JP6351460B2 - Oil-filled transformer - Google Patents
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Description
本発明は、変圧器本体を絶縁油と共にタンク内に収容してなる油入変圧器に関するものである。 The present invention relates to an oil-filled transformer in which a transformer body is accommodated in a tank together with insulating oil.
油入変圧器は、一方向に沿って並ぶ複数の脚部を有して各脚部の長手方向を上下方向に向けて配置された鉄心と、この鉄心の複数の脚部にそれぞれ巻装された複数の巻線とを備えた変圧器本体と、変圧器本体を絶縁油と共に収容したタンクとを備えている。変圧器を運転すると、巻線を流れる電流と巻線の抵抗とにより決まる銅損により巻線が発熱し、鉄心で生じる鉄損により鉄心が発熱するため、変圧器本体の温度が上昇する。そのため、油入変圧器においては、変圧器本体の温度をタンク内に収容された絶縁油に吸収させ、絶縁油と外気ととの間の熱交換をタンクを通して行わせることにより、変圧器の温度が過度に上昇するのを防いでいる。タンクの放熱面積を増大させてタンクから外部への熱放散を効率よく行わせるために、タンクの側壁に波付けをしたり、タンクに放熱器を取り付けたりすることもある。 The oil-filled transformer has a plurality of legs arranged in one direction and is wound around each of the iron cores arranged with the longitudinal direction of each leg facing up and down, and the plurality of legs of the iron core. A transformer body provided with a plurality of windings, and a tank containing the transformer body together with insulating oil. When the transformer is operated, the winding generates heat due to the copper loss determined by the current flowing through the winding and the resistance of the winding, and the iron core generates heat due to the iron loss generated in the iron core, so that the temperature of the transformer body rises. Therefore, in an oil-filled transformer, the temperature of the transformer is obtained by absorbing the temperature of the transformer body in the insulating oil accommodated in the tank and allowing heat exchange between the insulating oil and the outside air through the tank. Is prevented from rising excessively. In order to increase the heat radiation area of the tank and efficiently dissipate heat from the tank to the outside, the tank side wall may be corrugated or a heat radiator may be attached to the tank.
油入変圧器において、変圧器本体の温度が上昇すると、変圧器本体に接している絶縁油が加熱されて膨張し、その比重が下がる。そのためタンク内には、変圧器本体に沿って上昇する油流が生じる。またタンクに接している絶縁油は、タンクを介して外気と熱交換を行うことにより冷却されて収縮し、その比重が大きくなる。そのためタンク内には、タンクの内面に沿って下降する油流が生じる。従って、タンク内の絶縁油には、変圧器本体に沿って上昇した後タンクの内面に沿って下降する対流が生じ、この絶縁油の対流により変圧器本体から発生した熱が連続的に運ばれて変圧器本体が冷却される。 In the oil-filled transformer, when the temperature of the transformer main body rises, the insulating oil in contact with the transformer main body is heated and expands, and its specific gravity decreases. Therefore, an oil flow rising along the transformer body is generated in the tank. The insulating oil in contact with the tank is cooled and contracted by exchanging heat with the outside air through the tank, and its specific gravity increases. Therefore, an oil flow descending along the inner surface of the tank is generated in the tank. Therefore, the convection that rises along the transformer body and then descends along the inner surface of the tank is generated in the insulating oil in the tank, and the heat generated from the transformer body is continuously carried by the convection of the insulating oil. As a result, the transformer body is cooled.
特許文献1に示された油入変圧器では、変圧器本体を取り囲むように形成された絶縁性の筒体を変圧器本体とタンクとの間に配置して、この筒体により絶縁油の上昇流と下降流とを分断することによって、絶縁油の対流を円滑に行わせて、冷却効率を高めるようにしている。また特許文献1には、タンクの側壁に放熱器を取り付けるとともに、上記筒体の外周に直線状又は螺旋状のガイド板を取り付けて、このガイド板により、絶縁油の下降流を放熱器側にガイドすることによって、冷却効果を高める提案もなされている。
In the oil-filled transformer disclosed in
変圧器本体を絶縁油と共にタンク内に収容した変圧器においては、変圧器の大形化を防ぐために、タンクの大きさが、変圧器本体の対地間絶縁耐力を確保する上で必要最小限の大きさに設定される。そのため、変圧器本体の長手方向の両端とタンクとの間の距離が必要最小限の大きさに設定され、変圧器本体の長手方向の両端とタンクとの間に形成されるスペースが、変圧器本体の幅方向の両端とタンクとの間に形成されるスペースに比べて大幅に狭くなる。そのため、変圧器本体の長手方向の両端とタンクとの間のスペースでは、絶縁油の対流が抑制され、熱が滞留しがちである。変圧器本体の長手方向の両端の側方で絶縁油に熱が滞留すると、変圧器本体の両端に配置された巻線の冷却をうまく行うことができないため、変圧器本体の各部の冷却を均等に行うことが難しかった。 In a transformer in which the transformer body is housed in the tank together with insulating oil, the size of the tank is the minimum necessary to ensure the insulation strength of the transformer body to ground in order to prevent the transformer from becoming large. Set to size. Therefore, the distance between the both ends in the longitudinal direction of the transformer body and the tank is set to the minimum necessary size, and the space formed between the both ends in the longitudinal direction of the transformer body and the tank is the transformer. It is significantly narrower than the space formed between both ends in the width direction of the main body and the tank. Therefore, the convection of the insulating oil is suppressed and heat tends to stay in the space between the longitudinal ends of the transformer body and the tank. If heat accumulates in the insulating oil at the sides of the transformer body in the longitudinal direction, the windings placed at both ends of the transformer body cannot be cooled well, so the parts of the transformer body are cooled evenly. It was difficult to do.
