JP2005203687A

JP2005203687A - タップ位置検出装置

Info

Publication number: JP2005203687A
Application number: JP2004010560A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Tamura; 敦司田村
Original assignee: Kansai Electric Power Co Inc
Current assignee: Kansai Electric Power Co Inc
Priority date: 2004-01-19
Filing date: 2004-01-19
Publication date: 2005-07-28

Abstract

【課題】精度の良いタップ位置情報を連続して出力することが可能なタップ位置検出装置を提供する。
【解決手段】回転角度検出装置１はタップ位置表示板７の回転軸の回転角度を検知して検知信号を生成する。検知信号はケーブル２を通じ、コネクタ３によって接続される角度情報再生装置４に送られる。角度情報再生装置４は、検出する回転角度の範囲ごとに各タップ位置の情報を表わす信号が出力されるように設定される。角度情報再生装置４で出力されたタップ位置情報はリレー５に送られ、リレー５はタップ位置情報をデジタル信号として出力する。回転角度検出装置１に非接触型の回転角度センサが用いられることによってノイズが生じないタップ位置の情報を連続して取り出すことができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、負荷時タップ切替装置のタップ位置を検出するタップ位置検出装置に関するものである。

変電所では安定して電力を供給するため送出電圧を管理し、負荷の変動に応じて送出電圧を調整する。送出電圧の調整は、変圧器に設置されるタップ切替装置においてタップをつなぎ換えることにより行なわれる。タップ切替装置の一般的な例として、負荷をかけた状態のままでもタップ切替が可能な負荷時タップ切替装置がある。

技術の進歩に伴い、数多くの変電所が１ヶ所で集中制御されている。良質で安定した電力を供給するために変電所に設けられる多くの機器が遠隔制御されている。タップ切替装置においてもタップ切替位置の情報が電気信号に変換され、変電所から制御箇所に伝送されている。

このようなタップ位置の検出方式として従来より接点接触方式が用いられる。接点接触方式によるタップ位置検出装置とは共通端子と、タップ数と同数の固定端子と、共通接点に取り付けられた接触子とを備えた装置である。接点接触方式によるタップ位置検出装置ではタップ切替の動きに追随して接触子が動き、各固定端子と接触する。タップ位置は接触子が各固定端子と接触した際に発生する電気信号によって検出される。

接点接触方式を用いてタップ位置を検出するタップ位置検出装置の例として、特許文献１では、多岐切替式ダイヤルスイッチによって変圧器のタップ位置を検出する変圧器用タップ切替制御装置が開示されている。

また、接点接触方式を用いずにタップ位置を検出する例として、特許文献２では、タップ表示回転軸に可変抵抗器を連結して変圧器のタップ位置を検出する変圧器用タップ位置遠隔監視装置が開示されている。
特開平６−３３３７５８号公報特開平６−２８５９３号公報

接点接触方式のタップ位置検出装置においては２以上の固定端子が同時に接触子に接触する現象（橋絡）を防止するため、接触子は固定端子から一旦離される。しかし接触子が固定端子から離れる間は信号が出力されない。このため、信号が出力されないタイミングと集中制御箇所での計測のタイミングとが一致すると、集中制御箇所では正確なタップ位置の情報が入手できない。よって、特許文献１で開示される技術によれば精度の良い電力管理ができないという問題がある。

一方、特許文献２で開示されるような可変抵抗によるタップ位置検出方法では、タップ位置情報が連続的に出力される。しかし、可変抵抗器の接触子と抵抗体とが離れる際に生じるノイズ信号がタップ位置情報の信号に混入する。このため集中制御箇所では精度の良いタップ位置情報が入手できない。よって特許文献２で示される技術も、特許文献１で示される技術と同じく精度の良い電力管理ができないという問題がある。

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、精度の良いタップ位置情報を連続して出力することが可能なタップ位置検出装置を提供するものである。

本発明は要約すればタップ位置検出装置であり、タップ位置検出装置は、変圧器巻線のタップ位置を示す回転表示板の回転角度を検知して検知信号を生成する非接触型の回転角度検知手段と、回転角度の角度範囲としてタップ位置が設定され、検知信号から回転角度を求め、求めた回転角度からタップ位置を決定してタップ位置情報を出力する角度情報再生手段と、タップ位置情報をデジタル信号で出力する出力手段とを備える。

