特許 7380377 受電電圧が変更可能な受変電設備および受電電圧変更方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-07

(45)【発行日】2023-11-15

(54)【発明の名称】受電電圧が変更可能な受変電設備および受電電圧変更方法

(51)【国際特許分類】

   H02B 5/00 20060101AFI20231108BHJP

   H02J 3/00 20060101ALI20231108BHJP

【ＦＩ】

H02B5/00

H02J3/00 160

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020056002

(22)【出願日】2020-03-26

(65)【公開番号】P2021158759

(43)【公開日】2021-10-07

【審査請求日】2022-11-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000003687

【氏名又は名称】東京電力ホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】冨手 直人

(72)【発明者】

【氏名】岩谷 誠

(72)【発明者】

【氏名】本田 智之

(72)【発明者】

【氏名】藍 譲二郎

【審査官】井上 信

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－０２３９５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－２０８８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０３４１１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２６４７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０３７３２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３１２９８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０２１６７８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｆ ２９／００ － ３８／１２

Ｈ０１Ｆ ３８／１６

Ｈ０２Ｂ １／００ － １／３８

Ｈ０２Ｂ １／４６ － ７／０８

Ｈ０２Ｊ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の回線を備える受変電設備であって、各回線は、
各々が異なる受電電圧に対応する複数の入力端、および、配電電圧を出力する出力端を有する変圧器と、
前記複数の入力端よりも上流側に配置され、異なる受電電圧で作動可能な上流側開閉設備と、
を備え、
前記複数の回線のそれぞれは、別個の前記変圧器および前記上流側開閉設備を有する、
受変電設備。

【請求項2】

請求項１に記載の受変電設備の受電電圧を変更する方法であって、
前記複数の回線のうちの一部の回線の受電電圧を変更する第１の変更ステップと、
前記第１の変更ステップの後に、前記複数の回線のうちの残りの回線の受電電圧を変更する第２の変更ステップと、
を含み、
前記第１の変更ステップは、
前記一部の回線の上流側開閉設備を開くステップと、
前記一部の回線の上流側開閉設備と接続されている変圧器の入力端を、変更後の受電電圧に対応する入力端に変更するステップと、
前記一部の回線の上流側開閉設備の入力電圧を、変更後の受電電圧に切り替えるステップと、
前記一部の回線の上流側開閉設備を閉じるステップと、
を含み、
前記第２の変更ステップは、
前記残りの回線の上流側開閉設備を開くステップと、
前記残りの回線の上流側開閉設備と接続されている変圧器の入力端を、変更後の受電電圧に対応する入力端に変更するステップと、
前記残りの回線の上流側開閉設備の入力電圧を、変更後の受電電圧に切り替えるステップと、
を含む、
方法。

【請求項3】

複数の回線を備える受変電設備の受電電圧を変更する方法であって、
各回線は、
各々が異なる受電電圧に対応する複数の入力端、および、配電電圧を出力する出力端を有する変圧器と、
前記複数の入力端よりも上流側に配置され、異なる受電電圧で作動可能な上流側開閉設備と、
を備え、
前記方法は、
前記複数の回線のうちの一部の回線の上流側開閉設備を開くステップと、
前記一部の回線の上流側開閉設備と接続されている変圧器の入力端を、変更後の受電電圧に対応する入力端に変更するステップと、
前記一部の回線の上流側開閉設備の入力電圧を、変更後の受電電圧に切り替えるステップと、
前記一部の回線の上流側開閉設備を閉じるステップと、
前記複数の回線のうちの残りの回線の上流側開閉設備を開くステップと、
前記残りの回線の上流側開閉設備と接続されている変圧器の入力端を、変更後の受電電圧に対応する入力端に変更するステップと、
前記残りの回線の上流側開閉設備の入力電圧を、変更後の受電電圧に切り替えるステップと、
を含み、
前記方法は、
前記一部の回線の上流側開閉設備が開いているときに、前記一部の回線のうちの１つの回線の上流側開閉設備と変圧器との間に、ＶＣＴを接続するステップと、
前記残りの回線の上流側開閉設備が開いているときに、前記残りの回線に接続されているＶＣＴを除去するステップと、
をさらに含む、
方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、受変電設備、変圧器および受電電圧の変更方法に関し、特に異なる受電電圧で受電可能な変圧器、該変圧器を有する受変電設備、および該受変電設備の受電電圧を変更する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電力の需要家が、一般送配電事業者による送電電力を受電して所望の配電電圧に変換して構内に配電するに際し、需要家は、一般送配電事業者の送電電圧と同一の受電電圧で受電可能な受変電設備を用意する必要がある。図６に一般的な受変電設備９０の構成を示す。