特許文献1に示されているように、変圧器本体とタンクとの間に絶縁物からなる筒体を配置して絶縁油の対流を促すようにすれば、変圧器本体の各部の冷却が均等に行われることを期待できるが、このように構成した場合には、筒体を配置するためにタンクと変圧器本体との間のスペースを拡大する必要があるため、タンクが大形になるという問題が生じる。
As shown in
また特許文献1に示されているように、変圧器本体とタンクとの間に絶縁物からなる筒体を配置する場合には、タンクに変圧器本体を固定するための手段の他に、筒体を位置決め保持するための手段を設けておく必要があるため、タンクの構造が複雑になるという問題が生じる。
In addition, as shown in
更に、特許文献1に示されたように、変圧器本体とタンクとの間に絶縁物からなる筒体を配置するようにした場合には、タンク内で絶縁油の対流を円滑に行わせるために、筒体の下端とタンクの底壁部との間に筒体の周方向に沿って連続した隙間を設けておくことが好ましいが、そのためには筒体の下端全体をタンクの底壁部から浮かした状態で筒体をタンク内に保持することが必要になるため、変圧器の構造が複雑になるという問題が生じる。また特許文献1に開示されているように、筒体の下端に絶縁油を通過させるための切り欠きを複数設けて、筒体の下端をタンクの底壁部に接触させた状態で支持することも考えられるが、このようにした場合には、タンク内の上部から下部に流れた絶縁油が筒体の内側に移行する際に絶縁油が通過し得る箇所が切り欠きの部分に限定されるため、絶縁油の対流を円滑に行わせることが難しくなるおそれがある。
Furthermore, as shown in
本発明の目的は、タンクの大形化を招いたり、構造を複雑にしたりすることなく、変圧器本体の各部の冷却を均等に行わせることができるようにした油入変圧器を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an oil-filled transformer capable of uniformly cooling each part of a transformer main body without causing an increase in size of a tank or complicating a structure. It is in.
本発明は、一方向に沿って並ぶ複数の脚部を有して各脚部の長手方向を上下方向に向けて配置された鉄心と、鉄心の複数の脚部にそれぞれ巻装された複数の巻線とを備えた変圧器本体と、変圧器本体を絶縁油と共に収容したタンクとを備えた油入変圧器を対象とする。本発明が対象とする変圧器では、複数の巻線の並設方向に沿う変圧器本体の長手方向の一端とタンクとの間及び変圧器本体の長手方向の他端とタンクとの間にそれぞれ形成された第1及び第2のタンク内スペースが、変圧器本体の長手方向に対して直角な方向である幅方向の一端とタンクとの間及び変圧器本体の幅方向の他端とタンクとの間にそれぞれ形成された第3及び第4のタンク内スペースよりも狭くなっている。 The present invention has a plurality of leg portions arranged along one direction, and an iron core disposed with the longitudinal direction of each leg portion directed in the vertical direction, and a plurality of windings respectively wound around the plurality of leg portions of the iron core. An oil-filled transformer including a transformer main body provided with a winding and a tank containing the transformer main body together with insulating oil is intended. In the transformer targeted by the present invention, between the longitudinal end of the transformer body along the juxtaposed direction of the plurality of windings and the tank and between the longitudinal other end of the transformer body and the tank, respectively. The formed first and second space in the tank is between the one end in the width direction that is perpendicular to the longitudinal direction of the transformer body and the tank, and the other end in the width direction of the transformer body and the tank. It is narrower than the third and fourth tank spaces formed between each of the two.
本発明においては、変圧器本体の長手方向の一端に配置された巻線の第1のタンク内スペースに臨む外周面及び変圧器本体の長手方向の他端に配置された巻線の第2のタンク内スペースに臨む外周面に、それぞれの巻線の軸線方向に対して傾斜した方向に延びる複数の絶縁性のガイド板が、それぞれの巻線の軸線方向に並べた状態で固定されている。 In the present invention, the outer peripheral surface of the winding disposed at one end in the longitudinal direction of the transformer body and the second winding of the winding disposed at the other end in the longitudinal direction of the transformer body. A plurality of insulating guide plates extending in a direction inclined with respect to the axial direction of each winding are fixed to the outer peripheral surface facing the space in the tank in a state of being arranged in the axial direction of each winding.
