JPH0451961B2 - - Google Patents

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JPH0451961B2
JPH0451961B2 JP12340882A JP12340882A JPH0451961B2 JP H0451961 B2 JPH0451961 B2 JP H0451961B2 JP 12340882 A JP12340882 A JP 12340882A JP 12340882 A JP12340882 A JP 12340882A JP H0451961 B2 JPH0451961 B2 JP H0451961B2
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JP
Japan
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transformer
signal
frequency
induction motor
level
Prior art date
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Application number
JP12340882A
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English (en)
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JPS5913310A (ja
Inventor
Moriaki Takechi
Hideo Shinohara
Toshihiko Fujiwara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP12340882A priority Critical patent/JPS5913310A/ja
Publication of JPS5913310A publication Critical patent/JPS5913310A/ja
Publication of JPH0451961B2 publication Critical patent/JPH0451961B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08Cooling; Ventilating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transformer Cooling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、例えば送油風冷式などの強制冷却
式変圧器の冷却装置に関し、特に冷却器用送油ポ
ンプ及びフアン運転のための所要電力(以下、補
機損失と記す)の低減を図るための改良に関す
る。
第1図は従来の送油風冷式変圧器の冷却装置を
中心とした構成図であり、1は変圧器本体で冷却
媒体である油が入つている。2は冷却器、3は冷
却媒体である油を変圧器本体1と冷却器2との間
で循環させる送油ポンプ及びモータ(以下送油ポ
ンプモータと記す)、4は冷却器2に送られる油
を冷却する送風用のフアンとモータ(以下フアン
モータと記す)、5は変圧器の負荷電流あるいは
油温を検出する検出部、6は検出部5で検出した
変圧器の負荷状態に応じて送油ポンプモータ3や
フアンモータ4の電源回路を電磁接触器7により
開閉させる制御部、8は冷却装置全体の電源を開
閉するノーフユーズ遮断器、9は制御部6、電磁
接触器7、ノーフユーズ遮断器8などを収納する
冷却器制御盤、10は商用電源である。なお、送
油ポンプモータ3及びフアンモータ4は誘導電動
機である。
第2図は第1図の冷却装置の主要部分を示すブ
ロツク図であり、4台又は4群の冷却器を接続し
た場合を示している。なお、第1図、第2図にお
いて、各機器や装置間の接続線のうち、実線は電
力線、破線は信号線、一点鎖線は電磁接触器への
制御線を示し、以下の図においても同様とする。
従来の送油風冷式変圧器は上記のように構成さ
れ、冷却装置は、定格負荷状態において変圧器の
温度が規定の温度上昇限度以下となるよう選定さ
れている。従つて変圧器の負荷が定格負荷より低
減した軽負荷状態では、変圧器の発生損失は定格
負荷状態より低減し、一部の冷却器を停止しても
変圧器は規定の温度上昇限度以下で運転すること
が可能である。このため、検出部5で検出した変
圧器負荷電流や変圧器温度など変圧器の負荷状態
に応じて電磁接触器7を開閉して冷却器2の運転
台数を制御することが行われている。この場合の
冷却装置全体の補機損失は冷却器の運転台数に比
例し、定格運転時に比べ補機損失を低減すること
ができる。
しかるに、近年、省エネルギー化の観点から、
変圧器についても更に補機損失の低減が要求され
ている。
変圧器用冷却装置として従来の装置に比べて更
に補機損失の低減を図る方法として、冷却器2の
送油ポンプモータ3及びフアンモータ4を可変電
