JPS62245609A - 変圧器用冷却装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、変圧器用冷却装置であり、例えば、送油風
冷式などの強制冷却式変圧器の冷却装置であって、特に
、冷却器用送油ポンプおよび冷却用ファン運転のための
所要電力（以下、補機損失と称する）の低減を図った変
圧器用冷却装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の可変電圧・可変周波数インバーター（以下、単に
インバータと称す）を用いた送油風冷式変圧器の負荷電
流制御方式冷却装置の一例を示すと第５図および第６図
のとおりである。

図において、符号（１）は変圧器本体であって、その中
には、冷却媒体である冷却油が封入されている。（２）
は冷却油を冷却する冷却器、（６）は冷却油を変圧器本
体（１）と冷却器（２）との間で循環させる送油ポンプ
およびモータ（以下、送油ポンプモータと称す）、（４
）は冷却器（２）に送られた冷却油を冷却するための送
風用のファンとモータ（以下、ファンモータと称す）で
あって、冷却器（２）、送油ポンプモータ（６）、ファ
ンモータ（４）等で冷却装置（２ａ）が構成されている
。また、（５）は変圧器の負荷電流を検出する検出部、
（６）は検出部（５）で検出した負荷電流の負荷状態に
応じて、送油ポンプモータ（３）やファンモータ（４）
への駆動周波数を算出決定し、その駆動周波数信号をイ
ンバータ（７）へ出力する制御部、（８）はノーヒユー
ズ遮断器で、（９）は冷却制御盤、（１ｏ）は商用周波
電源である。なお、送油ポンプモータ（６）およびファ
ンモータ（４）の動力源は誘導電動機である。

菓６図は第５図の冷却装置の主要部分を示すブロック図
であり、４台または４群の冷却器（２）を接続した場合
を示している。なお、第５図および第６図において、各
機器や装置間の接続線のうち、実線は電力線を、また、
破線は信号線を示す。

次に上記従来の冷却装置の動作について説明する。

制御部（６）には、第７図に示すように、変圧器本体（
１）の発生損失を考えた負荷電流に対する送油ポンプモ
ータ（６）およびファンモータ（４）への供給電源の周
波数、すなわち、インバータ出力周波数特性が記憶され
ている。ただし、負荷電流が工４以下の場合は、変圧器
の油流検知装置の限界より、周波数が一定値ｆＯとなっ
ている。

こ＼で、検出部（５）によって検出した負荷電流工は、
この負荷電流工に比例した信号に変換されて制御部（６
）へ送られるが、制御部（６）においては、負荷電流が
工４以下の場合には周波数はｆｏとし、才た、１４以上
ではｆｏ〜定格周波までの運転周波数を算出決定して、
これをインバータ（７）へ周波数指令信号にして送出す
る。インバータ（７）では、商用周波電源（１０）から
の定格周波数の電力を、送出されてきた所定の周波数と
周波数に対応した電圧に変換し、送油ポンプモータ（６
）およびファンモータ（４）へ供給する。

誘導電動機は一般に可変電圧、可変周波数運転した場合
、例えば電圧Ｖと周波数ｆとの関係がｖ／ｆ　＝一定 となるように運転した場合には、その発生損失ｐは、 ｐ＝ｃｆａ　　　　　　　・・・・・（１）ただし、α
＝２〜３ の関係があり、従って、変圧器本体（１）の送油ポンプ
モータ（３）およびファンモータ（４）の損失（以下、
これを補機損失と称す）も（１）式によりその発生損失
の低減を図っている。

しかし、一般に変圧器本体（１）Ｉこは、送油ポンプモ
ータ（６）の異常を検知するために、送油ポンプと１対
１に取り付けられている油流検知装置が設けられており
、この油流検知装置は、油流量がある一定油流量以下の
場合に異常信号を発生するように構成されているため、
油流量を一定値以下にすることはできない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の変圧器用冷却装置は、以上のように構成されてい
るので、負荷電流の小さい場合、すなわち、変圧器本体
（１）の内部損失が小さく、従って、冷却器能力に余裕
がある場合であっても、インバータの出力周波数を一定
値以下にはできず、その結果、補機損失をこれ以下に抑
えることはできないという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、変圧器の油流検知装置が異常を検知したも
のとして作動することなく、補機損失を低減することの
できる変圧器用冷却装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る変圧器用冷却装置は、変圧器の低負荷時
には、送油ポンプモータおよびファンモータを可変速駆
動するとともに、適正な冷却能力を得るために必要とす
る送油ポンプモータおよびファンモータのみを駆動し、
残余の送油ポンプモータおよびファンモータを停止させ
るように制御部を構成している。

