JPH0823632A - 静止型電圧調整装置の保護方法および保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電力系統の事故に起因する過電圧、過電流が生
じても電圧調整回路が故障しない静止型電圧調整装置を
提供する。 【構成】電力系統と負荷との間に二次巻線９０Ｕ’、９
０Ｖ’、９０Ｗ’を直列介挿した直列変圧器９０と、こ
の電力系統の各相間に介挿した調整用変圧器３０と、こ
の調整用変圧器３０の出力を直列変圧器９０の一次巻線
９０Ｕ、９０Ｖ、９０Ｗに補償電圧として加える電圧調
整回路５０とを有し、電力系統の事故に起因する電力系
統の過電流もしくは過電圧の発生に基づき、直列変圧器
９０の二次巻線９０Ｕ’、９０Ｖ’、９０Ｗ’から電圧
調整回路５０に誘起される過電流もしくは過電圧を消滅
させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電力系統の系統電圧の変
動、例えば、電力系統の負荷電流による電圧降下や瞬時
電圧低下を補償する静止型電圧調整装置の保護方法およ
び保護装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電力系統において、電源側から負
荷点までは常にインピーダンスが存在するので、負荷電
流が大きくなればそれに応動して線路電圧降下が生じ、
負荷点の電圧は降下する。このように負荷点の電圧が降
下する電力系統にあっては、負荷に供給する電圧を一定
の電圧範囲に抑えるために、一般に電圧調整装置が設置
されている。この種電圧調整装置においは、高圧線のピ
ーク・オフピーク時の電流比が大きく影響し、また地域
や季節によっても変化するので、こられの要素を総合的
に判断し、電圧調整を検討する必要がある。一般的に使
用されている線路用電圧調整装置（ＳＶＲ：Ｓｔｅｐ
Ｖｏｌｔａｇｅ Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）は、図４に示さ
れるものが知られており、原理的には、母線電圧調整器
と同様な多段式電圧調整器であり、単巻変圧器で抵抗式
のものが普及している。

【０００３】また、この種電圧調整装置としては、図５
に示されるものも知られている。図５において、図示し
ない電源より供給される三相電力は三相入力端子１Ｕ、
１Ｖ、１Ｗに入力される。この三相入力端子１Ｕ、１
Ｖ、１Ｗには調整用変圧器３Ｕ、３Ｖ、３Ｗが接続され
ている。この調整用変圧器３Ｕ、３Ｖ、３Ｗのそれぞれ
の一次巻線ａは星形に接続されており、その二次巻線ｂ
から相電圧を取り出している。この調整用変圧器３Ｕ、
３Ｖ、３Ｗの二次巻線ｂには、図６に示されるように、
一対のサイリスタ５、６、７、８をブリッジ接続して構
成される切換回路４Ｕ、４Ｖ、４Ｗが接続されている。
この切換回路４Ｕ、４Ｖ、４Ｗの出力は、直列変圧器９
Ｕ、９Ｖ、９Ｗの一次巻線ｈに接続される。この直列変
圧器９Ｕ、９Ｖ、９Ｗの二次巻線ｇは、三相入力端子１
Ｕ、１Ｖ、１Ｗと三相出力端子２Ｕ、２Ｖ、２Ｗとの間
に直列に接続されている。

【０００４】上述のように構成された電圧調整装置の動
作を、図６に示すＵ相のみについて説明する。図６にお
いて、サイリスタスイッチ７および８をオンにし、サイ
リスタスイッチ５および６をオフにすると、直列変圧器
９Ｕの一次側はサイリスタスイッチ７および８により短
絡され、直列変圧器９Ｕの二次巻線ｇには電圧の変化が
生じない。次に、サイリスタスイッチ７および６をオン
にし、サイリスタスイッチ５および８をオフにすると、
調整変圧器３Ｕの二次側電圧Ｖ₃が出力電圧Ｖ_２を持ち
上げる方向に直列変圧器９Ｕに印加される。逆に、サイ
リスタスイッチ５および８をオンにし、サイリスタスイ
ッチ７および６をオフにすると、調整変圧器３Ｕの二次
側電圧Ｖ_３が出力電圧Ｖ₂を下げる方向に直列変圧器９
Ｕに印加される。

