(57)【要約】【課題】大容量対応であっても、装置の小型化をはかるとともに、設備コスト及び工事コストの抑制をはかり、省エネ性能の向上をはかった電力調整装置を提供する。【解決手段】負荷としての接続電気機器の接続側である受電設備としてのトランス・キュービクル８０の二次側の出力電圧を検出して、接続電気機器が定格作動できる定格使用範囲内における下限値寄りの電圧である電圧供給基準値との差を演算し、この差分を埋めるための制御をトランス・キュービクル８０の一次側で行うようにした。【選択図】図１
2007219663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧母線から受電設備を介して負荷側の電気機器に供給される電源電圧の大きさに応じて、負荷側の電気機器に供給される実際の電源電圧を調整して供給する電力調整装置であって、
前記高電圧母線と接続される前記受電設備の一次側の電源電圧を調整するために、前記高電圧母線と前記受電設備の一次側との間に設けられた制御トランス部と、
前記電気機器と接続される前記受電設備の二次側からの供給電圧を検出する電圧監視手段と、
該電圧監視手段による検出電圧と前記電気機器の定格使用範囲に基づき設定されている電圧供給基準値とを比較演算する比較手段と、
該比較手段の比較演算結果に基づいて前記受電設備の一次側の電源電圧を調整するために調整電圧を決定し、前記制御トランス部を当該調整電圧に応じて励磁制御して駆動する制御手段と
を備えていることを特徴とする電力調整装置。
【請求項２】
前記制御トランス部は、
磁性体により形成された環状コアと、
該環状コアに挿通して巻回した被制御巻線部と、
該環状コアに挿通して巻回した制御巻線部と、
とから構成され、
前記被制御巻線部は、前記高電圧母線と前記受電設備の一次側との間を接続するための高圧ドロップワイヤーであり、前記制御巻線部は、前記制御手段に接続されて前記制御手段からの制御励磁電流が流れるワイヤーである
ことを特徴とする請求項１記載の電力調整装置。
【請求項３】
高電圧母線から受電設備を介して負荷側の電気機器に供給される電源電圧の大きさに応じて、該電気機器に供給される実際の電源電圧を調整して供給する電力調整方法であって、
前記電気機器と接続される前記受電設備の二次側からの供給電圧を検出する電圧監視ステップ、
該電圧監視ステップによる検出電圧と前記電気機器の定格使用範囲に基づき設定されている電圧供給基準値とを比較演算する比較ステップ、
該比較ステップによる比較演算結果に基づいて前記受電設備の一次側の電源電圧を調整するために調整電圧を決定し、前記高電圧母線と前記受電設備の一次側との間に設けられた制御トランス部を当該調整電圧に応じて励磁制御して駆動する制御ステップ
を有することを特徴とする電力調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷への供給電圧が予め設定された範囲内で変動した場合に、定格使用範囲内の下限値寄りの電圧が安定的に負荷側へ供給されるように、負荷への供給電圧を調整する電力調整装置及び電力調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、負荷としての電気機器は、自身に供給される電源電圧（例えば、商用電源電圧）に変動が生じる場合であっても、定格作動すなわち正常に作動できる定格使用範囲を有している。通常の電気機器では、自身に供給される供給電圧に関して、例えば定格電圧±１０％程度の定格使用範囲を設け、この定格使用範囲内の電源電圧が供給されれば定格作動できるように設計されている。
【０００３】
そこで、この電気機器に対する供給電圧を、定格使用範囲内の下限値寄りの電圧であっても電圧変動を抑えて安定的に供給できるようにさえすれば、電気機器の正常な作動が保障され、しかも、実際の電源電圧（商用電源電圧）に対するこの供給電圧の電圧降下分が、消費電力の節約になる。