【0003】

受変電設備９０は、本線と予備線の２本の送電線９４の各々から電力を受電し、変圧器９２で受電電圧から配電電圧に降圧して、構内に配電するための配電設備であるスイッチギア９３に電力を供給する。送電電圧は１５４ｋＶ、６６ｋＶ、６ｋＶなど複数の種類があるため、需要家は、開閉器９１や変圧器９２などの受変電設備９０の各機器も受電電圧に対応したものを用意する必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、各送電電圧には対応する電力容量が設定されており、需要家が現在の受電電圧に対応する電力容量を超える電力量を所望する場合には、より高い受電電圧に変更する必要がある。また、需要家の近郊に所望する送電電圧の送電系統が設置されていない場合には、送電系統の設置を待って受電電圧を変更する必要がある。

【0005】

このように、一般送配電事業者の送電電圧が変更されるときには、需要家の受電電圧も変更する必要があり、これには受変電設備の変更を伴う。しかしながら、受変電設備９０の変圧器９２の変圧比は機器製作後に変更することができない。そのため、需要家は新たに受変電設備を設置する必要があり、莫大な工事費用や時間が発生してしまう。工事を行っている期間は、構内に配電するためのスイッチギア９３の電力供給を止めるか、別の受変電設備から電力供給を行う必要があった。また、受変電設備は３０年以上使用されることが多いが、新たな受変電設備で受電を開始した後は、従前の受変電設備は不使用の遊休設備となるか、撤去されることになり撤去される場合はさらに除却費用が発生してしまう。

【0006】

このため、受電電圧が変更可能な変圧器や受変電設備が求められていた。また、受変電設備全体の遮断期間を短く抑えながら、受電電圧の変更が可能な方法が求められていた。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題は、各々が異なる受電電圧に対応する複数の入力端（２１、２３）と、配電電圧を出力する出力端（２２）とを有する変圧器（１１２、１２２、２１２、２２２）や、複数の回線（１００、２００）を備える受変電設備（１０）であって、各回線は、各々が異なる受電電圧に対応する複数の入力端（２１、２３）、および、配電電圧を出力する出力端（２２）を有する変圧器（１１２、１２２、２１２、２２２）と、複数の入力端よりも上流側に配置され、異なる受電電圧で作動可能な上流側開閉設備と、を備える、受変電設備（１０）により解決することができる。

【0008】

すなわち、異なる受電電圧に対応する複数の入力端を有する変圧器を用いることで、配線を変更するだけで変圧比を変更することが可能となるため、受電電圧を変更しても変圧器を交換する必要がない。また、複数の受電電圧で作動可能な上流側開閉設備を用いることで、受電電圧を変更しても上流側開閉設備をそのまま使用することができる。このように、複数の受電電圧に対応可能な受変電設備を採用することで、一般送配電事業者の送電電圧の変更により需要者の受変電設備の受電電圧を変更することが必要となった場合でも、既存の受変電設備をそのまま利用することが可能となる。
ここで、変圧器の「複数の入力端よりも上流側」とは、電力回路上において、変圧器の複数の入力端よりも回線の入力側に位置することを意味する。また、「開閉設備」とは、開閉器、遮断器などのように、電力回路の接続と遮断とを行う機能を有する設備を意味する。したがって、「上流側開閉設備」とは、変圧器の複数の入力端と回線の入力端との間の電力回路上に配置され、当該電力回路の接続と遮断とを行う機能を有する設備を意味する。

