JP6246484B2 - Static induction machine - Google Patents
Static induction machine Download PDFInfo
- Publication number
- JP6246484B2 JP6246484B2 JP2013080789A JP2013080789A JP6246484B2 JP 6246484 B2 JP6246484 B2 JP 6246484B2 JP 2013080789 A JP2013080789 A JP 2013080789A JP 2013080789 A JP2013080789 A JP 2013080789A JP 6246484 B2 JP6246484 B2 JP 6246484B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- winding
- opening
- press board
- insulating oil
- press
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims description 29
- 230000003068 static effect Effects 0.000 title claims description 27
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 115
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 41
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 38
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 26
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 21
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 7
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
- Insulating Of Coils (AREA)
- Regulation Of General Use Transformers (AREA)
Description
本発明の実施形態は、直流電圧が加わる部位の絶縁構成を改善させた静止誘導電器に関する。 Embodiments of the present invention relate to a static induction electric device having an improved insulation configuration at a portion to which a DC voltage is applied.
近年、大容量、長距離送電、および異周波連係など、系統運用上多くのメリットを有する直流送電が多方面で使用されている。例えば、国内の一部の地域では、交流系統を連携する±250kV直流送電が実施され、また海外では±800kVの直流送電が実施されている。 In recent years, direct current power transmission having many merits in system operation, such as large capacity, long distance power transmission, and different frequency linkage, has been used in various fields. For example, in some areas in Japan, ± 250 kV DC transmission that links AC systems is implemented, and ± 800 kV DC transmission is implemented overseas.
直流送電においては、交流を直流に、または直流を交流にするために交直変換所が設置される。交直変換所は、交流電圧を変換器用変圧器およびサイリスタバルブを通して直流電圧に変換し、直流リアクトルを介して直流線路へ送電する。 In direct current power transmission, an AC / DC converter station is installed to convert alternating current into direct current or direct current into alternating current. The AC / DC converter station converts an AC voltage into a DC voltage through a transformer for transformer and a thyristor valve, and transmits the DC voltage to a DC line through a DC reactor.
このような変換器用変圧器や直流リアクトルの絶縁方法としては油絶縁方式が主流である。油絶縁方式には、絶縁油と固体絶縁物からなるプレスボード等とにより構成される、複合絶縁構成を採用しているものがある。絶縁油は、絶縁構成の一部を形成するとともに静止誘導電器内を循環するように流れており、巻線を冷却する冷却媒体としての役割も有している。 As an insulation method for such a transformer for transformer and a DC reactor, an oil insulation method is mainly used. Some oil insulation systems employ a composite insulation structure composed of insulating oil and a press board made of a solid insulator. The insulating oil forms part of the insulating structure and flows so as to circulate in the static induction appliance, and also serves as a cooling medium for cooling the windings.
プレスボードは、絶縁油と比べて体積抵抗率が高いため、直流電圧の殆どを分担することになる。従って、体積抵抗率の小さい絶縁油には余り電界が加わらないため、絶縁強化を図ることができる。プレスボードの絶縁耐力は絶縁油よりも数倍高いため、プレスボードを適切に配置できれば電界が加わっても問題とならない。 Since the press board has a higher volume resistivity than the insulating oil, most of the DC voltage is shared. Therefore, since the electric field is not applied to the insulating oil having a small volume resistivity, the insulation can be strengthened. Since the dielectric strength of the press board is several times higher than that of the insulating oil, there is no problem even if an electric field is applied if the press board can be properly arranged.
しかしながら、従来の静止誘導電器においては、絶縁油を循環させるための開口部がプレスボードに設けられている。この開口部では、プレスボードと絶縁油で分担される直流等電位分布が乱れ、局所的に絶縁油の直流電界が高くなりやすい。絶縁油の直流耐圧は、プレスボードに比べて約一桁小さく、この開口部付近では絶縁油自体、または絶縁油とプレスボードの界面において絶縁破壊が起きやすく、絶縁上の弱点になっていた。 However, in the conventional static induction appliance, an opening for circulating insulating oil is provided in the press board. In this opening, the DC equipotential distribution shared by the press board and the insulating oil is disturbed, and the DC electric field of the insulating oil tends to be locally increased. The direct current withstand voltage of the insulating oil is about an order of magnitude smaller than that of the press board. In the vicinity of the opening, the insulating oil itself or the interface between the insulating oil and the press board tends to cause dielectric breakdown, which is a weak point in insulation.
そこで、巻線のコーナー部分を空間を介して覆う複数のアングルプレスボードを対向させて配置して、アングルプレスボード間に開口部を形成し、この開口部近傍に絶縁ボードを設けて絶縁油の流路を形成することが提案されている。しかし、このように絶縁強化をおこなったとしても、局所的に絶縁油の電界が高くなる部分があり、絶縁上の弱点を解決できてはいなかった。よって、従来の静止誘導電器では、絶縁性能を確保するために絶縁寸法を大きくする必要があり、静止誘導電器が大型化するという問題があった。 Therefore, a plurality of angle press boards that cover the corners of the windings with a space are arranged to face each other, an opening is formed between the angle press boards, and an insulating board is provided in the vicinity of the opening to provide insulating oil. It has been proposed to form a flow path. However, even if the insulation is strengthened in this way, there is a portion where the electric field of the insulating oil is locally increased, and it has not been possible to solve the weak point in insulation. Therefore, in the conventional static induction appliance, it is necessary to increase the insulation dimension in order to ensure the insulation performance, and there is a problem that the static induction appliance is enlarged.
