JPS62230320A - タツプ切換変圧器 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はタップ切換変圧器に係り、特に変圧器タップ巻
線部分の雷サージによる過電圧からの保護とタップ巻線
の極性を切換えるときのフロート状態を防止するに好適
なタップ切換変圧器に関するものである。

〔従来の技術〕

近年超高電圧が実用化され、タップ切換変圧器も、５０
　Ｇ／２３０ｋＶ、　　４００／１１５ｋＶなどの１超
高圧間の連系用として用いられる例が多くなっている。

このよ５に用いられるタップ切換変圧器において、高圧
線路端子または中圧線路端子からの雷サージの侵入によ
るタップ巻線への移行電圧からタップ巻線を保護する手
段としては、特公昭６Ｇ−９４１０号に記載されている
ように、タップ巻線に酸化亜鉛素子よシなるサージ抑制
素子を並列に接続したものがある。

それでは、第５図に示すタップ切換変圧器の具体例を参
照しながら、さらに詳説する。

第５図はタップ切換変圧器の例を単巻変圧器の単相器で
示す図である。図において、１は一次端子、２は二次端
子、３は中性点端子、４は直線巻線、５は分路巻線、６
はタップ巻線、７はタップ切換器、８は極性切換器、９
はタップ端子である。

タップ巻線６は二次端子２の側に設けられている。

この変圧器の例は二次電圧を切換える方式であるが、−
次電圧を切換える場合でも、同様に二次端子２側にタッ
プ巻線が設けられる。

また、その構成は、第６図に示すように、鉄心２０より
、同心状に内径側から、タップｉ線６゜分路巻線５．直
列巻線４の順に巻回されている。

第５図において、タップ切換７がタップ端子９１に接続
された状態で極性切換器８を切換えると、切換動作中に
タップ巻線はフロート状態となる。このフロート状態で
のタップ巻線６０対地電位Ｖ！は、第６図に示すように
、下記（１）式で示される。

ここで。

ｖ！：フロート状態でのタップ巻線対地電位ｖ！　：分
路巻線（二次線路）端子電位ｖｌ：ｌ：タラ線の最大タ
ッグ間電位 Ｃｗ：分路巻線とタップ巻線間の静電容量Ｃ１：タップ
巻線と対地間の静電容量 そして、Ｃ罵とＣｗは、はぼ同一となることからＣｚ＝
Ｃｗとすれば、極性切換器８の端子間（８１−８２，８
ｌ−８３）には。

という過大な電位差が生じることになり、極性切換器８
で絶縁破壊を生じる。

〔発明が解決するための問題点〕

しかしながら、タップ巻線の極性を切換えるとき、タッ
プ巻線がフロート状態となシ、タップ巻線の対地電位が
巻線間および対地間の静電容量で決まる電位に移動する
ため、タップ切換装置の極性切換器部分に過大な電圧が
発生し、タップ切換装置の絶縁破壊が生じることについ
ては、特に配慮されていなかった。

本発明の目的は、変圧器タップ巻線部分の雷サージによ
る過電圧からの保護とタップ巻線の極性を切換えるとき
のフロート状態を防止するためにタップ部分の絶５ｔｆ
ｃ低減するとともにタップ切換装置を含めた絶縁信頼性
を向上し、機器を小形化できるタップ切換変圧器を提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決し、上記目的を達成した本発明は、変
圧器巻線と、前記変圧器巻線に接続され複数のタップを
有するタップ巻線部分と、前記タップ巻線部分のタップ
を切換えるタップ切換器とを備えてなるものにおいて、
複数のす＝ジ抑制素子を設け、これらのサージ抑制素子
の各端をそれぞれタップ巻線の各一端に接続し、該サー
ジ抑制素子の各端子を変圧器巻線側端子に接続してなる
ことｔ−特徴とする。

〔作用〕

雷サージによる過電圧からの保護は少なくとも二個のサ
ージ抑制素子がタップ巻線に並列となることで対処する
とともに、常規運転時でのタップ切換でのタップ巻線の
極性を反転すべく切換える時のフロート状態を防止する
ために、前記両サージ抑制素子の他端がタップ巻線の電
位と同一電位である変圧器主巻線側端部あるいは線路側
の端子に接続したものである。

このサージ抑制抵抗素子は酸化亜鉛Ｚｎ０ｆ：主成分と
して各種の酸化物を混合し焼成したもので、高い非直線
特性を有しており、Ｉ＝（Ｖ／Ｃ）”（工：電流、ｖ：
電圧、Ｃ：静電容量）の如く、電圧−電流特性を示せば
、α＝１５〜５０という高い非直線性を有している。し
たがって、常規運転状態の電圧では、きわめて小さな抵
抗分漏れ電流（数十μＡ程度）しか電流が流れず、雷サ
ージによるタップ巻線の移行電圧に対しては、ＺｎＯ素
子に雷サージ電流（ａ万人＠度）が流れても、充分低い
電圧に抑制することができる。さらにタップ巻線がフロ
ート状態となシ対地電位が移動し、ＺｎＯ素子に充電電
流（数ｍＡ程度）が流れた場合、その充電電流の変化に
対し、ＺｎＯ素子の附子電圧は、はぼ一定電圧と々ると
いう、極めて良好な特性を有するフロート防止抵抗素子
として作用することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は単巻変圧器の単相の場合を示す結線図である。

