JP2003272935A - 変圧装置および電気回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 １つの変圧器を用いて高圧三相電力系統と低
圧三相電力系統と単相電力系統とを平衡させた状態で接
続可能な変圧装置を提供する。 【解決手段】 一次側７ｐ、８ｐ、９ｐと二次側７ｓ、
８ｓ、９ｓがデルタ結線され、第３の巻線７ｔ、８ｔが
Ｖ結線された変圧器５を備え、二次巻線７ｓ、８ｓにそ
れぞれコンデンサ１０、リアクトル１１を並列接続す
る。一次側には高圧の三相電源３が接続され、二次側に
は低圧の分散型電源２が接続され、単相側の端子ａ、ｃ
間には抵抗４が接続される。コンデンサ１０とリアクト
ル１１に流れる電流値を抵抗４に流れる電流値（二次側
換算）の１／３^１／２となるように設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、三相回路と単相回
路とを連結する変圧装置および電気回路に関し、特に三
相回路に流れる電流の不平衡を改善可能な変圧装置およ
び電気回路に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】近年、エネルギーコス
トの低減およびエネルギー利用の高効率化・省エネルギ
ー化が求められており、工場を持つ事業所などにおいて
は、高圧受電を行う一方で所内にマイクロガスタービン
発電機や燃料電池などの低圧で比較的低容量な分散型電
源を設置するケースが増加している。この場合、分散型
電源の低圧三相電力系統を電力会社の高圧三相電力系統
に連系するとともに、その低圧三相電力系統に照明負荷
などの単相負荷を接続するために、少なくとも２つの変
圧器が必要となっている。しかし、変圧器の設置台数が
増えると無負荷損が増大するため効率化を図る上で不利
であり、また設置に要するコストや設置場所の確保など
の面でも不利となる。

【０００３】また、三相電力系統と単相電力系統を接続
するには、三相変圧器の各端子間に単相負荷が分散して
接続されるように単相系統を分けて施設する必要があり
施設作業に手間を要する。また、一旦施設した後に所内
設備が変更されたような場合には、三相電力が不平衡と
なったり、単相系統の再分散化作業が必要となったりす
る。

【０００４】三相電力系統から平衡した状態で単相電力
を得る方法としては、例えば商用周波数単相交流方式を
採用する交流電気鉄道において用いられるスコット結線
変圧器がある。しかし、スコット結線変圧器は、本質的
に三相−二相変換用の変圧器であるため、そのＭ座変圧
器およびＴ座変圧器の二次電圧は互いに９０°の位相差
を有しており、これらＭ座、Ｔ座変圧器の二次巻線を直
列接続しても単相三線方式として利用することができな
い。また、Ｍ座、Ｔ座両変圧器の各二次側にそれぞれ負
荷容量と力率とが同一である単相負荷を接続した場合に
のみ三相側の電流が平衡する。このため、一般の事業所
では採用し辛いという事情がある。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その第１の目的は、三相回路と単相回路とを三相回
路に流れる電流が平衡するように連結可能な変圧装置お
よび電気回路を提供することであり、第２の目的は、１
つの変圧器を用いて高圧三相電力系統と低圧三相電力系
統と単相電力系統とを平衡させた状態で接続可能な変圧
装置を提供することであり、第３の目的は、単相負荷へ
の接続形態として単相三線配電方式を採用可能な変圧装
置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の変圧装置は、一次巻線と二次巻線の
うち少なくとも一つの巻線がデルタ結線とされた三相変
圧器に対し、そのデルタ結線とされた一つの巻線の端子
をＵ、Ｖ、Ｗとした場合、端子Ｕ、Ｖ間の巻線が巻回さ
れた鉄心脚および端子Ｖ、Ｗ間の巻線が巻回された鉄心
脚にそれぞれ端子ａ、ｂを持つ第３の巻線および端子
ｂ、ｃを持つ第３の巻線をＶ結線となるように巻回して
なる変圧器を備え、前記端子Ｕ、Ｖ間と前記端子ａ、ｂ
間の少なくとも一方に容量性インピーダンス回路を接続
し、前記端子Ｖ、Ｗ間と前記端子ｂ、ｃ間の少なくとも
一方に誘導性インピーダンス回路を接続するとともに、
前記一次巻線と二次巻線の少なくとも一方に相順がＵＶ
Ｗである三相回路を接続し、前記端子ａ、ｃ間に単相回
路を接続するように構成したことを特徴とする。

【０００７】この構成によれば、単相回路に流れる電流
に対応して一次巻線および二次巻線に接続された三相回
路に流れる電流は、容量性インピーダンス回路に流れる
電流と誘導性インピーダンス回路に流れる電流とにより
平衡化される。これにより、一次巻線（第１の巻線）に
接続された三相回路と二次巻線（第２の巻線）に接続さ
れた三相回路の何れが電源となる場合であっても、これ
ら三相回路と第３の巻線に接続された単相回路を、三相
回路における不平衡を低減しつつ連結することができ
る。また、変圧器の変圧比を適宜設定することにより、
高圧三相電力系統、低圧三相電力系統および単相電力系
統を１つの変圧器で接続することができ、複数の変圧器
を用いる構成に比べて無負荷損を低減することができ
る。

【０００８】例えば、端子ａ、ｃ間に単相回路として抵
抗が接続される場合、容量性インピーダンスを純容量性
リアクタンス、誘導性インピーダンスを純誘導性リアク
タンスとし、容量性インピーダンス回路および誘導性イ
ンピーダンス回路に流れる電流値を前記抵抗に流れる電
流値（一次側または二次側換算）の１／３^１／２となる
ように設定することにより、三相回路の力率が１とな
り、且つ完全な平衡三相電流とすることができる。

【０００９】また、端子ａ、ｃ間のみが単相回路に接続
されるので、スコット結線変圧器とは異なり、単相負荷
を２つに分割して接続する必要がなく、単相三線配電方
式への適用（後述する請求項１０記載の発明）が可能と
なる。

【００１０】さらに、容量性インピーダンス回路を端子
Ｕ、Ｖ間に接続した状態と端子ａ、ｂ間に接続した状態
とは電気的に等価となり、同様に誘導性インピーダンス
回路を端子Ｖ、Ｗ間に接続した状態と端子ｂ、ｃ間に接
続した状態とは電気的に等価となる。このため、容量性
インピーダンス回路と誘導性インピーダンス回路を、そ
れぞれに適した電圧を持つ巻線端子に接続することがで
きる。

【００１１】請求項２記載の変圧装置は、上記請求項１
記載の発明において変圧器の一次巻線と二次巻線がとも
にデルタ結線とされたもので、一次巻線、二次巻線、第
３の巻線の少なくとも一つに容量性インピーダンス回路
を接続し、少なくとも一つに誘導性インピーダンス回路
を接続することにより、請求項１記載の変圧装置と同様
の作用、効果を得ることができる。

【００１２】請求項３、４に記載の変圧装置は、請求項
１、２に記載の変圧装置に対し第３の巻線を逆Ｖ結線と
し、それに伴って巻線に対する容量性インピーダンス回
路と誘導性インピーダンス回路の接続形態を逆にしたも
のである。本変圧装置によっても、請求項１、２記載の
変圧装置と同様の作用、効果を得ることができる。単相
回路として抵抗が接続され、容量性インピーダンスを純
容量性リアクタンス、誘導性インピーダンスを純誘導性
リアクタンスとした場合、容量性インピーダンス回路お
よび誘導性インピーダンス回路に流れる電流値を抵抗に
流れる電流値（一次側または二次側換算）と等しくなる
ように設定することにより、三相回路の力率が１とな
り、且つ完全な平衡三相電流とすることができる。

【００１３】請求項５、６に記載の変圧装置は、一次巻
線と二次巻線のうち少なくとも一つの巻線がデルタ結線
とされた三相変圧器に対し、そのデルタ結線とされた巻
線のうち端子Ｗ、Ｕ間の巻線が巻回された鉄心脚に、端
子ａ、ｂを持つ第３の巻線が巻回された変圧器を備えた
ものである。本変圧装置によっても、請求項１、２記載
の変圧装置と同様の作用、効果を得ることができる。

【００１４】請求項７記載の変圧装置は、一次巻線、二
次巻線、三次巻線がともにＶ結線されたＶ結線変圧器を
備え、各巻線に係る端子Ｕ、Ｖ間の少なくとも一つに容
量性インピーダンス回路を接続し、各巻線に係る端子
Ｖ、Ｗ間の少なくとも一つに誘導性インピーダンス回路
を接続するとともに、一次巻線と二次巻線の少なくとも
一方に相順がＵＶＷである三相回路を接続し、三次巻線
の端子Ｗ３、Ｕ３間に単相回路を接続するように構成し
たことを特徴とする。この構成によっても、請求項１記
載の変圧装置と同様の作用、効果を得ることができる。

【００１５】請求項８記載の変圧装置は、上記請求項７
記載の発明におけるＶ結線変圧器を逆Ｖ結線変圧器に替
え、それに伴って巻線に対する容量性インピーダンス回
路と誘導性インピーダンス回路の接続形態を逆にし、逆
Ｖ結線の三次巻線に単相回路を接続するものである。こ
の構成によっても、請求項１記載の変圧装置と同様の作
用、効果を得ることができる。

【００１６】請求項９記載の変圧装置は、一次巻線と二
次巻線の何れか一方がデルタ結線、他方がＶ結線とさ
れ、Ｖ結線の巻線が巻回されていない鉄心脚に第３の巻
線を巻回し、その第３の巻線に単相回路を接続した構成
となっている。この構成によっても、請求項１記載の変
圧装置と同様の作用、効果を得ることができる。なお、
第３の巻線と同一脚に巻回されたデルタ結線の巻線の容
量は、第３の巻線の容量と同じだけあれば良い。

【００１７】請求項１０記載の変圧装置は、上述した各
変圧装置において、変圧器が三次巻線または第３の巻線
を２組備えることにより、単相三線配電方式への適用が
可能となっている。

【００１８】請求項１１記載の変圧装置は、Ｖ結線変圧
器の巻線が巻回された第１の鉄心脚および第２の鉄心脚
に、それぞれ互いに分離した第３の巻線および第４の巻
線を巻回し、これら第３の巻線および第４の巻線に容量
性インピーダンス回路および誘導性インピーダンス回路
を接続するとともに、一次巻線に三相回路を接続し、二
次巻線に単相回路を接続するように構成されている。

【００１９】この構成によれば、請求項１記載の変圧装
置と同様の作用、効果を得ることができる。さらに、第
３の巻線と第４の巻線は互いに分離独立した巻線である
ため、各巻線の変圧比を任意に選定することにより、第
３および第４の巻線の電圧を、それぞれ容量性インピー
ダンス回路および誘導性インピーダンス回路にとって都
合の良い電圧例えば製作し易い電圧に設定することがで
きる。

