(57)【要約】【課題】サイリスタスイッチを用いたタップ式電圧調整器のタップの切替時間を高速化し、瞬時電圧低下を防止し得る瞬時電圧低下防止装置及び瞬時電圧低下防止方法を提供する。【解決手段】電源と負荷とを結ぶ線路に接続された直列変圧器３１、３２、３３の負荷側に、一次巻線４１ａ、４２ａと二次巻線４１ｂ、４２ｂの双方にタップ巻線を備えた調整変圧器４１、４２を接続し、前記調整変圧器４１、４２の二次巻線４１ｂ、４２ｂのタップをサイリスタスイッチ５１ａ〜５１ｈ、５２ａ〜５２ｈを用いたタップ式電圧調整器５１、５２を介して前記直列変圧器３１、３２、３３の一次巻線３１ａ、３２ａ、３３ａに接続し、電圧の低下量に従って前記タップをあらかじめ決められた導通状態となるように切替える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線路に直列に接続された直列変圧器と、タップを備えた一次巻線と二次巻線とを有し、前記一次巻線が前記直列変圧器の二次巻線の負荷側に接続され、前記直列変圧器の一次巻線に電圧を印加する調整変圧器と、一対のサイリスタを逆並列接続してなる複数のサイリスタスイッチをブリッジ接続して構成され、前記調整変圧器の二次巻線と前記直列変圧器の一次巻線との間に接続されるサイリスタタップ切替回路とからなり、電源側の電圧の低下量に応じて、あらかじめ用意されたテーブルに従って前記サイリスタタップ切替回路のサイリスタスイッチの導通状態を切替え、前記調整変圧器の一次巻線のタップを電圧を上昇させる方向に切替えるようにしたことを特徴とする瞬時電圧低下防止装置。
【請求項２】
前記サイリスタタップ切替回路は、線路の電源側の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段で検出した電圧の低下量を判定して、前記調整変圧器の二次巻線のタップ位置を決定するタップ位置決定手段と、前記タップ位置決定手段で決定したタップ位置に基づき、前記サイリスタ切替回路のサイリスタスイッチをＯＮ／ＯＦＦ操作するタップ操作手段とを備えたことを特徴とする、請求項１記載の瞬時電圧低下防止装置。
【請求項３】
前記直列変圧器の一次巻線と前記サイリスタタップ切替回路との間に、前記サイリスタタップ切替回路をバイパスして前記直列変圧器の一次巻線側を短絡する逆並列接続サイリスタスイッチと抵抗素子とからなるバイパス回路を設けたことを特徴とする請求項１記載の瞬時電圧低下防止装置。
【請求項４】
前記サイリスタタップ切替回路は、電線路の電源側の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段で検出した電圧の低下量を判定して、前記調整変圧器の二次巻線のタップ位置を決定するタップ位置決定手段と、前記バイパス回路の逆並列接続サイリスタスイッチをＯＮ／ＯＦＦするバイパス操作手段と、前記タップ位置決定手段で決定したタップ位置と前記バイパス操作手段によるバイパス回路のＯＮ／ＯＦＦ状態に基づき、前記サイリスタタップ切替回路のサイリスタスイッチをＯＮ／ＯＦＦ操作するタップ操作手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の瞬時電圧低下防止装置。
【請求項５】
線路に直列に接続され、線路の電圧を変成する電圧変成手段と、タップを備えた一次巻線と二次巻線とを有し、前記一次巻線が前記電圧変成手段の二次巻線の負荷側に接続され、前記電圧変成手段の一次巻線に電圧を印加する電圧調整手段と、一対のサイリスタを逆並列接続してなる複数のサイリスタスイッチをブリッジ接続し、前記電圧調整手段の二次巻線と前記電圧変成手段の一次巻線との間に接続され、タップを切替える手段とを備え、電源側の電圧の低下量に応じて、あらかじめ用意されたテーブルに従って前記サイリスタスイッチの導通状態を切替え、前記電圧調整手段の一次巻線のタップを電圧を上昇させる方向に切替えるようにしたことを特徴とする瞬時電圧低下防止方法。
【請求項６】
前記タップ切替手段は、線路の電源側の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段で検出した電圧の低下量を判定して、前記電圧調整手段の二次巻線のタップ位置を決定するタップ位置決定手段と、前記タップ位置決定手段で決定したタップ位置に基づき、前記サイリスタスイッチをＯＮ／ＯＦＦ操作するタップ操作手段とを備えたことを特徴とする請求項５記載の瞬時電圧低下防止方法。
【請求項７】
前記電圧変成手段の一次巻線と前記タップ切替手段との間に、前記タップ切替手段をバイパスして前記電圧変成手段の一次巻線側を短絡する逆並列接続サイリスタスイッチと抵抗素子とからなるバイパス手段を備えたことを特徴とする請求項５記載の瞬時電圧低下防止方法。
【請求項８】
