JP2000125473A

JP2000125473A - 電力調整装置及びその装置の制御方法

Info

Publication number: JP2000125473A
Application number: JP10296416A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Noro; 康宏野呂
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-10-19
Filing date: 1998-10-19
Publication date: 2000-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】装置自身のコストおよび設置スペースの削減
する。【解決手段】電力調整装置５は、１２０°位相が異な
る各相ｕ，ｖ，ｗに対応してそれぞれ設ける３つの鉄心
に巻回される励磁巻線５１ｕ，５２ｖ，５３ｗの一方端
を結線して中点を形成し、各励磁巻線５１ｕ，５２ｖ，
５３ｗの他方端ａ，ｂ，ｃを母線２のｕ，ｖ，ｗへ接続
し、各励磁巻線５１ｕ，５２ｖ，５３ｗの他方端ａ，
ｂ，ｃに対して各相に対して１２０°位相が遅れる鉄心
に巻回される第１調整巻線５４ｕ，５５ｖ，５６ｗを直
列接続し、端部ｄ，ｅ，ｆに、各相に対して１２０°位
相が進む鉄心に巻回される第２調整巻線５７ｕ，５８
ｖ，５９ｗを直列接続し、端部ｇ，ｈ，ｉを母線１の各
相ｕ，ｖ，ｗへ接続している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電力系統において
電力の潮流制御に用いられる電力調整装置及びその装置
の制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電力系統において潮流制御の目的
で移相器が用いられている。また、負荷端の電圧制御の
目的で変圧器のタップ制御が用いられる。これら潮流制
御により、特定の電力流通設備の過負荷を防止し、シス
テム全体での送電損失を最小とし、システム全体の最適
化を図ると共に、安定度を向上させ、負荷端での電圧を
一定に維持し、電力供給の信頼性の向上を得るようにし
ている。

【０００３】図２３は上記する移相器の一例を示すもの
である。

【０００４】図において、１、２は電力系統の母線、３
は調整用変圧器、４は直列変圧器であり、調整用変圧器
３は、各々同一の鉄心３１ａ，３２ａ，３３ａに巻かれ
た巻線３１ｂ，３１ｃ、巻線３２ｂ，３２ｃ、巻線３３
ｂ，３３ｃを有する変圧器３１、３２、３３から構成さ
れている。

【０００５】また、直列変圧器４は、各々同一の鉄心４
１ａ，４２ａ，４３ａに巻かれた巻線４１ｂ，４１ｃ、
巻線４２ｂ，４２ｃ、巻線４３ｂ，４３ｃを有する変圧
器４１、４２、４３から構成されている。

【０００６】調整用変圧器３と直列変圧器４を図示する
ように結線することにより、図２４に示すように、直列
変圧器４には、調整用変圧器３に電力系統の母線１から
印加される電圧ベクトルＡに対して直交する電圧ベクト
ルＢが印加されて、母線２側の電圧ベクトルＣが構成さ
れる。この結果、母線２の電圧位相は母線１の電圧位相
に対してベクトルＣで示すように位相が進むようにな
る。

【０００７】電力系統の潮流は、母線電圧の大きさ、母
線間の位相差、母線間のインピーダンスに大きく依存す
ることはよく知られた事実であり、上記する移相器はこ
れらの内、主に位相差を調整することにより潮流の大き
さを調整することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図２３及び
図２４に示す移相器は、調整用変圧器３と直列変圧器４
とが、別の鉄心に巻かれる構成であり、設置スペースや
コストの観点から最適な構成とは必ずしもいえない。

【０００９】すなわち、調整用変圧器３は、各相毎の鉄
心３１ａ，３２ａ，３３ａに対して巻線３１ｂ，３１
ｃ、巻線３２ｂ，３２ｃ、巻線３３ｂ，３３ｃとからな
っている。さらに、直列変圧器４は、調整用変圧器３と
全く別の各相毎の鉄心４１ａ，４２ａ，４３ａに対して
巻線４１ｂ，４１ｃ、巻線４２ｂ，４２ｃ、巻線４３
ｂ，４３ｃとからなっている。

【００１０】また、移相器のみでは、電力系統の潮流制
御のための電圧制御や無効電力制御が行えない。かかる
場合に、移相器による位相調整と変圧器のタップによる
電圧調整の両者を個々に設けた場合、設置スペース、コ
ストの観点から各々の機器は充分活用されているとはい
えず、改善の余地が大きい。

【００１１】そこで、本発明は、位相調整による有効電
力の調整機能に加え電圧調整機能を有すると共に、設置
スペースやコストの面で優れる電力調整装置及びその装
置の制御方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、母線
を異にする交流系統間に接続され、各相毎に設ける鉄心
に巻回された励磁巻線と位相調整用の調整巻線とを有す
るＹ結線接続による３相変圧器によって系統の間の通過
電力及び電圧を調整する電力調整装置であって、各相の
鉄心に巻回された励磁巻線の一方端を結合して中点を形
成すると共に、各自相の鉄心に対して１２０°位相が遅
れた他相の鉄心に巻回された各第１調整巻線と、各自相
の鉄心に対して１２０°位相が進んだ他相の鉄心に巻回
された各第２調整巻線と、各自相の励磁巻線の他方端と
直列接続した直列体を形成し、各自相の励磁巻線の他方
端を一方の系統へ接続し、直列体の端部を他方の系統へ
接続するようにしたものである。この手段によれば、各
相毎の鉄心に巻回された各他方端を一方の系統へ接続
し、この他方端と励磁巻線と各自相より１２０°位相が
進んだ他相の第２調整巻線と直列に接続し、さらに、各
自相より１２０°位相が遅れた他相の第２調整巻線とを
直列に接続して、端部を他方の系統へ接続するようにし
たので、系統間で電圧位相の差および電圧の大きさの差
を発生させることができ、これにより通過電力および電
圧を調整することができる。その上、従来に比べ設置ス
ペースとコストの削減が図れる。

【００１３】請求項２の発明は、母線を異にする交流系
統間に接続され、各相毎に設ける鉄心に巻回された励磁
巻線と位相調整用の調整巻線とを有するＹ結線接続によ
る３相変圧器によって系統間の通過電力及び電圧を調整
する電力調整装置であって、各相の鉄心に巻回された励
磁巻線の一方端を結合して中点を形成すると共に、励磁
巻線の他方端と各自相に対して１２０°位相が進んだ他
相の鉄心に巻回された各第１調整巻線とを直列接続して
一方の系統へ接続し、励磁巻線の他方端と各自相に対し
て１２０°位相が遅れた他相の鉄心に巻回された各第２
調整巻線とを直列接続して他方の系統へ接続するように
したものである。この手段によれば、各相毎の鉄心に巻
回された各励磁巻線と各自相に対して１２０°位相が進
んだ他相の鉄心に巻回された第１調整巻線とを直列に接
続して一方の系統へ接続し、各自相に対して１２０°位
相が遅れた他相の第２調整巻線と直列に接続して、他方
の系統へ接続するので、これらの系統間には電圧位相の
差および電圧の大きさの差を発生させることにより、通
過電力および電圧を調整することができる。その上、従
来に比べ設置スペースとコストの削減が図れる。

【００１４】請求項３の発明は、母線を異にする交流系
統間に接続され、各相毎に設ける鉄心に巻回された励磁
巻線と位相調整用の調整巻線とを有するＹ結線接続によ
る３相変圧器によって系統間の通過電力及び電圧を調整
する電力調整装置であって、各相の鉄心に巻回された励
磁巻線の一方端を結合して中点を形成すると共に、励磁
巻線の他方端を一方の系統へ接続し、励磁巻線の他方端
と各自相の鉄心に巻回された各第１調整巻線と各自相に
対して１２０°位相が進んだ他相の鉄心に巻回された各
第２調整巻線とを直列接続して他方の系統へ接続するよ
うにしたものである。この手段によれば、各相の鉄心に
巻回された各励磁巻線が一方の系統へ接続され各励磁巻
線の鉄心に巻回される各第１調整巻線と各自相に対して
１２０°位相が進む他相の鉄心に巻回される各第２調整
巻線とが直列接続されて他方の系統へ接続されるので、
系統間の電圧位相及び電圧を調整することができる。そ
の上、従来に比べ設置スペースとコストの削減が図れ
る。

