JPS6240415Y2 - - Google Patents

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JPS6240415Y2
JPS6240415Y2 JP1979132486U JP13248679U JPS6240415Y2 JP S6240415 Y2 JPS6240415 Y2 JP S6240415Y2 JP 1979132486 U JP1979132486 U JP 1979132486U JP 13248679 U JP13248679 U JP 13248679U JP S6240415 Y2 JPS6240415 Y2 JP S6240415Y2
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JP
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voltage
winding unit
leg
winding
iron core
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は超々高圧送電系統に用いられる。低圧
三次巻線及び極性切替方式の高圧タツプ巻線を有
する単相変圧器または多相変圧器を構成する複数
台の単相変圧器に関するものである。
送電々圧の高圧化に伴い変圧器容量も大きくな
り、工場より据付場所への運搬にも種々の制約を
受けることとなつてきている。特に鉄道輸送の場
合、トンネル、プラツトホーム等により重量制限
はもとより高さ及び幅方向の制限を受けることが
多い。このため変圧器巻線には種々の工夫がなさ
れている。第1図及び第2図は従来の変圧器巻線
構成を示したものである。第1図は単相2脚鉄心
の3個の主脚5A,5B,5Cにそれぞれ鉄心側
から低圧三次巻線単位3A,3B,3C、中圧巻
線単位2A,2B,2C、高圧巻線単位1A,1
B,1Cを巻装し、また一方の側脚6には励磁巻
線3D、極性切換方式の高圧タツプ巻線4を巻装
し、かつ3個の主脚の対応する巻線同志を並列に
接続するとともに、励磁巻線3Dは低圧三次巻線
3A,3B,3Cと並列に、また高圧タツプ巻線
4は高圧巻線1A,1B,1Cの中性点側に直列
に接続している。このように構成すれば、各巻線
を1個ずつで巻装するよりも、鉄心及び巻線の寸
法を縮小出来るので、変圧器の長さは長くなるも
のの、幅寸法が大幅に縮小出来、鉄道輸送におけ
る幅寸法制限の克服に有効な手段となる。
しかし第1図に示す変圧器巻線構成においては
次のような欠点があつた。すなわち、一般に低圧
三次巻線は、大容量器になるほどその適用される
回路のしや断容量の制限から他の高圧巻線及び中
圧巻線、とりわけ中圧巻線との間のインピーダン
スを増大させることが望まれているが、第1図の
構成ではどうしてもそのインピーダンスが小さく
なりがちであつた。インピーダンスは巻線間の間
隙を拡げれば大きくなるが、第1図の中圧巻線単
位2A,2B,2Cと低圧三次巻線単位3A,3
B,3Cとの間の間隙を拡げると、それに従い高
圧巻線単位1A,1B,1Cの直径も増大し、輸
送制限上の幅寸法を超過してしまうこととなる。
このような欠点を除去するものとして第2図に
示す構成がある。すなわち、第2において単相5
脚鉄心の3個の主脚5A,5B,5Cのうち第
及び第の主脚5A,5Bにはそれぞれ鉄心側か
ら中圧巻線単位2A,2B、高圧巻線単位1A,
1Bを巻装し、第の主脚5Cには鉄心側から低
圧三次巻線単位3C、中圧巻線単位2C、高圧巻
線単位1Aを巻装し、一方の側脚6には励磁巻線
3D、高圧タツプ巻線4を巻装し、且つ第脚及
び第脚の高圧巻線単位1A,1Bを並列接続
し、その中性点側と第脚の高圧巻線単位1Cを
直列接続し、その中性点側高圧巻線単位1Cと高
圧タツプ巻線4を直列接続し、更に3個の中圧巻
線単位2A,2B,2Cを並列接続し、第脚の
低圧三次巻線3Cと側脚の励磁巻線3Dを並列接
続して構成するものである。
この構成によれば第1図の構成に比べ中圧−低
圧三次線間のインピーダンスは約3倍となる。し
かしながら第2図の構成には欠点がある。すなわ
ち、第3図に最低タツプ7、中央タツプ8、最高
タツプ9におけるそれぞれの漏れ磁束分布を示し
たように各タツプ7,8,9における各鉄心脚の
漏れ磁束による巻線間インピーダンスの変化幅が
大きいことであり、これは電力系統運用上好まし
くないことである。
本考案は上記事情に鑑みて、従来の第1図及び
第2図の構成の長所を保つたままで、各タツプに
おける巻線間インピーダンスの変化幅を小さく
し、また中圧−低圧三次巻線間のインピーダンス
