JPH0260045B2 - - Google Patents

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JPH0260045B2
JPH0260045B2 JP17289984A JP17289984A JPH0260045B2 JP H0260045 B2 JPH0260045 B2 JP H0260045B2 JP 17289984 A JP17289984 A JP 17289984A JP 17289984 A JP17289984 A JP 17289984A JP H0260045 B2 JPH0260045 B2 JP H0260045B2
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JP
Japan
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winding
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tap
windings
tertiary
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JP17289984A
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JPS61179514A (ja
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Yoshitake Kashima
Shigeo Shirato
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F29/00Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00
    • H01F29/02Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings
    • H01F29/04Variable transformers or inductances not covered by group H01F21/00 with tappings on coil or winding; with provision for rearrangement or interconnection of windings having provision for tap-changing without interrupting the load current

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は単相負荷時タツプ切換変圧器、特に鉄
心の主脚に1次巻線、1次タツプ巻線、二次巻線
および3次巻線を配置して構成する単相負荷時タ
ツプ切換変圧器に関する。
〔発明の背景〕
超々高圧の送電系統に使用する変圧器は、ます
ます大容量大形化しており、一般には運輸送上の
問題から単相変圧器の複数台を組合せて3相構成
するようになつている。これら送電系統の単相変
圧器は、電圧調整用のタツプ巻線を有しており、
負荷時タツプ切換器にてタツプ切換を行い、所定
の電圧に調整している。
このような変圧器では、例えば変電所内の電源
用の3次巻線を備えるときには、3次回路の遮断
器の遮断容量を小さくしたり、短絡時の機械力を
考えねばならず、系統運用を良好にするため、変
圧器の3次巻線と1次巻線間或いは2次巻線間の
(特に3次と2次巻線間)の%インピーダンスを
大きくする必要が生じる。これは、変圧器が大容
量化するにしたがい、一定値以下に保たねばなら
ないそのオームインピーダンスが小さくなり、3
次側の短絡容量を制限するのが難しくなるためで
ある。
通常、内鉄形の変圧器においては、3次巻線と
他の各巻線間の%インピーダンスを大きくする手
段としては、次のような方式がある。すなわち、
鉄心の主脚に近い内側から順に、3次、2次、1
次巻線を配置するときに、3次巻線と2次巻線の
間の絶縁距離を調節する方式、または鉄心の主脚
に内側から2次、1次、3次巻線の順に配置する
方式、或いはリアクトルを別に設置する方式があ
る。ところが、第1の方式では各巻線特に1次お
よび2次巻線の直径が大きくなるので、変圧器を
経済的に製作できず、しかも輸送上問題を生ずる
ばかりか、寸法が制約されるため%インピーダン
スを極端に大きくできない。また第2の方式では
巻線の全体寸法は小さくなるが、1次巻線が超々
高圧であるときには、1次と3次巻線間の絶縁寸
法を大きくせねばならず、しかも高圧端子へのリ
ード線の引出しと絶縁が難しくなる。更に第3の
方式では、別個のリアクトルを必要とするので、
製作しにくく不経済である。
このため、%インピーダンスを大きくする必要
のある巻線の単相変圧器では、種々の問題のある
上記の各方式に代えて、第1図または第2図に示
すように構成することが提案されている。
すなわち、第1図の単相負荷時タツプ切換変圧
器では、2つの主脚C1,C2と2つの側脚S1,S2
