JPH0261043B2

JPH0261043B2 -

Info

Publication number: JPH0261043B2
Application number: JP56199806A
Authority: JP
Inventors: Juzaburo Mori; Koji Yamashita
Original assignee: Daihen Corp
Current assignee: Daihen Corp
Priority date: 1981-12-11
Filing date: 1981-12-11
Publication date: 1990-12-19
Also published as: JPS58101309A

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の
代りにサイリスタスイツチを使用し、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T_sと調整変圧器T_R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T_s
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T_R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
逆並列に接続するとともに、これらのサイリスタ
に対して並列にサージ吸収用のコンデンサC₀及
び抵抗R₀の直列回路と半導体アレスタL_A1とを接
続したものからなり、線路電流の方向に応じてい
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安
価な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、サイリスタ点弧回路の故障等に
よりすべてのタツプが開放状態になつた場合に各
サイリスタに全回路電圧が印加されるため、各サ
イリスタスイツチが破壊して重大な事故に発展す
る可能性があつた。

そこで特公昭54―17428号に示されているよう
に、サイリスタの点弧電源が喪失したときにサイ
リスタを自己点弧する回路を設けた静止形自動電
圧調整装置が提案された。

しかしながら、自己点弧による電流破形は破頭
が欠けた破形となり、負荷に供給される電流が正
弦波にならないため、点弧電源が回復するまで自
己点弧による運転状態を継続することは好ましく
なかつた。

本発明の目的は、サイリスタの点弧電源が喪失
したときに特定のタツプに接続されたサイリスタ
を自己点弧してサイリスタの破損を防止する措置
を講じた後直ちに電源から直接負荷に電力を供給
するようにして、負荷への通電を支障なく継続で
きるように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、該
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た静止形自動電圧
調整装置に係わるもので、本発明においては、上
記のの目的を達成するため、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の電源側の端子と第
１の自動開閉器の負荷側の端子との間を開閉する
第２の自動開閉器７と、調整変圧器T.Tの１次側
と２次側とに直結されていて電圧変換を行わない
タツプ（以下「素通しタツプ」という。）ｔ１に
接続されたサイリスタスイツチＳ１の両端電圧が
所定値に達したときに該サイリスタスイツチＳ１
を構成する各サイリスタに点弧信号を与える自己
点弧回路と、全てのサイリスタスイツチへの点弧
信号が喪失したことを検出して点弧信号喪失信号
ｅ１を出力するサイリスタ点弧信号喪失検出回８
００と、点弧信号喪失検出回路の出力を入力とし
て、点弧信号喪失検出信号ｅ１が発生したときに
しや断器５の開路と第１の自動開閉器６の開路と
第２の自動開閉器７の閉路とを順に行なわせる制
御装置８とを設けた。

上記のように構成すると、点弧信号が喪失して
全タツプが開放状態になつたときに素通しタツプ
に接続されたサイリスタスイツチが自己点弧する
ため、各サイリスタスイツチに全回路電圧が印加
されるのを防ぐことができ、各サイリスタスイツ
チは破壊するのを防止することができる。

また上記のように、全てのサイリスタスイツチ
への点弧信号が喪失したことが検出されたとき
に、調整変圧器よりも電源側の回路に挿入された
しや断器を開いた後、調整変圧器よりも負荷側の
回路に挿入された第１の自動開閉器を開き、続い
てしや断器の電源側の端子と第１の自動開閉器の
負荷側の端子との間を開閉する第２の自動開閉器
を閉じるようにすると、素通しタツプに接続され
たサイリスタスイツチの自己点弧による運転を継
続すること無く、直ちに電源から直接負荷に電力
を供給する運転状態に切換えることができるた
め、波頭が欠けた波形の電圧が負荷に供給される
時間を短くして負荷に供給される電力の質を低下
を防ぐことができる。

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のタツプ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１２
ｒ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
端は共通接続してしや断器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
１２′ｓに接続され、上記入力端子１２ｓ，１
２′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６
１Ｂ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。

