JPS60165707A - 交直変換用変圧器 - Google Patents
交直変換用変圧器Info
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- JPS60165707A JPS60165707A JP59020047A JP2004784A JPS60165707A JP S60165707 A JPS60165707 A JP S60165707A JP 59020047 A JP59020047 A JP 59020047A JP 2004784 A JP2004784 A JP 2004784A JP S60165707 A JPS60165707 A JP S60165707A
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- Japan
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- winding
- voltage
- insulation
- transformer
- annular shield
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/32—Insulating of coils, windings, or parts thereof
- H01F27/324—Insulation between coil and core, between different winding sections, around the coil; Other insulation structures
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- Power Engineering (AREA)
- Insulating Of Coils (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
１４一
本発明は、直流送電における交直変換用変圧器の巻線絶
縁技術に関し、特に直流電圧でバイアスされる直流側巻
線の絶縁技術に関する。
縁技術に関し、特に直流電圧でバイアスされる直流側巻
線の絶縁技術に関する。
［発明の技術的背景］
近年の電力需要の増加にともない、大容量長距離送電及
び巽周波数系統間の電力融通等、系統運用上の多くのメ
リットを有した直流送電が多方向に使用されている。現
在、国内においては、一部地域において系統を連系する
２５０ＫＶの直流送電が実施され、この直流送電は今後
、大容量、高電圧化することが望まれている。
び巽周波数系統間の電力融通等、系統運用上の多くのメ
リットを有した直流送電が多方向に使用されている。現
在、国内においては、一部地域において系統を連系する
２５０ＫＶの直流送電が実施され、この直流送電は今後
、大容量、高電圧化することが望まれている。
第１図は、従来の直流送電におＩプる交直変換所の代表
的な結線図を示している。
的な結線図を示している。
第１図の交直変換所は、双極性の１．２相整流を行なう
もので、３相交流電圧の系統１から開閉装置２、変換用
変圧器３．４，５．６を通じてサイリスクバルブ７に電
圧が供給され、直流電圧に変換されている。
もので、３相交流電圧の系統１から開閉装置２、変換用
変圧器３．４，５．６を通じてサイリスクバルブ７に電
圧が供給され、直流電圧に変換されている。
この交直変換所は、双極性の１２相整流方式をとってい
るため、変換用変圧器３，４．５．６は、＝ ２ − 正極・高圧側Ｙ−Ｙ結線変換用変圧器３、正極・低圧側
Ｙ−Δ結線変換用変圧器４、負極・低圧側Ｙ−Δ結線変
換用変圧器５、負極・高圧側Ｙ−Ｙ結線変換用変圧器６
の４台から構成されている。
るため、変換用変圧器３，４．５．６は、＝ ２ − 正極・高圧側Ｙ−Ｙ結線変換用変圧器３、正極・低圧側
Ｙ−Δ結線変換用変圧器４、負極・低圧側Ｙ−Δ結線変
換用変圧器５、負極・高圧側Ｙ−Ｙ結線変換用変圧器６
の４台から構成されている。
これらの変換用変圧器３，４，５．６は、交流電圧をサ
イリスタバルブに供給覆るばかりでなく、−次側の交流
側と二次側の直流側を電気的に絶縁するという大きな役
割を果している。ここで、この変換用変圧器が他の一般
用交流変圧器と異なるところは、二次側の直流巻線の電
位分担にある。
イリスタバルブに供給覆るばかりでなく、−次側の交流
側と二次側の直流側を電気的に絶縁するという大きな役
割を果している。ここで、この変換用変圧器が他の一般
用交流変圧器と異なるところは、二次側の直流巻線の電
位分担にある。
二次側巻線は電気的に１ノ−イリスタバルブを通じて直
流系統に接続されている為、運用時は常時直流電圧がか
