(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上位電圧Ａ、中位電圧Ｂ、下位電圧Ｃの３つの異なる電圧の送電線と母線、及び電圧Ａに対応する１次巻線と電圧Ｂに対応する２次巻線と他の電圧Ｈに対応する３次巻線とを有する上位電圧対応３巻線変圧器と、電圧Ｂに対応する１次巻線と電圧Ｃに対応する２次巻線と上記電圧Ｈに対応する３次巻線とを有する下位電圧対応３巻線変圧器とが電圧Ｂの母線を介して接続された３巻線変圧器群を有する変電所において、電圧Ａ、Ｂ、Ｃにそれぞれ対応する１次、２次、３次巻線と電圧Ｈに対応する４次巻線をそれぞれ一対の１次コイル、第１の２次コイル及び一対の第２の２次コイル、一対の３次コイル、一対の４次コイルにて構成し、上記第１の２次コイルを中央部に装着しこの第１の２次コイルを挟んで上記一対の１次コイル、上記一対の第２の２次コイル、上記一対の３次コイル、上記一対の４次コイルを順次共通鉄心に装着した４巻線変圧器を備え、４巻線変圧器の２次巻線は、上位電圧対応３巻線変圧器の２次巻線及び下位電圧対応３巻線変圧器の１次巻線に対応する共通巻線とし、４巻線変圧器の４次巻線は、上位及び下位電圧対応３巻線変圧器の３次巻線に対応する共通巻線とすることにより、３巻線変圧器群と４巻線変圧器とを電圧Ａ、Ｂ、Ｃの母線を介して接続したことを特徴とする４巻線変圧器応用変電所。
【請求項２】
４巻線変圧器の１次及び２次巻線の定格容量は、上位電圧対応３巻線変圧器と同一、３次巻線の定格容量は、下位電圧対応３巻線変圧器の２次巻線容量と同一、４次巻線の定格容量は、上位電圧対応３巻線変圧器の３次巻線と同一としたことを特徴とする請求項１記載の４巻線変圧器応用変電所。
【請求項３】
上位電圧Ａ、中位電圧Ｂ、下位電圧Ｃの３つの異なる電圧の送電線と母線、及び電圧Ａに対応する１次巻線と電圧Ｂに対応する２次巻線と他の電圧Ｈに対応する３次巻線とを有する上位電圧対応３巻線変圧器と、電圧Ａに対応する１次巻線と電圧Ｃに対応する２次巻線と上記電圧Ｈに対応する３次巻線とを有する下位電圧対応３巻線変圧器とが電圧Ａの母線を介して接続された３巻線変圧器群を有する変電所において、電圧Ａ、Ｂ、Ｃにそれぞれ対応する１次、２次、３次巻線と電圧Ｈに対応する４次巻線をそれぞれ一対の１次コイル、第１の２次コイル及び一対の第２の２次コイル、一対の３次コイル、一対の４次コイルにて構成し、上記第１の２次コイルを中央部に装着しこの第１の２次コイルを挟んで上記一対の１次コイル、上記一対の第２の２次コイル、上記一対の３次コイル、上記一対の４次コイルを順次共通鉄心に装着した４巻線変圧器を備え、４巻線変圧器の１次巻線は、上位電圧対応３巻線変圧器の１次巻線及び下位電圧対応３巻線変圧器の１次巻線に対応する共通巻線とし、４巻線変圧器の２次巻線は、上位電圧対応３巻線変圧器の２次巻線に対応する巻線とし、４巻線変圧器の３次巻線は、下位電圧対応３巻線変圧器の２次巻線に対応する巻線とすることにより、３巻線変圧器群と４巻線変圧器とを電圧Ａ、Ｂ、Ｃの母線を介して接続したことを特徴とする４巻線変圧器応用変電所。
【請求項４】
４巻線変圧器の１次巻線の定格容量は、上位電圧対応及び下位電圧対応３巻線変圧器の１次巻線容量を合算したものとし、４巻線変圧器の２次巻線と３次巻線の定格容量は、上位電圧対応３巻線変圧器の２次巻線と下位電圧対応３巻線変圧器の２次巻線と同等としたことを特徴とする請求項３記載の４巻線変圧器応用変電所。
【請求項５】
