JP2521250B2 - Tap switching device under load - Google Patents
Tap switching device under loadInfo
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- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/12—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
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- G05F1/16—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using tap transformers or tap changing inductors as final control devices combined with discharge tubes or semiconductor devices
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、サイリスタスイッチを用いた負荷時タッ
プ切換装置に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a load tap changer using a thyristor switch.
第６図は例えば特開昭51−83152号公報に示された従
来のサイリスタスイッチを用いた負荷時タップ切換装置
の構成図である。FIG. 6 is a block diagram of a load tap changer using a conventional thyristor switch disclosed in, for example, JP-A-51-83152.
図において（１）は負荷、（２）は複数のタップを有
する変圧器巻線、（３），（４）はそれぞれ一対のサイ
リスタ素子（3a），（3b）及び（4a），（4b）が逆並列
に接続されたサイリスタスイッチ、（５）は交流電源、
（10）は制御装置、（11）は電流調節器、（12）はポテ
ンションメータ、（13）は負荷電流検出器、（14）は電
圧検出器、（15）は電子回路でコンパータ（16），（1
7）、光電カップリング（18），（19）、否定要素（2
0）、論理回路（21）が図示のとおりに接続されて構成
されている。In the figure, (1) is a load, (2) is a transformer winding having a plurality of taps, (3) and (4) are a pair of thyristor elements (3a), (3b) and (4a), (4b), respectively. Thyristor switch connected in anti-parallel, (5) AC power supply,
(10) is a controller, (11) is a current regulator, (12) is a potentiometer, (13) is a load current detector, (14) is a voltage detector, and (15) is an electronic circuit comparator (16). ), (1
7), Photoelectric coupling (18), (19), Negative element (2
0) and the logic circuit (21) are connected as shown.
つぎに動作について説明する。電圧は変圧器巻線
（２）のＡからＢに向かう方向を正方向、電流は変圧器
から負荷に向かう方向を正方向とする。電圧及び電流の
関係を誘導負荷を想定して、第７図のような電圧VPと電
流iPの位相の場合について説明する。サイリスタ素子
（3a），（3b）または（4a），（4b）を逆並列に接続し
たサイリスタスイッチ（３），（４）は制御装置（10）
によっって制御され、電源の交流電圧の極性及び零点の
検出は電圧検出器（14）で検出し、電子回路（15）によ
ってサイリスタスイッチ（３），（４）の電圧方向が監
視され制御装置（10）に入力される。サイリスタ素子
（3a）（3b）（4a）（4b）はアノードが正電位になった
ときのみ点弧可能であり、電圧と電流に位相差がある誘
導性または容量性負荷の場合、タップ切換指令時点の電
圧及び電流の極性を検出し、点弧すべきサイリスタ素子
に点弧信号を与えて所定のタップへの切換動作が行われ
る。例えば第７図の位相関係にある負荷において、t1時
点からt2時点の間サイリスタ素子（4b）と（3b）びアノ
ード電位が正電位であり、電流の方向はサイリスタ素子
（4b）または（3b）の導通方向となり、サイリスタ素子
（4b）または（3b）を点弧することによりタップ（Ｃ）
または（Ｂ）が選択される。例えば第７図の電圧及び電
流の位相にある負荷でタップ（Ｂ）が選択されており、
t1〜t3時点の間ではサイリスタ素子（3b）が導通状態に
あり、t1〜t3時点の間の例えばt4時点にタップ上昇指令
があり、サイリスタ素子（4b）に点弧信号を与えると、
サイリスタ素子（4b）→タップ間巻線→サイリスタ素子
（3b）の閉回路が形成されるのでタップ間電圧によって
循環電流がサイリスタ素子（3b）に流れている負荷電流
に重畳電流が流れてサイリスタ素子（3b）の電流が減少
し零になる、このときのサイリスタ素子（3b）のアノー
ドには逆電圧が加わっておりサイリスタ素子（3b）は不
導通となってタップ（Ｂ）から（Ｃ）へ切換えられる。
また、タップ（Ｃ）が選択されており第７図の位相関係
にある負荷のときにはt2〜t3時点の間の例えばt4時点に
おいてタップ下降指令があると、サイリスタ素子（3b）
のアノードが負電位にあり、サイリスタ素子（3b）に点
弧信号を与えても通流せずタップ切換ができないので、
電圧、電流の極性が同極性となるt5時点まで待ちその時
に通流状態となっているサイリスタ素子（4a）に対応す
るタップ（Ｂ）に接続されたサイリスタ素子（3a）に点
弧指令を与えるとサイリスタ素子（3a）→タップ間巻線
→サイリスタ素子（4a）の閉回路が形成され、タップ間
電圧による循環電流が流れてタップ（Ｃ）から（Ｂ）へ
切換えられる。このようにサイリスタスイッチによるタ
ップ切換方式では電圧、電流の極性検出が必須条件であ
る。Next, the operation will be described. The voltage is positive in the direction from A to B of the transformer winding (2), and the current is positive in the direction from the transformer to the load. Assuming an inductive load, the relationship between the voltage and the current will be described for the case of the phase of the voltage V P and the current i P as shown in FIG. The thyristor switch (3), (4) in which the thyristor elements (3a), (3b) or (4a), (4b) are connected in anti-parallel is a control device (10).