【０００４】
そのために、予め定められた複数の降下電圧、例えば、定格電圧の０％，３％，６％といった降下電圧の中から一つの降下電圧を実際の電源電圧の値に応じて選択し、実際の電源電圧をこの選択した降下電圧分だけ降下させて、負荷としての電気機器に供給出力するための電力調整装置が、特開２００５−２０８７７１号公開公報（特許文献１）等により開示されている。そこで、従来のこの種の電力調整装置について、図面に基づいて説明する。
【０００５】
図５は、従来の電力調整装置の概略構成図である。
図５において、８１は、図示せぬ高圧母線である送電線から分岐されている引込線９１に接続された受電用降圧変圧器で、送電線電圧（例えば、線間６６００[Ｖ]）を負荷に供給する供給電圧（例えば、線間２１０[Ｖ]）まで降圧する。この受電用降圧変圧器８１は、図示省略した他の受電用設備機器（例えば、他の負荷に対する受電用降圧変圧器，遮断器等）とともに鋼板製の筺体８２内に収容されており、筺体８２内にこれら受電用設備機器を一体的に収納したトランス・キュービクル構造で構成されている。図中、８０はこのトランス・キュービクルを示し、８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗはトランス・キュービクル８０の各相入力端（すなわち、受電用降圧変圧器８１の一次側）を示し、８０ｕ，８０ｖ，８０ｗはトランス・キュービクル８０の各相出力端（すなわち、受電用降圧変圧器８１の二次側）を示す。
【０００６】
１１０は、実際の電源電圧の値（すなわち、実際の送電線電圧の値、この場合はトランス・キュービクル８０からの出力電圧の値が該当）に応じて、負荷である接続電気機器への供給電圧を、接続電気機器が定格作動できる定格使用範囲内における下限値寄りの電圧にこの実際の電源電圧の値を調整するための電力調整装置である。電力調整装置１１０は、トランス・キュービクル８０と同様な鋼板製の筺体１１２内に、トランス・キュービクル８０からの出力電圧（例えば、線間２１０[Ｖ]）をその所定割合分（例えば０％，３％，６％）だけ選択的に降下させる制御トランス部１２０と、この制御トランス部１２０を介して負荷へ実際に供給される供給電圧に応じてこの制御トランス部１２０を駆動制御する制御回路部１３０とを収納した構成になっている。図中、１１０Ｕ，１１０Ｖ，１１０Ｗは電力調整装置１１０の各相入力端を示し、１１０ｕ，１１０ｖ，１１０ｗは電力調整装置１１０の各相出力端を示す。
【０００７】
この従来の電力調整装置１１０では、制御回路部１３０がトランス・キュービクル８０からの実際の出力電圧を監視し、このトランス・キュービクル８０からの実際の出力電圧に応じて制御トランス部１２０がその入力電圧、すなわちトランス・キュービクル８０の出力端８０ｕ，８０ｖ，８０ｗからの出力電圧を降圧調整して、その出力端１１０ｕ，１１０ｖ，１１０ｗから接続電気機器に供給する構成になっている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−２０８７７１号公報
【特許文献２】特開２００４−２６５１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、筺体８２内に受電用設備機器を一体的に収納したトランス・キュービクル８０は、通常、その筺体８２内には上述した電力調整装置１１０の制御トランス部１２０及び制御回路部１３０を一体的に収納するスペースが予め設けられていないことから、電力調整装置１１０はトランス・キュービクル８０とは別筺体１１２で、トランス・キュービクル８０とは離れた所定の場所に設けざるを得ない。
【００１０】
