JPS6310509A - 負荷時タツプ切換装置 - 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］ この発明は負荷時タップ切換装置の改良に関するもので
ある。

〔従来の技術］ 負荷時タップ切換装置の従来の例の回路図を第５図に示
す０図において、変圧器のタップ巻線（４）は巻線タッ
プ（３ａ）及び（３ｂ）を有している。

巻線タップ（３ａ）及び（３ｂ）のそれぞれに接触する
タップセレクタ（２ａ　）　、（２ｂ　）においてタッ
プセレクタ（２ａ）はサイリスク（１ａ）及び（１ｂ）
の逆並列接続の一端に接続されており、またタップセレ
クタ（２ｂ）はサイリスタ（１ｃ）及び（１ｄ）の逆並
列接続の一端に接続されている。サイリスク（ｌａ）、
（ｌｂ）の逆並列接続の他端及びサイリスク（ｌｃ）（
ｌｄ）の逆並列接続の他端は共通に接続され電流検出器
（６）を経て負荷（７）に接続されている。またＸｌ（
７）に印加される電圧を検出するＦＴなどの電圧検出器
（５）が負荷（７）の両端に接続されている。

電圧検出器（５）及び電流検出器（６）の検出出力は点
逼論理回路（８）に入力されている０点上論理回路（８
）はタップ切換え時に操作されるタップセレクタ（図示
省略）の上昇又は下降によりそれそ°れ動作する上昇検
出接点（１０ａ）及び下降検出接点（ｌｌａ）を有して
いる０点弧論理回路（８）は電圧検出シ（５）及び電流
検出器（６）の出力に基づきサイリスタ（ｌａ　）−（
ｌｄ）の点弧を制御するための制御信号を点弧回路（９
）に与える。

この従来例の動作は次の通りである。なお電圧検出器（
５）及び電流検出器（６）にそれぞれ図の矢印（Ｖｐ）
及び（ＬＬ）で示す位相の電圧及び１！流が印加される
時のそれぞれの検出出力を正極方向とし、矢印（Ｖｐ）
及び（ｉＬ）と逆の方向の時は負極方向とする。

いまサイリスタ（ｌａ）　、　（ｌｂ）がオンであり１
巻線タップ（３ａ）を選択している時巻線タップ（３ａ
）から巻線タップ（３ｂ）へタップを下げるためには、
タップ下降検出接点（１，１ａ）をオンにし、電圧検出
器（５）と電流検出器（６）の各出力が逆極圧（第６図
のし１に示す時点）の時にサイリスタ（１ａ）、Ｏｂ）
、　（ＩＣ）及び（１ｄ）に点弧信号を与える。

第５図において、七１の時点に巻線タップ（３ａ）を選
択しているのでサイリスタ（１ａ）がオンであり。

電圧検出器（５）と電流検出器（６）の出力は逆極性に
なっている。この時点でサイリスタ（ｌｃ）に点弧信号
を与えると、タップ間電圧Ｖｓにより巻線タップ（３ｂ
）＋タップセレクタ（２ｂ）＋サイリスク（ＩＣ）＋サ
イリスタ（１ａ）＋タップセレクタ（２ａ）す巻線タッ
プ　（３ａ）の経路で循環電流が流れ、サイリスク　（
１ａ）には逆電圧が印加され電流は零になる。そしてこ
の逆電圧によりサイリスク（ｌａ　）はオフとなる。一
方サイリスク（ｌｃ）は導通状態が続き、サイリスク（
ｌａ）に代って負荷へ電流を供給することになる。この
後サイリスタ（ｌｃ）、　　（ｌｄ）に連続して点弧信
号を与えることにより、負荷電流は巻線タップ（３ｂ）
からサイリスク（ｌｃ）、　　（ｌｄ）を通して供給さ
れる。仮に電圧検出器 （５）と電流検出器（６）の出力が同極性であるし２時
点において巻線タップ（３ａ）から巻線タップ（３ｂ）
に切換えようとしてサイリスタ（１ｃ）に点弧信号を与
えても、サイリスク（１ａ）がオンになっているのでサ
イリスク（ＩＣ）はタップ間電圧により逆電圧が印加さ
れておりオンにならない、つまりタップ切換が出来ない
ことになる。またサイリスク（１ｄ）に点弧信号を与え
るとタップ間電圧Ｖｓにより巻線タップ（３ａ）→タッ
プセレクタ（２ａ）→サイリスク（１ａ）→サイリスク
（］ｄ）ラタップセレクタ（２ｂ）＋巻せんタップ（３
ｂ）の経路でタップ間短１．ａ電流が流れる。この電流
は定格電流の数１０倍にもなることがあり変圧器タップ
巻線を焼損するおそれがある。