本発明の実施形態は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものである。その目的は、プレスボードに開口部を設けた場合であっても、開口部近傍の絶縁性を向上させ、小型で信頼性の高い静止誘導電器を提供することにある。 The embodiment of the present invention has been proposed in order to solve the above-described problems of the prior art. The purpose is to provide a small and highly reliable static induction electric device that improves the insulation in the vicinity of the opening even when the press board has an opening.
上記のような目的を達成するための実施形態の静止誘導電器は、絶縁油が充填された容器内に巻線が収納され、前記容器と前記巻線の軸方向の端部との間には静電シールドが設けられ、前記巻線と前記静電シールドを囲むように複数のプレスボードが空間を介して複数段配置され、前記プレスボードに開口部が形成されている静止誘導電器において、前記開口部は、隣接するプレスボードの開口部と重ならないように前記巻線の周方向にずれるように設けられ、絶縁油の流路がZ字状に形成されることを特徴とする。
In a static induction electric machine according to an embodiment for achieving the above object, a winding is housed in a container filled with insulating oil, and between the container and the axial end of the winding. In the static induction appliance in which an electrostatic shield is provided, a plurality of press boards are arranged through a space so as to surround the winding and the electrostatic shield, and an opening is formed in the press board. The opening is provided so as to be shifted in the circumferential direction of the winding so as not to overlap with the opening of the adjacent press board, and the flow path of the insulating oil is formed in a Z shape .
[1. 第1の実施形態]
[1.1 実施形態の配置例]
以下、本発明の第1の実施形態について、図面を参照して説明する。図1は本実施形態に係る静止誘導電器が配置される交直変換所の一例を示す配置図である。図1に示すように、交直変換所は、交流線路1から入力した交流電圧を、変換器用変圧器2a,2b、サイリスタバルブ群3a、3bを通して直流電圧に変換し、直流リアクトル4を介して直流線路5に送電するように構成される。
[1. First Embodiment]
[1.1 Arrangement Example]
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a layout diagram illustrating an example of an AC / DC converter station in which a static induction electrical appliance according to the present embodiment is disposed. As shown in FIG. 1, the AC / DC converter station converts an AC voltage input from the AC line 1 into a DC voltage through
この場合、サイリスタバルブ群3a、3bを形成するサイリスタバルブ6a、6bは交流電圧を直流電圧に、或いは直流電圧を交流電圧に変換する主要素である。このようなサイリスタバルブ6a、6bとしては、現在のところ運転実績、保守、点検の面から、空気絶縁方式のものが多く使用されている。この空気絶縁方式のサイリスタバルブ6a、6bは、通常バルブホール7と呼ばれる建物内に収納される。なお、図中8a、8bは変圧器用避雷器、9は直流リアクトル用避雷器、10はサイリスタバルブ群3a、3bのアノード−カソード間避雷器である。
In this case, the
[1.2 実施形態の構成]
(1)静止誘導電器の概略構成
図2はこのように配置される静止誘導電器の断面図を示すものである。本実施形態では、静止誘導電器として変換器用変圧器を例として説明する。本実施形態の静止誘導電器は、鉄心Iの周囲かつ同心円上に、鉄心Iに巻回される変圧器巻線が配置されている。この変圧器巻線は、絶縁油11が充填された容器T内に収納されているものであり、内側の巻線が交流巻線12、外側の巻線が直流巻線13となっている。
[1.2 Configuration of Embodiment]
(1) Schematic Configuration of Static Induction Appliance FIG. 2 shows a cross-sectional view of a static induction appliance arranged in this way. In this embodiment, a transformer for a converter will be described as an example of a static induction device. In the static induction electric machine of the present embodiment, transformer windings wound around the iron core I are arranged around the iron core I and concentrically. This transformer winding is housed in a container T filled with insulating
このうち交流巻線12は交流線路1に結合され、直流巻線13はサイリスタバルブ群3a又は3bに接続されている。容器Tと各巻線12、13の巻回方向の軸方向の端部との間には、電界緩和のために周囲を絶縁物で被覆した静電シールド14が配置されている。静電シールド14は、各巻線12、13の端部に、1つずつ設けても良いし、絶縁性を強化するために複数に分割して設けても良い。
