南アジア送電網拡張用油入変圧器：電圧および冷却規格
2026年6月22日
要約：南アジアの電力網は、インド、バングラデシュ、パキスタン、スリランカ、ネパールの19億人に電力を供給しており、史上最大規模の送配電インフラ拡張の真っ只中にある。インドだけでも、2030年までに500GWの再生可能エネルギー発電容量を追加する計画であり、推定300億ドルの送配電インフラ投資が必要となる。 電力変圧器変圧器は、機器調達予算の約 15 ～ 20% を占めています。パキスタンの National Transmission and Despatch Company (NTDC) は、複数の 500 kV および 220 kV 変電所プロジェクトを開発中で、バングラデシュの Power Grid Company (PGCB) は、132 kV および 230 kV グリッドのカバー範囲を農村地域に拡大しており、ネパールとインドの国境を越える送電線は、負荷センターでの 132/33 kV 変圧器の需要を牽引しています。南アジアの電力会社、電力変圧器販売業者、および EPC 請負業者の調達マネージャーにとって、仕様決定 (電圧クラス、冷却方法、コア材料グレード、および油保存システム) は、変圧器の稼働中の信頼性が、25 年間の設計寿命にわたって電力会社の目標である 99.5% の稼働率を満たすかどうかを決定します。この記事では、当該地域の電圧クラスの需要プロファイル、熱帯地域の外気温に適した冷却システムの選定、無負荷損失を制御するコア鋼材のグレード仕様、および電力会社が系統接続前に要求する試運転試験について解説します。
南アジアの送電網開発：2026年から2030年にかけて最も需要が高い電圧クラスはどれか
南アジアにおける電圧クラスの需要は、同地域の主要電力会社の発電容量増強計画と、亜大陸の電力網を再構築している国境を越えた相互接続プロジェクトによって促進されている。 動力伝達 アーキテクチャ。天安海外の国際営業マネージャーとして、過去 5 年間、この地域全体の機器調達パターンを追跡してきましたが、その傾向は明らかです。グリッド プロジェクトが農村電化 (配電レベルに重点を置き、インドとバングラデシュでほぼ完了) から地域間電力送電 (送電レベルに重点を置き、現在の段階) に移行するにつれて、需要は配電レベルの変圧器 (33 kV 以下) から送電レベルの変圧器 (132 kV、220 kV、および 500 kV) にシフトしています。
500kVクラス（需要成長率が最も高いセグメント）： インドのグリーンエネルギー回廊プロジェクト（太陽光資源が豊富な西部諸州（ラジャスタン州、グジャラート州）と風力資源が豊富な南部諸州（タミル・ナードゥ州、カルナータカ州）を北部（デリー、ウッタル・プラデーシュ州）と西部（ムンバイ）の負荷中心地に接続する送電線）では、プーリング変電所に500/220 kVオートトランス、インバーターステーションに500/33 kV降圧トランスが必要となる。インド国内だけでも、500 kVクラスの変圧器の年間必要台数は2030年まで年間150～200台と推定されている。バングラデシュで計画されているパイラ発電所からダッカまでの500 kV送電基幹線（250 km、500 kV二回線送電線）では、中間開閉所に15～20台の500/230 kV変圧器が追加で必要となる。
220kVおよび132kVクラス（定常需要セグメント）： パキスタンのNTDCは、都市部で新しい変電所用地を取得するのが困難であることから、220kV変電所を空気絶縁（AIS）開閉装置からガス絶縁（GIS）開閉装置にアップグレードするプログラムを継続的に実施している。GIS変電所はAISよりも70～80%小さく、古い設備を段階的に交換することで同じ設置面積に建設できる。各GIS変電所には、2～4台の220/132kV電力変圧器と4～6台の132/33kV配電変圧器が必要となる。パキスタン、バングラデシュ、スリランカにおける220kVおよび132kV変圧器の年間必要台数は、年間約400～600台である。