前記タップ切替手段は、電線路の電源側の電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段で検出した電圧の低下量を判定して、前記電圧調整手段の二次巻線のタップ位置を決定するタップ位置決定手段と、前記バイパス回路の逆並列接続サイリスタスイッチをＯＮ／ＯＦＦ操作するバイパス操作手段と、前記タップ位置決定手段で決定したタップ位置と前記バイパス操作手段によるバイパス回路のＯＮ／ＯＦＦ状態に基づき、前記タップ切替手段のサイリスタスイッチをＯＮ／ＯＦＦ操作するタップ操作手段とを備えたことを特徴とする請求項５記載の瞬時電圧低下防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統において故障区間を除去する際に発生する一時的な電圧の低下を防止する瞬時電圧低下防止装置及び瞬時電圧低下防止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統において、雷が送電鉄塔などに落ちた場合、大きな故障電流が送電線に流れる。送変電設備では、この故障電流を検出して故障区間を切り離すことにより停電を防止するようにしているが、この落雷の発生から故障区間の切り離しまでのごく短時間（０．０７〜０．２秒程度）系統の電圧が一時的に低下する。
【０００３】
このような電圧の低下は瞬時電圧低下（瞬低）と称されている。  
瞬時電圧低下は故障が除去されるまでのごく短時間ではあるが、電力需要家のコンピュータや受電設備などの電圧に敏感な機器に対しては悪影響を及ぼし、問題となっている。
【０００４】
従来、電源と負荷との間に設けられ、電力系統の送配電網における電源と負荷間の電圧調整機器として、サイリスタスイッチを用いたタップ式の電圧調整器（ＴＶＲ＝Ｔｈｙｒｉｓｔｏｒ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）が既に実用化されている。
【０００５】
サイリスタは電力用半導体を用いたスイッチング素子の中で最も安価であり、このサイリスタを用いたタップ式電圧調整器は、タップの切替に要する時間が、現在広く配電系統に設置されているステップ電圧調整器（ＳＶＲ＝Ｓｔｅｐ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）の切替時間（早くとも２．５サイクル程度）よりもはるかに高速である。
【０００６】
前記従来のタップ式電圧調整器回路を図１４に示す。図１４のタップ式電圧調整器１００は、相順がＵＶＷである三相回路の一次側にＵ相端子２０１、Ｖ相端子２０２、Ｗ相端子２０３を設け、二次側にＵ相端子３０１、Ｖ相端子３０２、Ｗ相端子３０３を設けている。
【０００７】
三相回路の各線路には直列に直列変圧器１０１が接続され、その負荷側に直列変圧器１０１へ印加する電圧を供給する調整変圧器１０２が設けられている。  
前記直列変圧器１０１の一次巻線１０１ａと前記調整変圧器１０２の二次巻線１０２ｂとの間には、２つのサイリスタを逆並列接続したサイリスタスイッチＳ１〜Ｓ６をブリッジ接続して構成されるタップ切替回路１０３が接続されている。
【０００８】
このようなサイリスタスイッチを用いたタップ式の電圧調整器では、電力系統の電圧を図示しない電圧検出器で検出し、この電圧検出器からの検出信号に基づき、系統電圧の変化に応じてサイリスタスイッチＳ１〜Ｓ６を切替え、調整変圧器１０２のタップ位置を１タップずつ段階的に変更して直列変圧器１０１の二次側の電圧を所定の電圧に維持するようにしている。（例えば、特許文献１、非特許文献１参照。）
【特許文献１】特開平１１−３１２６１２号公報（Ｐ２〜）
【非特許文献１】ＩＣＥＥ２００１論文集  p1076  （Development and Application of New Voltage Regulator with Thyristor Based Tap Changer for Improving Power Quality）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年、電力系統における瞬時電圧低下現象が様々な負荷に悪い影響を及ぼすことが問題となっているが、前記タップ式電圧調整器は瞬時電圧低下を防止する装置として扱うにはタップの切替時間が遅く、瞬時電圧低下防止装置としては適用できない。  
