JP2010520636A - 変圧器構造 - Google Patents

Abstract

中性点を有し、対称性を有する変圧器、特にかご形の変圧器として形成され、そして、上記変圧器の上記中性点に接続されたリアクターコイルを有する変圧器を備える、変圧器構造が提供される。上記変圧器は、Ｙ−ｎ／Ｙ−ｎ、Ｚ−ｎ／Ｚ−ｎ、Ｙ−ｎ／Ｚ−ｎまたはＺ−ｎ／Ｙ−ｎ変圧器のような、中性点を有するどのようなタイプであってもよい。リアクターコイルに接続された、対称性のある相を有する変圧器を提供することによって、より軽量の変圧器構造が得られる。上記変圧器のためのＥコアの使用と比べて、全ての相が対称性を有するから、上記軽量が得られる。したがって、もし上記三相の内の一つで地絡事故が起こっても、どの相が上記地絡事故を受けるかに関わらず、如何なる補償の巻線も不要である。

Description

本発明は、変圧器構造、特に変圧器を地面に相互接続するためのリアクターに接続された変圧器を備えた変圧器構造に関する。

配電は、エンドユーザまでの配電（小売の前の）における、最終から二番目のステージである。配電は、一般に、中電圧（通常５０ｋＶ未満）の送電線、変電所、および柱上変圧器や、低電圧（通常１０００Ｖ未満）を含むと考えられている。

配電に使用される変圧器構造において、リアクターコイルは時々使われる。リアクターコイルは、無効電力を発生させるのに使用される電気素子である。リアクターは多くの異なる環境で使用される。リアクターの１つの利用は、交流送電システムで使用される接地リアクターとしての利用である。そして、配線から流れる地面への容量電流と均衡する、地面への無効電流をセットアップすることで、事故の場所における地面への電流をほとんどゼロに制限するように設計され、使用されうる。また、そのような構造は、ピーターセンコイルとして知られている。

したがって、上記変圧器の一次側の中性点に接続されたリアクターによって補償されている変圧器は、通常、送電システムの上記配電網において変圧器構造に使用される。

変圧器とリアクターとの組み合わせは、通常は、配電網の一次側で使用される。上記変圧器構造は重い。そして、性能を落とさず、より軽い重量で、そのような変圧器構造を製作する要望がある。また、変圧器構造は重く、そして、かなり高価な材料からなるので、そのような変圧器構造を製造するのに必要な材料を減らす要望がある。

したがって、製造するのが容易であり、従来のリアクターコアより少ない材料で済み、その結果、軽量になるリアクターコイルの必要性が存在する。

本発明の目的は、変圧器とリアクターコイルとを備える既存の変圧器構造に関連する問題のいくつかを克服するか、または少なくとも、減少させることである。

本発明のもう一つの目的は、変圧器とリアクターコイルとを備え、製造しやすくて必要な材料という点で効率的な変圧器構造を提供することである。

本発明のさらにもう一つの目的は、変圧器とリアクターコイルとを備え、重量が減少した変圧器構造を提供することである。

添付された請求項において出されるように、変圧器構造により、これらの目的およびその他が達成される。したがって、中性点を有し、対称性を有する変圧器、特にかご形の変圧器として形成され、そして、上記変圧器の上記中性点に接続されたリアクターコイルを有する変圧器を備える、変圧器構造が提供される。

上記かご形の変圧器は、Ｙ−ｎ／Ｙ−ｎ、Ｚ−ｎ／Ｚ−ｎ、Ｙ−ｎ／Ｚ−ｎまたはＺ−ｎ／Ｙ−ｎ変圧器のような、中性点を有するどのようなタイプでもよい。

リアクターコイルに接続される、対称性のある相を有する変圧器を提供することによって、より軽量の変圧器構造が得られる。上記変圧器のためのＥコアの使用と比べて、全ての相が対称性を有するから、上記のように軽量になる。したがって、もし上記三相の内の一つで地絡事故が起こっても、どの相が上記地絡事故を受けるかに関わらず、如何なる補償の巻線も不要である。上記変圧器のためのＥ形コアを有する従来の変圧器構造において、異なる地絡事故は、どの相が上記地絡事故を受けるかに依存して、無効電力の異なる補償が必要になるという結果を招く。したがって、それは従来の変圧器構造の異なる相における地絡事故の異なる結果を補償するために、異なるタイプの追加の巻線の必要がある。

本発明は、対称性を有する変圧器、特に本来、全ての相に関して対称性を有し、したがって、どの相が地絡事故を受けるかに依存せず、無効電力を等しく必要とするかご形の変圧器の提供によって、地絡事故を受ける相に基づく無効電力の異なる必要な補償のために追加の巻線を利用しなければならない、という問題を解決する。

従来の変圧器構造で起こり得る、異なるシナリオを考慮に入れるための追加の巻線が全く必要ないので、本発明に従う変圧器構造はかなり軽量になる。また、組み立てられる必要がある部品は少ないので、本発明に従う上記変圧器構造は製造しやすい。

