JP6805982B2 - 変圧器の励磁システム - Google Patents
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Description
1−1.実施の形態1の構成の詳細な説明
図1は、実施の形態1の励磁システムの構成を示す図である。図1において従来の励磁システムのものと同じ構造或いは機能を有する部品については同一の符号を付している。図1に示す励磁システムでは、主電源系統(高圧系統)100と負荷系統(低圧系統)101との間に特高用高圧変圧器22と主変圧器21とが直列に設けられている。主電源系統100と特高用高圧変圧器22の一次側との間には上位遮断器1が設置されている。なお、図1では1つの主変圧器21が設けられているが、負荷設備毎に用意された複数の主変圧器21が特高用高圧変圧器22の二次側に並列に接続されていてもよい。また、主変圧器21は複数の変圧器が直列に接続されたものでもよい。
図2は、実施の形態1の励磁システムの動作を示すタイムチャートである。主変圧器21の運転を開始する場合、まず、制御装置70は、インバータ31の制御電源を投入する(t1)。次に、インバータ31の制御電源が投入されたことを確認後、上位遮断器1を投入する(t2)。そして、インバータ31が受電し運転準備が完了したところで(t3)、インバータ出力側遮断器4を投入する(t4)。
2−1.実施の形態2の構成の詳細な説明
実施の形態2では、孤島(アイランドモード)や電源系統の弱い設備において、発電機の2次側に主変圧器が設置される場合の励磁システムについて説明する。図5は、実施の形態2の励磁システムの構成を示す図である。図5において実施の形態1の励磁システムのものと同じ構造或いは機能を有する部品については同一の符号を付している。
次に、図5に示す励磁システムの動作について説明する。実施の形態2では、実施の形態1とは異なり、制御装置80が上位遮断器1を投入するタイミングは、インバータ31による主変圧器21の励磁が行われて同期切替が完了した後となる。これは、実施の形態1では、バイパス遮断器2が請求項1に記載の「遮断器」に相当しているのに対し、実施の形態2では、上位遮断器1が請求項1に記載の「遮断器」に相当していることによる。
3−1.実施の形態3の構成の詳細な説明
実施の形態1及び実施の形態2では、主変圧器21をその一次側から励磁しているが、主変圧器21をその二次側から励磁することもできる。実施の形態3では、実施の形態1を主変圧器21の二次側から励磁するように変形した場合の励磁システムについて説明する。図6は、実施の形態3の励磁システムの構成を示す図である。図6において実施の形態1の励磁システムのものと同じ構造或いは機能を有する部品については同一の符号を付している。
次に、図6に示す励磁システムの動作について説明する。実施の形態3では、実施の形態1とは異なる方法で同期検定が行われる。同期検定器51は、インバータ31の出力周波数及び位相が商用電源側のそれらと一致し、インバータ出力変圧器25の二次電圧と商用電源側の電圧との電圧比が所定の適正比になったことが検出された場合、同期完了信号を出力する。なお、この適性比を与える電圧をインバータ31が出力できるのであれば、インバータ出力変圧器25を励磁システムから省略することができる。インバータ出力変圧器25を省力できれば、その分、システムの構造を簡素化することができ、また、実施の際のコストを削減することができる。制御装置75は、同期完了信号の検出後、バイパス遮断器2を投入して同期切替を行う。そして、バイパス遮断器2が投入されたことを確認後、インバータ31の運転を停止し、続けてインバータ出力側遮断器4を開放する。
4−1.実施の形態4の構成の詳細な説明
実施の形態4では、実施の形態2を主変圧器21の二次側から励磁するように変形した場合の励磁システムについて説明する。図7は、実施の形態4の励磁システムの構成を示す図である。図7において実施の形態2の励磁システムのものと同じ構造或いは機能を有する部品については同一の符号を付している。
