JP4764292B2

JP4764292B2 - 静止誘導電器

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Publication number: JP4764292B2
Application number: JP2006242159A
Authority: JP
Inventors: 文明小野; 誠司岩崎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-09-06
Filing date: 2006-09-06
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2026-09-06
Also published as: CN101145429B; AU2007214386B2; CN101145429A; JP2008066489A; AU2007214386A1

Description

本発明は、冷却器を有する静止誘導電器に係り、特に、冷却器の設置スペースの縮小化を図った静止誘導電器に関するものである。

一般に、電力用変圧器およびリアクトルに代表される電力用の静止誘導電器には、静止誘導電器に冷却媒体を供給する冷却器が取り付けられている。冷却器を有する静止誘導電器の従来例としては、複数の変圧器に共用される冷却装置を備え各変圧器の発熱量に対して冷却媒体を適切な流量配分するようにしたもの（例えば、特許文献１参照）や、デッキ方式変電所向けの油入変圧器においてデッキ上層階に冷却装置を配置したもの（例えば、特許文献２参照）、さらには予備冷却器を設けたもの（例えば、特許文献３参照）など、種々提案されている。

このような冷却器を備えた静止誘導電器に関しては、変電所レイアウトにおいて冷却器の占有面積を小さく抑えることが望まれている。ここで、図６の平面図を参照して、冷却器を有する静止誘導電器の従来例について説明する。図６では、静止誘導電器が２台設置される場合の一般的なレイアウトを示している。

図６に示すように、静止誘導電器１、２の各側面（図６では右側の側面）に対向して、４台の冷却器からなる冷却器群３、４がそれぞれ設置されている。静止誘導電器１、２と冷却器群３、４の各冷却器は、内部に絶縁油や絶縁ガス等の冷却媒体が流れる連通管５、６を介して接続されている。連通管５、６の途中には閉止弁８、９が取り付けられている。

特開２００３―１７８９２１号公報特開２００３―１００５２０号公報特開平７―５０２１６号公報

ところで、上述した従来の静止誘導電器には次のような課題が指摘されている。すなわち、図６に示した静止誘導電器のレイアウトでは、冷却器群３、４の設置幅をａとした場合、冷却器２つ分の幅、つまり２ａに相当する冷却器占有幅が必要である。また、図６中の冷却器群３、４の占有長さＤは、各冷却器の奥行き寸法ｂと離隔距離ｃをあわせたものであり、冷却器群３、４の各冷却器の奥行き寸法ｂ及び離隔距離ｃの両方がＤを大きくする要因となった。

また、特許文献１記載の技術では、複数の変圧器に共用される冷却装置を備えることで、冷却器を共有化し、冷却器スペースの縮小化を図っている。しかし、この技術では冷却媒体の流れる流路が単一であるため、複数ある静止誘導電器のうち、ある静止誘導電器が稼働しない場合でも、この稼働していない静止誘導電器への冷却媒体供給を停止することができず、冷却が無駄となっていた。したがって、複数ある静止誘導電器のうち、ある静止誘導電器が全く稼働しないといった状況までも想定して、効率よく静止誘導電器を冷却することが望まれていた。

ところで、静止誘導電器に予備冷却器が複数設置されている場合、実際には複数の予備冷却器が同時に運転される機会は少なく、停止している予備冷却器の占有スペースが冷却器スペースの増大を招いた。そこで特許文献３の技術では、予備冷却器の設置数を極力抑えた構成をとっている。

しかし、特許文献３記載の変圧器は主に、各相にタンクが供される３相変圧器に適用されるものであって、ここでの予備冷却器は各相の冷却器容量を超えた熱量が発生した際に稼働する構成となっている。つまり、ここでも、複数ある静止誘導電器のうち、ある静止誘導電器が全く稼働しないといった状況は想定外であり、各タンク（各静止誘導電器）に個別の冷却器が設置されることが前提となっている。したがって、常用の冷却器と予備用の冷却器の両方が不可欠であり、全体として、冷却器スペースの大型化は免れなかった。

