JPH0576144A - 変圧器の低圧無停電切替方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】完全な無停電でバンク切替、切戻しができ、切
替装置を１台しか必要としない低圧無停電切替方法を提
供する。 【構成】バイパス回路ＢのＡＣスイッチ部７，９の開放
状態でノーヒュズブレーカＮＦＢを閉成し、制御回路８
の検相検電回路で入力・出力側の相回転を検出する。次
にインバータ回路５の出力電圧を出力端子電圧と同位
相、同電圧に変換する。この後、ＡＣスイッチ部７を閉
成し、ＢバンクのプライマリーカットアウトＰＣを開放
し、切替装置ＳからＢバンクの負荷ＬＢに電力を供給す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は変圧器の低圧無停電切
替方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、生活様式の多用化、高度情報化社
会の急速な進展により、それらを支えている基幹の一つ
である電力系統も、大規模化、複雑化、等が図られ、一
層高い安定供給が求められている。これらの要求から、
電力設備工事における低圧瞬時切替方式の工法が推進さ
れている。例えば、図６に示すようにＡ，Ｂバンクのう
ち一方のＢバンクの柱上変圧器Ｔｒｂの取替工事を行う
場合、Ｂバンクの負荷ＬＢをＡバンクへ切り替えてＢバ
ンクの工事中もＢバンクの負荷ＬＢにＡバンクから電力
を供給し、工事終了後に負荷ＬＢをＢバンクに切り戻す
ようにしている。

【０００３】前記Ｂバンクの負荷ＬＢをＡバンクへ切り
替える方法として、Ｂバンクの低圧側に接続された低圧
開閉器ＬＳに対して、負荷側が無電圧になるとそれに対
応して開閉部が自動的（１０ｍｓｅｃ以内）に閉じる作
用をなす切替開閉器Ｓ１を接続し、Ａ，Ｂ両バンクの分
岐点に前記と同様な構成の切替開閉器Ｓ２を接続した
後、次の操作に従い切替えを行う方法がある。

【０００４】この方法は、まず切替開閉器Ｓ１を手動
操作によりＯＮ状態にする。低圧開閉器ＬＳを手動操
作によりＯＦＦ状態にする。切替開閉器Ｓ１を手動操
作によりＯＦＦ状態にする。切替開閉器Ｓ２が負荷Ｌ
Ｂ側が無電圧になったことを検出し、瞬時（１０ｍｓｅ
ｃ以内）にＯＮ状態となり、負荷ＬＢ側へＡバンクから
電流ＩＡが流れるようになる。

【０００５】また、Ａバンクへ切替えられていた負荷Ｌ
Ｂを次の操作に切り戻す方法がある。切替開閉器Ｓ２
を手動操作によりＯＦＦ状態にする。切替開閉器Ｓ１
が負荷ＬＢ側が無電圧になったことを検出し、瞬時（１
０ｍｓｅｃ以内）にＯＮ状態となり、負荷ＬＢ側へＢバ
ンクから電流ＩＢが流れるようになる。低圧開閉器Ｌ
Ｓを手動操作によりＯＮ状態にする。切替開閉器Ｓ１
を手動操作によりＯＦＦ状態にする。切替開閉器Ｓ
１，Ｓ２を取り外す。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記の方法
では瞬時（１０ｍｓｅｃ以内）の停電は避けられない問
題がある。さらに、変圧器の２次側（低圧側）に低圧開
閉器（低圧分岐箱）が必要なため、変圧器の低圧側に低
圧開閉器（低圧分岐箱）がない系統ではこの方法を実施
することができないという問題がある。また、切替開閉
器が２台必要となり、切替開閉器の接続及び工事終了後
の取り外し作業に手間がかかるという問題がある。

【０００７】又、瞬時停電を避け、前記Ｂバンクの負荷
をＡバンクへ切替える方法として、ここでは詳しくは説
明しないがループ切替方法があるが、この方法ではルー
プする両バンクの変圧器の２種接地相が異なるとループ
できないという問題がある。

【０００８】この発明は前記従来の技術の問題点を解消
するためになされたものであって、その目的は完全な無
停電で実施でき、しかも切替装置を１台しか必要としな
い変圧器の低圧無停電切替方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係る変圧器の
低圧無停電切替方法は、スイッチを有するインバータ回
路を備える切替装置を一方のバンクと他方のバンク間に
接続し、一方のバンクと他方のバンクを切り替える際、
スイッチを開放した状態でまずインバータ回路にてその
出力電圧を出力側である一方のバンク側の電圧と同電
圧、同位相に変換完了し、その後、スイッチを閉成して
他方のバンクから一方のバンクの負荷側に電力を供給す
ることをその要旨とするものである。