【００１５】請求項４の発明は、母線を異にする交流系
統間に接続され、各相毎に設ける鉄心に巻回された励磁
巻線と位相調整用の調整巻線とを有するＹ結線接続によ
る３相変圧器によって系統間の通過電力及び電圧を調整
する電力調整装置であって、各相の鉄心に巻回された励
磁巻線の一方端を結合して中点を形成すると共に、各相
の鉄心に巻回される励磁巻線に設ける所定のタップから
延設して一方の系統へ接続し、励磁巻線の他方端と各自
相に対して位相が１２０°進んだ他相の鉄心に巻回され
る調整巻線、あるいは、各自相に対して位相が１２０°
遅れた他相の調整巻線とを直列接続して他方の系統へ接
続するようにしたものである。この手段によれば、各励
磁巻線に設けられるタップからの線が一方の系統へ接続
される一方、各励磁巻線と各自相に対して位相が進んだ
他相の鉄心に巻回される調整巻線、あるいは、各自相に
対して位相が遅れた他相の調整巻線とを直列接続して他
方の系統へ接続するので、系統間の電圧位相及び電圧の
大きさ可変とでき、通過電力量及び電圧を調整すること
ができる。その上、従来に比べ設置スペースとコストの
削減が図れる。

【００１６】請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４
記載のいずれかの電力調整装置において、各調整巻線
は、それぞれ複数の巻線とこれら巻線を任意に接続可能
とするスイッチとから構成し、一方の系統と他方の系統
間の電圧位相差及び電圧差を所望の値に可変可能とする
ようにしたものである。この手段によれば、各々の調整
巻線は、さらに小さな電圧を発生する複数の巻線及びこ
れらの巻線出力を選択するためのスイッチから構成さ
れ、スイッチの選択により系統間に発生させる電圧位相
の差および電圧の大きさの差を可変とし、これにより通
過電力調整量および電圧調整量を可変とすることができ
る。

【００１７】請求項６の発明は、請求項５記載のいずれ
かの電力調整装置において、各調整巻線は、それぞれ複
数のタップとこれらタップを任意に選択可能とするスイ
ッチで構成し、一方の系統と他方の系統間の電圧位相差
及び電圧差を所望の値に可変可能とするようにしたもの
である。この手段によれば、複数のタップとタップの出
力を選択するスイッチの選択により系統間に発生させる
電圧位相の差および電圧の大きさの差を可変とし、これ
により通過電力調整量および電圧調整量を可変とするこ
とができる。

【００１８】請求項７の発明は、請求項５記載のいずれ
かの電力調整装置において、各調整巻線は、それぞれ巻
線比が異なる複数のタップとこれらタップを任意に選択
可能とするスイッチで構成し、一方の系統と他方の系統
間の電圧位相差及び電圧差を所望の値に可変可能とする
ようにしたものである。この手段によれば、巻数比が異
なる複数のタップの入出力を選択するスイッチの選択に
より系統間に発生させる電圧位相の差および電圧の大き
さの差を可変とし、これにより通過電力調整量および電
圧を可変とすることができる。

【００１９】請求項８の発明は、請求項５記載の電力調
整装置において、各調整巻線は、それぞれ巻線比が異な
る複数の巻線とこれら巻線を任意に選択可能とするスイ
ッチで構成し、一方の系統と他方の系統間の電圧位相差
及び電圧差を所望の値に可変可能とするようにしたもの
である。この手段によれば、巻数比が異なる複数の巻線
の入出力を選択するブリッジ構成のスイッチの開閉によ
り系統間に発生させる電圧位相の差および電圧の大きさ
の差を可変とし、これにより通過電力調整量および電圧
調整量を可変とすることができる。

【００２０】請求項９の発明は、請求項５乃至請求項８
記載のいずれかの電力調整装置において、各調整巻線の
それぞれのスイッチは、全部、あるいは、一部を半導体
スイッチによって構成し、一方の系統と他方の系統間の
電圧位相差及び電圧差を所望の値に可変可能とするよう
にしたものである。この手段によれば、調整用巻線を構
成するスイッチの一部または全部を半導体スイッチを用
いて構成するので、より高速に、系統間に発生させる電
圧位相の差および電圧の大きさの差を可変とし、これに
より通過電力調整量および電圧調整量を可変とすること
ができる。また、機械的なスイッチでないので、信頼性
を向上させることができる。

【００２１】請求項１０の発明は、請求項１乃至請求項
３記載のいずれかの電力調整装置において、各励磁巻線
は、各相の励磁電圧を任意に可変可能とするタツプを有
するようにしたものである。この手段によれば、各相の
励磁電圧を可変とするので、請求項１の発明の作用に加
え、従来に比べ設置スペース及び装置のコストの削減を
一層図ることができる。

【００２２】請求項１１の発明は、請求項１乃至請求項
３記載のいずれかの電力調整装置において、各相の鉄心
に巻回される各励磁巻線は、各系統に対応させる一次励
磁巻線と二次励磁巻線とからなり、一次励磁巻線と二次
励磁巻線とは磁束を鎖交させると共に、各系統に対応す
る発生励磁電圧を異なるようにすることを特徴とする。
この手段によれば、請求項１の発明の作用に加え、各相
の励磁巻線を各系統に対応して別々の巻線としたので、
両系統間の絶縁がされる。

【００２３】請求項１２の発明は、母線を異にする交流
系統間に接続され、各相毎に設ける鉄心に巻回された励
磁巻線と、この励磁巻線に対して位相を調整可能とする
結線を行う調整巻線とを有する３相変圧器によって系統
の間の通過電力及び電圧を調整する電力調整装置の制御
方法であって、励磁巻線と調整巻線の双方、または、い
ずれか一方の巻線量を任意に可変可能として系統間の通
過電力及び電圧を所望の値に可変させるようにしたもの
である。この手段によれば、系統の状態に応じて通過電
力調整量及び電圧調整量を可変とする制御方法の実施が
でき、この制御方法を利用することにより、送電損失の
最小化や負荷端の電圧維持の面で、最適な運用を行うこ
とができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００２５】図１は、本発明の第１実施の形態を示す電
力調整装置の構成図であって、従来技術を示す図２３と
同一符号は、同一部分または相当部分を示している。

【００２６】図１において、母線１の各相ｕ，ｖ，ｗと
母線２の各相ｕ，ｖ，ｗに対して、これらの間に電力調
整装置５を接続して構成している。電力調整装置５は、
１２０°位相が異なる各相ｕ，ｖ，ｗに対応してそれぞ
れ設ける図示省略する３つの鉄心に巻回される励磁巻線
５１ｕ，５２ｖ，５３ｗの一方端を結線して中点Ｏを形
成している。

【００２７】そして、各励磁巻線５１ｕ，５２ｖ，５３
ｗの他方端ａ，ｂ，ｃを母線２のｕ，ｖ，ｗへ各接続
し、さらに、各励磁巻線５１ｕ，５２ｖ，５３ｗの他方
端ａ，ｂ，ｃに対して各相ｕ，ｖ，ｗに対して１２０°
位相が遅れる鉄心に巻回される第１調整巻線５４ｕ，５
５ｖ，５６ｗを直列接続し、端部ｄ，ｅ，ｆに、さら
に、各相ｕ，ｖ，ｗに対して１２０°位相が進む鉄心に
巻回される第２調整巻線５７ｕ，５８ｖ，５９ｗを直列
接続し、端部ｇ，ｈ，ｉを母線１の各相ｕ，ｖ，ｗへ接
続している。

