JP2003197442A - 変圧器 - Google Patents
変圧器Info
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Abstract
ダンスが、定常運転時には小さく、短絡事故時には大き
くなる変圧器を構成する。 【解決手段】 一次巻線2と二次巻線3a、3bとの間
に励磁巻線を巻回した磁性体11を配置し、変圧器の定
常運転状態においては漏れ磁束が減磁される方向に磁性
体を励磁し、短絡事故時に励磁回路を開放する構成とし
た。このように構成したことにより、定常運転時には漏
れインピーダンスが小さくなって電圧変動率が小さくな
り、短絡事故時には漏れインピーダンスが大きくなって
短絡電流が小さく抑えられ、定常運転時の電圧変動率が
小さく、短絡事故時の短絡電流が小さくなる変圧器とな
る。
Description
れる変圧器に関するものである。
鉄心に巻回された一次巻線と二次巻線とで構成され、変
圧器の漏れインピーダンスは、設置される電力系統の系
統安定度にあまり影響を与えず、短絡時の短絡電流があ
まり大きくならない漏れインピーダンス値が製作仕様と
して指定され、その指定値になるように製作される。変
圧器の漏れインピーダンスは、その値が大きくなるにと
もない、電圧変動率が大きくなって系統の安定度に影響
を及ぼし、逆に漏れインピーダンスが小さいと系統短絡
時の短絡電流が大きくなり、変圧器及びそれに直列に接
続された機器に対し機械的または熱的に過大な負担を与
えることとなり、電圧変動率と短絡電流の双方が適正と
なる値が指定される。
面図である。1は珪素鋼板が閉磁路を形成するように積
層された鉄心、2は一次巻線、3a、3bは一次巻線2
の両側に分割配置された二次巻線である。変圧器におい
て、すべての磁束が一次巻線と二次巻線の双方に鎖交す
ると漏れインピーダンスがなくなるが、実際には一次巻
線あるいは二次巻線に鎖交する磁束が一次巻線と二次巻
線との間を通過する漏れ磁束があり、漏れインピーダン
スは一次巻線と二次巻線の巻回数と一次巻線と二次巻線
との間の漏れ磁路の磁気抵抗により決まるものであり、
漏れ磁路の磁気抵抗は、漏れ磁路の寸法及び透磁率によ
り決まり、実際の電力系統に使用される変圧器において
は、接続される電力系統の短絡容量に対応して適正な漏
れインピーダンスになるように設計されている。
統に使用される変圧器において、正常運転時の漏れイン
ピーダンスが小さいと、電力系統の電圧変動率が小さく
なり、電力系統の系統安定度が増すことになるが、短絡
時に短絡電流が大きくなる。漏れインピーダンスを大き
くすると、短絡電流を小さく抑えることができるが、電
圧変動率が大きくなる。電力系統に使用される変圧器の
漏れインピーダンスは、接続された電力系統の電圧変動
率が許容できる値であり、系統短絡時の短絡電流が系統
の短絡容量に対応した適正値になるように製作されてい
るが、変圧器の定常運転時には、電圧変動率が小さく、
短絡時の短絡電流も小さくなる変圧器が製作できるとす
るならば、変圧器の小型軽量化にもつながる。しかし、
現状の変圧器では、漏れ磁路の寸法および透磁率を変化
させることができないので、通常運転時の電圧変動率を
低く抑え、短絡時の短絡電流が小さくなる変圧器を製作
することはできないという問題点があった。
になされたものであり、正常運転時の電圧変動率を低く
抑え、短絡時の短絡電流を小さくなる変圧器を実現する
ことを目的とする。
る変圧器は、一次巻線と二次巻線との間に励磁巻線が巻
回された磁性体を配置し、変圧器の定常運転状態では磁
性体を漏れ磁束が抑制されるように励磁し、短絡事故時
に励磁回路を開放するように制御する構成としたもので
ある。
項1の構成の磁性体を偶数のユニットに分割し、それぞ
れの磁性体ユニットの励磁方向が交互に逆方向になるよ
うに配置し、励磁電源は直流電源とし、定常運転時には
磁性体が磁気飽和状態に励磁し、短絡事故時に励磁回路
を開放するように制御する構成としたものである。
項1の構成の励磁電源は交流電源とし、定常運転時には
一次巻線と二次巻線により発生する漏れ磁束を低減する
方向に励磁し、短絡事故時に励磁回路を開放するように
制御する構成としたものである。
項1〜請求項3のいずれかの構成の励磁電源は、変圧器
の自己の巻線から供給される構成したものである。
巻線と二次巻線との間に誘導巻線が巻回された磁性体を
配置し、誘導巻線は、誘導電流を抑制する電流抑制リア
クトル及び回路を開閉するスイッチを直列に接続した閉
回路を形成し、定常運転状態では、上記誘導巻線の誘導
電圧により漏れ磁束を抑制する電流を流し、短絡事故時
には上記閉回路を開放するように制御する構成としたも
のである。
1の変圧器の巻線部断面図である。図1において、鉄心
1、一次巻線2、二次巻線3a、3bは、従来の構成の
