JP4438533B2 - 屋内設置変圧器用冷却装置のファン制御方法 - Google Patents

屋内設置変圧器用冷却装置のファン制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4438533B2
JP4438533B2 JP2004193137A JP2004193137A JP4438533B2 JP 4438533 B2 JP4438533 B2 JP 4438533B2 JP 2004193137 A JP2004193137 A JP 2004193137A JP 2004193137 A JP2004193137 A JP 2004193137A JP 4438533 B2 JP4438533 B2 JP 4438533B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fans
transformer
fan
time
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004193137A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006019349A (ja
Inventor
耕治 松永
久之 吉矢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daihen Corp
Original Assignee
Daihen Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daihen Corp filed Critical Daihen Corp
Priority to JP2004193137A priority Critical patent/JP4438533B2/ja
Publication of JP2006019349A publication Critical patent/JP2006019349A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4438533B2 publication Critical patent/JP4438533B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Transformer Cooling (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Description

本発明はオフィスビルやマンションなどの建物の内部に設けられた電気室内に設置される変圧器を冷却する冷却装置のファンの制御方法に関するものである。
図3は、オフィスビルやマンションなどの建物の内部に設けられる電気室内の受配電設備の構成例を概略的に示したもので、同図において1は電気室、2は電気室の扉である。
この例では、電気室のほぼ中央に2台の変圧器3,3’が設置され、変圧器3,3’の側方にそれぞれ低圧盤4,4’が配置されている。また電気室1の入口から離れた位置に設置された変圧器3の近傍に、低圧盤4と反対側に位置させた状態で受電盤5が配置され、受電盤5の近傍の電気室のコーナ部に電気室の外部からも点検、操作が可能な消火設備6が配置されている。
電気室1のコーナ部のうち、扉2を間にして消火設備6と反対側に位置するコーナ部には、給気用換気装置7が配置され、給気用換気装置7が配置されたコーナ部の対角位置にある他のコーナ部には排気用換気装置8が配置されている。
この受配電設備では、変圧器3,3’から発生する熱により温度が上昇した電気室内の空気を排気用換気装置8を通して排気するとともに、給気用換気装置7から電気室内に外気を取り入れて電気室内の温度の上昇を抑制するようにしている。通常、給気用換気装置および排気用換気装置の両方またはいづれか一方には複数台のファンが取り付けられ、電気室内の温度が一定値以上になるとファンを一斉に運転し、一定値以下になると全台停止している。室温の上昇がわずかでもファンを一斉運転することになり多くの電力を消費していた。また、このように電気室内の換気を行うことにより変圧器の冷却を図る場合には、電気室内の温度を低く抑えるために、室内温度と給気温度との差を大きくするか、または給気用換気装置及び排気用換気装置により行われる換気の量を多くする必要がある。
そのため、給気用換気装置7及び排気用換気装置8が非常に大形で不経済な装置となり、受配電設備のコストが高くなるという問題があった。また給気用換気装置7及び排気用換気装置8が大形化することにより、これらが電気室内で占めるスペースが大きくなるため、面積が広い電気室を確保することが必要になり、不経済であった。また、変圧器3,3’の冷却をするために電気室全体の換気をしているため、使用するファンの能力を必要以上に大きくしなければならず不経済であった。