【０００５】このように、図６の構成によれば、切換回
路４Ｕのサイリスタスイッチ５〜８のオン・オフの組み
合わせにより、調整変圧器３Ｕは、入力電圧Ｖ₁が低下
したときは出力電圧Ｖ₂を上げるように作用し、入力電
圧Ｖ₁が上昇したときは出力電圧Ｖ₂を下げるように作用
することとなるので、出力電圧Ｖ₂を適正な値に制御す
ることができる。なお、図６のＵ相の回路の動作は他の
相の回路の場合も同じであり、各相の直列変圧器は相電
圧ベクトル方向に電圧を持ち上げたり、下げたりして三
相電圧の調整を行うこととなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、当該電圧調
整装置においては、電力系統に短絡、地絡等の事故が発
生した場合、電力系統に大電流が流れ、この大電流によ
り直列変圧器の一次側にも過電流が流れるとともに過電
圧が発生することとなり、それに起因して電圧調整装置
が故障する事態が発生する。そして、電圧調整装置が故
障すると、電力系統の電圧補償ができなくなる事態とな
る。従って、本発明の目的は、このような電力系統に短
絡、地絡等の事故が発生しても電圧調整装置が故障する
ことを防止することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の構成上の第１の
特徴は、電力系統と負荷との間に二次巻線を直列介挿し
た直列変圧器と、この電力系統の各相間に介挿した調整
用変圧器と、この調整用変圧器の出力を直列変圧器の一
次巻線に補償電圧として加える電圧調整回路とを有し、
電力系統の事故に起因する電力系統の過電流の発生に基
づき、直列変圧器の二次巻線から電圧調整回路に誘起さ
れる過電流もしくは過電圧を消滅させることにある。

【０００８】また、本発明の構成上の第２の特徴は、電
力系統の事故に起因する電力系統の過電流の発生に基づ
く直列変圧器の二次巻線から誘起される同一次巻線の過
電流もしくは過電圧を検出し、この過電流もしくは過電
圧を検出すると直列変圧器の一次巻線を短絡させること
にある。さらに、本発明の構成上の第３の特徴は、直列
変圧器の二次巻線から同一次巻線に誘起された過電流も
しくは過電圧を検出すると、直列変圧器の一次巻線を短
絡させ、電圧調整回路が安定状態になったとき、一次巻
線を開放させて一次巻線の短絡状態を解除することにあ
る。

【０００９】また、本発明は上述の保護方法を実現する
ための保護装置に関するものであり、その構成上の第４
の特徴は、電力系統と負荷との間に二次巻線を直列介挿
した直列変圧器と、この電力系統の各相間に介挿した調
整用変圧器と、この調整用変圧器の出力を直列変圧器の
一次巻線に補償電圧として加える電圧調整回路とを有す
る静止型電圧調整装置の保護装置であって、直列変圧器
の一次巻線に誘起される過電流を検出する過電流検出器
もしくは直列変圧器の一次巻線に誘起される過電圧を検
出する過電圧検出器の少なくとも一方と、直列変圧器の
一次巻線の各相に並列に配置したサイリスタ短絡器と、
過電流検出器もしくは過電圧検出器よりの検出出力が予
め定められた所定の値以上となったとき点弧信号を発生
し、この点弧信号をサイリスタ短絡器に供給するサイリ
スタ短絡器制御回路とを有することにある。

【００１０】さらに、本発明の構成上の第５の特徴は、
前記サイリスタ短絡器制御回路は電圧調整回路の動作開
始信号に基づいて点弧信号を消滅させることにある。ま
た、本発明の構成上の第６の特徴は、直列変圧器の一次
巻線とサイリスタ短絡器との間に直列に接続して配置
し、直列変圧器の一次巻線およびサイリスタ短絡器の各
サイリスタに流れる電流を制限する限流手段を付加した
ことにある。

【００１１】

【発明の作用・効果】かかる構成の静止型電圧調整装置
においては、電力系統の事故に起因する電力系統の過電
流の発生に基づき、直列変圧器の二次巻線から電圧調整
回路に誘起される過電流もしくは過電圧を消滅させるの
で、過電流もしくは過電圧による電圧調整回路の故障を
防止することができる。また、直列変圧器の二次巻線か
ら誘起される電圧調整回路の過電流もしくは過電圧を消
滅させるに際して、単に一次巻線を短絡させるのみであ
るので、確実に電圧調整回路に生じる過電流もしくは過
電圧を消滅させることができ、電圧調整回路の故障を確
実に防止することができるようになる。

【００１２】さらに、直列変圧器の一次巻線を短絡さ
せ、直列変圧器の二次巻線から電圧調整回路に誘起され
る過電流もしくは過電圧を消滅させた後、電圧調整回路
を起動させ、電圧調整回路が安定状態になると直列変圧
器の一次巻線を開放させるので、電圧調整回路の起動時
の直列変圧器の一次側開放に起因する系統電圧の瞬時電
圧低下を防止することができる。

【００１３】また、直列変圧器の二次巻線から電圧調整
回路に誘起される過電流もしくは過電圧を消滅させるに
際して、一次巻線を短絡させるサイリスタ短絡器と、こ
のサイリスタ短絡器に点弧信号を送出するサイリスタ短
絡器制御回路とを付加するだけの簡単な構成であるの
で、この種静止型電圧調整装置を簡単にかつ安価に製造
することができ、確実に電圧調整回路の過電流もしくは
過電圧を消滅させるとともに、電圧調整回路の故障を確
実に防止することができるようになる。さらに、サイリ
スタ短絡器に点弧信号を送出するサイリスタ短絡器制御
回路は、電圧調整回路の動作開始信号に基づいて点弧信
号を消滅させるので、電圧調整回路が安定状態になると
直列変圧器の一次巻線が開放されることとなり、電圧調
整回路の起動時の直列変圧器の一次側開放に起因する系
統電圧の瞬時電圧低下を防止することができる。

