(57)【要約】  浮体式洋上発電装置への搭載用としてモールド変圧器のニーズがある。浮体式洋上発電装置の据付、設置工期の短縮化のために、例えば、事前に構成部材を組み立て、横向きの状態で運搬輸送し、洋上でこれを立てて据付けを完了する方法が考えられる。しかし、従来のモールド変圧器は、横向きで運搬され設置時立てて使用することを考慮した構造となっていなかった。  上記課題を解決するために、変圧器の上下、前後、左右に補強金具を有し、鉄心が上下補強金具で固定され、コイルが独立してそれらの補強金具に支持されている構造とする。  これにより、運搬時や据付前は横向きでも、据付時に垂直に立てることができる変圧器を提供でき、据付、設置の工期の短縮化が図られる。また、揺れ、傾きを考慮した浮体式洋上発電装置に対応可能な変圧器を提供できる。
2015004738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄心とこれを内包して配置した樹脂モールドコイルを複数有するモールド変圧器であって、
前記変圧器において、前記樹脂モールドコイルのコイル軸方向を上下、前記複数の樹脂モールドコイルの並び方向を左右、前記コイル軸方向と前記並び方向に直交する方向を前後としたときに、該変圧器の上下、前後、左右にそれぞれ補強金具を有し、かつ、該上下、前後、左右補強金具はそれぞれ連結されており、
前記鉄心はその上下部分を前記上下補強金具により固定され、
前記複数の樹脂モールドコイルは、それぞれ独立して、その上下、前後、左右部分を前記上下、前後、左右の補強金具により支持されていることを特徴とするモールド変圧器。
【請求項２】
請求項１に記載のモールド変圧器であって、
前記鉄心は締め金具を介して前記上下補強金具に固定され、
前記樹脂モールドコイルは、コイル支えを介して前記上下、前後、左右の補強金具により締付け支持されていることを特徴とするモールド変圧器。
【請求項３】
請求項１に記載のモールド変圧器であって、
前記複数の樹脂モールドコイルは、それぞれ独立して、その上下、前後部分を前記上下、前後の補強金具により固定され、該樹脂モールドコイルの左右部分については、コイル支えを介して前記左右補強金具または隣接する樹脂モールドコイルで支持するように構成されていることを特徴とするモールド変圧器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のモールド変圧器であって、
前記複数の樹脂モールドコイルのうち前記変圧器の左右端部に配置されている樹脂モールドコイルに隣接する樹脂モールドコイルは、コイル支えを介して隣接する樹脂モールドコイルと締付け支持するように構成したことを特徴とするモールド変圧器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のモールド変圧器であって、
前記上下、前後、左右の補強金具にカバーまたは支持部材を取付け可能にしたことを特徴とするモールド変圧器。
【請求項６】
鉄心とこれを内包して配置した樹脂モールドコイルを複数有するモールド変圧器の樹脂モールドコイルの入替え方法であって、
前記変圧器は、前記樹脂モールドコイルのコイル軸方向を上下方向、前記複数の樹脂モールドコイルの並び方向を左右方向、前記コイル軸方向と前記並び方向に直交する方向を前後方向としたときに、該変圧器の上下、前後、左右にそれぞれ補強金具を有し、かつ、該上下、前後、左右補強金具はそれぞれ連結されており、
前記鉄心はその上下部分を前記上下補強金具により固定され、
前記複数の樹脂モールドコイルは、それぞれ独立して、その上下、前後、左右部分をコイル支えを介して前記上下、前後、左右の補強金具により支持されており、
前記複数の樹脂モールドコイルのうち入替えたい樹脂モールドコイルのコイル支えを外し、他の樹脂モールドコイルは前記上下、前後、左右の補強金具により支持されたままとすることを特徴とするモールド変圧器の樹脂モールドコイルの入替え方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浮体式洋上発電装置に搭載するモールド変圧器の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開昭５８−１６４２０５号公報（特許文献１）がある。特許文献１には、モールド変圧器の耐震強度の向上に関し、鉄心を締付ける上側及び下側エンドフレームとそれらを一体に連結する連結金具を備えた耐震形乾式変圧器が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−１６４２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
