JP2003224016A - 静止誘導電気機器及びその更新方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 更新部分を最小化し、更新に要する作業時間
の短縮化及び作業スペースの縮小化を図ることにより、
更新コストを大幅に低減させることが可能な静止誘導電
気機器及びその更新方法を提供する。 【解決手段】 工場にて新規に更新巻線１０を製作し、
更新巻線１０を防湿・防塵用のフィルムで覆った後、輸
送用タンクに収納して現地まで輸送して、更新巻線１０
を既設の巻線１と交換する。このとき、まず既設変圧器
の上部タンクを取り外し、変圧器中身が下部タンク３内
にある状態で、既設変圧器鉄心２の上部ヨーク２０を分
解し、既設の巻線１を更新巻線１０と交換する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長期間運転して経
年劣化が進んだ静止誘導電気機器に関して、本体中身の
更新に適した静止誘導電気機器及びその更新方法に係る
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、変圧器などの静止誘導電気機
器では、経年と共にその構成部品の劣化が避けられな
い。このため、構成部品の交換を定期的に行う必要があ
るが、機器外部に取り付けられたブッシングや、冷却・
絶縁媒体等は交換作業が比較的容易である。また、機器
の内部に収納される部品のうち、鉄心は劣化要素が少な
いと考えられるため、変圧器の寿命を決定する支配要因
とはならない。これに対して、鉄心に巻回している巻線
は絶縁紙が熱によって劣化しやすい。つまり、静止誘導
電気機器の寿命はこの巻線高温部における絶縁紙の劣化
によって決定されていると言っても過言ではない。巻線
の絶縁紙が劣化すると、絶縁紙の絶縁耐力や機械力が低
下し、その結果、外部事故等によって過大な電流が巻線
に流入した時に巻線に発生する機械力によって絶縁故障
が発生しやすくなるといった不具合が生じることにな
る。

【０００３】このような事態を防止するための１つの手
段として、経年劣化が進んだ静止誘導電気機器全体を更
新する方法がある。ただし、機器全体を更新するには、
高額の更新コストがかかる。また、既設の機器と全く同
じ場所に更新した機器を設置するには、まず既設機器を
分解・搬出し、それから更新機器の搬入・据付を行う必
要があり、多大な作業時間を要することになる。このた
め、工期の長期化を招くという欠点があった。さらに
は、既設機器を設置した時点から長い年月が経過してい
る場合、設置場所の周囲の状況が変わっており、既設機
器を輸送したときと同じ方法で更新機器を輸送すること
が困難となることも考えられる。

【０００４】これらの問題を解決するために、外鉄形変
圧器においては、例えば特開平１０−３２１４３９号公
報（以下、公知例という）に記載の技術が提案されてい
る。この公知例では、図１２に示すように、既設変圧器
の下部タンク６３、鉄心支え６４、中部タンク６５、鉄
心押え６６、上部タンク６７をそのまま流用し、巻線７
１及び鉄心７２を工場にて製作して、これらだけを更新
することを特徴としている。このように構成すると、既
設の変圧器は現地で解体し、タンク部分や鉄心７２の支
持部材は流用できるように分解し、据付位置で再組立で
きるように囲い等を設置する。そして、巻線７１及び鉄
心７２は工場にてフィルムで密閉状態に梱包して現地ま
で輸送し、現地にて再組立作業を行うことにより本体中
身の更新が可能となる。

【０００５】以上の公知例によれば、既設変圧器のタン
ク部分や鉄心７２の支持部材をそのまま流用すること
で、更新する部品の輸送単位を小さくすることができ、
変圧器の組立状態での輸送が困難な場合であっても問題
なく輸送できる。また、既設変圧器のタンク部分を流用
する構成としたので、周辺構造物との相対的位置が既設
のものとほぼ同位置になり、更新後であっても周囲構造
物のレイアウトを変更しなくても済み、外部との接続が
容易である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た公知例には次のような問題点があった。すなわち、外
鉄形変圧器はその構成上、下部タンク６３に巻線７１を
設置した後に、巻線７１を取り囲むように鉄心７２を積
層させる必要がある。このため、巻線７１を更新する際
には鉄心７２のほぼ全てを分解しなくてはならなかっ
た。

