JPH0235325B2

JPH0235325B2 - Seishigatajidodenatsuchoseisochi

Info

Publication number: JPH0235325B2
Application number: JP11435581A
Authority: JP
Inventors: Juzaburo Mori; Koji Yamashita
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 1981-07-23
Filing date: 1981-07-23
Publication date: 1990-08-09
Anticipated expiration: 2001-07-23
Also published as: JPS5816310A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はサイリスタのオンオフによりタツプを
切換えて線路電圧を調整する静止形自動電圧調整
装置に関するものである。

静止形自動電圧調整装置は、従来広く用いられ
ている自動電圧調整装置の機械式タツプ切換器に
サイリスタを使用し、無接点化を図つたもので、
タツプ切換回数に制限がなく動作時限を短くする
ことができる特徴がある。従来の静止形自動電圧
調整装置として、第１図Ａに示したように、直列
変圧器TSと調整変圧器TRとを設けて調整変圧
器の各タツプt₁〜t₄にそれぞれサイリスタスイツ
チS₁〜S₄を接続し、直列変圧器TSの２次巻線に
誘起する電圧をこれらのサイリスタスイツチを介
して調整変圧器TRの１次巻線に印加するように
した間接切換式のものが知られている。ここで各
サイリスタスイツチは第１図Ｂに示したように、
２個のサイリスタSCR₁及びSCR₂を逆並列に接続
したものからなつており、線路電圧に応じていず
れかのサイリスタスイツチを導通させることによ
りタツプを選択して線路電圧を所定値に調整する
ようになつている。このような間接切換式の自動
電圧調整装置は、サイリスタとして低耐圧のもの
を使用できる利点があるが、反面直列変圧器及び
調整変圧器の２台の変圧器が必要になるため装置
の寸法及び重量が共に増大する欠点があり、特
に、大容量になると装柱が困難になるため小容量
のものしか実現できない欠点があつた。更に、こ
の間接切換式では直列変圧器を用いるため、損失
が大きくなる欠点もあつた。これらの欠点を解消
するためには、直列変圧器を用いない直接切換式
の構成を採る必要があるが、直接切換式による場
合には各サイリスタスイツチとして負荷側短絡時
に流れる短絡電流に耐えるものが必要になるため
非常に高価なものとなる欠点があつた。またサイ
リスタスイツチを用いた静止形自動電圧調整装置
においては、サージ電圧や制御回路の誤動作等に
よりサイリスタが誤点弧した場合や、サイリスタ
が永久破壊（導通破壊）した場合にタツプ間が短
絡された状態になり、調整変圧器が焼損する虞れ
があつた。

本発明の目的は、電流容量の大きいサイリスタ
を用いる必要性をなくしてしかも損失を少なく
し、且つタツプ間短絡が生じた場合に調整変圧器
が焼損するのを防止した静止形自動電圧調整装置
を提供することにある。

本発明は、線路に接続される調整変圧器と、調
整変圧器の各タツプに接続されたタツプ選択用の
サイリスタスイツチとを備えてなる静止形自動電
圧調整装置において、調整変圧器T.Tよりも電源
側の回路に挿入されたしや断器５と、調整変圧器
T.Tよりも負荷側の回路に挿入された第１の自動
開閉器６としや断器５の電源側端子と第１の自動
開閉器６の負荷側端子との間を開閉し得るように
設けられた第２の自動開閉器７と、調整変圧器の
複数のタツプt₁〜t₆のそれぞれを通して流れる電
流を検出する複数の補助変流器CT₁〜CT₆と、制
御装置８とを具備したことを特徴とする。制御装
置８は負荷電流が第１の設定値I₁以上で第２の設
定値I₂未満の過電流になると第１の過電流検出信
号e₁を出力し、第２の設定値I₂以上になると第１
の過電流検出信号e₁及び第２の過電流検出信号e₂
を出力する過電流検出回路８０１と、補助変流器
CT₁〜CT₆の内の複数個が同時に信号を出力した
ときに検出信号を発生するタツプ間短絡検出回路
８１３とを備えて、通電開始時には調整変圧器
T.Tの１次側と２次側とが直結されて電圧変換さ
れないタツプt₁（以下素通しタツプと呼ぶ。）に接
続されたサイリスタスイツチS₁に継続的に点弧信
号を与えてから第２の自動開閉器７を閉路してし
や断器５の投入と第１の自動開閉器６の閉路とを
順に行わせた後第２の自動開閉器７を開き、第１
の過電流検出信号e₁が発生したときにはサイリス
タスイツチS₁を導通させて素通しタツプt₁へ切換
え、第２の過電流検出信号e₂が発生したときには
しや断器５を開いた後に第１の自動開閉器６の開
路と第２の自動開閉器７の閉路とを順に行わせ、
タツプ間短絡検出回路８１３が検出信号を発生し
たときにはしや断器５を開放した後に第１の自動
開閉器６の閉路と第２の自動開閉器７の閉路とを
順に行わせる。

