JP2014023308A - 励磁突入電流抑制装置及びその抑制方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】単相交流側の電力系統に変圧器を単相側から開閉器で投入する場合に生じる励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制装置を実現する。
【解決手段】励磁突入電流抑制装置6は、母線電圧計測部601によって単相交流側の母線の各相電圧を計測し、変圧器電圧計測部603によって変圧器単相側電圧を計測する。位相検出部605によって母線電圧計測部601で計測される各相電圧及び変圧器電圧計測部603で計測される単相側電圧から開閉器2を遮断開極したときの遮断位相を検出し、その遮断位相を保持し、保持されている遮断位相と同一の位相を得る。投入指令出力部606により、位相検出部605で得られる位相と同じ電圧位相で、単相交流側の開閉器2を投入する。
【選択図】図1
Description
図1は、第1の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置6を備える電力系統システムの構成を示すブロック図である。なお、以降の図における同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、異なる部分について主に述べる。以降の実施形態も同様にして重複する説明を省略する。
図9は、第2の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置6Aを備える電力系統システムの構成を示すブロック図である。図9に示す励磁突入電流抑制装置6Aは、第1の実施形態の位相検出部605を位相検出部605Aに代え、定常磁束算出部602及び残留磁束算出部604を追加する構成となっている。その他の構成は、第1の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置6と同様である。
残留磁束算出部604は、変圧器電圧計測部603により計測される単相側電圧Vm,Vtを積分し、残留磁束φZm,φZtを算出するもので、算出された残留磁束φZm,φZtは位相検出部605Aへ送られる。
図13は、第3の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置6Bを備える電力系統システムの構成を示すブロック図である。図13に示す励磁突入電流抑制装置6Bは、第2の実施形態の変圧器電圧計測部603及び残留磁束算出部604を変圧器電圧計測部603B及び残留磁束算出部604Bに代え、変圧器電圧変換部610を追加する構成となっている。その他の構成は、第2の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置6Aと同様である。
Vwu:三相側WU間の線間電圧
Vlm’:三相側線間電圧から変換するM座変圧器の変換後の単相側電圧
Vlt’:三相側線間電圧から変換するT座変圧器の変換後の単相側電圧
変圧器電圧変換部610によって変換された単相側電圧Vlm’,Vlt’は残留磁束算出部604Bへ送られる。
Vpm’:三相側相電圧から変換するM座変圧器の変換後の単相側電圧
Vpt’:三相側相電圧から変換するT座変圧器の変換後の単相側電圧
変圧器電圧変換部610によって変換された単相側電圧Vpm’,Vpt’は残留磁束算出部604Bへ送られる。
図16は、第4の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置6Cを備える電力系統システムの構成を示すブロック図である。図16に示す励磁突入電流抑制装置6Cは、第1の実施形態の位相検出部605を位相検出部605Cに代え、開極指令出力部609を追加する構成となっている。その他の構成は、第1の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置6と同様である。