本実施例においては、サイリスタの自己点弧回
路を設ける特定のタツプとして素通しタツプt₁が
選択され、この素通しタツプt₁のサイリスタスイ
ツチS₁を構成するサイリスSCR₁及びSCR₂に対し
て、ツエナーダイオードZD₁，ZD、ダイオード
D₁，D₂，D₀₁，D₀₂，及び抵抗Ｒからなる自己点
弧回路が設けられている。更に詳細に説明する
と、ダイオードD₀₁，抵抗Ｒ，ダイオードD₁及び
ツエナーダイオードZD₁が直列に接続され、これ
らの素子の直列回路によりサイリスタSCR₁のア
ノードとゲートとが結合されている。またダイオ
ードD₀₂，抵抗Ｒ，ダイオードD₂及びツエナーダ
イオードZD₂が直列に接続され、これらの素子の
直列回路によりサイリスタSCR₂のアノードとゲ
ートとが結合されている。すなわちこの実施例で
はダイオードD₀₁，抵抗Ｒ，ダイオードD₁及びツ
エナーダイオードZD₁によりサイリスタSCR₁の
自己点弧回路が、またダイオードD₀₂，抵抗Ｒ，
ダイオードD₂及びツエナーダイオードZD₂により
サイリスタSCR₂の自己点弧回路がそれぞれ構成
され、抵抗Ｒは両自己点弧回路の限流手段を兼ね
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、調整変圧器の素通しタツプに接続さ
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。また本実施例では、すべてのサイ
リスタスイツチへの点弧信号が喪失したことを検
出するサイリスタ点弧信号喪失検出回路が設けら
れ、この検出回路によりすべてのサイリスタスイ
ツチへの点弧信号が無くなつたことが検出された
ときに先ず第２の自動開閉器７を閉じ、次いでし
や断器５及び第１の自動開閉器６を開く制御動作
を行なうようになつている。更に、本実施例にお
いては、サイリスタに点弧信号が与えられている
にも拘らずサイリスタが点弧しないために全タツ
プが開放状態になる異常状態に備えてタツプ開放
検出回路を設け、このタツプ開放検出回路により
全タツプが開放状態になつたとことが検出された
ときに前記と同様に第２の自動開閉器７を閉じ、
次いでしや断器５及び第１の自動開閉器６を開く
制御動作を行なうようになつている。

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800は点弧信号喪失検出回路で、
この検出回路は、すべてのサイリスタへの点弧信
号が喪失したときに「１」（Ｈレベル）の信号を
出力するようになつている。図示の例では、各サ
イリスタスイツチを構成する一方のサイリスタ
SCR₂のゲートカソード間に抵抗R_gを介して発光
ダイオードPDを並列接続して、点弧信号が与え
られているときに、この発光ダイオードPDが発
光するようにしておき、この発光ダイオードPD
の光を光電検出手段PSにより検出することによ
り、各サイリスタスイツチに点弧信号が与えられ
ているか否かを検出するようになつている。尚点
弧信号の有無を検出する手段はすべてのサイリス
タスイツチに対して設けられるが、第４図におい
ては、煩雑になるのを避けるため、サイリスタス
イツチS₁に対する検出手段のみを図示してある。
点弧信号喪失検出回路８００は、例えば第５図に
示すように、サイリスタスイツチS₁〜S₆Fの点弧
信号の有無を検出する信号が入力される６個の入
力端子h₁，h₂…h₆を有するノア回路NORと、こ
のノア回路の出力をセツト入力とするフリツプフ
ロツプ回路FF₀とからなり、すべてのサイリスタ
スイツチの点弧信号が喪失してノア回路NORの
入力信号がすべて「０」となつたときに、ノア回
路NORから出力される「１」の状態の信号の立
上がりでフリツプフロツプ回路FF₀をセツトし、
その正論理出端子Ｑに「１」の状態の点弧信号喪
失検出信号e₁を得るようになつている。

