JPS61245221A - On-load tap changer - Google Patents

On-load tap changer

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JPS61245221A
JPS61245221A JP8675285A JP8675285A JPS61245221A JP S61245221 A JPS61245221 A JP S61245221A JP 8675285 A JP8675285 A JP 8675285A JP 8675285 A JP8675285 A JP 8675285A JP S61245221 A JPS61245221 A JP S61245221A
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voltage
tap
state switch
solid state
load
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JP8675285A
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Nobuo Eto
江藤 伸夫
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current
    • G05F1/12Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac
    • G05F1/14Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using tap transformers or tap changing inductors as final control devices
    • G05F1/16Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using tap transformers or tap changing inductors as final control devices combined with discharge tubes or semiconductor devices
    • G05F1/20Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is ac using tap transformers or tap changing inductors as final control devices combined with discharge tubes or semiconductor devices semiconductor devices only

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Abstract

PURPOSE:To improve the reliability of an on-load tap changer by flowing a current to the load via a nonlinear resistance in a tap exchange mode to detect the voltage applied to a thyristor and giving the ON/OFF commands to the tap exchanger. CONSTITUTION:An on-load tap changer using solid state switches like thyristors 6-9 supplies the power to a load 1 from an AC power supply 5 via AC power controller 3 and 4 and a transformer winding 2 having plural taps. Here a nonlinear resistance 27 is set in parallel to the controllers 3 and 4. Furthermore a voltage detecting circuit 22 is added together with a control circuit 23, a tap rise command detecting contact 24 and a tap all command detecting contact 25. Thus the voltage applied to thyristors 6-9 are detected in a tap change mode by flowing a current to the load 1 by the resistance 27. Thus a detecting circuit for load current can be omitted and the control protection and an alarm action are possible in an abnormal action mode.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明け、固体スイッチを用いた負荷時タップ切換装
置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an on-load tap changer using a solid state switch.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

第6図は、例えば特開昭51−83152 %公報に示
された従来のサイリスタ等の固体スイッチを用いた負荷
時タップ切換装置の構成図である。
FIG. 6 is a block diagram of a conventional on-load tap switching device using a solid state switch such as a thyristor, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-83152.

図において、filは負荷、(21複数個のタップを有
する変圧器巻線、+31+41は交流電力調整器、15
+ Iri交流電源、(6)〜(9)はサイリスタ、α
ωけ制御装置、0υけ電流調節器、働はホテンショメー
タ、(2)は変流器、Q4は電圧検出器、Q5#−j電
子回路、α6(171はコンパレータ、(至)α呻は光
電カップリング、(ホ)は否定要素、Φηは論理回路で
ある。第7図は第6図の特開昭51−83152号公報
による従来例を補足説明するため、今回新たに作成した
負荷の電圧(Vp)と電流(1p)の位相図で、誘導負
荷の場合を示し、変圧器端子AからBの方向の電圧を正
方向、変圧器から負荷への電流方向を正方向としている
In the figure, fil is the load, (21 transformer winding with multiple taps, +31 +41 is the AC power regulator, 15
+ Iri AC power supply, (6) to (9) are thyristors, α
ω control device, 0υ current regulator, function is a potentiometer, (2) is a current transformer, Q4 is a voltage detector, Q5#-j electronic circuit, α6 (171 is a comparator, (to) α is Photoelectric coupling, (E) is a negative element, and Φη is a logic circuit. Figure 7 shows a newly created load to supplement the conventional example shown in Figure 6, published in Japanese Patent Laid-Open No. 51-83152. This is a phase diagram of voltage (Vp) and current (1p), showing the case of an inductive load, with the voltage in the direction from transformer terminals A to B being the positive direction, and the current direction from the transformer to the load being the positive direction.

次に動作について説、明する。従来例では、サイリスタ
(6)〜(91の制御を下記のようにしてタップ切換を
実施していた。すなわち、電力調整器+31+41の逆
並列接続されたサイリスタ(6)〜t9+ 1d制御装
置(10)により制御される。電流調節器(2)に¥1
設定器、たとえばホテンショメータ(2)からの設定値
と、変流器(至)によって与えられた負荷電流の実際値
が入力される。電源の交流電圧の零点の検出には電圧検
出器α脣が、そして電力調整器(31f+lのサイリス
タ(6)〜(9)における同方向電圧の監視にけ、電子
口glraBが準備される。サイリスタ(6)〜(9)
は、アノードが正電位になった時だけ点弧可能である。
Next, the operation will be explained and explained. In the conventional example, tap switching was performed by controlling the thyristors (6) to (91) as follows. That is, the thyristors (6) to t9+1d control device (10 ) is controlled by the current regulator (2).
The set value from a setter, for example a potentiometer (2), and the actual value of the load current provided by a current transformer (to) are input. A voltage detector α is prepared for detecting the zero point of the AC voltage of the power supply, and an electronic port glraB is prepared for monitoring the voltage in the same direction in the thyristors (6) to (9) of the power regulator (31f+l).Thyristor (6)-(9)
can be ignited only when the anode is at a positive potential.

