JP2003070251A - 電圧調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】構成が簡単で、高い電圧調整効果を得ること。 【解決手段】三相配電線ＵＶＷの各相にそれぞれ直列接
続された直列変圧器1〜3と、三相配電線ＵＶ相およびＶ
Ｗ相とそれぞれ並列にＶ結線接続されたタップ付並列変
圧器4,5と、各タップ付並列変圧器4,5のタップをそれぞ
れ切換えるサイリスタスイッチ6〜29とを備えて構成さ
れる電圧調整装置において、各タップ付並列変圧器4,5
にそれぞれ三次巻線37,38を備えてＶ相にてＶ結線接続
とし、三次巻線37,38のＵＶ相およびＶＷ相と並列に、
さらに三次巻線37,38のＷＵ相に、コンデンサ40,43,46
およびスイッチ39,42,45を直列に接続してなるコンデン
サ補償部41,44,47をそれぞれ接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、三相配電線の電圧
調整を行なう電圧調整装置に係り、特に構成が簡単で、
しかも力率の悪い負荷が入ったような場合にも高い電圧
調整効果が得られるようにした電圧調整装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】図１２は、この種の従来の電圧調整装置
の構成例を示す回路図である。

【０００３】図１２において、電圧調整装置は、三相配
電線ＵＶＷの各相にそれぞれ直列接続されたＵ相直列変
圧器１、Ｖ相直列変圧器２、Ｗ相直列変圧器３と、三相
配電線ＵＶ相およびＶＷ相とそれぞれ並列にＶ結線接続
されたＵＶ線間タップ付並列変圧器４、ＶＷ線間タップ
付並列変圧器５と、各タップ付並列変圧器４，５のタッ
プをそれぞれ切換えるサイリスタスイッチ（以下、単に
サイリスタと称する）６〜２９とから主回路が構成され
ており、さらに三相配電線の線間（図ではＵＶ線間）電
圧を検出する電圧検出器３０と、当該電圧検出器３０に
よる検出電圧に基づいて、サイリスタ６〜２９をオン・
オフ制御する制御回路３１とが備えられている。

【０００４】制御回路３１は、電圧指令値３２と、加算
器３３と、不感帯３４と、サイリスタ選択回路３５と、
ゲート回路３６とから構成されている。

【０００５】かかる構成の電圧調整装置の動作について
説明する。

【０００６】図１２において、電圧検出器３０で三相配
電線の線間電圧を検出し、この電圧検出値と電圧指令値
３２との差を、制御回路３１の加算器３３で演算して出
力する。

【０００７】不感帯３４では、加算器３３からの出力を
入力して、その入力信号が不感帯３４を超えた時に、出
力信号の変更を行なう。

【０００８】サイリスタ選択回路３５は、不感帯３４か
らの信号に応じて点弧すべきサイリスタ６〜２９の選択
を行ない、ゲート回路３６でサイリスタ６〜２９をオン
・オフする。

【０００９】ＵＶ線間タップ付並列変圧器４、およびＶ
Ｗ線間タップ付並列変圧器５は、それぞれ二次巻線に電
圧レベルの異なる出力タップが用意されており、サイリ
スタ６〜２９を介して直列変圧器１〜３の二次巻線と接
続される。

【００１０】このサイリスタ６〜２９を、制御回路３１
からのゲート信号でオン・オフ制御し、各タップ付並列
変圧器４，５の二次巻線から直列変圧器１〜３の二次巻
線に印可される電圧を切替える。

【００１１】直列変圧器１〜３の一次巻線は、三相配電
線と直列に接続されているので、直列変圧器１〜３の二
次巻線電圧を制御することにより、三相配電線の電圧調
整を行なうことができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の電圧調整装置においては、無効電力を補償する
機能を有していないことから、力率の悪い負荷が入った
ような場合に、十分な電圧調整効果が得られないことが
ある。

【００１３】本発明の目的は、構成が簡単で、しかも力
率の悪い負荷が入ったような場合にも高い電圧調整効果
を得ることが可能な電圧調整装置を提供することにあ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に対応する発明では、三相配電線ＵＶＷ
の各相にそれぞれ直列接続された直列変圧器と、三相配
電線ＵＶ相およびＶＷ相とそれぞれ並列にＶ結線接続さ
れたタップ付並列変圧器と、各タップ付並列変圧器のタ
ップをそれぞれ切換えるサイリスタスイッチとを備えて
構成される電圧調整装置において、各タップ付並列変圧
器にそれぞれ三次巻線を備えてＶ相にてＶ結線接続と
し、三次巻線のＵＶ相およびＶＷ相と並列に、さらに三
次巻線のＷＵ相に、コンデンサおよびスイッチを直列に
接続してなるコンデンサ補償部をそれぞれ接続してい
る。