66kVおよび33kVクラス（農村部および工業地帯の配電）： ネパールの農村電化プログラムとバングラデシュ農村電化委員会の継続的なネットワーク拡張が、この電圧クラスの需要を牽引する主な要因です。変圧器は通常5～30MVAで、標準化された仕様に基づき競争入札によって調達されます。天安の生産ラインで製造される33/11kV、10MVA変圧器の単価は、FOBで25,000～45,000ドル（ONANまたはONAFの冷却仕様とコア材料のグレードによって異なります）で、地域全体の年間需要は1,000～1,500台です。
天安さんの 電源トランスシリーズ 当社は11kVから500kVまでのすべての電圧クラスをカバーしており、中でも132kVと220kVのセグメントが南アジアにおけるプロジェクト納入額の大部分を占めています。
ONANとONAFの冷却システム：周囲温度と負荷プロファイルに合わせた冷却システムの選定
油入式電力変圧器の冷却システム（鉄心と巻線損失から発生する熱を変圧器油から周囲の空気へ伝達する方法）は、設置場所の周囲温度と変圧器の負荷プロファイルに適合させる必要があります。南アジアの周囲温度範囲は、冬の5℃（インド北部、ネパール）から夏の50℃（パキスタンのパンジャブ地方、バングラデシュのモンスーン前）までと幅広く、また典型的な負荷プロファイル（家庭用電力消費者は夕方にピーク、産業用電力消費者は連続）も考慮すると、冷却システムの選定は重要な仕様決定事項となります。
オナン（オイルナチュラル、エアナチュラル）： 最もシンプルな冷却システムであるONAN冷却は、変圧器油がコアと巻線（熱を吸収する場所）および放熱パネル（周囲の空気へ熱を放出する場所）を自然対流によって循環します。ファンもポンプも必要ありません。ONAN冷却は、周囲温度40℃（南アジア仕様の標準IEC基準周囲温度）において、変圧器の銘板MVA定格の約60～70%を提供します。ONAN冷却を備えた50MVA変圧器の場合、周囲温度40℃における実際の連続定格容量は約32～35MVAです。残りの15～18MVAは、周囲温度が40℃を下回るか、負荷継続時間が変圧器の熱時定数（通常2～4時間）よりも短い場合にのみ利用可能です。ONANは、50MVA未満の変圧器および配電用変圧器の標準冷却システムです。
ONAF（石油天然ガス、空軍）： ファンはラジエーターパネルに取り付けられ、サーモスタットによって制御され、上部オイル温度が 55〜60°C (ファン作動設定値) に達するとファンが作動します。ファンはラジエーターバンクに 4〜6 m/s の速度で空気を送り込み、自然対流と比較して放熱率を 20〜30% 向上させます。ONAN/ONAF 定格 (南アジアの送電変圧器で最も一般的な仕様) で設計された 50 MVA 変圧器の場合、ONAN 定格は 35 MVA、ONAF 定格は 50 MVA です。変圧器は低負荷条件 (夜間、オフピーク時) では ONAN で動作し、負荷が増加すると ONAF に切り替わります。南アジアの送電変圧器では、夏季には通常 1 日 12〜18 時間ファンが作動します。
OFAFとODAF： 200 MVAを超える変圧器（インドのグリーンエネルギー回廊向けに指定されることが増えている500/220 kVオートトランス）の場合、冷却システムはOFAF（油強制空冷）またはODAF（油誘導空冷）です。オイルポンプが制御された流量で油をコアと巻線に送り込み、ファンが冷却器に空気を送り込みます。強制油循環により、自然油循環で発生する温度勾配が解消され、同じ負荷でのONAFと比較してホットスポット温度（巻線内の最高温度点）が8～12℃低下します。OFAF/ODAFシステムは、同じMVA定格のONAN/ONAFと比較して変圧器のコストが15～25%増加しますが、単位体積あたりの容量が大きいため、変圧器の設置面積が制限される変電所では正当化されます。
