JP6067854B2 - Mold transformer for floating offshore power generator - Google Patents
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Description
本発明は、浮体式洋上発電装置に搭載するモールド変圧器の改良に関するものである。 The present invention relates to an improvement of a mold transformer mounted on a floating offshore power generator.
本技術分野の背景技術として、特開昭58−164205号公報(特許文献1)がある。特許文献1には、モールド変圧器の耐震強度の向上に関し、鉄心を締付ける上側及び下側エンドフレームとそれらを一体に連結する連結金具を備えた耐震形乾式変圧器が記載されている。
As background art of this technical field, there is JP-A-58-164205 (Patent Document 1).
浮体式洋上発電装置への搭載用としてモールド変圧器のニーズがある。従来の浮体式洋上発電装置は、構成部材を洋上で組み立てて据付、設置していたため、その工期の短縮化が望まれる。その解決策として、例えば、浮体式洋上風力発電装置の場合は、縦に長い構造となるので、事前に構成部材を組み立てて、横向きの状態で運搬輸送し、洋上でこれを縦に起こすことで据付けを完了する方法が考えられる。
しかし、特許文献1の従来のモールド変圧器は、耐震強度の向上に関するものであるが、横向きで運搬され設置時立てて使用することを考慮した構造となっていなかった。There is a need for molded transformers for mounting on floating offshore power generators. Since conventional floating offshore power generators have been assembled, installed, and installed on the ocean, shortening the construction period is desired. As a solution, for example, in the case of a floating offshore wind power generator, it has a vertically long structure, so it is possible to assemble components in advance, transport and transport them in a horizontal state, and raise this vertically on the ocean. A method of completing the installation is conceivable.
However, the conventional molded transformer of
また、浮体式洋上発電装置の一つであるジャイロ式波力発電装置なども、海上での振動や揺れを考慮した構造を必要とするが、従来のモールド変圧器は、海上の揺れ、傾きを考慮した構造となっていなかった。 In addition, gyro-type wave power generators, which are one type of floating offshore power generators, also require a structure that takes into account vibrations and vibrations at sea. The structure was not considered.
上記課題を解決するために、変圧器の上下、前後、左右に補強部材を有し、鉄心がそれらの補強部材で固定され、コイルが独立してそれらの補強部材に支持されている変圧器構造とする。 In order to solve the above problems, a transformer structure has reinforcing members on the top, bottom, front, back, left and right of the transformer, the iron core is fixed by the reinforcing members, and the coils are independently supported by the reinforcing members. And
本発明により、運搬時や据付前は横向きでも、据付時に垂直に立てることができる変圧器を提供できる。これにより据付、設置の工期の短縮化が図られる。 According to the present invention, it is possible to provide a transformer that can be erected vertically during installation, even if it is in a horizontal orientation before transportation or installation. This shortens the installation and installation period.
以下、実施例により図面を用いて説明する。まず、本発明の前提となる、浮体式洋上風力発電装置について説明する。浮体式洋上風力発電装置では、発電機で発電された電力の送電に際して、安全性や送電時のロスを抑える目的で、発電された電圧を昇圧して送電するニーズがあり、そのために、変圧器を洋上風力発電装置内に設置する要求がある。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. First, a floating offshore wind power generator, which is a premise of the present invention, will be described. In floating offshore wind power generators, there is a need for boosting the generated voltage to transmit power generated by a generator for the purpose of safety and reducing losses during transmission. Is required to be installed in an offshore wind power generator.
