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変圧器|内鉄形、外鉄形、単巻変圧器、保護継電方式等の解説

変圧器 内鉄形 外鉄形 単巻 段絶縁変圧器 保護継電方式



変圧器 種類

内鉄形

一次と二次巻線間の絶縁距離を容易にとることができる

外鉄形

冷却効果がよい。外鉄で巻線が機械的に保護される。

単巻変圧器

 500kV変圧器、連系用の超高圧変圧器に採用

  • 多巻変圧器に比べ、経済性、輸送、効率運転、系統安定度面で有利
  • 2巻線変圧器に比べ、インピーダンスが小さくなるため、電圧変動率が小さく、系統の安定度が向上する
  • 2巻線、又は3巻線では組み立て輸送できない(分解輸送現地組立されるもの)大容量のものでも輸送が可能
  • 電流密度を等しくした場合、銅量を少なくすることができるので、効率が向上し、かつ、温度上昇が抑えられ、冷却が容易となる
  • 一次側と二次側を絶縁できない

その他変圧器

非共振形変圧器

進行波の進入に対して、変圧器の内部振動を防止し、巻線内に異常な高電圧を生じないようにした変圧器

段絶縁変圧器

巻線の対地絶縁を線路側端子から中性点に近づくに従い、次第に低減したもので、主として中性点直接接地系に用いられる

フォームヒット変圧器

タンク構造を変圧器中身にあわせたもので、横倒し輸送が容易になり、また油量が節減

エレファント形変圧器

ケーブルを直接変圧器のタンク中に挿入して油中で変圧器の巻線と接続し、気中ブッシングを省略した構造。従来に比べ据付空間が非常に少なく、塩害防止で有利。都心部のケーブル系統や敷地の制限を受ける場合に用いられる

低騒音変圧器

タンクを二重構造にした中間吸音材を配したり、コンクリート壁によって遮へいするなどの方式があり、騒音規制のある住宅地に近接した変電所に採用される

不燃性変圧器

都市部の変圧器は小形・軽量化に加え防災面から不燃性が要求されるため、不燃性、優れた絶縁性、耐アーク性を持つSF6ガスを用いたガス絶縁変圧器が開発され、地下変電所やビル内の屋内変電所に用いられている

変圧器の保護継電方式

電気的保護継電方式

a. 比率作動継電器

一次側と二次側の電流の作動電流で動作させる。変圧器の励磁突入電流での誤動作防止として、

  • 投入後一定時間トリップ回路をロックする方法(低電圧、小容量に採用)
  • 投入後一定時間継電器の感度を低下させる方法(低電圧、小容量に採用)
  • 第二調波抑制付き継電器を使用する(高電圧、大容量に採用)

b.距離継電器

 比率作動継電器の後備保護

c.過電流継電器

作動継電器の後備保護や、過負荷保護として

d.地絡過電流、地絡方向継電器

 変圧器の内部地絡故障のときに検出する。

  • 地絡過電流継電器:変圧器の中性点が接地されていない場合
  • 地絡方向継電器:変圧器の中性点が接地されている場合

機械的保護装置

a. 衝撃圧力、ブッフホルツ継電器

衝撃圧力継電器:水、油、ガスなどの圧力が規定値以上となったのを検出し、油流または水流の不足などを防ぐために用いられる。
ブッフホルツ継電器:内部故障を二次的に発生する油の分解ガス、蒸気又は油流により検出する

b. 温度継電器

変圧器巻線にサーチコイルを設置しておき、変圧器の温度が過昇したとき検出し、警報を発報する。

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