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公開番号2025172406
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-26
出願番号2024077898
出願日2024-05-13
発明の名称トランス装置及び受配電設備
出願人河村電器産業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H02M 5/10 20060101AFI20251118BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】奇数高調波成分を好適に除去できる。
【解決手段】トランス装置は、1次側に入力される3相交流の2次側に出力するU相、V相、及びW相にそれぞれ対応するR相コア、S相コア、及びT相コアに巻かれた主巻線である、R相主巻線、S相主巻線、及びT相主巻線と、R相コア、S相コア、及びT相コアに巻かれた、除去対象の高調波の数に応じた数の分岐巻線である、R相分岐巻線、S相分岐巻線、及びT相分岐巻線と、を備え、それぞれの主巻線から出力される電圧と、それぞれの分岐巻線から出力される電圧を2つずつに分けることにより定められたペアにおいて、ペアに含まれる電圧の位相差であるペア位相差は、除去対象の高調波の次数に応じた値であり、出力される電圧のうち、位相差が略120[°]である電圧は、同一の系統に供給され、それぞれのペアにおいて、ペアに含まれる2つの電圧は、互いに異なる系統に供給される。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
１次側に入力される３相交流の２次側に出力するＵ相、Ｖ相、及びＷ相にそれぞれ対応するＲ相コア、Ｓ相コア、及びＴ相コアに巻かれた主巻線である、Ｒ相主巻線、Ｓ相主巻線、及びＴ相主巻線と、
Ｒ相コア、Ｓ相コア、及びＴ相コアに巻かれた、除去対象の高調波の数に応じた数の分岐巻線である、Ｒ相分岐巻線、Ｓ相分岐巻線、及びＴ相分岐巻線と、
を備え、
それぞれの前記主巻線から出力される電圧と、それぞれの前記分岐巻線から出力される電圧を２つずつに分けることにより定められたペアにおいて、前記ペアに含まれる電圧の位相差であるペア位相差は、除去対象の高調波の次数に応じた値であり、
それぞれの前記主巻線から出力される電圧と、それぞれの前記分岐巻線から出力される電圧のうち、位相差が略１２０［°］である電圧は、同一の系統に供給され、
それぞれの前記ペアにおいて、前記ペアに含まれる２つの電圧は、互いに異なる系統に供給される、
トランス装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記ペア位相差をＰとし、除去対象の高調波の次数をＡとし、任意に定める正の奇数をＫとした場合に、下記の式を満たす、
請求項１に記載のトランス装置。
TIFF
2025172406000005.tif
15
170
【請求項３】
除去対象の高調波が複数ある場合、前記ペアの組み方は、除去対象の高調波ごとに異なる、
請求項１に記載のトランス装置。
【請求項４】
それぞれの前記主巻線とそれぞれの前記分岐巻線から出力される電圧のうち、基準となるいずれかの電圧を第１電圧、除去対象の複数の高調波のいずれかである第１の高調波の次数に応じた値のペア位相差を前記第１電圧との間に有する電圧を第２電圧、前記第１電圧又は前記第２電圧と略１２０［°］の位相差を有しない電圧であって、前記第１電圧及び前記第２電圧を除くいずれかの電圧を第３電圧、前記第１の高調波の次数に応じた値のペア位相差を前記第３電圧と有する電圧を第４電圧とした場合に、
前記第１電圧と前記第３電圧、前記第２電圧と前記第４電圧は、除去対象の複数の高調波のうち前記第１の高調波を除くいずれかの高調波である第２の高調波の次数に応じた値のペア位相差を有し、
前記第１電圧、前記第２電圧、前記第３電圧、及び前記第４電圧は、それぞれ異なる系統に供給される、
請求項１に記載のトランス装置。
【請求項５】
前記分岐巻線は、前記主巻線の中性点に対する、前記分岐巻線から出力される電圧の位相の位相差を示す位相ベクトルであって、前記位相ベクトルの終点が、前記中性点に対するＲ相、Ｓ相、及びＴ相の前記主巻線から出力される電圧の位相差を示すそれぞれのベクトルの終点を通る外接円上に位置する前記位相ベクトルを、Ｒ相、Ｓ相、及びＴ相の少なくともいずれかのベクトルに分解することにより、前記分岐巻線が分岐する基となる巻線上の分岐位置と、巻数と、巻かれるコアの相が定められる、
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のトランス装置。
