JP2016046307A - Automatic voltage adjusting device - Google Patents

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紀明 白土
Noriaki Shirato
紀明 白土
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic voltage adjusting device having a long lifetime, which is adaptable to instantaneous voltage variation occurring frequently without causing increase of the cost and inducing increase of the size of the device.SOLUTION: In a tap changer 8 for switching the tap of an adjustment transformer 2, switch main circuits of thyristor switches SS and switch main circuits of mechanical switches MS as load current change-over switches A to C and T1, T2 having liability to switch load current of the adjustment transformer are connected to one another in parallel to construct a composite switch. The thyristor switch SS and the mechanical switch MS constituting the load current change-over switch are controlled so that the thyristor switch SS is set to ON-state, and then the mechanical switch MS is set to ON-state when the load current change-over switch is set to ON-state, and the mechanical switch MS is set to OFF-state and then the thyristor switch SS is set to OFF-state when the load current change-over switch is set to OFF-state.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、配電系統に設置される自動電圧調整装置に関するものである。   The present invention relates to an automatic voltage regulator installed in a power distribution system.

配電系統に設置される自動電圧調整装置としては、調整変圧器がタップ切換器を通して出力する調整電圧を、直列変圧器を通して配電線に間接的に印加する間接切換式のものと、調整変圧器がタップ切換器を通して出力する調整電圧を直接配電線に印加する直接切換式のものとが用いられている。   As an automatic voltage regulator installed in the distribution system, there are an indirect switching type in which the regulating voltage is indirectly applied to the distribution line through the series transformer, and the regulating transformer includes an adjusting voltage output through the tap changer. A direct switching type in which an adjustment voltage output through a tap changer is directly applied to a distribution line is used.

間接切換式の自動電圧調整装置は、例えば特許文献1に示されているように、複数のタップを有して、配電線電圧を調整するための調整電圧を選択された通電タップを通して出力する調整変圧器と、調整変圧器の複数のタップを通してそれぞれ流れる負荷電流をオンオフする複数のタップ選択用スイッチを有して、該複数のタップ選択用スイッチのオンオフを制御することにより調整変圧器の通電タップを切り換えるタップ切換器と、調整変圧器が通電タップを通して出力する調整電圧が一次巻線に印加され、二次巻線が線路に直列に接続される直列変圧器とを備えた構成を有する。   The indirect switching type automatic voltage adjustment device has a plurality of taps and outputs an adjustment voltage for adjusting the distribution line voltage through the selected energization tap as disclosed in Patent Document 1, for example. A transformer and a plurality of tap selection switches for turning on and off the load currents flowing through the plurality of taps of the adjustment transformer, respectively, and by controlling on / off of the plurality of tap selection switches, the energization tap of the adjustment transformer And a series transformer in which the adjustment voltage output from the adjustment transformer through the energizing tap is applied to the primary winding, and the secondary winding is connected in series to the line.

また直接切換式の自動電圧調整装置は、複数のタップを有する調整変圧器と、この調整変圧器の通電タップを切り換えるタップ切換器とを備えていて、一次側(電源側)配電線の電圧がタップ切換器を通して調整変圧器に入力され、調整変圧器の出力電圧が二次側(負荷側)配電線に印加される。   The direct-switching automatic voltage regulator includes a regulating transformer having a plurality of taps, and a tap switching device for switching the energizing taps of the regulating transformer, and the voltage on the primary side (power supply side) distribution line is The voltage is input to the adjustment transformer through the tap changer, and the output voltage of the adjustment transformer is applied to the secondary side (load side) distribution line.

自動電圧調整装置に用いるタップ切換器としては、特許文献1に示されているように、一対の調整電圧出力端子の一方と調整変圧器の二次巻線に設けられた複数のタップとの間にそれぞれ接続された複数のタップ選択用スイッチと、調整電圧出力端子間に限流抵抗器を介して並列に接続された橋絡用スイッチとをタップ切換用スイッチとして備えて、これらのタップ切換用スイッチを所定のシーケンスでオンオフさせることにより、機械式のタップ選択器を用いずにタップを切換えるようにしたものが知られている。   As shown in Patent Document 1, the tap changer used in the automatic voltage regulator is between one of a pair of regulated voltage output terminals and a plurality of taps provided in the secondary winding of the regulating transformer. A plurality of tap selection switches connected to each other and a bridging switch connected in parallel between the adjustment voltage output terminals via a current limiting resistor as tap switching switches. It is known to switch taps without using a mechanical tap selector by turning on and off the switches in a predetermined sequence.

また調整変圧器に設けられたタップを選択する機械式のタップ選択器と、タップ選択器が新たなタップを選択した際に配電線につながる回路をタップ選択器が新たに選択したタップに切換接続する切換開閉器とにより、タップ切換器を構成したものも知られている。切換開閉器は、例えば特許文献2に示されているように、一つの負荷開閉用スイッチと、負荷開閉用スイッチの一端を奇数タップ選択器及び偶数タップ選択器に切換接続する第1の切換スイッチと、一端が負荷開閉用スイッチの他端に限流抵抗器を通して接続された限流抵抗器投入引き外し用スイッチと、限流抵抗器投入引き外し用スイッチを奇数タップ選択器及び偶数タップ選択器に切換接続する第2の切換スイッチとをタップ切換用スイッチとして備えていて、これらのタップ切換用スイッチを所定のシーケンスで動作させることにより、タップ選択器が新たなタップを選択した際に、配電線につながる回路をタップ選択器が新たに選択したタップに切換接続する。   In addition, a mechanical tap selector that selects the tap provided on the adjustment transformer, and a circuit that connects to the distribution line when the tap selector selects a new tap, switches and connects the tap selector to the newly selected tap. There is also known a tap switch constituted by a switching switch. For example, as shown in Patent Document 2, the change-over switch includes a load switch and a first change-over switch that switches and connects one end of the load switch to an odd-numbered tap selector and an even-numbered tap selector. A current limiting resistor insertion / removal switch whose one end is connected to the other end of the load switching switch through a current limiting resistor, and a current limiting resistor insertion / removal switch as an odd tap selector and an even tap selector. And a second changeover switch for switching connection to the switch, and when the tap selector selects a new tap by operating these tap changeover switches in a predetermined sequence. The circuit connected to the electric wire is switched and connected to the tap selected by the tap selector.

上記のように、タップ切換器は、タップ切換を行う際にオンオフ制御される複数のタップ切換用スイッチを備えている。これらのタップ切換えスイッチの中には、調整変圧器のタップを切り換える過程で調整変圧器の負荷電流を開閉する責務を負うスイッチが含まれている。本明細書では、タップ切換器に設けられる各種のタップ切換用スイッチの内、負荷電流を開閉する責務を負うスイッチを「負荷電流開閉用スイッチ」と呼ぶ。   As described above, the tap changer includes a plurality of tap changeover switches that are on / off controlled when performing tap changeover. These tap changeover switches include a switch that is responsible for switching the load current of the adjustment transformer in the process of changing the tap of the adjustment transformer. In the present specification, among the various tap changeover switches provided in the tap changer, a switch responsible for opening and closing the load current is referred to as a “load current open / close switch”.

タップ切換器において、タップ切換用スイッチとしては、特許文献2に示されているように、真空バルブを用いたり、接点を絶縁油中でオンオフさせる油中接点スイッチを用いたりすることが多いが、特許文献1に示されているように、タップ切換用スイッチとしてサイリスタスイッチ(スイッチ主回路を構成するスイッチング素子がサイリスタからなるスイッチ)を用いたものも知られている。タップ切換用スイッチとしてサイリスタスイッチを用いた自動電圧調整装置は、サイリスタ式自動電圧調整装置と呼ばれる。   In the tap changer, as the tap changeover switch, as shown in Patent Document 2, a vacuum valve is often used, or an in-oil contact switch for turning on and off the contact in insulating oil is often used. As shown in Patent Document 1, a switch using a thyristor switch (a switch in which a switching element constituting a switch main circuit is a thyristor) is known as a tap switching switch. An automatic voltage regulator using a thyristor switch as a tap switching switch is called a thyristor type automatic voltage regulator.

サイリスタ式自動電圧調整装置は、サイリスタスイッチの動作が速いため、タップ切換用スイッチとして真空バルブや油中接点スイッチ等の機械式スイッチを用いた自動電圧調整装置に比べて、タップ切換速度が速いという特徴を有している。特に特許文献1に示されているように機械式のタップ選択器を用いない形式のサイリスタ式自動電圧調整装置によれば、タップ切換速度を約0.1秒程度にまで速めることができる。   The thyristor type automatic voltage adjustment device has a fast thyristor switch operation, so the tap switching speed is faster than an automatic voltage adjustment device using a mechanical switch such as a vacuum valve or oil contact switch as a tap switching switch. It has characteristics. In particular, according to a thyristor type automatic voltage regulator that does not use a mechanical tap selector as disclosed in Patent Document 1, the tap switching speed can be increased to about 0.1 seconds.

自動電圧調整装置を運用するに当っては、電圧調整を行うリレーにより配電線電圧が正常範囲から逸脱したことが感知されてから実際にタップ切換を行うまでの時間(電圧調整装置の動作時限)の最小値を最小設定時限として設定しておいて、タップ切換の間隔がこの最小設定時限よりも短くならないようにして電圧調整動作を行う。上記最小設定時限は、タップ切換器の構造上可能なタップ切換の最短切換間隔(一度タップ切換を行ってから次のタップ切換を行うまでの最短の時間間隔)に若干の余裕時間を加えた時間に設定される。タップ切換用スイッチとして機械式スイッチを用いた自動電圧調整装置は、耐用切換回数が20万回程度に制限され、装置の期待寿命の間に許容されるタップ切換の回数が制限されるため、最小設定時限を余り短くすることができず、系統で瞬時電圧変動が高頻度で起る場合に対応できないという問題を有している。これに対し、サイリスタ式自動電圧調整装置によれば、耐用切換回数の制限をなくすことができるため、期待寿命を短縮することなく、最小設定時限を短く設定して、系統で電圧変動が高頻度で発生する場合にも十分に対応することができる。これらの特徴から、電圧変動が高い頻度で発生するために電圧調整装置の動作時限を短く設定することが必要とされる配電系統、例えば、太陽光発電設備が連係している配電系統に設置する自動電圧調整装置として、サイリスタ式自動電圧調整装置を採用することが検討されている。   When operating the automatic voltage regulator, the time from when it is sensed that the distribution line voltage deviates from the normal range by the voltage regulating relay until the actual tap switching (time limit of the voltage regulator) Is set as the minimum setting time period, and the voltage adjustment operation is performed so that the tap switching interval does not become shorter than the minimum setting time period. The above-mentioned minimum setting time is the time obtained by adding a slight margin to the shortest switching interval of tap switching that is possible due to the structure of the tap changer (the shortest time interval from one tap switching to the next tap switching). Set to The automatic voltage regulator using a mechanical switch as a tap switching switch has a limited number of durable switchings of about 200,000 times, and the number of tap switching allowed during the expected life of the device is limited. There is a problem that the setting time limit cannot be shortened so much that it cannot cope with a case where instantaneous voltage fluctuation occurs frequently in the system. On the other hand, the thyristor type automatic voltage regulator can eliminate the limit of the number of service life switching, so the minimum set time is set short without shortening the expected life, and the voltage fluctuations in the system are frequent. It is possible to sufficiently cope with the case where it occurs. Because of these characteristics, it is installed in a distribution system that requires a short operation time limit of the voltage regulator because the voltage fluctuation occurs frequently, for example, a distribution system linked with photovoltaic power generation equipment. Employing a thyristor type automatic voltage regulator as an automatic voltage regulator is being studied.

特開平8−335121号公報JP-A-8-335121 特開2014−123599号公報JP 2014-123599 A

サイリスタ式自動電圧調整装置は、負荷電流開閉用スイッチのスイッチ主回路を構成するスイッチング素子として半導体素子であるサイリスタを用いているため、負荷電流開閉用スイッチとして機械式スイッチを用いた場合に比べて、過電流耐量が大きく劣るという問題を有している。このことから、サイリスタ式自動電圧調整装置を採用するに当たっては、負荷電流開閉用スイッチに大電流が流れる系統短絡事故に対処するために、負荷電流開閉用スイッチを構成するサイリスタスイッチに対して直列に保護用ヒューズを挿入して過電流(短絡電流)を遮断できるようにしたり、負荷電流開閉用スイッチを構成するサイリスタスイッチに対して直列に限流リアクトルを挿入して過電流を抑制したりすることが必要になる。   The thyristor type automatic voltage regulator uses a thyristor, which is a semiconductor element, as a switching element that constitutes a switch main circuit of a load current switching switch. Therefore, compared with a case where a mechanical switch is used as a load current switching switch. There is a problem that the overcurrent resistance is greatly inferior. Therefore, when adopting a thyristor type automatic voltage regulator, in order to cope with a system short circuit accident in which a large current flows through the load current switching switch, it is connected in series with the thyristor switch constituting the load current switching switch. Insert a protective fuse to cut off the overcurrent (short circuit current), or suppress the overcurrent by inserting a current limiting reactor in series with the thyristor switch constituting the load current switching switch. Is required.

負荷電流開閉用スイッチに対して直列に保護用ヒューズを挿入した場合には、過電流を遮断した後に自動電圧調整装置の運転を継続することができなくなるという問題が生じる。また負荷電流開閉用スイッチに対して直列に限流リアクトルを接続した場合には、機器が大形になる上に、コストの上昇を招くという問題が生じる。   When a protective fuse is inserted in series with the load current switching switch, there arises a problem that the operation of the automatic voltage regulator cannot be continued after the overcurrent is cut off. In addition, when a current limiting reactor is connected in series to the load current switching switch, there is a problem that the apparatus becomes large and the cost increases.

また、サイリスタスイッチは、機械式スイッチに比べるとその制御動作を含めて信頼性に不安があり、万一サイリスタスイッチを通して短絡電流が流れた際にそのターンオフに失敗すると、該サイリスタスイッチが破損して開放状態になるおそれがある。間接切換式の自動電圧調整装置において、直列変圧器の一次側に接続されているタップ切換器内の負荷電流開閉用スイッチが開放状態になると、直列変圧器の一次側が開放状態になるため、直列変圧器の二次巻線を流れる線路電流が励磁電流となって、直列変圧器の二次巻線に異常過電圧が発生し、この異常過電圧がオフ状態にある負荷電流開閉用スイッチの両端に印加されると、該スイッチが破損するおそれがある。   In addition, the thyristor switch is less reliable than the mechanical switch, including its control operation. If a short-circuit current flows through the thyristor switch, the thyristor switch may be damaged. There is a risk of opening. In the indirect switching type automatic voltage regulator, when the load current switching switch in the tap switch connected to the primary side of the series transformer is opened, the primary side of the series transformer is opened. The line current flowing through the secondary winding of the transformer becomes the excitation current, and an abnormal overvoltage occurs in the secondary winding of the series transformer. This abnormal overvoltage is applied to both ends of the load current switching switch that is off. If it is done, the switch may be damaged.