以下図面を参照して本発明をその実施例ととも
に詳細に説明する。

第２図は本発明の全体的構成を配電系統ととも
に示したもので、同図において１は変電所、２は
負荷、３は変電所と負荷との間をつなぐ線路４に
接続された直接切換式の静止形自動電圧調整器、
５は電圧調整器３よりも電源側の回路に挿入され
たしや断器である。また６は電圧調整器３より負
荷側の回路に挿入された第１の自動開閉器、７は
しや断器５の電源側端子と第１の自動開閉器６の
負荷側端子との間を開閉するように設けられた第
２の自動開閉器である。８は電圧調整器３、しや
断器５、第１の自動開閉器６及び第２の自動開閉
器７を制御する制御装置で、制御装置８にはしや
断器内に設けられた変流器CTの出力が入力され
ている。９はしや断器５よりも電源側の線路に接
続された制御電源用変圧器で、この変圧器の出力
電圧（通常は100V）が制御電源ケーブル１０と
制御電源スイツチ１１とを通して制御装置８に供
給されている。尚第２図において太線部分は高電
圧部を示している。

本実施例では、静止形自動電圧調整器３が第３
図に示すように多段タツプt₁〜t₆（タツプ数は任
意）を有する単巻変圧器からなる調整変圧器T.T
と、調整変圧器T.Tタツプt₁〜t₆にそれぞれ一端
が接続されたサイリスタスイツチS₁〜S₆とを備
え、調整変圧器T.Tの素通しタツプt₁側の一端及
び調整変圧器T.Tの他端が第１の自動開閉器６の
接点６１Ａ及び６１Ｂを通して出力端子１２ｒ及
び１２′ｒに接続され、これらの出力端子にそれ
ぞれ負荷側の線路が接続される。サイリスタスイ
ツチS₁〜S₆の他端はそれぞれリアクトルL₁〜L₆
の一端に接続され、リアクトルL₁〜L₆の他端は
共通接続されてしや断器５の主接点５１Ａを介し
て入力端子１２ｓに接続されている。また調整変
圧器T.Tの前記出力端子１２′ｒにつながる他端
がしや断器５の主接点５１Ｂを介して入力端子１
２′ｓに接続され、上記入力端子１２ｓ，１２′ｓ
に電源側（変電所側）の線路が接続される。更に
しや断器５の主接点５１Ａ及び５１Ｂの電源側端
子と第１の自動開閉器６の接点６１Ａ及び６１Ｂ
の負荷側端子との間をそれぞれ開閉するように第
２の自動開閉器７の接点７１Ａ及び７１Ｂが接続
されている。

リアクトルL₁〜L₆とサイリスタスイツチS₁〜
S₆とをそれぞれ接続するラインには補助変流器
CT₁〜CT₆が設けられ、これらの補助変流器によ
りタツプt₁〜t₆を通して流れる電流が検出される
ようになつている。

制御装置８は線路電圧を所定値に保つように調
整変圧器T.Tのタツプを切換えるべく電圧調整継
電器の出力に応じてサイリスタスイツチS₁〜S₆の
オンオフを制御する自動電圧調整装置本来の制御
動作の外に、調整変圧器の特定のタツプに接続さ
れたサイリスタスイツチに継続的に点弧信号を与
えてからしや断器の投入、開放動作を行なわせる
制御動作と、過電流が検出されたときにしや断器
５を開いてから第１の自動開閉器６を開き更にタ
ツプの開放が検出されたときに第２の自動開閉器
７を閉じるようにしや断器と第１及び第２の自動
開閉器とを制御する制御動作と、タツプ間短絡が
検出されたときにしや断器５を開いてから第１の
自動開閉器６を開き、その後に第２の自動開閉器
７を閉じるようにしや断器と第１及び第２の自動
開閉器とを制御する制御動作とを行なうように構
成されている。

上記制御装置８の一構成例を第４図に示してあ
る。同図において８０１は過電流検出回路で、こ
の検出回路はしや断器５内に設けられた変流器
CTの出力を入力として、線路電流が第１の設定
値I₁（例えば500A）以上になつたときに論理値が
「１」の第１の過電流検出信号e₁を出力し、線路
電流が第１の設定値よりも高い第２の設定値I₂
（例えば2500A）以上になつたときに上記第１の
過電流検出信号e₁とともに論理値が「１」の第２
の過電流検出信号e₂を出力する。このような過電
流検出回路は、例えば変流器CTの出力を整流す
る整流器と、該整流器の出力を第１及び第２の設
定値とそれぞれ比較する第１及び第２の比較器と
により構成される。

上記検出回路から得られる第２の検出信号e₂
は、しや断器５を開くことを指示する信号であつ
て、この信号はオア回路OR_xを介してエミツタを
接地したトランジスタTr₁のベースに供給されて
いる。トランジスタTr₁のコレクタはリレーRY₁
のコイルとダイオードD₁との並列回路を介して
直流電源８０２のプラス側出力端子に接続され、
第２の検出信号e₂が発生したときにトランジスタ
Tr₁が導通してリレーRY₁が励磁されるようにな
つている。８０３は第２図に示したスイツチ１１
が投入されたときに１個のパルス信号を出力する
制御電源投入検出回路で、この検出回路の出力は
遅延回路８０４を通してエミツタを接地したトラ
ンジスタTr₂のベースに供給され、トランジスタ
Tr₂のコレクタはリレーRY₂のコイルとダイオー
ドD₂との並列回路を介して直流電源８０２のプ
ラス側出力端子に接続されている。制御電源投入
検出回路８０３の出力はまたオア回路ORaを通
してエミツタを接地したトランジスタTr₃のベー
スに入力され、トランジスタTr₃のコレクタはリ
レーRY₃のコイルとダイオードD₃との並列回路
を介して直流電源８０２のプラス側出力端子に接
続されている。８０５はタツプの開放、即ち調整
変圧器Ｔ，Ｔのタツプt₁〜t₆のすべてが電源から
切り離されて通電していない状態にあることが検
出されたときに検出信号を出力するタツプ開放検
出回路で、このタツプ開放検出回路８０５は後述
するタツプ電流検出回路８１１から入力信号を
得、その出力信号は遅延回路８０６及び前記オア
回路ORaを介してトランジスタTr₃のベースに供
給されている。

