JP2005253242A - 電圧調整装置及び電圧調整方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】配電線が接続される変圧器のタップを切り換えて配電線の電圧を調整する電圧調整装置であって、タップを切り換える切換用リレーと、タップ間を橋絡する橋絡用リレーと、橋絡用リレーによって橋絡されたタップ間を流れる電流を限流する限流手段と、切換用リレーによってタップを切り換える際に、橋絡用リレー及び限流手段によってタップ間を限流橋絡する制御手段と、を備えてなる。
【選択図】 図1
Description
この電圧調整装置によれば、前記橋絡用リレーによって橋絡された前記タップ間を流れる電流は前記限流用抵抗によって限流される。これにより、前記タップ間の短絡を回避して前記変圧器を保護できる。
前記電圧計測装置及び前記電流計測装置によって、もし前記配電線の電圧及び電流をともに計測すれば、当該電圧及び当該電流の位相差から、例えば出力側の負荷の力率を得ることができる。例えば前記配電線の電圧降下はこの力率に応じて変化するため、もし前記タップ選択手段がこの力率に基づいた電圧降下を算出すれば、当該電圧降下を補償するため前記タップを効果的に選択できる。
前記所定点を例えば前記配電線の出力側の負荷とすれば、前記演算部は、当該負荷に至るまでの当該配電線の電圧降下を算出できる。また、前記所定電圧を例えば出力側の負荷において期待される電圧とすれば、前記演算部は、前記負荷において前記期待される電圧と実際の電圧との差を算出できる。前記所定値をこの差の例えば許容値とすれば、前記比較部は、前記実際の電圧が許容範囲にあるか否かを判定できる。よって、前記タップ選択手段は、前記電圧降下を補償するため前記タップをより効果的に選択できる。
前記タップ選択手段は、前記記憶部から前記配電線の前記データを読み出し、当該データに基づいて前記配電線のインピーダンスを算出し、当該インピーダンスを用いて前記電圧降下を算出できる。よって、例えば適宜な入力手段によって前記データが入力され前記記憶部に記憶されていれば、前記タップ選択手段は、前記データに応じた前記電圧降下を補償するため前記タップをより効果的に選択できる。
この電圧調整装置によれば、前記所定値を、例えば前記配電線の出力側の負荷において期待される電圧と実際の電圧との差(前記減算値の絶対値)の許容値とすれば、前記比較部によって前記実際の電圧が許容範囲にないと判定されたときには、電圧調整装置の電圧を上昇又は下降させるべく前記タップが選択されることになる。よって、前記タップ選択手段は、電圧変動を補償するため前記タップを効果的に選択できる。また、前記判定が前記所定時間内に行われ続けた場合に前記タップが選択されれば、前記判定はより確実となるため、前記タップをより効果的に選択できる。
<<<切換用リレー、橋絡用リレー、限流用抵抗>>>
図1の回路図に例示されるように、本実施の形態の電圧調整装置10は、主として、調整変圧器(変圧器)20と、直列変圧器30と、切換用リレー41、42、43、44、橋絡用リレー50、及び限流用抵抗(限流手段、第1限流用抵抗、第2限流用抵抗)61、62からなるリレー回路70と、を備えて構成されている。ここで、調整変圧器20は電圧調整器10の入力側として配電線S、Tに接続される。また、直列変圧器30は電圧調整器10の出力側として配電線S、Tに接続される。また、切換用リレー41、42、43、44は調整変圧器20に設けられ、後述するタップを切り換える。また、橋絡用リレー50はタップ間を橋絡し、限流用抵抗61、62はタップ間の電流を限流する。
図2のブロック図に例示されるように、制御基板110(図1)上に形成された回路は、前述したリレー41、42、43、44、50等を制御する制御部200を有している。
尚、このような制御部200の動作は、メモリ220に記憶された適宜なプログラムに基づいて実現される。
<<<タップ選択動作>>>