かり、−次側から供給されている交流電圧に直流電圧が
バイアスされている状態となっている。従って、交直変
換用変圧器の絶縁設計には、直流電圧に対づる考慮が必
要であり、高電圧化に伴って増々その必要性が顕著とな
ってきている。
流系統に接続されている為、運用時は常時直流電圧がか
かり、−次側から供給されている交流電圧に直流電圧が
バイアスされている状態となっている。従って、交直変
換用変圧器の絶縁設計には、直流電圧に対づる考慮が必
要であり、高電圧化に伴って増々その必要性が顕著とな
ってきている。
［背景技術の問題点］
従来の交流［有］用の変圧器の絶縁は、インパルス電圧
と交流電圧に対する絶縁を考慮して構成され−３− ていだが、交直変換用変圧器においては、加えて直流電
圧に対する絶縁を考慮する必要があるということは、先
に説明した通りである。ここで、直流電圧に関づる絶縁
を考える−にで最も考慮を要することは、電圧が印加さ
れた時の主１９１分布にある。
と交流電圧に対する絶縁を考慮して構成され−３− ていだが、交直変換用変圧器においては、加えて直流電
圧に対する絶縁を考慮する必要があるということは、先
に説明した通りである。ここで、直流電圧に関づる絶縁
を考える−にで最も考慮を要することは、電圧が印加さ
れた時の主１９１分布にある。
交流電圧では、良く知られている様に絶縁媒体の誘電率
が大きな影響を示す。絶縁媒体として複数の物質が用い
られているところでは、その誘電率比が問題となり、そ
の値に逆比例して電位分布が決っている。直流電圧にお
いては、交流電圧の場合と異なり、電位分布は絶縁媒体
の低効率に左右される。複数の絶縁媒体から構成されて
いるとこめでは、低効率に比例して電位分担が決まる。
が大きな影響を示す。絶縁媒体として複数の物質が用い
られているところでは、その誘電率比が問題となり、そ
の値に逆比例して電位分布が決っている。直流電圧にお
いては、交流電圧の場合と異なり、電位分布は絶縁媒体
の低効率に左右される。複数の絶縁媒体から構成されて
いるとこめでは、低効率に比例して電位分担が決まる。
油入変圧器は、大きく分ｌ′Ｊで紙と油の２種類の絶縁
媒体から構成されているので、交流、直流電圧に対する
電位分布は、絶縁媒体である油と紙の、誘電率比、低効
率比ににって決定される。交流電圧が印加された場合、
浦と油浸紙の誘電率比は、２．２： （３，３〜４．４
）程度であるので、電圧は比誘電率の小さな油隙部分に
片寄って分担さ− ４ − れる。一方、直流電圧が印加された場合は、油と油浸紙
の低効率比が１＋（１０〜１００）程度であるので、交
流の場合とは反対に電圧の大部分が紙に分担されること
になる。
媒体から構成されているので、交流、直流電圧に対する
電位分布は、絶縁媒体である油と紙の、誘電率比、低効
率比ににって決定される。交流電圧が印加された場合、
浦と油浸紙の誘電率比は、２．２： （３，３〜４．４
）程度であるので、電圧は比誘電率の小さな油隙部分に
片寄って分担さ− ４ − れる。一方、直流電圧が印加された場合は、油と油浸紙
の低効率比が１＋（１０〜１００）程度であるので、交
流の場合とは反対に電圧の大部分が紙に分担されること
になる。
以下、この点を第２図及び第３図により具体的に説明す
る。第２図及び第３図は、従来の一般交流用変圧器巻線
の絶縁構成を示す概念図であり、鉄心とタンクを模擬し
た接地電位面１１に取り囲まれて、１つの巻線８が配置
されている変圧器巻線の絶縁構成図を示している。この
巻線８の上端には巻線端部の電界を緩和する為に、絶縁
紙により絶縁されたシールドリンク９が置かれている。
る。第２図及び第３図は、従来の一般交流用変圧器巻線
の絶縁構成を示す概念図であり、鉄心とタンクを模擬し
た接地電位面１１に取り囲まれて、１つの巻線８が配置
されている変圧器巻線の絶縁構成図を示している。この
巻線８の上端には巻線端部の電界を緩和する為に、絶縁
紙により絶縁されたシールドリンク９が置かれている。
また、巻線８と接地電位面１１の間には、油隙を何重に
も仕切って、絶縁耐力を向上させる為のバーリアが配置
されている。このバーリアは、絶縁紙材質からなるプレ
スポードによって作製され、円筒状の絶縁筒１０及びア
ングル状、キャップ状に成形加工された成形絶縁物１２
の組合せから構成されている。また、円筒状の絶縁筒１
ｏの上端と成形絶縁物１２との間には、巻線８の冷却の
為−５− の油をＷＪ環させる油ＩＪ＋出口１３が間口している。
も仕切って、絶縁耐力を向上させる為のバーリアが配置
されている。このバーリアは、絶縁紙材質からなるプレ
スポードによって作製され、円筒状の絶縁筒１０及びア
ングル状、キャップ状に成形加工された成形絶縁物１２
の組合せから構成されている。また、円筒状の絶縁筒１