【００１４】さらに、直列変圧器の一次巻線の各相に各
々並列にサイリスタ短絡器を接続して配置し、このサイ
リスタ短絡器と直列変圧器の一次巻線との間に直列に限
流手段を接続して配置しているので、電力系統の事故に
起因して電力系統の過電流が発生し、直列変圧器の一次
巻線に過電流もしくは過電圧が誘起されても、この過電
流を検出するとサイリスタ短絡器が点弧されて直列変圧
器の一次巻線が限流手段を介して短絡状態となり、直列
変圧器の一次巻線に接続された、例えば電圧調整回路等
の故障を確実に防止することができる。また、直列変圧
器の一次巻線に短絡電流が流れても、限流手段の作用に
より、短絡電流が制限され、直列変圧器の短絡電流容量
を小さくすることができる。そして、直列変圧器の短絡
電流容量を小さくすれば、直列変圧器を安価に製造でき
るという格別の効果を奏する。また、サイリスタ短絡器
と直列変圧器の一次巻線との間に直列に限流手段を接続
して配置して短絡電流を制限するので、系統の短絡電流
も制限することができ、電力系統の保護にも役に立つと
いう格別の効果を奏する。

【００１５】

【実施例】

実施例１ 以下、本発明の第１実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る静止型電圧調整装置の全体構成を示
す図である。図１において、三相電力は三相入力端子１
０Ｕ、１０Ｖ、１０Ｗより供給されている。この三相入
力端子１０Ｕ、１０Ｖ、１０Ｗには調整用変圧器３０の
一次巻線３０ａが接続されており、その二次巻線３０ｂ
から相間電圧を取り出している。この調整用変圧器３０
の一次巻線３０ａおよび二次巻線３０ｂはそれぞれΔ形
に接続されている。また、三相入力端子１０Ｕ、１０
Ｖ、１０Ｗには電流検出器４０および電圧検出器３０’
が接続されている。これらの調整用変圧器３０の二次巻
線３０ｂの出力、電流検出器４０の出力（図１の）、
電圧検出器３０’の二次巻線３０ｂ’の出力（図１の
）は、後述する電圧調整回路５０に接続されている。
なお、本第１実施例においては、調整用変圧器３０の一
次巻線３０ａおよび二次巻線３０ｂはそれぞれΔ形に接
続されているが、これらの一次巻線３０ａおよび二次巻
線３０ｂの接続はそれぞれ、Δ−Ｙ、Ｙ−Δ、Ｙ−Ｙ接
続であってもよい。

【００１６】電圧調整回路５０の出力は直列変圧器９０
の一次巻線９０Ｕ、９０Ｖ、９０Ｗに接続される。直列
変圧器９０の二次巻線９０Ｕ’、９０Ｖ’、９０Ｗ’
は、三相入力端子１０Ｕ、１０Ｖ、１０Ｗと三相出力端
子２０Ｕ、２０Ｖ、２０Ｗとの間に直列に接続されてい
る。この直列変圧器９０の一次巻線９０Ｕ、９０Ｖ、９
０Ｗは、サイリスタ短絡器６０に接続されており、過電
流検出器７０および過電圧検出器１００は一次巻線９０
Ｕ、９０Ｖ、９０Ｗと電圧調整回路５０との間に接続さ
れている。また、電圧調整回路５０の制御出力はサイリ
スタ短絡器制御回路８０に接続されている。

【００１７】さらに、過電流検出器７０の出力（図１の
）および過電圧検出器１００の出力（図１の）はサ
イリスタ短絡制御回路８０に接続されている。なお、過
電流検出器７０および過電圧検出器１００を一次巻線９
０Ｕ、９０Ｖ、９０Ｗと電圧調整回路５０との間のどこ
に接続するかによりサイリスタ短絡器６０の制御の仕方
が変わるが、本第１実施例においては、図１の位置に接
続するものとする。また、図１におけるサイリスタ短絡
器６０は各サイリスタを逆並列接続してこれらをΔ形に
接続しているが、各サイリスタを逆並列接続してこれら
をＹ形に接続してもよいことは勿論である。また、Δ形
に接続する場合は逆並列接続で用いることに代えてサイ
リスタを単独で用いてもよい。

【００１８】図２は、図１の回路図の単相のみを示すブ
ロック回路図であり、図１の電圧調整回路５０は図２の
一点鎖線で囲まれた部分に示されている。図２におい
て、電圧調整回路５０は、主回路部５２と、電流検出器
４０よりの出力電流を検出する電流検出回路５４と、調
整用変圧器３０の出力電圧を検出する第１電圧検出回路
５６と、電圧検出器３０’の出力電圧を検出する第２電
圧検出回路５７と、これらの電流検出回路５４および両
電圧検出回路５６、５７の出力に基づいて主回路部５２
およびサイリスタ短絡器制御回路８０に動作指令を与え
る動作制御回路５８とから構成されている。なお、この
動作制御回路５８は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ
等からなる周知のマイクロコンピュータにより構成され
ている。