図17は、第5の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置6Dを備える電力系統システムの構成を示すブロック図である。図17に示す励磁突入電流抑制装置6Dは、第2の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置6Aにおいて、位相検出部605Aを位相検出部605Dに代え、計測情報保持部607、開極位相制御部608及び開極指令出力部609を追加する構成となっている。その他の構成は、第2の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置6Aと同様である。
図18は、第6の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置6Eを備える電力系統システムの構成を示すブロック図である。図18に示す励磁突入電流抑制装置6Eは、第3の実施形態の位相検出部605Aを第5の実施形態に係る位相検出部605Dに代え、第5の実施形態に係る開極位相制御部608及び開極指令出力部609を追加し、さらに計測情報保持部607Eを追加する構成となっている。その他の構成は、第3の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置6Bと同様である。
Claims (21)
- 主座変圧器及びT座変圧器を備え、三相交流電圧を単相交流電圧に変換する変圧器を、単相交流側の開閉器の接点開閉により単相交流側の母線に選択的に遮断・投入する電力系統システムに用いられ、前記変圧器の投入の際に発生する励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制装置において、
前記単相交流側母線の各相電圧を計測する母線電圧計測手段と、
前記変圧器の単相側電圧を計測する変圧器電圧計測手段と、
前記母線電圧計測手段で計測される各相電圧及び前記変圧器電圧計測手段で計測される単相側電圧を監視して前記開閉器を開極したときの遮断位相を検出し、前記検出された遮断位相を保持し、前記保持されている遮断位相と同一の位相を出力する位相検出手段と、
前記位相検出手段より出力される遮断位相と同じ電圧位相で前記開閉器を投入させる投入指令出力手段と
を具備することを特徴とする励磁突入電流抑制装置。 - 主座変圧器及びT座変圧器を備え、三相交流電圧を単相交流電圧に変換する変圧器を、単相交流側の開閉器の接点開閉により単相交流側の母線に選択的に遮断・投入する電力系統システムに用いられ、前記投入の際に発生する励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制装置において、
前記単相交流側の母線の各相電圧を計測する母線電圧計測手段と、
前記変圧器の単相側電圧を計測する変圧器電圧計測手段と、
前記母線電圧計測手段で計測される各相電圧及び前記変圧器電圧計測手段で計測される単相側電圧を監視して前記開閉器を開極したときの遮断位相を検出し、前記検出された遮断位相を保持し、前記保持されている遮断位相と同一の位相を出力する位相検出手段と、
前記位相検出手段より出力される遮断位相と同じ電圧位相で前記開閉器を投入させる投入指令出力手段と、
前記位相検出手段より出力される遮断位相と同じ電圧位相で前記開閉器を開極する開極指令出力手段と、
を具備することを特徴とする励磁突入電流抑制装置。 - 主座変圧器及びT座変圧器を備え、三相交流電圧を単相交流電圧に変換する変圧器を、単相交流側の開閉器の接点開閉により単相交流側の母線に選択的に遮断・投入する電力系統システムに用いられ、前記投入の際に発生する励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制装置において、
前記単相交流側の母線の各相電圧を計測する母線電圧計測手段と、
前記母線電圧計測手段で計測される各相電圧より前記変圧器の定常磁束を算出する定常磁束算出手段と、
前記変圧器の単相側電圧を計測する変圧器電圧計測手段と、
前記変圧器電圧計測手段で計測される変圧器単相側電圧より残留磁束を算出する残留磁束算出手段と、
前記定常磁束算出手段で算出される定常磁束の極性及び前記残留磁束算出手段で算出される残留磁束の極性が一致し、位相が重なる範囲を同定する位相検出手段と、
前記位相検出手段より同定される位相範囲内で前記開閉器を投入させる投入指令出力手段と