【００１５】従って、請求項１に対応する発明の電圧調
整装置においては、各タップ付並列変圧器に三次巻線を
備えてＶ相にてＶ結線接続とし、三次巻線のＵＶ相およ
びＶＷ相と並列に、さらに三次巻線のＷＵ相に、コンデ
ンサおよびスイッチを直列に接続してなるコンデンサ補
償部を接続することにより、Ｖ結線変圧器の三次巻線を
利用して、無効電力補償を行なうことができ、簡単な構
成で電圧調整効果の高い電圧調整装置を実現することが
できる。

【００１６】また、請求項２に対応する発明では、上記
請求項１に対応する発明の電圧調整装置において、各コ
ンデンサ補償部のコンデンサとしては、複数台のコンデ
ンサを直列接続した構成とし、かつ当該それぞれのコン
デンサと並列にスイッチを接続している。

【００１７】従って、請求項２に対応する発明の電圧調
整装置においては、各コンデンサ補償部のコンデンサ
を、複数台のコンデンサを直列接続した構成とし、それ
ぞれのコンデンサと並列にスイッチを接続することによ
り、コンデンサ補償部のコンデンサ容量が変化して、段
階的な無効電力の調整を行なうことができ、簡単な構成
で電圧調整効果の高い電圧調整装置を実現することがで
きる。

【００１８】さらに、請求項３に対応する発明では、請
求項１に対応する発明の電圧調整装置において、各タッ
プ付並列変圧器の三次巻線としては、複数のタップを有
し、かつコンデンサ補償部とタップとの接続をそれぞれ
切替えるスイッチを備えている。

【００１９】従って、請求項３に対応する発明の電圧調
整装置においては、各タップ付並列変圧器の三次巻線は
複数のタップを有し、コンデンサ補償部とタップとの接
続をスイッチで切替えることにより、スイッチの切替え
によって、段階的な無効電力の調整を行なうことがで
き、簡単な構成で電圧調整効果の高い電圧調整装置を実
現することができる。

【００２０】また、請求項４に対応する発明では、上記
請求項１に対応する発明の電圧調整装置において、各コ
ンデンサ補償部と並列に、リアクトルおよびスイッチを
直列に接続してなるリアクトル補償部をそれぞれ接続し
ている。

【００２１】従って、請求項４に対応する発明の電圧調
整装置においては、各コンデンサ補償部と並列に、リア
クトルおよびスイッチを直列に接続してなるリアクトル
補償部を接続することにより、コンデンサ補償部とリア
クトル補償部とを組合せて制御することで、連続的な無
効電力の調整を行なうことができ、簡単な構成で電圧調
整効果の高い電圧調整装置を実現することができる。

【００２２】さらに、請求項５に対応する発明では、上
記請求項１乃至請求項４のいずれか１項に対応する発明
の電圧調整装置において、各スイッチとしては、サイリ
スタにより構成している。

【００２３】従って、請求項５に対応する発明の電圧調
整装置においては、各スイッチをサイリスタで構成する
ことにより、投入開放に要する時間を短縮することがで
き、高速な無効電力の調整を行なうことができ、また機
械接点がなくなることから、接点の寿命を考慮する必要
がなくなり、保守管理を軽減することができる。

【００２４】一方、請求項６に対応する発明では、上記
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に対応する発明の
電圧調整装置において、三相配電線の電圧を検出し、当
該検出電圧に基づいて各タップ付並列変圧器のタップ切
換えと各コンデンサ補償部のスイッチ切替えとにより電
圧制御を行なうようにしている。

【００２５】従って、請求項６に対応する発明の電圧調
整装置においては、三相配電線の電圧に基づいて、各タ
ップ付並列変圧器のタップ切換えと各コンデンサ補償部
のスイッチ切替えとによって電圧制御を行なうことによ
り、電圧レベルによるコンデンサ補償部の制御を行なう
ことができ、三相配電線の電圧を目的の電圧範囲に維持
することができる。

【００２６】また、請求項７に対応する発明では、上記
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に対応する発明の
電圧調整装置において、三相配電線の電圧を検出し、当
該検出電圧に基づいて各タップ付並列変圧器のタップ切
換えを行ない、三相配電線の無効電力を検出し、当該無
効電力が設定値以上である場合に各コンデンサ補償部の
スイッチ切替えにより無効電力制御を行なうようにして
いる。

【００２７】従って、請求項７に対応する発明の電圧調
整装置においては、三相配電線の電圧に基づいて各タッ
プ付並列変圧器のタップ切換えを行ない、三相配電線の
無効電力が設定値以上である場合に各コンデンサ補償部
のスイッチ切替えにより無効電力制御を行なうことによ
り、無効電力レベルによるコンデンサ補償部の制御を行
なうことができ、無効電力を調整することで配電線の電
圧調整を行なうことができる。

【００２８】

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

【００２９】（第１の実施の形態）図１は、本実施の形
態による電圧調整装置における主回路の構成例を示す回
路図であり、図１２と同一部分には同一符号を付してそ
の説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。

