JP5468691B1 - 変圧器の磁気飽和特性推定システム、磁気飽和特性推定システムおよび磁気飽和特性推定方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数の特性曲線が記憶されている記憶部109と、遮断器を投入した際の電圧測定波形に基づいて投入位相を算出する投入位相算出部101と、推定対象変圧器の定格電圧・容量に基づいて複数の特性曲線から第1特性曲線を選択する第1特性選択部102と、投入位相および第1特性曲線に基づいて残留磁束ごとの励磁突入電流の第1演算波形を求める第1演算部103と、第1演算波形のうち遮断器を投入した際の電流測定波形に類似する第1選択波形を選択して、対応する選択残留磁束を選択する残留磁束選択部104と、投入位相および選択残留磁束に基づいて特性曲線ごとの励磁突入電流の第2演算波形を求める第2演算部105と、第2演算波形のうち電流測定波形に類似する第2選択波形を選択して、対応する第2特性曲線を選択する第2特性選択部106と、を有する。
【選択図】図1
Description
以下、図1を参照して、本発明の一実施形態における変圧器磁気飽和特性推定システムの構成について説明する。
以下、図2ないし図9を適宜参照して、本実施形態における変圧器磁気飽和特性推定システムの動作について説明する。なお、以下においては、記憶部109に特性曲線が記憶されている変圧器と推定対象変圧器とがいずれも三相変圧器である場合について説明する。
Φa=0,Φb=−Φc ・・・(1)
Φb=0,Φc=−Φa ・・・(2)
Φc=0,Φa=−Φb ・・・(3)
Φb=Φc=−Φa/2 ・・・(4)
Φc=Φa=−Φb/2 ・・・(5)
Φa=Φb=−Φc/2 ・・・(6)
なお、図6におけるパラメータ(Φa,Φb,Φc)=(0,0,0)は、条件式(1)〜(6)をいずれも満たすため、これらの何れかのグループに含めてもよい。このようにして求めたパラメータ(残留磁束)ごとの励磁突入電流の演算波形の一例を図8に示す。
残留磁束選択処理S4において選択した選択残留磁束に基づいて、記憶部109に記憶されているI−Φ特性曲線をパラメータとして励磁突入電流を演算する。ここで、記憶部109に記憶されているI−Φ特性曲線は正規化I−Φ特性曲線であるため、まず、これらの正規化I−Φ特性曲線に推定対象変圧器の定格電流および定格磁束をそれぞれ乗じて、推定対象変圧器の非正規化I−Φ特性曲線に変換し、当該非正規化I−Φ特性曲線をパラメータとして励磁突入電流を演算する。
100 コンピュータ
101 投入位相算出部
102、106 I−Φ特性選択部
103、105 突入電流演算部
104 残留磁束選択部
107 入力部
108 出力部
109 記憶部
110 バス
Claims (7)
- 変圧器の磁気飽和特性を推定するシステムであって、
複数の変圧器の磁気飽和によって発生する励磁電流と磁束との関係をそれぞれ示す複数の特性曲線が記憶されている記憶部と、
推定対象変圧器の遮断器を投入した際の電源電圧を測定した電圧測定波形に基づいて、前記遮断器の投入位相を算出する投入位相算出部と、
前記推定対象変圧器の定格電圧および定格容量に基づいて、前記複数の特性曲線から1つを第1の特性曲線として選択する第1の特性選択部と、
前記投入位相および前記第1の特性曲線に基づいて、前記推定対象変圧器の複数の残留磁束をパラメータとして励磁突入電流を演算し、残留磁束ごとの第1の演算波形を求める第1の演算部と、
前記第1の演算波形のうち、前記遮断器を投入した際の励磁突入電流を測定した電流測定波形に類似する演算波形を第1の選択波形として選択して、前記複数の残留磁束のうち、前記第1の選択波形に対応する残留磁束を選択残留磁束として選択する残留磁束選択部と、
前記投入位相および前記選択残留磁束に基づいて、前記複数の特性曲線をパラメータとして励磁突入電流を演算し、特性曲線ごとの第2の演算波形を求める第2の演算部と、
前記第2の演算波形のうち、前記電流測定波形に類似する演算波形を第2の選択波形として選択して、前記複数の特性曲線のうち、前記第2の選択波形に対応する特性曲線を第2の特性曲線として選択する第2の特性選択部と、
を有することを特徴とする変圧器の磁気飽和特性推定システム。 - 請求項1に記載の変圧器の磁気飽和特性推定システムであって、
前記複数の変圧器および前記推定対象変圧器は、いずれも三相変圧器であり、
前記第1の演算部は、前記推定対象変圧器の各相の残留磁束の和が0となる複数の残留磁束の組み合わせをパラメータとして励磁突入電流を演算し、残留磁束の組み合わせごとの第1の演算波形を求め、
前記残留磁束選択部は、前記複数の残留磁束の組み合わせのうち、前記第1の選択波形に対応する残留磁束の組み合わせを前記選択残留磁束として選択することを特徴とする変圧器の磁気飽和特性推定システム。 - 請求項2に記載の変圧器の磁気飽和特性推定システムであって、
前記複数の残留磁束の組み合わせは、前記推定対象変圧器の各相の残留磁束(Φa,Φb,Φc)が以下の式(1)ないし式(6)の何れかを満たすことを特徴とする変圧器の磁気飽和特性推定システム。