南アジアのバイヤー向けに、Tiananは100 MVAまでの変圧器（132 kVおよび220 kV変電所の要件の大部分をカバー）にはONAN/ONAFを、100 MVAを超える変圧器にはOFAFを推奨しています。 10～35kV三相油入変圧器 標準仕様はONAN冷却システムで、購入者の仕様に応じてONAN/ONAFオプションも選択可能です。
コア材料仕様：CRGOシリコン鋼種とその無負荷損失への影響
変圧器のコアは、冷間圧延方向性電磁鋼板（CRGO）で作られています。方向性電磁鋼板は、鋼の磁区を圧延方向に整列させ、それがコアの磁束経路と一致するため、コアの磁気抵抗と無負荷損失が低減されます。CRGO鋼のグレードによって変圧器の無負荷損失（変圧器に通電されているが負荷がかかっていない状態でコアが消費する電力）が決まり、これは変圧器の全寿命損失の約20～30%を占めます。
変圧器製造業界で入手可能なCRGO鋼のグレードは、標準のM4-85グレード（磁束密度1.7T、周波数50Hzで比全損失0.85W/kg）から、プレミアムのM3-70グレード（同じ磁束密度で0.70W/kg）、そして最高グレードのM2-65（0.65W/kg）まで多岐にわたります。M4-85とM3-70の損失差は18%です。コア重量が約10～12トンの50MVA変圧器の場合、M4-85からM3-70にアップグレードすることで無負荷損失を1.5～2.0kW削減できます。変圧器の設計寿命25年間で、南アジアの電気料金（1kWhあたり0.06～0.10ドル）に基づくと、変圧器1台あたりの累積エネルギー節約額は20,000～44,000ドルになります。 M3-70の材料費はM4-85に比べて8～12%高いが、無負荷損失の低減により、2～3年の運用期間でその差額を回収できる。
天安電機は、配電用および小型電力変圧器（最大30 MVA）の標準コア材としてM4-85を、送電用変圧器（30～500 MVA）の標準コア材としてM3-70を指定しています。入札で最小無負荷損失値を指定する購入者（IEC 60076-1損失評価方法に従うインドおよびバングラデシュの電力会社の入札で一般的な要件）向けに、M4-85よりも15～20%高いM2-65を提供しています。この追加コストは、高電気料金市場における変圧器の生涯エネルギーコストの低減によって正当化されます。
石油保存システム：熱帯気候におけるコンサベータータンクと密閉タンクの比較
変圧器の加熱・冷却に伴う変圧器油の熱膨張・収縮に対応する機構である油保存システムは、一見些細な仕様のように思えるが、熱帯気候における変圧器の信頼性に大きな影響を与える。南アジアでは、高い外気温（油量の大きな変化を引き起こす）と高い湿度（保存システムが密閉されていない場合、油の汚染を引き起こす）が組み合わさるため、油保存システムの選定は極めて重要となる。
コンサベータータンク（送電変圧器で最も一般的なシステム）： 変圧器の主タンクの上にパイプで接続された小型タンクには、変圧器油を大気から隔離する柔軟なゴム製の袋（「ブラダー」または「メンブレン」）が内蔵されています。変圧器油は加熱されると膨張し、コンサベータタンクに流れ込み、ブラダーが膨らみます。油が冷えて収縮すると、ブラダーは収縮し、油は主タンクに戻ります。ブラダーは、大気中の水分や酸素が油に接触するのを防ぎます。水分による汚染はセルロース紙絶縁材の劣化を加速させ、酸素は油の酸化（スラッジ形成）を加速させます。コンサベータシステムは、南アジアの送電用変圧器において好ましい仕様となっています。これは、ブラダーが熱帯の大気から油を効果的に隔離すると同時に、50 MVAの変圧器の場合、周囲温度が5～50℃の範囲で油量の8～10%にも達する大きな油量変化に対応できるためです。
密閉型タンク（配電用変圧器および小型電力用変圧器に使用）： 変圧器のメインタンクは完全に大気から遮断されており、コンサベータタンクもブリーザーもありません。油の膨張は、タンクの弾性変形と、タンク内部のエアクッション（窒素不活性）または弾性膜（金属製ベローズまたはゴム製ダイヤフラム）によって吸収されます。密閉型タンクは、コンサベータ搭載型変圧器よりも構造がシンプルでコストが低く、メンテナンスも少なくて済みます。点検や交換が必要なバッグがないためです。ただし、圧力範囲に制限があります。密閉型タンクの内部圧力は温度によって変動するため、タンクは想定される最高油温における最大内部圧力に漏れや変形なく耐えられるように設計する必要があります。