Among these, the AC winding 12 is coupled to the AC line 1, and the DC winding 13 is connected to the
各巻線12、13およびその静電シールド14の周囲には紙材などの固体絶縁物からなる複数のプレスボード15が空間を介して複数段設けられ、重層的に巻線12、13を囲んでいる。以下、各巻線12、13において、静電シールド14が配置される側を上と表現する。
A plurality of press boards 15 made of a solid insulating material such as paper are provided around each of the
(2)絶縁構成の概略
複数のプレスボード15はそれぞれが空間を介して配置され、巻線12,13の周囲に複数段配置されている。これは、プレスボード15の絶縁強度が絶縁油11単体よりも大きいためである。また、絶縁油11の体積をプレスボード15によって区分するためでもある。絶縁油11の体積抵抗率は、プレスボード15に比べて非常に小さい。よって、絶縁油11の破壊電界は絶縁油11の体積に対して負の依存性がある。そこで、プレボード15を複数段設けることで、絶縁油11の体積を細分化することで絶縁油11の耐圧が高められている。
(2) Outline of Insulation Configuration Each of the plurality of press boards 15 is arranged through a space, and a plurality of stages are arranged around the
プレスボード15は、巻線12、13と同心円状にほぼ等間隔に配置される複数のプレスボードパネル15aと、巻線12、13および静電シールド14の周囲と端部を取り囲む断面L字状の複数のアングルプレスボード15bと、静電シールド14の端部を取り囲むプレスボードリング15cおよび15dから構成される。複数のプレスボードパネル15aは、各巻線12、13の内外周にそれぞれ配置されている。
The press board 15 is concentric with the
複数のアングルプレスボード15bは、各巻線12、13の内周側と外周側のコーナー部分を空間を介して覆う断面L字状の部材であり、内外周と外周側のプレスボードパネル15aと接続されている。内周側のアングルプレスボード15bは、各巻線12、13の内周側の面と平行に配置される面と、静電シールド14の上面と平行に配置される面とを有する。外周側のアングルプレスボード15bは、各巻線12、13の外周側の面と平行に配置される面と、静電シールド14の上面と平行に配置される面とを有する。アングルプレスボード15bが静電シールド14を重層的に覆うことで、巻線12、13の絶縁が強化されている。
The plurality of
プレスボード15は、上記のように絶縁油11を細分化するとともに、絶縁油11を冷却媒体として巻線12、13の周囲を循環させる流路を形成している。図中の矢印は絶縁油11の流れる方向を示している。以下、各巻線12、13周囲の絶縁構成について、具体的に説明する。
The press board 15 subdivides the insulating
(2.1)交流巻線周囲の絶縁構成
交流巻線12の端部には、ひとつの静電シールド14が設けられている。交流巻線12と静電シールド14の周囲を囲むように、内周側と外周側のアングルプレスボード15bが一つずつ交互に空間を介して複数段配置されている。従って、静電シールド14と、静電シールド14と隣接するアングルプレスボード15bとの間、およびそれぞれ隣接する複数のアングルプレスボード15bの間には空間が形成される。
(2.1) Insulation structure around AC winding One end of the AC winding 12 is provided with one electrostatic shield 14. A plurality of stages of
この空間には、紙などの固体絶縁物からなるスペーサ16がそれぞれ配置されている。スペーサ16は、静電シールド14と静電シールド14と隣接するアングルプレスボード15bの間隔と、それぞれ隣接するアングルプレスボード15bの間隔を一定に保つように配置されている。スペーサ16としては、プレスボード15と同じ絶縁物を用いることができる。
In this space, spacers 16 made of a solid insulator such as paper are arranged. The spacers 16 are arranged so as to keep the distance between the electrostatic shield 14 and the
交流巻線12では、交流巻線12の下部から流入された絶縁油11が、交流巻線12を冷却しながら上方に流れる。内外周のアングルプレスボード15bは一つずつ交互に配置されているため、静電シールド14と平行に配置される面の端部と、隣接するアングルレスボード15bによって開口部が形成される。従って、交流巻線12の上方に到達した絶縁油11は、図1にて矢印に示すように、一つずつ交互に配置されたアングルプレスボード15bにより形成される流路を巻線径方向にZ字状に流れ、巻線12の上方から流出する。
In the AC winding 12, the insulating
(2.2)直流巻線周囲の絶縁構成
図3に示す通り、直流巻線13の静電シールド14は、内周側静電シールド14a及び外周側静電シールド14bに分割されて設けられている。内周側静電シールド14aと外周側静電シールド14bの間には紙などの固体絶縁物からなるスペーサ17が設けられ、静電シールド14aと14bの間の間隔を保持している。直流巻線13と静電シールド14の周囲を取り囲むように、断面逆U字状の絶縁構成が空間を介して複数段形成されている。
(2.2) Insulation structure around the DC winding As shown in FIG. 3, the electrostatic shield 14 of the DC winding 13 is divided into an inner peripheral
具体的には、直流巻線13と内周側静電シールド14aの周囲を囲むように、内周側のアングルプレスボード15bが複数段設けられている。また、直流巻線13と外周側静電シールド14bの周囲を囲むように、外周側のアングルプレスボード15bが複数段設けられている。内周側と外周側のアングルプレスボード15bは、静電シールド14と平行に配置される面の端部が空間を介して対向するように配置されている。
Specifically, the inner peripheral
複数のプレスボードリング15cは、内周側と外周側のアングルプレスボード15bの端部の間に形成される空間部分を接続するように設けられている。プレスボードリング15cは、一方の端部が内周側のアングルプレスボード15bに接続され、他方の端部が外周側のアングルプレスボード15bに接続されている。