図7は、浮体式洋上風力発電装置の据付け工程を示す図である。図7において、1は浮体式洋上風力発電装置、2は変圧器、3は運搬用船、4は運搬用補強金具、5は海面である。図7において、浮体式洋上風力発電装置は、縦に長い構造となるので、事前に構成部材を組み立てて、(A)に示すように、横向きの状態で運搬輸送し、(B)に示すように、洋上の設置場所でこれを縦に起こす。そして(C)に示すように、垂直に立て運搬用補強金具4を取り外して据付けが完了する。この際、浮体式洋上風力発電装置に設けられた変圧器2は、運搬輸送時は横向きの状態で輸送され、据付け時には縦向きで使用されることになるので、横向き、縦向きのいずれにも対応した構造が求められる。
FIG. 7 is a diagram illustrating an installation process of the floating offshore wind turbine generator. In FIG. 7, 1 is a floating offshore wind power generator, 2 is a transformer, 3 is a carrier ship, 4 is a reinforcing bracket for transportation, and 5 is a sea surface. In FIG. 7, the floating offshore wind power generator has a vertically long structure. Therefore, as shown in FIG. 7A, the components are assembled in advance and transported in a horizontal state as shown in FIG. Next, raise this vertically at the offshore location. And as shown to (C), the vertical mounting reinforcement metal fitting 4 is removed and installation is completed. At this time, the
図8に、浮体式洋上発電装置の一つであるジャイロ式波力発電装置の浮体の揺れを模式的に示した図を示す。ジャイロ式波力発電は、発電機の回転数と位相を波の揺れによる浮体の揺れに同期させると、ジャイロモーメントにより発電機が駆動され電力を発生するものである。図8において、6はジャイロ式波力発電装置、2は変圧器、5は海面であり、図8(A)(B)(C)は波の揺れによる浮体の揺れを模式的に示したものである。このように、ジャイロ式波力発電装置においても、それに設けられる変圧器2は、海上での振動や揺れを考慮した構造を必要とする。
FIG. 8 schematically shows the swinging of the floating body of a gyro wave power generation device which is one of floating offshore power generation devices. In the gyro wave power generation, the generator is driven by the gyro moment to generate electric power when the rotation speed and phase of the generator are synchronized with the shaking of the floating body due to the shaking of the wave. In FIG. 8, 6 is a gyro wave power generator, 2 is a transformer, 5 is the sea surface, and FIGS. 8A, 8B, and 8C schematically show the swing of the floating body due to the swing of the wave. It is. Thus, also in the gyro-type wave power generation device, the
本実施例では、鉄心が補強金具と連結された構造とし、コイルも補強金具に個々に支持された構造であるモールド変圧器を説明する。 In the present embodiment, a molded transformer having a structure in which an iron core is connected to a reinforcing metal fitting and a coil is also individually supported by the reinforcing metal fitting will be described.
図1は、本実施例の浮体式洋上発電装置に搭載用のモールド変圧器を示し、(A)は正面図、(B)は平面図、(C)は側面図を示す。図1(A)、(C)において、101は樹脂モールドコイル(以降、簡単のためにコイルと称す)、102は鉄心、107は前後補強金具、108は上部補強金具、109は下部補強金具、110は左右補強金具、111は支持ボルト、112は上締金具、113は下締金具である。また、図1(B)、(C)において103は上部コイル支え、104は下部コイル支え、105は前後コイル支え、106は左右コイル支えである。ここで、本実施例では、鉄心とこれを内包して配置したコイルを3つ有するモールド変圧器を例に説明する。また、コイルのコイル軸方向を上下方向、3つのコイルの並び方向を左右方向、コイル軸方向と並び方向に直交する方向を前後方向として説明する。 FIG. 1 shows a molded transformer for mounting on a floating offshore power generator according to the present embodiment, where (A) is a front view, (B) is a plan view, and (C) is a side view. 1 (A) and 1 (C), 101 is a resin molded coil (hereinafter referred to as a coil for simplicity), 102 is an iron core, 107 is a front / rear reinforcing bracket, 108 is an upper reinforcing bracket, 109 is a lower reinforcing bracket, 110 is a left and right reinforcing bracket, 111 is a support bolt, 112 is an upper clamp, and 113 is a lower clamp. In FIGS. 1B and 1C, 103 is an upper coil support, 104 is a lower coil support, 105 is a front and rear coil support, and 106 is a left and right coil support. Here, in the present embodiment, a description will be given by taking as an example a molded transformer having three cores and three coils arranged so as to be enclosed. Further, the coil axis direction of the coil will be described as the vertical direction, the arrangement direction of the three coils as the horizontal direction, and the direction orthogonal to the coil axis direction as the front-rear direction.