【００３０】すなわち、本実施の形態による電圧調整装
置は、図１に示すように、前記図１２における各タップ
付並列変圧器４，５に、それぞれ三次巻線３７，３８を
備えてＶ相にてＶ結線接続としている。

【００３１】また、当該三次巻線３７，３８のＵＶ相と
並列に、コンデンサ４０およびスイッチ３９を直列に接
続してなるコンデンサ補償部４１を接続し、さらに三次
巻線３７，３８のＶＷ相と並列に、コンデンサ４３およ
びスイッチ４２を直列に接続してなるコンデンサ補償部
４４を接続している。

【００３２】さらにまた、当該三次巻線３７，３８のＷ
Ｕ相に、コンデンサ４６およびスイッチ４５を直列に接
続してなる無効電力補償手段としてのコンデンサ補償部
４７を接続した構成としている。

【００３３】すなわち、コンデンサ補償部４１は、ＵＶ
線間タップ付並列変圧器４の三次巻線３７と並列に接続
し、スイッチ３９をオン・オフすることにより、コンデ
ンサ４０の投入開放を制御する。

【００３４】同様にして、コンデンサ補償部４４は、Ｖ
Ｗ線間タップ付並列変圧器５の三次巻線３８と並列に接
続し、スイッチ４２をオン・オフすることにより、コン
デンサ４３の投入開放を制御する。

【００３５】また、ＵＶ線間タップ付並列変圧器４の三
次巻線３７とＶＷ線間タップ付並列変圧器５の三次巻線
３８をＶ相にてＶ結線接続し、三次巻線Ｖ結線のＷＵ相
にコンデンサ補償部４７を接続し、このコンデンサ補償
部４７のスイッチ４５を制御することにより、コンデン
サ４６の投入開放を制御する。

【００３６】なお、図１では、制御回路３１について
は、その図示を省略している。

【００３７】次に、以上のように構成した本実施の形態
による電圧調整装置の動作について、図２および図３を
用いて説明する。

【００３８】図２は図１におけるコンデンサ投入時の回
路構成を示す図、図３は図２におけるコンデンサ投入時
の電圧電流ベクトルを示す図である。

【００３９】以下、図２および図３を用いて、コンデン
サ補償時の動作について説明を行なうが、ここでは説明
を簡単にするため、従来の電圧調整装置部分の動作につ
いてはその説明を省略する。

【００４０】また、各タップ付並列変圧器４，５の一次
巻線と三次巻線の巻数比は１:１とし、それぞれのコン
デンサ補償部４１，４４，４７のコンデンサ容量は等し
いものとする。

【００４１】図１において、いまＵＶ線間タップ付並列
変圧器４のＵ相接続点電圧をＶU、Ｖ相接続点電圧をＶ
V、Ｖ相でＶ結線接続したＶＷ線間タップ付並列変圧器
５のＷ相接続点電圧をＶWとすると、ＵＶ線間タップ付
並列変圧器４の端子電圧はＶUV、ＶＷ線間タップ付並列
変圧器５の端子電圧はＶVWとなる。

【００４２】各タップ付並列変圧器４，５の一次巻線と
三次巻線の巻数比は１:１としていることにより、各タ
ップ付並列変圧器４，５の三次巻線３７，３８には、そ
の一次巻線と同じ大きさ、同じ位相の電圧が発生する。

【００４３】ＵＶ線間タップ付並列変圧器４の三次巻線
３７に発生した電圧ＶUVは、コンデンサ補償部４１にか
かり、コンデンサ補償部４１のスイッチ３９が閉じてコ
ンデンサ４０が投入されると、コンデンサ４０には電圧
ＶUVより位相が９０度進んだ電流Ｉuvが流れる。

【００４４】同様にして、ＶＷ線間タップ付並列変圧器
５の三次巻線３８に発生した電圧ＶVWは、コンデンサ補
償部４４にかかり、コンデンサ補償部４４のスイッチ４
２が閉じてコンデンサ４３が投入されると、コンデンサ
４３には電圧ＶVWより位相が９０度進んだ電流Ｉvwが流
れる。

【００４５】各タップ付並列変圧器４，５の三次巻線３
７，３８は、Ｖ相でＶ結線接続されることにより、ＵＶ
線間タップ付並列変圧器４の三次巻線３７のＵ相とＶＷ
線間タップ付並列変圧器５の三次巻線３８のＷ相との間
には、電圧ＶUWが生じる。

【００４６】ここに、コンデンサ補償部４７を接続し、
スイッチ４５を制御してコンデンサ４６を回路に投入す
ると、電圧ＶWUに対して位相が９０度進んだ電流Ｉwuが
流れる。