そこで特許文献1に示すように、電気室内に設置される変圧器を変圧器収納箱内に収納して、変圧器収納箱内の下部に室外の空気を供給する給気通路と、変圧器収納箱の上部に一端が連結され、他端が室外に開口させられた排気ダクトと、変圧器収納箱内の空気を排気ダクトを通して室外に送出する複数台のファンを具備した屋内設置変圧器用冷却装置が提案された。このようにすると大形の給気用、排気用換気装置を設ける必要がなく、ファンは電気室に比べて容積が小さい変圧器収納箱内の空気を排出する能力を有するものであればよく比較的小形のものでよいので無駄なエネルギーを消費することもない。
図4は特許文献1に示された屋内設置変圧器用冷却装置の一例の要部を示したもので、11は電気室、13は変圧器、20は変圧器収納箱、20aは変圧器収納箱20の下部に設けられた空気取り入れ口、22は変圧器収納箱20の上部に一端が連結され、他端が室外に開口させられた排気ダクト、21aは変圧器収納箱20内の空気を排気ダクト22を通して室外に送出する複数台のファン、21はファンを設置した風洞、12は給気用消音箱である。この例では、給気用消音箱12と電気室11内の空間と空気取り入れ口20aにより給気通路が構成されている。
特許文献1では、変圧器の温度または変圧器収納箱内の温度を検出して、必要時にのみファンの運転を行わせるようにファンの電源のオン/オフを制御する例が示されているが、この際、大形のファンを1台だけ設置してオン/オフするのでは、変圧器の温度上昇がわずかでもファンを運転することになり、エネルギーの無駄が生じる。従って、比較的小容量のファンを複数台設置し、そのオン/オフを一斉に行うのではなく変圧器の負荷または温度に応じていわゆる台数制御を行うのが一般的である。また、変圧器の容量によっては、大形のファンが複数台必要な場合もあり、この場合も台数制御を行う。
特開平11−283843号公報
ファンの台数制御を行う場合、ファンの運転順序が固定されていると、常に運転されるファンとあまり運転されないファンができるためにファンの運転時間に差異が生じファンの利用効率が悪いだけでなく、最も運転時間の長いファンが最も早く故障する確率が高いため、ファンの故障による取替えの周期が短くなり不便である。また、休止しているファンであっても、変圧器の振動、他のファンの運転時の振動等によって機械部分たとえば軸受け部等に機械的疲労が発生しやすい欠点も有している。
本発明の目的は、電気室内に設置された変圧器収納箱内の空気を排気ダクトを通して室外に送出するための複数台のファンの運転時間を均一化して、ファンの利用効率を最大にするとともにファンの長寿命化を図ったファン制御方法を提供することである。
本発明は、屋内に設けられた電気室内に設置されて内部に変圧器を収納する変圧器収納箱と、前記変圧器収納箱内の下部に室外の空気を供給する給気通路と、前記変圧器収納箱の上部に一端が連結され、他端が室外に開口させられた排気ダクトと、前記変圧器収納箱内の空気を前記排気ダクトを通して室外に送出する複数台のファンを具備した屋内設置変圧器用冷却装置のファン制御方法に係わるものである。
本発明においては、前記変圧器の温度または前記変圧器収納箱内の温度または前記変圧器の負荷電流の少なくともいずれか一つを検出して、前記複数台のファンの台数制御をする際に、前記複数台のファンの運転台数を増加させる場合には運転していないファンの中で累積運転時間の最も少ないファンから順に運転し、前記複数台のファンの運転台数を減少させる場合には運転中のファンの中で累積運転時間の最も多いファンから順に運転を停止するようにする。
本発明においてはまた、一定時間が経過する毎に、前記累積運転時間のカウントを保持したまま前記複数台のファンの台数制御をリセットして、該複数台のファンの台数制御を再スタートさせる。
本発明によれば、変圧器収納箱内の空気を排気ダクトを通して室外に送出するための複数台のファンの台数制御において、各ファンの累積運転時間に応じて運転台数を増やすときには累積運転時間の短いファンから運転し、運転台数を減らすときには累積運転時間の長いファンから停止するようにしたので、各ファンの運転時間を均一化でき、ファンの利用効率を最大にするとともにファンの長寿命化を図ることができる。
本発明によればまた、上記のファンの台数制御が、一定時間経過毎に、ファンの累積運転時間のカウントを保持したままリセットされ再スタートされるので、再スタートの際に全台のファンの累積運転時間が比較されることになり、あるファン台数での運転状態が変化せずに長期に継続された場合でも、特定のファンの累積運転時間だけが増加することを防ぐことができる。
図2は本発明にかかわる屋内設置変圧器用冷却装置のファン制御方法を適用した屋内設置変圧器用冷却装置の一部説明図で、図示しない電気室内に、内部に図示しない変圧器を備えた変圧器収納箱20が設置されている。変圧器収納箱20の上部に内部にファン21aを設置した風洞21が取り付けられ、その上部に排気ダクト22の一端が取り付けられている。この例ではファンは3本の排気ダクトに各一個ずつ計3個取り付けられている。
なおファンの位置は、変圧器収納箱20内の空気を排気ダクト22を通して室外に送出するように設ければよく、排気ダクト22の図示しない他端側や、変圧器収納箱20の下部の空気取り入れ口20aに取り付けてもよい。電気室内には電気室の室温を測定する温度センサ30が設けられ、変圧器収納箱20内の変圧器に変圧器の巻線温度を測定する巻線温度センサ31が取り付けられている。巻線温度の代わりに、変圧器負荷によって変化するその他の変圧器温度、変圧器収納箱内の温度、変圧器の負荷電流を測定してもよい。