【０００７】図１３に示すように、鉄心７２は通常、
０．３ｍｍ程度の薄い鋼板２１を多数積層させて構成さ
れており、分解及び再組立作業に際しては数枚ずつ取り
外したり、取り付けたりするため、作業が非常に面倒で
あった。また、これらの作業を行うためには広い作業ス
ペースが不可欠であり、現地での作業効率が低かった。
さらに、実際に更新が必要なのは熱によって劣化が進ん
だ巻線７１であるにもかかわらず、上記公知例では巻線
７１と鉄心７２の両方を更新している。つまり、更新部
分が多くなり、機器全体を更新する場合ほどではないに
せよ、更新コストは高くなっていた。

【０００８】本発明は、上記の点を解決するためになさ
れたものであり、その目的は、更新部分を最小化し、更
新に要する作業時間の短縮化及び作業スペースの縮小化
を図ることにより、更新コストを大幅に低減させること
が可能な静止誘導電気機器及びその更新方法を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る請求項１〜４は、巻線及び鉄心から
なる本体中身をタンクに収納した静止誘導電気機器にお
いて、次のような特徴を有している。請求項１の発明
は、前記タンク及び前記鉄心を分解可能に構成し、分解
した前記鉄心の一部をブロック化したことを特徴として
いる。このような請求項１の発明によれば、タンクを分
解した後、最小限の鉄心を分解するだけで巻線の交換作
業を実施することができる。しかも、分解した鉄心の一
部をブロック化したことにより、鉄心の分解・再組立作
業を容易に行うことができ、作業効率を高めることがで
きる。

【００１０】請求項２の発明は、前記巻線を軸方向に複
数に分割したことを特徴としている。この請求項２の発
明によれば、巻線を軸方向に複数に分割することで、巻
線の質量及び寸法を低減させることができ、巻線の輸送
作業及び現地での巻線交換作業を容易に実施できる。

【００１１】請求項３の発明は、前記巻線を径方向に複
数に分割したことを特徴としている。請求項３の発明に
よれば、巻線を径方向に複数に分割することで前記請求
項２の発明と同じく、巻線の質量及び寸法を低減させる
ことができ、巻線の輸送作業及び現地での巻線交換作業
を容易に実施できる。また、巻線の交換に際して、機器
周辺の構造物による干渉から巻線を上下方向に移動させ
る余裕のない場所であっても、径方向に分割した巻線を
順次吊り上げたり、吊り下ろすことにより、交換作業を
確実に行うことができる。

【００１２】請求項４の発明は、前記巻線に巻線温度を
測定する温度検知器を取り付けたことを特徴としてい
る。このような請求項４の発明においては、温度検地器
によって機器の寿命を決定している巻線の温度を常時監
視することができるため、更新作業を的確なタイミング
で実施できる。また、巻線温度を直接測定できるので、
定格負荷よりも大きな負荷での運転（過負荷運転）時に
おいて、巻線温度上昇を監視しながらの運転が可能とな
り、過負荷耐量のより正確な把握が可能となる。

【００１３】本発明に係る請求項５〜１２は、巻線及び
鉄心からなる本体中身をタンクに収納した静止誘導電気
機器の更新方法に係るものであり、次のような特徴を有
している。請求項５の発明は、工場にて新規に更新巻線
を製作する巻線製作工程と、前記更新巻線に吸湿・防塵
対策を施して輸送する巻線輸送工程と、現地にて前記更
新巻線を既設の巻線と交換する巻線交換工程とを含むこ
とを特徴としている。以上のような請求項５の発明によ
れば、タンク及び鉄心に関しては既設機器のものを流用
し、巻線についてのみ工場で新規に製作し、吸湿・防塵
対策を施して輸送して、現地にて既設機器の巻線と交換
している。このため、更新部分を最小化することがで
き、輸送費が安価となるだけでなく、現地での巻線交換
作業の短縮化及び作業スペースの縮小化を図ることがで
きる。これにより、更新コストを大幅に低減させること
が可能である。

【００１４】請求項６の発明は、請求項５に記載の静止
誘導電気機器の更新方法において、前記タンク及び前記
鉄心は分解可能となるように構成し、前記巻線交換工程
では、まず前記タンクを分解し、前記本体中身を露出さ
せた状態で前記鉄心の一部を分解してから前記巻線交換
工程を行うことを特徴としている。以上の請求項６の発
明によれば、鉄心の一部を分解するだけで巻線の交換を
実施することができ、面倒な鉄心の分解・再組立作業を
最小限に抑えることができる。