本発明は、上記の問題点を解消するために提案されたものであり、その目的は、複数の静止誘導電器に取り付ける冷却器の設置スペースの共用化、もしくは、冷却器自体の共用化を図ることで、冷却器の占有面積を小さく抑え、スペース効率及び冷却効率に優れた静止誘導電器を実現することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、それぞれ複数台の冷却器を有する複数台の静止誘導電器が少なくとも前記冷却器１台分の配置スペースを保って対向して設置され、各静止誘導電器における他の静止誘導電器との対向面に、各静止誘導電器に設けられた複数台の冷却器が連通管を介して取り付けられ、これら複数台の冷却器と静止誘導電器の間に前記連通管を介して冷却媒体が循環された静止誘導電器において、次のような特徴を有している。

すなわち、前記対向する複数の静止誘導電器に設けられた複数の冷却器は、互いに対向する静止誘導電器の対向面の間に、対向面と平行に１列に配置されている。これにより、冷却器の設置幅を抑えることができ、冷却器スペースの縮小化が可能である。

また、前記特徴に加えて、次のような構成を採用することも、本発明の一態様である。
(1) 前記冷却器に近接して冷却扇が設置される。
(2) 複数台の静止誘導電器に対し冷却媒体を供給する共用冷却器が、対向して配置された複数台の静止誘導電器の対向面の間に１列に配置された冷却器と同列に配置される。
(3) 複数の前記連通管が接続される共通配管が設けられ、この共通配管を介して複数台の静止誘導電器に対し冷却媒体を供給する共用冷却器が配置される。
(4) 前記冷却器と前記各静止誘導電器とを接続する前記連通管には閉止弁が設けられる。

本発明の静止誘導電器によれば、複数の静止誘導電器に取り付ける冷却器の設置スペースの共用化、もしくは、冷却器自体の共用化を図ることで、冷却器の占有面積を小さく抑えることができ、これによりスペース効率の良好な静止誘導電器を実現することができた。

以下、本発明の代表的な実施形態について、図１〜図５を参照して具体的に説明する。なお、本発明は冷却器を有する静止誘導電器に適用するもので、図６に示した従来例と同一の部材に関しては、同一符号を付して説明は省略する。また、各実施形態において同一の構成については同一符号を付し、重複する説明は省略する。

（１）第１の実施形態
[構成]
図１を用いて第１の実施形態を説明する。第１の実施形態は、２台の静止誘導電器１、２を設置する場合において、各静止誘導電器１、２の対向する側面同士の間に、冷却器群３、４が１列に配置されている。すなわち、静止誘導電器１に取り付けられる冷却器群３は、静止誘導電器１の右側面に沿って配置され、静止誘導電器２に取り付けられる冷却器群４は、静止誘導電器２の左側面に沿って配置され、冷却器群３、４が一直線上に配置される。

[作用効果]
このような構成を有する第１の実施形態では、２台の静止誘導電器１、２の冷却器群３、４の占有幅はＷ＝ａとなり、従来のレイアウトに比して２ａ−ａ＝ａ、つまり冷却器群３、４の設置スペースを半分に抑えることができる。

ところで、本実施形態では、冷却器群３、４を１列配置としたことで、静止誘導電器１、２からの排熱の影響を受け易くなり、冷却器周囲の温度が高まることはある。しかし、この温度は、冷却器群３、４から静止誘導電器１、２へと供給される冷却媒体の温度に比べて十分に低い。したがって、冷却器の冷却能力が低下することはなく、十分な冷却能力を発揮することができる。

（２）第２の実施形態
[構成]
続いて、図２を用いて第２の実施形態を説明する。第２の実施形態は、冷却器群４の冷却パネル端上に冷却扇７が配置されたことを特徴としている。

[作用効果]
このような構成を有する第２の実施形態では、冷却扇７の旋回により誘起される空気の圧力上昇を、冷却器群４から冷却器群３へ空気が曲がれる際の圧力損失よりも大きくとることによって、冷却扇７により起こされた風は、冷却器群４から冷却器群３を共に通過し、静止誘導電器１、２両方の冷却に寄与して、外部空間へと流れていく。

