JPH04298012A - 箔巻変圧器 - Google Patents
箔巻変圧器Info
- Publication number
- JPH04298012A JPH04298012A JP6232291A JP6232291A JPH04298012A JP H04298012 A JPH04298012 A JP H04298012A JP 6232291 A JP6232291 A JP 6232291A JP 6232291 A JP6232291 A JP 6232291A JP H04298012 A JPH04298012 A JP H04298012A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- voltage
- foil
- high voltage
- wound transformer
- 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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- Coils Of Transformers For General Uses (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
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属シ―トと絶縁シ―
トとを重ねて多重回巻回してなる箔状巻線を使用した箔
巻変圧器に関する。
トとを重ねて多重回巻回してなる箔状巻線を使用した箔
巻変圧器に関する。
【０００２】
【従来の技術】箔巻変圧器は、巻線の占積率が良く、小
型・軽量化ができる特徴があり、既に数ＫＶ、数１００
ＫＶＡ程度の比較的電圧の低い小容量の変圧器では実用
化されている。近年、その優れた長所に鑑み、より高電
圧・大容量の例えば２７５ＫＶ、３００ＭＶＡへの適用
拡大が研究されている。このような箔巻変圧器の一つと
して、図２に示すような構成を有するものが提案されて
いる。
型・軽量化ができる特徴があり、既に数ＫＶ、数１００
ＫＶＡ程度の比較的電圧の低い小容量の変圧器では実用
化されている。近年、その優れた長所に鑑み、より高電
圧・大容量の例えば２７５ＫＶ、３００ＭＶＡへの適用
拡大が研究されている。このような箔巻変圧器の一つと
して、図２に示すような構成を有するものが提案されて
いる。
【０００３】すなわち、この箔巻変圧器では、鉄心１の
外周に、金属シートと絶縁シ―トとを重ねて巻回してな
る低圧巻線２及び高圧巻線３が同軸状に巻回されており
、これらの巻線全体がタンク４内に収納され、タンク４
の内部には、絶縁油やＳＦ６ガスなどの絶縁媒体５が封
入されている。また、高圧巻線３の外側の上下端部には
高圧シ―ルド６が配設されている。
外周に、金属シートと絶縁シ―トとを重ねて巻回してな
る低圧巻線２及び高圧巻線３が同軸状に巻回されており
、これらの巻線全体がタンク４内に収納され、タンク４
の内部には、絶縁油やＳＦ６ガスなどの絶縁媒体５が封
入されている。また、高圧巻線３の外側の上下端部には
高圧シ―ルド６が配設されている。
【０００４】このような高電圧・大容量の変圧器を実用
化するに当っての最大の課題は、変圧器の損失は極力低
減し、巻線の機械力を高め、かつ巻線の絶縁性能をいか
に高めるかにある。また、雷サ―ジ等の侵入による巻線
の電位振動を抑制し、巻線の電位分布を更に改善するの
も、重要な課題である。
化するに当っての最大の課題は、変圧器の損失は極力低
減し、巻線の機械力を高め、かつ巻線の絶縁性能をいか
に高めるかにある。また、雷サ―ジ等の侵入による巻線
の電位振動を抑制し、巻線の電位分布を更に改善するの
も、重要な課題である。
【０００５】箔巻変圧器は、通常の平角銅線を用いた変
圧器に比べ、一般に電位分布は比較的良くなっているが
、特に高電圧・大容量器になると、巻数も数百タ―ンか
ら千数百タ―ンにも及び巻線内外径が大きくなり、また
、巻線の高さも高くなる。一般に巻線の大きさは変圧器
の定格容量，定格電圧等により異なるが、特に超高圧・
大容量変圧器の場合、巻線高さは１０００〜２０００ｍ
ｍ、巻線外径は１０００ｍｍを超え、ビルト長も１００
〜２００ｍｍ以上となる。
圧器に比べ、一般に電位分布は比較的良くなっているが
、特に高電圧・大容量器になると、巻数も数百タ―ンか
ら千数百タ―ンにも及び巻線内外径が大きくなり、また
、巻線の高さも高くなる。一般に巻線の大きさは変圧器
の定格容量，定格電圧等により異なるが、特に超高圧・
大容量変圧器の場合、巻線高さは１０００〜２０００ｍ