The polarity of the AC voltage of the power supply and the zero point are detected by the voltage detector (14), and the electronic circuit (15) monitors and controls the voltage direction of the thyristor switches (3), (4). Input to the device (10). The thyristor element (3a) (3b) (4a) (4b) can be fired only when the anode has a positive potential, and in the case of an inductive or capacitive load with a phase difference between voltage and current, a tap switching command The polarity of the voltage and the current at the time point is detected, an ignition signal is given to the thyristor element to be fired, and the switching operation to the predetermined tap is performed. For example, in the load having the phase relationship shown in FIG. 7, the thyristor elements (4b) and (3b) and the anode potential are positive potentials from the time point t 1 to the time point t 2 , and the direction of the current is thyristor element (4b) or ( 3b) becomes the conduction direction, and the thyristor element (4b) or (3b) is fired to tap (C).
Alternatively, (B) is selected. For example, tap (B) is selected with a load in the phase of voltage and current in FIG. 7,
t is in the 1 ~t 3 point conduction state thyristor element (3b) is between the, there is a tap increase command, for example, t 4 time between t 1 ~t 3 point, the firing signal to the thyristor element (4b) Give,
Since a closed circuit of thyristor element (4b) → winding between taps → thyristor element (3b) is formed, a superimposed current flows to the load current flowing in the thyristor element (3b) due to the voltage between taps, causing a superimposed current to flow. The current of (3b) decreases and becomes zero. At this time, a reverse voltage is applied to the anode of the thyristor element (3b), and the thyristor element (3b) becomes non-conductive and taps (B) to (C). Can be switched.
Further, when the tap (C) is selected and the load has the phase relationship shown in FIG. 7, if there is a tap lowering command at the time point t 4 between the time points t 2 and t 3 , for example, the thyristor element (3b)
Since the anode of is at a negative potential and the ignition signal is applied to the thyristor element (3b), it does not flow and tap switching is not possible.
Voltage, the polarity is waiting connected thyristor element (3a) in the firing command to the tap (B) corresponding to the thyristor element (4a) which has a flowing state when its up t 5 when the the same polarity of the current When applied, a closed circuit of thyristor element (3a) → winding between taps → thyristor element (4a) is formed, and a circulating current due to the voltage between taps flows to switch from tap (C) to (B). As described above, in the tap switching method using the thyristor switch, the polarity detection of the voltage and the current is an essential condition.
純抵抗負荷で電圧、電流の位相差がない場合にタップ
（Ｂ）から（Ｃ）へのタップ切換えは第７図のt2〜t3時
点の時間間隔がなくなるため、サイリスタ素子（3b）か
ら（4b）または（3a）から（4a）への転流が不可能とな
る。このため従来のサイリスタスイッチを用いたタップ
切換装置では電圧、電流の位相差がなくなる純抵抗負荷
の場合のタップ（Ｂ）から（Ｃ）への切換えは例えばタ
ーンオフ時間全サイリスタを非導通とし、タップ（Ｃ）
に接続されたサイリスタ素子（4a）または（4b）を点弧
する等の方法がとられていた。さらに電流が検出できな
いような微小負荷または無負荷のときは電流極性が検出
できないので純抵抗負荷の場合と同様にタップ切換がで
きない。When there is no phase difference between voltage and current with a pure resistance load, tap switching from taps (B) to (C) is eliminated from the thyristor element (3b) because there is no time interval between t 2 and t 3 in FIG. Commutation from (4b) or (3a) to (4a) becomes impossible. For this reason, in the conventional tap switching device using a thyristor switch, switching from tap (B) to (C) in the case of a pure resistance load in which the phase difference between voltage and current disappears, for example, all thyristors are turned off during the turn-off time and taps are turned off. (C)
The thyristor element (4a) or (4b) connected to was fired. Further, when the load is small or no load such that the current cannot be detected, the current polarity cannot be detected, and therefore tap switching cannot be performed as in the case of the pure resistance load.
