JPH065447A - 三相３角結線変圧器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 変圧器タンク内で導体を三角結線することが
なく、タンクの上部あるいは下部で導体が２本以上交差
することがなく、タンク内における導体配設用のスペー
スが少なくて済み、本体タンクの小型化が可能で、大容
量器であってもタンク全体を輸送限界内に納めることが
可能な三相３角結線変圧器を提供する。 【構成】 変圧器の巻線１は、鉄心２に巻回された状態
で、下部タンク３内に収納されている。下部タンク３の
上部開口部は、上部タンク４によって覆われている。上
部タンク４には、低圧ブッシングポケット５が設けら
れ、その上部に低圧ブッシング６が固定されている。低
圧ブッシングポケット５と上部タンク４に設けられた開
口部７とは、ダクト９ａを介して接続され、内部に電流
入口側導体８と出口側導体１０とが貫通して、ブッシン
グ６に接続されている。導体８，１０は、低圧ブッシン
グポケット５内で三角結線されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発電機の発生電圧を１
５４〜５００ｋＶの送電電圧まで昇圧する発電用変圧器
や、逆に同期調相機等に接続するために送電電圧を２０
ｋＶ程度までに下げる変圧器として、発電所等で使用さ
れる三相３角結線変圧器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、火力や原子力発電所用変圧器は、
一般的にプラント建設のために海上からの重量物を陸揚
げする設備が設けられるために、海上輸送が可能で輸送
に対する制約が少なく、最も経済的な一体形の変圧器を
指向するのが一般的である。一方、水力発電所の場合に
は、その立地条件から輸送に関する制約が厳しく、鉄道
輸送と道路のトレーラ輸送を組み合わせるのが一般的で
ある。輸送上の制約には重量と寸法の２つがあり両方を
満足しなければならないが、鉄道輸送の場合には寸法上
の制約が特に問題となる。

【０００３】大容量の変圧器の場合には、輸送限界シル
エット内の大部分を鉄心、巻線、鉄心クランプおよび巻
線締付装置で占められてしまい、低圧ブッシングを収納
する低圧ブッシングポケットは本体タンクと一体ではと
うてい輸送することができないことが多い。更に、大容
量器になると、低圧電流を流すための銅やアルミバー導
体の配置にも支障をきたすことがある。

【０００４】この点を図３に示す三相３角結線変圧器に
ついて具体的に説明する。即ち、図３において、変圧器
の低圧巻線１は、鉄心２の脚部に巻回された状態で、下
部タンク３内に収納されている。下部タンク３の上部開
口部は、上部タンク４によって覆われている。上部タン
ク４には、上方に突出するように低圧ブッシングポケッ
ト５が設けられ、その上部に低圧ブッシング６が固定さ
れている。この場合、低圧ブッシングポケット５と上部
タンク４に設けられた開口部７ａとは、ダクト９ａを介
して接続され、その内部に電流入口側導体８と電流出口
側導体１０とが貫通して、低圧ブッシング６に接続され
ている。これらの導体８，１０の巻線側の端部は、下部
タンク３の底部と上部タンク４の内側に設けられた配置
スペース１４ａ，１４ｂ内を通って、低圧巻線１に接続
されている。低圧巻線１の上下には、巻線締付板１１
ａ，１１ｂが設けられている。上部タンク４と鉄心２と
の間隙部には、鉄心クランプ１２ａ，１２ｂが設けられ
ている。

【０００５】このような変圧器は、鉄道輸送限界１３内
部に納まるような寸法に設計されているが、大容量器に
おいては、低圧ブッシング６やその低圧ブッシングポケ
ット５は輸送限界１３からはみ出すことになるので、鉄
道輸送時には変圧器の上部タンク４から取り外される。
しかし、大容量変圧器になると、このような低圧ブッシ
ング６に限らず、変圧器上部および下部の各部材につい
てまで、輸送限界１３との間で問題が生じる。すなわ
ち、変圧器の上部は、巻線締付板１１ａ、鉄心クランプ
１２ａおよび上部タンク４に囲まれた限られた導体配置
スペース１４ａに、低圧巻線１や導体８，１０からの必
要な絶縁距離を確保し、更に導体８，１０に流れる電流
によって生じる磁束でタンク３，４の壁を加熱させない
距離を確保できるところに導体を配置する必要がある。
下部についても全く上部と同じことが言えるが、スペー
ス的にはむしろ悪条件である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な三相３角結線変圧器において、各相の巻線を導体を使
用して三角結線する場合には、従来の変圧器では、変圧
器タンク内で導体同士を三角結線するのが一般的であ
る。そのため、従来技術では、各相の巻線から相電流に
対応した通電容量を持つ合計６本の導体を、変圧器の上
部あるいは下部で交差させて配線し、その後これらの導
体をダクト９を介してブッシングポケットまで配設して
いる。この場合、各相の巻線からブッシングまで導体を
配設する手段としては、図４あるいは図５のような従来
技術が知られている。しかし、図４の従来技術では、上
部は理想的に導体を配置すれば導体配置スペースのどの
断面に着目しても最大１本の導体を配置すれば良いが、
図中Ｘで示すように、下部には導体２本を配置しなけれ
ばならない。逆に、図５では下部には導体を１本配置す
れば良いが、上部には導体２本を配置しなければならな
い。