【0009】

また、上記課題は、上述した受電電圧に対応可能な受変電設備（１０）の受電電圧を変更する方法（４０）であって、複数の回線（１００、２００）のうちの一部の回線（２００）の上流側開閉設備を開くステップ（５１）と、一部の回線（２００）の上流側開閉設備と接続されている変圧器（２１２、２２２）の入力端（２３）を、変更後の受電電圧に対応する入力端（２１）に変更するステップ（５２）と、一部の回線（２００）の上流側開閉設備の入力電圧を、変更後の受電電圧に切り替えるステップ（５５）と、一部の回線（２００）の上流側開閉設備を閉じるステップ（５６）と、複数の回線（１００、２００）のうちの残りの回線（１００）の上流側開閉設備を開くステップ（６１）と、残りの回線（１００）の上流側開閉設備と接続されている変圧器（１１２、１２２）の入力端（２３）を、変更後の受電電圧に対応する入力端（２１）に変更するステップと、残りの回線（１００）の上流側開閉設備の入力電圧を、変更後の受電電圧に切り替えるステップ（６２）とを含む、方法によっても解決することができる。

【0010】

すなわち、受変電設備は信頼性向上や、回路の故障時に受変電設備からの電力供給が止まって停電となることが無いように、複数の回線を有するが、回線ごとに受電電圧を変更することにより、受変電設備全体を遮断する期間を短期間に抑えながら、受電電圧の変更が可能となる。
ここで、「上流側開閉設備を開く」とは、回線の入力端と変圧器の入力端との間の回路を遮断するように、上流側開閉設備を動作することを意味する。したがって、上流側開閉設備が複数の開閉設備を含む場合には、少なくとも１つ以上の開閉設備を開いて回線の入力端と変圧器の入力端との間の回路を遮断してもよく、必ずしも全ての開閉設備を開く必要はない。
一方、「上流側開閉設備を閉じる」とは、回線の入力端と変圧器の入力端との間の回路を接続するように、上流側開閉設備を動作することを意味する。したがって、回線の入力端と変圧器の入力端との間に並列して複数の電力経路がある場合には、少なくとも１つの経路上にある開閉設備を閉じればよく、必ずしも複数の電力経路にある全ての開閉設備を閉じる必要はない。

【0011】

また、上記方法は、一部の回線（２００）の上流側開閉設備が開いているときに、一部の回線（２００）のうちの１つの回線の上流側開閉設備と変圧器（２１２、２２２）との間に、ＶＣＴ（２０５）を接続するステップ（５３）と、残りの回線（１００）の上流側開閉設備が開いているときに、残りの回線（１００）に接続されているＶＣＴ（１０５）を除去するステップ（６３）とをさらに含むことが望ましい。

【0012】

ＶＣＴは、受変電設備に１台だけ、すなわち、複数の回線のうち実際に受変電を行っているアクティブな回線のみに設置することが望ましい。回線単位で受電電圧の変更を行うことから、アクティブな回線の変更にあわせてＶＣＴも変更することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明に係る受変電設備１０の概略構成図である。

【図2】本発明に係る変圧器１１２、１２２、２１２、２２２の概略構成図である。

【図3a】本発明に係る受電電圧を変更する方法の状態図である。

【図3b】本発明に係る受電電圧を変更する方法の状態図である。

【図3c】本発明に係る受電電圧を変更する方法の状態図である。

【図4】本発明に係る受電電圧を変更する方法のフローチャートである。

【図5】スイッチギア切替の変形例である。

【図6】従来の受変電設備９０の概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本願発明の実施態様である受変電設備１０の概略構成図を図１に示す。受変電設備１０は、１５４ｋＶと６６ｋＶの異なる２つの送電電圧を受電可能で、受電電圧を２２ｋＶの配電電圧にヘ変換して需要家の配電装置に供給することが可能な受変電設備である。