をさらに大きくしかつ第脚の容量を第脚の容
量より大きくすることにより、全体の寸法を小形
にして軽量化出来る単相変圧器を得ることを目的
としたものである。以下本考案の一実施例を図面
を参照して説明する。
第4図において、3個の主脚と2個の側脚を有
する単相5脚鉄心の第の主脚5Aの中圧巻線単
位2Aと第の主脚5Bの中圧巻線単位2Bを直
列接続し、その直列接続した中圧巻線単位2A,
2Bと第の主脚5Cの中圧巻線単位2Cを並列
接続し、且つ第の主脚5Cの巻線配置を鉄心側
より低圧三次巻線単位3C、高圧巻線単位1C、
中圧巻線単位2Cの順に巻装するようにしたもの
で、他の構成は第2図と同じである。以下に第4
図の巻線構成が第2図のそれに比べて、各タツプ
によるインピーダンスの変化幅が小さい理由につ
いて説明する。
大容量変圧器のインピーダンスはほぼリアクタ
ンス分に等しい。すなわちインピーダンスは巻線
内および主間隙中に蓄えられる磁気エネルギーに
比例し次式で表わされる。
%IZ≒%IX∝∫B2dV ここで %IZ:パーセントインピーダンス %IZ:パーセントリアクタンス B:巻線および主間隙各部の磁気密度 V:巻線および主間隙各部の体積 上式からわかるように、インピーダンスを変化
させるには∫B2dVを変化させなければならない
が、これには一般に磁束密度Bを主に変化させる
方法が知られている。磁束密度は変圧器の巻線を
流れる電流の大きさに比例する。前述したよう
に、第3図は第2図の巻線構成に対応する各鉄心
脚における巻線間の漏れ磁束分布を示しており、
巻線間のインピーダンスの大きさは磁束分布線に
囲まれる2乗面積∫B2dVに比例する。図から明
らかなように、最高タツプ9においては第1の主
脚5A、第の主脚5B、ともにそれぞれ磁束分
布は最低で、また第の主脚5Cにおいても中圧
−低圧三次巻線間の(−)側の磁束分布が(+)
側の磁束分布を相殺し磁束分布は最小となる。反
対に最低タツプ7においては第1の主脚5A、第
の主脚5B、第の主脚5Cともに磁束分布7
は最大となつている。
これら各鉄心脚の漏れ磁束を総合すると各タツ
プにおける巻線間インピーダンスの変化は第6図
のA曲線の如くなり、タツプ位置により大幅に変
化する。これに対し本考案の実施例である第4図
の巻線構成による巻線間の漏れ磁束分布は第5図
に示す如くなり、最高タツプ9においては、第
、第の主脚5A,5Bの磁束分布9は第3図
と同様に最小であるのに対し第の主脚5Cの磁
束分布9は高圧巻線単位1Cと中圧巻線単位2C
の位置が入れ替つたことにより磁束分布が(+)
側から(−)側に反転し、且つ高圧巻線単位1C
と低圧三次巻線3C間の磁束分布が加わつて最大
である。また最低タツプにおいては、第、第
の主脚5A,5Bの磁束分布7は最大であるのに
対し、第の主脚5Cの磁束分布7は低圧三次巻
線3Cを流れる電流がタツプ巻線4の極性切換に
より反転することによる(+)側の磁束分布と相
殺されて最小となる。
以上のように各タツプとも第3の主脚5Cの巻
線配置の改善により互いに磁束分布の変化を相殺
しあつており、これらを総合すると各タツプによ
る巻線間のインピーダンス変化は第6図のB曲線
に示すごとく平坦になる。
さらに第脚の巻線配置から明らかなように、
中圧−低圧巻線間距離はその間に中性点側高圧巻
線単位1Cを介しているため、例えば第2図の場
合に比べると2倍以上大きくなる。反対に第脚
の高圧−低圧巻線間距離は小さくなるが、高圧−
低圧巻線間インピーダンスは、第、第脚分も
加わるので十分大きくなり問題にならない。
一方、第脚に巻装された中圧巻線単位2Bは
第脚に巻装された中圧巻線単位2Aより低い電
圧を分担するので、第脚の中圧巻線単位2Bの
方が絶縁が容易となる。よつて第脚に比べて第
脚の中圧巻線単位をより大きくできることとな
り結果として第脚の容量を第脚の容量より大
きく出来ることとなる。
以上説明したように本考案によれば、各タツプ
におけるインピーダンスの変化を、従来構造のも
のより大幅に小さく出来、また中圧−低圧巻線間
のインピーダンスをさらに大きくし、かつ第脚
の容量を第脚の容量より大きくすることにより
全体の寸法を小形にして軽量化した単相変圧器を
得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図はそれぞれ従来の単相変圧器の
巻線の配置及び結線を示す構成図、第3図は第2
図の巻線構成に対応する高圧−低圧巻線間の漏れ
磁束分布を示す概念図、第4図は本考案の実施例
を示す単相変圧器の巻線の配置及び結線を示す構
成図、第5図は第4図の巻線構成に対応する高圧
−低圧巻線間漏れ磁束分布を示す概念図、第6図
は従来の巻線構成による高圧−低圧巻線間インピ
