JPH0793213B2 - タツプ付変圧器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は特にタップによるインピーダンスの変化を少な
くする必要のあるタップ付変圧器に関する。

（従来の技術） 一般に輸送重量制限の厳しい場所に設置される変圧器
は、輸送重量を低減するために高圧巻線を二分割して、
低圧巻線の内側に配置するいわゆる二重同心巻線配置構
成を採用する等の工夫がなされている。

二重同心巻線構成を採用した変圧器は、第６図に示すよ
うに単相三脚鉄心の主脚１に鉄心側より順次三次巻線1
4,高圧中性点側巻線12,低圧巻線13,線路端側高圧巻線11
及びタップ巻線18を同心状に配置し、線路端側高圧巻線
11と中性点側高圧巻線12とを直列接続すると共に、中性
点側高圧巻線12の中性点側にタップ巻線18を直列接続し
て構成した３巻線変圧器である。

そして、タッぷ巻線18の各タップはタップ切換器（図示
せず）に接続され、タップ切換器の操作により高圧巻線
の巻回数が調整され高圧巻線の電圧切換ができる様にな
っている。

（発明が解決しようとする問題点） この二重同心巻線構成では、高圧巻線11,12が二分割さ
れて低圧巻線13の内外に配置されているため、短絡比の
小さい銅機械となり、輸送重量は低減されるが、以下の
欠点がある。すなわち、タッフ巻線の巻回数を調整する
と、高・低圧巻線間の磁束密度が第７図の例（タップ切
換方式を極性切換とした例）の様に大幅に変化する。従
って高・低圧巻線間のインピーダンス（磁束密度Ｂの二
重体積積分∫B²dvに比例）もタップ位置により大幅はに
変化してしまい送電系統の運用上で問題となるケースが
生ずる。

本発明の目的は、輸送重量は従来例並に少なくしたま
ま、かつタップ位置によるインピーダンスの変化が少な
いタップ付変圧器を提供することにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段および作用） 本発明のタップ付変圧器は、高圧巻線を分割して低圧巻
線の内外に配置するいわゆる二重同心配置巻線構成で、
外側調整巻線と内側調整巻線の巻線比を線路端側変圧器
巻線と中性点側高圧巻線の巻線比にほぼ合わせたことを
特徴とするものである。

本発明においては、輸送重量低減効果を保持したまま、
タップ位置によるインピーダンス変化の少ない変圧器を
構成することができる。

（実施例） 以下本発明を第１図に示す実施例を参照して説明する。
第１図に示す本発明のタップ付変圧器は、単相三脚鉄心
の主脚１に鉄心側より順次三次巻線14,内側調整巻線16,
中性点側高圧巻線12,低圧巻線13,線路端側高圧巻線11及
び外側調整巻線15を同心状に配置して主変圧器19を構成
し、一方主変圧器19の鉄心と同一鉄心の一方の側脚２に
は鉄心側より順次励磁巻線17,タップ巻線18を配置して
電圧調整器20を構成している。

ここで線路端側高圧巻線11と中性点側高圧巻線12は直列
接続すると共に、その中性点側高圧巻線12の中性点にタ
ップ巻線18を接続している。内側調整巻線16と外側調整
巻線15とは直列接続されると共にこの直列回路に励磁巻
線17が並列接続されている。一方外側調整巻線15と内側
調整巻線16の巻数比は線路端側高圧巻線11と中性点側高
圧巻線12の巻数比にほぼ合わせられている。

このように構成された本発明のタップ付変圧器において
は、内外調整巻線16,15の巻数比と中性点側、線路端側
高圧巻線12,11の巻数比が略等しいことから、タップ位
置を変化させても線路端側高圧巻線11のアンペアターン
（電流×巻回数）と外側調整巻線の15のアンペアターン
の和はほぼ一定となる。従って第２図に示すように低圧
巻線内外のギャップの磁束密度はタップ位置によらずほ
ぼ一定となることから高圧・低圧巻線間のインピーダン
ス（磁束密度Ｂの二乗の体積積分∫B²dvに比例）はタッ
プ位置によらずほぼ一定になる。

第１図に示す実施例では励磁巻線17及びタップ巻線18の
主変圧器19の鉄心の一方の側端を利用して巻回して電圧
調整器20を構成している場合を示している。しかし、主
変圧器19の鉄心と電圧調整器の鉄心とを別の鉄心で構成
してもよい。

