JP2020205657A

JP2020205657A - 位相調整器

Info

Publication number: JP2020205657A
Application number: JP2019110769A
Authority: JP
Inventors: 天翔田中; Amaka Tanaka; 健太郎小関; Kentaro Koseki
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2019-06-14
Filing date: 2019-06-14
Publication date: 2020-12-24

Abstract

【課題】高電圧な位相調整器であっても、通常の絶縁構成で安価に製作可能なこと。【解決手段】本発明の位相調整器は、上記課題を解決するために、電圧を一定に保持したままで電力系統の電圧位相を調整するために電力系統に直列に挿入される直列変圧器と、位相調整のための電圧を供給する調整変圧器とを備えた位相調整器であって、前記直列変圧器と前記調整変圧器との間に中間室を設け、前記中間室にアレスタを接続したことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は位相調整器に係り、特に、高電圧の電力系統内における有効電力潮流の制御に好適な位相調整器に関する。

電力系統における重潮流化の対策として、一次側と二次側で位相差を設ける位相調整器が特許文献１に記載されている。

この特許文献１には、位相調整のための調整容量を増加させることなく、電力系統の事故電流を抑制するために、電力系統に直列に挿入される直列巻線、この直列巻線に電圧を供給するための励磁巻線とからなる直列変圧器と、電力系統に並列に接続される調整巻線、直列変圧器の励磁巻線に所定の電圧を供給するタップ巻線、このタップ巻線のタップを切り換えるタップ切換手段とからなる調整変圧器と、直列変圧器の励磁巻線に直列接続する源流要素とを備えた位相調整器が記載されている。

特開平８−１２６１９８号公報

ところで、位相調整器は、国内では２７５ｋＶ以下での製品の製作実績があるが、５００ｋＶにおいては、その実績は無い。５００ｋＶの位相調整器は、工場試験の絶縁試験電圧が高いにもかかわらず、国内規格ＪＥＣでは非接地試験が規定されている。

そのため、巻線内に試験電圧を超過する過電圧が発生し、実使用系統においては、絶縁強度格上げ（５００ｋＶの位相調整器であれば、ＵＨＡクラス以上の絶縁構成が必要）を行う必要があり、また、試験電圧を印加する２点にアレスタ（避雷器）を計２台設置している。

そのため、５００ｋＶの位相調整器を適用しようとすれば、製作に非常に高いコストがかかるという課題があった。

上述した特許文献１には、位相調整のための調整容量を増加させることなく、電力系統の事故電流を抑制するための位相調整器について記載されているだけであり、位相調整器にアレスタ（避雷器）を接続することについては、全く触れられていない。

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、高電圧な位相調整器であっても、通常の絶縁構成で安価に製作可能な位相調整器を提供することにある。

本発明の位相調整器は、上記目的を達成するために、電圧を一定に保持したままで電力系統の電圧位相を調整するために電力系統に直列に挿入される直列変圧器と、位相調整のための電圧を供給する調整変圧器とを備えた位相調整器であって、前記直列変圧器と前記調整変圧器との間に中間室を設け、前記中間室にアレスタを接続したことを特徴とする。

本発明によれば、高電圧な位相調整器であっても、通常の絶縁構成で安価に製作可能となる。

本発明の位相調整器の実施例１を示す結線図である。図１のＡ部の詳細であり、直列変圧器と調整変圧器との連結部を示す図である。本発明の位相調整器の実施例１における非接地インパルス試験での試験結線を示す図である。非接地インパルス試験における従来構造での印加電圧波形と直列変圧器と調整変圧器との接続部における発生電圧波形を示す図である。

以下、図示した実施例に基づいて本発明の位相調整器を説明する。なお、各図において、同一構成部品には、同符号を使用する。

図１及び図２に、本発明の位相調整器の実施例１を示す。

図１に示す本実施例の位相調整器は、電圧を一定に保持したままで電力系統の電圧位相を調整するために電力系統に直列に挿入される直列変圧器２と、位相調整のための電圧を供給する調整変圧器１とから概略構成されている。

