(57)【要約】    【目的】交流電源装置から変圧器を介して接続された負荷へ電力を供給する際に、過電流による運転停止等を引起すことなく安定して運転できる電力供給法を得る。    【構成】負荷１が変圧器２を介して接続されるものにおいて、交流電源装置３と変圧器２をスイッチ４を介して接続し、交流電源装置３の出力を一旦停止したのち、スイッチ４を投入し、交流電源装置３の出力を徐々に増大させて所定の電圧に設定して運転する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源装置より変圧器を介して接続された負荷へ交流電力を供給する電力供給法で、前記交流電源装置と前記変圧器とをスイッチを介して接続し、前記交流電源装置の出力を一旦停止したのち前記スイッチを投入し、そののち前記交流電源装置の出力を徐々に増加させて所定の出力電圧に設定することを特徴とする変圧器を介して接続された負荷への電力供給法。
【請求項２】
第２の交流電源装置より第１の交流電源装置へと供給電源を切換えて変圧器を介して接続された負荷へ交流電力を供給する電力供給法で、前記の第１の交流電源装置と前記変圧器を第１のスイッチを介して接続し、前記の第２の交流電源装置と前記変圧器を第２のスイッチを介して接続し、前記第１のスイッチを開状態、前記第２のスイッチを閉状態として前記変圧器を介して接続された前記負荷に前記の第２の交流電源装置より交流電力が供給されているものにおいて、前記第１の交流電源装置の出力を一旦停止するとともに前記第２のスイッチを開状態とし、ついで第１のスイッチを閉状態とし、そののち第１の交流電源装置の出力を徐々に増加させて所定の出力電圧に設定することを特徴とする変圧器を介して接続された負荷への電力供給法。
【請求項３】
前記の第２の交流電源装置が電力系統であることを特徴とする請求項２に記載の変圧器を介して接続された負荷への電力供給法。
【請求項４】
変圧器を介して接続された負荷へ交流電力を供給する電力供給法であって、第１の交流電源が第１のスイッチを介して前記変圧器に接続され、第２の交流電源が第２のスイッチを介して前記変圧器に接続され、前記第１のスイッチが開状態、前記第２のスイッチが閉状態として前記第２の交流電源から前記負荷へ交流電力が供給されているシステムにおいて、
第１の交流電源の出力を一旦停止するとともに第２のスイッチを開状態とする第１ステップと、第１のスイッチを閉状態とする第２ステップと、第１の交流電源の出力を徐々に増加させて所定の出力電圧に設定する第３ステップとからなる変圧器を介して接続された負荷への電力供給法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
交流電源装置より変圧器を介して接続される負荷へ交流電力を供給する電力供給法に係り、特に、交流電源装置として燃料電池発電装置や太陽光発電装置のように半導体素子で構成される交流電源装置を用いる場合に効果的な電力供給法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スイッチ等の投入によって変圧器を交流電源装置に電気接続すると、変圧器の残留磁束や投入位相によっては過大な励磁突入電流が流れ、過電流保護回路が作動して交流電源装置の運転停止に至る可能性がある。特に、燃料電池発電装置や太陽光発電装置のように半導体素子で構成される交流電源装置の場合には、過電流耐量が定格電流値に対して余裕のある値ではないので、上記のごとくスイッチ等により変圧器を投入すると、過電流が流れて運転停止に至る可能性がつよい。このため、従来の技術では、例えば特許文献１に開示されているごとく、変圧器の投入時に一旦抵抗体を介して接続することによって過電流を抑制する方法や、最初から変圧器を接続しておき、その上で交流電源装置を起動して出力を上げることによって過電流を抑える方法などが採られている。
図５は、変圧器を介して接続される負荷への交流電源装置の接続法の従来例を示すシステム構成図である。図において、１は負荷、２は変圧器、３は交流電源装置であり、４Ｃ，４Ｄはスイッチ、５は抵抗体である。本構成のシステムにおいて、交流電源装置３から負荷１への交流電力の供給は図６に示したごときタイムチャートに従って実施される。すなわち、スイッチ４Ｃ，４Ｄを開状態に保持し、交流電源装置３を定格出力（100％）に設定したシステムにおいて、時間 t１のときスイッチ４Ｃを閉状態に移行させる。このスイッチ４Ｃの操作によって、負荷１に接続された変圧器２と交流電源装置３とは抵抗体５を介して接続されることとなるので、変圧器２の投入に伴う過電流は抑制されることとなる。次いで、時間t２ のときスイッチ４Ｄを閉状態に移行させると、抵抗体５を流れていた電流がスイッチ４Ｄを流れ、抵抗体５での電圧降下や電力消費を生じることなく負荷１に接続された変圧器２に所望の交流電圧が印加されることとなる。なお、上記の特許文献１に開示されたシステムでは、スイッチ４Ｄに替わって、変圧器２の電源側に接続された接点励磁用の電磁コイルにより作動するリレー接点が組込まれている。