リレーRY₁は常開接点RY_1aと常閉接点RY_1bと
を有し、リレーRY₂は常開接点RY_2a，RY′_2aと常
閉接点RY_2bとを有している。またリレーRY₃は
常開接点RY_3aを有し、この常開接点RY_3aと上記
常閉接点RY_2bとを介してリレーRY₄のコイルが
直流電源８０２に接続されている。リレーRY₄は
常開接点RY_4a，RY′_4aを有し、一方の常開接点
RY_4aが上記常開接点RY_3aと並列に接続されてい
る。またリレーRY₂の接点RY_2aとリレーRY₁の
接点RY_1bとが直列に接続され、これらの接点を
介してリレーRY₅のコイルが直流電源８０２に接
続されている。リレーRY₅は常開接点RY_5a，
RY′_5aを有し、一方の常開接点RY_5aが前記接点
RY_2aに並列接続されている。

リレーRY₁及びRY₂の常開接点RY_1a及びRY′_2a
はしや断器制御回路８０７に接続されている。し
や断器制御装回路８０７は第２図の制御電源用変
圧器９から制御電源用スイツチ１１を通して
100Vの交流電圧が入力される全波整流器Rec₁を
備え、この全波整流器の出力端子間に上記接点
RY′_2aとリレーRY₆のコイルとリレーRY₇の常閉
接点RY_7bとの直列回路及びダイオードD₄と抵抗
R₁とコンデンサC₁との直列回路が並列接続され
ている。リレーRY₆のコイルと常閉接点RY_7bと
の直列回路の両端にはリレーRY₇のコイルと該リ
レーRY₇の常開接点RY_7aとの直列回路が並列接
続され、抵抗R₁及びコンデンサC₁の接続点に常
開接点RY_1aの一端が接続されている。

第４図に示した例では、しや断器５が単相の２
本の線路をそれぞれ開閉する主接点５１Ａ及び５
１Ｂの外にこれらの主接点に連動して開閉する補
助接点５２Ａ及び５２Ｂを備え、補助接点５２Ａ
及び５２Ｂは一端が前記整流器Rec₁のマイナス
側出力端子に共通接続されている。また補助接点
５２Ａの他端はトリツプコイル５３Ｔを介して前
記常開接点RY_1aの他端に接続され、補助接点５
２Ｂの他端はリレーRY₇のコイルと接点RY_7aと
の接続点に接続されている。しや断器５にはまた
クローズドコイル５３Ｃが設けられ、このクロー
ズドコイルは、整流器Rec₁の直流出力端子間に
リレーRY₆の常開接点RY_6aを介して並列接続さ
れている。

第１及び第２の自動開閉器６及び７はクローズ
ドコイルCCが励磁されている間だけ閉じる機械
的ロツク機構をもたない常時励磁式の自動開閉器
で、これらの開閉器のクローズドコイルCCは抵
抗R₂を介して入力端子ａ，ｂ間に接続されてい
る。入力端子ａ，ｂ間にはまた抵抗R₃，R₄とリ
レーＸのコイルとの直列回路が接続され、該直列
回路の両端にリレーＸの常閉接点X_bを介してリ
レーM_cのコイルが並列接続されている。リレー
Ｘのコイルの両端にはコンデンサC₂が並列接続
され、抵抗R₂の両端及び抵抗R₃の両端にはそれ
ぞれリレーM_cの常開接点M_ca及びリレーＸの常
開接点M′_bが並列接続されている。また第２の自
動開閉器７のクローズドコイルCCの両端には開
放動作を遅延させるためのフライホイールダイオ
ードD₅が並列接続されている。そして第１の自
動開閉器６の入力端子ａ，ｂ間には制御電源スイ
ツチ１１を介して変圧器９の出力が入力された全
波整流器Rec₂の出力がリレーRY₅の常開接点
RY′_5aを介して印加され、整流器Rec₂の出力端に
は平滑用のコンデンサC₃が並列接続されている。
また第２の自動開閉器７の入力端子ａ，ｂ間に
は、同様に制御電源用変圧器９の出力がスイツチ
１１を介して入力された全波整流器Rec₃の出力
が印加され、該全波整流器Rec₃の出力端子間に
平滑用コンデンサC₄が並列接続されている。