本発明の実施の形態を図1のフローチャートにより説明する。本例ではファンは3台設置されている。電気室内の温度が40℃以上ならファンを全台運転する。35℃以下になると巻線温度での台数制御に戻る(フローチャート上には図示されていない)。
巻線温度があらかじめ設定された上限温度(この例では100℃)以上なら(101)、累積運転時間の一番少ないファンを選択し1台目のファンを運転するとともに1台目のファンの累積運転時間のカウントを始める(102)。
この例では、累積運転時間のカウントにはシーケンサのメモリ機能を使用し、シーケンサから、巻線温度と累積運転時間の大小とに応じてファンの運転・停止の指令が出される。
さらに巻線温度が上限温度以上で(103)、冷却時限(この例では60秒に設定)が経過しても上限温度以上である場合には(103、104)、運転していないファンの中で累積運転時間の最も少ないファンを選択して運転するとともに(2台目のファン運転)、このファンの累積運転時間のカウントを始める(107)。さらに冷却時限が経過しても巻線温度が上限温度以上である場合には(108,109)、3台目のファンを運転しこのファンの累積運転時間のカウントを始める(112)。逆に巻線温度があらかじめ設定された下限温度(この例では80℃)を下回ると累積運転時間の一番多いファンを選択して1台目のファンを停止するとともにこのファンの累積運転時間のカウントを停止しカウントした値を保持する(113,114)。冷却時限が経過しても巻線温度が下限温度を下回っている場合は(115,116)、運転中のファンの中で累積運転時間の最も多いファンを選択して運転を停止するとともに(2台目のファン停止)、そのファンの累積運転時間のカウントを停止しカウントした値を保持する(117)。さらに冷却時限経過後も巻線温度が下限温度を下回っている場合(118,119)は3台目のファンも停止するとともに累積運転時間のカウントを停止しカウントした値を保持する(120)。なお冷却時限はファンの頻繁な運転/停止の切り替えを抑制するための待機時間である。
ファン全台停止の運転状態において、巻線温度が上限温度以上でなければそのままの運転状態を維持する(101)。また、ファン全台運転状態において、巻線温度が下限温度未満でなければそのままの運転状態を維持する(113)が、このとき巻線温度が上限温度以上である場合には、フローチャート上には図示されていないが別に警報を発する。また、ファン1台または2台の各運転状態において、巻線温度が下限温度以上でかつ上限温度以上でない場合にはそのままの運転状態を続け(105,106,110,111)、その温度範囲を脱したとき、巻線温度が上限温度以上であるならば運転していないファンの中で累積運転時間の最も少ないファンの運転を開始し(107,112)、巻線温度が下限温度未満なら運転中のファンのうちで累積運転時間の最も多いファンを停止するように制御を進める(115,118)。
なおこの例では、あるファン台数での運転状態が長期に継続される場合(たとえばファン1台運転状態のまま長期に負荷が変動せず変圧器温度が変わらない場合)、特定のファンの累積運転時間が増加してその状態が変化しないことになるので、図1では図示していないが、一定時間が経過する毎に、ファンの累積運転時間のカウントを保持したまま、ファンの台数制御がリセットされ再スタートするように、すなわち、一定時間が経過する毎にファンの累積運転時間のカウントを保持したままファン全台がいったん停止し、「START」から再度制御が始まるようになっている。
以上のように本例においては、巻線温度を用いて複数台のファンの台数制御をする際に、ファンの運転台数を増やすときには、累積運転時間の少ないファンから運転し、ファンの運転台数を減らすときには累積運転台数の多いファンから停止するようにしたので、各ファンの運転時間を均一化でき、ファンの利用効率を最大にするとともにファンの長寿命化を図ることができる。また、一定時間が経過する毎に、ファンの累積運転時間のカウントを保持したまま、ファンの台数制御がリセットされ再スタートするようにしたので、再スタートの際に全台のファンの累積運転時間が比較されることになり、あるファン台数での運転状態が変化せずに長期に継続された場合でも、特定のファンの累積運転時間だけが増加することを防ぐことができる。
本発明の実施の形態を説明するフローチャートである。 本発明にかかわる屋内設置変圧器用冷却装置のファン制御方法を適用した屋 内設置変圧器用冷却装置の一部説明図である。 従来の電気室内の受配電設備の構成例を概略的に示した図である。 従来の屋内設置変圧器用冷却装置の一例の要部を示した図である。
1, 11 電気室
2 電気室の扉
3, 3’,13 変圧器
4, 4’ 低圧盤
5 受電盤
6 消火設備
7 給気用換気装置
8 排気用換気装置
12 給気用消音箱
20 変圧器収納箱
20a 空気取り入れ口
21 風洞
21a ファン
22 排気ダクト
30 温度センサ
31 巻線温度センサ

