JPS5933809A - 変圧器冷却装置 - Google Patents

変圧器冷却装置

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Publication number
JPS5933809A
JPS5933809A JP14496782A JP14496782A JPS5933809A JP S5933809 A JPS5933809 A JP S5933809A JP 14496782 A JP14496782 A JP 14496782A JP 14496782 A JP14496782 A JP 14496782A JP S5933809 A JPS5933809 A JP S5933809A
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JP
Japan
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transformer
variable
power source
cooler
frequency
Prior art date
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Pending
Application number
JP14496782A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihiko Fujiwara
利彦 藤原
Moriaki Takechi
盛明 武智
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPS5933809A publication Critical patent/JPS5933809A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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)
  • Housings And Mounting Of Transformers (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。

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ァ
ン運転のだめの所要電力(以下、補機損失と記す)の低
減を図るための、冷却器運転制御方式の改良に関する。
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、(2)は冷却器
本体、(3)は油を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)は送風用ファン
とモータ(以下、ファンモータと記す)(5)は変圧器
の運転状態を検出する検出部、(7)は検出部(5)で
検出した変圧器の運転状態に応じて送油ポンプモータ(
3)やファンモータ(4)の電源回路を電磁接触器(8
)により開閉させる制御部、(9)は冷却装置全体の電
源を開閉するノーフユーズ遮断器、(6)は制御部(7
)、電磁接融器(8)、ノー7ユーズ遮断器(9)など
を収納する冷却器制御盤、α0け商用周波電源である。
尚、送油ポンプモータ(3)及びファンモータ(4)は
誘導電動機であり、又、検出部(5)の検出信号として
は、一般に変圧器負荷電流及び温度、又は何れか一方が
使用されている。
第2図は第1図の冷却装置の主要部を示すブロック図で
あり、4台の冷却器を接続した場合を示している。尚第
1図、第2図において、各機器や装置間の接続縁のうち
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、
変圧器の負荷か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り、補機損失を節減することがで
きる。このため、検出部(5)で検出した変圧器の運転
状態に応じて、冷却器の運転台数を制御することが行わ
れている。
第3図及び第4図は従来の冷却器運転制御方式の例を示
したものであり、第3図の方式では検出部(5)で検出
した負荷電流が、予め設定した電流区分の何れにあるか
を制御部(7)で判定し、該当する区分に対応して所定
の冷却器(2)の電磁接触器(8)を閉じて冷却器の運
転台数制御を行う。また第4図の方式では、検出部(5
)で変圧器温度を検出し、同様の運転制御を行う。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、定格運転時に比べて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。
この発明は変圧器用冷却器の運転制御方式として前述の
制御方式に比べて更に補機損失を低減し、且つ運転効率
を上げることができる冷却装置を提供することを目的と
するものである。
第5図はこの発明の一実施例の冷却装置の主要部分を示
すブロック図であり、4台(又は4群)の冷却器を接続
した場合を示している。第5図において(2)〜(5)
 、(8)〜00は第2図と同一であり、亜は商用周波
電源α1よりの電力を演算制御部aηの出力信号によっ
て定まる周波数の電力に変換し、送油ポンプモータ(3
)とファンモータ(4)に供給する可変電圧可変筒Ij
L敗逆変換器(以下可変周波インバータと記す)、αυ
は検出部(5)の信号にもとづいて送油ポンプモータ(
3)及びファンモータ(4)の駆動周波数を決定し、そ
の指令信号を可変周波インバータ@に出力する演算制御
部、α3tま可変周波インバータ(6)の開閉を行う電
磁接触器である。
上記のように構成された冷却装置において、電磁接触@
(8)を開放し、電磁接触器t)I、ノーフユーズ遮断
器(9)を閉じて冷却器(2)を可変周波インパークに
接続し、可変周波インバータ(2)の出力周波数を変化
すれば、送油ポンプモータ(3)及びファンモータ(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6
図及び第7図は、送油ポンプモータ(3)及び7アンモ
ータ(4)の駆動電源周i数と冷却器の冷却能力及び補