上記第１の自動開閉器６の入力端子ａ，ｂ間に
電圧が印加されると、接点X_bを介してリレーM_c
のコイルに電流が流れ、接点M_caが閉じる。これ
によりクローズドコイルCCが励磁され、自動開
閉器６の接点６１Ａ，６１Ｂが閉じる。入力端子
ａ，ｂ間に印加された電圧はまた接点X′_b及び抵
抗R₄を介してコンデンサC₂に印加され、このコ
ンデンサC₂の充電が完了するとリレーＸが励磁
される。これにより接点X_b及びX′_bが開き、リレ
ーM_cが消勢される。この状態ではクローズドコ
イルCCの励磁電流が抵抗R₂により制限され、ク
ローズドコイルCCの電流が開閉器を閉成状態に
保つために必要な保持電流まで引下げられる。ま
たリレーＸの励磁電流も抵抗R₃及びR₄により保
持電流に制限される。入力端子ａ，ｂ間の電圧が
除去されるとクローズドコイルCCが消勢される
ため接点６１Ａ，６１Ｂが開く。第２の自動開閉
器７の動作は、フライホイールダイオードD₅に
より開放動作が遅れる点を除き上記と同様であ
る。

第４図においてA₀₀，A₁₁〜A₁₆，A₂₁〜A₂₆及び
A₃₀〜A₃₆は２入力アンド回路、OR₀〜OR₆はオア
回路、FF₀〜FF₆はフリツプフロツプ回路、A_n1
〜A_n6はトランジスタからなる増幅器、P₁〜P₆は
直流電源ＥとパルストランスPtとからなつてい
て増幅器A_n1〜A_n6にそれぞれ「１」の信号が入
力されたときにパルス状の点弧信号e_g1及びe_g2を
同時に出力するパルス出力回路、F₁〜F₆は全波
整流器Recfと抵抗RfとコンデンサCfとからなる
直流化とノイズ除去兼用のフイルタ回路であり、
これらによりサイリスタS₁〜S₆をオンオフ制御す
る回路が構成されている。更に詳細に述べると、
アンド回路A₀₀，A₁₁〜A₁₂及びA₂₁〜A₂₆のそれぞ
れの一方の入力端子には、信号源回路８０８から
得られる矩形パルス信号e₃が入力され、アンド回
路A₀₀の出力はオア回路OR₀を通して増幅器A_n1
に入力されている。アンド回路A₀₀の他方の入力
端子にはフリツプフロツプ回路FF₀の出力が入力
され、FF₀のセツト端子には過電流検出回路８０
１の第１の検出信号e₁が入力されている。したが
つて第１の検出信号e₁が発生してフリツプフロツ
プ回路FF₀がセツトされるとアンド回路A₀₀が
「１」の信号を出力してこの信号がオア回路OR₀
を通して増幅器A_n1に入力され、これによりパル
ス出力回路P₁から点弧信号e_g1及びe_g2が出力され
る。これらの信号はフイルタ回路F₁を通して直
流化され素通しのタツプt₁に接続されたサイリス
タスイツチS₁のサイリスタSCR₁及びSCR₂のゲー
トにそれぞれ供給される。

アンド回路A₁₁〜A₁₆の他方の入力端子にはそ
れぞれ、電圧調整継電器８０９により制御される
タツプ切換指令信号発生回路８０１の出力v₁〜v₆
が入力されている。タツプ切換指令信号発生回路
８１０は例えばシフトレジスタからなり、電圧調
整継電器８０９からの信号に応じてタツプt₁〜t₆
をそれぞれ選択することを指令する信号v₁〜v₆の
いずれかを出力する。アンド回路A₁₁〜A₁₆の出
力はそれぞれフリツプフロツプ回路FF₁〜FF₆の
セツト端子に入力され、フリツプフロツプ回路
FF₁〜FF₆の出力はアンド回路A₂₁〜A₂₆の一方の
入力端子に入力されている。アンド回路A₂₁の出
力はオア回路OR₀を介して前記増幅器A_n1に入力
され、またアンド回路A₂₂〜A₂₆の出力は増幅器
A_n2〜A_n6にそれぞれ入力されている。増幅器
A_n2〜A_n6の出力はそれぞれパルス出力回路P₂〜
P₆及びフイルタ回路F₂〜F₆を介してタツプt₂〜t₆
を選択するサイリスタスイツチS₂〜S₆のサイリス
タに供給されている。またオア回路OR₀の出力が
アンド回路A₃₁の一方の入力端子に供給され、ア
ンド回路A₂₂〜A₂₂の出力がそれぞれアンド回路
A₃₂〜A₃₆の一方の入力端子に供給されている。
アンド回路A₃₁〜A₃₆の他方の入力端子にはそれ
ぞれタツプ電流検出回路８１１から得られるタツ
プ電流検出信号u₁〜u₆が入力されている。タツプ
電流検出回路８１１は、タツプt₁〜t₆に対してそ
れぞれ設けられた補助変流器CT₁〜CT₆の出力を
それぞれRec₄で整流して定電圧ダイオードZDで
定電圧化した信号u′₁〜u′₆を入力としてタツプt₁
〜t₆にそれぞれ対応する出力端子にタツプ電流検
出信号u₁〜u₆を出力するもので、いずれかのタツ
プが選択されてそのタツプを通して電流が流れる
と、タツプ電流検出回路８１１からその選択され
たタツプに対応するタツプ電流検出信号が出力さ
れるようになつている。これらのタツプ電流検出
信号u₁〜u₆のうち、素通しタツプt₁に電流が流れ
たことを検出する信号u₁は、アンド回路A₃₀の一
方の入力端子にも供給され、アンド回路A₃₀の他
方の入力端子にはアンド回路A₀₀の出力が供給さ
れている。またアンド回路A₃₀の出力はオア回路
OR₂〜OR₆に入力され、アンド回路A₃₁の出力は
オア回路OR₂に入力されている。アンド回路A₃₂
の出力はオア回路OR₁及びOR₃に入力され、アン
ド回路A₃₃の出力はオア回路OR₂及びOR₄に入力
されている。更にアンド回路A₃₄の出力がオア回
路OR₃及びOR₅に、アンド回路A₃₅の出力がオア
回路OR₄及びOR₆にそれぞれ入力され、アンド回
路A₃₆の出力がオア回路OR₅に入力されている。
オア回路OR₁〜OR₆の出力はそれぞれフリツプフ
ロツプ回路FF₁〜FF₆のリセツト端子に供給され、
オア回路OR₁〜OR₆からそれぞれ「１」の状態の
信号が出力されるとフリツプフロツプ回路FF₁〜
FF₆の出力が「０」になつてアンド回路A₂₁〜A₂₆
の出力が「０」になるようになつている。スイツ
チ１１の投入時に制御回路をリセツトするため、
電源投入リセツト回路８１２が設けられ、この回
路から得られるリセツト信号e_rがタツプ切換指令
信号発生回路８１０と、フリツプフロツプ回路
FF₀のリセツト端子と、オア回路OR₁〜OR₆の１
方の入力端子とにそれぞれ入力されている。