The plurality of press board rings 15c are provided so as to connect a space portion formed between the end portions of the inner peripheral side and the outer peripheral side
これら接続されたプレスボード15が複数段配置されることにより形成される空間には、さらにプレスボードリング15dが空間を介して設けられている。よって、直流巻線13の上部の絶縁構成は、接続されたプレスボード15とプレスボードリング15dが交互に空間を介して設けられることとなる。プレスボードリング15dの巻線径方向の長さ(以下、幅という)は、そのプレスボードリング15dより巻線側に隣接するプレスボード15において、直流巻線13の端部と平行となる面の幅と略同一である。従って、複数のプレスボードリング15dの幅は、直流巻線13から離れる程広くなる。プレスボードリング15dは、最上段の接続されたプレスボード15の上方にも設けられている。
A
静電シールド14と隣接するプレスボードリング15cの間の空間と、接続されたプレスボード15とプレスボードリング15dの間の空間には、紙などの固体絶縁物からなるスペーサ18がそれぞれ配置されている。スペーサ18は、後述するプレスボードリング15cおよび15dの開口部Oを介して対向するように、巻線の内周側と外周側に1つずつ配置されている。よって、対向して設けられたスペーサ18間の空間において、巻線径方向の長さが、プレスボード15により形成される絶縁油11の流路の幅となる。
In the space between the electrostatic shield 14 and the adjacent
スペーサ18は、静電シールド14と静電シールド14と隣接するプレスボードリング15cの間隔と、それぞれ隣接する接続されたプレスボード15とプレスボードリング15dの間隔を一定に保つように配置されている。スペーサ18としては、プレスボード15と同じ絶縁物を用いることができる。
The
直流巻線13の流路は、巻線周方向において複数に分割されて設けられている。図3のA−A’断面図(巻線周方向断面図)を図4に示す。図4は、スペーサ19で区切られた絶縁油11の流路のひとつを示す。スペーサ19で挟まれたひとつの流路を形成する区間において、複数のプレスボードリング15cおよび15dには、開口部Oがそれぞれ形成されている。開口部Oは、隣接するプレスボードリング15cの開口部Oと、プレスボードリング15dの開口部Oの位置が重ならないように、巻線の周方向にずれるように配置されている。
The flow path of the DC winding 13 is divided into a plurality in the winding circumferential direction. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. FIG. 4 shows one of the flow paths of the insulating
開口部間距離は、巻線周方向に少なくとも30mmとすることが好ましい。開口部間距離とは、巻線周方向において、プレスボードリングの開口部Oの端部から、隣接するプレスボードリングの開口部Oの端部までの距離を意味する。各プレスボードリング15cの開口部Oの位置は重なるように配置されている。各プレスボードリング15dの開口部Oの位置も重なるように配置されている。プレスボードリング15cと15dは交互に配置されているので、開口部Oも巻線周方向において交互に配置されることになる。
The distance between the openings is preferably at least 30 mm in the winding circumferential direction. The distance between the openings means the distance from the end of the opening O of the press board ring to the end of the opening O of the adjacent press board ring in the winding circumferential direction. The positions of the openings O of the press board rings 15c are arranged so as to overlap each other. The position of the opening O of each
スペーサ19は、プレスボードリング15cの開口部Oにおいて、プレスボードリング15dの開口部側と反対側の近傍に設けられている。また、スペーサ19は、プレスボードリング15dの開口部Oにおいて、プレスボードリング15cの開口部側と反対側の近傍にも設けられている。よって、スペーサ19に挟まれた巻線周方向の区間において、プレスボードリングリング15cと15d、およびそれらの開口部OがZ字状の流路を形成する。
The
スペーサ19は、各プレスボードリング15cおよび15d間の空間を保持すると共に、絶縁油11の油止めとしての役割を有する。スペーサ19としては、プレスボード15と同じ絶縁物を用いることができる。
The
Z字状の流路は、巻線周方向に複数形成されている。すなわち、スペーサ19を介して、Z字状の流路が隣接している。例えば、スペーサ19の一方の端部が、あるZ字状の流路のプレスボードリング15cの開口部Oの端部と一致する場合、他方の端部はそのZ字状の流路に隣接する流路のプレスボードリング15dの開口部Oの端部と一致する。従って、スペーサ19を介して、一つのZ字状の流路の開口部Oと、もう一つのZ字状の流路の開口部Oとが隣接することとなる。
A plurality of Z-shaped flow paths are formed in the winding circumferential direction. That is, Z-shaped flow paths are adjacent to each other through the
静電シールド14aと14bの間に設けられているスペーサ17は、開口部下方にて開口部Oを覆うように設けることができる。図4では、スペーサ17は、スペーサ19を介して隣接する開口部Oの位置と重なるように、これら開口部Oの下方に設けられている。スペーサ17の巻線周方向の長さは、スペーサ19を介して隣接する開口部Oの長さよりも長いことが好ましい。スペーサ19は、プレスボードリング15cの開口部Oに対応するものと、プレスボードリング15dの開口部に対応するものを別途設置しても良い。その場合は、スペーサ17の周方向の長さを、各開口部Oの長さよりも長くすれば良い。
The
以上のような直流巻線13では、直流巻線13の下部から流入された絶縁油11が、直流巻線12を冷却しながら上方に流れる。ずれた位置に開口部Oを有するプレスボードリング15cと15dは交互に配置されている。従って、直流巻線13の上方に到達した絶縁油11は、図4に示すように、静電シールド14aおよび14bの間の空間を流れてから、プレスボードリング15cおよび15dに設けられた開口部Oとスペーサ19により形成された流路を巻線周方向にZ字状に流れ、巻線13の上方から流出する。