【００４７】このことから、コンデンサ補償部電流Ｉu
v，Ｉvw，Ｉwuのベクトル関係は、図３に示すように三
相平衡電流となる。

【００４８】各タップ付並列変圧器４，５の一次巻線と
三次巻線の巻数比が１:１であることにより、各タップ
付並列変圧器４，５を流れる電流は、 電流ＩUV＝Ｉuv−Ｉwu、 電流ＩVW＝Ｉvw−Ｉwu で表わすことができる。

【００４９】よって、ＩU＝ＩUV、ＩW＝−ＩVW、ＩV＝
ＩVW−ＩUVとなり、電流ＩU，ＩV，ＩWは三相平衡の関
係となる。

【００５０】また、電流はそれぞれの相電圧ＶV，ＶU，
ＶWとは９０度位相進みの関係となるので、コンデンサ
補償部４１，４４，４７が無効電力を補償できることが
確認できる。

【００５１】これにより、Ｖ結線変圧器４，５の三次巻
線３７，３８を利用して無効電力補償を行なうことがで
き、簡単な構成で電圧調整効果の高い電圧調整装置を実
現することができる。

【００５２】上述したように、本実施の形態による電圧
調整装置では、各タップ付並列変圧器４，５の三次巻線
３７，３８に、コンデンサ４０，４３，４６およびスイ
ッチ３９，４２，４５を直列に接続してなるコンデンサ
補償部４１，４４，４７を付加するようにしているの
で、Ｖ結線変圧器４，５の三次巻線３７，３８を利用し
て、無効電力補償を行なうことができ、構成が簡単で、
しかも力率の悪い負荷が入ったような場合にも高い電圧
調整効果を得ることが可能となる。

【００５３】（第２の実施の形態）図４は、本実施の形
態による電圧調整装置における主回路の構成例を示す回
路図であり、図１と同一部分には同一符号を付してその
説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。

【００５４】すなわち、本実施の形態による電圧調整装
置は、図４に示すように、前記図１における各コンデン
サ補償部４１，４４，４７のコンデンサとして、複数台
（本例では２台）のコンデンサ４０・４８，４３・５
０，４６・５２を図示のように直列接続した構成とし、
さらに当該それぞれのコンデンサ４８，５０，５２と並
列に、スイッチ４９，５１，５３を接続した構成として
いる。

【００５５】次に、以上のように構成した本実施の形態
による電圧調整装置の動作について説明する。

【００５６】なお、前記図１と同一部分の動作について
はその説明を省略し、ここでは異なる部分の動作につい
てのみ説明する。

【００５７】図４において、コンデンサ補償部４１につ
いて着目すると、コンデンサ補償部４１のコンデンサと
しては、コンデンサ４０とコンデンサ４８が直列接続さ
れている。そして、このコンデンサ４８に並列にスイッ
チ４９を設けて、オン・オフを制御する。

【００５８】ここで、コンデンサ４０とコンデンサ４８
の容量をそれぞれＣとすると、スイッチ４９がオンでコ
ンデンサ４８が短絡されている時は、コンデンサ補償部
４１のコンデンサ容量はＣとなる。

【００５９】また、スイッチ４９がオフでコンデンサ４
８が投入されている時は、コンデンサが２直列接続とな
ることにより、コンデンサ補償部４１のコンデンサ容量
はＣ／２となる。

【００６０】これにより、コンデンサ補償部４１のコン
デンサ容量が変化して、段階的な無効電力の調整を行な
うことができ、簡単な構成で電圧調整効果の高い電圧調
整装置を実現することができる。

【００６１】なお、図４では、コンデンサを二台直列と
した場合の回路について示しているが、コンデンサは複
数台を直列構成とし、それぞれのコンデンサに対して並
列にスイッチを設ける構成としてもよい。

【００６２】上述したように、本実施の形態による電圧
調整装置では、各コンデンサ補償部４１，４４，４７の
コンデンサを、複数台のコンデンサ４０・４８，４３・
５０，４６・５２を直列接続した構成とし、それぞれの
コンデンサ４８，５０，５２と並列にスイッチ４９，５
１，５３を接続するようにしているので、コンデンサ補
償部のコンデンサ容量が変化して、段階的な無効電力の
調整を行なうことができ、構成が簡単で、しかも力率の
悪い負荷が入ったような場合にも高い電圧調整効果を得
ることが可能となる。

【００６３】（第３の実施の形態）図５は、本実施の形
態による電圧調整装置における主回路の構成例を示す回
路図であり、図１と同一部分には同一符号を付してその
説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。

【００６４】すなわち、本実施の形態による電圧調整装
置は、図５に示すように、前記図１における各タップ付
並列変圧器４，５の三次巻線３７，３８としては、複数
のタップ５４，５５を有し、かつコンデンサ補償部４
１，４４とタップ５４，５５との接続をそれぞれ切替え
るスイッチ５６，５７を備えた構成としている。

【００６５】すなわち、コンデンサ補償部４１，４４，
４７のコンデンサ４０,４３,４６を、スイッチ５６,５
７を介して各タップ付並列変圧器４，５の三次巻線３
７，３８のタップ５４,５５と接続している。