上記タツプ電流検出回路８１１はまた各タツプ
の開放を検出する検出信号e₄とタツプ間の短絡を
検出する検出信号e₅とを出力するように構成され
ている。検出信号e₄は前記タツプ開放検出回路８
０５に入力され、タツプ開放検出回路８０５はす
べてのタツプに対する検出信号e₄が開放状態を示
す値になつたときにすべてのタツプが電源から切
り離されている状態にあることを示す検出信号を
出力するようになつている。検出信号e₅は補助変
流器CT１〜CT６の内の複数個が同時に信号を出
力したときに出力される。検出信号e₅は、タツプ
間短絡検出回路８１３に入力され、この検出信号
e₅が所定の時間以上継続するとタツプ間短絡検出
回路８１３からタツプ間短絡が生じたことを示す
検出信号が出力されるようになつている。この検
出信号はオア回路OR_xを介して前記トランジスタ
TR₁のベースに入力されている。

尚アンド回路A₀₀，A₁₁〜A₁₆…A₃₁〜A₃₆、オア
回路OR₀〜OR₆、フリツプフロツプ回路FF₀〜
FF₆等の制御回路の各部を動作させる電力は、制
御電源スイツチ１１を介して制御電源用変圧器９
の出力が入力される定電圧電源回路８１４により
与えられるようになつている。

次に上記実施例の動作を説明する。通電開始時
に第５図Ａに示すように制御電源スイツチ１１を
閉じると、電源投入リセツト回路８１２からリセ
ツト信号e_r（第５図参照）が出力され、このリセ
ツト信号によりタツプ切換指令信号発生回路８１
０、及びフリツプフロツプ回路FF₀〜FF₆がリセ
ツトされる。このときタツプ切換指令信号発生回
路８１０は素通しタツプt₁を選択することを指令
する信号v₁を出力し、アンド回路A₁₁のアンドを
成立させてフリツプフロツプ回路FF₁をセツトす
る。このときアンド回路A₂₁が矩形波の信号を出
力し、この信号がオア回路OR₀を通して増幅器
A_n1に入力される。これにより素通しタツプt₁の
サイリスタスイツチS₁のサイリスタSCR₁，SCR₂
の点弧信号e_g1，e_g2（第５図Ｂ参照）が与えられ、
サイリスタスイツチS₁の導通の準備が完了する。
一方制御電源スイツチ１１の投入が制御電源投入
検出回路８０３により検出されて、この検出回路
からオア回路OR_aを通してトランジスタTr₃に１
個のパルス状の信号を与える。これによりトラン
ジスタTr₃が導通し、リレーRY₃が励磁されてそ
の接点RY_3aが閉じる。接点RY_3aの閉成によりリ
レーRY₄が励磁され、その接点RY_4aにより自己
保持される。このとき接点RY′_4aも閉じるため、
第５図Ｃに示すように自動開閉器７が閉じる。上
記投入検出回路８０３のパルス状出力はまた遅延
回路８０４を通してトランジスタTr₂に供給され
るためスイツチ１１の投入後一定時間ΔT₁遅れて
トランジスタTr₂が投入検出回路８０３の出力パ
ルスの幅に相当する時間だけ導通し、リレーRY₂
が短時間動作する。リレーRY₂の接点RY_2aが閉
じると、リレーRY₅が励磁されてその接点RY′_5a
が閉じ、また接点RY′_2aの閉成によりしや断器５
が閉じる。更に接点RY_5aの閉成によりリレー
RY₅が自己保持され、接点RY′_5aの閉成により自
動開閉器６が閉じる。また接点RY_2bが開くこと
によりリレーRY₄が消勢されるため接点RY′_4aが
開くが、フライホイーラダイオードD₅のために
クローズドコイルCCの消勢が遅れるため、自動
開閉器７は第５図Ｃに示すように、自動開閉器６
が閉じた後一定の遅れ時間ΔT₂が経過した後に開
く。自動開閉器７が開くと同時に第５図Ｆに示し
たように、既に点弧信号が与えられている素通し
タツプのサイリスタスイツチS₁が導通して素通し
タツプt₁を通して電流が流れる。このように、サ
イリスタスイツチS₁が直ちに導通するため、サイ
リスタスイツチS₂〜S₆には線路電圧が印加される
ことがなく、タツプ間電圧に略相当する僅かな電
圧が印加されるだけである。こゝで、遅延時間
ΔT₁及びΔT₂は例えばΔT₁＝ΔT₂＝１〔sec〕程度
に設定しておく。