を有する単相4脚構成の鉄心10を用い、この各
主脚C1,C2にそれぞれ内側に2次巻線L1,L2
配置し、並列接続して線路側および中性点側の2
次端子u,oに至らせ、これらの外側に1次巻線
H1,H2を配置して両者間は直列接続し、線路側
および中性点側の1次端子U,Oに至るようにな
つている。この場合、3次巻線Tは中性点側の1
次巻線H2の位置する主脚C2側のみに配置して3
次端子a,bを引出し、これによつて他巻線との
間の%インピーダンスを大きくできるようにした
もので、また中性点側の1次巻線H2に直列に接
続する1次タツプ巻線TW1,TW2は、主脚C2に設
けると巻線全体の直径が大となり、輸送限界から
2次巻線L2と3次巻線T間の寸法を大きくでき
ず、%インピーダンスを所定値にできぬのを防ぐ
ため、3次巻線Tと並列接続する励磁巻線Eと共
に一方の側脚S2に配置してタツプ切換器TC1
TC2によつて切換えるように構成している。(特
開昭53−106422号公報参照) この第1図の方式のものでは、%インピーダン
スを大きくするために1次タツプ巻線TW1,TW2
と励磁巻線Eとを、側脚S2部分の断面が矩形であ
るのを絶縁物や非磁性体で円形に成形した上で配
置せねばならず、製作を容易に行えないばかりか
全体寸法が大きくなる不都合があり、更に重要な
ことには、1次タツプ巻線TW1,TW2に電流が流
れると、その分だけ各主脚C1,C2側の容量が増
減することになり、タツプ切換器TC1,TC2にて
切換えるタツプによつて、1次、2次巻線間の%
インピーダンスが大幅に変化してしまい、変圧器
の利用率が悪くなる欠点がある。
上記の欠点をさけるため、第2図に示すもので
は第1図と同様に鉄心10の各主脚C1,C2に、
1次巻線H1,H2および2次巻線L1,L2を配置し
て所定の結線を行わせ、中性点側の1次巻線H2
の位置する主脚C2に、1次巻線に連らなり、タ
ツプ切換器TCで切換える1次タツプ巻線TWを配
置すると共に、この最外側に3次巻線Tを配置せ
しめ、これによつて2次および3次巻線間の寸法
を大きくして%インピーダンスを増す方式であ
る。(特開昭51−4528号公報参照) この第2図の方式では、中性点側の1次巻線
H2の端部に高い電圧が出ることになるし、1次
タツプ巻線TWが3次巻線Tの内側となるのでタ
ツプリード線の引出しが困難となるなどの欠点を
有する。また、この場合には変圧器が大容量であ
ると、使用する負荷時タツプ切換器の容量を考え
て回路を2並列とし、電流を分割する必要がある
がが、この分割は上下を並列に使用する線路側の
1次巻線H1の上下端をそのまま引廻し、2本の
並列導体で作つた中性点側の1次巻線H2と別々
に接続せねばならず、1次タツプ巻線TWも並列
回路とするため、リード線の本数も増大する欠点
がある。
〔発明の目的〕
本発明の単相負荷時タツプ切換変圧器の目的
は、各巻線間の%インピーダンスの大きな高電圧
大容量変圧器を小形化して容易に製作できるよう
にすると共に、タツプ切換によつても%インピー
ダンスの変動を少くすることにある。
〔発明の概要〕
本発明では3つの主脚と2つの側脚を有する単
相5脚構成の鉄心を用い、この各主脚に1次、2
次、3次巻線更には1次タツプ巻線を配置する
際、3次巻線を線路側となる1次巻線が位置する
主脚に配置し、1次タツプ巻線を中性点側の1次
巻線が位置する主脚に配置して構成することを特
徴としている。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を従来と同一部分を同符号とした
第3図および第4図に示す各実施例を用いて説明
する。
本発明の単相負荷時タツプ切換変圧器の基本構
成を示す第3図は、2つの主脚C1,C2,C3と2
つの側脚(図示せず)を有する単相5脚構成の鉄
心を用い、主脚C1,C2,C3にそれぞれ2次巻線
L1,L2,L3を別々に配置してこれらを並列接続
し、また高圧の1次巻線H1,H2,H3もそれぞれ
配置して、このうちの線路側の1次端子Uに近い
2つの1次巻線H1,H2間を並列接続すると共に
これを残りの1次巻線H3と直列に接続して構成
するものである。中性点側の1次巻線H3に連ら
なる1次タツプ巻線TW1,TW2は同じ主脚C3の最
外側に配置してタツプ切換器TC1,TC2にて切換
えるようにしている。線路側の各主脚C1,C2
は、それぞれ3次巻線T1,T2が最内側に配置し、
これら間は並列接続して3次端子a,bに至るよ
うにしている。
このようにすれば、単相5脚構成の鉄心の各主
脚C1,C2,C3の巻線数をいずれも3巻線とする
ことができるので、各主脚C1,C2,C3への巻線
配分を適正化してほぼ等しくすることもでき、製
作を容易にして小形化することができる。また、
主脚C1,C2においては2次巻線L1と3次巻線T
間の寸法を十分に大きくすることができるので、
これら間の%インピーダンスも十分に大となる。
この場合、1次・2次巻線間の%インピーダンス
は、段絶縁の中性点側である1次巻線H3と2次
巻線L3間の寸法を大きくすることで任意に調整
することができ、線路側である1次巻線H1,H2
と2次巻線L2、間は、絶縁上きまる最小寸法で
よいから、2次巻線L1,L2と3次巻線T間の寸