【００２８】例えば、ｕ相について説明すると、ｕ相に
対応する図示しない鉄心には、励磁巻線５１ｕ（この添
字ｕはｕ相の鉄心に巻回された励磁巻線を意味する）が
巻回されて一端が中点Ｏへ接続し、他方端ａは、母線２
のｕへ接続している。

【００２９】そして、励磁巻線５１ｕの他方端ａには、
ｖ相の鉄心に巻回された第１調整巻線５５ｖ（この添字
ｖはｖ相の鉄心に巻回された第１調整巻線を意味する）
を直列接続している。さらに、上記第１調整巻線５５ｖ
の端部ｄには、ｗ相の鉄心に巻回された第２調整巻線５
９ｗ（この添字ｗは、ｗ相の鉄心に巻回される第２調整
巻線を意味する）を直列接続してその端部ｇを母線１の
ｕへ接続している。このようにｕ相と同様の構成によっ
てｖ相，ｗ相につていも結線がされている。

【００３０】次に、直列に接続された巻線５１ｕ，５５
ｖ，５９ｗを例に動作を説明する。

【００３１】励磁巻線５１ｕには、母線２側の電圧がそ
のまま印加されており、これを図２に示すようにベクト
ルＤで示すものとする。巻線５５ｖは、励磁巻線５２ｖ
と同じ鉄心に巻かれており、図１の結線では、図２のベ
クトルＥで示すようにベクトルＤより６０°位相が進ん
だ電圧を発生している。

【００３２】さらに、巻線５９ｗは、励磁巻線５３ｗと
同じ鉄心に巻かれており、図１の結線では、図２のベク
トルＦで示すようにベクトルＤより１２０°位相が進ん
だ電圧を発生している。従って、巻線５１ｕ，５５ｖ，
５９ｗを直列に接続した母線１側には、ベクトルＧで示
すように、ベクトルＤと大きさはほぼ同一で、位相が進
んだ電圧が発生する。

【００３３】他の相ｖ，ｗについても、同様の作用によ
り、母線１側には母線２側より位相が進んだ電圧が発生
する。この結果、従来の技術で説明した移相器と同様、
母線１、母線２間に電圧位相差を発生することができ、
通過潮流を調整することができる。以上により、電力調
整装置５は移相器と同じ動作をする。

【００３４】なお、二つの調整用巻線の接続の極性を逆
向きにすれば、母線１側には母線２側より位相が遅れた
電圧が発生することは明らかである。

【００３５】また、調整用巻線５５ｖの接続の極性は図
１と同一にして、調整用巻線５９ｗの接続の極性のみを
逆向きにすると、巻線５１ｕ，５５ｖ，５９ｗを直列に
接続した母線１側には、図３に示すように、ベクトルＧ
で示すように、ベクトルＤと位相は同一で、大きさが大
きい電圧が発生する。この場合は、電力調整装置５は母
線１と母線２の間に電圧差を発生させるので、変圧器の
タップと同じ動作となる。さらに、双方の調整用巻線の
接続の極性を逆向きにすることにより、母線１側には母
線２側より同一の位相で大きさの小さい電圧を発生する
ことは明らかである。

【００３６】このように第１実施の形態によれば、各相
毎に各鉄心に巻かれた一つの励磁用巻線と二つの調整用
巻線を有する３相変圧器において、第１調整巻線は１２
０°位相が進んだ相の励磁巻線と直列に接続し、第２の
調整用巻線は１２０°位相が遅れた相の励磁巻線および
調整用巻線と直列に接続することにより、電力調整装置
の接続された母線間の位相または電圧を調整でき、通過
電力を調整するという効果を有する。また、本実施の形
態の電力調整装置は鉄心が各相毎に一つで済むため、装
置自身のコストおよび設置スペースの削減効果が期待で
きる。

【００３７】図４は、本発明の第２実施の形態であっ
て、第１実施の形態を示す図１と同一符号は、同一部分
または相当部分を示している。

【００３８】図４において、電力調整装置５は、１２０
°位相の異なる各相ｕ，ｖ，ｗに対応してそれぞれ設け
る図示省略する３つの鉄心に巻回される励磁巻線５１
ｕ，５２ｖ，５３ｗの一方端を結線して中点Ｏを形成し
ている。

【００３９】そして、各励磁巻線５１ｕ，５２ｖ，５３
ｗの他方端ａ，ｂ，ｃと各位相ｕ，ｖ，ｗに対して１２
０°位相が進む他相の鉄心に巻回される第１調整巻線５
７ｕ，５８ｖ，５９ｗを直列接続して端部ｄ，ｅ，ｆを
母線２のｕ，ｖ，ｗへ接続している。

【００４０】また、各励磁巻線５１ｕ，５２ｖ，５３ｗ
の前述した他方端ａ，ｂ，ｃと各位相ｕ，ｖ，ｗに対し
て位相が１２０°遅れる他相の鉄心に巻回される第２調
整巻線５４ｕ，５５ｖ，５６ｗとを直列接続してその端
部ｇ，ｈ，ｉを母線１のｕ，ｖ，ｗへ接続している。

【００４１】例えば、ｕ相について説明すると、ｕ相に
対応する図示しない鉄心には、励磁巻線５１ｕ（この添
字ｕはｕ相の鉄心に巻回された励磁巻線を意味する）が
巻回されて一方端が中点Ｏへ接続し、他方端ａはｗ相の
鉄心に巻回される第１調整巻線５９ｗ（この添字はｗ相
の鉄心に巻回された第１調整巻線を意味する）と直列接
続して、その端部ｄが母線２のｕへ接続している。ま
た、他方端ａは、ｖ相の鉄心に巻回される第２調整巻線
５５ｖ（この添字はｖ相の第２調整巻線を意味する）と
直列接続してその端部ｇが母線２のｖへ接続している。
このことは、ｕ相，ｗ相でも同様である。

【００４２】次に、母線１、２間に接続された巻線５１
ｕ，５５ｖ，５９ｗを例に動作を説明する。

【００４３】励磁巻線５１ｕに印加される電圧を図５の
ベクトルＤで示し、これを基準に説明する。巻線５５ｖ
は、励磁巻線５２ｖと同じ鉄心に巻かれており、図４の
結線では、図５のベクトルＥで示すようにベクトルＤよ
り６０°位相が進んだ電圧を発生している。

【００４４】さらに、巻線５９ｗは、励磁巻線５３ｗと
同じ鉄心に巻かれており、図４の結線では、図５のベク
トルＦで示すようにベクトルＤより６０°位相が遅れた
電圧を発生している。従って、巻線５１ｕ，５５ｖを直
列に接続した母線１側にはベクトルＧで示す電圧が発生
する。また、巻線５１ｕ，５９ｗを直列に接続した母線
２側には、ベクトルＫで示すようにベクトルＧと大きさ
はほぼ同一で、位相が遅れた電圧が発生する。

【００４５】他の相についても、同様の作用により、母
線１側には母線２側より位相が進んだ電圧が発生する。
この結果、従来の技術で説明した移相器と同様、母線
１、母線２間に電圧位相差を発生することができ、通過
潮流を調整することができる。以上により、電力調整装
置５は移相器と同じ動作をする。

【００４６】なお、二つの調整用巻線の接続の極性を逆
向きにすることにより、母線１側には母線２側より位相
が遅れた電圧が発生することは明らかである。

【００４７】また、調整用巻線５５ｖの接続の極性は図
４と同一にして、調整用巻線５９ｗの接続の極性を逆向
きにすると、巻線５１ｕ，５５ｖを直列に接続した母線
１側には、図６のベクトルＧに示すように、ベクトルＤ
より位相が進み大きさが大きい電圧が発生し、巻線５
１、５９を直列に接続した母線２側には、ベクトルＫで
示すように、ベクトルＤより位相が進み大きさが小さい
電圧が発生する。