浮体式洋上発電装置への搭載用としてモールド変圧器のニーズがある。従来の浮体式洋上発電装置は、構成部材を洋上で組み立てて据付、設置していたため、その工期の短縮化が望まれる。その解決策として、例えば、浮体式洋上風力発電装置の場合は、縦に長い構造となるので、事前に構成部材を組み立てて、横向きの状態で運搬輸送し、洋上でこれを縦に起こすことで据付けを完了する方法が考えられる。
しかし、特許文献１の従来のモールド変圧器は、耐震強度の向上に関するものであるが、横向きで運搬され設置時立てて使用することを考慮した構造となっていなかった。【０００５】
また、浮体式洋上発電装置の一つであるジャイロ式波力発電装置なども、海上での振動や揺れを考慮した構造を必要とするが、従来のモールド変圧器は、海上の揺れ、傾きを考慮した構造となっていなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、変圧器の上下、前後、左右に補強部材を有し、鉄心がそれらの補強部材で固定され、コイルが独立してそれらの補強部材に支持されている変圧器構造とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、運搬時や据付前は横向きでも、据付時に垂直に立てることができる変圧器を提供できる。これにより据付、設置の工期の短縮化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】浮体式洋上発電装置搭載用モールド変圧器の正面図、平面図及び側面図である。
【図２】鉄心およびコイルの支持構造の側面図である。
【図３】変圧器が傾いた場合と、横になった場合を示す変圧器の側面図である。
【図４】コイルを鉄心から抜いた状態を示す図である。
【図５】補強金具にカバーを取付け保護ケースとし上部に部材を配置した図である。
【図６】コイルの前後コイル支えに関する変形例を示した平面図である。
【図７】浮体式洋上風力発電装置の据付け工程を示す図である。
【図８】ジャイロ式波力発電装置の浮体の揺れを模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施例により図面を用いて説明する。まず、本発明の前提となる、浮体式洋上風力発電装置について説明する。浮体式洋上風力発電装置では、発電機で発電された電力の送電に際して、安全性や送電時のロスを抑える目的で、発電された電圧を昇圧して送電するニーズがあり、そのために、変圧器を洋上風力発電装置内に設置する要求がある。
【００１０】
図７は、浮体式洋上風力発電装置の据付け工程を示す図である。図７において、１は浮体式洋上風力発電装置、２は変圧器、３は運搬用船、４は運搬用補強金具、５は海面である。図７において、浮体式洋上風力発電装置は、縦に長い構造となるので、事前に構成部材を組み立てて、（Ａ）に示すように、横向きの状態で運搬輸送し、（Ｂ）に示すように、洋上の設置場所でこれを縦に起こす。そして（Ｃ）に示すように、垂直に立て運搬用補強金具４を取り外して据付けが完了する。この際、浮体式洋上風力発電装置に設けられた変圧器２は、運搬輸送時は横向きの状態で輸送され、据付け時には縦向きで使用されることになるので、横向き、縦向きのいずれにも対応した構造が求められる。
【００１１】
図８に、浮体式洋上発電装置の一つであるジャイロ式波力発電装置の浮体の揺れを模式的に示した図を示す。ジャイロ式波力発電は、発電機の回転数と位相を波の揺れによる浮体の揺れに同期させると、ジャイロモーメントにより発電機が駆動され電力を発生するものである。図８において、６はジャイロ式波力発電装置、２は変圧器、５は海面であり、図８（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は波の揺れによる浮体の揺れを模式的に示したものである。このように、ジャイロ式波力発電装置においても、それに設けられる変圧器２は、海上での振動や揺れを考慮した構造を必要とする。
【実施例１】
【００１２】
本実施例では、鉄心が補強金具と連結された構造とし、コイルも補強金具に個々に支持された構造であるモールド変圧器を説明する。【００１３】
