JPH01157228A - Power-saving and regulated voltage feed system - Google Patents

Power-saving and regulated voltage feed system

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JPH01157228A
JPH01157228A JP62312275A JP31227587A JPH01157228A JP H01157228 A JPH01157228 A JP H01157228A JP 62312275 A JP62312275 A JP 62312275A JP 31227587 A JP31227587 A JP 31227587A JP H01157228 A JPH01157228 A JP H01157228A
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JP
Japan
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voltage
capacitor
power
load
transformer
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JP62312275A
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Japanese (ja)
Inventor
Isao Fukao
勲 深尾
Isamu Hayashi
勇 林
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NIPPON SEIMITSU KEISOKU KK
Original Assignee
NIPPON SEIMITSU KEISOKU KK
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Publication date
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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

PURPOSE:To feed stable voltage, by connecting a capacitor to a space between an incoming end and a load so that the voltage of high tension incoming voltage stepped down so that the voltage of a load end may be turned into safety voltage or higher, cannot to dropped to come to the safety voltage or lower by great current. CONSTITUTION:From a high tension incoming end, via a switch 11, a breaker 14, a voltage regulating transformer 15, a switch 16, and a step-down transformer 18, power is fed to a plurality of loads 23. By the voltage regulating transformer 15, the input voltage of the loads 23 is regulated to be slightly higher than safety voltage. To a space between the loads 23 and the step-down transformer 18, a capacitor 19 is connected. The capacitor 19 is composed of a capacitor 31, a breaker 35, and an arrester 36 connected to the secondary side of a primary side and a secondary side reactors 32, 33 wound on a core with a gap. As a result, the inductive reactances of a line and a transformer in a power demander's yard are cancelled together, and voltage drop due to the starting current of an induction motor is suppressed, and wasteful power consumption is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、省電力・安定電圧供給システムに関するもの
である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a power-saving and stable voltage supply system.

〔従来の技術とその問題点〕[Conventional technology and its problems]

一般に工場、ビル等の自家用電力需要設備は主として誘
導負荷が主体をなすものである。従って、その負荷に対
する供給電圧の設定は誘導電動機等の大きな起動電流に
よる線路および変圧器の電圧降下分を見越して、通常の
安定負荷需要分に対する適正電圧より、その分を高めに
設定しておき、過渡時の電圧降下による障害を回避して
いるのが実情である。
In general, in-house power demand facilities such as factories and buildings are mainly composed of inductive loads. Therefore, the supply voltage for the load should be set higher than the appropriate voltage for the normal stable load demand, in anticipation of the voltage drop in the line and transformer due to the large starting current of the induction motor, etc. The reality is that failures caused by voltage drops during transients are avoided.

第2図は、このような−船釣な供給電圧設定の考え方を
説明するための図であり、高圧電力需要家構内の電力系
統と線路等による電圧降下の分布状態とを示している。
FIG. 2 is a diagram for explaining the concept of such a flexible supply voltage setting, and shows the distribution state of voltage drops due to the power system and lines in the premises of a high-voltage power consumer.

図中、1は高圧電力需要家の受電点における遮断器、2
は電圧調整用(!Is圧用)の変圧器(例えば6600
V−6000V) 、3は高圧線、4は高圧を低圧に変
換するための変圧器(例えば6000 V→200ある
いは100V) 、5は低圧線、6は負荷である。電圧
調整用変圧器202次側電圧E(以下、電源電圧という
)は、線路3゜5および変圧器4のインピーダンスによ
り電圧が降下し、負荷6に供給される。図中、e、は定
常運転時の電圧降下値を、e!は誘導電動機の起動電流
等のと大電流による追加電圧降下値を示している。
In the figure, 1 is a circuit breaker at the power receiving point of a high-voltage power consumer, 2
is a voltage regulating (!Is voltage) transformer (e.g. 6600
V-6000V), 3 is a high voltage line, 4 is a transformer for converting high voltage to low voltage (for example, 6000 V → 200 or 100 V), 5 is a low voltage line, and 6 is a load. The voltage E on the secondary side of the voltage regulating transformer 20 (hereinafter referred to as power supply voltage) is lowered by the impedance of the line 3.5 and the transformer 4, and is supplied to the load 6. In the figure, e is the voltage drop value during steady operation, and e! indicates the additional voltage drop value due to large current such as the starting current of the induction motor.