【００４８】この場合は、母線１と母線２の間に電圧差
を発生させるので、電力調整装置５は変圧器のタップと
同じ動作となる。

【００４９】なお、双方の調整用巻線の接続の極性を逆
向きにすることにより、母線１側には母線２側より同一
の位相で大きさの小さい電圧を発生することは明らかで
ある。

【００５０】このように第２実施の形態によれば、各相
毎に一つの鉄心に巻かれた一つの励磁用巻線と二つの調
整用巻線を有する３相変圧器において、第１の調整用巻
線は１２０°位相が進んだ相の励磁巻線と直列に接続
し、第２の調整用巻線は１２０°位相が遅れた相の励磁
巻線と直列に接続することにより、電力調整装置の接続
された母線間の位相または電圧を調整でき、通過電力を
調整するという効果を有する。また、本実施の形態の電
力調整装置は鉄心が各相毎に一つで済むため、装置自身
のコストおよび設置スペースの削減効果が期待できる。

【００５１】図７は、本発明の第３実施の形態であっ
て、第１実施の形態を示す図１と同一符号は、同一部分
または相当部分を示している。

【００５２】図７において、電力調整装置５は、１２０
°位相の異なる各相ｕ，ｖ，ｗに対応してそれぞれ設け
る図示省略する３つの鉄心に巻回される励磁巻線６１
ｕ，６２ｖ，６３ｗの一方端を結線して中点Ｏを形成し
ている。

【００５３】そして、各励磁巻線６１ｕ，６２ｖ，６３
ｗの他方端ａ，ｂ，ｃと母線２のｕ，ｖ，ｗへ接続して
いる。

【００５４】また、各励磁巻線６１ｕ，６２ｖ，６３ｗ
の前述した他方端ａ，ｂ，ｃと自相の鉄心に巻回される
同相となる第１調整巻線６４ｕ，６５ｖ，６６ｗとを直
列接続してその端部ｄ，ｅ，ｆと、さらに、各相ｕ，
ｖ，ｗに対して位相が１２０°進む他相の鉄心に巻回さ
れる第２調整巻線６７ｕ，６８ｖ，６９ｗとを直列接続
してその端部ｇ，ｈ，ｉを母線１のｕ，ｖ，ｗへ接続し
ている。

【００５５】例えば、ｕ相について説明すると、ｕ相に
対応する図示しない鉄心には、励磁巻線６１ｕ（この添
字ｕはｕ相の鉄心に巻回された励磁巻線を意味する）が
巻回されて一方端が中点Ｏへ接続し、他方端ａは母線２
のｕ，ｖ，ｗへ接続している。そして、他方端ａと同相
である同じ鉄心に巻回される第１調整巻線６４ｕ（この
添字ｕはｕ相の鉄心に巻回された第１調整巻線を意味す
る）と直列接続して、その端部ｄとｗ相の鉄心に巻回さ
れる第２調整巻線６９ｗ（この添字ｗはｗ相の第２調整
巻線を意味する）と直列接続してその端部ｇが母線２の
ｕへ接続している。このことは、ｕ相，ｗ相でも同様で
ある。

【００５６】次に、母線１、２間に接続された巻線６１
ｕ，６４ｖ，６９ｗを例に動作を説明する。

【００５７】励磁巻線６１ｕに印加される母線２側の電
圧を図８のベクトルＤで示し、これを基準に説明する。
調整用巻線６４ｖは、励磁巻線６１ｕと同じ鉄心に巻か
れており、図７の結線では、図８のベクトルＥで示すよ
うにベクトルＤと同相の電圧を発生している。

【００５８】さらに、調整用巻線６９ｗは、励磁巻線６
３ｗと同じ鉄心に巻かれており、図７の結線では、図８
のベクトルＦで示すようにベクトルＤより１２０°位相
が進んだ電圧を発生している。従って、巻線６１ｕ，６
４ｖ，６９ｗを直列に接続した母線１側にはベクトルＧ
で示すようにベクトルＤと大きさはほぼ同一で、位相が
進んだ電圧が発生する。他の相についても、同様の作用
により、母線１側には母線２側より位相が進んだ電圧が
発生する。

【００５９】これにより、従来の技術で説明した移相器
と同様、母線１、母線２間に電圧位相差を発生すること
ができ、通過潮流を調整することができる。以上によ
り、電力調整装置５は移相器と同じ動作をする。

【００６０】なお、二つの調整用巻線の接続の極性を逆
向きにすることにより、母線１側には母線２側より位相
が遅れた電圧が発生することは明らかである。

【００６１】また、調整用巻線６９ｗは直列に接続せず
に、調整用巻線６４ｗのみ励磁用巻線６１ｕと直列に接
続すると、図９に示すように、巻線６１ｕ，６４ｖを直
列に接続した母線１側には、ベクトルＧで示すように、
ベクトルＤと同相で大きさが大きい電圧が発生する。こ
の場合は、電力調整装置５は変圧器のタップと同じ動作
となる。

【００６２】なお、調整用巻線６４ｕの接続の極性を逆
向きにすることにより、母線１側には母線２側と同位相
で大きさの小さい電圧を発生することは明らかである。

【００６３】このように第３実施の形態によれば、各相
毎に一つの鉄心に巻かれた一つの励磁用巻線と二つの調
整用巻線を有する３相変圧器において、第１の調整用巻
線は自相の励磁用巻線と直列に接続し、第２の調整用巻
線は１２０°位相が遅れた相の励磁用巻線および調整用
巻線と直列に接続することにより、電力調整装置の接続
された母線間の位相または電圧を調整でき、通過電力を
調整するという効果を有する。また、本実施の形態の電
力調整装置は鉄心が各相毎に一つで済むため、装置自身
のコストおよび設置スペースの削減効果が期待できる。

【００６４】図１０は、本発明の第４実施の形態であっ
て、第１実施の形態を示す図１と同一符号は、同一部分
または相当部分を示している。

【００６５】図１０において、電力調整装置５は、１２
０°位相の異なる各相ｕ，ｖ，ｗに対応してそれぞれ設
ける図示省略する３つの鉄心に巻回される励磁巻線６１
１ｕ，６２１ｖ，６３１ｗの一方端を結線して中点Ｏを
形成している。

【００６６】そして、各励磁巻線６１ｕ，６１ｖ，６１
ｗの所定位置にタップａ，ｂ，ｃを有し、タップａ，
ｂ，ｃから母線２のｕ，ｖ，ｗへ接続している。

【００６７】また、各励磁巻線６１１ｕ，６２１ｖ，６
３１ｗの他方端ｄ，ｅ，ｆと各位相ｕ，ｖ，ｗに対して
位相が１２０°進む他相の鉄心に巻回される第１調整巻
線６７ｕ，６８ｖ，６９ｗとを直列接続してその端部
ｇ，ｈ，ｉを母線１のｕ，ｖ，ｗへ接続している。

【００６８】例えば、ｕ相について説明すると、ｕ相に
対応する図示しない鉄心には、励磁巻線６１１ｕ（この
添字ｕはｕ相の鉄心に巻回された励磁巻線を意味する）
が巻回されて一方端が中点Ｏへ接続し、励磁巻線６１１
ｕの所定位置のタップａが母線２のｕへ接続している。
励磁巻線６１１ｖの他方端ｄはｗ相の鉄心に巻回される
第１調整巻線６９ｗ（この添字はｗ相の鉄心に巻回され
た第１調整巻線を意味する）と直列接続して、その端部
ｇが母線１のｕへ接続している。

【００６９】次に、母線１、２間に接続された巻線６１
１ｕ、６９ｗを例に動作を説明する。

【００７０】励磁巻線６１１ｕのタップａ位置に印加さ
れる母線２側の電圧を図１１のベクトルＤで示し、これ
を基準に説明する。励磁巻線６１１ｕの端部には、図１
１のベクトルＥで示すようにベクトルＤと同相の電圧が
印加されている。

