JPH0543743U - 電圧低下補償装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ３相４線式の配電線路により３相負荷及び各
相の単相負荷に給電する各相電圧の低下を補償部により
検出して直列注入方式で補償する際に、補償部が検出す
る各相電圧と配電線路の実際の各相電圧とのずれを防止
して補償を確実にする。 【構成】 １次側２ａが３相系統電源１に接続された電
源トランス２の２次側２ｂの各相線１６ｕ〜１６ｗ及び
中性点から引出された中性線１６ｎにより構成され，各
相線１６ｕ〜１６ｗの３相出力を３相負荷４に給電し，
各相線１６ｕ〜１６ｗそれぞれと中性線１６ｎとの間の
各単相出力を単相負荷１５ｕ〜１５ｗに給電する３相４
線式の配電線路１６と、２次側２ｂ及び中性線１６ｎに
接続された補助トランス９の１次側９ａの中性点電位を
基準にした各相電圧の変動から配電線路１６の各相の電
圧低下を監視して検出し，電圧低下時に各相の低下量相
当の補償交流を形成して各相線１６ｕ〜１６ｗそれぞれ
に直列注入する補償部とを備える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、３相４線式の配電線路により３相負荷及び相毎の単相負荷に交流給 電するとともに、配電線路の各相の電圧低下を検出して直列補償する電圧低下補 償装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、３相負荷のみに交流給電するこの種電圧低下補償装置は、３相３線式の 配電線路を備えて図２に示すように構成されている。 そして、３相系統電源１は３相の電源トランス２により負荷側と絶縁され、電 源トランス２のΔ結線された１次側２ａ，Ｙ結線された２次側２ｂ及び３相３線 式の配電線路３を介して負荷４に給電される。

【０００３】 ところで、配電線路３の各相線３ｕ，３ｖ，３ｗには補償部５の常給電路用の サイリスタスイッチ回路６ｕ，６ｖ，６ｗが直列挿入されている。 このスイッチ回路６ｕ〜６ｗはそれぞれ逆並列の２個のサイリスタ７ｐ，７ｎ により形成され、各相の電圧正常時は交流電源１の各相の電圧に同期した制御回 路８の点弧トリガによりオンに保持される。

【０００４】 また、サイリスタスイッチ回路６ｕ〜６ｗより電源側の各相線３ｕ〜３ｗに補 助トランス９のＹ結線された１次側９ａが接続され、このトランス９のＹ結線さ れた２次側９ｂの出力が制御回路８に供給される。 この供給に基づき制御回路８は補助トランス９の１次側９ａの中性点電位を基 準にして各相線３ｕ〜３ｗの電圧（相電圧）を検出し、この検出に基づき各相電 圧の低下を監視して検出する。

【０００５】 なお、補助トランス９は２次側９ｂの中性点のみが補償部５内でアースされて いる。 また、各相線３ｕ〜３ｗの電圧低下は、落電等に基づく系統電源１の瞬時電圧 低下及び各相の負荷短絡，地絡の事故等で生じる。

【０００６】 さらに、前記瞬時電圧低下等に迅速に応答するため、制御回路８は１次側９ａ の中性電位を基準にした補助トランス９の２次側の各相電圧の検出信号と内部形 成した各相の一定振幅の基準正弦波信号との差を求めて各相の差信号を形成し、 例えばこの各差信号それぞれの絶対値の１／４サイクルの積分をくり返し、各相 の積分値が所定値に達したときに電圧低下を検出する。

【０００７】 そして、電圧低下を検出すると、制御回路８は各相の前記点弧トリガを停止し 、サイリスタスイッチ回路６ｕ〜６ｗをオフしてインバータ制御に移行する。 また、例えば前記各相の差信号から各相の電圧低下量を決定してそれぞれの補 償量を決定し、各相のインバータ装置１０ｕ，１０ｖ，１０ｗに補償量に応じた 駆動指令を発行する。

