JPS6112363B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は単相負荷時タツプ切換変圧器、特に鉄
心の主脚に１次巻線、１次タツプ巻線、二次巻線
および３次巻線を配置して構成する単相負荷時タ
ツプ切換変圧器に関する。

〔発明の背景〕

超々高圧の送電系統に使用する変圧器は、ます
ます大容量大形化しており、一般には輸送上の問
題から単相変圧器の複数台を組合せて３相構成す
るようになつている。これら送電系統の単相変圧
器は、電圧調整用のタツプ巻線を有しており、負
荷時タツプ切換器にてタツプ切換を行い、所定の
電圧に調整している。

このような変圧器では、例えば変電所内の電源
用の３次巻線を備えるときには、３次回路の遮断
器の遮断容量を小さくしたり、短絡時の機械力を
考えねばならず、系統運用を良好にするため、変
圧器の３次巻線と１次巻線間或いは２次巻線間の
（特に３次と２次巻線間）の％インピーダンスを
大きくする必要が生じる。これは、変圧器が大容
量化するにしたがい、一定値以上に保たねばなら
ないそのオームインピーダンスが小さくなり、３
次側の短絡容量を制限するのが難しくなるためで
ある。

通常、内鉄形の変圧器においては、３次巻線と
他の各巻線間の％インピーダンスを大きくする手
段としては、次のような方式がある。すなわち、
鉄心の主脚に近い内側から順に、３次、２次、１
次巻線を配置するときに、３次巻線と２次巻線の
間の絶縁距離を調節する方式、または鉄心の主脚
に内側から２次、１次、３次巻線の順に配置する
方式、或いはリアクトルを別に設置する方式があ
る。ところが、第１の方式では各巻線特に１次お
よび２次巻線の直径が大きくなるので、変圧器を
経済的に製作できず、しかも輸送上問題を生ずる
ばかりか、寸法が制約されるため％インピーダン
スを極端に大きくできない。また第２の方式では
巻線の全体寸法は小さくなるが、１次巻線が超々
高圧であるときには、１次と３次巻線間の絶縁寸
法を大きくせねばならず、しかも高圧端子へのリ
ード線の引出しと絶縁が難しくなる。更に第３の
方式では、別個のリアクトルを必要とするので、
製作しにくく不経済である。

このため、％インピーダンスを大きくする必要
のある巻線の単相変圧器では、種々の問題のある
上記の各方式に代えて、第１図または第２図に示
すように構成することが提案されている。

すなわち、第１図の単相負荷時タツプ切換変圧
器では、２つの主脚C₁，C₂と２つの側脚S₁，S₂
を有する単相４脚構成の鉄心１０を用い、この各
主脚C₁，C₂にそれぞれ内側に２次巻線L₁，L₂を
配置し、並列接続して線路側および中性点側の２
次端子ｕ，ｏに至らせ、これらの外側に１次巻線
H₁，H₂を配置して両者間は直列接続し、線路側
および中性点側の１次端子Ｕ，Ｏに至るようにな
つている。この場合、２次巻線Ｔは中性点側の１
次巻線H₂の位置する主脚C₂側のみに配置して３
次端子ａ，ｂを引出し、これによつて他巻線との
間の％インピーダンスを大きくできるようにした
もので、また中性点側の１次巻線H₂に直列に接
続する１次タツプ巻線Ｔ_W1，Ｔ_W2は、主脚C₂に設
けると巻線全体の直径が大となり、輸送限界から
２次巻線L₂と３次巻線Ｔ間の寸法を大きくでき
ず、％インピーダンスを所定値にできぬのを防ぐ
ため、３次巻線Ｔと並列接続する励磁巻線Ｅと共
に一方の側脚S₂に配置してタツプ切換器TC₁，
TC₂によつて切換えるように構成している。（特
開昭53−106422号公報参照） この第１図の方式のものでは、％インピーダン
スを大きくするために１次タツプ巻線Ｔ_W1，Ｔ_W2
と励磁巻線Ｅとを、側脚S₂部分の断面が矩形であ
るのを絶縁物や非磁性体で円形に成形した上で配
置せねばななず、製作を容易に行えないばかりか
全体寸法が大きくなる不都合があり、更に重要な
ことには、１次タツプ巻線Ｔ_W1，Ｔ_W2に電流が流
れると、その分だけ各主脚C₁，C₂側の容量が増
減することになり、タツプ切換器TC₁，TC₂にて
切換えるタツプによつて、１次、２次巻線間の％
インピーダンスが大幅に変化してしまい、変圧器
の利用率が悪くなる欠点がある。

