JPS5837684B2 - 負荷時タップ切換器付変圧器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は負荷時タップ切換器付変圧器に関し、最大標準
タップ点数より更に多いタップ点数を有する負荷時タッ
プ切換器付変圧器に係る。

無停電でタップを変えるためには、通電中のタップが回
路から離れる前につぎのタツプが同一回路に接続されね
ばならない。

したがって、二つの異なるタップが一時的に短絡され、
その間に横流が流れる。

この横流を制限するためにインピーダンスが挿入される
。

負荷時タップ切換器としては、少なくともタップ切り換
えに際し、前記横流と同時に負荷電流を投入・しゃ断す
る切換開閉器、及び前記二つのタップを選択するタップ
選択器が必要である。

その他所要のタップ点数を得るのに、これと同数のタッ
プコイルを備えることは複雑かつ高価となるので約半分
のタップコイルを設け、転位切換あるいは極性切換によ
って要求を満足させるための転位切換器あるいは極性切
換器を備えることがある。

第１図は転位切換器を用Ｌ・る転位切換方式を′採用し
た従来の負荷時タップ切換器付変圧器の１相分の結線図
である。

第１図において、変圧器は１８個のタップを有する密タ
ップ巻線１と、この密タップ巻線１の総巻回数と等しい
巻回数をもった転位巻線２と、Ｕを線路端とする主巻線
３とを備える。

負荷時タップ切換器は切換開閉器４と、奇数番タップお
よび偶数番タップをそれぞれ選択する可動接触子５ａｓ
５ｂを備えたタップ選択器５と、転位切換器６とよりな
る。

切換開閉器４は可動接触子５ａ，５ｂを介して選択した
タップにそれぞれ接続される二つの主接点Ｒ，Ｌと、こ
の主接点間に配され抵抗ｒが接続された補助接点ＡＲ，
ＡＬと、これらの接点を順次橋絡しつつ前記主接点の一
方から他方へ移動して主接点Ｒ，Ｌのいずれか一方を端
子Ｘに接続する可動接点Ｃとを備える。

図において負荷時タップ切換器はタツプａ１を選択した
状態にありＵ，Ｘ間を通電させている。

タツプａ２への切換えは切換開閉器４の可動接点Ｃがタ
ップ選択器５の可動接触子５ｂ側へ移動することによっ
て終了する。

さらにタツプａ３に切換える場合は、まず可動接触子５
ａが無電流でａ１からａ３に移され、次いで可動接点Ｃ
が可動接触子５ａ側へ移されることによって終了する。

同様にしてタップ選択が行われ、次に転位切換器６を切
換える場合について説明する。

転位切換器６を切換える直前の可動接触子の位置は、可
動接触子５ｂが後述するタップａｌ９を選択し、可動接
触子５ａがタツプａｌ７を選択しており、巻線はタツプ
ａｌ９で通電してｔ゛る状態である。

この状態から転位切換器６を切換えながら次のタップに
切換える場合の切換え順序は、まず可動接触子５ａがタ
ツプａｌ７から離され、次いで転位切換器６の可動接触
子ＴＣが転位巻線２の一端ａｌ９からａ２０へ切換えら
れる。

ａ２０は転位巻線２の他方の一端であって主巻線３との
接続端である。

転位巻線２の一端ａｌ９はタップ選択器５の可動接触子
が接続可能なように密タップ巻線１のタップ端に設けら
れて〜′る。

可動接触子５ｂが転位巻線２の一端ａｌ９を選択してい
るので他方の可動接触子５ａがタツプａｌ７から離され
ても問題ない。

そしてタツプａｌ７を離れた可動接触子はタツプａ１に
切換えられる。

次いで切換開閉器４の可動接点Ｃが主接点ＬからＲ側に
移され、転位切換器６を切換える場合の切換えが終了す
る。

この場合前記のように転位巻線２と密タップ巻線１が同
じ巻回数のため、前記タツプａｌ９における場合と今回
のタツプａ１における場合とは同じ電圧となる。

次いで前記と同様な切換えを行いタツプａｌ７で終る。

かくてタップ数の約２倍のタップ電圧を得ることができ
る。

第２図は公知の他の方式を示すもので、極性切換方式と
呼ばれる。

なお、以下図にお〜゛で第１図と同一の作用をする部分
には同一の符号を付してある。

可動接触子５ｂがタップａｌ９を選択して端子Ｘに接続
され密タップ巻線１が無電流になったとき、極性切換器
Ｉのタツプａｌ９に接続された可動接点ＴＣをタツプａ
ｌ８からタツプａ１に移して密タップ巻線１の極性を反
転するほかは第１図の転位切換方式と同様である。