上記点弧信号喪失検出信号e₁は遅延回路８０１
及びオア回路OR_xを通して、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８
０２のプラス側出力端子に接続され、検出信号e₁
が発生した後一定の時間が経過した時点でトラン
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、この検出回の出力は遅延回路８
０４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の出力はまた前記点弧信号喪失検出信号e₁
とともにオア回路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８
０２のプラス側出力端子に接続されている。８０
５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OR_xを介してトラン
ジスタTr₁のベースに供給されるとともに、オア
回路OR_a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RY₃C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Y_2bとを介してリレーRY₄のコイイルが
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RY₂Bの接点RY_2aとリレーRY₁
の常閉接点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８０
２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１を通して100Vの
交流電圧が入力される全波整流器R_ec1を備え、こ
の全波整流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R_ec1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５
２Ａ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５２
Ｂ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R_ec1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の常閉
接点X′_bが並列接続されている。また第２の自動
開閉器７のクーズドコイル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R_ec2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R_ec2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R_ec3の出力が印加さ
れ、該全波整流器R_ec3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A₁₁〜A₁₆，A₂₁〜A₂₆及びA₃₁〜
A₃₆は２入力アンド回路、OR₁〜OR₆はオア回路、
FF₁〜FF₆F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eg₁及びeg₂を同時に
出力するパルス出力回路、F₁〜F₆は全波整流器
R_ecf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A₁₁〜A₁₆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A₁₁〜A₁₆
の他方の入力端子にはそれぞれ電圧調整継電器８
０９ａと可逆２進カウンタ８０９ｂとにより制御
されるタツプ切換指令信号発生回路８１０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は例えばデコーダからなり、電圧調
整継電器８０９ａ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〜FF₆F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
出力は前記増幅器A_n1に入力され、またアンド回
路A₂₂〜A₂₆Fの出力は増幅器A_n2〜A_n6にそれぞ
れ入力される。増幅器A_n2〜A_n6の出力はそれぞ
れパルス出力回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
アンド回路A₂₁の出力がアンド回路A₃C₁の一方の
入力端子に供給され、アンド回路A₂₂〜A₂₆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CT₃〜CT₆の出力をそれぞれR_ec4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８１
１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。アン
ド回路A₃₁の出力はオア回路OR₂に入力され、ア
ンド回路A₃₂の出力はオア回路OR₁及びOR₃に入
力されている。アンド回路A₃₃の出力はオア回路
OR₂及びOR₄に入力され、アンド回路A₃₄の出力
はオア回路OR₃及びOR₅に入力されている。また
アンド回路A₃₅の出力はオア回路OR₄及びOR₆に
入力され、アンド回路A₃₆の出力はオア回路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８
１２が設けられ、この回路から得られるリセツト
信号e_rが可逆２進カウンタ８０９ｂ及びタツプ切
換指令信号発生回路８１０と、タツプ開放検出回
路８０５と、オア回路OR₁〜OR₆の１つの入力端
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を出力するように構
成され、この検出信号e₄は前記タツプ開放検出回
路８０５に入力されている。タツプ開放検出回路
８０５は第５図に示した点弧信号喪失検出回路と
同様のもので、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。

尚アンド回路A₁₁〜A₁₆…A₃₁〜A₃₆、オア回路
OR〜OR₆、フリツプフロツプ回路FF₁〜FF₆F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を介して制御電源地用変圧器９の出
力が入力される定電圧回路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６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６図Ｂ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８
１０、フリツプフロツプ回路FF₁〜FF₆及びタツ
プ開放検出回路８０５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に点弧信号e_g1，e_g2（第６図参照）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６図Ｄ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を閉じる。更に接
点RY_5aの閉成によりリレーRY₅E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
イールダイオードD₅のためにクローズドコイル
Ｃの消勢が遅れるため、自動開閉器７は第６図Ｄ
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６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、通電開始時にはサイリ
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、各サイリスタスイツチのサイリスタには
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。ここで、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
９ａ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
電流が流れることが補助変流器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８
１１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停止され、サイリスタスイ
ツチS₁，S₃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。