このため、さらにタップ切替時間が短く、瞬時電圧低下現象による負荷に与える様々な悪い影響を防ぐことのできる瞬時電圧低下防止装置が望まれている。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、サイリスタスイッチによるタップ切替方式を用い、さらにタップ切替時間が短く、電源の瞬時電圧低下現象による負荷に与える様々な悪い影響を防ぐことのできる瞬時電圧低下防止装置及び瞬時電圧低下防止方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以上の目的を達成するために本発明の瞬時電圧低下防止装置の発明は、線路に直列に接続された直列変圧器と、タップを備えた一次巻線と二次巻線とを有し、前記一次巻線が前記直列変圧器の二次巻線の負荷側に接続され、前記直列変圧器の一次巻線に電圧を印加する調整変圧器と、一対のサイリスタを逆並列接続してなる複数のサイリスタスイッチをブリッジ接続して構成され、前記調整変圧器の二次巻線と前記直列変圧器の一次巻線との間に接続されるサイリスタタップ切替回路とからなり、系統の電圧の低下量に応じて前記サイリスタタップ切替回路のサイリスタスイッチの導通状態を切替え、前記調整変圧器の一次巻線のタップを電圧を上昇させる方向に切替えるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の瞬時電圧低下防止方法の発明は、線路に直列に接続され、線路の電圧を変成する電圧変成手段と、タップを備えた一次巻線と二次巻線とを有し、前記一次巻線が前記電圧変成手段の二次巻線の負荷側に接続され、前記電圧変成手段の一次巻線に電圧を印加する電圧調整手段と、一対のサイリスタを逆並列接続してなる複数のサイリスタスイッチをブリッジ接続し、前記電圧調整手段の二次巻線と前記電圧変成手段の一次巻線との間に接続され、タップを切替える手段とを備え、電源側の電圧の低下量に応じて、あらかじめ用意されたテーブルに従って前記サイリスタスイッチの導通状態を切替え、前記電圧調整手段の一次巻線のタップを電圧を上昇させる方向に切替えるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の瞬時電圧低下防止装置及び瞬時電圧低下防止方法によれば、サイリスタスイッチによるタップ切替方式を用い、さらにタップ切替時間が短く、電源の瞬時電圧低下現象による負荷に与える様々な悪い影響を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。  
図１および図２は本発明の第１の実施の形態による瞬時電圧低下防止装置を示す図である。
図１において、符号１は本実施の形態による瞬時電圧低下防止装置で、電力系統の電源側に接続されるＵ相端子１Ｕ、Ｖ相端子１Ｖ、Ｗ相端子１Ｗとからなる一次側端子と、電力系統の負荷側に接続されるＵ相端子２Ｕ、Ｖ相端子２Ｖ、Ｗ相端子２Ｗとからなる二次側端子を設け、相順がＵＶＷである電力系統三相回路の電源と負荷との間に直列に接続される。
【００１５】
電力系統三相回路の電源と負荷とを結ぶ各線路には、直列に直列変圧器３１、３２、３３が接続されている。  
直列変圧器３１、３２、３３の二次巻線３１ｂ、３２ｂ、３３ｂの負荷側は、線路間に並列的に接続され、直列変圧器３１、３２、３３の一次巻線３１ａ、３２ａ、３３ａに電圧を印加する調整変圧器４１、４２のタップ付一次巻線４１ａ、４２ａに接続されている。
【００１６】
また、調整変圧器４１、４２のタップ付二次巻線４１ｂ、４２ｂは、サイリスタタップ切替回路５１、５２を介して直列変圧器３１、３２、３３の一次巻線３１ａ、３２ａ、３３ａに接続されている。
【００１７】
図２は、例えば、電源側の電圧が定格電圧に対して０〜４８％程度までの瞬時電圧低下が補償可能な瞬時電圧低下防止装置のサイリスタタップ切替回路５１、５２の電気的構成を示す図である。
【００１８】
図２において、符号５１ａ〜５１ｈは逆並列接続された逆阻止３端子型の一対のサイリスタで構成されたサイリスタスイッチで、このサイリスタスイッチ５１ａ〜５１ｈにより構成されたサイリスタタップ切替回路５１は、前記調整変圧器４１の二次巻線４１ｂの各タップと前記直列変圧器３１、３２の一次巻線３１ａおよび３２ａとの間に図２に示すようにブリッジ接続されている。
【００１９】
また同様に、符号５２ａ〜５２ｈは逆並列接続された逆阻止３端子型の一対のサイリスタで構成されたサイリスタスイッチで、このサイリスタスイッチ５２ａ〜５２ｈにより構成されたサイリスタタップ切替回路５２は、前記調整変圧器４２の二次巻線４２ｂのタップと前記直列変圧器３２、３３の一次巻線３２ａおよび３３ａとの間に図２に示すようにブリッジ接続されている。
【００２０】
さらに、二次側のＶ相端子２Ｖが調整変圧器４１、４２の一次巻線４１ａ、４２ａと直列変圧器３２の二次巻線３２ｂとに接続されている。  
前記調整変圧器４１、４２の一次巻線４１ａ、４２ａは２４％／７６％のタップを備えており、また前記調整変圧器４１、４２の二次巻線４１ｂ、４２ｂは４％／１２％／８％のタップを備えている。
【００２１】
