JP4965383B2

JP4965383B2 - 路上設置形変圧器装置

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Publication number: JP4965383B2
Application number: JP2007209148A
Authority: JP
Inventors: 賢一松場
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 2007-08-10
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2027-08-10
Also published as: JP2009044906A; CN101409431B; CN101409431A

Description

本発明は、三相開閉器と三相分からなる電力ヒューズと絶縁油が充填された電力用変圧器とを備えて外箱内に収容され、電力ヒューズを収容するヒューズホルダが電力用変圧器の変圧器ケースを貫通させた状態で取り付けられ、電力量を計測するための計器用変成器及び計器用変流器が絶縁油中に設けられた路上設置形変圧器装置に関するものである。

路上設置形変圧器装置は、特許文献１に示されるように、一般的に変圧器、三相分からなる電力ヒューズ、三相分からなる開閉装置等を備えて、外箱内に収容されており、開閉装置と電力ヒューズとが電力用変圧器の高圧側に系統電源側から順次に接続されている。

電力用変圧器の系統電源側には通常、過負荷電流や負荷側の短絡事故等による短絡電流から変圧器を保護するために、電力ヒューズが接続されている。この電力ヒューズは、変圧器ケースの側面上部を貫通させた状態で取り付けられた電力用ヒューズホルダに収容されて保持されている。

一方、路上設置形変圧器装置に電力量計を設ける場合がある。しかも、電力用変圧器の高圧側で電力量を計測する場合がある。この電力量の計測を、上記のような路上設置形変圧器装置に適用した路上設置形変圧器装置の概略構成図は図６に示され、また、この路上設置形変圧器装置の電気回路図は図７に示される。なお、各図は一相分のみを表示している。

図６に示す路上設置形変圧器装置は、三相開閉器１１と、電力ヒューズ１２と、電力用変圧器１３とを備えて、矩形状の枠体からなるベース９上に取り付けられた直方体状の外箱１４内に収容されており、電力用変圧器１３は変圧器本体１３ａが変圧器ケース１３ｃ内に収容されて構成され、三相開閉器１１は図示しない開閉器本体が開閉器ケース１１ａ内に収容されて構成され、開閉器ケース１１ａが変圧器ケース１３ｃの側面に取り付けられている。変圧器ケース１３ｃ内には絶縁油１３ｂとして、鉱物油等が充填され、開閉器ケース１１ａ内には絶縁ガスとして、ＳＦ_６ガス等が封入されている。三相開閉器１１には電源側ブッシング１１ｂ及び負荷側ブッシング１１ｃが設けられている。

電力ヒューズ１２はヒューズホルダ１５に収容されており、ヒューズホルダ１５は図８（Ａ）（Ｂ）に示されるように、ヒューズ収容本体１５ａとヒューズ把持本体１５ｂとからなり、ヒューズ把持本体１５ｂはヒューズ収容本体１５ａに出し入れ自在に取り付けられている。ヒューズ収容本体１５ａは、有底を有する絶縁性の円筒部材１５a1と電源側固定電極１５a2と負荷側固定電極１５a3とからなり、電力ヒューズ１２が円筒部材１５a1の長手方向に沿って完全に収容された状態での電力ヒューズ１２の電源側電極１２ａに対向する位置の内周面には、リング状の電源側固定電極１５a2が取り付けられている。また、電力ヒューズ１２が円筒部材１５a1の長手方向に沿って完全に収容された状態での電力ヒューズ１２の負荷側電極１２ｂに対向する位置には、電力ヒューズ１２の負荷側電極１２ｂを摺動接触させるために、チューリップ状に形成された負荷側固定電極１５a3が取り付けられている。この電力ヒューズ収容本体１５ａは、変圧器ケース１３ｃの側面上部を貫通させた状態で、円筒部材１５a1の開口側が通るような孔を設けた押さえ板１６により、変圧器ケース１３ｃにネジ止めされて取り付けられている。