次に通電中にサイリスタ点弧信号発生回路８０
８の発振が停止したり、増幅器A_n1〜A_n6が故障
したりして、制御回路側から全サイリスタスイツ
チに点弧信号e_g1及びe_g2Ｂが与えられなくなつた
場合には、通電中のサイリスタスイツチがその電
流の零点で遮断状態になると、以後すべてのサイ
リスタスイツチが遮断状態になり、この状態にな
た場合には各サイリスタに全回路電圧が印加され
て各サイリスタが破壊されてしまう。

しかるに本実施例においては、第３図に示した
ように、素通しタツプのサイリスタスイツチS₁に
自己点弧回路を設けてあるため、点弧信号e_g1，
e_g2が喪失してすべてのサイリスタスイツチの点
弧が不能な状態になつた後、サイリスタスイツチ
S₁の両端電圧が所定値に達した時点でこのサイリ
スタスイツチのサイリスタに点弧信号を与えるこ
とができる。即ち、第３図において、サイリスタ
SCR₁のアノードがカソードに対して正の電位に
なる半サイクルにおいてその両端の電圧がツエナ
ーダイオードZD₁のツエナー電圧を超えると、ダ
イオードD₀₁，抵抗Ｒ，ダイオードD₁及びツエナ
ーダイオードZD₁を通してサイリスタSCR₁に点
弧信号が与えられ、これによりサイリスタSCR₁
が導通する。サイリスタSCR₁が導通するとその
両端電圧が低下するためサイリスタSCR₁への点
弧信号は消滅する。同様にサイリスタSCR₂のア
ノードがカソードに対して正電位になる半サイク
ルにおいては、その両端電圧がツエナーダイオー
ドZD₂のツエナー電圧を超えた時点でこのサイリ
スタSCR₂に点弧信号が与えられ、サイリスタ
SCR₂が導通する。尚サイリスタスイツチS₁の自
己点弧回路においてダイオードD₀₁及びD₀₂は、
逆並列接続されたサイリスタSCR₁及びSCR₂が共
に遮断状態にあるときに、両サイリスタをバイパ
スする回路が構成されるのを阻止するためのもの
である。

上記のように、本発明においては、サイリスタ
の点弧信号が喪失したときに、特定のタツプのサ
イリスタスイツチを自己点弧させるため、各サイ
リスタスイツチに印加される電圧V₁を、第７図
Ａに示すように、ツエナーダイオードZD₁及び
ZD₂のツエナー電圧V_zに制限することができる。
尚第７図Ｂは負荷の力率が１の場合に特定タツプ
（本実施例では素通しタツプt₁）のサイリスタス
イツチに流れる電流₁の波形を示している。

またすべてのサイリスタスイツチに点弧信号が
与えられなくなると、サイリスタ点弧信号喪失検
出回路８００から高レベルの信号e₁が出力され、
これによりトランジスタTr₃にベース電流が与え
られる。したがつてトランジスタTr₃が導通し、
リレーRY₃が励磁される。これにより接点RY_3a
が閉じるためリレーRY₄が励磁され、前述と同様
の動作により自動開閉器７が投入される。点弧信
号喪失検出回路８００から得られる高レベルの信
号e₁はまた遅延回路８０１及びオア回路OR_xを経
てトランジスタTr₁のベースに与えられるため、
トランジスタTr₁が導通し、リレーRY₁が励磁さ
れる。これにより接点RY_1aが閉じ、接点RY_1bが
開くため、しや断器５が開き、自動開閉器６が開
く。この場合自動開閉器７が先に閉じているの
で、負荷には無停電力が供給されている。

