JP2006006092A - 大型変圧器の突入電流を抑制する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大型変圧器の突入電流を小型安価な装置を付加することにより抑制する。
【解決手段】大型変圧器に直流電流を流した後、遮断器を変圧器鉄心の磁化によって決められる三相電源の位相の瞬間に閉じる。その際、直流磁化の方法は直流電流を流した状態で遮断器を閉じる方法と、直流電流を流した後の残留磁気による方法がある。
【選択図】図１

Description

本発明は、大型変圧器の突入電流を抑制する装置に関するものである。

従来、大型変圧器の突入電流を抑制する装置として安価で効果のある方法がないため大型変圧器の突入電流は制御していなかった。

大型変圧器の突入電流を抑制する装置として安価で効果のある方法を提供するのが本発明の課題である。

課題を解決しようとする課題

本発明は大型変圧器に直流電流を流して大型変圧器の脚をあらかじめ決められた状態に励磁しておき、この励磁に電源電圧の位相角が合致した瞬間に遮断器を閉じることにより励磁電流の突入を防ぎ課題を解決する。

発明の効果

本発明によれば大型変圧器の容量の０．５％以下の容量の設備を追加するだけで、大型変圧器の突入電流を抑制することが出来る。

発明の実施するための最良の形態

大型変圧器にあらかじめ直流電流を流して磁束を発生させておき、この状態で突入電流が流れないタイミングで遮断器を閉じることにより安価な装置で突入電流を流さない目的を達成する。

図１大型変圧器の突入電流を抑制する装置の回路図である。
この図において、Ａ，Ｂ，Ｃ，は三相電源とその相を示すもので、遮断器７により大型変圧器６が電源に接続される。
巻線１，２，３，は大型変圧器の電源側の巻線で１はＡＢ相、２はＢＣ相、３はＣＡ相に接続される。

大型変圧器の負荷側の巻線は本発明に関係ないので省略してある。
４，５，は励磁巻線で、これに直流電流を流すことにより、大型変圧器のＢＣ相とＣＡ相に磁束φを発生させる。
直流電流を流す装置として、変圧器９、の電圧を整流器１０、で直流にし、リレー１１、でこれを開閉し、サージアブソーバー１２、でリレー１１の接点を保護する。

遮断器７、の投入装置８、はあらかじめ決められた電源の位相各に遮断器７、を閉じる性能を維持するため、過去の投入位相角の実績、操作電源の電圧、温度、操作空気圧、等により投入操作開始のタイミングを設定し、場合によっては操作の過程で接点の移動状況により、操作電圧や空気圧を制御する。

図２は本発明の装置において、遮断器７、を閉じるタイミングと大型変圧器６、の各脚の磁束の関係を示すグラフで、ＢＣ相に＋方向、ＣＡ相に−方向の規定の磁束φを流しておきＰ１点で遮断器を閉じれば磁束の過不足がなく、したがって変圧器６、に突入電流が流れない。

励磁巻線４，５、は大型変圧器の励磁電流を０．１秒程度流すだけなので、大型変圧器容量の５％（励磁電流）のさらに１０％（短時間定格）程度の容量があれば充分である。
同様に変圧器９、整流器１０、リレー１１、サージアブソーバー１２、の容量選択の場合もほぼ、同じように決定される。

また、励磁巻線４，５、の巻線抵抗をちょうど必要な大きさの直流電流が流れる値に設定し、直流電流を制限する抵抗を省略している。
この巻線抵抗は遮断器７を閉じ、リレー１１の接点が開くまでの間に流れる交流電流を励磁電流程度に制限している。

図３，４は図１のように励磁巻線４，５が無い従来の大型変圧器の場合に大型変圧器の負荷側の巻線に電流を流す場合の実施例である。
図３、４において１３，１４，１５、はそれぞれ大型変圧器の負荷側巻線の各相を示し、Ｒは直列抵抗、Ｅは直流電流である。

図４のようにデルタ結線の場合も、図３のスター結線の場合と同様ＡＢ相の半分の電流を逆向きにＢＣ相、ＣＡ相に流す。
図３，４、の場合遮断器を閉じるタイミングは図２のＰ２点になる。
図３，４、は大型変圧器の負荷側の巻線そのまま使用する場合であるが、図２に示すように別に励磁巻線を巻き、これを図３，４、のようにスターまたはデルタに接続しても同様の動作原理と効果が得られる。

電力系統に大型変圧器を投入した時、大きな電圧変動を発生するような場合に使用される。

図１大型変圧器の突入電流を抑制する装置の回路図である。（実施例１）
図２本発明の装置において、遮断器７、を閉じるタイミングと大型変圧器６、の各脚の磁束の関係を示すグラフである。
図３，４従来の大型変圧器で励磁巻線が無い場合に、大型変圧器の負荷側の巻線に電流を流す回路図である。（実施例２，３）

符号の説明

１ 大型変圧器の電源側の巻線
２ 大型変圧器の電源側の巻線
３ 大型変圧器の電源側の巻線
４ 励磁巻線
５ 励磁巻線
６ 大型変圧器
７ 遮断器
８ 投入装置
９ 変圧器
１０ 整流器
１１ リレー
１２ サージアブソーバー
１３ 大型変圧器の負荷側巻線の各相
１４ 大型変圧器の負荷側巻線の各相
１５ 大型変圧器の負荷側巻線の各相
Ａ 三相電源のＡ相
Ｂ 三相電源のＢ相
Ｃ 三相電源のＣ相
φ 磁束

Claims (2)

1. 大型変圧器と、これを電源に投入する遮断器を持つ装置において、電源のあらかじめ決められた位相角に一致した瞬間に接点を閉じる性能を持った遮断器を用いること。
   遮断器を閉じる瞬間の位相角をＰとした場合、大型変圧器を連続的に電源に接続した場合の位相角Ｐにおける大型変圧器の各脚の磁束と同じ値になるよう、大型変圧器の巻線に直流電流を流しておき、遮断器を閉じた瞬間に直流電流の遮断を開始することを特徴とする大型変圧器の突入電流を抑制する装置。
2. 電源のあらかじめ決められた位相角に一致した瞬間に接点を閉じる性能を持った遮断器において、温度、操作電圧、操作空気圧、過去の投入位相角、等により、接点を閉じる操作の開始時間を決定することを特徴とする変圧器の突入電流を抑制する装置に用いられる遮断器の投入装置。

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