JPH0666206B2 - 負荷時タツプ切換変圧器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は電力用大容量の負荷時タップ切換変圧器に関す
るもので、特にタンク内における接続線の配置構成の改
良に関するものである。

（従来の技術） 負荷時タップ切換変圧器に用いられるタップ巻線は、そ
の電圧、容量、インピーダンス等その機器個有の条件下
でもっとも適したタップ巻線を選定している。そのタッ
プ巻線にも主巻線の途中から中間タップを引き出す直取
りタップ巻線、タップ巻線専用の円板巻線を設けるも
の、更には複数タップ分の導体を束ねてヘリカル状に巻
く多重円筒のタップ巻線等がある。一般的に大容量のタ
ップ巻線では大電流が流れるため細い平角導線を複数本
より合わせたトランスホーズドケーブルを必要タップ本
数束ねてヘリカル状に巻く多重円筒巻線を採用すること
が多い。この多重円筒巻線を用いたタップ巻線は、第２
図、第３図に示すごとく、主巻線１に対し極性切換器Ｐ
を介してタップ巻線２を接続し、このタップ巻線２の各
タップＴ_１〜Ｔ_１２を負荷時タップ切換器３により切り
換えるようにしたものである。タップ巻線２の多重円筒
に巻かれた各単位タップ巻線２ａは接続線４により全単
位タップ巻線２ａが直列になるように接続され、タップ
リード５によりタップＴ_１〜Ｔ_１２が引き出されてい
る。

第４図は第３図の接続図を実際の３相負荷時タップ切換
変圧器に適用した場合の図である。タップ巻線２の単位
タップ巻線２ａは隣接巻線間とタンク壁６とで囲まれた
空間に配置された接続線４により全単位タップ巻線２ａ
が直列に接続される。また、この接続点からタップリー
ド５により負荷時タップ切換器３に接続されている。こ
の例で接続線４に流れる電流の大きさと電流の流れる方
向について考えてみると、電流は主巻線と全く同じであ
り流れる方向も一定であるが負荷時タップ切換器３の選
定タップにより接続線４の中にも電流の流れるものと流
れないものとが出れくる。たとえば、第２図、第３図の
例で極性切換器Ｐの接点Ｐ_０とＰ_２が接続され、負荷時
タップ切換器３がタップＴ_１２を選定した場合には接続
線４の全数、即ちこの例では１２本にすべて同じ方向に
同じ大きさの電流が流れる。この電流による磁束とタン
ク壁６間寸法をＬ、電流をＩとすれば、等価的にタンク
壁６からＬだけ離れた所に接続線４の本数倍、即ちこの
例では１２倍の電流が流れることになる。したがってこ
の等価電流に相当する磁束が生じ、この磁束に対しタン
ク壁６の加熱や短絡電流に対する電磁機械力を考慮する
必要がある。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、従来一般的に製作されてきた負荷時タップ切
換変圧器では大容量器でも３００MVA級や４５０MVA級が
主であり、電流の大きさも電圧によって違うが２７５kV
では１０００Ａ以下とそれほど問題となる領域でなく、
さらに極性切換器は負荷時タップ切換器を採用する事に
より接続線４の本数そのものも、多くならないよう配慮
していることから、前述の磁束に対する影響もあまり問
題とならなかった。

最近では１０００MVA級大容量の発電所用変圧器でも電
力消費地域に建設する発電所では負圧時電圧調整機能付
が要求されることが多い。このような大容量器ではやは
り信頼性の点から主変圧器と主変圧器の中性点に接続す
る負荷時電圧調整器を組合わせる計画が多い。この負荷
時電圧調整器は前述の負荷時タップ切換器と構造的には
全く同じである。ただ通過電流でみると主変圧器の中性
点に接続されることから容量は小さい割にタップ巻線に
流れる電流は主変圧器に流れる電流と全く同じで大電流
が流れることになる。たとえば１１００MVA−２７５kV
変圧器では電流は２２００Ａ以上にもなり第４図の例で
は等価的に１２×２２００Ａ＝２７０００Ａ程度の電流
がタンク壁６からＬ離れたところに流れることになる。
一方、負荷時電圧調整器自体は前述のごとく電圧も比較
的低いこと、通過容量は大きいが自己容量が小さいこと
から巻線の径も比較的小さく、そのため隣接巻線間とタ
ンク壁６間で囲まれる空間が小さく、ここにいかに接続
線４を配置するかが全体をコンパクトに設計する上での
ポイントとなる。したがって、接続線４に流れる合計電
流が大きな場合には巻線径とタンク壁６間の絶縁きょり
で決まる最経済的なタンクサイズよりもはるかに大きな
タンクサイズが必要となったり、更にはタンク壁側に加
熱防止のため磁束をはね返す良導体のアルミ板や銅板を
取り付けたり、あるいは硅素鋼板製の磁気シールドを設
ける等の必要があり不経済であった。

本発明は以上の欠点を除去して接続線に流れる電流を減
らし、磁気シールド等の取り付けを不要とし、よりコン
パクトで経済的な負荷時タップ切換変圧器を提供するこ
とを目的とする。

［発明の構成］ （問題点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、複数タップ分の
導体を束ねてヘリカル状に巻く多重円筒巻のタップ巻線
を有する負荷時タップ切換変圧器において、多重円筒巻
された各単位タップ巻線を直列に接続するための接続巻
線群を２群に分割し、タップ巻線の両側に存するタップ
巻線とタンク壁との間の空間に分散して配置するように
したものである。

（作用） このようにすることにより１ケ所の接続線群に流れる電
流を略々半分にすることができ、タンク壁とのきょりの
縮小を計り、加熱防止用の磁気シールドの取り付け等を
不要とするものである。

（実施例） 以下本発明の一実施例を３相負荷時電圧調整器の場合の
実施例について説明する。本発明においては第１図に示
すようにＩ相の多重円筒巻のタップ巻線２を直列に接続
するための接続線群を２群に分割し、１群をタンク壁６
側からタップ巻線２を見て左側のタンク壁６とタップ巻
線２間の空間に配置し、これを接続線群４とする。他群
は右側の隣接相とタンク壁６とで囲まれた空間の中間よ
りＩ相側の空間に配置し、これを接続線群４′とする。
同様にII相、III相も接続線群４，４′を配置し、各々
の接続線群４，４′はタップリード５により負荷時タッ
プ切換器３に接続される。

このように、接続線群を略２分割してそれぞれ別の場所
に分散して配置した場合と第５図の接続線群を分散しな
いで配置した場合とを比較すると、第１図では左側の接
続線群４は接続線本数が略半分なので全接続線に電流が
流れる場合でも合計の等価電流も半分になり温度的には
約1/4となりこの電流でタンク壁６との距離を決定する
ことが出来る。一方右側で見ると、この空間に配置され
る接続線総本数は隣接相も入れると第５図と同じとなる
が、位相差が有るので、タンク壁６の加熱を考える場合
には隣接相分の接続線群は考慮に入れる必要がなく自相
だけの接続線本数により左側と同様にタンク壁６との距
離を決めることができる。

このように接続線群を略２分割にして、それぞれ別の場
所に分散して配置することにより、１ケ所の接続線群に
流れる電流を略半分にすることができ、タンク壁６との
距離をその分縮少することができる。また加熱防止対策
のシールドを設ける必要性も減じられ、さらに短絡時の
電磁機械力も半分になり、全体的にコンパクトで経済的
に構成することができる。

前記実施例の説明ではタップ巻線が１回路でこれに対応
する負荷時タップ切換器が１台の場合について説明した
が、第５図のように特に大容量器で採用されることのあ
る２回路のタップ巻線を有し、各回路ごとに個別の負荷
時タップ切換器を設ける場合にも本発明を実施すること
ができる。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、複数タップ分の導体を束
ねてヘリカル状に巻く多重円筒巻のタップ巻線を有する
負荷時タップ切換変圧器において、多重円筒巻された各
単位タップ巻線を直列に接続するための接続線群を２群
に分割し、タップ巻線とタンク壁との空間においてタッ
プ巻線の両側に分散して配置するようにしたので、接続
線に流れる電流を減らし、磁気シールド等の取り付けを
不要とし、よりコンパクトで経済的な負荷時タップ切換
変圧器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図、第２図は多重
円筒巻のタップ巻線の接続図、第３図は主巻線、タップ
巻線、負荷時タップ切換器の接続を示す結線図、第４図
は従来の負荷時タップ切換変圧器を示す平面図、第５図
は本発明の他の実施例を示す平面図である。 １…主巻線、２…タップ巻線、２ａ…単位タップ巻線、
３…負荷時タップ切換器、４，４′…接続線群、５…タ
ップリード、Ｐ_１，Ｐ_２，Ｔ_１〜Ｔ_１２…タップ、６…
タンク壁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数タップ分の導体を束ねてヘリカル状に
   巻く多重円筒巻のタップ巻線を有する負荷時タップ切換
   変圧器において、多重円筒巻された各単位タップ巻線を
   直列に接続する接続巻線群を２群に分割し、タップ巻線
   の両側に存するタップ巻線とタンク壁との間の空間に分
   散して配置することを特徴とする負荷時タップ切換変圧
   器。