並列に動作する電力調整器+31 +41の場合、電力
調整器+31 +41の一方のサイリスタの点弧け、他
方の電力調整器が無電流か、または新らたに点弧される
サイリスタが流す方向の電流の場合だけ可能である。こ
のため電圧と電流に位相がある誘導性負荷等の場合、電
流の有無の検出、極性判定、及びサイリスタに印加され
る電圧方向を検出することにより、サイリスク(6)〜
(9)を適当に点弧し、所定のタップへ切換動作をする
構成としていた。例えば負荷(11が第7図の電圧電流
の位相関係であり、電力調整器f3)(4+に負荷電流
を流していないときけ、第7図の11からt2時点の間
サイリスタ(91と(7)のアノード電位が正電位であ
り、また電流方向がサイリスタ(9)と(7)の流す方
向となる。このときサイリスタ(91もしくけサイリス
ク(7)を点弧することによりタップ(c)もしくけ(
B)が選択されることになる。
In the case of power regulators +31 +41 operating in parallel, when one thyristor of the power regulators +31 +41 is fired, the other power regulator has no current, or the direction in which the newly fired thyristor flows. This is possible only for electric current. Therefore, in the case of inductive loads where voltage and current have a phase, it is possible to detect thyristors by detecting the presence or absence of current, determining the polarity, and detecting the direction of the voltage applied to the thyristor.
(9) is suitably ignited to switch to a predetermined tap. For example, if the load (11 is the phase relationship of voltage and current in Figure 7, and the power regulator f3) (4+) is not passing the load current, the thyristor (91 and (7) ) is a positive potential, and the current direction is the direction in which the current flows through the thyristors (9) and (7).At this time, by firing the thyristor (91) and the thyristor (7), the tap (c) Kuke (
B) will be selected.

一方、第7図の電圧電流位相負荷でタップ(B)が選択
されているとき、t1〜t3時点の間サイリス(7)が
導通する。t2からts時点の間サイリスタ(9)け、
アノードが正電位となる。このとき、例えばt4時点で
サイリスタ(9)へ点弧信号を与えると、タップ間電圧
により、電流はサイリスク(7)からサイリスタ(9)
へ転流されることになり、タップ(C>を選択すること
になる。また、純抵抗負荷でタップω)からタップ(C
)へタップを切換える場合、第7図のt2からt5時点
の時間間隔がなくなるため、サイリスタ(7)からサイ
リスク(9)への転流が不可能となる。同様に、サイリ
スタ(6)からサイリスタ(8)への転流も不可能とな
る。このため、従来のものでは、タップ(B)からタッ
プ(C)への切換を実施するために、例えば、ターンオ
フ時間全サイリスタを非導通にし、完全にサイリスタ+
61 +71をオフさせた後、タップ(C)のサイリス
タ(8)もしくけ(91を点弧する等の考慮を払ってい
た。また、例えば、サイリスタ(8)もしくけ(9)が
素子故障を起した短絡状態で、タップ(atからタップ
(B)へタップ切換をすると、タップ間短絡を発生する
おそれもある。
On the other hand, when the tap (B) is selected in the voltage-current phase load of FIG. 7, the thyris (7) is conductive between time t1 and time t3. Between t2 and ts, put the thyristor (9) on,
The anode becomes a positive potential. At this time, for example, when a firing signal is given to the thyristor (9) at time t4, the current flows from the thyristor (7) to the thyristor (9) due to the voltage between the taps.
The current will be commutated to the tap (C>). Also, with a pure resistive load, the current will be commutated from the tap (ω) to the tap (C
), the time interval from t2 to t5 in FIG. 7 disappears, making commutation from thyristor (7) to thyrisk (9) impossible. Similarly, commutation from thyristor (6) to thyristor (8) is also not possible. Therefore, in conventional devices, in order to switch from tap (B) to tap (C), for example, all thyristors are made non-conductive during the turn-off time, and the thyristors +
After turning off 61 +71, consideration was given to firing the thyristor (8) and mechanism (91) of tap (C). If a tap is switched from tap (at) to tap (B) in a short-circuited state, there is a risk that a short-circuit between the taps will occur.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

従来の負荷時タップ切換袋!!it/′i以上のように
構成されてhるので、サイリスタに印加される電圧極性
や、電流検出回路が必要であり、回路が複雑となる。ま
た、微小電流域で電流の検出回路が動作しないためタッ
プ切換が不可能である。さらに純抵抗負荷の場合、ター
ンオフ時間と転流を考慮して適当にタップ切換する必要
がある等の問題点があった。また、サイリスタが短絡故
障を起しているときけ、タップ間短絡を起す可能性もあ
る。
Conventional tap switching bag when loaded! ! Since it is configured as above it/'i, the voltage polarity applied to the thyristor and a current detection circuit are required, making the circuit complicated. Further, tap switching is impossible because the current detection circuit does not operate in a minute current range. Furthermore, in the case of a purely resistive load, there are problems such as the need to appropriately switch taps in consideration of turn-off time and commutation. Furthermore, if a thyristor is experiencing a short-circuit failure, there is a possibility that a short-circuit between taps may occur.

この発明け、上記のような問題点を解消するためになさ
hたもので、負荷時タップ切換器にいかなる負荷が接続
されてもタップ切換が実施できるとともに検出回路の低
減、及びタップ切換時に発生した異常状態に対しても、
正しく制御保護及び警報動作することにより、高信頼度
で動作できる負荷時タップ切換装置を得ることを目前と
する。
This invention was made to solve the above-mentioned problems, and it is possible to perform tap switching no matter what load is connected to the on-load tap changer. Even in the case of abnormal conditions,
We are on the verge of creating an on-load tap changer that can operate with high reliability through proper control protection and alarm operation.

