JP2000116006A - 配電線の電圧調整方法及び装置 - Google Patents
配電線の電圧調整方法及び装置Info
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Abstract
ことができる電圧調整器を提供する。 【解決手段】3相配電線の線間に現れる3相の電圧のう
ちの2相の電圧V1及びV2の大きさをそれぞれ独立に
調整し得るように第1及び第2のタップ付の単相電圧調
整器11及び12を設ける。3相の電圧のうちの残る1
相の電圧VB を基準電圧として2相の電圧V1及びV2
の大きさを基準電圧VB の大きさにほぼ等しくするよう
に第1の電圧調整器11及び第2の電圧調整器12のタ
ップを切り換えることにより、3相不平衡電圧を平衡電
圧に調整する。
Description
に現れる3相の電圧の不平衡状態を是正するための電圧
調整を行う電圧調整方法及び該電圧調整方法を実施する
ために用いる電圧調整装置に関するものである。
して、図5に示したものが用いられている。図5におい
て、T1はタップ1〜9を備えた直列巻線Wa1と分路巻
線Wb1とを有する第1の単巻変圧器、T2は同じくタッ
プ1〜9を有する直列巻線Wa2と分路巻線Wb2とを有す
る第2の単巻変圧器である。これらの単巻変圧器はそれ
ぞれの分路巻線側の端部を共通に接続することによりV
結線されて、単巻変圧器T1及びT2の分路巻線側の端
部の共通接続点からV相の一次及び二次共通端子tv が
導出され、単巻変圧器T1及びT2のそれぞれのタップ
を選択する負荷時タップ切換器のタップ選択器TC1及
びTC2からそれぞれu相及びw相の一次端子tu1及び
tw1が導出されている。また単巻変圧器T1及びT2の
それぞれの素通しタップからu相及びw相の二次端子t
u2及びtw2が導出されている。CTはu相及びw相の二
次電流を検出する変流器、Wc1及びWc2はそれぞれ単巻
変圧器T1及びT2に設けられた制御巻線で、制御巻線
Wc1及びWc2は互いに直列に接続されて、負荷時タップ
切換器を制御する図示しない制御装置に電圧検出信号を
与える電圧検出用巻線及び該制御装置の電源用巻線とし
て用いられる。
電圧に応じてタップ選択器TC1及びTC2の切換動作
を同時に行わせて、2台の単相変圧器T1及びT2の同
じ電圧のタップを選択することにより、負荷側の配電線
の電圧を調整する。
れる3相の電圧は必ずしも平衡しておらず、3相の線路
電流に不平衡が生じると線間電圧にも不平衡が生じるの
を避けられない。3相の電圧の不平衡がひどくなると、
需要家に到達する電圧が規定値を下回って需要家の機器
に悪影響を与えるおそれがある。従って、3相の電圧を
平衡状態に近付けるように線間電圧の大きさと位相とを
調整することが望ましいが、従来の電圧調整器では、常
に2台の変圧器のタップを同一電圧タップに切り換えて
3相の電圧を同時に調整していたため、上記3相の電圧
が不平衡であると、電圧調整装置から出力される3相の
電圧も同じ割合で平衡が崩れた不平衡電圧となり、不平
衡電圧を平衡電圧に是正する機能を持たせることができ
なかった。
る3相の電圧が不平衡であるときに、該不平衡電圧を是
正するための調整を行う電圧調整方法及び該電圧調整方
法を実施するために用いる電圧調整装置を提供すること
にある。
は、3相の線路を有する配電線の線間に現れる3相の電
圧のうちの2相の電圧の大きさをそれぞれ独立に調整し
得るように電圧調整器を設けておき、3相の電圧のうち
の残る1相の電圧を基準電圧として2相の電圧の双方の
大きさを基準電圧の大きさにほぼ等しくするように電圧
調整器を調整することにより、電圧調整器よりも負荷側
の配電線の線間に現れる3相の電圧を平衡させる。
整するには、例えば、上記1相の電圧を基準電圧として
上記2相の電圧のうちの一方の大きさを基準電圧の大き
さに近付けるように電圧調整器を調整する過程、及び上
記2相の電圧のうちの他方の大きさを基準電圧の大きさ
に近付けるように電圧調整器を調整する過程の一方また
は双方を、上記2相の電圧の双方の大きさが基準電圧に