【００１９】この電圧調整回路５０の主回路部５２の出
力は直列変圧器９０の一次巻線に接続され、また、動作
制御回路５８の出力はサイリスタ短絡器制御回路８０に
入力される。ここで、主回路部５２は、電力系統の入力
電圧Ｖ₁が低下したときは電力系統の出力電圧Ｖ₂を上げ
るように直列変圧器９０に作用させ、電力系統の入力電
圧Ｖ₁が上昇したときは電力系統の出力電圧Ｖ₂を下げる
ように直列変圧器９０に作用させるものであり、例え
ば、コンバータ５２ａとインバータ５２ｂとコンデンサ
５２ｃ等により構成されている。

【００２０】ついで、本第１実施例の静止型電圧調整装
置の動作を図１および図２に基づいて説明する。まず、
静止型電圧調整装置の起動時の動作について説明する。
電力系統にこの種静止型電圧調整装置を取り付け、はじ
めてこの種静止型電圧調整装置を起動させる場合、ある
いは事故後に電力系統に電圧が復帰した場合は、サイリ
スタ短絡器６０は開放状態にあるので、図示しない遮断
器が投入されると、直列変圧器９０の二次巻線に過電圧
が発生し、この過電圧の発生に伴って直列変圧器９０の
一次巻線に過電圧が誘起され、過電圧検出器１００は過
電圧を検出する。この過電圧検出器１００が過電圧を検
出すると、この検出信号はサイリスタ短絡器制御回路８
０に出力され、サイリスタ短絡器制御回路８０はサイリ
スタ短絡器６０のサイリスタに点弧信号を送出する。こ
の点弧信号により、サイリスタ短絡器６０のサイリスタ
は点弧され、直列変圧器９０の一次巻線は短絡状態とな
る。

【００２１】この状態で、電圧調整回路５０の主回路部
５２のコンバータ５２ａおよびインバータ５２ｂが起動
すると、電圧調整回路５０の動作制御回路５８は主回路
部５２の運転状態が安定したか否かを判定し、主回路部
５２の運転状態が安定した場合は主回路部５２は安定状
態にあると判定して、動作制御回路５８はサイリスタ短
絡器制御回路８０に信号を送出する。この動作制御回路
５８から送出された信号に基づいて、サイリスタ短絡器
制御回路８０はサイリスタ短絡器６０のサイリスタへの
点弧信号を消滅させ、サイリスタ短絡器６０は開放状態
となる。

【００２２】このように、静止型電圧調整装置の起動時
には、サイリスタ短絡器６０を短絡状態にし、主回路部
５２が安定状態になった後、サイリスタ短絡器６０を開
放状態とするので、この種静止型電圧調整装置の起動時
における直列変圧器９０の一次巻線開放状態に基づく電
力系統負荷側の瞬時電圧低下を防止することができる。

【００２３】ついで、静止型電圧調整装置が起動し、電
力系統が正常に動作している場合の動作について説明す
る。電力系統が正常に動作している場合、過電流検出器
７０および過電圧検出器１００は直列変圧器９０の一次
巻線に流れる過電流および過電圧を検出しないので、サ
イリスタ短絡器制御回路８０はサイリスタ短絡器６０に
点弧信号を出力しなく、サイリスタ短絡器６０は動作し
ない。この状態で電圧検出器３０’の出力電圧は電圧調
整回路５０の第２電圧検出回路５７にて検出され、その
検出信号によって、動作制御回路５８は主回路部５２に
信号を送出し、主回路部５２のコンバータ５２ａおよび
インバータ５２ｂは動作され、その出力が直列変圧器９
０の一次巻線に印加される。

【００２４】このようにして、この主回路部５２のコン
バータ５２ａおよびインバータ５２ｂの動作により、直
列変圧器９０は、電力系統の入力電圧Ｖ₁が低下したと
きは電力系統の出力電圧Ｖ₂を上げるように作用し、電
力系統の入力電圧Ｖ₁が上昇したときは電力系統の出力
電圧Ｖ₂を下げるように作用するので、電力系統の出力
電圧Ｖ₂の変動を適正な値に制御することができる。

【００２５】ついで、電力系統に短絡、地絡等の事故が
生じた場合の動作について説明する。電力系統に短絡、
地絡等の事故が生じた場合、直列変圧器９０の二次巻線
には過電流が流れる。この事故により二次巻線に過電流
が流れると、直列変圧器９０の一次巻線に過電流または
過電圧が誘起され、この誘起された過電流または過電圧
に基づいて、過電流検出器７０は過電流を検出し、過電
圧検出器１００は過電圧を検出する。この過電流検出器
７０もしくは過電圧検出器１００が過電流もしくは過電
圧を検出すると、この検出信号はサイリスタ短絡器制御
回路８０に出力され、サイリスタ短絡器制御回路８０は
サイリスタ短絡器６０のサイリスタに点弧信号を送出す
る。この点弧信号により、サイリスタ短絡器６０のサイ
リスタは点弧され、直列変圧器９０の一次巻線は短絡状
態となる。直列変圧器９０の一次巻線が短絡状態となる
と、電圧調整回路５０に印加される過電圧もしくは過電
流は消滅することとなる。