【００７１】さらに、調整用巻線６９ｗは、励磁巻線６
３１ｗと同じ鉄心に巻かれており、図１０の結線では、
図１１のベクトルＦで示すようにベクトルＤより１２０
°位相が進んだ電圧を発生している。従って、巻線６１
１ｕ、６９ｗを直列に接続した母線１側には、ベクトル
Ｇで示すようにベクトルＤより位相が進んだ電圧が発生
し、このときのベクトルの大きさは励磁用巻線のタップ
の大きさに依存する。すなわち、タップの位置を適切に
設定することにより、ベクトルＤの大きさとベクトルＧ
の大きさをほぼ同じに設定することも可能であるし、変
圧器と同じように定格電圧を変化させることも可能であ
る。

【００７２】他の相についても、同様の作用により、母
線１側には母線２側より位相が進んだ電圧が発生し、電
圧の大きさも変化する。以上により、電力調整装置５は
移相器および変圧器と同じ動作をする。

【００７３】なお、調整用巻線６９ｗの接続の極性を逆
向きにし、励磁用巻線６１１ｕのタップ位置を適切に設
定することにより、母線１側には母線２側より位相が遅
れた電圧が発生することは明らかである。

【００７４】このように第４実施の形態によれば、各相
毎に一つの鉄心に巻かれたタップを有する励磁用巻線と
調整用巻線を有する３相変圧器において、調整用巻線は
１２０°位相が遅れた相の励磁用巻線と直列に接続する
ことにより、電力調整装置の接続された母線間の位相お
よび電圧を調整でき、通過電力を調整するという効果を
有する。また、本実施の形態の電力調整装置は鉄心が各
相毎に一つで済むため、装置自身のコストおよび設置ス
ペースの削減効果が期待できる。

【００７５】図１２は、本発明の第５実施の形態を示す
電力調整装置の一部である調整用巻線の構成を示す図で
ある。

【００７６】第１実施の形態乃至第４実施の形態で述べ
た調整用巻線５４ｕ〜５９ｗおよび６４ｕ〜６９ｗは、
図１２に示すように、さらに小さな電圧を発生する複数
の巻線７およびこれらの巻線出力を選択するためのスイ
ッチ８から構成される。なお、図１２では、図１に対応
させている。

【００７７】スイッチ８の切り替えにより、巻線７ａ〜
７ｎの出力の組み合わせを選択することにより、調整用
巻線５４ｕの両端ｃ，ｆの発生電圧を可変とすることが
できる。この結果、母線１と母線２間の電圧位相差およ
び電圧差を可変とすることができ、通過電力調整量およ
び電圧調整量を可変とすることができる。

【００７８】このように第５実施の形態によれば、電力
系統の状態に応じて、電力調整装置５の通過電力調整量
および電圧調整量を可変とすることができ、送電損失最
小化や負荷端の電圧維持の面で、より、最適な運用を行
うことができる。

【００７９】図１３は、本発明の第６実施の形態を示す
電力調整装置の一部である調整用巻線の構成を示す図で
ある。

【００８０】第６実施の形態は、第１実施の形態乃至第
４実施の形態で述べた調整用巻線５４ｕ〜５９ｗおよび
６４ｕ〜６９ｗ等について、図１３に示すように、複数
のタップを有する巻線７１およびタップの出力を選択す
るためのスイッチ８１とから構成したものである。な
お、図１３では、図１に対応させている。

【００８１】この構成により、スイッチ８１を切り替え
ると、巻線７１の出力タップ７１ａ〜７１ｎの選択がさ
れ、調整用巻線５４ｕの発生電圧を可変とすることがで
きる。この結果、母線１と母線２間の電圧位相差および
電圧差を可変とすることができ、通過電力調整量および
電圧調整量を可変とすることができる。

【００８２】このように第６実施の形態によれば、電力
系統の状態に応じて、電力調整装置５の通過電力調整量
および電圧調整量を可変とすることができ、送電損失最
小化や負荷端の電圧維持の面で、より、最適な運用を行
うことができる。

【００８３】図１４は、本発明の第７実施の形態を示す
電力調整装置の一部である調整用巻線の構成を示す図で
ある。

【００８４】第７実施の形態は、第５実施の形態で述べ
た調整用巻線５４ｕ〜５９ｗおよび６４ｕ〜６９ｗにつ
いて、図１４に示すように、巻数比が異なる複数のタッ
プを有する巻線７２およびタップの出力を選択するため
のスイッチ８２とから構成したものである。

【００８５】ここで、巻線７２は、例えば、巻数比が
１：３：２となる部分巻線７２１、７２２、７２３から
構成され、スイッチ８２は、図１４に示すようにスイッ
チ８２１から８２６で構成・結線されている。

【００８６】この構成で、スイッチ８２の切り替える
と、巻線７２の出力タップが選択され、調整用巻線５４
ｕの発生電圧を可変とすることができる。例えば、スイ
ッチ８２１と８２３を閉じ、残りのスイッチは開放する
と、調整用巻線５４ｕでは部分巻線７２１の電圧のみ発
生する。この電圧の大きさを基準とする。次に、スイッ
チ８２４と８２６を閉じ、残りのスイッチは開放する
と、調整用巻線５４ｕでは部分巻線７２３の電圧のみ発
生する。この場合の電圧の大きさは基準に対して２倍と
なる。

【００８７】以下、同様にスイッチ８２１と８２６を閉
じ、残りのスイッチは開放すると、調整用巻線５４ｕで
は部分巻線７２１〜７２３の全ての電圧が発生し、この
場合の電圧の大きさは基準に対して６倍となる。

【００８８】以上のように、調整用巻線５４ｕの出力電
圧を可変とすることで、母線１と母線２間の電圧位相差
および電圧差を可変とすることができ、通過電力調整量
および電圧調整量を可変とすることができる。

【００８９】なお、図１５に示すように、二つのスイッ
チ８２７、８２８を追加することにより、逆方向の電圧
調整が可能となる。

【００９０】すなわち、スイッチ８２７、８２８を閉
じ、残りのスイッチは開放すると、調整用巻線５４ｕで
は部分巻線７２１〜７２３の全ての電圧が発生し、この
場合の電圧の大きさは基準に対して６倍となり、極性は
図１４の場合と逆方向となる。この結果、スイッチ８２
の選択で電圧の大きさを基準値から６倍の範囲で調整で
きる。

【００９１】このように第７実施の形態によれば、電力
系統の状態に応じて、電力調整装置５の通過電力調整量
および電圧調整量を可変とすることができ、送電損失最
小化や負荷端の電圧維持の面で、より、最適な運用を行
うことができる。また、調整用巻線は少ないタップ数で
細かい調整ができるようになり、構造が簡単になる。

【００９２】図１６は、本発明の第８実施の形態を示す
電力調整装置の一部である調整用巻線の構成を示す図で
ある。

【００９３】第８実施の形態は、第５実施の形態で述べ
た調整用巻線５４ｕ〜５９ｗおよび６４ｕ〜６９ｗ等に
ついて、図１６に示すように、巻数比が異なる複数の巻
線７３および巻線７３の入出力を選択するためのブリッ
ジ構成のスイッチ群８３から構成したものである。

【００９４】ここで、巻線７３は、例えば巻数比が１：
３：９となる部分巻線７３１、７３２、７３３から構成
され、スイッチ８３は図１６に示すようにスイッチ８３
１から８４２で構成・結線されている。

【００９５】この構成で、スイッチ８３の切り替えによ
り、巻線７３の入出力が選択され、調整用巻線５４ｕの
発生電圧を可変とすることができる。例えば、スイッチ
８３１と８３８〜８４２を閉じ、残りのスイッチは開放
すると、調整用巻線５４ｕでは部分巻線７３１の電圧の
み発生する。この電圧の大きさを基準とする。