【０００７】ところが、この図４、図５でわかるよう
に、最低２本の導体８，１０をタンク３，４の壁の加熱
や必要な絶縁距離確保して鉄道輸送限界１３内に収める
ことができる変圧器容量には限界があり、大容量器では
輸送が不可能となる。そのため大容量器では、これらの
導体８，１０から必要絶縁距離や過熱防止用必要な距離
を必要とするタンク３，４とは全く無関係に、その輸送
時においてのみ巻線１や鉄心２などの変圧器本体を機械
的に覆うことができる輸送用仮蓋を採用することがあ
る。この仮蓋によれば、大容量の変圧器でも輸送用限界
１３内に納めることができ鉄道輸送が可能となるが、据
付現地において輸送用仮蓋を本来のタンクに交換する必
要があり、カウジングや溶接の作業が必要となり、経済
的にはもとより品質管理の面でも工場内並の環境が得難
く好ましくない。

【０００８】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたもので、その目的は、変圧
器タンク内における導体の配線構造に改良を施すことに
より、輸送用の仮蓋を使用することなく、大容量器であ
っても鉄道輸送限界内に納めることができる小型化され
た三相３角結線変圧器を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の三相３角結線変圧器は、輸送上の制約
により本体タンクより分割されて輸送される低圧ブッシ
ングポケットを有する三相３角結線変圧器において、本
体タンクに３ヶ所の開口部を設け、これら３ヶ所の開口
部にはそれぞれダクトを接続し、これら３本のダクトを
低圧ブッシングポケットに連結し、これら各開口部とそ
れに連結されたダクト内には変圧器の各相の巻線の電流
入口側および出口側の両導体をそれぞれ配置し、これら
各相の電流入口側および出口側導体を低圧ブッシングポ
ケット内で３角結線したことを特徴とする。

【００１０】また、請求項２の三相３角結線変圧器は、
本体タンクに２ヶ所の開口部を設け、これら２ヶ所の開
口部にはそれぞれダクトを接続し、これら２本のダクト
を低圧ブッシングポケットに連結し、これら各開口部と
それに連結されたダクト内にはそれぞれ変圧器の１相分
の巻線の電流入口側および出口側の両導体を配置すると
共に、残る１相分の巻線の電流入り口側と出口側の導体
は前記２ヶ所の開口部とダクトとに振り分けて配置し、
これら各相の電流入口側および出口側導体を低圧ブッシ
ングポケット内で３角結線したことを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記のような構成を有する請求項１および請求
項２の三相３角結線変圧器においては、変圧器タンク内
で導体を三角結線することがないので、タンクの上部あ
るいは下部で導体が２本以上交差することがなくなり、
導体配設用のスペースが少なくて済む。この結果、本体
タンクの小型化が可能となり、大容量三相３角結線変圧
器であっても、タンク全体を輸送限界内に納めることが
可能となる。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に従って具体
的に説明する。

【００１３】（１）第１実施例 図１は本発明の第１実施例を示すもので、本体タンクを
構成する上部タンク４に、各相の巻線に合わせて３ヶ所
の開口部を設けたものである。図１において、上部タン
ク４には３カ所の上部タンク開口部７ａ〜７ｃが設けら
れている。上部タンク４の上方には低圧ブッシングポケ
ット５が置かれ、上部タンク開口部７ａ〜７ｃと低圧ブ
ッシングポケット５間がダクト９ａ〜９ｃで連結されて
いる。このダクト９ａ〜９ｃ内にはそれぞれ低圧巻線１
ａ〜１ｃの電流入口側導体８と電流出口側導体１０とが
配置され、低圧ブッシングポケット５内の低圧ブッシン
グ６部で三相３角結線されている。

【００１４】（２）第２実施例 図２は、本発明の第２実施例を示すもので、この図２の
場合は、上部タンク４には２カ所の上部タンク開口部７
ａ，７ｂが設けられ、上部タンク４と低圧ブッシングポ
ケット５間がダクト９ａ，９ｂで連結されている。この
うち、一方のダクト９ａ内には、低圧巻線１ａの電流入
口側導体８と電流出口側導体１０、および低圧巻線１ｂ
の電流出口側導体８が配置されている。もう一方のダク
ト９ｂ内には、低圧巻線１ｂの電流出口側導体１０と、
低圧巻線１ｃの電流入口側導体８および電流出口側導体
８，１０が配置され、低圧ブッシングポケット５内の低
圧ブッシング６の下端で三相３角結線されている。