を具備することを特徴とする励磁突入電流抑制装置。 - 主座変圧器及びT座変圧器を備え、三相交流電圧を単相交流電圧に変換する変圧器を、単相交流側の開閉器の接点開閉により単相交流側の母線に選択的に遮断・投入する電力系統システムに用いられ、前記投入の際に発生する励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制装置において、
前記単相交流側の母線の各相電圧を計測する母線電圧計測手段と、
前記母線電圧計測手段で計測される各相電圧より前記変圧器の定常磁束を算出する定常磁束算出手段と、
前記変圧器の単相側電圧を計測する変圧器電圧計測手段と、
前記変圧器電圧計測手段で計測した変圧器単相側電圧より残留磁束を算出する残留磁束算出手段と、
前記開閉器を少なくとも1回開極操作したときの前記残留磁束算出手段で算出される残留磁束及び前記残留磁束と開閉器の開極による遮断位相との関係を運用前に計測し保持する計測情報保持手段と、
前記計測情報保持手段に保持される残留磁束及び前記母線電圧計測手段から前記母線の各相電圧を入力し、入力される残留磁束及び母線の各相電圧に基づいて、前記遮断位相が同じになるように前記開閉器の開極位相を制御する開極位相制御手段と、
前記開極位相制御手段より制御される開極位相で前記開閉器を開極させる開極指令出力手段と、
前記定常磁束算出手段で算出される定常磁束の極性及び前記計測情報保持手段に保持される残留磁束の極性が一致し、位相が重なる範囲を同定する位相検出手段と、
前記位相検出手段より同定される位相範囲内で単相交流側の開閉器を投入させる投入指令出力手段と
を具備することを特徴とする励磁突入電流抑制装置。 - 主座変圧器及びT座変圧器を備え、三相交流電圧を単相交流電圧に変換する変圧器を、単相交流側の開閉器の接点開閉により単相交流側の母線に選択的に遮断・投入する電力系統システムに用いられ、前記投入の際に発生する励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制装置において、
前記単相交流側の母線の各相電圧を計測する母線電圧計測手段と、
前記母線電圧計測手段で計測される各相電圧より前記変圧器の定常磁束を算出する定常磁束算出手段と、
前記変圧器の三相側の線間電圧を計測する変圧器電圧計測手段と、
前記変圧器電圧計測手段で計測される三相側の線間電圧を変圧器単相側電圧に変換する変圧器電圧変換手段と、
前記変圧器電圧変換手段で変換される変圧器単相側電圧より残留磁束を算出する残留磁束算出手段と、
前記定常磁束算出手段で算出される定常磁束の極性及び前記残留磁束算出手段で算出される残留磁束の極性が一致し、位相が重なる範囲を同定する位相検出手段と、
前記位相検出手段より同定される位相範囲内で前記開閉器を投入させる投入指令出力手段と
を具備することを特徴とする励磁突入電流抑制装置。 - 主座変圧器及びT座変圧器を備え、三相交流電圧を単相交流電圧に変換する変圧器を、単相交流側の開閉器の接点開閉により単相交流側の母線に選択的に遮断・投入する電力系統システムに用いられ、前記投入の際に発生する励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制装置において、
前記単相交流側の母線の各相電圧を計測する母線電圧計測手段と、
前記母線電圧計測手段で計測される各相電圧より前記変圧器の定常磁束を算出する定常磁束算出手段と、
前記変圧器の三相側の線間電圧を計測する変圧器電圧計測手段と、
前記変圧器電圧計測手段で計測される三相側の線間電圧を変圧器単相側電圧に変換する変圧器電圧変換手段と、
前記変圧器電圧変換手段で変換される変圧器単相側電圧より前記残留磁束を算出する残留磁束算出手段と、
前記開閉器を少なくとも1回遮断操作したときの前記残留磁束算出手段で算出される残留磁束及び前記残留磁束と開閉器の開極による遮断位相との関係を運用前に計測し保持する計測情報保持手段と、
前記計測情報保持手段に保持される残留磁束及び前記母線電圧計測手段から母線の各相電圧を入力し、入力される残留磁束及び母線の各相電圧に基づいて遮断位相が同じになるように前記開閉器の開極位相を制御する開極位相制御手段と、
開極位相制御手段より制御される開極位相で前記開閉器を開極させる開極指令出力手段と、