また、図2に、鉄心およびコイルの支持構造の側面図を示す。図2(A)は、鉄心のみを抜き出し、鉄心が補強金具と固定されている構造を示す側面図を示している。図2(A)において、鉄心102は、上締金具112を介して支持ボルト111により上部補強金具108に固定され、下締金具113を介して支持ボルト111により下部補強金具109に固定されている。なお、鉄心にかかる負担を軽減するために、上下補強金具と前後補強金具、左右補強金具をボルト等で連結する必要がある。
FIG. 2 shows a side view of the iron core and coil support structure. FIG. 2A is a side view showing a structure in which only the iron core is extracted and the iron core is fixed to the reinforcing metal fitting. In FIG. 2A, the
図2(B)は、コイルが補強金具に個々に支持されている構造を示す側面図を示している。図2(B)に示すように、コイル101は、上部コイル支え103を介して支持ボルト111、上締金具112により上部補強金具108に固定されており、下部コイル支え104、下締金具113を介して下部補強金具109に固定されている。また、前後コイル支え105を介して前後補強金具107に固定されている。また、図1(B)、(C)に示すように、コイル101は、左右コイル支え106を介して左右補強金具110に固定されている。
FIG. 2B is a side view showing a structure in which the coils are individually supported by the reinforcing metal fittings. As shown in FIG. 2B, the
なお、コイルは、上部下部コイル支え103、104、上下締金具112、113を介して上部下部補強金具108、109に固定されているとしたが、上下締金具112、113を介さずに直接上部下部補強金具108、109に固定するようにしても良い。
The coils are fixed to the upper and lower reinforcing
また、図1(B)、(C)に示すように、コイルが複数個あり、左右両端のコイルは左右補強金具110に隣接しているので左右補強金具110に固定できるが、中央部のコイルについては、左右補強金具110に隣接していないので、左右補強金具110に固定できない。その場合には、図示しないが、例えば、コイル支えを設け、左右に隣接するコイルと支持するように構成してもよい。また、左右補強金具を中央部分にも配置し、中央部のコイルであっても左右補強金具に固定するようにしてもよい。
Further, as shown in FIGS. 1B and 1C, there are a plurality of coils, and the coils at the left and right ends are adjacent to the left and right reinforcing
すなわち、鉄心102は、上下の補強金具である、108、109によって固定されており、また、コイル101は、コイルそれぞれが、鉄心とは別に、コイルの上下は上下補強金具108、109と、前後は前後補強金具107に固定され、コイルの左右については、コイル支えを介して左右補強金具110、または隣接するコイルと支持するように構成されている。
That is, the
このように、コイルを上下からの締付けに加え、前後または左右もコイル支えにて締め付け支持する。更に、鉄心は補強金具に固定される構造になっている。これにより、コイルが独立して支持されているので、横向きの状態になっても鉄心にコイルの自重が掛からない構造となっている。 Thus, in addition to tightening the coil from above and below, the front and rear or the left and right are also clamped and supported by the coil support. Further, the iron core is fixed to the reinforcing metal fitting. Thereby, since the coil is supported independently, it has a structure in which the weight of the coil is not applied to the iron core even when the coil is in the horizontal direction.
