JP4706999B2 - 励磁突入電流抑制装置 - Google Patents
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Description
この対策として従来種々の突流抑制方式が提案されており、直列抵抗方式、位相制御投入方式、及びインバータ予励磁方式などがある。
本例の三相変圧器では、巻線X1〜X3はデルタ結線されて、スイッチ回路を介して三相電源端子P1〜P3に各々接続されている。
単相遮断器のスイッチ時間にはばらつきがあるが、今、実効投入時期を同時と考えると、状態は[S1]に進行する。
非特許文献1には、抵抗器としてPWM変換器を用い、そのゲイン、即ち等価抵抗値をリアルタイムで増減制御して抵抗器の両端を短絡する際に生じる可能性のある2次突流を防ぐ方法が開示されている。
この突流を防止できる位相とは、三相遮断器の遮断時の運転状態で決まる残留磁束に依存し、三相遮断器の(再)投入時の磁束が残留磁束に等しい位相であることが最適投入位相になる。
山田洋明他、小容量電圧形PWM変換器を用いた変圧器の突入電流抑制法、電気学会研究会資料SPC−04−2、pp7−12、2004年。 蔦田広幸他、残留磁束を考慮した変圧器位相制御投入に関する基礎検討、電気学会論文集B、123巻6号、pp765−771、2003年。
前記三相デルタ巻線の三相遮断器の第1相に、断路器が並列に接続し、
前記三相デルタ巻線の三相遮断器の第2相に、単相遮断器及び電流制限手段からなる直列回路を並列に接続しておき;
前記断路器を投入した後、前記単相遮断器を投入して単相予励磁を行い、一定時間後に前記三相遮断器を投入して定格運転を開始させ、その後に前記断路器と前記単相遮断器を各々開放するように制御する;
ことを特徴とする。
前記三相スター巻線の三相遮断器の第1相に、断路器を並列に接続し、
前記三相スター巻線の三相遮断器の第2相に、第1の単相遮断器及び電流制限手段からなる直列回路を並列に接続し、
さらに、前記三相スター巻線の第1相と第3相を第2の単相遮断器を介して接続しておき;
前記断路器を投入した後、前記第1及び第2の単相遮断器を投入して単相予励磁を行い、一定時間後に前記第2の単相遮断器を開放し、その後三相遮断器を投入して定格運転を開始させ、その後に前記断路器と前記第1の単相遮断器を各々開放するように制御する;
ことを特徴とする。
図1〜4は各々(A)(B)からなり、(A)は電源側接続回路図、(B)は作動手順に従って遷移する状態[S0][S1][S2]・・・毎の部分回路図である。
また図1(B)〜図4(B)において、状態[S0]の部分回路図はすべての三相遮断器、断路器、単相遮断器、単相位相制御投入遮断器が開放された初期の状態に対応する。
以上に基づき、従来技術又は既述の実施例の説明と同一部分についての説明は以下省略する。
図1(A)に示すように、本実施例はデルタ結線された三相巻線X1〜X3に関する場合であり、三相巻線X1〜X3は三相遮断器SG31〜SG33を介して三相電源に接続されている。
初期状態[S0]では、すべての三相遮断器、断路器、遮断器が開放されている。
三相巻線X1〜X3の鉄心には、三相遮断器の開放時の定格運転の際の残留磁束があり、残留磁束の量は図6(A)に示すように、最大の場合Φrである。
従って、突流を抑制するためには、抵抗器R1の抵抗値を最適にし、前記分圧比を調整しなければならない。
図2(A)に示すように、本実施例はスター結線された三相巻線X1〜X3に関する場合であり、三相巻線X1〜X3は三相遮断器SG31〜SG33を介して三相電源端子P1〜P3に接続されている。
初期状態[S0]では、残留磁束状況を含めて、上記実施例1の場合と同様である。
手順2で、上記実施例1の場合と異なり、第2の単相遮断器CG2が投入され、状態[S2]となる。
手順3で、単相遮断器CG1が投入され、三相電源端子P2とP1間の電圧が、抵抗器R2(抵抗値をr2とする)を介して、巻線X1とX3が並列接続された回路に巻線X2が直列接続された並直列回路(励磁インピーダンスをxとする)に分圧印加され、状態[S3]となる。
手順3の後で一定時間待って鉄心が消磁された後、手順4で単相遮断器CG2が開放され、状態[S4]となり、手順5で三相遮断器SG31〜SG33が一斉に投入され三相定格電圧が三相巻線X1〜X3に印加され、状態[S5]となる。
図3(A)において、上記実施例1との相違点は、三相遮断器の第2相SG32に、直列接続された単相遮断器CG1と抵抗器R1の代わりに、直列接続された単相位相制御投入遮断器SG1と抵抗器R3が、並列に接続されていることである。
