JPH067372Y2 - 交流電圧調整器の保護装置 - Google Patents

交流電圧調整器の保護装置

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JPH067372Y2
JPH067372Y2 JP13794286U JP13794286U JPH067372Y2 JP H067372 Y2 JPH067372 Y2 JP H067372Y2 JP 13794286 U JP13794286 U JP 13794286U JP 13794286 U JP13794286 U JP 13794286U JP H067372 Y2 JPH067372 Y2 JP H067372Y2
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昭 谷
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日本電算設備株式会社
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Description

【考案の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本考案は半導体自動タップ切替方式の交流電圧調整器の
保護装置に関する。
(ロ)従来の技術 第4図は、半導体スイッチングで主変圧器のタップを切
替える半導体自動タップ切替式の交流電圧調整器であ
り、Tは主変圧器、SCR7〜12はタップ切替用の
サイリスタ、SCR13,14はダイレクト接続用のサイリ
スタ、F4〜6はサイリスタ保護用のヒューズ、S
ダイレクト接続用のスイッチである。そして、この電圧
調整器では、主変圧器Tの二次側電圧を検出するとと
もに主変圧器Tの一次側タップに接続されたサイリス
タSCR7〜12の適当なものを点弧して自動的にタッ
プ切替をすることにより二次側電圧を調整するものであ
る。
このような交流電圧調整器では、ヒューズF4〜6が切
れたとき、あるいはサイリスタSCR7〜12が不良に
なったときにこれを検出する必要があり、従来、図示の
ように、ヒューズ4〜6及びサイリスタSCR7〜12
の数に対応してセンサーが設けられ、故障検出装置Dが
設けられていた。a〜lは故障検出用端子である。
(ハ)考案が解決しようとする問題点 しかし、従来の交流電圧調整器における故障の検出で
は、一時的にも出力をダウンさせることになり、特に、
負荷がコンピュータ等の場合には、瞬断でも大きな影響
を与えることになる。
また、故障時に、サイリスタを使用してダイレクト接続
することができるが、その場合でも一定の時間停電を余
儀なくされる。
そして、上記従来の故障検出装置ではヒューズやサイリ
スタの各毎にセンサーが必要となり、中間タップが多数
になるときはそれに応じてセンサーの数も多くなって装
置の構成が複雑になる欠点がある。
本考案はこのような従来の欠点を解決するものであり、
半導体スイッチで主変圧器のタップを切替える半導体自
動タップ切替方式の交流電圧調整器に於て、主変圧器の
入力側のタップに接続されるサイリスタの不良及びこれ
と直列に接続れる保護用ヒューズの溶断等の発見を簡単
な構成の装置で可能にし、また機器の故障時に於ても負
荷に対して停電や瞬断がなく、最低出力電圧を保障し得
る保護装置を提供することを目的とする。
(ニ)問題点を解決するための手段 上記の問題点は本考案によれば、半導体自動タップ切替
方式の交流電圧調整器において、入力側の一方のタップ
切替するラインと主変圧器の複数の入力タップとの間に
接続され、かつ、抵抗器とリアクトルとの並列接続によ
り構成される保護回路と、その開閉により前記保護回路
を短絡しダイレクト接続に切り換え、かつ、比較器によ
って制御されるスイッチと、前記保護回路及び前記主変
圧器への入力電源ラインにそれぞれ結合される二つの変
流器と、前記二つの変流器の電流の位相を比較し、その
出力により前記スイッチの開閉を制御する電流位相比較
器とを備え、前記電流位相比較器は、その比較した二つ
の電流の位相が同一であるとき前記スイッチを制御して
ダイレクト接続とすることにより解決される。
(ホ)作用 常時は、点弧したサイリスタが接続された主変圧器T
のタップ位置によっては、保護回路Bには電流が流れな
いか、あるいは主変圧供給Tの一次側電流Iとは別
で、これとは位相差の大きい循環電流が流れる。また、
ヒューズF1〜2やサイリスタSCR1〜6が故障する
と、主変圧器Tに供給される電流Iは保護回路Bを
通してのみ流れる。
そして、入力電源ラインと保護回路Bとに各々結合した
変流器CT1,CT2で検出した各々の電流は、常時には前述
のように、2つの別な電流を検出するため、その位相差
が大きいが、また故障時には同一電流を検出するため、
その位相差はなくなる。
したがって、電流位相比較器Cで、変流器CT1,CT2の出
力電流を取込んで位相比較し、位相が同じとき、すなわ
ち、故障時にダイレクト接続用スイッチSをON制御
するようにすれば、主変圧器Tの一次側は、自動タッ
プ切替制御からただちに切替わってスイッチSによる
バイパス路で電源に直結されることになり、ヒューズF
1〜3やサイリスタSCR1〜6の故障があっても、そ
の際、主変圧器Tの出力が一時的にも無くなることが
ない。
(ヘ)実施例 以下、本考案の実施例を図面について説明する。
第1図は半導体自動タップ切替方式の交流電圧調整器及
びその保護装置の回路図を示すものである。
第1図に於て、Tは主変圧器、SCR1〜6は主変圧
器Tの一次側にあるタップと電源との間に接続された
タップ切替用のサイリスタである。また、Aはタップ切