法が十分にとれることになる。更に、本方式で線
路側の1次巻線H1,H2と2次巻線L1,L2、中性
点側の1次巻線H3と2次巻線L3間の容量比を変
え、例えば線路側の容量を中性点側の容量より小
さくすれば、線路側の巻線H1,H2とL1,L2が小
となるから、これによつて2次巻線L1と3次巻
線T間の寸法を大として%インピーダンスを調節
することも可能であるし、3次巻線Tを最外側に
配置して2次巻線L1との間を大きくして調節す
ることもできる。
一方、本方式の構造においては、1次タツプ巻
線TW1,TW2が、中性点側の1次巻線H3と2次巻
線L3、に隣接して配置されているので、タツプ
切換器TC1,TC2によるタツプ切換でも、1次・
2次巻線間の%インピーダンスも殆んど変化しな
いし、また2次・3次巻線間や1次・3次巻線間
の%インピーダンスも変化することがなくなる。
しかも、このように構成した変圧器は、1次側の
容量を大きくするのに好適であり、また3次巻線
T1,T2の調節も容易なので3次容量を大きくす
るのに最適である。
本発明の他の実施例である第4図のものは、第
3図と同様に単相5脚構成の鉄心の3つの主脚
C1,C2,C3に各巻線を配置する構造であるが、
逆に中性点側となる2つの1次巻線H2,H3を並
列接続して線路側の1つの1次巻線H1と直列接
続したものである。この場合、3次巻線Tは1つ
の主脚C1の最内側又は最外側に配置して使用さ
れ、他巻線との間の%インピーダンスを充分に大
きくなるようにして使用される。中性点側の主脚
C2,C3の最外側には、それぞれ1次タツプ巻線
TW1,TW2およびTW3,TW4が配置され、これら
各脚の1次タツプ巻線間をタツプ切換器TC1
TC2,TC3,TC4を介して並列に接続して使用す
る。このように、2つの主脚にタツプ巻線をそれ
ぞれ配置して並列に使用し、3次巻線は別の主脚
に配置すれば前述の例と同じ効果を達成できると
共に、変圧器の電圧調整容量を著しく大きくする
ことができるし、タツプ選択器も切換容量の小さ
なものを使用できる効果がある。
本発明の変圧器に用いる1次タツプ巻線TW1
……TW4は、第3図および第4図の各例において
は同一主脚の最外側に、2つを上下に向上させる
もので示しているが、この構成に限らず使用でき
るし、1次巻線も上下並列構成に限らず使用でき
ることは勿論である。
本発明の如く単相5脚構成の鉄心を用いて単相
負荷時タツプ切換変圧器を構成すれば、3次巻線
と1次タツプ巻線がそれぞれ線路側と中性点側の
各主脚に分けて配置されるので、各主脚における
巻線配分が良好となるし、側脚に巻線を配置しな
いので、各巻線間の%インピーダンスの大きなし
かも大容量の変圧器を小形化して容易に製作する
ことができる。また、2つの主脚の1次巻線を並
列接続し、他の1次巻線と直列接続して使用し、
2脚に並置した3次巻線を並列に接続して使用し
たり、又は2脚の1次タツプ巻線を並列接続して
使用すれば、より大容量の変圧器を構成できる
し、3次容量の調節又は電圧調整容量の調節が容
易に行える。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はそれぞれ従来の単相負荷
時タツプ切換変圧器を示す巻線配置図、第3図お
よび第4図はそれぞれ本発明の単相負荷時タツプ
切換変圧器の異なる例を示す巻線配置図である。 C1,C2,C3……主脚、H1,H2,H3……1次巻
線、L1,L2,L3……2次巻線、T,T1,T2……
3次巻線、TW1,TW2,TW3,TW4……1次タツ
プ巻線。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 3つの主脚と2つの側脚を有する単相5脚構
    成の鉄心と、前記鉄心の各主脚にそれぞれ配置し
    て並列接続する2次巻線と、前記2次巻線の外側
    にそれぞれ配置すると共にその2つを並列接続し
    て残りの1つと直列接続する1次巻線と、前記1
    次巻線に連らなる1次タツプ巻線と、3次巻線と
    を備え、前記3次巻線は線路側となる1次巻線が
    位置する鉄心の主脚に配置し、前記1次タツプ巻
    線は中性点側となる1次巻線が位置する鉄心の主
    脚に配置して構成したことを特徴とする単相負荷
    時タツプ切換変圧器。 2 前記3次巻線は、鉄心の線路側の2つの主脚
    にそれぞれ配置して並列接続したことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の単相負荷時タツプ
    切換変圧器。 3 前記1次タツプ巻線は、鉄心の中性点側の2
    つの主脚にそれぞれ配置して並列接続したことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の単相負荷
    時タツプ切換変圧器。
JP17289984A 1984-08-20 1984-08-20 単相負荷時タツプ切換変圧器 Granted JPS61179514A (ja)

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