一般に誘導電動機の起動電流等の尖頭負荷電流は力率が
極めて悪く変圧器4の誘導性リアクタンスでの電圧降下
が高力率電流によるそれよりも大きく増長され、電圧降
下率が大きくなる。
Generally, a peak load current such as a starting current of an induction motor has an extremely poor power factor, and the voltage drop at the inductive reactance of the transformer 4 is increased to a greater extent than that caused by a high power factor current, resulting in a large voltage drop rate.

このような状況のもと、前述した一般的な電圧設定によ
れば、電圧降下値e2を見越して負荷への供給電圧を高
めに設定している。従って、定常負荷運転時に対しては
、負荷はかなりの過電圧運転となっている。一般に電力
消費量は電圧の二乗に比例するので、かなりの電力浪費
が予想される。
Under such circumstances, according to the general voltage setting described above, the voltage supplied to the load is set to be high in anticipation of the voltage drop value e2. Therefore, the load is operating at a considerable overvoltage compared to the steady load operation. Generally, power consumption is proportional to the square of the voltage, so a considerable amount of power is expected to be wasted.

一方、機械設備等に対する電動機等の容量の設定は、か
なり余裕をもたせたものとなっている。
On the other hand, the capacity of electric motors and other mechanical equipment is set with considerable leeway.

従って、多少の電圧降下によって電動機等の出力が低下
しても、機械設備の負荷に対してなお充分なる出力の余
裕を有しており、運転に対して何ら支障を来さないよう
に設定されている。本明細書では、支障を来さない供給
電圧を安全電圧値というものとする。
Therefore, even if the output of the motor etc. decreases due to a slight voltage drop, there is still sufficient output margin for the load on the machinery and equipment, and the settings are set so as not to cause any problems to the operation. ing. In this specification, a supply voltage that does not cause any problems is referred to as a safe voltage value.

このことから勘案し、負荷に対して供給電圧を現在の値
よりlO%程度低下させても安全電圧値以下とならない
限り、充分に機械設備の稼働が何ら支障なく機能するこ
とを数多くの実際現場での実験でそのことが証明された しかし、そのままの状態では、前述の如く定常負荷によ
る運転では問題はないが、過渡的急峻大電流に対しての
瞬時電圧降下は、より一段、低電圧側に押し下げられる
ので、安全電圧値以下となった場合には障害が発生する
ことになる。従って、依然として過電圧運転を回避する
ことはできない。
Taking this into account, it has been demonstrated in many actual sites that even if the supply voltage to the load is reduced by about 10% from the current value, as long as the voltage does not drop below the safe voltage value, the machinery and equipment will function without any problems. However, in the current state, there is no problem in operation with a steady load as mentioned above, but the instantaneous voltage drop in response to a transient sudden large current is much more severe, and the lower voltage side Therefore, if the voltage drops below the safe voltage value, a failure will occur. Therefore, overvoltage operation still cannot be avoided.

また一方、電力需要家において電圧の品質について厳し
い要求のある負荷が増えてきている。このような場合、
変圧器あるいは線路の誘導性リアクタンスは、電圧変動
の原因となり好ましくない。
On the other hand, the number of loads that require strict voltage quality among power consumers is increasing. In such a case,
Inductive reactance in transformers or lines is undesirable because it causes voltage fluctuations.

本発明の目的は、上述のような問題点を解決し、過電圧
運転を回避して電力消費量の低減を図ると共に、電圧変
動のない安定した電圧を負荷に供給する省電力・安定電
圧供給システムを提供することにある。
The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned problems, reduce power consumption by avoiding overvoltage operation, and provide a power-saving and stable voltage supply system that supplies a stable voltage without voltage fluctuations to a load. Our goal is to provide the following.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明は、高圧電力需要家の電力消費量を軽減し、変動
のない安定した電圧を負荷へ供給する省電力・安定電圧
供給システムであって、負荷端の電圧が安全電圧値以上
の設定供給電圧となるように、受電電圧を降圧する降圧
装置と、大電流による電圧降下により前記設定供給電圧
が前記安全電圧値以下に下がらないようにするために、
受電端から負荷端に至る電路中に設けられたコンデンサ
装置とを有している。
The present invention is a power-saving and stable voltage supply system that reduces the power consumption of high-voltage power consumers and supplies a stable voltage with no fluctuations to the load, and provides a set supply where the voltage at the load end is higher than the safe voltage value. a voltage step-down device that steps down the received voltage so that the voltage is the same as the current voltage;
It has a capacitor device provided in the electric path from the power receiving end to the load end.