Claims (1)

  1. 屋内に設けられた電気室内に設置されて内部に変圧器を収納する変圧器収納箱と、前記変圧器収納箱内の下部に室外の空気を供給する給気通路と、前記変圧器収納箱の上部に一端が連結され、他端が室外に開口させられた排気ダクトと、前記変圧器収納箱内の空気を前記排気ダクトを通して室外に送出する複数台のファンを具備した屋内設置変圧器用冷却装置のファン制御方法であって、
    前記変圧器の温度または前記変圧器収納箱内の温度または前記変圧器の負荷電流の少なくともいずれか一つを検出して、前記複数台のファンの台数制御をする際に、前記複数台のファンの運転台数を増加させる場合には運転していないファンの中で累積運転時間の最も少ないファンから順に運転し、前記複数台のファンの運転台数を減少させる場合には運転中のファンの中で累積運転時間の最も多いファンから順に運転を停止するようにし、
    一定時間が経過する毎に、前記累積運転時間のカウントを保持したまま前記複数台のファンの台数制御をリセットして、該複数台のファンの台数制御を再スタートさせること、
    を特徴とするファン制御方法。
JP2004193137A 2004-06-30 2004-06-30 屋内設置変圧器用冷却装置のファン制御方法 Expired - Fee Related JP4438533B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004193137A JP4438533B2 (ja) 2004-06-30 2004-06-30 屋内設置変圧器用冷却装置のファン制御方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004193137A JP4438533B2 (ja) 2004-06-30 2004-06-30 屋内設置変圧器用冷却装置のファン制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006019349A JP2006019349A (ja) 2006-01-19
JP4438533B2 true JP4438533B2 (ja) 2010-03-24