上記のようにして素通しタツプが選択されて通
電が開始された後、負荷の増大により負荷側の線
路電圧が低下した場合には、電圧調整継電器８０
９の動作に応じて、タツプ切換指令信号発生回路
８１０から昇圧タツプt₂〜t₆を適宜に選択するこ
とを指令する指令信号v₂〜v₆のいずれかが出力さ
れ、昇圧タツプt₂〜t₆のいずれかに接続されたサ
イリスタスイツチに点弧信号が与えられる。点弧
信号が与えられたサイリスタスイツチが導通して
そのサイリスタスイツチが接続されたタツプに電
流が流れたことが補助変流器CT₁〜CT₆のいずれ
かにより確認されると、タツプ電流検出回路８１
１から新たに選択されたタツプに対応するタツプ
電流検出信号が出力され、この信号により先に選
択されていたタツプのサイリスタスイツチに与え
られる点弧信号が消滅する。これにより先に選択
されていたタツプのサイリスタスイツチが遮断状
態になり、タツプの切換えが完了する。例えば素
通しタツプt₁を選択している状態で、タツプ切換
指令信号発生回路８１０からタツプt₂に切換える
べき旨の信号v₂が出力されると、アンド回路A₁₂
のアンドが成立するためフリツプフロツプ回路
FF₂がセツトされアンド回路A₂₂のアンドが成立
する。したがつて増幅器A_n2に矩形波信号が与え
られ、タツプt₂のサイリスタスイツチS₂に点弧信
号が与えられてこのサイリスタスイツチS₂が導通
する。サイリスタスイツチS₂が導通するとタツプ
t₂を通して電流が流れるためタツプ電流検出回路
８１１から検出信号u₂が出力され、アンド回路
A₃₂のアンドが成立する。このアンド回路A₃₂の
矩形波信号はオア回路OR₁及びOR₃を介して隣接
のタツプt₁及びt₃に対応するフリツプフロツプ回
路FF₁及びFF₃のリセツト端子に供給される。フ
リツプフロツプ回路FF₁，FF₃がリセツトされる
ことによりアンド回路A₂₁，A₂₃の出力信号が
「０」になり、増幅器A_n1，A_n3の入力が「０」に
なる。したがつてサイリスタスイツチS₁及びS₃へ
の点弧信号の供給が禁止され（このときサイリス
タスイツチS₃にはもともと点弧信号は与えられて
いない）サイリスタスイツチS₁は各サイリスタの
アノード電位がカソードに対して負になつた時点
で遮断状態になる。

次にいずれかのタツプを選択して負荷に通電し
ている状態で負荷側の短絡事故等により過電流が
流れた場合の動作を説明する。この過電流が第１
の設定値I₁（例えば500A）以上で第２の設定値I₂
（例えば2500A）未満の場合には、過電流検出回
路８０１から第１の検出信号e₁のみが発生する。
このときフリツプフロツプ回路FF₀がセツトされ
るためアンド回路A₀₀のアンドが成立し、オア回
路OR₀を通して素通しタツプ用の増幅器A_n1に矩
形波信号が入力される。したがつてサイリスタス
イツチS₁が導通し、素通しタツプt₁が選択され
る。これによりタツプ電流検出回路８１１から検
出信号u₁が出力されるためアンド回路A₃₀のアン
ドが成立し、このアンド回路A₃₀の矩形波出力信
号がオア回路OR₂〜OR₆を通してフリツプフロツ
プ回路FF₂〜FF₆のリセツト端子にそれぞれ供給
される。これによりフリツプフロツプ回路FF₂〜
FF₆がすべてリセツトされ、タツプt₂〜t₆のいず
れが選択されている場合でも、その選択されてい
たタツプのサイリスタスイツチへの点弧信号の供
給が停止される。このとき先に通電したいたタツ
プのサイリスタスイツチでは、該サイリスタスイ
ツチを構成する２つのサイリスタのうち、アノー
ドカソード間に順方向電圧が印加されている一方
のサイリスタが導通状態にある。該一方のサイリ
スタはアノードカソード間電圧の極性が反転した
ときに遮断状態になる。このとき他方のサイリス
タのアノードカソード間に順方向電圧が印加され
るが、この他方のサイリスタへの点弧信号の供給
はすでに停止されているので、該サイリスタが導
通することはない。このようにして、第２の設定
値I₂未満の過電流が生じた場合には無条件で素通
しタツプへの切換えが行なわれる。尚素通しタツ
プで通電中に過電流が流れた場合にはそのまま素
通しタツプに固定される。