〔作用〕[Effect]

本発明の原理を、第3図を参照しながら説明する。第3
図は、第2図に対応する図であり、高電圧需要家構内の
電力系統と電圧降下分布とを示している。なお、第3図
において第2図と同一の要素には同一の参照番号を付し
て示している。
The principle of the present invention will be explained with reference to FIG. Third
The figure corresponds to FIG. 2 and shows the power system and voltage drop distribution in the premises of a high voltage consumer. In FIG. 3, the same elements as in FIG. 2 are designated by the same reference numbers.

本発明によれば、受電端と負荷端との電路中にコンデン
サ装置7を設けて、コンデンサの容量性リアクタンスで
、線路3.5の誘導性リアクタンスおよび変圧器4の誘
導性リアクタンスを相殺し、これら誘導性リアクタンス
による電圧降下を補償している。これは、いわゆる直列
コンデンサ補償方式の考え方であるが、直列コンデンサ
補償方式は、直列コンデンサが素子破壊による開放故障
を起こした場合には、負荷への電力供給ができな(なる
という問題があるが、本発明の場合には、コ5 ンデン
サが開放故障を起こした場合にも電力供給を41続でき
るようにしている。
According to the present invention, the capacitor device 7 is provided in the electric path between the power receiving end and the load end, and the inductive reactance of the line 3.5 and the inductive reactance of the transformer 4 are offset by the capacitive reactance of the capacitor. The voltage drop due to these inductive reactances is compensated for. This is the concept of the so-called series capacitor compensation method, but the series capacitor compensation method has the problem that if the series capacitor causes an open failure due to element destruction, power cannot be supplied to the load. In the case of the present invention, the power supply can be continued even if the capacitor causes an open failure.

上述したように、コンデンサ装置7により高圧線3、変
圧器4、低圧線5の誘導性リアクタンスは相殺され、電
圧降下は抵抗による電圧降下分のみとなる。図中、e、
は定常運転時の電圧降下値を、e4は誘導電動機の起動
電流等の大電流による追加電圧降下値を示している。線
路3.5および変圧器4の誘導性リアクタンスによる電
圧降下分は、コンデンサ装置を用いれば、どんな値の負
荷電流でも即応して補償できるので、電圧降下値e4は
第2図の電圧降下値e2に比べてかなり小さくできる。
As described above, the capacitor device 7 cancels out the inductive reactance of the high voltage line 3, transformer 4, and low voltage line 5, and the voltage drop becomes only the voltage drop due to the resistance. In the figure, e,
indicates a voltage drop value during steady operation, and e4 indicates an additional voltage drop value due to a large current such as the starting current of an induction motor. The voltage drop due to the inductive reactance of the line 3.5 and the transformer 4 can be compensated immediately for any value of load current by using a capacitor device, so the voltage drop value e4 is equal to the voltage drop value e2 in Fig. 2. It can be made much smaller than the .

したがって、負荷に対して供給電圧、  を現在の値よ
り10%程度低下させた状態でも、過渡的急峻大電流に
対しての瞬時電圧降下e4は小さいので、負荷へは安全
電圧値以上を供給でき、前述した負荷に対する過電圧供
給の問題は解決される。結果として、必要以上の電力需
要が除去され、適正な省電力による電力利用が可能とな
る。
Therefore, even when the supply voltage to the load, , the problem of overvoltage supply to the load mentioned above is solved. As a result, unnecessary power demand is removed, and power can be used with appropriate power savings.

また、本発明によればコンデンサ装置により線路および
変圧器の誘導性リアクタンスを打ち消すようにしている
ので、誘導性リアクタンスに基づく電圧変動のない安定
した電圧を負荷に供給することが可能となる。
Further, according to the present invention, since the inductive reactance of the line and the transformer is canceled by the capacitor device, it is possible to supply a stable voltage to the load without voltage fluctuations due to inductive reactance.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の詳細な説明する。 The present invention will be explained in detail below.

第1図は、本発明の一実施例である高圧電力需要家構内
の省電力・安定電圧供給システムを示す。
FIG. 1 shows a power-saving and stable voltage supply system for a high-voltage power consumer's premises, which is an embodiment of the present invention.