図3は、本実施例に示す構造の変圧器が傾いた場合と、横になった場合を示す変圧器の側面図である。図3(A)が正常時、(B)が右に傾いた場合、(C)が右側に横になった場合を示している。図3(C)に示すように、横になった状態でも、コイル101は、前後コイル支え105を介して前後補強金具107に固定されているので、自重による変形、位置ずれを防止できる。また、鉄心102は、上下補強金具である、108、109により固定されているので、同様に変形、位置ずれを防止できる。
FIG. 3 is a side view of the transformer showing a case where the transformer having the structure shown in the present embodiment is inclined and a case where the transformer lies down. FIG. 3A shows a normal state, when (B) is tilted to the right, and (C) is lying on the right side. As shown in FIG. 3C, even in the lying state, the
以上のように、本実施例の変圧器であれば、横向き、縦向きの両方に対応できる構造のため、横向きで運搬し、設置時立てて使用することが可能となり、据付工期の短縮化が図れる浮体式洋上発電装置搭載用のモールド変圧器を提供できる。 As described above, the transformer according to the present embodiment has a structure that can be used in both the horizontal and vertical directions, so that it can be transported in the horizontal direction and used at the time of installation, thereby shortening the installation period. A molded transformer for mounting a floating offshore power generator can be provided.
また、振動や揺れに対し強い構造となっているためジャイロ式波力発電などにも対応できるモールド変圧器を提供できる。 Further, since the structure is strong against vibration and shaking, it is possible to provide a molded transformer that can cope with gyro wave power generation.
また、横でも縦に立てた状態でも搬入、搬出ができるため、取り扱いが容易になるという効果もある。 In addition, since it can be carried in and out both horizontally and vertically, there is an effect that handling becomes easy.
図4は、コイルを鉄心から抜いた状態を示す図である。(A)は正面図、(B)は側面図を示す。図4において、各符号を付された構成は、既に説明した図に示された同一の符号を付された構成と同一の機能を有するので、説明は省略する。図4に示すように、上部補強金具108、上締金具112、上部コイル支え103、及び、図示していない、前後コイル支え、及び必要に応じて左右コイル支えを外すことで、コイル101を鉄心から引き抜くことが出来る。
FIG. 4 is a diagram illustrating a state where the coil is removed from the iron core. (A) is a front view and (B) is a side view. In FIG. 4, the components denoted by the respective reference numerals have the same functions as the components denoted by the same reference numerals shown in the already described drawings, and thus description thereof is omitted. As shown in FIG. 4, by removing the upper reinforcing
よって、海上で揺れている状態でも、替えたいコイルのみコイル支えを外し、コイルを入替えることができる。替えないコイルは、コイルごとにコイル支えを介して補強金具に支持されているので、揺れている状態でも、コイル支えによりコイルは動かないのでそのまま固定しておくことができ、所望のコイルのみの入替え作業ができる。 Therefore, even in a state of shaking at sea, only the coil to be replaced can be removed and the coil can be replaced. The non-replaceable coils are supported by the reinforcing metal fittings via the coil support for each coil, so even if it is swaying, the coil cannot be moved by the coil support and can be fixed as it is. Replacement work is possible.
以上説明したように、本実施例によれば、海上で揺れている状態でもコイルの入替え作業が可能でありメンテナンスも対応できるという効果がある。 As described above, according to this embodiment, there is an effect that it is possible to replace the coil even in a state where it is swaying at sea, and it is possible to cope with maintenance.
図5は、補強金具にカバーを取付け保護ケースとし上部に部材を配置した図である。図5において、(A)は正面図、(B)は平面図、(C)は側面図を示す。図5において、114はカバー、115は部材であり、その他の符号を付された構成は、既に説明した図に示された同一の符号を付された構成と同一の機能を有するので、説明は省略する。
FIG. 5 is a diagram in which a cover is attached to the reinforcing metal fitting to form a protective case and a member is arranged on the upper part. 5A is a front view, FIG. 5B is a plan view, and FIG. 5C is a side view. In FIG. 5,
図5(A)、(B)に示すように、補強金具にカバー114を取付ければケースとすることができ、新たな保護ケースを省略できる。また、補強金具に、碍子やケーブルサポート等の支持部材などを容易に取付けることができる。また、図5(A)、(B)、(C)に示すように、補強金具の上に別の部材115を置くことができる。
As shown in FIGS. 5A and 5B, a
よって、本実施例によれば、浮体式洋上発電装置の内部の少スペース化を図ることができるという効果がある。 Therefore, according to the present embodiment, there is an effect that the space inside the floating offshore power generator can be reduced.