従来の負荷時タップ切換装置は以上のように構成され
ているのでサイリスタに印加されている電圧及び負荷に
流れている電流のそれぞれの極性を検出することが必須
条件であり、その検出に必要な複雑な検出回路が必要で
あり、また微小電流域で電流の検出ができない場合はタ
ップ切換が不可能である。さらに純抵抗負荷の場合は、
ターンオフ時間を設けて転流させることが必要である等
の問題点があった。この発明は上記のような問題点を解
消するためになされたもので、負荷時タップ切換装置の
負荷がいかなる状態にあっても、簡単な検出回路でタッ
プ切換ができる負荷時タップ切換装置を得ることを目的
とする。Since the conventional load tap switching device is configured as described above, it is an essential condition to detect the polarity of the voltage applied to the thyristor and the polarity of the current flowing in the load. A complicated detection circuit is required, and tap switching is impossible if current cannot be detected in a minute current region. For a pure resistance load,
There is a problem that it is necessary to provide a turn-off time for commutation. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a tap switch during load that can perform tap switching with a simple detection circuit regardless of the load of the tap switch during load. The purpose is to
この発明に係わる負荷時タップ切換装置は、非線形抵
抗と電圧検出回路をサイリスタスイッチに並列し接続
し、タップ切換時に全サイリスタスイッチを非導通にし
て並列接続された非線形抵抗に負荷電流を転流させ、サ
イリスタスイッチに所定時間電圧が印加されたこと及
び、タップ切換指令から一定時間が経過したことの論理
和条件を確認してタップ切換指令に基づく任意のサイリ
スタ素子に点弧指令を与えて導通させるようにしたもの
である。A load tap switching device according to the present invention has a non-linear resistance and a voltage detection circuit connected in parallel with a thyristor switch, and when tap switching, all the thyristor switches are made non-conducting so that a load current is commutated to the non-linear resistors connected in parallel. Checking the logical sum condition that a voltage is applied to the thyristor switch for a predetermined time and that a certain time has elapsed from the tap switching command, and give an ignition command to any thyristor element based on the tap switching command to make it conductive. It was done like this.
この発明による負荷時タップ切換装置はタップ切換指
令により、すべてのサイリスタ素子の点弧指令を断ち、
その後、電圧検出回路によって負荷電流が非線形抵抗に
転流してから、サイリスタ素子の最大ターンオフ時間が
経過したこと、及びタップ切換指令の発生時点から電源
周期の半周期が経過したことの論理和条件に基づいて任
意のサイリスタ素子に点弧指令を与えて導通させるよう
にしたことにより負荷電流の検出回路を必要とせず微小
負荷、無負荷などのいかなる負荷に対しても同じ制御方
法によりタップ切換ができるものである。The load tap switching device according to the present invention cuts off the firing command of all the thyristor elements by the tap switching command,
After that, after the load current commutates to the non-linear resistance by the voltage detection circuit, the logical sum condition that the maximum turn-off time of the thyristor element has elapsed and that half the power supply cycle has elapsed from the time when the tap switching command is issued is satisfied. Based on this, by giving an ignition command to any thyristor element to make it conductive, tap switching can be performed by the same control method for any load such as a minute load or no load without requiring a load current detection circuit. It is a thing.
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第
１図において（１）〜（５）は上記従来のものと同様で
ある。（27）は非線形抵抗であり、第２図に示す電圧一
電流特性を有する。（22）は電圧検出回路、（23）は本
発明の制御回路、（24）はタップ上げ指令検出接点で図
示していない外部からのタップ上げ指令が入ったとき接
点を所定の期間閉じる。また（25）はタップ下げ指令検
出接点で図示していない外部よりのタップ下げ指令が入
ったとき接点を所定の期間閉じる。第３図は制御回路
（23）の内部構成を示している。図中（101a）（101b）
はワンショットマルチバイブレータ回路、（102a）（10
2b）はＤフリップフロップ回路で、その真理値を第４図
に示す。（103a）（103b）（107）は遅延回路、（104
a）（104b）はNOT回路、（105a）（105b）（105c）（10
5d）はAND回路、（106a）（106b）はOR回路を示す。第
５図は本発明の一実施例を適用して誘導性負荷の場合に
おけるタップ切換の下げ動作をさせたときの説明図であ
る。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, (1) to (5) are the same as the above conventional one. (27) is a non-linear resistance having the voltage-current characteristic shown in FIG. (22) is a voltage detection circuit, (23) is a control circuit of the present invention, and (24) is a tap-up command detection contact, which is closed for a predetermined period when an external tap-up command (not shown) is input. Further, (25) is a tap-down command detection contact, which closes the contact for a predetermined period when a tap-down command from the outside (not shown) is input. FIG. 3 shows the internal structure of the control circuit (23). In the figure (101a) (101b)
Is a one-shot multivibrator circuit, (102a) (10
2b) is a D flip-flop circuit whose truth value is shown in FIG. (103a) (103b) (107) are delay circuits, (104
a) (104b) is NOT circuit, (105a) (105b) (105c) (10
5d) shows an AND circuit, and (106a) (106b) shows an OR circuit. FIG. 5 is an explanatory view when a tap switching lowering operation is performed in the case of an inductive load by applying one embodiment of the present invention.
