JPH02264409A - ガス絶縁変圧器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、タンク内部のガス圧の変化を最小限にしたガ
ス絶縁変圧器に関するものである。

（従来の技術） 従来、ガス絶縁変圧器は第４図に示した様に構成されて
いる。即ち、タンク１内にケイ素鋼板を積層した鉄心２
と、この鉄心２の主脚部分に銅線を巻回した巻線３が絶
縁ガス５と共に収納されており、また、タンク外部には
前記絶縁ガス５を冷却するための冷却装置４が配設され
ている。

この様な構成を有する従来のガス絶縁変圧器においては
、冷却装置４によって冷却された絶縁ガス５は、タンク
１の下部に流入した後、鉄心２及び巻線３を冷却しなが
らタンク内を上昇し、タンク１の上部より、再び冷却装
置４に送られる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述した様な従来のガス絶縁変圧器にお
いては、タンク１内の温度が上昇するに伴い、次式に示
した様に、絶縁ガスの圧力が大きくなる。

Ｐ　ｏｃ　Ｔ　／　Ｖ Ｐ：絶対圧力 Ｖ：容積 Ｔ：絶対温度 つまり、タンクの容積Ｖは一定であるため、絶縁ガスの
絶対圧力Ｐは絶対温度Ｔに比例することになる。ここで
、絶縁ガスの温度は、夏と冬、巻線及び鉄心からの発熱
量の大小、あるいは、運転開始直後と定常運転時等でか
なり異なり、最も高温となる場合は、夏に１００％負荷
運転をした場合で、外気温約４０℃とガス温度上昇的４
０℃を加えて約８０℃となる。一方、最も低温となる場
合は、冬の運転開始直後であり、外気温に等しい約０℃
である。両者のガス圧の比を求めると、（２７３＋８０
）／　（２７３＋Ｏ）　≠１．３倍の差が生じることに
なる。

この様に、温度条件によってガスの圧力が影響されるた
め、ガス絶縁変圧器としては、最も高いガス圧を基準と
してタンクの強度設計を行わなければならず、また、ガ
ス圧が低い場合には、絶縁耐力も低下するため、最も低
いガス圧を基準にして絶縁設計を行わなければならない
。即ち、温度変化によって、１．３倍のガス圧の変化が
あり、安全係数以外に１．３倍のタンク強度及び絶縁耐
力を見込む必要があるため、変圧器が大形化するといっ
た欠点があった。

また、上記の様な欠点を解消するために、冷却装置の能
力を大きくして、最大ガス温度を下げる方法、あるいは
、冬期にヒータ等を使用してガス温度を上げる方法等を
用いて、温度変化を小さくすることが考えられるが、い
ずれも変圧器の大形化を招き、また、ヒータ等の補器の
消費電力が増加するといった欠点があった。

本発明は、以上の欠点を解消するために提案されたもの
で、その目的は、温度変化に伴うガス圧の変化を小さく
し、タンク内圧及び絶縁耐力をほぼ一定に保つことので
きるガス絶縁変圧器を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は、タンク内に、ケイ素鋼板を積層した鉄心と、
この鉄心の主脚部分に銅線を巻回した巻線と、絶縁・冷
却媒体として、ガスあるいはガスと液体冷媒とを収納し
、タンク外部に前記絶縁・冷却媒体を冷却するための冷
却装置を備えたガス絶縁変圧器において、前記タンクに
、タンク内のガス圧をほぼ一定に保つことのできるガス
圧調整装置を接続したことを特徴とするものである。

（作用） 本発明のガス絶縁変圧器によれば、温度変化によってタ
ンク内のガス圧が変化した場合でも、タンクに接続した
ガス圧調整装置内のばねの伸縮によって、絶縁ガスの容
積を増減することにより、タンクの内圧をほぼ一定に保
つことができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を第１図及び第２図に基づいて
具体的に説明する。なお、第４図に示した従来型と同一
の部材には同一の符号を付して、説明は省略する。

本実施例においては、第１図に示した様に、変圧器タン
ク１の下部に、ガス圧調整装置１０が接続されている。

このガス圧調整装置１０は、絶縁ガスと外気とを区画す
る隔膜部１１と、ガス圧の変化に応じて伸縮するばね１
２及び前記隔膜部１１が破損した場合に閉じられるバル
ブ１３とから構成されている。

この様な構成を有する本実施例のガス絶縁変圧器におい
ては、タンク１内部のガス温度が上昇し、タンク内部の
ガス圧が高くなると、ガス圧調整装置１０内のばね１２
が縮み１．絶縁ガスの容積が増加するため、ガス圧の上
昇が低く抑えられる。反対に、ガス温度が低下し、内部
のガス圧が低くなる場合には、ばね１２が伸び、絶縁ガ
スの容積が減少するため、ガス圧の低下も低く抑えられ
る。

即ち、第２図に示した様に、温度変化に対するガス圧の
変化を小さくすることができる。その結果、変圧器タン
クを設計する場合、その強度を低減することができ、ま
た、絶縁耐力の低下を防止することができるので、変圧
器の小形晦軽量化が可能となり、また、絶縁性能の安定
化が計れる。

なお、第１図に示した実施例において、ガス圧調整装置
１０をタンク１の下部に接続したのは、ガス圧調整装置
１０内に流入する絶縁ガスの温度をできるだけ低温にす
るためである。つまり、タンク内の熱を吸収して昇温さ
れた絶縁ガスが、ガス圧調整装置１０内に流入すること
によって、ガス圧調整装置１０が昇温されることを防止
するためである。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、絶縁をガス１．冷却を液体冷媒で行うガス絶縁変圧
器にも適用することができる。即ち、第３図に示した様
に、液体冷媒２０はポンプ２１によって汲み上げられ、
冷却装置２２内で冷却された後、タンク１の上部から鉄
心２及び巻線３に散布される。この場合の絶縁ガスは、
液体冷媒に溶解し、液体冷媒の温度が低い程その溶解度
は大きくなる。つまり、第１図に示した実施例よりも、
温度変化に対するガス圧変化の割合が大きくなる。

この様な場合にも、ガス圧調整装置１０を接続すること
により、温度変化に対するガス圧の変化を小さくするこ
とができ、第１図に示した実施例と同様の効果が得られ
る。

［発明の効果］ 以上述べた様に、本発明によれば、ガス絶縁変圧器のタ
ンクに、タンク内のガス圧をほぼ一定に保つことのでき
るガス圧調整装置を接続するという簡単な手段によって
、温度変化に伴うガス圧の変化を小さくし、タンク内圧
及び絶縁耐力をほぼ一定に保つことのできるガス絶縁変
圧器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のガス絶縁変圧器の一実施例を示す断面
図、第２図は温度とガス圧の関係を示す図、第３図は本
発明の他の実施例を示す断面図、第４図は従来のガス絶
縁変圧器の構成を示す断面図である。 １・・・タンク、２・・・鉄心、３・・・巻線、４・・
・冷却装置、５・・・絶縁ガス、１０・・・ガス圧調整
装置、１１・・・隔膜部、１２・・・ばね、１３・・・
バルブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 タンク内に、ケイ素鋼板を積層した鉄心と、この鉄心の
   主脚部分に銅線を巻回した巻線と、絶縁・冷却媒体とし
   て、ガスあるいはガスと液体冷媒とを収納し、タンク外
   部に前記絶縁・冷却媒体を冷却するための冷却装置を備
   えたガス絶縁変圧器において、 前記タンクに、タンク内のガス圧をほぼ一定に保つこと
   のできるガス圧調整装置を接続したことを特徴とするガ
   ス絶縁変圧器。