ほぼ等しくなるまで行うようにすればよい。
の調整変圧器と該調整変圧器のタップを切り換える負荷
時タップ切換器とを備えたものが用いられる。上記2台
の単相電圧調整器としてこのような電圧調整器を用いる
場合には、上記1相の電圧を基準電圧として上記2相の
電圧のうちの一方の大きさを基準電圧の大きさに近付け
るように2台の単相電圧調整器のうちの一方のタップを
切り換える過程、及び上記2相の電圧のうちの他方の大
きさを基準電圧の大きさに近付けるように2台の単相電
圧調整器のうちの他方のタップを切り換える過程の一方
または双方を、上記2相の電圧が基準電圧にほぼ等しく
なるまで行うことにより、電圧調整器よりも負荷側の3
相配電線の線間電圧を平衡させることができる。
として上記2相の電圧うちの一方の大きさを基準電圧の
大きさに近付けるようにタップを切り換える過程、及び
上記2相の電圧のうちの他方の大きさを基準電圧の大き
さに近付けるようにタップを切り換える過程の一方また
は双方を行って3相の電圧を平衡させるようにすると、
3相の電圧を平衡させるために必要なタップ位置を求め
るための複雑な演算を行うことなく、タップ切り換えを
行うことができるため、タップ切換装置の構成を簡単に
することができる。
方の大きさを基準電圧の大きさにほぼ等しくする」と
は、それぞれの相の電圧の大きさと基準電圧の大きさと
の差を予め定めた許容範囲以下にすること(当然それぞ
れの相の電圧の大きさと基準電圧の大きさとの差を零に
することを含む。)を意味する。即ち、上記2相の電圧
のそれぞれの大きさを基準電圧の大きさにほぼ等しく調
整する際には、ある程度の誤差を伴うことを許容するも
のとする。
電圧の大きさをそれぞれ独立に調整し得るように電圧調
整器を設けて、上記1相の電圧を基準電圧として上記2
相の電圧の双方の大きさを基準電圧の大きさにほぼ等し
くするように電圧調整を行うようにすると、線間電圧が
不平衡3相電圧である場合に、その不平衡を是正して電
圧調整装置よりも負荷側の配電線に送り出すことができ
るため、配電線の3相電圧の不平衡状態を改善すること
ができる。また配電線電圧の不平衡状態を改善すると、
線間電圧の大きさを電圧管理幅内に収めるための電圧調
整(従来の電圧調整器を用いて行うことができる)を容
易に行うことができるため、需要家に高品質の電力を供
給することができる。
は、3相配電線の線間電圧のうちの上記1相の電圧の大
きさを一定とした状態で上記2相の電圧の大きさをそれ
ぞれ独立に調整し得るように結線された第1及び第2の
タップ付の単相電圧調整器と、上記1相の電圧を基準電
圧として上記2相の電圧の双方の大きさを基準電圧の大
きさにほぼ等しくするように第1の電圧調整器及び第2
の電圧調整器のタップを切り換えるタップ切換装置とを
備えることにより構成できる。
基準電圧として上記2相の電圧のうちの一方の大きさを
基準電圧の大きさに近付けるように第1の電圧調整器の
タップを切り換えるタップ切換動作、及び上記2相の電
圧のうちの他方の大きさを基準電圧の大きさに近付ける
ように第2の単相電圧調整器のタップを切り換えるタッ
プ切換動作の一方または双方を、上記2相の電圧の双方
の大きさが基準電圧の大きさにほぼ等しくなるまで行う
ように構成することができる。
ップが設けられた第1の単巻変圧器と該第1の単巻変圧
器のタップを選択する第1のタップ選択器とを備えた第
1の単相電圧調整器と、直列巻線にタップが設けられた
第2の単巻変圧器と該第2の単巻変圧器のタップを選択
する第2のタップ選択器とを備えた第2の単相電圧調整
器と、第1及び第2の単相電圧調整器のタップをそれぞ
れ個別に切り換えるタップ切換装置とを設けて、第1の
単巻変圧器の素通しタップを第2のタップ選択器に接続
し、第1の単巻変圧器の分路巻線側の端部から3相のう
ちの1相の一次及び二次端子を導出する。また第2の単
巻変圧器の分路巻線側の端部から他の1相の一次及び二
次端子を導出し、第1のタップ選択器及び第2の単巻変
圧器の素通しタップからそれぞれ残りの1相の一次端子
及び二次端子を導出する。この場合、タップ切換装置