機損失の関係の一例を示すものであり、送油ポンプとフ
ァンの軸動力が回転数のほぼ8乗に比例して変化するの
に対し、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7アンモータ(4)の回E
&変化によって行うと、従来の如く冷却器の運転台数の
変化によって行う場合に比べて同一冷却能力でも補機損
失が低下する。従って検出部(5)で検出したM″8を
もとに、演算制御部αη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)及びファンモータ(4)の回転数が得られる
よう、可変周波インバータ0のの出力周波数を制御すれ
ば、従来の冷却装置に比べて補+1&損失を更に低減で
きる。
尚、第5図において電磁接触器(8)及び03は、冷却
器(2)の駆動電源を、商用周波電源00又は可変周波
インバータαつの何れかに選択切換えるだめの切換回路
であり、定格周波数付近での効率改善を図るものである
。即ち、定格周波数付近で、可変周波インバータの挿入
損失が、冷却器の回転数制御による補機損失低減効果を
上廻る範囲では、商用電源に切換え、商用電源で直接駆
動する方が有利であり、また可変周波インバータの容量
も低減できる。更に、可変周波インバータ@の故障発生
時にも商用電源に切換え冷却器の運転継続が可能となる
しかるに、可変周波インバータ(6)から商用電源0υ
へ切換えを行う場合、可変周波インバータ(2)の出力
周波数が商用周波と異なる場合や、周波数が一致しても
位相が異なる場合には、送油ポンプモータ(3)やファ
ンモータ(4)に過大な電流が流れ、送油ポンプモータ
やファンモータ及び可変周波インバータなどに損傷を与
える虞れがある。従って、冷却器の電源を可変周波イン
バータ(6)から商用電源0υへ切換える場合や、逆に
商用電源0υから可変周波インバータ@へ切換える場合
には、送油ポンプモータ(3)及び7アンモータ(4)
を一旦停止した後、再始動することが必要である。
第8図はこの発明の他の実施例を示す冷却装置ブロック
図で、冷却器の電源切換えのために、送油ポンプモータ
を一旦停止すると、変圧器内部の巻線や鉄心の冷却油流
が遮断され、巻線や鉄心の過熱により絶縁物が劣化する
虞れがある場合に効果的である。すなわちこの実施例は
変圧器内部の冷却油流を完全に停止することなく冷却器
の電源切換えを可能とするものである。
第8図は冷却器及び可変周波インバータを各々2群で構
成した場合を示している。第8図において(3)〜(5
)及び(9)〜0υは第5図と同一のものであり、(2
a)、(2b)は1台又は複数の冷却器で構成された冷
却器群、(12a)及び(12b)は可変周波インバー
タ、(8a)、(8b)、(18a)及び(18b)は
電磁接触器である。
上記のように構成された冷却装置において、ノー7ユー
ズ遮断器(9)、電磁接触器(18a)、(18b)を
閉じ、電磁接触器(8a)、(8b)を開いて、冷却器
(2)を可変周波イ、ンパータ(x2a)、(t2b)
で駆動している状態から、商用周波電源00で直接駆動
するよう回路の切換えを行う場合、2群の可変周波イン
バータの一方、例えば可変周波インバータ(12a)に
接続された電磁接触器(18a)を開路して、冷却器n
 (2a)の送油ポンプモータ(3)及びファンモータ
(4)が停止したのち、電磁接触器(8a)を閉じて冷
却器群(2a)を商用周波電源で始動し、しかる後、同
様の手順で冷却器群(2b)の電源を可変周波インバー
タ(12b)から商用周波電源OQに切換えを行えば、
冷却器群(2a)及び(2b)は同時には停止せず、従
って変圧器本体内部の冷却油流喪失による温度上昇を防
止し、変圧器運転の信頼性を高めることができる。
尚上記他の実施例では、冷却器及び可変周波インバータ
を2群で構成する場合について述べたが、3群以上の任
意の群数で構成した場合にも、可変周波インバータと商
用電源の切換えを全群同時には行わないことにより、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、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、以上説明した通り、変圧器冷却装置として
、可変周波インバータ、変圧器の運転状態を検出する検
出部、検出部で検出した変圧器の運転状態に応じて可変
周波インバータの出力周波数を制御する制御部、所定の
条件で冷却器の駆動電源を可変周波インバータ又は商用
周波電源の何れかに切換える切換回路を備えたから、変
圧器か軽負荷の状態では冷却器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ことができ
、また、定格負荷に近い状態では、可変周波インバータ
を切放し商用電源で直接駆動することにより可変周波イ
ンバータの挿入損失を除去し、効率向上を図ることがで
きる。
また上記変圧器冷却装置において、冷却器及び可変周波
インバータを複数群で構成し、可変周波インバータと商
用電源の切換えを複数群間時には行わないように時間差
をもたせることにより、冷却器の電源切換え時の変圧器
本体内部の冷却油流の喪失による温度上昇を防止するこ
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ック図、第
3図及び第4図は従来の冷却装置の運転制御条件の例を
示す図、第5図はこの発明の一実施例を示す冷却装置の
ブロック図、第6図及び第7図は各々冷却器のW、#電
源周波数と冷却器の冷却能力及び補機損失の特性例を示
す図、第8図はこの発明の他の実施例を示す冷却装置の
ブロック図である。 図において、(1)は変圧器本体、(2)は冷却器本体
、(2a)(2b)は冷却器群、(3)は送油ポンプモ
ータ、(4)はファンモータ、(5)は検出部、(s)
 、 (8a)、(8b)は電磁接触器、(9)はノー
フユーズ遮断器、qoは商用周波電源、OI)は演算制
御部、02 、 (i2a) 、 (x2b)は可変周
波インバータ、03 、 (18a) 、 (18b)
 、は電磁接触器である。 なお図中同一符号は同−或は相当する部分を示すものと
する。 代理人 葛野信− 第3図 01112In −一))ノ王)ガメミt M qヶ1ノ&二、第4図 OTI  T2 □5星度 第5図 第6図 第8図 1

