JPH05159948A - 負荷時タップ切換単相単巻変圧器 - Google Patents
負荷時タップ切換単相単巻変圧器Info
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- JPH05159948A JPH05159948A JP4015605A JP1560592A JPH05159948A JP H05159948 A JPH05159948 A JP H05159948A JP 4015605 A JP4015605 A JP 4015605A JP 1560592 A JP1560592 A JP 1560592A JP H05159948 A JPH05159948 A JP H05159948A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】負荷損の低減とタップ位置の変化に対する漏れ
インピーダンスの変化範囲を低減する。 【構成】帰路脚１２に装着されるタップ巻線４を励磁す
る励磁巻線５を分路巻線２に並列接続して分路巻線２か
ら励磁巻線５に電圧と電流を供給する結線とすることに
よって、分路巻線２の中で励磁巻線５に流す電流と直列
巻線１のアンペアターンを打ち消す電流とが重畳する
が、これらが互いに打ち消し合うときは勿論、大きくな
る場合でも従来の三次巻線３に発生していた負荷損がな
くなるので全体の負荷損が低減するとともに、高圧側と
中圧側との間の漏れインピーダンスも直列巻線１から離
れた位置の三次巻線３が関係しなくなるのでタップ位置
による変化量が低減する。また、分路巻線２からではな
く直列巻線１から励磁巻線５に電圧と電流を供給する結
線を採用しても前述と同じ作用効果が得られる。
インピーダンスの変化範囲を低減する。 【構成】帰路脚１２に装着されるタップ巻線４を励磁す
る励磁巻線５を分路巻線２に並列接続して分路巻線２か
ら励磁巻線５に電圧と電流を供給する結線とすることに
よって、分路巻線２の中で励磁巻線５に流す電流と直列
巻線１のアンペアターンを打ち消す電流とが重畳する
が、これらが互いに打ち消し合うときは勿論、大きくな
る場合でも従来の三次巻線３に発生していた負荷損がな
くなるので全体の負荷損が低減するとともに、高圧側と
中圧側との間の漏れインピーダンスも直列巻線１から離
れた位置の三次巻線３が関係しなくなるのでタップ位置
による変化量が低減する。また、分路巻線２からではな
く直列巻線１から励磁巻線５に電圧と電流を供給する結
線を採用しても前述と同じ作用効果が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば一次側が５０
０ｋＶ系統、二次側が２７５ｋＶ系統の超々高圧系統に
使用される負荷時タップ切換単巻変圧器、特に輸送制限
の関係から三相をそれぞれ別個の単相変圧器とした負荷
時タップ切換単相単巻変圧器に関する。
０ｋＶ系統、二次側が２７５ｋＶ系統の超々高圧系統に
使用される負荷時タップ切換単巻変圧器、特に輸送制限
の関係から三相をそれぞれ別個の単相変圧器とした負荷
時タップ切換単相単巻変圧器に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の変圧器は輸送上の制約を受ける
ために、単相器として製作され、据え付け場所において
３台の単相器を３相バンク結線して３相変圧器として用
いるのが一般的である。また、送電系統の電圧変動に対
応するための負荷時タップ切換器を設ける場合が多い。
ために、単相器として製作され、据え付け場所において
３台の単相器を３相バンク結線して３相変圧器として用
いるのが一般的である。また、送電系統の電圧変動に対
応するための負荷時タップ切換器を設ける場合が多い。
【０００３】図２７は従来の負荷時タップ切換単相単巻
変圧器の巻線と鉄心の構成を示す立面図であり、複数の
巻線はそれぞれの配置が明らかになるように断面で示し
てある。この図において、１０は中央脚鉄心で、主脚１
１、帰路脚１２，１３及びこれらを上下で磁気的機械的
に連結する符号を付けない上下継鉄からなっている。主
脚鉄心１１には外径側から順に直列巻線１、分路巻線２
及び三次巻線３が装着されており、帰路脚１２にはタッ
プ巻線４と励磁巻線５とが装着されている。
変圧器の巻線と鉄心の構成を示す立面図であり、複数の
巻線はそれぞれの配置が明らかになるように断面で示し
てある。この図において、１０は中央脚鉄心で、主脚１
１、帰路脚１２，１３及びこれらを上下で磁気的機械的
に連結する符号を付けない上下継鉄からなっている。主
脚鉄心１１には外径側から順に直列巻線１、分路巻線２
及び三次巻線３が装着されており、帰路脚１２にはタッ
プ巻線４と励磁巻線５とが装着されている。
【０００４】それぞれの巻線は図の上下方向である軸方
向に対して同じ位置に互いに所定の半径方向距離を隔て
て同心状に配置されている。これらは、外部で短絡事故
が発生して短絡電流が流れたときの強大な電磁機械力の
発生を極力小さくし、また、それぞれの巻線間の絶縁耐
力を確保するためである。図２８は図２７の巻線結線図
であり、直列巻線１の上の端子が高圧端子Ｈ、下の端子
ａが分路巻線２に接続されていて分路巻線２の下の端子
はこの変圧器が三相結線されたときの直接接地される中
性点端子Ｏになる。端子ａはタップ巻線４の上の端子ｃ
と下の端子ｂとをスイッチ６１によって選択して接続さ
れる。また、中圧端子Ｘはタップ巻線４のタップ端子の
一つをタップ選択器６２によって選択された位置から引
き出される。スイッチ６１や選択器６２によるタップ切
換えの構成は一般の負荷時タップ切換変圧器に使用され
る構成である。
向に対して同じ位置に互いに所定の半径方向距離を隔て
て同心状に配置されている。これらは、外部で短絡事故
が発生して短絡電流が流れたときの強大な電磁機械力の
発生を極力小さくし、また、それぞれの巻線間の絶縁耐
力を確保するためである。図２８は図２７の巻線結線図
であり、直列巻線１の上の端子が高圧端子Ｈ、下の端子
ａが分路巻線２に接続されていて分路巻線２の下の端子
はこの変圧器が三相結線されたときの直接接地される中
性点端子Ｏになる。端子ａはタップ巻線４の上の端子ｃ
と下の端子ｂとをスイッチ６１によって選択して接続さ
れる。また、中圧端子Ｘはタップ巻線４のタップ端子の
一つをタップ選択器６２によって選択された位置から引
き出される。スイッチ６１や選択器６２によるタップ切
換えの構成は一般の負荷時タップ切換変圧器に使用され
る構成である。
【０００５】励磁巻線５の両端子は三次巻線３の両端子
Ｙ1 、Ｙ2 に接続されていてこの三次巻線３から電圧と
電流が供給される。タップ巻線４には中圧端子Ｘに流れ
る電流が流れ、そのアンペアターンは選択されるタップ
位置よって変化する。図では端子ｂから中圧端子Ｘまで
の６タップ分に電流が流れており、これと同じアンペア
ターンとなる電流が励磁巻線５に流れる。
Ｙ1 、Ｙ2 に接続されていてこの三次巻線３から電圧と
電流が供給される。タップ巻線４には中圧端子Ｘに流れ
る電流が流れ、そのアンペアターンは選択されるタップ
位置よって変化する。図では端子ｂから中圧端子Ｘまで
の６タップ分に電流が流れており、これと同じアンペア
ターンとなる電流が励磁巻線５に流れる。
【０００６】高圧端子Ｈと中性点端子Ｏとの間の巻数Ｎ
H は直列巻線１の巻数Ｎ1 と分路巻線の巻数Ｎ2 との
和、すなわち、ＮH ＝（Ｎ1 ＋Ｎ2 ）となって常に一定
である。一方、中圧端子Ｘと中性点端子Ｏとの間の巻数
ＮX は分路巻線２の巻数Ｎ2 とタップ巻線の電流が流れ
ている部分の巻数との代数和であり、図の場合１タップ
の巻線をＮT とすると、ＮX ＝Ｎ2 ＋６ＮT となる。ス
イッチ６１が端子ｃを選択している場合には、符号は−
になる。したがって、中圧端子Ｘと中性点端子Ｏとの間
の巻数はタップ位置によって変化する。
H は直列巻線１の巻数Ｎ1 と分路巻線の巻数Ｎ2 との
和、すなわち、ＮH ＝（Ｎ1 ＋Ｎ2 ）となって常に一定
である。一方、中圧端子Ｘと中性点端子Ｏとの間の巻数
ＮX は分路巻線２の巻数Ｎ2 とタップ巻線の電流が流れ
ている部分の巻数との代数和であり、図の場合１タップ
の巻線をＮT とすると、ＮX ＝Ｎ2 ＋６ＮT となる。ス
イッチ６１が端子ｃを選択している場合には、符号は−
になる。したがって、中圧端子Ｘと中性点端子Ｏとの間
の巻数はタップ位置によって変化する。
【０００７】変圧器の電圧仕様として、高圧電圧を
Ｅ1 、中圧基準電圧をＥ2 、中圧電圧調整範囲を±Ｖ、
三次側電圧をＥ3 としたとき、三次巻線３と励磁巻線５
の電圧はＥ3 、分路巻線２の電圧はＥ2 、直列巻線１の
電圧は（Ｅ1 −Ｅ2 ）（＝Ｅ12とする）、タップ巻線４
の電圧はＶとして構成される。また、中圧端子Ｘの電圧
Ｅ X は（Ｅ2 ±Ｖ）となる。
Ｅ1 、中圧基準電圧をＥ2 、中圧電圧調整範囲を±Ｖ、
三次側電圧をＥ3 としたとき、三次巻線３と励磁巻線５
の電圧はＥ3 、分路巻線２の電圧はＥ2 、直列巻線１の
電圧は（Ｅ1 −Ｅ2 ）（＝Ｅ12とする）、タップ巻線４
の電圧はＶとして構成される。また、中圧端子Ｘの電圧
Ｅ X は（Ｅ2 ±Ｖ）となる。
【０００８】図２９は中圧電圧が中圧基準電圧をＥ2 に
一致する場合の電圧、電流を示す結線図である。この図
において、電流は高圧端子Ｈから電流Ｉ1 が流れ込み中
圧端子Ｘから電流Ｉ2 が流れ出しているものとし、三次
巻線３の端子Ｙ1 ，Ｙ2 からの電流の流入はないものと
する。すなわち、高圧側と中圧側とで電力の授受が行わ
れている場合である。
一致する場合の電圧、電流を示す結線図である。この図
において、電流は高圧端子Ｈから電流Ｉ1 が流れ込み中
圧端子Ｘから電流Ｉ2 が流れ出しているものとし、三次
巻線３の端子Ｙ1 ，Ｙ2 からの電流の流入はないものと
する。すなわち、高圧側と中圧側とで電力の授受が行わ
れている場合である。
【０００９】Ｘ端子はタップ巻線４の上端子である端子
ｃから引き出されていてタップ巻線４には電流が流れな
いので励磁巻線５にも電流は流れない。したがって、三
次巻線３にも電流は流れない状態である。アンペアター
ンの平衡は結局直列巻線１と分路巻線２との間で成り立
ちそれぞれのアンペアターンの値が同じで方向が逆にな
っている。実際に流れる電流は図示のように、直列巻線
１には電流Ｉ1 、分路巻線２には電流（Ｉ2 −Ｉ1 ）が
流れる。このときの漏れインピーダンスは直列巻線１と
分路巻線２との間の漏れインピーダンスに一致する。
ｃから引き出されていてタップ巻線４には電流が流れな
いので励磁巻線５にも電流は流れない。したがって、三
次巻線３にも電流は流れない状態である。アンペアター
ンの平衡は結局直列巻線１と分路巻線２との間で成り立
ちそれぞれのアンペアターンの値が同じで方向が逆にな
っている。実際に流れる電流は図示のように、直列巻線
１には電流Ｉ1 、分路巻線２には電流（Ｉ2 −Ｉ1 ）が
流れる。このときの漏れインピーダンスは直列巻線１と
分路巻線２との間の漏れインピーダンスに一致する。
【００１０】図３０は中圧電圧が最大になる最高タップ
が選択されているときの巻線結線図である。この図にお
いて、端子ａは端子ｂを選択しタップ位置はタップ巻線
４が電圧Ｖを誘起する位置である。したがって、中圧側
電圧は（Ｅ2＋Ｖ）になる。この状態での電流分布は、
図２９の電流Ｉ1 、Ｉ2 を基準にして示すと図示のよう
に、直列巻線１には図２９と同じく電流Ｉ1 、タップ巻
線４の電流はＩ2 ×Ｅ 2 ／（Ｅ2 ＋Ｖ）、分路巻線２の
電流はタップ巻線４の電流から直列巻線１の電流を差し
引いた値であるから、｛Ｉ2 ×Ｅ2 ／（Ｅ2 ＋Ｖ）｝−
Ｉ1 となる。タップ巻線４に電流が流れることからこれ
を打ち消す電流が励磁巻線５に流れその値は励磁巻線５
の電圧Ｅ3 とタップ巻線４の電圧Ｖに反比例することか
ら、Ｉ2 ×Ｅ2 Ｖ／｛（Ｅ2 ＋Ｖ）Ｅ3 ｝となる。
が選択されているときの巻線結線図である。この図にお
いて、端子ａは端子ｂを選択しタップ位置はタップ巻線
４が電圧Ｖを誘起する位置である。したがって、中圧側
電圧は（Ｅ2＋Ｖ）になる。この状態での電流分布は、
図２９の電流Ｉ1 、Ｉ2 を基準にして示すと図示のよう
に、直列巻線１には図２９と同じく電流Ｉ1 、タップ巻
線４の電流はＩ2 ×Ｅ 2 ／（Ｅ2 ＋Ｖ）、分路巻線２の
電流はタップ巻線４の電流から直列巻線１の電流を差し
引いた値であるから、｛Ｉ2 ×Ｅ2 ／（Ｅ2 ＋Ｖ）｝−
Ｉ1 となる。タップ巻線４に電流が流れることからこれ
を打ち消す電流が励磁巻線５に流れその値は励磁巻線５
の電圧Ｅ3 とタップ巻線４の電圧Ｖに反比例することか
ら、Ｉ2 ×Ｅ2 Ｖ／｛（Ｅ2 ＋Ｖ）Ｅ3 ｝となる。
【００１１】この図での漏れインピーダンスは直列巻線
１と分路巻線２との間の漏れ磁束と、励磁巻線５と並列
接続している三次巻線３に流れる電流によって生ずる漏
れ磁束が重畳する結果、主脚鉄心１１における漏れイン
ピーダンスは図２９の場合よりも大きな値になり、更に
タップ巻線４と励磁巻線５との間の漏れインピーダンス
が加算される。
１と分路巻線２との間の漏れ磁束と、励磁巻線５と並列
接続している三次巻線３に流れる電流によって生ずる漏
れ磁束が重畳する結果、主脚鉄心１１における漏れイン
ピーダンスは図２９の場合よりも大きな値になり、更に
タップ巻線４と励磁巻線５との間の漏れインピーダンス
が加算される。
【００１２】図３１は中圧側電圧が最小になる最低タッ
プが選択されているときの巻線結線図である。この図に