【００９６】次に、スイッチ８３７と８３２〜８３６を
閉じ、残りのスイッチは開放すると、調整用巻線５４ｕ
では部分巻線７３１の電圧のみ発生する。この場合の電
圧の大きさは基準と同じであるが、逆極性となる。

【００９７】さらに、スイッチ８３１〜８３３と８４０
〜８４２を閉じ、残りのスイッチは開放すると、調整用
巻線５４ｕでは部分巻線７３２の電圧のみ発生する。こ
の電圧の大きさは基準に対して３倍となる。

【００９８】次に、スイッチ８３７と８３２、８３３お
よび８４０〜８４２を閉じ、残りのスイッチは開放する
と、調整用巻線５４ｕでは部分巻線７３１と７３２の電
圧が発生する。この場合の電圧の大きさは部分巻線７３
１が逆極性で基準と同じ、部分巻線７３２が基準の３倍
であるから、全体では基準の（−１＋３＝）２倍とな
る。

【００９９】以下、同様に、スイッチ８３１、８３８、
８３３、８４０、８３５、８４２を閉じ、残りのスイッ
チは開放すると、調整用巻線５４ｕでは部分巻線７３１
〜７３３の全ての電圧が発生し、この場合の電圧の大き
さは基準に対して（１＋３＋９＝）１３倍となる。

【０１００】本実施の形態では、調整用巻線５４ｕにお
いて、スイッチ８３の切替により、基準となる巻線７３
１の電圧の−１３倍から１３倍の範囲で電圧を調整でき
る。これにより、調整用巻線５４ｕの出力電圧を可変と
することで、母線１と母線２間の電圧位相差および電圧
差を可変とすることができ、通過電力調整量および電圧
調整量を可変とすることができる。

【０１０１】このように第８実施の形態によれば、電力
系統の状態に応じて、電力調整装置５の通過電力調整量
および電圧調整量を可変とすることができ、送電損失最
小化や負荷端の電圧維持の面で、より、最適な運用を行
うことができる。また、調整用巻線は少ない巻線数で細
かい調整ができるようになり、構造を簡単にすることが
できる。

【０１０２】図１７は、本発明の第９実施の形態を示す
電力調整装置の一部である調整用巻線を構成するスイッ
チの一部を示す図である。

【０１０３】第９実施の形態は、第５実施の形態乃至第
８実施の形態で述べた調整用巻線５４ｕ〜５９ｗおよび
６４ｕ〜６９ｗ等のスイッチ８、８１、８２、８３を半
導体スイッチを用いて構成したものである。なお、図１
７は図１６のスイッチ８３１、８３２、８３７、８３８
を逆方向で並列に接続した半導体スイッチ（サイリス
タ）９１〜９８で構成する例を示している。

【０１０４】この構成で、サイリスタ９１、９３のゲー
トにオン信号を与えることにより、スイッチ８３１は閉
状態となり、ゲート信号を停止することによりスイッチ
８３１は開状態となる。同様に他のスイッチ８３２、８
３７、８３８も構成するサイリスタのゲート信号によっ
て開閉状態を切り替えることができる。

【０１０５】これによって、第５実施の形態から第８実
施の形態のスイッチの全部または一部を半導体スイッチ
で置き換えても、同様の作用となる。この結果、母線１
と母線２間の電圧位相差および電圧差を可変とすること
ができ、通過電力調整量および電圧調整量を可変とする
ことができる。

【０１０６】このように第９実施の形態によれば、電力
系統の状態に応じて、電力調整装置５の通過電力調整量
および電圧調整量を可変とすることができ、送電損失の
最小化や負荷端の電圧維持の面で、より最適な運用を行
うことができる。また、半導体スイッチは機械式のスイ
ッチ等に比べて高速で動作することが可能であるため、
電力系統側の状態に応じて高速に通過電力調整量や電圧
調整量を可変とすることができる。

【０１０７】なお、図１７で示した半導体スイッチは、
サイリスタを用いているが、トランジスタやゲートター
ンオフサイリスタなど、スイッチング機能を持つ半導体
であれば、個々のスイッチ８３１、８３２、８３７、８
３８をそれぞれ適切な半導体スイッチに置き換える構成
で、本実施の形態と同一の作用、効果を得ることができ
る。

【０１０８】図１８は、本発明の第１０実施の形態を示
す電力調整装置の構成図であって、図１と同一の要素は
同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

【０１０９】図１８が図１と異なる点は、励磁用巻線５
１１ｕ，５２１ｖ，５３１ｗがタップを有し、２次（母
線２側）定格電圧が１次（母線１側）定格電圧と異なる
点である。

【０１１０】この構成は、電力調整装置５が変圧器と同
等の機能をさらに有し、母線１側と母線２側との間の電
圧の変圧作用が行われる。

【０１１１】このように第１０実施の形態によれば、第
１実施の形態の効果に加えて、変圧器の機能をさらに有
するため、装置自身のコストおよび設置スペースの一層
の削減効果が期待できる。

【０１１２】なお、本実施の形態は、第１実施の形態の
励磁用変圧器にタップを設ける例で説明したが、本発明
の第４実施の形態を除く第１実施の形態から第１０実施
の形態のいずれに適用しても、同一の作用・効果を有す
ることは明らかである。

【０１１３】図１９は、本発明の第１１実施の形態を示
す電力調整装置の構成図であって、図１と同一の要素は
同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

【０１１４】図１９が図１と異なる点は、２次巻線５１
２ｕ、５２２ｖ、５３２ｗが追加されており、２次（母
線２側）定格電圧が１次（母線１側）定格電圧と異なる
点である。

【０１１５】この構成で、電力調整装置５が変圧器と同
等の機能をさらに有し、母線１側と母線２側とで電圧の
変圧作用が行われる。

【０１１６】このように第１１実施の形態によれば、第
１実施の形態の効果に加えて、母線間を絶縁し、変圧器
の機能をさらに有するため、装置自身のコストおよび設
置スペースの一層の削減効果が期待できる。

【０１１７】なお、本実施の形態は、第１実施の形態の
励磁用変圧器に２次巻線を設ける例で説明したが、本発
明の第４実施の形態を除く第１実施の形態乃至第１０実
施の形態のいずれに適用しても、同一の作用・効果を有
することは明らかである。

【０１１８】図２０は、本発明の第１２実施の形態を示
す電力調整装置の制御方法を説明する図である。

【０１１９】第１２実施の形態は、第５実施の形態乃至
第９実施の形態で述べた調整用巻線５４ｕ〜５９ｗおよ
び６４ｕ〜６９ｗについて、電力調整装置の制御方法に
関するものである。

【０１２０】図２０において、ベクトルＤは母線２側の
電圧ベクトルでこれを基準とする。ベクトルＥ、Ｆはそ
れぞれ調整用巻線５５ｖ，５９ｗで発生する電圧ベクト
ルで、ベクトルＧは母線１側の電圧ベクトルである。

【０１２１】第５実施の形態から第９実施の形態で述べ
たように、調整用巻線の出力電圧はスイッチ８０〜８３
の切り替えにより、可変とすることができる。この変化
範囲は、調整用巻線５５ｖ、５９ｗの出力電圧ベクトル
Ｅ、Ｆの大きさが最小（零）の場合、ベクトルＧはベク
トルＤに一致する。

【０１２２】逆に、最大の場合、調整用巻線５５ｖで大
きさＨの電圧ベクトルＥを発生させ、調整用巻線５９ｗ
で大きさＪの電圧ベクトルＦを発生させると、ベクトル
Ｇは点Ｐを示す。ここで、ベクトルＥとベクトルＦの大
きさをそれぞれ可変とすることにより、領域１で示す菱
形で囲まれた任意の点をベクトルＧは発生することがで
きる。