は、第1の単巻変圧器及び第2の単巻変圧器の分路巻線
側の端部からそれぞれ導出された二次端子間に現れる1
相の電圧を基準電圧として他の2相の電圧の双方の大き
さを基準電圧の大きさに近付けるように第1の単相電圧
調整器及び第2の単相電圧調整器のタップを切り換える
ように構成する。
巻変圧器及び第2の単巻変圧器の分路巻線側の端部から
それぞれ導出された端子間に現れる1相の電圧を基準電
圧として他の2相の電圧のうちの一方の大きさを基準電
圧の大きさに近付けるように第1の単相電圧調整器のタ
ップを切り換えるタップ切換動作、及び他の2相の電圧
のうちの他方の大きさを基準電圧の大きさに近付けるよ
うに第2の単相電圧調整器のタップを切り換えるタップ
切換動作の一方または双方を、他の2相の電圧の双方の
大きさが基準電圧の大きさにほぼ等しくなるまで行うよ
うに構成することができる。
法を実施するために用いる電圧調整装置の構成例を示し
た結線図で、同図において、T1はタップ1〜7を備え
た直列巻線Wa1と分路巻線Wb1とを有する第1の単巻変
圧器、T2は同じくタップ1〜7を有する直列巻線Wa2
と分路巻線Wb2とを有する第2の単巻変圧器である。ま
たTC1及びTC2はそれぞれ第1及び第2の単巻変圧
器T1及びT2のタップを選択する第1及第2のタップ
選択器で、第1の単巻変圧器T1と第1のタップ選択器
TC1とにより第1の単相電圧調整器11が構成され、
第2の単巻変圧器T2と第2のタップ選択器TC2とに
より第2の単相電圧調整器12が構成されている。また
図示してないが、第1及び第2の単相電圧調整器11及
び12のタップをそれぞれ個別に切り換えるタップ切換
装置が設けられている。
第2の単巻変圧器T2のそれぞれのタップ4が素通しタ
ップとなっていて、第1の単巻変圧器T1の素通しタッ
プ4が第2のタップ選択器TC2に接続されている。そ
して、第1の単巻変圧器T1の分路巻線Wa1側の端部か
ら3相のうちの1相(図示の例ではU相)の一次端子t
u1及び二次端子tu2が導出され、第2の単巻変圧器T2
の分路巻線Wb2側の端部から他の1相(図示の例ではW
相)の一次端子tw1及び二次端子tw2が導出されてい
る。また第1のタップ選択器TC1及び第2の単巻変圧
器T2の素通しタップ4からそれぞれ残りの1相の一次
端子tv1及び二次端子tv2が導出されている。
12を結線すると、第1の単巻変圧器T1及び第2の単
巻変圧器T2の分路巻線Wb1及びWb2側の端部からそれ
ぞれ導出された二次端子tu2,tw2間に現れる1相の電
圧VB を一定に保った状態で、二次端子tu2,tv2間及
びtv2,tw2間に現れる他の2相の電圧V1 及びV2を
それぞれ個別に調整することができる。
変圧器T1及び第2の単巻変圧器T2の分路巻線Wb1及
びWb2側の端部からそれぞれ導出された二次端子tu2,
tw2間(u,w相間)に現れる1相の電圧を基準電圧V
B として他の2相の電圧V1,V2 のうちの一方の大き
さを基準電圧の大きさに近付けるように第1の単相電圧
調整器11のタップを切り換えるタップ切換動作と、他
の2相の電圧のうちの他方の大きさを基準電圧VB の大
きさに近付けるように第2の単相電圧調整器12のタッ
プを切り換えるタップ切換動作とを行うことができるよ
うに構成されていて、これらのタップ切換動作の一方ま
たは双方を、他の2相の電圧の双方の大きさが基準電圧
の大きさにほぼ等しくなるまで行うことにより、3相の
電圧を平衡させるようになっている。
電圧の不平衡を是正する際のタップ切換動作を示したベ
クトル図である。
の電圧V1 のベクトルとtv2,tw2(v,w相間)間の
電圧V2 のベクトルの交点が図示のa点にあって3相が
不平衡な状態にあったとする。このとき先ずu,v相間
の電圧V1 の大きさを基準電圧VB の大きさに近付ける
側に変化させるように第1のタップ選択器TC1が選択
するタップを1タップ切り換える。これにより調整電圧
ΔV11を発生させてu,v相間の電圧V1 のベクトルと
v,w相間の電圧V2 のベクトルとの交点をb点に移動
させる。次いで、v,w相間の電圧の大きさを基準電圧