【００６６】次に、以上のように構成した本実施の形態
による電圧調整装置の動作について説明する。

【００６７】なお、前記図１と同一部分の動作について
はその説明を省略し、ここでは異なる部分の動作につい
てのみ説明する。

【００６８】図５において、ＵＶ線間タップ付並列変圧
器４とコンデンサ補償部４１に着目して回路動作につい
て説明する。

【００６９】ここで、各タップ付並列変圧器４，５の一
次巻線と三次巻線の巻数比を１:１とし、コンデンサ４
０の容量をＣとする。

【００７０】また、ＵＶ線間タップ付並列変圧器４の三
次巻線３７のタップ位置を三次巻線３７の電圧中間点と
し、ＵＶ線間タップ付並列変圧器４の一次巻線電圧をＶ
T1、一次巻線電流をＩT1とする。

【００７１】図６は、スイッチ３９がオン、スイッチ５
６がオフの時の構成を示す回路図である。

【００７２】ＵＶ線間タップ付並列変圧器４の三次巻線
３７には、その一次巻線と同じ電圧ＶT1が発生し、スイ
ッチ３９を介してコンデンサ４０が接続されることによ
り、コンデンサ電流はＩC＝−j２πf×Ｃ×ＶT1とな
る。

【００７３】ここで、fは周波数である。

【００７４】コンデンサ電流ＩCは、ＵＶ線間タップ付
並列変圧器４の三次巻線３７を流れ、その一次巻線と三
次巻線３７との間には電力一定の関係があることから、 ＶT１×ＩT１＝ＶT１×(−j２πf×Ｃ×ＶT１) となり、ＵＶ線間タップ付並列変圧器４の一次巻線電流
ＩT１は−j２πf×Ｃ×ＶT１となる。

【００７５】図７は、スイッチ３９がオフ、スイッチ５
６がオンの時の構成を示す回路図である。

【００７６】スイッチ５６を介して、コンデンサ４０
が、ＵＶ線間タップ付並列変圧器４のタップ５４と接続
されることにより、コンデンサ４０にはＶT１／２の電
圧が発生し、コンデンサ電流はＩC＝−j２πf×Ｃ×ＶT
１／２となる。

【００７７】この時、ＵＶ線間タップ付並列変圧器４の
一次巻線電流は、電力一定から ＶT１×ＩT１＝ＶT１／２×(−j２πf×Ｃ×ＶT１／２) なので、ＵＶ線間タップ付並列変圧器４の一次巻線電流
は（−j２πf×Ｃ×ＶT１/４）となる。

【００７８】これは、ＵＶ線間タップ付並列変圧器４の
三次巻線３７に対して、Ｃ／４のコンデンサが接続され
たのと等しいことを示している。

【００７９】これにより、スイッチ５６の切替えにより
段階的な無効電力の調整を行なうことができ、簡単な構
成で電圧調整効果の高い電圧調整装置を実現することが
できる。

【００８０】なお、図５ではタップを１つとした場合の
回路について示しているが、タップは複数のタップ構成
とし、当該タップ毎にスイッチを設けてコンデンサと接
続する構成としてもよい。

【００８１】上述したように、本実施の形態による電圧
調整装置では、各タップ付並列変圧器４，５の三次巻線
３７，３８は複数のタップ５４，５５を有し、コンデン
サ補償部４１，４４とタップ５４，５５との接続をスイ
ッチ５６，５７で切替えるようにしているので、スイッ
チの切替えによって、段階的な無効電力の調整を行なう
ことができ、構成が簡単で、しかも力率の悪い負荷が入
ったような場合にも高い電圧調整効果を得ることが可能
となる。

【００８２】（第４の実施の形態）図８は、本実施の形
態による電圧調整装置における主回路の構成例を示す回
路図であり、図１と同一部分には同一符号を付してその
説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。

【００８３】すなわち、本実施の形態による電圧調整装
置は、図８に示すように、前記図１における各コンデン
サ補償部４１，４４，４７と並列に、リアクトル５９，
６２，６５およびスイッチ５８，６１，６４を直列に接
続してなるリアクトル補償部６０，６３，６６をそれぞ
れ接続した構成としている。

【００８４】次に、以上のように構成した本実施の形態
による電圧調整装置の動作について説明する。

【００８５】なお、前記図１と同一部分の動作について
はその説明を省略し、ここでは異なる部分の動作につい
てのみ説明する。

【００８６】図８において、リアクトル補償部６０，６
３，６６は、コンデンサ補償部４１，４４，４７とそれ
ぞれ並列に接続されており、リアクトル補償部６０，６
３，６６は、スイッチ５８，６１，６４の投入タイミン
グを変化させて可変リアクタンスとして使用する。