具体的には、本実施例の位相調整器は、５００ｋＶクラスの調整変圧器１と直列変圧器２と呼ばれる一対の変圧器で構成され、直列変圧器２側で調整変圧器１に対し９０°位相の異なる電圧を発生させ、位相差を調整するものである。

そして、本実施例では、図２に示すように、直列変圧器２と調整変圧器１との間にガス区画中間室４を設け、このガス区画中間室４にガスアレスタ３を接続している。言い換えると、直列変圧器２と調整変圧器１との接続部（ガス区画中間室４）から引出しを行い、この引出し部にガスアレスタ３を接続していることでもある。

次に、図２を用いて、直列変圧器２と調整変圧器１との接合部について説明する。

通常、直列変圧器２及び調整変圧器１は、ともに油絶縁で構成されているが、２７５ｋＶ以上用の油中アレスタは存在しない。

そこで、本実施例では、直列変圧器２と調整変圧器１との間に、油ガスモールドスペーサ５によって区画され、内部にガスが封入されたガス区画中間室４を設けると共に、直列変圧器２とガス区画中間室４、ガス区画中間室４と調整変圧器１を油ガスモールドスペーサ５によって連結し、ガス区画中間室４にガスアレスタ３を接続する構成としたものである。

なお、上述した実施例１では、ガス区画中間室４及びガスアレスタ３を例にして説明したが、中間室及びアレスタは、これに限定されるものではない。

図３に、本発明の位相調整器の実施例１における非接地インパルス試験での試験結線を示す。

図３に示すように、直列変圧器２と調整変圧器１との連結部９から引出しを行い、この引出しにガスアレスタ３に接続し、ガスアレスタ３を接地している。この結線における一次側線路端６と二次側線路端７に全波である印加試験インパルス８を一括印加する。

図４に、非接地インパルス試験における従来構造での印加電圧波形と直列変圧器２と調整変圧器１との連結部９における発生電圧波形を示す。

図３に示す一次側線路端６と二次側線路端７における試験電圧値を１００％とする印加電圧波形１０に対し、直列変圧器２と調整変圧器１との連結部９では、発生電圧の最大値が約１２０％となるような印加電圧を超過する電圧波形１１が発生する。

本実施例では、ガスアレスタ３を接続しているため、印加電圧の約８５％となるガスアレスタ３の制限電圧１２まで発生電圧が抑制される。

以上説明した本実施例によれば、ガスアレスタ３を１台に合理化でき、更には、絶縁強度の格上げを省略すること（ＵＨＶクラス以上の絶縁構成にしなくて良いこと）により、５００ｋＶクラスの位相調整器を安価に製作可能となる（同様に、２７５ｋＶクラスの位相調整器も安価に製作可能となる）ので、高電圧な位相調整器であっても、通常の絶縁構成で安価に製作可能となる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明したすべての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換える事が可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加える事も可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をする事が可能である。

１…調整変圧器、２…直列変圧器、３…ガスアレスタ、４…ガス区画中間室、５…油ガスモールドスペーサ、６…一次側線路端、７…二次側線路端、８…印加試験インパルス、９…直列変圧器と調整変圧器との連結部、１０…印加電圧波形、１１…連結部で発生する電圧波形、１２…ガスアレスタの制限電圧。

Claims

電圧を一定に保持したままで電力系統の電圧位相を調整するために電力系統に直列に挿入される直列変圧器と、位相調整のための電圧を供給する調整変圧器とを備えた位相調整器であって、
前記直列変圧器と前記調整変圧器との間に中間室を設け、前記中間室にアレスタを接続したことを特徴とする位相調整器。
請求項１に記載の位相調整器であって、
前記中間室は、前記直列変圧器と前記調整変圧器とはスペーサを介して区画され、かつ、内部にガスが封入されたガス区画中間室であることを特徴とする位相調整器。
請求項２に記載の位相調整器であって、
前記アレスタは、ガスアレスタであることを特徴とする位相調整器。
請求項３に記載の位相調整器であって、
前記直列変圧器と前記調整変圧器との接続部から引出しを行い、この引出し部に前記ガスアレスタが接続されていることを特徴とする位相調整器。