【００２６】事故発生後、図示しない遮断器を投入し、
再び電力系統に電源が供給された場合、直列変圧器９０
の二次巻線に過電圧が発生し、この過電圧の発生に伴っ
て直列変圧器９０の一次巻線に過電圧が誘起され、過電
圧検出器１００は過電圧を検出する。この過電圧検出器
１００が過電圧を検出すると、この検出信号はサイリス
タ短絡器制御回路８０に出力され、サイリスタ短絡器制
御回路８０はサイリスタ短絡器６０のサイリスタに点弧
信号を送出する。この点弧信号により、サイリスタ短絡
器６０のサイリスタは点弧され、直列変圧器９０の一次
巻線は短絡状態となる。

【００２７】ついで、電流検出器４０および電圧検出器
３０’が過電流もしくは異常低電圧を検出しなくなる
と、即ち、過電流もしくは異常低電圧状態が解消される
と、電圧調整回路５０の主回路部５２のコンバータ５２
ａおよびインバータ５２ｂが起動され、電圧調整回路５
０の動作制御回路５８は主回路部５２の運転状態が安定
したか否かを判定し、主回路部５２の運転状態が安定し
た場合は、動作制御回路５８はサイリスタ短絡器制御回
路８０に信号を送出する。この動作制御回路５８から送
出された信号に基づいて、サイリスタ短絡器制御回路８
０はサイリスタ短絡器６０のサイリスタへの点弧信号を
消滅させ、サイリスタ短絡器６０は開放状態となる。

【００２８】このように、電力系統に短絡、地絡等の事
故が生じた場合でも、サイリスタ短絡器６０のサイリス
タを点弧して、直列変圧器９０の一次巻線を短絡状態と
するので、電圧調整回路５０に過電圧が印加されたり過
電流が流れたりすることがなくなる。また、電力系統の
事故後の静止型電圧調整装置の再起動時には、瞬時にサ
イリスタ短絡器６０を短絡状態とし、主回路部５２が安
定状態になった後、サイリスタ短絡器６０を開放状態と
するので、この種静止型電圧調整装置の起動時における
直列変圧器９０の一次巻線開放状態に基づく電力系統負
荷側の瞬時電圧低下を防止することができる。

【００２９】ついで、電力系統において、ループ切り替
えが行われ、今までとは逆の方向から電流が供給される
ようになった場合の動作について説明する。電力系統で
ループ切り替えが行われ、今までとは逆の方向から電流
が供給されるようになると、電流検出器４０と電圧検出
器３０’からの検出信号が電圧調整回路５０の電流検出
回路５４と第２電圧検出回路５７に入力され、これらの
入力信号に基づいて電圧調整回路５０の動作制御回路５
８は系統に流れる電流の方向を判定し、この電流方向信
号に基づいて、サイリスタ短絡器制御回路８０に信号を
送出する。この動作制御回路５８からの信号に基づい
て、サイリスタ短絡器制御回路８０はサイリスタ短絡器
６０のサイリスタに点弧信号を送出する。この点弧信号
により、サイリスタ短絡器６０のサイリスタは点弧さ
れ、直列変圧器９０の一次巻線は短絡状態となる。

【００３０】また、電圧調整回路５０の動作制御回路５
８は、上述の電流方向信号に基づいて、サイリスタ短絡
器制御回路８０に信号を送出するとともに、これと同時
に、電圧調整回路５０の主回路部５２にも信号を送出
し、電力系統の入力と出力が今までとは逆になるように
主回路部５２を動作させる。例えば、事故前の負荷点が
図２の直列変圧器９０の右側にあり、電源の供給が図２
の左側から右側になされていた場合、電源の供給が図２
の右側から左側になされるようになり、即ち、負荷点側
から電源が供給されるようになると、調整用変圧器３０
から入力された第１電圧検出回路５６の検出電圧に基づ
き、主回路部５２のコンバータ５２ａおよびインバータ
５２ｂは出力電圧Ｖ₁を補償する動作を行う。換言する
と、主回路部５２のコンバータ５２ａおよびインバータ
５２ｂは、電力系統の入力電圧Ｖ_２が低下したときは電
力系統の出力電圧Ｖ_１を上げるように直列変圧器９０に
作用させ、電力系統の入力電圧Ｖ₂が上昇したときは電
力系統の出力電圧Ｖ₁を下げるように直列変圧器９０に
作用させる。