おい端子ａは端子ｃを選択しタップ位置はタップ巻線４
が電圧Ｖを誘起する位置である。したがって、中圧側電
圧は（Ｅ2 −Ｖ）になる。この状態での電流分布は、図
３０と同じく図２９の電流Ｉ1 、Ｉ2 を基準にして示す
と、図示のように直列巻線１には図３０と同じく電流Ｉ
1 、タップ巻線４の電流はＩ2 ×Ｅ2 ／（Ｅ2 −Ｖ）、
分路巻線２の電流はタップ巻線４の電流から直列巻線１
の電流を差し引いた値であるから、｛Ｉ2 ×Ｅ2 ／（Ｅ
2 −Ｖ）｝−Ｉ 1 となる。タップ巻線４に電流が流れる
ことからこれを打ち消す電流が励磁巻線５に流れその値
は、Ｉ2 ×Ｅ2 Ｖ／｛（Ｅ2 −Ｖ）Ｅ3 ｝である。
プが選択されているときの巻線結線図である。この図に
おい端子ａは端子ｃを選択しタップ位置はタップ巻線４
が電圧Ｖを誘起する位置である。したがって、中圧側電
圧は（Ｅ2 −Ｖ）になる。この状態での電流分布は、図
３０と同じく図２９の電流Ｉ1 、Ｉ2 を基準にして示す
と、図示のように直列巻線１には図３０と同じく電流Ｉ
1 、タップ巻線４の電流はＩ2 ×Ｅ2 ／（Ｅ2 −Ｖ）、
分路巻線２の電流はタップ巻線４の電流から直列巻線１
の電流を差し引いた値であるから、｛Ｉ2 ×Ｅ2 ／（Ｅ
2 −Ｖ）｝−Ｉ 1 となる。タップ巻線４に電流が流れる
ことからこれを打ち消す電流が励磁巻線５に流れその値
は、Ｉ2 ×Ｅ2 Ｖ／｛（Ｅ2 −Ｖ）Ｅ3 ｝である。
【００１３】この図での漏れインピーダンスは、直列巻
線１と分路巻線２との間の漏れ磁束の一部を、励磁巻線
５と並列接続している三次巻線３に流れる電流によって
生ずる漏れ磁束が打ち消す結果、主脚鉄心１１における
漏れインピーダンスは図２９の場合よりも小さな値にな
る。ただし、帰路脚１２のタップ巻線４と励磁巻線５と
の間の漏れインピーダンスが加算されることは図３０と
同じである。
線１と分路巻線２との間の漏れ磁束の一部を、励磁巻線
５と並列接続している三次巻線３に流れる電流によって
生ずる漏れ磁束が打ち消す結果、主脚鉄心１１における
漏れインピーダンスは図２９の場合よりも小さな値にな
る。ただし、帰路脚１２のタップ巻線４と励磁巻線５と
の間の漏れインピーダンスが加算されることは図３０と
同じである。
【００１４】図３２は中圧側と三次側との間で電力の授
受が行われる場合の中圧電圧が中圧基準電圧の中央タッ
プが選択されているときの巻線結線図である。三次巻線
の端子Ｙ1 から流出する電流をＩ3 、この電流を打ち消
す分路巻線２に流れる電流ををＩ2 とすると、この電流
Ｉ2は同時に端子Ｘから流入する電流でもある。なお、
この電流Ｉ2 は前記の図２９〜図３１の電流Ｉ2 とは値
が異なり直接関係のないものである。この電流Ｉ2 ，Ｉ
3 を基準にして中圧電圧が最大及び最小となるタップ位
置における電流分布や漏れインピーダンスの値について
記載する。
受が行われる場合の中圧電圧が中圧基準電圧の中央タッ
プが選択されているときの巻線結線図である。三次巻線
の端子Ｙ1 から流出する電流をＩ3 、この電流を打ち消
す分路巻線２に流れる電流ををＩ2 とすると、この電流
Ｉ2は同時に端子Ｘから流入する電流でもある。なお、
この電流Ｉ2 は前記の図２９〜図３１の電流Ｉ2 とは値
が異なり直接関係のないものである。この電流Ｉ2 ，Ｉ
3 を基準にして中圧電圧が最大及び最小となるタップ位
置における電流分布や漏れインピーダンスの値について
記載する。
【００１５】図３２ではタップ巻線４には電流が流れな
いので励磁巻線５にも電流は流れない。前述のように三
次巻線３と分路巻線２との電流は平衡していて、漏れイ
ンピーダンスはこの三次巻線３と分路巻線２との間の漏
れインピーダンスだけである。図３３は中圧電圧が最大
とする最高タップが選択されているときの結線図であ
り、タップ位置については図３０と同じである。端子Ｙ
1 から流出する電流は図３２と同じとして、分路巻線２
の電流は図３３の分路巻線の電流Ｉ2 を用いて、Ｉ2 ×
Ｅ2 ／（Ｅ2＋Ｖ）となる。三次巻線３はこの電流を打
ち消す電流が流れ、その値はＩ3 ×Ｅ2 ／（Ｅ2 ＋Ｖ）
となる。また、帰路脚１２においては、タップ巻線４に
電流が流れることにより励磁巻線５にはこれを打ち消す
電流Ｉ3 ×Ｖ／（（Ｅ2 ＋Ｖ）が流れる。三次巻線３と
励磁巻線５とは並列接続れているから端子Ｙ1 から流入
する電流は前述の三次巻線３と励磁巻線５とに流れる電
流の和となりその値は容易に判るようにＩ3 となる。
いので励磁巻線５にも電流は流れない。前述のように三
次巻線３と分路巻線２との電流は平衡していて、漏れイ
ンピーダンスはこの三次巻線３と分路巻線２との間の漏
れインピーダンスだけである。図３３は中圧電圧が最大
とする最高タップが選択されているときの結線図であ
り、タップ位置については図３０と同じである。端子Ｙ
1 から流出する電流は図３２と同じとして、分路巻線２
の電流は図３３の分路巻線の電流Ｉ2 を用いて、Ｉ2 ×
Ｅ2 ／（Ｅ2＋Ｖ）となる。三次巻線３はこの電流を打
ち消す電流が流れ、その値はＩ3 ×Ｅ2 ／（Ｅ2 ＋Ｖ）
となる。また、帰路脚１２においては、タップ巻線４に
電流が流れることにより励磁巻線５にはこれを打ち消す
電流Ｉ3 ×Ｖ／（（Ｅ2 ＋Ｖ）が流れる。三次巻線３と
励磁巻線５とは並列接続れているから端子Ｙ1 から流入
する電流は前述の三次巻線３と励磁巻線５とに流れる電
流の和となりその値は容易に判るようにＩ3 となる。
【００１６】このときの中圧側と三次側との間の漏れイ
ンピーダンスは、分路巻線２と三次巻線３の電流が図３
２の場合に比べてＥ2 ／（Ｅ2 ＋Ｖ）倍になっており、
この比率は１より小さく漏れインピーダンスはその二乗
に比例して小さくなる。ただし、タップ巻線４と励磁巻
線５との間の漏れインピーダンスは加算される。図３４
は中圧電圧が最小となる最低タップが選択されていると
きの結線図であり、タップ位置については図３１と同じ
である。端子Ｙ1 から流出する電流は図３３と同じとし
て、図３３と同様に分路巻線２の電流は図３２の分路巻
線の電流Ｉ2 を用いて、Ｉ2 ×Ｅ2 ／（Ｅ2 −Ｖ）とな
る。三次巻線３はこの電流を打ち消す電流が流れ、その
値はＩ3 ×Ｅ2 ／（Ｅ2−Ｖ）となる。また、帰路脚１
２においては、タップ巻線４に電流が流れることにより
励磁巻線５にはこれを打ち消す電流Ｉ3 ×Ｖ／（Ｅ2−
Ｖ）が流れる。三次巻線３と励磁巻線５とは並列接続さ
れているから端子Ｙ1 から流入する電流は前述の三次巻
線３と励磁巻線５とに流れる電流の和となりその値は容
易に判るようにＩ3 となる。
ンピーダンスは、分路巻線２と三次巻線３の電流が図３
２の場合に比べてＥ2 ／（Ｅ2 ＋Ｖ）倍になっており、
この比率は１より小さく漏れインピーダンスはその二乗
に比例して小さくなる。ただし、タップ巻線４と励磁巻
線５との間の漏れインピーダンスは加算される。図３４
は中圧電圧が最小となる最低タップが選択されていると
きの結線図であり、タップ位置については図３１と同じ
である。端子Ｙ1 から流出する電流は図３３と同じとし
て、図３３と同様に分路巻線２の電流は図３２の分路巻
線の電流Ｉ2 を用いて、Ｉ2 ×Ｅ2 ／（Ｅ2 −Ｖ）とな
る。三次巻線３はこの電流を打ち消す電流が流れ、その
値はＩ3 ×Ｅ2 ／（Ｅ2−Ｖ）となる。また、帰路脚１
２においては、タップ巻線４に電流が流れることにより
励磁巻線５にはこれを打ち消す電流Ｉ3 ×Ｖ／（Ｅ2−
Ｖ）が流れる。三次巻線３と励磁巻線５とは並列接続さ
れているから端子Ｙ1 から流入する電流は前述の三次巻
線３と励磁巻線５とに流れる電流の和となりその値は容
易に判るようにＩ3 となる。
【００１７】このときの中圧側と三次側との間の漏れイ
ンピーダンスは、分路巻線２と三次巻線３の電流が図３
２の場合に比べてＥ2 ／（Ｅ2 −Ｖ）倍になっており、
この値は１より大きいのででこの比率の二乗に比例して
大きくなる。ただし、この場合もタップ巻線４と励磁巻
線５との間の漏れインピーダンスは加算される。図３５
は図３２〜図３４の中圧側と三次側とで電力が授受され
る場合の中圧電圧に対する漏れインピーダンスの変化を
示すグラフである。この図において、横軸は中圧電圧Ｅ
x で右ほど小さな値になる。縦軸は中圧電圧Ｅx が基準
電圧Ｅ2 のときを基準にして比率で表した漏れインピー
ダンスである。前述の説明及びこの図から明らかなよう
に、漏れインピーダンスは中圧電圧ＥX が小さくなるほ
ど大きな値になるという傾向がある。
ンピーダンスは、分路巻線２と三次巻線３の電流が図３
２の場合に比べてＥ2 ／（Ｅ2 −Ｖ）倍になっており、
この値は１より大きいのででこの比率の二乗に比例して
大きくなる。ただし、この場合もタップ巻線４と励磁巻
線５との間の漏れインピーダンスは加算される。図３５
は図３２〜図３４の中圧側と三次側とで電力が授受され
る場合の中圧電圧に対する漏れインピーダンスの変化を
示すグラフである。この図において、横軸は中圧電圧Ｅ
x で右ほど小さな値になる。縦軸は中圧電圧Ｅx が基準
電圧Ｅ2 のときを基準にして比率で表した漏れインピー
ダンスである。前述の説明及びこの図から明らかなよう
に、漏れインピーダンスは中圧電圧ＥX が小さくなるほ
ど大きな値になるという傾向がある。
【００１８】図３６は図２８とは異なる負荷時タップ切
換単相単巻変圧器の結線を示す結線図であり、巻線構成
は図２８と同じなのでそれぞれの巻線には共通の符号を
付してある。図３６の図２８との違いは、分路巻線２の
上の端子は直接直列巻線１に接続されないで中圧端子Ｘ
に接続されている点である。したがって、中圧端子Ｘと
中性点端子Ｏとの間の巻数は分路巻線２の巻数になって
いて常に一定である。一方、高圧端子Ｈと中性点端子と
の間の巻数は分路巻線２、直列巻線１及びタップ巻線４
の巻数の和になり、スイッチ６１やタップ選択器６２に
よって変化する。すなわち、図２８では高圧端子Ｈの巻
数が一定であったのに対して図３６では中圧端子Ｘの巻
数が一定である結線になっている。
換単相単巻変圧器の結線を示す結線図であり、巻線構成
は図２８と同じなのでそれぞれの巻線には共通の符号を
付してある。図３６の図２８との違いは、分路巻線２の
上の端子は直接直列巻線１に接続されないで中圧端子Ｘ
に接続されている点である。したがって、中圧端子Ｘと
中性点端子Ｏとの間の巻数は分路巻線２の巻数になって
いて常に一定である。一方、高圧端子Ｈと中性点端子と
の間の巻数は分路巻線２、直列巻線１及びタップ巻線４
の巻数の和になり、スイッチ６１やタップ選択器６２に
よって変化する。すなわち、図２８では高圧端子Ｈの巻
数が一定であったのに対して図３６では中圧端子Ｘの巻
数が一定である結線になっている。
【００１９】この結線の場合でもタップ位置よって漏れ
インピーダンスが大きく変化することには変わりなく、
その変化量も前述の図３５のグラフで示す傾向に類似で
あることが分かっている。
インピーダンスが大きく変化することには変わりなく、
その変化量も前述の図３５のグラフで示す傾向に類似で
あることが分かっている。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図２８や図
３６のような励磁巻線５を介して三次巻線３からタップ
巻線４に電圧、電流を供給する結線では、前述のように
タップ位置による漏れインピーダンスの変化が大きいと
いう問題の他に負荷損が大きいという問題がある。この
点について図３１を例にとって説明する。
３６のような励磁巻線５を介して三次巻線３からタップ
巻線４に電圧、電流を供給する結線では、前述のように
タップ位置による漏れインピーダンスの変化が大きいと
いう問題の他に負荷損が大きいという問題がある。この
点について図３１を例にとって説明する。
【００２１】図３１は高圧側と中圧側とで電力の授受が
行われている状態であるが、タップ巻線４に電圧と電流
を供給するために、三次巻線３と励磁巻線５に電流が流
れており、これらの巻線で負荷損が発生する。もしも帰
路脚鉄心１２にタップ巻線４を装着せず主脚鉄心１１に
装着している場合には、三次巻線３には電流は流れずま
た励磁巻線５は不要であるからそれぞれの巻線の負荷損
は発生しない。
行われている状態であるが、タップ巻線４に電圧と電流
を供給するために、三次巻線３と励磁巻線５に電流が流
れており、これらの巻線で負荷損が発生する。もしも帰
路脚鉄心１２にタップ巻線４を装着せず主脚鉄心１１に
装着している場合には、三次巻線３には電流は流れずま
た励磁巻線５は不要であるからそれぞれの巻線の負荷損
は発生しない。
【００２２】このように帰路脚鉄心１２にタップ巻線４
を装着した構成を採用したことによって、タップ巻線４
のアンペアターンが大きいときには負荷損が増大し効率
が低下するという問題がある。前述のように漏れインピ
ーダンスの変化が大きいことは、次のような波及的な問
題が生ずる。すなわち、三次巻線３と直列巻線１とで分
路巻線２が挟まれている構成が採用されていることか
ら、三次巻線３の短絡電流最大値は三次巻線３と分路巻
線２との間の漏れインピーダンスＺ23で殆ど決まってし
まうという特徴がある。したがって、短絡時電磁機械力
の耐力を確保するためにはこの漏れインピーダンスＺ23
は大きいほどよい。一方、一般に電圧変動率は漏れイン
ピーダンスに比例するので、これを抑制するためには漏
れインピーダンスＺ23は小さいほどよい。このような２
つの相反する事項の双方を満足する漏れインピーダンス
の範囲があり、この範囲に入るように漏れインピーダン