ｍ、巻線外径は１０００ｍｍを超え、ビルト長も１００
〜２００ｍｍ以上となる。
【０００６】ところで、巻線のタ―ン間の静電容量Ｃは
、タ―ン間の巻線を構成する絶縁シ―トの厚さに反比例
し、タ―ン間電極面積Ｓに比例する。シ―ト巻線では、
巻線の内周側に比べて巻線の外周側の方が面積Ｓが大き
くなるため、静電容量Ｃも大きくなる。このように巻線
間の静電容量Ｃが外周側で大きくなり、電位の静電容量
Ｃ分担が不均一となると、電位分布が悪くなる。
、タ―ン間の巻線を構成する絶縁シ―トの厚さに反比例
し、タ―ン間電極面積Ｓに比例する。シ―ト巻線では、
巻線の内周側に比べて巻線の外周側の方が面積Ｓが大き
くなるため、静電容量Ｃも大きくなる。このように巻線
間の静電容量Ｃが外周側で大きくなり、電位の静電容量
Ｃ分担が不均一となると、電位分布が悪くなる。
【０００７】特に、高電圧・大容量変圧器になると、巻
線の損失低減をはかり、変圧器全体の重量を軽くするた
め、巻線構成を、図３のように高圧巻線を高圧内側巻線
３ａと高圧外側巻線３ｂに２分割し、途中に低圧巻線２
ａを配置することが行なわれる。
線の損失低減をはかり、変圧器全体の重量を軽くするた
め、巻線構成を、図３のように高圧巻線を高圧内側巻線
３ａと高圧外側巻線３ｂに２分割し、途中に低圧巻線２
ａを配置することが行なわれる。
【０００８】この場合、図２に示すように高圧巻線３は
本来低圧巻線２の外周に巻回されることから、図３に示
すように高圧巻線を２分割した場合は、高圧内側巻線３
ａの高圧巻線全体に対する巻込み比率を約３０％程度と
していた。この３０％という数字は、それ以下にすると
、高圧巻線を２分割したことによる軽量化や損失防止と
いう効果が失われるからであり、従来では２分割の効果
が得られる限界点まで高圧外側巻線３ｂのタ―ン数を大
きく取っていた。
本来低圧巻線２の外周に巻回されることから、図３に示
すように高圧巻線を２分割した場合は、高圧内側巻線３
ａの高圧巻線全体に対する巻込み比率を約３０％程度と
していた。この３０％という数字は、それ以下にすると
、高圧巻線を２分割したことによる軽量化や損失防止と
いう効果が失われるからであり、従来では２分割の効果
が得られる限界点まで高圧外側巻線３ｂのタ―ン数を大
きく取っていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このような箔巻変圧器
の場合、高圧内側巻線３ａと高圧外側巻線３ｂの平均直
径の差は、途中に低圧巻線２ａが位置するので非常に大
きくなる。
の場合、高圧内側巻線３ａと高圧外側巻線３ｂの平均直
径の差は、途中に低圧巻線２ａが位置するので非常に大
きくなる。
【００１０】前記の通り、タ―ン間容量Ｃはタ―ン間電
極面積Ｓに比例するため、巻線の径Фに比例し、従って
高圧内側巻線３ａのタ―ン間容量Ｃｉ の方が高圧外側
巻線のタ―ン間容量Ｃｏ に比べ平均的に大きくなる。
極面積Ｓに比例するため、巻線の径Фに比例し、従って
高圧内側巻線３ａのタ―ン間容量Ｃｉ の方が高圧外側
巻線のタ―ン間容量Ｃｏ に比べ平均的に大きくなる。
【００１１】一方、巻線のインダクタンスＬは巻線の径
Фに比例するため、同様に高圧内側巻線３ａのインダク
タンスＬｉ より、巻線の外径側の径の大きい高圧外側
巻線３ｂの方がインダクタンスＬｏ の値が大きくなる
。
Фに比例するため、同様に高圧内側巻線３ａのインダク
タンスＬｉ より、巻線の外径側の径の大きい高圧外側
巻線３ｂの方がインダクタンスＬｏ の値が大きくなる
。
【００１２】すなわち、図３の箔巻変圧器においては、
高圧巻線の内側巻線３ａと外側巻線３ｂを繋ぐＸ点が、
巻線の径が大きく変化する不連続点となるため、静電容
量ＣやインダクタンスＬの分布が不均一となる。その結
果、巻線の電位分布が悪くなり、巻線に電位振動が生じ
る。
高圧巻線の内側巻線３ａと外側巻線３ｂを繋ぐＸ点が、
巻線の径が大きく変化する不連続点となるため、静電容
量ＣやインダクタンスＬの分布が不均一となる。その結
果、巻線の電位分布が悪くなり、巻線に電位振動が生じ
る。
【００１３】更に、図３の箔巻変圧器では、内外の巻線
３ａ，３ｂでその巻込み比率がアンバランスであるため
、磁束の漏れが大きく、タンクの加熱が生じ、損失が大
きくなる。また、磁束密度が大きくなることから、特に
内側巻線３ａでは機械力が問題となり、座屈が生じる恐
れがある。
３ａ，３ｂでその巻込み比率がアンバランスであるため
、磁束の漏れが大きく、タンクの加熱が生じ、損失が大
きくなる。また、磁束密度が大きくなることから、特に
内側巻線３ａでは機械力が問題となり、座屈が生じる恐
れがある。
【００１４】本発明は上記の問題点を解決するために提