ｏの上端と成形絶縁物１２との間には、巻線８の冷却の
為−５− の油をＷＪ環させる油ＩＪ＋出口１３が間口している。
この様な変圧器巻線に交流電圧が印加された場合の等電
位面は、第２図中筒号１４で示す如きものとなる。
位面は、第２図中筒号１４で示す如きものとなる。
一方、この変圧器巻線に直流電圧を印加したときの電位
分布を示す等電位面１５の概略は、第３図の様になる。
分布を示す等電位面１５の概略は、第３図の様になる。
なお、この第３図の等電位面１５は、ｈ１算機により詳
細な電界計算を行なった結果を基に記入されている。
細な電界計算を行なった結果を基に記入されている。
この第３図から明らかな通り、先に）ホべた様に、直流
電圧がほとんど絶縁紙から構成されている部分で分担さ
れていることがわかる。即ち、第３図中、円で囲まれた
油排出口１３の部分に注目すると、シールドリングの絶
縁紙に乗っていた等電位面１４が巻線表面の絶縁紙部分
に乗り移っている様子が理解できる。従って、この部分
の絶縁紙に分担される電圧が異常に大きくなり、絶縁上
の弱点となってしまっている。なお、実験的にこのこと
を裏付けるために、同様の構成にて直流電圧に対する絶
縁耐力試験を実施した結果、実際にもこ−６− の部分が弱点となり、絶縁破壊することが確認されてい
る。 。
電圧がほとんど絶縁紙から構成されている部分で分担さ
れていることがわかる。即ち、第３図中、円で囲まれた
油排出口１３の部分に注目すると、シールドリングの絶
縁紙に乗っていた等電位面１４が巻線表面の絶縁紙部分
に乗り移っている様子が理解できる。従って、この部分
の絶縁紙に分担される電圧が異常に大きくなり、絶縁上
の弱点となってしまっている。なお、実験的にこのこと
を裏付けるために、同様の構成にて直流電圧に対する絶
縁耐力試験を実施した結果、実際にもこ−６− の部分が弱点となり、絶縁破壊することが確認されてい
る。 。
［発明の目的１
本発明は、上記の如ぎ従来技術の問題点を解消するため
に提案されたもので、その目的は、直流電圧に耐して十
分高い絶縁耐力を右する巻線端部の絶縁構成を持った交
直変換用変圧器を提供することにある。
に提案されたもので、その目的は、直流電圧に耐して十
分高い絶縁耐力を右する巻線端部の絶縁構成を持った交
直変換用変圧器を提供することにある。
［発明の概要］
本発明の交直変換用変圧器は、従来巻線端部水平方向の
近傍にａ９ ＋ｊられていた油ｊＪｌ出口を、巻線端部
に配置されたシールドリングのほぼ中央部に開［コさせ
、巻線端部のアングル状、キャブ状成形絶縁物から絶縁
筒にか【プて、絶縁紙による開口部のない連続した絶縁
構造を形成させたもので、巻線の水平方向表面が接地電
位面に対して露出づ゛ることがない様にして、巻線表面
の絶縁紙が過大な電位を分担することがない様にしたも
のである。
近傍にａ９ ＋ｊられていた油ｊＪｌ出口を、巻線端部
に配置されたシールドリングのほぼ中央部に開［コさせ
、巻線端部のアングル状、キャブ状成形絶縁物から絶縁
筒にか【プて、絶縁紙による開口部のない連続した絶縁
構造を形成させたもので、巻線の水平方向表面が接地電
位面に対して露出づ゛ることがない様にして、巻線表面
の絶縁紙が過大な電位を分担することがない様にしたも
のである。
［発明の実施例］
以下、本発明の一実施例について図面を参照し−７−
て説明する。
第４図は、本発明に係る交直変操用変圧器の直流絶縁を
考慮した巻線の絶縁構成の一例を示している。なお、前
記第２図、第３図ど同一の部材は、同一符号を付し、説
明は省略する 本実施例において、巻線端部に配置されたシールドリン
ク９ａは、巻線８の内側、外側に配置されているバーリ
アに工作士必要な最小の油隙をあけて内接する様に配置
されている。このシールドリンク９ａのほぼ中央部には
、巻線８端部から垂直方向に向けて、油排出口１３ａが
形成されている。また、このシールドリング９ａ及び巻
線８端部の外周に設けられるギャップ状、アングル状の
成形絶縁物１２ａは、イの下部が絶縁筒１０の端部と重
なり合う様に組合されている。従って、両者の絹合せ部
分には、従来の油排出口の様な間口部が形成されず、こ
れら絶縁筒１０及び成形絶縁物１２ａによって、巻線８
の周囲が接地電位面１１から遮蔽されている。
考慮した巻線の絶縁構成の一例を示している。なお、前
記第２図、第３図ど同一の部材は、同一符号を付し、説
明は省略する 本実施例において、巻線端部に配置されたシールドリン
ク９ａは、巻線８の内側、外側に配置されているバーリ
アに工作士必要な最小の油隙をあけて内接する様に配置
されている。このシールドリンク９ａのほぼ中央部には
、巻線８端部から垂直方向に向けて、油排出口１３ａが
形成されている。また、このシールドリング９ａ及び巻
