JPH025281B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は変圧器に係り、特に負荷時電圧調整を
行うに好適な変圧器の構造に関する。

発明の技術的背景 近年、電力需要の増大に伴い、送電電圧も高く
なり、変圧器も超々高圧、大容量化をたどり、現
在はバンク容量1500MVAの500kV単巻変圧器も
製作、運転されている。

このような大形変圧器の電圧調整を行う場合、
タツプ巻線を主変圧器内に設けると、寸法、重量
がふえ鉄道輸送などの輸送制限内に抑えることが
できなくなる。そこで、タツプ巻線をもたない主
変圧器と負荷時電圧調整器を組み合わせて電圧調
整を行う方法がとられているのは周知の通りであ
る。

第１図は、そのような負荷時電圧調整器を構成
する励磁変圧器の従来例を示したもので、ａはそ
の構成図、ｂはその結線図である。図において、
１は単相三脚鉄心で、主脚には励磁巻線２とタツ
プ巻線３が巻かれている。このタツプ巻線３の素
線あるいはタツプ切換器との接続リード線は、図
には１本しか示されていないが、２回路あるいは
３回路並列構成として３相用負荷時タツプ切換器
の各相セレクターに対応接続し、小形のタツプ切
換器を使用できるようにしている例もある。

技術的背景の問題点 ところが最近は、電力需要の伸びから増々変圧
器単器あたりの容量増加が要求され、また、系統
運用を容易にすべく電圧調整幅を大きくしたいと
いう要求が大きくなつてきている。このような要
求を満たすためには、負荷時電圧調整器もその容
量あるいはタツプ電圧を大きくしなければならな
くなる。この場合、上記従来構成では、巻線１脚
あたりでサージ侵入時に誘起する全タツプ電圧に
耐える絶縁が必要となるから、タツプ電圧の増大
に伴つてタツプ巻線３内の絶縁強化が必要とな
り、巻線の大形化、機器の重量増加を招く欠点が
でてくる。

発明の目的 本発明は上述した点を考慮し、軽量化をはかる
と共に損失の少ない変圧器を提供することを目的
とする。

発明の概要 この目的を達成するため、本発明は、鉄心には
単相二脚鉄心を用い、この二つの主脚にそれぞれ
内側からタツプ巻線、励磁巻線を順に巻回し、そ
の二つの脚の励磁巻線同士は並列接続する一方、
タツプ巻線同士は直列接続して全体のタツプ巻線
を形成して変圧器を構成し、三相にする場合は、
これを３個組み合わせるようにしたことを特徴と
する。

発明の実施例 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

第２図は、本発明の一実施例に係る単相負荷時
電圧調整器を構成する励磁変圧器を示したもの
で、ａはその構造図、ｂはその結線図である。

図において、鉄心は二つの脚１１，１２および
継鉄からなる単相二脚鉄心で構成され、その鉄心
脚内側からタツプ巻線３１、励磁巻線２１および
タツプ巻線３２、励磁巻線２２が順に同心状に巻
かれている。その励磁巻線２１，２２は、図示の
如く並列接続される一方、タツプ巻線３１，３２
は、直列接続されて全体のタツプ巻線が構成され
ている。従つて、タツプ巻線３１，３２は、それ
ぞれ全タツプ巻線の約半分ずつの容量をもつてい
る。

上記構成によれば、タツプ巻線３１，３２は直
列接続であることから、各タツプ巻線の分担電圧
は全タツプ巻線の分担電圧の約半分程度となる。
従つて、タツプ巻線の電圧が大きくなつても、各
タツプ巻線３１，３２内の絶縁強化は、前記従来
例に比べて少なくすることができ、タツプ巻線の
大形化を防ぐことができる。また、タツプリード
４の全体の本数は、各タツプ巻線３１，３２に分
散される結果、引き出し構造が簡単になる。

更に、タツプ巻線を励磁巻線の内側に巻くこと
から巻線もれ磁束による源遊損も低減できる。こ
れを第３図、第４図を参照して説明する。尚、こ
れらの図においては、説明を簡単にするため、脚
１１，１２内の巻線は省略して示している。

即ち、第３図に示すようにタツプ巻線３１，３
２を励磁巻線２１，２２の外側に巻いた場合は、
励磁巻線２１，２２は並列接続されているから、
鉄心脚１１，１２内を通る主磁束５１，５２は等
しくなつて、二つの励磁巻線に同一の電圧を誘起
させることになる。従つて、巻線２２，３２の通
電による巻線もれ磁束６は鉄心脚内に入れず、殆
どタンク壁７などの外部に流れる。このため、タ
ンク壁７での漂遊損増大、ひいては局部加熱など
を引き起こすおそれがある。

これに対して、本実施例の場合は、第４図に示
すように、外側にある励磁巻線２１，２２内の磁
束量が同一となつて同じ電圧を誘起する。このた
め、巻線２２，３２の通電による巻線もれ磁束８
は、第３図とは逆に鉄心内に入つて循環するよう
に流れる。この場合、鉄心はすぐれた低損失の材
質であることから、このもれ磁束による漂遊損発
生が非常に少なくなる。

以上、片方のタツプ巻線にだけ電流が流れる極
端な場合について説明したが、容量が２つの脚で
多少異なるタツプ位置の場合も同様のことが言え
る。

従つて、本実施例によれば、漂遊損失も少な
く、かつ、大容量器では過熱防止など品質上もす
ぐれた単相負荷時電圧調整器が得られる。

尚、上記実施例で説明した単相負荷時電圧調整
器を３個組み合わせれば、三相負荷時電圧調整器
が得られることは言う迄もない。

この場合、３個の単相電圧調整器は、油中ダク
トなどで接続してもよいし、あるいは中身を３個
１つのタンク内に設置して構成してもよいことは
勿論のことである。また、単相器でも三相器で
も、従来例で説明したように２回路、３回路のタ
ツプ素線、リード線の並列構成としてもよいこと
も当然のことである。更に、上記実施例では、説
明の都合上、タツプ巻線の途中からタツプリード
を引き出した図で説明したが、実際には、円筒状
に各タツプ巻線を巻き、巻線上下端から各タツプ
リードを引き出すことが多いことは言う迄もな
い。更にまた、上記実施例では、負荷時電圧調整
器を例にとつて説明したが、本発明はこれに限ら
ず、例えばタツプ切換変圧器等でもよいことは勿
論である。

発明の効果 以上のように本発明によれば、軽量かつ低損失
の変圧器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の負荷時電圧調整器の中身構成図
を示し、ａはその構造図、ｂはその結線図、第２
図は本発明の一実施例に係る負荷時電圧調整器の
中身構成図を示し、ａはその構造図、ｂはその結
線図、第３図は第２図と異なる巻線配置のもれ磁
束の説明図、第４図は第２図の巻線配置のもれ磁
束の説明図である。 １…単相三脚鉄心、２，２１，２２…励磁巻
線、３，３１，３２…タツプ巻線、４…タツプリ
ード、６，８…巻線もれ磁束、７…タンク壁、１
１，１２…単相二脚鉄心脚、５１，５２…主磁
束。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 単相二脚鉄心の各鉄心脚上に、内側からタツ
   プ巻線、励磁巻線を順に巻回し、かつ、前記各励
   磁巻線同士は並列接続する一方、タツプ巻線同士
   は直列接続して全体のタツプ巻線を構成して成る
   ことを特徴とする変圧器。 ２ 特許請求の範囲第１項記載において、前記構
   成の変圧器を３個組み合わせて三相としたことを
   特徴とする変圧器。