C問題点を解決するための手段〕 この発明に係る負荷時タップ切換装置け、非線形抵抗と
電圧検出回路をサイリスタなどの固体スイッチと並列に
接続し、タップ切換時固体スイッチを非導通にして並列
接続した非線形抵抗に負荷電流を流すとともに、固体ス
イッチに所定期間電圧が印加されたことを確認した後、
切換えられる電圧タップと接続された固体スイッチを導
通させ、また、タップ切換中、固体スイッチを所定期間
非導通中に電圧検出器が電圧を検出できないときけ全固
体スイッチを停止させ、さらに、所定の期間を過六゛て
も固体スイッチに電圧が印加されるときけ、タップ切換
動作以前に選択した固体スイッチを動作させるようにし
、正常動作以外のときけ制別保護及び警報動作をさせる
ようにしたものである。
Means for Solving Problem C] In the on-load tap switching device according to the present invention, a nonlinear resistor and a voltage detection circuit are connected in parallel with a solid state switch such as a thyristor, and the solid state switch is made non-conductive during tap switching. After applying the load current to the connected nonlinear resistor and confirming that the voltage is applied to the solid state switch for a predetermined period,
It makes the solid-state switch connected to the voltage tap to be switched conductive, and when the voltage detector cannot detect a voltage while the solid-state switch is not conducting for a predetermined period during tap switching, the solid-state switch is stopped; When voltage is applied to the solid state switch even after the period has passed, the solid state switch selected before the tap switching operation is operated, and when the operation is other than normal, the selective protection and alarm operation are performed. It is something.

〔作用〕[Effect]

この発明における負荷時タップ切換装置は、タップ切換
時、非線形抵抗により負荷へ電流を流しサイリスタに印
加さねる電圧を検出し、適当に固体スイッチのオンオフ
の動作指令を与えることにより、負荷電流の検出回路を
必要とせず、いかなる負荷に対しても同様の制御方式に
よりタップ切換ができ、さらに、異常動作時には制御保
掻及び警報6作を行うことにより、信頼性の高いタップ
切換ができる。
The on-load tap switching device according to the present invention detects the load current by detecting the voltage that does not apply to the thyristor by passing current to the load using a nonlinear resistance when switching the tap, and appropriately giving an on/off operation command to the solid state switch. Tap switching can be performed using the same control method for any load without requiring a circuit, and highly reliable tap switching can be achieved by performing control maintenance and six alarms in the event of an abnormal operation.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図において、fil〜(9)け上記従来のものと同様で
ある。(ロ)は非線形抵抗であり、!!2図に示す電圧
−電流特性を有する。(イ)は電圧検出回路、@け本発
明の制御回路、(財)はタップ上げ指令検出接点で、図
示していない外部からのタップ上げ指令が入ったとき接
点を所定の期間間じる。また、翰はタップ下げ指令検出
接点で図示していない外部よりのタップ下げ指令が入っ
たとき接点を所定の期間間じる。第3図は制御回路(至
)の内部構成を示している。図中、(IOlJL) (
1011))はワンショットマルチバイブレータ回路、
(102a)(m)(102C)ケDフリップフロップ
回路で、その真理値を第4図に示す。(103a) (
M131)) (1(77) (ri遅延回路、(1α
a) (X)4b) (M)4C) (1041i)は
NOT回路、 (105a) 〜Qo5k)けAND回
路。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1st
In the figure, fil to (9) are the same as the above conventional one. (b) is a nonlinear resistance, and! ! It has the voltage-current characteristics shown in Figure 2. (A) is a voltage detection circuit, @ is a control circuit of the present invention, and (A) is a tap-up command detection contact, which closes the contact for a predetermined period when a tap-up command is input from an external source (not shown). Furthermore, when a tap-lowering command is received from an external source (not shown), the tap-down command detection contact closes the contact for a predetermined period of time. FIG. 3 shows the internal configuration of the control circuit (to). In the figure, (IOlJL) (
1011)) is a one-shot multivibrator circuit,
(102a) (m) (102C) Figure 4 shows the truth value of the D flip-flop circuit. (103a) (
M131)) (1(77) (ri delay circuit, (1α
a) (X)4b) (M)4C) (1041i) is a NOT circuit, (105a) ~Qo5k) is an AND circuit.

(1o6a)(106b)は3人力OR回路、(10B
) i 2人力OR回路、(1o9)はNOR回路、(
uO)は積分器、(1n)はコンパレータ、(u2)は
電圧検出期間判別回路、(113) (114)は事故
発生検出器である。第5図は本発明の一実施例を適用し
て誘導性負荷の場合におけるタップ切換の下げ動作をさ
せたときの説明図である。
(1o6a) (106b) is a three-man OR circuit, (10B
) i 2-man OR circuit, (1o9) is NOR circuit, (
uO) is an integrator, (1n) is a comparator, (u2) is a voltage detection period discrimination circuit, and (113) and (114) are accident occurrence detectors. FIG. 5 is an explanatory diagram when an embodiment of the present invention is applied to lower tap switching in the case of an inductive load.

つぎに動作について説明する。まず、第2図の非線形抵
抗(ロ)の電圧−電流特性につhて説明する。
Next, the operation will be explained. First, the voltage-current characteristics h of the nonlinear resistor (b) in FIG. 2 will be explained.