【特許文献１】特開平１０−６６２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
交流電源装置を変圧器を介して負荷へ接続する場合、変圧器の投入に伴う過電流を抑えるために、従来の装置では、図５のように投入時に一旦抵抗体を介する方法や、最初から交流電源装置に変圧器を接続しておき、その上で交流電源装置を起動して出力を上げる方法が採られている。しかしながら、上記の投入時に一旦抵抗体を介する方法を用いる場合には、抵抗体やその投入回路など投入時のみしか使用しない回路や設備が必要となるのでコストが高くなるという問題点があり、また、上記の最初から交流電源装置に変圧器を接続しておく方法においては、電源起動後に変圧器の接続を行えないので、装置の運転の裕度が極めて狭い条件下に制限されてしまうという難点がある。
本発明は、このような従来技術の難点を考慮してなされたもので、本発明の目的は、交流電源装置を変圧器を介して負荷へ接続し電力を供給するものにおいて、変圧器の励磁突入電流が抑制されて過電流による運転停止を引起す危険性が回避され、かつ、交流電源装置の起動後であっても新規回路を備えることなく変圧器が接続可能な電力供給法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するために、本発明においては、
（１）交流電源装置より変圧器を介して接続された負荷へ交流電力を供給する電力供給法において、上記の交流電源装置と変圧器とをスイッチを介して接続し、交流電源装置の出力を一旦停止したのちスイッチを投入し、そののち交流電源装置の出力を徐々に増加させて所定の出力電圧に設定することとする。
（２）また、第２の交流電源装置、例えば電力系統より第１の交流電源装置へと供給電源を切換えて変圧器を介して接続された負荷へ交流電力を供給する電力供給法において、第１の交流電源装置と変圧器を第１のスイッチを介して接続し、第２の交流電源装置と変圧器を第２のスイッチを介して接続し、第１のスイッチを開状態、第２のスイッチを閉状態に保持して、変圧器を介して接続された負荷に第２の交流電源装置より交流電力が供給されているものにおいて、第１の交流電源装置の出力を一旦停止するとともに第２のスイッチを開状態とし、ついで第１のスイッチを閉状態とし、そののち第１の交流電源装置の出力を徐々に増加させて所定の出力電圧に設定することとする。
【発明の効果】
【０００５】
変圧器を介して接続された負荷へ交流電力を供給する電力供給法において、上記の（１）のごとく、交流電源装置と変圧器とをスイッチを介して接続し、交流電源装置の出力を一旦停止したのちスイッチを投入し、そののち交流電源装置の出力を徐々に増加させて所定の出力電圧に設定することとすれば、変圧器の投入時には交流電源装置が停止しているので突入電流は発生せず、また、交流電源装置の出力の増加速度が緩やかな速度に抑えられているため、過電流による運転停止を引起す危険性がない。また本方法を用いれば、新規回路を用いなくとも電源起動後に容易に変圧器を接続することができる。
また、第２の交流電源装置、例えば電力系統より第１の交流電源装置へと供給電源を切換えて変圧器を介して接続された負荷へ交流電力を供給する電力供給法において、上記の（２）のごとく負荷へ交流電力を供給することとすれば、上記（１）と同様に変圧器の投入時には交流電源装置が停止しており、また、交流電源装置の出力の増加速度も緩やかであるので、突入電流は発生せず、過電流による運転停止を引起す危険性はない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の変圧器を介して接続された負荷への電力供給法の最良の実施形態は、交流電源装置と変圧器とをスイッチを介して接続し、交流電源装置の出力を一旦停止したのち前記スイッチを投入し、そののち交流電源装置の出力を徐々に増加させて所定の出力電圧に設定する電力供給法にある。
【実施例１】
【０００７】
図１は、変圧器を介して接続された負荷への本発明による電力供給法の第１の実施例の接続法を示すシステム構成図で、本実施例の特徴は、交流電源装置３より変圧器２を介して接続された負荷１へ電力を供給するものにおいて、交流電源装置３と変圧器２とをスイッチ４を介して接続した点にある。本システムにおいては、図２に示したタイムチャート図のように、スイッチ４を開状態に保持し、交流電源装置３を停止させた（時間 t１）のち、スイッチ４を閉状態に移行させ（時間 t２）、次いで交流電源装置３の出力を徐々に増加させて（時間 t３〜時間 t４）所定の出力電圧に設定される。