なお、冷却扇７からの冷却風が冷却器群４側から冷却器群３側へと流れるとき、下流に向かうにつれて、静止誘導電器１、２からの排熱を受けて、冷却風の温度は上昇していく。例えば、冷却器群４から出る時の冷却風温度、つまり冷却器群３側へと流入する直前の冷却風温度Ｂは、静止誘導電器２からの排熱により、冷却扇７から吹き出た直後の冷却風温度Ａよりも高くなる。

しかし、静止誘導電器１、２に対する冷却媒体温度Ｃは、冷却器群３側へと流入する直前の冷却風温度Ｂよりも十分に高い温度に設定可能である（Ｃ＞Ｂ＞Ａ）。すなわち、第２の実施形態において、冷却扇７からの冷却風は、冷却器群３における熱交換に寄与する媒体としてなお有用であり、冷却能力の向上に貢献することができる。

以上のような第２の実施形態においては、上記第１の実施形態に記した効果に加えて、冷却扇７を追加したことにより、冷却器の冷却効率上昇が図られ、各冷却器の奥行き寸法ｂ及び離隔距離ｃを小さくすることができる。その結果、冷却器占有寸法Ｗ、Ｄをさらに小さく抑えた静止誘導電器を実現することができる。

（３）第３の実施形態
[構成]
次に、図３を用いて第３の実施形態を説明する。第３の実施形態では、静止誘導電器１、２間に共用冷却器１０を１つ設置した点に特徴がある。共用冷却器１０と静止誘導電器１の間は連通管１１によって絶縁油等の冷却媒体が連通される。同様に、共用冷却器１０と静止誘導電器２の間は連通管１２によって冷却媒体が連通される。連通管１１の途中には閉止弁１３が、連通管１２の途中には閉止弁１４が、それぞれ取り付けられている。なお、静止誘導電器１、２には、それぞれ、共用しない個別の冷却器からなる冷却器群３、４が連通管５、６と閉止弁８、９を介して取り付けられている。

[作用効果]
このように構成された本実施形態で、共用冷却器１０は、冷却器３もしくは４が停止した場合に運転される予備冷却器として機能する。このとき、静止誘導電器１の個別冷却器３が停止した場合には閉止弁１３が開、閉止弁１４が閉となって、共用冷却器１０は静止誘導電器１用の予備冷却器として機能する。また、静止誘導電器２の個別の冷却器４が停止した場合には閉止弁１４が開、閉止弁１３が閉となり、共用冷却器１０は、静止誘導電器２用の予備冷却器として機能する。

つまり、本実施の形態においては、予備冷却器が静止誘導電器１、２のどちらか一方において、冷却器群３、４が停止した場合にのみ、共用冷却器１０が使用可能となる。したがって、複数の静止誘導電器の予備冷却器が同時に運転される機会がない運用形態において、各静止誘導電器に個別の予備冷却器を設置する必要がなくなり、冷却器の占有スペースを小さく抑えることができる。

しかも、静止誘導電器１、２への冷却媒体の流路は、閉止弁１３、１４を備えたことでそれぞれ独立しているため、静止誘導電器１，２のいずれかが稼働しない場合には、稼働していない方への冷却媒体供給を停止することができる。すなわち、複数ある静止誘導電器のうち、ある静止誘導電器が全く稼働しないといった状況に対応可能であり、効率よく静止誘導電器を冷却することができた。

[第３の実施形態の変形例]
上述したべた第３の実施形態の変形例としては、共用冷却器１０を１つ設けるのではなく、冷却器群３、４を構成する個別の冷却器を全て共用化し、隣接する静止誘導電器１，２の対向面間に共用冷却器群１５を設置するようにしてもよい（図４参照）。共用冷却器群１５と静止誘導電器１は連通管１６によって連通され、共用冷却器群１５と静止誘導電器２は連通管１７によって連通される。連通管１６の途中には閉止弁群１８が、連通管１７の途中には閉止弁群１９が設置される。