南アジアのバイヤー向けに、Tianan社は、10 MVAを超えるすべての変圧器、および沿岸部や高湿度地域（バングラデシュ、スリランカ、インドの沿岸州の大部分）に設置される変圧器には、ブラダー付きコンサベータータンクを推奨しています。湿度が低く、よりシンプルなシステムによるコスト削減効果が顕著な内陸部に設置される配電用変圧器（10 MVA以下）には、密閉型タンクを推奨しています。
設置と試運転：系統連系前に必要な現場試験とは？
電力変圧器の系統接続前の現場試験は、IEC 60076シリーズ（電力変圧器規格）および電力会社の試運転手順によって規定されています。これらの試験は、変圧器に通電して営業運転を開始する前の最終的な品質チェックであり、この段階で試験に不合格になると、変圧器の修理または交換に数週間から数か月かかるため、変電所の試運転が遅れることになります。電力購入契約の開始日に合わせて試運転スケジュールが厳しく設定されている南アジアの電力会社プロジェクトでは、試運転の遅延による損失は、違約金や収益損失を含めて、変圧器の購入価格を上回る可能性があります。
南アジアにおける油入式電力変圧器の最低限の現場試験手順は以下のとおりです。
- 絶縁抵抗試験（IEC 60076-1準拠のIR試験）： 巻線間および各巻線とアース間の5,000Vメガオームメーターによる測定。健全な変圧器の許容最小値は、132kV巻線の場合、20℃で1,000MΩであり、測定値は温度補正係数（絶縁抵抗は温度が10℃上昇するごとに半減する）を用いて20℃に補正される。
- 変圧器の巻数比試験（TTR試験、IEC 60076-1準拠）： 各タップ位置で高圧巻線と低圧巻線の巻数比を測定し、計算値と比較します。許容誤差は計算値の±0.5%です。TTRテストに不合格となった場合は、必ず巻線に不具合（通常は高圧巻線または低圧巻線の短絡）が発生していることを示しており、変圧器は使用を中止し、修理のため工場へ返送する必要があります。
- オイル試験（IEC 60296準拠）： 絶縁破壊電圧（IEC 60296 に基づく新品変圧器油の最低絶縁破壊電圧は 50 kV）、水分含有量（132 kV 級では最大 15 ppm、220 kV 以上では 10 ppm）、および溶存ガス分析（DGA ― 油中の溶存水素、メタン、アセチラン、エチレン、エタンの濃度）。アセチラン濃度が 5 ppm を超える場合は内部アーク放電が発生していることを示しており、故障箇所が特定され修理されるまで変圧器に通電してはならない。
- ハイポットテスト (IEC 60076-3 による): 巻線絶縁の耐電圧性能を確認するため、定格電圧の1.5倍の電圧を200Hzで30秒間印加する誘導過電圧試験を実施する。この試験は、低圧巻線を短絡・接地した状態で高圧巻線に対して行う。
天安は、すべての送電変圧器の注文に対し、現場試験を監督する試運転エンジニアを派遣します。標準的な訪問期間は、変電所1箇所につき5～7営業日です。エンジニアは校正済みの試験機器（メガオーム計、TTRセット、オイル試験キット）を携行し、天安のエンジニアと電力会社の試運転エンジニアの両方が署名した試験報告書を作成します。
Q&A：南アジアの電力調達担当者が中国から電力変圧器を調達する
Q1：天安電力変圧器の注文における最小発注数量（MOQ）はいくつですか？
A：標準電圧クラス変圧器（11kV～132kV、最大50MVA）の最小注文数量（MOQ）は、当社の標準製品ラインナップから1台です。非標準電圧クラス（132kV超、50MVA超）の場合もMOQは1台ですが、受注生産となり、製造リードタイムは45～60営業日です。コンテナ単位の注文（海上輸送コスト最適化のため複数の変圧器をまとめて輸送する場合）では、同一仕様の変圧器を3台以上ご注文いただいた場合、5～8%のボリュームディスカウントをご提供いたします。