【００２０】請求項１２記載の変圧装置は、請求項１１
記載の発明におけるＶ結線変圧器を逆Ｖ結線変圧器に替
え、それに伴って第３の巻線および第４の巻線にそれぞ
れ誘導性インピーダンス回路および容量性インピーダン
ス回路を接続したものである。この構成によっても、請
求項１１記載の変圧装置と同様の作用、効果を得ること
ができる。

【００２１】また、請求項１３記載の変圧装置は、請求
項１１または１２に記載した変圧装置において変圧器が
二次巻線を２組備えることにより、単相三線配電方式へ
の適用が可能となっている。

【００２２】請求項１４記載の変圧装置は、三脚鉄心に
デルタ結線された第１の巻線を巻回し、第１、第２、第
３の各鉄心脚にそれぞれ分離独立した第３の巻線、第４
の巻線、第２の巻線を巻回した変圧器を備え、第３の巻
線および第４の巻線に容量性インピーダンス回路および
誘導性インピーダンス回路を接続するとともに、第１の
巻線に三相回路を接続し、第２の巻線に単相回路を接続
するように構成されている。

【００２３】この構成によれば、単相回路に流れる電流
に対応して第１の巻線に接続された三相回路に流れる電
流は、容量性インピーダンス回路に流れる電流と誘導性
インピーダンス回路に流れる電流とにより平衡化され
る。これにより、三相回路と単相回路を、三相回路にお
ける不平衡を低減しつつ連結することができる。さら
に、第１の巻線と第２、第３、第４の巻線との変圧比を
それぞれ任意に選定することにより、単相回路の電圧を
任意に設定できるとともに、第３および第４の巻線の電
圧を、それぞれ容量性インピーダンス回路および誘導性
インピーダンス回路にとって都合の良い電圧例えば製作
し易い電圧に設定することができる。

【００２４】請求項１５記載の変圧装置は、請求項１４
に記載した変圧装置において変圧器が第２の巻線を２組
備えることにより、単相三線配電方式への適用が可能と
なっている。

【００２５】請求項１６記載の変圧装置は、誘導性イン
ピーダンス回路と容量性インピーダンス回路の少なくと
も一方に直列に開閉手段を設けられているので、開閉手
段を開くことにより当該開閉手段と直列の誘導性インピ
ーダンス回路または容量性インピーダンス回路の損失を
除くことができる。また、単相回路に電源が存在し、三
相回路に電源が存在しない時に開閉手段を開くことによ
り、容量性インピーダンス回路と誘導性インピーダンス
回路との直列共振を防止することができる。

【００２６】この場合、単相回路に供給される電力を検
出し、その検出電力に基づいて開閉手段を開閉制御する
開閉制御手段を設けると良い（請求項１７）。これによ
り、供給電力が小さい場合には、開閉手段を開くことに
より電力損失を低減でき、供給電力が大きい場合には、
開閉手段を閉じることにより三相回路を平衡させて単相
回路により大きな電力を供給することができる。

【００２７】容量性インピーダンス回路および誘導性イ
ンピーダンス回路の一部または全体を、インバータ回路
などの電流制御手段を用いて構成することにより、所定
電力供給時に限らず常に三相回路の出力電流を平衡させ
ることができる（請求項１８、１９）。

【００２８】請求項２０記載の変圧装置は、２つの単相
変圧器について、各一次巻線をそれぞれ端子Ｕ、Ｖ間の
巻線および端子Ｖ、Ｗ間の巻線となるようにＶ結線し、
各二次巻線にそれぞれ容量性インピーダンス回路および
誘導性インピーダンス回路を接続するとともに、前記端
子Ｕ、Ｖ、Ｗに相順がＵＶＷである三相回路を接続し、
前記端子Ｗ、Ｕ間に単相回路を接続するように構成した
ことを特徴とする。

【００２９】この構成によれば、単相回路には三相回路
の電圧がそのまま印加されるが、三相回路に流れる電流
は、容量性インピーダンス回路に流れる電流と誘導性イ
ンピーダンス回路に流れる電流とにより平衡化され、請
求項１４記載の変圧装置と同様の作用、効果を得ること
ができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）以下、本発明
の第１実施例（請求項１、２に対応）について図１ない
し図３を参照しながら説明する。図１は、変圧装置の電
気的構成を示している。この変圧装置１は、風力発電
機、マイクロガスタービン発電機、燃料電池などの分散
型電源２が設置された工場などにおいて用いられ、電力
会社の高圧三相電力系統（三相電源３により示す）と分
散型電源２の低圧三相電力系統とを連系する機能を備え
ている。また、変圧装置１は、工場内の動力負荷（図示
せず）に三相電力を供給するとともに、事業所内の照明
装置などの単相負荷（単相回路に相当）に単相電力を供
給するようになっている。三相電源３と分散型電源２は
本発明でいう三相回路に相当し、抵抗４は本発明でいう
単相回路に相当する。なお、単相負荷は、純抵抗のみな
らずリアクタンス分を有するものであっても良い。

【００３１】図２は、変圧装置１に用いられる変圧器５
の巻線構成を示している。図１および図２において、端
子Ｕ、Ｖ、ＷはＵＶＷの相順を持つ高圧の三相電源３が
接続される一次側の端子で、端子ｕ、ｖ、ｗはｕｖｗの
相順を持つ低圧の分散型電源２が接続される二次側の端
子である。また、端子ａ、ｃは、単相負荷である抵抗４
が接続される端子である。

【００３２】図２において、端子Ｕ、Ｖ間の一次巻線７
ｐと端子ｕ、ｖ間の二次巻線７ｓは三脚鉄心６の脚６ａ
に巻回され、端子Ｖ、Ｗ間の一次巻線８ｐと端子ｖ、ｗ
間の二次巻線８ｓは脚６ｂに巻回され、端子Ｗ、Ｕ間の
一次巻線９ｐと端子ｗ、ｕ間の二次巻線９ｓは脚６ｃに
巻回されている。すなわち、一次巻線７ｐ、８ｐ、９ｐ
（第１の巻線）と二次巻線７ｓ、８ｓ、９ｓ（第２の巻
線）はそれぞれデルタ結線となっており、これら一次側
と二次側だけに着目すれば、変圧器５は三相変圧器と同
様の構成となっている。さらに、脚６ａには端子ａ、ｂ
を持つ巻線７ｔが巻回され、脚６ｂには端子ｂ、ｃを持
つ巻線８ｔが巻回され、これら巻線７ｔと８ｔ（第３の
巻線に相当）はＶ結線となっている。

【００３３】図１および図２に示すように、端子ｕ、ｖ
間には二次巻線７ｓと並列にコンデンサ１０（容量性イ
ンピーダンス回路に相当）が接続され、端子ｖ、ｗ間に
は二次巻線８ｓと並列にリアクトル１１（誘導性インピ
ーダンス回路に相当）が接続されている。

【００３４】次に、本実施例の作用について、二次側の
ベクトル図である図３も参照しながら説明する。二次巻
線７ｓ、８ｓ、９ｓには三相の動力負荷が接続されてお
り、一次側と二次側にはその動力負荷に応じた電流が流
れる。この電流は、三相電源３と分散型電源２と動力負
荷が平衡していれば自ずと平衡電流となるため、ここで
は端子ｃ、ａ間に抵抗４を接続したことにより流れる電
流について説明する。

【００３５】以下の説明および図１、図３において用い
る主なベクトルの記号は以下の通りであり、その正方向
（基準方向）は図１に示す通りである。各電流は、上述
したように抵抗４を接続したことにより流れる電流であ
る（動力負荷による電流は除かれている）。また、以下
の説明においては、便宜上、各記号をベクトルのみなら
ずスカラー量（すなわち電圧値、電流値）を示すために
も用いている。

【００３６】 Ｅu …分散型電源２のｕ相の相電圧ベクトル Ｅv …分散型電源２のｖ相の相電圧ベクトル Ｅw …分散型電源２のｗ相の相電圧ベクトル Ｅuv…二次側のｕ相、ｖ相間の線間電圧ベクトル Ｅvw…二次側のｖ相、ｗ相間の線間電圧ベクトル Ｅwu…二次側のｗ相、ｕ相間の線間電圧ベクトル Ｅab…単相側の端子ａ、ｂ間の電圧ベクトル Ｅbc…単相側の端子ｂ、ｃ間の電圧ベクトル Ｅca…単相側の端子ｃ、ａ間の電圧ベクトル Ｉu …分散型電源２のｕ相の電流ベクトル Ｉv …分散型電源２のｖ相の電流ベクトル Ｉw …分散型電源２のｗ相の電流ベクトル ＩR1…変圧器５の二次巻線７ｓ、８ｓの電流ベクトル ＩR2…抵抗４の電流ベクトル ＩC …コンデンサ１０の電流ベクトル ＩL …リアクトル１１の電流ベクトル

【００３７】巻線７ｔ、８ｔには、変圧器５の変圧比
（巻数比）に従って変圧された電圧が生成され、抵抗４
および巻線７ｔ、８ｔには、電圧Ｅcaに比例した単相の
電流ＩR2が流れる。そして、電流ＩR2が流れると、変圧
器５の二次巻線７ｓ、８ｓには、電流ＩR2と上記変圧比
とによって決まる電流ＩR1が流れる。これら電流ベクト
ルＩR1、ＩR2は、図３に示すように電圧ベクトルＥwu
（＝Ｅw −Ｅu ）と同じ向きを持っている。

【００３８】さらに、端子ｕ、ｖ間に接続されたコンデ
ンサ１０の電流ベクトルＩC は、電圧ベクトルＥuv（＝
Ｅu −Ｅv ）に対して９０°進んだベクトルとなり、端
子ｖ、ｗ間に接続されたリアクトル１１の電流ベクトル
ＩL は、電圧ベクトルＥvw（＝Ｅv −Ｅw ）に対して９
０°遅れたベクトルとなる。ここで、電流ＩR1、ＩC、
ＩL （電流値）の間に以下の（１）式で示す関係が成立
するように、抵抗４の抵抗値に対し、電源周波数におけ
るコンデンサ１０のインピーダンス（リアクタンス）お
よびリアクトル１１のインピーダンス（リアクタンス）
が決定されている。 ＩC ＝ＩL ＝ＩR1×１／３^１／２ …（１）

【００３９】Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各電流ベクトルＩu 、
Ｉv 、Ｉw は、それぞれ以下の（２）式、（３）式、
（４）式により定まる。 Ｉu ＝ＩC −ＩR1 …（２） Ｉv ＝ＩL −ＩC …（３） Ｉw ＝ＩR1−ＩL …（４）

【００４０】その結果、図３に示すように、電流ベクト
ルＩu 、Ｉv 、Ｉw の大きさ（電流値）は全て等しくな
り、向きはそれぞれ相電圧ベクトルＥu 、Ｅv 、Ｅw の
向きと一致する。つまり、抵抗４を接続したことにより
流れる電流については、分散型電源２と三相電源３の力
率は１となり、且つ分散型電源２と三相電源３の電流は
完全な平衡三相電流となる。