【００１５】請求項７の発明は、請求項５または６に記
載の静止誘導電気機器の更新方法において、前記静止誘
導電気機器に近接して外部からの影響を排除するクリー
ンハウスを設置し、このクリーンハウスの中で前記巻線
交換工程を実施することを特徴としている。このような
請求項７の発明によれば、巻線の交換作業をクリーンハ
ウス内で行うことができるため，雨天や高湿度による影
響を排除でき、更新作業の品質向上や工期短縮が実現す
る。

【００１６】請求項８の発明は、請求項５〜７のいずれ
か１項に記載の静止誘導電気機器の更新方法において、
静止誘導電気機器のタンク内に絶縁媒体として絶縁油を
満たしている場合、いったん前記絶縁油をタンクから抜
き、前記巻線の交換後、前記絶縁油に帯電防止剤を添加
してから絶縁油を再度、前記タンクに注入することを特
徴としている。以上の請求項８記載の発明では、絶縁油
を流用しており無駄がない。しかも、再注入する前に絶
縁油に帯電防止剤を添加することで、絶縁油中の流動帯
電現象の発生を抑えることができ、絶縁品質をより向上
させることができる。

【００１７】請求項９の発明は、請求項５〜８のいずれ
か１項に記載の静止誘導電気機器の更新方法において、
前記更新巻線を製作する工場にて、品質確認用の模擬鉄
心と前記更新巻線とを組み合わせ、商用周波電圧又は雷
衝撃電圧を印加することにより前記更新巻線の品質を確
認する製作時の品質確認工程を含むことを特徴としてい
る。このような請求項９記載の発明によれば、品質確認
用の模擬鉄心を製作し、それに工場で新規に製作した更
新巻線を巻回して商用周波電圧や雷衝撃電圧を印加する
ことで更新巻線の絶縁面での品質確認が行うことができ
る。したがって、既設機器の鉄心をわざわざ工場に輸送
して品質確認が行う必要がなく、更新作業の簡素化を図
ることができる。また、３相変圧器における変圧器更新
の場合、新規製作の巻線が３組（３相分）であっても、
巻線品質確認用の模擬鉄心は単相で済むため、コスト低
減に寄与することができる。

【００１８】請求項１０の発明は、請求項５〜８のいず
れか１項に記載の静止誘導電気機器の更新方法におい
て、前記更新巻線を製作する工場にて、開閉衝撃電圧を
印加することにより前記更新巻線の品質を確認する製作
時の品質確認工程を含むことを特徴としている。この請
求項１０記載の発明によれば、商用周波電圧を印加する
代わりに開閉衝撃電圧を印加することにより，模擬鉄心
がなくても巻線の絶縁面での品質確認が行うことがで
き、更新作業のさらなる簡素化を図ることができる。

【００１９】請求項１１の発明は、請求項５〜１０のい
ずれか１項に記載の静止誘導電気機器の更新方法におい
て、前記更新巻線を既設の巻線と交換する現地におい
て、静止誘導電気機器にあらかじめ設けられた電圧引き
出し端子とは別に品質確認用の引き出し端子を設けてお
き、前記品質確認用の引き出し端子に使用状態の商用周
波電圧よりも高い電圧を印加することにより前記更新巻
線の品質を確認する現地品質確認工程を含むことを特徴
としている。以上の請求項１１記載の発明によれば，既
設機器に設けてある電圧引き出し端子とは別に引き出し
端子を設け、これを用いて絶縁の品質確認を行ってい
る。このため、既設機器に設置した既存の電圧引き出し
端子の定格以上の電圧で機器内部の絶縁品質確認を実施
することができ、絶縁信頼性を得ることができる。

【００２０】請求項１２の発明は、請求項５〜１０のい
ずれか１項に記載の静止誘導電気機器の更新方法におい
て、前記更新巻線を既設の巻線と交換する現地におい
て、静止誘導電気機器にあらかじめ設けられた電圧引き
出し端子に商用周波数電圧を印加することにより前記更
新巻線の品質を確認する現地品質確認工程を含むことを
特徴としている。上記の請求項１２記載の発明によれ
ば、印加電圧−印加時間の絶縁特性を考慮し商用周波電
圧の印加時間を決定することで、新たな外部接続端子を
設置することなく、既設機器に設けてある電圧引き出し
端子を用いて変圧器内部の絶縁品質を簡単に確認するこ
とができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以
下、実施形態と呼ぶ）の一例について図面を参照して説
明する。