次に本発明の第１の実施の形態による瞬時電圧低下防止装置の作用について説明する。
図１、図２に示した構成において、瞬時電圧低下防止装置として動作するには、調整変圧器４１、４２の一次巻線タップを２４％に選択し、系統の電圧の低下量（％）に応じて、あらかじめ用意された表１に示すようなテーブルに従ってサイリスタスイッチ５１ａ〜５１ｈと５２ａ〜５２ｈの導通状態を切替える。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
表１のように電圧の低下量に応じてサイリスタタップ切替回路５１、５２のサイリスタスイッチ５１ａ〜５１ｈと５２ａ〜５２ｈをあらかじめ用意されたテーブルに従って所定の導通状態に切替えることにより、直列変圧器３１、３２、３３の一次巻線３１ａ、３２ａ、３３ａには瞬時電圧低下を補償できる所定の電圧が印加され、高速度で瞬時電圧低下を防止することができる。
【００２４】
本実施の形態によれば、０〜４８％までの瞬時電圧低下を補償することが可能な瞬時電圧低下防止装置の回路として適用することができる。  
なお、補償したい電圧の低下レベルを変えたい場合は、サイリスタタップ切替回路５１、５２のサイリスタスイッチの数、および調整変圧器４１、４２の一次巻線４１ａ、４２ａのタップ比、二次巻線４１ｂ、４２ｂのタップ数とタップ比を変えればよい。
【００２５】
また、調整変圧器４１、４２の二次巻線４１ｂ、４２ｂのタップ比を等間隔に設けたり、調整変圧器４１、４２の二次巻線４１ｂ、４２ｂのタップ数を変えるのと同時にサイリスタタップ切替回路５１、５２のサイリスタスイッチの数を変更しても本実施の形態の瞬時電圧低下防止装置の回路として適用することができる。
【００２６】
例えば、調整変圧器４１、４２の二次巻線４１ｂ、４２ｂのタップ比を等間隔に設けて０〜４８％までの瞬時電圧低下を補償する場合の回路構成を図３に示す。  
図３の回路構成の場合には電圧の低下量（％）にあわせて表２に示すようにサイリスタスイッチの導通状態を切替えればよい。
【００２７】
【表２】
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【００２８】
図３と表２の場合は電圧の変化量が４％変化する毎にタップの通電状態の切替え変更を行える構成であるが、図４と表３に示すようにすれば電圧の変化量が８％変化する毎にタップの通電状態の切替え変更を行える構成となる。
【００２９】
【表３】
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【００３０】
次に、本発明の第２の実施の形態について図５を参照して説明する。なお、以下の実施の形態の説明において、前記第１の実施の形態と同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３１】
本発明の第２の実施の形態は、瞬時電圧低下防止装置のタップ切替制御手段に係るものであって、図５に示すように、系統の電圧を検出する電圧検出手段７１と、サイリスタタップ切替回路（図１の５１、５２）のサイリスタスイッチ（図２の５１ａ〜５１ｈと５２ａ〜５２ｈ）のＯＮ／ＯＦＦ指令値を決定するタップ位置決定手段７２と、タップ位置決定手段７２で決定した指令値に基づいてサイリスタスイッチを実際にＯＮ／ＯＦＦ操作するタップ操作手段７３とにより構成されている。
【００３２】
次に本発明の第２の実施の形態の作用について図５、図６、および表４を参照して説明する。  
電圧検出手段７１により系統の電圧を高速に検出して、タップ位置決定手段７２へ検出した電圧の値を伝達する。
【００３３】
タップ位置決定手段７２では、電圧検出手段７１から伝達された電圧の低下レベルに応じて図１、図２に示すサイリスタタップ切替回路５１および５２のサイリスタスイッチ５１ａ〜５１ｈと５２ａ〜５２ｈのＯＮ／ＯＦＦ指令値を決定する。
【００３４】
例えば、瞬時電圧低下防止装置１で０〜４８％の電圧低下を補償する場合のタップ位置決定手段７２を図６に示す。  
図６において、電圧検出手段７１から伝達された電圧検出値はヒステリシス付レベル検出器７２ａ１〜７２ａ１２へ入力される。
【００３５】
ヒステリシス付レベル検出器７２ａ１〜７２ａ１２にはそれぞれ0.96pu（低下量４％）、0.92pu（低下量８％）、0.88pu（低下量１２％）、0.84pu（低下量１６％）、0.80pu（低下量２０％）、0.76pu（低下量２４％）、0.72pu（低下量２８％）、0.68pu（低下量３２％）、0.64（低下量３６％）、0.60（低下量４０％）、0.56pu（低下量４４％）、0.52pu（低下量４８％）のしきい値が設定されており、入力された電圧検出値をこのしきい値と比較し、電圧検出値がしきい値以下の場合は「１」を出力する。
