JPS63197309A

JPS63197309A - 箔巻変圧器の圧力制御装置

Info

Publication number: JPS63197309A
Application number: JP2800387A
Authority: JP
Inventors: Ryo Saito; 斎藤　量
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1987-02-12
Filing date: 1987-02-12
Publication date: 1988-08-16

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、金属シートと絶縁シートとを重ねて巻回して
成る箔状巻線を用いた箔巻変圧器に関するものであり、
特に、容器内部に封入される絶縁媒体の圧力と巻線を冷
却する冷却媒体の圧力を制御する箔巻変圧器の圧力制御
装置に係る。

（従来の技術）箔巻変圧器は、巻線の占積率が良く小型、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２７５ＫＶ、３００ＭＶＡ級変圧器への適用拡大が研
究されているが、最大の技術的問題点はいかに冷却能力
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
せ得るかという点である。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３図に示した様に
、巻線内に冷却パネルを内蔵させ、この冷却パネルに絶
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、いわゆるヒー
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を重ねて巻回して成る低圧巻線４と高
圧巻線５が巻装され、高圧巻線５の最外側の上下端部に
は高圧シールドが配設されている。また、低圧巻！４及
び高圧巻線５の巻線内には、軸方向に伸びる中空状の冷
却パネル６が内蔵されている。

この冷却パネル６は２枚の金属板を適当な間隔を保って
重ね、その周囲を溶接などによって封じ、下端部に冷媒
７を送り込む導入ノズル、上端部に冷媒７を送り出す導
出ノズルを配設したものである。前記中空部の薄い間隙
内には、フロンＲ−１１３やフロリナートＦＣ７５等の
冷媒７が封入されており、ポンプ８により循環され、巻
線内の発熱を冷媒の蒸発潜熱で奪い取らせることで冷却
を行っている。また、熱を吸収した冷媒７は前記導出ノ
ズルより巻線外部に送り出され、タンク１１の外部に設
けられた冷却器１２内において冷却され、再びポンプ８
によって巻線内に送り込まれるという冷却系が構成され
ている。

なお、冷媒７は冷却パネル６内に送り込まれる前に、一
旦東液管１０に集められるが、この集液管１０はタンク
１１と同電位のアース電位を保持しているため、金属シ
ート２と同電位を有する冷却パネル６とはテフロン樹脂
等の絶縁パイプ９を介して接続されている。

また、冷却パネル６は巻線内に内蔵されている関係上、
近接する巻線と同電位に電気的に接続されている。さら
に、巻線各部の絶縁は、タンク１１内に封入されたＳＦ
６ガス等の絶縁ガス１３により確保されている。

ところで、上述した様な構成を有する箔巻変圧器におい
ては、タンク１１内に封入される絶縁ガス１３の圧力を
高めることにより、絶縁耐力を向上させる方法が考えら
れており、箔巻変圧器のコンパクト化及び信頼性の向上
が計られている。

しかしながら、タンク１１内に封入される絶縁ガス１３
の圧力を大ぎくすると、タンク１１内に配設されている
冷却パネル６、絶縁パイプ９及び集液管１０等の配管系
に外圧が加わることになる。

その結果、冷媒７が循環する配管系に絶縁ガス１３が漏
れやすくなり、冷媒７の冷却能力が約１／６に低下する
。また、２枚の薄板から構成されている冷却パネル６は
、絶縁ガス１３の圧力によって圧縮され変形することが
あり、冷媒の流路が狭められ、巻線の冷却効率が大幅に
低下する。さらに、絶縁パイプ９はテフロン樹脂等より
構成されているので、外圧の影響を受けやすく、圧縮さ
れて変形し、冷媒の流れが疎外されるという欠点もあっ
た。

（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、その絶縁耐
力を向上させるためにタンク内部に封入される絶縁ガス
の圧力を大きくすると、タンク内部に配設される各種配
管が圧縮変形され、その内部を流れる冷媒の流路が狭め
られ、冷媒による巻線の冷却効率が大幅に低下していた
。

そこで、本発明は以上の欠点を除去するもので、その目
的は、タンク内に封入される絶縁媒体の圧力と、冷却パ
ネル内を循環する冷媒の圧力を測定し、その差圧を一定
範囲内に制御することができるようにした、信頼性の高
い、箔巻変圧器の圧力制御装置を提供することにある。

［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の圧力制御Ｉｌ装置は、タンク内に
封入される絶縁媒体の圧力と、冷却パネル内を循環する
冷媒の圧力を測定する圧力検知装置を配設し、その圧力
検知装置を両圧力の差を検出する差圧検知器に接続し、
この差圧検知器を冷媒の圧力を制御するコンサベータに
接続したものである。

（作用）本発明の箔巻変圧器の圧力制御装置は、絶縁媒体と冷媒
の圧力を測定し、その差圧を一定範囲内に制御すること
ができるようにして、タンク内に配設される各種配管に
外力が加わることを防止し、冷媒流路が狭められること
を防止したものである。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図に基づいて具体的に説
明する。なお、第３図に示した従来型と同一の部材は同
一の符丹を付し説明は省略する。

本実施例の構成＊本実施例において、第１図に示した様に、タンク１１に
は絶縁媒体である絶縁ガス１３の圧力を検知するガス圧
検知装置２０が配設され、一方、冷却系を構成する集液
管１０には、冷ｔｓ７の圧力を検知する冷媒圧検知装置
２１が配設されている。

