JPS60187009A - 冷却装置の運転制御方式 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は変圧器等の誘導電器に使用される冷却装置の運
転制御方式に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題〕

一般に送油風冷式変圧器の場合、冷却装置は複数台のユ
ニットクーラで構成される。また、このユニットクーラ
け、冷却フィンのついた多数本の冷却管でなる冷却管エ
レメントと、一台の送油ポンダと、少なくとも一台の送
風ファンのユニットとして構成されている。そして、こ
の送油ポンプと送風ファンには、それぞれ専用の電動機
が直結されている。

さて従来、ユニットクーラは変圧器の負荷に関係なく全
台数が一括して起動停止されるか、あるいはユニットク
ーラを複数の群に分けて変圧器の負荷に合わせて必要群
数を別個に起動停止する群制御方式が採用されている。

とζろが、最近電動機の電源周波数を変化させてユニッ
トクーラの冷却能力を連続的に変化させる、いわゆるイ
ンバータ制御方式が採用されるようになってきている。

以下、各方式について詳述する。

まず、第１図（、）　（ｂ）は従来の群制御方式の一例
を示すものである。第１図（ａ）はその制御ブロック図
で、商用周波数電源１と、複数台のユニットクーラで構
成される冷却装置２とは、オン／オフスイッチより成る
群制御装萌３を介して接続されている。第１図（ｂ）は
、変圧器負荷率と変圧器全損失、冷却器冷却能力との関
係を示すもので、冷却装置制御は２群制御の例を示して
いる。図中の破線は変圧器全損失で、負荷率に関係なく
一定の無負荷損（鉄損）と、負荷率の２乗で増加する負
荷損（銅損）との和である。冷却装置２は、この変圧器
全損失による発生熱を放出すべく、負荷率に合わせて階
段状に２群制御され、この時の冷却器冷却能力を実線で
示している。

一方、第２図（ａ）　（ｂ）は最近行なわれてきている
インバータ制御方式の一例を示すものである。

第２図（、）はその制御ブロック図で、商用周波数電源
１と、複数台のユニットクーラで構成される冷却装置２
とは、インバータより成る周波数制御装置４を介して接
続されている。第２図（ｂ）は、変圧器負荷率と変圧器
全損失、冷却器冷却能力との関係を示すもので、冷却装
置２は変圧器全損失の変化に合わせて冷却能力が出るよ
うに周波数制御装置４によシ連続的に制御される。

次に、第３図（、）　（ｂ）は上述した従来の群制御方
式とインバータ制御方式との特性比較を示すものである
。第３図（、）は冷却装置入力（補機損失）の比較で、
図中斜線部分がインバータ制御方式による省エネルギー
効果である。第３図（ｂ）は冷却装置騒音の比較で、群
制御の場合でもユニットクーラの台数効果により、生鮮
運転の場合は全群運転に比べて騒音が若干下がるが、イ
ンバータ制御の場合には周波数に比例して送油ボンｆ、
送風ファンの回転数が下がるため騒音は曲線的に下がる
。第３図（、）　（ｂ）共に、変圧器負荷率が極めて低
い領域でインバータ制御の曲線がフラットになっている
のは、あまり回転数を下げスキるとユニットクーラのフ
ァンが自然風を受けて停止あるいは送回転するなどの運
転不安定の問題があるためであり、一般にはある領域以
下では周波数一定制御が行なわれている。また第３図（
ａ）の冷却装置入力で、変圧器負荷率が高い領域におい
てインバータ制御が群制御を上廻っているのけ、前者に
は、冷却装置入力にインバータ損失分が加算されるため
である。第３図（ｂ）の冷却装置騒音でも同様に、変圧
器負荷率が高い領域においてインバータ制御が群制御を
上廻っているのは、インバータの出力波形が歪んでいる
ためこの高調波成分による騒音増加である。従って、こ
のようなデメリットをなくすため一般には、変圧器負荷
率が高い儂域ではインバータ制御方式の場合でも、切換
スイッチによシ商用周波数電源１と冷却器装置２とを直
結させて運転する。さらに、第３図（ｂ）で冷却装置の
騒音仕様が一点鎖線に示すような低騒音仕様の騒音レベ
ルとなった場合には、従来の群制御の場合には価格の高
い低騒音形のユニットクーラを使用して騒音を下げるこ
とになる。またインバータ制御の場合には、変圧器負荷
率がある値以下になれば騒音が仕様値以下に入るが、比
較的高負荷率の領域では往様値を超えてしまう。