前記定常磁束算出手段で算出される定常磁束の極性及び前記計測情報保持手段に保持される残留磁束の極性が一致し、位相が重なる範囲を同定する位相検出手段と、
前記位相検出手段より同定される位相範囲内で前記開閉器を投入させる投入指令出力手段と
を具備することを特徴とする励磁突入電流抑制装置。 - 前記変圧器電圧変換手段は、前記変圧器電圧計測手段で計測される三相側線間電圧の内の一つを前記主座変圧器の単相側電圧とし、前記計測される三相側線間電圧の残りの線間電圧の差分に定数0.5774を乗算することで前記T座変圧器の単相側電圧として求め、
残留磁束算出手段は、前記開閉器による前記変圧器の遮断直後に、前記主座変圧器及びT座変圧器で得られる単相側電圧をそれぞれ積分することで前記変圧器単相側における前記主座変圧器及びT座変圧器の残留磁束を求めること
を特徴とする請求項5または6記載の励磁突入電流抑制装置。 - 主座変圧器及びT座変圧器を備え、三相交流電圧を単相交流電圧に変換する変圧器を、単相交流側の開閉器の接点開閉により単相交流側の電力系統に投入する場合に発生する励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制装置において、
前記単相交流側の母線の各相電圧を計測する母線電圧計測手段と、
前記母線電圧計測手段で計測される各相電圧より前記変圧器の定常磁束を算出する定常磁束算出手段と、
前記変圧器の三相側の相電圧を計測する変圧器電圧計測手段と、
前記変圧器電圧計測手段で計測される三相側の相電圧を変圧器単相側電圧に変換する変圧器電圧変換手段と、
前記変圧器電圧変換手段で変換される変圧器単相側電圧より残留磁束を算出する残留磁束算出手段と、
前記定常磁束算出手段で算出される定常磁束の極性及び前記残留磁束算出手段で算出される残留磁束の極性が一致し、位相が重なる範囲を同定する位相検出手段と、
前記位相検出手段より同定される位相範囲内で前記開閉器を投入させる投入指令出力手段と
を具備することを特徴とする励磁突入電流抑制装置。 - 主座変圧器及びT座変圧器を備え、三相交流電圧を単相交流電圧に変換する変圧器を、単相交流側の開閉器の接点開閉により単相交流側の電力系統に投入する場合に発生する励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制装置において、
前記単相交流側の母線の各相電圧を計測する母線電圧計測手段と、
前記母線電圧計測手段で計測される各相電圧より前記変圧器の定常磁束を算出する定常磁束算出手段と、
前記変圧器の三相側の相電圧を計測する変圧器電圧計測手段と、
前記変圧器電圧計測手段で計測される三相側の相電圧を変圧器単相側電圧に変換する変圧器電圧変換手段と、
前記変圧器電圧変換手段で変換される変圧器単相側電圧より残留磁束を算出する残留磁束算出手段と、
前記開閉器を少なくとも1回開極操作するときの前記残留磁束算出手段で算出される残留磁束及び前記残留磁束と開閉器の開極による遮断位相との関係を、運用前に計測し保持する計測情報保持手段と、
前記計測情報保持手段に保持される残留磁束及び前記母線電圧計測手段から母線の各相電圧を入力し、入力される残留磁束及び母線の各相電圧に基づいて前記遮断位相が同じになるように前記開閉器の開極位相を制御する開極位相制御手段と、
開極位相制御手段より制御される開極位相で前記開閉器を開極する開極指令出力手段と、
前記定常磁束算出手段で算出される定常磁束の極性及び前記計測情報保持手段に保持される残留磁束の極性が一致し、位相が重なる範囲を同定する位相検出手段と、
前記位相検出手段より同定される位相範囲内で前記開閉器を投入させる投入指令出力手段と
を具備することを特徴とする励磁突入電流抑制装置。 - 前記変圧器電圧変換手段は、前記変圧器電圧計測手段で計測される三相側線間電圧の内の一つに定数1.732を乗算した算出結果を前記主座変圧器の単相側電圧とし、前記計測される三相側線間電圧の残りの線間電圧の差分結果をT座変圧器の単相側電圧として求め、
残留磁束算出手段は、前記開閉器による前記変圧器の遮断直後に、前記主座変圧器及びT座変圧器で得られる単相側電圧をそれぞれ積分することで前記変圧器単相側における前記主座変圧器及びT座変圧器の残留磁束を求めること