【００１５】（３）実施例の作用効果 図４，図５の従来技術は、共に図３を引用して説明した
ように、巻線締付板１１，鉄心クランプ１２と下部タン
ク３および上部タンク４で囲まれた導体配置スペース１
４ａ，１４ｂの“Ｘ”部断面では、２本の導体を配置し
なければならないため導体配置スペース１４ａ，１４ｂ
が大きく必要である。これに比べて図１，図２に示す本
実施例では、三角結線は低圧ブッシングポケット５内で
行われ、本体タンク内では導体が交差する三角結線がな
い。その結果、図１，図２の両実施例ともに、導体配置
スペース１４ａ，１４ｂのどの断面に着目しても最大１
本の導体を配置するだけで良いので、導体配置スペース
１４ａ，１４ｂも図４，図５に比べてはるかに小さくて
良い。これは言い換えれば、一定の輸送限界１３で低圧
巻線１や鉄心２をより大きくすることが可能となること
につながり、それだけ大容量の変圧器が仮蓋を使うこと
なしに自身の上部タンク４のままで輸送可能となること
を示す。

【００１６】また、導体８，１０等がダクト９ａ〜９ｃ
を貫通する場合には、電流の大きさによってはダクト壁
を過熱させることがあり、これを避けるために高価な非
磁鋼材を使用することが多い。これが図１の例では、導
体２本に流れる電流の向きが完全に逆のため、生じる磁
束が打ち消されダクト壁を過熱される恐れもなくなり、
高価な非磁鋼を使用する必要がなくなる。図２の例で
は、導体３本のうち２本は電流向きが逆で生じる磁束が
互いに打ち消されるため、導体１本分の電流に対する配
慮のみをすれば良く、ダクト壁の過熱に対する対策が極
めて容易となる。

【００１７】以上の通り、本実施例によれば、本体タン
ク上部の巻線締付板１１ａ、鉄心クランプ１２ａおよび
上部タンク４に囲まれた導体配置スペース１４ａに配置
する導体や、本体タンク下部の巻線締付板１１ｂ、鉄心
クランプ１２ｂおよび下部タンク３に囲まれた導体配置
スペース１４ｂに配置する導体は、どの断面でも１本以
下で済む。そのため、図４，図５のようにどこかの断面
で最大２本の導体の配置が必要な従来技術に比べて、低
圧巻線１や鉄心２を大きくすることができ、それだけ大
容量の変圧器を限られた鉄道限界内で輸送できることに
なる。一方、導体に流れる電流によるダクト壁の過熱に
ついては、前述のごとく電流の向きが反対同士の導体を
隣接配置させて磁束を互いに打消させることから、ダク
ト壁の過熱防止対策が極めて容易で高価な非磁鋼を使わ
なくとも全体をコンパクトにまとめることができる。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、低圧大電流を有するい
わゆる発電所内変圧器についても仮蓋を使用することな
しに大容量器まで鉄道輸送が可能となり、現地での据付
工事が簡便になりそれだけ高品質が確保でき、全体とし
て経済的な変圧器を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の三相３角結線変圧器の第１実施例を示
す正面図。

【図２】本発明の第２実施例の正面図。

【図３】一般的な三相３角結線変圧器の構造とその輸送
限界を示す断面図。

【図４】従来の三相３角結線変圧器の一例を示す正面
図。

【図５】従来の三相３角結線変圧器の他の例を示す正面
図。

【符号の説明】

１，１ａ〜１ｃ…低圧巻線 ２…鉄心 ３…下部タンク ４…上部タンク ５…低圧ブッシングポケット ６…低圧ブッシング ７…上部タンク開口部 ８…電流入口側導体 ９ａ〜９ｃ…ダクト １０…電流出口側導体 １１ａ，１１ｂ…巻線締付板 １２ａ，１２ｂ…鉄心クランプ １３…輸送限界 １４ａ，１４ｂ…導体配置スペース

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】輸送上の制約により本体タンクより分割さ
   れて輸送される低圧ブッシングポケットを有する三相３
   角結線変圧器において、 本体タンクに３ヶ所の開口部を設け、これら３ヶ所の開
   口部にはそれぞれダクトを接続し、これら３本のダクト
   を低圧ブッシングポケットに連結し、これら各開口部と
   それに連結されたダクト内には変圧器の各相の巻線の電
   流入口側および出口側の両導体をそれぞれ配置し、これ
   ら各相の電流入口側および出口側導体を低圧ブッシング
   ポケット内で３角結線したことを特徴とする三相３角結
   線変圧器。
2. 【請求項２】輸送上の制約により本体タンクより分割さ
   れて輸送される低圧ブッシングポケットを有する三相３
   角結線変圧器において、 本体タンクに２ヶ所の開口部を設け、これら２ヶ所の開
   口部にはそれぞれダクトを接続し、これら２本のダクト
   を低圧ブッシングポケットに連結し、これら各開口部と
   それに連結されたダクト内にはそれぞれ変圧器の１相分
   の巻線の電流入口側および出口側の両導体を配置すると
   共に、残る１相分の巻線の電流入り口側と出口側の導体
   は前記２ヶ所の開口部とダクトとに振り分けて配置し、
   これら各相の電流入口側および出口側導体を低圧ブッシ
   ングポケット内で３角結線したことを特徴とする三相３
   角結線変圧器。