JPH0341455Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の技術分野］ 本考案は、並列運転される複数台の三相変圧器
よりなる改良した三相変圧器装置に関するもので
ある。

［考案の技術的背景とその問題点］ 変電施設において、電力需要の増加に合わせて
変圧器台数を増やしていく場合、又は、輸送上の
制約により必要な容量をもつ１個の変圧器として
輸送できない場合、又は、変電施設の信頼性向上
をはかる場合等においては、複数台の同一電圧定
格の変圧器を設置してこれを並列運転することが
行われる。

このような三相変圧器バンクを２台の三相変圧
器で構成する場合、第１の変圧器は星形結線の一
次巻線と星形結線の二次巻線及び三角結線の安定
巻線を有し、また第２の変圧器も同様に星形結線
の一次巻線と星形結線の二次巻線及び三角結線の
安定巻線を有し、その両変圧器で一次巻線同志及
び二次巻線同志は各々同一電圧定格であり、それ
ぞれ対応する線路端子が並列接続され、その一次
側および二次側はそれぞれ送電線に接続されるも
のである。

さて、変圧器鉄心には、磁気飽和現象及びヒス
テリシス現象があるため誘起電圧を正弦波にする
ためには、その励磁電流はひずみ波電流となる。
ひずみ波電流は各高調波成分に分解でき、非３倍
調波励磁電流分と３倍調波電流分とに分けて考え
る。非３倍調波励磁電流分は３相で位相が120度
づつずれているので、その３相分のベクトル和は
零となり、その流れ方は基本波電流と同様であ
る。しかし、３倍調波励磁電流分は各相共その大
きさと位相が等しくなるので、ベクトル和は零に
ならず、一般には三角結線内を還流する。

このような変圧器装置において変圧器にもし安
定巻線がなければ次の様な問題が生し、実用化に
は問題がある。すなわち、一次巻線の中性点が非
接地方式の場合、前述の３倍調波励磁電流分が流
れ得ないから、鉄心にはひずみ磁束が発生し、誘
起する電圧もひずみ波となる。ひずみ磁束が鉄心
中に流れると鉄損が増大すると共に一次巻線及び
二次巻線の各中性点に大きな電圧が発生するなど
の好ましくない現象が生じる。

この用に安定巻線には重要な役割があるが、安
定巻線を設けることにより変圧器はその分だけ大
形化し、損失の増加や価格が高くなる欠点があ
る。

［考案の目的］ 本考案の目的は、価格と発生損失を低減した複
数台の三相変圧器を並列運転して使用する三相変
圧器装置を提供するものである。

［考案の概要］ 本考案による三相変圧器装置は、一次巻線、二
次巻線共星形結線で複数台並列運転される三相変
圧器相互間接続を工夫することによつて一部の変
圧器のみに安定巻線を設け、その他の変圧器では
安定巻線を省略したことを特徴とするものであ
る。

［考案の実施例］ 以下本考案を図面に示す実施例について説明す
る。本考案による三相変圧器装置は、図面に示す
ように同一電圧定格を持つ第１の変圧器１と第２
の変圧器１１とを並設し、この両変圧器１，１１
を並列運転するよう構成されている。第１の変圧
器１は、星形結線の一次巻線２、星形結線の二次
巻線３および三角結線の安定結線Ａを備えてい
る。また第２の変圧器１１は、星形結線の一次巻
線１２と星形結線の二次巻線１３とを備えてい
る。

両変圧器１，１１の一次巻線２，１２のそれぞ
れ対応する線路端子Ｕ，Ｖ，Ｗをそれぞれ接続線
８，９，１０で並列に接続してこれを送電線５に
接続し、その中性点Ｏ１，Ｏ１１を接続線７で接
続している。また二次巻線３，１３のそれぞれ対
応する線路端子ｕ，ｖ，ｗをそれぞれ接続線１
８，１９，２０で並列に接続してこれを送電線６
に接続している。

このように構成された本考案の三相変圧器装置
において、変圧器１１の３倍調波励磁電流分i11y
は、図面の矢印に示すように一次巻線１２→中性
点接続線７→一次巻線２→線路端子接続線８，
９，１０→一次巻線１２に戻る閉回路を還流す
る。このように変圧器１１には安定巻線がなくて
も３倍調波励磁電流分i11yが一次巻線１２に流れ
得るので、その励磁作用によつて磁束波形と誘起
電圧波形にはひずみは発生しない。

次に変圧器１については、安定巻線４があるの
で、変圧器１の３倍調波励磁電流分i1dは安定巻
線４内を還流する。一次巻線２の巻回数をN2、
右安定巻線４の巻回数をN4とすると、変圧器１
１の３倍調波励磁電流分i11yが一次巻線２に流れ
て起磁力N2×i11yを発生させるが、それを変圧
器作用によつて打消すように安定巻線４に３倍調
波励磁電流分i11y×N₂／N₄が流れる。よつて安定巻 線４にはi1dとi11dの両方が還流することになる。

尚、一次巻線２，１２には３倍調波励磁電流分
が負荷電流に重畳して流れるが、３倍調波励磁電
流分は負荷電流に比べて非常に小さいので、それ
らの巻線を大きくする必要はなくて損失増加も無
視できる。また安定巻線４に変圧器１の３倍調波
励磁電流分i1dの他に変圧器１１の３倍調波励磁
電流分i11dも流れるが、通常安定巻線の容量は主
巻線の約1/3程度もあるため、前述同様の理由に
より特に巻線を大きくする必要はない。このよう
に変圧器１１の３倍調波励磁電流分は還流するの
で、変圧器１１の安定巻線を省略することができ
る。

なお図面の実施例では、一次巻線の各々の中性
点を接続しているが、二次巻線の各々の中性点を
接続した場合でも、安定巻線のない変圧器の３倍
調波励磁電流は、各々の二次巻線、二次線路端子
接続線、二次中性点接続線により形成される閉回
路を還流するので同様な効果が得られる。あるい
は一次巻線の中性点同士と二次巻線の中性点同士
の両方共接続しても同様な効果が得られることは
明白である。

また図面は変圧器２台を並列運転した場合の実
施例であるが、並列運転する変圧器が２台以上で
あつても、安定巻線を持つ変圧器が１台以上あれ
ば、一次巻線の中性点同士あるいは二次巻線の中
性点同士、あるいは一次巻線の中性点同士と二次
巻線の中性点同士を接続することにより、他の変
圧器の安定巻線を省略できることも明白である。

［考案の効果］ 以上のように本考案によれば、並列運転される
２台の変圧器の１台の安定巻線を省略することが
でき、安定巻線を省略した変圧器の損失は少くな
り、また価格も安くなる。よつて変圧器バンクの
損失を減らし、価格も低減できる。

【図面の簡単な説明】

図は本考案による三相変圧器装置の一実施例を
示す結線構成図である。 １，１１……三相変圧器、２，１２……一次巻
線、３，１３……二次巻線、４……安定巻線、
５，６……送電線、７……中性点接続線、８，
９，１０……線路端子接続線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一次巻線、二次巻線とも星形結線の複数台の三
   相変圧器を並設し、その一次巻線、二次巻線の相
   対応する各結線回路端子同志を接続するととも
   に、その一次巻線、二次巻線のいずれか一方又は
   両方の中性点同志を接続し、さらに複数台の三相
   変圧器のうちの一台のみに三角結線の安全巻線を
   設けたことを特徴とする三相変圧器装置。