【０１２３】同様に、調整用巻線５９ｗで発生する電圧
ベクトルＦの極性を逆向きにすることで領域IIで示した
菱形で囲まれた任意の点をベクトルＧは軌跡する。

【０１２４】また、調整用巻線５５ｕで発生する電圧ベ
クトルＥの極性を逆向きにすると、領域４で示した菱形
で囲まれた任意の点をベクトルＧは軌跡する。

【０１２５】また、調整用巻線５５ｖおよび５９ｗで発
生する電圧ベクトルＥ、Ｆの両者の極性を逆向きにする
と、領域IIIで示した菱形で囲まれた任意の点を、ベク
トルＧは軌跡する。

【０１２６】この結果、母線１と母線２間の電圧位相差
および電圧差を図中PQRSで囲まれた範囲で可変とするこ
とができ、通過電力調整量および電圧調整量を可変とす
ることができる。

【０１２７】このように第１２実施の形態によれば、電
力系統の状態に応じて、電力調整装置５の通過電力調整
量および電圧調整量を可変とすることができ、この制御
方法を利用することにより、送電損失の最小化や負荷端
の電圧維持の面で、最適な運用を行うことができる。

【０１２８】図２１は、本発明の第１２実施の形態の他
実施の形態を示す電力調整装置の制御方法を説明する図
である。

【０１２９】第５実施の形態乃至第９実施の形態で述べ
た調整用巻線５４ｕ〜５９ｗおよび６４ｕ〜６９ｗ等
は、各々複数の（タップを有する）巻線および巻線の出
力（またはタップ）を選択するためのスイッチから構成
され、電圧位相差および電圧差を可変とすることができ
るが、第２実施の形態の電力調整装置を例にこの制御方
法を説明する。

【０１３０】図２１において、ベクトルＤは励磁巻線５
１ｕの電圧ベクトルでこれを基準とする。ベクトルＥ、
Ｆはそれぞれ調整用巻線５５ｖ、５９ｗで発生する電圧
ベクトルで、ベクトルＧは母線１側の電圧ベクトル、ベ
クトルＫは母線２側の電圧ベクトルである。

【０１３１】この構成で、第５実施の形態乃至第９実施
の形態で述べたように、調整用巻線の出力電圧はスイッ
チ８０〜８３の切り替えにより、可変とすることができ
る。この変化範囲は、調整用巻線５５ｖ、５９ｗの出力
電圧ベクトルＥ、Ｆの大きさが最小（零）の場合、ベク
トルＧ、ＫはベクトルＤに一致する。

【０１３２】逆に、最大の場合、調整用巻線５５ｖで大
きさＨの電圧ベクトルＥを発生させ、調整用巻線５９ｗ
で大きさＪの電圧ベクトルＦを発生させると、ベクトル
Ｇは点Ｔを示し、ベクトルＫは点ｕを示すようになる。
ここで、ベクトルＥとベクトルＦの大きさをそれぞれ可
変とすると、ＯＴ上の任意の点をベクトルＧは発生し、
Ｏｕ上の任意の点をベクトルＫは軌跡することができ
る。

【０１３３】同様に、調整用巻線５９ｗで発生する電圧
ベクトルＦの極性を逆向きにすると、Ｏｗ上の任意の点
をベクトルＫは軌跡することができる。

【０１３４】また、調整用巻線５５ｖで発生する電圧ベ
クトルＥの極性を逆向きにすると、Ｏｖ上の任意の点を
ベクトルＧは軌跡することができる。

【０１３５】この結果、母線１と母線２間の電圧位相差
および電圧差を図中直線Ｔｖ上の任意の点と、直線ｕｗ
上の任意の点の差分で表される範囲で可変とすることが
でき、通過電力調整量および電圧調整量を可変とするこ
とができる。

【０１３６】このように本実施の形態によれば、電力系
統の状態に応じて、電力調整装置５の通過電力調整量お
よび電圧調整量を可変とする制御方法を提供することが
でき、この制御方法を利用することにより、送電損失最
小化や負荷端の電圧維持の面で、最適な運用を行うこと
ができる。

【０１３７】図２２は、本発明の第１２実施の形態の別
の他実施の形態を示す電力調整装置の制御方法を説明す
る図である。

【０１３８】第５実施の形態乃至第９実施の形態で述べ
た調整用巻線５４ｕ〜５９ｗおよび６４ｕ〜６９ｗは、
各々複数の（タップを有する）巻線および巻線の出力
（またはタップ）を選択するためのスイッチから構成さ
れ、電圧位相差および電圧差を可変とすることができる
が、第３実施の形態の電力調整装置を例にこの制御方法
を説明する。

【０１３９】図２２において、ベクトルＤは母線２側の
電圧ベクトルでこれを基準とする。ベクトルＥ、Ｆはそ
れぞれ調整用巻線６４ｕ、６９ｗで発生する電圧ベクト
ルで、ベクトルＧは母線１側の電圧ベクトルである。

【０１４０】この構成で、第５実施の形態乃至第９実施
の形態で述べたように、調整用巻線の出力電圧はスイッ
チ８０〜８３の切り替えにより、可変とすることができ
る。この変化範囲は、調整用巻線６４ｕ、６９ｗの出力
電圧ベクトルＥ、Ｆの大きさが最小（零）の場合、ベク
トルＧはベクトルＤに一致する。

【０１４１】逆に、最大の場合、調整用巻線６４ｕで大
きさＬの電圧ベクトルＥを発生させ、調整用巻線６９ｗ
で大きさＭの電圧ベクトルＦを発生させると、ベクトル
Ｇは点Ｐを示すようになる。ここで、ベクトルＥとベク
トルＦの大きさをそれぞれ可変とすると、領域１で示し
た四角形で囲まれた任意の点をベクトルＧは発生するこ
とができる。

【０１４２】同様に、調整用巻線６９ｗで発生する電圧
ベクトルＦの極性を逆向きにすると、領域IIで示した四
角形で囲まれた任意の点についてベクトルＧを軌跡させ
ることができる。

【０１４３】また、調整用巻線６４ｕで発生する電圧ベ
クトルＥの極性を逆向きにすると、領域４で示した四角
形で囲まれた任意の点についてベクトルＧを軌跡させる
ことができる。

【０１４４】また、調整用巻線６４ｕおよび６９ｗで発
生する電圧ベクトルＥ、Ｆの両者の極性を逆向きにする
と領域IIIで示した四角形で囲まれた任意の点について
ベクトルＧを発生することができる。

【０１４５】この結果、母線１と母線２間の電圧位相差
および電圧差を図中PQRSで囲まれた範囲で可変とするこ
とができ、通過電力調整量および電圧調整量を可変とす
ることができる。

【０１４６】このように本実施の形態によれば、電力系
統の状態に応じて、電力調整装置５の通過電力調整量お
よび電圧調整量を可変とする制御方法を実施することが
でき、この制御方法を利用することにより、送電損失の
最小化や負荷端の電圧維持の面で、最適な運用を行うこ
とができる。

【０１４７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、励
磁用巻線と調整用巻線が同一の鉄心に巻かれた３相変圧
器からなる電力調整装置において、接続された系統間の
位相または電圧を調整することができるので、通過電力
や電圧の調整により電力系統を構成する設備の過負荷を
防止することができ、送電損失を最小とすることがで
き、負荷端の電圧を一定に維持し、最適化運転、電力供
給の信頼性の向上に役立てることができる。また、従来
の移相器や変圧器のタップ制御を組み合わせたシステム
に比べて、装置自身のコストおよび設置スペースを削減
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態を示す電力調整装置の
構成図である。