本発明の目的は、従来のサイリスタ式自動電圧調整装置に比べて信頼性を大幅に向上させて、保護用ヒューズや限流リアクトルを設ける必要性をなくし、コストの上昇を招いたり、装置の大形化を招いたりすることなく、かつ期待寿命を短縮することなく、高頻度で起こる瞬時電圧変動に対応し得る自動電圧調整装置を提供することにある。   The object of the present invention is to greatly improve the reliability compared to the conventional thyristor type automatic voltage regulator, eliminate the need for a protective fuse and a current limiting reactor, increase the cost, and increase the size of the device. It is an object of the present invention to provide an automatic voltage regulator capable of dealing with instantaneous voltage fluctuations that occur frequently without incurring shaping and without shortening the expected life.

本明細書においては、上記の目的を達成するために、以下に示す少なくとも第1ないし第8の発明が開示される。
第1の発明
第1の発明は、複数のタップを有し、配電線電圧を入力として、選択された通電タップに対応した電圧を、配電線電圧を調整するために用いる調整電圧として出力する調整変圧器と、タップ切換用スイッチを有して該タップ切換用スイッチのオンオフ動作を伴いつつ調整変圧器の複数のタップの中から選択する通電タップを切り換えるタップ切換器と、配電線電圧を調整するべくタップ切換用スイッチを制御する制御部とを備えた自動電圧調整装置を対象としたものである。上記タップ切換用スイッチは、調整変圧器の通電タップを切り換える過程で調整変圧器の負荷電流をオンオフする責務を負う負荷電流開閉用スイッチを少なくとも一つ含んでいる。
なお、自動電圧調整装置としては、調整変圧器が出力する調整電圧を、一次巻線が配電線に直列に接続された直列変圧器を介して間接的に配電線に印加する間接切換方式のものと、調整変圧器が出力する調整電圧を直接配電線に印加する直接切換方式のものとが用いられているが、上記「配電線電圧を調整するために用いる調整電圧」は、一次巻線が配電線に直列に接続された直列変圧器の一次巻線に印加される調整電圧及び配電線に直接印加される調整電圧の双方を含む。
In the present specification, in order to achieve the above object, at least first to eighth inventions shown below are disclosed.
1st invention The 1st invention has a plurality of taps, adjusts the distribution line voltage as input, and outputs the voltage corresponding to the selected energization tap as the adjustment voltage used to adjust the distribution line voltage A transformer, a tap changer having a tap changeover switch and switching the energizing tap to be selected from among a plurality of taps of the adjustment transformer with the on / off operation of the tap changeover switch, and adjusting the distribution line voltage Accordingly, the present invention is directed to an automatic voltage regulator including a control unit that controls a tap switching switch. The tap switching switch includes at least one load current switching switch that is responsible for turning on and off the load current of the adjusting transformer in the process of switching the energizing tap of the adjusting transformer.
In addition, as an automatic voltage regulator, an indirect switching method in which the regulated voltage output by the regulating transformer is indirectly applied to the distribution line via a series transformer in which the primary winding is connected in series to the distribution line. And a direct switching system in which the adjustment voltage output from the adjustment transformer is directly applied to the distribution line, but the above-mentioned "adjustment voltage used to adjust the distribution line voltage" It includes both the adjustment voltage applied to the primary winding of the series transformer connected in series to the distribution line and the adjustment voltage applied directly to the distribution line.

本発明においては、負荷電流開閉用スイッチが、サイリスタをスイッチング素子として用いたサイリスタスイッチのスイッチ主回路と、オンオフ制御が可能な機械式スイッチのスイッチ主回路とを互いに並列に接続して構成した複合スイッチにより構成される。またタップ切換用スイッチを制御する制御部は、負荷電流開閉用スイッチをオン状態にする際にサイリスタスイッチをオン状態にしてから機械式スイッチをオン状態にして各負荷電流開閉用スイッチを通して負荷電流を流す期間該機械式スイッチをオン状態に保ち、各負荷電流開閉用スイッチをオフ状態にする際には機械式スイッチをオフ状態にしてからサイリスタスイッチをオフ状態にするように負荷電流開閉用スイッチを構成するサイリスタスイッチ及び機械式スイッチを制御する。   In the present invention, a load current switching switch is a composite in which a switch main circuit of a thyristor switch using a thyristor as a switching element and a switch main circuit of a mechanical switch capable of on / off control are connected in parallel to each other. Consists of switches. The control unit that controls the switch for switching taps turns on the thyristor switch and then turns on the mechanical switch when turning on the load current switching switch and turns on the mechanical switch to turn on the load current through each load current switching switch. During the flow, keep the mechanical switch on, and when turning off each load current switch, turn off the load current switch to turn off the thyristor switch after turning off the mechanical switch. Controls the thyristor switch and mechanical switch.

上記「電気信号によりオンオフ制御が可能な機械式スイッチ」は、真空バルブのような機械式接点を有するスイッチ本体と、電磁石などを操作用の駆動源として該スイッチ本体を操作する操作機構とにより構成することができる。   The above-mentioned “mechanical switch that can be controlled on and off by an electrical signal” includes a switch body having a mechanical contact such as a vacuum valve, and an operation mechanism that operates the switch body using an electromagnet or the like as a drive source for operation. can do.

自動電圧調整装置においては、タップ切換速度(1回のタップ切換を行うのに要する時間)と、耐用切換回数(タップ切換器が寿命を迎えるまでに行うことができるタップ切換の回数)と、期待寿命(系統に設置するに当たって必要とされる装置の寿命)とからタップ切換の最短切換間隔が決まり、この最短切換間隔に若干の余裕時間を加えた時間を、最小設定時限(電圧変動が正常範囲を逸脱したことが検出されてから実際にタップ切換を行うまでの時間の最小値)として設定する。原理上は、最短切換間隔をタップ切換速度まで短くすることができるが、耐用切換回数に制限がある場合には、最短切換間隔を短くすると、装置が期待寿命を迎える前にタップ切換回数が耐用切換回数に達してしまうことになるため、実際には、最短切換間隔をタップ切換速度よりも相当に長く設定せざるを得ず、最小設定時限も長く設定せざるを得ない。瞬時電圧変動が起こる頻度が低い場合には、最小設定時限が長く設定されていても問題がないが、太陽光発電設備が連系している配電系統のように、瞬時電圧変動が高い頻度で発生する場合には、最小設定時限が長く設定されていると、電圧変動が発生する毎にタップ切換を行うことができなくなるため、系統の電圧変動に対する電圧調整の追従性が悪くなってしまう。   In the automatic voltage regulator, tap switching speed (time required to perform one tap switching), number of service switching (number of tap switching that can be performed before the tap switch reaches the end of its life), expectation The shortest switching interval for tap switching is determined based on the lifetime (the lifetime of the equipment required for installation in the system), and the minimum setting interval (voltage fluctuation is within the normal range) is determined by adding a slight margin to this minimum switching interval. (Minimum value of time from when it is detected that the deviation is detected to when tap switching is actually performed). In principle, the shortest switching interval can be shortened to the tap switching speed. However, if there is a limit on the number of durable switching times, shortening the shortest switching interval reduces the number of tap switching times before the equipment reaches its expected life. Since the number of times of switching will be reached, in practice, the shortest switching interval must be set considerably longer than the tap switching speed, and the minimum setting time must be set longer. If the frequency of instantaneous voltage fluctuations is low, there is no problem even if the minimum setting time is set long.However, instantaneous voltage fluctuations occur frequently, such as in a power distribution system connected to photovoltaic power generation equipment. If this occurs, if the minimum setting time is set to be long, tap switching cannot be performed every time voltage fluctuation occurs, and therefore the follow-up performance of voltage adjustment with respect to voltage fluctuation of the system is deteriorated.

真空バルブのような機械式スイッチにより調整変圧器の負荷電流をオンオフしていた従来の自動電圧調整装置においては、耐用切換回数に制限があったため、耐用切換回数と期待寿命との間の上記の関係から、最小設定時限を長く設定せざるを得ず、高頻度で起こる電圧変動に対して常に追従してタップ切換を行うことができなかった。これに対し、本発明のように構成すると、調整変圧器のタップを切り換える際に調整変圧器の負荷電流のオンオフをサイリスタにより行うことになるため、負荷電流開閉用スイッチを機械式スイッチのみにより構成した場合のように、耐用切換回数が制限されることがなくなり、必要であれば最短切換間隔をタップ切換速度に等しく設定することも可能になる。従って、本発明によれば、タップ切換の最短切換間隔を従来の自動電圧調整装置よりも大幅に短く設定して最小設定時限を短くすることができ、瞬時変動が高頻度で起こる場合でも、電圧変動が起こる毎にタップ切換を行って電圧調整を行うことができるため、系統の電圧変動に対する電圧調整の追従性を良好にすることができる。   In the conventional automatic voltage regulator in which the load current of the adjusting transformer is turned on and off by a mechanical switch such as a vacuum valve, the number of service switching times is limited. From the relationship, the minimum setting time period has to be set longer, and it has been impossible to perform tap switching always following voltage fluctuations that occur frequently. On the other hand, when configured as in the present invention, when the tap of the adjustment transformer is switched, the load current of the adjustment transformer is turned on and off by the thyristor. Therefore, the load current open / close switch is configured only by the mechanical switch. In such a case, the number of useful switching times is not limited, and the minimum switching interval can be set equal to the tap switching speed if necessary. Therefore, according to the present invention, it is possible to set the shortest switching interval of tap switching to be significantly shorter than that of the conventional automatic voltage regulator, and to shorten the minimum setting time period, and even when instantaneous fluctuation occurs frequently, the voltage Since the voltage can be adjusted by switching the tap every time the fluctuation occurs, the followability of the voltage adjustment with respect to the voltage fluctuation of the system can be improved.

また上記のように構成すると、タップ切換時以外は負荷電流の通電を機械式スイッチを通して行うことができるため、負荷電流開閉用スイッチをサイリスタスイッチのみにより構成した場合に比べてスイッチの過電流耐量を改善して信頼性を向上させることができ、負荷電流開閉用スイッチに対して直列に保護用ヒューズを接続したり、限流リアクトルを接続したりする必要性をなくすことができる。従って本発明によれば、コストの上昇を招いたり、装置の大形化を招いたりすることなく、高頻度で起こる瞬時電圧変動に対応し得る自動電圧調整装置を得ることができる。   In addition, when configured as described above, since the load current can be passed through the mechanical switch except when the tap is switched, the overcurrent withstand capability of the switch can be increased as compared with the case where the load current switching switch is configured only by the thyristor switch. This can improve the reliability and eliminate the need to connect a protective fuse or a current-limiting reactor in series to the load current switching switch. Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain an automatic voltage adjustment device that can cope with instantaneous voltage fluctuations that occur frequently without causing an increase in cost or an increase in size of the device.

なお上記のように構成すると、各負荷電流開閉用スイッチを構成するためにサイリスタスイッチと機械式スイッチとの2つのスイッチが必要になるが、保護用ヒューズや限流リアクトルを省略することができるため、必ずしもコストアップにはつながらない。   With the above configuration, two switches, a thyristor switch and a mechanical switch, are required to configure each load current switching switch, but a protective fuse and a current limiting reactor can be omitted. However, it does not necessarily lead to cost increase.

更に上記のように、各負荷電流開閉用スイッチに過電流耐量が高い機械式スイッチを設けて、タップ切換時以外は該機械式スイッチを通して負荷電流を流すようにすると、系統の短絡事故発生時に負荷電流開閉用スイッチが過電流により破損して開放状態になる事故が生じるのを防ぐことができる。従って、自動電圧調整装置が間接切換式の構成をとる場合に、タップ切換器内の回路が開放状態になることにより直列変圧器の一次側が開放状態になって、直列変圧器の一次巻線に異常過電圧が誘起する事故が発生するのを防ぐことができ、タップ切換器の構成部品が異常過電圧により破損するおそれを無くすことができる。   Furthermore, as described above, if each load current switching switch is provided with a mechanical switch with a high overcurrent withstand capability and the load current is allowed to flow through the mechanical switch except during tap switching, the load will be It is possible to prevent an accident that the current opening / closing switch is broken due to an overcurrent and is opened. Therefore, when the automatic voltage regulator has an indirect switching type configuration, when the circuit in the tap changer is opened, the primary side of the series transformer is opened, and the primary winding of the series transformer is It is possible to prevent the occurrence of an accident caused by an abnormal overvoltage, and it is possible to eliminate the possibility that the components of the tap changer are damaged by the abnormal overvoltage.

第2の発明
本明細書に開示された第2の発明においては、上記制御部が、各負荷電流開閉用スイッチをオン状態にする際に先ずサイリスタスイッチをオン状態にした後機械式スイッチをオン状態にしてからサイリスタスイッチをオフ状態にして機械式スイッチのみをオン状態にし、各負荷電流開閉用スイッチをオフ状態にする際には、オフ状態にあったサイリスタスイッチをオン状態にした後機械式スイッチをオフ状態にしてからサイリスタスイッチをオフ状態にするように、各負荷電流開閉用スイッチを構成するサイリスタスイッチ及び機械式スイッチを制御する。
Second invention In the second invention disclosed in the present specification, the control unit first turns on the thyristor switch and then turns on the mechanical switch when turning on each load current switching switch. When the thyristor switch is turned off and only the mechanical switch is turned on, and each load current switching switch is turned off, the thyristor switch that was in the off state is turned on and the mechanical type is turned on. The thyristor switch and the mechanical switch constituting each load current switching switch are controlled so that the thyristor switch is turned off after the switch is turned off.

上記のように制御部を構成すると、負荷電流開閉用スイッチを通して調整変圧器の負荷電流を流す際に機械式スイッチのみをオン状態にして、サイリスタスイッチを通して電流が流れないようにすることができるため、サイリスタスイッチの保護を確実に図ることができる。   When the control unit is configured as described above, when the load current of the adjustment transformer is allowed to flow through the load current switching switch, only the mechanical switch can be turned on so that no current flows through the thyristor switch. Thus, it is possible to reliably protect the thyristor switch.

第3の発明
本明細書に開示された第3の発明においては、上記制御部が、各負荷電流開閉用スイッチをオン状態にする際に、サイリスタスイッチをオン状態にするための制御信号を該サイリスタスイッチに与えると同時に、又はサイリスタスイッチをオン状態にするための制御信号を該サイリスタスイッチに与えた後に機械式スイッチをオン状態にするための制御信号を該機械式スイッチに与え、各負荷電流開閉用スイッチをオフ状態にする際には、機械式スイッチをオフ状態にするための制御信号を該機械式スイッチに与えて該機械式スイッチをオフ状態にした後にサイリスタスイッチをオフ状態にするように、各負荷電流開閉用スイッチを構成するサイリスタスイッチ及び機械接点用スイッチへの制御信号の供給を制御する。
Third invention In a third invention disclosed in the present specification, when the control unit turns on each load current switching switch, the control signal for turning on the thyristor switch is sent to the control signal. The control signal for turning on the mechanical switch is applied to the mechanical switch simultaneously with the application to the thyristor switch or after the control signal for turning on the thyristor switch is applied to the thyristor switch. When the open / close switch is turned off, a control signal for turning off the mechanical switch is applied to the mechanical switch so that the thyristor switch is turned off after the mechanical switch is turned off. In addition, control signal supply to the thyristor switch and the mechanical contact switch constituting each load current switching switch is controlled.