本発明のタップ位置検出装置は、非接触型の回転角度検知手段を用いてタップ位置表示板の回転角度を検出することにより、精度の良いタップ位置情報を連続して出力することができる。

また、本発明のタップ位置検出装置は製作費用の低減が可能であり、かつ保守性に優れている。

さらに、本発明のタップ位置検出装置は異なるタップ数を有する変圧器のタップ位置検出にも使用できる。

以下において、本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

［実施の形態１］
図１は、実施の形態１のタップ位置検出装置の構成の一例を示す図である。

図１を参照して、本発明のタップ位置検出装置は、回転角度検出装置１と、ケーブル２と、コネクタ３と、角度情報再生装置４と、リレー５と、電源ユニット６とを備える。タップ位置検出装置は、さらに角度情報再生装置４とリレー５と電源ユニット６とが収められる筐体１０を備える。

本発明のタップ位置検出装置はタップ切替装置１１に取り付けられる。タップ切替装置１１はタップ位置表示板７と駆動軸８とを備える。タップ切替装置１１は、タップ位置表示板７の回転角度を検出する。タップ切替装置１１は駆動軸８を回転させることによって図示しない変圧器のタップ位置を切り替える。駆動軸８の回転に応じてタップ位置表示板７が回転する。

次に、本発明のタップ位置検出装置のタップ位置検出方法について説明する。

回転角度検出装置１はタップ位置表示板７の回転軸の回転角度を検知して検知信号を生成する。検知信号はケーブル２を通じ、コネクタ３によって接続される角度情報再生装置４に送られる。角度情報再生装置４は、検出する回転角度の範囲ごとに各タップ位置の情報を表わす信号が出力されるように設定される。たとえばカムポジショナがこのような回転角度の検出およびタップ位置を示す信号を出力するための装置として用いられる。角度情報再生装置４で出力されたタップ位置情報はリレー５に送られ、リレー５はタップ位置情報をデジタル信号として出力する。回転角度検出装置１に非接触型の回転角度センサが用いられることによってノイズが生じないタップ位置の情報を連続して取り出すことができる。

なお、角度情報再生装置４はカムポジショナ以外の他の装置であってもよい。たとえば角度情報再生装置４は、Ａ−Ｄ変換器とパソコンから構成されてもよい。Ａ−Ｄ変換器は、たとえば回転角度の検知信号がアナログ信号である場合に検知信号をデジタル信号に変換する。また、パソコンは、たとえば専用のソフトウェアが組み込まれる。パソコンは、Ａ−Ｄ変換器を制御するのに用いられるとともに、Ａ−Ｄ変換器から受けたデジタル信号をカウントすることで回転角度を求め、回転角度の範囲から決定されるタップ位置に応じたタップ位置情報を示す信号を出力する。さらに、回転角度検出装置１の検知信号がデジタル信号であれば、検知信号はＡ−Ｄ変換器を介さずに直接パソコンに取り込まれて処理されてもよい。

図２は、図１のタップ位置検出装置の主要部を拡大した図である。

タップ位置表示板７の回転軸と回転角度検出装置１の回転軸とはカップリング１２によって接続される。タップ位置表示板７の回転軸が回転すると、カップリング１２に接続された回転角度検出装置１の回転軸が回転され、回転角度検出装置１は回転角度に応じた検知信号をケーブル２に出力する。

なお、回転角度検出装置１から出力される検知信号は、アナログ信号とデジタル信号のいずれであってもよい。このような回転角度検出装置１の具体例として、アナログ信号を出力するのであればたとえばレゾルバが用いられ、検知信号がデジタル信号であれば回転角度検出装置１には、たとえば光学式エンコーダや磁気式エンコーダが用いられる。

ケーブル２に出力された検知信号はコネクタ３を介して角度情報再生装置４に伝達される。角度情報再生装置４にはコネクタ接続部４１が設けられ、コネクタ３はコネクタ接続部４１と接続される。

さらに、角度情報再生装置４は表示部４２とテンキー４３とを含む。表示部４２は、角度情報再生装置４に送られた検知信号から求められた回転角度検出装置１の回転角度を表示する。テンキー４３は、たとえば検出角度の設定範囲を入力したり、検知した角度の補正値を入力するのに用いられる。