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)変圧器の冷却媒体を誘導@動機で強制的に循環さ
    せる冷却器、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に応じて前記誘導電動機へ供給す
    る駆動周波数を決定し、周波数指令信号を発生する演算
    制御部、この演算制御からの指令信号に基づいて商用周
    波電源を可変周波数の電力に変換し前記誘導雷#機を変
    速駆動する可変電圧可変周波数逆変換器、および変圧器
    の運転状態により前記誘導電動機の駆動電源を前記可変
    電圧可変周波数逆変換器又は商用周波電源の何れかに切
    換える切換回路を備えた変圧器冷却装置。
  2. (2)変圧器の冷却媒体を誘導型uJ機で強制的に循環
    させる冷却器、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に応じて前記誘導電動機へ供給
    する駆動周波数を決定し、周波数指令信号を発生する演
    算制御部、この演算制御部からの指令信号に基づいて商
    用周波電源を可変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、変圧器の
    運転状台により前記誘導電動機の駆動電源をr<tr記
    可変電圧可変周波数逆変換器又は商用周波電源の何れか
    に切換える切換回路を備え、前記冷却器及び可変電圧可
    変周波数逆変換器を少なくとも2個以上の複数ユニット
    で構成し、可変電圧可変周波数逆変換器と商用周波電源
    の切換えを前記ユニット間で時間差をもだせたことを特
    徴とする変圧器冷却装置。
JP14496782A 1982-08-19 1982-08-19 変圧器冷却装置 Pending JPS5933809A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106765941A (zh) * 2016-12-16 2017-05-31 山东金洲科瑞节能科技有限公司 一种监测实时能耗的中央空调新风机组控制系统
EP3061105A4 (en) * 2013-10-22 2017-06-14 ABB Technology Ltd. A method to optimize operation of a transformer cooling system,the corresponding system and a method to determine the vfd capacity
CN115172026A (zh) * 2022-04-27 2022-10-11 广东电网有限责任公司广州供电局 植物油变压器及其散热方法、设备及计算机可读存储介质

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