図6は、コイルの前後コイル支えに関する変形例を示した図である。図6(A)、(B)は、ともにモールド変圧器の平面図を示している。 FIG. 6 is a view showing a modified example related to the front and rear coil supports of the coil. 6 (A) and 6 (B) both show plan views of the molded transformer.
図6(A)において、116はスダットボルト、117はコイル締金具である。コイルの前後コイル支えに関して、実施例1では、前後コイル支え105を介して前後補強金具107に固定されていたが、図6(A)では、前後コイル支え105とコイル締金具117、スダットボルト116で全てのコイルを固定する方法を示している。
In FIG. 6 (A), 116 is a sudat bolt, 117 is a coil fastener. With respect to the front and rear coil supports of the coil, in Example 1, the front and rear coil supports 105 were fixed to the front and
また、図6(B)において、118は前後コイル支えであって、実施例1での複数の前後コイル支え105を一体化した構造であり、それにより、全てのコイルを固定する方法を示している。
In FIG. 6B,
本実施例によれば、全てのコイルを同時に固定することが出来るので、均一な力で固定することが出来る効果がある。 According to the present embodiment, since all the coils can be fixed simultaneously, there is an effect that they can be fixed with a uniform force.
以上実施例について説明したが、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、実施例では、コイルが3個ある場合について説明したが、実施例に限定されるものではなく、1個でも、2個でも、4個以上でも、同様の効果が得られる。また、実施例では、補強金具としたが、金属ではなく強度を確保した樹脂材等の補強部材でもよい。また、上記した実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。 Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, in the embodiment, the case where there are three coils has been described. However, the present invention is not limited to the embodiment, and the same effect can be obtained with one, two, or four or more coils. Further, in the embodiment, the reinforcing metal fitting is used, but a reinforcing member such as a resin material that secures strength instead of metal may be used. Further, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
1 浮体式洋上風力発電装置
6 波力発電装置
100 モールド変圧器
101 コイル
102 鉄心
103 上部コイル支え
104 下部コイル支え
105,118 前後コイル支え
106 左右コイル支え
107 前後補強金具
108 上部補強金具
109 下部補強金具
110 左右補強金具
114 カバー
115 部材DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記変圧器において、前記樹脂モールドコイルのコイル軸方向を上下、前記複数の樹脂モールドコイルの並び方向を左右、前記コイル軸方向と前記並び方向に直交する方向を前後としたときに、該変圧器の上下、前後、左右にそれぞれ補強金具を有し、かつ、該上下、前後、左右補強金具はそれぞれ連結されており、
前記鉄心はその上下部分を前記上下補強金具により固定され、
前記複数の樹脂モールドコイルは、それぞれ独立して、その上下、前後、左右部分を前記上下、前後、左右の補強金具により支持されていることを特徴とするモールド変圧器。A mold transformer having a plurality of resin-molded coils arranged to contain an iron core and the core,
In the transformer, when the coil axis direction of the resin mold coil is up and down, the arrangement direction of the plurality of resin mold coils is left and right, and the direction orthogonal to the coil axis direction and the arrangement direction is front and back, the transformer The upper and lower, front and rear, and left and right reinforcing brackets are respectively connected, and the upper and lower, front and rear, and left and right reinforcing brackets are respectively connected,
The iron core has its upper and lower parts fixed by the upper and lower reinforcing metal fittings,
Each of the plurality of resin mold coils is independently supported at the upper, lower, front, and left and right portions thereof by the upper, lower, front, rear, and left and right reinforcing metal fittings.