【0015】

受変電設備１０は、第１回線１００と第２回線２００の２つの回線を備え、第１回線１００は送電線１１、第２回線２００は送電線１２に接続されている。各回線１００、２００は、送電線１１、１２からの電力を受電する入力端１３１、２３１と、入力端１３１、２３１に接続された開閉器１０１、２０１と、開閉器１０１、２０１の出力側に並列に接続された２つの変圧器１１２、１２２、２１２、２２２とを備える。変圧器１１２、１２２、２１２、２２２の出力は、各回線１００、２００の出力端１１５、１２５、２１５、２２５を介して、スイッチギア１３などの需要家の配電装置に接続することができる。

【0016】

図１の例では、第１回線１００が常用回線であるため、第１回線１００の出力端１１５がスイッチギア１３に接続され、また、開閉器１０１と変圧器１１２、１２２との間にＶＣＴ１０５が設置されている。２つの回線１００、２００の間は、ＶＣＴ１０５の入力側と出力側にそれぞれ連絡線が設置されている。入力側の連絡線の第１回線１００側には開閉器１０３が、第２回線２００側には開閉器２０３が接続されている。また、出力側の連絡線の第１回線１００側には開閉器１０４が、第２回線２００側には開閉器２０４がそれぞれ接続されている。さらに、ＶＣＴ１０５の入力側には、連絡線との分岐点を挟んで、開閉器１０６、１０７がＶＣＴ１０５と直列に配置され、ＶＣＴ１０５の出力側には、開閉器１０８が配置されている。第１回線１００の開閉器１０６、１０７、１０８と対応する第２回線２００の位置にも、開閉器２０６、２０７、２０８が配置されている。

【0017】

開閉器１０１、２０１は、送電線１１、１２との接続および遮断を行う開閉器である。開閉器１０１、２０１を開じると、送電線１１、１２と回線１００、２００とが接続され、開くと遮断される。図１に示す例では、常用回線である第１回線の開閉器１０１が閉じて送電線１１と接続され、第１回線１００がアクティブとなっている。一方、第２回線２００は予備回線であるため、第２回線２００の開閉器２０１は開いて送電線１２と遮断されていてもよく、その場合には第２回線２００は非アクティブとなる。なお、予備回線である第２回線から給電する場合には、開閉器２０１を閉じて送電線１２と接続し、第２回線２００をアクティブにする。一方、第１回線１００の開閉器１０１は開いて送電線１１と遮断し、第１回線１００を非アクティブにする。

【0018】

開閉器１０１、２０１や開閉器１０６、１０７、１０８、２０６、２０７、２０８は、１５４ｋＶまで交流電力の開閉動作ができるように設計されている。このため、開閉器１０１、２０１は、６６ｋＶと１５４ｋＶのいずれの受電電圧でも作動可能である。このように、異なる複数のレベルの受電電圧のうち最大の受電電圧で作動可能な開閉器を利用することにより、最大の受電電圧より小さな異なる複数の受電電圧に対応することが可能となる。

【0019】

図２に変圧器１１２、１２２、２１２、２２２の概略構成を示す。各変圧器１１２、１２２、２１２、２２２は、各々が異なる受電電圧に対応する２つの入力端２１、２３と、配電電圧を出力する１つの出力端２２とを有する。より具体的には、入力端２１は１５４ｋＶの受電電圧を入力する入力端であり、入力端２３は６６ｋＶの受電電圧を入力する入力端である。送電線１１、１２の送電電圧に基づいて２つの入力端２１、２３のいずれかに選択的に受電電力を入力する。いずれの入力端２１、２３に入力された受電電力も、２２ｋＶの配電電圧に変圧され、出力端２２から出力される。

【0020】

連絡用開閉器１０３、１０４、２０３、２０４は、一方の回線で受電した電力を一時的に他方の回線に流して変圧するときに、連絡線を導通させるための開閉器であり、開閉器１０３および２０３が閉じるとＶＣＴ１０５の入力側の連絡線が導通し、開閉器１０４および２０４が閉じるとＶＣＴ１０５の出力側の連絡線が導通する。

