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図面 (3)

課題・解決手段

本発明は、油入負荷タップ切換器を備える油入電力変圧器の構成に関し、ただ1つのコンサベータが提供され、このコンサベータが、対応するフランジを介して、負荷時タップ切換器の油体積に接続するとともに、同じく油入変圧器タンクにも接続する構成に関する。

概要

背景

入電力変圧器においても、油入負荷タップ切換器においても、油の熱膨張補償するための手段を設けることが必要である。

通常、このためにコンサベータが使用され、コンサベータは、導管を介して、変圧器の油容器または負荷時タップ切換器の油容器と接続する。

さらに、いわゆる「膨張式放熱器(Dehnradiatoren)」が知られており、これは、変圧器の外側に取り付けられ、冷却と油の熱膨張の吸収とを同時に行うために使用される。したがって、通常設けられる膨張容器が不要になり、そのような膨張容器は、通常は変圧器カバーの上に取り付けられ、突出していることも多い。この膨張式放熱器により、閉じた系を構成することができ、その系において、変圧器油外気直接接触せず、したがって酸化(→油劣化スライム生成)することはありえない。その種の気密に閉じた系により、必ず酸化から保護しなければならず、難燃性であり、再生可能原料ベースとする生分解性エステル油の使用も可能になる。

膨張式放熱器は、冷却表面および可変体積から最適値として導出される均一のサイズを有する。ここで、可変の体積により、使用される材料の耐久性に関して大きな課題が課される。

変圧器に組み込まれる負荷時タップ変換器は、導管を介して、負荷時タップ変換器油の体積膨張の吸収のみを行う専用の膨張式放熱器と接続される。負荷時タップ切換器油の体積変化は変圧器油に比べて非常に小さいので、負荷時タップ切換器用に提供される膨張式放熱器は、通常の大きさよりも数倍大きくなる。

さらに、変圧器用と負荷時タップ切換器用の別々の膨張容器を備え、膨張容器のガス空間窒素で満たされている解決策が知られている。これらのガス空間は、導管を介して、窒素で満たされた補償容器直接接続しており、補償容器の容積は、油の体積膨張により生じる圧力挙動動作温度範囲全体にわたって所定の許容範囲内(例えば、0バール〜0.5バールの過圧)に収まるように寸法設定される。ここでの欠点は窒素容器が大きいことであり、この窒素容器は変圧器の外寸を約20%拡大する。別の実施形態では、変圧器カバーまたは負荷時タップ切換器カバーのすぐ下に窒素クッションがあり、それにより各膨張容器をなくすことができる。この場合、明らかにガス体積がより小さいので、圧力制御ユニットによって能動圧力制御を行わなければならず、この圧力制御によって自動的に、許容できないほど高い過圧を弁を介して周囲空気に逃がすことができ、また、加圧ガス容器から追加の窒素を吹き込むことによって負圧を補償することもできる。変圧器は、ガス空間内の絶縁区間を確実にまたぐことができるようにする特別な高圧ブッシング(Hochspannungs−Durchfuehrungen)を必要とする。負荷時タップ切換器が変圧器とは別々のガス空間を有するので、負荷時タップ切換器に専用の窒素制御ユニットを提供することもできる。この解決策における欠点は、窒素制御ユニットに関わる技術面での相当なコストが加わることである。

さらに、変圧器用と負荷時タップ変換器用に別々の膨張容器を備え、膨張容器の内部空間内にゴム袋またはゴム膜があり、それによって油が空気を押し退けることができる解決策が知られている。ゴム袋の内部、または油とは逆側のゴム膜表面は、乾燥剤(Trocknungsvorlage)を介して周囲空気と接続している。劣化プロセスにより10〜15年後にはゴムに孔が開き、それにより酸素が通過するようになるので、ここでの欠点は、ゴム袋またはゴム膜の寿命限界があることである。

概要

本発明は、油入負荷時タップ切換器を備える油入電力変圧器の構成に関し、ただ1つのコンサベータが提供され、このコンサベータが、対応するフランジを介して、負荷時タップ切換器の油体積に接続するとともに、同じく油入変圧器タンクにも接続する構成に関する。

目的

負荷時タップ切換器が変圧器とは別々のガス空間を有するので、負荷時タップ切換器に専用の窒素制御ユニットを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
1件

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請求項1

負荷タップ切換器を備える電力変圧器であって、電力変圧器も負荷時タップ切換器も油入式であり、前記負荷時タップ切換器が変圧器変圧器タンク内に配置され、変圧器も負荷時タップ切換器も、上側に、コンサベータに接続するための各1つの接続フランジを有する電力変圧器であって、前記負荷時タップ切換器(2)の接続フランジ(4)が導管(6)を介して前記電力変圧器(1)の前記変圧器タンク(3)の内部に通じていること、前記導管(6)内に油流量継電器(7)が配置されていること、および前記変圧器タンク(3)の前記接続フランジ(5)が唯一のコンサベータ(8)に通じていることを特徴とする電力変圧器。

