JPH01204406A - ガス絶縁変圧器 - Google Patents
ガス絶縁変圧器Info
- Publication number
- JPH01204406A JPH01204406A JP2755188A JP2755188A JPH01204406A JP H01204406 A JPH01204406 A JP H01204406A JP 2755188 A JP2755188 A JP 2755188A JP 2755188 A JP2755188 A JP 2755188A JP H01204406 A JPH01204406 A JP H01204406A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transformer
- gas
- insulating
- transformer tank
- tank
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Transformer Cooling (AREA)
- Housings And Mounting Of Transformers (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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
本発明はガス絶縁変圧器に関する。
（従来の技術）
近年変圧器はその設置場所の制約から都市近郊或は大都
市地下変電所に設置される場合が多くなってきており、
この場合難燃性の要求が更に高くなってきている。そこ
で従来の油入変圧器に代えて絶縁冷却媒体として絶縁特
性の優れたＳＦ６ガス等の絶縁ガスを用いて変圧器の絶
縁および冷却を行なうガス絶縁変圧器が実用化されてい
る。
市地下変電所に設置される場合が多くなってきており、
この場合難燃性の要求が更に高くなってきている。そこ
で従来の油入変圧器に代えて絶縁冷却媒体として絶縁特
性の優れたＳＦ６ガス等の絶縁ガスを用いて変圧器の絶
縁および冷却を行なうガス絶縁変圧器が実用化されてい
る。
しかしこのガス絶縁変圧器は従来の油入変圧器に比べ冷
却特性に劣る欠点がある。すなわち絶縁ガスの比熱及び
熱交換効率が絶縁油に比べ特性的に大きく下まわってい
るため、冷却効果が低い。
却特性に劣る欠点がある。すなわち絶縁ガスの比熱及び
熱交換効率が絶縁油に比べ特性的に大きく下まわってい
るため、冷却効果が低い。
そのため変圧器タンクを大きくしたり、冷却装置を大き
くしたり、油入変圧器の場合ならば自冷方式が適用でき
る変圧器容量２０〜３０ＭＶＡ程度の変圧器でも、冷却
効果を上げるため送風機を用いたガス強制循環方式を適
用せざるを得ない場合がある。
くしたり、油入変圧器の場合ならば自冷方式が適用でき
る変圧器容量２０〜３０ＭＶＡ程度の変圧器でも、冷却
効果を上げるため送風機を用いたガス強制循環方式を適
用せざるを得ない場合がある。
最近の変圧器はこの難燃性の要求に加え、変電所などの
保守人員削減の観点から無保守・無点検の要求も強まっ
ている。これ等の要求を満たすため、２０〜３０ＭＶＡ
程度のガス絶縁変圧器まで完全自冷化することが強く望
まれている。
保守人員削減の観点から無保守・無点検の要求も強まっ
ている。これ等の要求を満たすため、２０〜３０ＭＶＡ
程度のガス絶縁変圧器まで完全自冷化することが強く望
まれている。
次にこのようなガス絶縁変圧器の中で特に自冷式ガス絶
縁変圧器について説明する。
縁変圧器について説明する。
第２図は従来の内鉄形の自冷式ガス絶縁変圧器の概念図
である。変圧器タンク１の中に鉄心２及び巻線３からな
る変圧器中身が納められ、これと共に変圧器タンク１内
に絶縁冷却媒体であるＳＦ６ガス等の絶縁ガス７が所定
の圧力で封入されている。変圧器タンク１の外部には暖
められた絶縁ガス７を冷却するため、変圧器タンク１の
上下部と配管５によりつながれた冷却器４が設けられて
いる。この冷却器４は暖められた絶縁ガス７の変圧器タ
ンク１内の自然対流によって上部より絶縁ガス７を取り