替ゲート信号発生回路であり、主変圧器Tの二次側電
圧を監視し、これにより、適宜にタップを切替えるべく
サイリスタSCR1〜6の適当なものにゲート信号を与
えている。
このような、交流電圧調整器にあって、本考案では保護
回路B及び電流位相比較器C等からなる保護装置を設け
るものである。
すなわち、保護回路Bは、抵抗器RとリアクトルL
からの並列回路からなり、これを入力電源ラインと主変
圧器Tの入力タップの間に挿入するものである。ま
た、電流位相比較器Cは、入力電源ラインに結合した変
流器CTと上記保護回路Bに結合した変流器CT
で、各々これらの回路を流れる電流を取込んで、その
位相を比較するものであり、この位相比較の結果、位相
差がなければ、制御手段によってダイレクト接続用スイ
ッチSをON制御するとともに警報器(アラームラン
プRL)を駆動(点灯)するものである。
なお、Sはヒューズやサイリスタを介さずに電源を主
変圧器Tの一次側巻線へ直接接続するダイレクト接続
用のスイッチであり、RLはアラームランプである。
次にこの回路の動作について説明する。
まず、入力電源(電圧V)と投入すると、その時はサ
イリスタSCR1〜6には点弧信号が与えられていない
ので、OFF状態にあり、入力電源は、保護回路Bの抵
抗器R及びリアクトルLを通じて主変圧器Tに印
加される。この時、主変圧器Tにはインラッシュ電流
が流れるが、抵抗器RとラクトルLの並列回路が主
変圧器Tの一次側巻線と並列にはいっているので電流
値は低くおさえられる。
電源投入後、若干の時間(例えば1秒位)でサイリスタ
SCR1〜6のいずれかの組にゲート信号を入れ、サイ
リスタを点弧すると、主変圧器Tの出力に電圧V
出る。タップ切替は出力電圧Vの値に従ってタップ切
替ゲート信号発生回路にてサイリスタを選択して点弧す
る。例えば、サイリスタSCR3,4が点弧していると、
保護回路Bには電流は流れず、この状態では、電流I
はヒューズF及びサイリスタSCR3,4を通じて流れ
る。そして、サイリスタSCR1,2が点弧すると、保護
回路Bには主変圧器Tの一次側巻線のタップイ−ロ間
の電圧Vによって循環電流Iが流れる。このとき、
電流IはヒューズF及びサイリスタSCR1,2を通
じて主変圧器Tに流れ、前記イ−ロ間の電流はI
のベクトル合成になる。ここで、電流Iは主変圧
器Tの定格容量の40%の電流を常時流しているが、
力率が0に近い遅れ電流であり、一方、電流Iは力率
が1.0〜0.8位でベクトル合成した場合、 約8%増の電流を流すことになり、タップイ〜ロ〜ハ間
の電圧も低く、20%位で、主変圧器T全体から見れ
ば、容量はあまり大きくはならない。
次に、ヒューズ断やサイリスタの点弧不良等が発生した
場合は、ただちに電流Iは保護回路Bを通じて主変圧
器Tに流れる。このとき、保護回路Bの抵抗器R
びリアクトルLによって電圧ドロップが生じるが、リ
アクトルLのリアクタンスを小さくしておけば、ベク
トル的に電圧ドロップが発生し、リアクトルLの両端
で、例えば、入力電圧の40%の電圧ドロップVがあ
っっても、出力側のドロップとしては約10%位のドロ
ップで済む(第2図)。
しかして、電流Iが保護回路Bに流れると、変流器C
はこれを検出し、変流器CTも同じ電流Iを検
出する。したがって、変流器CT1,CT2によるこれらの検
出電流を電流位相比較器で位相比較すれば、位相は同じ
になり、これにより、制御手段でダイレクト接続用スイ
ッチSをON制御した主変圧器Tの一次側巻線を直
接電源に接続して自動調整からダイレクト出力に切替え
るとともに故障を生じたことを知らせるためにアラーム
ランプRLを点灯する。
通常、一次側主回路に結合した変流器CTに流れる電
流力率が0.8〜0.9位で、保護回路Bに結合した変
流器CTに流れる電流Iは力率0〜0.1の遅れ電
流であって、両者の位相差は大きく(第3図)、その検
出も簡単にできる。
そして、電流位相比較器Cでは変流器で検出した2つの
電流の位相差がない場合にのも一連の制御を行うように
働くものであり、通常時、このように検出した2つの電
流に位相差がある場合には、電流位相比較器Cの位相比
較結果による一連の制御は行われない。
本考案の保護装置では、故障が発生すると、ただちにダ
イレクトと接続用スイッチSを閉じてバイパス回路を
作り、これらの制御がすべて無瞬断でできる。
なお、保護回路Bに、リアクトルLと並列に抵抗器R
を設けるのは、無負荷時に於て、タップ切替をする場
合は、切替タイミングを電圧波形の最大値より少しでも
低い所にするためであり、また負荷運転状態で電源を切
られたときに、リアクトルLの両端の電圧が異常上昇
するのを防ぐためである。
(ト)考案の効果 以上述べたように、本考案の交流電圧調整器の保護装置
は、比較的簡単な回路構成にて主変圧器のタップに接続
れるサイリスタやその保護用ヒューズ等の故障を検出
し、ただちにバイパス路を形成して無瞬断で負荷に電力
の供給を継続することができる。
また、保護回路として並列接続したリアクトルと抵抗器
を入力側のタップ切替するラインと主変圧器の入力タッ
プの間に接続するため、電源投入時における主変圧器の
投入電流を低くおさえることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は交流電圧調整装置及び本考案の実施例に係る保
護装置の回路図、第2図は入力電圧、出力電圧及びリア
クトル電圧の関係図、第3図は正常時に2つの変流器で
検出される電流の関係図、第4図は交流電圧調整器及び
従来の故障検出装置の回路図である。 T〜主変圧器 SCR1〜6〜サイリスタ F1〜3〜ヒューズ B〜保護回路 C〜電流位相比較器 R〜抵抗器 L〜リアクトル S〜ダイレクト接続用スイッチ CT1,CT2〜変流器