【００３１】以上に説明したように、本第１実施例にお
いては、電力系統の事故に起因する電力系統の過電流の
発生に基づき、直列変圧器９０の二次巻線から電圧調整
回路５０に誘起される過電流もしくは過電圧を消滅させ
るので、過電流もしくは過電圧による電圧調整回路５０
の故障を防止することができる。また、直列変圧器９０
の二次巻線から電圧調整回路５０に誘起される過電流も
しくは過電圧を消滅させるに際して、単に一次巻線を短
絡させるのみで、確実に電圧調整回路５０の過電流もし
くは過電圧を消滅させることができ、確実に電圧調整回
路の故障を防止することができるようになる。

【００３２】さらに、直列変圧器９０の一次巻線を短絡
させ、直列変圧器９０の二次巻線から電圧調整回路５０
に誘起される過電流もしくは過電圧を消滅させた後、電
圧調整回路５０を起動させ、電圧調整回路５０が安定状
態になると直列変圧器９０の一次巻線を開放させるの
で、電圧調整回路５０の起動時の直列変圧器９０の一次
側開放に起因する系統電圧の瞬時電圧低下を防止するこ
とができる。

【００３３】また、直列変圧器９０の二次巻線から電圧
調整回路５０に誘起される過電流もしくは過電圧を消滅
させるに際して、一次巻線を短絡させるサイリスタ短絡
器６０と、このサイリスタ短絡器６０に点弧信号を送出
するサイリスタ短絡器制御回路８０を付加するだけの簡
単な構成であるので、この種静止型電圧調整装置を簡単
にかつ安価に製造することができ、確実に電圧調整回路
５０に誘起される過電流もしくは過電圧を消滅させると
ともに、確実に電圧調整回路の故障を防止することがで
きるようになる。さらに、サイリスタ短絡器６０に点弧
信号を送出するサイリスタ短絡器制御回路８０は、電圧
調整回路５０の動作開始信号に基づいて点弧信号を消滅
させるので、電圧調整回路５０が安定状態になるとサイ
リスタ短絡器６０が開放されることとなり、電圧調整回
路５０の起動時の直列変圧器の一次側開放に起因する系
統電圧の瞬時電圧低下を防止することができる。

【００３４】実施例２ 以下、本発明の第２実施例を図面に基づいて説明する。
図３は本発明の第２実施例に係る静止型電圧調整装置の
全体構成を示す図である。図３において、三相電力は三
相入力端子１０Ｕ、１０Ｖ、１０Ｗより供給されてい
る。この三相入力端子１０Ｕ、１０Ｖ、１０Ｗには調整
用変圧器３０の一次巻線３０ａが接続されており、その
二次巻線３０ｂから相間電圧を取り出している。この調
整用変圧器３０の一次巻線３０ａおよび二次巻線３０ｂ
はそれぞれΔ形に接続されている。また、三相入力端子
１０Ｕ、１０Ｖ、１０Ｗには電流検出器４０および電圧
検出器３０’が接続されている。これらの調整用変圧器
３０の二次巻線３０ｂの出力、電流検出器４０の出力
（図３の）、電圧検出器３０’の二次巻線３０ｂ’の
出力（図３の）は、後述する電圧調整回路５０に接続
されている。なお、本第２実施例においては、上述の第
１実施例と同様に、調整用変圧器３０の一次巻線３０ａ
および二次巻線３０ｂはそれぞれΔ形に接続されている
が、これらの一次巻線３０ａおよび二次巻線３０ｂの接
続はそれぞれ、Δ−Ｙ、Ｙ−Δ、Ｙ−Ｙ接続であっても
よい。

【００３５】電圧調整回路５０の出力は直列変圧器９０
の一次巻線９０Ｕ、９０Ｖ、９０Ｗに接続される。直列
変圧器９０の二次巻線９０Ｕ’、９０Ｖ’、９０Ｗ’
は、三相入力端子１０Ｕ、１０Ｖ、１０Ｗと三相出力端
子２０Ｕ、２０Ｖ、２０Ｗとの間に直列に接続されてい
る。この直列変圧器９０の一次巻線９０Ｕ、９０Ｖ、９
０Ｗは、サイリスタ短絡器６０に接続されており、過電
流検出器７０および過電圧検出器１００は一次巻線９０
Ｕ、９０Ｖ、９０Ｗと電圧調整回路５０との間に接続さ
れている。また、電圧調整回路５０の制御出力はサイリ
スタ短絡器制御回路８０に接続されている。

【００３６】さらに、過電流検出器７０の出力（図３の
）および過電圧検出器１００の出力（図３の）はサ
イリスタ短絡制御回路８０に接続されている。なお、過
電流検出器７０および過電圧検出器１００を一次巻線９
０Ｕ、９０Ｖ、９０Ｗと電圧調整回路５０との間のどこ
に接続するかによりサイリスタ短絡器６０の制御の仕方
が変わるが、本第２実施例においては、上述の第１実施
例と同様に、図３の位置に接続するものとする。