案されたもので、その目的は、電位分布を改善し、絶縁
性能を向上させ、更に損失の少ない耐機械力に優れた箔
巻変圧器を提供することにある。 ［発明の構成］
案されたもので、その目的は、電位分布を改善し、絶縁
性能を向上させ、更に損失の少ない耐機械力に優れた箔
巻変圧器を提供することにある。 ［発明の構成］
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、高圧巻線を高圧内側巻線と高圧外側巻
線とに２分割して二重円筒同心配置とし、その間に低圧
巻線を配置すると共に、高圧内側巻線の高圧巻線全体に
対する巻込み比率を５０％以上７０％以下となるように
構成する。
達成するために、高圧巻線を高圧内側巻線と高圧外側巻
線とに２分割して二重円筒同心配置とし、その間に低圧
巻線を配置すると共に、高圧内側巻線の高圧巻線全体に
対する巻込み比率を５０％以上７０％以下となるように
構成する。
【００１６】
【作用】上記のような構成を有する本発明の箔巻変圧器
においては、従来のこの型の箔巻変圧器とは逆に高圧内
側巻線のタ―ン数が多くなる。その結果、高圧内側巻線
と高圧外側巻線の巻径Фの差が小さくなり、両者の静電
容量Ｃ及びインダクタンスＬの差が少なくなり、これら
に起因する両巻線の不連続性が改善される。
においては、従来のこの型の箔巻変圧器とは逆に高圧内
側巻線のタ―ン数が多くなる。その結果、高圧内側巻線
と高圧外側巻線の巻径Фの差が小さくなり、両者の静電
容量Ｃ及びインダクタンスＬの差が少なくなり、これら
に起因する両巻線の不連続性が改善される。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１に基づいて具
体的に説明する。
体的に説明する。
【００１８】本実施例においては、高圧巻線を高圧内側
巻線３１と高圧外側巻線３２とに２分割し、鉄心１の外
周に高圧内側巻線３１を高圧巻線全体の５０％以上７０
％以下になるように巻込む。そして、その外側に低圧巻
線２を巻回し、更にその外側に高圧外側巻線３２を配置
する。
巻線３１と高圧外側巻線３２とに２分割し、鉄心１の外
周に高圧内側巻線３１を高圧巻線全体の５０％以上７０
％以下になるように巻込む。そして、その外側に低圧巻
線２を巻回し、更にその外側に高圧外側巻線３２を配置
する。
【００１９】このように構成された本実施例の箔巻変圧
器において、その巻線の振動は、インダクタンスＬと静
電容量Ｃの並列共振現象で決まり、各部でＬ・Ｃが一定
ならば共振はしない。ここで、本実施例における高圧内
側巻線３１と高圧外側巻線３２とのつなぎ点Ｘでの振動
を考えると、この関係を満たすのは、Ｌｉ ・Ｃｉ と
Ｌｏ・Ｃｏ の値がほぼ等しくなる時である。
器において、その巻線の振動は、インダクタンスＬと静
電容量Ｃの並列共振現象で決まり、各部でＬ・Ｃが一定
ならば共振はしない。ここで、本実施例における高圧内
側巻線３１と高圧外側巻線３２とのつなぎ点Ｘでの振動
を考えると、この関係を満たすのは、Ｌｉ ・Ｃｉ と
Ｌｏ・Ｃｏ の値がほぼ等しくなる時である。
【００２０】ここで、高圧内側巻線３１と高圧外側巻線
３２とが同じタ―ン数なら、静電容量Ｃもインダクタン
スＬも外径側の方が大きいので、上式を満たすことは不
可能であるが、本実施例では高圧内側巻線３１の高圧巻
線全体に対する巻込み比率は約７０％としたので、この
関係を満足させることができる。
３２とが同じタ―ン数なら、静電容量Ｃもインダクタン
スＬも外径側の方が大きいので、上式を満たすことは不
可能であるが、本実施例では高圧内側巻線３１の高圧巻
線全体に対する巻込み比率は約７０％としたので、この
関係を満足させることができる。
【００２１】この場合、７０％という数字は、高圧内側
巻線３１と高圧外側巻線３２との内外径の差によって決
定されるものであるが、巻線外径が１０００ｍｍを超え
るような２分割された高圧巻線を有する超高圧・大容量
の箔巻変圧器においては、Ｌｉ ・Ｃｉ とＬｏ ・Ｃ
ｏ をほぼ等しい値にするには、この７０％という数字
が適当である。
巻線３１と高圧外側巻線３２との内外径の差によって決
定されるものであるが、巻線外径が１０００ｍｍを超え
るような２分割された高圧巻線を有する超高圧・大容量
の箔巻変圧器においては、Ｌｉ ・Ｃｉ とＬｏ ・Ｃ
ｏ をほぼ等しい値にするには、この７０％という数字
が適当である。
【００２２】また、本実施例のように内外の高圧巻線３
１，３２の途中に低圧巻線２ａが配置される構成では、
磁束分布は巻数に比例することから、高圧内側巻線３１
の巻込み比率がちょうど５０％の時、巻線外部への漏れ
磁束量が最小となり、タンク等の加熱がなくなる。