Φa=0,Φb=−Φc ・・・(1)
Φb=0,Φc=−Φa ・・・(2)
Φc=0,Φa=−Φb ・・・(3)
Φb=Φc=−Φa/2 ・・・(4)
Φc=Φa=−Φb/2 ・・・(5)
Φa=Φb=−Φc/2 ・・・(6) - 請求項1ないし請求項3の何れかに記載の変圧器の磁気飽和特性推定システムであって、
前記記憶部には、前記複数の変圧器の定格電流および定格磁束で正規化された複数の正規化特性曲線が記憶されており、
前記第1の特性選択部は、前記推定対象変圧器の定格電圧および定格容量に基づいて、前記複数の正規化特性曲線から1つを前記第1の特性曲線として選択し、
前記第1の演算部は、前記第1の特性曲線に前記推定対象変圧器の定格電流および定格磁束を乗じて第3の特性曲線に変換し、前記投入位相および前記第3の特性曲線に基づいて、前記第1の演算波形を求め、
前記第2の演算部は、前記複数の正規化特性曲線に前記推定対象変圧器の定格電流および定格磁束をそれぞれ乗じて複数の非正規化特性曲線に変換し、前記複数の非正規化特性曲線をパラメータとして励磁突入電流を演算し、非正規化特性曲線ごとの前記第2の演算波形を求め、
前記第2の特性選択部は、前記複数の非正規化特性曲線のうち、前記第2の選択波形に対応する特性曲線を前記第2の特性曲線として選択することを特徴とする変圧器の磁気飽和特性推定システム。 - 請求項1ないし請求項4の何れかに記載の変圧器の磁気飽和特性推定システムであって、
前記残留磁束選択部は、前記第1の演算波形をそれぞれの最大振幅で正規化した第3の演算波形を求め、前記電流測定波形をその最大振幅で正規化した正規化電流測定波形を求め、前記第3の演算波形のうち、前記正規化電流測定波形との差の二乗和が最小となる演算波形を前記第1の選択波形として選択し、
前記第2の特性選択部は、前記第2の演算波形をそれぞれの最大振幅で正規化した第4の演算波形を求め、前記第4の演算波形のうち、前記正規化電流測定波形との差の二乗和が最小となる演算波形を前記第2の選択波形として選択することを特徴とする変圧器の磁気飽和特性推定システム。 - 複数の変圧器の磁気飽和によって発生する励磁電流と磁束との関係をそれぞれ示す複数の特性曲線が記憶されている記憶部を備えるコンピュータに、
推定対象変圧器の遮断器を投入した際の電源電圧を測定した電圧測定波形に基づいて、前記遮断器の投入位相を算出する投入位相算出処理と、
前記推定対象変圧器の定格電圧および定格容量に基づいて、前記複数の特性曲線から1つを第1の特性曲線として選択する第1の特性選択処理と、
前記投入位相および前記第1の特性曲線に基づいて、前記推定対象変圧器の複数の残留磁束をパラメータとして励磁突入電流を演算し、残留磁束ごとの第1の演算波形を求める第1の演算処理と、
前記第1の演算波形のうち、前記遮断器を投入した際の励磁突入電流を測定した電流測定波形に類似する演算波形を第1の選択波形として選択して、前記複数の残留磁束のうち、前記第1の選択波形に対応する残留磁束を選択残留磁束として選択する残留磁束選択処理と、
前記投入位相および前記選択残留磁束に基づいて、前記複数の特性曲線をパラメータとして励磁突入電流を演算し、特性曲線ごとの第2の演算波形を求める第2の演算処理と、
前記第2の演算波形のうち、前記電流測定波形に類似する演算波形を第2の選択波形として選択して、前記複数の特性曲線のうち、前記第2の選択波形に対応する特性曲線を第2の特性曲線として選択する第2の特性選択処理と、
を実行させることを特徴とする変圧器の磁気飽和特性推定プログラム。 - 変圧器の磁気飽和特性を推定する方法であって、
推定対象変圧器の遮断器を投入した際の電源電圧を測定した電圧測定波形に基づいて、前記遮断器の投入位相を算出し、
前記推定対象変圧器の定格電圧および定格容量に基づいて、複数の変圧器の磁気飽和によって発生する励磁電流と磁束との関係をそれぞれ示す複数の特性曲線から1つを第1の特性曲線として選択し、
前記投入位相および前記第1の特性曲線に基づいて、前記推定対象変圧器の複数の残留磁束をパラメータとして励磁突入電流を演算し、残留磁束ごとの第1の演算波形を求め、
前記第1の演算波形のうち、前記遮断器を投入した際の励磁突入電流を測定した電流測定波形に類似する演算波形を第1の選択波形として選択して、前記複数の残留磁束のうち、前記第1の選択波形に対応する残留磁束を選択残留磁束として選択し、
前記投入位相および前記選択残留磁束に基づいて、前記複数の特性曲線をパラメータとして励磁突入電流を演算し、特性曲線ごとの第2の演算波形を求め、
前記第2の演算波形のうち、前記電流測定波形に類似する演算波形を第2の選択波形として選択して、前記複数の特性曲線のうち、前記第2の選択波形に対応する特性曲線を第2の特性曲線として選択することを特徴とする変圧器の磁気飽和特性推定方法。
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