次に、図7に示す励磁システムの動作について説明する。実施の形態4では、実施の形態3と同様の方法で同期検定が行われる。同期検定器51は、インバータ31の出力周波数及び位相が商用電源側のそれらと一致し、インバータ出力変圧器25の二次電圧と商用電源側の電圧との電圧比が所定の適正比になったことが検出された場合、同期完了信号を出力する。この適性比を与える電圧をインバータ31が出力できるのであれば、インバータ出力変圧器25を励磁システムから省略することができる。制御装置85は、同期完了信号の検出後、上位遮断器1を投入する。そして、上位遮断器1が投入されていることを確認後、インバータ31の運転を停止し、インバータ出力側遮断器4を開放する。
2 バイパス遮断器
3 コンタクタ
4 インバータ出力側遮断器
11 制動抵抗
21 主変圧器
22 特高用降圧変圧器
23 ギャップ付き変圧器
31 インバータ
41 系統側計器用変圧器
42 インバータ出力側計器用変圧器
51 同期検定器
61 発電機
70,75,80,85 制御装置
100 主電源系統
101 負荷系統
102 補機用電源系統
Claims (3)
- 高圧系統と低圧系統との間に設けられた主変圧器を励磁する励磁システムであって、
前記高圧系統と前記主変圧器の一次側との間に設けられた遮断器と、
前記遮断器と並列に設けられ前記遮断器の前記高圧系統側と前記主変圧器の一次側とを接続するインバータと、
前記インバータの二次側と前記主変圧器の一次側との間に設けられたギャップ付き変圧器と、
前記ギャップ付き変圧器の二次側と前記主変圧器の一次側との間に設けられたインバータ出力側遮断器と、
前記高圧系統と前記ギャップ付き変圧器の二次側との間に設けられた同期検定回路と、
少なくとも前記遮断器、前記インバータ、前記インバータ出力側遮断器、及び同期検定回路を操作する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記主変圧器の運転開始時には、前記主変圧器の励磁開始前に前記インバータ出力側遮断器を閉じ、前記遮断器を開いた状態で前記インバータに前記主変圧器を励磁させ、
前記ギャップ付き変圧器の二次側の出力周波数、位相及び電圧が前記高圧系統のそれらと一致したことが前記同期検定回路によって検出された場合、前記主変圧器の励磁が完了したと判断し、
前記主変圧器の励磁完了後に前記遮断器を閉じるとともに前記インバータ出力側遮断器を開くように構成されていることを特徴とする励磁システム。 - 高圧系統と低圧系統との間に設けられた主変圧器を励磁する励磁システムであって、
前記高圧系統と前記主変圧器の一次側との間に設けられた遮断器と、
前記遮断器と前記主変圧器とに並列に設けられ前記遮断器の前記高圧系統側と前記主変圧器の二次側とを接続するインバータと、
前記インバータの二次側と前記主変圧器の二次側との間に設けられたギャップ付き変圧器と、
前記ギャップ付き変圧器の二次側と前記主変圧器の二次側との間に設けられたインバータ出力側遮断器と、
前記高圧系統と前記ギャップ付き変圧器の二次側との間に設けられた同期検定回路と、
少なくとも前記遮断器、前記インバータ、前記インバータ出力側遮断器、及び同期検定回路を操作する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記主変圧器の運転開始時には、前記主変圧器の励磁開始前に前記インバータ出力側遮断器を閉じ、前記遮断器を開いた状態で前記インバータに前記主変圧器を励磁させ、
前記ギャップ付き変圧器の二次側の出力周波数及び位相が前記高圧系統のそれらと一致し、前記ギャップ付き変圧器の二次側の電圧と前記高圧系統の電圧との電圧比が適正比になったことが前記同期検定回路によって検出された場合、前記主変圧器の励磁が完了したと判断し、
前記主変圧器の励磁完了後に前記遮断器を閉じるとともに前記インバータ出力側遮断器を開くように構成されていることを特徴とする励磁システム。 - 前記制御装置は、前記インバータの出力周波数を徐々に増大させていくように構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の励磁システム。
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