スは設定されるのが普通である。しかし、図３５で示す
ように、最大と最小とで約１．６倍の違いがあるため
に、前述の許容される漏れインピーダンスの範囲を逸脱
してしまい仕様を満足するのが非常に困難になるという
問題がある。
を装着した構成を採用したことによって、タップ巻線４
のアンペアターンが大きいときには負荷損が増大し効率
が低下するという問題がある。前述のように漏れインピ
ーダンスの変化が大きいことは、次のような波及的な問
題が生ずる。すなわち、三次巻線３と直列巻線１とで分
路巻線２が挟まれている構成が採用されていることか
ら、三次巻線３の短絡電流最大値は三次巻線３と分路巻
線２との間の漏れインピーダンスＺ23で殆ど決まってし
まうという特徴がある。したがって、短絡時電磁機械力
の耐力を確保するためにはこの漏れインピーダンスＺ23
は大きいほどよい。一方、一般に電圧変動率は漏れイン
ピーダンスに比例するので、これを抑制するためには漏
れインピーダンスＺ23は小さいほどよい。このような２
つの相反する事項の双方を満足する漏れインピーダンス
の範囲があり、この範囲に入るように漏れインピーダン
スは設定されるのが普通である。しかし、図３５で示す
ように、最大と最小とで約１．６倍の違いがあるため
に、前述の許容される漏れインピーダンスの範囲を逸脱
してしまい仕様を満足するのが非常に困難になるという
問題がある。
【００２３】この発明の目的は、このような問題を解決
し、負荷損と漏れインピーダンスの変化範囲の双方の低
減が計れる負荷時タップ切換単相単巻変圧器を提供する
ことにある。
し、負荷損と漏れインピーダンスの変化範囲の双方の低
減が計れる負荷時タップ切換単相単巻変圧器を提供する
ことにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、直列巻線と分路巻線とが装着された少なくとも１本
の主脚鉄心、２本の帰路脚鉄心及びこれらの両端部をそ
れぞれ磁気的機械的に連結する継鉄からなる鉄心を備
え、タップ巻線とこのタップ巻線を励磁するための励磁
巻線とが前記主脚鉄心とは異なる脚鉄心に装着されてな
る負荷時タップ切換単相単巻変圧器において、前記励磁
巻線が直列巻線から電圧と電流が供給されてなるものと
し、また、直列巻線と分路巻線とが装着された少なくと
も１本の主脚鉄心、２本の帰路脚鉄心及びこれらの両端
部をそれぞれ磁気的機械的に連結する継鉄からなる鉄心
を備え、タップ巻線とこのタップ巻線を励磁するための
励磁巻線とが前記主脚鉄心とは異なる脚鉄心に装着され
てなる負荷時タップ切換単相単巻変圧器において、前記
励磁巻線が分路巻線から電圧と電流が供給されてなるも
のしと、また、鉄心が、１本の主脚鉄心、この主脚鉄心
を中央にして両側に設けられた２本の帰路脚鉄心からな
る中央脚鉄心であり、タップ巻線と励磁巻線が前記２本
の帰路脚鉄心のうちの１本に装着されてなるものとし、
又は、鉄心が、２本の主脚鉄心、この２本の主脚鉄心を
中央にして両側に設けられた２本の帰路脚鉄心からなる
単相４脚鉄心であり、タップ巻線と励磁巻線が前記２本
の帰路脚鉄心のうちの１本に装着されてなるものとし、
又は、タップ巻線と励磁巻線が、独立した鉄心に装着さ
れてなるものとし、また、分路巻線の高圧側端子と直列
巻線の中性点側端子とが接続され、この接続点にタップ
巻線が接続され、タップ選択器が選択するタップ巻線の
タップに中圧端子が接続されてなるものとし、又は、直
列巻線の中性点側端子にタップ巻線が接続され、タップ
選択器が選択するタップ巻線のタップに中圧端子が接続
され、分路巻線の高圧側端子がこの中圧端子に接続され
てなるものとする。
に、直列巻線と分路巻線とが装着された少なくとも１本
の主脚鉄心、２本の帰路脚鉄心及びこれらの両端部をそ
れぞれ磁気的機械的に連結する継鉄からなる鉄心を備
え、タップ巻線とこのタップ巻線を励磁するための励磁
巻線とが前記主脚鉄心とは異なる脚鉄心に装着されてな
る負荷時タップ切換単相単巻変圧器において、前記励磁
巻線が直列巻線から電圧と電流が供給されてなるものと
し、また、直列巻線と分路巻線とが装着された少なくと
も１本の主脚鉄心、２本の帰路脚鉄心及びこれらの両端
部をそれぞれ磁気的機械的に連結する継鉄からなる鉄心
を備え、タップ巻線とこのタップ巻線を励磁するための
励磁巻線とが前記主脚鉄心とは異なる脚鉄心に装着され
てなる負荷時タップ切換単相単巻変圧器において、前記
励磁巻線が分路巻線から電圧と電流が供給されてなるも
のしと、また、鉄心が、１本の主脚鉄心、この主脚鉄心
を中央にして両側に設けられた２本の帰路脚鉄心からな
る中央脚鉄心であり、タップ巻線と励磁巻線が前記２本
の帰路脚鉄心のうちの１本に装着されてなるものとし、
又は、鉄心が、２本の主脚鉄心、この２本の主脚鉄心を
中央にして両側に設けられた２本の帰路脚鉄心からなる
単相４脚鉄心であり、タップ巻線と励磁巻線が前記２本
の帰路脚鉄心のうちの１本に装着されてなるものとし、
又は、タップ巻線と励磁巻線が、独立した鉄心に装着さ
れてなるものとし、また、分路巻線の高圧側端子と直列
巻線の中性点側端子とが接続され、この接続点にタップ
巻線が接続され、タップ選択器が選択するタップ巻線の
タップに中圧端子が接続されてなるものとし、又は、直
列巻線の中性点側端子にタップ巻線が接続され、タップ
選択器が選択するタップ巻線のタップに中圧端子が接続
され、分路巻線の高圧側端子がこの中圧端子に接続され
てなるものとする。
【００２５】
【作用】この発明の構成において、分路巻線と励磁巻線
とを並列接続して分路巻線から励磁巻線に電圧と電流を
供給する結線とすることによって、分路巻線の電流は、
励磁巻線に流す電流と直列巻線のアンペアターンを打ち
消す電流とが重畳する電流となるが、これらの電流が互
いに打ち消し合って小さくなるときは勿論、大きくなる
場合でも従来の三次巻線に発生していた負荷損がなくな
ることによる全体の負荷損が低減する。また、高圧側と
中圧側との間の漏れインピーダンスも直列巻線から離れ
た位置の三次巻線が関係しなくなるのでタップ位置によ
る変化量が低減する。また、分路巻線からではなく直列
巻線から励磁巻線に電圧と電流を供給する結線を採用し
ても前述と同じ作用が生ずる。
とを並列接続して分路巻線から励磁巻線に電圧と電流を
供給する結線とすることによって、分路巻線の電流は、
励磁巻線に流す電流と直列巻線のアンペアターンを打ち
消す電流とが重畳する電流となるが、これらの電流が互
いに打ち消し合って小さくなるときは勿論、大きくなる
場合でも従来の三次巻線に発生していた負荷損がなくな
ることによる全体の負荷損が低減する。また、高圧側と
中圧側との間の漏れインピーダンスも直列巻線から離れ
た位置の三次巻線が関係しなくなるのでタップ位置によ
る変化量が低減する。また、分路巻線からではなく直列
巻線から励磁巻線に電圧と電流を供給する結線を採用し
ても前述と同じ作用が生ずる。
【００２６】また、分路巻線の高圧側端子と直列巻線の
中性点側端子とを接続し、この接続点にタップ巻線を接
続し、タップ選択器が選択するタップ巻線のタップに中
圧端子を接続した高圧側の巻数が変化しない結線方式の
場合でも、直列巻線の中性点側端子にタップ巻線を接続
し、中圧端子に、タップ選択器が選択するタップ巻線の
タップと分路巻線の高圧側端子を接続した中圧側の巻数
が変化しない結線方式の場合でも前述の負荷損と漏れイ
ンピーダンスの変化量が低減する作用が得られる。
中性点側端子とを接続し、この接続点にタップ巻線を接
続し、タップ選択器が選択するタップ巻線のタップに中
圧端子を接続した高圧側の巻数が変化しない結線方式の
場合でも、直列巻線の中性点側端子にタップ巻線を接続
し、中圧端子に、タップ選択器が選択するタップ巻線の
タップと分路巻線の高圧側端子を接続した中圧側の巻数
が変化しない結線方式の場合でも前述の負荷損と漏れイ
ンピーダンスの変化量が低減する作用が得られる。
【００２７】鉄心が中央脚鉄心や単相４脚鉄心などのよ
うに帰路脚鉄心を備えこれに励磁巻線とタップ巻線が装
着された構成でも、励磁巻線とタップ巻線とが別の鉄心
に装着された構成であっても前述の作用は成立する。
うに帰路脚鉄心を備えこれに励磁巻線とタップ巻線が装
着された構成でも、励磁巻線とタップ巻線とが別の鉄心
に装着された構成であっても前述の作用は成立する。
【００２８】
【実施例】以下この発明を実施例に基づいて説明する。
図１はこの発明の第１の実施例を示す負荷時タップ切換
単相単巻変圧器の巻線結線図で、図２８と同じタップ巻
線の結線方式の変圧器において、高圧側と中圧側とで電
力の授受が有る場合の中圧電圧が基準電圧に一致する中
央タップが選択されているときの結線であり、これらの
点に関しては図２９と同様である。図１の図２９と異な
る点は、図２９では励磁巻線５１が三次巻線３に接続さ
れているのに対して、図１では分路巻線２に接続されて
いる点である。他の点については両図は同じなので詳し
い説明を省略する。この図において、タップ巻線４には
電流が流れずしたがって励磁巻線５１にも電流は流れて
いないので、各巻線ごとの電流分布は図２９と同様であ
る。したがって、負荷損や漏れインピーダンスも図２９
と変わりはない。なお、各巻線の電流は後述の図も含め
て表１に従来例とともに示してある。
図１はこの発明の第１の実施例を示す負荷時タップ切換
単相単巻変圧器の巻線結線図で、図２８と同じタップ巻
線の結線方式の変圧器において、高圧側と中圧側とで電
力の授受が有る場合の中圧電圧が基準電圧に一致する中
央タップが選択されているときの結線であり、これらの
点に関しては図２９と同様である。図１の図２９と異な
る点は、図２９では励磁巻線５１が三次巻線３に接続さ
れているのに対して、図１では分路巻線２に接続されて
いる点である。他の点については両図は同じなので詳し
い説明を省略する。この図において、タップ巻線４には
電流が流れずしたがって励磁巻線５１にも電流は流れて
いないので、各巻線ごとの電流分布は図２９と同様であ
る。したがって、負荷損や漏れインピーダンスも図２９
と変わりはない。なお、各巻線の電流は後述の図も含め
て表１に従来例とともに示してある。
【００２９】図２は図１に対して中圧電圧が最大になる
最高タップが選択されているときの巻線結線図であり、
この点では図３０と共通である。この図において、励磁
巻線５１にはＩ2 ×Ｖ／（Ｅ2 ＋Ｖ）が流れ、この電流
は前述のように分路巻線２から供給される。図２の電流
Ｉ1 、Ｉ2 は図１のそれと同じである。したがって、図
２の場合、中圧端子ＥX の電圧が（Ｅ2 ＋Ｖ）となって
いるのでタップ巻線に流れる電流でもある中圧端子Ｘか
ら流出する電流はＩ2 ×Ｅ2／（Ｅ2 ＋Ｖ）である。
最高タップが選択されているときの巻線結線図であり、
この点では図３０と共通である。この図において、励磁
巻線５１にはＩ2 ×Ｖ／（Ｅ2 ＋Ｖ）が流れ、この電流
は前述のように分路巻線２から供給される。図２の電流
Ｉ1 、Ｉ2 は図１のそれと同じである。したがって、図
２の場合、中圧端子ＥX の電圧が（Ｅ2 ＋Ｖ）となって
いるのでタップ巻線に流れる電流でもある中圧端子Ｘか
ら流出する電流はＩ2 ×Ｅ2／（Ｅ2 ＋Ｖ）である。
【００３０】分路巻線２に流れる電流は中圧端子Ｘから
流出する電流と前述の励磁巻線５１に供給する電流との
和から高圧端子Ｈから流入する電流を差し引いた値にな
るので、結局図示のように（Ｉ2 −Ｉ1 ）となり、図１
と同じである。したがって、図２の結線での負荷損は図
１の負荷損に励磁巻線５１とタップ巻線４の負荷損を加
算した値になる。また、この値と図３０のそれとを比べ
るとき、図２の方は三次巻線３に負荷損が発生しないの
に対して、図３０では分路巻線２の電流が図１よりも小
さな値になるので一般論として一方が必ず大きくなると
いうことは言えないが、実際の負荷時タップ切換単相単
巻変圧器では三次巻線３は分路巻線２に比べて容量が小
さいので図２の方が負荷損が小さくなるのが普通であ
る。
流出する電流と前述の励磁巻線５１に供給する電流との
和から高圧端子Ｈから流入する電流を差し引いた値にな
るので、結局図示のように（Ｉ2 −Ｉ1 ）となり、図１
と同じである。したがって、図２の結線での負荷損は図
１の負荷損に励磁巻線５１とタップ巻線４の負荷損を加
算した値になる。また、この値と図３０のそれとを比べ
るとき、図２の方は三次巻線３に負荷損が発生しないの
に対して、図３０では分路巻線２の電流が図１よりも小
さな値になるので一般論として一方が必ず大きくなると
いうことは言えないが、実際の負荷時タップ切換単相単
巻変圧器では三次巻線３は分路巻線２に比べて容量が小
さいので図２の方が負荷損が小さくなるのが普通であ
る。
【００３１】三次巻線３が直列巻線１から離れた位置に
あってこれらの間の漏れインピーダンスが前述のように
大きいために図３０の漏れインピーダンスは大きくなる
のに対して、図２での主脚鉄心１１での漏れインピーダ
ンスは直列巻線１と分路巻線２との間の漏れインピーダ
ンスで決まるので図３０に比べて小さい。図１に対して
単にタップ巻線４と励磁巻線５１との間の漏れインピー
ダンスが加算されるだけである。
あってこれらの間の漏れインピーダンスが前述のように
大きいために図３０の漏れインピーダンスは大きくなる
のに対して、図２での主脚鉄心１１での漏れインピーダ
ンスは直列巻線１と分路巻線２との間の漏れインピーダ
ンスで決まるので図３０に比べて小さい。図１に対して
単にタップ巻線４と励磁巻線５１との間の漏れインピー