この非線形抵′抗(財)はサイリスタ(81+91の保
護を兼ねている。■2は制限電圧でサイリスタ(81i
9+の逆#電圧より低い値に選定している。Voidタ
ップ間戒圧V日のピーク値である。この値の電圧が非線
形抵抗勾に印加されたとき、非線形抵抗勿に流れる電流
工。は非常に小さい値で電流が零と見なせるものとする
。この電圧72.70間には、vO<v2  ・・−・
・0式の関供が成り立つ。タップ間電圧のピーク値vo
 tri回路電圧Vpの2作3チ位である。電圧v2げ
回路電圧Vpの約5係となるように非線形抵抗−を選定
する。
This non-linear resistor also serves as protection for the thyristor (81+91).■2 is the limiting voltage for the thyristor (81i).
The value is selected to be lower than the reverse # voltage of 9+. This is the peak value of Void inter-tap pressure on V days. When a voltage of this value is applied to a nonlinear resistance gradient, a current flows through the nonlinear resistance. is a very small value and the current can be considered to be zero. Between this voltage 72.70, vO<v2...
・Kanku of formula 0 holds true. Peak value vo of voltage between taps
The tri circuit voltage Vp is about 3-chi of the 2 series. The nonlinear resistor is selected so that the voltage v2 is approximately a factor of 5 of the circuit voltage Vp.

次に第1図〜第5図を用いて、本発明の一実施例による
誘導性負荷時のタップ切換下げ動作を説明する。誘導性
負荷fi+の電圧Vpと電流ipの位相関係は、第5図
とする。第3図において、AND回路(105j”)の
出力(141)は、サイリスタ(8+ +910点弧指
令であり、AND回路(105k)の出力(142)は
サイリスタ+61 +71の点弧指令である。いずねも
Lレベルのとき点弧指令を停止、Hレベルのとき点弧指
令を出す。後の説明で判明するが、第1図の変圧器タッ
プ(C)を選択するため、タップ上げ指令検出接点(ハ
)が以前に動作していたとすると、AND回路(105
j)の出力(141)はHレベルにある。またAND回
路(105k)の出力(142) g Lレベルにある
。このため、AND回路(105j)の出力(凰1)は
、サイリスタ(81+91に点弧指令を与え、タップ(
c3を選択している。この状態から図示していないタッ
プ下げ指令が外部から与えられることにより、タップ下
げ検出接点に)が第5図のt1時点でオンされたとする
。タップ下げと上げ検出接点■(7)には、Hレベルの
入力(120)カ常に接続されている。このためワンシ
ョットマルチバイブレータ回M (1011))の出力
(121)は、所定期間Hレベルとなる。このため、第
4図の真理値からDフリップフロップ回路(1o2a)
の出力(122)ケLレベルに、Dフリップフロップ回
路(1021))の出力(12:S) HHレベルにな
る。OR回路(1艶)は入力(121)がHレベルとな
ったため、出力(124)がHレベルとなり、Dフリッ
プフロップ回1i1% (102c)の出力(13’/
)をLレベルにする。このためAND回@ (105j
)の出力(141)は直ちにLレベルになり、サイリス
タf81 (910点弧指令は停止する。一方、AND
回路(1051:+)ノ出力(131)について汀、D
フリップフロップ回路(102b)の出力(123)に
遅延回路(103b)が接続されているので、11時点
より遅延時間の71時間だけ遅れてHレベルとなる。サ
イリスタ(8+ 191の点弧指令が停止になってから
、長くてもサイリスタ(8)もしくけ(91け電源周期
の半サイクル期間負荷電流を流すことになる。TxHこ
の半サイクル期間とサイリスタ(61〜(91の内の最
大ターンオフ時間の和以上に選ぶ。このことよりいかな
る状態でもT1時間たてば、どのサイリスタでもオフと
なる。11からt4時点までAND回路(1o513)
の出力(Ul)はLレベルとなる。第5図のt2時点ま
で負荷電流1.が零になる。このときサイリスタ(6)
〜(9)へ点弧指令が与えられないため、サイリスタ(
6)〜(91けオフする。このため、サイリスタ+61
17)の並列回路とサイリスタ+81 +91の並列回
路に回路電圧Vpが印加されようとする。しかし、先に
述べた非線形抵抗に)の電圧、′4を波特性に従い、非
線形抵抗■に全負荷電流が流れ、その結果サイリスタ+
81191に印加さねる電圧I/′1v11、サイリス
タ+61 (7)に印加される電圧は、v2プラスタツ
ブ電圧に制限される。電圧vQ汀、回路電圧vpのわず
か5係程度であるので、非線形抵抗(5)に印加される
電圧降下による負荷(11への影響は、はとんど無視し
て考えることができる。電圧検出口Wllr@からの出
力(125)は、極性にかかわらずタップ間電圧Vθの
ピーク値以上を検出したときHレベルとなる。このため
t2時点よりHレベルとなる。この信号(125)の後
に遅延回路(10’7)があるため、信号(132)は
、信号(125)よりTQ待時間け遅りてHレベルとな
る。12時間は、サイリスタ(6)〜(91の内の最大
ターンオフ時間以上に設定される。このため、1、時点
よりT2時間連れた13時点でサイリスタ(81は完全
にオフする。また、遅延回路(107)の出力(132
)がHレベルとなる。そしてAND回路(105d)の
出力(136)はHレベルとなる。
Next, a tap switching operation under an inductive load according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. The phase relationship between the voltage Vp of the inductive load fi+ and the current ip is shown in FIG. In FIG. 3, the output (141) of the AND circuit (105j'') is a command to fire thyristors (8+ +910), and the output (142) of the AND circuit (105k) is a command to fire thyristors +61 +71. The ignition command is stopped when the spring is at the L level, and the ignition command is issued when it is at the H level.As will be explained later, in order to select the transformer tap (C) in Figure 1, the tap-up command is detected. If the contact (c) was previously operated, the AND circuit (105
The output (141) of j) is at H level. Also, the output (142) of the AND circuit (105k) is at L level. Therefore, the output (凰1) of the AND circuit (105j) gives a firing command to the thyristor (81+91), and the tap (
c3 is selected. Assume that a tap-down detection contact (not shown) is turned on at time t1 in FIG. 5 by externally applying a tap-down command (not shown) from this state. The H-level input (120) is always connected to the tap-down and tap-up detection contact (7). Therefore, the output (121) of the one-shot multivibrator circuit M (1011) remains at H level for a predetermined period. Therefore, from the truth value in Figure 4, the D flip-flop circuit (1o2a)
The output (122) of the D flip-flop circuit (1021) becomes the L level, and the output (12:S) of the D flip-flop circuit (1021) becomes the HH level. Since the input (121) of the OR circuit (1 gloss) has become H level, the output (124) has become H level, and the output (13'/
) to L level. For this reason, AND times @ (105j
)'s output (141) immediately goes to L level, and the ignition command of thyristor f81 (910) stops.
Regarding the output (131) of the circuit (1051:+), D
Since the delay circuit (103b) is connected to the output (123) of the flip-flop circuit (102b), it becomes H level after a delay of 71 hours from time point 11. After the ignition command of thyristor (8 + 191) is stopped, the load current will flow for a half cycle period of thyristor (8) or thyristor (91) power supply period at most. ~ (Choose a value greater than or equal to the sum of the maximum turn-off times of 91. From this, any thyristor will turn off after T1 time in any state. AND circuit from 11 to t4 (1o513)
The output (Ul) becomes L level. Until time t2 in FIG. 5, the load current is 1. becomes zero. At this time, thyristor (6)
Since no firing command is given to ~ (9), the thyristor (
6) ~ (91 off. For this reason, the thyristor +61
The circuit voltage Vp is about to be applied to the parallel circuit of 17) and the parallel circuit of thyristors +81 and +91. However, according to the wave characteristics of the voltage of the non-linear resistor ('4) mentioned earlier, the full load current flows through the non-linear resistor (■), and as a result, the thyristor +
The voltage I/'1v11 applied to 81191 and the voltage applied to thyristor +61 (7) are limited to v2 plus stub voltage. Since the voltage vQ is only a factor of 5 of the circuit voltage vp, the effect on the load (11) due to the voltage drop applied to the nonlinear resistor (5) can be ignored for the most part. The output (125) from the mouth Wllr@ becomes H level when the peak value or more of the inter-tap voltage Vθ is detected regardless of the polarity.Therefore, it becomes H level from time t2.After this signal (125), a delay occurs. Because of the circuit (10'7), the signal (132) becomes H level with a delay of the TQ waiting time from the signal (125).12 hours is the maximum turn-off time of the thyristors (6) to (91). Therefore, the thyristor (81) is completely turned off at time 13, which is T2 time from time 1. Also, the output (132
) becomes H level. The output (136) of the AND circuit (105d) becomes H level.

