JPH0712006B2

JPH0712006B2 - 箔巻変圧器

Info

Publication number: JPH0712006B2
Application number: JP47387A
Authority: JP
Inventors: 保井上; 正広花井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-01-07
Filing date: 1987-01-07
Publication date: 1995-02-08
Anticipated expiration: 2010-02-08
Also published as: JPS63169009A

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は箔巻変圧器に関するものであり、特に冷却循環
系の絶縁信頼性を向上させる技術に係る。

（従来の技術）箔巻変圧器は、巻線の占積率が良く小形・軽量化ができ
る特徴がある。既に数KV、数100KVA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275K
V、300MKV級変圧器への適用拡大が研究されている。こ
の様な高電圧・大容量の箔巻変圧器の実用化に当たっ
て、最大の技術的課題は、いかに冷却能力を向上させ、
高い絶縁能力を巻線に持たせられるかということと、短
絡事故時の半径方向機械力に対して耐えさせ得るかとい
うことである。まだ、この様な高電圧大容量変圧器は実
用化に至っていないが、第２図の如く、巻線内に冷却ダ
クトを内蔵させ、この冷却ダクトに絶縁特性の優れた冷
媒を送り込み、巻線損失から発生する熱を冷媒の蒸発潜
熱を利用して冷却する、言わばヒートパイプ方式の箔巻
変圧器が有力である。

即ち、この箔巻変圧器は、鉄心の脚部１に、金属シート
２と絶縁シート３を重ねて巻いて成る低圧巻線４と高圧
巻線５が巻装され、それらの巻線内には中空状の冷却ダ
クト６が内蔵されている。冷却ダクト６の中空部の薄い
間隙内には、フロンＲ−113やフロリナートFC75等の冷
媒が封入されており、ポンプ７により循環され巻線内の
発熱を冷媒の蒸発潜熱で奪い、その蒸気を凝縮器８内に
おいて冷却水管９で冷却させ凝縮させる様になってい
る。液化した冷媒は、冷媒タンク10に貯められ、更に、
ポンプ７で巻線内に送り込まれるという冷却系が構成さ
れている。

冷却系を構成する導液管11はステンレス等の金属で作ら
れており、この導液管11と冷却ダクト６とはテフロン樹
脂等の絶縁パイプ12を介して接続されている。また、こ
の導液管11は、タンク13等のアース電位にも接続されて
いる。一方、冷却ダクト６は、巻線内に組み込まれてい
る関係上、近接する巻線と同電位に電気的に接続されて
いる。更に、巻線各部の絶縁は、タンク13内に封入され
たSF₆ガス等の絶縁ガスにより確保されている。

ところで、上記の様な箔巻変圧器に用いられている冷却
ダクト内のフロンＲ−113やフロリナートFC75等の冷媒
絶縁特性は、第３図に示す様に温度依存性を持ち、低温
になる程絶縁性能は低下する。

そのため、特に寒冷地等において、長期間の運転停止に
より巻線及び冷媒の温度が運転中に比べて低くなってい
る箔巻変圧器においては、再起動を行なう時に、冷媒に
よる思わぬ絶縁破壊を引き起こす恐れがある。特に再起
動時においては、機械力や電気的ストレスは常軌運転中
より過大となるため、冷媒の絶縁特性の低下は深刻な問
題である。

（発明が解決しようとする問題点）上記の様に、従来の箔巻変圧器においては、長期間運転
停止後の再起動時に、絶縁特性の低下した冷媒により絶
縁破壊を生じる恐れがあり、問題となっていた。

本発明は、この様な問題を解決するために提案されたも
のであり、その目的は、冷却循環系の絶縁信頼性を向上
し、長期間運転停止後の再起動時における絶縁破壊を防
止し得る様な優れた箔巻変圧器を提供することである。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明の箔巻変圧器は、冷却循環系と並列又は直列に、
ヒータを具備した冷媒予熱系を接続することを特徴とし
ている。

（作用）以上の様な構成を有する本発明によれば、長期間運転停
止後において温度の低下した冷媒を冷媒予熱系のヒータ
により加熱できるため、再起動時における冷却循環系の
絶縁信頼性を向上できる。

（実施例）以下、本発明の一例を図面を参照して説明する。なお、
第１図において、従来と同一部分は同一符号で示し、そ
の説明は省略する。

＊実施例の構成第１図において、14は内部にヒータ16を収納した加熱器
であり、冷媒タンク10の出口からパイプ15を介して取り
付けられている。そして、加熱器14は電磁バルブ17を介
してポンプ７と接続されている。一方、冷媒タンク10の
出口には、電磁バルブ18が取り付けられ、これを介して
ポンプ７と接続されている。さらにポンプ７の出口には
冷媒の温度測定用の温度センサー19が取り付けられ、冷
媒温度測定装置20と接続されている。冷媒温度測定装置
20の出力は、制御装置21に接続されている。制御装置21
は、ポンプ７、電磁バルブ17,18、ヒータ16、及び冷却
水管系ポンプ（図示せず）の制御を行なうものである。

＊実施例の作用以上の様に構成された本実施例においては、次の様な作
用効果を得られる。即ち、長期間運転停止後において変
圧器を起動させる際にはまず、温度センサー19及び冷媒
温度測定装置20により冷媒の温度を測定する。そして、
得られた値を制御装置21へ伝導し、温度測定装置20の出
力がある値以下（低温）であれば、冷却水管９に取り付
けられたポンプ７をOFFする。さらに冷媒タンク10側の
電磁バルブ18を閉、加熱器14側の電磁バルブ17を開に
し、ヒータ16をONする。この段階でポンプ７をONする。
この様な電磁バルブ17,18の開閉及びヒータポンプ７等
の各動作により、冷媒は加熱器14で暖められ、変圧器の
タンク13内外を循環する。そのため、冷媒の温度が上が
り、冷媒の破壊値が高くなり、変圧器りタンク13内特に
絶縁パイプ12部での絶縁破壊が防止され、信頼性が高く
なる。

そして、冷媒の温度が変圧器の運転或いは冷媒予熱系の
運転で上昇した時点で前述と反対の電磁バルブ17,18の
開閉を行い、冷却水管９のポンプをON、ヒータ16をOFF
し、運転する。この結果、冷媒の温度が低下する。

以上の様な方法を用いることにより、冷媒の温度は変圧
器運転中においても常に巻線を充分冷却でき、しかも絶
縁信頼性の高い一定値に維持できる。従って安定した冷
却効率を持ち、しかも長期間運転停止後における再起動
時の絶縁破壊を防止し得る様な箔巻変圧器を提供でき
る。

＊他の実施例なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
例えば凝縮器８と直列に加熱器14を接続しても同様の作
用効果を得られる。また、冷媒循環系と冷媒予熱系との
切換え動作は電磁バルブに限らず、さらに冷媒温度測定
装置を設けずに、単にタイマー等で動作制御を行なう構
成も可能である。

［発明の効果］以上説明した様に、本発明においては、冷却循環系と並
列又は直列に、ヒータを具備した冷媒予熱系を接続する
という簡単な構成により、冷却循環系の絶縁信頼性を向
上し、長期間運転停止後の再起動時における絶縁破壊を
防止し得る様な優れた箔巻変圧器を提供できる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明による箔巻変圧器の一実施例を示す断面
図、第２図は従来の箔巻変圧器を示す断面図、第３図は
冷媒の絶縁破壊電圧と温度との関係を示すグラフであ
る。１……鉄心の脚部、２……金属シート、３……絶縁シー
ト、４……低圧巻線、５……高圧巻線、６……冷却ダク
ト、７……ポンプ、８……凝縮器、９……冷却水管、10
……冷媒タンク、11……導液管、12……絶縁パイプ、13
……タンク、14……加熱器、15……パイプ、16……ヒー
タ、17,18……電磁バルブ、19……温度センサー、20…
…冷媒温度測定装置、21……制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鉄心の周囲に金属シートと絶縁シートとを
重ねて巻回して成る箔状巻線を、絶縁ガスを封入したタ
ンク内に収納し、前記箔状巻線内とタンク外部との間に
巻線冷却用の冷媒を循環させる冷却循環系を設けて成る
箔巻変圧器において、前記冷却循環系と並列又は直列に、ヒータを具備した冷
媒予熱系が接続されたことを特徴とする箔巻変圧器。
【請求項２】冷却循環系が、その一部に冷媒温度測定装
置を有し、この冷媒温度測定装置の出力によって冷却循
環系と冷媒予熱系との動作が制御されるものである特許
請求の範囲第１項記載の箔巻変圧器。
【請求項３】冷却循環系と冷媒予熱系とが、電磁バルブ
を有し、この電磁バルブの開閉動作が、冷媒温度測定装
置の出力によって制御されるものである特許請求の範囲
第２項記載の箔巻変圧器。