【００２２】（１）第１の実施形態…請求項１、５及び
６に対応 ［構成］図１は本発明の第１の実施形態に係る内鉄形変
圧器の更新作業を示す断面図である。図１において、既
設の鉄心２に巻回すように既設の巻線１が配置されてい
る。これは内鉄形変圧器の基本構成である。主として鉄
心２と巻線１とからなる変圧器中身が既設変圧器のタン
ク３内に収納されて、変圧器が構成されている。なお、
図１におけるタンク３はタンク下側の下部タンクであ
り、タンク全体は下部タンク３と分割可能な上側の上部
タンク（図示せず）とから構成される。また、図２に示
すように、鉄心２には分解可能な上部ヨーク２０が設け
られている。上部ヨーク２０は図３に示すように、薄い
鋼板２１を多数積層させて構成されており、バインド２
２によりブロック化されている。

【００２３】［更新方法］このように構成された内鉄形
の既設変圧器において、長期間運転されて経年劣化が進
展し、更新が必要になった場合に、次のようにして更新
を行う。まず、工場にて新規に更新巻線１０を製作する
（巻線製作工程）。そして、更新巻線１０を防湿・防塵
用のフィルムで覆った後、輸送用タンクに収納して現地
まで輸送する（巻線輸送工程）。

【００２４】現地に到着後、防湿・防塵用のフィルムで
覆ったまま更新巻線１０を既設の巻線１と交換する（巻
線交換工程）。より詳しくは、既設変圧器の上部タンク
を取り外し、変圧器中身が下部タンク３内にある状態
で、既設の鉄心２の上部ヨーク２０を分解し、既設の巻
線１を更新巻線１０と交換する。なお、既設の巻線１と
更新巻線１０の交換作業では、例えば巻線用吊治具１
５，１６が用いられる。その後、分解した既設の鉄心２
の上部ヨーク２０及びタンクを再度組み立てる。

【００２５】［作用効果］以上のような第１の実施形態
の作用効果は次の通りである。すなわち、変圧器の更新
作業において、既設変圧器のタンク３及び鉄心２を流用
しており、巻線のみを交換している。つまり、巻線１０
のみを新規に製作して輸送、再組立することから、更新
部分を最小限にとどめることができる。したがって、変
圧器全体を輸送する場合に比較して輸送の制限が少なく
輸送費を削減できる。と同時に、巻線の交換作業そのも
のも簡素化でき、全体としての更新コストを大幅に低減
することができる。

【００２６】また、鉄心２の全てを分解・再組立する必
要がないので、鉄心の組立に要する時間を短縮できる。
また、作業時間の短縮により、変圧器の品質に悪影響を
及ぼす可能性のある、塵埃や空気中の水分等の影響が懸
念される変圧器中身の外気暴露時間が短縮し、変圧器と
しての品質が向上する効果も有する。

【００２７】さらに、鉄心２の分解・再組立作業に際し
て、ブロック化された上部ヨーク２０の着脱を行うだけ
なので、広い作業スペースは不要であり、現地における
作業スペースを大幅に縮小することができる。しかも、
既設変圧器のタンクを流用する構成としたので、既設変
圧器にあらかじめ設けられた電圧引き出し端子をそのま
ま使用でき、外部の取り合いの位置関係が変わらないと
いった利点もある。

【００２８】［第１の実施形態の変形例］なお、上部ヨ
ーク２０をブロック化する手法としては、バインドテー
プ等で固縛してもよく、接着剤等で一体化しても良く、
また締付けスタッド等を配置することによってもよく、
上部ヨーク２０の形状がブロック状となるのであればそ
の手法は限定しない。

【００２９】（２）第２の実施形態…請求項７に対応 ［構成］図４は本発明の第２の実施形態に係る内鉄形変
圧器の更新作業を示す断面図である。第２の実施形態で
は、既設変圧器を取り囲むようにしてクリーンハウス４
を設置し、その中で前記第１の実施形態に記載した内容
と同等の既設変圧器タンクの分解や巻線の交換の作業を
行うことを特徴としている。クリーンハウス４は、外気
からの粉塵をおさえる壁面と、降雨、降雪をおさえる屋
根と、クリーンハウス４内の湿度と室温を改善する機能
を有する内部区画シート等により構成されている。