電力ヒューズ把持本体１５ｂは、絶縁性の継手部材１５b1、電極把持部材１５b2、可動側電極１５b3及び蓋部材１５b4からなり、継手部材１５b1の長手方向の一端には、その長手方向に電力ヒューズ１２が向けられた状態で電力ヒューズ１２の電源側電極１２ａをネジ止めにより把持するように形成された電極把持部材１５b2が取り付けられ、また、その他端には電力ヒューズ収容本体１５ａの開口部を閉鎖するための蓋部材１５b4が取り付けられている。電極把持部材１５b2は、電力ヒューズ１２の電源側電極１２ａと導通させると共に、電源側固定電極１５a2の内周に摺動接触させるトロイダルコイル状の電源側可動電極１５b3が外周に巻き付けられるように形成されている。

三相開閉器１１の電源側ブッシング１１ｂには、図７に示す系統電源１０に接続されているコネクタ付引き込みケーブル１７が接続され、三相開閉器１１の負荷側ブッシング１１ｃは電源側固定電極１５a2と接続され、負荷側固定電極１５a3と図７に示す電力用変圧器１３の高圧側コイル１３d1とが接続されている。変圧器ケース１３ｃに充填された絶縁油１３ｂ中には、図７に示すように、電力量を計測するための２つの計器用変成器（以下、ＰＴ）１８と、２つの計器用変流器（以下、ＣＴ）１９とが設けられ、かつ、ＰＴ１８は電力用変圧器１３の各高圧側コイル１３d1の両端電圧が測定されるように接続され、ＣＴ１９は電力用変圧器１３の各高圧側電流が測定されるように設けられている。

ＰＴ１８及びＣＴ１９の各出力を外部に取り出すために、図７に示すように、３つのＰＴ及びＣＴ用出力端子２０，２１が変圧器ケース１３ｃを貫通させた状態でそれぞれ取り付けられており、これらの出力端子に電力量計２２が接続されている。

ＰＴ１８及びＣＴ１９は電力用変圧器１３の高圧側の電圧が高くなれば、ＰＴ、ＣＴの耐圧を上げることになり、さらにＰＴ、ＣＴを気中仕様にすると、寸法が大きくなり、コンパクト化の要求に対応できないために、ＰＴ、ＣＴを油中仕様にして小型化し、変圧器ケース１３ｃに充填された絶縁油１３ｂ中に設置している。

ＰＴ１８及びＣＴ１９を絶縁油１３ｂ中に設けると、周囲の外的な要因による劣化はないが、ＰＴ１８、ＣＴ１９が故障する場合があるので、定期的に検査する必要がある。

検査する際には、路上設置形変圧器装置の上位系統の開閉器を「切」状態にして路上設置形変圧器装置への電力供給を停止した後、コネクタ付引き込みケーブル１７を取り外すと共に、電力用変圧器１３の二次側ブッシングに接続されている、図示しないケーブルを外し、三相開閉器１１の２つの電源側ブッシング１１ｂ間にそれぞれの規定の検査電圧を印加し、ＰＴ１８の二次側にその変圧比に対応する電圧が出力されているかを確認する。また、ＣＴ１９の二次側にその変流比に対応する電流が出力されているかを確認する。
特開平９−２８２９８５号公報（図１）

しかしながら、従来の路上設置形変圧器装置では、上記のように検査する際に三相開閉器１１の電源側ブッシング１１ｂに接続されているコネクタ付引き込みケーブル１７の脱着と、電力用変圧器１３の二次側ブッシングに接続されているケーブルの脱着とが必要となるため、検査の準備作業及び終了作業が繁雑になるという問題がある。また、検査回路に電力ヒューズ１２が接続されているため、電力ヒューズの抵抗分が含まれ、ＰＴ１８の二次側出力に測定誤差が含まれるという問題があり、また、ＣＴ１９の二次側出力に測定誤差が含まれるという問題がある。