In the DC winding 13 as described above, the insulating
[1.2 作用]
以上のような構成を有する本実施形態の作用を、図5に示すような巻線径方向に開口部をずらして配置させた静止誘導電器と対比させて以下に説明する。図5の静止誘導電器は、プレスボードリング15dと、対向する内周側と外周側のアングルプレスボード15bの端部間の空間に、開口部が形成されている。これら開口部は、巻線径方向にずれて配置されている。スペーサ18は、開口部の巻線径方向の端部に併せて配置され、絶縁油11の流路の幅を決定する。静電シールド14aおよび14bの間に、スペーサ17が設けられていない点でも、本実施形態と異なる。
[1.2 Action]
The operation of the present embodiment having the above-described configuration will be described below in comparison with a static induction device in which the opening is shifted in the winding radial direction as shown in FIG. The static induction electric machine of FIG. 5 has an opening formed in a space between the
図5の静止誘導電器の直流電位分布を解析すると、図6に示す通り、直流等電位線Eは、静電シールド14aおよび14b、アングルプレスボード15b,プレスボードリング15d、スペーサ18の部材において、それぞれの内部において移行しておらず、油隙を介して隣接している部材へと移行していることが分かる。特に、開口部近傍では、直流等電位線Eの乗り移りが生じ、絶縁油11に加わる電界が高くなる。このように高電界が生じた部分は、絶縁上の弱点となる。
When analyzing the DC potential distribution of the static induction electric machine of FIG. 5, as shown in FIG. It turns out that it has not changed in each inside but has changed to an adjacent member through an oil gap. In particular, in the vicinity of the opening, the DC equipotential line E is transferred, and the electric field applied to the insulating
一方、本実施形態の静止誘導電器においては、直流巻線13において、開口部Oは、巻線周方向にずらして配置されている。また、静電シールド14aおよび14bの間の空間には、スペーサ17が設けられている。図7に、図4のB−B’断面図(開口部近傍断面図)の直流電位分布を解析した結果を示す。また、図8に、図4のC−C’断面図(プレスボードリング15cおよび15d部分の断面図)の直流電位分布を解析した結果を示す。
On the other hand, in the static induction appliance of the present embodiment, the opening O in the DC winding 13 is shifted in the winding circumferential direction. A
図7および図8からも明らかな通り、直流等電位線Eは、静電シールド14aおよび14b、スペーサ17および18、プレスボードリング15cおよび15dそれぞれの内部において移行している。本実施形態では直流等電位線Eが油隙を介して移行することがほとんどなくなる。また、一部油隙を介して移行する直流等電位線Eもみられるが、その等電位線の間隔は非常に粗くなっていることから、絶縁油11に加わる電界は小さい。
As is apparent from FIGS. 7 and 8, the DC equipotential lines E are shifted inside the
(1)開口部の配置による作用
開口部Oが設けられた部分は、その開口部Oの端部を形成するプレスボード15の端部において、直流等電位線Eの乗り移りが生じる可能性がある。例えば、プレスボードリング15cの開口部近傍では、プレスボードリング15cの端部から、隣接するプレスボードリング15dに直流等電位線Eの乗り移りが起こり、絶縁油11に直流電界が加わる可能性がある。
(1) Action by Arrangement of Opening Part The part provided with the opening part O may cause a transfer of the DC equipotential line E at the end part of the press board 15 forming the end part of the opening part O . For example, in the vicinity of the opening of the
本実施形態では、隣接するプレスボードリング15c、15dの開口部Oが、巻線周方向にずれるように設けられている。開口部Oの位置を巻線周方向にずらすことにより、プレスボードリング15cとプレスボードリング15dが重なるように配置されている距離を伸ばすことができる。直流等電位線Eはこのプレスボードリング15c、15dの重なり部分でも乗り移ることができるため、開口部近傍における直流等電位線Eの集中的な乗り移りを回避することが可能になる。
In the present embodiment, the opening portions O of the adjacent press board rings 15c and 15d are provided so as to be displaced in the winding circumferential direction. By shifting the position of the opening O in the winding circumferential direction, the distance at which the
また、図5に示すような開口部を巻線径方向にずらすような構成の場合、巻線側のアングルプレスボード15bやプレスボードリング15cは、巻線径方向の幅が狭くなる。開口部は、絶縁油11の流動帯電を抑えるため、流速を低くする必要がある。従って、開口部の幅を一定以下にすることはできない。以上のように、開口部を巻線径方向にずらす構成の場合には、開口部間距離を確保することが困難であったため、開口部近傍の電界が高くなっていた。
Further, in the case where the opening is displaced in the winding radial direction as shown in FIG. 5, the winding-side