一方、電圧検出期間判断回路(n2) ld、積分器(
110)とコンパレータ(1)からな・つており、積分
器(uO)からコンパレータ(ul)へ入力する積分器
の出力(126)が、コンパレータ入力(127)より
大きいときけコンパレータ(in)の出力1l−tHレ
ベルを、小さいときけLレベルをそれぞれ出力する。こ
の積分器(no)の入力にHレベルが入ってからコンパ
レータ(111)がHレベルを出すまでの期間は、コン
パレータ入力(12))の電圧設定により72時間以上
のT!1時間とする。なお、T、時間に、12時間のは
ソ1.5倍に設定する。このため、上記正常運転では、
コンパレータ(Ill)の出力(12B)がLレベルと
なっており、AND回路(xo5e)(1o5f)の出
力(134)(129)がLレベルとなる。このため、
NOT回路(104(り(104d)の夫々の出力(1
33)(140)社、Rレベルとなっている。また、N
OR回路(109)の出力(135)は、AND回路(
105a)(105に+)の出力(130) (131
)がtl −t。
On the other hand, the voltage detection period judgment circuit (n2) ld, the integrator (
110) and a comparator (1), and when the integrator output (126) input from the integrator (uO) to the comparator (ul) is greater than the comparator input (127), the output of the comparator (in) It outputs a 1l-tH level, and a small L level. The period from when the H level is input to the input of this integrator (no) until the comparator (111) outputs the H level is 72 hours or more depending on the voltage setting of the comparator input (12)). It will be 1 hour. In addition, for T and time, 12 hours is set to 1.5 times So. Therefore, in the above normal operation,
The output (12B) of the comparator (Ill) is at the L level, and the outputs (134) (129) of the AND circuit (xo5e) (1o5f) are at the L level. For this reason,
Each output (1
33) (140) company, R level. Also, N
The output (135) of the OR circuit (109) is output from the AND circuit (
105a) (+ to 105) output (130) (131
) is tl −t.