図3のフローチャートに例示されるように、先ず、制御部200はタイマ210に計時を開始させる(S101)。計器用変圧器(PT)90及び変流器(CT)100にそれぞれ電圧及び電流を常時計測させている制御部200は、変流器(CT)100から電流(I)のデータを受信すると、当該電流(I)に対して配電線S、Tのインピーダンス(Z)を乗算し、出力用端子u、vから負荷120までの配電線S、Tの電圧降下(VD)を算出する(S102)。ここで、配電線S、Tのインピーダンス(Z)は予めメモリ220に記憶されており、制御部200はステップS102においてメモリ220から当該インピーダンス(Z)を読み出してもよい。若しくは、メモリ220には配電線S、Tの線種(断面積)及び長さが記憶されており、制御部200はステップS102においてメモリ220から当該線種及び長さを読み出してこれからインピーダンス(Z)を算出してもよい。
出力用端子uv間の電圧を420Vから460Vへ切り換えるべく、制御部200(図2)が第4タップ24から第3タップ23へ切り換える動作について説明する。
出力用端子uv間の電圧を460Vから500Vへ切り換えるべく、制御部200が第3タップ23から第2タップ22へ切り換える動作について説明する。
出力用端子uv間の電圧を500Vから540Vへ切り換えるべく、制御部200が第2タップ22から第1タップ21へ切り換える動作について説明する。
また、本実施の形態においては、制御部200及び当該制御部200に前述したタップ切り換えの動作をさせる適宜なプログラムが制御手段に相当する。
20 調整変圧器
21、22、23、24 タップ
30 直列変圧器
41、42、43、44 切換用リレー
50 橋絡用リレー
61、62 限流用抵抗
70 リレー回路
71 第1リレー回路
72 第2リレー回路
90 計器用変圧器
100 変流器
110 制御基板
120 負荷
200 制御部
210 タイマ
220 メモリ
Claims (17)
- 配電線が接続される変圧器のタップを切り換えて当該配電線の電圧を調整する電圧調整装置であって、
前記タップを切り換える切換用リレーと、
前記タップ間を橋絡する橋絡用リレーと、
前記橋絡用リレーによって橋絡された前記タップ間を流れる電流を限流する限流手段と、
前記切換用リレーによって前記タップを切り換える際に、前記橋絡用リレー及び前記限流手段によって前記タップ間を限流橋絡する制御手段と、
を備えたことを特徴とする電圧調整装置。 - 配電線に接続される変圧器のタップを切り換えて当該配電線の電圧を調整する電圧調整装置であって、
オン又はオフの状態が前記タップ毎に対応付けられた切換用リレーと、
オフからオンの状態に変化することによって前記タップ間を橋絡する橋絡用リレーと、
前記橋絡用リレーによって橋絡された前記タップ間を流れる電流を限流する限流手段と、
前記タップを切り換える際に、
前記切換用リレーを切り換え前のオン又はオフの状態に保持しつつ、前記橋絡用リレーをオフからオンの状態に変化させて、前記タップ間を限流橋絡し、
前記切換用リレーを切り換え後のオン又はオフの状態に保持しつつ、前記限流橋絡手段の前記橋絡用リレーをオンからオフの状態に変化させて、前記限流橋絡を解除する、
制御手段と、
を備えたことを特徴とする電圧調整装置。 - 前記限流手段は、前記橋絡用リレーと直列接続される限流用抵抗であることを特徴とする請求項1又は2に記載の電圧調整装置。
- 配電線に接続される変圧器に対して電圧の高低順に設けられた第1タップ、第2タップ、第3タップ、及び第4タップを切り換えて当該配電線の電圧を調整する電圧調整装置であって、
オン又はオフの状態が前記タップ毎に対応付けられた第1切換用リレー、第2切換用リレー、第3切換用リレー、及び第4切換用リレーと、
オフからオンの状態に変化することによって前記タップ間を橋絡する橋絡用リレーと、
前記橋絡用リレーによって橋絡された前記タップ間を流れる電流を限流する第1限流用抵抗及び第2限流用抵抗と、
を備え、
前記第1タップ又は前記第3タップに対応する電圧をオン又はオフの状態に応じて出力すべく当該2つのタップに対して前記第1切換用リレーが接続されて第1リレー回路をなし、前記電圧をオンの状態で更に出力すべく出力側と前記第1リレー回路との間に前記第4切換用リレーが接続され、