上記のように構成すると、絶縁油が巻線により加熱されることによって第1及び第2のタンク内スペースで生じる絶縁油の上昇流が、ガイド板により曲げられて、第1及び第2のタンク内スペースから第3のタンク内スペースまたは第4のタンク内スペース側に流出させられる。そのため、タンク内には、主として第3及び第4のタンク内スペースを変圧器本体に沿って上昇した後、タンクの内面に沿って下降する対流(この対流を一次対流と呼ぶ。)の他に、第1及び第2のタンク内スペースに配置されたガイド板相互間のスペースを流れて、第3のタンク内スペースまたは第4のタンク内スペースに斜めに流入した後、第3のタンク内スペースまたは第4のタンク内スペースでタンクの内面に沿って下降する対流(この対流を二次対流と呼ぶ。)を生じさせることができる。 If comprised as mentioned above, the upward flow of the insulation oil which arises in the space in the 1st and 2nd tank when insulation oil is heated with a coil | wind will be bent by a guide plate, and will become 1st and 2nd tank It flows out from the inner space to the third tank inner space or the fourth tank inner space. Therefore, in the tank, in addition to the convection mainly rising the third and fourth tank spaces along the transformer main body and then descending along the inner surface of the tank (this convection is called primary convection). Then, after flowing through the space between the guide plates arranged in the first and second tank spaces and flowing obliquely into the third tank space or the fourth tank space, the third tank space Alternatively, convection descending along the inner surface of the tank in the fourth tank space (this convection is referred to as secondary convection) can be generated.
このように、タンク内で一次対流と二次対流とが生じるようにしておくと、巻線とタンクとの間の距離が短いために一次対流を起こしにくく、変圧器本体の長手方向の両端の側方の第1及び第2のタンク内スペースに存在する絶縁油を、第3のタンク内スペースまたは第4のタンク内スペースの下部に存在する温度が低い絶縁油で置換する油流を常時生じさせることができるため、変圧器本体の長手方向の両端とタンクとの間の距離が短く、第1及び第2のタンク内スペースで一次対流を十分に起こすことが難しい場合でも、該第1及び第2のタンク内スペースに熱が滞留するのを防いで、変圧器本体の各部を均等に冷却することができる。 Thus, if primary convection and secondary convection are generated in the tank, primary convection is unlikely to occur due to the short distance between the winding and the tank. An oil flow is always generated that replaces the insulating oil present in the lateral first and second tank spaces with the lower temperature insulating oil present in the third tank space or the fourth tank space. Therefore, even when the distance between both ends in the longitudinal direction of the transformer body and the tank is short and it is difficult to cause primary convection sufficiently in the first and second tank spaces, the first and second Heat can be prevented from staying in the second tank space, and each part of the transformer body can be uniformly cooled.
また上記のように構成すると、第3のタンク内スペースに臨むタンクの内面及び第4のタンク内スペースに臨むタンクの内面にガイド板を取り付けなくても、第1及び第2のタンク内スペースに存在する絶縁油を第3のタンク内スペースまたは第4のタンク内スペースの下部に存在する温度が低い絶縁油で置換するための二次対流を生じさせることができるため、第3のタンク内スペース及び第4のタンク内スペースでは、ガイド板に妨げられることなく、一次対流を積極的に生じさせて変圧器本体を冷却することができる。従って、上記のように構成すると、タンク内で一次対流及び二次対流をバランス良く生じさせて、冷却能力が高い油入変圧器を得ることができる。 Moreover, if comprised as mentioned above, even if it does not attach a guide board to the inner surface of the tank which faces the space in the 3rd tank, and the inner surface of the tank which faces the space in the 4th tank, it becomes the space in the 1st and 2nd tank Since the secondary convection can be generated to replace the existing insulating oil with the insulating oil having a low temperature existing in the lower space of the third tank space or the fourth tank space, the third space in the tank In the fourth tank space, the transformer body can be cooled by positively generating primary convection without being obstructed by the guide plate. Therefore, if comprised as mentioned above, a primary convection and a secondary convection will be produced with sufficient balance in a tank, and an oil-filled transformer with high cooling capacity can be obtained.
更に、上記のように、二次対流を生じさせるガイド板を巻線の外周に固定するようにすると、ガイド板を支持する部材を特別に設ける必要がないため、変圧器の構造を複雑にすることなく、冷却能力が高い変圧器を得ることができる。 Further, as described above, when the guide plate that generates the secondary convection is fixed to the outer periphery of the winding, it is not necessary to provide a member for supporting the guide plate, so that the structure of the transformer is complicated. Therefore, a transformer having a high cooling capacity can be obtained.