【００３０】［作用効果］一般に、変圧器運転中の巻線
には高電圧が印加されるので、その絶縁性能に影響する
塵埃や湿度（水分）の管理が重要である。特に、巻線の
交換作業においては、風によって変圧器周囲に巻上げら
れる粉塵や降雨、降雪及び高湿度に対して外部からの影
響を排除しなくてはならない。上述した第２の実施形態
においては、巻線の交換作業をクリーンハウス４内で行
っているため、塵埃が少なく、雨天や高湿度による影響
も排除できる。すなわち、低塵埃、低湿度という環境下
で変圧器の更新作業を行うことが可能となり、安定した
製品品質を得ることができる。また、雨天や高湿度によ
る影響を受けることがないため、現地での作業工程が確
保でき、工期短縮となる。

【００３１】［第２の実施形態の変形例］なお、クリー
ンハウス４の設置場所としては、既設変圧器とは離れた
場所でも良く、クリーンハウス４内に既設変圧器の本体
中身をクレーン等で吊り上げて移動させ、変圧器の更新
作業を行っても良い（図５参照）。このような本体中身
だけの移動作業は、質量の大きい既設変圧器全体をコロ
引き等で移動させ、その後に変圧器の周囲にクリーンハ
ウス４を設置することに比べて、移動作業自体が容易で
あり、コストの低減及び作業時間の短縮化を図ることか
できる。

【００３２】（３）第３の実施形態…請求項２に対応 ［構成］図６は本発明の第３の実施形態に係る変圧器更
新作業を示す断面図、図７は更新巻線１０の斜視図であ
る。第３の実施形態は、更新巻線１０の構成に特徴があ
る。すなわち、巻線の軸方向に複数の巻線に２分割した
分割巻線１０ａ，１０ｂから構成されている。

【００３３】［作用効果］このような第３の実施形態に
よれば、更新巻線１０を分割巻線１０ａ，１０ｂから構
成したことで個々の巻線の直径寸法を低減させ、質量も
低減させることが可能となる。このため、吊上げに必要
なクレーン等の重機が小型・安価で済み、現地組立工程
が容易となり、さらには作業時間が短縮となる効果も発
揮できる。

【００３４】（４）第４の実施形態…請求項３に対応 ［構成］図８は本発明の第４の実施形態に係る変圧器更
新作業を示す断面図、図９は更新巻線１０の斜視図の一
例である。第４の実施形態の特徴は、更新巻線１０が巻
線の径方向に２複数に分割した分割巻線１０ｃ，１０ｄ
から構成された点にある。

【００３５】［作用効果］このような第４の実施形態に
よれば、更新巻線１０を分割巻線１０ｃ，１０ｄから構
成したことで、個々の巻線の高さ方向の寸法を低減さ
せ、質量も低減させることが可能となる。したがって、
前記第３の実施形態と同じく、吊上げに必要なクレーン
等の重機が小型・安価で済む、現地組立工程が容易とな
る、作業時間を短縮化できるといった利点がある。ま
た、クレーン等による巻線の吊上げ高さを低くすること
ができるため、変圧器周辺の構造物による干渉から巻線
を吊り下ろす高さに余裕のない場所であっても、更新作
業が可能となる。

【００３６】（５）第５の実施形態…請求項４に対応 ［構成］第５の実施形態は、更新巻線１０において例え
ば最も温度の高くなる巻線の上部部分に巻線温度を測定
する温度検知器を設置することを構成上の特徴としてい
る。

【００３７】［作用効果］このような第５の実施形態に
よれば、変圧器の寿命を決定している巻線の温度を温度
検知器にて常に監視することが可能となり、高精度な寿
命損失を算出可能であり、的確なタイミングで巻線の交
換作業を実施できる。さらに、巻線温度上昇を監視しな
がらの運転が可能なので、定格負荷よりも大きな負荷で
の運転（過負荷運転）時において過負荷耐量のより正確
に把握することができる。

【００３８】（６）第６の実施形態…請求項８に対応 ［構成］第６の実施形態は、タンク３内に絶縁媒体とし
て絶縁油を満たしている場合において、いったん絶縁油
をタンク３から抜き、更新巻線１０に交換した後、前記
絶縁油に帯電防止剤として１，２，３−ベンゾトリアゾ
ール（ＢＴＡ）を添加してから絶縁油を再度、タンク３
に注入することを特徴とするものである。