ダンスが加算されるだけである。
【００３２】図３は図１に対して中圧電圧が最小となる
最低タップが選択されている場合の巻線結線図であり、
この点で図３１と共通である。それぞれの巻線の電流分
布は図２に比べて図示のそれぞれの式に対して（Ｅ2 ＋
Ｖ）の代わりに（Ｅ2 −Ｖ）を代入した値になってい
る。図３１での分路巻線２の電流は（Ｉ2 −Ｉ1 ）より
も大きくしかも三次巻線に電流が流れているのであるか
ら、図３の負荷損は三次巻線３の負荷損がないだけでな
く分路巻線２の負荷損も小さくなっていて図３１に比べ
て図３の負荷損は大幅に小さくなっている。
最低タップが選択されている場合の巻線結線図であり、
この点で図３１と共通である。それぞれの巻線の電流分
布は図２に比べて図示のそれぞれの式に対して（Ｅ2 ＋
Ｖ）の代わりに（Ｅ2 −Ｖ）を代入した値になってい
る。図３１での分路巻線２の電流は（Ｉ2 −Ｉ1 ）より
も大きくしかも三次巻線に電流が流れているのであるか
ら、図３の負荷損は三次巻線３の負荷損がないだけでな
く分路巻線２の負荷損も小さくなっていて図３１に比べ
て図３の負荷損は大幅に小さくなっている。
【００３３】漏れインピーダンスは直列巻線１と分路巻
線２との間の漏れインピーダンスにタップ巻線４と励磁
巻線５１との間の漏れインピーダンスが加算されるだけ
であり、その値は図２のそれと同じ値になる。このよう
に中圧電圧が変化するのに対して損失はタップ巻線４に
電流が流れない場合を除いて負荷損は低下し、漏れイン
ピーダンスはタップ巻線４と励磁巻線５１との間のそれ
が加算されるだけである。
線２との間の漏れインピーダンスにタップ巻線４と励磁
巻線５１との間の漏れインピーダンスが加算されるだけ
であり、その値は図２のそれと同じ値になる。このよう
に中圧電圧が変化するのに対して損失はタップ巻線４に
電流が流れない場合を除いて負荷損は低下し、漏れイン
ピーダンスはタップ巻線４と励磁巻線５１との間のそれ
が加算されるだけである。
【００３４】表１は実施例としての図１〜図３と従来例
としての図２９〜図３１の各巻線の電流を併記したもの
である。
としての図２９〜図３１の各巻線の電流を併記したもの
である。
【００３５】
【表１】 ──────────────────────────────────── 巻線名 最高タップ 中央タップ 最低タップ ──────────────────────────────────── 従来例 実施例 従来例 実施例 従来例 実施例 直列巻線１ I1 I1 I1 I1 I1 I1 分路巻線２ K1I2-I1 I2-I1 I2-I1 I2-I1 K2I2-I1 I2-I1 三次巻線３ K1I2V/E3 0 0 0 K2I2V/E3 0 励磁巻線５ K1I2V/E3 (1-K1)I2 0 0 K2I2V/E3 (1-K2)I2 タップ巻線４ K1I2 K1I2 0 0 K2I2 K2I2 ──────────────────────────────────── ただし、K1＝E2/(E2＋V), K2＝E2/(E2−V) 図４は図１と同じ変圧器において、中圧側と三次側で電
力の授受が行われている場合の中央タップが選択されて
いるときの巻線結線図であり、この点で図３２と共通で
あり、また、各巻線の電流分布も同じなので負荷損、漏
れインピーダンスとも同じである点は図１と図２９の関
係と同様である。なお、後述の図も合わせて各巻線の電
流を従来例と併記して表２に示してある。
力の授受が行われている場合の中央タップが選択されて
いるときの巻線結線図であり、この点で図３２と共通で
あり、また、各巻線の電流分布も同じなので負荷損、漏
れインピーダンスとも同じである点は図１と図２９の関
係と同様である。なお、後述の図も合わせて各巻線の電
流を従来例と併記して表２に示してある。
【００３６】図５は図４に対して最高タップが選択され
ているときの巻線結線図であり、この点で図３３と共通
である。図５での分路巻線２の電流は図４と同じＩ2 で
あるのに対して、図３３では分路巻線に流れる電流はＩ
2×Ｅ2 ／（Ｅ2 ＋Ｖ）と電流Ｉ2 よりも小さいので図
５の負荷損は図３３よりも大きい。しかし、その値は図
４の場合に比べてタップ巻線４と励磁巻線５１との負荷
損が加算されただけなのでそれほど大きな差ではない。
ているときの巻線結線図であり、この点で図３３と共通
である。図５での分路巻線２の電流は図４と同じＩ2 で
あるのに対して、図３３では分路巻線に流れる電流はＩ
2×Ｅ2 ／（Ｅ2 ＋Ｖ）と電流Ｉ2 よりも小さいので図
５の負荷損は図３３よりも大きい。しかし、その値は図
４の場合に比べてタップ巻線４と励磁巻線５１との負荷
損が加算されただけなのでそれほど大きな差ではない。
【００３７】分路巻線２と三次巻線３に流れる電流が同
じであることからこれらの巻線の間の漏れインピーダン
スは図４と同じになり、タップ巻線４と励磁巻線５１と
の間の漏れインピーダンスが加算されるだけである。図
６は図４に対して最低タップが選択されている場合の巻
線結線図であり、この点で図３４と共通である。図６の
分路巻線２と三次巻線３の電流値は図３４の電流の式の
中の（Ｅ2 −Ｖ）／Ｅ2 倍になっている。この値は１よ
り小さいので、分路巻線２と三次巻線３の負荷損は図６
がこの比率の二乗で小さくなっている。タップ巻線４と
励磁巻線５１の負荷損は同じである。
じであることからこれらの巻線の間の漏れインピーダン
スは図４と同じになり、タップ巻線４と励磁巻線５１と
の間の漏れインピーダンスが加算されるだけである。図
６は図４に対して最低タップが選択されている場合の巻
線結線図であり、この点で図３４と共通である。図６の
分路巻線２と三次巻線３の電流値は図３４の電流の式の
中の（Ｅ2 −Ｖ）／Ｅ2 倍になっている。この値は１よ
り小さいので、分路巻線２と三次巻線３の負荷損は図６
がこの比率の二乗で小さくなっている。タップ巻線４と
励磁巻線５１の負荷損は同じである。
【００３８】漏れインピーダンスは、図５と比べて分路
巻線２と三次巻線３との間の漏れインピーダンスは変わ
らず、タップ巻線４と励磁巻線５１との間の漏れインピ
ーダンスが電流値の違いだけ異なるがその違いは僅かで
あり、結局、中圧側と三次側との電力の授受の場合でも
負荷損は多くの場合小さくなり、漏れインピーダンスの
変化は高圧側と中圧側との電力授受の場合と同様に小さ
くなる。
巻線２と三次巻線３との間の漏れインピーダンスは変わ
らず、タップ巻線４と励磁巻線５１との間の漏れインピ
ーダンスが電流値の違いだけ異なるがその違いは僅かで
あり、結局、中圧側と三次側との電力の授受の場合でも
負荷損は多くの場合小さくなり、漏れインピーダンスの
変化は高圧側と中圧側との電力授受の場合と同様に小さ
くなる。
【００３９】表２は実施例としての図４〜図６と従来例
としての図３２〜図３４の各巻線の電流を併記したもの
である。
としての図３２〜図３４の各巻線の電流を併記したもの
である。
【００４０】
【表２】 ──────────────────────────────────── 巻線名 最高タップ 中央タップ 最低タップ ──────────────────────────────────── 従来例 実施例 従来例 実施例 従来例 実施例 直列巻線１ 0 0 0 0 I1 I1 分路巻線２ K1I2 I2 I2 I2 K2I2 I2 三次巻線３ K1I3 I3 I3 I3 K2I3 I3 励磁巻線５ (1-K1)I3 (1-K1)I2 0 0 (1-K2)I3 (1-K2)I2 タップ巻線４ K1I2 K1I2 0 0 K2I2 K2I2 インピーダンス K1 2 1 1 1 K2 2 1 ──────────────────────────────────── ただし、K1＝E2/(E2＋V), K2＝E2/(E2−V) 図７はこの発明の第２の実施例を示す負荷時タップ切換
単相単巻変圧器の巻線結線図で、高圧側と中圧側とで電
力の授受が有る場合の中圧電圧が基準電圧に一致する中
央タップが選択されたときの結線であり、この点に関し
ては図１、図２９と同様である。図７の図１と異なる点
は、図１では励磁巻線５１が分路巻線２に接続されてい
るのに対して、図７では直列巻線１に接続されている点
である。他の点については両図は同じなので詳しい説明
を省略する。図７において、タップ巻線４には電流が流
れないので励磁巻線５１にも電流は流れず、各巻線ごと
の電流分布は図１と同様である。したがって、負荷損や
漏れインピーダンスも図１と変わりはない。
単相単巻変圧器の巻線結線図で、高圧側と中圧側とで電
力の授受が有る場合の中圧電圧が基準電圧に一致する中
央タップが選択されたときの結線であり、この点に関し
ては図１、図２９と同様である。図７の図１と異なる点
は、図１では励磁巻線５１が分路巻線２に接続されてい
るのに対して、図７では直列巻線１に接続されている点
である。他の点については両図は同じなので詳しい説明
を省略する。図７において、タップ巻線４には電流が流
れないので励磁巻線５１にも電流は流れず、各巻線ごと
の電流分布は図１と同様である。したがって、負荷損や
漏れインピーダンスも図１と変わりはない。
【００４１】図８は図７に対して最高タップが選択され
ている場合の巻線結線図であり、この点に関しては図
２、図３０と同様である。タップ巻線４に流れる電流も
図２と同じである。一方、分路巻線２の電流は図８の方
が小さくなっている。直列巻線１と分路巻線２との電流
の比率はそれぞれの巻線の巻数に反比例しているから、
直列巻線１の電流も図８の方が大きくなっている。図示
の式ではその点は明らかでないが、式を変形するとこの
ことが成立していることが証明される。ただし、Ｅ12は
励磁巻線５１の電圧であり、直列巻線１の電圧（Ｅ1 −
Ｅ2 ）に一致する。したがって、直列巻線１と分路巻線
２との負荷損の和は図２よりも小さくなる。また、図３
０と比べると図８は直列巻線１の電流が前述のように小
さく三次巻線３には電流が流れないのこの比較でも図８
の方が負荷損が小さい。
ている場合の巻線結線図であり、この点に関しては図
２、図３０と同様である。タップ巻線４に流れる電流も
図２と同じである。一方、分路巻線２の電流は図８の方
が小さくなっている。直列巻線１と分路巻線２との電流
の比率はそれぞれの巻線の巻数に反比例しているから、
直列巻線１の電流も図８の方が大きくなっている。図示
の式ではその点は明らかでないが、式を変形するとこの
ことが成立していることが証明される。ただし、Ｅ12は
励磁巻線５１の電圧であり、直列巻線１の電圧（Ｅ1 −
Ｅ2 ）に一致する。したがって、直列巻線１と分路巻線
２との負荷損の和は図２よりも小さくなる。また、図３
０と比べると図８は直列巻線１の電流が前述のように小
さく三次巻線３には電流が流れないのこの比較でも図８
の方が負荷損が小さい。
【００４２】漏れインピーダンスは、図７に比べて直列
巻線１と分路巻線２の電流が減少する分小さくなる。し
かし、減少量はそれほど大きくない。図９は図７に対し
て最低タップが選択されている場合の巻線結線図であ
り、この点に関しては図３、図３１と共通である。それ
ぞれの巻線の電流分布は図８に比べて図示のそれぞれの
式に対して（Ｅ2 ＋Ｖ）の代わりに（Ｅ2 −Ｖ）を代入
した値になっている。
巻線１と分路巻線２の電流が減少する分小さくなる。し
かし、減少量はそれほど大きくない。図９は図７に対し
て最低タップが選択されている場合の巻線結線図であ
り、この点に関しては図３、図３１と共通である。それ
ぞれの巻線の電流分布は図８に比べて図示のそれぞれの
式に対して（Ｅ2 ＋Ｖ）の代わりに（Ｅ2 −Ｖ）を代入
した値になっている。
【００４３】図３１での分路巻線２の電流は（Ｉ2 −Ｉ
1 ）よりも大きくしかも三次巻線に電流が流れているの
であるから、図３の負荷損は三次巻線３の負荷損がない
だけでなく分路巻線２の負荷損も小さくなっていて図３
１に比べて図３の負荷損は大幅に小さくなっている。漏
れインピーダンスは直列巻線１と分路巻線２との間の漏
れインピーダンスにタップ巻線４と励磁巻線５１との間
の漏れインピーダンスが加算されるだけであり、その値
は図２のそれと同じ値になる。このように中圧電圧が変
化するのに対して損失はタップ巻線４に電流が流れない
場合を除いて負荷損は低下し、漏れインピーダンスはタ
ップ巻線４と励磁巻線５１との間のそれが加算されるだ
けである。
1 ）よりも大きくしかも三次巻線に電流が流れているの
であるから、図３の負荷損は三次巻線３の負荷損がない
だけでなく分路巻線２の負荷損も小さくなっていて図３
１に比べて図３の負荷損は大幅に小さくなっている。漏
れインピーダンスは直列巻線１と分路巻線２との間の漏
れインピーダンスにタップ巻線４と励磁巻線５１との間
の漏れインピーダンスが加算されるだけであり、その値
は図２のそれと同じ値になる。このように中圧電圧が変
化するのに対して損失はタップ巻線４に電流が流れない
場合を除いて負荷損は低下し、漏れインピーダンスはタ
ップ巻線４と励磁巻線５１との間のそれが加算されるだ
けである。
【００４４】表３は各巻線の電流を図７〜図９の実施例
と図示しない従来例とを比較したものである。
と図示しない従来例とを比較したものである。
【００４５】