【００８７】これにより、コンデンサ補償部４１，４
４，４７とリアクトル補償部６０，６３，６６とを組合
せて制御することにより、連続的な無効電力の調整を行
なうことができ、簡単な構成で電圧調整効果の高い電圧
調整装置を実現することができる。

【００８８】上述したように、本実施の形態による電圧
調整装置では、各コンデンサ補償部４１，４４，４７と
並列に、リアクトル５９，６２，６５およびスイッチ５
８，６１，６４を直列に接続してなるリアクトル補償部
を接続するようにしているので、コンデンサ補償部４
１，４４，４７とリアクトル補償部６０，６３，６６と
を組合せて制御することで、連続的な無効電力の調整を
行なうことができ、構成が簡単で、しかも力率の悪い負
荷が入ったような場合にも高い電圧調整効果を得ること
が可能となる。

【００８９】（第５の実施の形態）図９は、本実施の形
態による電圧調整装置における主回路の構成例を示す回
路図であり、図１と同一部分には同一符号を付してその
説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。

【００９０】すなわち、本実施の形態による電圧調整装
置は、図９に示すように、前記図１におけるコンデンサ
補償部４１，４４，４７のスイッチ３９，４２，４５
を、サイリスタ６７・６８，６９・７０，７１・７２を
逆並列接続して構成したものとしている。

【００９１】次に、以上のように構成した本実施の形態
による電圧調整装置の動作について説明する。

【００９２】なお、前記図１と同一部分の動作について
はその説明を省略し、ここでは異なる部分の動作につい
てのみ説明する。

【００９３】図９において、コンデンサ補償部４１，４
４，４７のスイッチをサイリスタ６７・６８，６９・７
０，７１・７２の逆並列接続により構成されており、ゲ
ートパルスを与えることにより、コンデンサ４０，４
２，４４の投入開放を制御する。

【００９４】これにより、コンデンサ４０，４２，４４
の投入開放に要する時間を短縮することができ、高速な
無効電力の調整を行なうことができる。

【００９５】また、機械接点がなくなることにより、接
点の寿命を考慮する必要がなくなり、保守管理を軽減す
ることができる。

【００９６】上述したように、本実施の形態による電圧
調整装置では、コンデンサ補償部４１，４４，４７のス
イッチ３９，４２，４５をサイリスタ６７・６８，６９
・７０，７１・７２で構成するようにしているので、投
入開放に要する時間を短縮することができ、高速な無効
電力の調整を行なうことができ、また機械接点がなくな
ることから、接点の寿命を考慮する必要がなくなり、保
守管理を軽減することが可能となる。

【００９７】（第６の実施の形態）図１０は、本実施の
形態による電圧調整装置における主回路の構成例を示す
回路図であり、図１と同一部分には同一符号を付してそ
の説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。

【００９８】すなわち、本実施の形態による電圧調整装
置は、図１０に示すように、前記図１における制御回路
３１内に、不感帯７３、およびスイッチオンオフ回路７
４を付加し、前記加算器３３からの出力信号である、電
圧検出器３０の配電線線間電圧信号と電圧指令値３２と
の差に基づいて、不感帯７３、およびスイッチオンオフ
回路７４により、各タップ付並列変圧器４，５のタップ
切換えと各コンデンサ補償部４１，４４，４７のスイッ
チ３９，４２，４５切替えとにより電圧制御を行なう構
成としている。

【００９９】次に、以上のように構成した本実施の形態
による電圧調整装置の動作について説明する。

【０１００】なお、前記図１と同一部分の動作について
はその説明を省略し、ここでは異なる部分の動作につい
てのみ説明する。

【０１０１】図１０において、電圧検出器３０の配電線
線間電圧信号と電圧指令値３２の差を加算器３３で演算
し、その出力信号をコンデンサ補償用の不感帯７３に入
力して、検出電圧に対するコンデンサ４０，４３，４６
の投入開放タイミングを決定する。

【０１０２】不感帯７３の出力信号は、スイッチオンオ
フ回路７４に送られ、実際にスイッチを動作させる信号
を生成して、スイッチ３９，４２，４５をオンオフす
る。

【０１０３】これにより、電圧レベルによるコンデンサ
補償部４１，４４，４７の制御を行なうことができ、配
電線電圧を目的の電圧範囲に維持することができる。

【０１０４】上述したように、本実施の形態による電圧
調整装置では、三相配電線の電圧に基づいて、各タップ
付並列変圧器４，５のタップ切換えと各コンデンサ補償
部４１，４４，４７のスイッチ切替えとによって電圧制
御を行なうようにしているので、電圧レベルによるコン
デンサ補償部４１，４４，４７の制御を行なうことがで
き、三相配電線の電圧を目的の電圧範囲に維持すること
が可能となる。

【０１０５】（第７の実施の形態）図１１は、本実施の
形態による電圧調整装置における主回路の構成例を示す
回路図であり、図１と同一部分には同一符号を付してそ
の説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べ
る。