つぎに動作について説明する。まず、第２図の非線形
抵抗（27）の電圧一電流特性について説明する。この非
線形抵抗（27）はサイリスタ素子（4a）（4b）の保護を
兼ねている。V2は制限電圧でサイリスタ素子（4a）（4
b）の逆耐電圧より低い値に選定している。V0はタップ
間電圧VSのピーク値である。この値の電圧が非線形抵抗
（27）に印加されたとき、非線形抵抗（27）に流れる電
流I0は非常に小さい値で電流が零と見なせるものとす
る。この電圧V2，V0間には、V0＜V2…式の関係が成り
立つ。タップ間電圧のピーク値V0は、回路電圧VPの２〜
３％位である。電圧V2は回路電圧VPの約５％となるよう
に非線形抵抗（27）を選定する。Next, the operation will be described. First, the voltage-current characteristics of the non-linear resistance (27) shown in FIG. 2 will be described. The non-linear resistance (27) also serves as protection for the thyristor elements (4a) (4b). V 2 is the limiting voltage and the thyristor element (4a) (4
The value selected is lower than the reverse withstand voltage of b). V 0 is the peak value of the inter-tap voltage V S. When a voltage of this value is applied to the non-linear resistance (27), the current I 0 flowing through the non-linear resistance (27) is a very small value and the current can be regarded as zero. The relationship of V 0 <V 2 ... Is established between the voltages V 2 and V 0 . The peak value V 0 of the voltage between taps is 2 to the circuit voltage V P.
It is around 3%. The non-linear resistor (27) is selected so that the voltage V 2 is about 5% of the circuit voltage V P.
次に第１図〜第５図を用いて、本発明の一実施例によ
る誘導性負荷時のタップ切換下げ動作を説明する。誘導
性負荷（１）の電圧VPと電流iPの位相関係は、第５図と
する。第３図において、OR回路（106a）の出力（123）
は、サイリスタ素子（4a）（4b）の点弧指令であり、OR
回路（106b）の出力（124）は、サイリスタ素子（3a）
（3b）の点弧指令である。いずれもＬレベルのとき点弧
指令を停止、Ｈレベルのとき点弧指令を出す。後の説明
で判明するが、第１図の変圧器タップ（Ｃ）が選択され
ており、タップ上げ指令検出接点（24）が以前に動作し
ているのでOR回路（106a）の出力（123）はＨレベルに
ある。またOR回路（106b）の出力（124）はＬレベルに
ある。このためOR回路（106a）の出力（123）は、サイ
リスタ素子（4a）（4b）に点弧指令を与え、タップ
（Ｃ）を選択している。この状態から図示していないタ
ップ下げ指令が外部から与えられることにより、タップ
下げ検出接点（25）が第５図のt1時点でオンされたとす
る。タップ下げと上げ検出接点（24）（25）には、Ｈレ
ベルの入力（110）が常に接続されている。このためワ
ンショットマルチバイブレータ回路（101b）の出力（11
1）は、所定期間Ｈレベルとなる。このため、第４図の
真理表からＤフリップフロップ回路（102a）の出力（11
2）はＬレベルに、Ｄフリップフロップ回路（102b）の
出力（113）はＨレベルになる。NOT回路（104a）の出力
（115）はＬレベル、（104b）の出力（117）はＨレベル
となる。このためAND回路（105a）の出力（118）は直ち