【００３６】
ヒステリシス付レベル検出器７２ａ１〜７２ａ１２の出力はオンディレイ手段７２ｂ１〜７２ｂ１２へ入力される。  
オンディレイ手段７２ｂ１〜７２ｂ１２には、電圧低下量が大きい程高速に検出できるようにするためにそれぞれ異なるディレイ時間が設定してある。
【００３７】
つまり、ディレイ時間を、72b1 > 72b2 > 72b3 > 72b4 > 72b5 > 72b6 > 72b7 > 72b8 > 72b9 > 72b10 > 72b11 > 72b12となるように設定する。  
オンディレイ手段７２ｂ１〜７２ｂ１２の出力は出力手段７２ｃ１〜７２ｃ１２へ入力され、出力手段７２ｃ１〜７２ｃ１２ではオンディレイ手段７２ｂ１〜７２ｂ１２のオン動作に伴い、０〜１２の値を出力し、最大値選択・電圧低下量検出手段７２ｄへ入力される。
【００３８】
最大値選択・電圧低下量検出手段７２ｄでは、オンディレイ手段７２ｂ１〜７２ｂ１２のオン動作に伴って出力された出力値の中から最大値を抽出して現在の電圧低下量として認識し、立ち上がり検出手段７２ｅへ出力する。
【００３９】
立ち上がり検出手段７２ｅでは、前回の電圧低下量（最大値選択・電圧低下量検出手段７２ｄから入力された前回の最大値）と新たに入力された電圧低下量（最大値選択・電圧低下量検出手段７２ｄから新たに入力された最大値）を比較し、新たに入力された値が前回値よりも大きい値になった場合には「電圧低下が発生」と判断し、タップ指令操作信号パルスを出力するとともに現在の電圧低下レベル（０〜１２の値）をタップ動作中ホールド手段７２ｆへ伝達する。
【００４０】
タップ動作中ホールド手段７２ｆはタップ指令操作信号パルスが発生した場合には制御をある一定時間ホールドするとともに、タップ位置指令操作手段７２ｇと立ち下り検出手段７２ｈへ現在の電圧低下レベル（０〜１２の値）を伝達する。
【００４１】
タップ位置指令操作手段７２ｇには、あらかじめ表４に対応するテーブルが用意されており、電圧低下レベル（０〜１２の値）に応じた導通サイリスタのＯＮ／ＯＦＦパターンを抽出し、サイリスタのＯＮ／ＯＦＦ操作指令とサイリスタの導通パターンを図５のタップ操作手段７３へ伝達する。
【００４２】
【表４】
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【００４３】
立ち下がり検出手段７２ｈは前回の電圧低下量と新たに入力された電圧低下量とを比較し、新たに入力された値が前回値よりも小さい値になった場合には「電源側の電圧が復帰」と判断し、タップ指令操作信号パルスを出力するとともに現在の電圧低下レベル（０〜１２の値）をタップ動作中ホールド手段７２ｉへ伝達する。
【００４４】
タップ動作中ホールド手段７２ｉはタップ指令操作信号パルスが発生した場合には制御をある一定時間ホールドするとともに、タップ位置復旧操作手段７２ｊへ現在の電圧低下レベル（０〜１２の値）を伝達する。
【００４５】
タップ位置復旧操作手段７２ｊには、タップ位置指令操作手段７２ｇと同様にあらかじめ表４に対応するテーブルが用意されており、電圧低下レベル（０〜１２の値）に応じた導通サイリスタのＯＮ／ＯＦＦパターンを抽出し、サイリスタのＯＮ／ＯＦＦ操作指令とサイリスタの導通パターンを図５のタップ操作手段７３へ伝達する。
【００４６】
タップ操作手段７３はタップ位置指令操作手段７２ｇ、またはタップ位置復旧操作手段７２ｊから伝達されたサイリスタのＯＮ／ＯＦＦ操作指令とサイリスタの導通パターンに基づき、各サイリスタスイッチ５１ａ〜５１ｈと５２ａ〜５２ｈを点弧または消弧させる。
【００４７】
例えば、電圧低下レベルが１２のときはサイリスタスイッチ５１ａとサイリスタスイッチ５１ｈ、およびサイリスタスイッチ５２ａとサイリスタスイッチ５２ｈを点弧し、その他のサイリスタスイッチは消弧する。
【００４８】
このように、タップ操作手段７３は、瞬時電圧低下が発生した場合にはタップ位置指令操作手段７２ｇからの指令に基づき、電圧が復帰した場合にはタップ位置復旧操作手段７２ｊからの指令に基づいてサイリスタのＯＮ／ＯＦＦを操作する。
【００４９】