Family

ID=35793359

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004193137A Expired - Fee Related JP4438533B2 (ja) 2004-06-30 2004-06-30 屋内設置変圧器用冷却装置のファン制御方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4438533B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103591040A (zh) * 2013-11-18 2014-02-19 国家电网公司 一种自然油循环风冷变压器的风机开停控制方法
CN106545513A (zh) * 2016-11-04 2017-03-29 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司曲靖局 一种新型换流变冷却器控制方法
CN106837839A (zh) * 2017-01-17 2017-06-13 阳光电源股份有限公司 用于控制水冷散热风扇启停的控制方法和控制装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5216305B2 (ja) * 2007-11-12 2013-06-19 東芝三菱電機産業システム株式会社 電力変換装置の冷却装置
JP5022941B2 (ja) * 2008-02-20 2012-09-12 株式会社東芝 電子機器筐体のファン制御装置
KR101047044B1 (ko) 2008-12-30 2011-07-06 주식회사 효성 전력용 변압기의 냉각기 최적 제어 시스템
JP5287841B2 (ja) * 2010-12-20 2013-09-11 日本電気株式会社 ファン制御装置、ファン制御方法、及びファン制御プログラム
JP5811609B2 (ja) * 2011-06-14 2015-11-11 富士電機株式会社 変圧器の冷却装置
JP2013053629A (ja) * 2012-11-14 2013-03-21 Ebara Corp ポンプ施設
WO2015025342A1 (ja) * 2013-08-22 2015-02-26 三菱電機株式会社 空気調和装置の室内機
EP3032552A1 (en) * 2014-12-09 2016-06-15 ABB Technology Ltd A cooling system for a high voltage electromagnetic induction device, a system and a method of cooling the same
CN106288220A (zh) * 2016-08-26 2017-01-04 蚌埠依爱电子科技有限责任公司 一种养殖舍中风机循环工作的控制方法
CN110081013B (zh) * 2019-05-21 2023-12-12 保定天威保变电气股份有限公司 一种可以实现自动状态下风机轮换启动控制的控制箱

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103591040A (zh) * 2013-11-18 2014-02-19 国家电网公司 一种自然油循环风冷变压器的风机开停控制方法
CN103591040B (zh) * 2013-11-18 2016-04-06 国家电网公司 一种自然油循环风冷变压器的风机开停控制方法
CN106545513A (zh) * 2016-11-04 2017-03-29 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司曲靖局 一种新型换流变冷却器控制方法
CN106837839A (zh) * 2017-01-17 2017-06-13 阳光电源股份有限公司 用于控制水冷散热风扇启停的控制方法和控制装置
CN106837839B (zh) * 2017-01-17 2019-04-09 阳光电源股份有限公司 用于控制水冷散热风扇启停的控制方法和控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006019349A (ja) 2006-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4438533B2 (ja) 屋内設置変圧器用冷却装置のファン制御方法
US8984906B2 (en) Cool design data center
CN103075783B (zh) 外气冷气系统以及数据中心
WO2014050227A1 (ja) 換気装置のコントローラ
JP5855895B2 (ja) 通信・情報処理機器室等の空調システム
JP2011242011A (ja) サーバ用空調システム
US8406930B2 (en) System and method for operating an economizer cycle of an air conditioner
JP5438431B2 (ja) 外気冷房システム
EP3113591B1 (en) Conditioning unit of the free cooling type and method of operation of such a conditioning unit
CN107975914B (zh) 一种电加热控制方法
JP4503083B2 (ja) 空調機及びその運転方法
JP2006353014A (ja) 配電機材
KR101915876B1 (ko) 친환경 ess
US20140298831A1 (en) Systems and Methods for Conditioning Air
JP2012233620A (ja) 空調装置、空調方法及びプログラム
JP6183930B2 (ja) 電気設備用筐体
JP5283164B2 (ja) データセンタ施設、サーバルームおよび省エネルギー化手法
JP5730689B2 (ja) 空調運転制御システム
JP2013185714A (ja) 熱交換型換気機器
JPH11283845A (ja) 屋内設置変圧器の冷却装置
WO2013161052A1 (ja) 冷却装置及び冷却システム
JP2007333355A (ja) 空調システム
JP5780991B2 (ja) 換気システム
JP2009266556A (ja) 蓄電装置及び熱利用システム
JP2009236335A (ja) ラック型空調機及びその運転方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070522

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090828

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090915

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091112

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091225

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091228

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130115

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130115

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees