JPS5836484B2 - フカジデンアツチヨウセイキツキタンソウヘンアツキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は負荷時電圧調整器付大型単相変圧器に関する
。

最近超高圧送電系統に使用する変圧器は大形化のため、
主として輸送上の問題より単相変圧器三台を組合せて構
成するいわゆる特別三相変圧器とすることが多くなって
きている。

一方、送電系統の変圧器で、例えば変電所の所内電源用
の低圧三次巻線を内蔵させる場合には、低圧三次回路の
遮断器の容量を小さ〈したり、短絡時の機械力を考慮し
、送電系統の運用を良好にするため、低圧三次巻線と高
圧一次巻線及び中圧二次巻線（特に中圧二次巻線）との
間のインピーダンスを増大させることが望まれる場合が
多くなってきている。

変圧器の低圧三次巻線と他の各巻線との間のインピーダ
ンスを増大する手段としては、従来低圧三次巻線と中圧
二次巻線との間の絶縁距離を著しく大きくする構戊とし
たり、鉄心主脚に内側から中庄二次巻線、高圧一次巻線
、低圧三次巻線の順に配置して構或することにより巻線
間のインピーダンスを大きくし、短絡許容々量を増大さ
せることが行われてきた。

しかし、従来の方法では高圧一次および中圧二次巻線の
直径が大きくなり経済的でないこと、輸送上の問題があ
ること、あるいは高圧一次巻線が５ ０ ０ ｋＶなど
の超高電圧である場合には、高圧一次及び低圧三次巻線
間の絶縁寸法が大となる等の理由から、第１図のような
結線を行うことにより、絶縁距離を増大させることなく
、各巻線間のインピーダンスを増大させる発明がすでに
この出願人により提案されている（特願昭４７−１１９
８８７号，〈特公昭５２−７９７４号〉）。

次に第１図に示す単相変圧器の概略を説明すると、図に
おいて、Ｃ０ 〜Ｃ３は鉄心主脚、Ｌ，は鉄心主脚Ｃ１
に巻かれた低圧三次巻線の巻線単位、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ
３はそれぞれ鉄心主脚０１ 〜Ｃ２，Ｃ３に巻かれた中
圧二次巻線の巻線単位、Ｈ１Ｈ２，Ｈ３はそれぞれ鉄心
主脚Ｃ，，Ｃ２，Ｃ３に巻かれた高圧一次巻線単位であ
り、各高圧一次巻線単位Ｈ１ 〜Ｈ３、二次巻線単位
Ｍ１ 〜Ｍ３はそれぞれ並列に接続されている。

Ｕ，０は高圧端子、ｕ，Ｏは中圧端子、ａ，ｂは低圧端
子である。

このようにｎ個（この例では３個）の主脚Ｃ１，Ｃ２，
Ｃ３を有する鉄心と、各鉄心主脚にそれぞれ分割配置す
る巻線単位Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３ を並列接続してなる中圧
二次巻線と、各鉄心主脚にそれぞれ分割配置する巻線単
位Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３ を並列あるいは直列に適宜接続し
て耽る高圧一次巻線と、任意の鉄心主脚の最内側に配置
する最犬ｎ１個（この例では１個）の巻線単位Ｌ１ か
らたる低圧三次巻線とより構成することにより、各巻線
間インピーダンスを飛躍的に増加させることができる。

さて、このようた単相変圧器において電圧調整を行う手
段としては、負荷時電圧調整器（以下ＬＶＲという）別
置又はタップで巻線を高圧一次巻線、低圧二次巻線と同
脚に設置、あるいはサイドヨークに設置することが考え
られる。

タップ巻線が高圧一次巻線、低圧二次巻線と同脚にある
場合には、各巻線に流れる電流は変圧器容量と端子電圧
によって決定される。

しかし、今日の変圧器大容量化に対しては、主として輸
送上の問題からＬＶＲを別置する場合がある。

ＬＶＲを別置したとき、第２図に示すように低圧三次巻
線Ｌ１ と励磁巻線Ｓ１ を接続し（Ｃ４はＬＶＡの鉄
心主脚）、励磁巻線Ｓ１ によってタップ巻線Ｔ１ ，
Ｔ２に電圧を誘起させた場合、各巻線の電流分布が主変
圧器及びＬＶＲの各巻線間のインピーダンスの影響を受
け、主変圧器巻線Ｈ２，Ｍ２の電流は三次負荷によって
変動し、各巻線に流れる電流を容易に決定できない。

又、このことは変圧器の信頼性向上という点からも問題
がある。

この発明の目的は、上記した欠点を改良し、各巻線に流
れる電流を容易に求めることができ、変圧器設計の信頼
性向上を図ることのできる負荷時電圧調整器付単相変圧
器を提供することにある。

この発明の要点は、第１図に示すようた二次、三次間の
インピーダンスを増加させる結線においてＬＶＲを別置
にした場合に、三次負荷の変動により三次負荷を接続し
ない他の巻線の電流分布への影響を解消する手段として
、変圧器三次巻線に接続されるＬＶＲ励磁巻線と、三次
負荷に接続されたい主変圧器励磁巻線とを別な鉄心主脚
に設けた点にある。

以下この発明を図面に示した実施例により説明する。

第３図はこの発明の一実施例を示すものである。

この発明の単相変圧器は２個以上の鉄心主脚（補助側脚
を除く）を有する鉄心、例えば鉄心主脚３個の５脚鉄心
や鉄心主脚２個の４脚鉄心など従来より知られているも
のが用いられる。

第３図は２個の鉄心主脚Ｃ１，Ｃ２ を有するものを示
す。

これら鉄心主脚には、それぞれ２個に分割した中圧二次
及び高圧一次巻線の各巻線単位Ｍ１＋Ｈ１，Ｍ２，Ｈ２
が順次配置される。

又、中圧二次巻線Ｍ１ の内側には鉄心主脚Ｃ１側には
低圧三次巻線Ｌ１、鉄心主脚０２側には励磁巻線Ｓ／が
配置される。

ＬＶＲについても，鉄心主脚Ｃ４ ，Ｃ５Ｋ励磁巻線と
タップ巻線のそれぞれの巻線単位Ｓｌ ＊ Ｔｌ ＊Ｓ
２，Ｔ２が順次配置される。

中圧巻線単位Ｍ１．Ｍ２は並列接続して中圧端子ｕ，Ｏ
Ｋ．接続し、また、高圧巻線単位Ｈ１，Ｈ２はタップ巻
線Ｔ１Ｔ２ と接続して高圧巻線端子Ｕ．０に接続する
。

低圧巻線Ｌ１は低圧巻線端子ａ，ｂに接続し、又タツプ
巻線Ｔ，を励磁する励磁巻線Ｓ１ に接続する。

励磁巻線号はタップ巻線Ｔ２ を励磁する励磁巻線Ｓ２
に接続する。

上記のような構或とたすことによって、三次負荷が変動
した場合にも、三次負荷を持たない他の鉄心脚に巻回さ
れている巻線はその磁気的結合を分離したことにより、
巻線の電流分布は三次負荷を接続した励磁巻線の影響を
受けないため、単相変圧器の設計における信頼性の向上
を計れる。

しかし、第３図のような構造では、低圧三次巻線Ｌ１
より負荷を取出した時には低圧三次巻線Ｌ１の端子電
圧は電圧降下し、励磁巻線Ｓ１ と８２による発生磁束
量が違って〈るので、この発生磁束量の違いは漏れ磁束
となり局部過熱を招くおそれがある。

これを防止した実施例を第４図に示す。

即ち、負荷をとり出さないタップ巻線Ｔ２側の鉄心主脚
に補助脚Ｃ６ を設ける。

このようにすることにより、励磁巻線Ｓ１ と８２に
よる発生磁束量の差に等しい磁束が補助脚Ｃ６ を通り
局部過熱を防止することができる。

第５図はこの発明のさらに他の実施例を示すもので、第
３図及び第４図と異る点は、主変圧器が鉄心主脚３個の
５脚鉄心変圧器の場合の実施例である。

この場合の高圧一次巻線Ｈ２，Ｈ３に対する励磁巻線Ｓ
２は図に示すように接続することにより１個ですみ、変
圧器を製作する上での経済性を増すことができる。

この発明によれば、単相変圧器の低圧三次と中圧二次巻
線間のインピーダンスの増大をはかったものに、別置型
のＬＶＲを付設する場合に、各巻線に流れる電流は容量
と電圧により容易に求めることができ、変圧器設計の信
頼性向上をはかることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の対象とたる単相変圧器の巻線配置図
、第２図はこの発明の前提をなす負荷時電圧調整器付単
相変圧器の巻線配置図、第３図ないし第５図はそれぞれ
この発明の実施例を示す巻線配置図である。 符号の説明 Ｃ１ 〜Ｃ３・・・鉄心主脚、Ｃ４， Ｃ
５・・・ＬＶＲの鉄心主脚、Ｃ６・・・ＬＶＲの補助脚
、Ｈ１〜Ｈ３・・・高圧一次巻線の巻線単位、Ｍ１ 〜
Ｍ３・・・中圧二次巻線の巻線単位、Ｌ１ ・・・低圧
三次巻線の巻線単位、Ｔ１，Ｔ２・・・タップ巻線、Ｓ
１，Ｓ２・・・タップ巻線の励磁巻線、８２ ＊ Ｓ
３・・・主変圧器励磁巻線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ｎ個（ｎ≧２の整数）の主脚を有する鉄心主脚にそ
   れぞれ分割配置する巻線単位を並列接続した中圧二次巻
   線と、各鉄心主脚にそれぞれ分割配置する巻線単位を並
   列又は直列に接続した高圧一次巻線と、任意の前記鉄心
   主脚の最内側に配置する最犬ｎ−ｍ個（１≦ｍ≦ｎ−１
   ）の巻線単位からなる低圧三次巻線とを備える単相変圧
   器を有し、前記単相変圧器とは別設置され、前記低圧三
   次巻線と並列に接続する励磁巻線及び前記高圧一次巻線
   の中性点側に直列に接続するタップ巻線とを鉄心主脚に
   配置してなる負荷時電圧調整器を備えるものにおいて、
   前記単相変圧器のｍ個の鉄心主脚には負荷をとらたい励
   磁巻線を配置し、前記負荷時電圧調整器はその鉄心主脚
   を複数個とし、各鉄心主脚にはそれぞれ励磁巻線とタッ
   プ巻線とを巻回し、一方の鉄心主脚の励磁巻線は単相変
   圧器の低圧三次巻線と接続すると共に、別の鉄心主脚の
   励磁巻線を三次負荷をとらない単相変圧器の励磁巻線に
   接続させ、かつ各タップ巻線は単相変圧器の各高圧一次
   巻線の中性点側に直列に接続したことを特徴とする負荷
   時電圧調整器付単相変圧器。