【０１０６】すなわち、本実施の形態による電圧調整装
置は、図１１に示すように、前記図１における各タップ
付並列変圧器４，５の三次巻線３７，３８の電圧を検出
する電圧検出器３０,７５、および三相配電線ＵＶＷの
各相の電流を検出する電流検出器７６，７７，７８を付
加し、さらに前記制御回路３１内に、無効電力演算回路
７９、無効電力指令値８０、加算器８１、不感帯８２、
およびスイッチオンオフ回路７４で付加し、電圧検出器
３０,７５からの三相配電線の検出電圧に基づいて各タ
ップ付並列変圧器４，５のタップ切換えを行ない、電圧
検出器３０,７５からの三相配電線の検出電圧、および
電流検出器７６，７７，７８からの三相配電線ＵＶＷの
各相の検出電流を基に、無効電力演算回路７９で三相配
電線の無効電力を検出し、不感帯８２、およびスイッチ
オンオフ回路７４により、当該無効電力が設定値以上で
ある場合に各コンデンサ補償部４１，４４，４７のスイ
ッチ３９，４２，４５切替えにより無効電力制御を行な
う構成としている。

【０１０７】次に、以上のように構成した本実施の形態
による電圧調整装置の動作について説明する。

【０１０８】なお、前記図１と同一部分の動作について
はその説明を省略し、ここでは異なる部分の動作につい
てのみ説明する。

【０１０９】図１１において、電圧検出器３０,７５で
検出した電圧信号と電流検出器７６，７７，７８で検出
した電流信号から、無効電力演算回路７９で無効電力を
演算し、その出力である無効電力信号と無効電力指令値
８０との差を、加算器７１で演算する。

【０１１０】この加算器７１の出力信号を不感帯７２に
入力して、コンデンサ補償部４１，４４，４７の投入開
放タイミングを決定し、スイッチオンオフ回路７４で実
際にスイッチを動作させる信号を生成して、スイッチ３
９，４２，４５をオンオフする。

【０１１１】これにより、無効電力レベルによるコンデ
ンサ補償部４１，４４，４７の制御を行なうことがで
き、無効電力を調整することで三相配電線の電圧調整を
行なうことができる。

【０１１２】上述したように、本実施の形態による電圧
調整装置では、三相配電線の電圧に基づいて各タップ付
並列変圧器４，５のタップ切換えを行ない、三相配電線
の無効電力が設定値以上である場合に各コンデンサ補償
部４１，４４，４７のスイッチ切替えにより無効電力制
御を行なうようにしているので、無効電力レベルによる
コンデンサ補償部の制御を行なうことができ、無効電力
を調整することで配電線の電圧調整を行なうことが可能
となる。

【０１１３】（その他の実施の形態）尚、本発明は、上
記各実施の形態に限定されるものではなく、実施段階で
はその要旨を逸脱しない範囲で、種々に変形して実施す
ることが可能である。また、各実施の形態は可能な限り
適宜組合わせて実施してもよく、その場合には組合わせ
た作用効果を得ることができる。さらに、上記各実施の
形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される
複数の構成要件における適宜な組合わせにより、種々の
発明を抽出することができる。例えば、実施の形態に示
される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されて
も、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題（の
少なくとも一つ）が解決でき、発明の効果の欄で述べら
れている効果（の少なくとも一つ）が得られる場合に
は、この構成要件が削除された構成を発明として抽出す
ることができる。

【０１１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電圧調整
装置によれば、従来の電圧調整装置のＶ結線変圧器の三
次巻線に、スイッチおよびコンデンサからなる無効電力
補償手段を付加するようにしているので、構成が簡単
で、しかも力率の悪い負荷が入ったような場合にも高い
電圧調整効果を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電圧調整装置の第１の実施の形態
を示す回路図。