【００４１】以上述べたように、三相電源３または分散
型電源２からなる三相回路と抵抗４からなる単相回路と
を変圧装置１を介して接続すると、抵抗４に流れる単相
の電流ＩR2に応じて分散型電源２および三相電源３に流
れる三相の電流は、コンデンサ１０に流れる電流ＩC と
リアクトル１１に流れる電流ＩL との補償作用によって
平衡化される。

【００４２】つまり、高圧三相電力系統、低圧三相電力
系統および単相電力系統を１つの変圧器５を用いて平衡
状態を保ちつつ接続することができ、複数の変圧器を用
いる構成に比べて無負荷損が低減し、電力変換効率を高
めることができる。この変圧装置１は、スコット結線変
圧器などとは異なり本質的に三相−単相の電力変換装置
であるため、後の第７実施例に示すように単相三線配電
方式への適用も可能となる。また、三相回路と単相回路
は絶縁されるとともに、変圧比に応じて三相回路と単相
回路の電圧を互いに独立して設定することができる。

【００４３】さらに、本実施例では、抵抗４の抵抗値に
対しコンデンサ１０のインピーダンスおよびリアクトル
１１のインピーダンスが上記（１）式の関係を満たすよ
うに設定されているので、抵抗４を接続したことにより
流れる電流について、分散型電源２と三相電源３の力率
は１となり且つ完全な平衡三相電流が流れる。力率が１
となることにより、分散型電源２の容量や配電系統にお
ける損失などを低減することができる。

【００４４】本実施例では、コンデンサ１０とリアクト
ル１１をともに二次側に接続したが、一次側または単相
回路側に接続しても電気的に等価となる。すなわち、コ
ンデンサ１０は、一次巻線７ｐ、二次巻線７ｓ、巻線７
ｔの少なくとも１つの巻線に並列接続すれば良く、リア
クトル１１は、一次巻線８ｐ、二次巻線８ｓ、巻線８ｔ
の少なくとも１つの巻線に並列接続すれば良い。これに
より、例えば製作性やコストの面で低圧の方が有利なコ
ンデンサ１０は二次側または単相回路側に接続し、高圧
の方が有利なリアクトル１１は一次側に接続するといっ
た任意の構成態様とすることが可能となる。

【００４５】（第２の実施形態）次に、本発明の第２実
施例（請求項３、４に対応）について図４ないし図６を
参照しながら説明する。図４は、変圧装置１２の電気的
構成を示しており、図５は、その変圧装置１２に用いら
れる変圧器１３の巻線構成を示している。この変圧装置
１２は、第１実施例で説明した変圧装置１に対し、変圧
器１３の第３の巻線７ｔ、８ｔが逆Ｖ結線である点、お
よびコンデンサ１０とリアクトル１１の接続位置が逆に
なっている点が異なっている。

【００４６】すなわち、図５において、三脚鉄心６の脚
６ａ、６ｂ、６ｃには一次巻線７ｐ、８ｐ、９ｐと二次
巻線７ｓ、８ｓ、９ｓがそれぞれデルタ結線となるよう
に巻回され、さらに脚６ａには端子ａ、ｎを持つ巻線７
ｔが巻回され、脚６ｂには端子ｎ、ｂを持つ巻線８ｔが
巻回されている。これら巻線７ｔと８ｔは逆Ｖ結線とさ
れており、端子ａ、ｂ間には単相負荷である抵抗４が接
続されるようになっている。図４および図５に示すよう
に、端子ｕ、ｖ間には二次巻線７ｓと並列にリアクトル
１１が接続され、端子ｖ、ｗ間には二次巻線８ｓと並列
にコンデンサ１０が接続されている。

【００４７】上記構成において、端子ａ、ｎ間には二次
側の端子ｕ、ｖ間の電圧Ｅuvに応じた電圧が生成され、
端子ｂ、ｎ間には二次側の端子ｖ、ｗ間の電圧Ｅvwに対
応した電圧が生成される。その結果、端子ａ、ｂ間の電
圧ベクトルは（Ｅuv−Ｅvw）に応じたベクトルとなり、
抵抗４および巻線７ｔ、８ｔにはこの電圧に比例した単
相の電流ＩR2が流れる。そして、電流ＩR2が流れると、
変圧器１３の二次巻線７ｓ、８ｓには電流ＩR2と変圧比
とによって決まる電流ＩR1が流れる。この電流ベクトル
ＩR1は、図６に示すように電圧ベクトル（Ｅuv−Ｅvw）
と同じ向きを持つ。

【００４８】さらに、端子ｕ、ｖ間に接続されたリアク
トル１１の電流ベクトルＩL は、電圧ベクトルＥuvに対
して９０°遅れたベクトルとなり、端子ｖ、ｗ間に接続
されたコンデンサ１０の電流ベクトルＩC は、電圧ベク
トルＥvwに対して９０°進んだベクトルとなる。ここ
で、電流ＩR1、ＩC 、ＩL （電流値）の間に以下の
（５）式で示す関係が成立するように、抵抗４の抵抗値
に対し、コンデンサ１０のインピーダンスおよびリアク
トル１１のインピーダンスが決定されている。 ＩC ＝ＩL ＝ＩR1 …（５）

【００４９】ｕ相、ｖ相、ｗ相の各電流ベクトルＩu 、
Ｉv 、Ｉw は、それぞれ以下の（６）式、（７）式、
（８）式により定まる。 Ｉu ＝ＩR1＋ＩL …（６） Ｉv ＝−２・ＩR1−ＩL ＋ＩC …（７） Ｉw ＝ＩR1−ＩC …（８）

【００５０】その結果、図６に示すように、抵抗４を接
続したことにより流れる電流について、分散型電源２と
三相電源３の力率は１となり且つ完全な平衡三相電流が
流れる。従って、本実施例によっても第１実施例と同様
の効果を得ることができる。また、巻線７ｔ、８ｔを逆
Ｖ結線とすることにより、変圧器１３の利用率を高める
ことができる。

【００５１】（第３の実施形態）次に、本発明の第３実
施例（請求項５、６に対応）に対応について図７および
図８を参照しながら説明する。図７は、変圧装置１４の
電気的構成を示しており、図８は、その変圧装置１４に
用いられる変圧器１５の巻線構成を示している。この変
圧装置１４は、第１実施例で説明した変圧装置１に対
し、変圧器１５の第３の巻線が１つの巻線９ｔから構成
されている点が異なっている。

【００５２】すなわち、図８において、三脚鉄心６の脚
６ａ、６ｂ、６ｃには一次巻線７ｐ、８ｐ、９ｐと二次
巻線７ｓ、８ｓ、９ｓがそれぞれデルタ結線となるよう
に巻回され、さらに脚６ｃには端子ａ、ｂを持つ巻線９
ｔが巻回されている。端子ａ、ｂ間には単相負荷である
抵抗４が接続されるようになっている。また、端子ｕ、
ｖ間には二次巻線７ｓと並列にコンデンサ１０が接続さ
れ、端子ｖ、ｗ間には二次巻線８ｓと並列にリアクトル
１１が接続されている。

【００５３】上記構成において、端子ａ、ｂ間には二次
側の端子ｗ、ｕ間の電圧Ｅwuに応じた電圧が生成され、
抵抗４および巻線９ｔにはこの電圧に比例した単相の電
流ＩR2が流れる。そして、電流ＩR2が流れると、変圧器
１５の二次巻線９ｓには電流ＩR2と変圧比とによって決
まる電流ＩR1が流れる。この場合、電流ＩR1、ＩC 、Ｉ
L （電流値）の間には第１実施例で述べた（２）式、
（３）式、（４）式がそのまま成立し、さらに（１）式
が成立する場合の二次側のベクトル図は図３に示したよ
うになる。従って、本実施例によっても第１実施例と同
様の効果を得ることができる。

【００５４】（第４の実施形態）次に、本発明の第４実
施例（請求項７に対応）について図９および図１０を参
照しながら説明する。図９は、変圧装置１６の電気的構
成を示しており、図１０は、その変圧装置１６に用いら
れるＶ結線変圧器１７の巻線構成を示している。この変
圧装置１４は、第１実施例で説明した変圧装置１に対
し、変圧器５に替えてＶ結線変圧器１７を用いている点
が異なっている。

【００５５】すなわち、図１０において、三脚鉄心６の
脚６ａ、６ｃには一次巻線７ｐ、８ｐと二次巻線７ｓ、
８ｓと三次巻線７ｔ、８ｔがそれぞれＶ結線となるよう
に巻回されている。端子ａ、ｃ間には単相負荷である抵
抗４が接続されるようになっている。端子ｕ、ｖ間には
二次巻線７ｓと並列にコンデンサ１０が接続され、端子
ｖ、ｗ間には二次巻線８ｓと並列にリアクトル１１が接
続されている。

【００５６】上記構成において、端子ａ、ｃ間には二次
側の端子ｗ、ｕ間の電圧Ｅwuに応じた電圧が生成され、
抵抗４および巻線７ｔ、８ｔにはこの電圧に比例した単
相の電流ＩR2が流れる。そして、電流ＩR2が流れると、
Ｖ結線変圧器１７の二次巻線７ｓ、８ｓには電流ＩR2と
変圧比とによって決まる電流ＩR1が流れる。この場合、
電流ＩR1、ＩC 、ＩL （電流値）の間には第１実施例で
述べた（２）式、（３）式、（４）式がそのまま成立
し、さらに（１）式が成立する場合の二次側のベクトル
図は図３に示したようになる。従って、本実施例によっ
ても第１実施例と同様の効果を得ることができる。

【００５７】（第５の実施形態）次に、本発明の第５実
施例（請求項８に対応）について図１１および図１２を
参照しながら説明する。図１１は、変圧装置１８の電気
的構成を示しており、図１２は、その変圧装置１８に用
いられる逆Ｖ結線変圧器１９の巻線構成を示している。
この変圧装置１８は、第２実施例で説明した変圧装置１
２に対し、変圧器１３に替えて逆Ｖ結線変圧器１９を用
いている点が異なっている。

【００５８】すなわち、図１２において、三脚鉄心６の
脚６ａ、６ｃには一次巻線７ｐ、８ｐと二次巻線７ｓ、
８ｓがそれぞれＶ結線となるように巻回され、さらに脚
６ａには端子ａ、ｎを持つ巻線７ｔが巻回され、脚６ｃ
には端子ｎ、ｂを持つ巻線８ｔが巻回されている。これ
ら巻線７ｔと８ｔは逆Ｖ結線とされており、端子ａ、ｂ
間には単相負荷である抵抗４が接続されるようになって
いる。また、端子ｕ、ｖ間には二次巻線７ｓと並列にリ
アクトル１１が接続され、端子ｖ、ｗ間には二次巻線８
ｓと並列にコンデンサ１０が接続されている。