【００１０】

【作用】上記の構成により、切替装置にて一方のバンク
と他方のバンクを切り替える際、スイッチを開放した状
態でまずインバータ回路にてその出力電圧を出力側であ
る一方のバンク側の電圧と同電圧、同位相に変換完了し
た後、スイッチを閉成し、その後一方のバンクのプライ
マリーカットアウトを開放する。

【００１１】

【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図１
乃至図５に従って説明する。図１、図２に示すように
Ａ，Ｂ両バンクに設けられる変圧器Ｔｒａ，Ｔｒｂの高
圧側の配電線Ｌの各相Ｕ，Ｖ，Ｗ毎にはそれぞれプライ
マリーカットアウトＰＣが接続されている。また、Ａ，
Ｂ両バンクの低圧側間にはバイパスケーブルＫを介して
低圧無停電切替装置Ｓが取り外し可能に接続されてい
る。

【００１２】低圧無停電切替装置（以下、切替装置とい
う）Ｓについて説明すると、切替装置Ｓは２系統である
第一の変換回路１及び第二の変換回路２から構成されて
いる。

【００１３】そして、変換回路１，２毎に整流器部３，
波形補正部４，インバータ回路５，波形補正部６，スイ
ッチとしてのＡＣスイッチ部７，及び制御回路８を備え
ている。そして第一の変換回路１においてはその入力端
子がＡバンクのＰ−Ｃ１端子（動力変圧器側）に対して
接続され、出力端子がＢバンクのＰ−Ｃ１端子に接続さ
れている。又、第二の変換回路２はその入力端子がＡバ
ンクのＣ１−Ｃ２端子（共用変圧器側）に対して接続さ
れ、出力端子がＢバンクのＣ１−Ｎ−Ｃ２端子に接続さ
れている。

【００１４】前記整流器部３は単相ブリッジ回路から構
成されており、Ａバンクからの入力電圧を全波整流す
る。波形補正部４は波形を補正し、インバータ回路５は
電圧の位相及び電圧値を変換する。又、波形補正部６は
前記インバータ回路５から出力された電力をさらに波形
補正する。

【００１５】過電流制限回路１１はＣＴ等の電流センサ
を含み、ＡバンクとＢバンクとをループ接続した後、Ｂ
バンクのプライマリーカットアウトＰＣを開放するまで
の切替装置ＳとＢバンク変圧器の並列運転時に，切替装
置Ｓの電圧波形とＢバンクの電圧波形の違いによる電圧
差によって過大な電流がインバータ回路５から流出しな
いように、その過電流を検出し、制御回路８に検出信号
を出力するようになっている。ＡＣスイッチ部７はトラ
イアック、サイリスタ又はマグネットスイッチからな
り、切替装置Ｓに設けられた操作盤の各種スイッチの操
作によりオン・オフ制御可能である。

【００１６】制御手段としての制御回路８は検電検相回
路及びインバータ制御部を含み、その系統の入力側と出
力側間に接続されている。そして、制御回路８の検電検
相回路は系統の両入力及び出力端子が印加されている場
合、両端子に印加されている各電圧値、位相を検知可能
になっている。又、インバータ制御部はインバータ回路
５を制御可能になっている。又、インバータ制御部は前
記過電流制限回路１１からの検出信号に基づいてインバ
ータ回路５を制御し、インバータ出力電圧を低下するよ
うになっている。

【００１７】又、制御回路８は切替装置Ｓに設けられた
操作盤の変換スイッチ（図示しない）の操作により前記
インバータ回路５を制御する。この制御により共用変圧
器側、及び動力用変圧器側の単相入力電圧の位相をそれ
ぞれ単独で−１８０°〜＋１８０°の範囲で可変可能で
ある。

【００１８】さらに、制御回路８は操作盤に設けられた
表示部に各種表示を表示制御するようになっている。ノ
ーヒューズブレーカーＮＦＢは第一の変換回路１及び第
二の変換回路２の入力及び出力端子側に設けられ、切替
装置Ｓに設けられた操作盤からの外部操作により接続端
子Ｐ，Ｃ１，Ｃ２に関する回路を開閉可能になっている
とともに、切替装置Ｓの内部短絡時及びＢバンク側の短
絡又は過負荷時に開放する構造となっている。

【００１９】さて、上記のようにＡ，Ｂ両バンク間に対
してバイパスケーブルＫを介して切替装置Ｓを接続した
状態で、Ｂバンクの負荷ＬＢをＡバンクへ切替える場合
について説明する。

【００２０】まず、切替装置Ｓにおける第一の変換回路
１及び第二の変換回路２のＡＣスイッチ部７は開放した
状態で、操作盤からの外部操作によりノーヒューズブレ
ーカＮＦＢを閉成する。この状態で、制御回路８の検相
検電回路にて入力側、出力側の位相を検出し、入出力間
で位相差があるならば位相差を補正するように各系統の
インバータ回路部５を制御する。例えばこの実施例のＡ
バンク及びＢバンクの場合、Ａバンクは図３（ａ）に示
す結線であり、Ｂバンクは図３（ｃ）に示す結線であ
る。この場合、位相を合わせるため、図４に示すように
ＶＷ間のベクトルを１２０°、ＵＶ間のベクトルを６０
°互に反対方向に回転させる。

【００２１】そして、このインバータ回路５の出力電圧
を出力端子電圧と同位相、同電圧に変換する。この変換
が完了すると、制御回路８は変換後の電圧値と位相を制
御回路８内の記憶回路に記憶するとともに操作盤の表示
部にて変換完了を表示する。

【００２２】この表示後、作業員は操作盤を操作してＡ
Ｃスイッチ部７をオンにする。従って、この状態では切
替装置ＳとＢバンクの両方からＢバンクの負荷ＬＢに電
力が供給される。そして、Ｂバンクのプライマリーカッ
トアウトＰＣを開放する。これ以後は、記憶された変換
後の電圧値と位相を維持しながら、切替装置ＳからＢバ
ンクの負荷ＬＢに電力が供給される。

【００２３】この状態で切替が完了したことになり、こ
の後Ｂバンクの工事を行えばよい。次に切戻し作業を説
明する。Ｂバンクの工事が終了した後、Ｂバンクのプラ
イマリーカットアウトＰＣを投入する。従って、この状
態では切替装置ＳとＢバンクの両方からＢバンクの負荷
ＬＢに電力が供給される。この後、操作盤からの外部操
作によりノーヒューズブレーカＮＦＢを開放し、切替装
置Ｓ及びバイパスケーブルＫを両バンクから取外す。

【００２４】この実施例では制御回路８の検相検電回路
にて入力側、出力側の相回転が逆回転であることを検知
したとき、制御回路８にて自動的に各相毎にＢバンクに
対応して相変換させ、同相同電圧にすることができる。

【００２５】なお、前記実施例では入力側、出力側の相
回転は逆回転であったが、例えばＡバンクの変圧器の結
線が図３の（ａ）であり、Ｂバンクの変圧器の結線が図
３の（ｂ）の場合には同回転となるため、このような場
合には制御回路８は各相間のベクトルを１２０゜位相を
回転するように制御する。

【００２６】なお、この発明は前記実施例に限定される
ものではなく、この発明の趣旨から逸脱しない範囲で任
意に変更可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明は完全な
無停電でバンク切替が実施でき、しかも切替装置を１台
しか必要としないため、バンク切替えの作業を簡単に行
うことができ、変圧器の電圧タップの違いを切替装置で
吸収できるため、バンク間の切替接続が不能ということ
がないという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の具体化した一実施例を示し、両バ
ンク間の低圧側に切替装置を接続した概念の回路図であ
る。

【図２】 切替装置の電気回路図である。

【図３】 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）は変圧器の各種結線
をベクトルで示した説明図である。

【図４】 変換器の結線（ａ）から（ｃ）へ変換する場
合の説明図である。

【図５】 変換器の結線（ａ）から（ｂ）へ変換する場
合の説明図である。

【図６】 従来例を示す回路図である。

【符号の説明】

１…第一の変換回路、２…第二の変換回路、３…整流器
部、４…波形補正部 ５…インバータ回路、６…波形補正部、７…スイッチと
してのＡＣスイッチ部 ８…制御手段としての制御回路、Ｔｒａ，Ｔｒｂ…変圧
器、 Ｌ…配電線、ＰＣ…プライマリーカットアウト、
Ｋ…バイパスケーブル、Ｓ…切替装置、ＮＦＢ…ノーヒ
ューズブレーカー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スイッチを有するインバータ回路を備え
   る切替装置を一方のバンクと他方のバンク間に接続し、 一方のバンクと他方のバンクを切り替える際、スイッチ
   を開放した状態でまずインバータ回路にてその出力電圧
   を出力側である一方のバンク側の電圧と同電圧、同位相
   に変換完了し、その後、スイッチを閉成して他方のバン
   クから一方のバンクの負荷側に電力を供給することを特
   徴とする変圧器の低圧無停電切替方法。