一方、本実施形態では、開口部Oは巻線周方向にずらす構成としたため、開口部間距離を充分に確保することができる。図9は、隣接するプレスボードリング15c、15dの開口部間の距離と電界の関係を示すグラフである。図9(a)に、開口部近傍における最大電界が生じる部分を図中点線の丸で示す。図9(b)に示す通り、最大電界部に生じる電界は、開口部間距離がマイナスの値、すなわち開口部Oが重なるように配置されている場合に最も高い。一方、開口部間距離が長くなるにつれて、最大電界部に生じる電界が低くなることが分かる。 On the other hand, in the present embodiment, the opening O is configured to be shifted in the winding circumferential direction, so that a sufficient distance between the openings can be secured. FIG. 9 is a graph showing the relationship between the distance between the openings of adjacent press board rings 15c and 15d and the electric field. FIG. 9A shows a portion where the maximum electric field is generated in the vicinity of the opening by a dotted circle. As shown in FIG. 9B, the electric field generated in the maximum electric field portion is the highest when the distance between the openings is a negative value, that is, when the openings O are arranged so as to overlap. On the other hand, it can be seen that the electric field generated in the maximum electric field portion decreases as the distance between the openings increases.
絶縁油11の破壊電界の標準偏差は10%前後であるので、開口部間距離を長くすることにより積極的に最大電界を低減させるには、−2σ値相当とし最大電界値が20%以上低減した場合とするのが好ましい。よって、本実施形態のように、開口部間距離を30mm以上ずらした場合には、最大電界値を20%以上低減させられるため、開口部近傍における直流等電位線Eの集中的な乗り移りを回避できる。
Since the standard deviation of the breakdown electric field of the insulating
(2)スペーサ17の作用
図4のB−B’断面部分においては、プレスボードリング15cに開口部Oが設けられているため、プレスボードリング15dのみによって絶縁構成が形成されることとなる。よって、プレスボードリングの設置枚数が、C−C’断面部分の半分となる。プレスボード15の直流耐圧は、絶縁油11の直流耐圧より数倍高いものではあるが、プレスボードリング15dに過度の直流電界が加われば、絶縁破壊する可能性がある。
(2) Action of the
しかし、本実施形態では、スペーサ17は下方にて開口部Oを覆うように設けられている。直流等電位線Eは、静電シールド14aおよび14bの間をスペーサ17を介して移動することができる。よって、スペーサ17が直流電圧を分担することになり、開口部Oにより枚数が減ったプレスボードリングの電圧分担を低減することが可能になる。
However, in the present embodiment, the
[1.3 効果]
以上のような本実施形態の効果は以下の通りである。
(1)開口部Oを巻線周方向にずらすことにより、開口部近傍において直流等電位線Eが油隙を介して移行することを低減でき、絶縁油11に加わる電界が小さくすることができる。また、絶縁油11を介して直流等電位線Eが移行する場合であっても、等電位線の間隔が非常に粗いことから、絶縁油11に加わる電界が小さくすることができる。よって、開口部近傍に絶縁上の弱点が生じることがなく、絶縁性を向上させることができる。
[1.3 Effect]
The effects of the present embodiment as described above are as follows.
(1) By shifting the opening O in the circumferential direction of the winding, the DC equipotential line E can be prevented from moving through the oil gap in the vicinity of the opening, and the electric field applied to the insulating
(2)開口部間距離を30mm以上とした場合には、電界値を更に低減することができ、開口部近傍における直流等電位線Eの集中的な乗り移りを回避できる。よって、開口部近傍に絶縁上の弱点が生じることがなく、絶縁性を向上させることができる。 (2) When the distance between the openings is 30 mm or more, the electric field value can be further reduced, and intensive transfer of the DC equipotential lines E in the vicinity of the openings can be avoided. Therefore, there is no insulation weak point in the vicinity of the opening, and the insulation can be improved.
(3)静電シールド14が複数に分割されている場合には、分割された静電シールド14の間にスペーサを設けることで、開口部Oを有するプレスボードリングの電圧分担を低減することができる。よって、開口部近傍に絶縁上の弱点が生じることがなく、絶縁性を向上させることができる。 (3) When the electrostatic shield 14 is divided into a plurality of parts, by providing a spacer between the divided electrostatic shields 14, it is possible to reduce the voltage sharing of the press board ring having the opening O. it can. Therefore, there is no insulation weak point in the vicinity of the opening, and the insulation can be improved.