【００５９】上記構成において、端子ａ、ｎ間には二次
側の端子ｕ、ｖ間の電圧Ｅuvに応じた電圧が生成され、
端子ｂ、ｎ間には二次側の端子ｖ、ｗ間の電圧Ｅvwに対
応した電圧が生成され、抵抗４および巻線７ｔ、８ｔに
は電圧（Ｅuv−Ｅvw）に比例した単相の電流ＩR2が流れ
る。そして、電流ＩR2が流れると、Ｖ結線変圧器１７の
二次巻線７ｓ、８ｓには電流ＩR2と変圧比とによって決
まる電流ＩR1が流れる。この場合、電流ＩR1、ＩC 、Ｉ
L （電流値）の間には第２実施例で述べた（６）式、
（７）式、（８）式がそのまま成立し、さらに（５）式
が成立する場合の二次側のベクトル図は図６に示したよ
うになる。従って、本実施例によっても第２実施例と同
様の効果を得ることができる。

【００６０】（第６の実施形態）次に、本発明の第６実
施例（請求項９に対応）について図１３および図１４を
参照しながら説明する。図１３は、変圧装置２０の電気
的構成を示しており、図１４は、その変圧装置２０に用
いられる変圧器２１の巻線構成を示している。この変圧
装置２０は、第３実施例で説明した変圧装置１４に対
し、変圧器２１の脚６ｃに一次巻線９ｐが巻回されてお
らず一次巻線７ｐ、８ｐがＶ結線とされている点が異な
っている。二次側に接続された三相の動力負荷が平衡し
ている場合、二次巻線９ｓには抵抗４に流れる電流ＩR2
に対応した電流のみが流れるので、二次巻線９ｓの電流
容量は他の二次巻線７ｓ、８ｓの電流容量よりも小さく
しても良い。本実施例によっても第３実施例と同様の作
用および効果を得ることができる。

【００６１】（第７の実施形態）次に、第１実施例に示
した変圧装置１に基づいて単相三線配電方式を実現した
第７実施例（請求項１０に対応）について、その変圧装
置２２の電気的構成を示す図１５を参照しながら説明す
る。この図１５において、変圧器２３の脚６ａ（図２参
照）には一次巻線７ｐと二次巻線７ｓと巻線７t1、７t2
とが巻回され、脚６ｃには一次巻線８ｐと二次巻線８ｓ
と巻線８t1、８t2とが巻回されている。巻線８t1と７t1
および８t2と７t2（第３の巻線に相当）は、それぞれ端
子ｂ、ｏ間および端子ｏ、ａ間においてＶ結線されてお
り、これら２つのＶ結線は直列に接続されてＷ字形接続
の回路形態となっている。端子ｂ、ｏ間と端子ｏ、ａ間
には、それぞれ単相回路である抵抗４ａ、４ｂが接続さ
れている。

【００６２】この変圧装置２２は、スコット結線変圧器
や変形ウッドブリッジ回路とは異なり、三相回路から単
相三線式回路への変圧装置となる。従って、三相回路と
単相回路との間に変圧装置２２を介在させることによ
り、工場などで用いられる複数の単相負荷に対して、三
相の分散型電源２などにより生成された電力を平衡した
状態で且つ効率良く供給することが可能となる。

【００６３】（第８の実施形態）図１６は、本発明の第
８実施例（請求項１０に対応）を示す変圧装置２４の電
気的構成図である。この変圧装置２４は、第２実施例に
示した変圧装置１２に基づいて単相三線配電方式を実現
したものである。この図１６において、変圧器２５の脚
６ａ（図５参照）には一次巻線７ｐと二次巻線７ｓと巻
線７t1、７t2とが巻回され、脚６ｂには一次巻線７ｐと
二次巻線８ｓと巻線８t1、８t2とが巻回されている。巻
線７t1と８t1および７t2と８t2は、それぞれ端子ａ、ｏ
間および端子ｏ、ｂ間において逆Ｖ結線されており、こ
れら２つのＶ結線は直列に接続されてＷ字形接続の回路
形態となっている。端子ａ、ｏ間と端子ｏ、ｂ間には、
それぞれ抵抗４ａ、４ｂが接続されている。

【００６４】この変圧装置２４を用いて三相回路と単相
回路とを接続することにより、上述した第７実施例と同
様に三相電源３または分散型電源２の電力を平衡した状
態で且つ効率良く抵抗４ａ、４ｂに供給することがで
き、しかも変圧器２５の利用率を高められる。

【００６５】（第９の実施形態）図１７は、本発明の第
９実施例（請求項１０に対応）を示す変圧装置２６の電
気的構成図である。この変圧装置２６は、第３実施例に
示した変圧装置１４に基づいて単相三線配電方式を実現
したものである。この図１７において、変圧器２７の脚
６ｃ（図８参照）には一次巻線９ｐと二次巻線９ｓと巻
線９t1、９t2（第３の巻線に相当）が巻回されている。
巻線９t1および９t2は、それぞれ端子ｏを共通とする端
子ａ、ｏおよび端子ｏ、ｂを有しており、端子ａ、ｏ間
と端子ｏ、ｂ間には、それぞれ抵抗４ａ、４ｂが接続さ
れている。この変圧装置２６を用いて三相回路と単相回
路とを接続することにより、上述の第７実施例と同様の
効果を得ることができる。

【００６６】（第１０の実施形態）次に、本発明の第１
０実施例（請求項１１に対応）について図１８および図
１９を参照しながら説明する。図１８は、変圧装置２８
の電気的構成を示しており、図１９は、その変圧装置２
８に用いられる変圧器２９の巻線構成を示している。こ
の変圧装置２８は、第４実施例で説明した変圧装置１６
に対し、変圧器２９に分離独立した第３の巻線７ｈと第
４の巻線８ｈを設けた点が異なっている。

【００６７】すなわち、図１９において、三脚鉄心６の
脚６ａには、一次巻線７ｐと二次巻線７ｓと第３の巻線
７ｈが巻回されており、脚６ｃには、一次巻線８ｐと二
次巻線８ｓと第４の巻線８ｈが巻回されている。一次巻
線７ｐ、８ｐと二次巻線７ｓ、８ｓはそれぞれＶ結線さ
れており、一次側の端子Ｕ、Ｖ、ＷにはＵＶＷの相順を
持つ低圧の分散型電源２が接続され、二次側の端子ｕ、
ｗ間には単相負荷である抵抗４が接続されるようになっ
ている。また、巻線７ｈと巻線８ｈはそれぞれ独立した
端子ｄ、ｅと端子ｆ、ｇを有しており、端子ｄ、ｅ間に
は巻線７ｈと並列にコンデンサ１０が接続され、端子
ｆ、ｇ間には巻線８ｈと並列にリアクトル１１が接続さ
れている。

【００６８】本構成によれば、一次側に換算して上記
（１）式が成立するときの一次側のベクトル図は図３に
示したようになり、第１実施例（第４実施例）と同様の
作用、効果を得ることができる。また、巻線７ｈと８ｈ
は互いに分離独立した巻線であるため、各巻線７ｈ、８
ｈの電圧をそれぞれコンデンサ１０およびリアクトル１
１にとって都合の良い電圧に設定することができる。そ
の結果、例えば端子ｄ、ｅ間の電圧を低く設定し、端子
ｆ、ｇ間の電圧を高く設定することにより、コンデンサ
１０とリアクトル１１の製作性を高めて低コスト化を図
ることができる。

【００６９】（第１１の実施形態）次に、本発明の第１
１実施例（請求項１２に対応）について図２０および図
２１を参照しながら説明する。図２０は、変圧装置３０
の電気的構成を示しており、図２１は、その変圧装置３
０に用いられる変圧器３１の巻線構成を示している。こ
の変圧装置３０は、第５実施例で説明した変圧装置１８
に対し、変圧器３１に分離独立した第３の巻線７ｈと第
４の巻線８ｈを設けた点が異なっている。変圧器３１の
巻線構成は、二次巻線７ｓ、８ｓが逆Ｖ結線されている
点を除き第１０実施例の変圧器２９と同じである。端子
ｄ、ｅ間には巻線７ｈと並列にリアクトル１１が接続さ
れ、端子ｆ、ｇ間には巻線８ｈと並列にコンデンサ１０
が接続されている。

【００７０】本構成によれば、一次側に換算して上記
（５）式が成立するときの一次側のベクトル図は図６に
示したようになり、第２実施例（第５実施例）と同様の
作用、効果を得ることができる。また、巻線７ｈと８ｈ
は互いに分離独立した巻線であるため、第１０実施例と
同様に、端子ｄ、ｅ間の電圧および端子ｆ、ｇ間の電圧
をそれぞれコンデンサ１０およびリアクトル１１にとっ
て都合の良い電圧に設定することができる。

【００７１】（第１２の実施形態）図２２は、本発明の
第１２実施例（請求項１３に対応）を示す変圧装置３２
の電気的構成図である。この変圧装置３２は、第１０実
施例に示した変圧装置２８に基づいて単相三線配電方式
を実現したものである。図２２において、変圧器３３の
脚６ａ（図１９参照）には一次巻線７ｐと二次巻線７s
1、７s2と巻線７ｈとが巻回され、脚６ｃには一次巻線
８ｐと二次巻線８s1、８s2と巻線８ｈとが巻回されてい
る。二次巻線８s1と７s1および８s2と７s2は、それぞれ
端子ｗ、ｏ間および端子ｏ、ｕ間においてＶ結線されて
おり、これら２つのＶ結線は直列に接続されてＷ字形接
続の回路形態となっている。端子ｗ、ｏ間と端子ｏ、ｕ
間には、それぞれ単相回路である抵抗４ａ、４ｂが接続
されている。この変圧装置３２によれば、第７実施例お
よび第１０実施例と同様の効果を得ることができる。

【００７２】（第１３の実施形態）図２３は、本発明の
第１３実施例（請求項１３に対応）を示す変圧装置３４
の電気的構成図である。この変圧装置３４は、第１１実
施例に示した変圧装置３０に基づいて単相三線配電方式
を実現したものである。図２３において、変圧器３５の
脚６ａ（図２１参照）には一次巻線７ｐと二次巻線７s
1、７s2と巻線７ｈとが巻回され、脚６ｃには一次巻線
８ｐと二次巻線８s1、８s2と巻線８ｈとが巻回されてい
る。二次巻線７s1と８s1および７s2と８s2は、それぞれ
端子ｕ、ｏ間および端子ｏ、ｖ間において逆Ｖ結線され
ており、これら２つのＶ結線は直列に接続されてＷ字形
接続の回路形態となっている。端子ｕ、ｏ間と端子ｏ、
ｖ間には、それぞれ抵抗４ａ、４ｂが接続されている。
この変圧装置３４によれば、第８実施例および第１１実
施例と同様の効果を得ることができる。