上記のように制御部を構成した場合には、負荷電流開閉用スイッチを通して負荷電流を流す際に、機械式スイッチとサイリスタスイッチとの双方がオン状態を保持するが、負荷電流開閉用スイッチを通して過電流が流れた際には、該過電流が機械式スイッチとサイリスタスイッチとに分流するので、負荷電流開閉用スイッチをサイリスタスイッチのみにより構成した場合に比べて過電流耐量を改善することができる。   When the control unit is configured as described above, both the mechanical switch and the thyristor switch are kept on when the load current flows through the load current switching switch. When an electric current flows, the overcurrent is divided into a mechanical switch and a thyristor switch. Therefore, the overcurrent withstand capability can be improved as compared with the case where the load current opening / closing switch is constituted only by the thyristor switch.

第4の発明
第4の発明は、第1ないし第3の発明の何れかに適用されるもので、本発明においては、自動電圧調整装置が間接切換式の構成をとる。そのため、調整変圧器の他に、二次巻線が配電線に直列に接続される直列変圧器が設けられる。調整変圧器は、配電線の電圧が入力される一次巻線と、一端及び他端にそれぞれ一端側最端タップ及び他端側最端タップを有すると共に、両最端タップの間に複数の中間タップを有する二次巻線とを備えて、調整変圧器の二次巻線からタップ切換器を通して出力される調整電圧が直列変圧器の一次巻線に印加される。
Fourth Invention The fourth invention is applied to any one of the first to third inventions. In the present invention, the automatic voltage regulator has an indirect switching configuration. Therefore, in addition to the adjusting transformer, a series transformer in which the secondary winding is connected in series to the distribution line is provided. The adjustment transformer has a primary winding to which the voltage of the distribution line is input, one end side end tap and the other end side end tap at one end and the other end, respectively, and a plurality of intermediate points between both end taps. A regulation voltage output from the secondary winding of the regulation transformer through the tap changer is applied to the primary winding of the series transformer.

本発明で用いるタップ切換器は、調整変圧器の二次巻線の一端側最端タップと直列変圧器の一次巻線の一端との間及び調整変圧器の各中間タップと直列変圧器の一次巻線の一端との間にそれぞれ接続された複数のタップ選択用スイッチと、直列変圧器の一次巻線の両端に限流抵抗器を介して並列に接続された橋絡用スイッチとをタップ切換用スイッチとして備えて、橋絡用スイッチを一時的に閉路状態にすることにより直列変圧器の一次巻線の両端が開放状態になるのを防ぎつつ、閉路状態にするタップ選択用スイッチを切り換えることにより調整変圧器から直列変圧器の一次巻線に印加する調整電圧を切り換えるように構成される。本発明においては、上記複数のタップ選択用スイッチが負荷電流開閉用スイッチを構成している。   The tap changer used in the present invention includes the end tap on one end side of the secondary winding of the adjusting transformer and the end of the primary winding of the series transformer, and each intermediate tap of the adjusting transformer and the primary of the series transformer. Tap switching between a plurality of tap selection switches each connected between one end of the winding and a bridge switch connected in parallel to both ends of the primary winding of the series transformer via a current limiting resistor As a switch for switching, the switch for selecting a tap to be closed can be switched while preventing both ends of the primary winding of the series transformer from being opened by temporarily closing the bridge switch. Thus, the adjustment voltage applied from the adjustment transformer to the primary winding of the series transformer is switched. In the present invention, the plurality of tap selection switches constitute a load current switching switch.

第5の発明
第5の発明は、第1ないし第3の発明の何れかに適用されるもので、本発明においても、自動電圧調整装置が間接切換式の構成をとる。そのため、調整変圧器の他に、二次巻線が配電線に直列に接続される直列変圧器が更に設けられる。調整変圧器は、配電線の電圧が入力される一次巻線と、一端及び他端にそれぞれ一端側最端タップ及び他端側最端タップを有すると共に、両最端タップの間に複数の中間タップを有する二次巻線とを備えて、調整変圧器の二次巻線からタップ切換器を通して出力される調整電圧が直列変圧器の一次巻線に印加される。
Fifth Invention The fifth invention is applied to any of the first to third inventions, and also in the present invention, the automatic voltage regulator has an indirect switching configuration. Therefore, in addition to the adjustment transformer, a series transformer in which the secondary winding is connected in series to the distribution line is further provided. The adjustment transformer has a primary winding to which the voltage of the distribution line is input, one end side end tap and the other end side end tap at one end and the other end, respectively, and a plurality of intermediate points between both end taps. A regulation voltage output from the secondary winding of the regulation transformer through the tap changer is applied to the primary winding of the series transformer.

本発明で用いるタップ切換器は、調整変圧器の二次巻線の一端側最端タップと直列変圧器の一次巻線の一端との間及び調整変圧器の各中間タップと直列変圧器の一次巻線の一端との間にそれぞれ接続された複数のタップ選択用スイッチと、調整変圧器の二次巻線の他端側最端タップと直列変圧器の一次巻線の他端との間に接続された第1の極性切換用スイッチと、調整変圧器の二次巻線の一端側最端タップと直列変圧器の一次巻線の他端との間に接続された第2の極性切換用スイッチと、直列変圧器の一次巻線の両端に限流抵抗器を介して並列に接続された橋絡用スイッチとをタップ切換用スイッチとして備えていて、橋絡用スイッチを一時的に閉路状態にすることにより直列変圧器の一次巻線の両端が開放状態になるのを防ぎつつ、閉路状態にするタップ選択用スイッチと閉路状態にする極性切換用スイッチの組み合わせを切り換えることにより調整変圧器から直列変圧器の一次巻線に印加する調整電圧を切り換えるように構成されている。本発明においては、複数のタップ選択用スイッチと第1及び第2の極性切換用スイッチとが負荷電流開閉用スイッチを構成する。   The tap changer used in the present invention includes the end tap on one end side of the secondary winding of the adjusting transformer and the end of the primary winding of the series transformer, and each intermediate tap of the adjusting transformer and the primary of the series transformer. A plurality of tap selection switches respectively connected between one end of the winding and the other end of the secondary winding of the adjustment transformer and the other end of the primary winding of the series transformer A first polarity switching switch connected, and a second polarity switching connected between one end-side end tap of the secondary winding of the adjusting transformer and the other end of the primary winding of the series transformer. A switch and a bridging switch connected in parallel via a current limiting resistor at both ends of the primary winding of the series transformer are provided as tap switching switches, and the bridging switch is temporarily closed. By preventing the both ends of the primary winding of the series transformer from being opened, And a regulating transformer by switching the combination of polar switching switch that switches and closed state for tap selection to to switch the adjustment voltage to be applied to the primary winding of the series transformer. In the present invention, the plurality of tap selection switches and the first and second polarity switching switches constitute a load current switching switch.

第6の発明
第6の発明は、第1ないし第3の発明の何れかに適用されるものである。本発明においては、自動電圧調整装置が直接切換式の構成をとる。本発明で用いるタップ切換器は、調整変圧器に設けられた奇数タップ及び偶数タップをそれぞれ選択する奇数タップ選択子及び偶数タップ選択子を有するタップ選択器と、一端が奇数タップ選択子及び偶数タップ選択子にそれぞれ接続され他端が共通接続された奇数タップ側タップ選択用スイッチ及び偶数タップ側タップ選択用スイッチと、奇数タップ側タップ選択用スイッチ及び偶数タップ側タップ選択用スイッチの共通接続点と奇数タップ選択子又は偶数タップ選択子との間に限流抵抗器を通して並列に接続された限流抵抗投入引き外し用スイッチとをタップ切換用スイッチとして備えて、奇数タップ側タップ選択用スイッチ及び偶数タップ側タップ選択用スイッチの共通接続点が一次側配電線接続端子に接続されるとともに、調整変圧器の出力端子が二次側配電線接続端子に接続される。この場合、奇数タップ側タップ選択用スイッチ及び偶数タップ側タップ選択用スイッチが負荷電流開閉用スイッチを構成している。
Sixth Invention The sixth invention is applied to any one of the first to third inventions. In the present invention, the automatic voltage regulator has a direct switching configuration. The tap changer used in the present invention includes a tap selector having an odd tap selector and an even tap selector for selecting an odd tap and an even tap provided in the adjustment transformer, and one end having an odd tap selector and an even tap. An odd tap side tap selection switch and an even tap side tap selection switch, which are respectively connected to the selectors and commonly connected at the other end, and a common connection point of the odd tap side tap selection switch and the even tap side tap selection switch A switch for switching off the current-limiting resistor connected in parallel through a current-limiting resistor between the odd-numbered tap selector or the even-numbered tap selector as a tap switching switch, and an odd-numbered tap-side tap selecting switch and an even-numbered tap selector The common connection point of the tap side tap selection switch is connected to the primary side distribution line connection terminal, and An output terminal of is connected to the secondary side power line connecting terminal. In this case, the odd tap side tap selection switch and the even tap side tap selection switch constitute a load current switching switch.

第7の発明
第7の発明も、第1ないし第3の発明の何れかに適用される。本発明においては、自動電圧調整装置が間接切換式の構成をとる。本発明で用いるタップ切換器は、調整変圧器に設けられた奇数タップ及び偶数タップをそれぞれ選択する奇数タップ選択子及び偶数タップ選択子を有するタップ選択器と、一端が奇数タップ選択子及び偶数タップ選択子にそれぞれ接続され、他端が共通接続された奇数タップ側タップ選択用スイッチ及び偶数タップ側タップ選択用スイッチと、奇数タップ側タップ選択用スイッチ及び偶数タップ側タップ選択用スイッチの共通接続点と奇数タップ選択子又は偶数タップ選択子との間に限流抵抗器を通して並列に接続された限流抵抗投入引き外し用スイッチとをタップ切換用スイッチとして備えていて、奇数タップ側タップ選択用スイッチ及び偶数タップ側タップ選択用スイッチの共通接続点が直列変圧器の一次巻線の一端に接続されるとともに、調整変圧器に設けられている一つのタップが直列変圧器の一次巻線の他端に接続される。この場合、奇数タップ側タップ選択用スイッチ及び偶数タップ側タップ選択用スイッチが負荷電流開閉用スイッチを構成する。
Seventh Invention The seventh invention is also applied to any one of the first to third inventions. In the present invention, the automatic voltage regulator has an indirect switching type configuration. The tap changer used in the present invention includes a tap selector having an odd tap selector and an even tap selector for selecting an odd tap and an even tap provided in the adjustment transformer, and one end having an odd tap selector and an even tap. Common connection point of odd tap side tap selection switch and even tap side tap selection switch, and odd tap side tap selection switch and even tap side tap selection switch, which are connected to the selectors and connected at the other end in common And a switch for switching off the current limiting resistor connected in parallel through a current limiting resistor between the odd-numbered tap selector and the odd-numbered tap selector or the even-numbered tap selector, And the common connection point of the even tap side tap selection switch is connected to one end of the primary winding of the series transformer. One of the tap provided to adjust the transformer is connected to the other end of the primary winding of the series transformer. In this case, the odd tap side tap selection switch and the even tap side tap selection switch constitute a load current switching switch.

第8の発明
第8の発明は、第1ないし第7の発明の何れかに適用されるもので、本発明においては、タップ切換器がタップ切換動作を行う時間間隔の最小値(最短切換間隔)が3秒ないし10秒の範囲に収まるように、配電線電圧の変動に対する電圧調整動作の動作特性が設定される。
Eighth Invention The eighth invention is applied to any one of the first to seventh inventions. In the present invention, the minimum time interval (shortest switching interval) at which the tap changer performs the tap switching operation. ) Is set in the range of 3 to 10 seconds, the operation characteristics of the voltage adjustment operation with respect to the fluctuation of the distribution line voltage are set.

タップ切換動作間隔の最小値を上記の範囲に収めるように、系統電圧の変動に対する電圧調整動作の動作特性を設定しておくと、太陽光発電設備が連系する配電系統で必要とされる電圧調整追従性能を備えた自動電圧調整装置を、無理な設計を伴うことなく得ることができる。   If the operating characteristics of the voltage adjustment operation with respect to fluctuations in the system voltage are set so that the minimum value of the tap switching operation interval falls within the above range, the voltage required for the distribution system connected to the photovoltaic power generation equipment It is possible to obtain an automatic voltage regulator having an adjustment tracking performance without an unreasonable design.

本発明によれば、タップ切換器においてタップ切換時に調整変圧器の負荷電流を開閉するスイッチを、サイリスタスイッチのスイッチ主回路と機械式スイッチのスイッチ主回路とを互いに並列に接続して構成した複合スイッチにより構成して、負荷電流開閉用スイッチをオン状態にする際にサイリスタスイッチをオン状態にしてから機械式スイッチをオン状態にし、負荷電流開閉用スイッチをオフ状態にする際には機械式スイッチをオフ状態にしてからサイリスタスイッチをオフ状態にするように負荷電流開閉用スイッチを構成するサイリスタスイッチ及び機械式スイッチを制御するようにしたので、調整変圧器のタップを切り換える際に調整変圧器の負荷電流のオンオフをサイリスタにより行わせて、耐用切換回数の制限をなくすことができる。従って、各負荷電流開閉用スイッチが機械式スイッチのみにより構成された従来の自動電圧調整装置よりも電圧調整動作の最小設定時限を短くすることができ、高頻度で起こる瞬時電圧変動に対応し得る長寿命の自動電圧調整装置を得ることができる。   According to the present invention, in the tap changer, the switch that opens and closes the load current of the adjusting transformer at the time of tap switching is a composite in which the switch main circuit of the thyristor switch and the switch main circuit of the mechanical switch are connected in parallel to each other. When the load current switching switch is turned on, the thyristor switch is turned on, the mechanical switch is turned on, and the load current switching switch is turned off. Since the thyristor switch and the mechanical switch that constitute the load current switching switch are controlled so that the thyristor switch is turned off after turning off the thyristor switch, the switching of the adjusting transformer is performed when the tap of the adjusting transformer is switched. The load current can be turned on and off with a thyristor to eliminate the limit on the number of service life changes. That. Therefore, the minimum setting time limit of the voltage adjustment operation can be shortened as compared with the conventional automatic voltage adjustment device in which each load current switching switch is constituted only by a mechanical switch, and it is possible to cope with instantaneous voltage fluctuations that occur frequently. A long-life automatic voltage regulator can be obtained.