すなわち、第３図に示すように主変圧器単相鉄心23の主
脚には内側から三次巻線14内側調整巻線16,中性点側高
圧巻線12,低圧巻線13,外側高圧巻線11,外側調整巻線15
の順に配置された主巻線群21が巻かれ、その主変圧器単
相鉄心23と別の電圧調整器単相鉄心24の主脚には内側か
ら励磁巻線17,タップ巻線18の順に配置されたタップ巻
線群22が巻かれている。

このようにタップ巻線群22を別鉄心23に配置しても、主
巻線群21とタップ巻線群22の構成は第１図の説明と同様
であり、巻線間の磁束密度も第２図の説明と同じになる
ため、タップ位置によるインピーダンスの変化を小さく
することができる。また第３図の分割構成では励磁巻線
17とタップ巻線18を別タンクの電圧調整器に配置するこ
とが可能であるため、さらに輸送重量を低減することが
可能である。

第４図に示す他の実施例では、主変圧器単相鉄心23に主
巻線群21を配置した単相主変圧器３台と電圧調整器三相
鉄心26にタップ巻線群22を３相分配置した三相電圧調整
器１台を用いて３相バンクを構成する例である。

また第５図に示す実施例では、主変圧器三相鉄心25に主
巻線群21を３相分配置した三相主変圧器及び電圧調整器
三相鉄心26にタップ巻線群22を三相分配置した三相電圧
調整器を１台づつ用いて３相１バンクを構成する例であ
る。

３相１バンクの構成方法については輸送条件及び現地で
の据付けスペース条件により適宜選択することが可能で
あり、鉄心構成，分割方式が異なっても本発明の巻線構
成を採用すればタップ位置によるインピーダンス変化傾
向を小さくするという効果は不変である。

以上の説明では、電圧調整器20を構成するのに主変圧器
の単相鉄心の側脚または電圧調整器鉄心脚の内側から励
磁巻線，タップ巻線の順に配置する例で説明したが、こ
の配置を逆にしても同様の効果が得られる事は明白であ
る。またタップの切換方式は極性切換方式で説明した
が、転移切換方式としても同様の効果がある。

三次巻線14は主巻線群の内、最内側に配置した場合で説
明したが、この三次巻線14は同心状の任意の位置に配置
しても以上説明と同様な効果を得ることができる。また
三次巻線14のインピーダンスの大小は三次巻線位置によ
って異なるため、必要な三次巻線インピーダンスの大き
さを考慮して三次巻線位置は任意に選定することができ
る。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、高圧巻線を分割して低圧
巻線の内外に配置するいわゆる二重同心配置巻線構成
で、外側調整巻線と内側調整巻線の巻線比を線路端側変
圧器巻線と中性点側高圧巻線の巻線比はほぼ合わせたこ
とにより、輸送重量低減効果を保持したまま、タップ位
置によるインピーダンス変化の少ない変圧器を構成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のタップ付変圧器の一実施例を示す巻線
配置の結線図、第２図はその変圧器の各タップ位置での
磁束密度分布図、第３図，第４図および第５図は本発明
の主変圧器と電圧調整器とのそれぞれ異なる組合形態を
説明するための概略図、第６図および第７図は従来の変
圧器の巻線配置の結線図および磁束密度分布図である。 １……主変圧器主脚 ２……側脚 11……線路端側高圧巻線 12……中性点側高圧巻線 13……低圧巻線 14……三次巻線 15……外側調整巻線 16……内側調整巻線 17……励磁巻線 18……タップ巻線 19……主変圧器 20……電圧調整器 21……主巻線群 22……タップ巻線群 23……主変圧器鉄心 24……電圧調整器鉄心

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】単相三脚鉄心の主脚に三次巻線と内側より
   内側調整巻線，中性点側高圧巻線，低圧巻線，線路端側
   高圧巻線および外側調整巻線の順に配置した巻線とから
   なる主巻線群を同心状に巻き、一方の側脚には励磁巻線
   とタップ巻線群を配置し、前記線路端側高圧巻線と中性
   点側高圧巻線とを直列接続すると共にその中性点側高圧
   巻線の中性点側に前記タップ巻線を直列接続し、かつ外
   側調整巻線と内側調整巻線を直列接続した回路に前記励
   磁巻線を並列接続して巻線配置及び結線構成し、さらに
   前記外側調整巻線と内側調整巻線の巻数比を線路端側高
   圧巻線と中性点側高圧巻線の巻数比にほぼ合わせたこと
   を特徴とするタップ付変圧器。
2. 【請求項２】主巻線群を主変圧器の鉄心脚に巻回し、タ
   ップ巻線群を別鉄心脚に巻回したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のタップ付変圧器。