Q2：天安は南アジア出身の初回購入者向けにどのような支払い条件を提供していますか？
A：標準：注文時に30％の手付金、変圧器の工場検査時に30％（購入者または購入者が指定した第三者検査機関が工場受入試験に立ち会う）、船荷証券と引き換えに30％、試運転後（現場で変圧器が通電されてから30日以内）に10％を支払います。この10％の手付金は、試運転後の保証サポートに関して購入者に有利な立場を与えます。
Q3：天安は電力変圧器の工場受入試験（FAT）を提供していますか？
A: はい。すべての電力変圧器は、出荷前に天安工場で工場受入検査（FAT）を受け、購入者の担当者または購入者が指定した第三者検査機関（SGS、ビューローベリタス、TÜV）が立ち会います。FATには、IEC 60076-1に準拠したすべてのルーチンテスト（絶縁抵抗、巻数比、巻線抵抗、無負荷損失と電流、負荷損失とインピーダンス、誘電率テスト）が含まれます。FATは、変圧器1台につき3～4営業日を予定しています。購入者の担当者には、テスト日の少なくとも2週間前に書面によるFATスケジュールが提供され、テスト結果は、天安の品質管理者と購入者の担当者の両方が署名と捺印をしたテストレポートに記録されます。
Q4：天安製変圧器の保証期間はどれくらいですか？
A: Tiananは、購入者の現場への到着日から24ヶ月、または工場出荷日から30ヶ月のいずれか早い方の期間、保証を提供します。保証は、コア、巻線、タンク、ブッシング、タップチェンジャー、および冷却システムの製造上の欠陥を対象としています。保証の対象外となるのは、不適切な輸送、取り扱い、または設置による損傷（変圧器はTiananの書面による指示に従って設置および試運転する必要があり、購入者の設置レポートは試運転後30日以内にTiananによってレビューされる必要があります）、変圧器の定格絶縁レベルを超える電気系統の障害（雷サージ、スイッチングサージ）による損傷、および変圧器の指定された電圧、周波数、および負荷制限外での運転による損傷です。
Q5：天安は南アジアに設置された変圧器の保証請求にどのように対応していますか？
A: 保証請求の場合、Tiananは書面による請求を受け取ってから10営業日以内にサービスエンジニアを現場に派遣します。エンジニアは故障を診断し、修理計画を作成します。故障の深刻度に応じて、軽微な故障（ガスケット漏れ、ブッシング交換、冷却ファン交換）は、購入者の地元の電気工事業者の協力を得て、Tiananのエンジニアが現場で修理します。重大な故障（巻線故障、コア故障、タップチェンジャー故障）の場合は、変圧器をTiananの工場に返送して修理する必要があり、輸送費はTiananと購入者で分担します（Tiananは12ヶ月の保証期間内の変圧器の輸送費の50%を負担します）。
Q6：ダッカまたはラホールにおける132kV変圧器の注文から到着までの一般的なリードタイムはどれくらいですか？
A: 生産: 45～60営業日 (標準) または 60～75営業日 (特殊なコア鋼種または冷却システムが指定されている場合)。寧波からチッタゴン (バングラデシュ) までの海上輸送: 14～18 日。カラチ (パキスタン) まで: 16～20 日。コロンボ (スリランカ) まで: 12～16 日。総リードタイム: 標準変圧器から南アジアの主要港まで 12～16 週間。仕向港での通関手続きには通常、電力変圧器 (南アジア諸国すべてで優先インフラ設備として分類され、税関検査率が軽減される) の場合 5～10 営業日かかります。
著者について： ヘンリー氏 寧波天安進出口有限公司の国際営業部長であり、アジア、アフリカ、中東、南米への電力機器輸出において15年以上の経験を有しています。電力会社やインフラプロジェクト向けの変電所ソリューション、電力変圧器、開閉装置を専門としています。