期間まで夫々Lレベルとなるので、その期間Hレベルと
なる。これによって、 1=時点で信号(125)がL
レベルからHレベルとなり、Dフリツプフロツプ回路(
102c )の出力(137)はHレベルとなる。
Since they are at L level until the period, they are at H level during that period. This causes the signal (125) to be L at the time 1=
level becomes H level, and the D flip-flop circuit (
102c) output (137) becomes H level.

t2時点のこの状態から12時間経過した13時点でO
R回M (1061))の出力(139) ld、入力
(136)がHレベルとなるのでHレベルとなる。以上
により、この時点でAND回路(105k)の出力(1
42) ld Hレベルとなり、サイリスタ+81 +
91を点弧する。以下、t4時点でAND回1B (1
05b)の出力(131)がHL/ペルとなり、以降サ
イリスタ(81(slに点弧指令を与えタップ(B)を
選択することになる。タップ(B)よりタップ(C)へ
のタップ上げ動作は、図示していないタップ上昇指令が
外部から与えられることによりタップ上げ指令検出接点
(財)がオンされる。以下、上記タップ切換下げ動作と
同様に動作しタップ切換を頁捲することになる。
At time 13, 12 hours after this state at time t2, O
Since the output (139) ld of R times M (1061)) and the input (136) become H level, it becomes H level. As a result of the above, at this point the output of the AND circuit (105k) (1
42) ld becomes H level, thyristor +81 +
91 is fired. Below, AND times 1B (1
The output (131) of 05b) becomes HL/PEL, and from then on, a firing command is given to the thyristor (81 (sl) to select tap (B). Tap raising operation from tap (B) to tap (C) The tap-up command detection contact is turned on when a tap-up command (not shown) is given from the outside.Hereafter, it operates in the same manner as the above-mentioned tap change-down operation to turn the tap change. .

以上遅相負荷を説明してきたが、進相負荷や純抵抗負荷
のときも同様に動作する。また、電流センサが検出でき
ない微少電流負荷であっても、電流検出を必要としない
制御であるので同様に動作することはいうまでもない。
Although the lagging phase load has been explained above, the operation is similar for phase advancing loads and pure resistance loads. Furthermore, even if the current sensor is unable to detect a minute current load, the control does not require current detection, so it goes without saying that the control will operate in the same way.

上記実施例においては、正常な動作によるタップ切換の
場合について説明したが、想定される次の2つの異常発
生時にも、本発明の負荷時タップ切換器がタップ切換動
作を行えることを説明する。
In the above embodiment, the case of tap switching due to normal operation has been described, but it will be explained that the on-load tap changer of the present invention can perform tap switching operation even when the following two assumed abnormalities occur.

第5図の11.14期間で電圧検出器(イ)が電圧を検
出できない場合け、非線形抵抗(財)やサイリスタ(6
)〜(9)が短絡故障を起したか、またげ電圧検出器(
イ)が故障を起した等の原因が考えられる。このときサ
イリスタ(6)〜(91を点弧するとタップ間短絡を 
 −発生させるおそれがある。したがって、電圧検出器
(財)が電圧を検出しないときけ、電圧検出器(イ)の
出力(125)がHレベルにならないこと、およびDフ
リップフロップ回u (102c)にクロック入力が入
らないことにより、Dフリップフロップ回路(102c
)の出力(13))がLレベルに保持される。これによ
って、AND回VI!r(1o5j)(105k)のそ
れぞれの出力(141)(142)をLレベルとし、サ
イリスタ(6)〜(91を点弧させない構成としている
。このような状態になると、事故発生検出器(113)
が事故発生信号を出力する。
If the voltage detector (a) cannot detect the voltage during period 11.14 in Figure 5, the nonlinear resistor (product) or thyristor (6
) to (9) have caused a short circuit failure, or the straddle voltage detector (
A possible cause is that the item (b) has malfunctioned. At this time, firing thyristors (6) to (91) will cause a short circuit between the taps.
-There is a risk that it may occur. Therefore, when the voltage detector (product) does not detect a voltage, the output (125) of the voltage detector (a) does not become H level, and the clock input does not enter the D flip-flop circuit u (102c). Accordingly, the D flip-flop circuit (102c
) is held at L level. With this, AND times VI! The outputs (141) and (142) of r(1o5j) (105k) are set to L level, and the thyristors (6) to (91) are not fired.In such a state, the accident occurrence detector (113 )
outputs an accident occurrence signal.

また、必要期間t2を過ぎて電圧検出器(イ)が電圧を
検出したときけ、サイリスタ+81191 Fi点弧せ
ず、非線形抵抗(ロ)に電流を流し続けていることが考
えられる。非線形抵抗@汀、一般に熱的耐量が小さいの
で、電流を流し続けると熱破壊するおそれがある。この
ため、T♀期間以上の15時間電圧検出器(2)が電圧
を検出したときけ、コンパレータ(1)の出力(12B
)がHレベルに々ることを利用する。コンパレータ(1
m)の出力(128)がHレベルになり、タップ(C)
からタップ(B)に切換ようとしているときけ、D7リ
ツプフロツプ回路(102b)の出力(123)がHレ
ベル、(102a)の出力(122)がLレベルである
Furthermore, when the voltage detector (a) detects a voltage after the required period t2, it is possible that the thyristor +81191 Fi does not fire and the current continues to flow through the nonlinear resistor (b). Nonlinear resistors generally have low thermal resistance, so there is a risk of thermal damage if current continues to flow through them. Therefore, when the voltage detector (2) detects voltage for 15 hours longer than the T♀ period, the output of the comparator (1) (12B
) takes advantage of the fact that it reaches H level. Comparator (1
m) output (128) becomes H level, tap (C)
When switching from D7 to tap (B), the output (123) of the D7 lip-flop circuit (102b) is at H level, and the output (122) of D7 lip-flop circuit (102a) is at L level.