図中、11は開閉器、12は計器用切換開閉器、13は
受電電圧測定用電圧計、14は遮断器、15は電圧調整
用変圧器、16は開閉器、18は変圧器、19はコンデ
ンサ装置、20は計器用切換開閉器、21は負荷電圧測
定用の電圧計、22は遮断器(またはナイフスイッチ)
、23は誘導電動機等を含む負荷である。
In the figure, 11 is a switch, 12 is an instrument switching switch, 13 is a voltmeter for measuring the receiving voltage, 14 is a circuit breaker, 15 is a voltage adjustment transformer, 16 is a switch, 18 is a transformer, and 19 is a Capacitor device, 20 is an instrument switching switch, 21 is a voltmeter for measuring load voltage, 22 is a circuit breaker (or knife switch)
, 23 is a load including an induction motor and the like.

電圧調整用変圧器15は、受電電圧を降圧する変圧器で
あり、負荷23への供給電圧が安全電圧値より、やや大
きくなる程度に設定する。変圧器18は、高電圧を低電
圧に下げる変圧器である。本実施例では変圧器18の2
次側にコンデンサ装置19を設置しているが、1次側に
設置してもよい。
The voltage regulating transformer 15 is a transformer that steps down the received voltage, and is set so that the voltage supplied to the load 23 is slightly higher than a safe voltage value. Transformer 18 is a transformer that reduces high voltage to low voltage. In this embodiment, 2 of the transformer 18
Although the capacitor device 19 is installed on the next side, it may be installed on the primary side.

電圧調整用変圧器15は、固定タップ方式、無電圧タッ
プ切替方式、負荷時タップ切替方式のいずれの構成を採
用することも可能である。
The voltage regulating transformer 15 can adopt any of a fixed tap type, a no-voltage tap switching type, and an on-load tap switching type.

第4図は(a)〜(c)は、オートトランスを用いた、
固定タップ方式、無電圧タップ切替方式、負荷時タップ
切替方式のそれぞれを示す。
Figure 4 shows (a) to (c) using an autotransformer.
Fixed tap method, no-voltage tap switching method, and on-load tap switching method are shown.

第4図(a)の固定タップ方式では、例えば6600 
Vを6000 Vに降圧するようタップを固定する。
In the fixed tap method shown in FIG. 4(a), for example, 6600
The tap is fixed to step down V to 6000V.

第4図(b)の無電圧タップ切替方式では、受電電圧(
配電電圧)が配電線の距離等により異なるため、負荷2
3への供給電圧を一定に維持するように、無電圧状態で
タップ切替を行う。この場合、受電電圧の検出は、電圧
計13により行う。
In the no-voltage tap switching method shown in Figure 4(b), the receiving voltage (
Load 2
Tap switching is performed in a no-voltage state so as to maintain the supply voltage to 3 constant. In this case, the reception voltage is detected by the voltmeter 13.

第4図(C)の負荷時タップ切替方式は、スイッチ■〜
■とリアクトルXを有しており、受電電圧の時間的変動
や構内負荷の増減による電圧変動を受電電圧または負荷
電圧を検出し、負荷23への供給電圧を一定に維持する
ように、負荷状態でタップ切替を行う。この場合、受電
電圧の検出は電圧計13により、負荷電圧の検出は電圧
計21により行う。
The on-load tap switching method shown in Figure 4 (C) is the switch ■~
It has a reactor to switch taps. In this case, the receiving voltage is detected by the voltmeter 13, and the load voltage is detected by the voltmeter 21.

負荷時タップ切替のスイッチ操作の例を次表に示す。The table below shows an example of switch operation for tap switching at load.

次に、本実施例におけるコンデンサ装置19について詳
細に説明する。
Next, the capacitor device 19 in this embodiment will be explained in detail.

第5図にコンデンサ装置の基本的構成を示す。FIG. 5 shows the basic configuration of the capacitor device.