次に第２の設定値I₂以上の過電流が流れた場合
には、過電流検出回路８０１から第１及び第２の
検出信号e₁及びe₂が同時に出力される。この場合
第１の検出信号e₁により無条件で素通しタツプt₁
への切換えが行なわれるのは上記と同様である。
今時刻T₁においてI₂以上の過電流が生じたとする
と第６図Ｂに示すようにサイリスタスイツチS₁が
導通し、次いで僅かな時間ΔT₃遅れて同図Ａに示
すように通電中のタツプのサイリスタスイツチが
遮断する。この遅れ時間ΔT₃は通常電源電圧の約
１／２サイクルに相当する時間である。第２の検出
信号e₂はオア回路OR_xを介してトランジスタTr₁
のベースに入力されるためトランジスタTr₁が導
通し、リレーRY₁が励磁される。したがつて接点
RY_1aが閉じ、接点RY_1bが開く。今しや断器５が
閉じていて、補助接点５２Ａ及び５２Ｂが閉成状
態にあるため、接点RY_1aが閉じるとトリツプコ
イル５３Ｔが励磁され、これによりしや断器５の
機械的ロツクが外されて主接点５１Ａ及び５１Ｂ
が開き、補助接点５２Ａ及び５２Ｂも開く。また
接点RY_1bが開くことによりリレーRY₅が消勢さ
れ、接点RY_5aおよびRY′_5aが開く。これにより第
６図Ｄに示すように第１の自動開閉器６が開く。
自動開閉器はそのクローズドコイルが消勢されて
から接点が開くまでに或程度の時間の遅れがある
ため、第１の自動開閉器６はしや断器５よりも所
定時間遅れて開く。過電流が生じてから自動開閉
器６が開くまでの時間ΔT₄は電源の約３サイクル
程度である。しや断器５がしや断した時点で、タ
ツプ開放検出回路８０５によりタツプ電流が流れ
ていないことが検出されると、該検出回路８０５
から遅延回路８０６及びオア回路OR_aを介してト
ランジスタTr₃に信号が供給される。これにより
トランジスタTr₃が導通し、リレーRY₃が励磁さ
れてその接点RY_3aが閉じる。このときリレー
RY₂の接点RY_2bは閉じているのでリレーRY₄が
励磁され、該リレーRY₄が接点RY_4aにより自己
保持されるとともに、接点RY′_4aの閉成により、
第６図Ｅに示すように第２の自動開閉器７が閉じ
る。自動開閉器７が閉じると、事故が除去されて
いない場合には開閉器７を介して事故電流が事故
点に流れ、その電流は図示しない変電所の過電流
継電器で検出されて、変電所のしや断器が開く。
この場合、開閉器７が閉じると制御電源の電圧は
事故のために極端に低下するが、開閉器７は、そ
の制御回路内のフライホイールダイオードD₅の
作用により変電所のしや断器が開くまでの十分な
時間閉成状態を保持する。事故が除去され、変電
所のしや断器が再び投入された後の動作は前記通
電開始時の動作と同様である。時刻T₁に事故が
生じ、しや断器５が開き、自動開閉器６が開いた
後、自動開閉器７が閉じた時点で事故が解消して
いる場合には、変電所のしや断器が開くことなく
自動開閉器７を通して負荷への通電が行なわれ
る。この場合の線路の通電状態は第６図Ｆに示す
通りで、自動開閉器６が開いてから自動開閉器７
が閉じるまでの時間ΔT₅の間は瞬時的な停電状態
になるが、その後の負荷への通電は支障なく行な
われる。この場合瞬時停電の時間ΔT₅は約0.5秒
程度である。

次に、サージ電圧等によりサイリスタスイツチ
または制御回路が故障して、いずれかのタツプ間
が短絡状態になつた場合に、タツプ間短絡検出回
路８１３が検出信号を出力し、この検出信号はオ
ア回路OR_xを介してトランジスタTR₁に供給され
る。これによりリレーRY₁が励磁され、過電流が
流れて過電流検出回路８０１から第２の検出信号
e₂が発生したときと全く同様の動作により先ずし
や断器５が開き、次いで第１の自動開閉器６が開
く。その後タツプの開放が検出されると第２の自
動開閉器７が閉じる。なお、線路から切離した電
圧調整器３は、タツプ間短絡が生じている部分の
修理を終えた後に、制御電源スイツチ１１を手動
操作して一旦開いた後に、再投入すれば、前述し
たと同様に制御装置８が制御動作して、通電開始
時の動作と同様で正常な運転状態に復帰する。

上記実施例のように構成すると、過電流が生じ
たときに無条件で素通しタツプに切換えられるた
め、素通しタツプ以外のタツプのサイリスタスイ
ツチに過大電流が流れるのを防止できる。また電
源投入の際には、先ず素通しタツプのサイリスタ
スイツチに継続的に点弧信号を与えてから第２の
自動開閉器を投入し、その後しや断器および第１
の自動開閉器を投入してから第２の自動開閉器を
開放するため、素通しタツプのサイリスタスイツ
チが必らず導通する。従つて他のタツプのサイリ
スタスイツチに回路電圧が印加されることがな
い。これらの理由により、電流容量の大きいサイ
リスタを用いる素通しタツプのサイリスタスイツ
チのみでよく、他のタツプのサイリスタスイツチ
は電流容量が小さい安価なサイリスタにより構成
することができる。また素通しタツプのサイリス
タスイツチも、過電流が発生してからしや断器が
開くまでの僅かな時間だけ過電流に耐えればよい
ため、従来の直接切換式の自動電圧調整装置で必
要としたような大容量のサイリスタは必要としな
い。