【図２】図１の電力調整装置の第１の作用図である。

【図３】図１の電力調整装置の第２の作用図である。

【図４】本発明の第２実施の形態を示す電力調整装置の
構成図である。

【図５】図４の電力調整装置の第１の作用図である。

【図６】図４の電力調整装置の第２の作用図である。

【図７】本発明の第３実施の形態を示す電力調整装置の
構成図である。

【図８】図７の電力調整装置の第１の作用図である。

【図９】図７の電力調整装置の第２の作用図である。

【図１０】本発明の第４実施の形態を示す電力調整装置
の構成図である。

【図１１】図１０の電力調整装置の作用図である。

【図１２】本発明の第５実施の形態を示す電力調整装置
の一部である調整用巻線の構成図である。

【図１３】本発明の第６実施の形態を示す電力調整装置
の一部である調整用巻線の構成図である。

【図１４】本発明の第７実施の形態を示す電力調整装置
の一部である調整用巻線の構成図である。

【図１５】図１４の調整用巻線の他の構成図である。

【図１６】本発明の第８実施の形態を示す電力調整装置
の一部である調整用巻線の構成図である。

【図１７】本発明の第９実施の形態を示す半導体スイッ
チの構成図である。

【図１８】本発明の第１０実施の形態を示す電力調整装
置の構成図である。

【図１９】本発明の第１１実施の形態を示す電力調整装
置の構成図である。

【図２０】本発明の第１２実施の形態を示す図である。

【図２１】本発明の第１２実施の形態の他実施の形態を
示す図である。

【図２２】本発明の第１２実施の形態の別の他実施の形
態を示す図である。

【図２３】従来の移相器の構成図である。

【図２４】図２３の移相器の作用図である。

【符号の説明】

１，２電力系統の母線３調整用変圧器３１，３２，３３調整用変圧器の各相変圧器４直列変圧器４１，４２，４３直列変圧器の各相変圧器５，６電力調整装置５１，５２，５３，６１，６２，６３励磁用巻線５４，５５，５６，５７，５８，５９，６４，６５，６
６，６７，６８，６９調整用巻線５１１，５２１，５３１，６１１，６２１，６３１タ
ップ付き励磁用巻線５１２，５２２，５３２２次巻線７，７３分割された調整用巻線７１，７２タップ付き巻線７２１，７２２，７２３タップ付き巻線の各巻線７３１，７３２，７３３分割された調整用巻線の各巻
線８，８１，８２，８３選択スイッチ８２１〜８２８，８３１〜８４２スイッチ９１〜９８半導体スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】母線を異にする交流系統間に接続され、
各相毎に設ける鉄心に巻回された励磁巻線と位相調整用
の調整巻線とを有するＹ結線接続による３相変圧器によ
って系統の間の通過電力及び電圧を調整する電力調整装
置であって、各相の鉄心に巻回された励磁巻線の一方端を結合して中
点を形成すると共に、各自相の鉄心に対して１２０°位
相が遅れた他相の鉄心に巻回された各第１調整巻線と、
各自相の鉄心に対して１２０°位相が進んだ他相の鉄心
に巻回された各第２調整巻線と、前記各自相の励磁巻線
の他方端とを直列接続した直列体を形成し、各自相の励
磁巻線の前記他方端を一方の系統へ接続し、前記直列体
の端部を他方の系統へ接続することを特徴とする電力調
整装置。
【請求項２】母線を異にする交流系統間に接続され、
各相毎に設ける鉄心に巻回された励磁巻線と位相調整用
の調整巻線とを有するＹ結線接続による３相変圧器によ
って系統間の通過電力及び電圧を調整する電力調整装置
であって、各相の鉄心に巻回された励磁巻線の一方端を結合して中
点を形成すると共に、前記励磁巻線の他方端と各自相に
対して１２０°位相が進んだ他相の鉄心に巻回された各
第１調整巻線とを直列接続して一方の系統へ接続し、前
記励磁巻線の前記他方端と各自相に対して１２０°位相
が遅れた他相の鉄心に巻回された各第２調整巻線とを直
列接続して他方の系統へ接続することを特徴とする電力
調整装置。
【請求項３】母線を異にする交流系統間に接続され、
各相毎に設ける鉄心に巻回された励磁巻線と位相調整用
の調整巻線とを有するＹ結線接続による３相変圧器によ
って系統間の通過電力及び電圧を調整する電力調整装置
であって、各相の鉄心に巻回された励磁巻線の一方端を結合して中
点を形成すると共に、前記励磁巻線の他方端を一方の系
統へ接続し、前記励磁巻線の前記他方端と各自相の鉄心
に巻回された各第１調整巻線と各自相に対して１２０°
位相が進んだ他相の鉄心に巻回された各第２調整巻線と
を直列接続して他方の系統へ接続したことを特徴とする
電力調整装置。
【請求項４】母線を異にする交流系統間に接続され、
各相毎に設ける鉄心に巻回された励磁巻線と位相調整用
の調整巻線とを有するＹ結線接続による３相変圧器によ
って系統間の通過電力及び電圧を調整する電力調整装置
であって、各相の鉄心に巻回された励磁巻線の一方端を結合して中
点を形成すると共に、各相の鉄心に巻回される前記励磁
巻線に設ける所定のタップから延設して一方の系統へ接
続し、前記励磁巻線の他方端と各自相に対して位相が１
２０°進んだ他相の鉄心に巻回される調整巻線、あるい
は、各自相に対して位相が１２０°遅れた他相の調整巻
線とを直列接続して他方の系統へ接続することを特徴と
する電力調整装置。
【請求項５】前記各調整巻線は、それぞれ複数の巻線
とこれら巻線を任意に接続可能とするスイッチとから構
成し、一方の系統と他方の系統間の電圧位相差及び電圧
差を所望の値に可変可能とすることを特徴とする請求項
１乃至請求項４記載のいずれかの電力調整装置。
【請求項６】前記各調整巻線は、それぞれ複数のタッ
プとこれらタップを任意に選択可能とするスイッチで構
成し、一方の系統と他方の系統間の電圧位相差及び電圧
差を所望の値に可変可能とすることを特徴とする請求項
５記載のいずれかの電力調整装置。
【請求項７】前記各調整巻線は、それぞれ巻線比が異
なる複数のタップとこれらタップを任意に選択可能とす
るスイッチで構成し、一方の系統と他方の系統間の電圧
位相差及び電圧差を所望の値に可変可能とすることを特
徴とする請求項５記載のいずれかの電力調整装置。
【請求項８】前記各調整巻線は、それぞれ巻線比が異
なる複数の巻線とこれら巻線を任意に選択可能とするス
イッチで構成し、一方の系統と他方の系統間の電圧位相
差及び電圧差を所望の値に可変可能とすることを特徴と
する請求項５記載の電力調整装置。
【請求項９】前記各調整巻線のそれぞれのスイッチ
は、全部、あるいは、一部を半導体スイッチによって構
成し、一方の系統と他方の系統間の電圧位相差及び電圧
差を所望の値に可変可能とすることを特徴とする請求項
５乃至請求項８記載のいずれかの電力調整装置。
【請求項１０】前記各励磁巻線は、各相の励磁電圧を
任意に可変可能とするタツプを有することを特徴とする
請求項１乃至請求項３記載のいずれかの電力調整装置。
【請求項１１】前記各相の鉄心に巻回される前記各励
磁巻線は、各系統に対応させる一次励磁巻線と二次励磁
巻線とからなり、前記一次励磁巻線と前記二次励磁巻線
とは磁束を鎖交させると共に、各系統に対応する発生励
磁電圧を異なるようにすることを特徴とする請求項１乃
至請求項３記載のいずれかの電力調整装置。
【請求項１２】母線を異にする交流系統間に接続さ
れ、各相毎に設ける鉄心に巻回された励磁巻線と、この
励磁巻線に対して位相を調整可能とする結線を行う調整
巻線とを有する３相変圧器によって系統の間の通過電力
及び電圧を調整する電力調整装置の制御方法であって、前記励磁巻線と前記調整巻線の双方、または、いずれか
一方の巻線量を任意に可変可能として前記系統間の通過
電力及び電圧を所望の値に可変させることを特徴とする
電力調整装置の制御方法。