【表３】 ──────────────────────────────────── 巻線名 最高タップ 中央タップ 最低タップ ──────────────────────────────────── 従来例 実施例 従来例 実施例 従来例 実施例 直列巻線１ I1 I1-K1K3I2 I1 I1 I1 I1+K2K3I2 分路巻線２ K1I2-I1 K1I2-I1 I2-I1 I2-I1 K2I2-I1 K2I2-I1 三次巻線３ K1I2V/E3 0 0 0 K2I2V/E3 0 励磁巻線５ K1I2V/E3 K1K3I2 0 0 K2I2V/E3 K2K3I2 タップ巻線４ K1I2 K1I2 0 0 K2I2 K2I2 ──────────────────────────────────── ただし、K1＝E2/(E2+V), K2 ＝E2/(E2-V), K3 ＝V/E12 図１０は図７と同じ変圧器において、中圧側と三次側で
電力の授受が行われている場合の中圧電圧が基準電圧に
一致する中央タップが選択されている場合の巻線結線図
であり、この点で図４、図３２と共通であり、また、各
巻線の電流分布も同じなので負荷損、漏れインピーダン
スとも同じである点は図７と図２９の関係と同様であ
る。
電力の授受が行われている場合の中圧電圧が基準電圧に
一致する中央タップが選択されている場合の巻線結線図
であり、この点で図４、図３２と共通であり、また、各
巻線の電流分布も同じなので負荷損、漏れインピーダン
スとも同じである点は図７と図２９の関係と同様であ
る。
【００４６】図１１は図１０に対して最高タップが選択
されているときの巻線結線図であり、この点で図５、図
３３と共通である。分路巻線２と三次巻線３に流れる電
流が同じであることからこれらの巻線の間の漏れインピ
ーダンスは図４と同じになり、タップ巻線４と励磁巻線
５１との間の漏れインピーダンスが加算されるだけであ
る。
されているときの巻線結線図であり、この点で図５、図
３３と共通である。分路巻線２と三次巻線３に流れる電
流が同じであることからこれらの巻線の間の漏れインピ
ーダンスは図４と同じになり、タップ巻線４と励磁巻線
５１との間の漏れインピーダンスが加算されるだけであ
る。
【００４７】図１２は図１０に対して最低タップが選択
されている場合の巻線結線図であり、これらの点で図３
４と共通である。図６の分路巻線２と三次巻線３の電流
値は図３４の電流の式の中の（Ｅ2 −Ｖ）／Ｅ2 （＜
１）になっている。この値は１より小さいので、分路巻
線２と三次巻線３の負荷損は図６がこの比率の二乗で小
さくなっている。タップ巻線４と励磁巻線５１の負荷損
は同じである。
されている場合の巻線結線図であり、これらの点で図３
４と共通である。図６の分路巻線２と三次巻線３の電流
値は図３４の電流の式の中の（Ｅ2 −Ｖ）／Ｅ2 （＜
１）になっている。この値は１より小さいので、分路巻
線２と三次巻線３の負荷損は図６がこの比率の二乗で小
さくなっている。タップ巻線４と励磁巻線５１の負荷損
は同じである。
【００４８】漏れインピーダンスは、図５と比べて分路
巻線２と三次巻線３との間の漏れインピーダンスは変わ
らず、タップ巻線４と励磁巻線５１との間の漏れインピ
ーダンスが電流値の違いだけ異なるがその違いは僅かで
あり、結局、中圧側と三次側との電力の授受の場合でも
負荷損は多くの場合小さくなり、漏れインピーダンスの
変化は高圧側と中圧側との電力授受の場合と同様に小さ
くなる。
巻線２と三次巻線３との間の漏れインピーダンスは変わ
らず、タップ巻線４と励磁巻線５１との間の漏れインピ
ーダンスが電流値の違いだけ異なるがその違いは僅かで
あり、結局、中圧側と三次側との電力の授受の場合でも
負荷損は多くの場合小さくなり、漏れインピーダンスの
変化は高圧側と中圧側との電力授受の場合と同様に小さ
くなる。
【００４９】表４は図１０〜図１２と図示しない従来例
との各巻線の電流を併記して表したものである。
との各巻線の電流を併記して表したものである。
【００５０】
【表４】 ──────────────────────────────────── 巻線名 最高タップ 中央タップ 最低タップ ──────────────────────────────────── 従来例 実施例 従来例 実施例 従来例 実施例 直列巻線１ 0 K1K3I2 0 0 0 K2K3I2 分路巻線２ K1I2 K1I2 I2 I2 K2I2 K2I2 三次巻線３ K1I3 I3 I3 I3 K2I3 I3 励磁巻線５ (1-K1)I3 K1K3I2 0 0 (1-K2)I3 K2K3I2 タップ巻線４ K1I2 K1I2 0 0 K2I2 K2I2 インピーダンス K1 2 1 1 1 K2 2 1 ──────────────────────────────────── ただし、K1＝E2/(E2+V), K2 ＝E2/(E2-V) , K3＝V/E12 図１３はこの発明の第３の実施例を示す負荷時タップ切
換単相単巻変圧器の巻線結線図で、図３６と同じタップ
巻線の結線方式の変圧器において、高圧側と中圧側とで
電力の授受が有る場合の高圧電圧が基準電圧に一致する
中央タップが選択されている場合の結線である。この図
では図１と同様に励磁巻線５１は分路巻線２に接続され
ており、タップ巻線には電流が流れていないので図１と
同じ結線になっている。図１４は図１３に対して最高タ
ップが選択されている場合の巻線結線図、図１５は図１
３に対して最低タップが選択されている場合の巻線結線
図であり、表５はこれらの図と図示しない従来例との各
巻線の電流を併記して表したものである。
換単相単巻変圧器の巻線結線図で、図３６と同じタップ
巻線の結線方式の変圧器において、高圧側と中圧側とで
電力の授受が有る場合の高圧電圧が基準電圧に一致する
中央タップが選択されている場合の結線である。この図
では図１と同様に励磁巻線５１は分路巻線２に接続され
ており、タップ巻線には電流が流れていないので図１と
同じ結線になっている。図１４は図１３に対して最高タ
ップが選択されている場合の巻線結線図、図１５は図１
３に対して最低タップが選択されている場合の巻線結線
図であり、表５はこれらの図と図示しない従来例との各
巻線の電流を併記して表したものである。
【００５１】
【表５】 ──────────────────────────────────── 巻線名 最高タップ 中央タップ 最低タップ ──────────────────────────────────── 従来 実施例 従来 実施例 従来 実施例 直列巻線１ K1I1 K1I1 I1 I1 K2I1 K2I1 分路巻線２ I2-K1I1 K1(I2-I1) I2-I1 I2-I1 I2-K2I1 K2(I2-I1) 三次巻線３ K1I1V/E3 0 0 0 K2I1V/E3 0 励磁巻線５ K1I1V/E3 (1-K1)I2 0 0 K2I1V/E3 (1-K2)I2 タップ巻線４ K1I1 K1I1 0 0 K2I1 K2I1 ──────────────────────────────────── ただし、K1＝E1/(E1+V), K2 ＝E1/(E1-V) 第１の実施例では高圧電圧ＥH を一定としてタップ位置
によって中圧電圧ＥX が変化し、これに応じて中圧端子
Ｘを流れる電流が電圧に反比例して変化するものとした
のに対して、この第３の実施例では中圧電圧ＥX と電流
を一定とし高圧電圧ＥH と電流とを変化したものとして
いる。したがって、表３の電流式と表１のそれとは一見
異なる式となっているが、実質的には同じであり、した
がって、負荷損や漏れインピーダンスのタップ位置によ
る変化特性も同様であり、中央タップを除いて従来例に
比べて負荷損が低減し漏れインピーダンスの変化量が小
さい。
によって中圧電圧ＥX が変化し、これに応じて中圧端子
Ｘを流れる電流が電圧に反比例して変化するものとした
のに対して、この第３の実施例では中圧電圧ＥX と電流
を一定とし高圧電圧ＥH と電流とを変化したものとして
いる。したがって、表３の電流式と表１のそれとは一見
異なる式となっているが、実質的には同じであり、した
がって、負荷損や漏れインピーダンスのタップ位置によ
る変化特性も同様であり、中央タップを除いて従来例に
比べて負荷損が低減し漏れインピーダンスの変化量が小
さい。
【００５２】図１６は図１３と同じ変圧器において、中
圧側と三次側で電力の授受が行われている場合の中圧電
圧が基準電圧に一致する中央タップが選択されている場
合の巻線結線図、図１７は図１６に対して最高タップが
選択されている場合の巻線結線図、図１８は図１６に対
して最低タップが選択されている場合の巻線結線図であ
り、表６はこれらの図と図示しない従来例との各巻線の
電流を併記して表したものである。
圧側と三次側で電力の授受が行われている場合の中圧電
圧が基準電圧に一致する中央タップが選択されている場
合の巻線結線図、図１７は図１６に対して最高タップが
選択されている場合の巻線結線図、図１８は図１６に対
して最低タップが選択されている場合の巻線結線図であ
り、表６はこれらの図と図示しない従来例との各巻線の
電流を併記して表したものである。
【００５３】
【表６】 ──────────────────────────────────── 巻線名 最高タップ 中央タップ 最低タップ ──────────────────────────────────── 従来 実施例 従来 実施例 従来 実施例 直列巻線１ K1I1 K1I1 I1 I1 K2I1 K2I1 分路巻線２ I2-K1I1 K1(I2-I1) I2-I1 I2-I1 I2-K2I1 K2(I2-I1) 三次巻線３ K1K3I1 0 0 0 K2K3I1 0 励磁巻線５ K1K3I1 (1-K1)I2 0 0 K2K3I1 (1-K2)I2 タップ巻線４ K1I1 K1I1 0 0 K2I1 K2I1 ──────────────────────────────────── ただし、K1＝E1/(E1+V) , K2＝E1/(E1-V) , K3＝1+V/E2, K4＝1-V/E2 表６はそれぞれの巻線の電流式に含まれる係数が異なる
だけで前述の表２と類似であり、表５と表１との関係と
同様にその作用効果も同じである。
だけで前述の表２と類似であり、表５と表１との関係と
同様にその作用効果も同じである。
【００５４】図１９はこの発明の第４の実施例を示す負
荷時タップ切換単相単巻変圧器の巻線結線図で、高圧側
と中圧側とで電力の授受が有る場合の中圧電圧が基準電
圧に一致する結線である。図１３と異なる点は、図１３
では励磁巻線５１が分路巻線２に接続されているのに対
して、図１９では直列巻線１に接続されている点であ
る。他の点については両図は同じなので詳しい説明を省
略する。
荷時タップ切換単相単巻変圧器の巻線結線図で、高圧側
と中圧側とで電力の授受が有る場合の中圧電圧が基準電
圧に一致する結線である。図１３と異なる点は、図１３
では励磁巻線５１が分路巻線２に接続されているのに対
して、図１９では直列巻線１に接続されている点であ
る。他の点については両図は同じなので詳しい説明を省
略する。
【００５５】図２０は図１９に対して最高タップが選択
されている場合の巻線結線図、図２１は図１９に対して
最低タップが選択されている場合の巻線結線図、表７は
図１９〜図２１と図示しない従来例との各巻線の電流を
併記して表したものである。
されている場合の巻線結線図、図２１は図１９に対して
最低タップが選択されている場合の巻線結線図、表７は
図１９〜図２１と図示しない従来例との各巻線の電流を
併記して表したものである。
【００５６】
【表７】 ──────────────────────────────────── 巻線名 最高タップ 中央タップ 最低タップ ──────────────────────────────────── 従来 実施例 従来 実施例 従来 実施例 直列巻線１ K1I1 K1K3I1 I1 I1 K2I1 K2K4I1 分路巻線２ I2-K1I1 I2-K1I1 I2-I1 I2-I1 I2-K2I1 I2-K2I1 三次巻線３ K1I1V/E3 0 0 0 K2I1V/E3 0 励磁巻線５ K1I1V/E3 K1I1V/E12 0 0 K2I1V/E3 K2I1V/E12 タップ巻線４ K1I1 K1I1 0 0 K2I1 K2I1 ──────────────────────────────────── ただし、K1＝E1/(E1+V) , K2＝E1/(E1-V) , K3＝1+V/E12, K4 ＝1-V/E12 表７は前述の表３と類似でありその作用効果も同じであ
る。
る。
【００５７】図２２は図１９と同じ変圧器において、高
圧側と三次側で電力の授受が行われている場合の高圧電
圧が基準電圧に一致する中央タップが選択されている場
合の巻線結線図、図２３は図２２に対して最高タップが
選択されている場合の巻線結線図、図２４は図１９に対
して最低タップが選択されている場合の巻線結線図、表
８は図２２〜図２４と図示しない従来例との各巻線の電
流を併記して表したものである。
圧側と三次側で電力の授受が行われている場合の高圧電
圧が基準電圧に一致する中央タップが選択されている場
合の巻線結線図、図２３は図２２に対して最高タップが
選択されている場合の巻線結線図、図２４は図１９に対
して最低タップが選択されている場合の巻線結線図、表
８は図２２〜図２４と図示しない従来例との各巻線の電
流を併記して表したものである。
【００５８】