上位電圧Ａ、中位電圧Ｂ、下位電圧Ｃの３つの異なる電圧の送電線と母線及び電圧Ａ、Ｂ、Ｃにそれぞれ対応する１次、２次、３次巻線と他の電圧Ｈに対応する４次巻線とをそれぞれ一対の１次コイル、第１の２次コイル及び一対の第２の２次コイル、一対の３次コイル、一対の４次コイルにて構成し、上記第１の２次コイルを中央部に装着しこの第１の２次コイルを挟んで上記一対の１次コイル、上記一対の第２の２次コイル、上記一対の３次コイル、上記一対の４次コイルを順次共通鉄心に装着した４巻線変圧器を備え、４巻線変圧器の１次巻線と２次巻線とを電圧Ａと電圧Ｂの母線にそれぞれ接続し、４巻線変圧器の３次巻線を電圧Ｃの母線に接続したことを特徴とする４巻線変圧器応用変電所。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、４巻線変圧器応用変電所、特に多巻線変圧器を備えることにより、敷地面積の縮小化と経済性の向上を図るようにした４巻線変圧器応用変電所に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
大都市周辺とか臨海地区に設置される変電所あるいは開閉所においては、用地の入手難とか、建設時点が古いことなどから狭隘な立地条件が多く、敷地を効率的に活用するため、２つの系統電圧に対応した変電所ではなく、３つ以上の系統電圧に対応する変電所として複数の変電所を集約して構成することが行なわれている。更に、電気機器の縮小化に対して効果の大きいガス絶縁開閉装置を適用したり、敷地に合わせた機器配置が考慮され、敷地面積の大幅な縮小化を図るようにしている。
図４は、例えば「三菱電機技報５９巻１１号１９８５年」に記載された３つ以上の系統電圧に対応した従来の変電所の構成を示すもので、（ａ）は母線や電気機器、予備スペース等の配置例を示す簡略平面図、（ｂ）は変電所の主要な構成要素間の電気的な接続関係を示す単線結線図である。
【０００３】
図４（ａ）において、１は変電所で、４つの系統電圧、即ち５００ＫＶ、２７５ＫＶ、１５４ＫＶ、７７ＫＶに対応し得るようにされたものである。
なお、母線を支持する鉄構などは省略している。１１〜１５は系統電圧に応じて設けられたヤードで、１１は５００ＫＶ用、１２、１３は２７５ＫＶ用で、図示のように、２ヶ所に分割配置されている。また、１４は１５４ＫＶ用、１５は７７ＫＶ用である。１６はヤード１１と１２との間に設けられた変圧器用ヤード、１７はヤード１４とヤード１３との間に設けられた変圧器用ヤード、１８はヤード１５とヤード１３との間に設けられた変圧器用ヤードである。
２１〜２５は各ヤードに設けられた母線で、２１はヤード１１に設けられた５００ＫＶ用母線、２２はヤード１２に設けられた２７５ＫＶ用母線の一部、２３はヤード１３に設けられた２７５ＫＶ用母線の他の一部で、ヤード１２の２７５ＫＶ用母線２２と連繋されている。２４はヤード１４に設けられた１５４ＫＶ用母線、２５はヤード１５に設けられた７７ＫＶ用母線である。
なお、母線に接続されている遮断器等の開閉機器類は図示していない。
【０００４】
３１〜３５は各母線に接続された送電線引出部で、３１は５００ＫＶ用母線に対応し、３２はヤード１２の２７５ＫＶ用母線に対応し、３３はヤード１３の２７５ＫＶ用母線に、また、３４はヤード１４の１５４ＫＶ用母線に、３５はヤード１５の７７ＫＶ用母線にそれぞれ対応している。
４１〜４３は母線対応で設置された変圧器で、４１は変圧器用ヤード１６に設置されて５００ＫＶ用母線２１とヤード１２に設けられた２７５ＫＶ用母線２２との間に接続され、４２は変圧器用ヤード１７に設置されてヤード１３に設けられた２７５ＫＶ用母線２３と１５４ＫＶ用母線２４との間に接続され、４３は変圧器用ヤード１８に設置されてヤード１３に設けられた２７５ＫＶ用母線２３と７７ＫＶ用母線２５との間に接続されている。また、５１、５２、５４、５６は適宜のヤードに設けられた送電線や機器増設用の予備スペースで、５１はヤード１１の一部に設けられたもの、５２はヤード１２の一部に設けられたもの、５４は同じくヤード１４の一部に設けられたもの、また、５６は変圧器用ヤード１６に設けられたものである。また、図４（ｂ）は、単線結線図であるが、５００ＫＶ用及び２７５ＫＶ用母線２１及び２２並びにこれらの母線に接続された変圧器４１、送電線引出部３１、３２のみを示し、その他の母線については省略している。