圧可変周波数逆変換器(以下可変周波インバータ
と記す)で駆動し、送油ポンプ及びフアンの回転
数制御を行うことが考えられる。
第3図は、改良された冷却装置の主要部分を示
すブロツク図であり、4台(又は4群)の冷却器
を接続した場合を示している。第3図において、
2〜5,7g,10は第2図と同一であり、12
は商用電源10よりの電力を制御部13の出力信
号によつて定まる周波数の電力に変換し、送油ポ
ンプ3とフアンモータ4に供給する可変周波イン
バータ、13は検出部5の信号にもとづいて送油
ポンプモータ3及びフアンモータ4の駆動周波数
を決定し、その信号を可変周波インバータ12に
出力する制御部である。
上記のように構成された冷却装置において、可
変周波インバータ12の出力周波数を変化すれ
ば、送油ポンプモータ3及びフアンモータ4の回
転数が変化し、送油量及び送風量が変化するの
で、冷却器2の冷却能力と補機損失が変化する。
第4図及び第5図は送油ポンプモータ3及びフ
アンモータ4の回転数Nと冷却器の冷却能力C及
び補機損失Wの特性の一例を示すものであり、送
油ポンプとフアンの軸動力が回転数のほぼ3乗に
比例して変化するのに対し、送油ポンプとフアン
の回転数変化に対する冷却能力の変化は、一般に
補機損失の変化に比べて緩やかであるので、冷却
装置全体の冷却能力の変化を送油ポンプモータ3
及びフアンモータ4の回転数変化によつて行う
と、従来装置の如く冷却器の運転台数の変化によ
つて行う場合に比べ同一冷却能力でも補機損失が
低下する。
従つて検出部5で検出した信号をもとに、制御
部13において変圧器の負荷状態に応じた所要冷
却能力を求め、これに対応する送油ポンプモータ
3及びフアンモータ4の回転数が得られるよう可
変周波インバータ12の出力周波数を制御すれ
ば、従来の冷却装置に比べて補機損失を低減でき
る。この場合、送油ポンプモータ及びフアンモー
タの回転数を低減するほど補機損失は低下する
が、冷却器の冷却能力も低下するので、変圧器の
温度上昇による限界や、巻線温度の上昇に伴う変
圧器本体損失の増加の面から限度があり、第6図
aの如く変圧器負荷電流に対応して、所要の回転
数が定まる。
しかるに、通常、変圧器の負荷電流は一定でな
く、一般に第6図bの如く時間と共に変化する変
動負荷である。変圧器が第6図bの如き変動負荷
で運転されている状態で送油ポンプモータ及びフ
アンモータの回転数を第6図aに従つて制御する
と、送油ポンプモータ及びフアンモータの回転数
は、変圧器の負荷変動に対応して第6図cの如く
常時変化する。このため、送油ポンプ及びフアン
モータは僅かな負荷変動に対しても加速又は減速
されることとなり、過渡電流による効率の悪化や
温度上昇、機械的変動応力による損傷などを受け
るおそれがある。
この発明は、上記の欠点を除去するためになさ
れたもので、送油ポンプモータ及びフアンモータ
を可変周波インバータで駆動することにより補機
損失の低減を図るとともに、変圧器負荷の変動に
よる頻繁な加減速を防止することを目的とする。
第7図はこの発明の一実施例を示すものであ
り、第7図において、2〜5及び7,8,10,
12は第3図と同一のものであり、14は検出部
5で検出した変圧器負荷電流が予め設定した電流
区分の何れに該当するかを判別するレベル判別
部、15は電流区分に対応して予め設定した回転
数が得られるよう可変周波インバータ12の出力
周波数を制御する制御部である。
第8図aは電流区分に対応する回転数の設定例
を示し、負荷電流IがI1以下の場合、N1,I1以上
I2以下の場合N2,I2以上の場合Noに設定した場
合を示している。
この発明の効果を第8図b及び第8図cによつ
て説明する。
上記のように構成したものにおいては、変圧器
が第8図bの如き変動負荷で運転されている場合
にも、送油ポンプモータ及びフアンモータの回転
数の変化は第8図cの如く変圧器負荷電流が閾値
I1又はI2を昇降する場合に限られ、閾値を昇降し
ない負荷変動に対しては一定に保たれるので、変
圧器の負荷変動に伴う頻繁な加速減速を防止する
ことができる。
なお、第8図aの一点鎖線は第6図aで与えら
れる回転数を示しており、各電流区分に対応する
回転数を、第8図aの如く第6図aより高く設定
すれば、変圧器の運転温度は第6図aの場合に比
べて低く維持することができる。
第9図aはこの発明の他の実施例を示すもの
で、回転数の低下に対する変圧器負荷電流の閾値
を、回転数の増加に対する閾値に比べて低く設定
し、ヒステリシス特性を付加したものを示してい
る。
この発明の効果を第9図b及び第9図cによつ
て説明する。変圧器の負荷が閾値I2を中心に変動
する場合、第8図aの場合には閾値I2をこえる毎
に回転数が変化するが、第9図aの如くヒステリ
シスを付加した場合は、負荷電流がI2をこえて回
転数がNoに設定された後、負荷電流がI2より若
干低下しても、I2′を下廻るまで回転数はNoに維
持されるので、閾値近辺での負荷変動による頻繁
な加速減速を防止することができる。
なお、上記の説明では、検出部5で変圧器負荷
