JPH0553291B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電力回路に直列に接続して回路の短絡
電流を制限し、かつ負荷状態においてリアクタン
スを可変できる限流リアクトル等の直列リアクト
ル、ことにアーク炉用の負荷時タツプ切換リアク
トル装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

製鋼用アーク炉においては、三相交流アークを
黒鉛電極と原料のスクラツプとの間で発生させる
ので、初期状態には電流は小さいがスクラツプの
溶け落ちなどによるアーク切れや炉内短絡を繰返
すために、回路のリアクタンスを大きくして電流
の安定化をはかる必要があり、また精練期には電
流の平均値は大きいがその変動が少くなるので、
回路のリアクタンスを小さくして回路のリアクタ
ンスに起因する無効電力を低減することが求めら
れる。

そこで、従来アーク炉用変圧器のタツプ回路に
直列に負荷時タツプ切換器付きの限流リアクトル
を設け、アーク炉の負荷状態に対応して限流リア
クトルのタツプを切換えることにより、回路のリ
アクタンスを制御するよう構成されたものが知ら
れている。しかしながら、この方法では変圧器の
タツプ回路の電流をオン・オフ制御できる負荷時
タツプ切換器を必要とし、限流リアクトルの一時
的短絡やタツプ切換え時間に対する制約が変圧器
のそれに比べて緩やかな限流リアクトル用の負荷
時タツプ切換器のために、変圧器用の負荷時タツ
プ切換器を余分に１台必要とすることによる経済
的不利益が指摘されており、その改善が求められ
ている。

〔発明の目的〕

本発明は前述の状況に鑑みてなされたもので、
構成が簡素化され、したがつて安価な負荷時タツ
プ切換装置を備えた直列リアクトル装置を提供す
ることを目的とする。

〔発明の要点〕

本発明は、複数のタツプ端子を有する直列リア
クトル巻線、および無電圧タツプ切換器を備えた
直列リアクトルに、前記無電圧タツプ切換器に直
列接続されて直列リアクトル巻線を含む直列回路
を形成する開閉器と、この開閉器を含む直列回路
に並列接続されて直列リアクトル巻線に流れる電
流を一時的に側路する開閉器とを付加するよう構
成したことにより、開閉器を閉じた状態で開閉器
を開き、リアクトル巻線を無電圧状態とする操作
を行い、無電圧タツプ切換器によるタツプ切換え
を可能としたことにより、高価な変圧器用負荷時
タツプ切換器に比べて安価な負荷時タツプ切換装
置を備えた直列リアクトルを得られるようにした
ものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例装置を示す単線結線図
である。図において、１は油入形限流リアクトル
等の直列リアクトルであり、複数のタツプ端子３
を有する直列リアクトル巻線２、および一つのタ
ツプ端子に選択接触する、タツプセレクタを主体
とする無電圧タツプ切換器４を備えている。また
５は無電圧タツプ切換器４のタツプセレクタに直
列接続された真空負荷開閉器等からなる開閉器で
あり、直列リアクトル巻線２、タツプ端子３、無
電圧タツプ切換器４、開閉器５の直列回路からな
る直列リアクトル１の電流通路が形成されてい
る。６は前記直列回路のライン端８Ａ，８Ｂ間に
並列接続された真空負荷開閉器等からなる開閉器
であり、ライン端子８Ａ，８Ｂが電力回路に直列
接続されることにより、電力回路のリアクタンス
を制御できるよう構成されている。

第２図は実施例になる負荷時タツプ切換直列リ
アクトル装置の適用例を示す単線結線図であり、
製鋼用アーク炉を負荷とする直列変圧器付炉用変
圧器への適用例を示したものである。図におい
て、１１は一次巻線１２、負荷回路側が直列変圧
器２１を介して製鋼用アーク炉３０に導電接続さ
れた大電流の二次巻線１３、複数のタツプ端子を
有する三次巻線１４、および極性切換器１６を有
する負荷時タツプ切換器１５からなるアーク炉用
変圧器であり、負荷時タツプ切換器１５を介して
三次巻線１４に導電結合された直列変圧器２１の
一次巻線２２、および極性切換器１６を介して三
次巻線１４に切換接続された遮断器１７からなる
電圧調整回路２０に直列に第１図に示す実施例装
置１０のライン端子８Ａ，８Ｂが導電接続される
よう構成されており、負荷時タツプ切換器１５お
よび極性切換器１６の操作によつて直列変圧器２
１の一次巻線電圧を変化させることにより、直列
変圧器の二次巻線２３の電圧を制御し、二次巻線
１３からアーク炉３０に供給される電圧および電
流を間接的に制御できるとともに、負荷時タツプ
切換直列リアクトル装置１０により、負荷回路の
リアクタンスを間接的に制御することができる。