【０００５】
次に、従来の変電所の作用について説明する。従来の変電所においては、変圧器は１次、２次、３次の各巻線からなる３巻線変圧器が使用され、１次巻線と２次巻線間で対応する系統電圧の変換を行ない、３次巻線は調相設備用と所内電源用あるいは変圧器内部の高調波対策用安定巻線として用いられるのが通例である。
また、変電所の電力需要が増えると、それに応じて各ヤード１１〜１８に設置された母線や関連機器あるいは変圧器４１〜４３の増設が予備スペース５１、５２、５４、５６等を利用して行なわれる。図示の例では、５００ＫＶ用ヤード１１、２７５ＫＶ用ヤード１２及び１５４ＫＶ用ヤード１４には大小の程度の相違はあるが、それぞれに予備スペースがあるため、母線と関連機器の増設を行なうことが出来る。また、変圧器用ヤード１６にも予備スペース５６があるため、変圧器４１の増設を行なうことが出来る。しかし、７７ＫＶ用ヤード１５及び変圧器用ヤード１７、１８には予備スペースがないため、母線２５とその関連機器あるいは変圧器４２、４３の増設をすることが出来ない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の変電所は、以上のように構成され、図示の例では１５４ＫＶ用ヤード１４の予備スペース５４の比率が５００ＫＶ用と２７５ＫＶ用ヤードのそれと比較して非常に小さく、更に、２７５ＫＶと１５４ＫＶ間の変圧器用ヤード１７の予備スペースがないので、例えば、５００ＫＶ、２７５ＫＶ、１５４ＫＶに係わる送電線、母線、変圧器等を電力需要の増大に応じて増設しようとする場合、５００ＫＶ、２７５ＫＶ、１５４ＫＶに係わる送電線、母線の増設と、５００ＫＶと２７５ＫＶ間の変圧器の増設には困難性はないが、２７５ＫＶと１５４ＫＶ間の変圧器の増設は困難もしくは不可能である。特に、変圧器は重量物で大形であるところから配置の制約も多く、このため敷地を拡張しなければ増設することが出来ないという欠点があった。従って、敷地の確保が困難な環境にある場合には、電力需要の増大に対応できないという欠点があった。このため、建設当初から将来の増設対応のための広大な予備スペースを確保しておかなければならないので、先行投資が大きく、経済的な負担となる欠点があった。
【０００７】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、変圧器を少ない予備スペースで設置あるいは増設できるように、合理的でスペース効率のよい変圧器を備えた変電所を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る４巻線変圧器応用変電所は、上位電圧Ａ、中位電圧Ｂ、下位電圧Ｃの３つの異なる電圧の送電線と母線及び電圧Ａに対応する１次巻線と電圧Ｂに対応する２次巻線と他の電圧Ｈに対応する３次巻線とを有する上位電圧対応３巻線変圧器と、電圧Ｂに対応する１次巻線と電圧Ｃに対応する２次巻線と上記電圧Ｈに対応する３次巻線とを有する下位電圧対応３巻線変圧器とが電圧Ｂの母線を介して接続された３巻線変圧器群を有する変電所において、電圧Ａ、Ｂ、Ｃにそれぞれ対応する１次、２次、３次巻線と電圧Ｈに対応する４次巻線をそれぞれ一対の１次コイル、第１の２次コイル及び一対の第２の２次コイル、