JPH0374814A - 不燃性変圧器 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は例えばＣ，Ｆ、、Ｏ（パーフルオロカーボン）
のような不燃性液体で鉄心や巻線の冷却を行い、ＳＦ、
　（六フッ化硫黄）ガスのような絶縁性ガスにより絶縁
を行う不燃性変圧器に閃するもので、特に主変圧器と負
荷時電圧調整器とに分割して輸送される不燃性変圧器に
関する。

（従来の技術） 社会的な安全意識の向上に伴い、従来は絶縁油で冷却・
絶縁されていた可燃性の油入変圧器に対し、不燃性の変
圧器の要求が高まっている。小、中容量の不燃性変圧器
としてはＳＦ、ガスで冷却・絶縁を行うガス絶縁変圧器
があるが、容量で１００ＭＶＡを超過する不燃性変圧器
には、冷却用にＣ，Ｆ、　、　Ｏのような不燃性液体が
使用されている。この場合、不燃性液体は比重が大きく
高価なため、鉄心や巻線など主な発熱部の冷却にのみ用
いられ、タンク内には液体部と区分してＳＦＧ　ガスの
ような絶縁性ガスが封入されるのが一般的である。ＳＦ
Ｇガスの封入圧力は例えばガス絶縁開閉装置と同じ３〜
４ｋｇ／ｃＪ−ｇで封入され絶縁耐力を高めている。

Ｃ，Ｆ工、０の場合、大気圧で沸点が約１００℃である
ため、冷却液を大気圧で使用すると変圧器発熱部のうち
高温部では液体が気化してしまい絶縁耐力が大巾に低下
する。これを防ぐため、冷却液区画も絶縁性ガスと同圧
に高め、沸点を上げて使用する必要がある。

大容量の不燃性変圧器は電力需要の大きい都市の地下変
電所に設置される機会が多い。この場合輸送や搬入の条
件が厳しいため、変圧器を分割して輸送するのが普通で
ある。分割の単位としては３相器であれば各相１ユニッ
トと負荷時タップ切換器（以下ＬＴＣと称す）１ユニツ
トとするか、各相１ユニットと負荷時電圧調整器（以下
ＬＶＲと称す）とで成る４ユニツト構成とするのが一般
的である。このうち前者は各相タンク内のタップ巻線か
ら引き出されるタップリードをＬＴＣまで接続ダクト内
を通して電気的に接続する必要がある。この場合タップ
点数が２１点とすると各相１４本のリードをＬＴＣに接
続する必要があるためタンクに大きな開口部が必要とな
るが、タンクは高圧のガスを封入しているため第２種圧
力容器となっており、強度上大きな開口部を設けること
が困難である。さらに外数本リードを通すため、接続ダ
クトの寸法も大きくなり、地下変電所のような限られた
スペースでの配置が困難となる。

従ってタップリードを接続ダクト内に通す必要のないＬ
ＶＲ方式が分割輸送型不燃性変圧器の構成として最適で
ある。

（発明が解決しようとする課題） ＬＶＲは主変圧器の高圧巻線中性点と直列に接続される
タップ巻線と主変圧器の中圧、あるいは低圧巻線と並列
に接続される励磁巻線が鉄心に巻回され、タップ巻線に
接続されるＬＴＣと共にタンク内に収納されており、３
相変圧器のＬＶＲは３相器である。

ＬＶＲではＬＴＣ点検点検用人れのための大きな開口部
や、内部でのタップコイルとＬＴＣとの接続スペースが
必要なため、高圧ガス圧第２種圧力容器とすると３相器
で長さが長いこともありタンク重量及び寸法が大きくな
り輸送・搬入制限を超過することがある。またＬＴＣの
駆動軸のシールとして高ガス圧部と外部の差圧に耐え、
長期的に使用でき信頼性の高い回転シールがないことな
どからＬＶＲのガス封入圧力は主変圧器よりも低く抑え
る必要がある。

一方ＬＶＲのガス圧力を下げると、ガス圧力と同圧に保
たれる冷却媒体の沸点が低下し、前述したように絶縁耐
力が低くなるという問題が生じる。

さらに液冷却では冷却液区画内のタップコイルからタッ
プリードをガス中に引出す部分のシール箇所が多く、絶
縁及び構造上の信頼性が低下するという問題もある。

本発明の目的とするところは輸送寸法が小さく、ガスシ
ールが確実に行え、絶縁、冷却の信頼性も高く低コスト
な不燃性変圧器を得ることを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の不燃性変圧器は主変圧器の冷却を不燃性液体で
、　ＬＶＲの冷却はＳＦ６のような絶縁性ガスで行うこ
とにより、ＬＶＲのガス圧力を主変圧器のガス圧力より
低くし、ＬＶＲと主変圧器を接続する接続リードを通し
内部にガスを封入した接続ダクトにＬＶＲと主変圧器の
ガス圧力差を仕゛切るガス仕切板を設けたことを特徴と
するものである。