そのため、トランス・キュービクル８０の出力端８０ｕ，８０ｖ，８０ｗと電力調整装置１１０の入力端１１０Ｕ，１１０Ｖ，１１０Ｗとの間は、両者の筺体８２，１１２外を使用して配線しなければならない。しかしながら、トランス・キュービクル８０の出力端８０ｕ，８０ｖ，８０ｗ側すなわち低圧側への接続は、トランス・キュービクル８０の低圧側はその一次側（入力端側）に対しての電圧降下分に応じて電流が増大するため、工場や施設等の高圧母線の送電線に接続されたトランス・キュービクル８０に接続されて使用される電力調整装置１１０にあっては、その取り扱い電流が極めて大きく（数千アンペア）なる。そのため、トランス・キュービクル８０の出力端８０ｕ，８０ｖ，８０ｗと電力調整装置１１０の入力端１１０Ｕ，１１０Ｖ，１１０Ｗとの間は、例えば銅バーのような電流容量が大きな配線部材を用いて接続することになる。加えて、単に電流容量が大きな配線部材で接続するのみならず、感電防止処置のための絶縁措置、強度確保等の観点から配線の保護補強を万全にする必要がある。さらに、電力ロスを極力抑えるために、その導体部材も極めて抵抗の少ない極太の銅バーのようなものを必要とする。
【００１１】
このように電力調整装置１１０は、大容量対応になると大電流制御を行うため、一般的に装置が大型化し、設置スペース面での導入困難性を招くとともに、電流容量の大きい低圧幹線路を互いに離れたトランス・キュービクル８０と電力調整装置１１０との間に敷設しなければならなくなるため、設備コスト及び工事コストの増大，低圧幹線路における電圧降下の増大、等といった問題があった。さらに、これら問題から、電力調整装置１１０の設置を断念するケースも少なくなく、省エネ化及び環境保護の動きにブレーキをかける恐れもあった。
【００１２】
本発明は、上記した従来技術の電力調整装置の問題点を鑑みなされたもので、工場や施設等で使用可能な大容量対応であっても、大型化を抑制して設置スペース面の確保をはかるとともに、設備コスト及び工事コストの抑制をはかり、省エネ性能の向上をはかった電力調整装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記した課題を解決するために、本発明の電力調整装置は、負荷としての接続電気機器の接続側である受電設備の二次側の出力電圧を検出して、接続電気機器が定格作動できる定格使用範囲内における下限値寄りの電圧である電圧供給基準値との差を演算し、この差分を埋めるための制御を受電設備の一次側で行うようにしたことを特徴とする。
【００１４】
そのために、本発明の電力調整装置は、高電圧母線から受電設備を介して負荷側の電気機器に供給される電源電圧の大きさに応じて、負荷側の電気機器に供給される実際の電源電圧を調整して供給する電力調整装置であって、高電圧母線と接続される受電設備の一次側の電源電圧を調整するために、高電圧母線と受電設備の一次側との間に設けられた制御トランス部と、電気機器と接続される受電設備の二次側からの供給電圧を検出する電圧監視手段と、電圧監視手段による検出電圧と電気機器の定格使用範囲に基づき設定されている電圧供給基準値とを比較演算する比較手段と、比較手段の比較演算結果に基づいて受電設備の一次側の電源電圧を調整するために調整電圧を決定し、制御トランス部を当該調整電圧に応じて励磁制御して駆動する制御手段とを備えていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の電力調整方法は、高電圧母線から受電設備を介して負荷側の電気機器に供給される電源電圧の大きさに応じて、電気機器に供給される実際の電源電圧を調整して供給する電力調整方法であって、電気機器と接続される前記受電設備の二次側からの供給電圧を検出する電圧監視ステップ、電圧監視ステップによる検出電圧と電気機器の定格使用範囲に基づき設定されている電圧供給基準値とを比較演算する比較ステップ、比較ステップによる比較演算結果に基づいて受電設備の一次側の電源電圧を調整するために調整電圧を決定し、高電圧母線と受電設備の一次側との間に設けられた制御トランス部を当該調整電圧に応じて励磁制御して駆動する制御ステップを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、工場や施設等で使用可能な大容量対応の電力調整装置であっても、大型化を抑制して設置スペース面の確保をはかることができ、設備コスト及び工事コストの抑制をはかって、省エネ性能の向上がはかれる。
