JP6903033B2

JP6903033B2 - 励磁突入電流抑制装置および電力開閉装置

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Publication number: JP6903033B2
Application number: JP2018102396A
Authority: JP
Inventors: 森　智仁; 智仁森; 落合　石典; 石典落合
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-05-29
Filing date: 2018-05-29
Publication date: 2021-07-14
Anticipated expiration: 2038-05-29
Also published as: JP2019207798A

Description

本発明は、変圧器への電源の投入時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および電力開閉装置に関する。

三相電源が投入される三相変圧器を備える電力開閉装置には、三相変圧器への三相電源の投入と遮断とを行う三相遮断器が設けられる。このような電力開閉装置には、三相電源の投入時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が設けられることがある。励磁突入電流抑制装置によって励磁突入電流を抑制する方式の一つに、三相電源の特定位相において三相遮断器に三相電源を投入させる位相制御投入方式が挙げられる。

三相電源が遮断されたときに変圧器の鉄心に残留した残留磁束と、三相電源の投入後における電源電圧が定常状態であるときに発生する定常磁束との差の絶対値が大きいほど、励磁突入電流が生じ易くなる。励磁突入電流抑制装置は、励磁突入電流の抑制を図るために、残留磁束と定常磁束とが一致する位相において三相変圧器へ三相電源を投入させることがある。

特許文献１には、残留磁束を測定する残留磁束測定装置に関して、遮断時において過渡的に変化する端子電圧の時間積分によって残留磁束の値を算出する技術が開示されている。特許文献１の技術によると、遮断時から端子電圧が収束する時までの期間における端子電圧を計測し、端子電圧の減衰振動波形のピーク群を基に、端子電圧の減衰を表す減衰関数を求める。特許文献１にかかる残留磁束測定装置は、かかる減衰関数において端子電圧が閾値以下にまで減衰する時を終了時とする積分期間をあらかじめ設定して、端子電圧の時間積分を行う。

特開２００３−２３２８４０号公報

三相電源の遮断時において、端子電圧の減衰が遮断時からすぐに開始されず、端子電圧の収束に遅れが生じることがある。上記特許文献１の技術によると、積分期間があらかじめ設定されているために、端子電圧の収束に遅れが生じた場合には、端子電圧が減衰するより前に端子電圧の積分が終わる場合がある。端子電圧が収束するよりも前に積分が終わる場合、残留磁束の値を算出する精度が低下することになる。また、減衰関数に基づいて求めた積分期間よりも長い積分期間における積分が常に行われると、端子電圧の減衰が遮断時からすぐに開始される場合には、端子電圧が収束した後も積分が継続されることとなる。この場合、積分のための処理負担の増大と、端子電圧の計測結果を保持するための記憶容量の増大とが問題となる。さらに、積分期間が無駄に長くなることで、端子電圧の計測結果に含まれるノイズによる積分結果の誤差が増大することにもなる。残留磁束の値の算出精度が低下することにより、過大な励磁突入電流の発生を高い精度で抑制することが困難となる。このように、上記特許文献１の技術によると、過大な励磁突入電流の発生を高い精度で抑制することが困難となる場合があるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、過大な励磁突入電流の発生を高い精度で抑制可能とする励磁突入電流抑制装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる励磁突入電流抑制装置は、三相電源の投入と遮断とが行われる三相変圧器において投入時に発生する励磁突入電流を抑制する。本発明にかかる励磁突入電流抑制装置は、三相電源が遮断されたときに三相変圧器の鉄心に残留する磁束である残留磁束の値を算出する残留磁束算出手段と、三相電源の投入後における電源電圧が定常状態であるときに三相変圧器に発生する磁束である定常磁束の値と残留磁束の値との差分に基づいて決定された位相において三相電源を投入させる制御を行う制御手段と、を備える。残留磁束算出手段は、三相電源の遮断時である第１の時刻から始まる第１の計測期間における三相変圧器の端子電圧の計測結果に基づいて、第１の計測期間の終了時である第２の時刻よりも後における端子電圧の減衰を示す減衰振動波形を推測し、減衰振動波形に基づいて端子電圧の時間積分のための期間である第２の計測期間を算出する期間算出部を有する。残留磁束算出手段は、第２の計測期間における端子電圧の計測結果の時間積分によって残留磁束の値を算出する電圧積分部を有する。