【００７３】（第１４の実施形態）次に、本発明の第１
４実施例（請求項１４に対応）について図２４および図
２５を参照しながら説明する。図２４は、変圧装置３６
の電気的構成を示しており、図２５は、その変圧装置３
６に用いられる変圧器３７の巻線構成を示している。こ
の変圧装置３６は、第６実施例で説明した変圧装置２０
に対し、変圧器３７に分離独立した第３の巻線７ｈと第
４の巻線８ｈを設けた点が異なっている。

【００７４】すなわち、三脚鉄心６の脚６ａには一次巻
線７ｐと第３の巻線７ｈが巻回され、脚６ｂには一次巻
線８ｐと第４の巻線８ｈが巻回され、脚６ｃには一次巻
線９ｐと二次巻線９ｓが巻回されている。一次巻線７
ｐ、８ｐ、９ｐはデルタ結線されており、一次側の端子
Ｕ、Ｖ、ＷにはＵＶＷの相順を持つ低圧の分散型電源２
が接続され、二次側の端子ｕ、ｗ間には単相負荷である
抵抗４が接続されるようになっている。また、端子ｄ、
ｅ間には巻線７ｈと並列にコンデンサ１０が接続され、
端子ｆ、ｇ間には巻線８ｈと並列にリアクトル１１が接
続されている。

【００７５】本構成によれば、一次側に換算して上記
（１）式が成立するときの一次側のベクトル図は図３に
示したようになり、第１実施例と同様の作用、効果を得
ることができる。また、巻線７ｈと８ｈは互いに分離独
立した巻線であるため、第１０実施例と同様に、端子
ｄ、ｅ間の電圧および端子ｆ、ｇ間の電圧をそれぞれコ
ンデンサ１０およびリアクトル１１にとって都合の良い
電圧に設定することができる。

【００７６】（第１５の実施形態）図２６は、本発明の
第１５実施例（請求項１５に対応）を示す変圧装置３８
の電気的構成図である。この変圧装置３８は、第１４実
施例に示した変圧装置３６に基づいて単相三線配電方式
を実現したものである。変圧器３９の脚６ｃ（図２５参
照）には二次巻線９s1、９s2が巻回されている。二次巻
線９s1および９s2は、それぞれ端子ｏを共通とする端子
ｗ、ｏおよび端子ｏ、ｕを有しており、端子ｗ、ｏ間と
端子ｏ、ｕ間にはそれぞれ抵抗４ａ、４ｂが接続されて
いる。この変圧装置３８を用いて三相回路と単相回路と
を接続することにより、第９実施例および第１４実施例
と同様の効果を得ることができる。

【００７７】（第１６の実施形態）次に、本発明の第１
６実施例（請求項１６、１７に対応）について、変圧装
置の電気的構成を示す図２７および電流ベクトルを示す
図２８を参照しながら説明する。この図２７に示す変圧
装置４０は、端子ａ、ｃ間に接続される単相負荷４１
（単相回路に相当）が照明装置などの抵抗負荷である場
合はもとより、単相負荷４１がモータを具備している場
合、あるいは変圧器５の端子ａ、ｃ間が系統連系されて
いる場合などに好適となるものである。

【００７８】この変圧装置４０は、図１に示す変圧装置
１に対し以下の点が異なっている。すなわち、端子ｕと
コンデンサ１０との間および端子ｗとリアクトル１１と
の間に、それぞれ開閉器４２および４３（開閉手段に相
当）が接続されている。また、三相電源３と変圧装置４
０の端子Ｕ、Ｖ、Ｗとの間には、互いに連動して開閉動
作する開閉器４４、４５、４６が接続されており、分散
型電源２と変圧装置４０の端子ｕ、ｖ、ｗとの間には、
互いに連動して開閉動作する開閉器４７、４８、４９が
接続されている。制御回路５０（開閉制御手段に相当）
は、単相負荷４１に供給される電力を検出可能に構成さ
れており、この検出した単相電力と開閉器４４ないし４
９の開閉状態とに基づいて開閉器４２と４３を開閉制御
するようになっている。なお、コンデンサ１０とリアク
トル１１の各インピーダンスは、第１実施例と同様に設
定されている。

【００７９】上記開閉器４２、４３は、制御回路５０に
よって以下に示す２つの場合に開放状態とされる。 （１）開閉器４４ないし４９が開放状態とされる場合 単相負荷４１が速度起電力を持っている場合または端子
ｃ、ａ間に系統の電圧が印加されている場合において開
閉器４４ないし４９が開放されると、上記系統電圧が変
圧器５の二次側の端子ｗ、ｕ間に現れ、コンデンサ１０
とリアクトル１１との間で直列共振が発生する。従っ
て、端子ｃ、ａ間に電圧が印加される虞のある回路形態
においては、制御回路５０は、開閉器４４ないし４９を
開放するのに先立って開閉器４２および４３を開放し、
コンデンサ１０およびリアクトル１１をそれぞれ端子
ｕ、ｖ間および端子ｖ、ｗ間から切り離す。これによ
り、直列共振による過大電流の発生を防止することがで
きる。

【００８０】（２）分散型電源２または三相電源３から
単相負荷４１への供給電力が所定値以下の場合 コンデンサ１０およびリアクトル１１がそれぞれ端子
ｕ、ｖ間および端子ｖ、ｗ間に接続されている場合、単
相負荷４１への供給電力（以下、単相負荷容量と称す）
が小さくなっても、コンデンサ１０とリアクトル１１と
に一定の無効電流が流れることにより、分散型電源２ま
たは三相電源３から無効電流が流れる。その結果、コン
デンサ１０、リアクトル１１、分散型電源２内のインバ
ータ回路などにおいて無効電流に起因する誘電損失、励
磁損失、銅損などが発生し、変圧装置４０の効率が低下
する。

【００８１】一方、分散型電源２から単相負荷４１に電
力を供給している場合、分散型電源２のインバータ回路
の出力電流が定格電流を超えないように保護制御した状
態の下で上記インバータ回路が出力できる電力は、分散
型電源２が出力可能な定格三相電力（以下、三相電源容
量と称す）の１／３^１／２である。

【００８２】そこで、制御回路５０は、単相負荷容量が
三相電源容量の１／３^１／２以下である場合には、開閉
器４２および４３を開放し、コンデンサ１０およびリア
クトル１１をそれぞれ端子ｕ、ｖ間および端子ｖ、ｗ間
から切り離すように制御する。この開放状態では、コン
デンサ１０とリアクトル１１での損失が零となるので、
変圧装置４０全体としての電力損失を低減でき効率を高
めることができる。

【００８３】また、単相負荷容量が三相電源容量の１／
３^１／２を超えた場合には、開閉器４２および４３を閉
じることにより分散型電源２から単相負荷４１に対し三
相電源容量に相当する電力を供給可能となる。図２８
は、単相負荷４１が照明装置などの抵抗負荷であって且
つ単相負荷容量が三相電源容量の１／３^１／２（５７．
７％負荷）である場合に開閉器４２、４３を閉じた時の
二次側の電流ベクトルを示している。この時、電流ＩC
、ＩL 、ＩR1（電流値）の間に以下の（９）式で示す
関係が成立する。 ＩC ＝ＩL ＝ＩR1＝Ｉv …（９）

【００８４】以上説明したように、本実施例によれば開
閉器４２、４３の開閉制御を実行することにより、開閉
器４４ないし４９を開放して分散型電源２と三相電源３
を切り離した状態での直列共振の発生を防止でき、変圧
装置４０全体としての効率を高めることができ、さらに
分散型電源２から単相負荷４１に対し最大で三相電源容
量に等しい電力を供給可能となる。

【００８５】（第１７の実施形態）次に、本発明の第１
７実施例について、変圧装置の電気的構成を示す図２９
および電流ベクトルを示す図３０を参照しながら説明す
る。この図２９に示す変圧装置５１は、第１６実施例で
説明した変圧装置４０と同様に、図４に示す変圧装置１
２に対し開閉器４２ないし４９を設けた構成となってい
る。コンデンサ１０とリアクトル１１の各インピーダン
スは、変圧装置１２と同様に設定されている。

【００８６】開閉器４２、４３が開放状態とされる条件
は第１６実施例で説明した（１）および（２）と同様で
ある。ただし、分散型電源２のインバータ回路の出力電
流が定格電流を超えないように保護制御した状態の下
で、上記インバータ回路が出力できる電力は、分散型電
源２が出力可能な定格三相電力（三相電源容量）の１／
２である。従って、上述した（２）において、単相負荷
容量が三相電源容量の１／２以下である場合に開閉器４
２および４３を開放し、コンデンサ１０およびリアクト
ル１１をそれぞれ端子ｖ、ｗ間および端子ｕ、ｖ間から
切り離すように制御する。

【００８７】そして、単相負荷容量が三相電源容量の１
／２を超えた場合には、開閉器４２および４３を閉じる
ことにより分散型電源２から単相負荷４１に対し三相電
源容量に相当する電力を供給可能となる。図３０は、単
相負荷４１が照明装置などの抵抗負荷であって且つ単相
負荷容量が三相電源容量の１／２（５０％負荷）である
場合に開閉器４２、４３を閉じた時の電流ベクトルを示
している。この時、電流ＩC 、ＩL 、ＩR1（電流値）の
間に以下の（10）式、（11）式で示す関係が成立する。 Ｉu ＝Ｉw ＝３^１／２・ＩR1＝３^１／２／２・ＩL …（10） Ｉv ＝０ …（11） 本実施例によっても、開閉器４２、４３の開閉制御を実
行することにより、第１６実施例と同様の作用および効
果を得ることができる。

【００８８】（第１８の実施形態）次に、第２実施例を
変形した第１８実施例について、変圧装置の電気的構成
を示す図３１を参照しながら説明する。この図３１に示
す変圧装置５２は、端子ｕとリアクトル１１（誘導性受
動回路に相当）との間および端子ｗとコンデンサ１０
（容量性受動回路に相当）との間にそれぞれ自励式のイ
ンバータ回路５３および５４（電流制御手段に相当）を
接続した構成となっている。このインバータ回路５３お
よび５４は、それぞれリアクトル１１およびコンデンサ
１０に流れる電流を制御するようになっている。

【００８９】端子ａ、ｂ間に接続された単相負荷４１が
照明装置などの抵抗負荷である場合、電流ＩC 、ＩL 、
ＩR1（電流値）の間に常に上述した（５）式で示す関係
が成立するように、リアクトル１１とインバータ回路５
３との直列回路５５（誘導性インピーダンス回路に相
当）の等価インピーダンス（等価リアクタンス）と、コ
ンデンサ１０とインバータ回路５４との直列回路５６
（容量性インピーダンス回路に相当）の等価インピーダ
ンス（等価リアクタンス）とが制御されている。この場
合、インバータ回路５３は誘導性の状態で運転され、イ
ンバータ回路５４は容量性の状態で運転される。これに
より、単相負荷４１の大きさにかかわらず、分散型電源
２と三相電源３の電流を常に平衡させることが可能とな
る。