また巻線タップ（３ｂ）から巻線タップ（３ａ）へタッ
プを上げる場合にはタップ上昇検出接点（１０ａ　）が
オンとなり、電圧検出器（５）及び電流検出器（６）の
出力が同極性の時（第６図のｔ２にます時点）に点弧回
路（９）へ点弧指令を出し、各サイリスクを点弧させる
。この場合は電圧検出器（５）と電流検出Ｗ（６）の出
力が′Ａ極性であるときにサイリスタ（ｌａ）　、　（
ｌｂ）を点弧しても上記と同様の動作となりタップ切換
できないのみならずタップ間短絡事故を生じる。したが
ってこの様な従来のタップ［７Ｊ換装置では電圧検出器
（５）と電流検出Ｄ　（６）の出力の極性に応じてサイ
リスタの点弧の制御をしなければならない。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の負荷時タップ切換装置は電圧検出器及び電流検出
器の出力の極性が特定の極性の時しかタップ切換ができ
ない、つまりタップ切換操作を開始してから所定のサイ
リスクが転流を完了するまでの時間に若干の余裕時間を
加えた期間中、電圧及び電流が所定の極性を推持する必
要がある。従って第３図に示すようにス宵電流に高調波
成分が：ｉ畳して（ｉＬ２）に示すような波形になった
場合には次のようになる。すなわちもし高調波成分がな
い場合には電圧及び電流の極性が互いに逆極性である時
点（ｔ３）から（Ｌ４）までの期間において、高調波成
分があるために電流の極性が逆転して同雀性となる。そ
のためタップ下降の切換ができない、また時点くシ、）
から（ｔ、）までの間は本来同玉性であるにもう島かわ
らず高調波成分により異極性になり、タップ上昇の切換
ができない、また場合によっては短絡を生じるなどの問
題点があった。この発明は負荷電流に高調波成分が重畳
されている場合でもタップ切換ができる負荷時タップ切
換装置を提供することを目的としている。

ｃ問題点を解決するための手段］ この発明の負有時タップ切換装置は電流検出器の検出出
力を論理回路に入力して演算し、その周期が所定の値以
下の場合にはサイリスタの点弧回路に一時的に点弧信号
が入力しないようにｆｆ１ＩＪ御し、サイリスクに並列
に接続された非線抵抗要素の両端の電圧を検出する電圧
検出手段の検出出力にもとすき前記点弧［ｉｌｏ　ＩＩ
に点弧信号を入力するようにしている。

［作用］ 負荷電流に高調波が含まれているときはサイリスタの点
弧はサイリスクに並列に接続された非線形抵抗要素の両
端の電圧にもとづき１制御される。

「実施例」 第１図にこの発明による負荷時タップ切換装置の実施例
を示す０図において、タップ巻線（４）は巻線タップ（
３ａ）及び（３１）　’）を有している０巻線タップ（
３ａ）に接触するタップセレクタ（２ａ）はサイリスク
（１ａ）及び（１ｂ）の組の逆並列接続の一端に接続さ
れている。また巻線タップ（３ｂ）に接触するタップセ
レクタ（２ｂ）はサイリスタ（１ｃ）及び（ｌｄ）の組
の逆並列接続の一端に接続されている。サイリスク（ｌ
ａ）、　　（ｌｂ）、　（ＩＣ）及び（１ｄ）の他端は
共通に接続され電流検出器（６）を経て負荷（１６）の
一端へ接続されている。

負荷（１６）の他端はタップ巻！９１　（４）の端子（
３Ｃ）に接続されている。負荷（１６）に印加される電
圧を検出するための電圧検出器（５）は電流検出器（６
）の入力端と端子（３Ｃ）間に接続されている。論理回
路（１３）は電流検出１３　（５）の検出出力を受けて
、その電流波形の周期を演算し、その周期があらかじめ
設定されたタップ切換に必要な所定時間より短い場合に
はスイッチ（１４）を開にするための信号をスイッチ駆
動器！！（１５）に出力する。また所定時間より長い場
合にはスイッチ（１４）を閉にするための信号をスイッ
チ駆動回路（１５）に出力する０点弧回路（９）はスイ
ッチ（１４）が閉のとき点弧論理回路（８）からの点弧
出力をうけてサイリスタ（１ａ）、　（ｌｂ）、　（ｌ
ｃ）及び（］ｄ）に点弧信号を与える。またスイッチ（
１４）が開の時は点弧回路（９）の入力信号がなくなる
のでサイリスクはすべてオフとなる。サイリスク（ｌａ
）には並列に非線形抵抗要素（１２）が接続されている
。非線形抵抗要素（１２）には並列にその両端の電圧を
検出するための他の電圧検出器（］７）が接続されてい
る。この電圧検出器（１７）は非線形抵抗要素（１２）
の両端の電圧がそのｆｌｉｌｌ限電圧を超電圧非線抵抗
要素 を出力するように構成されており、その出力は論理回路
（１３）に印加される。