上記の欠点をさけるため、第２図に示すもので
は第１図と同様に鉄心１０の各主脚C₁，C₂に、
１次巻線H₁，H₂および２次巻線L₁，L₂を配置し
て所定の結線を行わせ、中性点側の１次巻線H₂
の位置する主脚C₂に、１次巻線に連らなり、タ
ツプ切換器TCで切換える１次タツプ巻線Ｔ_Wを配
置すると共に、この最外側に３次巻線Ｔを配置せ
しめ、これによつて２次および３次巻線間の寸法
を大きくして％インピーダンスを増す方式であ
る。（特開昭53−4528号公報参照） この第２図の方式では、中性点側の１次巻線
H₂の端部に高い電圧が出ることになるし、１次
タツプ巻線Ｔ_Wが３次巻線Ｔの内側となるのでタ
ツプリード線の引出しが困難となるなどの欠点を
有する。また、この場合には変圧器が大容量であ
ると、使用する負荷時タツプ切換器の容量を考え
て回路を２並列とし、電流を分割する必要がある
が、この分割は上下を並列に使用する線路側の１
次巻線H₁の上下端をそのまま引廻し、２本の並
列導体で作つた中性点側の１次巻線H₂と別々に
接続せねばならず、１次タツプ巻線Ｔ_Wも並列回
路とするため、リード線の本数も増大する欠点が
ある。

〔発明の目的〕

本発明の単相負荷時タツプ切換変圧器の目的
は、タツプ巻線からのタツプリード線の引出しが
容易で、しかも各巻線間の％インピーダンスの大
きなものを小形化して容易に製作できるようにす
ると共に、タツプ切換によつても％インピーダン
スの変動を少くすることにある。

〔発明の概要〕

本発明では、２つの主脚と２つの側脚を有する
単相４脚構成の鉄心を用い、この各主脚に、１
次、２次、３次巻線更には１次タツプ巻線を配置
する際、３次巻線を線路側となる２次巻線が位置
する一方の主脚の最内側に配置し、１次タツプ巻
線を中性点側の１次巻線が位置する他方の主脚の
最外側に配置して構成することを特徴としてい
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を従来と同一部分を同符号とした
第３図に示す各実施例を用いて説明する。

本発明の単相負荷時タツプ切換変圧器の基本構
成を示す第３図は、２つの主脚C₁，C₂と２つの
側脚S₁，S₂を有する単相４脚構成の鉄心１０を用
い、この各主脚C₁，C₂に内側から２次巻線L₁，
L₂と、１次巻線H₁，H₂をそれぞれ組合せて配置
し、各２次巻線L₁，L₂間は並列接続して２次端
子ｕ，ｏに至るようになしており、また２つの主
脚C₁，C₂に位置して上下並列構造の１次巻線
H₁，H₂は線路側の１次端子Ｕ側である１次巻線
H₁と、中性点側の１次端子Ｏ側である１次巻線
H₂とが直列関係になるように接続されている。

その上、他巻線との間の％インピーダンスを増
大させるため、３次巻線Ｔは線路側の１次巻線
H₁の位置する主脚C₁の最内側に配置している。
そしてまた、段絶縁の中性点側１次巻線H₂に連
らなる１次タツプ巻線Ｔ_W1，Ｔ_W2は、主脚C₂の最
外側に上下に離して配置せしめ、タツプ選択器
TC₁，TC₂によつてそれぞれタツプを選択するよ
うにしている。