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体自動タップ切替方式の交流電圧調整
    器において、 入力側の一方のタップ切替するラインと主変圧器の複数
    の入力タップとの間に接続され、かつ、抵抗器とリアク
    トルとの並列接続により構成される保護回路と、 その開閉により前記保護回路を短絡しダイレクト接続に
    切り換え、かつ、比較器によって制御されるスイッチ
    と、 前記保護回路及び前記主変圧器への入力電源ラインにそ
    れぞれ結合される二つの変流器と、 前記二つの変流器の電流の位相を比較し、その出力によ
    り前記スイッチの開閉を制御する比較器とを備え、 前記比較器は、その比較した二つの電流の位相が同一で
    あるとき前記スイッチを制御してダイレクト接続とする
    ことを特徴とする交流電圧調整器の保護装置。
JP13794286U 1986-09-10 1986-09-10 交流電圧調整器の保護装置 Expired - Lifetime JPH067372Y2 (ja)

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JPS6348213U JPS6348213U (ja) 1988-04-01
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WO2016063313A1 (ja) * 2014-10-22 2016-04-28 パナソニックIpマネジメント株式会社 安定化電源装置
KR102481654B1 (ko) * 2022-05-17 2022-12-27 산일전기 주식회사 탭 절환 변압기의 전자식 탭 절환기 제어장치

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