(4)さらに、以上のように絶縁性を向上させることで、絶縁寸法を縮小することができるため、信頼性が高くかつ小型の静止誘導電器を提供することが可能となる。 (4) Furthermore, since the insulation dimension can be reduced by improving the insulation as described above, it is possible to provide a highly reliable and small static induction appliance.
[2. 第2の実施形態]
以下、本発明の第2の実施形態について、図面を参照して説明する。本実施形態は、巻線側のプレスボードリングにおいてのみ開口部Oを巻線周方向にずらす構成であり、基本的には第1の実施形態と同様である。従って、第1の実施形態と同じ部分については同一符号を付して説明は省略する。
[2. Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, the opening O is shifted in the winding circumferential direction only in the press-board ring on the winding side, and is basically the same as the first embodiment. Accordingly, the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本実施形態では、巻線側のプレスボード15の絶縁構成において、開口部Oが巻線周方向にずらして配置されている。図10に示すように、巻線側に、アングルプレスボード15bとプレスボードリング15eがそれぞれ2段配置されている。このアングルプレスボード15bとプレスボードリング15eはそれぞれ開口部Oを有し、第1の実施形態と同様に開口部が巻線周方向にずれている。したがって、巻線側の2段の絶縁構成では、巻線周方向にZ字状の絶縁油11の流路が形成されることとなる。
In the present embodiment, in the insulating configuration of the press board 15 on the winding side, the opening O is arranged shifted in the winding circumferential direction. As shown in FIG. 10, two stages of the
巻線12、13から離れたプレスボード15の絶縁構成においては、開口部Oが巻線径方向にずらして配置されている。巻線側に構成された2段の絶縁構成の外側では、アングルプレスボード15bが2段配置されている。アングルプレスボード15bは、それぞれ開口部Oを有し、隣接するアングルプレスボード15bの開口部Oから、巻線径方向にずれている。従って、巻線から離れた2段の絶縁構成では、巻線径方向にZ字状の絶縁油11の流路が形成されることとなる。
In the insulating configuration of the press board 15 away from the
巻線側の絶縁構成においては、前述のとおり、プレスボード15の巻線径方向の幅が狭くなる。従って、第1の実施形態と同様の構成とすることで、開口部近傍の絶縁性を向上させることができる。巻線12、13から離れたプレスボード15においては、巻線径方向の幅が広くなるため、開口部間距離を充分に確保したうえで径方向に開口部Oをずらすことが可能になる。従って、巻線から離れたプレスボードの絶縁構成においては、絶縁構成の部材を少なくできるとともに開口部近傍の絶縁性を向上させることができる。すなわち、本実施形態の構成を採用した場合であっても、第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
In the insulation configuration on the winding side, as described above, the width of the press board 15 in the winding radial direction is narrowed. Therefore, the insulation in the vicinity of the opening can be improved by adopting the same configuration as that of the first embodiment. In the press board 15 apart from the
[3. 他の実施形態]
(1)上記の実施形態では、直流巻線における構成例を説明したが、直流巻線の絶縁構成は交流巻線の絶縁構成に適用することもできる。また、直流側、交流側の両方に設けることもできる。
[3. Other Embodiments]
(1) In the above embodiment, the configuration example of the DC winding has been described. However, the insulation configuration of the DC winding can be applied to the insulation configuration of the AC winding. It can also be provided on both the DC side and the AC side.
(2)上記の実施形態では、プレスボード、アングルプレスボード、プレスボードリングにより、巻線周囲の絶縁構成を構成したが、これらの部材はどのように組み合わせても構わない。各部材の形状は、巻線の絶縁構成を鑑みて適宜変更可能である。また、開口部はプレスボードのいずれかに設けられていればよく、具体的な部材は適宜選択すれば良い。 (2) In the above embodiment, the insulating configuration around the winding is configured by the press board, the angle press board, and the press board ring. However, these members may be combined in any way. The shape of each member can be changed as appropriate in view of the insulation configuration of the winding. Moreover, the opening part should just be provided in either of the press boards, and what is necessary is just to select a specific member suitably.
(3)上記の実施形態では、絶縁油が流出する側の構成を巻線上部とし、周囲の絶縁構成を説明した。この巻線周囲の絶縁構成は、絶縁油が流入する側、すなわち巻線下部においても適用可能である。 (3) In the above embodiment, the configuration on the side from which the insulating oil flows is the upper part of the winding, and the surrounding insulating configuration has been described. This insulating configuration around the winding is applicable to the side where the insulating oil flows, that is, the lower part of the winding.
(4)本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 (4) Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
I…鉄心
T…容器
11…絶縁油
12…交流巻線
13…直流巻線
14、14a、14b…静電シールド
15…プレスボード
15a…プレスボードパネル
15b…アングルプレスボード
15c、15d、15e…プレスボードリング
16、17、18、19…スペーサ
I ... Iron core T ...
