箱形変電設備

各室には、外部から開閉できる専用扉を設けています。高圧室には、リングメインユニット、または放射状・2回線受電用のスイッチギヤを収めます（定格電流200～630A）。必要に応じて高圧計量を設け、誤操作を防ぐ機械的インターロックを全面的に備えます。変圧器室には低損失形の油入変圧器（騒音55dB未満）または乾式変圧器（65dB未満）を収め、自動起動する強制風冷装置と照明設備を備えます。ご要望により、側面の扉から変圧器を引き出すためのレールも設けます。低圧室には、パネル形または盤形の低圧配電盤（100～3000A）を収め、動力・照明、無効電力補償、電力量計量、計測の各回路を構成します。

一列配置では、3室を一列に並べます。200～630kVAでは外形4140×2590×2320mmで、鉱山、油田、建設現場でよく使われる大きさです。800～1250kVAでは5184×2500×2626mmで、住宅地に多く見られます。品の字配置は、変圧器室または高圧室のどちらかを片側に置き、残る2室を反対側に並べる配置で、50～400kVAを2500×2400×2320mmに収めます。こちらも住宅地でよく使われます。

移動可能な密閉筐体1～3個に、主回路機器と保護・制御機器を収めます。一般的な構成は35kV開閉器箱、主変圧器箱、10kV開閉器箱で、筐体の間をケーブルで接続します。一次／二次電圧は35/10kV、35/6.3kV、35/0.4kVで、容量は400～20000kVAです。遮断器の定格電流は、35kV側が1250A、1600A、2000A、10kV側が3150Aまでです。35kV線路の引込み・引出しは架空線でもケーブルでも対応します。4000kVAを超える油入変圧器は、通常、安全柵を設けて屋外に置きます。輸送は複数の輸送単位に分け、引出形遮断器は別梱包にします。

変圧器と高圧開閉器を別々の油タンクに収めるため、負荷開閉器の操作で生じるアークは開閉器タンクの油の中にとどまり、変圧器の油には影響しません。高圧側には630Aの4ポジション負荷開閉器と100Aの2ポジション負荷開閉器を備え、バックアップヒューズと差込み形ヒューズで保護します。欠相保護により、受電側の負荷開閉器と低圧遮断器を引き外すこともできます。定格は12/0.4kV、100～1000kVAの11段階、結線Dyn11、ONAN、無電圧タップ±2×2.5%、騒音50dB、IP34です。設置面積はどの容量でも2000×1620mmで、高さと質量は容量によって変わり、100kVAの1600mm・1560kgから1000kVAの2060mm・4650kgまでです。太陽光発電所・風力発電所向けには、太陽光・風力用パッドマウント変圧器をご覧ください。

筐体の材質は複合鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム合金板、繊維セメントの注型板から選べ、いずれも防食処理を施します。色と外観は設置場所に合わせられます。写真は紺とオレンジのルーバーを前面に備えた例です。換気は自然換気と強制換気の併用で、変圧器室と低圧室に通風路を設け、排気ファンは設定温度で起動・停止します。沿岸部や化学プラント向けには耐食性を高めた塗装仕様にも対応し、砂じん、粉じん、塩害が問題になる場所では、プロジェクトごとに保護等級をIP54まで高められます。

放射状はケーブル1回線を引き込む方式です。ループは1回線を引き込んで1回線を引き出し、途中から負荷開閉器とヒューズを経て変圧器に分岐します。入札仕様書では通常、リングメインユニット（RMU）として指定されます。2回線受電はケーブル2回線を引き込み、同じく負荷開閉器とヒューズを経て変圧器へ給電します。開閉器の形式、回路数、計量の位置はプロジェクトの単線結線図で決まります。低圧側は、受電回路、フィーダ回路、無効電力補償回路、電力量計量回路で構成します。

パワーコンディショナ（PCS）の交流出力を低圧受電盤で受け、低圧巻線を2組持つ3巻線変圧器で昇圧し、高圧フィーダ盤から集電線路へつなぎます。低圧受電盤、変圧器、高圧フィーダ盤は、それぞれ専用の室に収め、一列またはL字に配置します。低圧室には遠方制御装置と所内変圧器も収められます。容量、低圧側の電圧、高圧盤の構成は、PCSと集電方式によって決まります。昇圧と高圧側の開閉だけが必要なら、パッドマウント変圧器のほうが設置面積を小さくできます。

海外へ輸送する案件では、CSC安全承認板付きの20フィートハイキューブコンテナとして製作でき、高圧室、変圧器室、低圧室には、それぞれ外部から開閉できる扉を設けています。写真はETENZが製作した一例です。筐体だけが必要な場合は、蓄電池用昇圧変電設備コンテナ（20フィート）をご覧ください。