上記実施例のように、第１の自動開閉器を設け
てしや断器が開いた後この第１の自動開閉器を開
くようにすると、負荷側の事故時に第１の自動開
閉器により負荷側線路を切り離すことができるた
め、負荷の保護を図ることができる。また上記実
施例のように過電流が検出されてしや断器が開い
た後第２の自動開閉器を閉じるようにすると、事
故が解消している場合にそのまま負荷に給電する
ことができ、事故が解消していない場合には変電
所のしや断器を動作させることができる。

上記のように、タツプ間短絡が検出されたとき
に先ずしや断器を開き、次いで第１の自動開閉器
を開くようにすると、調整変圧器は線路から切離
されるため、負荷側線路に接続された隣接の他の
配電線路等から調整変圧器に逆通電されるのを阻
止できるので、調整変圧器がタツプ間を流れる短
絡電流により焼損するのを防ぐことができる。

尚第１及び第２の自動開閉器はしや断器を用い
てもよいが、大電流を遮断しないので、電流しや
断機能をもたない簡単な開閉器を用いることがで
きる。また制御電源スイツチ１１を閉じた場合に
は、電源投入リセツト回路からのリセツト信号で
タツプ開放検出回路もリセツトされることは勿論
である。

上記の実施例では、しや断器の投入前に点弧信
号を継続的に与えておくサイリスタスイツチとし
て素通しタツプに接続されたサイリスタスイツチ
を選んでいるが、場合によつては他のタツプに接
続されたサイリスタスイツチを選んでもよい。

尚上記の説明では単相回路を例にとつたが、２
台の調整変圧器をＶ結線するかまたは３台の調整
変圧器を３相結線することにより構成される３相
用の自動電圧調整装置にも全く同様に本発明を適
用できる。

以上のように、本発明によれば、過電流が検出
されたときにしや断器を開くようにしたので、サ
イリスタスイツチを過電流から保護することがで
き、電流容量の小さいサイリスタを用いることが
できる。したがつて直列変圧器を使用しないため
に装置を小形化でき損失を少なくできるという直
接切換式電圧調整器の利点をそのまま活した静止
形自動電圧調整装置を安価に提供できる。また本
発明においては、タツプ間短絡が生じたときにし
や断器及び自動開閉器が開いて調整変圧器を電源
側及び負荷側線路から切離すため、調整変圧器が
焼損するのを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａは従来の静止形自動電圧調整装置の構
成例を示す接続図、同図Ｂはサイリスタスイツチ
の構成図、第２図は本発明の一実施例の全体的構
成を概略的に示す単線結線図、第３図は本発明の
一実施例の要部を示す接続図、第４図は本発明で
用いる制御装置の一構成例を示す接続図、第５図
Ａ乃至Ｆは第４図の制御装置を用いる場合の電源
投入時の動作を示す線図、第６図Ａ乃至Ｆは過電
流検出時の動作を示す線図である。１……変電所、２……負荷、３……自動電圧調
整器、４……線路、５……しや断器、６……第１
の自動開閉器、７……第２の自動開閉器、８……
制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】１線路に接続される調整変圧器と、前記調整変
圧器の各タツプに接続されたタツプ選択用のサイ
リスタスイツチとを備えてなる静止形自動電圧調
整装置において、前記調整変圧器T.Tよりも電源側の回路に挿入
されたしや断器５と、前記調整変圧器T.Tよりも負荷側の回路に挿入
された第１の自動開閉器６と、前記しや断器５の電源側端子と前記第１の自動
開閉器６の負荷側端子との間を開閉し得るように
設けられた第２の自動開閉器７と、前記調整変圧器の複数のタツプt₁〜t₆のそれぞ
れを通して流れる電流を検出する複数の補助変流
器CT₁〜CT₆と、負荷電流が第１の設定値I₁以上で第２の設定値
I₂未満の過電流になると第１の過電流検出信号e₁
を出力し、第２の設定値I₂以上になると第１の過
電流検出信号e₁及び第２の過電流検出信号e₂を出
力する過電流検出回路８０１と前記補助変流器
CT₁〜CT₆の内の複数個が同時に信号を出力した
ときに検出信号を発生するタツプ間短絡検出回路
８１３を備えて、通電開始時には前記調整変圧器
T.Tの１次側と２次側とが直結されて電圧変換さ
れないタツプに接続されたサイリスタスイツチS₁
に継続的に点弧信号を与えてから前記第２の自動
開閉器７を閉路して前記しや断器５の投入と前記
第１の自動開閉器６の閉路とを順に行わせた後前
記第２の自動開閉器７を開き、前記第１の過電流
検出信号e₁が発生したときには前記サイリスタス
イツチS₁を導通させて前記１次側と２次側とが直
結されて電圧変換されないタツプt₁へ切換え、前
記第２の過電流検出信号e₂が発生したときには前
記しや断器５を開いた後に前記第１の自動開閉器
６の開路と前記第２の自動開閉器７の閉路とを順
に行わせ、前記タツプ間短絡検出回路８１３が検
出信号を発生したときには前記しや断器５を開放
した後に前記第１の自動開閉器６の開路と前記第
２の自動開閉器７の閉路とを順に行わせる制御装
置８とを備えたことを特徴とする静止形自動電圧
調整装置。