【００１７】
さらに、受電設備の一次側の電源電圧を上昇させることが可能な構成としたことで、負荷としての接続電気機器が定格作動できる高圧母線側の電圧変動範囲を拡げることができ、接続電気機器の定格作動をさらに広範に保障することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の一実施の形態による電力調整装置及び電力調整方法について、図面に基づき説明する。
図１は、本発明の一実施の形態による高圧帰還制御式の電力調整装置の概略構成図である。
なお、説明に当たって、従来技術と同じ構成については、同一符号を付して説明する。
【００１９】
図１及び図２において、８０は、後述の高圧母線の送電線から分岐された引込線としての高圧ドロップワイヤー９１が入力端（一次側端子）８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗに接続された受電設備としてのトランス・キュービクルである。トランス・キュービクル８０の筺体８２内には、図示省略した他の受電用設備機器とともに受電用降圧変圧器８１が収納されている。図示の例では、受電用降圧変圧器８１は、送電線電圧（例えば、線間６６００[Ｖ]）を供給電圧（例えば、線間２１０[Ｖ]）に降圧する。この受電設備としてのトランス・キュービクル８０内には、実際には受電用降圧変圧器８１が複数収納されるようになっているが、図示の場合、トランス・キュービクル８０内には、便宜上、単一の受電用降圧変圧器８１のみを図面上では表している。トランス・キュービクル８０の出力端（二次側端子）８０ｕ，８０ｖ，８０ｗには引出線９２が接続され、この引出線９２を介して配電盤５０に接続されている。そして、トランス・キュービクル８０の受電用降圧変圧器８１によって降圧された電源（線間２１０[Ｖ]）には、この配電盤５０を介して、負荷としての複数の接続電気機器が分配接続されている。
【００２０】
ここで、トランス・キュービクル８０の一次側（高圧母線９０側）に接続された引込線の構成としての高圧ドロップワイヤー９１と、二次側（配電盤並びに負荷側）に接続された引出線９２との構成を対照すると、トランス・キュービクル８０の二次側はその一次側の電圧降下分に対して反比例して電流が増大するため、この引出線９２の取り扱い電流の容量は、一次側の引込線９１に比して極めて大容量（数千アンペア）になっている。そのため、この引出線９２には、銅バー等が用いられている。
【００２１】
そして、このような構成のトランス・キュービクル８０に対して、本実施の形態の電力調整装置１０は、その制御トランス部２０がトランス・キュービクル８０の一次側に配置され、制御回路部３０は、その電圧監視部３６が配電盤端子ブレーカ５１を介して、トランス・キュービクル８０の二次側に接続されて設けられている。  
【００２２】
次に、本実施の形態の電力調整装置１０のさらに詳細な構成について、図２に基づいて説明する。
【００２３】
図２は、図１に示した高圧帰還制御式の電力調整装置のさらに具体的な構成図である。
本実施の形態では、電力調整装置１０の制御トランス部２０は、図２に示すように、３相交流の高圧母線９０の各相線から高圧フューズ（ＬＢＳ：Load Breaker Switch）９３を介して分岐され、高圧母線９０の各相線とトランス・キュービクル８０の各入力端８０Ｕ，８０Ｖ，８０Ｗとを接続する高圧ドロップワイヤー９１ｕ，９１ｖ，９１ｗそれぞれが、制御トランス部２０を構成する相トランス部２１それぞれの二次側巻線（直列巻線）と実質的になるように構成されている。