を特徴とする請求項8または9記載の励磁突入電流抑制装置。 - 前記変圧器は、ウッドブリッジ結線変圧器、変形ウッドブリッジ変圧器乃至ルーフ・デルタ結線変圧器のいずれかであることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか記載の励磁突入電流抑制装置。
- 前記開閉器は、前記変圧器の単相側の定常磁束及び残留磁束が共に略一致する位相において、開閉器を個別に投入することを特徴とする請求項3乃至9のいずれか記載の励磁突入電流抑制装置。
- 主座変圧器及びT座変圧器を備え、三相交流電圧を単相交流電圧に変換する変圧器を、単相交流側の開閉器の接点開閉により単相交流側の電力系統に投入する場合に発生する励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制装置に用いられる励磁突入電流抑制方法において、
前記単相交流側の母線の各相電圧を計測し、
前記変圧器の単相側電圧を計測し、
前記計測される各相電圧及び計測される単相側電圧に基づいて、前記開閉器を開極したときの遮断位相を検出し、その遮断位相を保持し、保持されている遮断位相と同一の位相を出力し、
前記遮断位相と同一の位相と同じ電圧位相で前記開閉器を投入すること
を特徴とする励磁突入電流抑制方法。 - 主座変圧器及びT座変圧器を備え、三相交流電圧を単相交流電圧に変換する変圧器を、単相交流側の開閉器の接点開閉により単相交流側の電力系統に投入する場合に発生する励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制装置に用いられる励磁突入電流抑制方法において、
前記単相交流側の母線の各相電圧を計測し、
前記変圧器の単相側電圧を計測し、
前記計測される各相電圧及び計測される単相側電圧に基づいて、前記開閉器を開極したときの遮断位相を検出し、その遮断位相を保持し、保持されている遮断位相と同一の位相を出力し、
前記遮断位相と同じ電圧位相で前記開閉器を投入し、
前記遮断位相と同じ電圧位相で前記開閉器を開極すること
を特徴とする励磁突入電流抑制方法。 - 主座変圧器及びT座変圧器を備え、三相交流電圧を単相交流電圧に変換する変圧器を、単相交流側の開閉器の接点開閉により単相交流側の電力系統に投入する場合に発生する励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制装置に用いられる励磁突入電流抑制方法において、
前記単相交流側の母線の各相電圧を計測し、
前記計測される各相電圧より前記変圧器の定常磁束を算出し、
前記変圧器の単相側電圧を計測し、
前記計測される変圧器単相側電圧より残留磁束を算出し、
前記定常磁束の極性及び残留磁束の極性が一致し、位相が重なる範囲を同定し、
前記同定される位相範囲内で前記開閉器を投入すること
を特徴とする励磁突入電流抑制方法。 - 主座変圧器及びT座変圧器を備え、三相交流電圧を単相交流電圧に変換する変圧器を、単相交流側の開閉器の接点開閉により単相交流側の電力系統に投入する場合に発生する励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制装置に用いられる励磁突入電流抑制方法において、
前記単相交流側の母線の各相電圧を計測し、
前記計測される各相電圧より前記変圧器の定常磁束を算出し、
前記変圧器の単相側電圧を計測し、
前記計測した変圧器単相側電圧より残留磁束を算出し、
前記開閉器を少なくとも1回開極操作したときに算出される残留磁束及び残留磁束と開閉器の開極による遮断位相との関係を運用前に計測して保持し、
前記保持される残留磁束及び母線の各相電圧に基づいて前記遮断位相が同じになるように前記開閉器の開極位相を制御し、
前記制御される開極位相で前記開閉器を開極し、
前記算出される定常磁束の極性及び算出される残留磁束の極性が一致し、前記位相が重なる範囲を同定し、
前記同定される位相範囲内で前記開閉器を投入すること
を特徴とする励磁突入電流抑制方法。 - 主座変圧器及びT座変圧器を備え、三相交流電圧を単相交流電圧に変換する変圧器を、単相交流側の開閉器の接点開閉により単相交流側の電力系統に投入する場合に発生する励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制装置に用いられる励磁突入電流抑制方法において、