【００３７】サイリスタ短絡器６０は一次巻線９０Ｕ、
９０Ｖ、９０Ｗの各々の各相に並列に逆並列接続された
１組のサイリスタ６１Ｕ、６１Ｖ、６１Ｗが接続されて
構成されている。この一次巻線９０Ｕ、９０Ｖ、９０Ｗ
の各々とサイリスタ短絡器６０の各々の逆並列接続され
た１組のサイリスタ６１Ｕ、６１Ｖ、６１Ｗとの間に
は、例えばリアクトル、非直線性抵抗等からなる限流手
段６２Ｕ、６２Ｖ、６２Ｗが直列に接続されて配置され
ている。なお、図３におけるサイリスタ短絡器６０は各
サイリスタを逆並列接続してこれらをΔ形に接続してい
るが、各サイリスタを逆並列接続してこれらをＹ形に接
続してもよいことは勿論である。また、Δ形に接続する
場合は逆並列接続で用いることに代えてサイリスタを単
独で用いてもよい。

【００３８】なお、本第２実施例の動作は、サイリスタ
短絡器６０の各サイリスタ６１Ｕ、６１Ｖ、６１Ｗが短
絡する際に、リアクトル、非直線性抵抗等からなる限流
手段６２Ｕ、６２Ｖ、６２Ｗを介して短絡する点を除い
て、基本的には上述の第１実施例の動作と同様な動作を
行うので、その動作説明については省略する。以上に説
明したように、本第２実施例においては、直列変圧器９
０の一次巻線９０Ｕ、９０Ｖ、９０Ｗの各相に各々並列
にサイリスタ短絡器６１Ｕ、６１Ｖ、６１Ｗを接続して
配置し、このサイリスタ短絡器６１Ｕ、６１Ｖ、６１Ｗ
と直列変圧器の一次巻線９０Ｕ、９０Ｖ、９０Ｗとの間
に直列に限流手段６２Ｕ、６２Ｖ、６２Ｗを接続して配
置しているので、電力系統の事故に起因して電力系統の
過電流が発生し、直列変圧器９０の一次巻線９０Ｕ、９
０Ｖ、９０Ｗに過電流もしくは過電圧が誘起されても、
この過電流を検出するとサイリスタ短絡器６１Ｕ、６１
Ｖ、６１Ｗが点弧されて直列変圧器の一次巻線９０Ｕ、
９０Ｖ、９０Ｗが限流手段６２Ｕ、６２Ｖ、６２Ｗを介
して短絡状態なり、直列変圧器の一次巻線９０Ｕ、９０
Ｖ、９０Ｗに接続された電圧調整回路５０の故障を確実
に防止することができる。

【００３９】また、直列変圧器の一次巻線９０Ｕ、９０
Ｖ、９０Ｗに短絡電流が流れても、限流手段６２Ｕ、６
２Ｖ、６２Ｗの作用により、短絡電流が制限され、直列
変圧器９０の短絡電流容量を小さくすることができる。
そして、直列変圧器９０の短絡電流容量を小さくすれ
ば、直列変圧器９０を安価に製造できるという格別の効
果を奏する。また、限流手段６２Ｕ、６２Ｖ、６２Ｗの
作用により、電力系統の短絡電流も制限され、電力系統
の保護にも役に立つという格別の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の静止型電圧調整装置の第１の実施例を
示す全体構成図である。