一対の３次コイル、一対の４次コイルにて構成し、第１の２次コイルを中央部に装着しこの第１の２次コイルを挟んで一対の１次コイル、一対の第２の２次コイル、一対の３次コイル、一対の４次コイルを順次共通鉄心に装着した４巻線変圧器を備え、４巻線変圧器の２次巻線は、上位電圧対応３巻線変圧器の２次巻線及び下位電圧対応３巻線変圧器の１次巻線に対応する共通巻線とし、４巻線変圧器の４次巻線は、上位及び下位電圧対応３巻線変圧器の３次巻線に対応する共通巻線とすることにより、３巻線変圧器群と４巻線変圧器とを電圧Ａ、Ｂ、Ｃの母線を介して接続したものである。
【０００９】
この発明に係る４巻線変圧器応用変電所は、また、４巻線変圧器の１次及び２次巻線の定格容量を、上位電圧対応３巻線変圧器と同一、３次巻線の定格容量を、下位電圧対応３巻線変圧器の２次巻線容量と同一、４次巻線の定格容量を、上位電圧対応３巻線変圧器の３次巻線と同一としたものである。
【００１０】
この発明に係る４巻線変圧器応用変電所は、また、上位電圧Ａ、中位電圧Ｂ、下位電圧Ｃの３つの異なる電圧の送電線と母線及び電圧Ａに対応する１次巻線と電圧Ｂに対応する２次巻線と他の電圧Ｈに対応する３次巻線とを有する上位電圧対応３巻線変圧器と、電圧Ａに対応する１次巻線と電圧Ｃに対応する２次巻線と上記電圧Ｈに対応する３次巻線とを有する下位電圧対応３巻線変圧器とが電圧Ａの母線を介して接続された３巻線変圧器群を有する変電所において、電圧Ａ、Ｂ、Ｃにそれぞれ対応する１次、２次、３次巻線と電圧Ｈに対応する４次巻線をそれぞれ一対の１次コイル、第１の２次コイル及び一対の第２の２次コイル、一対の３次コイル、一対の４次コイルにて構成し、第１の２次コイルを中央部に装着しこの第１の２次コイルを挟んで一対の１次コイル、一対の第２の２次コイル、一対の３次コイル、一対の４次コイルを順次共通鉄心に装着した４巻線変圧器を備え、４巻線変圧器の１次巻線は、上位電圧対応３巻線変圧器の１次巻線及び下位電圧対応３巻線変圧器の１次巻線に対応する共通巻線とし、４巻線変圧器の２次巻線は、上位電圧対応３巻線変圧器の２次巻線に対応する巻線とし、４巻線変圧器の３次巻線は、下位電圧対応３巻線変圧器の２次巻線に対応する巻線とすることにより、３巻線変圧器群と４巻線変圧器とを電圧Ａ、Ｂ、Ｃの母線を介して接続したものである。
【００１１】
この発明に係る４巻線変圧器応用変電所は、また、４巻線変圧器の１次巻線の定格容量を、上位電圧対応及び下位電圧対応３巻線変圧器の１次巻線容量を合算したものとし、４巻線変圧器の２次巻線と３次巻線の定格容量を、上位電圧対応３巻線変圧器の２次巻線と下位電圧対応３巻線変圧器の２次巻線と同等としたものである。
【００１２】
この発明に係る４巻線変圧器応用変電所は、また、上位電圧Ａ、中位電圧Ｂ、下位電圧Ｃの３つの異なる電圧の送電線と母線及び電圧Ａ、Ｂ、Ｃにそれぞれ対応する１次、２次、３次巻線と他の電圧Ｈに対応する４次巻線とをそれぞれ一対の１次コイル、第１の２次コイル及び一対の第２の２次コイル、一対の３次コイル、一対の４次コイルにて構成し、第１の２次コイルを中央部に装着しこの第１の２次コイルを挟んで一対の１次コイル、一対の第２の２次コイル、一対の３次コイル、一対の４次コイルを順次共通鉄心に装着した４巻線変圧器を備え、４巻線変圧器の１次巻線と２次巻線とを電圧Ａと電圧Ｂの母線にそれぞれ接続し、４巻線変圧器の３次巻線を電圧Ｃの母線に接続したものである。
この発明の４巻線変圧器は、１次〜３次巻線については、それぞれの電圧位相が３巻線変圧器の電圧位相と一致するように、巻線形態を、例えば後述する図１、図３に示すように合わせている。
【００１３】