【0021】

ＶＣＴ１０５は、常用回線を流れる電力量を測定するための電力量計を接続するための計器用変成器である。ＶＣＴ１０５は、受変電設備に１台だけ、すなわち、複数の回線のうち実際に受変電を行っているアクティブな回線のみに設置することが望ましい。第１回線１００に設置されているＶＣＴ１０５は、６６ｋＶの受電電圧に対応している。

【0022】

ＶＣＴ１０５や変圧器１１２、１２２、２１２、２２２の入力側と出力側には、短絡事故などのよる過剰電流から、これらの機器を保護するために、遮断器が設置されている。すなわち、ＶＣＴ１０５の入力側には遮断器１０２が、ＶＣＴ１０５と第１回線１００の２つの変圧器１１２、１２２との間にはそれぞれ遮断器１１１、１２１が、変圧器１１２、１２２の出力側にはそれぞれ遮断器１１３、１２３が設置されている。

【0023】

図１に示す例では、予備回線である第２回線２００にはＶＣＴが設置されていないが、第２回線２００を利用する際にＶＣＴを取り付け可能なように、第１回線１００の遮断器１０２、１１１、１２１と対応する箇所に、それぞれ遮断器２０２、２１１、２２１が設置されている。第２回線２００に利用する場合には、開閉器２０７と開閉器２０８との間にＶＣＴを接続する。また、変圧器２１２、２２２の出力側にはそれぞれ遮断器２１３、２２３が設置されている。

【0024】

さらに、各回線１００、２００の出力端１１５、１２５、２１５、２２５にも、過剰電流からスイッチギア１３などの需要家の配電装置を保護するための遮断器１１４、１２４、２１４、２２４が設置されている。遮断器１０２、１１１、１２１、２０２、２１１、２２１は、いずれも６６ｋＶと１５４ｋＶのいずれの受電電圧でも作動可能なように設計されている。
上述した開閉器や遮断器は、本発明における「開閉設備」に相当する。また、受変電設備１０においては、変圧器１１２、１２２、２１２、２２２よりも電力回路上の上流に位置する、開閉器１０１、１０３、１０４、１０６、１０７、１０８、２０１、２０３、２０４、２０６、２０７、２０８や、遮断器１０２、１１１、１２１、２０２、２１１、２２１は、本発明における「上流側開閉設備」に相当する。

【0025】

以上で説明したように、異なる受電電圧に対応する複数の入力端を有する変圧器を用いることで、配線を変更するだけで変圧比を変更することが可能となるため、受電電圧を変更しても変圧器を交換する必要がない。また、複数の受電電圧で作動可能な上流側開閉設備を用いることで、受電電圧を変更しても上流側開閉設備をそのまま使用することができる。このように、複数の受電電圧に対応可能な受変電設備を採用することで、一般送配電事業者の送電電圧の変更により需要者の受変電設備の受電電圧を変更することが必要となった場合でも、既存の受変電設備をそのまま利用することが可能となる。

【0026】

次に、本願発明に係る受電電圧を変更する方法について、受変電設備１０の受電電圧を６６ｋＶから１５４ｋＶに変更する方法４０を例にとって、図３ａ～ｃの状態図および図４のフローチャートを参照しながら説明を行う。方法４０は、第２回線２００側の変更工程５０と、第１回線１００側の変更工程６０を有する。なお、図３ａ～ｃの状態図では、アクティブな状態を実線で、非アクティブな状態を破線で示している。

【0027】

変更前の初期状態では、各送電線１１、１２には６６ｋＶの電力が流れており、受変電設備１０は、第１回線１００を利用して６６ｋＶの受電電圧を２２ｋＶの配電電圧に変換して、需要家の配電設備であるスイッチギア１３に供給している。変圧器１１２、１２２、２１２、２２２は、いずれも入力端２３から６６ｋＶの電力が入力されている。

【0028】

はじめに、第２回線２００の上流側開閉設備を開いて、第２回線２００を送電線１２から遮断する（ステップ５１）。具体的には、開閉器２０１、２０６、２０７、２０８および遮断器２０２、２１１、２２１を開いて、第２回線２００を送電線１２から遮断する。このときの状態を図３ａに示す。