コンデンサ装置は、リアクトル30とコンデンサ31と
から構成される。リアクトル30の1次巻線32は低圧
線25に挿入され、2次巻線33にコンデンサ31が接
続される。このようにリアクトルを介してコンデンサを
挿入することによって、従来の直列コンデンサ補償方式
の欠点を改善し、コンデンサ31に故障(開放または短
絡)が生じた場合に、電圧降下の補償はできないものの
、電力供給はm続できるようにしている。
The capacitor device includes a reactor 30 and a capacitor 31. A primary winding 32 of the reactor 30 is inserted into the low voltage line 25, and a capacitor 31 is connected to the secondary winding 33. By inserting the capacitor through the reactor in this way, the shortcomings of the conventional series capacitor compensation method are improved, and even though the voltage drop cannot be compensated for when the capacitor 31 fails (open or short circuit), it The supply can be continued m times.

以上のようにリアクトル30の2次側に単にコンデンサ
を接続しただけでは、例えば大容量誘導電動機の起動時
のように大電流が流れた場合、リアクトルの2次側に大
電圧を誘起し、それがコンデンサ31の絶縁耐性を超え
るようなときには、コンデンサが破壊してしまうおそれ
がある。したがって、実際の使用にあたっては適切な保
護手段を設ける必要がある。
As described above, simply connecting a capacitor to the secondary side of the reactor 30 will induce a large voltage on the secondary side of the reactor when a large current flows, such as when starting a large-capacity induction motor. If this exceeds the insulation resistance of the capacitor 31, there is a risk that the capacitor will be destroyed. Therefore, it is necessary to provide appropriate protection measures during actual use.

第6図は、保護手段を有するコンデンサ装置の一例を示
す。このコンデンサ装置は、リアクトルにギャップ付リ
アクトル34を用い、コンデンサ31に並列に遮断器3
5およびアレスタ(避雷器)36を設けている。このコ
ンデンサ装置によれば、リアクトル34の1次巻線32
に大電流が流れ、2次巻線33に高電圧が発生した場合
に、アレスタ36が放電したり、あるいは遮断器35が
閉じて、コンデンサ31に開放事故または短絡事故が発
生するのを防止する。もしこれら保護機能が正常に働か
ず、コンデンサ31に開放故障が発生した場合にはりア
クドル34の2次側はオープン状態となる。このような
場合、ギャップのない通常のりアクドルでは鉄心が磁気
飽和をしてしまい、先鋭波電圧が発生して電力機器の絶
縁に脅威を与え極めて危険な状態に陥る。しかし、リア
クトルの一部にギャップを設けて磁気抵抗を増加させた
構造となっているので、如何なる電流導通に対しても磁
気飽和を来たさず、前述の先鋭波電圧の発生を防止でき
る。
FIG. 6 shows an example of a capacitor device with protection means. This capacitor device uses a reactor with a gap 34 as a reactor, and a circuit breaker 3 is connected in parallel to the capacitor 31.
5 and an arrester (lightning arrester) 36 are provided. According to this capacitor device, the primary winding 32 of the reactor 34
When a large current flows through the secondary winding 33 and a high voltage is generated in the secondary winding 33, the arrester 36 is discharged or the circuit breaker 35 is closed to prevent an open or short circuit from occurring in the capacitor 31. . If these protection functions do not work properly and an open failure occurs in the capacitor 31, the secondary side of the beam handle 34 will be in an open state. In such a case, in the case of a normal glue handle without a gap, the iron core will become magnetically saturated and a sharp wave voltage will be generated, which will threaten the insulation of power equipment and lead to an extremely dangerous situation. However, since the reactor has a structure in which a gap is provided in a part of the reactor to increase magnetic resistance, magnetic saturation does not occur even with any current conduction, and the generation of the above-mentioned sharp wave voltage can be prevented.

第7図は、より複雑な保護手段を備えるコンデンサ装置
の他の例を示す。このコンデンサ装置では、リアクトル
30に3次巻線37を設け、この3次巻線にはそれを短
絡する手動スイッチ38および電磁スイッチ39を接続
する。
FIG. 7 shows another example of a capacitor arrangement with more complex protection means. In this capacitor device, a reactor 30 is provided with a tertiary winding 37, and a manual switch 38 and an electromagnetic switch 39 for short-circuiting the tertiary winding are connected to the tertiary winding.

一方、リアクトル30の2次巻線33の中性点を接地し
、中性点と適当なタップとの間に電圧検出回路40を接
続する。また、コンデンサ31と並列にアレスタ(避雷
器)41を設ける。さらに、コンデンサ31に直列に変
流器42を、アレスタ41に直列に変流器43を設ける
On the other hand, the neutral point of the secondary winding 33 of the reactor 30 is grounded, and the voltage detection circuit 40 is connected between the neutral point and a suitable tap. Further, an arrester (lightning arrester) 41 is provided in parallel with the capacitor 31. Further, a current transformer 42 is provided in series with the capacitor 31, and a current transformer 43 is provided in series with the arrester 41.