点弧信号が喪失した場合の動作をまとめて示す
と第８図Ａ乃至Ｅに示す通りである。即ち、同図
Ａに示すように点弧信号が喪失した後時刻T₁に
おいて通電中のサイリスタが遮断すると、同図Ｂ
に示すように素通しタツプのサイリスタスイツチ
S₁が自己点弧し、次いで同図Ｃに示すように自動
開閉器７が投入される。その後一定の遅れ時間を
経てしや断器５及び自動開閉器６が開き、調整変
圧器T.Tを線路から切離す。この間負荷電流は、
第８図Ｅに示すように遮断されることがない。

次にサイリスタの点弧信号が存在しているにも
拘らずサイリスタが点弧しないために、全タツプ
が開放状態になつた場合も上記と同様に各サイリ
スタに過電圧が印加される危険がある、この場合
にもサイリスタスイツチS₁の自己点弧回路が働ら
いて直ちにこのサイリスタスイツチが導通するの
で、各サイリスタスイツチの破壊を防ぐことがで
きる。また本実施例においては、全タツプが開放
状態になると、タツプ開放検出回路８０５が高レ
ベルのタツプ開放検出信号e₂を出力する。この検
出信号e₂は、前記点弧信号喪失検出信号e₁と同様
にオア回路OR_aを介してトランジスタTr₃に与え
られ、また遅延回路８０６及びオア回路OR_xを介
してトランジスタTr₁に与えられるため、第８図
Ａ乃至Ｅに示した点弧信号喪失時の動作と全く同
様の動作が行なわれる。

以上のように、本発明によれば、点弧信号が喪
失して全タツプが開放状態になつたときに素通し
タツプに接続されたサイリスタスイツチが自己点
弧するた、各サイリスタスイツチに全回路電圧が
印加されるのを防ぐことができ、各サイリスタス
イツチが破壊するのを防止することができる利点
がある。

また本発明によれば、全てのサイリスタスイツ
チへの点弧信号が喪失したことが検出されたとき
に、調整変圧器よりも電源側の回路に挿入された
しや断器を開いた後、調整変圧器よりも負荷側の
回路に挿入された第１の自動開閉器を開き、続い
てしや断器の電源側の端子と第１の自動開閉器の
負荷側の端子との間を開閉する第２の自動開閉器
を閉じるようにしたので、素通しタツプに接続さ
れたサイリスタスイツチの自己点弧による運転を
継続すること無く、直ちに電源から直接負荷に電
力を供給する運転状態に切換えることができ、波
頭が欠けた波形の電圧が負荷に供給される時間を
短くして負荷に供給される電力の質の低下を防ぐ
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
は第４図の制御装置で用いる点弧信号喪失検出回
路の一例を示す接続図、第６線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７図Ａ及びＢはサイリスタスイツチが
自己点弧する場合のサイリスタスイツチの両端電
圧の波形及び電流波形の一例を示す線図、第８図
Ａ乃至Ｅは第４図の制御装置を用いる場合の点弧
信号喪失時及びタツプ開放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、ZD₁，ZD₂……ツエナーダイオード、
D₁，D₂，D₀₁，D₀₂……ダイオード、Ｒ……抵抗。

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の電源側の端子と第１の自動開
閉器の負荷側の端子との間を開閉する第２の自動
開閉器７と、前記調整変圧器T.Tの１次側と２次側とに直結
されていて電圧変換を行わないタツプｔ１に接続
されたサイリスタスイツチＳ１の両端電圧が所定
値に達したときに該サイリスタスイツチＳ１を構
成する各サイリスタに点弧信号を与える自己点弧
回路と、全てのサイリスタスイツチへの点弧信号が喪失
したことを検出して点弧信号喪失信号ｅ１を出力
するサイリスタ点弧信号喪失検出回路８００と、前記点弧信号喪失検出回路の出力を入力とし
て、前記点弧信号喪失検出信号ｅ１が発生したと
きに前記しや断器５の開路と前記第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
順に行なわせる制御装置８とを具備したことを特
徴とする静止形自動電圧調整装置。