【0029】

次に、第２回線２００の上流側開閉設備と接続されている２つの変圧器２１２、２２２の入力を、６６ｋＶ用の入力端２３から、１５４ｋＶ用の入力端２１に変更する（ステップ５２）。より具体的には、遮断器２１１、２２１と変圧器２１２、２２２の入力端２３とを接続してるケーブルまたは架線を、入力端２１に切り替える。この切替により、第２回線２００の開閉器２０１、２０６、２０７、２０８および遮断器２０２、２１１、２２１と接続されている変圧器２１２、２２２の入力端２３が、変更後の受電電圧１５４ｋＶに対応する入力端２１に変更される。

【0030】

また、１５４ｋＶ用のＶＣＴ２０５を、上流側開閉設備と変圧器との間に接続する。具体的には、ＶＣＴ２０５を、開閉器２０７と開閉器２０８との間に接続する（ステップ５３）。これにより、第２回線２００を流れる電力は全てＶＣＴ２０５を流れることになる。ただし、この時点では第２回線２００は送電線１２から遮断されているため、電流は流れていない。

【0031】

さらに、受変電設備１０の出力を、第１回線１００の出力端１１５から、第２回線２００の出力端２１５に変更する（ステップ５４）。より具体的には、出力端１１５とスイッチギア１３とを接続しているケーブルを取り外し、出力端２１５とスイッチギア１３とを接続する。変更後の状態を図３ｂに示す。ケーブルの接続変更に代えて、出力端１１５、２１５の出力をスイッチギア１３に開閉器を介して接続しておき、出力端１１５に接続された開閉器を開いて、出力端２１５に接続された開閉器を閉じることにより、受変電設備１０の出力端の変更を行ってもよい。さらに、図５のように、別のスイッチギア１４を予め出力端２１５に接続しておき、遮断器１１４とスイッチギア１３をオフにして、遮断器２１４とスイッチギア１４をオンにすることにより、切替をおこなってもよい。受変電設備１０の出力端の変更時には、受変電設備１０全体を停止する必要がある。

【0032】

上流側開閉設備である開閉器２０１、２０６、２０７、２０８や、連絡用開閉器２０３、２０４、遮断器２０２、２１１、２２１は、６６ｋＶおよび１５４ｋＶのいずれの受電電圧でも作動可能であるため、機器自体を取り替える必要ないが、制御設定などを必要に応じて１５４ｋＶ向けに切り替える。

【0033】

次に、第２回線２００の上流側開閉設備の入力電圧を、変更後の受電電圧である１５４ｋＶに変更する（ステップ５５）。具体的には、開閉器２０１の入力電圧を、変更後の受電電圧である１５４ｋＶに変更する。この変更は、第２回線２００の入力端２３１に接続されている送電線１２の送電電圧を１５４ｋＶに変更することにより実施してもよいし、第２回線２００の入力を、送電電圧６６ｋＶの送電線から、１５４ｋＶの送電線に切り替えることにより実施してもよい。この時点では、第１回線１００の受電電圧（６６ｋＶ）と、第２回線２００の受電電圧（１５４ｋＶ）とが異なっている。

【0034】

その後、第２回線２００の上流側開閉設備を閉じる（ステップ５６）。具体的には、開閉器２０１、２０６、２０７、２０８および遮断器２０２、２１１、２２１を閉じる。開閉器２０１、２０６、２０７、２０８および遮断器２０２、２１１、２２１の閉鎖により、第２回線２００がアクティブな状態になり、受変電設備１０は、送電線１２から受電電圧１５４ｋＶの交流電力を受電し、配電電圧２２ｋＶの交流電力をスイッチギア１３に供給することができる。以上で、第２回線２００の変更工程５０が完了する。