本発明の目的は、ＰＴ及びＣＴを検査する際の準備作業及び終了作業を大幅に簡素化させるようにした路上設置形変圧器装置を提供することにある。

第１の発明は、三相開閉器と、三相分からなる電力ヒューズと、絶縁油が充填された電力用変圧器とを備えて外箱に収容され、三相開閉器と電力ヒューズとが電力用変圧器の高圧側に系統電源側から順次に接続され、電力ヒューズを収納するヒューズ収納本体及びヒューズ把持本体からなるヒューズホルダのヒューズ収納本体が電力用変圧器の変圧器ケースを貫通させた状態で取り付けられ、電力ヒューズの電源側電極及び負荷側電極に対応してそれぞれ摺動接触されるようにヒューズ収納本体に電源側固定電極及び負荷側固定電極が設けられ、ヒューズ把持本体は電力ヒューズの電源側電極を把持するように形成されると共に、ヒューズ収納本体に出し入れ自在に取り付けられ、開閉器の電源側ブッシングにはコネクタ付引き込みケーブルが接続され、開閉器の負荷側ブッシングとヒューズ収納本体に設けられた電源側固定電極とが接続され、負荷側固定電極と電力用変圧器の高圧側コイルとが接続され、絶縁油中に電力用変圧器の高圧側で電力量を計測するための計器用変成器及び計器用変流器が設けられ、計器用変成器は電力用変圧器の高圧側コイルの両端電圧が測定されるように接続されると共に、その出力端子が変圧器ケースを貫通させた状態で取り付けられ、計器用変流器は電力用変圧器の高圧側電流が測定されるように設けられると共に、その出力端子が変圧器ケースを貫通させた状態で取り付けられた路上設置形変圧器装置を対象とし、変圧器ケースを貫通させた状態で変流器用検査電圧印加端子が取り付けられ、通常時に負荷側固定電極と電力用変圧器の高圧側コイルとを接続させる状態、計器用変成器の検査時に負荷側固定電極と電力用変圧器の高圧側コイルとの接続を切り離す状態、及び、計器用変流器の検査時に負荷側固定電極と変流器用検査電圧印加端子とを接続させる状態にそれぞれ切り換える検査時用三相切換スイッチが変圧器ケース内に設けられ、高圧側コイルの両端電圧が負荷側固定電極と検査時用三相切換スイッチとの間での電圧であり、電力用変圧器の高圧側電流が負荷側固定電極と検査時用三相切換スイッチとの間での電流であるとしたものである。

第２の発明は、計器用変成器及び計器用変流器の検査時に検査用器具がヒューズ収納本体に装着され、検査用器具は導電性の棒状部材からなり、棒状部材に形成された一端に負荷側固定電極と摺動接触されるように電極接続部が形成され、他端に検査電圧が印加されるように電圧印加部が形成されると共に、ヒューズ収納本体に着脱自在となるように形成したものである。

第３の発明は、検査時用三相切換スイッチは変圧器ケース外部から切換操作可能に構成されたものである。

以上のように、第１の発明によれば、ＰＴ及びＣＴを検査する際に、コネクタ付引き込みケーブルを脱着させる必要がなくなるので、検査の準備作業及び終了作業を大幅に簡素化させることができる。また、ＰＴ検査時には検査電圧をＰＴの両端間に直接印加させ、ＣＴ検査時には電力ヒューズを介在させることなく電流を流させるので、ＰＴ及びＣＴの二次側出力を精度よく測定することができる。

第２の発明によれば、第１の発明の効果に加えて、ＰＴ及びＣＴを検査する際に、ヒューズホルダの負荷側固定電極に検査電圧を印加させるためのリード線を取り付け、取り外しさせる必要がなくなるので、検査の準備作業及び終了作業を大幅に簡素化させることができる。

第３の発明によれば、第１及び第２の発明の効果に加えて、ＰＴ及びＣＴを検査する際に、電力用変圧器の二次側ブッシングに接続されているケーブルを脱着させる必要がなくなるので、検査の準備作業及び終了作業をさらに大幅に簡素化させることができる。