図１は、本実施例の浮体式洋上発電装置に搭載用のモールド変圧器を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は側面図を示す。図１（Ａ）、（Ｃ）において、１０１は樹脂モールドコイル（以降、簡単のためにコイルと称す）、１０２は鉄心、１０７は前後補強金具、１０８は上部補強金具、１０９は下部補強金具、１１０は左右補強金具、１１１は支持ボルト、１１２は上締金具、１１３は下締金具である。また、図１（Ｂ）、（Ｃ）において１０３は上部コイル支え、１０４は下部コイル支え、１０５は前後コイル支え、１０６は左右コイル支えである。ここで、本実施例では、鉄心とこれを内包して配置したコイルを３つ有するモールド変圧器を例に説明する。また、コイルのコイル軸方向を上下方向、３つのコイルの並び方向を左右方向、コイル軸方向と並び方向に直交する方向を前後方向として説明する。【００１４】
また、図２に、鉄心およびコイルの支持構造の側面図を示す。図２（Ａ）は、鉄心のみを抜き出し、鉄心が補強金具と固定されている構造を示す側面図を示している。図２（Ａ）において、鉄心１０２は、上締金具１１２を介して支持ボルト１１１により上部補強金具１０８に固定され、下締金具１１３を介して支持ボルト１１１により下部補強金具１０９に固定されている。なお、鉄心にかかる負担を軽減するために、上下補強金具と前後補強金具、左右補強金具をボルト等で連結する必要がある。【００１５】
図２（Ｂ）は、コイルが補強金具に個々に支持されている構造を示す側面図を示している。図２（Ｂ）に示すように、コイル１０１は、上部コイル支え１０３を介して支持ボルト１１１、上締金具１１２により上部補強金具１０８に固定されており、下部コイル支え１０４、下締金具１１３を介して下部補強金具１０９に固定されている。また、前後コイル支え１０５を介して前後補強金具１０７に固定されている。また、図１（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、コイル１０１は、左右コイル支え１０６を介して左右補強金具１１０に固定されている。【００１６】
なお、コイルは、上部下部コイル支え１０３、１０４、上下締金具１１２、１１３を介して上部下部補強金具１０８、１０９に固定されているとしたが、上下締金具１１２、１１３を介さずに直接上部下部補強金具１０８、１０９に固定するようにしても良い。【００１７】
また、図１（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、コイルが複数個あり、左右両端のコイルは左右補強金具１１０に隣接しているので左右補強金具１１０に固定できるが、中央部のコイルについては、左右補強金具１１０に隣接していないので、左右補強金具１１０に固定できない。その場合には、図示しないが、例えば、コイル支えを設け、左右に隣接するコイルと支持するように構成してもよい。また、左右補強金具を中央部分にも配置し、中央部のコイルであっても左右補強金具に固定するようにしてもよい。【００１８】
すなわち、鉄心１０２は、上下の補強金具である、１０８、１０９によって固定されており、また、コイル１０１は、コイルそれぞれが、鉄心とは別に、コイルの上下は上下補強金具１０８、１０９と、前後は前後補強金具１０７に固定され、コイルの左右については、コイル支えを介して左右補強金具１１０、または隣接するコイルと支持するように構成されている。【００１９】
このように、コイルを上下からの締付けに加え、前後または左右もコイル支えにて締め付け支持する。更に、鉄心は補強金具に固定される構造になっている。これにより、コイルが独立して支持されているので、横向きの状態になっても鉄心にコイルの自重が掛からない構造となっている。【００２０】
図３は、本実施例に示す構造の変圧器が傾いた場合と、横になった場合を示す変圧器の側面図である。図３（Ａ）が正常時、（Ｂ）が右に傾いた場合、（Ｃ）が右側に横になった場合を示している。図３（Ｃ）に示すように、横になった状態でも、コイル１０１は、前後コイル支え１０５を介して前後補強金具１０７に固定されているので、自重による変形、位置ずれを防止できる。また、鉄心１０２は、上下補強金具である、１０８、１０９により固定されているので、同様に変形、位置ずれを防止できる。【００２１】
以上のように、本実施例の変圧器であれば、横向き、縦向きの両方に対応できる構造のため、横向きで運搬し、設置時立てて使用することが可能となり、据付工期の短縮化が図れる浮体式洋上発電装置搭載用のモールド変圧器を提供できる。【００２２】
また、振動や揺れに対し強い構造となっているためジャイロ式波力発電などにも対応できるモールド変圧器を提供できる。【００２３】
また、横でも縦に立てた状態でも搬入、搬出ができるため、取り扱いが容易になるという効果もある。
【実施例２】
【００２４】