【0035】

続いて、第１回線１００の変更工程６０を実施する。まず、第１回線１００の上流側開閉設備を開いて、第１回線１００を送電線１１から遮断する（ステップ６１）。具体艇には、開閉器１０１、１０６、１０７、１０８および遮断器１０２、１１１、１２１を開いて、第１回線１００を送電線１１から遮断する。次に、第１回線１００の上流側開閉設備と接続されている２つの変圧器１１２、１２２の入力を、６６ｋＶ用の入力端２３から、１５４ｋＶ用の入力端２１に変更する（ステップ６２）。より具体的には、遮断器１１１、１２１と変圧器１１２、１２２の入力端２３とを接続してるケーブルまたは架線を、入力端２１に切り替える。この切替により、第１回線１００の開閉器１０１、１０６、１０７、１０８および遮断器１０２、１１１、１２１と接続されている変圧器１１２、１２２の６６ｋＶ用の入力端２３、変更後の受電電圧１５４ｋＶに対応する入力端２１に変更される。また、第１回線１００に接続されている６６ｋＶ用のＶＣＴ１０５を除去する（ステップ６３）。変更後の状態を図３ｃに示す。

【0036】

開閉器１０１、１０６、１０７、１０８や、連絡用開閉器１０３、１０４、遮断器１０２、１１１、１２１は、６６ｋＶおよび１５４ｋＶのいずれでも作動可能であるため、装置全体を取り替える必要ないが、制御設定などを必要に応じて１５４ｋＶ向けに切り替える。

【0037】

次に、第１回線１００の上流側開閉設備の入力電圧を、変更後の受電電圧である１５４ｋＶに変更する（ステップ６５）。具体的には、開閉器１０１の入力電圧を、変更後の受電電圧である１５４ｋＶに変更する。この変更は、第１回線１００の入力端１３１に接続されている送電線１１の送電電圧を１５４ｋＶに変更することにより実施してもよいし、第１回線１００の入力を、送電電圧６６ｋＶの送電線から、１５４ｋＶの送電線に切り替えることにより実施してもよい。その後、必要に応じて、第１回線１００の上流側開閉設備を閉じて、第１回線１００をアクティブな状態にする。具体的には、開閉器１０１、１０６、１０７、１０８および遮断器１０２、１１１、１２１を閉じて、第１回線１００をアクティブな状態にする。以上で、第１回線１００の変更工程６０が完了する。

【0038】

なお、６６ｋＶと１５４ｋＶでガス絶縁開閉装置（GIS：Gas Insulated Switchgear）を流用する場合には、避雷器（LA：Lightning Arresters）、電力需給用計器用変圧変流器（VCT：Voltage Current Transformer）等の架線の接続や、変流器（CT：Current Transformer）や変成器（VT：Voltage Transformer）などの取り替え、送電線の短絡電流や遮断容量の確認やリレー試験などが必要となることがある。

【0039】

また、上述した方法４０では、変更後の常用回線は第２回線となるが、第１回線１００を常用回線として使用したい場合には、第２回線２００の変更工程５０においてＶＣＴの接続を行わず（すなわち、ステップ５３を実施せず）、代わりに第１回線１００の変更工程６０において、除去した６６ｋＶ用のＶＣＴ１０５に替えて１５４ｋＶ用のＶＣＴ２０５を接続する（すなわち、ステップ６３はＶＣＴの除去ではなく、ＶＣＴの交換となる）。

【0040】

また、受電電圧変更の前後で常用回線の変更はないことから、受変電設備１０の出力端の変更（ステップ５４）を実施する必要がない。さらに、予備回線の第２回線２００は非アクティブな状態のままでもよいため、第２回線２００の変更工程５０の最後に上流側開閉設備である開閉器２０１、２０６、２０７、２０８および遮断器２０２、２１１、２２１を閉じる必要がない。すなわち、ステップ５６は必ずしも実施する必要がない。代わりに第１回線１００の変更工程６０の最後に（すなわち、ステップ６５の後に）、第１回線１００の上流側開閉設備を閉じて、第２回線２００がアクティブにすることが必要となる。すなわち、開閉器１０１、１０６、１０７、１０８および遮断器１０２、１１１、１２１を閉じて、第２回線２００がアクティブにすることが必要となる。