電磁スイッチ39は、電磁スイッチ制御回路44により
制御され、この制御回路44には電圧検出回路40およ
び変流器42.43の出力が入力される。
The electromagnetic switch 39 is controlled by an electromagnetic switch control circuit 44, to which the outputs of the voltage detection circuit 40 and current transformers 42 and 43 are input.

このようなコンデンサ装置において、コンデンサ31を
正常に作用させるときには、手動スイソ゛チ38および
電磁スイッチ39を共に開状態にしておく。
In such a capacitor device, when the capacitor 31 is operated normally, both the manual switch 38 and the electromagnetic switch 39 are kept open.

コンデンサ31を作用させない場合には、手動スイッチ
38を閉じておくと、3次巻線37に誘起起電力に基づ
く電流が流れて磁束を発生し、この磁束が1次巻線32
の発生磁束を打ち消す。したがって、リアクトル30の
2次側回路は働かず、等価回路で見た場合、コンデンサ
31は短絡されたと同様の状態になる。
When the capacitor 31 is not activated, if the manual switch 38 is closed, a current based on the induced electromotive force flows through the tertiary winding 37 to generate magnetic flux, and this magnetic flux is transferred to the primary winding 32.
cancels the generated magnetic flux. Therefore, the secondary side circuit of the reactor 30 does not work, and when viewed from an equivalent circuit, the capacitor 31 is in the same state as if it were short-circuited.

手動スイレチ38が開状態のときにリアクトル30の1
次巻線32に大電流が流れると、2次巻線33に誘起す
る電圧は大きくなる。電圧検出回路40は、この誘起電
圧を検出して制御回路44に送る。制御回路44では誘
起電圧が所定値を超えると、電磁スイッチ39を閉じる
ように制御する。電磁スイッチ39が閉じると、手動ス
イッチ38の閉のときの動作と同様に、2次巻線33に
誘起電圧が発生せず、したがってコンデンサ31を高電
圧による破壊から保護することができる。
1 of the reactor 30 when the manual switch 38 is in the open state.
When a large current flows through the secondary winding 32, the voltage induced in the secondary winding 33 increases. The voltage detection circuit 40 detects this induced voltage and sends it to the control circuit 44. The control circuit 44 controls the electromagnetic switch 39 to close when the induced voltage exceeds a predetermined value. When the electromagnetic switch 39 is closed, similar to the operation when the manual switch 38 is closed, no induced voltage is generated in the secondary winding 33, and therefore the capacitor 31 can be protected from destruction due to high voltage.

このコンデンサ装置では、電圧検出回路44が正常に動
作しない場合を考えて、2重の保護を図っている。すな
わち、コンデンサ31に高電圧が印加されると、アレス
タ41で放電させて電圧を下げると共に、変流器43に
より放電電流を検出して、制御回路44に送り電磁スイ
ッチ39を閉じるようにしている。また、コンデンサ3
1が何らかの原因で短絡故障を起こした場合には、変流
器42が短絡電流を検出して、制御回路44に送り電磁
スイッチ39を閉じる。これにより、前述したようにリ
アクトル30の2次側回路は何ら電気的に機能しなくな
るから、実質的に故障コンデンサ31を回路より切り離
したのと同様になる。
This capacitor device provides double protection in case the voltage detection circuit 44 does not operate normally. That is, when a high voltage is applied to the capacitor 31, the arrester 41 discharges it to lower the voltage, and the current transformer 43 detects the discharge current and sends it to the control circuit 44 to close the electromagnetic switch 39. . Also, capacitor 3
1 causes a short circuit failure for some reason, the current transformer 42 detects the short circuit current, sends it to the control circuit 44, and closes the electromagnetic switch 39. As a result, as described above, the secondary circuit of the reactor 30 no longer functions electrically, so it is essentially the same as disconnecting the faulty capacitor 31 from the circuit.

さらに、リアクトル30をギャプ付きとすれば、前述し
たように2次側がオープンしたときの先鋭波電圧の発生
を防止できる。
Furthermore, if the reactor 30 is provided with a gap, it is possible to prevent the generation of a sharp wave voltage when the secondary side is opened as described above.