入れ、これを冷却した後下部より変圧器タンク１内へ戻
す循環をさせる。冷却器４の表面からは自然放熱によっ
て絶縁ガス７を冷却する。このため冷却器４上部に位置
する絶縁ガス温度θｎ＋ａｘと同じく下部に位置する絶
縁ガス温度θｎ＋ｉｎにΔＴ （”Ｃ）の温度差が生じ
る。このときΔＴ （’Ｃ）と冷却器４より放出される
変圧器内発生損失Ｌ （ｋｗ）との間には Ｌ−に−Ｑ−Ｃｐ・γ・ΔＴ ・・・（１）Ｋ
；定数（ｋｗハｃａｔ／ｈ ） Ｑ；冷却器を流れる絶縁媒体流量（ｆＩ／ｈ）Ｃｐ；絶
縁媒体の比熱（ｋｃａｌ／ ）ｃｇ ’Ｃ）γ；絶縁媒
体の比重（ｋｇ／ 、１１） ”）との関係がある。（
１）式の関係は、−船釣に絶縁媒体の持っている熱量の
うち単位時間当りに冷却器より放出される熱量が変圧器
タンク内で発生する損失に等しいという意味をもってい
る。
である。変圧器タンク１の中に鉄心２及び巻線３からな
る変圧器中身が納められ、これと共に変圧器タンク１内
に絶縁冷却媒体であるＳＦ６ガス等の絶縁ガス７が所定
の圧力で封入されている。変圧器タンク１の外部には暖
められた絶縁ガス７を冷却するため、変圧器タンク１の
上下部と配管５によりつながれた冷却器４が設けられて
いる。この冷却器４は暖められた絶縁ガス７の変圧器タ
ンク１内の自然対流によって上部より絶縁ガス７を取り
入れ、これを冷却した後下部より変圧器タンク１内へ戻
す循環をさせる。冷却器４の表面からは自然放熱によっ
て絶縁ガス７を冷却する。このため冷却器４上部に位置
する絶縁ガス温度θｎ＋ａｘと同じく下部に位置する絶
縁ガス温度θｎ＋ｉｎにΔＴ （”Ｃ）の温度差が生じ
る。このときΔＴ （’Ｃ）と冷却器４より放出される
変圧器内発生損失Ｌ （ｋｗ）との間には Ｌ−に−Ｑ−Ｃｐ・γ・ΔＴ ・・・（１）Ｋ
；定数（ｋｗハｃａｔ／ｈ ） Ｑ；冷却器を流れる絶縁媒体流量（ｆＩ／ｈ）Ｃｐ；絶
縁媒体の比熱（ｋｃａｌ／ ）ｃｇ ’Ｃ）γ；絶縁媒
体の比重（ｋｇ／ 、１１） ”）との関係がある。（
１）式の関係は、−船釣に絶縁媒体の持っている熱量の
うち単位時間当りに冷却器より放出される熱量が変圧器
タンク内で発生する損失に等しいという意味をもってい
る。
（１）式を変形させると（２）式が得られる。
Δ、、１×Ｌ ・・・（２）ＫφＣｐ
Φγ Ｑ （２）式に具体的に物理定数を代入する。絶縁ガスとし
て、ＳＦ６ガスを用いた場合は、１ −６５００〜
７０００ に＠Ｃｐ・γ 程度となる。一方、絶縁媒体として絶縁油を用いた場合
は、この値が３５程度となり絶縁ガスに比べ約１／２０
０の値となる。即ち、ガス絶縁変圧器の場合、油入変圧
器の場合と発生損失及び絶縁媒体の循環量が同一の場合
には冷却器の上下温度差が油入変圧器に比べ２００倍の
値になることがわかる。実際には絶縁媒体が循環する際
の各部での摩擦抵抗に関与し、絶縁媒体の循環し易さに
も関係する。絶縁ガスの動作性係数の値が絶縁油に比べ
１／３程度であることや、絶縁ガスと絶縁油とでは体積
膨張率が異ることから、絶縁ガスの方が自然循環する絶
縁媒体量は多くなり、冷却器の上下温度差は前記説明の
２００倍の数分の１程度となっている。
Φγ Ｑ （２）式に具体的に物理定数を代入する。絶縁ガスとし
て、ＳＦ６ガスを用いた場合は、１ −６５００〜
７０００ に＠Ｃｐ・γ 程度となる。一方、絶縁媒体として絶縁油を用いた場合
は、この値が３５程度となり絶縁ガスに比べ約１／２０
０の値となる。即ち、ガス絶縁変圧器の場合、油入変圧
器の場合と発生損失及び絶縁媒体の循環量が同一の場合
には冷却器の上下温度差が油入変圧器に比べ２００倍の
値になることがわかる。実際には絶縁媒体が循環する際
の各部での摩擦抵抗に関与し、絶縁媒体の循環し易さに
も関係する。絶縁ガスの動作性係数の値が絶縁油に比べ
１／３程度であることや、絶縁ガスと絶縁油とでは体積
膨張率が異ることから、絶縁ガスの方が自然循環する絶
縁媒体量は多くなり、冷却器の上下温度差は前記説明の
２００倍の数分の１程度となっている。
前記説明のように絶縁媒体が冷却器を流れる際上下位置
での温度差が非常に大きくなるということは、絶縁媒体