【0041】

以上で説明したように、複数の回線を有する受変電設備を、回線ごとに受電電圧を変更することにより、受変電設備全体を遮断する期間を短期間に抑えながら、受電電圧の変更が可能となる。

【0042】

以上、本願発明にかかる変圧器、受変電設備および受電電圧を変更する方法に関する説明を行ったが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の概念及び特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含む。例えば、上述した実施態様では、１５４ｋＶおよび６６ｋＶの受電電圧を選択的に入力し、２２ｋＶの配電電圧を出力するために、三巻変圧器を用いているが、１５４ｋＶ、６６ｋＶ、６ｋＶ等さらに多レベルの受電電圧の入力や、２２ｋＶ、４００Ｖ等の複数レベルの配電電圧を出力するために、さらに多くの入力端および出力端を備えた多巻変圧器を用いてもよい。

【0043】

また、上述した実施態様では、受変電設備１０内の回線数が２であるため、１回線ずつ受電電圧の変更を行っているが、回線数は３以上であってもよい。この場合には、受変電設備内の回線を２つのグループに分けて、１番目のグループに対して変更工程５０に相当する変更工程を実施した後に、２番目のグループに対して変更工程６０に相当する変更工程を実施してもよい。すなわち、特許請求の範囲の「複数の回線のうちの一部の回線」、および、「複数の回線のうちの残りの回線」のそれぞれは、１つの回線である必要はなく、複数の回線を含む回線群であってもよい。

【0044】

さらに、上述した実施態様では、受電方式が常用・予備方式の受変電設備１０を例として本願発明の説明を行ったが、ループ受電やスポットネットワーク方式等の受電方式でもよい。また、ＶＣＴ１０５、２０５の上下の開閉器１０７、１０８、２０７、２０８や回線間の連絡用開閉器１０４、２０４を遮断器に変更してもよい。また、母線構造は単母線でも二重母線でもよい。さらに、上述した実施態様では、各回線ごとに変圧器が２台ずつ設置されているが、１台であってもよいし、３台以上であってもよい。

【0045】

また、上述した実施態様では、変圧器１１２、１２２は、第１回線１００がアクティブなときに電力が供給され、非アクティブなときには機能していないが、連絡用開閉器１０４、２０４を閉じることにより、第１回線１００が非アクティブなときにも第２回線２００からの電力を変圧器１１２、１２２に供給することが可能となる。同様に、変圧器２１２、２２２は、第２回線２００がアクティブなときに電力が供給され、非アクティブなときには機能していないが、連絡用開閉器１０４、２０４を閉じることにより、第２回線２００が非アクティブなときにも第１回線１００から変圧器２１２、２２２に電力を供給することが可能となる。

【0046】

第１回線１００、第２回線２００がアクティブであった場合、もしくは、変圧器１１２、１２２、２１２、２２２がアクティブであった場合、図４の受電電圧を変更する方法４０を開始する以前に第２回線２００側は遮断器２１４、２２４を遮断することで配電装置を非アクティブにする。第２回線２００側から配電している配電装置が非アクティブになるのを避けたい場合、事前にアクティブな第１回線１００側で配電している配電装置に切り替えておくことが望ましい。

【符号の説明】

【0047】

１０，９０…受変電設備、１１，１２，９４…送電線、１３，１４…スイッチギア、２１，２３…変圧器の入力端、２２…変圧器の出力端、９２，１１２，１２２，２１２，２２２…変圧器、１００，２００…回線、１０２，１１１，１１３，１１４，１２１，１２３，１２４，２０２，２１１，２１３，２１４，２２１，２２３，２２４…遮断器、
１０３，１０４，２０３，２０４…連絡用開閉器、１０５，２０５…ＶＣＴ（計器用変成器）、９１，１０１，１０３，１０４，１０６，１０７，１０８，２０１，２０３，２０４，２０６，２０７，２０８…開閉器、１１５，１２５，２１５，２２５…回線の出力端、１３１，２３１…回線の入力端

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図3c】

【図4】

【図5】

【図6】