前記鉄心は締め金具を介して前記上下補強金具に固定され、
前記樹脂モールドコイルは、コイル支えを介して前記上下、前後、左右の補強金具により締付け支持されていることを特徴とするモールド変圧器。The molded transformer according to claim 1,
The iron core is fixed to the upper and lower reinforcing metal fittings via a fastener,
The mold transformer is characterized in that the resin mold coil is clamped and supported by the upper, lower, front, rear, and left and right reinforcing brackets via a coil support.
前記複数の樹脂モールドコイルは、それぞれ独立して、その上下、前後部分を前記上下、前後の補強金具により固定され、該樹脂モールドコイルの左右部分については、コイル支えを介して前記左右補強金具または隣接する樹脂モールドコイルで支持するように構成されていることを特徴とするモールド変圧器。The molded transformer according to claim 1,
The plurality of resin molded coils are independently fixed at the upper and lower and front and rear portions thereof by the upper and lower and front and rear reinforcing brackets. A molded transformer configured to be supported by an adjacent resin molded coil.
前記複数の樹脂モールドコイルのうち前記変圧器の左右端部に配置されている樹脂モールドコイルに隣接する樹脂モールドコイルは、コイル支えを介して隣接する樹脂モールドコイルと締付け支持するように構成したことを特徴とするモールド変圧器。It is a mold transformer given in any 1 paragraph of Claims 1-3,
The resin mold coil adjacent to the resin mold coil disposed at the left and right ends of the transformer among the plurality of resin mold coils is configured to be clamped and supported with the adjacent resin mold coil via a coil support. Mold transformer characterized by.
前記上下、前後、左右の補強金具にカバーまたは支持部材を取付け可能にしたことを特徴とするモールド変圧器。It is a mold transformer given in any 1 paragraph of Claims 1-4,
A molded transformer characterized in that a cover or a support member can be attached to the upper, lower, front, rear, and left and right reinforcing metal fittings.
前記変圧器は、前記樹脂モールドコイルのコイル軸方向を上下方向、前記複数の樹脂モールドコイルの並び方向を左右方向、前記コイル軸方向と前記並び方向に直交する方向を前後方向としたときに、該変圧器の上下、前後、左右にそれぞれ補強金具を有し、かつ、該上下、前後、左右補強金具はそれぞれ連結されており、
前記鉄心はその上下部分を前記上下補強金具により固定され、
前記複数の樹脂モールドコイルは、それぞれ独立して、その上下、前後、左右部分をコイル支えを介して前記上下、前後、左右の補強金具により支持されており、
前記複数の樹脂モールドコイルのうち入替えたい樹脂モールドコイルのコイル支えを外し、他の樹脂モールドコイルは前記上下、前後、左右の補強金具により支持されたままとすることを特徴とするモールド変圧器の樹脂モールドコイルの入替え方法。A method of replacing a resin mold coil of a mold transformer having a plurality of resin mold coils arranged and including an iron core,
The transformer, when the coil axis direction of the resin mold coil is the vertical direction, the alignment direction of the plurality of resin mold coils is the horizontal direction, and the direction orthogonal to the coil axis direction and the alignment direction is the front-rear direction, There are reinforcing brackets on the top, bottom, front, back, left and right of the transformer, and the top, bottom, front, back, left and right reinforcing brackets are connected respectively
The iron core has its upper and lower parts fixed by the upper and lower reinforcing metal fittings,
The plurality of resin mold coils are independently supported by the upper, lower, front, back, left and right reinforcing metal fittings via coil supports at the top, bottom, front, back, left and right.
Remove the coil support of the resin mold coil to be replaced among the plurality of resin mold coils, and the other resin mold coils remain supported by the upper and lower, front and rear, left and right reinforcing metal fittings. Replacement method of resin mold coil.
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