本発明は、非限定的な実施例によって添付図面を参照して、より詳細に説明される。
図１は、電力のための配電網の概要を示す図である。 図２ａは、変圧器とリアクターコイルとを備える変圧器構造を示す図である。 図２ｂは、図２ａで示された変圧器構造の上面図である。

図１では、３相を有する送電システムの概要が示されている。上記システムは、ＹまたはＺに接続される変圧器を備え、さらにピーターセンコイル（Ｌ）を備える。上記ピーターセンコイル（Ｌ）は、上記変圧器の一次側の中性点（Ｎ）とアース／グラウンド（Ｅ）との間に相互接続されている。上記３相のそれぞれが容量損失ＣＥを伴っている。送電線の上記３相が、地中の送電線などのように密接に一緒に配置されているとき、上記容量損失ＣＥは地上の送電線よりはるかに大きくなるが、それでも依然として、地中の送電線の容量損失よりも小さくはあるが、地上の送電線の容量損失がある。

Ｌｌ、Ｌ２またはＬ３相のうちの１つの相の地絡の場合、ピーターセンコイル（Ｌ）は、地絡の結果として上記システムに流れ始める容量電流（Ｉ２、Ｉ３、Ｉｃ）を相殺する無効電流（ＩＬ）を発生させる。

図２ａに変圧器構造が示されている。上記配置は、中性点および３相を有するかご形の変圧器（Ｔ）を備える。上記配置はさらに、上記変圧器の中性点に接続されている、しばしばピーターセンコイル（Ｌ）と称されるリアクターコイルを備える。好適な実施例において、上記変圧器は上から見て略三角形の形状を有し、上記リアクターコイルは、上記変圧器の真下に配置され、また上から見て略三角形の形状を有する。略三角形の変圧器と共に配置されている略三角形のコイルの構造により、上記結合された構造は、従来の対応する構造よりはるかに小さくなる。図２ｂでは、上から見て三角形に形成されたリアクターコイルと共に配置される、三角形に形成された変圧器を備えた上記構造が示されている。

その上、上記変圧器は、Ｙ−ｎ／Ｙ−ｎ、Ｚ−ｎ／Ｚ−ｎ、Ｙ−ｎ／Ｚ−ｎまたはＺ−ｎ／Ｙ−ｎ変圧器などのように、いずれかのタイプの対称の位相を有すると共に、中性点を有する。

変圧器とリアクターコイルとを相互接続することによって、より少ない重量の変圧器構造が得られる。また、変圧器のためのＥコアの使用と比べて、もし上記三相の内の一つで地絡事故が起こっても、すべての位相が対称性を有するので、軽量が得られる。変圧器のためのＥ形のコアを有する従来の変圧器構造において、異なる地絡事故は、どの相が上記地絡事故を受けるかに依存して無効電力の異なる補償が必要になるという結果を招く。したがって、異なる相における地絡事故の異なる結果を補償するために、異なるタイプの追加の巻線の必要がある。

本明細書で説明されている、上記変圧器構造およびシステムを使用することは、上記異なる相の補償のために、追加の巻線を使用することを廃止させる。したがって、従来の変圧器構造で起こりうる異なるシナリオを考慮に入れるための、いかなる追加の巻線の必要も全くないので、ここに説明される変圧器構造は、軽量になる。また、組み立てられる必要がある部品は少ないので、上記変圧器構造は製造しやすい。

Claims (6)

1. 中性点を有する変圧器を備え、上記中性点は、リアクターの第一の端子と接地に適した上記リアクターの第二の端子とに接続されている変圧器構造において、
   上記変圧器は対称性を有することを特徴とする変圧器構造。
2. 請求項１に記載の変圧器構造において、
   上記変圧器は、かご形の変圧器であることを特徴とする変圧器構造。
3. 請求項１または２に記載の変圧器構造において、
   上記変圧器は、Ｙ−ｎ／Ｙ−ｎ、Ｚ−ｎ／Ｚ−ｎ、Ｙ−ｎ／Ｚ−ｎまたはＺ−ｎ／Ｙ−ｎ変圧器として接続されることを特徴とする変圧器構造。
4. 請求項１から３のいずれか一つに記載の変圧器構造において、
   上記変圧器は、一方向から見て、略三角形の形状を有していることを特徴とする変圧器構造。
5. 請求項１から４のいずれか一つに記載の変圧器構造において、
   上記リアクターは、一方向から見て、略三角形の形状を有していることを特徴とする変圧器構造。
6. 請求項１から５のいずれか一つに記載の変圧器構造において、
   上記変圧器とリアクターとの両方が、一方向から見て、略三角形の形状を有しているとき、上記変圧器およびリアクターは、その略三角形の形状をした面を互いに接近して配置されていることを特徴とする変圧器構造。

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