VB の大きさに近付けるように第2のタップ選択器TC
2が選択するタップを1タップ切り換えることにより調
整電圧ΔV21を発生させて、電圧V1 及びV2 のベクト
ルの交点をc点に移動させる。次にu,v相間の電圧V
1 の大きさを基準電圧VB の大きさに近付けるように第
1のタップ選択器TC1が選択するタップを1タップ切
り換えることにより、調整電圧ΔV12を発生させて電圧
V1 及びV2 のベクトルの交点をd点に移動させる。以
下同様のタップ切換動作を繰り返して調整電圧ΔV22,
ΔV13,ΔV23を順次発生させることにより電圧V1 及
びV2 のベクトルの交点をe点、f点を経てg点まで移
動させて、二次端子tu2,tv2,tw2から平衡した3相
電圧を出力させる。
ップ数が7である場合に平衡に調整し得る不平衡電圧の
範囲を示したものであり、電圧V1 及びV2 のベクトル
の交点が図3の破線群の交点のいずれかである場合に
は、上記のように単巻変圧器T1及びT2のタップ切り
換えを交互に行うことにより、不平衡電圧を平衡電圧に
変換することができる。なお不平衡電圧を平衡電圧に変
換する際のタップ切り換えは、必ずしも2台の電圧調整
器のタップ切り換えを交互に行う必要はなく、例えば電
圧V1及びV2のベクトルの交点が図3のP1 〜P4 の
いずれかである場合には、電圧調整器11または12の
いずれか一方のタップ切り換えを行うだけで不平衡電圧
を平衡電圧に変換することができる。
換動作を行わせる場合に、マイクロコンピュータに実行
させるプログラムのアルゴリズムの一例を示したもの
で、このアルゴリズムに従う場合には、先ずステップ1
でu,v相間の電圧V1 とu,w相間の基準電圧VB と
を比較して、V1 >VB である場合には、ステップ2に
移行して第1のタップ選択器TC1を1タップ降圧側に
切り換える。ステップ1において、V1 <VB と判定さ
れた場合には、ステップ3に移行して、第1のタップ選
択器TC1 を1タップ昇圧側に切り換える。ステップ2
が終了したとき、ステップ3が終了したとき、及びステ
ップ1においてV1 =VB である(V1 とVB とがほぼ
等しい)と判定されたときには、次いでステップ4に移
行してv,w相間の電圧V2 とu,w相間の基準電圧V
B とを比較して、V2 >VB である場合には、ステップ
5に移行して第2のタップ選択器TC2を1タップ降圧
側に切り換える。ステップ4において、V2 <VB と判
定された場合には、ステップ6に移行して、第2のタッ
プ選択器TC2を1タップ昇圧側に切り換える。ステッ
プ5が終了したとき、ステップ6が終了したとき、及び
ステップ4においてV21=VB である(V2 とVB とが
ほぼ等しい)と判定されたときには、ステップ1に戻っ
て上記の過程を繰り返す。
切換を交互に行うことにより最終的に2相の電圧を基準
電圧とした1相の電圧にほぼ等しくするようにしたが、
これはタップの切り換え方の一例を示したものである。
本発明においては、1相の電圧を基準電圧として他の2
相の電圧を調整することにより、不平衡電圧を平衡電圧
に変換するようにすればよく、2台の電圧調整器のタッ
プの切り換え方は上記の例に限定されない。例えば、2
相の電圧を調整する2台の電圧調整器のタップ切り換え
により影響を受けない1相の電圧を基準にして、3相平
衡電圧を出力するために必要な残りの2相の電圧調整器
のタップ位置を演算により求めて、2台の電圧調整器の
タップをそれぞれ求められたタップに切り換えるように
してもよい。
巻変圧器を電圧調整用変圧器として用いたものを使用し
たが、本発明で用いることができる電圧調整用変圧器は
単巻変圧器に限定されるものではない。
電線の線間に現れる3相の電圧のうちの2相の電圧の大
きさをそれぞれ独立に調整し得るように電圧調整器を設
けて、3相の電圧のうちの残る1相の電圧を基準電圧と
して上記2相の電圧の大きさを基準電圧の大きさにほぼ
等しくするように電圧調整を行うようにしたので、配電
線の線間電圧が不平衡3相電圧である場合に、電圧調整
器よりも負荷側の配電線でその不平衡を是正することが