【００９０】また、単相負荷４１の力率が１でない場合
であっても、その力率に応じて上記直列回路５５、５６
の等価インピーダンスを容量性または誘導性に制御する
ことにより、分散型電源２と三相電源３の電流を常に平
衡させることが可能となる。このように、本実施例の変
圧装置５２は不平衡電流を流すことができない分散型電
源２や三相電源３に対しても適用可能となる。

【００９１】（第１９の実施形態）次に、本発明の第１
９実施例について、変圧装置の電気的構成を示す図３２
を参照しながら説明する。この図３２に示す変圧装置５
７の端子ｕ、ｖ間、端子ｖ、ｗ間には、それぞれ自励式
のインバータ回路５８（誘導性インピーダンス回路、電
流制御手段に相当）、自励式のインバータ回路５９（容
量性インピーダンス回路、電流制御手段に相当）が接続
されている。変圧器１３の一次側の端子Ｕ、Ｖ、Ｗには
相順がＵＶＷの三相電源３が接続され、二次側の端子
ｕ、ｖ、ｗには相順がｕｖｗの分散型電源２が接続さ
れ、端子ａ、ｂ間には単相負荷４１が接続されている。

【００９２】単相負荷４１が照明装置などの抵抗負荷で
ある場合、インバータ回路５８は分散型電源２の電圧Ｅ
uvに対し遅れ電流を供給するように誘導性の状態で運転
され、インバータ回路５９は分散型電源２の電圧Ｅvwに
対し進み電流を供給するように容量性の状態で運転され
る。さらに、インバータ回路５８、５９に流れる電流を
それぞれ図３２に示す向きを基準方向としてＩL 、ＩC
とすれば、電流ＩL 、ＩC 、ＩR1（電流値）の間に常に
上述した（５）式で示す関係が成立するようにインバー
タ回路５８、５９が制御される。これにより、単相負荷
４１の大きさにかかわらず、分散型電源２と三相電源３
の電流を常に平衡させることが可能となる。

【００９３】また、単相負荷４１の力率が１でない場合
であっても、インバータ回５８が出力する誘導性電流の
位相およびインバータ回路５９が出力する容量性電流の
位相を単相負荷４１の力率角に応じてそれぞれ９０°遅
れおよび９０°進みの状態から変化させることにより、
分散型電源２と三相電源３の電流を常に平衡させること
が可能となる。

【００９４】（第２０の実施形態）以下、本発明の第２
０実施例について、図３３および図３４を参照しながら
説明する。図３３は、三相回路に単相回路を接続する際
に用いられる変換回路の電気的構成を示している。この
変換回路６０（電気回路に相当）は、分散型電源２（三
相回路に相当）により生成された三相電力を単相電力に
変換し、それを照明装置（例えば１００Ｖ系）などの単
相負荷４１（単相回路に相当）に供給するものである。
風力発電機、マイクロガスタービン発電機、燃料電池な
どの分散型電源２は、三相電圧（例えば４００Ｖ系）を
出力するインバータ回路（図示せず）を備えている。こ
のインバータ回路は、正相分電流のみならず逆相分電流
も出力できるようになっている。

【００９５】変換回路６０の端子Ｕ、Ｖ間、端子Ｖ、Ｗ
間には、それぞれ単相変圧器６１の一次巻線６１ｐ、単
相変圧器６２の一次巻線６２ｐが接続されている。これ
ら単相変圧器６１、６２の二次巻線６１ｓ、６２ｓに
は、それぞれコンデンサ１０（容量性インピーダンス回
路に相当）、リアクトル１１（誘導性インピーダンス回
路に相当）が接続されている。端子Ｕ、Ｖ、Ｗには、相
順がＵＶＷの三相電圧を出力する上記分散型電源２が接
続され、端子Ｗ、Ｕ間には上記単相負荷４１が接続され
ている。

【００９６】次に、本実施例の作用について図３４も参
照しながら説明する。図３４（ａ）は電圧ベクトル、
（ｂ）は１００％負荷時の電流ベクトル、（ｃ）は５０
％負荷時の電流ベクトル、（ｄ）は無負荷時の電流ベク
トルを示している。以下の説明および図３３、図３４に
おいて用いる主なベクトルの記号は第１実施例と同様に
定義されており、その正方向（基準方向）は図３３に示
す通りである。電流ＩC とＩL は、一次側に換算した電
流を示している。

【００９７】図３４（ｂ）〜（ｄ）に示すように、コン
デンサ１０の電流ベクトルＩC （一次側換算）は、電圧
ベクトルＥUVに対して９０°進んだベクトルとなり、リ
アクトル１１の電流ベクトルＩL （一次側換算）は、電
圧ベクトルＥVWに対して９０°遅れたベクトルとなる。
また、単相負荷４１が照明装置などの抵抗負荷の場合、
その電流ベクトルＩ1 は電圧ベクトルＥWUと同相のベク
トルとなる。

【００９８】Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の各電流ベクトルＩU 、
ＩV 、ＩW は、それぞれ第１実施例で示した（２）式、
（３）式、（４）式と同様に定まる。ここで、分散型電
源２が単相負荷４１に定格電力を供給している１００％
負荷の状態（つまり図３４（ｂ）の状態）において、電
流ＩC 、ＩL 、Ｉ1 （電流値）の間に第１実施例で示し
た（１）式と同様の関係が成立するように、電源周波数
におけるコンデンサ１０のインピーダンス（リアクタン
ス）およびリアクトル１１のインピーダンス（リアクタ
ンス）が決定されている。

【００９９】各インピーダンスをこのように決定する
と、図３４（ｂ）に示す１００％負荷の状態において、
電流ベクトルＩU 、ＩV 、ＩW の大きさ（電流値）は全
て等しくなり、その向きはそれぞれ相電圧ベクトルＥU
、ＥV 、ＥW の向きと一致する。つまり、分散型電源
２の力率は１となり、且つ分散型電源２の電流は完全な
平衡三相電流となる。

【０１００】これに対し、図３４（ｃ）、（ｄ）に示す
ように負荷が軽くなると、電流ベクトルＩU とＩW の大
きさと向きとが変化する。すなわち、図３４（ｃ）に示
す５０％負荷時にあっては、電流ベクトルＩU とＩW と
は同一ベクトルとなり、その向きは電流ベクトルＩV と
１８０°の位相差を持ち、その大きさは電流ベクトルＩ
V の１／２となる。この時、分散型電源２には等しい大
きさの正相分電流と逆相分電流とからなる不平衡電流が
流れる。また、図３４（ｄ）に示す無負荷時にあって
は、電流ベクトルＩU 、ＩV 、ＩW の大きさ（電流値）
は全て等しくなり、その向きはそれぞれ相電圧ベクトル
ＥW 、ＥV 、ＥU の向きと一致する。この時、分散型電
源２には逆相分電流のみが流れる。

【０１０１】分散型電源２はインバータ回路により三相
電圧を出力しており、逆相分電流も流し出すことができ
るので、負荷が軽くなって不平衡電流が流れても支障な
く運転し続けることができる。また、図３４（ｃ）、
（ｄ）から明らかなように、負荷が軽くなっても、電流
ＩU 、ＩV 、ＩW の大きさは１００％負荷時における大
きさ（原点Ｏを中心とする二点鎖線の円で示す）を超え
ることがないため、インバータ回路に過大な電流が流れ
ることもない。

【０１０２】以上述べたように、変換回路６０は、スコ
ット結線変圧器などとは異なり三相から単相への変換回
路である。このため、単相負荷４１を２つに分割して
（振り分けて）接続する必要がなく、単一の単相負荷４
１が接続された状態で分散型電源２に三相電流を流すこ
とができる。

【０１０３】単相負荷４１が抵抗負荷である場合に、１
００％負荷時において分散型電源２の力率が１となり且
つ分散型電源２の電流が完全な平衡三相電流となるよう
にコンデンサ１０とリアクトル１１のインピーダンスが
決定されているので、分散型電源２の定格容量（例え
ば、分散型電源に用いられる図示しない三相インバータ
回路の定格容量）を低減することができる。また、本実
施例では分散型電源２がインバータ回路を具備している
ので、軽負荷状態または無負荷状態において不平衡電流
が増大しても運転を継続することができる。

【０１０４】（その他の実施形態）なお、本発明は上記
し且つ図面に示す各実施例に限定されるものではなく、
例えば以下のように変形または拡張が可能である。第１
実施例、第２実施例および第３実施例では一次巻線７
ｐ、８ｐ、９ｐと二次巻線７ｓ、８ｓ、９ｓをともにデ
ルタ結線としたが、一次巻線と二次巻線のうち一方の巻
線のみをデルタ結線とし他方の巻線をスター結線とした
変圧器を用いても良い。この場合には、デルタ結線され
た巻線または巻線７ｔ、８ｔに対しコンデンサ１０とリ
アクトル１１を接続すれば良い。

【０１０５】第１実施例で説明した理由と同様の理由に
より、第２実施例および第５実施例において、リアクト
ル１１は、一次巻線７ｐ、二次巻線７ｓ、巻線７ｔの少
なくとも１つの巻線に並列接続すれば良く、コンデンサ
１０は、一次巻線８ｐ、二次巻線８ｓ、巻線８ｔの少な
くとも１つの巻線に並列接続すれば良い。

【０１０６】同様に、第３実施例、第６実施例および第
９実施例において、コンデンサ１０は、一次巻線７ｐと
二次巻線７ｓの少なくとも一方の巻線に並列接続すれば
良く、リアクトル１１は、一次巻線８ｐと二次巻線８ｓ
の少なくとも一方の巻線に並列接続すれば良い。

【０１０７】同様に、第４実施例において、コンデンサ
１０は、一次巻線７ｐ、二次巻線７ｓ、三次巻線７ｔの
少なくとも一つの巻線に並列接続すれば良く、リアクト
ル１１は、一次巻線８ｐ、二次巻線８ｓ、三次巻線８ｔ
の少なくとも一つの巻線に並列接続すれば良い。

【０１０８】同様に、第７実施例において、コンデンサ
１０は、一次巻線７ｐ、二次巻線７ｓ、巻線７t1、７t2
の少なくとも一つの巻線に並列接続すれば良く、リアク
トル１１は、一次巻線８ｐ、二次巻線８ｓ、巻線８t1、
８t2の少なくとも一つの巻線に並列接続すれば良い。

【０１０９】同様に、第８実施例において、リアクトル
１１は、一次巻線７ｐ、二次巻線７ｓ、巻線７t1、７t2
の少なくとも一つの巻線に並列接続すれば良く、コンデ
ンサ１０は、一次巻線８ｐ、二次巻線８ｓ、巻線８t1、
８t2の少なくとも一つの巻線に並列接続すれば良い。

