JP2008060217A

JP2008060217A - 自動電圧調整装置

Info

Publication number: JP2008060217A
Application number: JP2006233462A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Aikawa; 健一相川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-08-30
Filing date: 2006-08-30
Publication date: 2008-03-13

Abstract

【課題】タップ切換器電動操作機構への接続が誤っていることを検出し、負荷時タップ切換変圧器１２の焼損を防止できる自動電圧調整装置を提供することである。
【解決手段】系統電圧の変化に応じて負荷時タップ切換変圧器に昇圧タップ切換指令または降圧タップ切換指令を出力するタップ切換指令部２０と、タップ切換指令部２０から出力したタップ切換指令に対応する系統電圧の変化が生じたか否かを確認する電圧変動適否判定部２１と、タップ切換指令部２０から出力したタップ切換指令に対応する系統電圧の変化でないときは警報を出力する警報出力部２３と、系統電圧の変化がタップ切換指令部から出力したタップ切換指令の逆である場合は負荷時タップ切換変圧器への昇圧タップ切換指令または降圧タップ切換指令を反転して出力する指令出力調整部２４とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、負荷時タップ切換変圧器を用いて系統電圧を調整する自動電圧調整装置に関する。

負荷時タップ切換変圧器（ＬＲＴ）を用いて系統電圧を調整する自動電圧調整装置（ＡＶＲ）は、系統電圧の変化に応じて昇圧タップ切換指令または降圧タップ切換指令を負荷時タップ切換変圧器に出力し、負荷時タップ切換変圧器のタップ切換を切り換えて電圧調整行う。

図３は従来の自動電圧調整装置の構成図である。負荷時タップ切換変圧器１２は３相交流電源１３に接続され、負荷時タップ切換変圧器１２のタップはタップ切換器電動操作機構１４に駆動され、これによりタップ切換が行われる。タップ切換器電動操作機構１４がタップの切換動作中であるときは接点１５がオンし、タップの切換動作中でないときは接点１５はオフしている。すなわち、接点１５は、タップ切換器電動操作機構１４の動作に連動してオンオフする。

負荷時タップ切換変圧器１２の２次電圧Ｖは計器用変圧器１６で検出され、自動電圧調整装置１７の減算器１８に入力される。減算器１８は負荷時タップ切換変圧器１２の２次電圧Ｖと予め定めた電圧設定値Ｖ０との差分ΔＶを演算し、その差分ΔＶは積分器１９に入力される。積分器１９は差分ΔＶを積分し、タップ切換指令部２０に出力する。タップ切換指令部２０は、積分器１９の出力値が不感帯の範囲を逸脱したときに、昇圧タップ切換指令（電圧上げ指令）または降圧タップ切換指令（電圧下げ指令）を出力する。

図４は、従来の自動電圧調整装置１７の動作を示すフローチャートである。負荷時タップ切換変圧器１２の２次電圧Ｖと自動電圧調整装置１７の電圧設定値Ｖ０との差分ΔＶが減算器１８で求められ（Ｓ１）、その差分ΔＶは積分器１９で積分される（Ｓ２）。そして、その積分値が予め自動電圧調整装置１７に設定された不感帯の範囲を逸脱したかどうかを判断し（Ｓ３）、不感帯の範囲を逸脱していないときはステップＳ１に戻る。

一方、積分器１９の積分値が不感帯の範囲を逸脱しているときは、タップ切換器電動操作機構１４に対し、自動電圧調整装置１７から１タップ分の昇圧タップ切換指令または降圧タップ切換指令を出力する（Ｓ４）。タップ切換器電動操作機構１４が動作すると、その動作に連動する接点１５のオンにより生じる運転中信号にて自動電圧調整装置１７の積分器１９がリセットされる（Ｓ５）。これにより、負荷時タップ切換変圧器１２のタップが１タップ分だけ切り換わりタップ切換が完了する（Ｓ６）。

タップ切換後には、タップ切換器電動操作機構１４が停止して、その接点１５がオフになる。そうすると、新たに負荷時タップ切換変圧器１２の２次電圧Ｖと自動電圧調整装置１７の電圧設定値Ｖ０との差分ΔＶの積分が行われ、負荷時タップ切換変圧器１２の２次電圧の変動に応じて前述の動作が繰り返される。

ここで、大型の負荷である補機用電動機等の起動時に、負荷時タップ切換器の不用な動作を確実に防止するとともに、負荷時タップ切換器に与えられるタップ上げ、またはタップ下げの制御指令をロックするようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。これは、負荷時タップ切換変圧器と大型の負荷とを結ぶ系統に変流器を設け、この変流器で検出される電流値を予め設定された電流範囲と比較する電流比較判定部を設けるとともに、この電流比較判定部は検出された電流値が範囲内にあるときは大型の負荷が起動中であると判定し、自動電圧調整装置おける電圧値の比較結果に拘わらず負荷時タップ切換変圧器のタップ位置の制御を停止するものである。
特開２００４−２３５５８７号公報