第8図は、本発明の他の実施例を示す。本実施例は降圧
装置とコンデンサ装置との両方の機能を兼ね備える電圧
調整装置50を用いる。したがって第1図のコンデンサ
装置19は除去されており、その他の構成は第1図と同
様であり、同一の構成要素には同一の参照番号を付して
示している。
FIG. 8 shows another embodiment of the invention. This embodiment uses a voltage regulator 50 that has the functions of both a voltage step-down device and a capacitor device. Accordingly, the capacitor arrangement 19 of FIG. 1 has been removed, and the rest of the structure is similar to that of FIG. 1, and identical components have been designated with the same reference numerals.

第9図に、電圧調整装置50の一構成例を示す。FIG. 9 shows an example of the configuration of the voltage regulator 50.

直列変圧器51の励磁側(1次側)に切替タップ52を
設け、コンデンサ53を接続している。また、タップ5
2の負荷時切替を可能にするためのスイッチ54を備え
ている。等価回路的にはコンデンサ53は電路に直列に
挿入されるから、vA路24 、25および変圧器18
の誘導性リアクタンスを相殺し、第1図のコンデンサ装
置と同様に機能する。
A switching tap 52 is provided on the excitation side (primary side) of the series transformer 51, and a capacitor 53 is connected to it. Also, tap 5
A switch 54 is provided to enable switching at the time of two loads. In terms of an equivalent circuit, since the capacitor 53 is inserted in series in the electric line, the vA lines 24 and 25 and the transformer 18
The capacitor device functions similarly to the capacitor device of FIG.

この電圧調整装置では、コンデンサ53が故障した場合
に、その故障が短絡故障ならば、コンデンサの機能は果
たさないが、装置は正常に動作し、負荷に電力を供給で
きる。一方、素子破壊による開放故障ならば、直列変圧
器51は機能しないが、直列変圧器の2次巻線のりアク
ドル分の電圧降下で負荷に電力を供給できる。したがっ
て、コンデンサ53の故障にかかわらず電力を供給でき
るので安全な運用が可能となる。
In this voltage regulator, if the capacitor 53 fails and the failure is a short-circuit failure, the capacitor does not function, but the device operates normally and can supply power to the load. On the other hand, in the case of an open circuit failure due to element destruction, the series transformer 51 does not function, but power can be supplied to the load with a voltage drop equal to the voltage drop across the secondary winding of the series transformer. Therefore, power can be supplied regardless of a failure of the capacitor 53, allowing safe operation.

負荷時タップ切替は、スイッチ54をオンしてコンデン
サ53を短絡し、この間にタップ52を切替え、切替え
終了後にスイ・ノチ54をオフすることにより行う。こ
の負荷時タップ切替により、受電電圧の時間的変動や構
内負荷の増減による電圧変動にかかわらず、負荷への供
給電圧を一定に維持することができる。
Tap switching during load is performed by turning on the switch 54 to short-circuit the capacitor 53, switching the tap 52 during this time, and turning off the switch 54 after switching is completed. This on-load tap switching allows the voltage supplied to the load to be maintained constant, regardless of temporal fluctuations in the received voltage or voltage fluctuations due to increases and decreases in the load on the premises.

以と説明した各実施例によれば、〔作用〕の項で説明し
たように、高圧配電線24および低圧配電線25および
変圧器1Bの誘導性リアクタンスがコンデンサの容量性
リアクタンスにより相殺される結果、誘導電動機の起動
大電流による電圧降下分は小さくなるので、負荷の定格
電圧より低い電圧を供給しても、大電流時に障害を発生
することなく安定した運転が可能となる。したがって、
負荷への電圧を低下させることによる電力消費の軽減を
図ることができる。また、誘導性リアクタンスによる電
圧変動がないので、負荷への安定電圧供給が可能となる
According to each of the embodiments described above, as explained in the [Operation] section, the inductive reactance of the high-voltage distribution line 24, the low-voltage distribution line 25, and the transformer 1B is canceled out by the capacitive reactance of the capacitor. Since the voltage drop due to the large starting current of the induction motor is reduced, stable operation is possible without causing any trouble at the time of large current even if a voltage lower than the rated voltage of the load is supplied. therefore,
Power consumption can be reduced by lowering the voltage applied to the load. Furthermore, since there is no voltage fluctuation due to inductive reactance, a stable voltage supply to the load is possible.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、電力需要家構内に
おける線路および変圧器の誘導性リアクタンスを、コン
デンサで相殺しているので、誘導電動機の起動電流のよ
うに大電流が流れた場合に、それによる電圧降下を小さ
くすることができるので、負荷への供給電圧を受電端に
おける電圧調整装置等によって現在の値よりも一段下げ
ることが可能となり、必要以上のむだな電力消費を抑制
することが可能となる。
As explained above, according to the present invention, the inductive reactance of the line and transformer in the power consumer's premises is offset by the capacitor, so when a large current such as the starting current of an induction motor flows, Since the voltage drop caused by this can be reduced, the voltage supplied to the load can be lowered one step below the current value using a voltage regulator, etc. at the receiving end, and unnecessary power consumption can be suppressed. It becomes possible.