また、前記ガス圧検知装置２０及び冷媒圧検知装置２１
は、両者の圧力の差を検出する差圧検知器２２に接続さ
れ、この差圧検知器２２には、冷媒用コンサベータ２３
に内蔵されている隔膜部２４を伸縮させる操作機構部２
５が接続され、この操作機構部２５を介して、前記コン
サベータ２３に接続されている。

本実施例の作用＊この様な構成を有する本実施例の箔巻変圧器の圧力制御
装置においては、タンク１１に配設されたガス圧検知装
置２０によって、タンク１１内部に封入された絶縁ガス
１３の圧力を測定し、また、集液管１０に配設された冷
媒圧検知装置２１によって、配管系を流れる冷ｒｓ７の
圧力を測定する。

この様にして測定された両圧力は、電気信号に変換され
て差圧検知器２２に送られ、管理基準値と比較される。

その結果、両圧力の差圧を補正する必要がある場合には
、冷媒用コンサベータ２３内に内蔵されている隔膜部２
４を伸縮させる操作機構部２５に電気信号が送られ、コ
ンサベータ２３内の隔膜部２４を伸縮させて、冷媒７の
圧力を適性な値に制御し、絶縁ガス１３と冷媒７の圧力
の差を一定に保持することができるので、タンク１１内
に配設された冷却配管系に絶縁ガス１３の圧力が外圧と
して作用することを防止できる。

また、絶縁ガス１３の温度変化によって、絶縁ガス１３
の圧力が変化したり、冷媒７の温度変化によって冷媒７
の体積が変化し、その圧力が変化しても、両圧力の差を
常に一定に制御することができる。

さらに、絶縁ガス１３または冷１７の圧力のいずれか一
方を常に高く設定することができるので、万一、リーク
現象が生じても、一方の検出装置で、両方のリーク現象
を検出・監視することができる。

また、タンク１１内に配設される冷却配管系は差圧の小
さい条件で設計することができるので、配管系を構成す
る部材を選定する際に自由度が増加し、コンパクトな設
訂を行なうことができる。

＊他の実施例なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではな
く、第２図に示した様に、タンク１１の内部に冷却配管
系と連通ずる差圧継電器３０を配設し、絶縁ガス１３の
圧力と冷媒７の圧力の差を直ちに検知できるようにし、
前記差圧継電器３０を冷媒用コンサベータ２３に内蔵さ
れている隔膜部２４を伸縮させる操作機構部２５に接続
しても良い。

また、絶縁ガス１３の圧力は絶縁ガスの温度の関数であ
り、冷媒圧力も冷媒温度の関数であることから、各々の
圧力を検知する装置として、ガス温度計、冷ａ！′温度
計または液面計等を用いても良い。

［発明の効果］以上述べた様に、本発明によれば、タンク内に封入され
る絶縁媒体の圧力と、冷却パネル内を循環する冷媒の圧
力を測定する圧力検知装置を配設し、その圧力検知装置
を両圧力の差を一定範囲内に制御する制御装置に接続す
るという簡単な手段により、タンク内に配設される各種
配管に外力が加わることを防止した信頼性の高い箔巻変
圧器の圧力制御装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の箔巻変圧器の圧力制御装置の一実施例
を示す構成図、第２図は本発明の箔巻変圧器の圧力制御
装置の他の実施例を示す構成図、第３図は従来の箔巻変
圧器の構成を示す断面図である。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・
・・冷却パネル、７・・・冷媒、８・・・ポンプ、９・
・・絶縁パイプ、１０・・・集液管、１１・・・タンク
、１２・・・冷却器、１３・・・絶縁ガス、２０・・・
ガス圧検知装置、２１゛・・・冷媒圧検知装置、２２・
・・差圧検知器、２３・・・コンサベータ、２４・・・
隔膜部、２５・・・操作機構部、３０・・・差圧継電器
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）鉄心の脚部に金属シートと絶縁シートとを重ねて
巻回して箔状巻線を構成し、この箔状巻線内に冷媒を循
環させるための冷却パネルを内蔵し、また、タンク内部
に絶縁媒体を封入した箔巻変圧器において、前記絶縁媒体の圧力と前記冷媒の圧力を測定する圧力検
知装置を配設し、その圧力検知装置を両圧力の差を一定
範囲内に制御する制御装置に接続したことを特徴とする
箔巻変圧器の圧力制御装置。
（２）前記圧力検知装置が、絶縁ガスの圧力を測定する
ガス圧検知装置及び冷媒の圧力を測定する冷媒圧検知装
置である特許請求の範囲第１項記載の箔巻変圧器の圧力
制御装置。
（３）前記圧力検知装置が、絶縁ガス及び冷媒の圧力差
を測定できる差圧継電器である特許請求の範囲第１項記
載の箔巻変圧器の圧力制御装置。
（４）前記圧力検知装置が、絶縁ガス及び冷媒の温度を
測定するガス温度計及び冷媒温度計である特許請求の範
囲第１項記載の箔巻変圧器の圧力制御装置。
（５）前記制御装置が、内部に隔膜部を設けたコンサベ
ータである特許請求の範囲第１項記載の箔巻変圧器の圧
力制御装置。