【請求項６】
前記分岐巻線についての前記位相ベクトルは、前記分岐巻線の分岐基となる巻線のうち、分岐基となる巻線が分岐した位置から、分岐基となる巻線上の前記分岐巻線の分岐位置までの巻数が、前記分岐巻線の巻数以上となるように分解される、
請求項５に記載のトランス装置。
【請求項７】
前記分岐巻線の線径は、前記分岐巻線について予め定められる定格電流の値よりも、許容電流の値が所定の割合大きくなるように定められる、
請求項５に記載のトランス装置。
【請求項８】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のトランス装置を備える、
受配電設備。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランス装置及び受配電設備に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
一般的に、高圧で受電する需要家は、高調波による機器への悪影響や事故を予防するために、対策や検討を重ねて、高調波電流の流出量を抑制していた。例えば、特許文献１には、トランスの１次側でスター結線とデルタ結線の多相巻きを行うことにより、奇数高調波成分を除去する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００９－５５７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、奇数高調波成分に多く含まれる第５高調波成分や第７高調波成分を完全に除去することが困難であった。高調波成分を十分に除去することができず、流出する高調波電流がガイドラインに定められる基準よりも多い場合には、追加の対策検討や、アクティブフィルター等の高価な対策機器を新たに設置することを要していた。そのため、安価、かつ、十分に奇数高調波成分を除去したいという要望があった。
【０００５】
そこで本発明は、上記のような点を鑑みてされたものであり、奇数高調波成分を好適に除去できる技術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】
【０００６】
本発明の一態様は、１次側に入力される３相交流（図示しない）の２次側に出力するＵ相、Ｖ相、及びＷ相にそれぞれ対応するＲ相コア、Ｓ相コア、及びＴ相コアに巻かれた主巻線である、Ｒ相主巻線、Ｓ相主巻線、及びＴ相主巻線と、Ｒ相コア、Ｓ相コア、及びＴ相コアに巻かれた、除去対象の高調波の数に応じた数の分岐巻線である、Ｒ相分岐巻線、Ｓ相分岐巻線、及びＴ相分岐巻線と、を備え、それぞれの前記主巻線から出力される電圧と、それぞれの前記分岐巻線から出力される電圧を２つずつに分けることにより定められたペアにおいて、前記ペアに含まれる電圧の位相差であるペア位相差は、除去対象の高調波の次数に応じた値であり、それぞれの前記主巻線から出力される電圧と、それぞれの前記分岐巻線から出力される電圧のうち、位相差が略１２０［°］である電圧は、同一の系統に供給され、それぞれの前記ペアにおいて、前記ペアに含まれる２つの電圧は、互いに異なる系統に供給される、トランス装置である。
【０００７】
また、本発明の一態様に係るトランス装置において、前記ペア位相差をＰとし、除去対象の高調波の次数をＡとし、任意に定める正の奇数をＫとした場合に、下記の式を満たすものである。
【０００８】
TIFF
2025172406000002.tif
15
170
【０００９】
また、本発明の一態様に係るトランス装置において、除去対象の高調波が複数ある場合、前記ペアの組み方は、除去対象の高調波ごとに異なる。
【００１０】
また、本発明の一態様に係るトランス装置において、それぞれの前記主巻線とそれぞれの前記分岐巻線から出力される電圧のうち、基準となるいずれかの電圧を第１電圧、除去対象の複数の高調波のいずれかである第１の高調波の次数に応じた値のペア位相差を前記第１電圧との間に有する電圧を第２電圧、前記第１電圧又は前記第２電圧と略１２０［°］の位相差を有しない電圧であって、前記第１電圧及び前記第２電圧を除くいずれかの電圧を第３電圧、前記第１の高調波の次数に応じた値のペア位相差を有する電圧を前記第３電圧と第４電圧とした場合に、前記第１電圧と前記第３電圧、前記第２電圧と前記第４電圧は、除去対象の複数の高調波のうち前記第１の高調波を除くいずれかの高調波である第２の高調波の次数に応じた値のペア位相差を有し、前記第１電圧、前記第２電圧、前記第３電圧、及び前記第４電圧は、それぞれ異なる系統に供給される。
（【００１１】以降は省略されています）

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