(57)【要約】【課題】  不要な電圧調整動作を起こさず、高圧配電線の電圧調整を適切かつ容易に実施でき、電圧のアンバランス解消にも貢献する配電線の電圧調整装置を提供する。【解決手段】  高圧配電線に設置された電圧計測手段からの電圧出力線の途中に監視電圧切換手段を介在させ、前記電圧計測手段からの各相間の線間電圧計測値が当該切換手段により切換可能され、前記いずれかの線間電圧計測値が監視対象として制御装置に入力されるようにしたことを特徴とする配電線の電圧調整装置。前記切換手段としては、2回路２接点スイッチを使用できる。【選択図】  図１
2012080654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧配電線に設置された電圧計測手段からの電圧出力線の途中に監視電圧切換手段を介在させ、前記電圧計測手段からの各相間の線間電圧計測値が当該切換手段により切換可能され、前記いずれかの線間電圧計測値が監視対象として制御装置に入力されるようにしたことを特徴とする配電線の電圧調整装置。
【請求項２】
前記切換手段は、2回路２接点スイッチである請求項１に記載の自動電圧調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配電線の電圧管理を容易にすることができる配電線の電圧調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧配電線路には、高圧自動電圧調整装置（以下、単にＳＶＲという。）、自動電圧調整用並列コンデンサ装置（以下、単にＳＳＣという。）、静止型無効電力補償装置（以下、単にＳＶＧという。）などの電圧調整装置が配置され、そこでの電圧を規定の電圧範囲に調整することが行われる。これにより、電力需要家における受電端電圧が所定の範囲内に収め、電圧の安定化を図っている。
【０００３】
図３は、電圧調整装置の一例としてＳＶＲを例にとり、その構成を模式的に示したものである。この図において、符号８は電圧調整変圧器（以下では、三相調整変圧器と呼ぶ）、１０は負荷時タップ切換器、１５は制御装置、１６は電圧調整継電器、２０は計器用変圧器である。計器用変圧器２０は、三相調整変圧器８の２次側の配電線に設置され、Ｕ相、Ｗ相間の線間電圧を計測しており、その２次出力が信号線ｕ２、ｗ２を介して電圧調整継電器１６に入力されている。また、符号２２の矢印は、タップ切換器１０が三相調整変圧器の各タップに対してその切換動作を行うことを示している。このように、ＳＶＲは、通常、Ｕ相、Ｗ相間の線間電圧を計測する計器用変圧器２０から計測結果の入力を受けた電圧調整継電器１６は、当該計測結果が所定の範囲を外れている場合に負荷時タップ切換器１０にタップ切換指令を発する。負荷時タップ切換器１０は、当該切換指令に応じて三相相互間の線間電圧を一括して調整するようになっている。このような制御系は、前記の他の電圧調整装置に関しても同様である。
【０００４】
ところで、高圧配電線は、その需要端において電灯負荷と動力負荷との共用とされ、単相負荷がアンバランスに接続され、接続されている変圧器のインピーダンスが相違することにより、電圧が平衡しないケースがほとんどであり、通常、電圧についての不平衡の指標としての電圧不平衡率は約１〜３％程度となっている。しかし、前記のように電圧調整装置は、Ｕ−Ｗ相間の線間電圧のみを電圧監視対象とし、他の相間（Ｕ−Ｖ相間、Ｖ−Ｗ相間）の線間電圧の状況を監視せずに電圧調整動作を行うため、電圧不平衡率の低減を図ることができない。
【０００５】
また、電圧調整装置は、Ｕ−Ｗ相間の線間電圧のみを電圧監視対象とし、他の相間（Ｕ−Ｖ相間、Ｖ−Ｗ相間）の線間電圧の状況を監視していないことから、当該他の相間の線間電圧では目標電圧と一致しない場合が見受けられる。すなわち、電圧調整装置は、煩瑣な電圧調整動作による当該装置の焼損などを防ぐため，不感帯として１〜２％が設定され、その範囲内では電圧調整動作を行わないようにしているが、不平衡率が約３％程度となると，電圧変動が最大±５％（１００Ｖ設定にて９５〜１０５Ｖの範囲で推移）となることが想定され、目標電圧管理に支障がある。監視対象であるＵ−Ｗ相間の線間電圧が他の相間の線間電圧よりも高い場合，後者の線間電圧は目標電圧より最大５％程度低く推移し，監視対象の線間電圧が低い場合には、その他の相間の線間電圧は最大５％程度高く推移することが予想される。しかし、監視相以外の線間電圧を把握できないため，高位側・低位側どちらへ推移するかは，他の測定点で別途測定して確認しなければならず，連携した管理が難しい。
【０００６】