しかし、従来のものでは、自動電圧調整装置１７からのタップ切換指令は、タップ切換器電動操作機構１４に接続されるが、この接続が誤って上げ／下げ逆に接続されると、負荷時タップ切換変圧器１２のタップ電圧に対し、高い電圧をかけることになり、負荷時タップ切換変圧器１２を焼損させる可能性がある。

例えば、自動電圧調整装置１７が負荷時タップ切換変圧器１２の２次側の電圧を下げる降圧タップ切換指令を出力しても、タップ切換器電動操作機構１４への接続が逆になっていると、タップ切換器電動操作機構１４は、タップ電圧を上げる方向に動作し、その結果、負荷時タップ切換変圧器１２の２次側の電圧を上げることになる。自動電圧調整装置１７は、負荷時タップ切換変圧器１２の２次側の電圧が上がったため、さらに電圧を下げる降圧タップ切換指令を出力する。この動作が繰り返され、負荷時タップ切換変圧器１２のタップ電圧は最高となり、負荷時タップ切換変圧器１２の１次タップ電圧に対し、高い電圧が印加された状態となり、負荷時タップ切換変圧器１２の焼損の恐れがある。

本発明の目的は、タップ切換器電動操作機構への接続が誤っていることを検出し、負荷時タップ切換変圧器１２の焼損を防止できる自動電圧調整装置を提供することである。

本発明の自動電圧調整装置は、巻線に複数のタップを有し、複数のタップを通電状態で切換える負荷時タップ切換変圧器を用いて系統電圧を調整する自動電圧調整装置において、系統電圧の変化に応じて前記負荷時タップ切換変圧器に昇圧タップ切換指令または降圧タップ切換指令を出力するタップ切換指令部と、前記タップ切換指令部から出力したタップ切換指令に対応する系統電圧の変化が生じたか否かを確認する電圧変動適否判定部と、前記タップ切換指令部から出力したタップ切換指令に対応する系統電圧の変化でないときは警報を出力する警報出力部と、系統電圧の変化が前記タップ切換指令部から出力したタップ切換指令の逆である場合は前記負荷時タップ切換変圧器への昇圧タップ切換指令または降圧タップ切換指令を反転して出力する指令出力調整部とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、タップ切換器電動操作機構への接続が誤っていることを検出したときは、警報出力するとともに、自動電圧調整装置からの電圧の上げ／下げ指令を逆にするので、負荷時タップ切換変圧器に負担をかけるようなタップ切換指令の出力を防止でき、また接続を変更せずに正規の負荷時タップ切換変圧器のタップ切換制御が可能となる。

図１は、本発明の実施の形態に係わる自動電圧調整装置の構成図である。本発明の実施の形態に係わる自動電圧調整装置は、図３に示した従来例に対し、系統電圧の変化がタップ切換指令部２０から出力したタップ切換指令に対応する電圧変動であるか否かを確認する電圧変動適否判定部２１と、電圧変動適否判定部２１でタップ切換指令に対応する電圧変動で無いと判定されたときは警報器２２に警報を出力する警報出力部２３と、系統電圧の変化がタップ切換指令部２０から出力したタップ切換指令の逆である場合は負荷時タップ切換変圧器１２への昇圧タップ切換指令または降圧タップ切換指令を反転して出力する指令出力調整部２４とを追加して設けたものである。図１と同一要素には、同一符号を付し重複する説明は省略する。

図１に示すように、自動電圧調整装置１７は、計器用変圧器１６からの電圧Ｖを取り込み、減算器１８で予め設定された電圧設定値Ｖ０との差分ΔＶを求め、この差分ΔＶの積分値を積分器１９で求める。タップ切換指令部２０は積分器１９の積分値が予め設定した不感帯の範囲を逸脱したときに、昇圧タップ切換指令（電圧上げ指令）または降圧タップ切換指令（電圧下げ指令）を出力する。

電圧変動適否判定部２１は、系統電圧の変化がタップ切換指令部２０から出力したタップ切換指令に対応する電圧変動であるか否かを確認するものであり、タップ切換指令部２０からのタップ切換指令に基づきタップ切換器電動操作機構１４が動作した後の負荷時タップ切換変圧器１２の２次電圧Ｖ（系統電圧）及びタップ切換器電動操作機構１４のタップ位置を入力し、適切な電圧変動であるか否かを判定する。例えば、自動電圧調整装置１７より出力したタップ切換指令が負荷時タップ切換変圧器１２の２次側電圧を下げるタップ切換指令であったにもかかわらず、負荷時タップ切換変圧器１２の２次側電圧が上がった場合などは、電圧変動は不適切な状態である。