前記単相交流側の母線の各相電圧を計測し、
前記計測される各相電圧より前記変圧器の定常磁束を算出し、
前記変圧器の三相側の線間電圧を計測し、
前記計測される三相側の線間電圧を変圧器単相側電圧に変換し、
前記変換される変圧器単相側電圧より残留磁束を算出し、
前記算出される定常磁束の極性及び算出される残留磁束の極性が一致し、位相が重なる範囲を同定し、
前記同定される位相範囲内で前記開閉器を投入させること
を特徴とする励磁突入電流抑制方法。 - 主座変圧器及びT座変圧器を備え、三相交流電圧を単相交流電圧に変換する変圧器を、単相交流側の開閉器の接点開閉により単相交流側の電力系統に投入する場合に発生する励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制装置に用いられる励磁突入電流抑制方法において、
前記単相交流側の母線の各相電圧を計測し、
前記計測される各相電圧より前記変圧器の定常磁束を算出し、
前記変圧器の三相側の線間電圧を計測し、
前記計測される三相側の線間電圧を変圧器単相側電圧に変換し、
前記変換される変圧器単相側電圧より残留磁束を算出し、
前記開閉器を少なくとも1回開極操作するときに算出される残留磁束及び残留磁束と開閉器の開極による遮断位相との関係を、運用前に計測して保持し、
前記保持される残留磁束及び母線の各相電圧を入力し、入力される残留磁束及び母線の各相電圧に基づいて、前記遮断位相が同じになるように開閉器の開極位相を制御し、
前記制御される開極位相で前記開閉器を開極し、
前記算出される定常磁束の極性及び残留磁束の極性が一致し、位相が重なる範囲を同定し、
前記同定される位相範囲内で前記開閉器を投入すること
を特徴とする励磁突入電流抑制方法。 - 主座変圧器及びT座変圧器を備え、三相交流電圧を単相交流電圧に変換する変圧器を、単相交流側の開閉器の接点開閉により単相交流側の母線に投入する場合に発生する励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制装置に用いられる励磁突入電流抑制方法において、
前記単相交流側の母線の各相電圧を計測し、
前記計測される各相電圧より前記変圧器の定常磁束を算出し、
前記変圧器の三相側の相電圧を計測し、
前記計測される三相側の相電圧を変圧器単相側電圧に変換し、
前記変換される変圧器単相側電圧より、残留磁束を算出し、
前記算出される定常磁束の極性及び算出される残留磁束の極性が一致し、位相が重なる範囲を同定し、
前記同定される位相範囲内で前記開閉器を投入すること
を特徴とする励磁突入電流抑制方法。 - 主座変圧器及びT座変圧器を備え、三相交流電圧を単相交流電圧に変換する変圧器とを、単相交流側の開閉器により単相交流側の電力系統に投入する場合に発生する励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制装置に用いられる励磁突入電流抑制方法において、
前記単相交流側の母線の各相電圧を計測し、
前記計測される各相電圧より前記変圧器の定常磁束を算出し、
前記変圧器の三相側の相電圧を計測し、
前記計測される三相側の相電圧を変圧器単相側電圧に変換し、
前記変換される変圧器単相側電圧より、残留磁束を算出し、
前記開閉器を少なくとも1回開極操作するときに算出される残留磁束及び残留磁束と開閉器の開極による遮断位相との関係を、運用前に計測して保持し、
前記保持される残留磁束及び母線の各相電圧を入力し、入力される残留磁束及び母線の各相電圧に基づいて、遮断位相が同じになるように前記開閉器の開極位相を制御し、
前記制御される開極位相で前記開閉器を開極し、
前記算出される定常磁束の極性及び保持される残留磁束の極性が一致し、位相が重なる範囲を同定し、
前記同定される位相範囲内で前記開閉器を投入すること
を特徴とする励磁突入電流抑制方法。 - 前記変圧器単相側の定常磁束及び残留磁束が共に略一致する位相において、開閉器を個別に投入することを特徴とする請求項16乃至20のいずれか記載の励磁突入電流抑制方法。
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