また上記のように構成すると、変圧器本体の長手方向の両端側では一次対流を積極的に生じさせる必要がないため、変圧器本体の長手方向の両端とタンクとの間のスペースは狭くても問題がない。またガイド板は絶縁物からなっているため、変圧器本体の長手方向の両端とタンクとの間に形成された狭いスペースにガイド板を配置しても、変圧器の絶縁が脅かされることはない。従って、上記のように構成すると、変圧器本体の長手方向の両端とタンクとの間の距離を、対地間絶縁耐力を確保するために必要最小限の大きさに設定して、タンクの小形化を図ることができる。 Moreover, since it is not necessary to produce primary convection positively at both ends in the longitudinal direction of the transformer body when configured as described above, even if the space between the both ends in the longitudinal direction of the transformer body and the tank is narrow, there is no problem. Moreover, since the guide plate is made of an insulating material, even if the guide plate is placed in a narrow space formed between the longitudinal ends of the transformer body and the tank, the insulation of the transformer is not threatened. . Therefore, when configured as described above, the distance between both ends in the longitudinal direction of the transformer body and the tank is set to a minimum size necessary for securing the dielectric strength between the ground, and the tank can be downsized. Can be achieved.
上記ガイド板の取付を簡単に行うためには、ガイド板を巻線の外周に接着により固定するようにするのが好ましい。 In order to easily attach the guide plate, the guide plate is preferably fixed to the outer periphery of the winding by bonding.
本発明の一態様では、複数のガイド板のそれぞれに少なくとも一つの切り欠きが形成される。この場合、各ガイド板に形成された各切り欠きは、隣接する他のガイド板に設けられた一つの切り欠きと上下に整合する位置に配置されるように設けられて、複数のガイド板に、上下方向に延びる切り欠きの列が少なくとも一つ形成される。 In one aspect of the present invention, at least one notch is formed in each of the plurality of guide plates. In this case, each notch formed in each guide plate is provided so as to be arranged at a position vertically aligned with one notch provided in another adjacent guide plate. At least one row of notches extending in the vertical direction is formed.
上記のように、上下に整列して並ぶ切り欠きを複数のガイド板に設けておくと、切り欠きを通して絶縁油を上下方向にも流すことができるため、変圧器の長手方向の両端とタンクとの間に絶縁油の一次対流を生じさせることができるスペースを確保することができる場合に、該一次対流を促進させて冷却能力を高めることができる。 As described above, if the notches aligned in the vertical direction are provided in the plurality of guide plates, the insulating oil can flow in the vertical direction through the notches. In the case where a space capable of generating primary convection of insulating oil can be ensured between the two, the primary convection can be promoted to increase the cooling capacity.
本発明によれば、変圧器本体の長手方向の一端に配置された巻線の第1のタンク内スペースに臨む外周面及び変圧器本体の長手方向の他端に配置された巻線の第2のタンク内スペースに臨む外周面に、それぞれの巻線の軸線方向に対して傾斜した方向に延びる複数の絶縁性のガイド板を固定したことにより、主として第3及び第4のタンク内スペースを変圧器本体に沿って上昇した後、タンクの内面に沿って下降する一次対流の他に、第1及び第2のタンク内スペースを巻線の軸線方向に対して傾斜した方向に沿って上昇して第3のタンク内スペースまたは第4のタンク内スペースに斜めに流入した後、第3のタンク内スペースまたは第4のタンク内スペースでタンクの内面に沿って下降する二次対流を生じさせることができるため、熱が滞留しやすい、変圧器本体の長手方向の両端の側方の第1及び第2のタンク内スペースに存在する絶縁油を、第3のタンク内スペースまたは第4のタンク内に存在する温度が低い絶縁油で置換する油流を常時生じさせることができる。従って、第1及び第2のタンク内スペースに熱が滞留するのを防いで、変圧器本体の全体を均等に冷却することができる。 According to the present invention, the outer peripheral surface of the winding disposed at one end in the longitudinal direction of the transformer body and the second winding of the winding disposed at the other end in the longitudinal direction of the transformer body. A plurality of insulative guide plates extending in a direction inclined with respect to the axial direction of each winding are fixed to the outer peripheral surface facing the inner space of the tank, so that the third and fourth inner spaces in the tank are mainly transformed. In addition to primary convection that descends along the inner surface of the tank after rising along the vessel body, the first and second space in the tank rises along a direction inclined with respect to the axial direction of the winding. After entering into the third tank space or the fourth tank space obliquely, secondary convection that descends along the inner surface of the tank is generated in the third tank space or the fourth tank space. Because you can Insulating oil present in the first and second tank spaces on both sides of the transformer body in the longitudinal direction is easily insulated with the low temperature existing in the third tank space or the fourth tank. An oil flow that replaces the oil can always be generated. Therefore, heat can be prevented from staying in the first and second tank spaces, and the entire transformer body can be cooled uniformly.
また本発明によれば、ガイド板を巻線の外周に固定するようにしたことにより、ガイド板を支持する部材を特別に設けることなく、二次対流を生じさせることができるため、変圧器の構造を複雑にすることなく、冷却能力が高い変圧器を得ることができる。 Further, according to the present invention, since the guide plate is fixed to the outer periphery of the winding, secondary convection can be generated without specially providing a member for supporting the guide plate. A transformer having a high cooling capacity can be obtained without complicating the structure.