次にこの実施例の動作を説明する。第３図に示す波形図
において、電圧（ＶＬ）に対して位相差を有する電流（
ｉＬ２）は一点鎖線で表された基本波に負荷（１６）で
生じた高調波電流が重畳されて電流（ｉＬ２）で示す波
形となっている。第２図に非線形抵抗要素（１２）の電
圧−電流特性を示す、この非線形抵抗要素（１２）はサ
イリスク（ｌａ）及び（ｌｂ）の保護を兼ねている。電
圧（Ｖ、）はタップ間電圧のピーク値であり制限電圧（
ｖ２）より小さな値に選定されている。また、この電圧
（Ｖ＠）が非線形抵抗要素（１２）に印加されたときに
流れる電流（ＩＩ）は極めて小さく零とみなすことがで
きる。制＠電圧（ｖ２）はサイリスク（１ａ）及び（ｌ
ｂ）の逆耐電圧より低くかつｊｔｇ（１６）の印加電圧
（Ｖ　ｐ）の６−７％になるように選定されている。

第１図において、巻線タップ（３ａ）がタップセレクタ
（２ａ）に、巻線タップ（３ｂ）がタップセンフタ（２
ｂ）に接続されており、サイリスタ（ｌａ）及び（ｌｂ
）が点弧されており、　（１ｃ）及び（１ｄ）が非点弧
状態とすると、電流はタップ巻線タップ（３ａ）−タッ
プセンフタ（２ｂ）−サイリスタ（１ａ）及び（１１３
）−具有（１６）の経路で流れる。

巻線タップ（３ａ）から（３ａ）へタップ下降切換を行
う場合には、下降切換操作により第４図の時刻（ｔｄ）
で下降検出接点（ｌｌａ）及び　（１１１））が閉とな
る。このとき電流検出器（６）の検出出力が第３図に示
すように高調波を・さんでおり、時刻（Ｌ３）から（ｔ
４）までの間の所定の時間一定の位相を維持しない場合
には、論理回路（１３）はスイッチ駆動回路（１５）に
信号を出力してスイッチ（１４）を時刻（Ｔｂ）で開に
する。その結果サイリスク（１ａ）及び（ｌｂ）はゲー
ト信号がなくなるため次の電流が零になる時刻（ｔ　Ｃ
）で消弧する。

またサイリスク（１ｃ）及び（１ｄ）はまだ点弧されで
おらず、従って全サイリスクがオフとなる。

そのため変圧器巻線（４）の電圧が非線形抵抗要素（１
２）の両端に印加される。そしてその電７王が第２ズに
示す非線形抵抗要素（１２）の制限電圧（Ｖ２）に遠す
ると非線形抵抗要素（１２）が作１１Ｊ　Ｌ負荷電流は
非線形抵抗要素（１２）を経て流れる。一方時刻（ｔ　
ｂ）で論理回路（１３）の出力信号をうけた点弧論理回
路（８）はサイリスタ　　（１ｃ）及び（１ｄ）の点弧
信号を発生する。そして電圧検出ａ！（１７）の検出信
号が論理回路（１３）に人力さ往所定時間後の時刻（ｔ
　ｄ）にスイッチ　（１４）が閉になると、点弧論理回
路（８）の点弧信号が勺′イリスタ（ＩＣ）及び（ｌｄ
）に印加され両廿イリスクはオンとなる。その結果、負
荷電流の経路はＪｌ：線形抵抗要素（１２）からサイリ
スク（ＩＣ）及び（１ｄ）へ移行し、巻線タップ（３日
）から巻線タップ（３ｂ）へのタップ切換が完了する。

また巻線タップ（３１））から（３８）への上昇切換の
場合も前記と同様の過程により行うことができる。

前記実施例では非線形抵抗要素（１２）をサイリスタ　
（１ａ）及び（ｌｂ）に並列に接続したが、サイリスタ
（ｌｃ）、及び（ｌｄ）に並列に接続してもよくまた両
方に接続してもよい、また電圧検出器（６）は巻線タッ
プ（３ａ）及び（３ｂ）間に接続してもよい。