できる利点がある。
示した結線図である。
ベクトル図である。
衡電圧に調整する場合の調整可能範囲を示したベクトル
図である。
ルゴリズムの一例を示したフローチャートである。
ある。
Claims (7)
- 【請求項1】 3相配電線の線間に現れる3相の電圧の
うちの2相の電圧の大きさをそれぞれ独立に調整し得る
ように電圧調整器を設けておき、 前記3相の電圧のうちの残る1相の電圧を基準電圧とし
て前記2相の電圧の双方の大きさを前記基準電圧の大き
さにほぼ等しくするように前記電圧調整器を調整するこ
とにより、前記3相の電圧を平衡させることを特徴とす
る配電線の電圧調整方法。 - 【請求項2】 3相配電線の線間に現れる3相の電圧の
うちの2相の電圧の大きさをそれぞれ独立に調整し得る
ように電圧調整器を設けておき、 前記3相の電圧のうちの残る1相の電圧を基準電圧とし
て前記2相の電圧のうちの一方の大きさを前記基準電圧
に近付けるように前記電圧調整器を調整する過程、及び
前記2相の電圧のうちの他方の大きさを前記基準電圧の
大きさに近付けるように前記電圧調整器を調整する過程
の一方または双方を、前記2相の電圧の双方の大きさが
前記基準電圧にほぼ等しくなるまで行うことにより、前
記3相の電圧を平衡させることを特徴とする配電線の電
圧調整方法。 - 【請求項3】 3相配電線の線間に現れる3相の電圧の
うちの2相の電圧の大きさをそれぞれ独立に調整し得る
ように2台のタップ付の単相電圧調整器を設けておき、 前記3相の電圧のうちの残る1相の電圧を基準電圧とし
て前記2相の電圧うちの一方の大きさを前記基準電圧に
近付けるように前記2台の単相電圧調整器のうちの一方
のタップを切り換える過程、及び前記2相の電圧のうち
の他方の大きさを前記基準電圧の大きさに近付けるよう
に前記2台の単相電圧調整器のうちの他方のタップを切
り換える過程の一方または双方を、前記2相の電圧の双
方の大きさが前記基準電圧の大きさにほぼ等しくなるま
で行うことにより、前記3相の電圧を平衡させることを
特徴とする配電線の電圧調整方法。 - 【請求項4】 3相配電線の線間に現れる3相の電圧の
うちの2相の電圧の大きさをそれぞれ独立に調整し得る
ように結線された第1及び第2のタップ付の単相電圧調
整器と、前記3相の電圧のうちの残る1相の電圧を基準
電圧として前記2相の電圧の双方の大きさを前記基準電
圧の大きさにほぼ等しくするように前記第1の電圧調整
器及び第2の電圧調整器のタップを切り換えるタップ切
換装置とを具備したことを特徴とする配電線の電圧調整
装置。 - 【請求項5】 3相配電線の線間に現れる3相の電圧の
うちの2相の電圧の大きさをそれぞれ独立に調整し得る
ように結線された第1及び第2のタップ付の単相電圧調
整器と、前記3相の電圧のうちの残る1相の電圧を基準
電圧として前記2相の電圧のうちの一方の大きさを前記
基準電圧の大きさに近付けるように前記第1の電圧調整
器のタップを切り換えるタップ切換動作、及び前記2相
の電圧のうちの他方の大きさを前記基準電圧の大きさに
近付けるように前記第2の単相電圧調整器のタップを切
り換えるタップ切換動作の一方または双方を、前記2相
の電圧の双方の大きさが前記基準電圧の大きさにほぼ等
しくなるまで行うタップ切換装置とを具備したことを特
徴とする配電線の電圧調整装置。 - 【請求項6】 直列巻線にタップが設けられた第1の単
巻変圧器と該第1の単巻変圧器のタップを選択する第1
のタップ選択器とを備えた第1の単相電圧調整器と、 直列巻線にタップが設けられた第2の単巻変圧器と該第
2の単巻変圧器のタップを選択する第2のタップ選択器
とを備えた第2の単相電圧調整器と、 前記第1及び第2の単相電圧調整器のタップをそれぞれ
個別に切り換えるタップ切換装置とが設けられ、 前記第1の単巻変圧器の素通しタップが前記第2のタッ
プ選択器に接続され、 前記第1の単巻変圧器の分路巻線側の端部から3相のう
ちの1相の一次及び二次端子が導出され、前記第2の単
巻変圧器の分路巻線側の端部から他の1相の一次及び二
次端子が導出され、前記第1のタップ選択器及び前記第