【表８】 ──────────────────────────────────── 巻線名 最高タップ 中央タップ 最低タップ ──────────────────────────────────── 従来 実施例 従来 実施例 従来 実施例 直列巻線１ K1I1 K1K3I1 I1 I1 K2I1 K1K4I1 分路巻線２ K1I1 K1I1 I1 I1 K2I1 K2I1 三次巻線３ K1I3 I3 I3 I3 K2I3 I3 励磁巻線５ (1-K1)I3 K1I1V/E12 0 0 (1-K2)I3 K2I1V/E12 タップ巻線４ K1I1 K1I1 0 0 K2I1 K2I1 インピーダンス K1 2 1 1 1 K2 2 1 ──────────────────────────────────── ただし、K1＝E1/(E1+V) , K2＝E1/(E1-V) , K3＝1+V/E12, K4 ＝1-V/E12 この表８は前述の表４と類似でありその作用効果も同じ
である。
である。
【００５９】これまでに述べた実施例はいずれも図２７
に示した中央脚形鉄心１０の一方の帰路脚鉄心１２にタ
ップ巻線４と励磁巻線５とが装着された構成の負荷時タ
ップ切換単相単巻変圧器についてのものであるが、これ
らの実施例はこのような変圧器だけに限るものではな
い。図２５は図１〜図６に示すこの発明の第１の実施例
を単相４脚鉄心１０Ａからなる負荷時タップ切換単相単
巻変圧器に適用した場合の巻線と鉄心の構成を示す立面
図であり、図２７と同様に複数の巻線はそれぞれの配置
が明らかになるように断面で示してある。この図におい
て、主脚鉄心は１１Ａと１１Ｂの２本であり、その両側
に２本の帰路脚鉄心１２Ａ，１３Ａが設けられている。
主脚鉄心１１Ａには直列巻線１Ａ、並列巻線２Ａ、三次
巻線３Ａが、主脚鉄心１１Ｂには直列巻線１Ｂ、並列巻
線２Ｂ、三次巻線ＢＡがそれぞれ装着されており、帰路
脚鉄心１２Ａにはタップ巻線４Ａと励磁巻線５Ａとが装
着さている。直列巻線１Ａと１Ｂとは図示の配線で示す
ように並列接続されており、並列巻線２Ａと２Ｂ、三次
巻線３Ａと３Ｂも同様にそれぞれ並列接続されていて、
結果的に図２７の主脚鉄心１１とこれに装着された巻線
群と、図２５の２本の主脚鉄心１１Ａ，１１Ｂに装着さ
れ並列接続された巻線群とは電気的に等価になってい
る。このような単相４脚鉄心１０Ａを採用するのは、図
２７のような中央脚鉄心１０を採用すると紙面に垂直方
向の変圧器の幅寸法が過大になって輸送に支障来す場合
に、主脚１脚当たりの容量を２分の１にして幅寸法を低
減する場合である。
に示した中央脚形鉄心１０の一方の帰路脚鉄心１２にタ
ップ巻線４と励磁巻線５とが装着された構成の負荷時タ
ップ切換単相単巻変圧器についてのものであるが、これ
らの実施例はこのような変圧器だけに限るものではな
い。図２５は図１〜図６に示すこの発明の第１の実施例
を単相４脚鉄心１０Ａからなる負荷時タップ切換単相単
巻変圧器に適用した場合の巻線と鉄心の構成を示す立面
図であり、図２７と同様に複数の巻線はそれぞれの配置
が明らかになるように断面で示してある。この図におい
て、主脚鉄心は１１Ａと１１Ｂの２本であり、その両側
に２本の帰路脚鉄心１２Ａ，１３Ａが設けられている。
主脚鉄心１１Ａには直列巻線１Ａ、並列巻線２Ａ、三次
巻線３Ａが、主脚鉄心１１Ｂには直列巻線１Ｂ、並列巻
線２Ｂ、三次巻線ＢＡがそれぞれ装着されており、帰路
脚鉄心１２Ａにはタップ巻線４Ａと励磁巻線５Ａとが装
着さている。直列巻線１Ａと１Ｂとは図示の配線で示す
ように並列接続されており、並列巻線２Ａと２Ｂ、三次
巻線３Ａと３Ｂも同様にそれぞれ並列接続されていて、
結果的に図２７の主脚鉄心１１とこれに装着された巻線
群と、図２５の２本の主脚鉄心１１Ａ，１１Ｂに装着さ
れ並列接続された巻線群とは電気的に等価になってい
る。このような単相４脚鉄心１０Ａを採用するのは、図
２７のような中央脚鉄心１０を採用すると紙面に垂直方
向の変圧器の幅寸法が過大になって輸送に支障来す場合
に、主脚１脚当たりの容量を２分の１にして幅寸法を低
減する場合である。
【００６０】励磁巻線５Ａは第１の実施例の結線に基づ
いて並列巻線２Ａ，２Ｂの並列回路に並列に接続してあ
る。この結線の代わりに、直列巻線１Ａ，１Ｂの並列回
路に励磁巻線５Ａを並列に接続すると第２の実施例に相
当する結線となる。第１と第２の実施例の第３と第４の
実施例との違いは、タップ巻線４Ａによる巻数の変化が
第１と第２の実施例では中圧端子Ｘの巻数を変化させる
結線であるのに対して、第３と第４の実施例では高圧端
子Ｈの巻数を変化させる結線である点であり、図２５の
鉄心と巻線の断面構成のものに第３と第４の実施例を適
用できことは勿論である。
いて並列巻線２Ａ，２Ｂの並列回路に並列に接続してあ
る。この結線の代わりに、直列巻線１Ａ，１Ｂの並列回
路に励磁巻線５Ａを並列に接続すると第２の実施例に相
当する結線となる。第１と第２の実施例の第３と第４の
実施例との違いは、タップ巻線４Ａによる巻数の変化が
第１と第２の実施例では中圧端子Ｘの巻数を変化させる
結線であるのに対して、第３と第４の実施例では高圧端
子Ｈの巻数を変化させる結線である点であり、図２５の
鉄心と巻線の断面構成のものに第３と第４の実施例を適
用できことは勿論である。
【００６１】図２８はもう一つ別の構成の負荷時タップ
切換単相単巻変圧器を示す立面図であり、図２７と同様
に巻線は断面を図示してある。この図の図２７との基本
的な違いは、タップ巻線４Ｂと励磁巻線５Ｂを帰路脚に
装着するのではなく、独立した変圧器である電圧調整用
変圧器として構成したものである。すなわち、主変圧器
は図２５と同様に中央脚鉄心１０からなっていて、帰路
脚１２には励磁巻線やタップ巻線を装着していない。代
わりに、電圧調整用変圧器を設けてその鉄心１０Ｂにタ
ップ巻線４Ｂと励磁巻線５Ｂとを装着したものである。
結線構成は図２５と同じく第１の実施例に基づいている
が、図２５の場合と同様の他の３つの実施例全てを適用
することができる。
切換単相単巻変圧器を示す立面図であり、図２７と同様
に巻線は断面を図示してある。この図の図２７との基本
的な違いは、タップ巻線４Ｂと励磁巻線５Ｂを帰路脚に
装着するのではなく、独立した変圧器である電圧調整用
変圧器として構成したものである。すなわち、主変圧器
は図２５と同様に中央脚鉄心１０からなっていて、帰路
脚１２には励磁巻線やタップ巻線を装着していない。代
わりに、電圧調整用変圧器を設けてその鉄心１０Ｂにタ
ップ巻線４Ｂと励磁巻線５Ｂとを装着したものである。
結線構成は図２５と同じく第１の実施例に基づいている
が、図２５の場合と同様の他の３つの実施例全てを適用
することができる。
【００６２】このような構成が採用されるのは、図２７
の構成では図の左右方向の変圧器の長さ寸法が過大にな
る場合がであり、帰路脚１２にタップ巻線４と励磁巻線
５とを装着しない分と負荷時タップ切換器を内蔵しない
分だけ変圧器の長さ方向寸法を短縮することができる。
図２６では電圧調整用変圧器も主変圧器と同様に単相変
圧器として図示してあるが、これを図示しない他の相の
主変圧器のタップ巻線や励磁巻線とを合わせて３相変圧
器として構成してもよい。電圧調整用変圧器としての等
価容量は主変圧器に比べて１桁ほど小さいので三相変圧
器としても輸送寸法の制限に影響される可能性は小さい
からである。なお、図２７の単相４脚鉄心とその巻線群
を図２６の中央脚鉄心１０とその巻線群に代えた構成の
採用も可能である。
の構成では図の左右方向の変圧器の長さ寸法が過大にな
る場合がであり、帰路脚１２にタップ巻線４と励磁巻線
５とを装着しない分と負荷時タップ切換器を内蔵しない
分だけ変圧器の長さ方向寸法を短縮することができる。
図２６では電圧調整用変圧器も主変圧器と同様に単相変
圧器として図示してあるが、これを図示しない他の相の
主変圧器のタップ巻線や励磁巻線とを合わせて３相変圧
器として構成してもよい。電圧調整用変圧器としての等
価容量は主変圧器に比べて１桁ほど小さいので三相変圧
器としても輸送寸法の制限に影響される可能性は小さい
からである。なお、図２７の単相４脚鉄心とその巻線群
を図２６の中央脚鉄心１０とその巻線群に代えた構成の
採用も可能である。
【００６３】
【発明の効果】この発明は前述のように、分路巻線と励
磁巻線とを並列接続して分路巻線から励磁巻線に電圧と
電流を供給する結線とすることによって、分路巻線の中
で励磁巻線に流す電流と直列巻線のアンペアターンを打
ち消す電流とが重畳するが、これらの電流が互いに打ち
消し合うときは勿論、電流が大きくなる場合でも従来の
三次巻線に発生していた負荷損がなくなるので全体の負
荷損が低減するという効果が得られる。また、高圧側と
中圧側との間の漏れインピーダンスも直列巻線から離れ
た位置の三次巻線が関係しなくなるのでタップ位置によ
る変化量が低減するという効果も得られる。また、分路
巻線からではなく直列巻線から励磁巻線に電圧と電流を
供給する結線を採用しても前述と同じ効果が得られる。
磁巻線とを並列接続して分路巻線から励磁巻線に電圧と
電流を供給する結線とすることによって、分路巻線の中
で励磁巻線に流す電流と直列巻線のアンペアターンを打
ち消す電流とが重畳するが、これらの電流が互いに打ち
消し合うときは勿論、電流が大きくなる場合でも従来の
三次巻線に発生していた負荷損がなくなるので全体の負
荷損が低減するという効果が得られる。また、高圧側と
中圧側との間の漏れインピーダンスも直列巻線から離れ
た位置の三次巻線が関係しなくなるのでタップ位置によ
る変化量が低減するという効果も得られる。また、分路
巻線からではなく直列巻線から励磁巻線に電圧と電流を
供給する結線を採用しても前述と同じ効果が得られる。
【００６４】また、分路巻線の高圧側端子と直列巻線の
中性点側端子とを接続し、この接続点にタップ巻線を接
続し、中圧端子に分路巻線の高圧側端子とタップ選択器
を選択するタップ巻線のタップとを接続した高圧側の巻
数が変化しない結線方式の場合でも、直列巻線の中性点
側端子にタップ巻線を接続し、中圧端子に、タップ選択
器が選択するタップ巻線のタップと分路巻線の高圧側端
子を接続した低圧側の巻数が変化しない結線方式の場合
でも前述の負荷損と漏れインピーダンスの変化量が低減
するという前述の効果が得られる。
中性点側端子とを接続し、この接続点にタップ巻線を接
続し、中圧端子に分路巻線の高圧側端子とタップ選択器
を選択するタップ巻線のタップとを接続した高圧側の巻
数が変化しない結線方式の場合でも、直列巻線の中性点
側端子にタップ巻線を接続し、中圧端子に、タップ選択
器が選択するタップ巻線のタップと分路巻線の高圧側端
子を接続した低圧側の巻数が変化しない結線方式の場合
でも前述の負荷損と漏れインピーダンスの変化量が低減
するという前述の効果が得られる。
【００６５】鉄心が中央脚鉄心や単相４脚鉄心などのよ
うに帰路脚鉄心を備えこれに励磁巻線とタップ巻線が装
着された構成でも、励磁巻線とタップ巻線とが別の鉄心
に装着された構成であっても前述と同じ効果を上げるこ
とができる。
うに帰路脚鉄心を備えこれに励磁巻線とタップ巻線が装
着された構成でも、励磁巻線とタップ巻線とが別の鉄心
に装着された構成であっても前述と同じ効果を上げるこ
とができる。
【図１】この発明の第１の実施例を示す負荷時タップ切
換単相単巻変圧器の高圧側と中圧側とで電力の授受が行
われている場合の中央タップが選択されているときの巻
線結線図
換単相単巻変圧器の高圧側と中圧側とで電力の授受が行
われている場合の中央タップが選択されているときの巻
線結線図
【図２】図１に対して最高タップが選択されているとき
の巻線結線図
の巻線結線図
【図３】図１に対して最低タップが選択されているとき
の巻線結線図
の巻線結線図
【図４】図１と同じ負荷時タップ切換単相単巻変圧器で
中圧側と三次側で電力の授受が行われている場合の中央
タップが選択されているときの巻線結線図
中圧側と三次側で電力の授受が行われている場合の中央
タップが選択されているときの巻線結線図
【図５】図４に対して最高タップが選択されているとき
の巻線結線図
の巻線結線図
【図６】図４に対して最低タップが選択されているとき
の巻線結線図
の巻線結線図
【図７】この発明の第２の実施例を示す負荷時タップ切
換単相単巻変圧器の高圧側と中圧側とで電力の授受が行
われている場合の中央タップが選択されているときの巻
線結線図
換単相単巻変圧器の高圧側と中圧側とで電力の授受が行
われている場合の中央タップが選択されているときの巻
線結線図
【図８】図７に対して最高タップが選択されているとき
の巻線結線図
の巻線結線図
【図９】図７に対して最低タップが選択されているとき
の巻線結線図
の巻線結線図
【図１０】図７と同じ負荷時タップ切換単相単巻変圧器
で高圧側と三次側で電力の授受が行われている場合の中
央タップが選択されているときの巻線結線図
で高圧側と三次側で電力の授受が行われている場合の中
央タップが選択されているときの巻線結線図
【図１１】図１０に対して最高タップが選択されている
ときの巻線結線図
ときの巻線結線図
【図１２】図１０に対して最低タップが選択されている
ときの巻線結線図
ときの巻線結線図
【図１３】この発明の第３の実施例を示す負荷時タップ
切換単相単巻変圧器の高圧側と中圧側とで電力の授受が
行われている場合の中央タップが選択されているときの
巻線結線図
切換単相単巻変圧器の高圧側と中圧側とで電力の授受が
行われている場合の中央タップが選択されているときの
巻線結線図
【図１４】図１３に対して最高タップが選択されている
ときの巻線結線図
ときの巻線結線図
【図１５】図１３に対して最低タップが選択されている
ときの巻線結線図