請求項2

負荷時タップ切換器を備える電力変圧器であって、電力変圧器も負荷時タップ切換器も油入式であり、前記負荷時タップ切換器が前記変圧器の変圧器タンク内に配置され、変圧器も負荷時タップ切換器も、上側に、コンサベータに接続するための各1つの接続フランジを有する電力変圧器であって、前記負荷時タップ切換器(2)の前記接続フランジ(4)と前記変圧器タンク(3)の前記接続フランジ(5)とが導管(9)によって互いに接続していること、前記導管(9)内に油流量継電器(7)が配置されていること、および前記共通の導管(9)が唯一のコンサベータ(8)に通じていることを特徴とする電力変圧器。

請求項3

前記負荷時タップ変換器(2)の負荷時タップ切換器の上端部の上に減圧弁(10)が配置され、前記減圧弁(10)が、前記負荷時タップ切換器(2)の油体積と接続していることを特徴とする請求項1または2に記載の負荷時タップ切換器を備える電力変圧器。

技術分野

0001

本発明は、油入負荷時タップ変換器を備える同じく油入電力変圧器に関する。

背景技術

0002

油入電力変圧器においても、油入負荷タップ切換器においても、油の熱膨張補償するための手段を設けることが必要である。

0003

通常、このためにコンサベータが使用され、コンサベータは、導管を介して、変圧器の油容器または負荷時タップ切換器の油容器と接続する。

0004

さらに、いわゆる「膨張式放熱器(Dehnradiatoren)」が知られており、これは、変圧器の外側に取り付けられ、冷却と油の熱膨張の吸収とを同時に行うために使用される。したがって、通常設けられる膨張容器が不要になり、そのような膨張容器は、通常は変圧器カバーの上に取り付けられ、突出していることも多い。この膨張式放熱器により、閉じた系を構成することができ、その系において、変圧器油外気直接接触せず、したがって酸化(→油劣化スライム生成)することはありえない。その種の気密に閉じた系により、必ず酸化から保護しなければならず、難燃性であり、再生可能原料ベースとする生分解性エステル油の使用も可能になる。

0005

膨張式放熱器は、冷却表面および可変体積から最適値として導出される均一のサイズを有する。ここで、可変の体積により、使用される材料の耐久性に関して大きな課題が課される。

0006

変圧器に組み込まれる負荷時タップ変換器は、導管を介して、負荷時タップ変換器油の体積膨張の吸収のみを行う専用の膨張式放熱器と接続される。負荷時タップ切換器油の体積変化は変圧器油に比べて非常に小さいので、負荷時タップ切換器用に提供される膨張式放熱器は、通常の大きさよりも数倍大きくなる。

0007

さらに、変圧器用と負荷時タップ切換器用の別々の膨張容器を備え、膨張容器のガス空間窒素で満たされている解決策が知られている。これらのガス空間は、導管を介して、窒素で満たされた補償容器直接接続しており、補償容器の容積は、油の体積膨張により生じる圧力挙動動作温度範囲全体にわたって所定の許容範囲内(例えば、0バール〜0.5バールの過圧)に収まるように寸法設定される。ここでの欠点は窒素容器が大きいことであり、この窒素容器は変圧器の外寸を約20%拡大する。別の実施形態では、変圧器カバーまたは負荷時タップ切換器カバーのすぐ下に窒素クッションがあり、それにより各膨張容器をなくすことができる。この場合、明らかにガス体積がより小さいので、圧力制御ユニットによって能動圧力制御を行わなければならず、この圧力制御によって自動的に、許容できないほど高い過圧を弁を介して周囲空気に逃がすことができ、また、加圧ガス容器から追加の窒素を吹き込むことによって負圧を補償することもできる。変圧器は、ガス空間内の絶縁区間を確実にまたぐことができるようにする特別な高圧ブッシング(Hochspannungs−Durchfuehrungen)を必要とする。負荷時タップ切換器が変圧器とは別々のガス空間を有するので、負荷時タップ切換器に専用の窒素制御ユニットを提供することもできる。この解決策における欠点は、窒素制御ユニットに関わる技術面での相当なコストが加わることである。

0008

さらに、変圧器用と負荷時タップ変換器用に別々の膨張容器を備え、膨張容器の内部空間内にゴム袋またはゴム膜があり、それによって油が空気を押し退けることができる解決策が知られている。ゴム袋の内部、または油とは逆側のゴム膜表面は、乾燥剤(Trocknungsvorlage)を介して周囲空気と接続している。劣化プロセスにより10〜15年後にはゴムに孔が開き、それにより酸素が通過するようになるので、ここでの欠点は、ゴム袋またはゴム膜の寿命限界があることである。