図1と同一である。11は一次巻線2と二次巻線3aま
たは3bとの間に配置され、その部分の漏れ磁束の磁路
となる磁性体であり偶数ユニットに分割して直列に配置
している。12は磁性体11の各ユニットにそれぞれ巻
回された励磁コイル、15は励磁変圧器15a、整流器
15bおよび遮断器15cからなるた直流励磁電源であ
る。磁性体11のユニットにはそれぞれ励磁コイル12
が巻回され、直列状態に配置し、励磁方向が交互に逆方
向になるように配置している。
常運転状態では、磁性体11を磁気飽和する状態に励磁
し、短絡事故が発生したときに磁性体11を励磁してい
る励磁回路を開放するように制御する。
方向に磁化すると、磁性体11の端部から変圧器の鉄心
1に向かって磁束が発生し、この磁束は、変圧器の鉄心
1を通り、磁性体11の逆方向の端部に入る磁路を形成
し、変圧器の電圧変動率が大きくなる問題点があるの
で、磁性体11は偶数個のユニットに分割し、各ユニッ
トの磁化方向が交互に逆方向になるように接続すること
により、磁性体11部分の両端部は同一磁極となり、変
圧器の鉄心1に入り込む磁束が相殺される。
ら供給してもよいが、短絡時には励磁は行わないので自
己の巻線から供給しても支障なく、自己の巻線から供給
すれば回路の構成が簡単になる。
び3bとの間に磁性体11を配置し、定常運転時に磁性
体11が磁気飽和状態になるように励磁していると、磁
性体11の透磁率は小さく、変圧器の漏れインピーダン
スが小さくなり、電圧変動率を小さく抑制することがで
き、短絡事故時には磁性体11の励磁回路を開放する
と、磁性体11の透磁率が大きくなり、漏れインピーダ
ンスが大きくなって短絡電流が抑制され、定常運転時の
電圧変動率は小さく、短絡事故時の短絡電流が小さくな
る変圧器が構成できる。
を直流で励磁する構成としたが、実施の形態2は、励磁
巻線に漏れ磁束を減磁する方向に交流により励磁する構
成である。その構成を図2に示す。図において、鉄心
1、一次巻線2、二次巻線3a、3b及び磁性体11は
実施の形態1の図1と同一である。22は磁性体11に
巻回された励磁巻線、25は交流の励磁電源であり、励
磁変圧器25aと遮断器25cで構成されている。
次巻線2と二次巻線3aまたは3bの間の漏れ磁束が低
減される方向に漏れ磁束の方向とは逆方向の磁束を発生
するように励磁し、短絡事故時には、磁性体11の励磁
回路を開放するように制御する。
励磁すると、定常運転状態では、一次巻線2と二次巻線
3aまたは3bとの間の漏れインピーダンスが小さくな
り、短絡事故時に励磁回路を開放することにより漏れイ
ンピーダンスが大きくなって短絡電流が小さくなる変圧
器が構成できる。
と二次巻線の間に誘導巻線を巻回した磁性体を配置し、
誘導巻線に誘起する誘導電圧により漏れ磁束を抑制する
構成としたものである。その構成図を図3に示す。図に
おいて、鉄心1、一次巻線2、二次巻線3a、3b磁性
体11は実施の形態1と同一である。32は磁性体11
に巻回された誘導巻線、35は誘導巻線32に接続され
た、運転時の誘導電流を制御する電流抑制リアクトル3
2aと遮断器35cを直列に接続した電流抑制回路であ
る。
束により誘導巻線32に誘起される誘導電圧により、電
流抑制リアクトル35aにより適正値電流値に調整して
漏れ磁束とは逆方向の磁束を発生させて適正な漏れイン
ピーダンスに調整する。短絡事故時に電流抑制回路を開
放するように制御することにより、定常運転時には漏れ
インピーダンスが大きく、短絡事故時には短絡電流が小
さな変圧器が構成できる。
次巻線と二次巻線との間に励磁巻線が巻回された磁性体
を配置し、変圧器の定常運転状態では磁性体を漏れ磁束
が抑制されるように励磁し、短絡事故時に励磁回路を開
放する構成としたので、定常運転時には漏れインピーダ
ンスが小さくなって電圧変動率が小さく抑制され、短絡
事故時には漏れインピーダンスが大きくなって短絡電流
が小さく抑えられた変圧器が構成でき、変圧器は小型軽
量化が実現できる。
項1の構成の磁性体は、偶数のユニットに分割してそれ
ぞれの磁性体ユニットの励磁方向が交互に逆方向になる
ように配置し、励磁電源は直流電源とし、定常運転時に
は磁性体を磁気飽和状態に励磁し、短絡事故時に励磁回
路を開放するように制御する構成としたので、定常運転
時には漏れインピーダンスが小さく、漏れインピーダン
スが大きくなって短絡電流が小さく抑えられ、励磁電流
の調整により漏れインピーダンスの調整範囲が大きな変
圧器が得られる。
項1の構成の励磁電源は交流電源とし、定常運転時には
一次巻線と二次巻線により発生する漏れ磁束を低減する
方向に励磁し、短絡事故時に励磁回路を開放するように
制御する構成としたので、変圧器の漏れインピーダンス
の調整が容易な変圧器が構成できる。
項1〜請求項3のいずれかの構成の励磁電源は、変圧器
の自己の巻線から供給される構成したので、励磁回路が