【００２４】
本実施の形態では、制御トランス部２０は、この高圧ドロップワイヤー９１ｕ，９１ｖ，９１ｗの相毎に設けられた相トランス部２１ｕ，２１ｖ，２１ｗを有している。各相トランス部２１（２１ｕ，２１ｖ，２１ｗ）は、磁性体により形成された環状のコア（トロイダルコアー）２２（２２ｕ，２２ｖ，２２ｗ）と、この環状のコア２２に線を挿通させて巻回した一次側巻線としての制御巻線部２３と、同じく環状のコア２２に線を挿通させて巻回した二次側巻線としての被制御巻線部２４とを備えた構成になっている。
【００２５】
この場合、制御巻線部２３は、巻線部両端の回路接続端２３ａ，２３ｂに加えて、その巻回中間位置にも巻線部両端の回路接続端２３ａ，２３ｂとは別に制御回路部３０に接続される回路接続端２３ａｂが形成され、回路接続端２３ａ〜２３ａｂ間の第１の制御巻線部２３−１と、回路接続端２３ａｂ〜２３ｂ間の第２の制御巻線部２３−２とに分割し、第１の制御巻線部２３−１と第２の制御巻線部２３−２とが直列接続された構成になっている。さらに、本実施の形態では、第１の制御巻線部２３−１の巻数と第２の制御巻線部２３−２の巻数とは、同数となっている。
【００２６】
これに対し、被制御巻線部２４は、高圧母線９０の相線とトランス・キュービクル８０の入力端８０とを接続する線路上に介在させて設けられている。その一方の回路接続端２４ａは高圧母線９０の対応する相線と電気接続され、他方の回路接続端２４ｂはトランス・キュービクル８０の対応する相の入力端と電気接続された構成になっている。
【００２７】
この場合、高圧母線９０の対応する相線と回路接続端２４ａとの間の線路部分が、少なくとも高圧ドロップワイヤー９１部分に該当する。そのため、高圧ドロップワイヤー９１と制御トランス部２０における被制御巻線部２４の巻線とを別々の線部材で構成するのではなく、対応する相の高圧ドロップワイヤー９１を直接、環状のコア２２に挿通させて巻回した後、トランス・キュービクル８０の対応する相の入力端に接続し、高圧ドロップワイヤー９１自体で巻線として被制御巻線部２４を構成することも可能である。
【００２８】
一方、制御回路部３０は、トランス・キュービクル８０の二次側から制御回路部電源ブレーカ３７を介して駆動電源の供給を受け、トランス・キュービクル８０の二次側の実際の電圧の調整を行う構成になっている。
【００２９】
そのために、制御回路部３０は、本実施の形態の場合、電圧制御回路３１，位相制御回路３２，出力電圧設定回路３３，警報・表示回路３４，保護回路３５を備えた構成になっている。
【００３０】
電圧制御回路３１は、トランス・キュービクル８０の二次側の実際の電圧を、制御回路部３０自身の駆動電源としてトランス・キュービクル８０の二次側から制御回路部３０に供給されている実際の電圧によって随時監視し、この監視によって随時取得される監視電圧（検知電圧）βに基づいて、制御回路部３０内の位相制御回路３２をはじめとする各部の作動を制御する。
【００３１】
そのため、制御回路部３０の電源入力端は、トランス・キュービクル８０の二次側出力を検出できるように、例えば、トランス・キュービクル８０の出力端（二次側端子）８０ｕ，８０ｖ，８０ｗ、トランス・キュービクル８０の出力端（二次側端子）８０ｕ，８０ｖ，８０ｗと図示せぬ配電盤との間を接続する引出線（銅線バー）９２、又はこの配電盤におけるトランス・キュービクル８０の供給出力が受ける入力端等といった、トランス・キュービクル８０の二次側に接続された負荷としての電気機器に実際に供給される電源電圧を反映した回路部分に配線接続される。
【００３２】