にＬレベルになり、サイリスタ素子（4a）（4b）の点弧
指令は停止し、サイリスタ素子（4a）に流れている電流
はt2時点で停止する。一方AND回路（105b）の出力（11
9）については、Ｄフリップフロップ回路（102b）の出
力（113）に遅延回路（103b）の出力（116）は、t1時点
よりT1時間だけ遅れてＨレベルとなる。サイリスタ素子
（4a）（4b）の点弧指令が停止になってから、長くても
サイリスタ素子（4a）もしくは（4b）は電源周期の半サ
イクル期間負荷電流を流すことになる。T1はこの半サイ
クル期間とサイリスタ素子（3a）（3b）（4a）（4b）の
内の最大ターンオフ時間の和以上に選ぶ。このことより
いかなる状態でもT1時間たてばどのサイリスタでもオフ
となる。t1からt4時点までAND回路（105b）の出力（11
9）はＬレベルとなる。また、Ｄフリップフロップ回路
（102b）の出力（113）はAND回路（105d）にも接続され
ている。この状態ではサイリスタ素子（3a）（3b）（4
a）（4b）へ点弧指令が与えられないため、サイリスタ
素子（3a）（3b）（4a）（4b）はオフである。全サイリ
スタ素子がオフするとサイリスタ素子（3a）（3b）の並
列回路とサイリスタ素子（4a）（4b）の並列回路に回路
電圧VPが印加されようとする。しかし、先に述べた非線
形抵抗（27）の電圧、電流特性に従い非線形抵抗（27）
に全負荷電流が流れ、その結果サイリスタ素子（4a）
（4b）に印加される電圧は非線形抵抗端子間電圧V2に制
限され、サイリスタ素子（3a）（3b）に印加される電圧
は、V2プラスタップ電圧VSに制限される。非線形抵抗端
子間電圧VSは、回路電圧VPのわずか５％程度であるの
で、非線形抵抗（27）に印加される電圧降下による負荷
（１）への影響は、ほとんど無視して考えることができ
る。電圧検出回路（22）が非線形抵抗（27）の端子間電
圧を検出したとき出力（120）はＨレベルとなり、出力
（120）の後に遅延回路（107）があり、その信号（12
1）はT2時間だけ遅れてＨレベルとなる。T2時間は、サ
イリスタ素子（3a）（3b）（4a）（4b）の内の最大ター
ンオフ時間以上に設定されている。信号（113）と信号
（121）がＨレベルになるとAND回路（105d）の出力（12
2）がＨレベルとなりOR回路（106b）よりタップ（Ｂ）
に接続されたサイリスタスイッチ（３）の点弧信号（12
4）が所定期間出力され、サイリスタ素子（3b）が動作
する。一方Ｄフリップフロップ回路（102b）の出力（11
3）は遅延回路（103b）によってT1時間だけ遅れたＨレ
ベルの出力（116）とNOT回路（104b）の出力（117）の
ＨレベルとによってAND回路（105b）の出力（119）がＨ
レベルとなり、OR回路（106b）より点弧信号（124）が
Ｈレベルとなり以降サイリスタ素子（3a）（3b）に点弧
信号を与えタップ（Ｂ）が選択される。以上の制御回路
によって負荷電流が切換えられる状況をまとめると第５
図の通電素子部分に示す状況となる。即ち、t1〜t2の間
はサイリスタ素子（4a），t2〜t3の間は非線形抵抗，t3
〜t4の間は遅延回路（107）の出力（121）による点弧指
令でサイリスタ素子（3b）、t4以後はAND回路（105b）
の出力（119）による点弧指令でサイリスタ素子（3a）
と（3b）に交互に負荷電流が流れ、遮断されることなく
切換ができる。Next, the tap switching lowering operation at the time of inductive load according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The phase relationship between the voltage V P and the current i P of the inductive load (1) is shown in FIG. In FIG. 3, the output (123) of the OR circuit (106a)
Is the firing command of the thyristor element (4a) (4b), and OR
The output (124) of the circuit (106b) is the thyristor element (3a).