つぎに、負荷時タツプ切換直列リアクトル装置
１０のタツプ位置切換え操作について説明する。
第２図において、遮断器１７および開閉器５を閉
じ、開閉器６を開いた状態で、負荷時タツプ切換
器１５のタツプ選択位置が適宜選択されて負荷回
路４０の電圧、電流が所定値に制御され、かつ無
負荷タツプ切換器４の選択タツプ位置によつて決
まる直列リアクトル１のリアクタンスにより負荷
回路４０のリアクタンスが制御されているものと
仮定する。ここで、アーク炉３０における製鋼状
態が変化し、これに対応して負荷回路４０のリア
クタンスを変化させようとする場合、開閉器６を
閉じて直列リアクトル１に流れる電流を開閉器６
側に側路させた状態で、開閉器５を開くことによ
り、直列リアクトル巻線２に流れる電流を零にで
きるので、無電圧タツプ切換器４を操作して任意
のタツプ端子３を選択することができる。タツプ
端子位置の選択終了後は、直列開閉器５を閉じ、
つぎに側路開閉器６を開くことにより電圧調整回
路２０および負荷回路４０のリアクタンスを制御
することができる。なお、上記切換え操作期間中
は直列リアクトル１が短絡状態となり、回路のリ
アクタンスが減少するとともに、負荷時タツプ切
換器１５の切換え時間に比べて幾分長い数秒ない
し10秒程度の切換え時間を必要とするが、負荷状
態で直列リアクトルのタツプ切換えを必要とする
アーク炉の安定状態では、内部短絡の危険性も減
り、一時的なリアクタンスの減少を一般的に許容
することができる。

前述のように構成された負荷時タツプ切換直列
リアクトル装置においては、通電容量のみで遮断
性能を必要としないタツプセレクタを主体とする
簡素な構造の無電圧タツプ切換器を用いて、負荷
回路４０に電流を供給した状態で回路のリアクタ
ンス制御を行うことができるので、負荷時タツプ
切換器付直列リアクトルを用いる従来方式に比べ
て設備コストを大幅に低減できる利点が得られ
る。

なお、本発明の装置においては、従来装置に比
べて２台の開閉器を必要とするが、開閉器５の開
閉操作は開閉器６が閉じた状態で常に行われるの
で、遮断容量、投入容量ともにほとんど必要な
く、所定の通電容量（例えば1000Aオーダ）を有
する開閉器で済むので安価であり、また開閉器６
は開閉器５が閉じた状態で遮断操作が行われるの
で、遮断器１７に比べて遮断容量が小さくて済
み、その容量を投入容量を基準に決めることがで
き、投入容量が大きく安価な負荷開閉器を用いる
ことができる。したがつて２台の開閉器を用いる
設備コストの上昇分は無電圧タツプ切換器の使用
が可能となることにより容易に吸収可能であり、
全体として経済性を有する負荷時タツプ切換直列
リアクトル装置を得ることができる。

なお、両開閉器に真空負荷開閉器を用いること
により、導電性粉塵濃度が極めて高い製鋼用アー
ク炉に適した信頼性の高い装置が得られ、炉用変
圧器が一次巻線側に電圧調整回路を有する直接切
換式である場合には、一次側の電圧調整回路に本
発明の負荷時タツプ切換直列リアクトル装置を設
けることにより、前述と同様なリアクタンス制御
を行うことができる。

また、開閉器は無電圧タツプ切換器を有する直
列リアクトルと一体に形成する必要はなく、汎用
の真空開閉器等を別置するよう構成することによ
り、既設の直列リアクトルを負荷状態でタツプ切
換え可能に改造できる利点が得られる。

〔発明の効果〕

本発明は前述のように、複数のタツプ端子を有
する直列リアクトル巻線および無電圧タツプ切換
器を備えた直列リアクトルの無電圧タツプ切換器
側に直列接続された開閉器と、この開閉器を含む
直列回路に並列接続された開閉器とを備えるよう
構成した。その結果、タツプ切換時に開閉器を閉
じて直列リアクトルに流れる電流を側路した状態
で、直列リアクトルを開いて直列リアクトルに流
れる電流を零にできるので、負荷回路に電流を流
した状態で直列リアクトルのタツプ切換を無電圧
タツプ切換器により行うことが可能となり、従来
技術で必要とした高価な負荷時タツプ切換器を構
造が簡素な無電圧タツプ切換器、および２台の汎
用開閉器に置きかえることができることにより、
負荷時タツプ切換直列リアクトル装置を従来技術
に比べて経済的に有利に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例装置を示す単線結線
図、第２図は実施例装置の適用例を示す単線結線
図である。 １……直列リアクトル、２……直列リアクトル
巻線、３……タツプ端子、４……無電圧タツプ切
換器、５，６……開閉器、８……ライン端子、１
１……炉用変圧器、２１……直列変圧器、２０…
…電圧調整回路、３０……アーク炉、４０……負
荷回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数のタツプ端子を有するリアクトル巻線、
   ならびに無電圧タツプ切換器を有する直列リアク
   トルと、前記無電圧タツプ切換器に直列接続され
   て前記リアクトル巻線を含む直列回路を形成する
   開閉器と、前記直列回路に並列接続された開閉器
   とを備えたことを特徴とする負荷時タツプ切換直
   列リアクトル装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   開閉器がそれぞれ真空負荷開閉器であることを特
   徴とする負荷時タツプ切換直列リアクトル装置。