また、負荷や静電容量の平衡化をはかるため，配電線を捻架している箇所があり，必ずしも３線のうちの両外側の配電線が同一相でない可能性があるため、複数の電圧調整装置で運用している場合、各電圧調整装置の電圧監視対象の違いから相互に干渉しあい、各電圧調整装置の電圧調整動作が多くなり、当該各電圧調整装置の故障の原因となることもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１―２７３９７２号公報
【特許文献２】特開２００８−２３６８６７号公報
【特許文献３】特開２００６−４８３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、前記事情に鑑み、不要な電圧調整動作を起こさず、高圧配電線の電圧調整を適切かつ容易に実施でき、電圧のアンバランス解消にも貢献する配電線の電圧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】
【０００９】
前記目的は、本発明によれば、高圧配電線に設置された電圧計測手段からの電圧出力線の途中に監視電圧切換手段を介在させ、前記電圧計測手段からの各相間の線間電圧計測値が当該切換手段により切換可能され、前記いずれかの線間電圧計測値が監視対象として制御装置に入力されるようにしたことを特徴とする配電線の電圧調整装置によって達成される。
【００１０】
本発明の配電線の電圧調整装置は、前記のように、電圧計測手段２５からの各相間の線間電圧を監視電圧切換手段により切換え可能とすることを特徴としている。ここで、監視電圧切換手段としては、２回路２接点スイッチなどが好適に使用できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の自動電圧調整装置は、三相の各相間の線間電圧のいずれかに監視対象を切換できるようにしたので、いずれの線間電圧も監視できるだけでなく、電圧不平衡の状態に基づいて監視対象を変更でき目標電圧の電圧管理が容易になる。また、電圧を下げる方向に機能する自動電圧調整装置の場合は、最も高い線間電圧を監視対象としてこれを目標電圧の上限として制御し、電圧を上昇させる方向に機能する自動電圧調整装置では、最も低い線間電圧を監視対象としてこれを目標電圧の下限として制御ことが可能となり、電圧調整動作回数の低減が図られる。また、配電線路に複数の自動電圧調整装置が設置されている場合、線間電圧の監視対象を切り換えて自動電圧調整装置側で簡易に調整できるため、縁線での接続変更工事の実施などの制約がなくなり、工事の自由度が増し、現状にあった設計が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の電圧調整装置の一実施形態を説明する図である。
【図２】ＳＶＲの概略構成（単相分）であり、配電線の電圧調整の概要を説明するための図である。
【図３】従来のＳＶＲの概略構成及び高圧配電線への設置状況を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。図１は、本発明の電圧調整装置としてＳＶＲを例にとり、その概略構成を示している。この図に示すように、ＳＶＲ１０は、三相調整変圧器８、負荷時タップ切換器１０、線間電圧計測手段２５、監視電圧切換手段２６及び制御装置１５を備えている。また、図２は、この制御装置１５には、通常、線路電圧降下補償器（ＬＤＣ）や電力方向継電器（６７リレー）などが含まれるが、図１では、説明を簡略化するために、電圧調整継電器１６のみを図示している。
【００１４】
三相調整変圧器８は、タップを備える単巻変圧器２基または３基をＶ結線又はスター結線して構成されており（不図示）、それぞれの単巻変圧器のタップには負荷時タップ切換器１０が接続され、そのタップ切換動作により各単巻変圧器のタップが切り換わるようになっている。三相調整変圧器８および負荷時タップ切換器１０は、通常、１つのケース（不図示）内に充填された絶縁油中に浸漬されている。三相調整変圧器８の１次側には、負荷時タップ切換器１０を介してＵ相、Ｖ相およびＷ相からなる電源側の高圧配電線が接続され、２次側にはｕ相、ｖ相、ｗ相からなる負荷側の高圧配電線が接続されている。なお、図１では、説明の便宜上、負荷時タップ切換器１０を三相調整変圧器８及び配電線から切り離して図示している。
【００１５】
電圧計測手段２５は、負荷側（三相調整変圧器８の２次側）の高圧配電線におけるｕ相、ｖ相、ｗ相の各相間の線間電圧をそれぞれ計測可能な三相計器用変圧器である。その２次出力は、電圧信号線ｕ２、ｖ２、ｗ２によって監視電圧切換手段２６に送られる。なお、三相計器用変圧器２５に代え、前記三相調整変圧器８のそれぞれのタップを設けた単巻変圧器において分路巻線の上にさらに巻線を巻き付け、当該制御巻線の２次出力を用いることもできる。