本実施例のごとき電力供給法を用いれば、変圧器２の投入時（時間 t２）には交流電源装置３の出力が停止状態にあるので突入電流が生じる恐れはない。したがって、交流電源装置３の出力の上昇速度を所定速度以下に抑えれば、交流電源装置３が例えば燃料電池発電装置や太陽光発電装置のごとく半導体素子で構成されるものであっても、突入電流の発生や過電流による運転停止を引起すことなく、所定の出力電圧での運転が可能となる。本発明者による実験結果によれば、交流電源装置３の出力を０Ｖから定格出力まで上昇させるに要する時間が200ms以上となるように上昇速度を制限して交流電源装置３の出力を上昇させれば、出力上昇時の突入電流の発生は抑制され、安定した運転が可能となる。
【実施例２】
【０００８】
図３は、変圧器を介して接続された負荷への本発明による電力供給法の第２の実施例の接続法を示すシステム構成図で、本実施例は、第２の交流電源装置から第１の交流電源装置へと電源を切換えて、変圧器を介して接続された負荷へ交流電力を供給する電力供給法に用いられるシステムを示したもので、１は負荷、２は変圧器、３Ａは第１の交流電源装置、４Ａ，４Ｂはスイッチ、５は第２の交流電源装置としての電力系統である。図４は、図３のシステムにおける交流電源切換え時のスイッチ４Ａ，４Ｂと第１の交流電源装置３Ａの動作を示すタイムチャート図である。
図４に見られるように、本システムにおいては、当初（時間t０〜時間t２）、スイッチ４Ａを開状態、スイッチ４Ｂを閉状態に保持して、電力系統５から変圧器２を介して接続された負荷１へと交流電力が供給されている。この状態から、第１の交流電源装置３Ａへの交流電源の切換えは以下の手順によって行われる。まず予め、第１の交流電源装置３Ａの出力を停止状態とし（時間t１）、スイッチ４Ｂを開状態に移行させて変圧器２を電力系統５から切り離す（時間t２）。次いでスイッチ４Ａを閉状態に移行させて変圧器２を第１の交流電源装置３Ａに接続する（時間t３）。そののち第１の交流電源装置３Ａの出力を徐々に増大させ（時間t４〜時間t５）、所定の出力電圧に設定して（時間t５）、交流電力が供給される。本実施例の方法においても、第１の実施例の方法と同様に、変圧器２の投入時（時間t３）には交流電源装置３Ａの出力が停止状態にあるため、突入電流の発生や過電流による運転停止を引起すことなく安定して切換え操作を行うことができる。なお、本実施例では、電力系統５から交流電源装置３Ａへと電源を切換えて、変圧器２を介して接続された負荷１へ交流電力を供給する方法を示したが、切換え操作時の動作から判断されるように、当初の交流電源は電力系統５に限定されるものではなく、各種の交流電源であってもよい。また、第１の交流電源装置３Ａの出力を停止状態とする時間t１と、スイッチ４Ｂを開状態に移行させて変圧器２を電力系統５から切り離す時間t２は、種々の組み合わせが考えられる（ t１＜ t２、 t１＝ t２、 t１＞ t２）。
【産業上の利用可能性】
【０００９】
以上述べたように、変圧器を介して接続された負荷への本発明の電力供給法を用いれば、従来例に示した抑制抵抗回路のごとき特別な投入回路を組込まなくとも、突入電流の発生や過電流による運転停止を引起すことなく変圧器を交流電源装置に接続することができるので、特に燃料電池発電装置や太陽光発電装置のごとく半導体素子で構成される交流電源装置から、変圧器を介して接続された負荷への電力供給法として効果的に利用されることが期待される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】変圧器を介して接続された負荷への本発明による電力供給法の第１の実施例の接続法を示すシステム構成図
【図２】第１の実施例のシステムにおける交流電力の供給方法を示すタイムチャート図
【図３】変圧器を介して接続された負荷への本発明による電力供給法の第２の実施例の接続法を示すシステム構成図
【図４】第２の実施例のシステムにおける交流電力の供給方法を示すタイムチャート図
【図５】変圧器を介して接続された負荷への電力供給法の従来例を示すシステム構成図
【図６】図５に示した従来のシステムにおける交流電力の供給方法を示すタイムチャート図
【符号の説明】
【００１１】
１    負荷
２    変圧器
３，３Ａ    交流電源装置
４，４Ａ，４Ｂ    スイッチ
５    電力系統
【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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