発明が解決しようとする課題

0009

本発明の課題は、構成面でのコストおよび労力を減らして、変圧器タンク内の油の熱膨張の補償と、その油とは別の負荷時タップ変換器油の熱膨張の補償とを可能にする簡単な解決策を提供することである。

課題を解決するための手段

0010

この課題は、2つの独立請求項1または2の一方の特徴を有する負荷時タップ切換器を備える電力変圧器によって解決される。

0011

従属請求項は、請求項1または2に記載の2つの可能性それぞれに関する有利な改良形態に関する。

0012

2つの独立特許請求項の両可能性の根底にある本発明の全般的な思想は、変圧器と負荷時タップ変換器の両方のためにただ1つの膨張容器で間に合わせることである。

0013

その際、従来技術によれば負荷時タップ切換器専用の個別膨張容器との接続を行うために提供される負荷時タップ切換器の上端部にあるフランジが、本発明による実施形態によれば、ここで導管によって変圧器の油タンクと接続される。膨張容器(のみ)との接続を行うための変圧器にあるフランジは、実際に、さらなる導管を介して唯一の膨張容器と接続される。したがって、ここではただ1つの膨張容器が、連鎖式に、負荷時タップ切換器油容器の油体積変化と変圧器油容器の油体積変化との両方を吸収する。

0014

同じ全般的な思想を根底に置く本発明によるさらなる実施形態によれば、負荷時タップ切換器のフランジと変圧器のフランジが導管を介して互いに接続され、この導管が、さらなる導管接続を介して、やはり唯一の膨張容器と接続する。どちらの実施形態においても、負荷時タップ切換器のフランジから延びる導管接続内に油流量継電器が配置され、この継電器は、特定の油流量限界値を超えたときに変圧器の回路遮断器を作動させる。このようにして、負荷時タップ変換器の機能不良の可能性を表す負荷時タップ変換器固有の限界値よりも高い値で確実に油流量を検出することができる。

0015

本発明のどちらの実施形態においても、負荷時タップ変換器の上端部に、それ自体知られている減圧弁を配置することが有用であり、この減圧弁は、事前設定された固定過圧値、例えば20psiを超えたときにほぼ遅延なく開き、過圧を最大許容値までに制限する。したがって、負荷時タップ変換器および変圧器のより重大な機械損壊が防止される。

0016

以下、本発明を、図面に基づいて例としてさらに詳細に説明する。

図面の簡単な説明

0017

特許請求項1に記載の本発明による第1の実施形態を示す図である。
特許請求項2に記載の本発明による第2の実施形態を示す図である。

実施例

0018

まず、図1aを説明する。図1aには、電力変圧器1と、それに接続している負荷時タップ変換器2とが概略図で示されている。図示される実施形態では、負荷時タップ変換器2は、下側に配置された、電気接続線を介して電力変圧器1の巻線タップに接続された選択器2.1と、その上に配置された切換開閉器2.2とを備え、切換開閉器2.2は、専用の油入切換開閉器容器を有する。この構成全体が、油入変圧器タンク3内にある。負荷時タップ切換器2は上側フランジ4を有し、変圧器タンク3も全く同様に上側フランジ5を有する。どちらのフランジ4、5も、従来技術に従って、別個のコンサベータ、膨張式放熱器、または容積補償用の別の手段に接続される。本発明によれば、ここで、負荷時タップ切換器のフランジ4に導管6が設けられ、この導管6は、油入変圧器タンク3内に入る。この導管6には、油流量継電器7(油流量継電器リレー7)が組み入れられる。変圧器タンク3のフランジ5のみが、さらなる導管を介して唯一のコンサベータ8につながる。例えば、ゴム袋11によって油が気密に密閉され、ゴム袋11の内部は周囲空気と接続している。

0019

図1bは、変形実施形態を示す。同じ構成部品には同じ符号が付されている。したがって全体の構造をもう一度説明する必要はない。異なっているのは、この実施形態では、負荷時タップ切換器2のフランジ4と変圧器タンク3のフランジ5が、共通の導管9によって接続されていることである。この導管9にも油流量継電器7(油流量継電器リレー7)が接続される。両フランジ4、5を接続するこの共通の導管9は、さらに唯一のコンサベータ8と接続する。

0020

どちらの実施形態においても、負荷時タップ変換器の上端部の上、すなわち変圧器タンク3の外に、例えば商品名MPreC(登録商標)として入手できるものなど減圧弁10を提供することが有用である。その動作は既に上述した。

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