ときの巻線結線図
【図１６】図１３と同じ負荷時タップ切換単相単巻変圧
器で高圧側と三次側で電力の授受が行われている場合の
中央タップが選択されているときの巻線結線図
器で高圧側と三次側で電力の授受が行われている場合の
中央タップが選択されているときの巻線結線図
【図１７】図１６に対して最高タップが選択されている
ときの巻線結線図
ときの巻線結線図
【図１８】図１６に対して最低タップが選択されている
ときの巻線結線図
ときの巻線結線図
【図１９】この発明の第４の実施例を示す負荷時タップ
切換単相単巻変圧器の高圧側と中圧側とで電力の授受が
行われている場合の中央タップが選択されているときの
巻線結線図
切換単相単巻変圧器の高圧側と中圧側とで電力の授受が
行われている場合の中央タップが選択されているときの
巻線結線図
【図２０】図１９に対して最高タップが選択されている
ときの巻線結線図
ときの巻線結線図
【図２１】図１９に対して最低タップが選択されている
ときの巻線結線図
ときの巻線結線図
【図２２】図１９と同じ負荷時タップ切換単相単巻変圧
器で高圧側と三次側で電力の授受が行われている場合の
中央タップが選択されているときの巻線結線図
器で高圧側と三次側で電力の授受が行われている場合の
中央タップが選択されているときの巻線結線図
【図２３】図２２に対して最高タップが選択されている
ときの巻線結線図
ときの巻線結線図
【図２４】図２２に対して最低タップが選択されている
ときの巻線結線図
ときの巻線結線図
【図２５】この発明の第１の実施例を適用した単相４脚
鉄心からなるタップ切換単相単巻変圧器の巻線と鉄心の
構成を示す立面図
鉄心からなるタップ切換単相単巻変圧器の巻線と鉄心の
構成を示す立面図
【図２６】この発明の第１の実施例を適用した中央脚鉄
心からなるタップ切換単相単巻変圧器と電圧調整用変圧
器との巻線と鉄心の構成を示す立面図
心からなるタップ切換単相単巻変圧器と電圧調整用変圧
器との巻線と鉄心の構成を示す立面図
【図２７】従来の負荷時タップ切換単相単巻変圧器の巻
線と鉄心の構成を示す立面図
線と鉄心の構成を示す立面図
【図２８】図２７の巻線結線図
【図２９】図２８における高圧側と中圧側とで電力の授
受が行われている場合の中央タップが選択されていると
きの巻線結線図
受が行われている場合の中央タップが選択されていると
きの巻線結線図
【図３０】図２９に対して最高タップが選択されている
ときの巻線結線図
ときの巻線結線図
【図３１】図２９に対して最低タップが選択されている
ときの巻線結線図
ときの巻線結線図
【図３２】図２８における中圧側と三次側との間で電力
の授受が行われる場合の中央タップが選択されていると
きの巻線結線図
の授受が行われる場合の中央タップが選択されていると
きの巻線結線図
【図３３】図３２に対して最高タップが選択されている
ときの巻線結線図
ときの巻線結線図
【図３４】図３２に対して最低タップが選択されている
ときの巻線結線図
ときの巻線結線図
【図３５】中圧側と三次側の間の中圧電圧に対する漏れ
インピーダンスの変化を示すグラフ
インピーダンスの変化を示すグラフ
【図３６】図２８とは異なる従来の負荷時タップ切換単
相単巻変圧器の巻線結線図
相単巻変圧器の巻線結線図
１ 直列巻線 ２ 分路巻線 ３ 三次巻線 ４ タップ巻線 ５１ 励磁巻線 １０ 中央脚鉄心 １１ 主脚鉄心 １２ 帰路脚鉄心 １３ 帰路脚鉄心 １Ａ 直列巻線 ２Ａ 分路巻線 ３Ａ 三次巻線 １Ｂ 直列巻線 ２Ｂ 分路巻線 ３Ｂ 三次巻線 ４Ａ タップ巻線 ５Ａ 励磁巻線 １０Ａ 鉄心 １１Ａ 主脚鉄心 １１Ｂ 主脚鉄心 １２Ａ 帰路脚 １３Ａ 帰路脚 ４Ｂ タップ巻線 ５Ｂ 励磁巻線 １０Ｂ 鉄心 ５ 励磁巻線 ６１ スイッチ ６２ タップ選択器
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年２月２５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】図３２ではタップ巻線４には電流が流れな
いので励磁巻線５にも電流は流れない。前述のように三
次巻線３と分路巻線２との電流は平衡していて、漏れイ
ンピーダンスはこの三次巻線３と分路巻線２との間の漏
れインピーダンスだけである。図３３は中圧電圧が最大
とする最高タップが選択されているときの結線図であ
り、タップ位置については図３０と同じである。端子Ｙ
1 から流出する電流は図３２と同じとして、分路巻線２
の電流は図３３の分路巻線の電流Ｉ2 を用いて、Ｉ2 ×
Ｅ2 ／（Ｅ2＋Ｖ）となる。三次巻線３はこの電流を打
ち消す電流が流れ、その値はＩ3 ×Ｅ2 ／（Ｅ2 ＋Ｖ）
となる。また、帰路脚１２においては、タップ巻線４に
電流が流れることにより励磁巻線５にはこれを打ち消す
電流Ｉ3 ×Ｖ／（（Ｅ2 ＋Ｖ）が流れる。三次巻線３と
励磁巻線５とは並列接続れているから端子Ｙ1 から流出
する電流は前述の三次巻線３と励磁巻線５とに流れる電
流の和となりその値は容易に判るようにＩ3 となる。
いので励磁巻線５にも電流は流れない。前述のように三
次巻線３と分路巻線２との電流は平衡していて、漏れイ
ンピーダンスはこの三次巻線３と分路巻線２との間の漏
れインピーダンスだけである。図３３は中圧電圧が最大
とする最高タップが選択されているときの結線図であ
り、タップ位置については図３０と同じである。端子Ｙ
1 から流出する電流は図３２と同じとして、分路巻線２
の電流は図３３の分路巻線の電流Ｉ2 を用いて、Ｉ2 ×
Ｅ2 ／（Ｅ2＋Ｖ）となる。三次巻線３はこの電流を打
ち消す電流が流れ、その値はＩ3 ×Ｅ2 ／（Ｅ2 ＋Ｖ）
となる。また、帰路脚１２においては、タップ巻線４に
電流が流れることにより励磁巻線５にはこれを打ち消す
電流Ｉ3 ×Ｖ／（（Ｅ2 ＋Ｖ）が流れる。三次巻線３と
励磁巻線５とは並列接続れているから端子Ｙ1 から流出
する電流は前述の三次巻線３と励磁巻線５とに流れる電
流の和となりその値は容易に判るようにＩ3 となる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】このときの中圧側と三次側との間の漏れイ
ンピーダンスは、分路巻線２と三次巻線３の電流が図３
２の場合に比べてＥ2 ／（Ｅ2 ＋Ｖ）倍になっており、
この比率は１より小さく漏れインピーダンスはその二乗
に比例して小さくなる。ただし、タップ巻線４と励磁巻
線５との間の漏れインピーダンスは加算される。図３４
は中圧電圧が最小となる最低タップが選択されていると
きの結線図であり、タップ位置については図３１と同じ
である。端子Ｙ1 から流出する電流は図３３と同じとし
て、図３３と同様に分路巻線２の電流は図３２の分路巻
線の電流Ｉ2 を用いて、Ｉ2 ×Ｅ2 ／（Ｅ2 −Ｖ）とな
る。三次巻線３はこの電流を打ち消す電流が流れ、その
値はＩ3 ×Ｅ2 ／（Ｅ2−Ｖ）となる。また、帰路脚１
２においては、タップ巻線４に電流が流れることにより
励磁巻線５にはこれを打ち消す電流Ｉ3 ×Ｖ／（Ｅ2−
Ｖ）が流れる。三次巻線３と励磁巻線５とは並列接続さ
れているから端子Ｙ1 から流出する電流は前述の三次巻
線３と励磁巻線５とに流れる電流の和となりその値は容
易に判るようにＩ3 となる。
ンピーダンスは、分路巻線２と三次巻線３の電流が図３
２の場合に比べてＥ2 ／（Ｅ2 ＋Ｖ）倍になっており、
この比率は１より小さく漏れインピーダンスはその二乗
に比例して小さくなる。ただし、タップ巻線４と励磁巻
線５との間の漏れインピーダンスは加算される。図３４
は中圧電圧が最小となる最低タップが選択されていると
きの結線図であり、タップ位置については図３１と同じ
である。端子Ｙ1 から流出する電流は図３３と同じとし
て、図３３と同様に分路巻線２の電流は図３２の分路巻
線の電流Ｉ2 を用いて、Ｉ2 ×Ｅ2 ／（Ｅ2 −Ｖ）とな
る。三次巻線３はこの電流を打ち消す電流が流れ、その
値はＩ3 ×Ｅ2 ／（Ｅ2−Ｖ）となる。また、帰路脚１
２においては、タップ巻線４に電流が流れることにより
励磁巻線５にはこれを打ち消す電流Ｉ3 ×Ｖ／（Ｅ2−
Ｖ）が流れる。三次巻線３と励磁巻線５とは並列接続さ
れているから端子Ｙ1 から流出する電流は前述の三次巻
線３と励磁巻線５とに流れる電流の和となりその値は容
易に判るようにＩ3 となる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２８】
【実施例】以下この発明を実施例に基づいて説明する。
図１はこの発明の第１の実施例を示す負荷時タップ切換
単相単巻変圧器の巻線結線図で、図２８と同じタップ巻
線の結線方式の変圧器において、高圧側と中圧側とで電
力の授受が有る場合の中圧電圧が基準電圧に一致する中
央タップが選択されているときの結線であり、これらの
点に関しては図２９と同様である。図１の図２９と異な
る点は、図２９では励磁巻線５が三次巻線３に接続され
ているのに対して、図１では分路巻線２に接続されてい
る点である。他の点については両図は同じなので詳しい
説明を省略する。この図において、タップ巻線４には電
流が流れずしたがって励磁巻線５１にも電流は流れてい
ないので、各巻線ごとの電流分布は図２９と同様であ
る。したがって、負荷損や漏れインピーダンスも図２９
と変わりはない。なお、各巻線の電流は後述の図も含め
て表１に従来例とともに示してある。
図１はこの発明の第１の実施例を示す負荷時タップ切換
単相単巻変圧器の巻線結線図で、図２８と同じタップ巻
線の結線方式の変圧器において、高圧側と中圧側とで電
力の授受が有る場合の中圧電圧が基準電圧に一致する中
央タップが選択されているときの結線であり、これらの
点に関しては図２９と同様である。図１の図２９と異な
る点は、図２９では励磁巻線５が三次巻線３に接続され
ているのに対して、図１では分路巻線２に接続されてい
る点である。他の点については両図は同じなので詳しい
説明を省略する。この図において、タップ巻線４には電
流が流れずしたがって励磁巻線５１にも電流は流れてい
ないので、各巻線ごとの電流分布は図２９と同様であ
る。したがって、負荷損や漏れインピーダンスも図２９
と変わりはない。なお、各巻線の電流は後述の図も含め
て表１に従来例とともに示してある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４０】
【表２】 ──────────────────────────────────── 巻線名 最高タップ 中央タップ 最低タップ ──────────────────────────────────── 従来例 実施例 従来例 実施例 従来例 実施例 直列巻線１ 0 0 0 0 I1 I1 分路巻線２ K1I2 I2 I2 I2 K2I2 I2 三次巻線３ K1I3 I3 I3 I3 K2I3 I3 励磁巻線５ (1-K1)I3 (1-K1)I2 0 0 (1-K2)I3 (1-K2)I2 タップ巻線４ K1I2 K1I2 0 0 K2I2 K2I2 インピーダンス K1 2 1 1 1 K2 2 1 ──────────────────────────────────── ただし、K1＝E2/(E2＋V), K2＝E2/(E2−V) 図７はこの発明の第２の実施例を示す負荷時タップ切換
単相単巻変圧器の巻線結線図で、高圧側と中圧側とで電
力の授受が有る場合の中圧電圧が基準電圧に一致する中
央タップが選択されたときの結線であり、この点に関し
ては図１、図２９と同様である。図７の図１と異なる点
は、図１では励磁巻線５２が分路巻線２に接続されてい
るのに対して、図７では直列巻線１に接続されている点
である。他の点については両図は同じなので詳しい説明
を省略する。図７において、タップ巻線４には電流が流
れないので励磁巻線５１にも電流は流れず、各巻線ごと
の電流分布は図１と同様である。したがって、負荷損や
漏れインピーダンスも図１と変わりはない。
単相単巻変圧器の巻線結線図で、高圧側と中圧側とで電
力の授受が有る場合の中圧電圧が基準電圧に一致する中
央タップが選択されたときの結線であり、この点に関し
ては図１、図２９と同様である。図７の図１と異なる点
は、図１では励磁巻線５２が分路巻線２に接続されてい
るのに対して、図７では直列巻線１に接続されている点
である。他の点については両図は同じなので詳しい説明
を省略する。図７において、タップ巻線４には電流が流
れないので励磁巻線５１にも電流は流れず、各巻線ごと
の電流分布は図１と同様である。したがって、負荷損や
漏れインピーダンスも図１と変わりはない。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４１】図８は図７に対して最高タップが選択され
ている場合の巻線結線図であり、この点に関しては図
２、図３０と同様である。タップ巻線４に流れる電流も
図２と同じである。一方、分路巻線２の電流は図８の方
が小さくなっている。直列巻線１と分路巻線２との電流
の比率はそれぞれの巻線の巻数に反比例しているから、
直列巻線１の電流も図８の方が大きくなっている。図示
の式ではその点は明らかでないが、式を変形するとこの
ことが成立していることが証明される。ただし、Ｅ12は
励磁巻線５２の電圧であり、直列巻線１の電圧（Ｅ1 −
Ｅ2 ）に一致する。したがって、直列巻線１と分路巻線
２との負荷損の和は図２よりも小さくなる。また、図３
０と比べると図８は直列巻線１の電流が前述のように小
さく三次巻線３には電流が流れないのこの比較でも図８