また本発明によれば、調整変圧器の負荷電流の通電を機械式スイッチを通して行うことができるので、負荷電流開閉用スイッチをサイリスタスイッチのみにより構成した場合に比べてスイッチの過電流耐量を改善して信頼性を向上させることができる。従って、負荷電流開閉用スイッチに対して直列に保護用ヒューズを接続したり、限流リアクトルを接続したりする必要性をなくして、コストの上昇を招いたり、装置の大形化を招いたりすることなく、高頻度で起こる瞬時電圧変動に対応し得る自動電圧調整装置を得ることができる。   Further, according to the present invention, since the load current of the adjustment transformer can be passed through the mechanical switch, the overcurrent withstand capability of the switch can be improved as compared with the case where the load current switching switch is composed of only the thyristor switch. Reliability can be improved. Therefore, there is no need to connect a protective fuse or a current-limiting reactor in series with the load current switching switch, resulting in an increase in cost or an increase in the size of the device. Therefore, it is possible to obtain an automatic voltage regulator that can cope with instantaneous voltage fluctuations that occur frequently.

本発明によればまた、過電流耐量が高い機械式スイッチを各負荷電流開閉用スイッチに設けて、該機械式スイッチを通して調整変圧器の負荷電流を流すようにしたので、過電流の通電によりタップ切換器内の回路が開放状態になる事故が発生するのを防ぐことができる。従って、自動電圧調整装置が間接切換式の構成をとる場合に、直列変圧器の一次側が開放状態になって、直列変圧器の一次巻線に異常過電圧が発生する事故が生じるのを防ぐことができ、タップ切換器の構成部品が異常過電圧により破損するおそれを無くすことができる。   According to the present invention, a mechanical switch having a high overcurrent withstand capability is provided in each load current switching switch so that the load current of the adjustment transformer flows through the mechanical switch. It is possible to prevent an accident that the circuit in the switching device is opened. Therefore, when the automatic voltage regulator has an indirect switching configuration, it is possible to prevent an accident in which the primary side of the series transformer is opened and an abnormal overvoltage occurs in the primary winding of the series transformer. This can eliminate the possibility of breakage of the components of the tap changer due to abnormal overvoltage.

本発明に係る自動電圧調整装置の第1の実施形態の構成を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a configuration of a first embodiment of an automatic voltage regulator according to the present invention. 本発明に係る自動電圧調整装置の第2の実施形態の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of 2nd Embodiment of the automatic voltage regulator which concerns on this invention. 本発明に係る自動電圧調整装置の第3の実施形態の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of 3rd Embodiment of the automatic voltage regulator which concerns on this invention. 本発明に係る自動電圧調整装置で用いる複合スイッチの制御の仕方の一例を示したタイムチャートである。It is the time chart which showed an example of the method of control of the composite switch used with the automatic voltage regulator which concerns on this invention. 本発明に係る自動電圧調整装置で用いる複合スイッチの制御の仕方の他の例を示したタイムチャートである。It is the time chart which showed the other example of the method of control of the composite switch used with the automatic voltage regulator which concerns on this invention. 本発明に係る自動電圧調整装置で用いる複合スイッチの制御の仕方の更に他の例を示したタイムチャートである。It is the time chart which showed the further another example of the control method of the composite switch used with the automatic voltage regulator which concerns on this invention. 本発明に係る自動電圧調整装置で用いる複合スイッチの制御の仕方の更に他の例を示したタイムチャートである。It is the time chart which showed the further another example of the control method of the composite switch used with the automatic voltage regulator which concerns on this invention.

以下図面を参照して本発明に係る自動電圧調整装置の実施形態について詳細に説明する。図1は本発明を間接切換式の自動電圧調整装置に適用した実施形態の1相分の構成を示したものである。同図において1は一次巻線1p及び二次巻線1sを有する直列変圧器、2は一次巻線2p及び二次基線2sを有する調整変圧器である。直列変圧器1の二次巻線1sの一端及び他端はそれぞれ一次側(電源側)線路接続端子3及び二次側(負荷側)線路接続端子4に接続され、一次側線路接続端子3及び二次側線路接続端子4がそれぞれ一次側配電線5及び二次側配電線6に接続されることにより直列変圧器の二次巻線1sが配電線に直列に接続される。配電線の定格電圧は、例えば6600ボルトである。   Embodiments of an automatic voltage regulator according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of one phase of an embodiment in which the present invention is applied to an indirect switching type automatic voltage regulator. In the figure, 1 is a series transformer having a primary winding 1p and a secondary winding 1s, and 2 is a regulating transformer having a primary winding 2p and a secondary base line 2s. One end and the other end of the secondary winding 1s of the series transformer 1 are respectively connected to the primary side (power supply side) line connection terminal 3 and the secondary side (load side) line connection terminal 4, and the primary side line connection terminal 3 and By connecting the secondary line connection terminal 4 to the primary distribution line 5 and the secondary distribution line 6, respectively, the secondary winding 1s of the series transformer is connected in series to the distribution line. The rated voltage of the distribution line is 6600 volts, for example.

調整変圧器2の一次巻線2pの一端は二次側線路接続端子4に接続され、他端は中性点Nに接続されている。本実施形態では、三相の調整変圧器の一次巻線2pがスター結線された状態で配電線に並列に接続される。調整変圧器2の二次巻線2sは、タップ2t1ないし2t4を有し、二次巻線2sの出力電圧がタップ切換器8を通して直列変圧器1の一次巻線1pに印加される。   One end of the primary winding 2 p of the adjustment transformer 2 is connected to the secondary line connection terminal 4, and the other end is connected to the neutral point N. In the present embodiment, the primary winding 2p of the three-phase adjusting transformer is connected in parallel to the distribution line in a star-connected state. The secondary winding 2s of the adjusting transformer 2 has taps 2t1 to 2t4, and the output voltage of the secondary winding 2s is applied to the primary winding 1p of the series transformer 1 through the tap switch 8.

更に詳細に説明すると、各相の調整変圧器の二次巻線2sは、その一端及び他端にそれぞれ一端側最端タップ2t1及び他端側最端タップ2t4を有するとともに、最端タップ2t1と2t4との間に中間タップ2t2及び2t3を有していて、一端が共通接続されたタップ選択用スイッチA,B及びCの他端がそれぞれタップ2t1ないし2t3に接続され、タップ選択用スイッチA〜Cの一端の共通接続点が直列変圧器1の一端に接続されている。また一端が共通接続された第1の極性切換用スイッチT1及び第2の極性切換用スイッチT2の他端がそれぞれ調整変圧器2の二次巻線2sの最端タップ2t4及び2t1に接続され、第1の極性切換用スイッチT1及び第2の極性切換用スイッチT2の一端の共通接続点が直列変圧器1の一次巻線1pの他端に接続されている。   More specifically, the secondary winding 2s of the adjusting transformer of each phase has one end side end tap 2t1 and the other end side end tap 2t4 at one end and the other end, respectively, and the end tap 2t1 The tap selection switches A, B and C, which have intermediate taps 2t2 and 2t3 between 2t4 and one end of which are connected in common, are connected to the taps 2t1 to 2t3, respectively. A common connection point at one end of C is connected to one end of the series transformer 1. The other ends of the first polarity switching switch T1 and the second polarity switching switch T2 having one end connected in common are connected to the outermost taps 2t4 and 2t1 of the secondary winding 2s of the adjustment transformer 2, respectively. A common connection point at one end of the first polarity switching switch T1 and the second polarity switching switch T2 is connected to the other end of the primary winding 1p of the series transformer 1.

直列変圧器1の一次巻線1pの両端には、橋絡用スイッチRSを通して限流抵抗器Rが並列に接続されている。この例では、タップ選択用スイッチA〜Cと第1及び第2の極性切換用スイッチT1及びT2と、限流抵抗器Rと、橋絡用スイッチRSとによりタップ切換器8が構成され、タップ切換器8の各スイッチを制御するために制御部9が設けられている。本実施形態で用いるタップ切換器は、橋絡用スイッチRSを一時的に閉路状態にすることにより直列変圧器1の一次巻線1pの両端が開放状態になるのを防ぎつつ、閉路状態にするタップ選択用スイッチと閉路状態にする極性切換用スイッチの組み合わせを切り換えることにより、調整変圧器2から直列変圧器1の一次巻線に印加する調整電圧を切り換える。   A current limiting resistor R is connected in parallel to both ends of the primary winding 1p of the series transformer 1 through a bridging switch RS. In this example, a tap selector 8 is configured by the tap selection switches A to C, the first and second polarity switching switches T1 and T2, the current limiting resistor R, and the bridging switch RS. A control unit 9 is provided to control each switch of the switch 8. The tap changer used in the present embodiment is in a closed state while preventing both ends of the primary winding 1p of the series transformer 1 from being opened by temporarily closing the bridging switch RS. The adjustment voltage applied from the adjustment transformer 2 to the primary winding of the series transformer 1 is switched by switching the combination of the tap selection switch and the polarity switching switch to be closed.

本実施形態においては、タップ選択用スイッチA〜Cと、第1及び第2の極性切換用スイッチT1及びT2とが、タップ切換の際にオンオフ動作を行うタップ切換用スイッチとして設けられ、これらのタップ切換用スイッチのうち、タップ選択用スイッチAないしCと、極性切換用スイッチT1及びT2とが、タップ切換の際に調整変圧器の負荷電流を開閉する責務を負う負荷電流開閉用スイッチを構成している。   In this embodiment, the tap selection switches A to C and the first and second polarity switching switches T1 and T2 are provided as tap switching switches that perform an on / off operation at the time of tap switching. Among the tap switching switches, the tap selection switches A to C and the polarity switching switches T1 and T2 constitute a load current switching switch that is responsible for switching the load current of the adjusting transformer when the tap is switched. doing.

本実施形態では、各負荷電流開閉用スイッチが、サイリスタスイッチSSのスイッチ主回路と、電気的な制御信号によりオンオフ制御を行うことが可能な機械式スイッチMSのスイッチ主回路とを互いに並列に接続して構成した複合スイッチからなっている。   In this embodiment, each load current switching switch is connected in parallel to the switch main circuit of the thyristor switch SS and the switch main circuit of the mechanical switch MS that can be turned on / off by an electrical control signal. It consists of a composite switch configured as above.

サイリスタスイッチSSは、サイリスタをスイッチング素子として構成した双方向性を有するスイッチ主回路(主回路電流をオンオフするスイッチ回路)と、このスイッチ回路を構成するサイリスタに制御信号(トリガ信号)を与えるドライバとにより構成される。サイリスタスイッチのスイッチ主回路は、単方向性を有する対のサイリスタを逆並列接続して構成したものでもよく、双方向性を有するサイリスタ(例えばトライアック)により構成したものでもよい。サイリスタスイッチとしては、サイリスタと該サイリスタにトリガ信号を与える回路を構成する電子部品とを組み合わせたディスクリートな構成を有するものを用いてもよいが、コストの低減を図るためには、市販のソリッドステートコンタクタ(SSC)を用いるのが好ましい。ソリッドステートコンタクタは、サイリスタをスイッチング素子とした双方向性のスイッチ主回路と、該スイッチ主回路を構成するサイリスタを駆動するドライバとをユニット化したもので、外部から与える制御信号によりオンオフ制御することができる   The thyristor switch SS includes a bidirectional switch main circuit (a switch circuit for turning on and off the main circuit current) configured by using the thyristor as a switching element, and a driver for supplying a control signal (trigger signal) to the thyristor constituting the switch circuit. Consists of. The switch main circuit of the thyristor switch may be configured by connecting a pair of thyristors having unidirectional characteristics in reverse parallel, or may be configured by bidirectional thyristors (for example, triac). As the thyristor switch, a switch having a discrete configuration in which a thyristor and an electronic component constituting a circuit for supplying a trigger signal to the thyristor may be used. To reduce the cost, a commercially available solid state switch may be used. It is preferable to use a contactor (SSC). A solid-state contactor is a unit consisting of a bidirectional switch main circuit that uses a thyristor as a switching element and a driver that drives the thyristor that constitutes the switch main circuit. The solid-state contactor is controlled on and off by an external control signal. Can

また機械式スイッチMSは、固定接触子と可動接触子とを有して、可動接触子の変位によりオンオフ動作を行うスイッチ本体と、電磁石などを操作用の駆動源としてスイッチ本体の可動接触子を操作する操作機構とを備えたものを用いることができる。スイッチ本体としては、従来からタップ切換器において負荷電流開閉用のスイッチとして用いられている真空バルブを用いるのが好ましいが、後記するように、本発明では、機械式スイッチMSを、アークの発生を伴うことなくオンオフさせることができるため、スイッチ本体としては、可動接触子と固定接触子とが気中で開閉動作を行うものを用いることもでき、所定の通電容量を有してさえいれば、電磁スイッチとして市販されているものを、サイリスタスイッチと組み合わせる機械式スイッチとして用いることもできる。   The mechanical switch MS has a fixed contact and a movable contact. The switch main body performs an on / off operation according to the displacement of the movable contact. A thing provided with the operation mechanism to operate can be used. As the switch body, it is preferable to use a vacuum valve that has been conventionally used as a switch for switching load current in a tap changer. However, as will be described later, in the present invention, the mechanical switch MS is used to generate an arc. Since it can be turned on and off without being accompanied, as the switch body, it is possible to use a movable contact and a stationary contact that open and close in the air, as long as it has a predetermined energization capacity, What is marketed as an electromagnetic switch can also be used as a mechanical switch combined with a thyristor switch.

機械式スイッチとしては、電動のカム機構などにより操作されるものを用いることも可能であるが、本発明においては、機械式スイッチとサイリスタスイッチとを連係動作させるため、機械式スイッチとしては、電気的な制御信号によりオンオフ制御し得るものを用いるのが好ましい。例えば電磁石の励磁コイルに駆動電圧を印加した際にオン状態になり、該駆動電圧を消滅させた際にオフ状態になる電磁スイッチや、投入コイルと引き外しコイルとを備えて、投入コイルに駆動電圧を印加した際にオン状態になり、引き外しコイルに電圧を印加した際にオフ状態になる電磁スイッチを機械式スイッチMSとして用いることができる。   As the mechanical switch, a switch operated by an electric cam mechanism or the like can be used. However, in the present invention, the mechanical switch and the thyristor switch are linked to each other. It is preferable to use one that can be controlled on and off by a typical control signal. For example, an electromagnetic switch that is turned on when a drive voltage is applied to an exciting coil of an electromagnet and turned off when the drive voltage is extinguished, and a closing coil and a tripping coil are provided. An electromagnetic switch that is turned on when a voltage is applied and turned off when a voltage is applied to the tripping coil can be used as the mechanical switch MS.

制御部9は、図示しない計器用変圧器を通して検出した配電線電圧が設定された範囲から外れたときに、タップ切換器8のタップ選択用スイッチA〜Cと極性切換用スイッチT1及びT2とを制御して、配電線電圧を設定された範囲に収めるように、調整変圧器2の通電タップを切り換える。これにより調整変圧器2から直列変圧器1に与える調整電圧を調整して、配電線電圧を設定された範囲に保つ。   When the distribution line voltage detected through an instrument transformer (not shown) deviates from the set range, the control unit 9 switches the tap selection switches A to C and the polarity switching switches T1 and T2 of the tap changer 8. By controlling, the energization tap of the adjustment transformer 2 is switched so that the distribution line voltage falls within the set range. Thereby, the adjustment voltage given to the series transformer 1 from the adjustment transformer 2 is adjusted, and the distribution line voltage is maintained in the set range.