図１は、本発明に係る路上設置形変圧器装置の一実施形態を示す概略構成図、図２は本発明に係る路上設置形変圧器装置の通常時の電気回路図、図３は本発明に係る路上設置形変圧器装置のＰＴ検査時の電気回路図、図４は本発明に係る路上設置形変圧器装置のＣＴ検査時の電気回路図、図５は本発明に係る路上設置形変圧器装置に適用するＰＴ・ＣＴ検査用器具を示す概略構成図である。なお、図１は一相分のみを表示している。

図１に示す路上設置形変圧器装置は、図６に示す路上設置形変圧器装置と同様に構成されており、同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。本発明では、ＰＴ１８及びＣＴ１９を検査するために、新たに三相分の検査時用三相切換スイッチ２３及び３つの変流器用検査電圧印加端子１３ｄが設けられている。また、ＰＴ１８は負荷側固定電極１５a3と検査時用三相切換スイッチ２３との間での高圧側コイル１３d1の両端電圧が測定されるように接続され、ＣＴ１９は負荷側固定電極１５a3と検査時用三相切換スイッチ２３との間での電力用変圧器の高圧側電流が測定されるように設けられている。

検査時用三相切換スイッチ２３は、変圧器ケース１３ｃの側壁に支持されて外部から切換操作可能とする、例えばロータリースイッチであり、３つの切換接点２３ａ，２３ｂ，２３ｃと共通接点２３ｅとハンドル２３ｄとからなる。変流器用検査電圧印加端子１３ｄは、変圧器ケース１３ｃの側壁を貫通させた状態で取り付けられている。

検査時用三相切換スイッチ２３の共通接点２３ｅは、ヒューズホルダ１５の負荷側固定電極１５a3とそれぞれ接続され、切換接点２３ａは電力用変圧器１３の高圧側コイル１３d1と
それぞれ接続され、切換接点２３ｂは何とも接続されなく、切換接点２３ｃは変流器用検査電圧印加端子１３ｄとそれぞれ接続されている。

ＰＴ・ＣＴ検査用器具１は図５に示すように、導電性の棒状部材１ａと、棒状部材１ａの一端に形成された導電性の電極接続部１ｂと、その他端に検査電圧が印加されるように形成された電圧印加部１ｃと、電極接続部１ｂと電圧印加部１ｃとの間の棒状部材１ａを覆うように設けられた筒状の絶縁部材１ｄと、棒状部材１ａを貫通させて電極接続部１ｂと電圧印加部１ｃとの間に設けられた、例えば円盤状の支持部材１ｅとからなる。

電極接続部１ｂは棒状部材１ａに適宜に取り付けられ、電力ヒューズ１２の負荷側電極１２ｂと同形状に形成され、電圧印加部１ｃはネジ端子状に形成され、支持部材１ｅは電極接続部１ｂが負荷側固定電極１２ｂに完全に嵌まり込んだ状態でヒューズ収容本体１５ａの開口部に固定して支持されるように形成されている。絶縁部材１ｄはＦＲＰなどの有機材料からなり、支持部材１ｅはＥＰＤＭなどの有機材料からなる。

ＰＴ１８及びＣＴ１９を検査する際には、路上設置形変圧器装置の上位系統の開閉器を「切」状態にして路上設置形変圧器装置への電力供給を停止させるか、または、三相開閉器１１を「切」状態にする。

ＰＴ１８を検査する場合、通常時の路上設置形変圧器装置は図２に示すように、検査時用三相切換スイッチ２３は切換接点２３ａに切換状態であるので、図３に示すように、検査時用三相切換スイッチ２３を切換接点２３ｂに切り換え、負荷側固定電極１５a3と高圧側コイル１３d1との接続を切り離す。その後、検査対象のＰＴ１８と接続されている２つのヒューズホルダ１５のヒューズ把持本体１５ｂをヒューズ収容本体１５ａからそれぞれ引き抜き、このヒューズ収容本体１５ａに２つのＰＴ・ＣＴ検査用器具１をそれぞれ押し込み、ＰＴ・ＣＴ検査用器具１の電極接続部１ｂを負荷側固定電極１５a3に完全に嵌め込んだ状態にする。この状態でＰＴ・ＣＴ検査用器具１の電圧印加部１ｃ間に、検査用電源から所定の検査電圧、例えば定格電圧を印加し、ＰＴ１８の二次側にＰＴの変圧比に対応する電圧が出力されているかを、ＰＴ及びＣＴ用出力端子２０，２１から電力量計２２を外し、ＣＴ用出力端子２０に電圧計を接続して測定する。