【００３９】［作用効果］以上の第６の実施形態におい
ては、既設変圧器の絶縁油を再利用する場合、更新後の
変圧器にその絶縁油を注油する前に、絶縁油に帯電防止
剤として１，２，３−ベンゾトリアゾール（ＢＴＡ）を
添加しておき、十分に溶解した後に更新した変圧器に注
油を行う。これにより、更新した変圧器での絶縁油中で
の流動帯電現象の発生が防止でき、絶縁品質が向上す
る。なお、変圧器への帯電防止剤の添加方法としては、
絶縁油注油前に変圧器タンク内に帯電防止剤を封入して
おくことが考えられるが、この方法では帯電防止剤の分
布が変圧器内で不均一になる可能性がある。これに対し
て本実施の形態では、変圧器への注油前にあらかじめ絶
縁油に帯電防止剤を添加するため、絶縁油中への均一な
溶解が可能となり、流動帯電の防止をより効果的に行う
ことができる。

【００４０】（７）第７の実施形態…請求項９に対応 ［構成］第７の実施形態は、更新巻線１０の工場での品
質確認に関するものであり、更新巻線１０を製作する工
場にて、品質確認用の模擬鉄心と更新巻線１０とを組み
合わせ、商用周波電圧又は雷衝撃電圧を印加することに
より更新巻線１０の品質を確認することに特徴がある。

【００４１】［作用効果］このような第７の実施形態に
よれば、品質確認用の模擬鉄心に更新巻線１０を巻回し
て商用周波電圧の印加や雷衝撃電圧の印加検証が可能と
なり、更新巻線の絶縁面での品質確認が行うことができ
る。したがって、既設機器の鉄心をわざわざ工場に輸送
して品質確認が行う必要がなく、更新作業の簡素化を図
ることができる。さらに、３相変圧器における変圧器更
新の際に新規製作の巻線が３組（３相分）であっても、
巻線品質確認用の模擬鉄心は単相で製作し、巻線を１相
ずつ品質確認することができるため、３相鉄心を製作す
る場合と比較してコストを低減することができる。

【００４２】（８）第８の実施形態…請求項１０に対応 ［構成］第８の実施形態は上記第７の実施形態と同様、
更新巻線１０の工場での品質確認に関するものであり、
更新巻線１０への商用周波電圧印加の代わりに、開閉衝
撃電圧を印加することにより更新巻線１０の絶縁面での
品質確認を行う点に特徴がある。

【００４３】［作用効果］以上のような第８の実施形態
の作用効果は次の通りである。すなわち、開閉衝撃電圧
の印加では、巻線の巻回数比に比例した電圧が生じるの
で、商用周波電圧を印加した場合の電圧分担と同等にな
り、通常、鉄心がなければ不可能である商用周波電圧で
の絶縁の品質確認を、鉄心がなくても行うことが可能と
なる。これにより、品質確認のための鉄心の製作が不要
となり、工場における品質確認に要する時間が短縮し、
コストが低減される効果を得ることができる。

【００４４】（９）第９の実施形態…請求項１１に対応 ［構成］第９の実施形態は、現地での品質確認に関する
ものであり、既設変圧器にあらかじめ設けられた電圧引
き出し端子とは別に品質確認用の引き出し端子を設けて
おき、この品質確認用の引き出し端子に使用状態の商用
周波電圧よりも高い電圧を印加することにより更新巻線
１０の品質を確認することを特徴としている。

【００４５】［作用効果］以上の第９の実施形態では品
質確認用の引き出し端子を用いることにより、既設変圧
器にあらかじめ設置された既存の電圧引き出し端子の定
格以上の電圧で絶縁品質確認を実施可能であり、絶縁信
頼性を高めることができる。

【００４６】（１０）第１０の実施形態…請求項１２に
対応 ［構成］第１０の実施形態は上記第９の実施形態と同じ
く、も現地での品質確認に関するものであり、既設変圧
器にあらかじめ設けられた電圧引き出し端子に商用周波
数電圧を印加することによって更新巻線１０の品質を確
認することに特徴がある。なお、商用周波数電圧の印加
に際しては商用周波電圧における印加電圧―印加時間の
絶縁特性を考慮して、商用周波電圧の現地印加時間を決
定している。

【００４７】［作用効果］以上の第１０の実施形態では
現地での品質確認試験のための新たな外部接続端子の設
置が不要となり、試験時間の短縮及び品質確認に要する
コストの削減となる。