即ち、本実施例の作動の手順は、手順1までは上記実施例1の場合と同一であり状態は[S1]となる。
しかしながら手順2において、単相位相制御投入遮断器SG1は、実施例1の場合の単相遮断器CG1と異なり、印加されるべき、三相電源端子P2とP1間の電圧のピークを検出してその位相で遮断器を投入でき、状態[S2]に移る。
図4(A)において、上記実施例1との相違点は、三相遮断器の第2相SG32に、直列接続された単相遮断器CG1と抵抗器R1の代わりに、直列接続された単相遮断器CG1と直列リアクトルL1が、並列に接続されていることである。
しかしながら手順2において、遮断器CG1が投入され、三相電源端子P2とP1間の電圧が、直列リアクトルL1(インピーダンスをzとする)を介して、直列接続された巻線X3とX2に巻線X1が並列に接続された巻線直並列回路(励磁インピーダンスをxとする)に分圧印加され、状態[S2]となる。
系統内の一部が故障した場合に、ただちに故障部分が前後の変圧器の三相遮断器の開放により切り離された後、迂回路を通じて給電するため、正常部分の変圧器の三相遮断器が(再)投入される。
本発明による励磁突入電流抑制装置は実用的に初めてこの要請に応えるものである。
CG1、CG2、CG3 単相遮断器
L1 直列リアクトル
P1、P2、P3 三相電源端子
R01、R02、R03、R1、R2、R9 抵抗器
SG1 単相位相制御投入遮断器
SG31 三相遮断器の第1相
SG32 三相遮断器の第2相
SG33 三相遮断器の第3相
X1、X2、X3 巻線
H(i) 磁場強度(電流)
φ(v) 磁束(電圧)
Φm 変圧器鉄心の定格最大磁束
Φr 変圧器鉄心の残留最大磁束
Φs 変圧器鉄心の飽和磁束
Φ1、Φ2 分圧されて変圧器に印加された電圧の半波による最大磁束
Claims (4)
- 各々三相遮断器が接続された三相デルタ巻線を備えた三相交流変圧器の励磁突入電流抑制装置であって、
前記三相デルタ巻線の三相遮断器の第1相に、断路器が並列に接続し、
前記三相デルタ巻線の三相遮断器の第2相に、単相遮断器及び電流制限手段からなる直列回路を並列に接続しておき;
前記断路器を投入した後、前記単相遮断器を投入して単相予励磁を行い、一定時間後に前記三相遮断器を投入して定格運転を開始させ、その後に前記断路器と前記単相遮断器を各々開放するように制御する;
ことを特徴とする励磁突入電流抑制装置。 - 各々三相遮断器が接続された三相スター巻線を備えた三相交流変圧器の励磁突入電流抑制装置であって、
前記三相スター巻線の三相遮断器の第1相に、断路器を並列に接続し、
前記三相スター巻線の三相遮断器の第2相に、第1の単相遮断器及び電流制限手段からなる直列回路を並列に接続し、
さらに、前記三相スター巻線の第1相と第3相を第2の単相遮断器を介して接続しておき;
前記断路器を投入した後、前記第1及び第2の単相遮断器を投入して単相予励磁を行い、一定時間後に前記第2の単相遮断器を開放し、その後三相遮断器を投入して定格運転を開始させ、その後に前記断路器と前記第1の単相遮断器を各々開放するように制御する;
ことを特徴とする励磁突入電流抑制装置。 - 前記第2相の単相遮断器として単相位相制御投入遮断器を用いることを特徴とする請求項1又は2に記載の励磁突入電流抑制装置。
- 前記電流制限手段が抵抗器及び直列リアクトルのいずれか一方もしくは、抵抗器と直列リアクトルの複合回路からなることを特徴とする請求項1又は2に記載の励磁突入電流抑制装置。
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Citations (3)
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JPH0322823A (ja) * | 1989-06-16 | 1991-01-31 | Toshiba Corp | Cvcfの投入電流抑制装置 |
JPH03250512A (ja) * | 1990-02-28 | 1991-11-08 | Toshiba Corp | 電力変換システム |
JPH0865882A (ja) * | 1994-08-19 | 1996-03-08 | Toshiba Corp | 変圧器一次側遮断器の制御方法及びその装置 |
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- 2005-07-07 JP JP2005199327A patent/JP4706999B2/ja not_active Expired - Fee Related
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