〔発明の目的〕

本発明は上記のような事情を考慮して成されたもので、
その目的は従来の群制御方式とインバータ制御方式とを
合理的に組合せてユニットクーラ入力の低減による省エ
ネルギー効果およびユニットクーラ騒音低減効果の両方
の特性向上を図ることが可能ガ冷却装置の運転制御方式
を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために本発明では、複数台のユニッ
トクーラで構成される冷却装置において、上記ユニット
クーラとして騒音レベルの異なる複数種類のユニットク
ーラを使用し、かつ騒音レベルの異なるユニットクーラ
群別に複数群に振分けてそれらの群を冷却対象機器の負
荷率に見合わせてインバータ制御装置を用いて制御する
ようにしたことを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面に示す一実施例について説明する。

第４図（、）　（ｂ）は本発明の一実施例を示すもので
ある。第４図（、）はその制御ブロック図を示すもので
、冷却装置は２つに分けられ、一方は価格の安い標準騒
音形冷却器群６で、もう一方は価格の高い低騒音形冷却
器群７より成る。

そして、これら２つの冷却器群６．７と、商用周波数電
源１とは、本発明によるインバータ制御装置５を介して
接続されている。第４図（ｂ）は、変圧器負荷率と変圧
器全損失、冷却装置冷却能力との関係を示すものである
。すなわち本発明の特徴は、冷却装置を複数群に振分け
て、その一方を標準騒音形冷却器群６とし、もう一方を
低騒音形冷却器群７で構成し、かつこれらを改良したイ
ンバータ制御装置５で変圧器の負荷率に見合わせて効果
的に運転制御することにある次に、第５図（−）　（ｂ
）によシ本発明の制御方式について、従来の全台低騒音
冷却器群制御方式と比較して説明する。本発明の場合に
は、変圧器負荷率が低い領域ではまずインバータ制御に
よシ、標準騒音形冷却器群６を起動する。つぎに、変圧
器負荷率が捧程度になった時点でスイッチによυ低騒音
形冷却器群７を起動し、同時にインバータの制御によシ
標準騒音形冷却器群６の出力鷺最低に絞る。その後は、
変圧器負荷率の増加に合わせてインバータ制御により、
標準騒音形冷却器群６の出力を増加させるようにする。

かような制御方式とすれば、変圧器負荷率に合わせて極
めて広い範囲でインバータ制御が可能で省エネルギー効
果が大であり、かつ第５図（ｂ）に示すように１００チ
に近い高負荷率領域まで低騒音運転を行なうことが可能
である。

尚、上記説明では先に起動するのを標準騒音形冷却器群
６としたが、低騒音形冷却器群？であってもよい。また
、冷却器群は２群について説明したが、２群以上の複数
群であればいくらでもよいものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、ユニットクーラ入
力の低減による省エネルギー効果およびユニットクーラ
騒盲低減効果の両方の特性向上を図ることが可能な冷却
装置の運転制御方式が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　（ｂ）〜第３図（ａ）　（ｂ）は従来の
冷却装置の運転制御方式を説明するだめの図、第４図（
ａ）　（ｂ）である。 １・・・商用周波数電源、２・・・冷却装置、５・・・
インバータ制御装置、６・・・標準騒音形冷却器群、７
・・・低騒音形冷却器群。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 （ｂ） 第２図 れ翻昨 （ａ） 第 （ａ） ３図 （ｂ） 荻翻鋳 （ｂ） 翫該０ （ａ） 賓に冨負将年 第５図 （ｂ） 修９癖

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数台のユニットクーラによ）構成される冷却装置にお
   いて、前記ユニットクーラとして騒音レベルの異なる複
   数種類のユニットクーラを使用し、かつ騒音レベルの異
   なるユニットクーラ群別に複数群に振分け、これらの群
   を冷却対象機器の負荷率に見合わせてインバータ制御装
   置によ多制御するようにしたことを特徴とする冷却装置
   の運転制御方式。