It is the firing command in (3b). In both cases, the firing command is stopped when the level is L, and the firing command is issued when the level is H. As will be seen later, the output (123) of the OR circuit (106a) (123) is selected because the transformer tap (C) in Fig. 1 has been selected and the tap-up command detection contact (24) has been operated previously. Is at the H level. The output (124) of the OR circuit (106b) is at L level. Therefore, the output (123) of the OR circuit (106a) gives a firing command to the thyristor elements (4a) (4b) to select the tap (C). It is assumed that the tap-down detection contact (25) is turned on at time t 1 in FIG. 5 by externally giving a tap-down command (not shown) from this state. The H-level input (110) is always connected to the tap-down and lift-up detection contacts (24) (25). Therefore, the output of the one-shot multivibrator circuit (101b) (11
In 1), it becomes H level for a predetermined period. Therefore, from the truth table of FIG. 4, the output (11) of the D flip-flop circuit (102a) is
2) becomes L level, and the output (113) of the D flip-flop circuit (102b) becomes H level. The output (115) of the NOT circuit (104a) becomes L level and the output (117) of (104b) becomes H level. Therefore, the output (118) of the AND circuit (105a) immediately becomes L level, the firing command of the thyristor elements (4a) (4b) is stopped, and the current flowing in the thyristor element (4a) is at time t 2 . Stop. On the other hand, the output of the AND circuit (105b) (11
Regarding 9), the output (113) of the D flip-flop circuit (102b) and the output (116) of the delay circuit (103b) become the H level with a delay of T 1 time from the time t 1 . After the firing command of the thyristor elements (4a) (4b) is stopped, the thyristor element (4a) or (4b) will carry the load current for a half cycle of the power supply cycle even at the longest. T 1 is selected to be at least the sum of this half cycle period and the maximum turn-off time of the thyristor elements (3a) (3b) (4a) (4b). This means that any thyristor will be turned off after T 1 hour under any condition. The output of the AND circuit (105b) from t 1 to t 4 time points (11
9) becomes L level. The output (113) of the D flip-flop circuit (102b) is also connected to the AND circuit (105d). In this state, the thyristor element (3a) (3b) (4
Since the ignition command is not given to a) (4b), the thyristor elements (3a) (3b) (4a) (4b) are off. When all the thyristor elements are turned off, the circuit voltage V P tends to be applied to the parallel circuit of the thyristor elements (3a) (3b) and the parallel circuit of the thyristor elements (4a) (4b). However, according to the voltage and current characteristics of the non-linear resistance (27) described above, the non-linear resistance (27)
Full load current flows through, resulting in thyristor element (4a)
The voltage applied to (4b) is limited to the voltage V 2 between the non-linear resistance terminals, and the voltage applied to the thyristor elements (3a) (3b) is limited to V 2 plus the tap voltage V S. Since the non-linear resistance terminal voltage V S is only about 5% of the circuit voltage V P , the influence of the voltage drop applied to the non-linear resistance (27) on the load (1) can be almost ignored. it can. When the voltage detection circuit (22) detects the voltage across the terminals of the non-linear resistance (27), the output (120) becomes H level, and the output (120) is followed by the delay circuit (107), and the signal (12
In 1), it becomes H level with a delay of T 2 hours. The T 2 time is set to be equal to or longer than the maximum turn-off time of the thyristor elements (3a) (3b) (4a) (4b). When the signal (113) and the signal (121) become the H level, the output (12) of the AND circuit (105d)
2) goes to H level and taps (B) from the OR circuit (106b)
The ignition signal (12) of the thyristor switch (3) connected to
4) is output for a predetermined period, and the thyristor element (3b) operates. On the other hand, the output of the D flip-flop circuit (102b) (11
In 3), the output (119) of the AND circuit (105b) becomes H due to the H level output (116) delayed by T 1 time by the delay circuit (103b) and the H level of the output (117) of the NOT circuit (104b).
Then, the OR circuit (106b) sets the ignition signal (124) to the H level, and thereafter the thyristor elements (3a) (3b) are supplied with the ignition signal and the tap (B) is selected. The situation in which the load current is switched by the above control circuit is summarized as follows.
The situation is shown in the energization element portion of the figure. That, t 1 between ~t 2 is SCR (4a), between t 2 ~t 3 is non-linear resistance, t 3
Arc command in SCR point by the output (121) between the ~t 4 delay circuits (107) (3b), t 4 subsequent AND circuit (105b)
Thyristor element (3a) by firing command by output of (119)
Load current flows alternately to and (3b), and switching can be performed without interruption.
即ち、電圧検出回路（22）により非線形抵抗（27）に負
荷電流が転流したことを検出するとその後、最大ターン
オフ時間T2の経過後にはすべてのサイリスタ素子（3a）
（3b）（4a）（4b）がオフされている。That is, when it is detected by the voltage detection circuit (22) that the load current has commutated to the non-linear resistance (27), after that, after the lapse of the maximum turn-off time T 2 , all the thyristor elements (3a)
(3b) (4a) (4b) is off.
したがって、T2経過後に切換えられるサイリスタ素子に
点弧指令を与えれば、切換動作が行われる。一方、微小
電流負荷あるいは無負荷の状態で非線形抵抗（27）に負
荷電流が転流したことを電圧検出装置（22）が検出でき
なかったとしても、タップ切換指令の発生時点から電源
周期の半周期T1が経過すれば、すべてのサイリスタ素子
（3a）（3b）（4a）（4b）がオフしていることは明らか
であり、切換えられるサイリスタ素子に点弧指令が与え
ることにより確実に切換動作が行える。Therefore, if a firing command is given to the thyristor element that is switched after the lapse of T 2 , the switching operation is performed. On the other hand, even if the voltage detection device (22) cannot detect that the load current has commutated to the non-linear resistance (27) under the condition of a very small current load or no load, it is half of the power cycle from the time when the tap change command is issued. It is clear that all the thyristor elements (3a) (3b) (4a) (4b) are turned off after the period T 1 elapses, and the thyristor elements to be switched are reliably switched by the firing command. It can operate.