図７は、前記第２の実施の形態の動作を示す概略フローチャートで、図７において、Ｓ１は第２の実施の形態で示した瞬時電圧低下防止装置の制御を開始するステップ、Ｓ２は電圧低下レベルを初期化するステップ、Ｓ３は電源側電圧を検出するステップ、Ｓ４１〜Ｓ４ｎは電源側電圧を入力としたレベル検出を行うステップ、Ｓ５１〜Ｓ５ｎはＳ４１〜Ｓ４ｎの出力をオンディレイするステップ、Ｓ６１はＳ５１のオンディレイがオンしたときに１を出力するステップ、Ｓ６２はＳ５２のオンディレイがオンしたときに２を出力するステップ、Ｓ６３はＳ５３のオンディレイがオンしたときに３を出力するステップ、Ｓ６ｎはＳ５ｎのオンディレイがオンしたときにｎを出力するステップ、Ｓ７はＳ６１〜Ｓ６ｎの出力から最大値を抽出するステップ、Ｓ８は前回検出した：電源側電圧と現在の電源側電圧を比較して前回値と現在値が同じ場合は処理をＳ１３へ移し、前回値と現在値が異なる場合は処理をＳ９へ移すステップ、Ｓ９はタップの切替処理に入るために制御にホールドをかけるステップ、Ｓ１０は一度全てのサイリスタスイッチをＯＦＦするステップ、Ｓ１１は用意されているテーブルから現在の電圧レベルに一致するサイリスタスイッチのＯＮ／ＯＦＦパターンを抽出するステップ、Ｓ１２は抽出したサイリスタスイッチのＯＮ／ＯＦＦパターンに従って所定のサイリスタスイッチをＯＮするステップ、Ｓ１３は前記第２の実施の形態で示した瞬時電圧低下防止装置の制御を終了するかどうか判断するステップ、Ｓ１４は制御を継続する場合に現在の電圧レベルを前回の電圧レベルとして保持して処理をＳ３へ戻すステップ、Ｓ１５は第２の実施の形態で示した瞬時電圧低下防止装置の制御を終了するステップである。
【００５０】
本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態の回路構成で構成される回路において、０〜４８％までの瞬時電圧低下を補償するように瞬時電圧低下防止装置を制御することができる。
【００５１】
次に、本発明の第３の実施の形態について、図８および図９を参照して説明する。  
本発明の第３の実施の形態による瞬時電圧低下防止装置１においては、図８（ａ）に示すように、直列変圧器３１の一次巻線３１ａと直列変圧器３２の一次巻線３２ａとの間に第１のバイパス回路６１が、また、直列変圧器３２の一次巻線３２ａと直列変圧器３３の一次巻線３３ａとの間に第２のバイパス回路６２が、それぞれサイリスタタップ切替回路５１、５２をバイパスして直列変圧器３１の一次巻線３１ａ、３２ａおよび３２ａ、３３ａを短絡するように接続されている。
【００５２】
バイパス回路６１は図８（ｂ）に示すように、直列に接続されたサイリスタスイッチ６１ａと抵抗６１ｂとから構成され、同じくバイパス回路６２は図８（ｃ）に示すように、直列に接続されたサイリスタスイッチ６２ａと抵抗６２ｂとから構成されている。
【００５３】
次に本発明の第３の実施の形態による瞬時電圧低下防止装置の作用について説明する。
サイリスタスイッチ５１ａ〜５１ｈと５２ａ〜５２ｈを所定の導通状態に切替える際に、一度、導通中のサイリスタスイッチをＯＦＦしてから新しいサイリスタスイッチをＯＮするが、導通中のサイリスタスイッチをＯＦＦするのと同時にバイパス回路６１、６２のサイリスタスイッチ６１ａ、６２ａをＯＮし、新しいサイリスタスイッチをＯＮするのと同時にバイパス回路６１、６２のサイリスタスイッチ６１ａ、６２ａをＯＦＦする。
【００５４】
このように、電圧低下補償時のサイリスタスイッチ切替の際や、電圧復帰時のサイリスタスイッチ切替の際にバイパス回路６１、６２を導通させることにより、サイリスタスイッチ切替の際に発生する負荷側電圧の低下、あるいは電圧復帰時のサイリスタスイッチ切替の際に発生する負荷側電圧の過電圧を抑制することができる。
【００５５】
【表５】
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【００５６】
本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態と同様に電圧の低下量（％）にあわせてサイリスタスイッチの導通状態を切替えれば、表５に示すように０〜４８％までの瞬時電圧低下を補償することが可能な瞬時電圧低下防止装置の回路として適用することができ、かつ、電源電圧低下時のサイリスタスイッチ切替の際に発生する負荷側電圧の低下、あるいは電源電圧復帰時のサイリスタスイッチ切替の際に発生する負荷側電圧の過電圧を抑制することができる。
【００５７】
次に、本発明の第４の実施の形態について、図１０および図１１を参照して説明する。
本発明の第４の実施の形態による瞬時電圧低下防止装置においては、系統の電圧を検出する電圧検出手段７１と、サイリスタタップ切替回路（図８の５１、５２）のサイリスタスイッチ（図９の５１ａ〜５１ｈと５２ａ〜５２ｈ）のＯＮ／ＯＦＦ指令値を決定するタップ位置決定手段７２Ｎと、タップ位置決定手段７２Ｎで決定した指令値に基づいてサイリスタスイッチを実際にＯＮ／ＯＦＦ操作するタップ操作手段７３と、タップ位置決定手段７２Ｎから出力されたバイパス回路のＯＮ／ＯＦＦ指令に基づいてバイパス回路のサイリスタスイッチ（図９の６１ａ、６２ａ）をＯＮ／ＯＦＦ操作するバイパス操作手段７４とにより構成されている。
【００５８】
次に本発明の第４の実施の形態の作用について図１０乃至図１２を参照して説明する。