位相制御回路３２は、電圧制御回路３１から供給される制御信号に基づいて、制御トランス部２０における制御巻線部２３の励磁作動を制御する。そのために、本実施の形態の場合、位相制御回路３２は、制御巻線部２３の励磁作動を制御するために、駆動用の交流電流を生成する励磁電源や、制御巻線部２３の第１の制御巻線部２３−１及び第２の制御巻線部２３−２に対してこの励磁電源からの励磁電流の供給を制御するドライバを備えている。その詳細については、後述する。
【００３３】
出力電圧設定回路３３は、電圧制御回路３１が位相制御回路３２を作動制御してトランス・キュービクル８０の二次側の実際の電圧を調整する際に使用する電圧供給基準値（本実施の形態の場合は、接続電気機器が定格作動できる定格使用範囲内における下限値寄りの電圧である最低出力電圧値に該当）αを設定するための回路である。例えば、本実施の形態の場合は、１９１[Ｖ]から２０５[Ｖ]間で、１９１，１９３，・・・，２０５[Ｖ]といった２[Ｖ]毎に異なる８つの値の中から所望の値をマニュアルで設定できるようになっている。なお、この出力電圧設定回路３３による電圧供給基準値（最低出力電圧値）αの設定方法は、マニュアルに限らず、予め定められている設定条件に基づいて自動で設定する等、種々の方法が可能である。
【００３４】
警報・表示回路３４は、電力調整装置１０の作動状態を基に、節電状況を含めた作動状態や異常状態の発生等を報知する。
【００３５】
保護回路３５は、例えば落雷、短絡等といった送電側又は負荷側の異常状態の発生に対して、電力調整装置１０を保護するためのものである。
【００３６】
次に、上記した構成からなる本実施の形態の電力調整装置の作用について、図３及び図４に基づき説明する。
【００３７】
図３は、本実施の形態の電力調整装置における制御回路部の電圧制御回路及び位相制御回路による制御構成の説明図である。
図３において、ステップＳ１〜Ｓ８で示した部分は、制御回路部３０の電圧制御回路３１が行う制御処理である。
【００３８】
まず、この電圧制御回路３１の制御構成について、図面に基づき説明する。
電圧制御回路３１は、トランス・キュービクル８０の二次側の電源電圧状態を監視電圧（検知電圧）βとして随時取得する度に（ステップＳ１）、出力電圧設定回路３３に設定されている電圧供給基準値（最低出力電圧値）αを読み出し（ステップＳ２）、両者を比較して設定された最低出力電圧値αに対する検知電圧βの差で表される比較結果α−βを取得する（ステップＳ３）。その上で、電圧制御回路３１は、この比較結果α−βを基に差分電圧γを演算する（ステップＳ４）。この差分電圧γは、本実施の形態では、γ＝（α−β）／αで表すもので、トランス・キュービクル８０の二次側の接続電気機器にこの設定された最低出力電圧値αを実際に供給するために必要な、調整目標としての最低出力電圧値αに対して、現在トランス・キュービクル８０から二次側の接続電気機器に実際に供給されている電源電圧の値（ここでは、検知電圧β）の調整必要度合を示すパラメータ値である。
【００３９】
そして、電圧制御回路３１は、本実施の形態では、例えば次に述べるようにして、二次側の接続電気機器に実際に供給されている電源電圧の状態を評価する。
【００４０】
電圧制御回路３１は、まず、この差分電圧γが△６％Ｖよりも大きいか否か（△６％Ｖ＜）、換言すれば、検知電圧βが最低出力電圧値αよりもその最低出力電圧値αの６％分を超えて大きいか否かを判定する（ステップＳ５）。続いて、この差分電圧γが△６％Ｖ以下、すなわち検知電圧βが最低出力電圧値αよりもその最低出力電圧値αの６％分を超えては大きくない場合は、△３％Ｖよりも大きいか否か（△３％Ｖ＜）、換言すれば、検知電圧βが最低出力電圧値αよりもその最低出力電圧値αの３％分を超えて大きいものの、その最低出力電圧値αの６％分は超えてはいないか否かを判定する（ステップＳ６）。続いて、この差分電圧γが△３％Ｖよりも大きくない場合は、この差分電圧γが△３％Ｖ以下であるか否か（△３％Ｖ＞）、換言すれば、検知電圧βが最低出力電圧値αよりもその最低出力電圧値αの１％分以上少なくなってはおらず、かつ検知電圧βが最低出力電圧値αよりもその最低出力電圧値αの３％分を超えては大きくなっていないか否かを判定する（ステップＳ７）。