JPS6214083B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は大容量単相単巻変圧器に関するもの
で、その目的とするところは単相単巻変圧器の重
量を減少させると共に小型化し、輸送限界容量拡
大を図ることにある。

500KV以上の超々高圧送電では変圧器の単器容
量が大形化し、内陸に設置される変電所では鉄道
や道路における輸送寸法および輸送重量上の制約
から一般に単相器単位で構成され、さらにはそれ
を分割して輸送単位を小さくし、輸送制限に対処
している場合が多いことは周知のところである。

これら超々高圧変圧器では特に絶縁信頼性を重
視するところから変圧器中身は工場試験で検証さ
れた状態を保つたまま組立輸送し、据付現地で再
組立することが望ましく、上記のように輸送条件
が悪く、単相器３台で１バツクを構成できない場
合は工夫を凝らして複数個の単位に分割し、単位
毎に組立輸送を行ない、現地で単相器として油入
ダクト等により接続して組合せる方法がとられて
いる。

第１図は代表的な単相単巻変圧器の中身構成図
である。第１図において、鉄心脚５１のまわりに
内側から三次低圧巻線３１、分路巻線２、直列巻
線１の３つの巻線が巻装され、タンク６１内に収
納されている。また他方のタンク６２には鉄心脚
５２のまわりにタツプ巻線４および励磁巻線３２
が巻装されて収納されている。ここでＵは直列巻
線１の高圧線路端側端子、ｕは分路巻線２の中圧
線路端側端子、ｖは中性点端子を示し、ａ，ｂは
三次低圧巻線８１の両端子を示している。タンク
６内の直列巻線１は分路巻線２と中圧線路端ｕで
直列接続され、分路巻線２の中性点側はタンク６
２内のタツプ巻線４に油入ダクト７３を介して直
列接続されている。

またタンク６２内のタツプ巻線４の励磁用とし
ての励磁巻線３２の両端はタンク６１内の低圧巻
線３１の両端に油入ダクト７１，７２を介して並
列接続されている。

そして容量が大きくなると鉄心脚数を多くして
複数脚に各巻線を巻装して互いに並列接続した
り、あるいは一部の巻線は鉄心の複数脚に分割し
て巻装し直列接続したりして輸送寸法の縮小、あ
るいは所要の巻線間インピーダンスを得たりして
いる。

ところが最近の電力需要の伸びあるいは立地条
件の制約などからますます単器あたりの容量増加
が要求されるようになつてきており、1000KV級
の超々高圧変圧器も具体的な検討、試作の段階に
なつてきている。

このような高電圧化、大容量化の要求に対して
上述のような構成ではそれほど輸送寸法が小さく
ならず、輸送制約上限度が生じる欠点があつた。

また第１図の場合、タツプを変えることにより
磁束密度が変化し、それにつれて三次電圧も変化
してしまい、安定した三次電圧をうることができ
なかつた。

本発明は上述の点を考慮してなされたもので、
過酷な輸送制限に対しても、小形、軽量の構成と
して変圧器容量の輸送限界の拡大を図ることので
きる単相単巻変圧器を提供することを目的とす
る。

以下本発明を第２図に示す実施例について説明
する。第２図において、鉄心５１と、この鉄心５
１に巻装された直列巻線１および分路巻線２１を
一方のタンク６１内に収納し、他方のタンク６２
には鉄心５２とこの鉄心５２に巻装されたタツプ
巻線４、三次低圧巻線３および励磁巻線２２を収
納して構成する。タンク６１内の直列巻線１と分
路巻線２１は中圧線路端で直列接続され、分路巻
線２１の中性点側端子はタンク６２内のタツプ巻
線４に油入ダクト７２を介して直列接続されてい
る。またタンク６２内のタツプ巻線４および三次
低圧巻線３の励磁用としての励磁巻線２２は一端
が中圧線路端ｕに油入ダクト７１を介して接続さ
れ、他の一端は中性点ｖに接続されている。

次に上記のように構成した本発明の単相単巻変
圧器の作用について説明する。周知のように変圧
器の大きさを決める大きな要因は巻線の容量、す
なわち大きさとその巻線と他巻線間、あるいは鉄
心、タンクなどの接地電極との間に必要な絶縁距
離である。

一般に超々高圧系統ではその力率調整、系統安
定度向上のため系統にリアクトル、コンデンサ等
の調相設備を設けることが多く、この場合これら
のリアクトル、コンデンサは三次低圧巻線に接続
されることが多い。そして多くの場合、三次低圧
巻線容量としては一次、二次容量の30〜33％程度
が要求されることが普通である。

またタツプ巻線の容量は通常直列巻線あるいは
分路巻線容量の10％程度である。

従つて第１図に示すような構成ではタンク６２
内には小容量かつ低電圧であるタツプ巻線４と励
磁巻線３２のみしかないため、大容量かつ高電圧
である直列巻線１や分路巻線２および三次低圧巻
線３１を収納しているタンク６１に比べて非常に
小さく、変圧器輸送制限の拡大を図る上では不合
理な構成となつている。