本実施の形態による瞬時電圧低下防止装置は、前記第２の実施の形態の作用に加えて、タップ動作中ホールド手段７２ｆはタップ指令操作信号パルスが発生した場合には制御をある一定時間ホールドするとともに、バイパスＯＮ指令手段７２ｘと立ち下り検出手段７２ｈへ現在の電圧低下レベル（０〜１２の値）を伝達する。
【００５９】
バイパスＯＮ指令手段７２ｘはバイパス回路６１と６２のサイリスタスイッチ６１ａと６２ａをＯＮするように図１０のバイパス操作手段７４へ伝達するとともに、タップ位置指令操作手段７２ｇへ現在の電圧低下レベル（０〜１２の値）を伝達する。
【００６０】
タップ位置指令操作手段７２ｇには、あらかじめ表４に対応するテーブルが用意されており、電圧低下レベル（０〜１２の値）に応じた導通サイリスタ５１ａ〜５１ｈおよび５２ａ〜５２ｈのＯＮ／ＯＦＦパターンを抽出し、サイリスタのＯＮ／ＯＦＦ操作指令とサイリスタ５１ａ〜５１ｈおよび５２ａ〜５２ｈの導通パターンを図１０のタップ操作手段７３へ伝達する。
【００６１】
立ち下がり検出手段７２ｈは前回の電圧低下レベルと新たに入力された電圧低下レベルを比較し、新たに入力された値が前回値よりも小さい値になった場合には「電源側の電圧が復帰」と判断しタップ指令操作信号パルスを出力するとともに現在の電圧低下レベル（０〜１２の値）をタップ動作中ホールド手段７２ｉへ伝達する。
【００６２】
タップ動作中ホールド手段７２ｉはタップ指令操作信号パルスが発生した場合には制御をある一定時間ホールドするとともに、バイパスＯＮ指令手段７２ｙへ現在の電圧低下レベル（０〜１２の値）を伝達する。
【００６３】
バイパスＯＮ指令手段７２ｙはバイパス回路６１と６２のサイリスタスイッチ６１ａと６２ａをＯＮするように図１０のバイパス操作手段７４へ伝達するとともに、タップ位置復旧操作手段７２ｊへ現在の電圧低下レベル（０〜１２の値）を伝達する。
【００６４】
タップ位置復旧操作手段７２ｊには、タップ位置指令操作手段７２ｇと同様にあらかじめ表１に対応するテーブルが用意されており、電圧低下レベル（０〜１２の値）に応じた導通サイリスタ５１ａ〜５１ｈおよび５２ａ〜５２ｈのＯＮ／ＯＦＦパターンを抽出し、サイリスタのＯＮ／ＯＦＦ操作指令とサイリスタ５１ａ〜５１ｈおよび５２ａ〜５２ｈの導通パターンを図１０のタップ操作手段７３へ伝達する。
【００６５】
タップ操作手段７３はタップ位置指令操作手段７２ｇまたはタップ位置復旧操作手段７２ｊから伝達されたサイリスタのＯＮ／ＯＦＦ操作指令とサイリスタの導通パターンに基づき、各サイリスタ（５１ａ〜５１ｈと５２ａ〜５２ｈ）を点弧または消弧させると同時にバイパス操作手段７４へバイパス回路６１と６２のサイリスタスイッチ６１ａと６２ａの消弧指令を伝達する。
【００６６】
このように、タップ操作手段７３は、瞬時電圧低下が発生した場合にはタップ位置指令操作手段７２ｇからの指令に基づき、電圧が復帰した場合にはタップ位置復旧操作手段７２ｊからの指令に基づいてサイリスタのＯＮ／ＯＦＦを操作するのと同時にバイパス回路６１と６２のサイリスタスイッチ６１ａと６２ａを消弧させるよう動作する。
【００６７】
バイパス操作手段７４は、バイパスＯＮ指令手段７２ｘと７２ｙの指令に基づいてバイパス回路６１と６２のサイリスタスイッチ６１ａと６２ａを点弧させ、タップ操作手段７３からの指令に基づいてバイパス回路６１と６２のサイリスタスイッチ６１ａと６２ａを消弧する。
【００６８】
図１２は、前記第４の実施の形態の動作を示す概略フローチャートで、図１２において、Ｓ１は第４の実施の形態で示した瞬時電圧低下防止装置の制御を開始するステップ、Ｓ２は電圧低下レベルを初期化するステップ、Ｓ３は電源側電圧を検出するステップ、Ｓ４１〜Ｓ４１ｎは電源側電圧を入力としたレベル検出を行うステップ、Ｓ５１〜Ｓ５１ｎはＳ４１〜Ｓ４１ｎの出力をオンディレイするステップ、Ｓ６１はＳ５１のオンディレイがオンしたときに１を出力するステップ、Ｓ６２はＳ５２のオンディレイがオンしたときに２を出力するステップ、Ｓ６３はＳ５３のオンディレイがオンしたときに３を出力するステップ、Ｓ６ｎはＳ５ｎのオンディレイがオンしたときにｎを出力するステップ、Ｓ７はＳ６１〜Ｓ６ｎの出力から最大値を抽出するステップ、Ｓ８は前回検出した電源側電圧と現在の電源側電圧を比較して前回値と現在値が同じ場合は処理をＳ１３へ移し、前回値と現在値が異なる場合は処理をＳ９へ移すステップ、Ｓ９はタップの切替処理に入るために制御にホールドをかけるステップ、Ｓ１０は一度全てのサイリスタスイッチをＯＦＦするステップ、Ｓ１０ａはバイパス回路のサイリスタスイッチをＯＮするステップ、Ｓ１１は用意されているテーブルから現在の電圧レベルに一致するサイリスタスイッチのＯＮ／ＯＦＦパターンを抽出するステップ、Ｓ１２は抽出したサイリスタスイッチのＯＮ／ＯＦＦパターンに従って所定のサイリスタスイッチをＯＮするステップ、Ｓ１２ａはバイパス回路のサイリスタスイッチをＯＦＦするステップ、Ｓ１３は第４の実施の形態で示した瞬時電圧低下防止装置の制御を終了するか判断するステップ、Ｓ１４は制御を継続する場合に現在の電圧レベルを前回の電圧レベルとして保持して処理をＳ３へ戻すステップ、Ｓ１５は第４の実施の形態で示した瞬時電圧低下防止装置の制御を終了するステップである。