【図２】同第１の実施の形態の電圧調整装置におけるコ
ンデンサ投入時の構成を示す回路図。

【図３】図２における電圧電流ベクトルを示す図。

【図４】本発明による電圧調整装置の第２の実施の形態
を示す回路図

【図５】本発明による電圧調整装置の第３の実施の形態
を示す回路図。

【図６】同第３の実施の形態の電圧調整装置におけるス
イッチ３９がオン、スイッチ５６がオフの時の構成を示
す回路図。

【図７】同第３の実施の形態の電圧調整装置におけるス
イッチ３９がオフ、スイッチ５６がオンの時の構成を示
す回路図。

【図８】本発明による電圧調整装置の第４の実施の形態
を示す回路図

【図９】本発明による電圧調整装置の第５の実施の形態
を示す回路図。

【図１０】本発明による電圧調整装置の第６の実施の形
態を示す回路図。

【図１１】本発明による電圧調整装置の第７の実施の形
態を示す回路図。

【図１２】従来の電圧調整装置の構成例を示す回路図。

【符号の説明】

１…Ｕ相直列変圧器 ２…Ｖ相直列変圧器 ３…Ｗ相直列変圧器 ４…ＵＶ線間タップ付並列変圧器 ５…ＶＷ線間タップ付並列変圧器 ６〜２９…サイリスタ ３０…電圧検出器 ３１…制御回路 ３２…電圧指令値 ３３…加算器 ３４…不感帯 ３５…サイリスタ選択回路 ３６…ゲート回路 ３７…ＵＶ線間タップ付並列変圧器の三次巻線 ３８…ＶＷ線間タップ付並列変圧器の三次巻線 ３９…スイッチ ４０…コンデンサ ４１…コンデンサ補償部 ４２…スイッチ ４３・…コンデンサ ４４…コンデンサ補償部 ４５…スイッチ ４６…コンデンサ ４７…コンデンサ補償部 ４８…コンデンサ ４９…並列スイッチ ５０…コンデンサ ５１…並列スイッチ ５２…コンデンサ ５３…並列スイッチ ５４…ＵＶ線間タップ付並列変圧器三次巻線のタップ ５５…ＶＷ線間タップ付並列変圧器三次巻線のタップ ５６〜５７…スイッチ ５８…スイッチ ５９…リアクトル ６０…リアクトル補償部 ６１…スイッチ ６２…リアクトル ６３…リアクトル補償部 ６４…スイッチ ６５…リアクトル ６６…リアクトル補償部 ６７〜７２サイリスタ ７３…不感帯 ７４…スイッチオンオフ回路 ７５…電圧検出器 ７６〜７８…電流検出器 ７９…無効電力演算回路 ７０…無効電力指令値 ７１…加算器 ７２…不感帯。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G066 DA01 DA04 EA03 FA01 FB03 FB08 FC01 GA02 5H420 BB12 BB13 BB16 CC05 DD04 EA03 EA29 EA30 EA37 EA45 EA47 EB02 EB16 EB38 FF03 FF11 FF23 5H750 AA04 AA06 BA05 CC03 CC10 CC14 CC16 DD14 DD18 DD26 DD27 FF05 FF06 FF09

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 三相配電線ＵＶＷの各相にそれぞれ直列
   接続された直列変圧器と、 前記三相配電線ＵＶ相およびＶＷ相とそれぞれ並列にＶ
   結線接続されたタップ付並列変圧器と、 前記各タップ付並列変圧器のタップをそれぞれ切換える
   サイリスタスイッチとを備えて構成される電圧調整装置
   において、 前記各タップ付並列変圧器にそれぞれ三次巻線を備えて
   Ｖ相にてＶ結線接続とし、 前記三次巻線のＵＶ相およびＶＷ相と並列に、さらに前
   記三次巻線のＷＵ相に、コンデンサおよびスイッチを直
   列に接続してなるコンデンサ補償部をそれぞれ接続した
   ことを特徴とする電圧調整装置。
2. 【請求項２】 前記請求項１に記載の電圧調整装置にお
   いて、 前記各コンデンサ補償部のコンデンサとしては、複数台
   のコンデンサを直列接続した構成とし、かつ当該それぞ
   れのコンデンサと並列にスイッチを接続したことを特徴
   とする電圧調整装置。
3. 【請求項３】 前記請求項１に記載の電圧調整装置にお
   いて、 前記各タップ付並列変圧器の三次巻線としては、複数の
   タップを有し、かつ前記コンデンサ補償部とタップとの
   接続をそれぞれ切替えるスイッチを備えたことを特徴と
   する電圧調整装置。
4. 【請求項４】 前記請求項１に記載の電圧調整装置にお
   いて、 前記各コンデンサ補償部と並列に、リアクトルおよびス
   イッチを直列に接続してなるリアクトル補償部をそれぞ
   れ接続したことを特徴とする電圧調整装置。
5. 【請求項５】 前記請求項１乃至請求項４のいずれか１
   項に記載の電圧調整装置において、 前記各スイッチとしては、サイリスタにより構成したこ
   とを特徴とする電圧調整装置。
6. 【請求項６】 前記請求項１乃至請求項５のいずれか１
   項に記載の電圧調整装置において、 前記三相配電線の電圧を検出し、当該検出電圧に基づい
   て前記各タップ付並列変圧器のタップ切換えと前記各コ
   ンデンサ補償部のスイッチ切替えとにより電圧制御を行
   なうようにしたことを特徴とする電圧調整装置。
7. 【請求項７】 前記請求項１乃至請求項５のいずれか１
   項に記載の電圧調整装置において、 前記三相配電線の電圧を検出し、当該検出電圧に基づい
   て前記各タップ付並列変圧器のタップ切換えを行ない、 前記三相配電線の無効電力を検出し、当該無効電力が設
   定値以上である場合に前記各コンデンサ補償部のスイッ
   チ切替えにより無効電力制御を行なうようにしたことを
   特徴とする電圧調整装置。