タップ（Ｂ）よりタップ（Ｃ）への切換えはタップ上
昇指令によってタップ上げ指令接点がオンされ、以下上
記下げ動作と同様に動作しタップ切換えが実施される。
この発明は以上のとおり電流検出を必要としない方法で
あり、かつ微小負荷であっても、タップ切換動作は同様
にできることはいうまでもない。なお、上記実施例で
は、サイリスタ素子（4a）（4b）に非線形抵抗（27）と
電圧検出回路（22）を接続した回路で説明したが、サイ
リスタ素子（3a）（3b）と並列に非線形抵抗（27）と電
圧検出回路（22）を設けてもよいし、サイリスタ素子
（4a）（4b）とサイリスタ素子（3a）（3b）に夫々非線
形抵抗を設けてもよい。またサイリスタスイッチを用い
て説明したが、サイリスタスイッチの代わりにトランジ
スタ、GTO等の半導体スイッチでもよいし、双方向に導
通できるトライアツク等の固体素子をサイリスタ素子の
逆並列回路の代わりに用いても同様の効果が期待でき
る。When switching from the tap (B) to the tap (C), the tap raising command contact is turned on by the tap raising command, and thereafter, the tap switching is carried out in the same manner as the lowering operation.
It is needless to say that the present invention is a method that does not require current detection as described above, and that the tap switching operation can be similarly performed even with a minute load. In the above-mentioned embodiment, the circuit in which the non-linear resistance (27) and the voltage detection circuit (22) are connected to the thyristor elements (4a) (4b) has been described, but the non-linear resistance (3a) (3b) is connected in parallel with the thyristor elements (3a) (3b). (27) and the voltage detection circuit (22) may be provided, or each of the thyristor elements (4a) and (4b) and the thyristor elements (3a) and (3b) may be provided with a non-linear resistance. Also, the description has been given using a thyristor switch, but a transistor, a semiconductor switch such as GTO may be used instead of the thyristor switch, or a solid element such as a triac capable of bidirectional conduction may be used instead of the antiparallel circuit of the thyristor element. The effect of can be expected.
以上のように、この発明によればサイリスタスイッチ
と並列に非線形抵抗と電圧検出回路とを設け、タップ切
換指令があったとき、すべてのサイリスタ素子の点弧指
令を断ち、その後電圧検出回路により、非線形抵抗に負
荷電流が転流したことを検出してから最大ターンオフ時
間が経過したこと、及びタップ上昇・下降指令の発生時
点から電源周期の半周期経過したことの論理和条件で切
換えられるサイリスタスイッチを構成するサイリスタ素
子に点弧指令を与えるようにしたので負荷電流の検出回
路が不要であり、かつ微小電流負荷あるいは無負荷での
負荷に対してもタップ切換が確実にでき、さらにサイリ
スタ素子は非線形抵抗により異常電圧から保護される効
果がある。As described above, according to the present invention, a non-linear resistance and a voltage detection circuit are provided in parallel with the thyristor switch, and when there is a tap switching command, the firing commands of all the thyristor elements are cut off, and then the voltage detection circuit, A thyristor switch that can be switched under the logical sum condition that the maximum turn-off time has elapsed after detecting that the load current has commutated to the non-linear resistance and that half the power supply cycle has elapsed from the time when the tap up / down command was issued. Since the firing command is given to the thyristor element that composes, the load current detection circuit is not required, and tap switching can be reliably performed even for a minute current load or a load with no load. The non-linear resistance has the effect of being protected from abnormal voltage.
第１図はこの発明の一実施例によるタップ切換装置の構
成図、第２図は非線形抵抗の電圧一電流特性曲線図、第
３図は制御回路の内部構成図、第４図はＤフリップフロ
ップ回路の真理値図、第５図は本発明の一実施例を適用
して誘導性負荷におけるタップ切換の下げ動作の説明
図、第６図は従来のサイリスタを用いた負荷時タップ切
換装置の構成図、第７図は従来の負荷の電圧VPと電流iP
の位相図である。 図において、（１）は負荷、（２）はタップを有する変
圧器巻線、（３）（４）はサイリスタスイッチ、（５）
は交流電源、（3a）（3b）（4a）（4b）はサイリスタ素
子、（10）は制御装置、（11）は電流調節器（12）はポ
テンショメータ、（13）は電流検出器、（14）は電圧検
出器、（15）は電子回路、（16）（17）はコンパレー
タ、（18）（19）は光電カップリング、（20）は否定要
素、（21）は論理回路、（22）は電圧検出回路、（23）
は制御回路、（24）はタップ上げ指令検出接点、（25）
はタップ下げ指令検出接点、（101a）（101b）は、ワン
ショットマルチバイブレータ回路、（102a）（102b）は
Ｄフリップフロップ回路、（103a）（103b）（107）は
遅延回路、（104a）（104b）はNOT回路、（105a）〜（1
05d）はAND回路、（106a）（106b）はOR回路を示す。 なお、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。FIG. 1 is a block diagram of a tap switching device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a voltage-current characteristic curve diagram of a non-linear resistance, FIG. 3 is an internal block diagram of a control circuit, and FIG. 4 is a D flip-flop. FIG. 5 is a truth diagram of the circuit, FIG. 5 is an explanatory view of a tap switching lowering operation in an inductive load by applying one embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a configuration of a load tap switching device using a conventional thyristor. Figures and 7 show conventional load voltage V P and current i P
FIG. In the figure, (1) is a load, (2) is a transformer winding having a tap, (3) and (4) are thyristor switches, and (5).