前記第2タップ又は前記第4タップに対応する電圧をオン又はオフの状態に応じて出力すべく当該2つのタップに対して前記第2切換用リレーが接続されて第2リレー回路をなし、前記電圧をオンの状態で更に出力すべく出力側と前記第2リレー回路との間に前記第3切換用リレーが接続され、
相互に直列接続された前記第1限流用抵抗及び前記橋絡用リレーと、相互に直列接続された前記第2限流用抵抗及び前記橋絡用リレーとが、前記第4切換用リレーと前記第3切換用リレーとにそれぞれ並列接続された、
ことを特徴とする電圧調整装置。 - 前記配電線の電圧を計測する電圧計測装置、及び/又は当該配電線の電流を計測する電流計測装置と、
前記電圧計測装置及び/又は前記電流計測装置によってそれぞれ計測された電圧及び/又は電流に基づいて前記タップを選択するタップ選択手段と、
を更に備えたことを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の電圧調整装置。 - 前記タップ選択手段は、
前記電流計測装置によって計測された前記配電線の電流に基づいて当該配電線の所定点における電圧降下を算出し、前記配電線の電圧から前記電圧降下と前記所定点における所定電圧とを減算する演算部と、
前記演算部によって得られた減算値の絶対値と所定値とを比較する比較部と、
を有することを特徴とする請求項5に記載の電圧調整装置。 - 前記演算部は、前記電流計測装置によって計測された前記配電線の電流に対して当該配電線のインピーダンスを乗算して前記電圧降下を算出することを特徴とする請求項6に記載の電圧調整装置。
- 前記タップ選択手段は、前記配電線の断面積のデータ及び当該配電線の前記所定点までの長さのデータを記憶する記憶部を更に備え、
前記演算部は、前記記憶部から読み出された前記データに基づいて前記配電線のインピーダンスを算出することを特徴とする請求項7に記載の電圧調整装置。 - 前記タップ選択手段は、前記比較部によって前記減算値の絶対値が前記所定値より大きいと判定された場合、1ステップ分上昇又は下降した前記タップを選択することを特徴とする請求項6乃至8の何れかに記載の電圧調整装置。
- 前記タップ選択手段は、前記比較部によって前記減算値の絶対値が前記所定値より大きいと所定時間内に判定され続けた場合、1ステップ分上昇又は下降した前記タップを選択することを特徴とする請求項6乃至8の何れかに記載の電圧調整装置。
- 前記所定時間はおよそ5秒乃至およそ30秒であることを特徴とする請求項10に記載の電圧調整装置。
- 前記所定値はおよそ20V乃至およそ25Vであることを特徴とする請求項6乃至11の何れかに記載の電圧調整装置。
- 配電線が接続される変圧器のタップを切換用リレーによって切り換えて当該配電線の電圧を調整する電圧調整装置の電圧調整方法であって、
オン又はオフの状態が前記タップ毎に対応付けられた前記切換用リレーを切り換え前のオン又はオフの状態に保持しつつ、前記タップ間を限流橋絡する限流橋絡開始ステップと、
前記切換用リレーを切り換え後のオン又はオフの状態に保持しつつ、前記限流橋絡を解除する限流橋絡解除ステップと、
を備えたことを特徴とする電圧調整装置の電圧調整方法。 - 前記限流橋絡開始ステップに先立って、前記配電線の電圧、及び/又は当該配電線の電流に基づいて前記タップを選択するタップ選択ステップ、
を更に備えたことを特徴とする請求項13に記載の電圧調整装置の電圧調整方法。 - 前記タップ選択ステップは、
前記配電線の電流に基づいて当該配電線の所定点における電圧降下を算出し、当該配電線の電圧から前記電圧降下と前記所定点における所定電圧とを減算し、減算値の絶対値と所定値とを比較する、
ことを特徴とする請求項14に記載の電圧調整装置の電圧調整方法。 - 前記タップ選択ステップは、
前記減算値の絶対値が前記所定値より大きいと判定した場合、1ステップ分上昇又は下降した前記タップを選択する、
ことを特徴とする請求項15に記載の電圧調整装置の電圧調整方法。 - 前記タップ選択ステップは、
前記減算値の絶対値が前記所定値より大きいと所定時間内に判定し続けた場合、1ステップ分上昇又は下降した前記タップを選択する、
ことを特徴とする請求項15に記載の電圧調整装置の電圧調整方法。
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