本実施形態で用いているタップ切換器8においては、タップ選択用スイッチAが閉路状態にあり、第2の極性切換用スイッチT2が閉路状態にあって、他のタップ選択用スイッチB、C、第1の極性切換用スイッチT1及び橋絡用スイッチSが開路状態にあるときに、調整変圧器3u〜3wから直列変圧器1u〜1wの一次巻線に印加される調整電圧が0となって、6480ボルトのタップを選択した状態になるようになっており、この状態から閉路状態にするタップ選択用スイッチと閉路状態にする極性切換用スイッチの組合わせを切り換えることにより、120ボルトステップでタップを切換えることができるようになっている。タップを切り換える際には、タップ選択用スイッチ及び極性切換用スイッチの双方が開路状態になる瞬間に直列変圧器の一次巻線から負荷時タップ切換器側を見た回路が開放状態になって直列変圧器の一次巻線に異常電圧が誘起するのを防ぐために、一時的に橋絡用スイッチSを閉路状態にして、直列変圧器の一次巻線の両端に限流抵抗器Rを並列に接続する。   In the tap changer 8 used in the present embodiment, the tap selection switch A is in a closed state, the second polarity switching switch T2 is in a closed state, and other tap selection switches B, C, When the first polarity switching switch T1 and the bridging switch S are in the open circuit state, the adjustment voltage applied from the adjustment transformers 3u to 3w to the primary windings of the series transformers 1u to 1w becomes zero. The tap of 6480 volts is selected, and the tap is switched in 120 volts step by switching the combination of the tap selection switch for closing the circuit and the polarity switching switch for closing the circuit. Can be switched. When switching taps, the circuit that looks at the load tap switch side from the primary winding of the series transformer is opened at the moment when both the tap selection switch and the polarity switching switch are opened. In order to prevent an abnormal voltage from being induced in the primary winding of the transformer, the bridging switch S is temporarily closed, and a current limiting resistor R is connected in parallel across the primary winding of the series transformer. To do.

例えば、タップ選択用スイッチAが閉路状態にあり、第2の極性切換用スイッチT2が閉路状態にあって、タップ選択用スイッチB、C及び橋絡用スイッチSが開路状態にある状態から配電線電圧を1ステップ分(120ボルト分)上昇させて6600ボルトのタップを選択した状態にする場合には、タップ選択用スイッチA及び第2の極性切換用スイッチT2を閉路状態にしたままで、先ず橋絡用スイッチSを閉路状態にして直列変圧器の一次巻線の両端に限流抵抗器Rを接続する。その後、タップ選択用スイッチA及び第2の極性切換用スイッチT2を共に開路状態にし、タップ選択用スイッチCと第1の極性切換用スイッチT1とを閉路状態にする。次いで、橋絡用スイッチSを開路状態にして、タップ選択用スイッチCと第1の極性切換用スイッチT1のみが閉路した状態にする。この状態では、調整変圧器の二次巻線の1タップ間の電圧が調整電圧として直列変圧器の一次巻線に印加され、6600ボルトのタップを選択した状態になる。   For example, when the tap selection switch A is in the closed state, the second polarity switching switch T2 is in the closed state, and the tap selection switches B and C and the bridging switch S are in the open state, the distribution line When the voltage is increased by one step (120 volts) and the 6600 volt tap is selected, the tap selection switch A and the second polarity switching switch T2 remain closed. The bridging switch S is closed, and the current limiting resistor R is connected to both ends of the primary winding of the series transformer. Thereafter, both the tap selection switch A and the second polarity switching switch T2 are opened, and the tap selection switch C and the first polarity switching switch T1 are closed. Next, the bridging switch S is opened, and only the tap selection switch C and the first polarity switching switch T1 are closed. In this state, the voltage across one tap of the secondary winding of the adjustment transformer is applied as the adjustment voltage to the primary winding of the series transformer, and the 6600 volt tap is selected.

同様にして、橋絡用スイッチを閉路状態にすることにより、直列変圧器の一次巻線の両端が開放状態になるのを防止しつつ、閉路状態にするタップ選択用スイッチと極性切換用スイッチの組合わせを切換えることにより、選択するタップの電圧を120ボルト刻みで調整することができる。閉路状態にするタップ選択用スイッチと極性切換用スイッチの組合わせと選択されたタップ電圧との関係をまとめて示すと下記の表1の通りである。

Figure 2016046307
Similarly, by setting the bridge switch in the closed state, the both ends of the primary winding of the series transformer are prevented from being opened, while the tap selection switch and the polarity switching switch are closed. By switching the combination, the voltage of the tap to be selected can be adjusted in increments of 120 volts. Table 1 below shows the relationship between the combination of the tap selection switch and the polarity switching switch to be closed and the selected tap voltage.
Figure 2016046307

本実施形態で用いる制御部9は、各負荷電流開閉用スイッチをオン状態にする際にサイリスタスイッチSSをオン状態にしてから機械式スイッチMSをオン状態にして各負荷電流開閉用スイッチを通して負荷電流を流す期間該機械式スイッチをオン状態に保ち、負荷電流開閉用スイッチをオフ状態にする際には機械式スイッチをオフ状態にしてからサイリスタスイッチをオフ状態にするように負荷電流開閉用スイッチを構成するサイリスタスイッチSS及び機械式スイッチMSを制御する。   The controller 9 used in this embodiment turns on the thyristor switch SS and then turns on the mechanical switch MS when turning on each load current switching switch and turns on the load current switching switch. Keep the mechanical switch in the on state for the duration of the current flow, and when turning off the load current switching switch, set the load current switching switch to turn off the thyristor switch after turning off the mechanical switch. The thyristor switch SS and the mechanical switch MS are configured.

各負荷電流開閉用スイッチを構成するサイリスタスイッチSS及び機械式スイッチMSの具体的な制御の仕方には種々の態様が考えられる。図4は、その一例を示すタイムチャートで、図4(A)はサイリスタスイッチSSに与えるトリガ信号を示し、同図(B)は、サイリスタスイッチSSのオンオフ動作を示している。また図4(C)は、機械式スイッチMSに与える制御信号を示し、同図(D)は、機械式スイッチMSのオンオフ動作を示している。この例で用いている機械式スイッチMSは、制御信号が与えられたときにオン状態になり、制御信号が取り除かれたときにオフ状態になるように構成されている。   Various modes are conceivable for the specific control method of the thyristor switch SS and the mechanical switch MS constituting each load current switching switch. FIG. 4 is a time chart showing an example thereof. FIG. 4A shows a trigger signal given to the thyristor switch SS, and FIG. 4B shows an on / off operation of the thyristor switch SS. 4C shows a control signal given to the mechanical switch MS, and FIG. 4D shows an on / off operation of the mechanical switch MS. The mechanical switch MS used in this example is configured to be turned on when a control signal is applied and to be turned off when the control signal is removed.

図4に示した例では、負荷電流開閉用スイッチをオン状態にする際に、時刻t1 でサイリスタスイッチSSと機械式スイッチMSとに同時に制御信号(それぞれをオン状態にするための制御信号)を与えている。サイリスタスイッチの方が機械式スイッチよりも動作速度が速いため、サイリスタスイッチSSと機械式スイッチMSとに同時に制御信号を与えると、先ずサイリスタスイッチSSがオン状態になり、次いで機械式スイッチMSがオン状態になる。この例では、負荷開閉用スイッチを通して負荷電流を流す期間サイリスタスイッチ及び機械式スイッチに制御信号を与え続けて、サイリスタスイッチと機械式スイッチの双方をオン状態に保つようにしている。また図4に示した例では、負荷電流開閉用スイッチをオフ状態にするに当って、機械式スイッチMSに与えていた制御信号を時刻t2 で消滅させ、これにより機械式スイッチをオフ状態にした後の時刻t3 でサイリスタスイッチに与えられていたトリガ信号を消滅させてサイリスタスイッチをオフ状態にしている。   In the example shown in FIG. 4, when the load current switching switch is turned on, control signals (control signals for turning each on) are simultaneously applied to the thyristor switch SS and the mechanical switch MS at time t1. Giving. Since the operation speed of the thyristor switch is faster than that of the mechanical switch, when a control signal is simultaneously applied to the thyristor switch SS and the mechanical switch MS, the thyristor switch SS is first turned on, and then the mechanical switch MS is turned on. It becomes a state. In this example, a control signal is continuously applied to the thyristor switch and the mechanical switch for a period in which a load current is passed through the load opening / closing switch, so that both the thyristor switch and the mechanical switch are kept on. In the example shown in FIG. 4, when the load current switching switch is turned off, the control signal applied to the mechanical switch MS is extinguished at time t2, thereby turning the mechanical switch off. At a later time t3, the trigger signal applied to the thyristor switch is extinguished and the thyristor switch is turned off.

タップ切換器において、タップ切換を行う際にオンオフ動作を行うタップ切換用スイッチの内、調整変圧器の負荷電流を開閉する責務を負う負荷電流開閉用スイッチを、サイリスタスイッチSSのスイッチ主回路と、機械式スイッチMSのスイッチ主回路とを並列に接続した複合スイッチにより構成して、各負荷電流開閉用スイッチを構成するサイリスタスイッチ及び機械式スイッチを図4に示したように制御すると、調整変圧器2のタップを切り換える際にその負荷電流のオンオフをサイリスタスイッチにより行うことになるため、各負荷電流開閉用スイッチが機械式スイッチのみにより構成された従来の自動電圧調整装置に比べて、タップ切換速度を速くすることができる。またタップ切換の際の調整変圧器の負荷電流のオンオフをサイリスタにより行うため、耐用切換回数の制限をなくして、高頻度で起こる瞬時電圧変動に対応し得る長寿命の自動電圧調整装置を得ることができる。   In the tap changer, among the tap changeover switches that perform the on / off operation when the tap changeover is performed, the load current open / close switch that is responsible for opening and closing the load current of the adjustment transformer, the switch main circuit of the thyristor switch SS, When a thyristor switch and a mechanical switch constituting each load current switching switch are controlled as shown in FIG. 4, a regulating transformer is constituted by a composite switch connected in parallel with a switch main circuit of the mechanical switch MS. When switching two taps, the load current is turned on and off by a thyristor switch. Therefore, the tap switching speed is higher than that of a conventional automatic voltage regulator in which each load current switching switch is composed only of a mechanical switch. Can be faster. Moreover, since the load current of the adjustment transformer at the time of tap switching is turned on and off by a thyristor, there is no limitation on the number of times of service switching, and a long-life automatic voltage regulator capable of dealing with instantaneous voltage fluctuations that occur frequently is obtained. Can do.

また各負荷電流開閉用スイッチを図4のように制御すると、タップ切換時以外は負荷電流の通電を機械式スイッチを通して行うことになるので、負荷電流開閉用スイッチをサイリスタスイッチSSのみにより構成していたサイリスタ式自動電圧調整装置に比べてスイッチの過電流耐量を大きくして、短絡事故時に負荷電流開閉用スイッチが破損するおそれを少なくすることができ、自動電圧調整装置の信頼性を向上させることができる。従って、負荷電流開閉用スイッチに対して直列に保護用ヒューズを接続したり、限流リアクトルを接続したりする必要性をなくすことができ、コストの上昇を招いたり、装置の大形化を招いたりすることなく、高頻度で起こる瞬時電圧変動に対応し得る自動電圧調整装置を得ることができる。   Further, if each load current switching switch is controlled as shown in FIG. 4, the load current is passed through the mechanical switch except when the tap is switched. Therefore, the load current switching switch is constituted only by the thyristor switch SS. Compared to the thyristor type automatic voltage regulator, the overcurrent capability of the switch can be increased to reduce the possibility of damage to the load current switching switch in the event of a short-circuit accident, and the reliability of the automatic voltage regulator is improved. Can do. Therefore, it is possible to eliminate the necessity of connecting a protective fuse or a current-limiting reactor in series with the load current switching switch, resulting in an increase in cost and an increase in the size of the device. Therefore, it is possible to obtain an automatic voltage regulator that can cope with instantaneous voltage fluctuations that occur frequently.

特に、図1に示したように、自動電圧調整装置が間接切換式の構成をとる場合に、タップ切換器8内の負荷電流開閉用スイッチが破損して開放状態になると、直列変圧器1の一次側が開放状態になって、直列変圧器1の一次巻線に異常過電圧が発生する事故が発生し、この異常過電圧によりタップ切換器8の他の構成部品が破損するおそれがあるが、本実施形態のように構成すれば、このような事態が生じるのを防ぐことができる。   In particular, as shown in FIG. 1, when the automatic voltage regulator has an indirect switching type configuration, if the load current switching switch in the tap switch 8 is broken and opened, the series transformer 1 Although the primary side is open, an accident that an abnormal overvoltage occurs in the primary winding of the series transformer 1 may occur, and the other components of the tap changer 8 may be damaged by this abnormal overvoltage. If configured like a form, such a situation can be prevented from occurring.

上記のように、本発明では、負荷電流開閉用スイッチのオンオフをサイリスタスイッチにより行わせるため、機械式スイッチは電流の開閉を行う必要が無い。従って、機械式スイッチがオンオフする際にアークが発生して接点が消耗するのを防ぐことができ、機械式スイッチの接点の寿命を長くすることができる。また機械式スイッチの接点の消耗がないため、機械式スイッチとして安価なものを用いることができる。   As described above, in the present invention, since the load current switching switch is turned on and off by the thyristor switch, the mechanical switch does not need to switch the current. Therefore, when the mechanical switch is turned on / off, it is possible to prevent the arc from being generated and the contact from being consumed, and the life of the contact of the mechanical switch can be extended. In addition, since the contact of the mechanical switch is not consumed, an inexpensive mechanical switch can be used.

図4に示したように、負荷電流開閉用スイッチを通して負荷電流を流す期間の間、サイリスタスイッチと機械式スイッチとの双方をオン状態に保持するように制御部9を構成した場合には、系統で短絡事故が発生したときに、機械式スイッチMSを通して電流が流れると同時にサイリスタスイッチSSを通しても電流が流れるが、この場合事故電流はサイリスタスイッチと機械式スイッチとに分流することになるので、サイリスタスイッチが過電流により破損するおそれをなくすことができる。   As shown in FIG. 4, when the control unit 9 is configured to hold both the thyristor switch and the mechanical switch during the period in which the load current flows through the load current switching switch, When a short-circuit accident occurs, a current flows through the mechanical switch MS and a current also flows through the thyristor switch SS. In this case, the accident current is divided between the thyristor switch and the mechanical switch. The risk of the switch being damaged by overcurrent can be eliminated.