Is an AC power supply, (3a) (3b) (4a) (4b) is a thyristor element, (10) is a controller, (11) is a current regulator (12) is a potentiometer, (13) is a current detector, (14) ) Is a voltage detector, (15) is an electronic circuit, (16) (17) is a comparator, (18) and (19) are photoelectric couplings, (20) is a negative element, (21) is a logic circuit, and (22). Is a voltage detection circuit, (23)
Is a control circuit, (24) is a tap-up command detection contact, (25)
Is a tap down command detection contact, (101a) (101b) is a one-shot multivibrator circuit, (102a) (102b) is a D flip-flop circuit, (103a) (103b) (107) is a delay circuit, (104a) ( 104b) is a NOT circuit, (105a) to (1
05d) shows an AND circuit, and (106a) (106b) shows an OR circuit. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
れぞれ接続された逆並列接続のサイリスタ素子からなる
複数組のサイリスタスイッチ、この複数組のサイリスタ
スイッチのいずれか一方に並列接続された非線形抵抗、
この非線形抵抗が接続されたサイリスタスイッチの両端
に接続され、その端子間電圧を検出する電圧検出回路、
及びタップ上昇、または下降指令を受けたとき、上記複
数組のサイリスタスイッチのすべてのサイリスタ素子の
点弧指令を断ち、負荷電流を上記非線形抵抗に転流さ
せ、上記電圧検出回路により、負荷電流が非線形抵抗に
転流したことを検出してから、上記複数組のサイリスタ
スイッチのサイリスタ素子の最大ターンオフ時間が経過
したこと、及びタップ切換指令の発生時点から電流周期
の半サイクルが経過したことの論理和条件により、上記
複数のサイリスタスイッチのサイリスタ素子に随時点弧
指令を出力し、サイリスタスイッチを制御する制御回路
を備えたことを特徴とする負荷時タップ切換器。1. A plurality of sets of thyristor switches each comprising an antiparallel connection thyristor element connected to a plurality of taps provided in a transformer winding, and connected in parallel to either one of the plurality of sets of thyristor switches. Non-linear resistance,
A voltage detection circuit that is connected to both ends of the thyristor switch to which this non-linear resistance is connected and that detects the voltage across its terminals,
And when receiving a tap rise or fall command, the firing command of all the thyristor elements of the plurality of sets of thyristor switches is cut off, the load current is commutated to the nonlinear resistance, and the load current is detected by the voltage detection circuit. The logic that the maximum turn-off time of the thyristor elements of the above-mentioned multiple sets of thyristor switches has elapsed since the commutation to the non-linear resistance was detected, and that the half cycle of the current cycle has elapsed from the time when the tap switching command was generated. An on-load tap changer comprising a control circuit for outputting an arc command at any time to the thyristor elements of the plurality of thyristor switches according to a sum condition to control the thyristor switches.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59224812A JP2521250B2 (en) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | Tap switching device under load |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59224812A JP2521250B2 (en) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | Tap switching device under load |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61101816A JPS61101816A (en) | 1986-05-20 |
| JP2521250B2 true JP2521250B2 (en) | 1996-08-07 |
Family
ID=16819588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59224812A Expired - Lifetime JP2521250B2 (en) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | Tap switching device under load |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2521250B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2663119B2 (en) * | 1987-04-24 | 1997-10-15 | ニチコン株式会社 | Trans-tap switching device |
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Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5930117A (en) * | 1982-08-09 | 1984-02-17 | Mitsubishi Electric Corp | On-load tap changer |
-
1984
- 1984-10-24 JP JP59224812A patent/JP2521250B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS61101816A (en) | 1986-05-20 |
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