以上のようにこの発明は、従来の変電所において、上位電圧と中位電圧との間及び中位電圧と下位電圧との間にそれぞれ接続されていた２台の３巻線変圧器、あるいは上位電圧と中位電圧との間及び上位電圧と下位電圧との間にそれぞれ接続されていた２台の３巻線変圧器を１台の４巻線変圧器として構成するものである。
このため、２台の３巻線変圧器の調相設備用と所内電源用の３次巻線を統合して１つにし、これに合わせて各３次巻線にそれぞれ接続されていた調相設備と所内電源も統合する。更に、共通電圧となる上位電圧対応３巻線変圧器の２次巻線と下位電圧対応３巻線変圧器の１次巻線、あるいは、上位電圧対応３巻線変圧器の１次巻線と下位電圧対応３巻線変圧器の１次巻線とを統合して１つにしている。
この結果、２台の３巻線変圧器の６つの巻線は、共通化によって４巻線となり、これらの巻線を共通鉄心に装着して１台の４巻線変圧器を構成し機能させている。
【００１４】
この発明における４巻線変圧器の各巻線は、従来の３巻線変圧器と同じように、電圧の高い順から１次、２次、３次、４次巻線とする。即ち、上位電圧対応３巻線変圧器の１次、２次巻線を４巻線変圧器の１次、２次巻線とし、下位電圧対応３巻線変圧器の１次巻線を４巻線変圧器の２次巻線と共通化すると共に、下位電圧対応３巻線変圧器の２次巻線を、４巻線変圧器の３次巻線とし、統合した３巻線変圧器の３次巻線を、４巻線変圧器の４次巻線とする。
変圧器の定格容量は、変電所への電力供給が上位電圧対応３巻線変圧器の１次巻線を介することが多いので、４巻線変圧器の１次、２次巻線の定格容量は、従来の上位電圧対応３巻線変圧器の巻線容量と同じとし、同じく３次巻線の定格容量は、下位電圧対応３巻線変圧器の２次巻線容量と同じとし、かつ４次巻線の定格容量は、上位電圧対応３巻線変圧器の３次巻線と同じにすることができる。
あるいは、また、上位電圧及び下位電圧対応３巻線変圧器の１次巻線を共通化して４巻線変圧器の１次巻線とし、上位電圧対応３巻線変圧器の２次巻線と下位電圧対応３巻線変圧器の２次巻線を４巻線変圧器のそれぞれ２次、３次巻線とし、統合した３巻線変圧器の３次巻線を４巻線変圧器の４次巻線とする。
変圧器の定格容量は、４巻線変圧器の１次巻線を、３巻線変圧器群の１次巻線容量を合算した容量とつり合うようにし、４巻線変圧器の２次及び３次巻線の定格容量を、上位電圧対応３巻線変圧器の２次巻線容量及び下位電圧対応３巻線変圧器の２次巻線容量と同じにしたものである。４次巻線の定格容量は、３巻線変圧器群の３次巻線容量を合算した容量とすることができる。
なお、同様の考え方で４つの異なる電圧Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの送電線に対応する１次、２次、３次、４次巻線と更に他の電圧Ｈの調相設備用と所内電源用に対応する５次巻線とを共通鉄心に装着して１台の変圧器として構成することも可能である（３台の３巻線変圧器を同様の考え方で１台にすると５巻線変圧器になる）ことから、以下、４つ以上の巻線を有する変圧器を多巻線変圧器と総称する。
【００１５】
この発明においては、多巻線変圧器の複数の巻線を、単に一つの変圧器容器に収容するのではなく、共通鉄心に装着される１次、２次、３次及び４次巻線はそれぞれ複数個のコイルで構成されるので、短絡インピーダンスの調整などが可能になる。
また、多巻線変圧器を採用したこの発明の変電所においては、異なる電圧階級の複数台の３巻線変圧器を１台の４巻線変圧器とし、しかも４巻線変圧器の定格容量は、従来の上位電圧対応３巻線変圧器の定格容量と同等あるいは若干増加する程度であるため、４次巻線が増えるだけであり、４巻線変圧器と上位電圧対応３巻線変圧器の体格も大差なくすることができる。従って、統合して４巻線変圧器にすることにより、変電所の増設を従来より狭い敷地で行なうことができ、必要な予備スペースを少なくすることができる。