の最高温度も合わせて大きくなることになる。
での温度差が非常に大きくなるということは、絶縁媒体
の最高温度も合わせて大きくなることになる。
又、従来構造のガス絶縁変圧器では循環する絶縁ガスの
大部分が巻線内でなく巻線外のタンク側壁との間を通っ
て循環しているため巻線の冷却効果が良くないことが知
られている。このような欠点を補うため冷却器の取付位
置を高くして変圧器中身と冷却器の高さ方向の中心位置
間隔寸法である熱中心差りを大きくすることにより絶縁
媒体の循環量Ｑを増すとか絶縁ガスが巻線内を循環する
ように鉄心および巻線の外側面と変圧器タンク内壁間の
経路を絶縁物の仕切板６などによって閉塞するなどの構
造がとられている。
大部分が巻線内でなく巻線外のタンク側壁との間を通っ
て循環しているため巻線の冷却効果が良くないことが知
られている。このような欠点を補うため冷却器の取付位
置を高くして変圧器中身と冷却器の高さ方向の中心位置
間隔寸法である熱中心差りを大きくすることにより絶縁
媒体の循環量Ｑを増すとか絶縁ガスが巻線内を循環する
ように鉄心および巻線の外側面と変圧器タンク内壁間の
経路を絶縁物の仕切板６などによって閉塞するなどの構
造がとられている。
更に変圧器タンク１は絶縁ガス７を封入する際変圧器タ
ンク１内を真空にするとか、常時ある圧力で封入しであ
るため温度変化による圧力上昇などを考慮して−１，０
３ｋｇ／ｃｄ 〜＋ １． ７ｋｇ／ｃｄ程度の圧力に
耐えるようにする必要がある。そのため変圧器タンク１
壁の外側には第２図に示すように補強８が取付けられて
いる。尚、この補強８は一般の油入変圧器の補強が±１
．０３ｋｇ／ｃ−で考えられているのに比較してかなり
大掛りなものである。
ンク１内を真空にするとか、常時ある圧力で封入しであ
るため温度変化による圧力上昇などを考慮して−１，０
３ｋｇ／ｃｄ 〜＋ １． ７ｋｇ／ｃｄ程度の圧力に
耐えるようにする必要がある。そのため変圧器タンク１
壁の外側には第２図に示すように補強８が取付けられて
いる。尚、この補強８は一般の油入変圧器の補強が±１
．０３ｋｇ／ｃ−で考えられているのに比較してかなり
大掛りなものである。
一方、変圧器タンク１側壁には変圧器中身から発生する
漏洩磁束によって流れる渦電流によって発生する損失の
ため非常に高い温度になる。特に前記のように鉄心２お
よび巻線３の外側面と変圧器タンク１内壁間に絶縁ガス
７の循環経路をコントロールするための仕切板６を取付
けるような場合にはその仕切板６上部の巻線３および鉄
心２外側面と変圧器タンク１内壁間の絶縁ガス７の循環
作用がほとんどないためそれによる冷却がほとんど期待
出来ない。その温度は周囲温度も加えると１００℃或は
それ以上になる。このため変圧器タンク１を大きくして
巻線３外側面と変圧器タンク１の壁間の間隔を広げると
か、巻線３外側面に対向する変圧器タンク１内壁面に磁
気シールド板を取付けるなどの方法がとられるが、これ
は機器の大形化およびコストアップになる。（実公昭５
０−１２６５１号公報、特公昭５０−２６１２６号公報
参照） ここで絶縁ガスとして用いるＳＦ６ガスは１５０℃位ま
で熱分解などを生じることがなく特性は安定している。
漏洩磁束によって流れる渦電流によって発生する損失の
ため非常に高い温度になる。特に前記のように鉄心２お
よび巻線３の外側面と変圧器タンク１内壁間に絶縁ガス
７の循環経路をコントロールするための仕切板６を取付
けるような場合にはその仕切板６上部の巻線３および鉄
心２外側面と変圧器タンク１内壁間の絶縁ガス７の循環
作用がほとんどないためそれによる冷却がほとんど期待
出来ない。その温度は周囲温度も加えると１００℃或は
それ以上になる。このため変圧器タンク１を大きくして
巻線３外側面と変圧器タンク１の壁間の間隔を広げると
か、巻線３外側面に対向する変圧器タンク１内壁面に磁
気シールド板を取付けるなどの方法がとられるが、これ
は機器の大形化およびコストアップになる。（実公昭５
０−１２６５１号公報、特公昭５０−２６１２６号公報
参照） ここで絶縁ガスとして用いるＳＦ６ガスは１５０℃位ま