続いて、この差分電圧γが△３％Ｖ以下ではない場合は、この差分電圧γが−１％Ｖを超えているか否か（−１％Ｖ＜）、換言すれば、検知電圧βが最低出力電圧値αよりもその最低出力電圧値αの１％分を超えて少なくなってはいるものの、かつその最低出力電圧値αの６％分を超えては少なくなっていないか否かを判定する（ステップＳ８）。続いて、この差分電圧γが−１％Ｖを超えていない場合は、この差分電圧γが−３％Ｖを超えているか否か（−３％Ｖ＜）、換言すれば、検知電圧βが最低出力電圧値αよりもその最低出力電圧値αの３％分を超えて少なくなっているか否かを判定する（ステップＳ９）。
【００４１】
そして、ステップＳ１〜Ｓ９に示したようにして、二次側の接続電気機器に実際に供給されている電源電圧の状態の評価を終了すると、電圧制御回路３１は、新たな検知電圧βを取り込み、ステップＳ１〜Ｓ９に示した処理を繰り返す。
【００４２】
その上で、電圧制御回路３１は、この差分電圧γの値の評価結果の度に、その都度の評価結果に応じて、現在のトランス・キュービクル８０の二次側の電圧を制御するため、制御トランス部２０における第１及び第２の制御巻線部２３−１，２３−２の作動制御信号として、現在の電源電圧（すなわち、検知電圧βが相当）の６％下降命令（△６％Ｖ），３％下降命令（△３％Ｖ），現状維持命令（０Ｖ（バイパス）、この場合には、第１及び第２の制御巻線部２３−１，２３−２に正相，逆相いずれの励磁電流も流さない），３％上昇命令（３％Ｕｐ），６％上昇命令（６％Ｕｐ）の中のいずれかを、択一的に位相制御回路３２に供給する（ステップＳ１５〜Ｓ１９）。
【００４３】
図３において、３２ｘは図２で説明した位相制御回路３２の詳細構成を示したものである。なお、本実施の形態では、各相トランス部２１ｕ，２１ｖ，２１ｗのそれぞれ制御は共通であるので、３２ｘはこれらの中の一の相トランス部２１ｘに対しての位相制御回路３２の構成を示したものである。
【００４４】
まず、位相制御回路３２ｘは、一の相トランス部２１ｘに対して３つの制御接続端３２ｘａ，３２ｘａｂ，３２ｘｂを備えている。そして、この制御接続端３２ｘａ，３２ｘａｂ，３２ｘｂは、対応する相トランス部２１ｘの回路接続端２３ａ，２３ａｂ，２３ｂと図示のように接続されている。
【００４５】
位相制御回路３２ｘは、前述した電圧制御回路３１から供給される、現在の電源電圧の６％下降命令（△６％Ｖ），３％下降命令（△３％Ｖ），現状維持命令（０％（バイパス）），３％上昇命令（３％Ｕｐ），６％上昇命令（６％Ｕｐ）それぞれに対応したドライバ３２ｘ−△６，３２ｘ−△３，３２ｘ−０，３２ｘ−３，３２ｘ−６と、逆相励磁電源３２Ｉｘ，正相励磁電源３２Ｔｘを有する。なお、この逆相励磁電源３２Ｉｘ，正相励磁電源３２Ｔｘは、対応する相トランス部２１ｘの制御巻線部２３ｘに印加される電源電圧の位相と同期している。
【００４６】
そして、ドライバ３２ｘ−０を除く各ドライバ３２ｘ−△６，３２ｘ−△３，３２ｘ−３，３２ｘ−６は、２つの入・出力端３２ａ，３２ｂ間を、電圧制御回路３１からの制御信号の供給／遮断に対応して閉／開を行い、逆相励磁電源３２Ｉｘ又は正相励磁電源３２Ｔｘのいずれかと、相トランス部２１ｘの第１及び第２の制御巻線部２３−１，２３−２とを含む閉回路を形成し、相トランス部２１ｘの第１及び第２の制御巻線部２３−１，２３−２に流れる励磁電流を制御する構成になっている。また、ドライバ３２ｘ−０に、電圧制御回路３１から制御信号が供給されている場合は、他の各ドライバ３２ｘ−△６，３２ｘ−△３，３２ｘ−３，３２ｘ−６には、電圧制御回路３１からの制御信号は供給されないので、相トランス部２１ｘの第１及び第２の制御巻線部２３−１，２３−２には、励磁電流が流れない構成になっている。