リレー５は、角度情報再生装置４から送られた回転角度信号をデジタル信号として出力する。リレー５では、回転角度信号はたとえばＢＣＤ（２進化１０進数）コードに変換される。リレー５から出力されたデジタル信号は集中制御箇所に送られ、送出電圧を管理するために用いられる。

電源ユニット６は角度情報再生装置４とリレー５とに駆動電圧を供給する。電源ユニット６は、たとえば交流２２０Ｖの入力電圧を直流２４Ｖの出力電圧に変換する。

以上のように本発明のタップ位置検出装置は、特殊な部品が不要であり市販の装置によって構成できる。したがって製作費用が低減できる。また、部品が容易に交換できるので保守性に優れている。

さらに、本発明のタップ位置検出装置は接点接触方式のようにタップ位置検出のための固定端子を設置する必要がない。したがって、変圧器によってタップ数が異なる場合であっても、角度情報再生装置４での角度とタップ位置との対応の設定を変更すればよいので、異なるタップ数を有する変圧器のタップ位置検出にも容易に対応することができる。

次に、タップ位置検出装置によって検出されるタップ位置情報について、従来の接点接触の場合と本発明の場合とを説明する。

図３は、接点接触方式で検出されるタップ位置情報の変化の一例を示す図である。図３を参照して、図の横軸には時間が示される。図の縦軸にはタップ位置検出装置の各固定端子からの出力が示される。なお、図中において、たとえば「タップ１」とはタップ位置表示板が変圧器の１番目のタップを表示するときにタップ位置情報が出力される固定端子を示す。また、図示された範囲では、タップ１〜タップ６からはＨレベルの信号は出力されていない。

前述のように接点接触方式では、固定端子の橋絡を防ぐため接触子が固定端子から一旦離れる。時刻ｔ１では接触子がタップ７から離れた状態を示す。よって時刻ｔ１以後はタップ７からＨレベルの信号は出力されない。

さらに時間が経過して、時刻ｔ２では変圧器は８番目のタップに切り替わり、タップ８から信号が出力される。すなわち、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間ではタップ位置情報の信号が無出力となる。したがって、もし時刻ｔ１から時刻ｔ２の間に集中制御箇所でタップ位置情報が計測されるとタップ位置情報が得られない。

図４は、本発明のタップ位置検出装置で検出されるタップ位置情報の変化の一例を示す図である。図４を参照して、図３と同様に図の横軸には時間が示され、図の縦軸にはリレー５からの出力が示される。なお、図中において、たとえば「タップ１」とはタップ位置表示板が変圧器の１番目のタップを表示するときに出力を行なうリレー５の出力端子を示す。また、図示された範囲ではタップ１〜タップ６からはＨレベルの信号は出力されていない。

図４では図３と同じくタップ７からタップ８に切替わる場合におけるタップ位置情報の信号の変化が示される。本発明のタップ位置検出装置では時刻ｔ３において、タップ７からタップ８へ信号の出力が連続的に切り替わり、接点接触方式の場合に見られるような信号の無出力状態が存在しない。よって、集中制御箇所では計測のタイミングによらずタップ位置の正確な情報が入手可能となる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

実施の形態１のタップ位置検出装置の構成の一例を示す図である。図１のタップ位置検出装置の主要部を拡大した図である。接点接触方式で検出されるタップ位置情報の変化の一例を示す図である。本発明のタップ位置検出装置で検出されるタップ位置情報の変化の一例を示す図である。

符号の説明

１回転角度検出装置、２ケーブル、３コネクタ、４角度情報再生装置、５リレー、６電源ユニット、７タップ位置表示板、８駆動軸、１０筐体、１１タップ切替装置、１２カップリング、４１コネクタ接続部、４２表示部、４３テンキー。

Claims

変圧器巻線のタップ位置を示す回転表示板の回転角度を検知して検知信号を生成する非接触型の回転角度検知手段と、
タップ位置に応じて回転角度の範囲が設定され、前記検知信号から回転角度を求めて前記回転角度が含まれる角度の範囲から前記タップ位置を決定する角度情報再生手段と、
前記タップ位置情報をデジタル信号で出力する出力手段とを備える、タップ位置検出装置。