【００１６】
更に、上位電圧対応３巻線変圧器の２次巻線と下位電圧対応３巻線変圧器の１次巻線が共通になるので、母線と接続する回路も共通になり、同回路の電路と遮断器等の機器を１回路分省略できる。同様に、３巻線変圧器の３次巻線も共通になるので、調相設備用と所内電源用の３次回路も共通になり、必要なスペースを一層少なくして経済性も向上する他、多巻線変圧器１台にすると複数の３巻線変圧器の巻線数が共通化によって減少するため、電力損失を少なくすることも出来る。
【００１７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図にもとづいて説明する。図１は、実施の形態１における主要な構成要素間の電気的な接続を示す単線結線図、図２は、４巻線変圧器の鉄心と巻線との配置関係を外鉄形変圧器の例で示す概略図である。
図１において、２１は上位電圧の母線、２２、２３は中位電圧の母線で、２２と２３は図４で説明したように連繋されている。２４は下位電圧の母線である。
４１は母線２１と２２との間に接続された既設の３巻線変圧器で、上位電圧の母線２１に接続された１次巻線４１１と、中位電圧の母線２２に接続された２次巻線４１２と、調相設備及び所内電源用として設けられた３次巻線４１３とを有する。７１、７２は上記変圧器４１と母線２１及び２２との間にそれぞれ接続された遮断器、４２は母線２３と２４との間に接続された既設の３巻線変圧器で、中位電圧の母線２３に接続された１次巻線４２１と、下位電圧の母線２４に接続された２次巻線４２２と、調相設備及び所内電源用として設けられた３次巻線４２３とを有する。
【００１８】
７３、７４は上記変圧器４２と母線２３、２４との間にそれぞれ接続された遮断器、３１、３２、３４はそれぞれ母線２１、２２、２４から遮断器７０を介して引き出された送電線引出部である。また、４５は母線２１〜２４に接続された増設の４巻線変圧器で、上位電圧の母線２１に接続された１次巻線４５１と、中位電圧の母線２２、２３に接続された２次巻線４５２と、下位電圧の母線２４に接続された３次巻線４５３と、調相設備及び所内電源用として設けられた４次巻線４５４とを有する。また、４つの巻線４５１〜４５４は、図２に示すように、共通鉄心に装着されている。図２については後述する。
８１、８２、８３は上記変圧器４５と母線２１、２２、２４との間にそれぞれ接続された遮断器、３１Ａ、３２Ａ、３４Ａはそれぞれ母線２１、２２、２４から遮断器８０を介して引き出された増設対応の送電線引出部である。
【００１９】
また、図２は、この発明の主要部を構成する４巻線変圧器４５の鉄心と４つの巻線の配置の仕方を外鉄形変圧器の例で簡略的に示したものである。
この図において、９は長方形の枠鉄心、９１、９２、９３は枠鉄心９に等間隔に取り付けられ、枠鉄心と共に各相の磁気回路を形成する３つの脚鉄心、４５１〜４５４は脚鉄心９１に装着された1次〜4次巻線で、他の相の脚鉄心９２、９３についても同様に構成されるものであるが、図示を省略している。具体的構成は、脚鉄心９１を軸にして中央部に第１の２次コイルとしての2次巻線４５２を配置し、その両側に対称に一対の１次コイルとしての1次巻線４５１、一対の第２の２次コイルとしての2次巻線４５２、一対の３次コイルとしての３次巻線４５３と斜線で示す追加された一対の４次コイルとしての４次巻線４５４を順次配置している。巻線径と厚みの相対関係は、ほぼ実際の巻線の傾向を示している。
【００２０】
次に、実施の形態１の作用について説明する。