【００４７】
図４は、上述した構成からなる本実施の形態の電力調整装置における制御回路部の電圧制御回路及び位相制御回路による相トランス部の制御表である。
【００４８】
本実施の形態の電力調整装置１０によれば、図４に示すようにして、その制御回路部３０は、随時、トランス・キュービクル８０の二次側の電源電圧状態を監視し、最低出力電圧設定値αに対して、トランス・キュービクル８０の二次側の実際に接続電気機器に供給されている電源電圧βが、所定の範囲（１．０３×α≧β＞０.９９×α）内になるように、制御トランス部２０を作動制御することによって、トランス・キュービクル８０の二次側の電気機器に対する供給電圧を、定格使用範囲内の下限値寄りの電圧であっても電圧変動を抑えて安定的に供給すうことができ、電気機器の正常な作動が保障して、かつ、実消費電力の節約がはかれる。
【００４９】
その上で、本実施の形態の電力調整装置１０によれば、次のような効果を奏する。
１．電力調整装置１０は大容量対応になると、大電流制御を行うため、一般的には、装置筺体１２の大型化が伴い、現状では設置スペース面の困難性、及び電流容量の大きい低圧幹線を離れた機器間に敷設するため、工事のコスト・幹線路での電圧降下の増大等で問題がある。本実施の形態による電力調整装置１０は、大型の受電用降圧変圧器８１の電力調整装置として使用するものであり、一般的には工場全体で行う特高変電所内のＬＴＣ（負荷中タップ切換装置）が公知の機器として存在するが、大規模な設備を要する。本実施の形態による電力調整装置１０は、トランス個別設置式として、同一目的に使用可能であり、一般的にはＬＴＣが無い大多数の設備又は、自家用受変電所等のトランスに挿入することにより、下部負荷の電圧調整機能として有効であり、併せて電力節約効果も期待できる。
【００５０】
２．電力調整装置１０の制御回路電源は、自家用受変電所等の受電用降圧変圧器８１の負荷側に備えられた配電盤５０の２１０[Ｖ]ブレーカ出力側より引出す。電力調整装置１０の容量は、従来型対比で６６００[Ｖ]：２１０[Ｖ]≒１／３１程度で済み、従来と同一の制御が可能となる。したがって据付の工事も１／３１の容量の電線にて接続できるため、製品／工事／運搬まで含めた総合的な省資源化にも寄与ができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施の形態による高圧帰還制御式の電力調整装置の概略構成図である。
【図２】図１に示した高圧帰還制御式の電力調整装置のさらに具体的な構成図である。
【図３】本実施の形態の電力調整装置における制御回路部の電圧制御回路及び位相制御回路による制御構成の説明図である。
【図４】本実施の形態の電力調整装置における制御回路部の電圧制御回路及び位相制御回路による相トランス部の制御表である。
【図５】従来の電力調整装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  電力調整装置
１２  筺体
２０  制御トランス部
２１  相トランス部
２２  環状コア
２３  制御巻線部
２４  被制御巻線部
３０  制御回路部
３１  電圧制御回路
３２  位相制御回路
３３  出力電圧設定回路
３４  警報・表示回路
３５  保護回路
３６  電圧監視部
５０  配電盤
５１  配電盤端子ブレーカ
８０  トランス・キュービクル
８１  受電用降圧変圧器
８２  筺体
９０  高圧母線
９１  高圧ドロップワイヤー（引込線）
９２  引出線
１１０  電力調整装置
１１２  筺体
１２０  制御トランス部
１３０  制御回路部
【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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