したがって、AND回FIlF(105θ)の出力(1
34)がLレベル、(105f)の出力(129)がH
レベル、Dフリップフロップ回路(1020)の出力(
13’7)がHレベルになるように構成する。以上より
AND回路(105j)の出力(141)がHレベル、
(105k)の出力(142)がLレベルになるので、
タップ(C)のサイリスタ(81t9+に点弧信号を送
り、サイリスタ+61 (71にけ点弧信号を送らない
ようにしている。
Therefore, the output (1
34) is at L level, and the output (129) of (105f) is at H level.
level, the output of the D flip-flop circuit (1020) (
13'7) is configured to be at H level. From the above, the output (141) of the AND circuit (105j) is at H level,
Since the output (142) of (105k) becomes L level,
The ignition signal is sent to the thyristor (81t9+) of tap (C), and the ignition signal is not sent to the thyristor +61 (71).

また、タップ@)からタップ(c)に切換ようとしてい
るとき73時間電圧検出器(イ)が電圧を検出したとき
け、信号(123)がLレベル、(122)がHレベル
、(134)がHレベル、(129)がLレベル、(1
3))が■レベルになる構成とする。この場合け、AN
D回路(105j)の出力(141)がLレベル、(1
05k)の出力(142)がHレベルになるので、サイ
リスタ(6)(6)に点弧信号を送り、サイリスタ+8
1 +91にけ点弧信号を送らないようにしている。以
上の動作によって、タップ上げ下げの両方のケースとも
タップ間短絡等の2次事故の発生を防止する。この状態
になると事故発生検出器(n4)は事故発生の信号を出
力する。
Also, when the voltage detector (a) detects the voltage for 73 hours while trying to switch from tap @) to tap (c), the signal (123) is L level, (122) is H level, and (134) is H level, (129) is L level, (1
3)) is set to level ■. In this case, AN
The output (141) of the D circuit (105j) is at L level, (1
Since the output (142) of 05k) becomes H level, a firing signal is sent to thyristor (6) (6), and thyristor +8
1 The ignition signal is not sent to +91. The above operation prevents secondary accidents such as short circuits between taps in both cases of raising and lowering the taps. In this state, the accident occurrence detector (n4) outputs a signal indicating the occurrence of an accident.

上記のような異常動作が発生すると、それ以降のタップ
切換動作ができない状態となるので、上述したように、
それぞれの状態を事故発生検出器(113X114)で
検出し、変圧器の運転状態を監視している変電所の制御
室へ事故発生信号を送ることにより、警報や事故の表示
及び該当する負荷時タップ切換装置付変圧器用のしゃ断
器を開放する等の保護動作を行うことができる。
If an abnormal operation like the one described above occurs, it becomes impossible to perform tap switching operations after that, so as mentioned above,
Each condition is detected by an accident detector (113 x 114) and an accident signal is sent to the control room of the substation that monitors the operating status of the transformer, displaying alarms and accidents, and displaying taps at the corresponding load. Protective operations such as opening a breaker for a transformer with a switching device can be performed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、この発明によれば負荷1!流の検出回路
が不要で、どのような負荷に対してもタップ切換ができ
るとともに、異常時にも適切な制御保護及び警報動作を
行うことができる。
As described above, according to this invention, the load is 1! No current detection circuit is required, tap switching can be performed for any load, and appropriate control protection and alarm actions can be performed even in the event of an abnormality.