また、コンデンサの容量性リアクタンスで誘導性リアク
タンスを相殺しているので、誘導性リアクタンスによる
電圧変動がな(、安定した電圧を負荷へ供給することが
可能となる。
In addition, since the inductive reactance is offset by the capacitive reactance of the capacitor, there is no voltage fluctuation due to inductive reactance (and a stable voltage can be supplied to the load).

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の一実施例を示す図、第2図は、従来
技術の問題点を説明するための図、 第3図は、本発明の詳細な説明するための図、第4図は
、第1図の電圧調整用変圧器の各種タップ切替方式を示
す図、 第5図〜第7図は、第1図のコンデンサ装置の構成例を
それぞれ示す図、 第8図は、本発明の他の実施例を示す図、第9図は、第
8図の電圧調整装置の構成例を示す図である。 15・・・・・電圧調整用変圧器 19・・・・・コンデンサ装置 30・・・・・リアクトル 31、53・・・コンデンサ 34・・・・・ギャップ付リアクトル 35・・・・・遮断器 36、41・・・アレスタ 38・・・・・手動スイッチ 39・・・・・電磁スイッチ 40・・・・・電圧検出回路 44・・・・・電磁スイッチ制御回路 代理人 弁理士  岩 佐  義 幸 距齢→ 第2図 re雌→ 第3図 (a)          (b) (C) 第4図 第5図 第6図 第8図
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining the problems of the prior art, FIG. 3 is a diagram for explaining the present invention in detail, and FIG. The figure is a diagram showing various tap switching systems of the voltage regulating transformer in Figure 1. Figures 5 to 7 are diagrams each showing configuration examples of the capacitor device in Figure 1. FIG. 9, a diagram showing another embodiment of the invention, is a diagram showing an example of the configuration of the voltage regulator shown in FIG. 8. 15... Voltage adjustment transformer 19... Capacitor device 30... Reactor 31, 53... Capacitor 34... Reactor with gap 35... Circuit breaker 36, 41... Arrester 38... Manual switch 39... Electromagnetic switch 40... Voltage detection circuit 44... Electromagnetic switch control circuit Agent Patent attorney Yoshiyuki Iwasa Age → Fig. 2 re female → Fig. 3 (a) (b) (C) Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 Fig. 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)高圧電力需要家の電力消費量を軽減し、変動のな
い安定した電圧を負荷へ供給する省電力・安定電圧供給
システムであって、 負荷端の電圧が安全電圧値以上の設定供給電圧となるよ
うに、受電電圧を降圧する降圧装置と、大電流による電
圧降下により前記設定供給電圧が前記安全電圧値以下に
下がらないようにするために、受電端から負荷端に至る
電路中に設けられたコンデンサ装置とを有する省電力・
安定電圧供給システム。
(1) A power-saving and stable voltage supply system that reduces the power consumption of high-voltage power consumers and supplies stable voltage without fluctuation to the load, with a set supply voltage where the voltage at the load end is higher than the safe voltage value. In order to prevent the set supply voltage from falling below the safe voltage value due to a voltage drop due to large current, a step-down device is installed in the electrical path from the power receiving end to the load end. A power saving system with a capacitor device
Stable voltage supply system.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998004024A1 (en) * 1996-07-18 1998-01-29 Sundstrand Corporation Electrical power transmitting system with reduced feeder size and method of operation

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WO1998004024A1 (en) * 1996-07-18 1998-01-29 Sundstrand Corporation Electrical power transmitting system with reduced feeder size and method of operation

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