【００４８】（１１）他の実施形態 なお、本発明は以上の実施形態に限定されるものではな
く、更新巻線の種類や構成に関しては適宜選択自由であ
る。具体的には、巻線内の絶縁寸法または導体寸法が大
きくなるように更新巻線の種類あるいは構成を変更した
実施形態を包含する。すなわち、既設変圧器が製作され
た年代と比較すると、変圧器の製作技術は格段に進歩し
ているので、更新巻線１０に関しては既設変圧器と同容
量の巻線を製作すると、巻線内の絶縁寸法や導体寸法を
既設変圧器よりも大きくとっても巻線の寸法を同等とす
ることができる。これにより、既設変圧器と比較して更
新後の変圧器においてはその絶縁耐力や容量を向上させ
ることができ、運転中に変圧器に進入する過電圧に対し
て既設変圧器よりも絶縁信頼性を大きく向上させること
が可能となる。

【００４９】さらに更新巻線１０の絶縁紙として、既設
変圧器の巻線の絶縁紙よりも耐熱性の高い例えばアラミ
ド絶縁紙等を適用しても良い。このような実施形態によ
れば、既設変圧器と比べて変圧器に定格容量以上の電流
が流れた場合（過負荷状態）においても、その運転許容
時間をより長くすることが可能となる。

【００５０】ところで、図１０に示すように、既設変圧
器の鉄心に巻回した外側巻線５、内側巻線６間で生じた
磁力線８は外側巻線５、内側巻線６の端部に鎖交してい
る。このような場合では、巻線導体７の素線断面寸法ｔ
１およびｔ２が大きいほど、漏れ磁束による渦電流損失
が大きいことが知られている。このため、図１１に示す
ように素線のｔ１及びｔ２寸法の小さくし、複数の素線
をより合わせて構成した巻線導体１３で更新巻線１０を
構成する。

【００５１】このような巻線導体１３を有する実施形態
によれば、巻線５，６間の漏れ磁束により巻線端部で発
生する渦電流損失が減少し、その結果、変圧器で発生す
る総損失が減少する。これにより、既設変圧器よりもよ
り少ない台数の冷却器での変圧器の運転が可能となる。
したがって、変圧器総油量が減少し、冷却器運転に必要
な補器損失が低下する。さらに、総損失が低下すること
により、既設変圧器と比較して、運転時において変圧器
の油温が低下することになり、変圧器の経年劣化の進展
速度が低下する。また、巻線の最高点温度も低下するの
で、定格容量以上の容量での運転（過負荷運転）の可能
となる時間が長くなる。なお、上記の実施形態はいずれ
も変圧器にそくして説明したが、巻線及び鉄心を有する
静止誘導電気機器であれば、どのような機器にも適用可
能である。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
長期間使用して経年劣化が進んだ場合、機器のタンクお
よび鉄心を流用し、巻線については工場で新規に製作し
た巻線を、吸湿・防塵対策を施して輸送し、現地にて既
設変圧器の巻線と交換することが可能となるように構成
したので、現地組立の簡略化・組立工期の短縮化が図る
ことかでき、経済的に優れた静止誘導電気機器及びその
更新方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る内鉄形変圧器の
更新作業を示す断面図。

【図２】第１の実施形態に係る内鉄形変圧器の更新作業
を示す断面図。

【図３】第１の実施形態に係る上部ヨークの斜視図。

【図４】本発明の第２の実施形態に係る内鉄形変圧器の
更新作業を示す断面図。

【図５】第２の実施形態の変形例に係る内鉄形変圧器の
更新作業を示す断面図。

【図６】本発明の第３の実施形態に係る内鉄形変圧器の
更新作業を示す断面図。

【図７】第３の実施形態に係る更新巻線の斜視図。

【図８】本発明の第４の実施形態に係る内鉄形変圧器の
更新作業を示す断面図。

【図９】第４の実施形態に係る更新巻線の斜視図。

【図１０】一般的な巻線間の磁力の分布図。

【図１１】本発明の他の実施形態に係る巻線間の磁力の
分布図。

【図１２】従来の更新可能な構成の外鉄形変圧器の断面
図。

【図１３】従来の鉄心の斜視図。

【符号の説明】

１…既設の巻線 ２…既設の鉄心 ３…下部タンク ４…クリーンハウス ５…外側巻線 ６…内側巻線 ７，１３…巻線導体 ８…磁力線 １０…更新巻線 １０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ…分割巻線 １５，１６…巻線吊治具 ２０…上部ヨーク ２１…薄い鋼板 ２２…バインド ６３…下部タンク ６４…鉄心支え ６５…中部タンク ６６…鉄心押え ６７…上部タンク ７１…巻線 ７２…鉄心