線８端部の外周に設けられるギャップ状、アングル状の
成形絶縁物１２ａは、イの下部が絶縁筒１０の端部と重
なり合う様に組合されている。従って、両者の絹合せ部
分には、従来の油排出口の様な間口部が形成されず、こ
れら絶縁筒１０及び成形絶縁物１２ａによって、巻線８
の周囲が接地電位面１１から遮蔽されている。
この様な構成を持つ本実施例の変換用変圧器に＝ ８
− おいては、巻Ｋ）Ｊ！ ８の周囲には開口部のない絶縁
紙による絶縁構造が形成されているので、巻線端部水平
方向では巻線が接地電位面に対し露出することがない。
− おいては、巻Ｋ）Ｊ！ ８の周囲には開口部のない絶縁
紙による絶縁構造が形成されているので、巻線端部水平
方向では巻線が接地電位面に対し露出することがない。
従って、その電位は、周囲の絶縁筒１０等によって分担
され、巻線表面の絶縁紙に過大な電位がかかる不都合が
解消される。
され、巻線表面の絶縁紙に過大な電位がかかる不都合が
解消される。
この点は、第４図中に記入した本実施例の装置の等電位
面１５ａからも明らかである。即ち、この等電位面１５
ａは、計算機による詳細な電界計算結果を基にめた直流
電圧電位分布を示すもので、第３図の絶縁構成の時に見
られたシールドリング９から巻線表面の絶縁紙等電位面
の乗り移りが見られない。これは、シールドリンク９ａ
の表面に絶縁紙に東っていた等電位面がシールドリング
９ａに接している絶縁筒１０にスムーズに乗り移ってい
るためである。従って、巻線表面の絶縁紙にいたずらに
電位分］Ｄが集中して、絶縁上の弱点を作ることがない
。
面１５ａからも明らかである。即ち、この等電位面１５
ａは、計算機による詳細な電界計算結果を基にめた直流
電圧電位分布を示すもので、第３図の絶縁構成の時に見
られたシールドリング９から巻線表面の絶縁紙等電位面
の乗り移りが見られない。これは、シールドリンク９ａ
の表面に絶縁紙に東っていた等電位面がシールドリング
９ａに接している絶縁筒１０にスムーズに乗り移ってい
るためである。従って、巻線表面の絶縁紙にいたずらに
電位分］Ｄが集中して、絶縁上の弱点を作ることがない
。
本実施例の変換用変圧器は、実際の直流耐圧を検問する
実験において、第３図示した従来の変圧−９− 器に比べて十分高い絶縁耐力があることが確認されてい
る。
実験において、第３図示した従来の変圧−９− 器に比べて十分高い絶縁耐力があることが確認されてい
る。
［発明の効果１
以上の様に本発明ににれば、巻線が、ｉ＋ｉＴ流電１ｆ
を分担する低効率の大きな絶縁媒体によって取囲まれ、
接地電位面に対して露出づることがイｆくなるので、巻
線端部から側面にかけての等電位面の乗り移りがスムー
ズになり、巻線表面への電イザ１分担の集中を避けるこ
とが可能となり、直流電圧に対しても絶縁耐力の高い交
直変換用変圧器を提供できる効果がある。
を分担する低効率の大きな絶縁媒体によって取囲まれ、
接地電位面に対して露出づることがイｆくなるので、巻
線端部から側面にかけての等電位面の乗り移りがスムー
ズになり、巻線表面への電イザ１分担の集中を避けるこ
とが可能となり、直流電圧に対しても絶縁耐力の高い交
直変換用変圧器を提供できる効果がある。
第１図は交直変換所の結線図、第２図は従来の交流絶縁
構成の変圧器に交流電圧を印加した時の電位分布を示す
巻線絶縁構成図、第３図は、第２図の変圧器に直流電圧
を印加した場合の電位分布を示す巻線絶縁構成図、第４
図は本発明の変換用変圧器の一実施例に対して、直流電
圧を印加した場合の電位分布を示す巻線絶縁構成図であ
る。 ３．４．．５．６・・・交直変換用変圧器、７・・・サ
イ−１０− リスタバルブ、８・・・巻線、９，９ａ・・・シールド
リング、１０・・・絶縁筒、１１・・・接地電位面、１
２゜１２ａ・・・成形絶縁物、１３．１３ａ・・・油排
出口、１４．１５．１５ａ・・・等電位面。 ７３１７代理人弁理士則近憲佑（はが１名）−１１− 第１図
構成の変圧器に交流電圧を印加した時の電位分布を示す
巻線絶縁構成図、第３図は、第２図の変圧器に直流電圧
を印加した場合の電位分布を示す巻線絶縁構成図、第４
図は本発明の変換用変圧器の一実施例に対して、直流電
圧を印加した場合の電位分布を示す巻線絶縁構成図であ
る。 ３．４．．５．６・・・交直変換用変圧器、７・・・サ
イ−１０− リスタバルブ、８・・・巻線、９，９ａ・・・シールド
リング、１０・・・絶縁筒、１１・・・接地電位面、１
２゜１２ａ・・・成形絶縁物、１３．１３ａ・・・油排
出口、１４．１５．１５ａ・・・等電位面。 ７３１７代理人弁理士則近憲佑（はが１名）−１１− 第１図
Claims (1)
- （１） 交直変換用変圧器のサイリスタバルブに接続さ
れる直流側巻線で、巻線の端部に所定の油隙を保って絶
縁紙により絶縁されたシールドリングを配置すると共に