【０１１０】第３ないし第１５の各実施例および第２０
実施例においても、コンデンサ１０およびリアクトル１
１にそれぞれ直列に開閉器４２および４３を接続し、第
１６、第１７実施例で説明した開閉制御（１）および
（２）を実行するようにしても良い。

【０１１１】第１６、第１７実施例で説明した開放条件
（１）において、開閉器４４ないし４９を開放するのに
先立って開閉器４２と４３の何れか一方のみを開放すれ
ば直列共振の発生を防止できる。開閉器４２と４３の何
れか一方のみを設けても直列共振の発生を防止できる。
また、損失を低減する上では開閉器４２と４３をともに
設けることが好ましいが、何れか一方の開閉器のみを設
けても損失低減効果がある。

【０１１２】第１ないし第１５の各実施例および第２０
実施例において、単相回路が抵抗４ではなく速度起電力
を持つ単相負荷や系統である場合、単相回路と直列に開
閉器を設け、変圧装置と分散型電源２との間および変圧
装置と三相電源３との間をともに開路する時に上記開閉
器を開路するように構成すると良い。これにより直列共
振の発生を防止することができる。

【０１１３】電流制御手段はインバータ回路に限られ
ず、無効電力補償が可能な回路例えばＴＣＲ（Thyristo
r Controlled Reactor）やＴＳＲ（Thyristor Switched
Capacitor）などを用いても良い。

【０１１４】上述した各実施例において、コンデンサ１
０に替えて、電源周波数でのインピーダンスが容量性と
なるようなコンデンサとリアクトルとの直列回路を用い
ても良い。これにより、電源投入時にコンデンサに流れ
る突入電流を抑制することができる。また、リアクトル
１１に替えて、電源周波数でのインピーダンスが誘導性
となるようなリアクトルとコンデンサとの直列回路を用
いても良い。

【０１１５】第１ないし第１５の各実施例において単相
回路は抵抗４に限られない。また、単相負荷４１は照明
装置に限られず、その他の抵抗負荷、誘導性負荷、容量
性負荷、例えば商用周波数単相交流方式を採用する交流
電気鉄道などであっても良い。さらに、抵抗４や単相負
荷４１に替えて単相で系統連系するように構成しても良
い。この場合には、三相回路例えば上記分散型電源２を
単機運転モードまたは系統連系モードで運転して三相−
単相電力変換を行うことができる。

【０１１６】第１、第３ないし第１５、第２０の各実施
例において、リアクトル１１およびコンデンサ１０にそ
れぞれ自励式のインバータ回路５３および５４を直列に
接続し、第１８実施例と同様の制御を行うように構成し
ても良い。また、リアクトル１１およびコンデンサ１０
に替えて自励式のインバータ回路５８および５９を設
け、第１９実施例と同様の制御を行うように構成しても
良い。

【０１１７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の変圧装置は、一次巻線と二次巻線のうち少なくとも一
つの巻線がデルタ結線とされた三相変圧器に対し、その
デルタ結線とされた一つの巻線の端子をＵ、Ｖ、Ｗとし
た場合、端子Ｕ、Ｖ間の巻線が巻回された鉄心脚および
端子Ｖ、Ｗ間の巻線が巻回された鉄心脚にそれぞれ端子
ａ、ｂを持つ第３の巻線および端子ｂ、ｃを持つ第３の
巻線をＶ結線となるように巻回してなる変圧器を備え、
端子Ｕ、Ｖ間と端子ａ、ｂ間の少なくとも一方に容量性
インピーダンス回路を接続し、端子Ｖ、Ｗ間と端子ｂ、
ｃ間の少なくとも一方に誘導性インピーダンス回路を接
続するとともに、一次巻線と二次巻線の少なくとも一方
に相順がＵＶＷである三相回路を接続し、端子ａ、ｃ間
に単相回路を接続するように構成したので、三相回路に
おける不平衡を低減しつつ三相回路と単相回路とを連結
することができる。また、高圧三相電力系統、低圧三相
電力系統および単相電力系統を１つの変圧器で接続する
ことができ、複数の変圧器を用いる構成に比べて無負荷
損を低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実施例を示す変圧装置の電気的構
成図