ところが、第２図に示す本発明のように、三次
低圧巻線３を、タツプ巻線４が存在するタンク６
２内に収納し、励磁巻線２２を三次低圧巻線では
なく、中圧巻線である分路巻線２１に接続するこ
とにより、タンク６１内は直列巻線１と分路巻線
２１のみとなり、三次低圧巻線がなくなるため鉄
心から三次低圧巻線までの寸法と三次低圧巻線の
寸法の和の値だけタンク６１は小さくできる。ま
た同じ大きさのタンクならば直列巻線１および分
路巻線２１の容量を増加できる。

一方、タンク６２は三次低圧巻線３が収納さ
れ、また励磁巻線容量は、タツプ巻線４と三次低
圧巻線３の両巻線を励磁する必要があるため、従
来構造の場合よりも大きくなり、さらに励磁巻線
２２はタンク６１内の分路巻線２１に接続されて
いるため他巻線間およびタンク接地電極からの絶
縁寸法を大きくしなければならないが、もともと
タンク６２はタンク６１に比べて小さかつた為、
両タンクの大きさに釣り合いがとれ、輸送寸法、
輸送重量の適正化を図ることができる。

また第１図の場合二次、三次間のインピーダン
スはその巻線配置から一次、二次間のインピーダ
ンスが指定された場合、その値の範囲に自由度が
少なく、ほぼ一義的に決まつてしまい、三次容量
が大きい場合三次しや断器容量が現有のしや断器
定器を上回ることが考えられる。このような場
合、三次回路に限流リアクトルを挿入するとか三
次回降電圧を高くする等の対策が考えられるが、
いずれも大きな短所となる。

ところが本発明によれば二次、三次間インピー
ダンスは、第２図のタンク６２においては、二
次、三次間は二巻線変圧器とみなすことができる
ことから任意に選択し、三次しや断器容量に見合
つたインピーダンスに設定することができる。

さらに第１図に示す従来構成の場合、タツプを
切換ることにより三次電圧も変動してしまうが、
第２図に示す本発明による構成では励磁巻線２２
の電圧が中圧電圧に等しく、一般に電力会社で採
用される高圧側電圧調整に対しては一定の励磁と
なり、高圧タツプ調整を行なつても一定な三次電
圧を得ることが可能となる等多くの利点を有す
る。

なお上記実施例では巻線を鉄心の１脚に巻装し
て夫々タンク６１，６２内に収納したものについ
て説明したが、巻線を分割して鉄心の複数脚に巻
装して構成したり、あるいは各タンクの少なくと
も一方を更に分割して巻線を鉄心の１脚ないし複
数脚に巻装し夫々別々のタンクに収納して構成し
ても、上述の利点は何ら失なわれることはない。
また直列巻線を複数脚に分割して直列接続して構
成することもできる。

更に両タンク６１，６２を連結する油入ダクト
７１内を通して励磁巻線２２と分路巻線２１を接
続しているが、このとき中圧ブツシングｕはいず
れのタンクから引き出してもよ。

以上のように本発明は直列巻線と分路巻線を１
つの鉄心に巻装し、タツプ巻線、三次低圧巻線、
励磁巻線の三巻線を別の鉄心に巻装し、夫々別の
タンクに収納して単相単巻変圧器を構成したの
で、大容量単相単巻変圧器を小形、軽量化して輸
送寸法を適正化し、変圧器輸送限界容量の拡大を
図ることができる。またタツプの位置に関係なく
一定の三次電圧を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の代表的な単相単巻変圧器の中身
構成図、第２図は本発明による単相単巻変圧器の
中身構成図である。 １……直列巻線、２，２１……分路巻線、３，
３１……三次低圧巻線、４……タツプ巻線、２
２，３２……励磁巻線、５１，５２……鉄心また
は鉄心脚、６１，６２……タンク、７１，７２，
７３……油入ダクト、Ｕ……直列巻線の高圧線路
端側端子、、ｕ……分路巻線の直列巻線側端子ま
たは中圧線路端子、ａ，ｂ……三次低圧巻線の端
子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一方のタンク内に鉄心、およびその鉄心の脚
   に巻装された直列巻線と分路巻線を収納し、他方
   のタンク内に鉄心およびその鉄心の脚に巻装され
   た三次低圧巻線、タツプ巻線および励磁巻線を収
   納し、前記直列巻線と分路巻線とは中圧線路端に
   て直列接続し、前記タツプ巻線は分路巻線の中性
   点側端子と中性点の間で分路巻線と直列接続し、
   前記励磁巻線を中圧線路端と中性点の間に接続し
   たことを特徴とする単相単巻変圧器。 ２ 少なくとも一方のタンク内に収納された巻線
   を分割して鉄心の複数脚に巻装したことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の単相単巻変圧
   器。 ３ 直列巻線および分路巻線を収納するタンク並
   びに三次低圧巻線、タツプ巻線および励磁巻線を
   収納するタンクの少なくともいずれか一方を複数
   個で構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の単相巻線変圧器。