【０００８】 そして、この駆動指令によりインバータ装置１０ｕ〜１０ｗが動作して各相電 圧の補償交流が形成され、これらの補償交流が各相の注入トランス１１ｕ，１１ ｖ，１１ｗの１次側に注入される。 このとき、注入トランス１１ｕ〜１１ｗの２次側が各相のサイリスタスイッチ 回路６ｕ〜６ｗに並列に設けられているため、系統電源１の各相電圧に各相の補 償交流が直列合成されて各相電圧の低下が直列補償され、この補償で負荷給電の 電圧低下が防止される。

【０００９】 なお、インバータ装置１０ｕ〜１０ｗの入力電源はコンデンサ１２の蓄積エネ ルギにより形成され、このコンデンサ１２は例えば単相トランス１３を介した相 線３ｕ，３ｖの相間電圧が供給される整流器１４の出力で充電される。 ところで、給電対象の負荷が３相負荷及び相毎の単相負荷で構成されるときは 、電圧低下補償装置として図２の装置を変形した図３の３相４線式の装置を用い ることが考えられる。

【００１０】 この装置においては、３相負荷４及び各相の単相負荷１５ｕ，１５ｖ，１５ｗ に給電するため、図２の配電線路３の代わりに３相４線式の配電線路１６が設け られる。 この配電線路１６は図２の各相線３ｕ〜３ｗに相当する相線１６ｕ，１６ｖ， １６ｗと中性線１６ｎとの４線で構成される。

【００１１】 そして、中性線１６ｎは一端が電源トランス２の２次側２ｂの中性点から引出 され、各単相負荷１５ｕ〜１５ｗは各相線１６ｕ〜１６ｗと中性線１６ｎの他端 との間に設けられる。 なお、図３においては、トランス２の２次側２ｂの中性点及び中性線１６ｎの 一端はアース電位に固定されている。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】

前記図３の従来の３相４線式の電圧低下補償装置の場合、補助トランス９の１ 次側９ａの中性点が中性線１６ｎから独立しているため、１次側９ａの中性点電 位と中性線１６ｎの電位とは、各相線１６ｕ〜１６ｗのいずれかと中性線１６ｎ との間の負荷側での短絡事故（図３の場合は地絡事故）等が生じたときにずれを 生じることがある。

【００１３】 そして、補助トランス９の１次側９ａの中性点電位を基準にして補償部５が各 相電圧を検出するため、中性線１６ｎの電位を基準にした各相電圧と補償部５が 検出する各相電圧とにずれが生じて電圧低下の誤検出が発生し、とくに、各単相 負荷１５ｕ〜１５ｗに対して給電の過電圧或いは不足電圧が生じる問題点がある 。

【００１４】 本考案は、３相４線式の電圧低下補償装置において、補償部が検出する各相電 圧と配電線路の中性線の電位を基準にした各相電圧とのずれを防止し、各相の単 相負荷にも確実な電圧補償が行えるようにすることを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

前記の目的を達成するために、本考案の電圧低下補償装置においては、１次側 が３相系統電源に接続され２次側がＹ結線された３相の電源トランスと、このト ランスの２次側の各相線及び中性点から引出された中性線により構成され，各相 線の出力を３相負荷に給電し，各相線それぞれと前記中性線との間の各単相出力 を相毎の単相負荷に給電する３相４線式の配電線路と、１次側及び２次側それぞ れがＹ結線され，１次側が電源トランスの２次側及び前記中性線に接続された補 助トランスと、このトランスの１次側の中性点電位を基準にした各相電圧の変動 から配電線路の各相の電圧低下を監視して検出し，電圧低下時に各相の低下量相 当の補償交流を形成して各相線それぞれに直列注入する補償部とを備える。

【００１６】

【作用】

前記のように構成された本考案の電圧低下補償装置の場合、補償部に設けられ た補助トランスの１次側の中性点が配電線路の中性線に接続されるため、補助ト ランスの１次側の中性点電位が中性線の電位に固定される。

【００１７】 そのため、各相の短絡，地絡の事故等が生じても補助トランスの中性点電位を 基準にして補償部で検出される各相電圧と中性線の電位を基準にした各相電圧と にずれがなく、電圧低下の誤検出が防止され、各単相負荷に対して過不足のない 電圧補償が行われる。

【００１８】

【実施例】

１実施例について、図１を参照して説明する。 図１において、図３と同一符号は同一のものを示し、図３と異なる点は補償部 ５に設けた補助トランス９の１次側９ａの中性点を接続線１７を介して中性線１ ６ｎに接続し、電源トランス２の２次側２ｂの中性点，補助トランス９の１次側 ９ａの中性点及び中性線１６ｎをアース電位に固定した点である。

【００１９】 そして、この電位固定に基づき、各相線１６ｕ〜１６ｗのいずれかと中性線１ ６ｎとの間の負荷側での短絡事故（図１では地絡事故）等が生じても、補助トラ ンス９の１次側９ａの中性点電位と中性線１６ｎの電位とは共にアース電位に固 定される。

【００２０】 そのため、補助トランス９の１次側９ａの中性点電位を基準にして制御回路８ が検出する各相電圧は常に各相線１６ｕ〜１６ｗと中性線１６ｎとの間の実際の 各相電圧に一致し、制御回路８が各相電圧の電圧低下を誤検出なく正確に検出す る。

【００２１】 この正確な電圧低下の検出に基づき、補償部５は系統電源１の瞬時電圧低下及 び各相の短絡，地絡の事故等が生じたときに、３相負荷４及び各単相負荷１５ｕ 〜１５ｗの給電電圧を過不足なく直列注入方式で確実に補償する。

【００２２】 そして、前記実施例では電源トランス２の２次側２ｂの中性点及び中性線１６ ｎがアースされている場合に適用したが、電源トランス２の２次側２ｂの中性点 及び中性線１６ｎがアースされていない場合にも適用できるのは勿論である。

【００２３】

【考案の効果】

本考案は、以上説明したように構成されているため、以下に記載する効果を奏 する。 電源トランス２の２次側２ｂに接続された補助トランス９の１次側９ａの中性 点を３相４線式の配電線路１６の中性線１６ｎに接続し、１次側９ａの中性点電 位を中性線１６ｎの電位に電位固定したため、配電線路１６の各相線１６ｕ〜１ ６ｗと中性線１６ｎとの間で短絡，地絡等が生じても、１次側９ａの中性点電位 を基準にして検出される補償部５の各相電圧と各相線１６ｕ〜１６ｗと中性線１ ６ｎとの間の各相電圧とにずれがなく、補償部５により配電線路１６の各相の電 圧低下を誤検出なく正確に検出することができ、電圧低下時に３相負荷４だけで なく各相の単相負荷１５ｕ〜１５ｗに対しても給電の電圧低下を直列注入方式で 確実に補償することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の電圧低下補償装置の１実施例の結線図
である。

【図２】従来の３相３線式の電圧低下補償装置の結線図
である。

【図３】図２の装置の変形例の結線図である。

【符号の説明】

１ ３相系統電源 ２ 電源トランス ４ ３相負荷 ５ 補償部 ９ 補助トランス １５ｕ〜１５ｗ 単相負荷 １６ 配電線路 １６ｕ〜１６ｗ 各相線 １６ｎ 中性線

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 １次側が３相系統電源に接続され２次側
   がＹ結線された３相の電源トランスと、 前記電源トランスの２次側の各相線及び中性点から引出
   された中性線により構成され，前記各相線の出力を３相
   負荷に給電し，前記各相線それぞれと前記中性線との間
   の各単相出力を相毎の単相負荷に給電する３相４線式の
   配電線路と、 １次側及び２次側それぞれがＹ結線され，１次側が前記
   電源トランスの２次側及び前記中性線に接続された補助
   トランスと、 前記補助トランスの１次側の中性点電位を基準にした各
   相電圧の変動から前記配電線路の各相の電圧低下を監視
   して検出し，電圧低下時に各相の低下量相当の補償交流
   を形成して前記各相線それぞれに直列注入する補償部と
   を備えた電圧低下補償装置。