またガイド板は絶縁物からなっているため、変圧器の絶縁を脅かすことなく、変圧器の長手方向の両端の狭いスペースにガイド板を配置して、変圧器の絶縁性能を何等低下させることなく、冷却能力が高い変圧器を得ることができる。 In addition, since the guide plate is made of an insulator, the guide plate is placed in a narrow space at both ends in the longitudinal direction of the transformer without threatening the insulation of the transformer, and without reducing the insulation performance of the transformer. A transformer with high cooling capacity can be obtained.
図1(A)ないし(C)は本発明の第1の実施形態の構成を示したもので、これらの図において1は変圧器本体、2は変圧器本体1を絶縁油3と共に収容したタンクである。本発明が対象とする変圧器で用いる変圧器本体1は、一方向に沿って並ぶ複数の脚部を有して各脚部の長手方向を上下方向に向けて配置された鉄心と、この鉄心の複数の脚部にそれぞれ巻装された複数の巻線とにより構成される。
FIGS. 1A to 1C show the configuration of the first embodiment of the present invention. In these figures, 1 is a transformer body, and 2 is a tank in which the
本実施形態では、図2に示したように、互いに平行に延びる2つの脚部4a,4bと、これらの脚部の上端間及び下端間を連結する上下の継鉄部4c及び4dとを有するほぼ矩形状または小判形の輪郭形状を有する巻鉄心4が用いられ、鉄心4の脚部4a,4bにそれぞれ巻線5a,5bが巻装されている。巻線5a,5bのそれぞれは、第1の巻線と、該第1の巻線の外側に巻回された第2の巻線とからなっていて、巻線5a及び5bの第1の巻線どうし及び第2の巻線どうしが直列又は並列に接続されることにより低圧巻線及び高圧巻線が構成されている。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, it has two
鉄心4の上下の継鉄部4c及び4dはそれぞれ箱形の上部コア締め金具6及び下部コア締め金具7の内側に挿入され、下部コア締め金具7に下端が固定された一対の鉄心締付けバンド(図示せず。)が鉄心4の外周に沿わせた状態で配置されて、両締め付けバンドが鉄心4を締付けた状態で上部コア締め金具6に固定されることにより、鉄心4がコア締め金具6及び7に固定されている。図示してないが、上部コア締め金具6と巻線5a及び5bの上端との間及び下部コア締め金具7と巻線5a及び5bの下端との間にはそれぞれ巻線5a及び5bを位置決め保持するためのコイル台が挿入されている。
The upper and
本明細書においては、鉄心4と巻線5a、5bとを備えた変圧器本体1の各部のうち、巻線5a,5bの並設方向に沿って延びる方向(図1Aにおいて左右方向)を変圧器本体の長手方向とし、この長手方向に対して直角な方向(図1Aにおいて上下方向)を変圧器本体1の幅方向とする。本発明が対象とする変圧器は内鉄形であるとし、変圧器本体の長手方向の両端に巻線が配置されているとする。
In this specification, among the parts of the transformer
本実施形態で用いているタンク2は、鉄等の金属により形成されていて、円筒状の側壁部2aと、側壁部2aの下端側の開口部を閉じる底壁部2bとを有し、底壁部2bの下面には、環状の台座部2cが溶接されている。タンク2の側壁部2aの上端には、上方に開口した開口部2dが形成され、この開口部を閉じるように蓋2e(図1B参照)が取り付けられる。
The
変圧器本体1は、タンク2の開口部2dから該タンク内に挿入されて、その下端がタンク2の底壁部2bに取り付けられた位置決め金具2fにより位置決めされる。
The
変圧器本体1の上部のコア締め金具6には、取り付け金具8を介して高圧ブッシング端子9が取り付けられると共に、取り付け金具10を介して低圧ブッシング端子11が取り付けられ、変圧器本体1の高圧巻線及び低圧巻線から引き出された口出し線が高圧ブッシング端子9及び低圧ブッシング端子11に接続されている。高圧ブッシング端子9及び低圧ブッシング端子11は、タンク2の側壁を液密に貫通した状態で外部に導出される。
A high voltage bushing terminal 9 is attached to the
変圧器本体1をタンク2内に収容した状態では、巻線5a,5bの並設方向に沿う変圧器本体1の長手方向の一端とタンク2との間(巻線5aとタンク2との間)及び変圧器本体1の長手方向の他端とタンク2との間(巻線5bとタンク2との間)にそれぞれ第1のタンク内スペースS1及び第2のタンク内スペースS2が形成され、変圧器本体1の幅方向の一端とタンク2との間及び変圧器本体1の幅方向の他端とタンク2との間にそれぞれ第3のタンク内スペースS3及び第4のタンク内スペースS4が形成される。本実施形態では、タンク2が円筒状に形成されているため、第1のタンク内スペースS1及び第2のタンク内スペースS2が第3のタンク内スペースS3及び第4のタンク内スペースS4よりも狭くなっている。
In a state where the transformer