で熱分解などを生じることがなく特性は安定している。
また変圧器タンク１も軟鋼材料を使用しているので、温
度的には問題にならない。
度的には問題にならない。
（発明が解決しようとする課題）
しかし変圧器タンク１壁は日常点検・保守なとて人間が
直接手で触れるなど十分考えられるため、あまり高温の
状態でははなはだ危険である。
直接手で触れるなど十分考えられるため、あまり高温の
状態でははなはだ危険である。
［発明の構成］
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するため本発明では変圧器中身と変圧器
タンク内壁面と間に仕切板を設けた自冷式ガス絶縁変圧
器において、変圧器タンク補強をタンク内壁面に配設し
さらにその補強間を鋼板などによる平板で閉塞したこと
を特徴とする。
タンク内壁面と間に仕切板を設けた自冷式ガス絶縁変圧
器において、変圧器タンク補強をタンク内壁面に配設し
さらにその補強間を鋼板などによる平板で閉塞したこと
を特徴とする。
（作用）
これにより変圧器タンク側壁の高温部はなくなり、また
変圧器タンク補強を変圧器タンク側壁内側に取付けるこ
とにより、変圧器タンクは側壁部外側の補強を省略する
ことが出来る。
変圧器タンク補強を変圧器タンク側壁内側に取付けるこ
とにより、変圧器タンクは側壁部外側の補強を省略する
ことが出来る。
（実施例）
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。第１図は本発明による自冷式ガス絶縁変圧器の構成
を示すもので、第２図と同一部分については同一符号を
付す。１は変圧器タンクで、内部に鉄心２、巻線３から
なる変圧器中身が収められ、これと共に絶縁ガス７が所
定の圧力で封入されている。４は冷却器で配管５により
変圧器タンク１の上・下部と接続されている。巻線３の
外側面と変圧器タンク１の内壁の間を閉塞する仕切板１
６が図のように配設されている。本実施例による特徴は
変圧器タンク１の側壁の内側に複数個の補強９を配設し
その補強９間を平板１０によって閉塞している。この補
強９およ、び平板１０を変圧器タンク１側壁内側に配設
することにより高温となるのはこの補強９および平板１
０の部分となり変圧器タンク１側壁部は直接手で触れて
も危険な高温とはならない。又、補強８は変圧器タンク
１側壁外側に取付ける場合は防錆などを考慮して全周を
完全に溶接するなどの考慮が必要であるが、変圧器タン
ク１側壁内側に取付けるときはそのような考慮が必要で
なく、強度上必要なだけの溶接をすれば良い。即ち補強
９を溶接方向にある間隔をおいて断続的に溶接すれば良
いので溶接作業も少なくなり、又その溶接による熱変形
なども少なくなるため製作が容易になる。更に変圧器タ
ンク１側壁外側の補強が省略されるため外観上も非常に
シンプルになり突起物などが少なくなるため塗装なども
作業性が良くなる。
る。第１図は本発明による自冷式ガス絶縁変圧器の構成
を示すもので、第２図と同一部分については同一符号を
付す。１は変圧器タンクで、内部に鉄心２、巻線３から
なる変圧器中身が収められ、これと共に絶縁ガス７が所
定の圧力で封入されている。４は冷却器で配管５により
変圧器タンク１の上・下部と接続されている。巻線３の
外側面と変圧器タンク１の内壁の間を閉塞する仕切板１
６が図のように配設されている。本実施例による特徴は
変圧器タンク１の側壁の内側に複数個の補強９を配設し
その補強９間を平板１０によって閉塞している。この補
強９およ、び平板１０を変圧器タンク１側壁内側に配設
することにより高温となるのはこの補強９および平板１
０の部分となり変圧器タンク１側壁部は直接手で触れて
も危険な高温とはならない。又、補強８は変圧器タンク
１側壁外側に取付ける場合は防錆などを考慮して全周を
完全に溶接するなどの考慮が必要であるが、変圧器タン
ク１側壁内側に取付けるときはそのような考慮が必要で
なく、強度上必要なだけの溶接をすれば良い。即ち補強
９を溶接方向にある間隔をおいて断続的に溶接すれば良
いので溶接作業も少なくなり、又その溶接による熱変形