ＣＴ１９を検査する場合、通常時の路上設置形変圧器装置は図２に示すように、検査時用三相切換スイッチ２３は切換接点２３ａに切換状態であるので、図４に示すように、検査時用三相切換スイッチ２３を切換接点２３ｃに切り換え、負荷側固定電極１５a3と高圧側コイル１３d1との接続を切り離すと共に、負荷側固定電極１５a3と変流器用検査電圧印加端子１３ｄとをそれぞれ接続させる。その後、検査対象のＣＴ１９が設けられている相のヒューズホルダ１５のヒューズ把持本体１５ｂをヒューズ収容本体１５ａから引き抜き、このヒューズ収容本体１５ａにＰＴ・ＣＴ検査用器具１を押し込み、ＰＴ・ＣＴ検査用器具１の電極接続部１ｂを負荷側固定電極１５a3に完全に嵌め込んだ状態にする。この状態でＰＴ・ＣＴ検査用器具１の電圧印加部１ｃと変流器用検査電圧印加端子１３ｄとの間に、検査用電源から所定の検査電圧、例えばＣＴ１９の一次側に定格電流が流れるような電圧を印加し、そのときの電流がＣＴ１９の二次側にＣＴの変流比に対応する電流が出力されているかを、ＰＴ及びＣＴ用出力端子２０，２１から電力量計２２を外し、出力端子２１に電流計を接続して測定する。

このように、ＰＴ１８及びＣＴ１９を検査する際に、コネクタ付引き込みケーブル１７及び電力用変圧器１３の二次側ブッシングに接続されているケーブルを脱着させる必要がなくなるので、検査の準備作業及び終了作業が大幅に簡素化される。また、ＰＴ検査時には検査電圧をＰＴの両端間に直接印加させ、ＣＴ検査時には電力ヒューズを介在させることなく電流を流させるので、ＰＴ及びＣＴの二次側出力はを精度よく測定される。さらに、負荷側固定電極１５a3に検査電圧を印加させるためのリード線を取り付け、取り外しさせる必要がなくなるので、検査の準備作業及び終了作業がを大幅に簡素化される。さらにまた、電力用変圧器１３の二次側ブッシングに接続されているケーブルを脱着させる必要がなくなるので、検査の準備作業及び終了作業がさらに大幅に簡素化される。

上記の実施形態では、ＰＴ１８及びＣＴ１９は別々に構成されているが、一体化したＰＣＴでもよい。また、棒状部材１ａは筒状に形成した絶縁部材１ｄで覆うようにしたが、樹脂材料の絶縁部材で一体化して覆うようにしてもよい。さらに、絶縁部材１ｄは変圧器の高圧側電圧に応じて無くてもよく、または、その肉厚を変化させればよい。さらにまた、電極接続部１ｂは電力ヒューズ１２の負荷側電極１２ｂと同形状に形成したが、これに限定されるものではない。

上記の実施形態ではまた、ＰＴ・ＣＴ検査用器具１を使用して検査電圧を印加させたが、ＰＴ・ＣＴ検査用器具１を使用することなく負荷側固定電極１５a3に直接印加するようにしてもよい。

本発明に係る路上設置形変圧器装置にＰＴ・ＣＴ検査用器具を適用している状態の一実施形態を示す概略構成図である。本発明に係る路上設置形変圧器装置の通常時の電気回路図である。本発明に係る路上設置形変圧器装置のＰＴ検査時の電気回路図である。本発明に係る路上設置形変圧器装置のＣＴ検査時の電気回路図である。本発明に係る路上設置形変圧器装置に適用するＰＴ・ＣＴ検査用器具を示す概略構成図である。電力用変圧器の高圧側で電力量の計測を行うようにした従来の路上設置形変圧器装置の概略構成図である。図６に示される路上設置形変圧器装置の電気回路図である。（Ａ）は、電力用ヒューズホルダを構成するヒューズ収容本体を示す縦断面図、（Ｂ）は電力用ヒューズホルダを構成する電力ヒューズ把持本体を示す側面図である。