電流を検出して可変周波インバータを制御する場
合について説明したが、検出部5で変圧器油温又
は巻線温度など変圧器の運転状態に対応する他の
信号を検出する場合に適用しても同様の効果が期
待できる。
また、上記実施例では送油風冷式変圧器につい
て述べたが、送油自冷式や油入風冷式など送油ポ
ンプモータあるいはフアンモータの何れか一方の
みを有する冷却方式や、他の冷却媒体による冷却
方式、例えば送油水冷式変圧器に本発明を適用し
ても同様な効果が期待できる。
この発明は、以上説明したように、冷却器を可
変周波インバータで駆動し、その出力周波数を変
圧器の負荷電流に対応して階段状に制御すること
により、補機損失を低減し、同時に変圧器負荷の
変動による頻繁な加減速を防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の送油風冷式変圧器の冷却装置を
中心とした構成図、第2図は第1図の冷却装置の
ブロツク図、第3図は改良された冷却装置のブロ
ツク図、第4図は冷却器の駆動周波数(回転数)
と冷却能力の特性例を示す図、第5図は冷却器の
駆動周波数(回転数)と補機損失の特性例を示す
図、第6図は冷却器運転状態説明図、第7図はこ
の発明の一実施例を示すブロツク図、第8図はこ
の発明の一実施例による冷却器運転状態説明図、
第9図はこの発明の他の実施例による冷却器運転
状態説明図である。 図において、1は変圧器本体、2は冷却器、3
は送油ポンプモータ、4はフアンモータ、5は検
出部、10は電源、12は可変周波インバータ、
14はレベル判別部、15は制御部。なお、図中
同一符号は同一あるいは相当する部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 変圧器内の冷却媒体を誘導電動機によるフア
    ンまたはポンプで冷却してなる冷却機構、前記変
    圧器の運転状態を検出する検出部、この検出部か
    らの信号レベルが複数の区分のいずれの区分に属
    するかを判別するレベル判別部、このレベル判別
    部で判別した区分に応じて前記誘導電動機へ供給
    する出力周波数を決定し、周波数指定信号を発生
    する制御部、およびこの制御部からの指令に基づ
    いて電源を所定の周波数の電力に変換し、前記誘
    導電動機を変速駆動する可変電圧可変周波数逆変
    換器を備え、前記検出部で検出した信号レベルと
    前記可変電圧可変周波数逆変換器の出力周波数と
    の対応を階段状に設定したことを特徴とする変圧
    器冷却装置。 2 検出部は変圧器の負荷電流を検出する電流検
    出器で構成したことを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の変圧器冷却装置。 3 検出部は変圧器の油温または巻線温度を検出
    する温度検出器で構成したことを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の変圧器冷却装置。 4 変圧器内の冷却媒体を誘導電動機によるフア
    ンまたはポンプで冷却してなる冷却機構、前記変
    圧器の運転状態を検出する検出部、この検出部か
    らの信号レベルが複数の区分のいずれの区分に属
    するかを判別すると共に、上記信号レベルが上昇
    する時と下降する時とで、その区分の範囲を変え
    てなるレベル判別部、このレベル判別部で判別し
    た区分に応じて前記誘導電動機へ供給する出力周
    波数を決定し、周波数指令信号を発生する制御
    部、およびこの制御部からの指令に基づいて電源
    を所定の周波数の電力に変換し、前記誘導電動機
    を変速駆動する可変電圧可変周波数逆変換器を備
    え、前記検出部で検出した信号レベルと前記可変
    電圧可変周波数逆変換器の出力周波数との対応を
    ヒステリシスを有する階段状に設定したことを特
    徴とする変圧器冷却装置。
JP12340882A 1982-07-13 1982-07-13 変圧器冷却装置 Granted JPS5913310A (ja)

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JPS5913310A JPS5913310A (ja) 1984-01-24
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6475188A (en) * 1987-09-16 1989-03-20 Ishikawajima Harima Heavy Ind Electron beam welding method
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JPS6029207B2 (ja) * 1980-11-27 1985-07-09 株式会社日立製作所 変圧器用冷却器の運転装置
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