〔作　用〕

この発明における変圧器用冷却装置は、従来と同様に送
油ポンプモータやファンモータを可変速運転するととも
に、冷却にとって不必要な送油ポンプモータやファンモ
ータが、検出部によって検出された検出値に基づいて、
制御部において算出決定され、その指令によって停止さ
れる。従って、冷却能力も所要値に低減するとともに、
油流検知装置の作動は当然生じない。

〔実施例〕

以下、この発明をその一実施例を示す第１図および第２
図に基づいて説明する。

図において、符号（１１）は制御部で、制御部（１１）
は、それぞれの送油ポンプモータ（６）およびファンモ
ータ（４）を別経路で開閉する電磁開閉器（１２）をそ
れぞれ作動させる開閉制御信号および、従来装置と同様
のインバータ（７）のための周波数指令信号を出す機能
を有するものである。

なお、図において一点鎖線は制御部（１１）より電磁開
閉器（１２）への開閉信号の対応を示す。

また、その他の符号は、従来装置を示す第６図および第
４図に示したものと同一あるいは同等のものである。

次に上記実施例の動作について説明する。

制御部（１１）には、例えば第６図に示すような、負荷
電流に対する送油ポンプモータ（６）およびファンモー
タ（４）への電源周波数すなわちインバータ出力と運転
台数との特性が記憶されている。これによると、第６図
に示すように、負荷電流工が工６を超える範囲では、上
記の従来方式と同様に、周波数ｆｏ〜定格（１００％）
で運転し、また、工６以下の負荷電流時には、送油ポン
プモータ（６）およびファンモータ（４）は周波数ｆＯ
で運転するとともに、工〈工１では　１台のみ運転 工１く工＜Ｉ２では　２台運転 工２く工〈工６では　６台運転 となるように、電磁開閉器（１２）を開閉する。

すなわち、変圧器本体（１）の負荷電流が小さくなれば
、この電流の２乗にほぼ比例して変圧器銅損が低くなる
ために、送油ポンプモータ（３）やファンモータ（４）
が全台ｆｏで運転している場合化は、冷却能力が過剰と
なって余裕があり、従って、一部の送油ポンプモータ（
３）やファンモータ（４）を停止しても、十分冷却でき
る。

一方、一般に油流検知装置は送油ポンプモータ（６）を
強制的に停止している場合は、異常発生信号を抑制して
いるために、間違った警報を出すことはない。

第４図に、周波数制御および台数制御を共にするこの実
施例Ａと周波数制御のみをする従来装置の例Ｂとにおけ
る補機損失を示す。これによって判るように、負荷電流
がよる以下の場合には上記実施例Ａの方が効果的である
。

また、上記実施例では、負荷電流による制御方式につい
て説明したが、変圧器本体の代表的な温度例えば油温度
によって制御する方式であっても、例えば、一定温度以
下になる範囲で台数制御とインバータ制御とを同時に行
なうことは容易であり、また、上記実施例と同様な効果
が得られる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、送油ポンプモータや
ファンモータの駆動に従来のインバータを用いた可変速
駆動を行なわせるとともに、過剰な冷却となる不要な送
油ポンプモータとファンモータとの台数を停止するよう
ｉこ制御を行なうようにしたので、変圧器の低負荷時に
あっては、補機損失を低減することができる変圧器用冷
却装置が得られる効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成図、第２図は第
１図のブロック図、第６図は第１図における負荷電流に
対する周波数および駆動台数の関係線図、第４図は第１
図に示す実施例と従来装置とにおける負荷に対する補機
損失の関係比較線図、第５図は従来の変圧器用冷却装置
の構成図、第６図である。 （１）・・変圧器本体、（２）・・冷却器、（２ａ）・
・冷却装置、（６）・・送油ポンプおよびモータ（送油
ポンフモータ）　、（４）・・送風用のファンとモータ
（ファンモータ）　、（５１・・検出部、（７）・・可
変電圧榔可変周波数インバータ（インバータ）、（１１
）・・制御部、（１２）・・電磁開閉器。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を（”／、
）　′：４を動輪、酎 （’／、）遵葦（４）′Ｙ４８ （’／、）ｊ幕（５）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　変圧器本体内の冷却媒体を、複数組の誘導電動機およ
   びこれにより駆動される送油ポンプにより循環させて冷
   却する冷却装置と、上記変圧器本体の負荷電流および代
   表的温度のいずれか一方を検出し、この検出値に対応し
   て、上記誘導電動機に供給する電力の周波数および駆動
   台数を算定するとともに該周波数および駆動すべき誘導
   電動機を指令する指令信号を発生する制御部と、この制
   御部からの指令に基づいて電源を所定の周波数の電力に
   変換して上記誘導電動機を変速駆動する可変電圧、可変
   周波数インバータとを備え、変圧器本体の低負荷時に、
   送油ポンプを可変速駆動するとともに台数制御もするよ
   うにしたことを特徴とする変圧器用冷却装置。