Claims (4)
前記開口部は、隣接するプレスボードの開口部と重ならないように前記巻線の周方向にずれるように設けられ、絶縁油の流路がZ字状に形成されることを特徴とする静止誘導電器。 The winding is housed in a container filled with insulating oil, and an electrostatic shield is provided between the container and the axial end of the winding so as to surround the winding and the electrostatic shield. A plurality of press boards are arranged in a plurality of stages through a space, and in the static induction appliance in which an opening is formed in the press board,
The opening is provided so as to be shifted in the circumferential direction of the winding so as not to overlap with an opening of an adjacent press board, and a flow path for insulating oil is formed in a Z shape. Electricity.
前記スペーサは、前記開口部と重なる位置に配置され、
前記スペーサの前記巻線の周方向の長さが、前記開口部の前記巻線の周方向の長さよりも長く形成されていることを特徴とする請求項1記載の静止誘導電器。 The electrostatic shield is divided into a plurality, and a spacer is provided between the plurality of electrostatic shields;
The spacer is disposed at a position overlapping the opening,
The stationary induction device according to claim 1, wherein the circumferential length of the winding of the spacer is longer than the circumferential length of the winding of the opening.
前記容器側のプレスボードの開口部が前記巻線の径方向にずれるように設けられていることを特徴とする請求項1〜3いずれか一項記載の静止誘導電器。 Of the press boards arranged in a plurality of stages, an opening of the winding-side press board is provided so as to be displaced in the circumferential direction of the winding,
The static induction machine according to any one of claims 1 to 3, wherein an opening of the container-side press board is provided so as to be displaced in a radial direction of the winding.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013080789A JP6246484B2 (en) | 2013-04-08 | 2013-04-08 | Static induction machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013080789A JP6246484B2 (en) | 2013-04-08 | 2013-04-08 | Static induction machine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014204042A JP2014204042A (en) | 2014-10-27 |
JP6246484B2 true JP6246484B2 (en) | 2017-12-13 |
Family
ID=52354197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013080789A Active JP6246484B2 (en) | 2013-04-08 | 2013-04-08 | Static induction machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6246484B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101942374B1 (en) * | 2015-04-28 | 2019-01-29 | 현대일렉트릭앤에너지시스템(주) | Transformer |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5442620A (en) * | 1977-09-12 | 1979-04-04 | Hitachi Ltd | Transformer winding |
JPS55123111A (en) * | 1979-03-15 | 1980-09-22 | Toshiba Corp | Dc electric equipment |
JPS5661028U (en) * | 1979-10-15 | 1981-05-23 | ||
JPS5931212U (en) * | 1982-08-23 | 1984-02-27 | 株式会社東芝 | oil-filled insulation equipment |
JPS6030525U (en) * | 1983-08-08 | 1985-03-01 | 株式会社日立製作所 | Shield ring for winding |
JPS6247116U (en) * | 1985-09-12 | 1987-03-23 | ||
JPS6252921U (en) * | 1985-09-20 | 1987-04-02 | ||
JPS62172130U (en) * | 1986-04-22 | 1987-10-31 | ||
CN101136281B (en) * | 2006-08-28 | 2011-10-26 | Abb技术有限公司 | High voltage transformer with a shield ring, a shield ring and a method of manufacture same |
-
2013
- 2013-04-08 JP JP2013080789A patent/JP6246484B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014204042A (en) | 2014-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI455155B (en) | Transformer | |
US20150109090A1 (en) | Electrical transformer with a shielded cast coil assembly | |
JP6246484B2 (en) | Static induction machine | |
US10090095B2 (en) | Stationary induction electrical apparatus | |
JP6552779B1 (en) | Stationary inductor | |
CA2967110C (en) | Cooling ducts for transformers' winding | |
US9099238B2 (en) | High voltage insulation system and a high voltage inductive device comprising such an insulation system | |
JP6656187B2 (en) | Stationary inductor | |
JP2013065762A (en) | Stationary induction apparatus | |
JP2014203973A (en) | Stationary induction electric apparatus | |
WO2021130819A1 (en) | Static inductor | |
JP5932515B2 (en) | Oil-filled static induction machine | |
RU2604644C1 (en) | Stationary electrical induction device | |
CN102197447B (en) | Transformer | |
JP2013069717A (en) | Transformer for converter | |
JP5317930B2 (en) | Static induction machine | |
JP5885898B1 (en) | Stationary induction equipment | |
JP2014027140A (en) | Stationary induction electric apparatus | |
JP2022160043A (en) | Static induction device | |
JP2018160644A (en) | Stationary induction machine | |
JP2015035528A (en) | Oil-immersed stationary induction apparatus | |
JPH09190934A (en) | Dc transmission transformer | |
KR20230016287A (en) | High Voltage DC Power Supply Based on Wireless Power Transfer | |
JP2019179849A (en) | Stationary induction apparatus | |
JPH09260150A (en) | Induction electric machine for dc transmission |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160401 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170215 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170328 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170526 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171017 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20171115 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6246484 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |