JPS60245429A - Ｖ結線変圧器の利用率向上方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電力の受配電設備において、２台の単相変圧
器の一次、二次のコイルを電気的にＶ形に結線し、その
低下した変圧器の利用率を、リアクタンスの付加により
改善する方法に関するものである。

従来例の構成とその問題点 単相変圧器２台をＶ結線し、負荷に供給する方法は将来
の負荷の増加に３台のΔ結線にて対応できることを目的
とするが、電力会社の配電系統で単相と三相負荷に同時
供給する電灯動力共用配電方法として用いられてきた。

しかし、■結線の場合、第１図に示す結線で、相回転方
向がｕ−＋　７−＋Ｗで三相負荷Ｍの力率角をθ度々す
ると、変圧器Ｔ、より流れる電流工ｕはθ度より３０度
遅れ、また変圧器Ｔ２に流れる電流は負荷電施工□と大
きさが等しく逆方向となり、位相はθ度より３０度進む
。したがって力率ＣＯｓθ０の三相負荷がかかると、負
荷に工。、Ｉ、、Ｉ、が供給され、変圧器Ｔ１にはＩｕ
、変圧器Ｔ２には一工、が流れ、工ｖは−（工ｕ十Ｉｗ
）と等しい電流となる。すなわち、第２図のように、Ｉ
ｕは線間電圧］Ｃｕｖより（３０＋θ）度遅れ、−Ｉ、
は線間電圧”ｖｗより（θ−３０）度遅れとなる。

今、線間電圧を三相平衡電圧Ｅ（Ｖ）、負荷電流を三相
平衡電流Ｉ　（Ａ）とすると、 変圧器Ｔ１の電力ＰＴ＋は、Ｐ、＝ＥＸＩＸＯＯ！！（
θ０＋３♂） 変圧器Ｔ２の電力ＰＴ２け、Ｐ、、＝　ＥＸＩ　Ｘｃｏ
ａ（θ０＋３０°） 変圧器Ｔ、、Ｔ２の合計電力Ｐは、 ｐ　＝　０−ＸＫ　Ｘ　Ｉ　Ｘ　ＣＯ８θ０となる。負
荷の力率をｃｏｓθ＝１とすると、ｐ＝７丁ＸＥＸＩ（
ＶＡ）となり、変圧器容量はＫＸ工が２台のため、２Ｘ
ＥＸＩ（ＭＡ）であるから、変圧器の利用率は、 ｆ丁ＸＥＸＩ／２ＸＥＸＩ＝０・８６６となる。

なお、第１図において、Ｕ・　ｖテＷは三相の一次入力
端子、ｕ、ｖ、ｗは三相の二次出力端子、Ｉ、、Ｉ、、
Ｉ、は三相の一次入力電流、工ｕ。

Ｉｖ、ＩｗＨ三和の二次出力電流、Ｔ１け一次Ｕ。

■、二次ｕ、ｙで表わされる変圧器、Ｔ２は一次Ｖ、　
Ｗ、二次ｖ、ｗで表わされる変圧器、Ｍは三相負荷、寸
だ第２図において、Ｅｕｖ・　Ｅｖｗ・Ｅｗｕはそれぞ
れ端子ｕ、ｖ間、端子ｖ、ｗ間、端子Ｗ＋ｕ間の電圧、
θけ三相負荷の力率角である。

発明の目的 本発明は、変圧器に流れる電流の力率を改善し、変圧器
の利用率をさらに向上させるものである。

発明の構成 そのだめの構成として本発明は、■結線した単相変圧器
２台またはＶ結線専用変圧器の二次側に、無効電力計測
装置で検出した力率と無効電力の値により定まる容量の
りアクタンス（コンデンサまだはりアクドル）を付加し
、調整するものである。

実施例の説明 以下その一実施例を第３図により説明する。すなわち本
発明は、■結線変圧器Ｔ、、Ｔ２の二次側にリアクトル
ＬとコンデンサＣ，、Ｃ２，Ｃ，を付加したものである
。第４図は変圧器に流れる電流のベクトル図を示す。変
圧器Ｔ１　に流れる電流Ｉｕ’（−Ｉ）は線間電圧Ｅｕ
ｖ（Ｅ）より（θ’＋３ｏ）遅れるため、 Ｑ、＝ＥｘＩＸｓｉｎ　（θ＋ＳＯ） の容量のコンデンサを入れると、変圧器Ｔ１に流れる電
力は、Ｅ×工×Ｃ０８（θ＋３０）となり、変圧器Ｔ１
に １ｅｘＩｘ（１−ｃｏｇ　（＋９’＋ａｏ’）　）の容
量の余裕を生じる。同様に変圧器Ｔ２　に流れる電力は
、Ｉｗ（−Ｉ）は線間電圧Ｅｖｗ（＝　Ｒ）より（θ０
−３ｇ）遅れるため、 Ｑ２　＝ＥＸＩＸｓｉｎ　（θ−３０）の容量のコンデ
ンサ捷たはθ〈３ｇの範囲はりアクドルを入れると、変
圧器Ｔ２に流れる電力は、Ｅ×工×Ｃ０８（θ−３０）
となり、変圧器Ｔ２にＥＸＩＸ（１−ｃｏｓ（θ−３０
））の容量の余裕を生じる。この余裕分を使用すると、
変圧器Ｔ１゜Ｔ２とも力率１００係の電流が流れ、１０
０％の容量が使用でき、利用率も１００％となる。

今、第５図のように変圧器Ｔ２側に力率および無効電力
検出リアクトル開閉制御装置ＱＳを用い無効電力が進み
からＯになるまで検出値により定する容量のコンデンサ
ａ１．．　Ｃ２，Ｃ３を変圧器Ｔ１　側に１〜数段に分
は投入する。さらに負荷が遅れる場合、検出値により定
まる容量のコンデンサＣ４を増やして変圧器Ｔ１　とて
２　の両側に投入する。なお、Ｓはコンデンサ開閉スイ
ッチ、ＣＴは変流器である。負荷および変圧器の力率角
度の関係を次の第１表に示す。

第１表 すなわち、変圧器Ｔ２側が進み力率の間は、コンデンサ
を変圧器Ｔ１側にのみ入れ、遅れ力率になった場合、変
圧器Ｔ１．Ｔ２の双方に入れる。

一般的に負荷の力率角は３０度以上のだめ負荷状態を勘
案し、常時適当量のコンデンサを変圧器Ｔ１側に設置す
る。また負荷の力率角が３０度になるまで、三相コンデ
ンサを設置し、変圧器Ｔ２の力率を１００チとした後、
変圧器Ｔ１　側にのみ単相コンデンサを投入するのも一
方法である。変圧器Ｔ２側が常に進み力率の場合は、変
圧器Ｔ２側にリアクトルを入れる方法もとられる。無効
電力検出リアクトル開閉制御装置ＱＳは、相回転方向の
遅れ側または進み側に入れる。また遅れ側、進み側の双
方に入れることもある。上記装置ＱＳは検出値により定
寸る容量のりアクタンスの決定と無効電力の増減に伴い
、コンデンサやりアクドルの開閉を自動的に行う。捷だ
変圧器Ｔ１または７２件たけ双方に単相負荷を接続し、
同時に単相、三相負荷への電力供給が可能であるか、こ
の場合、変圧器ＴＩ＋Ｔ２間で電力の融通が可能であり
、負荷の力率で定まる限度まで単相、三相負荷の配分が
可能である。

一例を単相５０　ＫＶ人、　１ｏｏＫｖＡ　ｃＤ　Ｖ結
線で単相負荷の力率をＱＯ５θ１−１・０、三相負荷の
力率をｃｏｓ　０５−０．８６６（θ３−３００）とす
ると、次の第２表のように単相、三相負荷合計１５０Ｋ
Ｗの全ての組合せの負荷にコンデンサの容量を調整する
ことで電力を供給できる。

第２表 発明の効果 以上のように本発明によれば、■結線変圧器において変
圧器の利用率８６．６％を無効電力の検出値により定ま
る容量のりアクタンスを適宜、自動的に付加、調整する
ことで常に１００チ近くに保つことが可能であり、また
単相、三相負荷の種々の組合せに容量いっばいの電力を
供給することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は単相変圧器２台によるＶ結線と三相負荷との関
係を示す結線図、第２図はＶ結線変圧器の二次側の電圧
、電流の関係を示すベクルト図、第３図は本発明により
Ｖ結線変圧器の二次側と三相負荷、投入されたコンデン
サ、リアクトルの関係を示す結線図、第４図はＶ結線変
圧器の二次側の電圧、変圧器Ｔ、、Ｔ２の容量、コンデ
ンサの容量関係を示すベクトル図、第５図はＶ結線変圧
器の二次側と三相負荷、コンデンサ、無効電力検出装置
の関係を示す結線図である。 Ｔ、、Ｔ２・・・・・・変圧器、Ｍ・・・・・・三相負
荷、Ｌ・・・リアクトル、Ｃ１＋　Ｃ２＋　Ｃ３＋　Ｃ
４・・・・・・コンデンサ、Ｓ　、−１ｚ　ｙ　ｆ：ｙ
　”ｊ−ｐ□フイ７ヶ、Ｑ　Ｓ−，１，ヶ鵡効電力検出
リアクトル開閉制御装置、ＣＴ・・・・・・変流器。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ジ１
図 第２図 第３図 Ｕ− 第４図 Ｅ、、＝Ｅ 第５図 手続補正書 昭和５９年１２月　ｔ　日 特許庁長官殿　賽 工事性の表示 昭和５９年特許願第１００９８２号 ２発明の名称 Ｖ結線変圧器の利用率向上方法 ３補正をする者 事件との関係　特　許　出　願　人 住　所　大阪府門真市太字門真１００６番地名　称　（
５８２）松下電器産業株式会社代表者　山　下　俊　彦 ４代理人　〒５７１ 住　所　大阪府門真市太字門真１００６番地松下電器産
業株式会社内 ６　補正の対象 ６、補正の内容 （１）明細書第２頁第２０行の「（θＯ＋３ｏ　Ｏ）　
Ｊを「θ０−３０°」と補正します。 （２）同第５頁第１３行、第６頁下から第２行、第９頁
第３行の「リアクトル」を「リアクタンス」と補正しま
す。 （３）同第６頁の第１表中の「変圧器Ｔ２の力率角」の
欄の「遅れ３０（ｏｏ」を「進み３０°〜００」と補正
します。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｖ結線変圧器の二次側の相回転方向の進み側または遅れ
   側または双方の側で力率および無効電力を検出し、進み
   側と遅れ側に検出値で定まる容量のりアクタンスを付加
   、調整するＶ結線変圧器の利用率向上方法。