なども少なくなるため製作が容易になる。更に変圧器タ
ンク１側壁外側の補強が省略されるため外観上も非常に
シンプルになり突起物などが少なくなるため塗装なども
作業性が良くなる。
また補強９の相互間に配設する平板１０に銅板とかアル
ミ板など導電性の良い材料を使用すればそこで発生する
渦電流損失を低減することが出来て温度上昇も抑制する
ことが出来る。
ミ板など導電性の良い材料を使用すればそこで発生する
渦電流損失を低減することが出来て温度上昇も抑制する
ことが出来る。
［発明の効果］
以上説明のように本発明は変圧器タンク側壁内側に複数
個の補強およびその補強間を閉塞する平板を設けたこと
により、変圧器タンク側壁の温度上昇を抑えることがで
きる。
個の補強およびその補強間を閉塞する平板を設けたこと
により、変圧器タンク側壁の温度上昇を抑えることがで
きる。
第１図は本発明の自冷式ガス絶縁変圧器の一実施例を示
す概略構造図、第２図は従来の自冷式ガス絶縁変圧器の
概略構造図である。 １・・・変圧器タンク、 ２・・・鉄心、 ３・・・巻
線、４・・・冷却器、 ５・・・配管、 ６．１６・・・ガス仕切板、 ７・・・絶縁ガス、８．
９・・・補強、 １０・・・平板。
す概略構造図、第２図は従来の自冷式ガス絶縁変圧器の
概略構造図である。 １・・・変圧器タンク、 ２・・・鉄心、 ３・・・巻
線、４・・・冷却器、 ５・・・配管、 ６．１６・・・ガス仕切板、 ７・・・絶縁ガス、８．
９・・・補強、 １０・・・平板。
Claims (1)
- 変圧器タンク内に鉄心、巻線からなる変圧器中身収納す
ると共に所定圧力で絶縁ガスを封入し、変圧器中身と変
圧器タンク側壁の間に絶縁ガスの流れをコントロールす
る仕切板を設けた自冷式ガス絶縁変圧器において、前記
タンク側壁内側に複数個の補強およびその補強間を閉塞
する平板を設けたことを特徴とする自冷式ガス絶縁変圧
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2755188A JPH01204406A (ja) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | ガス絶縁変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2755188A JPH01204406A (ja) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | ガス絶縁変圧器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01204406A true JPH01204406A (ja) | 1989-08-17 |
Family
ID=12224201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2755188A Pending JPH01204406A (ja) | 1988-02-10 | 1988-02-10 | ガス絶縁変圧器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01204406A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011035162A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Toshiba Corp | 負荷時タップ切換装置 |
-
1988
- 1988-02-10 JP JP2755188A patent/JPH01204406A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011035162A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-17 | Toshiba Corp | 負荷時タップ切換装置 |
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