電力需要の増大に対応して変圧器４５を増設しようとする場合、変圧器４５の大きさと増設スペースの有無について検討する必要がある。増設変圧器４５は、上述のように、従来の３巻線変圧器４１と４２の２台分の機能を有するものであるが、従来の６巻線が４巻線となり、しかも、４巻線のうち１次巻線〜３次巻線は、上述のように、従来の１次、２次巻線と同容量であるため、寸法的には４次巻線の追加分だけが増大要素となるが、図２に示すように、斜線で示す２つの４次巻線４５４が増えても枠鉄心９の図においてＶ寸法が１０％程度大きくなるだけでＨ寸法は変わらないので、４巻線変圧器４５は従来の３巻線変圧器４１、４２の大きさと大差がない。従って、図４の変圧器用ヤード１６の予備スペース５６のように、従来と同等あるいはそれより狭いスペースに設置することができ、電力需要の増大に対応することが出来る。なお、図２に示すように、４次巻線４５４を含め各巻線４５１〜４５３はそれぞれ複数個で構成されるので、短絡インピーダンスの調整などが可能になる。
【００２１】
なお、４巻線変圧器４５の定格容量は必ずしも固定的ではなく、従来の３巻線変圧器２台分の容量まで大きくすれば、それに対応した予備スペースが必要となるが、従来の３巻線変圧器２台の設置に比較すれば、狭い予備スペースでの設置が可能である。また、４巻線変圧器の場合には、図１の３巻線変圧器４１、４２と母線２２との間の遮断器７２、７３が共通になり、いずれか一方、例えば７３が不要になるので、図１には示していないが、遮断器７３と母線２２との間の断路器も不要になり、設置スペースは一層縮小化できることになる。
更に、４次巻線４５４も、従来の３巻線変圧器４１、４２の３次巻線が共通化されて１つになったので、図示していない所内電源や調相設備に接続するための遮断器、断路器、電力ケーブルなども統合され、設置スペースの縮小化に寄与する。このように、この発明によれば機器台数が減るので、敷地造成、基礎工事も少なくなり、建設期間が短縮できる結果、建設費用も低減することができる。
変電所の運転、保守面では、機器台数が減り変電所が簡素化されることにより、運転の信頼性が向上し、保守の省力化も図られる。更に、４巻線変圧器とすることによる副次的な効果として、巻線数が減ることで電力損失を低減することができる。
変圧器容量については、更に他の実施形態も考えられる。例えば、容量を大きくする場合は、既設変圧器との関連で４巻線変圧器の１次巻線の定格容量は、上位電圧対応と下位電圧対応３巻線変圧器の１次巻線容量を合算したものとし、４巻線変圧器の２次巻線と３次巻線の定格容量は、上位電圧対応３巻線変圧器の２次巻線と下位電圧対応３巻線変圧器の２次巻線と同等とする。
容量を小さくする場合は、既設変圧器との関連で４巻線変圧器の１次巻線の定格容量は、上位電圧対応３巻線変圧器の１次巻線容量とし、２次巻線定格容量は、上位電圧対応と下位電圧対応３巻線変圧器の１次巻線容量の差とし、４巻線変圧器の３次巻線の定格容量は、容量を大きくする場合も、小さくする場合も下位電圧対応３巻線変圧器の２次巻線容量とすることができる。
【００２２】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について説明する。上述の実施の形態１では、４巻線変圧器の２次巻線は上位電圧対応３巻線変圧器の２次巻線と下位電圧対応３巻線変圧器の１次巻線とを共通にしたものであったが、３つの異なる電圧Ａ、Ｂ、Ｃの送電線と母線を有する変電所で、電圧Ａ、Ｃに対応する１次、２次巻線とその他の電圧Ｈに対応する３次巻線とからなる３巻線変圧器と、電圧Ａ、Ｂに対応する１次、２次巻線と上記電圧Ｈに対応する３次巻線とからなる３巻線変圧器とが、電圧Ａの母線を介して接続されることにより構成される３巻線変圧器群が当該変電所に１群以上ある場合には、４巻線変圧器の１次巻線は、一方の３巻線変圧器の１次巻線と他方の３巻線変圧器の１次巻線とを共通にしたものとし、同２次巻線は、一方の３巻線変圧器の２次巻線に対応させ、同３次巻線は、他方の３巻線変圧器の２次巻線に対応させて３巻線変圧器群と４巻線変圧器とを電圧Ａ、Ｂ、Ｃの母線を介して接続することも可能であり、この場合にも実施の形態１と同様な効果が期待できる。