しかしながら本発明は、上記のようにサイリスタスイッチと機械式スイッチとを制御する場合に限定されるものではなく、両スイッチの制御の仕方には種々の変形を考えることができる。例えば、図5に示したように、負荷電流開閉用スイッチをオン状態にする際に、時刻t1でサイリスタスイッチと機械式スイッチとに同時に制御信号を与えてサイリスタスイッチ及び機械式スイッチを順次オン状態にした後、時刻t2 でサイリスタスイッチへの制御信号の供給を停止してサイリスタスイッチをオフ状態にし、負荷電流用スイッチをオフ状態にする際には、時刻t3 でサイリスタスイッチに制御信号を与えてサイリスタスイッチをオン状態にした後、時刻t4 で機械式スイッチへの制御信号の供給を停止して機械式スイッチをオフ状態にしてから、時刻t5 でサイリスタスイッチへの制御信号の供給を停止して、サイリスタスイッチをオフ状態にするようにしてもよい。   However, the present invention is not limited to the case where the thyristor switch and the mechanical switch are controlled as described above, and various modifications can be considered in the control method of both switches. For example, as shown in FIG. 5, when the load current switching switch is turned on, a control signal is simultaneously given to the thyristor switch and the mechanical switch at time t1 to sequentially turn on the thyristor switch and the mechanical switch. When the control signal supply to the thyristor switch is stopped at time t2 to turn off the thyristor switch and the load current switch is turned off, the control signal is applied to the thyristor switch at time t3. After the thyristor switch is turned on, the supply of the control signal to the mechanical switch is stopped at time t4 to turn off the mechanical switch, and then the supply of the control signal to the thyristor switch is stopped at time t5. The thyristor switch may be turned off.

図5に示したように負荷電流開閉用スイッチを制御した場合には、負荷電流を通電する期間サイリスタスイッチをオフ状態にして過電流耐量が大きい機械式スイッチのみをオン状態にすることができるため、サイリスタスイッチの保護をより確実に図ることができる。   When the load current switching switch is controlled as shown in FIG. 5, the thyristor switch can be turned off during the period in which the load current is applied, and only the mechanical switch having a large overcurrent tolerance can be turned on. Therefore, the thyristor switch can be protected more reliably.

また、負荷電流開閉用スイッチをオン状態に保つ期間、サイリスタスイッチと機械式スイッチとの双方をオン状態にするようにサイリスタスイッチと機械式スイッチとを制御する場合、図4に示した例では、サイリスタスイッチ及び機械式スイッチへの制御信号の供給を同時に行うようにしているが、機械式スイッチをオン状態にする際にサイリスタスイッチのターンオンが確実に完了しているようにするために、図6に示したように、時刻t1 でサイリスタスイッチに制御信号を供給した後、僅かに遅れた時刻t2 で機械式スイッチに制御信号を与えるようにしてもよい。図6に示した例において、負荷電流開閉用スイッチをオフ状態にする際のサイリスタスイッチ及び機械式スイッチの制御の仕方は図4に示した例と同様であり、時刻t3 で機械式スイッチMSへの制御信号の供給を停止して機械式スイッチをオフ状態にした後、時刻t4 でサイリスタスイッチへの制御信号の供給を停止してサイリスタスイッチをオフ状態にする。   In the example shown in FIG. 4, when the thyristor switch and the mechanical switch are controlled so that both the thyristor switch and the mechanical switch are turned on during the period in which the load current switching switch is kept on, Although the control signal is supplied to the thyristor switch and the mechanical switch at the same time, in order to ensure that the turn-on of the thyristor switch is completed when the mechanical switch is turned on, FIG. As shown in FIG. 5, after supplying the control signal to the thyristor switch at time t1, the control signal may be given to the mechanical switch at time t2 slightly delayed. In the example shown in FIG. 6, the control method of the thyristor switch and the mechanical switch when the load current switching switch is turned off is the same as the example shown in FIG. 4, and the mechanical switch MS is switched to at the time t3. After the control signal supply is stopped and the mechanical switch is turned off, the supply of the control signal to the thyristor switch is stopped and the thyristor switch is turned off at time t4.

同様に、図5に示したようにサイリスタスイッチと機械式スイッチとを制御する場合も、負荷電流開閉用スイッチをオン状態にする際に、サイリスタスイッチと機械式スイッチとに同時に制御信号を与えるのではなく、図7に示したように、時刻t1 でサイリスタスイッチに制御信号を与えてサイリスタスイッチをオン状態にした後、時刻t2 で機械式スイッチに制御信号を与えて機械式スイッチをオン状態にするようにしてもよい。図7に示した例において、負荷電流開閉用スイッチをオフ状態にする際のサイリスタスイッチ及び機械式スイッチの制御の仕方は図5に示した例と同様であり、時刻t4 でサイリスタスイッチに制御信号を与えてサイリスタスイッチをオン状態にした後、時刻t5 で機械式スイッチへの制御信号の供給を停止して機械式スイッチをオフ状態にしてから、時刻t6 でサイリスタスイッチへの制御信号の供給を停止して、サイリスタスイッチをオフ状態にする。   Similarly, when the thyristor switch and the mechanical switch are controlled as shown in FIG. 5, when the load current switching switch is turned on, a control signal is simultaneously applied to the thyristor switch and the mechanical switch. Instead, as shown in FIG. 7, a control signal is applied to the thyristor switch at time t1 to turn on the thyristor switch, and then a control signal is applied to the mechanical switch at time t2 to turn on the mechanical switch. You may make it do. In the example shown in FIG. 7, the method of controlling the thyristor switch and the mechanical switch when the load current switching switch is turned off is the same as in the example shown in FIG. 5, and the control signal is sent to the thyristor switch at time t4. To turn on the thyristor switch, stop supplying the control signal to the mechanical switch at time t5 and turn off the mechanical switch, and then supply the control signal to the thyristor switch at time t6. Stop and turn off the thyristor switch.

図1に示した実施形態では、間接切換式の自動電圧調整装置に本発明を適用したが、自動電圧調整装置が直接切換式の構成をとる場合にも本発明を適用することができる。図2は直接切換式のタップ切換器を用いた自動電圧調整装置に本発明を適用した第2の実施形態の要部の構成を示したものであり、本実施形態では、調整変圧器2として、一次巻線と二次巻線とが一部の巻線部分を共用する単巻変圧器が用いられている。   In the embodiment shown in FIG. 1, the present invention is applied to an indirect switching automatic voltage regulator, but the present invention can also be applied when the automatic voltage regulator has a direct switching configuration. FIG. 2 shows a configuration of a main part of a second embodiment in which the present invention is applied to an automatic voltage regulator using a direct-switching tap changer. A single-winding transformer in which a primary winding and a secondary winding share a part of a winding portion is used.

本実施形態では、調整変圧器2にタップ2t1〜2t9が設けられていて、これらのタップの中から通電タップを選択するために、機械式のタップ選択器が設けられている。図示の例では、タップ2t1〜2t9が奇数タップ2t1,2t3,…,2t9と偶数タップ2t2,2t4,…,2t8とに分けられていて、奇数タップ2t1,2t3,…,2t9を選択する奇数タップ選択器TS1と、偶数タップ2t2,2t4,…,2t8を選択する偶数タップ選択器TS2とによりタップ切換器が構成されている。   In this embodiment, the adjustment transformer 2 is provided with taps 2t1 to 2t9, and a mechanical tap selector is provided to select an energizing tap from these taps. In the illustrated example, the taps 2t1 to 2t9 are divided into odd-numbered taps 2t1, 2t3,..., 2t9 and even-numbered taps 2t2, 2t4,. The selector TS1 and the even tap selector TS2 for selecting the even taps 2t2, 2t4,..., 2t8 constitute a tap changer.

奇数タップ選択器TS1は、奇数タップ2t1,2t3,…,2t9にそれぞれ接続された固定接点群と、これらの固定接点に順次接触して奇数タップ2t1,2t2,…を順次選択する奇数タップ選択子11とにより構成され、偶数タップ選択器TS2は、偶数タップ2t2,2t4,…,2t8にそれぞれ接続された固定接点群と、これらの固定接点に順次接触して偶数タップ2t2,2t4,…,を順次選択する偶数タップ選択子12とにより構成されている。   The odd tap selector TS1 is a group of fixed contacts connected to the odd taps 2t1, 2t3,..., 2t9, and an odd tap selector for sequentially selecting the odd taps 2t1, 2t2,. The even-number tap selector TS2 includes a fixed contact group connected to the even-numbered taps 2t2, 2t4,..., 2t8 and an even-numbered tap 2t2, 2t4,. It is comprised by the even-number tap selector 12 selected sequentially.

本実施形態では、奇数タップ選択子11及び偶数タップ選択子12にそれぞれ奇数タップ側タップ選択用スイッチSW1及び偶数タップ側タップ選択用スイッチSW2の一端が接続されている。奇数タップ側タップ選択用スイッチSW1及び偶数タップ側タップ選択用スイッチSW2の他端は一次側線路接続端子3に共通接続され、奇数タップ側タップ選択用スイッチSW1及び偶数タップ側タップ選択用スイッチSW2の共通接続点と偶数タップ選択子12との間に、限流抵抗器Rを通して限流抵抗投入引き外し用スイッチRSが接続されている。またこの例では、タップ2t5が素通しタップとなっていて、この素通しタップが調整変圧器2の出力端子として、二次側線路接続端子4に接続されている。   In the present embodiment, one end of an odd tap side tap selection switch SW1 and an even tap side tap selection switch SW2 is connected to the odd tap selector 11 and the even tap selector 12, respectively. The other ends of the odd tap side tap selection switch SW1 and the even tap side tap selection switch SW2 are connected in common to the primary side line connection terminal 3, and the odd tap side tap selection switch SW1 and the even tap side tap selection switch SW2 Between the common connection point and the even-numbered tap selector 12, a current limiting resistor insertion / removal switch RS is connected through a current limiting resistor R. Further, in this example, the tap 2t5 is a through tap, and this through tap is connected to the secondary line connection terminal 4 as an output terminal of the adjustment transformer 2.

本実施形態では、奇数タップ側タップ選択用スイッチSW1及び偶数タップ側タップ選択用スイッチSW2と限流抵抗投入引き外し用スイッチRSとがタップ切換用スイッチを構成しており、これらのタップ切換用スイッチと限流抵抗器Rとにより、タップ選択器が新たなタップを選択した際に、配電線につながる回路を新たに選択されたタップに切換接続する切換開閉器が構成されている。この切換開閉器においては、奇数タップ側タップ選択用スイッチSW1及び偶数タップ側タップ選択用スイッチSW2が、タップ切換の過程で調整変圧器の負荷電流を開閉する責務を負う負荷電流開閉用スイッチを構成している。   In the present embodiment, the odd tap side tap selection switch SW1, the even tap side tap selection switch SW2 and the current limiting resistor insertion / removal switch RS constitute a tap switching switch, and these tap switching switches. When the tap selector selects a new tap, the switch for switching and connecting the circuit connected to the distribution line to the newly selected tap is constituted by the current limiting resistor R. In this switching switch, the odd tap side tap selection switch SW1 and the even tap side tap selection switch SW2 constitute a load current switching switch that is responsible for switching the load current of the adjustment transformer during the tap switching process. doing.

本実施形態では、負荷電流開閉用スイッチとして機能するタップ選択用スイッチSW1及びSW2が、サイリスタスイッチSSのスイッチ主回路と機械式スイッチMSのスイッチ主回路とを並列に接続して構成した複合スイッチからなっている。   In the present embodiment, the tap selection switches SW1 and SW2 functioning as load current opening / closing switches include a composite switch configured by connecting a switch main circuit of the thyristor switch SS and a switch main circuit of the mechanical switch MS in parallel. It has become.

本実施形態では、奇数タップ選択器TS1及び偶数タップ選択器TS2からなるタップ選択器と、タップ選択用スイッチSW1及びSW2と、限流抵抗投入引き外し用スイッチRSと、限流抵抗器Rとによりタップ切換器8が構成されている。   In the present embodiment, the tap selector composed of the odd-numbered tap selector TS1 and the even-numbered tap selector TS2, the tap selection switches SW1 and SW2, the current limiting resistance tripping switch RS, and the current limiting resistor R A tap changer 8 is configured.

図2に示したタップ切換器は、配電線電圧が設定された範囲から外れた際に、以下のようにして、調整変圧器2のタップを切り換えるタップ切換動作を行う。タップ切換を行う際には、先ず通電中のタップを選択しているタップ選択器と異なるタップ選択器に次のタップを選択する動作を行わせた後、限流抵抗投入引き外し用スイッチRSをオン状態にして、通電中のタップに接続されているタップ選択用スイッチと限流抵抗器Rと次に選択するタップに接続されているタップ選択用スイッチとを通して制限されたタップ間短絡電流を流す過程を経て、通電中のタップに接続されているタップ選択用スイッチをオフ状態にし、次いで、新たに選択するタップに接続されているタップ選択用スイッチをオン状態にした後、限流抵抗投入引き外し用スイッチRSをオフ状態にして限流抵抗器を引き外すことにより、通電タップを奇数タップから偶数タップに、又は偶数タップから奇数タップに切り換える。   The tap changer shown in FIG. 2 performs a tap changeover operation for changing the tap of the adjustment transformer 2 as follows when the distribution line voltage is out of the set range. When performing tap switching, first, the tap selector different from the tap selector that selects the energized tap is operated to select the next tap, and then the current limiting resistance input / removal switch RS is set. In a turned-on state, a limited short-circuit current between taps flows through the tap selection switch connected to the energized tap, the current limiting resistor R, and the tap selection switch connected to the tap to be selected next. After the process, the tap selection switch connected to the current tap is turned off, and then the tap selection switch connected to the newly selected tap is turned on, and then the current limiting resistor is turned on. By switching off the disconnecting switch RS and pulling off the current limiting resistor, the energizing tap is switched from the odd tap to the even tap or from the even tap to the odd tap.