このようにすれば、線路側および中性点側の各
１次巻線を配置している主脚C₁，C₂の巻線数を
いずれも３巻線とすることができるので、各主脚
C₁，C₂への巻線配分を適正化してほぼ等しくす
ることもでき、製作を容易にして小形化すること
ができる。また、主脚C₁においては２次巻線L₁
と３次巻線Ｔ間の寸法を十分に大きくすることが
できるので、これら間の％インピーダンスも十分
に大となる。この場合、１次・２次巻線間の％イ
ンピーダンスは、段絶縁の中性点側である１次巻
線H₂と２次巻線L₂間の寸法を大きくすることで
任意に調整することができ、線路側である１次巻
線H₁と２次巻線L₁間は、絶縁上きまる最小寸法
でよいから、２次巻線L₁と３次巻線Ｔ間の寸法
が十分にとれることになる。

更に、本方式線路側の１次巻線H₁と２次巻線
L₁、中性点側の１次巻線H₂と２次巻線L₂間の容
量比を変え、例えば線路側の容量を中性点側の容
量より小さくすれば、線路側の１線H₁，L₁が小
となるから、これによつて２次巻線L₁と３次巻
線Ｔ間の寸法を大として％インピーダンスを調節
することも可能であるし、３次巻線Ｔを最外側に
配置して、２次巻線L₁との間を大きくして調節
することもできる。

一方、本方式の構造においては、１次タツプ巻
線Ｔ_W1，Ｔ_W2が主巻線である１次巻線H₂と２次巻
線L₂、に隣接して最外側に配置されているの
で、タツプリード線の引出構造が簡単になり、ま
たタツプ切換器TC₁，TC₂によるタツプ切換で
も、１次・２次巻線間の％インピーダンスも殆ん
ど変化しないし、また２次・３次巻線間や１次・
３次巻線間の％インピーダンスも変化することが
なくなる。

本発明の変圧器に用いる１次タツプ巻線Ｔ_W1，
Ｔ_W2は、第３図の実施例においては同一主脚の最
外側に２つを上下に対向させるもので示している
が、この構成に限らず使用できるし、１次巻線も
上下並列構成に限らず使用できることは勿論であ
る。

〔発明の効果〕

本発明の如く単相負荷時タツプ切換変圧器を構
成すれば、３次巻線が線路側の１次巻線及び２次
巻線と共に一方の主脚の最内側に、また１次タツ
プ巻線が中性点側の１次巻線及び２次巻線と共に
他方の主脚の最外側にの如く、それぞれ分けて配
置されるので、各主脚はいずれも３巻線配置とな
るから巻線配分が良好にできるので、各巻線間の
％インピーダンスの大きな変圧器を小形化して容
易に製作することができる。また、中性点側の主
脚の最外側のみにタツプ巻線を配置するようにし
たので、タツプリード線の引出し構成や絶縁構造
がより簡単にできるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ従来の単相負荷
時タツプ切換変圧器を示す巻線配置図、第３図は
本発明の単相負荷時タツプ切換変圧器の一実施例
を示す巻線配置図である。 １０…鉄心、C₁，C₂…主脚、S₁，S₂…側脚、
H₁，H₂…１次巻線、L₁，L₂…２次巻線、Ｔ…３
次巻線、Ｔ_W1，Ｔ_W2…１次タツプ巻線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ２つの主脚と２つの側脚を有する単相４脚構
   成の鉄心と、前記鉄心の各主脚にそれぞれ配置し
   て並列接続する２次巻線と、前記各２次巻線の外
   側にそれぞれ配置して直列接続する線路側及び中
   性点側の１次巻線とを備え、前記１次巻線に連ら
   なる１次タツプ巻線及び３次巻線は、前記鉄心の
   １つの主脚に配置するもにおいて、前記３次巻線
   は線路側となる１次巻線が位置する一方の主脚の
   最内側に配置し、前記１次タツプ巻線は中性点側
   となる１次巻線が位置する他方の主脚の最外側に
   配置して構成したことを特徴とする単相負荷時タ
   ツプ切換変圧器。