【００２３】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３を図にもとづいて説明する。図３は、実施の形態３の電気的接続関係を示す単線結線図である。
上述した各実施の形態は、いずれも３巻線変圧器４１、４２を母線間に接続して構成する既設変電所に、４巻線変圧器４５を増設する例を示したが、実施の形態３は、図３に示すように、変電所建設当初から４巻線変圧器４５１を用いて建設し、増設に際しても４巻線変圧器４５２を設置するものである。
このようにすれば、当初から狭い敷地で変電所を建設することができ、一層の効果を挙げることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、複数の変圧器の巻線の共通巻線を整理して電圧Ａ、Ｂ、Ｃにそれぞれ対応する１次、２次、３次巻線と電圧Ｈに対応する４次巻線をそれぞれ一対の１次コイル、第１の２次コイル及び一対の第２の２次コイル、一対の３次コイル、一対の４次コイルにて構成し、第１の２次コイルを中央部に装着しこの第１の２次コイルを挟んで一対の１次コイル、一対の第２の２次コイル、一対の３次コイル、一対の４次コイルを順次共通鉄心に装着し４巻線あるいは多巻線変圧器１台として構成し、この変圧器を増設変圧器として機能させるようにしたので、変電所の機器増設を従来より狭いスペースで行なうことができる。また、共通鉄心に装着される１次、２次、３次及び４次巻線はそれぞれ複数個のコイルで構成されるので、短絡インピーダンスの調整などが可能になる。
また、４巻線変圧器あるいは多巻線変圧器を変電所の建設当初から設置することにより、狭い敷地での変電所建設が可能となるものである。
更に、多巻線変圧器とすることにより、変電所での機器台数を減らすことができるので、敷地造成、基礎工事が少なくなり、建設期間も短縮でき、建設費用を低減できる効果がある。
また、変電所の運転、保守面では、機器台数が減少して変電所が簡素化されることにより、運転の信頼性が向上し、保守の省力化も図ることができる。
また、変圧器の巻線数が減るので、電力損失を低減することができる他、機器台数が減少して変電所が簡素化されるので信頼性が向上する効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による変電所の単線結線図である。
【図２】  この発明の実施の形態１による鉄心と巻線との配置関係を外鉄形変圧器の例で示す概略図である。
【図３】  この発明の実施の形態３による変電所の単線結線図である。
【図４】  従来の変電所の構成を示すもので、（ａ）は配置例を示す簡略平面図、（ｂ）は変電所の単線結線図である。
【符号の説明】
９  枠鉄心、２１〜２４  母線、３１〜３４  送電線引出部、
３１Ａ〜３４Ａ  送電線引出部、４１，４２  ３巻線変圧器、４５  ４巻線変圧器、
７０〜７４  遮断器、９１〜９３  脚鉄心、
４１１〜４１３，４２１〜４２３  ３巻線変圧器の巻線、
４５１〜４５４  ４巻線変圧器の巻線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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