タップ点数については各社とも標準があり、多少の差は
あるが最大３５位であり、第１図および第２図はタップ
点数が３５の場合を示す。

従来、標準最大タップ点数以上のタップ点数が要求され
た場合は、更に追加疎タップを設け、これに対し別の負
荷時タップ切換器を設けていた。

第３図および第４図はその一例で、第３図は転位切換方
式、第４図は極性切換方式の場合である。

第３図および第４図は第１図および第２図の主巻線３の
一部を疎タップ巻線８としてこれに疎タップを設け、別
に設けた切換開閉器９および選択器１０により負荷時タ
ップ切り換えをするものである。

各疎タツプに対して第１図および第２図で述べたタップ
数が得られるから、結局標準最大タップ数の疎タップ数
倍のタップ点数が得られる。

従来のこの方式の欠点は負荷時タップ切換器が更にｌ台
必要なため変圧器の価格がかなり高価になることであり
、その上疎タップ巻線用切換開閉器９の１タップ間電圧
が、密タップ巻線用切換開閉器４の１タップ間電圧より
かなり大きくなることである。

このため時として特殊切換開閉器が必要となり、設計の
自由度を著しく低めて〜・た。

本発明はこの点に鑑みなされたもので、負荷時タップ切
換器の価格の大部分を占める切換開閉器を増すことなく
、最大標準タップ点数以上の多数のタップ点数を得るこ
とを目的とする。

この目的はこの発明によれば負荷時タップ切換器付変圧
器を次のように構成することにより達成された。

すなわち巻線と、該巻線に設けられた複数のタップの隣
接した異なるタップを順次交互に選択する二つの可動接
触子を備えたタップ選択器と、前記可動接触子に接続さ
れ可動接触子が選択したニつのタップを交互に負荷時に
切り換える切換開閉器とを備えた変圧器におち・て、巻
線を主巻線と、各タップ間が等し〜・巻回数をもった複
数のタップを有する密タップ巻線と、この１タップ間巻
回数と同じ巻回数をもった追加密タップ巻線と、前記密
タップ巻線の総巻回数と追加密タップ巻線の２倍の巻回
数との和をタップ間巻回数とする複数のタップを有する
疎タップ巻線とより構成する。

そしていずれの巻線も巻き始め端から巻き終り端に向っ
て同一の極性である。

主巻線の巻終りは疎タップ巻線の巻始めに接続され、疎
タップ巻線は該疎タツプ巻線のタップを選択する二つの
選択器をもった疎タップ選択器を備え、密タップ巻線の
巻き始めは疎タップ巻線のタップを選択する前記二つの
選択器の一方の選択器を介し、また追加密タップ巻線の
巻終りは疎タップ巻線のタップを選択する前記二つの選
択器の他方の選択器を介して常に同一の疎タップか又は
隣接の疎タップに接続され、さらに密タップ巻線のタッ
プ及び追加密タップ巻線の巻始めは前記二つの可動接触
子を備えたタップ選択器により選択する。

そしてこの選択された二つのタップを切換開閉器により
負荷時に交互に切り換える。

第５図は本発明一実施例の１相分の結線図である。

この変圧器において、巻線は密タップ巻線１およびＵを
線路端とする主巻線３の他に主巻線３と直列になった、
任意の数のタップ（図では４ヶ）を有する疎タップ巻線
８並びに密タップ巻線１の１タップ間巻回数と同一の巻
回数を有する追加密タップ巻線１１とよりなる。