【００６９】
本実施の形態によれば、０〜４８％までの瞬時電圧低下を補償することが可能な瞬時電圧低下防止装置の回路として適用することができ、かつ、電源電圧低下時のサイリスタスイッチ切替の際に発生する負荷側電圧の低下、あるいは電源側電圧復帰時のサイリスタスイッチ切替の際に発生する負荷側電圧の過電圧を抑制する様に制御することができる。
【００７０】
前記した図７に示すフローチャートと第２の実施の形態で示した処理、あるいは、図１２に示すフローチャートと第４の実施の形態で示した処理は、計算機上で処理されるプログラムとして計算機に装備されている。
【００７１】
図１３において、８１は計算機、９１はプログラムの記録媒体である。  
前記第２の実施の形態および第４の実施の形態で示す瞬時電圧低下防止装置の制御を実現する計算機８１は、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリなどの記録媒体に記録された、瞬時電圧低下防止装置の制御を実現するプログラムの記録媒体９１を読み込み、このプログラムによって瞬時電圧低下防止装置の制御が動作することにより、第２の実施の形態あるいは第４の実施の形態に示した処理を実行し、瞬時電圧低下防止装置の制御として機能する。
【００７２】
本実施の形態によれば、計算機を瞬時電圧低下防止装置の制御を行う計算機として機能させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の第１の実施の形態による瞬時電圧低下防止装置の回路図。
【図２】本発明の第１の実施の形態による瞬時電圧低下防止装置におけるサイリスタタップ切替回路の詳細を示す回路図。。
【図３】本発明の第１の実施の形態の第１の変形例を示す回路図。
【図４】本発明の第１の実施の形態の第２の変形例を示す回路図。
【図５】本発明の第２の実施の形態による瞬時電圧低下防止装置の制御回路を示すブロック図。
【図６】本発明の第２の実施の形態による瞬時電圧低下防止装置の制御回路を示すブロック図。
【図７】本発明の第２の実施の形態の作用を示すフローチャート。
【図８】本発明の第３の実施の形態による瞬時電圧低下防止装置を示す図で、（ａ）は回路図、（ｂ）、（ｃ）は要部の拡大ブロック図。
【図９】本発明の第３の実施の形態による瞬時電圧低下防止装置のより詳細な構成を示す回路図。
【図１０】本発明の第４の実施の形態による瞬時電圧低下防止装置の制御回路を示すブロック図。
【図１１】本発明の第４の実施の形態による瞬時電圧低下防止装置の制御回路を示すブロック図。
【図１２】本発明の第４の実施の形態の作用を示すフローチャート。
【図１３】本発明の実施の形態による瞬時電圧低下防止装置における計算機能を説明するためのブロック図。
【図１４】従来のサイリスタスイッチを用いたタップ式電圧調整器（ＴＶＲ）の回路図。
【符号の説明】
【００７４】
１…瞬時電圧低下防止装置、１Ｕ…Ｕ相一次端子、１Ｖ…Ｖ相一次端子、１Ｗ…Ｗ相一次端子、２Ｕ…Ｕ相二次端子、２Ｖ…Ｖ相二次端子、２Ｗ…Ｗ相二次端子、３１、３２、３３…直列変圧器、３１ａ、３２ａ、３３ａ…直列変圧器の一次巻線、３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ…直列変圧器の二次巻線、４１、４２…調整変圧器、４１ａ、４２ａ…調整変圧器の一次巻線、４１ｂ、４２ｂ…調整変圧器の二次巻線、５１、５２…サイリスタタップ切替回路、５１ａ〜５１ｈ、５２ａ〜５２ｈ…サイリスタスイッチ、６１、６２…バイパス回路、６１ａ、６２ａ…バイパス回路ＯＮ／ＯＦＦ用サイリスタスイッチ、６１ｂ、６２ｂ…バイパス回路の抵抗素子、７１…電圧検出手段、７２…タップ位置決定手段、７２ａ１〜７２ａ１２…ヒステリシス付レベル検出器、７２ｂ１〜７２ｂ１２…オンディレイ手段、７２ｃ１〜７２ｃ１２…出力手段、７２ｄ…最大値選択・電圧低下量検出手段、７２ｅ…立ち上がり検出手段、７２ｆ、７２ｉ…ホールド処理手段、７２ｇ…タップ位置指令操作手段、７２ｈ…立ち下がり検出手段、７２ｊ…タップ位置復旧操作手段、７３…タップ操作手段、７４…バイパス操作手段。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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