【図２】変圧器の巻線構成を示す図

【図３】二次側のベクトル図

【図４】本発明の第２実施例を示す図１相当図

【図５】図２相当図

【図６】図３相当図

【図７】本発明の第３実施例を示す図１相当図

【図８】図２相当図

【図９】本発明の第４実施例を示す図１相当図

【図１０】図２相当図

【図１１】本発明の第５実施例を示す図１相当図

【図１２】図２相当図

【図１３】本発明の第６実施例を示す図１相当図

【図１４】図２相当図

【図１５】本発明の第７実施例を示す図１相当図

【図１６】本発明の第８実施例を示す図１相当図

【図１７】本発明の第９実施例を示す図１相当図

【図１８】本発明の第１０実施例を示す図１相当図

【図１９】図２相当図

【図２０】本発明の第１１実施例を示す図１相当図

【図２１】図２相当図

【図２２】本発明の第１２実施例を示す図１相当図

【図２３】本発明の第１３実施例を示す図１相当図

【図２４】本発明の第１４実施例を示す図１相当図

【図２５】図２相当図

【図２６】本発明の第１５実施例を示す図１相当図

【図２７】本発明の第１６実施例を示す図１相当図

【図２８】図３相当図

【図２９】本発明の第１７実施例を示す図１相当図

【図３０】図３相当図

【図３１】本発明の第１８実施例を示す図１相当図

【図３２】本発明の第１９実施例を示す図１相当図

【図３３】本発明の第２０実施例を示す変換回路の電気
的構成図

【図３４】電圧および電流のベクトル図

【符号の説明】

１、１２、１４、１６、１８、２０、２２、２４、２
６、２８、３０、３２、３４、３６、３８、４０、５
１、５２、５７は変圧装置、２は分散型電源（三相回
路）、３は三相電源（三相回路）、４、４ａ、４ｂは抵
抗（単相回路）、５、１３、１５、２１、２３、２５、
２７、２９、３１、３３、３５、３７、３９は変圧器、
６ａ、６ｂ、６ｃは脚（鉄心脚）、７ｐ、８ｐ、９ｐは
一次巻線、７ｓ、７s1、７s2、８ｓ、８s1、８s2、９
ｓ、９s1、９s2は二次巻線、７ｔ、７t1、７t2、８ｔ、
８t1、８t2、９ｔ、９t1、９t2は巻線（三次巻線、第３
の巻線）、７ｈは巻線（第３の巻線）、８ｈは巻線（第
４の巻線）、１０はコンデンサ（容量性インピーダンス
回路）、１１はリアクトル（誘導性インピーダンス回
路、１７はＶ結線変圧器、１９は逆Ｖ結線変圧器、４１
は単相負荷（単相回路）、４２、４３は開閉器（開閉手
段）、５０は制御回路（開閉制御手段）、５３、５４は
インバータ回路（電流制御手段）、５５は直列回路（誘
導性インピーダンス回路）、５６は直列回路（容量性イ
ンピーダンス回路）、５８はインバータ回路（誘導性イ
ンピーダンス回路、電流制御手段）、５９はインバータ
回路（容量性インピーダンス回路、電流制御手段）、６
０は変換回路（電気回路）、６１、６２は単相変圧器、
６１ｐ、６２ｐは一次巻線、６１ｓ、６２ｓは二次巻線
である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野宮 成生 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次巻線と二次巻線のうち少なくとも一
   つの巻線がデルタ結線とされた三相変圧器に対し、その
   デルタ結線とされた一つの巻線の端子をＵ、Ｖ、Ｗとし
   た場合、端子Ｕ、Ｖ間の巻線が巻回された鉄心脚および
   端子Ｖ、Ｗ間の巻線が巻回された鉄心脚にそれぞれ端子
   ａ、ｂを持つ第３の巻線および端子ｂ、ｃを持つ第３の
   巻線をＶ結線となるように巻回してなる変圧器を備え、 前記端子Ｕ、Ｖ間と前記端子ａ、ｂ間の少なくとも一方
   に容量性インピーダンス回路を接続し、前記端子Ｖ、Ｗ
   間と前記端子ｂ、ｃ間の少なくとも一方に誘導性インピ
   ーダンス回路を接続するとともに、 前記一次巻線と二次巻線の少なくとも一方に相順がＵＶ
   Ｗである三相回路を接続し、前記端子ａ、ｃ間に単相回
   路を接続するように構成したことを特徴とする変圧装
   置。
2. 【請求項２】 前記変圧器の一次巻線と二次巻線がとも
   にデルタ結線とされ、それぞれの巻線の端子をＵ１、Ｖ
   １、Ｗ１およびＵ２、Ｖ２、Ｗ２とした場合、前記端子
   Ｕ１、Ｖ１間、前記端子Ｕ２、Ｖ２間および前記端子
   ａ、ｂ間の少なくとも一つに容量性インピーダンス回路
   を接続し、前記端子Ｖ１、Ｗ１間、前記端子Ｖ２、Ｗ２
   間および前記端子ｂ、ｃ間の少なくとも一つに誘導性イ
   ンピーダンス回路を接続したことを特徴とする請求項１
   記載の変圧装置。
3. 【請求項３】 一次巻線と二次巻線のうち少なくとも一
   つの巻線がデルタ結線とされた三相変圧器に対し、その
   デルタ結線とされた一つの巻線の端子をＵ、Ｖ、Ｗとし
   た場合、端子Ｕ、Ｖ間の巻線が巻回された鉄心脚および
   端子Ｖ、Ｗ間の巻線が巻回された鉄心脚にそれぞれ端子
   ａ、ｎを持つ第３の巻線および端子ｂ、ｎを持つ第３の
   巻線を逆Ｖ結線となるように巻回してなる変圧器を備
   え、 前記端子Ｕ、Ｖ間と前記端子ａ、ｎ間の少なくとも一方
   に誘導性インピーダンス回路を接続し、前記端子Ｖ、Ｗ
   間と前記端子ｂ、ｎ間の少なくとも一方に容量性インピ
   ーダンス回路を接続するとともに、 前記一次巻線と二次巻線の少なくとも一方に相順がＵＶ
   Ｗである三相回路を接続し、前記端子ａ、ｂ間に単相回
   路を接続するように構成したことを特徴とする変圧装
   置。
4. 【請求項４】 前記変圧器の一次巻線と二次巻線がとも
   にデルタ結線とされ、それぞれの巻線の端子をＵ１、Ｖ
   １、Ｗ１およびＵ２、Ｖ２、Ｗ２とした場合、前記端子
   Ｕ１、Ｖ１間、前記端子Ｕ２、Ｖ２間および前記端子
   ａ、ｎ間の少なくとも一つに誘導性インピーダンス回路
   を接続し、前記端子Ｖ１、Ｗ１間、前記端子Ｖ２、Ｗ２
   間および前記端子ｂ、ｎ間の少なくとも一つに容量性イ
   ンピーダンス回路を接続したことを特徴とする請求項３
   記載の変圧装置。
5. 【請求項５】 一次巻線と二次巻線のうち少なくとも一
   つの巻線がデルタ結線とされた三相変圧器に対し、その
   デルタ結線とされた一つの巻線の端子をＵ、Ｖ、Ｗとし
   た場合、端子Ｗ、Ｕ間の巻線が巻回された鉄心脚に端子
   ａ、ｂを持つ第３の巻線を巻回してなる変圧器を備え、 前記端子Ｕ、Ｖ間に容量性インピーダンス回路を接続
   し、前記端子Ｖ、Ｗ間に誘導性インピーダンス回路を接
   続するとともに、 前記一次巻線と二次巻線の少なくとも一方に相順がＵＶ
   Ｗである三相回路を接続し、前記端子ａ、ｂ間に単相回
   路を接続するように構成したことを特徴とする変圧装
   置。
6. 【請求項６】 前記変圧器の一次巻線と二次巻線がとも
   にデルタ結線とされ、それぞれの巻線の端子をＵ１、Ｖ
   １、Ｗ１およびＵ２、Ｖ２、Ｗ２とした場合、前記端子
   Ｕ１、Ｖ１間と前記端子Ｕ２、Ｖ２間の少なくとも一方
   に容量性インピーダンス回路を接続し、前記端子Ｖ１、
   Ｗ１間と前記端子Ｖ２、Ｗ２間の少なくとも一方に誘導
   性インピーダンス回路を接続したことを特徴とする請求
   項５記載の変圧装置。
7. 【請求項７】 一次巻線、二次巻線、三次巻線がともに
   Ｖ結線とされ、端子Ｕ１、Ｖ１間の一次巻線、端子Ｕ
   ２、Ｖ２間の二次巻線、端子Ｕ３、Ｖ３間の三次巻線が
   同一脚に巻回され、端子Ｖ１、Ｗ１間の一次巻線、端子
   Ｖ２、Ｗ２間の二次巻線、端子Ｖ３、Ｗ３間の三次巻線
   が同一脚に巻回されたＶ結線変圧器を備え、 前記端子Ｕ１、Ｖ１間、前記端子Ｕ２、Ｖ２間および前
   記端子Ｕ３、Ｖ３間の少なくとも一つに容量性インピー
   ダンス回路を接続し、前記端子Ｖ１、Ｗ１間、前記端子
   Ｖ２、Ｗ２間、前記端子Ｖ３、Ｗ３間の少なくとも一つ
   に誘導性インピーダンス回路を接続するとともに、 前記端子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１と前記端子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２
   の少なくとも一方に相順がＵＶＷである三相回路を接続
   し、前記端子Ｗ３、Ｕ３間に単相回路を接続するように
   構成したことを特徴とする変圧装置。
8. 【請求項８】 一次巻線と二次巻線がＶ結線、三次巻線
   が逆Ｖ結線とされ、端子Ｕ１、Ｖ１間の一次巻線、端子
   Ｕ２、Ｖ２間の二次巻線、端子ａ、ｎ間の三次巻線が同
   一脚に巻回され、端子Ｖ１、Ｗ１間の一次巻線、端子Ｖ
   ２、Ｗ２間の二次巻線、端子ｂ、ｎ間の三次巻線が同一
   脚に巻回された逆Ｖ結線変圧器を備え、 前記端子Ｕ１、Ｖ１間、前記端子Ｕ２、Ｖ２間および前
   記端子ａ、ｎ間の少なくとも一つに誘導性インピーダン
   ス回路を接続し、前記端子Ｖ１、Ｗ１間、前記端子Ｖ
   ２、Ｗ２間および前記端子ｂ、ｎ間の少なくとも一つに
   容量性インピーダンス回路を接続するとともに、 前記端子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１と前記端子Ｕ２、Ｖ２、Ｗ２
   の少なくとも一方に相順がＵＶＷである三相回路を接続
   し、前記端子ａ、ｂ間に単相回路を接続するように構成
   したことを特徴とする変圧装置。
9. 【請求項９】 一次巻線と二次巻線の何れか一方がデル
   タ結線、他方がＶ結線とされ、デルタ結線とされた巻線
   の端子をＵ、Ｖ、Ｗ、Ｖ結線とされた巻線の端子をｕ、
   ｖ、ｗとした場合、端子Ｕ、Ｖ間の巻線と端子ｕ、ｖ間
   の巻線が第１の鉄心脚に巻回され、端子Ｖ、Ｗ間の巻線
   と端子ｖ、ｗ間の巻線が第２の鉄心脚に巻回され、前記
   Ｗ、Ｕ間の巻線と端子ａ、ｂを持つ第３の巻線が第３の
   鉄心脚に巻回された変圧器を備え、 前記端子Ｕ、Ｖ間と前記端子ｕ、ｖ間の少なくとも一方
   に容量性インピーダンス回路を接続し、前記端子Ｖ、Ｗ
   間と前記端子ｖ、ｗ間の少なくとも一方に誘導性インピ
   ーダンス回路を接続するとともに、 前記端子Ｕ、Ｖ、Ｗと前記端子ｕ、ｖ、ｗの少なくとも
   一方に相順がＵＶＷまたはｕｖｗである三相回路を接続
   し、前記端子ａ、ｂ間に単相回路を接続するように構成
   したことを特徴とする変圧装置。
10. 【請求項１０】 前記変圧器は前記三次巻線または前記
    第３の巻線を２組備え、この２組の巻線を接続するとと
    もに、その接続回路の両側端子および共通接続端子に単
    相三線式回路を接続するように構成したことを特徴とす
    る請求項１ないし９の何れかに記載の変圧装置。
11. 【請求項１１】 端子Ｕ１、Ｖ１間の一次巻線と端子Ｕ
    ２、Ｖ２間の二次巻線が第１の鉄心脚に巻回され、端子
    Ｖ１、Ｗ１間の一次巻線と端子Ｖ２、Ｗ２間の二次巻線
    が第２の鉄心脚に巻回されたＶ結線変圧器に対し、前記
    第１の鉄心脚に端子ｄ、ｅを持つ第３の巻線を巻回し、
    前記第２の鉄心脚に端子ｆ、ｇを持つ第４の巻線を巻回
    した変圧器を備え、 前記端子ｄ、ｅ間に容量性インピーダンス回路を接続
    し、前記端子ｆ、ｇ間に誘導性インピーダンス回路を接
    続するとともに、 前記端子Ｕ１、Ｖ１、Ｗ１に相順がＵＶＷである三相回
    路を接続し、前記端子Ｗ２、Ｕ２間に単相回路を接続す
    るように構成したことを特徴とする変圧装置。
12. 【請求項１２】 端子Ｕ、Ｖ間の一次巻線と端子ｕ、ｎ
    間の二次巻線が第１の鉄心脚に巻回され、端子Ｖ、Ｗ間
    の一次巻線と端子ｖ、ｎ間の二次巻線が第２の鉄心脚に
    巻回されたＶ結線変圧器に対し、前記第１の鉄心脚に端
    子ｄ、ｅを持つ第３の巻線を巻回し、前記第２の鉄心脚
    に端子ｆ、ｇを持つ第４の巻線を巻回した変圧器を備
    え、 前記端子ｄ、ｅ間に容量性インピーダンス回路を接続
    し、前記端子ｆ、ｇ間に誘導性インピーダンス回路を接
    続するとともに、 前記端子Ｕ、Ｖ、Ｗに相順がＵＶＷである三相回路を接
    続し、前記端子ｕ、ｖ間に単相回路を接続するように構
    成したことを特徴とする変圧装置。
13. 【請求項１３】 前記変圧器は２組の二次巻線を備え、
    その２組の二次巻線を接続するとともに、その接続回路
    の両側端子および共通接続端子に単相三線式回路を接続
    するように構成したことを特徴とする請求項１１または
    １２記載の変圧装置。
14. 【請求項１４】 三脚鉄心に端子Ｕ、Ｖ、Ｗを持つデル
    タ結線された第１の巻線を巻回し、端子Ｗ、Ｕ間の巻線
    が巻回された第３の鉄心脚に端子ｗ、ｕを持つ第２の巻
    線を巻回し、端子Ｕ、Ｖ間の巻線が巻回された第１の鉄
    心脚に端子ｄ、ｅを持つ第３の巻線を巻回し、端子Ｖ、
    Ｗ間の巻線が巻回された第２の鉄心脚に端子ｆ、ｇを持
    つ第４の巻線を巻回した変圧器を備え、 前記端子ｄ、ｅ間に容量性インピーダンス回路を接続
    し、前記端子ｆ、ｇ間に誘導性インピーダンス回路を接
    続するとともに、 前記端子Ｕ、Ｖ、Ｗに相順がＵＶＷである三相回路を接
    続し、前記端子ｗ、ｕ間に単相回路を接続するように構
    成したことを特徴とする変圧装置。
15. 【請求項１５】 前記変圧器は第２の巻線を２組備え、
    その２組の巻線を接続するとともに、その接続回路の両
    側端子および共通接続端子に単相三線式回路を接続する
    ように構成したことを特徴とする請求項１４記載の変圧
    装置。
16. 【請求項１６】 前記誘導性インピーダンス回路と前記
    容量性インピーダンス回路の少なくとも一方に直列に開
    閉手段を設けたことを特徴とする請求項１ないし１５の
    何れかに記載の変圧装置。
17. 【請求項１７】 前記単相回路に供給される電力を検出
    し、その検出電力に基づいて前記開閉手段を開閉制御す
    る開閉制御手段を設けたことを特徴とする請求項１６記
    載の変圧装置。
18. 【請求項１８】 前記容量性インピーダンス回路は、容
    量性受動回路と電流制御手段とから構成され、前記誘導
    性インピーダンス回路は、誘導性受動回路と電流制御手
    段とから構成されていることを特徴とする請求項１ない
    し１７の何れかに記載の変圧装置。
19. 【請求項１９】 前記容量性インピーダンス回路および
    前記誘導性インピーダンス回路は、それぞれ電流制御手
    段から構成されていることを特徴とする請求項１ないし
    １７の何れかに記載の変圧装置。
20. 【請求項２０】 ２つの単相変圧器について、各一次巻
    線をそれぞれ端子Ｕ、Ｖ間の巻線および端子Ｖ、Ｗ間の
    巻線となるようにＶ結線し、各二次巻線にそれぞれ容量
    性インピーダンス回路および誘導性インピーダンス回路
    を接続するとともに、 前記端子Ｕ、Ｖ、Ｗに相順がＵＶＷである三相回路を接
    続し、前記端子Ｗ、Ｕ間に単相回路を接続するように構
    成したことを特徴とする電気回路。