１，３２の途中に低圧巻線２ａが配置される構成では、
磁束分布は巻数に比例することから、高圧内側巻線３１
の巻込み比率がちょうど５０％の時、巻線外部への漏れ
磁束量が最小となり、タンク等の加熱がなくなる。
【００２３】更に、本実施例のように高圧巻線を二重円
筒同心配置とした箔巻変圧器において、その軽量化及び
損失低減効果が大きいのは、高圧巻線全体に対する高圧
内側巻線３１の巻込み比率を３０〜７０％の範囲とした
時である。この範囲外では、高圧巻線を単一にした場合
と軽量化などの効果が変らないことが、出願人の経験上
確認されている。
筒同心配置とした箔巻変圧器において、その軽量化及び
損失低減効果が大きいのは、高圧巻線全体に対する高圧
内側巻線３１の巻込み比率を３０〜７０％の範囲とした
時である。この範囲外では、高圧巻線を単一にした場合
と軽量化などの効果が変らないことが、出願人の経験上
確認されている。
【００２４】従って、本実施例のように高圧内側巻線３
１の全高圧巻線に対する巻込み比率を５０〜７０％とす
ることにより、小型・軽量化という利点を確保しつつ侵
入サ―ジに対する電位振動を抑制でき、且つ、巻線外部
への漏れ磁束量を極力少なくできる。これにより電位分
布が改善され、タンク等の加熱が防止され、更に漂遊損
失の低減が可能となる。
１の全高圧巻線に対する巻込み比率を５０〜７０％とす
ることにより、小型・軽量化という利点を確保しつつ侵
入サ―ジに対する電位振動を抑制でき、且つ、巻線外部
への漏れ磁束量を極力少なくできる。これにより電位分
布が改善され、タンク等の加熱が防止され、更に漂遊損
失の低減が可能となる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
２分割した高圧巻線のうち高圧内側巻線の高圧巻線全体
に対する巻込み比率を５０％以上７０％以下にするとい
う簡単な手段により、巻線の電位分布と磁束分布を改善
して、絶縁信頼性を向上すると共に、損失を最小にした
箔巻変圧器を提供することができる。
２分割した高圧巻線のうち高圧内側巻線の高圧巻線全体
に対する巻込み比率を５０％以上７０％以下にするとい
う簡単な手段により、巻線の電位分布と磁束分布を改善
して、絶縁信頼性を向上すると共に、損失を最小にした
箔巻変圧器を提供することができる。
【図１】本発明の箔巻変圧器の一実施例を示す断面図。
【図２】従来の箔巻変圧器の一例を示す断面図。
【図３】従来の箔巻変圧器の他の例を示す断面図。
１…鉄心
２，２ａ…低圧巻線
３…高圧巻線
３ａ，３１…高圧内側巻線
３ｂ，３２…高圧外側巻線
４…タンク
５…絶縁媒体
６…高圧シ―ルド
Claims (1)
- 【請求項１】金属シ―トと絶縁シ―トを重ねて鉄心に巻
回してなる箔状巻線によって、高圧巻線と低圧巻線とを
構成した箔巻変圧器において、高圧巻線を高圧内側巻線
と高圧外側巻線とに２分割して二重円筒同心配置とし、
その間に低圧巻線を配置すると共に、高圧内側巻線の高
圧巻線全体に対する巻込み比率を５０％以上７０％以下
としたことを特徴とする箔巻変圧器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6232291A JPH04298012A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 箔巻変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6232291A JPH04298012A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 箔巻変圧器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04298012A true JPH04298012A (ja) | 1992-10-21 |
Family
ID=13196791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6232291A Pending JPH04298012A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 箔巻変圧器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04298012A (ja) |
-
1991
- 1991-03-27 JP JP6232291A patent/JPH04298012A/ja active Pending
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