疎タップ巻線８の１タップ間の巻回数は密タップ巻線１
の全巻回数と追加密タップ巻線１１０巻回数の２倍との
和に等しくしてある。

そして各巻線１，３，８．１１とも巻き始め端から巻終
り端に向っては同一極性、すなわち図において上から下
に向って電圧がたとえば増加する。

切換器として可動接点Ｃの端子をＸとする切換開閉器４
及び密タップ巻線１用のタップ選択器５が設けられてい
るが、それらの作用は先に説明した従来装置におけるそ
れと同じである。

この他に本発明の変圧器では疎タップ巻線８用の２つの
選択器２０ａ，２０ｂよりなる疎タップ選択器２０が設
けられている。

選択器２０ａの接点Ａ１〜Ａ４は選択器２０ｂの接点Ａ
Ｉ’〜Ａ４’と夫々同一のタツプに接続されて〜゛る。

密タップ巻線１の巻始めＢ１３は一方の選択器２０ａを
介して疎タップ巻線８のタツプＡ１〜Ａ４のいずれかに
接続され、追加密タップ巻線１１０巻終りＢ１４は他方
の選択器２０ｂを介して疎タップ巻線８のタップＡＩ’
〜Ａ４′に接続される。

その場合選択器２０ａおよび２０ｂの選択するタップの
ずれは、先に述べた通り１タップ以下とされる。

既述のように密タップ巻線１のタップは密タップ選択器
５により選択され、切換開閉器４により負荷時タップ切
り換えが行なわれる。

本発明の切換過程を理解し易くするために各巻線の巻回
数例を具体的に次のように定める。

第５図において主巻線３０巻回数を２２８ターン、疎タ
ップ巻線８の１タップ間巻回数を２８ターンとし、追加
密タップ巻線１１および密タップ巻線の１タップ間巻回
数を２ターンとする。

全巻線Ｕ−Ｘ間の巻回数（以下ＴＵＸと略す）が最大３
３６ターン（２２８＋２８Ｘ３＋２Ｘ１２）から最ｌト
の２２６ターン（２２８−２）へ向って低減される場合
の過程は次の通りとなる。

（１）第５図に示すように追加密タップ巻線１１０巻き
終りＢ１４が疎タップ巻線８のタップＡＩ’に、密タッ
プ巻線１０巻始めＢ１３が疎タップ巻線８のタップＡ１
に接続される。

ここで、端子Ｘが密タップ巻線１０巻終りＢ１にある時
ＴＵＸは最大であって３３６ターンである。

（２）端子Ｘが密タップ巻線１のタツプＢ１から順次Ｂ
２ ， Ｂ３・・・と切り換えられるに伴いＴＵＸが減
少し、Ｂ１３に接続された時３１２ターンとなる。

（３）端子Ｘが追加密タップ巻線１１の巻始めＢ１５に
移される。

このときＴＵＸは３１０ターンとなる。

（（ｌ）から（３）までのタップ点数は計１４）。（４
）負荷電流が線路端Ｕ一疎タップＡＩ’一追加密タップ
巻線の巻終りＢ１４一同巻始めＢ１５−可動接触子５ｂ
一端子Ｘと流れている時はタップＡ１は無電流である。

この状態、すなわち無電流タップ切り換えで一方の選択
器２０ａはタツプＡ１よりＡ２に切り換えられる。

この時ＴＵＸは３１０ターンのままである。

（５）次に切り換え動作を開始すると可動接触子５ａは
Ｂ１３からＢ１に移り、切換開閉器４が追加密タップ巻
線１１０巻始めＢ１５に接続された主接点Ｌから密タッ
プ巻線の巻終りＢ１に接続された主接点Ｒに切り換わる
。

これによりＴＵＸは３０８ターンとなる。

このとき、すなわち追加密タップ巻線１１０巻始めＢ１
５と密タップ巻線１０巻終りＢ１を切換開閉器４によ゜
り橋絡したときの両タップ間のターン数は、主巻線３０
巻始めＵより巻終りに向うものを＋、反対のものをーと
すれば、追加密タップ巻線１１の＋２ターン、疎タップ
巻線８のタップＡＩ，Ａ２間の−２８ターン、密タップ
巻線１の＋２４ターンの和である−２ターンとなり、絶
対値は密タップ巻線１の１タップ間の巻回数と同一とな
る。