ーダンスの各タツプにおける変化傾向と本考案に
よるそれとの差を説明するためのグラフである。 1A,2B,2C……高圧巻線単位、2A,2
B,2C……中圧巻線単位、3A,3B,3C,
3D……低圧三次巻線単位、4……高圧タツプ巻
線、5A,5B,5C……鉄心主脚、6……鉄心
側脚、7,8,9……最低タツプ、中央タツプ、
最高タツプにおける巻線間漏れ磁束分布。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 3個の主脚および2個の側脚を有する鉄心と、
    この鉄心の2個の主脚に巻装され並列接続する線
    路側高圧巻線単位と、前記鉄心の残りの1個の主
    脚に巻装され前記並列接続した各線路側高圧巻線
    単位に直列接続する中性点側高圧巻線単位と、こ
    の中性点側高圧巻線単位に直列接続され前記鉄心
    の一方の側脚に巻装される極性切換方式の高圧タ
    ツプ巻線と、前記鉄心の3個の主脚にそれぞれ巻
    装される中圧巻線単位と、前記中性点側高圧巻線
    単位を巻装する鉄心に巻装される低圧三次巻線単
    位と、前記低圧三次巻線単位と並列接続され前記
    高圧タツプ巻線を巻装する側脚に巻装される励磁
    巻線単位とにより構成された単相変圧器におい
    て、前記低圧三次巻線を巻装しない2個の主脚に
    は鉄心側より、中圧巻線単位次いで線路側高圧巻
    線単位の順に巻装し、残りの1個の主脚には鉄心
    側より低圧三次巻線単位、中性点側高圧巻線単
    位、中圧巻線単位の順に巻装し、更に前記鉄心の
    一方の側脚には鉄心側より励磁巻線単位次いで極
    性切換方式の高圧タツプ巻線を巻装し、前記線路
    側高圧巻線単位を巻装する2個の主脚にそれぞれ
    巻装された中圧巻線単位を直列接続し、且つ残り
    の中圧巻線単位を、前記直列接続された中圧巻線
    単位に並列接続したことを特徴とする単相変圧
    器。
JP1979132486U 1979-09-27 1979-09-27 Expired JPS6240415Y2 (ja)

Priority Applications (1)

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JP1979132486U JPS6240415Y2 (ja) 1979-09-27 1979-09-27

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JP1979132486U JPS6240415Y2 (ja) 1979-09-27 1979-09-27

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Publication Number Publication Date
JPS5651333U JPS5651333U (ja) 1981-05-07
JPS6240415Y2 true JPS6240415Y2 (ja) 1987-10-16

Family

ID=29364099

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JP1979132486U Expired JPS6240415Y2 (ja) 1979-09-27 1979-09-27

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53139126A (en) * 1977-05-06 1978-12-05 Reinhausen Maschf Scheubeck Tapped transformer having tappchanging device and voltageedependent resistance

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53139126A (en) * 1977-05-06 1978-12-05 Reinhausen Maschf Scheubeck Tapped transformer having tappchanging device and voltageedependent resistance

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JPS5651333U (ja) 1981-05-07

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