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井坂 進 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 寺西 常治 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 海老沢 義人 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 横山 実 神奈川県川崎市川崎区浮島町２番１号 株 式会社東芝浜川崎工場内 (72)発明者 黒田 博文 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 上原 京一 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 藤原 晴信 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 (72)発明者 平野 孝行 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内 Ｆターム(参考） 5E043 BA02

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻線及び鉄心からなる本体中身をタンク
   に収納した静止誘導電気機器において、 前記タンク及び前記鉄心を分解可能に構成し、 前記鉄心の一部をブロック化したことを特徴とする静止
   誘導電気機器。
2. 【請求項２】 巻線及び鉄心からなる本体中身をタンク
   に収納した静止誘導電気機器において、 前記巻線を軸方向に複数に分割したことを特徴とする静
   止誘導電気機器。
3. 【請求項３】 巻線及び鉄心からなる本体中身をタンク
   に収納した静止誘導電気機器において、 前記巻線を径方向に複数に分割したことを特徴とする静
   止誘導電気機器。
4. 【請求項４】 巻線及び鉄心からなる本体中身をタンク
   に収納した静止誘導電気機器において、 前記巻線に巻線温度を測定する温度検知器を取り付けた
   ことを特徴とする静止誘導電気機器。
5. 【請求項５】 巻線及び鉄心からなる本体中身をタンク
   に収納した静止誘導電気機器の更新方法において、 工場にて新規に更新巻線を製作する巻線製作工程と、 前記更新巻線に吸湿・防塵対策を施して輸送する巻線輸
   送工程と、 現地にて前記更新巻線を既設の巻線と交換する巻線交換
   工程とを含むことを特徴とする静止誘導電気機器の更新
   方法。
6. 【請求項６】 前記タンク及び前記鉄心は分解可能とな
   るように構成し、 前記巻線交換工程では、まず前記タンクを分解し、前記
   本体中身を露出させた状態で前記鉄心の一部を分解して
   から巻線の交換を行うことを特徴とする請求項５に記載
   の静止誘導電気機器の更新方法。
7. 【請求項７】 前記静止誘導電気機器に近接して外部か
   らの影響を排除するクリーンハウスを設置し、 このクリーンハウスの中で前記巻線交換工程を実施する
   ことを特徴とする請求項５または６に記載の静止誘導電
   気機器の更新方法。
8. 【請求項８】 静止誘導電気機器のタンク内に絶縁媒体
   として絶縁油を満たしている場合、いったん前記絶縁油
   をタンクから抜き、前記巻線の交換後、前記絶縁油に帯
   電防止剤を添加してから絶縁油を再度、前記タンクに注
   入することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に
   記載の静止誘導電気機器の更新方法。
9. 【請求項９】 前記更新巻線を製作する工場にて、品質
   確認用の模擬鉄心と前記更新巻線とを組み合わせ、商用
   周波電圧又は雷衝撃電圧を印加することにより前記更新
   巻線の品質を確認する製作時の品質確認工程を含むこと
   を特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の静止
   誘導電気機器の更新方法。
10. 【請求項１０】 前記更新巻線を製作する工場にて、開
    閉衝撃電圧を印加することにより前記更新巻線の品質を
    確認する製作時の品質確認工程を含むことを特徴とする
    請求項５〜８のいずれか１項に記載の静止誘導電気機器
    の更新方法。
11. 【請求項１１】 前記更新巻線を既設の巻線と交換する
    現地において、静止誘導電気機器にあらかじめ設けられ
    た電圧引き出し端子とは別に品質確認用の引き出し端子
    を設けておき、 前記品質確認用の引き出し端子に使用状態の商用周波電
    圧よりも高い電圧を印加することにより前記更新巻線の
    品質を確認する現地品質確認工程を含むことを特徴とす
    る請求項５〜１０のいずれか１項に記載の静止誘導電気
    機器の更新方法。
12. 【請求項１２】 前記更新巻線を既設の巻線と交換する
    現地において、静止誘導電気機器にあらかじめ設けられ
    た電圧引き出し端子に商用周波数電圧を印加することに
    より前記更新巻線の品質を確認する現地品質確認工程を
    含むことを特徴とする請求項５〜１０のいずれか１項に
    記載の静止誘導電気機器の更新方法。