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

第1図はこの発明の一実施例によるタップ切換装置の構
度図、第2図は非線形抵抗の電圧−α流特性曲線図、第
3図は制御回路の内部構成図、第4図けDフリップフロ
ップの真理値図、!45図は本発明の一実施例を適用し
て誘導性負荷におけるタップ切換の下げ動作の説明図、
第6図は従来のサイリスタ等の固体スイッチを用いた負
荷時タップ切換装置の構咬図、第7図は従来の負荷の電
圧Vpと電流1pの位相図である。 図において、illは負荷、(2)はタップを有する変
圧器巻線、(31(41ij交流電力調整器、(5)は
交流電源、(6)〜(9)けサイリスタ、+101は制
御装置、αηは電流調節器、(Llけポテンショメータ
、Q3は変流器、α脣は電圧検出器、(至)は電子回路
、aOα′り#−tコンパレータ、(至)α・け光電カ
ップリング、(1)は否定要素、(ハ)は論理回路、(
4)は電圧検出回路、(至)は制御回路、(財)にタッ
プ上げ指令検出接点、翰はタップ下げ指令検出接点、(
lola)(1011:+) Hワンショットマルチバ
イブレータ回路、(loza)Dozb)(1ozc)
HD−yリップフロラプ回路、  (1osa)Do3
bX1o7) #−を遅延回路、(104a)〜(1o
4d)はNOT回路、(105a) 〜(105k)は
AND回路、(106a ) (106b )は3人力
OR回格、(10B) i 2人力01R回路、(10
9) n NOR回路、 (110)け積分器、(1m
) Viココアレータ、(112) fl電圧検出期間
判断回路、(x13)(114)はそれぞれ事故発生検
出器である。 なお、各図中間−符8は同−又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a configuration diagram of a tap switching device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a voltage-α current characteristic curve diagram of a nonlinear resistor, FIG. 3 is an internal configuration diagram of a control circuit, and FIG. Truth diagram of flip-flop,! FIG. 45 is an explanatory diagram of the lowering operation of tap switching in an inductive load by applying one embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a structural diagram of a conventional on-load tap switching device using a solid-state switch such as a thyristor, and FIG. 7 is a phase diagram of a conventional load voltage Vp and current 1p. In the figure, ill is a load, (2) is a transformer winding with a tap, (31 (41ij) AC power regulator, (5) is an AC power supply, (6) to (9) are thyristors, +101 is a control device, αη is a current regulator, (Ll is a potentiometer, Q3 is a current transformer, α is a voltage detector, (to) is an electronic circuit, aOα′ is a comparator, (is is a 1) is a negative element, (c) is a logic circuit, (
4) is the voltage detection circuit, (to) is the control circuit, (Foundation) is the tap-up command detection contact, 翺 is the tap-down command detection contact, (
lola) (1011:+) H one-shot multivibrator circuit, (loza) Dozb) (1ozc)
HD-y lip flow circuit, (1osa) Do3
bX1o7) #- is a delay circuit, (104a) to (1o
4d) is a NOT circuit, (105a) to (105k) is an AND circuit, (106a) (106b) is a 3-person OR circuit, (10B) i is a 2-person 01R circuit, (10
9) n NOR circuit, (110) integrator, (1m
) Vi Cocoalator, (112) fl voltage detection period judgment circuit, (x13) and (114) are accident occurrence detectors, respectively. Note that the reference numeral 8 in the middle of each figure indicates the same or equivalent part.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)変圧器巻線の複数個の電圧タップに、それぞれ第
1の固体スイッチを接続して所定の上記電圧タップから
負荷へ電力を供給し、上記第1の固体スイッチの動作を
制御して電圧タップを切換えるものにおいて、上記第1
の固体スイッチを所定の時間非導通にして上記第1の固
体スイッチと並列に接続した非線形抵抗要素に負荷回路
電流を流し、上記第1の固体スイッチと並列接続した電
圧検出器で、上記第1の固体スイッチに電圧が所定期間
印加されたことを確認した後、切換えられる電圧タップ
と接続された第2の固体スイッチを動作させてタップ切
換を行い、上記第1の固体スイッチの非導通期間中に上
記電圧検出器が電圧を検出しないときは上記両固体スイ
ッチを停止させ、上記第1の固体スイッチの非導通期間
中に上記第1の固体スイッチに印加される電圧の印加期
間が所定の期間を超えると上記第1の固体スイッチを動
作させることを特徴とする負荷時タップ切換装置。
(1) Connecting a first solid state switch to each of the plurality of voltage taps of the transformer winding, supplying power from the predetermined voltage tap to the load, and controlling the operation of the first solid state switch. For those that switch voltage taps, the first
The solid-state switch is made non-conductive for a predetermined period of time, and a load circuit current is passed through a nonlinear resistance element connected in parallel with the first solid-state switch, and the voltage detector connected in parallel with the first solid-state switch After confirming that voltage has been applied to the solid state switch for a predetermined period of time, the second solid state switch connected to the voltage tap to be switched is operated to perform tap switching, and during the non-conducting period of the first solid state switch. When the voltage detector does not detect a voltage, both the solid state switches are stopped, and the application period of the voltage applied to the first solid state switch during the non-conducting period of the first solid state switch is a predetermined period. An on-load tap changeover device, characterized in that the first solid state switch is operated when the load exceeds .
(2)変圧器巻線の複数個の電圧タップに、それぞれ第
1の固体スイッチを接続して所定の上記電圧タップから
負荷へ電力を供給し、上記第1の固体スイッチの動作を
制御して電圧タップを切換えるものにおいて、上記第1
の固体スイッチを所定の時間非導通にして上記第1の固
体スイッチと並列に接続した非線形抵抗要素に負荷回路
電流を流し、上記第1の固体スイッチと並列接続した電
圧検出器で上記第1の固体スイッチに電圧が所定期間印
加されたことを確認した後、切換えられる電圧タップと
接続された第2の固体スイッチを動作させてタップ切換
を行い、上記第1の固体スイッチの非導通期間中に上記
電圧検出器が電圧を検出しないとき、又は上記第1の固
体スイッチの非導通期間中に上記第1の固体スイッチに
印加される電圧が所定の期間より長い期間印加されると
保護装置又は警報装置を動作させることを特徴とする負
荷時タップ切換装置。
(2) Connecting a first solid state switch to each of the plurality of voltage taps of the transformer winding, supplying power from the predetermined voltage tap to the load, and controlling the operation of the first solid state switch. For those that switch voltage taps, the first
The solid state switch is made non-conductive for a predetermined period of time, and a load circuit current is passed through a nonlinear resistance element connected in parallel with the first solid state switch, and a voltage detector connected in parallel with the first solid state switch is connected to the first solid state switch. After confirming that voltage has been applied to the solid state switch for a predetermined period, a second solid state switch connected to the voltage tap to be switched is operated to perform tap switching, and during the non-conducting period of the first solid state switch, the second solid state switch connected to the voltage tap to be switched is operated. When the voltage detector does not detect a voltage, or when the voltage applied to the first solid state switch is applied for a period longer than a predetermined period during the non-conducting period of the first solid state switch, a protective device or alarm is activated. An on-load tap switching device characterized by operating the device.
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