このように構成された実施形態において、共用冷却器群１５は、閉止弁群１８、１９の開閉の組み合わせによって、冷却器が適用される静止誘導電器１、２が選択可能である。すなわち、静止誘導電器１、２の負荷の増減に合わせて、共用冷却器群１５内の各冷却器が適用される静止誘導電器１、２を適宜決定できる。そのため、複数台の静止誘導電器が同時に最大負荷をとる機会のない変電所において、各静止誘導電器に対し個別に最大発生損失分の冷却容量を有する冷却器を設置する必要がなくなる。これにより、冷却器の占有スペースを小さく抑えることが可能である。

（４）第４の実施形態
[構成]
次に、図５を用いて第４の実施形態を説明する。第４の実施形態では、上記第３の実施形態における共用冷却器を１つにまとめて共用冷却器２０とし、これを静止誘導電器１、２の対向面同士の間以外の場所に、配置した構成に特徴がある。

共用冷却器２０より共通配管２１が引き出される。共通配管２１には連通管２２と２３が分岐され、連通管２２は静止誘導電器１に連通され、連通管２３は静止誘導電器２に連通される。また、連通管２２の途中には閉止弁２４が取り付けられ、連通管２３の途中には閉止弁２５が取り付けられる。

[作用効果]
このように構成された第４の実施形態で、静止誘導電器１が運転される場合は閉止弁２４が開、閉止弁２５が閉となる。一方、静止誘導電器２が運転される場合は閉止弁２５が開、閉止弁２４が閉となる。このような第４の実施形態によれば、複数の静止誘導電器が同時に運転される機会がない運用形態において、各静止誘導電器に対し個別の冷却器は不要となり、冷却器の占有スペースを小さく抑えることができる。また、静止誘導電器間に冷却器がなく、冷却器を静止誘導電器から離れた任意に場所に設置できるため、空間の有効利用が可能である。

（５）他の実施形態
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、各実施形態を適宜組合せることは可能であり、冷却器及び静止誘導電器の構成や配置数なども適宜変更可能である。

本発明に係る第１の実施形態の平面図。本発明に係る第２の実施形態の平面図。本発明に係る第３の実施形態の平面図。第３の実施形態の変形例の平面図。本発明に係る第４の実施形態の平面図。従来の静止誘導電器の平面図。

符号の説明

１、２…静止誘導電器
３、４…冷却器群
５、６、１１、１２、１５、１６、１７、２２、２３…連通管
７…冷却扇
８、９、１３、１４、２４、２５…閉止弁
１０、２０…共用冷却器
１５…共用冷却器群
１８、１９…閉止弁群
２１…共通配管

Claims

それぞれ複数台の冷却器を有する複数台の静止誘導電器が少なくとも前記冷却器１台分の配置スペースを保って対向して設置され、各静止誘導電器における他の静止誘導電器との対向面に、各静止誘導電器に設けられた複数台の冷却器が連通管を介して取り付けられ、これら複数台の冷却器と静止誘導電器の間に前記連通管を介して冷却媒体が循環された静止誘導電器において、
前記対向する複数の静止誘導電器に設けられた複数の冷却器は、互いに対向する静止誘導電器の対向面の間に、対向面と平行に１列に配置されたことを特徴とする静止誘導電器。
前記冷却器に近接して冷却扇が設置されたことを特徴とする請求項１に記載の静止誘導電器。
複数台の静止誘導電器に対し冷却媒体を供給する共用冷却器が、対向して配置された複数台の静止誘導電器の対向面の間に１列に配置された冷却器と同列に配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の静止誘導電器。
複数の前記連通管が接続される共通配管が設けられ、
この共通配管を介して複数台の静止誘導電器に対し冷却媒体を供給する共用冷却器が配置されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の静止誘導電器。
前記冷却器と前記各静止誘導電器とを接続する前記連通管には閉止弁が設けられたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の静止誘導電器。