本実施形態のように構成された油入変圧器では、第1のタンク内スペースS1及び第2のタンク内スペースS2が非常に狭くなっているため、これらのタンク内スペースでは、タンク内に下部から変圧器本体に沿って上昇した後、タンクの内面に沿って下降する絶縁油の一次対流を十分に生じさせることが難しい。そのため、第1のタンク内スペースS1及び第2のタンク内スペースS2で巻線5a及び5bから熱を吸収した絶縁油と、タンク内の下部の温度が低い絶縁油との置換を円滑に行わせることが難しく、第1及び第2のタンク内スペースS1及びS2に熱が滞留しやすくなる。このような状態が生じると、変圧器本体1の長手方向の両端側の巻線5a,5bの冷却を十分に行うことができなくなるおそれがある。
In the oil-filled transformer configured as in the present embodiment, the first tank space S1 and the second tank space S2 are very narrow. It is difficult to sufficiently generate the primary convection of the insulating oil that rises along the transformer main body and then descends along the inner surface of the tank. Therefore, the insulating oil that has absorbed heat from the
そこで本実施形態においては、変圧器本体1の長手方向の一端に配置された巻線5aの第1のタンク内スペースS1に臨む外周面及び変圧器本体の長手方向の他端に配置された巻線5bの第2のタンク内スペースS2に臨む外周面に、それぞれの巻線の外周からタンク側に突出した状態で、それぞれの巻線の軸線方向に対して傾斜した方向に延びる複数の絶縁性のガイド板20,20,…を、それぞれの巻線の軸線方向に並べた状態で固定した。
Therefore, in the present embodiment, the winding 5a disposed at one end in the longitudinal direction of the
変圧器本体1の長手方向の一端に配置された巻線5aの第1のタンク内スペースS1に臨む外周面に固定する一連のガイド板20,20,…及び変圧器本体の長手方向の他端に配置された巻線5bの第2のタンク内スペースS2に臨む外周面に固定する一連のガイド板20,20,…は、巻線5a及び5bの軸線に対して(鉛直方向に対して)同じ側に傾斜した状態で設けるのが好ましい。本実施形態では、巻線5aの外周に固定された各ガイド板20が、その第3のタンク内スペスS3側に位置する端部が、第4のタンク内スペースS4側に位置する端部よりも低い位置に配置されるように傾斜させられている。また図1(C)に示されているように、巻線5bの外周に固定された各ガイド板20は、その第4のタンク内スペスS4側に位置する端部が、第3のタンク内スペースS3側に位置する端部よりも低い位置に配置されるように傾斜させられている。
A series of
各ガイド板20は、帯板状に形成されて、巻線5a,5bの外周に斜めに添わせた状態で巻線の外周に接着により固定される。本実施形態では、図3に示したように、巻線の外周に沿って延びるように湾曲させられた帯板状のガイド板20が用いられている。ガイド板20として厚みが薄いものを用いる場合には、ガイド板20の接着を容易にするため、巻線の外周に接するガイド板20の幅方向の一端に必要最小限の糊代20aを設けておくのが好ましい。
Each
なおガイド板20は、図3に示したような形状を有するものに限られるものではなく、巻線の軸線方向に対して傾斜した状態で、かつ巻線の外周面との間に隙間を形成することなく(巻線の外周に密接した状態で)、巻線の外周に添わせた状態で配置される形状を有するものであればよい。
Note that the
ガイド板20を構成する材料としては、長期間絶縁油中に浸漬された状態に置かれても劣化しない絶縁樹脂からなる板や、油入変圧器に用いる絶縁材として実績があるクラフト紙などが好適である。通常巻線の外周はクラフト紙などの絶縁材により覆われているため、巻線外周へのガイド板の接着は容易に行うことができる。
Examples of the material constituting the
本実施形態のように、変圧器本体1の長手方向の一端に配置された巻線5aの、第1のタンク内スペースS1に臨む外周面及び変圧器本体の長手方向の他端に配置された巻線5bの、第2のタンク内スペースS2に臨む外周面に、それぞれの巻線の軸線方向に対して同じ側に傾斜した複数の絶縁性のガイド板20,20,…を固定しておくと、絶縁油3が巻線5a,5bにより加熱されることによって第1及び第2のタンク内スペースS1及びS2で生じる絶縁油の上昇流が、ガイド板20,20により曲げられて、第1及び第2のタンク内スペースから第3のタンク内スペースS3側または第4のタンク内スペースS4側に斜めに流出させられる。また第3のタンク内スペースS3及び第4のタンク内スペースS4では、タンク内の下部から変圧器本体1に沿って上昇した後、タンク内の上部からタンクの内面に沿って下降する油流(一次対流)が盛んに生じる。
Like the present embodiment, the winding 5a arranged at one end in the longitudinal direction of the
そのため、タンク2内には、主として第3及び第4のタンク内スペースS3及びS4を変圧器本体に沿って上昇した後、タンクの内面に沿って下降する一次対流と、第1及び第2のタンク内スペースS1及びS2を巻線の軸線方向に対して傾斜した方向に沿って上昇して第3のタンク内スペースまたは第4のタンク内スペースに斜めに流入した後、第3のタンク内スペースまたは第4のタンク内スペースでタンクの内面に沿って下降する二次対流とが生じる。
Therefore, in the