【図２】図１の電圧調整回路を示すブロック回路図であ
る。

【図３】本発明の静止型電圧調整装置の第２の実施例を
示す全体構成図である。

【図４】静止型電圧調整装置の従来例を示す図である。

【図５】静止型電圧調整装置の従来例の他の例を示す図
である。

【図６】図３の静止型電圧調整装置のＵ相のみを示す回
路図である。

【符号の説明】 ３０…調整用変圧器、３０’…電圧検出器、４０…電流
検出器、５０…電圧調整回路、６０…サイリスタ短絡
器、７０…過電流検出器、８０…サイリスタ短絡器制御
回路、９０…直列変圧器、１００…過電圧検出器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 正木 徳治 香川県高松市屋島西町2109番地８ 株式会 社四国総合研究所内 (72)発明者 川上 仁志 香川県高松市屋島西町2109番地８ 株式会 社四国総合研究所内 (72)発明者 松岡 直人 香川県高松市屋島西町2109番地８ 株式会 社四国総合研究所内 (72)発明者 石橋 千尋 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 市岡 立美 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 山本 良則 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内 (72)発明者 櫻井 隆行 愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号 日 本碍子株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電力系統と負荷との間に二次巻線を直列介
   挿した直列変圧器と、 前記電力系統の各相間に介挿した調整用変圧器と、 前記調整用変圧器の出力を前記直列変圧器の一次巻線に
   補償電圧として加える電圧調整回路と、を有する静止型
   電圧調整装置の保護方法であって、 前記電力系統の事故に起因する前記電力系統の過電流の
   発生に基づき、前記直列変圧器の二次巻線から前記電圧
   調整回路に誘起される過電流もしくは過電圧を消滅させ
   ることを特徴とする静止型電圧調整装置の保護方法。
2. 【請求項２】電力系統と負荷との間に二次巻線を直列介
   挿した直列変圧器と、 前記電力系統の各相間に介挿した調整用変圧器と、 前記調整用変圧器の出力を前記直列変圧器の一次巻線に
   補償電圧として加える電圧調整回路と、を有する静止型
   電圧調整装置の保護方法であって、 前記電力系統の事故に起因する前記電力系統の過電流の
   発生に基づく前記直列変圧器の二次巻線から誘起される
   前記一次巻線の過電流もしくは過電圧を検出し、 前記過電流もしくは過電圧を検出すると前記直列変圧器
   の一次巻線を短絡させることを特徴とする静止型電圧調
   整装置の保護方法。
3. 【請求項３】電力系統と負荷との間に二次巻線を直列介
   挿した直列変圧器と、 前記電力系統の各相間に介挿した調整用変圧器と、 前記調整用変圧器の出力を前記直列変圧器の一次巻線に
   補償電圧として加える電圧調整回路と、を有する静止型
   電圧調整装置の保護方法であって、 前記電力系統の事故に起因する前記電力系統の過電流の
   発生に基づく前記直列変圧器の二次巻線から誘起される
   前記一次巻線の過電流もしくは過電圧を検出し、 前記過電流もしくは過電圧を検出すると前記直列変圧器
   の一次巻線を短絡させるとともに前記電圧調整回路の動
   作を停止させ、 その後、前記電圧調整回路を起動させて、前記電圧調整
   回路が安定状態になったとき、前記一次巻線を開放させ
   ることを特徴とする静止型電圧調整装置の保護方法。
4. 【請求項４】電力系統と負荷との間に二次巻線を直列介
   挿した直列変圧器と、 前記電力系統の各相間に介挿した調整用変圧器と、 前記調整用変圧器の出力を前記直列変圧器の一次巻線に
   補償電圧として加える電圧調整回路と、を有する静止型
   電圧調整装置の保護装置であって、 前記直列変圧器の一次巻線に誘起される過電流を検出す
   る過電流検出器もしくは前記直列変圧器の一次巻線に誘
   起される過電圧を検出する過電圧検出器の少なくとも一
   方と、 前記直列変圧器の一次巻線の各相に並列に配置したサイ
   リスタ短絡器と、 前記過電流検出器もしくは前記過電圧検出器からの検出
   出力が予め定められた所定の値以上となったとき点弧信
   号を発生し、この点弧信号を前記サイリスタ短絡器に供
   給するサイリスタ短絡器制御回路と、を有することを特
   徴とする静止型電圧調整装置。
5. 【請求項５】電力系統と負荷との間に二次巻線を直列介
   挿した直列変圧器と、 前記電力系統の各相間に介挿した調整用変圧器と、 前記調整用変圧器の出力を前記直列変圧器の一次巻線に
   補償電圧として加える電圧調整回路と、を有する静止型
   電圧調整装置の保護装置であって、 前記直列変圧器の一次巻線に誘起される過電流を検出す
   る過電流検出器もしくは前記直列変圧器の一次巻線に誘
   起される過電圧を検出する過電圧検出器の少なくとも一
   方と、 前記直列変圧器の一次巻線の各相に並列に配置したサイ
   リスタ短絡器と、 前記過電流検出器もしくは前記過電圧検出器からの検出
   出力が予め定められた所定の値以上となったとき点弧信
   号を発生し、この点弧信号を前記サイリスタ短絡器に供
   給するサイリスタ短絡器制御回路と、を有し、 前記サイリスタ短絡器制御回路は前記電圧調整回路の動
   作開始信号に基づいて前記点弧信号を消滅させることを
   特徴とする静止型電圧調整装置。
6. 【請求項６】電力系統と負荷との間に二次巻線を直列介
   挿した直列変圧器と、 前記電力系統の各相間に介挿した調整用変圧器と、 前記調整用変圧器の出力を前記直列変圧器の一次巻線に
   補償電圧として加える電圧調整回路と、を有する静止型
   電圧調整装置の保護装置であって、 前記直列変圧器の一次巻線に誘起される過電流を検出す
   る過電流検出器もしくは前記直列変圧器の一次巻線に誘
   起される過電圧を検出する過電圧検出器の少なくとも一
   方と、 前記直列変圧器の一次巻線の各相に並列に配置したサイ
   リスタ短絡器と、 前記直列変圧器の一次巻線と前記サイリスタ短絡器との
   間に直列に接続して配置し、前記直列変圧器の一次巻線
   および前記サイリスタ短絡器の各サイリスタに流れる電
   流を制限する限流手段と、 前記過電流検出器もしくは前記過電圧検出器からの検出
   出力が予め定められた所定の値以上となったとき点弧信
   号を発生し、この点弧信号を前記サイリスタ短絡器に供
   給するサイリスタ短絡器制御回路と、を有することを特
   徴とする静止型電圧調整装置。