2の単巻変圧器の素通しタップからそれぞれ残りの1相
の一次端子及び二次端子が導出され、 前記タップ切換装置は、前記第1の単巻変圧器及び第2
の単巻変圧器の分路巻線側の端部からそれぞれ導出され
た前記二次端子間に現れる1相の電圧を基準電圧として
他の2相の電圧の双方の大きさを前記基準電圧の大きさ
にほぼ等しくするように前記第1の単相電圧調整器及び
第2の単相電圧調整器のタップを切り換えるように構成
されていることを特徴とする配電線の電圧調整装置。 - 【請求項7】 直列巻線にタップが設けられた第1の単
巻変圧器と該第1の単巻変圧器のタップを選択する第1
のタップ選択器とを備えた第1の単相電圧調整器と、 直列巻線にタップが設けられた第2の単巻変圧器と該第
2の単巻変圧器のタップを選択する第2のタップ選択器
とを備えた第2の単相電圧調整器と、 前記第1及び第2の単相電圧調整器のタップをそれぞれ
個別に切り換えるタップ切換装置とが設けられ、 前記第1の単巻変圧器の素通しタップが前記第2のタッ
プ選択器に接続され、 前記第1の単巻変圧器の分路巻線側の端部から3相のう
ちの1相の一次及び二次端子が導出され、前記第2の単
巻変圧器の分路巻線側の端部から他の1相の一次及び二
次端子が導出され、前記第1のタップ選択器及び前記第
2の単巻変圧器の素通しタップからそれぞれ残りの1相
の一次端子及び二次端子が導出され、 前記タップ切換装置は、前記第1の単巻変圧器及び第2
の単巻変圧器の分路巻線側の端部からそれぞれ導出され
た前記二次端子間に現れる1相の電圧を基準電圧として
他の2相の電圧のうちの一方の大きさを前記基準電圧の
大きさに近付けるように前記第1の単相電圧調整器のタ
ップを切り換えるタップ切換動作、及び前記他の2相の
電圧のうちの他方の大きさを前記基準電圧の大きさに近
付けるように前記第2の単相電圧調整器のタップを切り
換えるタップ切換動作の一方または双方を、前記他の2
相の電圧の双方の大きさが前記基準電圧の大きさにほぼ
等しくなるまで行うように構成されていることを特徴と
する配電線の電圧調整装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27761698A JP4037967B2 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 配電線の電圧調整方法及び装置 |
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---|---|---|---|
JP27761698A JP4037967B2 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 配電線の電圧調整方法及び装置 |
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JP4037967B2 JP4037967B2 (ja) | 2008-01-23 |
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JP (1) | JP4037967B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104300561A (zh) * | 2014-09-30 | 2015-01-21 | 华北电力大学(保定) | 一种用于vsc-hvdc***的三相四桥臂换流器的控制方法 |
CN109245126A (zh) * | 2018-09-07 | 2019-01-18 | 中气电力装备有限公司 | 一种三相交流自动调压装置及调控方法 |
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1998
- 1998-09-30 JP JP27761698A patent/JP4037967B2/ja not_active Expired - Fee Related
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