例えば、奇数タップ選択器のタップ選択子11によりタップ2t3を選択して、タップ選択用スイッチSW2をオフ状態にし、タップ選択用スイッチSW1をオン状態にした状態で(タップ2t3を通電タップとして選択している状態で)、通電タップをタップ2t4に切り換える際には、偶数タップ側タップ選択用スイッチSW2をオフ状態にしたままで、先ず偶数タップ側タップ選択器のタップ選択子12を、タップ2t4に接続された固定接点に接触させる。次いで限流抵抗投入引き外し用スイッチRSをオン状態にして、タップ2t3,2t4間をスイッチSW1及びRSと限流抵抗器Rとを通して橋絡して、タップ2t3、2t4間を通して制限されたタップ間短絡電流が流れる状態にする。この状態で、奇数タップ側タップ選択用スイッチSW1をオフ状態にして、限流抵抗器Rと新たに通電タップとするタップ2t4とを通して電流が流れる状態にし、次いで偶数タップ側タップ選択用スイッチSW2をオン状態にした後、限流抵抗投入引き外し用スイッチRSをオフ状態にすることにより限流抵抗器Rを引き外して、通電タップを奇数タップ2t3から偶数タップ2t4に切り換えるタップ切換動作を完了する。   For example, tap 2t3 is selected by tap selector 11 of the odd tap selector, tap selection switch SW2 is turned off, and tap selection switch SW1 is turned on (select tap 2t3 as the energizing tap). When the energizing tap is switched to the tap 2t4, the tap selector 12 of the even tap side tap selector is first switched to the tap 2t4 with the even number tap side tap selection switch SW2 turned off. Touch the connected fixed contact. Next, the current limiting resistance input / removal switch RS is turned on, the taps 2t3 and 2t4 are bridged through the switches SW1 and RS and the current limiting resistor R, and the taps between the taps 2t3 and 2t4 are limited. Make sure that a short-circuit current flows. In this state, the odd tap side tap selection switch SW1 is turned off so that a current flows through the current limiting resistor R and the tap 2t4 which is newly energized tap, and then the even tap side tap selection switch SW2 is turned on. After the switch is turned on, the current limiting resistor R is removed by turning off the current limiting resistor input trip switch RS, and the tap switching operation for switching the energizing tap from the odd tap 2t3 to the even tap 2t4 is completed. .

図2に示した実施形態において、タップ選択用スイッチSW1及びSW2を構成するサイリスタスイッチSS及び機械式スイッチMSの制御の仕方は、図1に示した実施形態と同様である。   In the embodiment shown in FIG. 2, the control method of the thyristor switch SS and the mechanical switch MS constituting the tap selection switches SW1 and SW2 is the same as that in the embodiment shown in FIG.

図2に示した実施形態では、調整変圧器2と、機械式のタップ選択器を用いたタップ切換器8とを用いて直接切換式の自動電圧調整装置を構成しているが、図2に示された自動電圧調整器に更に直列変圧器を追加して、間接切換式の自動電圧調整装置を構成することもできる。   In the embodiment shown in FIG. 2, a direct-switching automatic voltage regulator is configured using the adjusting transformer 2 and the tap changer 8 using a mechanical tap selector. An indirect switching type automatic voltage regulator can be configured by adding a series transformer to the automatic voltage regulator shown.

図3は、図2に示した自動電圧調整装置に直列変圧器1を追加して間接切換式の自動電圧調整装置を構成した本発明の第3の実施形態を示したものである。図3に示した実施形態では、二次巻線1sが配電線に対して直列に接続される直列変圧器が設けられ、奇数タップ側タップ選択用スイッチSW1と偶数タップ側タップ選択用スイッチSW2との共通接続点及び調整変圧器2に設けられている一つのタップ2t5が、調整変圧器の出力端子として、直列変圧器1の一次巻線1pの一端及び他端にそれぞれ接続されている。その他の構成は、図2に示した実施形態と同様であり、本実施形態においても、奇数タップ側タップ選択用スイッチSW1と、偶数タップ側タップ選択用スイッチSW2と、限流抵抗投入引き外し用スイッチRSとがタップ切換用スイッチを構成しており、これらのタップ切換用スイッチのうち、奇数タップ側タップ選択用スイッチSW1及び偶数タップ側タップ選択用スイッチSW2が、タップ切換の過程で調整変圧器の負荷電流を開閉する責務を負う負荷電流開閉用スイッチを構成している。   FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention in which a series transformer 1 is added to the automatic voltage regulator shown in FIG. 2 to constitute an indirect switching type automatic voltage regulator. In the embodiment shown in FIG. 3, a series transformer in which the secondary winding 1 s is connected in series to the distribution line is provided, and the odd tap side tap selection switch SW1 and the even tap side tap selection switch SW2 are provided. Are connected to one end and the other end of the primary winding 1p of the series transformer 1 as output terminals of the adjustment transformer, respectively. The other configuration is the same as that of the embodiment shown in FIG. 2, and in this embodiment, the odd tap side tap selection switch SW1, the even tap side tap selection switch SW2, and the current limiting resistor insertion trip The switch RS constitutes a tap switching switch, and among these tap switching switches, the odd tap side tap selection switch SW1 and the even tap side tap selection switch SW2 are adjusting transformers during the tap switching process. The load current switching switch has the responsibility of switching the load current.

上記の各実施形態において、系統電圧の変動に対する自動電圧調整装置の電圧調整動作の動作特性(系統の電圧変動に追従する性能)は、タップ切換器8がタップ切換動作を行う時間間隔(1回のタップ切換動作を完了してから次のタップ切換動作を開始するまでの時間)の最小値が3秒ないし10秒の範囲に収まるように設定することが望ましい。   In each of the above embodiments, the operation characteristic of the voltage adjustment operation of the automatic voltage regulator with respect to the fluctuation of the system voltage (performance to follow the voltage fluctuation of the system) is the time interval (one time) when the tap switch 8 performs the tap switching operation. It is desirable to set the minimum value of the time from the completion of the tap switching operation to the start of the next tap switching operation within a range of 3 to 10 seconds.

太陽光発電設備が連系している配電系統で生じる電圧変動は、通常数秒(10秒以下)単位である。従って、太陽光発電設備が連系している配電系統に設置する自動電圧調整装置は、系統で電圧変動が生じた際に10秒以下で追従して電圧調整動作を行う性能(電圧調整動作の追従性能)を有していることが必要とされる。自動電圧調整装置のタップ切換動作所要時間は短いに越したことはないが、タップ切換器において、機械接点やタップ選択器のタップ選択子を3秒未満の時間間隔で動作させることは一般的でなく、タップ切換動作間隔を3秒未満とする動作特性は、数秒単位の必要動作速度に対しては、設計的・コスト的に過剰な特性となる。また3秒未満の時間間隔でタップ切換を連続して行うと、サイリスタの冷却を行わせることが難しくなり、サイリスタスイッチの過度の温度上昇を招くおそれがある。現行のサイリスタ式自動電圧調整器の連続タップ切換間隔(追従性能)は約4秒程度が一般的であるが、この追従性能は、太陽光発電設備が連系している配電系統で生じる電圧変動に対応するには十分である。従って、タップ切換器8がタップ切換動作を行う時間間隔の最小値(最短切換間隔)が3秒ないし10秒の範囲に収まるように系統電圧の変動に対する電圧調整動作の動作特性を設定しておけば、太陽光発電設備が連系している配電系統において高頻度で生じる電圧変動に無理なく対応することができる。   Voltage fluctuations that occur in the distribution system to which the photovoltaic power generation facilities are connected are usually in units of several seconds (10 seconds or less). Therefore, the automatic voltage regulator installed in the distribution system to which the photovoltaic power generation facilities are connected is capable of following the voltage regulation operation in 10 seconds or less when voltage fluctuation occurs in the system (voltage regulation operation Tracking performance). Although the time required for the tap switching operation of the automatic voltage regulator is not short, it is common to operate the mechanical contacts and the tap selector of the tap selector at a time interval of less than 3 seconds. On the other hand, the operation characteristic in which the tap switching operation interval is less than 3 seconds is excessive in design and cost with respect to the required operation speed of several seconds. If tap switching is continuously performed at time intervals of less than 3 seconds, it becomes difficult to cool the thyristor, which may cause an excessive temperature rise of the thyristor switch. The continuous tap switching interval (following performance) of the current thyristor type automatic voltage regulator is generally about 4 seconds, but this follow-up performance is caused by voltage fluctuations that occur in the distribution system connected to the photovoltaic power generation equipment. It is enough to cope with. Accordingly, the operation characteristics of the voltage adjustment operation with respect to the fluctuation of the system voltage should be set so that the minimum time interval (shortest switching interval) at which the tap switch 8 performs the tap switching operation falls within the range of 3 to 10 seconds. For example, it is possible to easily cope with voltage fluctuations that occur frequently in a distribution system in which photovoltaic power generation facilities are connected.

図1に示した実施形態では、負荷時タップ切換器が3つのタップ選択用スイッチA〜Cを備えているが、タップ選択用スイッチの数は調整変圧器の二次巻線に設けるタップの数により異なるのはもちろんである。また上記の実施形態では、負荷時タップ切換器として、タップ選択用スイッチの他に極性切換用スイッチT1及びT2を用いる形式のものを採用したが、本発明は上記のような負荷時タップ切換器を用いる場合に限定されない。例えば、調整変圧器の二次巻線に設けるタップの数を多くすることにより必要な調整範囲の電圧調整を行うことができる場合には、極性切換用スイッチT1及びT2を省略することもできる。   In the embodiment shown in FIG. 1, the on-load tap changer includes three tap selection switches A to C, but the number of tap selection switches is the number of taps provided in the secondary winding of the adjustment transformer. Of course, it differs depending on the situation. In the above embodiment, the load tap changer employs the type using the polarity changeover switches T1 and T2 in addition to the tap selection switch. However, the present invention is the above load tap changer. It is not limited to when using. For example, when voltage adjustment in a necessary adjustment range can be performed by increasing the number of taps provided in the secondary winding of the adjustment transformer, the polarity switching switches T1 and T2 can be omitted.

この場合、負荷時タップ切換器は、調整変圧器の二次巻線の一端と直列変圧器の一次巻線の一端との間及び各タップと直列変圧器の一次巻線の一端との間にそれぞれ挿入された複数のタップ選択用スイッチと、直列変圧器の一次巻線の両端に橋絡用スイッチを通して並列に接続された限流抵抗器とを備えて、橋絡用スイッチを一時的に閉路状態にすることにより直列変圧器の一次巻線の両端が開放状態になるのを防ぎつつ、閉路状態にするタップ選択用スイッチを切り換えることにより調整変圧器から直列変圧器の一次巻線に印加する調整電圧を切り換えるように構成される。   In this case, the on-load tap changer is connected between one end of the secondary winding of the regulating transformer and one end of the primary winding of the series transformer and between each tap and one end of the primary winding of the series transformer. A plurality of tap selection switches each inserted and a current limiting resistor connected in parallel through the bridging switch at both ends of the primary winding of the series transformer to temporarily close the bridging switch Applying to the primary winding of the series transformer from the adjustment transformer by switching the tap selection switch to make the closed state while preventing both ends of the primary winding of the series transformer from being opened by setting the state It is configured to switch the adjustment voltage.

図2及び図3に示した例では、奇数タップ側タップ選択用スイッチSW1及び偶数タップ側タップ選択用スイッチSW2の共通接続点と偶数タップ選択子12との間に、限流抵抗投入引き外し用スイッチRSを、限流抵抗器Rを通して並列に接続するようにしたが、限流抵抗投入引き外し用スイッチRSは、奇数タップ側タップ選択用スイッチSW1及び偶数タップ側タップ選択用スイッチSW2の共通接続点と奇数タップ選択子11との間に限流抵抗器Rを通して並列に接続するようにしてもよい。   In the example shown in FIG. 2 and FIG. 3, the current limiting resistor is applied and tripped between the common connection point of the odd tap tap selection switch SW 1 and the even tap selection switch SW 2 and the even tap selector 12. The switch RS is connected in parallel through the current limiting resistor R, but the current limiting resistor tripping switch RS is commonly connected to the odd tap side tap selection switch SW1 and the even tap side tap selection switch SW2. The point and the odd tap selector 11 may be connected in parallel through the current limiting resistor R.

1 直列変圧器
1p 直列変圧器の一次巻線
1s 直列変圧器の二次巻線
2 調整変圧器
2p 調整変圧器の一次巻線
2s 調整変圧器の二次巻線
3 一次側線路接続端子
4 二次側線路接続端子
5 一次側配電線
6 二次側配電線
8 タップ切換器
9 制御部
A〜C タップ選択用スイッチ
T1 第1の極性切換スイッチ
T2 第2の極性切換スイッチ
SS サイリスタスイッチ
MS 機械式スイッチ
R 限流抵抗器
RS 限流抵抗投入引外し用スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Series transformer 1p Series transformer primary winding 1s Series transformer secondary winding 2 Adjustment transformer 2p Adjustment transformer primary winding 2s Adjustment transformer secondary winding 3 Primary side line connection terminal 4 2 Secondary side connection terminal 5 Primary side distribution line 6 Secondary side distribution line 8 Tap changer 9 Control unit A to C Tap selection switch T1 First polarity changeover switch T2 Second polarity changeover switch SS Thyristor switch MS Mechanical Switch R Current limiting resistor RS Current limiting resistor input trip switch

Claims (8)