【００１６】
監視電圧切換手段２６は、自動または手動にて三相計器用変圧器からのｕ−ｖ、ｖ−ｗ、ｕ−ｗの各相間の３通りの線間電圧を切り換えてそのうちから１の線間電圧を電圧信号線２７を通じて出力する機能を備えている。このような切換手段２６としては、２回路２接点スイッチ（ロータリースイッチが具体例として挙げられる。）などが好適に使用できる。
【００１７】
図２は、図１に示した実施形態のＳＶＲのより詳細な構成（単相分）を示しており、これにより当該実施形態による配電線の電圧調整についてその概要を説明する。但し、前記した電圧計測手段２５および監視電圧切換手段２６の図示を省略し、監視電圧切換手段２６からの電圧信号線２７の途中（入力端子１３１、１３２）から図示している。図２のＳＶＲ１における調整変圧器１１は、タップを備える単巻変圧器である。調整巻線１２の各タップは、負荷時タップ切換器１０に接続されている。調整変圧器１１の１次側には、負荷時タップ切換器１０を通して配電線５の電圧Ｖ１が入力され、２次側は配電線６に接続されている。
【００１８】
制御装置１５には、図２に示すように、電圧調整継電器（９０リレー）１６および線路電圧降下補償装置（ＬＤＣ）１９が含まれる。電圧調整継電器１６は、監視電圧を検出し、当該電圧が所定の不感帯の範囲から外れている場合には負荷時タップ切換器１０に対してタップ切換指令を出力するものである。
【００１９】
また、線路電圧降下補償器（ＬＤＣ）１９は、配電線６の線路インピーダンスの模擬抵抗とリアクタンス（いずれも不図示）とから構成され、電圧調整継電器２５に対して直列に接続されている。このＬＤＣは、これに配電線６を流れる電流Ｉ２を検出する変流器１８の２次出力が入力されており、電流Ｉ２の大きさに応じて配電線路における電圧降下分を補償するように機能する。
【００２０】
このＳＶＲ１では、電圧調整継電器１６は、配電線５から配電線６に送電されている場合（電力順送時）に、入力端子１３１、１３２および電圧信号線２７を介して監視電圧切換手段２６の出力電圧Ｖ３からＬＤＣの両端に生じる電圧Ｖ４を差し引いた電圧Ｖ５が目標電圧を中心とする不感帯の範囲に収まっているか否かを検出する。そして、電圧Ｖ５がこの範囲から外れている場合には、負荷時タップ切換器１０に対してタップ切換指令を発する。負荷時タップ切換器１０は、電圧調整継電器１６から入力されるタップ切換指令に応じて調整変圧器１１のタップを切り換えて、ＳＶＲ１の二次側の電圧Ｖ２を前記目標電圧に保つように調整する。
【００２１】
本発明の配電線の電圧調整装置は、以上の構成により、配電線のｕ−ｖ、ｖ−ｗ、ｕ−ｗの各相間の線間電圧を切り換えてそのうちの任意の線間電圧を監視対象とすることができるので、各相間の線間電圧を監視できるとともに、電圧不平衡の状態に基づいて監視対象を変更でき目標電圧の電圧管理が容易になる。また、電圧を下げる方向に機能する自動電圧調整装置の場合は、最も高い線間電圧を監視対象としてこれを目標電圧の上限として制御し、電圧を上昇させる方向に機能する自動電圧調整装置では、最も低い線間電圧を監視対象としてこれを目標電圧の下限として制御ことが可能となり、電圧調整動作回数の低減が図られる。また、配電線路に複数の自動電圧調整装置が設置されている場合、線間電圧の監視対象を切り換えて自動電圧調整装置側で簡易に調整できるため、縁線での接続変更工事の実施などの制約がなくなり、工事の自由度が増し、現状にあった設計が可能となる。
【００２２】
なお、以上では、本発明の配電線の電圧調整装置の実施形態についてＳＶＲを例にとり説明したが、本発明は、ＳＶＲのみに限らず、ＳＳＣ、ＳＶＧなどの自動電圧調整装置にも適用できることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００２３】
１  配電線の電圧調整装置
１０  負荷時タップ切換器
１１  調整変圧器
１２  調整巻線
１３１、１３２  電圧信号入力端子
１５  制御装置
１６  電圧調整継電器（９０）
１７  制御信号線
１８  変流器（ＣＴ）
１９  線路電圧降下補償器
２２  タップ切換
２５  三相計器用変圧器（線間電圧計測手段）
２６  監視電圧切換手段
２７  電圧信号線
ｕ１，ｖ１，ｗ１  １次入力線
ｕ２，ｖ２，ｗ２  ２次出力線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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