符号の説明

１１三相開閉器
１１ｂ電源側ブッシング
１１ｃ負荷側ブッシング
１２電力ヒューズ
１２ａ電源側電極
１２ｂ負荷側電極
１３電力用変圧器
１３ｂ絶縁油
１３ｃ変圧器ケース
１３ｄ変流器用検査電圧印加端子
１３d1 高圧側コイル
１４外箱
１５ヒューズホルダ
１５ａヒューズ収容本体
１５a2 電源側固定電極
１５a3 負荷側固定電極
１５ｂヒューズ把持本体
１７コネクタ付引き込みケーブル
１８計器用変成器
１９計器用変流器
２３検査時用三相切換スイッチ

Claims

三相開閉器と、三相分からなる電力ヒューズと、絶縁油が充填された電力用変圧器とを備えて外箱に収容され、
前記三相開閉器と電力ヒューズとが前記電力用変圧器の高圧側に系統電源側から順次に接続され、
前記電力ヒューズを収納するヒューズ収納本体及びヒューズ把持本体からなるヒューズホルダの前記ヒューズ収納本体が前記電力用変圧器の変圧器ケースを貫通させた状態で取り付けられ、
前記電力ヒューズの電源側電極及び負荷側電極に対応してそれぞれ摺動接触されるように前記ヒューズ収納本体に電源側固定電極及び負荷側固定電極が設けられ、
前記ヒューズ把持本体は前記電力ヒューズの電源側電極を把持するように形成されると共に、前記ヒューズ収納本体に出し入れ自在に取り付けられ、
前記開閉器の電源側ブッシングにはコネクタ付引き込みケーブルが接続され、
前記開閉器の負荷側ブッシングと前記ヒューズ収納本体に設けられた電源側固定電極とが接続され、
前記負荷側固定電極と電力用変圧器の高圧側コイルとが接続され、
前記絶縁油中に電力用変圧器の高圧側で電力量を計測するための計器用変成器及び計器用変流器が設けられ、
前記計器用変成器は電力用変圧器の高圧側コイルの両端電圧が測定されるように接続されると共に、その出力端子が変圧器ケースを貫通させた状態で取り付けられ、
前記計器用変流器は電力用変圧器の高圧側電流が測定されるように設けられると共に、その出力端子が変圧器ケースを貫通させた状態で取り付けられた路上設置形変圧器装置あって、
前記変圧器ケースを貫通させた状態で変流器用検査電圧印加端子が取り付けられ、
通常時に前記負荷側固定電極と前記電力用変圧器の高圧側コイルとを接続させる状態、
前記計器用変成器の検査時に前記負荷側固定電極と前記電力用変圧器の高圧側コイルとの接続を切り離す状態、及び、前記計器用変流器の検査時に負荷側固定電極と変流器用検査電圧印加端子とを接続させる状態にそれぞれ切り換える検査時用三相切換スイッチが変圧器ケース内に設けられ、
前記高圧側コイルの両端電圧が負荷側固定電極と検査時用三相切換スイッチとの間での電圧であり、前記電力用変圧器の高圧側電流が負荷側固定電極と検査時用三相切換スイッチとの間での電流である路上設置形変圧器装置。
前記計器用変成器及び計器用変流器の検査時に検査用器具がヒューズ収納本体に装着され、
前記検査用器具は、導電性の棒状部材からなり、前記棒状部材に形成された一端に負荷側固定電極と摺動接触されるように電極接続部が形成され、他端に検査電圧が印加されるように電圧印加部が形成されると共に、前記ヒューズ収納本体に着脱自在となるように形成された請求項１に路上設置形変圧器装置。
前記検査時用三相切換スイッチは、前記変圧器ケース外部から切換操作可能に構成された請求項１または２に記載の路上設置形変圧器装置。