従って切換開閉器４にかかる負担は普通の密タップの場
合と同様である。

（６）密タップ巻線１のタップを順次切換え密タップ巻
線１０巻始めＢ１３になったときＴＵＸは２８４ターン
である。

（７）端子Ｘが密タップ巻線１のタツプＢ２からＢ１３
にある間は疎タップ巻線のタップＡＩ’は無電流である
からこの間にＡＩ’は無電流切り換えで次のタツプＡ２
’に切り換えられる。

（ＴＵＸは変りない）。

（８）追加密タップ巻線の巻始めＢ１５が接続端となる
ＴＵＸは２８２ターンとなる。

（（５）から（８）までのタップ点数は計１４となる）
。

（９）以下同様にしてＴＵＸが２ターンずつ低減され最
終的に追加密タップ巻線１１０巻終りＢ１４と疎タップ
巻線８の最初のタツプＡ４’が接続され、追加密タップ
巻線１１０巻始めＢ１５が端子Ｘと接続されて最小のタ
ーン数２２６ターンとなる。

（タップ点数は総計５６となる）。最小のターン数から
最犬のターン数へ向ってのターン数増加も又、同様に、
負荷時タップ切換、無電流タップ切換の繰り返しによっ
て行われる。

以上の説明で明らかなように、この発明になる構成によ
れば、最大標準タップ点数を大巾に超えたタップ点数を
もった負荷時タップ切換器付変圧器において従来のよう
に２個の切換開閉器を使用せず只一つの標準切換開閉器
をもって従来の最大標準タップ点数の整数倍のタップ点
数をもった負荷時タップ切換器付変圧器を経済的に得る
ことができ非常に有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ従来の負荷時タップ切換
器付変圧器の結線図、第３図および第４図はそれぞれ標
準タップ点数以上のタップ点数をもった従来の負荷時タ
ップ切換器付変圧器の結線図、第５図は本発明一実施例
の結線図である。 １・・・密タップ巻線、３・・・主巻線、４・・・切換
開閉器、５・・・タップ選択器、５ａ ， ５ｂ・・・
可動接触子、８・・・疎タップ巻線、１１・・・追加密
タップ巻線、２０・・・疎タップ選択器、２０ａ，２０
ｂ・・・選択器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 巻線と、この巻線に設けられた複数のタップの隣接
   した異なるタップを順次交互に選択する二つの可動接触
   子を備えたタップ選択器と、前記可動接触子に接続され
   可動接触子が選択したタップを交互に負荷時に切り換え
   る切換開閉器とを備えた負荷時タップ切換器付変圧器に
   おいて、巻線が主巻線３と、各タップ間が等しい巻回数
   をもった複数のタップを有する密タップ巻線１と、この
   １タッグ間巻回数と同じ巻回数をもった追加密タップ巻
   線１１と、密タップ巻線１の総巻回数と追加密タップ巻
   線１１の２倍の巻回数との和をタップ間巻回数とする複
   数のタップを有する疎タップ巻線８とよりなるとともに
   いずれも巻き始め端から巻き終り端に向って同一の極性
   を有し、主巻線の巻終りは疎タップ巻線の巻始めに接続
   され、疎タップ巻線は該疎タツプ巻線のタップを選択す
   る二つの選択器２０ａ，２０ｂをもった疎タップ選択器
   ２０を備え、密タップ巻線１０巻始めＢ１３は疎タップ
   巻線８のタップを選択する前記二つの選択器の一方の選
   択器２０ａを介し、また追加密タップ巻線１１０巻終り
   Ｂ１４は疎タップ巻線８のタップを選択する前記二つの
   選択器の他方の選択器２０ｂを介して常に同一の疎タッ
   プか又は隣接の疎タップに接続され、さらに密タップ巻
   線１のタップ及び追加密タップ巻線１１０巻始めＢ１５
   は前記二つの可動接触子５ａ，５ｂを備えたタップ選択
   器５により選択され、この選択された二つのタップが切
   換開閉器４により負荷時に交互に切り換えられることを
   特徴とする負荷時タップ切換器付変圧器。