（作用） 本発明においてＬＶＲ内には液体を使用しないため、液
が冷却液区画から絶縁性ガス側へもれて絶縁性が低下す
るようなことはない、またＬＶＲを主変圧器より低ガス
圧としても液体中に気泡が発生する場合はど絶縁耐力は
低下しない。

また、ＬＶＲを第２種圧力容器とする必要がないため輸
送寸法及び重量が低減される。

（実施例） 以下本発明を図に示す一実施例を参照して説明する。主
変圧器側では鉄心１ａ及び鉄心１ａに巻回された巻線２
ａが冷却液体３を満した冷却液区画４に設置される。タ
ンク５ａ内には高圧力のＳＦ、ガスのような絶縁性ガス
６ａが封入されており、冷却液体３と絶縁性ガス６ａと
は液区画４壁で分離されている。

コイル２ａ及び鉄心１ａの発熱により温度上昇した冷却
液体３はポンプ７ａで循環されており冷却配管８ａを通
って液冷却器１２へ送られ空気あるい水により冷却され
る。

ＬＶＲ側は鉄心１ｂ及び鉄心１ｂに巻回された巻線２ｂ
がタンク５ｂ内に配置されタンク５ｂ内には主変圧器よ
り低ガス圧の絶縁性ガス６ｂが封入される。

コイル２ｂ及び鉄心２ａの発熱により温度上昇した絶縁
性ガス６ｂはガス配管８ｂ内を流れ、ガス冷却器１３へ
送られ空気あるいは水により冷却される。絶縁性ガス６
ｂはガス送風器７ｂで強制循環されるか、自然対流によ
り循環する。

主変圧器は３台の単相器から構成される。

主変圧器とＬＶＲとはそれぞれの巻線間が電気的に接続
されるが、その接続リード線９は接続ダクト１０内に配
置される。主変圧器とＬＶＲと絶縁性ガスは圧力が異る
ため、接続ダクト１０の途中にガス仕切板１１が取付け
られる。このガス仕切板１１には接続リード線９が貫通
するがガス圧力差はシールできる構造とする。

ＬＶＲを気体のみにより絶縁冷却するため、タンク５ｂ
内の封入ガス圧力を液冷却の時よりも低くできる。この
ためタンク５ｂを第２種圧力容器にする必要がなく油入
変圧器と同じような角型にできるため輸送上有利である
。またタンク内部と外部との差圧が小さくなるため、Ｌ
ＴＣ駆動軸がタンクを貫通する部分の回転シール性も向
上する。

更に高価格の不燃性液や液区画構造が不要となるためＬ
ＶＲを低コストで製作できる。

なお、図は主変圧器の鉄心及び巻線が冷却液体に浸漬さ
れた例を示すが、巻線や鉄心に冷却パネルを装着して冷
却するいわゆるセパレート式ガス絶縁変圧器にも本発明
は適用される。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば主変圧器の冷却を不燃性液
体で、ＬＶＲの冷却はＳＦ、のような絶縁性ガスで行う
ことにより、ＬＶＲのガス圧力を主変圧器のガス圧力よ
り低くし、ＬＶＲと主変圧器を接続する接続リードを通
し内部にガスを封入した接続ダクトにＬＶＲと主変圧器
のガス圧力差を仕切るガス仕切板を設けるようにしたの
で、輸送寸法が小さく、ガスシールが確実に行え、絶縁
。

冷却の信頼性の高い低コストな不燃性変圧器を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の１実施例を示す概略構成図である。 ｌａ・・・主変圧器鉄心 ２ａ・・・主変圧器巻線 ３・・・冷却液体 ５ａ・・・主変圧器タンク ６・・・絶縁性ガス ７ｂ・・・ガス送風機 １ｂ・・・ＬＶＲ鉄心 ２ｂ・・・ＬＶＲ巻線 ４・・・冷却液区画 ５ｂ・・・ＬＶＲタンク ７ａ・・・送液ポンプ ８ａ・・・冷却配管 ８ｂ・・・ガス配管 １０・・・接続ダクト １２・・・液冷却器 ９・・・接続リード線 １１・・・ガス仕切板 １３・・・ガス冷却器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　鉄心、該鉄心脚に巻回される巻線、これら鉄心及び巻
   線を冷却する不燃性冷却液体、該冷却液体を循環させる
   冷却液区画及び該冷却液区画と分離された絶縁性ガスと
   を納めるタンク及び該冷却液区画に該タンクを貫通して
   連結され、該冷却媒体を循環させる冷却配管，該冷却配
   管と接続され、該冷却媒体を冷却する液冷却器とを有す
   る主変圧器と、 該主変圧器とは別タンクで鉄心、該鉄心に巻回される励
   磁巻線及びタップ巻線、該タップ巻線と電気的に接続さ
   れる負荷時タップ切換器及び絶縁性ガスとを納めるタン
   ク、該絶縁性ガスを循環させるガス配管、該ガス配管と
   接続され、該絶縁性ガスを冷却するガス冷却器とを有す
   る負荷時電圧調整器 を有し、該主変圧器と該負荷時電圧調整器とが接続ダク
   トにより電気的に接続されて構成されることを特徴とす
   る不燃性変圧器。