第１図において、−次端子１は直列巻線４の一端に接続
され、この直列巻＠４の他端は分路巻線５に接続され、
その分路巻線５との接続点側に、タップ巻線６が極性切
換できるように極性切換器８を介して巻線６の両端部に
接続されている。タップ巻線６の巻回数は、タップ切換
電圧中に必要な巻回数の１／２ですむことになる。中性
端子３は分路巻線５の他端に接続されている。

二次端子２は、図には示していないが、切換開閉器とタ
ップ選択器からなるタップ切換器７を通して、タップ端
子９に接続される。高い非直線特性を有する酸化亜鉛素
子よシなる雷サージ抑制兼フロート防止抵抗素子１０１
および１０２を直列接続したものを、タップ巻線６の最
大タップ間に挿入する。さらに甫サージ抑制兼フロート
防止抵抗素子１０１と１０２の接続点を分路巻線端÷５
１に接続する。

本実施例によれば、二次端子２から雷サージが侵入した
場合、最大タップ間には第２図の曲線１０で示すＶ−Ｉ
特性で決まる電圧に抑制される。

またタップ切換器７がタップ端子９１に接続された状態
で、極性切換器８を切換える時、雷サージ抑制兼フロー
ト防止抵抗素子１０１および１０２には、第３図で示す
回路で決まる充電電流が流れ、第２図の曲線１０で示す
Ｖ−Ｉ特性で決まる電圧ｉ分路巻線端５１とタップ巻線
６との間の電位差となる。この電位差が、使用するタッ
プ切換装置の極性切換器８の絶縁耐力以下となるように
フロート防止抵抗素子１０１および１０２の特性を選択
しておくことにより、極性切換器８の絶縁破壊を防止す
るととが可能となる。

８４図は本発明の他の実施例を示す回路図である。

この他の実施例が前の実施例と異なるところは、フロー
ト防止抵抗素子１０１と１０２の直列回路の接続点と、
タップ巻線６の中性点との間にフロート防止抵抗素子１
０３を接続した点である。

このような実施例によっても上記実施例と同様な作用、
効果に奏する。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、雷サージによるタッ
プ巻線移行電圧を抑制するとともに、タップ巻線の極性
を切換えるときのタップ巻線のフロート状態を防止し、
極性切換器の絶縁耐力以下の電位に押えることができる
ので、タップ部分の絶縁を低減するとともに絶縁信頼性
を向上し、さらに常規運転状態での、雷サージ抑制兼フ
ロート防止抵抗素子に流れる電流をきわめて小さな抵抗
分漏れな流に押えることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は本発
明のタップ切換変圧器の実施例に使用する非直線性素子
の電圧−電流特性を示す特性図、第３図は本発明のフロ
ート防止手段を説明するために示す原理的説明図、第４
図は本発明の他の実施例を示す回路図、第５図は通常の
タップ切換変圧器を示す結線図、第６図は第５図の巻線
配置を示す説明図である。 １・・・−次端子、２・・・二次端子、３・・・中性点
端子、４・・・直列巻線、５・・・分路巻線、６・・・
タップ巻線、７・・・タップ切換器、訃・・極性切換器
、９・・・タツプト１子、２０・・・鉄心、１０１，１
０２，１０３・・・雷ｌサージ抑制兼フロート防止抵抗
素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、変圧器巻線と前記変圧器巻線に接続され複数のタッ
   プを有するタップ巻線部分と、前記タップ巻線部分のタ
   ップを切換えるタップ切換器とを備えてなるものにおい
   て、複数のサージ抑制素子の各一端をそれぞれタップ巻
   線の各一端に接続し、前記複数のサージ抑制素子の他端
   を変圧器巻線側端子に接続してなることを特徴とするタ
   ップ切換変圧器。 ２、特許請求の範囲第１項において、複数のサージ抑制
   素子の各一端は、タップ巻線の両端に接続してなること
   を特徴とするタップ切換変圧器。 ３、特許請求の範囲第１項において、複数のサージ抑制
   素子の各一端は、タップ巻線の両端および中性点に接続
   してなることを特徴とするタップ切換変圧器。 ４、特許請求の範囲第１項において、サージ抑制素子は
   、Ｉ＝（Ｃ／Ｖ）＾α、ただし、Ｉは電流、Ｖは電圧、
   Ｃは静電容量、α＝１５〜５０、の酸化亜鉛素子で構成
   されたことを特徴とするタップ切換変圧器。