複数のタップを有し、配電線電圧を入力として、選択された通電タップに対応した電圧を、前記配電線電圧を調整するために用いる調整電圧として出力する調整変圧器と、タップ切換用スイッチを有して該タップ切換用スイッチのオンオフ動作を伴いつつ前記調整変圧器の複数のタップの中から選択する通電タップを切り換えるタップ切換器と、配電線電圧を調整するべく前記タップ切換用スイッチを制御する制御部とを備え、前記タップ切換用スイッチは、前記調整変圧器の通電タップを切り換える過程で前記調整変圧器の負荷電流をオンオフする責務を負う負荷電流開閉用スイッチを少なくとも一つ含んでいる自動電圧調整装置において、
前記負荷電流開閉用スイッチは、サイリスタをスイッチング素子として用いたサイリスタスイッチのスイッチ主回路と、オンオフ制御が可能な機械式スイッチのスイッチ主回路とを互いに並列に接続して構成した複合スイッチからなり、
前記制御部は、前記負荷電流開閉用スイッチをオン状態にする際にサイリスタスイッチをオン状態にしてから機械式スイッチをオン状態にして各負荷電流開閉用スイッチを通して負荷電流を流す期間該機械式スイッチをオン状態に保ち、前記負荷電流開閉用スイッチをオフ状態にする際には機械式スイッチをオフ状態にしてからサイリスタスイッチをオフ状態にするように前記負荷電流開閉用スイッチを構成するサイリスタスイッチ及び機械式スイッチを制御すること、
を特徴とする自動電圧調整装置。
An adjustment transformer that has a plurality of taps and outputs a voltage corresponding to the selected energization tap as an adjustment voltage used to adjust the distribution line voltage; A tap changer for switching a current-carrying tap to be selected from a plurality of taps of the adjustment transformer while controlling the tap changeover switch to adjust the distribution line voltage. The tap switching switch includes at least one load current switching switch that is responsible for turning on and off the load current of the adjusting transformer in the process of switching the energizing tap of the adjusting transformer. In automatic voltage regulator,
The load current switching switch is composed of a composite switch configured by connecting in parallel a switch main circuit of a thyristor switch using a thyristor as a switching element and a switch main circuit of a mechanical switch capable of on / off control,
When the load current switching switch is turned on, the control unit turns on the thyristor switch and then turns on the mechanical switch so that the load current flows through each load current switching switch. A thyristor switch that constitutes the load current switching switch so that the mechanical switch is turned off and then the thyristor switch is turned off when the load current switching switch is turned off. Controlling mechanical switches,
An automatic voltage regulator characterized by.
前記制御部は、各負荷電流開閉用スイッチをオン状態にする際に先ずサイリスタスイッチをオン状態にした後機械式スイッチをオン状態にしてからサイリスタスイッチをオフ状態にして機械式スイッチのみをオン状態にし、各負荷電流開閉用スイッチをオフ状態にする際には、オフ状態にあったサイリスタスイッチをオン状態にした後機械式スイッチをオフ状態にしてからサイリスタスイッチをオフ状態にするように、各負荷電流開閉用スイッチを構成するサイリスタスイッチ及び機械式スイッチを制御すること、
を特徴とする請求項1に記載の自動電圧調整装置。
When the load current switching switch is turned on, the control unit first turns on the thyristor switch, turns on the mechanical switch, turns off the thyristor switch, and turns on only the mechanical switch. When each load current switching switch is turned off, the thyristor switch that was in the off state is turned on, the mechanical switch is turned off, and the thyristor switch is turned off. Controlling the thyristor switch and mechanical switch constituting the load current switching switch;
The automatic voltage regulator according to claim 1.
前記制御部は、各負荷電流開閉用スイッチをオン状態にする際に、サイリスタスイッチをオン状態にするための制御信号を該サイリスタスイッチに与えると同時に、又はサイリスタスイッチをオン状態にするための制御信号を該サイリスタスイッチに与えた後に機械式スイッチをオン状態にするための制御信号を該機械式スイッチに与え、各負荷電流開閉用スイッチをオフ状態にする際には、機械式スイッチをオフ状態にするための制御信号を該機械式スイッチに与えて該機械式スイッチをオフ状態にした後に前記サイリスタスイッチをオフ状態にするように、各負荷電流開閉用スイッチを構成するサイリスタスイッチ及び機械接点用スイッチへの制御信号の供給を制御すること、
を特徴とする請求項1に記載の自動電圧調整装置。
The control unit provides a control signal for turning on the thyristor switch to each thyristor switch when turning on each load current switching switch, or control for turning on the thyristor switch. After applying a signal to the thyristor switch, a control signal for turning on the mechanical switch is given to the mechanical switch, and when each load current switching switch is turned off, the mechanical switch is turned off. Thyristor switch and mechanical contact constituting each load current opening / closing switch so as to turn off the thyristor switch after the mechanical switch is turned off by supplying a control signal for switching to the mechanical switch Controlling the supply of control signals to the switch,
The automatic voltage regulator according to claim 1.
二次巻線が配電線に直列に接続される直列変圧器が更に設けられ、
前記調整変圧器は、配電線の電圧が入力される一次巻線と、一端及び他端にそれぞれ一端側最端タップ及び他端側最端タップを有すると共に、両最端タップの間に複数の中間タップを有する二次巻線とを備えて、調整変圧器の二次巻線から前記タップ切換器を通して出力される調整電圧が前記直列変圧器の一次巻線に印加され、
前記タップ切換器は、前記調整変圧器の二次巻線の一端側最端タップと前記直列変圧器の一次巻線の一端との間及び前記調整変圧器の各中間タップと前記直列変圧器の一次巻線の一端との間にそれぞれ接続された複数のタップ選択用スイッチと、前記直列変圧器の一次巻線の両端に限流抵抗器を介して並列に接続された橋絡用スイッチとを前記タップ切換用スイッチとして備えて、前記橋絡用スイッチを一時的に閉路状態にすることにより前記直列変圧器の一次巻線の両端が開放状態になるのを防ぎつつ、閉路状態にするタップ選択用スイッチを切り換えることにより前記調整変圧器から直列変圧器の一次巻線に印加する調整電圧を切り換えるように構成され、
前記複数のタップ選択用スイッチが前記負荷電流開閉用スイッチを構成していること、
を特徴とする請求項1,2又は3に記載の自動電圧調整装置。
A series transformer is further provided in which the secondary winding is connected in series with the distribution line;
The adjustment transformer has a primary winding to which the voltage of the distribution line is input, one end side end tap and the other end side end tap at one end and the other end, and a plurality of taps between both end taps. A regulation voltage output from the secondary winding of the regulation transformer through the tap changer is applied to the primary winding of the series transformer, the secondary winding having an intermediate tap.
The tap changer includes an end tap on one end of the secondary winding of the adjustment transformer and an end of the primary winding of the series transformer, and each intermediate tap of the adjustment transformer and the series transformer. A plurality of tap selection switches respectively connected between one end of the primary winding, and a bridging switch connected in parallel to both ends of the primary winding of the series transformer via a current limiting resistor Provided as the tap switching switch, the tap selection for closing the series transformer while preventing the both ends of the primary winding of the series transformer from being opened by temporarily closing the bridge switch Is configured to switch the adjustment voltage applied to the primary winding of the series transformer from the adjustment transformer by switching the switch for
The plurality of tap selection switches constitute the load current switching switch;
The automatic voltage regulator according to claim 1, 2, or 3.
二次巻線が配電線に直列に接続される直列変圧器が更に設けられ、
前記調整変圧器は、前記配電線の電圧が入力される一次巻線と、一端及び他端にそれぞれ一端側最端タップ及び他端側最端タップを有すると共に、両最端タップの間に複数の中間タップを有する二次巻線とを備えて、前記調整変圧器の二次巻線から前記タップ切換器を通して出力される調整電圧が前記直列変圧器の一次巻線に印加され、
前記タップ切換器は、前記調整変圧器の二次巻線の一端側最端タップと前記直列変圧器の一次巻線の一端との間及び前記調整変圧器の各中間タップと前記直列変圧器の一次巻線の一端との間にそれぞれ接続された複数のタップ選択用スイッチと、前記調整変圧器の二次巻線の他端側最端タップと前記直列変圧器の一次巻線の他端との間に接続された第1の極性切換用スイッチと、前記調整変圧器の二次巻線の一端側最端タップと前記直列変圧器の一次巻線の他端との間に接続された第2の極性切換用スイッチと、前記直列変圧器の一次巻線の両端に限流抵抗器を介して並列に接続された橋絡用スイッチとを前記タップ切換用スイッチとして備えて、前記橋絡用スイッチを一時的に閉路状態にすることにより前記直列変圧器の一次巻線の両端が開放状態になるのを防ぎつつ、閉路状態にするタップ選択用スイッチと閉路状態にする極性切換用スイッチの組み合わせを切り換えることにより前記調整変圧器から直列変圧器の一次巻線に印加する調整電圧を切り換えるように構成され、
前記複数のタップ選択用スイッチと第1及び第2の極性切換用スイッチとが前記負荷電流開閉用スイッチを構成していること、
を特徴とする請求項1,2又は3に記載の自動電圧調整装置。
A series transformer is further provided in which the secondary winding is connected in series with the distribution line;
The adjustment transformer has a primary winding to which the voltage of the distribution line is input, one end side end tap and the other end side end tap at one end and the other end, and a plurality of taps between both end taps. A regulation voltage output from the secondary winding of the regulation transformer through the tap changer is applied to the primary winding of the series transformer.
The tap changer includes an end tap on one end of the secondary winding of the adjustment transformer and an end of the primary winding of the series transformer, and each intermediate tap of the adjustment transformer and the series transformer. A plurality of tap selection switches respectively connected between one end of the primary winding, the other end side most end tap of the secondary winding of the adjustment transformer, and the other end of the primary winding of the series transformer A first polarity changeover switch connected between the first transformer and a second end of the secondary winding of the adjustment transformer, and a first switch connected between the other end of the primary winding of the series transformer. 2 for switching the polarity, and a switch for bridging connected in parallel via a current limiting resistor to both ends of the primary winding of the series transformer as the tap switching switch. By temporarily closing the switch, both ends of the primary winding of the series transformer An adjustment voltage to be applied from the adjustment transformer to the primary winding of the series transformer by switching the combination of the tap selection switch to be closed and the polarity switch to be closed while preventing the release state. Configured to switch,
The plurality of tap selection switches and the first and second polarity switching switches constitute the load current switching switch;
The automatic voltage regulator according to claim 1, 2, or 3.
前記タップ切換器は、前記調整変圧器に設けられた奇数タップ及び偶数タップをそれぞれ選択する奇数タップ選択子及び偶数タップ選択子を有するタップ選択器と、一端が前記奇数タップ選択子及び偶数タップ選択子にそれぞれ接続され他端が共通接続された奇数タップ側タップ選択用スイッチ及び偶数タップ側タップ選択用スイッチと、前記奇数タップ側タップ選択用スイッチ及び偶数タップ側タップ選択用スイッチの共通接続点と前記奇数タップ選択子又は偶数タップ選択子との間に限流抵抗器を通して並列に接続された限流抵抗投入引き外し用スイッチとを前記タップ切換用スイッチとして備えていて、前記奇数タップ側タップ選択用スイッチ及び偶数タップ側タップ選択用スイッチの共通接続点が一次側配電線接続端子に接続されるとともに、前記調整変圧器の出力端子が二次側配電線接続端子に接続され、
前記奇数タップ側タップ選択用スイッチ及び偶数タップ側タップ選択用スイッチが前記負荷電流開閉用スイッチを構成していること、
を特徴とする請求項1,2又は3に記載の自動電圧調整装置。
The tap changer includes a tap selector having an odd-numbered tap selector and an even-numbered tap selector for selecting an odd-numbered tap and an even-numbered tap provided in the adjustment transformer, and one end of the odd-numbered tap selector and the even-numbered tap selector. Odd-numbered tap-side tap selection switch and even-numbered tap-side tap selection switch connected to each of the slaves and connected at the other end in common, and a common connection point of the odd-numbered tap-side tap selection switch and the even-numbered tap-side tap selection switch A switch for switching off and turning on a current limiting resistor connected in parallel through a current limiting resistor between the odd tap selector or the even tap selector, and the odd tap side tap selection. Common connection point of switch for switch and even tap side tap selection switch is connected to primary side distribution line connection terminal Both the output terminal of said adjusting transformer is connected to the secondary side power line connection terminals,
The odd tap side tap selection switch and the even tap side tap selection switch constitute the load current switching switch;
The automatic voltage regulator according to claim 1, 2, or 3.
二次巻線が配電線に直列に接続される直列変圧器が更に設けられ、
前記タップ切換器は、前記調整変圧器に設けられた奇数タップ及び偶数タップをそれぞれ選択する奇数タップ選択子及び偶数タップ選択子を有するタップ選択器と、一端が前記奇数タップ選択子及び偶数タップ選択子にそれぞれ接続され他端が共通接続された奇数タップ側タップ選択用スイッチ及び偶数タップ側タップ選択用スイッチと、前記奇数タップ側タップ選択用スイッチ及び偶数タップ側タップ選択用スイッチの共通接続点と前記奇数タップ選択子又は偶数タップ選択子との間に限流抵抗器を通して並列に接続された限流抵抗投入引き外し用スイッチとを前記タップ切換用スイッチとして備えて、前記奇数タップ側タップ選択用スイッチ及び偶数タップ側タップ選択用スイッチの共通接続点が前記直列変圧器の一次巻線の一端に接続されるとともに、前記調整変圧器に設けられている一つのタップが前記直列変圧器の一次巻線の他端に接続され、
前記奇数タップ側タップ選択用スイッチ及び偶数タップ側タップ選択用スイッチが前記負荷電流開閉用スイッチを構成していること、
を特徴とする請求項1、2又は3に記載の自動電圧調整装置。
A series transformer is further provided in which the secondary winding is connected in series with the distribution line;
The tap changer includes a tap selector having an odd-numbered tap selector and an even-numbered tap selector for selecting an odd-numbered tap and an even-numbered tap provided in the adjustment transformer, and one end of the odd-numbered tap selector and the even-numbered tap selector. Odd-numbered tap-side tap selection switch and even-numbered tap-side tap selection switch connected to each of the slaves and connected at the other end in common, and a common connection point of the odd-numbered tap-side tap selection switch and the even-numbered tap-side tap selection switch A switch for switching off and turning on a current-limiting resistor connected in parallel through a current-limiting resistor between the odd-numbered tap selector or the even-numbered tap selector; A common connection point of the switch and the even tap side tap selection switch is connected to one end of the primary winding of the series transformer. With the one of the taps provided on the adjustment transformer is connected to the other end of the primary winding of the series transformer,
The odd tap side tap selection switch and the even tap side tap selection switch constitute the load current switching switch;
The automatic voltage regulator according to claim 1, 2, or 3.
前記タップ切換器がタップ切換動作を行う時間間隔の最小値が、3秒ないし10秒の範囲に収まるように、配電線電圧の変動に対する電圧調整動作の動作特性が設定されていることを特徴とする請求項1ないし7の何れかに記載の自動電圧調整装置。   The operation characteristic of the voltage adjustment operation with respect to the fluctuation of the distribution line voltage is set so that the minimum value of the time interval at which the tap changer performs the tap change operation falls within the range of 3 to 10 seconds. An automatic voltage regulator according to any one of claims 1 to 7.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018157710A (en) * 2017-03-20 2018-10-04 愛知電機株式会社 Automatic voltage regulator and semiconductor protection method therefor
JP2020135769A (en) * 2019-02-25 2020-08-31 株式会社ダイヘン On-load tap changer, on-load tap change transformer, and voltage adjusting apparatus
CN116721848A (en) * 2023-06-05 2023-09-08 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 On-load tap changer and control method thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4915923A (en) * 1972-06-06 1974-02-12
JPS61182115A (en) * 1985-02-06 1986-08-14 Mitsubishi Electric Corp On-load tap switching device
JP2004039958A (en) * 2002-07-05 2004-02-05 Daihen Corp Vacuum valve on-load tap changer
US20090230933A1 (en) * 2006-03-08 2009-09-17 Areva T & D Sa Hybrid on-load tap changer and a method of operating the same
JP2014115770A (en) * 2012-12-07 2014-06-26 Kansai Electric Power Co Inc:The Automatic voltage regulator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4915923A (en) * 1972-06-06 1974-02-12
JPS61182115A (en) * 1985-02-06 1986-08-14 Mitsubishi Electric Corp On-load tap switching device
JP2004039958A (en) * 2002-07-05 2004-02-05 Daihen Corp Vacuum valve on-load tap changer
US20090230933A1 (en) * 2006-03-08 2009-09-17 Areva T & D Sa Hybrid on-load tap changer and a method of operating the same
JP2014115770A (en) * 2012-12-07 2014-06-26 Kansai Electric Power Co Inc:The Automatic voltage regulator

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018157710A (en) * 2017-03-20 2018-10-04 愛知電機株式会社 Automatic voltage regulator and semiconductor protection method therefor
JP2020135769A (en) * 2019-02-25 2020-08-31 株式会社ダイヘン On-load tap changer, on-load tap change transformer, and voltage adjusting apparatus
JP7138585B2 (en) 2019-02-25 2022-09-16 株式会社ダイヘン On-load tap-changers, on-load tap-changing transformers and voltage regulators
CN116721848A (en) * 2023-06-05 2023-09-08 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 On-load tap changer and control method thereof
CN116721848B (en) * 2023-06-05 2024-04-02 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 On-load tap changer and control method thereof

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