容易に構成することができる。
巻線と二次巻線との間に誘導巻線が巻回された磁性体を
配置し、磁性体の誘導巻線は、誘導電流を抑制する電流
抑制リアクトル及び回路を開閉する遮断器を直列に接続
した閉回路を形成し、定常運転状態では、誘導巻線の誘
導電圧により漏れ磁束を抑制する電流を流し、短絡事故
時には上記閉回路を開放するように制御する構成とした
ので、漏れインピーダンスの調整が容易であり、制御回
路も簡単な構成となる。
ある。
ある。
ある。
11 磁性体、12 励磁巻線、15 励磁電源、22
励磁巻線、25 励磁電源、32 誘導巻線、35
電流抑制回路。
Claims (5)
- 【請求項1】 鉄心と、該鉄心に巻回された一次巻線及
び二次巻線とで構成された変圧器において、上記一次巻
線と二次巻線との間に励磁巻線が巻回された磁性体を配
置し、該磁性体を励磁する励磁電源を備え、変圧器の定
常運転状態においては上記磁性体を漏れ磁束が抑制され
るように励磁し、短絡事故時に上記励磁電源回路を開放
するように制御することを特徴とする変圧器。 - 【請求項2】 磁性体は、偶数のユニットに分割してそ
れぞれの磁性体ユニットの励磁方向が交互に逆方向にな
るように配置し、励磁電源は直流電源とし、定常運転時
には磁気飽和状態に励磁し、短絡事故時に励磁電源回路
を開放するように制御することを特徴とする請求項1記
載の変圧器。 - 【請求項3】 励磁電源は交流電源とし、定常運転時に
は一次巻線と二次巻線により発生する漏れ磁束を低減す
る方向に励磁し、短絡事故時には励磁電源回路を開放す
るように制御することを特徴とする請求項1記載の変圧
器。 - 【請求項4】 励磁電源は、変圧器の自己の巻線から供
給される構成としたことを特徴とする請求項1乃至請求
項3のいずれかに記載の変圧器。 - 【請求項5】 鉄心と、該鉄心に巻回された一次巻線及
び二次巻線とで構成された変圧器において、上記一次巻
線と二次巻線との間に誘導巻線が巻回された磁性体を配
置し、上記誘導巻線は、誘導電流を抑制する電流抑制リ
アクトル及び回路を開閉する遮断器を直列に接続した閉
回路を形成し、定常運転時には、上記誘導巻線の誘導電
圧により漏れ磁束を抑制する電流を流し、短絡事故時に
は上記閉回路を開放するように制御することを特徴とす
る変圧器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001390901A JP3908947B2 (ja) | 2001-12-25 | 2001-12-25 | 変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001390901A JP3908947B2 (ja) | 2001-12-25 | 2001-12-25 | 変圧器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003197442A true JP2003197442A (ja) | 2003-07-11 |
JP3908947B2 JP3908947B2 (ja) | 2007-04-25 |
Family
ID=27598647
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001390901A Expired - Fee Related JP3908947B2 (ja) | 2001-12-25 | 2001-12-25 | 変圧器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3908947B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102611089A (zh) * | 2012-03-29 | 2012-07-25 | 浙江大学 | 一种单相多绕组变压器耦合型固态限流器 |
-
2001
- 2001-12-25 JP JP2001390901A patent/JP3908947B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102611089A (zh) * | 2012-03-29 | 2012-07-25 | 浙江大学 | 一种单相多绕组变压器耦合型固态限流器 |
CN102611089B (zh) * | 2012-03-29 | 2014-07-02 | 浙江大学 | 一种单相多绕组变压器耦合型固态限流器 |
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JP3908947B2 (ja) | 2007-04-25 |
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