図４は、コイルを鉄心から抜いた状態を示す図である。（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図を示す。図４において、各符号を付された構成は、既に説明した図に示された同一の符号を付された構成と同一の機能を有するので、説明は省略する。図４に示すように、上部補強金具１０８、上締金具１１２、上部コイル支え１０３、及び、図示していない、前後コイル支え、及び必要に応じて左右コイル支えを外すことで、コイル１０１を鉄心から引き抜くことが出来る。【００２５】
よって、海上で揺れている状態でも、替えたいコイルのみコイル支えを外し、コイルを入替えることができる。替えないコイルは、コイルごとにコイル支えを介して補強金具に支持されているので、揺れている状態でも、コイル支えによりコイルは動かないのでそのまま固定しておくことができ、所望のコイルのみの入替え作業ができる。【００２６】
以上説明したように、本実施例によれば、海上で揺れている状態でもコイルの入替え作業が可能でありメンテナンスも対応できるという効果がある。
【実施例３】
【００２７】
図５は、補強金具にカバーを取付け保護ケースとし上部に部材を配置した図である。図５において、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は側面図を示す。図５において、１１４はカバー、１１５は部材であり、その他の符号を付された構成は、既に説明した図に示された同一の符号を付された構成と同一の機能を有するので、説明は省略する。【００２８】
図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、補強金具にカバー１１４を取付ければケースとすることができ、新たな保護ケースを省略できる。また、補強金具に、碍子やケーブルサポート等の支持部材などを容易に取付けることができる。また、図５（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、補強金具の上に別の部材１１５を置くことができる。【００２９】
よって、本実施例によれば、浮体式洋上発電装置の内部の少スペース化を図ることができるという効果がある。
【実施例４】
【００３０】
図６は、コイルの前後コイル支えに関する変形例を示した図である。図６（Ａ）、（Ｂ）は、ともにモールド変圧器の平面図を示している。【００３１】
図６（Ａ）において、１１６はスダットボルト、１１７はコイル締金具である。コイルの前後コイル支えに関して、実施例１では、前後コイル支え１０５を介して前後補強金具１０７に固定されていたが、図６（Ａ）では、前後コイル支え１０５とコイル締金具１１７、スダットボルト１１６で全てのコイルを固定する方法を示している。【００３２】
また、図６（Ｂ）において、１１８は前後コイル支えであって、実施例１での複数の前後コイル支え１０５を一体化した構造であり、それにより、全てのコイルを固定する方法を示している。【００３３】
本実施例によれば、全てのコイルを同時に固定することが出来るので、均一な力で固定することが出来る効果がある。【００３４】
以上実施例について説明したが、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、実施例では、コイルが３個ある場合について説明したが、実施例に限定されるものではなく、１個でも、２個でも、４個以上でも、同様の効果が得られる。また、実施例では、補強金具としたが、金属ではなく強度を確保した樹脂材等の補強部材でもよい。また、上記した実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３５】
１  浮体式洋上風力発電装置
６  波力発電装置
１００  モールド変圧器
１０１  コイル
１０２  鉄心
１０３  上部コイル支え
１０４  下部コイル支え
１０５，１１８  前後コイル支え
１０６  左右コイル支え
１０７  前後補強金具
１０８  上部補強金具
１０９  下部補強金具
１１０  左右補強金具
１１４  カバー
１１５  部材
【図１】
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【図２】
2015004738.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015004738.tif 000009
【図８】
2015004738.tif 000010
【国際調査報告】
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2015004738.tif 000012
2015004738.tif 000013
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