本実施形態では、巻線5aの外周の第1のタンク内スペースS1に臨む外周に固定されたガイド板20,20,…が、それぞれの第3のガイドスペースS3側に位置する端部が第4のガイドスペースS4側に位置する端部よりも低い位置に配置されるように傾斜させられているため、第3のタンク内スペースS3の下部から第1のタンク内スペースS1内に斜めに流入して、第4のタンク内スペースS4の上部寄りに抜けた後、第4のタンク内スペースS4内でタンクの内面に沿って下降する二次対流が生じる。
In the present embodiment, the
また巻線5bの外周の第2のタンク内スペースS2に臨む外周に固定されたガイド板20,20,…は、それぞれの第4のガイドスペースS4側に位置する端部が、第3のガイドスペースS3側に位置する端部よりも低い位置に配置されるように傾斜させられているため、第4のタンク内スペースS3の下部から第2のタンク内スペースS2内に斜めに流入して、第3のタンク内スペースS3の上部寄りに抜けた後、第3のタンク内スペースS3内でタンクの内面に沿って下降する二次対流が生じる。
Further, the
このように、タンク内で一次対流と二次対流とを生じさせるようにしておくと、熱が滞留しやすい、変圧器本体の長手方向の両端の側方の第1のタンク内スペースS1及び第2のタンク内スペースにそれぞれ存在する絶縁油を、第3のタンク内スペースの下部に存在する温度が低い絶縁油及び第4のタンク内スペースの下部に存在する温度が低い絶縁油で置換する油流を常時生じさせることができるため、狭い第1及び第2のタンク内スペースに熱がこもるのを防いで、変圧器本体の各部を均等に冷却することができる。 As described above, when primary convection and secondary convection are generated in the tank, heat tends to stay and the first tank space S1 and the first tank space S1 on the sides of the both ends in the longitudinal direction of the transformer main body are easily stored. Oil that replaces the insulating oil existing in each of the two tank spaces with the low-temperature insulating oil that exists in the lower part of the third tank space and the low-temperature insulating oil that exists in the lower part of the fourth tank space. Since a flow can always be generated, it is possible to prevent heat from being trapped in the narrow space in the first and second tanks and cool each part of the transformer body evenly.
なお巻線5a及び5bの外周に固定するガイド板の傾斜方向は上記の実施形態と異ならせてもよい。即ち、巻線5aの外周に固定する各ガイド板20の傾斜方向を、その第4のタンク内スペスS4側に位置する端部が、第3のタンク内スペースS3側に位置する端部よりも低い位置に配置されるように傾斜した方向とし、巻線5bの外周に固定された各ガイド板20の傾斜方向を、その第3のタンク内スペスS3側に位置する端部が、第4のタンク内スペースS4側に位置する端部よりも低い位置に配置されるように傾斜した方向としてもよい。
In addition, you may make the inclination direction of the guide plate fixed to the outer periphery of winding 5a and 5b differ from said embodiment. That is, in the inclination direction of each
このように傾斜板を設けた場合には、第4のタンク内スペースS4の下部から第1のタンク内スペースS1内に斜めに流入して、第3のタンク内スペースS3の上部寄りに抜けた後、第3のタンク内スペースS3内でタンクの内面に沿って下降する二次対流と、第3のタンク内スペースS3の下部から第2のタンク内スペースS2内に斜めに流入して、第4のタンク内スペースS4の上部寄りに抜けた後、第4のタンク内スペースS4内でタンクの内面に沿って下降する二次対流とが生じる。 When the inclined plate is provided in this way, it flows obliquely into the first tank space S1 from the lower part of the fourth tank space S4 and comes out closer to the upper part of the third tank space S3. Thereafter, secondary convection descending along the inner surface of the tank in the third tank space S3, and obliquely flowing into the second tank space S2 from the lower part of the third tank space S3, After escaping toward the upper part of the fourth tank space S4, secondary convection descends along the inner surface of the tank in the fourth tank space S4.
なお変圧器本体1の長手方向の両端とタンク2との間の距離を比較的大きく設定することができる場合(タンクの大きさに余裕を持たせることができる場合)には、変圧器本体の長手方向の両端の側方でも絶縁油の一次対流を生じさせて、この一次対流による冷却作用と、二次対流による絶縁油の置換作用との双方により、変圧器本体の冷却を促進することができる。
If the distance between both ends of the
図4は、本発明の第2の実施形態を示したもので、本実施形態では、変圧器本体1の長手方向の一端に配置された巻線5aの第1のタンク内スペースS1に臨む外周面及び変圧器本体の長手方向の他端に配置された巻線5bの第2のタンク内スペースS2に臨む外周面にそれぞれ取り付けられた複数のガイド板20,20,…のそれぞれに少なくとも一つの切り欠き20bが形成される。各ガイド板20に形成された各切り欠き20bは、隣接する他のガイド板に設けられた一つの切り欠き20bと上下に整合する位置に配置されるように設けられていて、各巻線の外周に取り付けられた複数のガイド板20,20,…に、上下方向に延びる切り欠き20bの列が少なくとも一つ形成されている。本実施形態では、各巻線の外周に取り付けられた複数のガイド板20,20,…に、上下方向に延びる切り欠き20bの列が二つ形成されている。その他の点は、図1に示した実施形態と同様である。
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the outer periphery of the winding 5a disposed at one end in the longitudinal direction of the
本実施形態のように、各巻線の外周に取り付けられた複数のガイド板20,20,…に、上下方向に列をなして並ぶ切り欠き20b,20b,…を形成しておくと,切り欠き20b,20b,…内を通して上下方向の油流を生じさせることができるため、第1のタンク内スペースS1及び第2のタンク内スペースS2での絶縁油の一次対流を促進させて変圧器本体の冷却効果を高めることができる。
As in the present embodiment, when the
上記の各実施形態のように、変圧器本体の長手方向の一端に配置された巻線5aの第1のタンク内スペースS1に臨む外周面及び変圧器本体の長手方向の他端に配置された巻線5bの第2のタンク内スペースS2に臨む外周面にガイド板20を取り付けておくと、変圧器本体1をタンク2内に挿入する際に、ガイド板20とタンク2との接触により、変圧器本体の振れの範囲を制限して、変圧器本体の位置をある程度規制することができるため、変圧器本体をタンク内に挿入する作業を容易に行わせることができる。
Like each said embodiment, it has arrange | positioned at the outer peripheral surface which faces the 1st tank space S1 of the coil | winding 5a arrange | positioned at the longitudinal direction one end of a transformer main body, and the other end of the longitudinal direction of a transformer main body. If the
上記の各実施形態では、単相変圧器を例にとったが、鉄心の3つの脚部に三相の巻線が巻装される内鉄型の三相変圧器にも本発明を適用することができるのはもちろんである。 In each of the above embodiments, a single-phase transformer is taken as an example, but the present invention is also applied to an inner iron type three-phase transformer in which a three-phase winding is wound around three legs of an iron core. Of course you can.
上記の各実施形態では、タンク2の側壁に放熱器が設けられていないが、タンクの側壁に放熱器が取り付けられたり、タンクの側壁に波付けがされて、波付けされた部分の内側に油道が形成されたりする場合にも本発明を適用することができる。
In each of the above embodiments, the radiator is not provided on the side wall of the
1 変圧器本体
2 タンク
3 絶縁油
4 鉄心
4a,4b 鉄心の脚部
5a,5b 巻線
20 ガイド板
20a 糊代
20b 切り欠き
S1 第1のタンク内スペース
S2 第2のタンク内スペース
S3 第3のタンク内スペース
S4 第4のタンク内スペース
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記変圧器本体の長手方向の一端に配置された巻線の前記第1のタンク内スペースに臨む外周面及び前記変圧器本体の長手方向の他端に配置された巻線の前記第2のタンク内スペースに臨む外周面に、それぞれの巻線の軸線方向に対して傾斜した方向に延びる複数の絶縁性のガイド板が、それぞれの巻線の軸線方向に並べた状態で固定されていること、
を特徴とする油入変圧器。 An iron core having a plurality of legs arranged along one direction and having the longitudinal direction of each leg arranged in the vertical direction, and a plurality of windings respectively wound around the plurality of legs of the iron core A transformer body, and a tank containing the transformer body together with insulating oil, between one end of the transformer body in the longitudinal direction along the parallel direction of the plurality of windings and the tank; A width direction in which the first and second tank spaces formed between the other end in the longitudinal direction of the transformer body and the tank are perpendicular to the longitudinal direction of the transformer body. In the oil-filled transformer that is narrower than the third and fourth tank spaces formed between one end of the transformer and the tank and between the other end in the width direction of the transformer body and the tank, respectively. ,
The outer peripheral surface of the winding disposed at one end in the longitudinal direction of the transformer body and the second tank of the winding disposed at the other end in the longitudinal direction of the transformer body A plurality of insulating guide plates extending in a direction inclined with respect to the axial direction of each winding are fixed to the outer peripheral surface facing the inner space in a state of being arranged in the axial direction of each winding,
Oil-filled transformer characterized by.
各ガイド板に形成された各切り欠きは、隣接する他のガイド板に設けられた一つの切り欠きと上下に整合する位置に配置されるように設けられていて、前記複数のガイド板に、上下方向に延びる切り欠きの列が少なくとも一つ形成されていること、
を特徴とする請求項1又は2に記載の油入変圧器。 At least one notch is formed in each of the plurality of guide plates;
Each notch formed in each guide plate is provided so as to be arranged at a position vertically aligned with one notch provided in another adjacent guide plate, the plurality of guide plates, At least one row of notches extending in the vertical direction is formed,
The oil-filled transformer according to claim 1 or 2.
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