の方が負荷損が小さい。
ている場合の巻線結線図であり、この点に関しては図
２、図３０と同様である。タップ巻線４に流れる電流も
図２と同じである。一方、分路巻線２の電流は図８の方
が小さくなっている。直列巻線１と分路巻線２との電流
の比率はそれぞれの巻線の巻数に反比例しているから、
直列巻線１の電流も図８の方が大きくなっている。図示
の式ではその点は明らかでないが、式を変形するとこの
ことが成立していることが証明される。ただし、Ｅ12は
励磁巻線５２の電圧であり、直列巻線１の電圧（Ｅ1 −
Ｅ2 ）に一致する。したがって、直列巻線１と分路巻線
２との負荷損の和は図２よりも小さくなる。また、図３
０と比べると図８は直列巻線１の電流が前述のように小
さく三次巻線３には電流が流れないのこの比較でも図８
の方が負荷損が小さい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４３】図３１での分路巻線２の電流は（Ｉ2 −Ｉ
1 ）よりも大きくしかも三次巻線に電流が流れているの
であるから、図３の負荷損は三次巻線３の負荷損がない
だけでなく分路巻線２の負荷損も小さくなっていて図３
１に比べて図３の負荷損は大幅に小さくなっている。漏
れインピーダンスは直列巻線１と分路巻線２との間の漏
れインピーダンスにタップ巻線４と励磁巻線５２との間
の漏れインピーダンスが加算されるだけであり、その値
は図２のそれと同じ値になる。このように中圧電圧が変
化するのに対して損失はタップ巻線４に電流が流れない
場合を除いて負荷損は低下し、漏れインピーダンスはタ
ップ巻線４と励磁巻線５２との間のそれが加算されるだ
けである。
1 ）よりも大きくしかも三次巻線に電流が流れているの
であるから、図３の負荷損は三次巻線３の負荷損がない
だけでなく分路巻線２の負荷損も小さくなっていて図３
１に比べて図３の負荷損は大幅に小さくなっている。漏
れインピーダンスは直列巻線１と分路巻線２との間の漏
れインピーダンスにタップ巻線４と励磁巻線５２との間
の漏れインピーダンスが加算されるだけであり、その値
は図２のそれと同じ値になる。このように中圧電圧が変
化するのに対して損失はタップ巻線４に電流が流れない
場合を除いて負荷損は低下し、漏れインピーダンスはタ
ップ巻線４と励磁巻線５２との間のそれが加算されるだ
けである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４６】図１１は図１０に対して最高タップが選択
されているときの巻線結線図であり、この点で図５、図
３３と共通である。分路巻線２と三次巻線３に流れる電
流が同じであることからこれらの巻線の間の漏れインピ
ーダンスは図４と同じになり、タップ巻線４と励磁巻線
５２との間の漏れインピーダンスが加算されるだけであ
る。
されているときの巻線結線図であり、この点で図５、図
３３と共通である。分路巻線２と三次巻線３に流れる電
流が同じであることからこれらの巻線の間の漏れインピ
ーダンスは図４と同じになり、タップ巻線４と励磁巻線
５２との間の漏れインピーダンスが加算されるだけであ
る。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４７】図１２は図１０に対して最低タップが選択
されている場合の巻線結線図であり、これらの点で図３
４と共通である。図６の分路巻線２と三次巻線３の電流
値は図３４の電流の式の中の（Ｅ2 −Ｖ）／Ｅ2 （＜
１）になっている。この値は１より小さいので、分路巻
線２と三次巻線３の負荷損は図６がこの比率の二乗で小
さくなっている。タップ巻線４と励磁巻線５２の負荷損
は同じである。
されている場合の巻線結線図であり、これらの点で図３
４と共通である。図６の分路巻線２と三次巻線３の電流
値は図３４の電流の式の中の（Ｅ2 −Ｖ）／Ｅ2 （＜
１）になっている。この値は１より小さいので、分路巻
線２と三次巻線３の負荷損は図６がこの比率の二乗で小
さくなっている。タップ巻線４と励磁巻線５２の負荷損
は同じである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４８】漏れインピーダンスは、図５と比べて分路
巻線２と三次巻線３との間の漏れインピーダンスは変わ
らず、タップ巻線４と励磁巻線５２との間の漏れインピ
ーダンスが電流値の違いだけ異なるがその違いは僅かで
あり、結局、中圧側と三次側との電力の授受の場合でも
負荷損は多くの場合小さくなり、漏れインピーダンスの
変化は高圧側と中圧側との電力授受の場合と同様に小さ
くなる。
巻線２と三次巻線３との間の漏れインピーダンスは変わ
らず、タップ巻線４と励磁巻線５２との間の漏れインピ
ーダンスが電流値の違いだけ異なるがその違いは僅かで
あり、結局、中圧側と三次側との電力の授受の場合でも
負荷損は多くの場合小さくなり、漏れインピーダンスの
変化は高圧側と中圧側との電力授受の場合と同様に小さ
くなる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５２】図１６は図１３と同じ変圧器において、高
圧側と三次側で電力の授受が行われている場合の中圧電
圧が基準電圧に一致する中央タップが選択されている場
合の巻線結線図、図１７は図１６に対して最高タップが
選択されている場合の巻線結線図、図１８は図１６に対
して最低タップが選択されている場合の巻線結線図であ
り、表６はこれらの図と図示しない従来例との各巻線の
電流を併記して表したものである。
圧側と三次側で電力の授受が行われている場合の中圧電
圧が基準電圧に一致する中央タップが選択されている場
合の巻線結線図、図１７は図１６に対して最高タップが
選択されている場合の巻線結線図、図１８は図１６に対
して最低タップが選択されている場合の巻線結線図であ
り、表６はこれらの図と図示しない従来例との各巻線の
電流を併記して表したものである。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５３】
【表６】 ──────────────────────────────────── 巻線名 最高タップ 中央タップ 最低タップ ──────────────────────────────────── 従来 実施例 従来 実施例 従来 実施例 直列巻線１ K1I1 K1I1 I1 I1 K2I1 K2I1 分路巻線２ K1I1 K1K3I1 I1 I1 K2I1 K2K4I1 三次巻線３ K1I3 I3 I3 I3 K2I3 I3 励磁巻線５ (1-K1)I3 (1-K1)I2 0 0 (1-K2)I3 (1-K2)I2 タップ巻線４ K1I1 K1I1 0 0 K2I1 K2I1 ──────────────────────────────────── ただし、K1＝E1/(E1+V) , K2＝E1/(E1-V) , K3＝1+V/E2, K4＝1-V/E2 表６はそれぞれの巻線の電流式に含まれる係数が異なる
だけで前述の表２と類似であり、表５と表１との関係と
同様にその作用効果も同じである。 ─────────────────────────────────────────────────────
だけで前述の表２と類似であり、表５と表１との関係と
同様にその作用効果も同じである。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年２月２５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１６】
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【図３４】
Claims (7)
- 【請求項１】直列巻線と分路巻線とが装着された少なく
とも１本の主脚鉄心、２本の帰路脚鉄心及びこれらの両
端部をそれぞれ磁気的機械的に連結する継鉄からなる鉄
心を備え、タップ巻線とこのタップ巻線を励磁するため
の励磁巻線とが前記主脚鉄心とは異なる脚鉄心に装着さ
れてなる負荷時タップ切換単相単巻変圧器において、前
記励磁巻線が直列巻線から電圧と電流が供給されてなる
ことを特徴とする負荷時タップ切換単相単巻変圧器。 - 【請求項２】直列巻線と分路巻線とが装着された少なく
とも１本の主脚鉄心、２本の帰路脚鉄心及びこれらの両
端部をそれぞれ磁気的機械的に連結する継鉄からなる鉄
心を備え、タップ巻線とこのタップ巻線を励磁するため
の励磁巻線とが前記主脚鉄心とは異なる脚鉄心に装着さ
れてなる負荷時タップ切換単相単巻変圧器において、前
記励磁巻線が分路巻線から電圧と電流が供給されてなる
ことを特徴とする負荷時タップ切換単相単巻変圧器。 - 【請求項３】鉄心が、１本の主脚鉄心、この主脚鉄心を
中央にして両側に設けられた２本の帰路脚鉄心からなる
中央脚鉄心であり、タップ巻線と励磁巻線が前記２本の
帰路脚鉄心のうちの１本に装着されてなることを特徴と
する請求項１又は２記載の負荷時タップ切換単相単巻変
圧器。 - 【請求項４】鉄心が、２本の主脚鉄心、この２本の主脚
鉄心を中央にして両側に設けられた２本の帰路脚鉄心か
らなる単相４脚鉄心であり、タップ巻線と励磁巻線が前
記２本の帰路脚鉄心のうちの１本に装着されてなること
を特徴とする請求項１又は２記載の負荷時タップ切換単
相単巻変圧器。 - 【請求項５】タップ巻線と励磁巻線が、独立した鉄心に
装着されてなることを特徴とする請求項１又は２記載の
負荷時タップ切換単相単巻変圧器。 - 【請求項６】分路巻線の高圧側端子と直列巻線の中性点
側端子とが接続され、この接続点にタップ巻線が接続さ
れ、タップ選択器が選択するタップ巻線のタップに中圧
端子が接続されてなることを特徴とする請求項１，２，
３，４又は５記載の負荷時タップ切換単相単巻変圧器。 - 【請求項７】直列巻線の中性点側端子にタップ巻線が接
続され、タップ選択器が選択するタップ巻線のタップに
中圧端子が接続され、分路巻線の高圧側端子がこの中圧
端子に接続されてなることを特徴とする請求項１，２，
３，４又は５記載の負荷時タップ切換単相単巻変圧器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4015605A JPH05159948A (ja) | 1991-10-08 | 1992-01-31 | 負荷時タップ切換単相単巻変圧器 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25950291 | 1991-10-08 | ||
| JP3-259502 | 1991-10-08 | ||
| JP4015605A JPH05159948A (ja) | 1991-10-08 | 1992-01-31 | 負荷時タップ切換単相単巻変圧器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05159948A true JPH05159948A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=26351785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4015605A Pending JPH05159948A (ja) | 1991-10-08 | 1992-01-31 | 負荷時タップ切換単相単巻変圧器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05159948A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103730235A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-04-16 | 保定天威保变电气股份有限公司 | 一种二次侧线端调压自耦变压器接线方法 |
| CN105655112A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-06-08 | 常州东芝舒电变压器有限公司 | 有载调压变压器的调压线圈组合结构 |
| WO2019181520A1 (ja) | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 富士電機株式会社 | 静止誘導電器 |
-
1992
- 1992-01-31 JP JP4015605A patent/JPH05159948A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103730235A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-04-16 | 保定天威保变电气股份有限公司 | 一种二次侧线端调压自耦变压器接线方法 |
| CN105655112A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-06-08 | 常州东芝舒电变压器有限公司 | 有载调压变压器的调压线圈组合结构 |
| WO2019181520A1 (ja) | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 富士電機株式会社 | 静止誘導電器 |
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