〔発明の効果コ この発明によれば、ｆ４．荷電流が高調波を含んでいる
ため正常な正弦波波形でない場合でも負荷時タップ切換
をｒ４実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す負荷時タップ切り換え
装置の回路図、第２図はこの実施例に用いる非線形抵抗
要素の電圧−電流特性を示す図、第３図は電源電圧の波
形及び高調波が重畳した負荷電流を示す波形図、第４図
はこの実施例の動作を示すタイミングチャート、第５図
は従来の例を示す回路図、第６図は高調波を含まない場
合の電圧及び電流の波形を示す。 ｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄ：　　・す゛イリスタ２ａ、２
ｂ：　　　　　　　　　タップセンフタ３ａ、、３ｂ：
　　　　　　　　　巻線タップ５：　　　　　　　　　
　　＠圧検山田６：　　　　　　　　　　　　電流検出
器８：　　　　　　　　　　　点弧論理回路９：　　　
　　　　　　　　点弧回路 １２：　　　　　　　　　　　　非線形抵抗要素１７：
　　　　　　　　　　　　電圧検出器なお各図中同一符
号は同一または相当部分を示す。 代理人　　大　岩　ｔｔ！　　雄 １　アイｌコスタ　　　　１０５リプニ昇撞を穐舎２：
９・リプπレフＪ３　１１　タ・ワプΣ降険出普点３　
％線タリプ　　　　１２゛仲舷祇坑琴危４：安圧器薬１
Ａ　　　　１３　論鯉Ｅ路５：　ｔシ険土器　　　　】
４；又イ・・７テ５：ｉ１斤噴出器　　　　１５：スイ
・ワ手に畳カロ路８：１宕、＄論６寄　　１６；貴石 ９：点弧立賂　　　　１７：電迂亨已訛第２図 電 １　　　　　　第３図 ｔ３ｔ４ｔｓ　ｔｓ 第４図 ？ａ　　　ｔｂｔｃ’ｄ 第　５　図 ：ｑ ｓ６図 １２１＋ 手続補正書（自発） ２、発明の名称 負荷時タップ切換装置 ３、補正をする者 代表者志岐守哉 ４、代理人 Ｊ：３：３ ６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明〇−ちよび°口らの簡単な説
明噸。 ６ｏ　　補正の内容 （１ン明細会第４頁第１θ行の「ｌこ点弧洛柑を与える
。」を「の点弧制御が行なわれる。」に１正する。 （２）同第６頁第１８行の１巻せんタップ」を「巻線タ
ップ」Ｃζｎ正する。 （８）同第６頁第６行のｒ　ｔ、　＋こまず時点）」を
ｒｔ。 に示す時点）」に訂正する。 （４）１１８頁第７行の「を点弧させる。」を「が制御
される。」に訂正する。 （６２同第８頁第１１行の「タップ巻線Ｊを「変圧四巻
蛛」に訂正する。 （６ン同第９頁第１行の「タップ巻線」を「皮圧器巻線
」に訂正する。 （７）同第１１頁紀６行の「タップ」を削除する。 Ｃ８コ１ｉ４ｆＪｊｌ１頁第９行のｒ　（８ａ）から（
８ａ）　Ｊを（８ａ）から（８ｂ）　Ｊに訂正する。 （９２同第１１頁第１１行０ｒ（ｔｄ）Ｊをｒ（ｔａ）
Ｊ　　にｄ」正する。 ζ１０３同第１２頁第１０行の「機α力」を「器Ｑ７１
　ｊに訂正する。 （１１）同第１３頁第１２行の「切り換え」を「切換」
に訂正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも２個の巻線タップのそれぞれに接触し
   ている少なくとも２個のタップセレクタ、各端が共通に
   接続された少なくとも２組の逆並列接続されたサイリス
   タであってその各組一方の共通接続端が前記少なくとも
   ２個のタップセレクタにそれぞれ接続された接続体、 サイリスタの共通に接続された他方の共通接続端と負荷
   間に接続された電流検出器、 サイリスタの共通に接続された他方の共通接続端と変圧
   器巻線の他端間に接続された第１の電圧検出器、サイリ
   スタの点弧を制御する点弧回路、 電流検出器及び電圧検出器の出力を受けて点弧回路へ点
   弧信号を出力する点弧論理回路、 サイリスタの少くとも１つに並列に接続された非線形抵
   抗要素、非線形抵抗要素に接続された第２の電圧検出器
   、及び 電流検出器及び第１の電圧検出器の出力を受けて、電圧
   及び電流の位相があらかじめ定められた時間中所定の位
   相関係を維持しないとさは点弧論理回路の点弧信号が点
   弧回路に入力されないようにする第１の制御手段及び第
   ２の電圧検出器の検出信号にもとづき第１の制御手段の
   動作後の所定時間後に点弧論理回路の点弧信号が点弧回
   路に入力されるようにする第２の制御手段を有する論理
   回路 を有する負荷時タップ切換装置。