電圧変動適否判定部２１は電圧変動が不適切であるときは、その旨を警報出力部２３に出力し、警報出力部２３は警報機２２に警報を出力する。また、指令出力調整部２４は、電圧変動が不適切であるときは電圧変動がタップ切換指令と逆か否かを判定し、電圧変動が逆の場合はタップ切換指令を反転して出力する。これにより、負荷時タップ切換変圧器１２の２次側の電圧を一定に調整する。

図２は、本発明の実施の形態に係わる自動電圧調整装置１７の動作を示すフローチャートである。負荷時タップ切換変圧器１２の２次電圧Ｖと自動電圧調整装置１７の電圧設定値Ｖ０との差分ΔＶが減算器１８で求められ（Ｓ１）、その差分ΔＶは積分器１９で積分される（Ｓ２）。そして、その積分値が予め自動電圧調整装置１７に設定された不感帯の範囲を逸脱したかどうかを判断し（Ｓ３）、不感帯の範囲を逸脱していないときはステップＳ１に戻る。

１タップ分の切り換えのためのタップ切換が完了すると、このタップ切換が完了したことによる負荷時タップ切換変圧器１２の２次側電圧Ｖの変動を監視し、この電圧変動が自動電圧調整装置１７より出力したタップ切換指令による電圧変動が適切であるか否かを判定する（Ｓ７）。電圧変動が適切である場合には、新たに負荷時タップ切換変圧器１２の２次電圧Ｖと自動電圧調整装置１７の電圧設定値Ｖ０との差分ΔＶの積分が行われ、負荷時タップ切換変圧器１２の２次電圧の変動に応じて前述の動作が繰り返される。

一方、電圧変動が適切でない場合には、警報出力部２３により警報機２２に警報を出力し（Ｓ８）、電圧変動がタップ切換指令と逆か否かを判定する（Ｓ９）。電圧変動がタップ切換指令と逆である場合には自動電圧調整装置１７からの出力指令（昇圧・降圧）を反転して出力する（Ｓ１０）。そして、新たに負荷時タップ切換変圧器１２の２次電圧Ｖと自動電圧調整装置１７の電圧設定値Ｖ０との差分ΔＶの積分が行われ、負荷時タップ切換変圧器１２の２次電圧の変動に応じて前述の動作が繰り返される。

以上の説明では、指令出力調整部２４は、系統電圧の変化がタップ切換指令部２０から出力したタップ切換指令の逆である場合は、負荷時タップ切換変圧器１２への昇圧タップ切換指令または降圧タップ切換指令を反転して出力するようにしたが、タップ切換指令の出力を停止するようにしてもよい。タップ切換指令の出力を停止した場合には現状の状態が維持される。

本発明の実施の形態によれば、タップ切換器電動操作機構１４への接続が誤っていることを検出したときは警報出力し、さらに、自動電圧調整装置１７からのタップ切換指令を逆にしたり、タップ切換指令の出力を停止するので、負荷時タップ切換変圧器に負担をかけるようなタップ切換指令を出力することを防止できる。また、タップ切換指令を逆にした場合には、接続の変更を伴うことなく正規の負荷時タップ切換変圧器１２のタップ切換制御が可能となる。

本発明の実施の形態に係わる自動電圧調整装置の構成図。本発明の実施の形態に係わる自動電圧調整装置１７の動作を示すフローチャート。従来の自動電圧調整装置の構成図。従来の自動電圧調整装置１７の動作を示すフローチャート。

符号の説明

１２…負荷時タップ切換変圧器、１３…３相交流電源、１４…タップ切換器電動操作機構、１５…接点、１６…計器用変圧器、１７…自動電圧調整装置、１８…減算器、１９…積分器、２０…タップ切換指令部、２１…電圧変動適否判定部、２２…警報器、２３…警報出力部、２４…指令出力調整部

Claims

巻線に複数のタップを有し、複数のタップを通電状態で切換える負荷時タップ切換変圧器を用いて系統電圧を調整する自動電圧調整装置において、
系統電圧の変化に応じて前記負荷時タップ切換変圧器に昇圧タップ切換指令または降圧タップ切換指令を出力するタップ切換指令部と、
前記タップ切換指令部から出力したタップ切換指令に対応する系統電圧の変化が生じたか否かを確認する電圧変動適否判定部と、
前記タップ切換指令部から出力したタップ切換指令に対応する系統電圧の変化でないときは警報を出力する警報出力部と、
系統電圧の変化が前記タップ切換指令部から出力したタップ切換指令の逆である場合は前記負荷時タップ切換変圧器への昇圧タップ切換指令または降圧タップ切換指令を反転して出力する指令出力調整部とを備えたことを特徴とする自動電圧調整装置。
前記指令出力調整部は、系統電圧の変化が前記タップ切換指令部から出力したタップ切換指令の逆である場合は、前記負荷時タップ切換変圧器への昇圧タップ切換指令または降圧タップ切換指令を反転して出力することに代えて、昇圧タップ切換指令または降圧タップ切換指令の出力を停止することを特徴とする請求項１記載の自動電圧調整装置。