、巻線端部にはアングル状、キャブ状の成形絶縁物を配
置し、巻線の内外周には絶縁筒を配置した巻線において
、 巻線端部の成形絶縁物から絶縁筒にかけて、絶縁紙によ
る開口部のない連続した絶縁構造を形成させ、巻線の水
平方向表面を接地電位面に対して露出することがない様
にしたことを特徴とする交直変換用変圧器。 〈２）巻線端部に配置されたシールドリングが、そのほ
ぼ中央部に油排出口を開口させたものである特許請求の
範囲第１項記載の交直変換用変圧器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59020047A JPS60165707A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | 交直変換用変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59020047A JPS60165707A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | 交直変換用変圧器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60165707A true JPS60165707A (ja) | 1985-08-28 |
Family
ID=12016142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59020047A Pending JPS60165707A (ja) | 1984-02-08 | 1984-02-08 | 交直変換用変圧器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60165707A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012093052A1 (de) * | 2011-01-07 | 2012-07-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Schirmring für eine hgü-transformatorspule oder eine hgü-drosselspule |
| CN102592806A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-07-18 | 江苏宏安变压器有限公司 | 非晶合金干变线圈绝缘结构及去除局部放电信号噪声方法 |
| CN113611499A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-11-05 | 保定天威保变电气股份有限公司 | 一种换流变压器可卸网侧引线对接结构及使用方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5790921A (en) * | 1980-11-27 | 1982-06-05 | Toshiba Corp | Oil immersed transformer |
-
1984
- 1984-02-08 JP JP59020047A patent/JPS60165707A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5790921A (en) * | 1980-11-27 | 1982-06-05 | Toshiba Corp | Oil immersed transformer |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012093052A1 (de) * | 2011-01-07 | 2012-07-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Schirmring für eine hgü-transformatorspule oder eine hgü-drosselspule |
| CN102592806A (zh) * | 2011-12-22 | 2012-07-18 | 江苏宏安变压器有限公司 | 非晶合金干变线圈绝缘结构及去除局部放电信号噪声方法 |
| CN113611499A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-11-05 | 保定天威保变电气股份有限公司 | 一种换流变压器可卸网侧引线对接结构及使用方法 |
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