本発明によれば、過大な励磁突入電流の発生を高い精度で抑制することができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかる励磁突入電流抑制装置を有する電力開閉装置の概略構成を示す図図１に示す励磁突入電流抑制装置が有する残留磁束算出手段の機能構成を示すブロック図図１に示す電力開閉装置が有する三相変圧器にて発生する磁束である変圧器磁束の波形と端子電圧の波形との例を示す図図１に示す励磁突入電流抑制装置の動作の手順を示すフローチャート図１に示す励磁突入電流抑制装置の機能が専用のハードウェアによって実現される場合のハードウェア構成を示す図図１に示す励磁突入電流抑制装置の機能が、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサによって実現される場合のハードウェア構成を示す図

以下に、本発明の実施の形態にかかる励磁突入電流抑制装置および電力開閉装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる励磁突入電流抑制装置１０を有する電力開閉装置１００の概略構成を示す図である。電力開閉装置１００は、三相電源１２が投入される三相変圧器１１と、三相変圧器１１への三相電源１２の投入と遮断とを行う三相遮断器１３と、三相変圧器１１の端子電圧を計測する端子電圧計測器１５とを備える。図１において、端子電圧計測器１５は、三相変圧器１１のうち三相電源１２の側である一次側に設けられている。端子電圧計測器１５は、三相変圧器１１のうち三相電源１２の側とは逆側である二次側に設けられても良い。電力開閉装置１００は、三相変圧器１１において投入時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１０を備える。

三相電源１２は、Ａ相、Ｂ相およびＣ相の各電源電圧ｙｐａ，ｙｐｂ，ｙｐｃを発生し、三相遮断器１３の接触子１３ａ，１３ｂ，１３ｃに電源電圧ｙｐａ，ｙｐｂ，ｙｐｃをそれぞれ出力する。接触子１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、回路を開閉可能とする接点である。接触子１３ａ，１３ｂ，１３ｃが回路を閉じることによって、三相変圧器１１へ三相電源１２が投入される。接触子１３ａ，１３ｂ，１３ｃが回路を開くことによって、三相変圧器１１から三相電源１２が遮断される。

三相遮断器１３の接触子１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、制御手段２３からの開極制御信号３１ａにしたがって回路を開き、かつ制御手段２３からの閉極制御信号３１ｂにしたがって回路を閉じる。なお、以下の説明において、接触子１３ａ，１３ｂ，１３ｃが回路を閉じることを閉極と称し、接触子１３ａ，１３ｂ，１３ｃが回路を開くことを開極と称することがある。三相遮断器１３は、開極制御信号３１ａにしたがい開極が行われた際に、接触子１３ａ，１３ｂ，１３ｃが開極した時刻を示す情報である開極位相信号３３を励磁突入電流抑制装置１０へ出力する。

電源電圧計測器１４は、基準相であるＡ相の対地電圧を計測し、計測結果を示す電源電圧信号３２を制御手段２３へ出力する。端子電圧計測器１５は、Ａ相の端子電圧を計測する端子電圧計測器１５ａと、Ｂ相の端子電圧を計測する端子電圧計測器１５ｂと、Ｃ相の端子電圧を計測する端子電圧計測器１５ｃとを有する。

励磁突入電流抑制装置１０は、残留磁束の値を算出する残留磁束算出手段２０と、定常磁束の値と残留磁束の値との差分の絶対値である投入磁束誤差を算出する投入磁束誤差算出手段２１と、投入磁束誤差に基づいて決定される目標閉極位相を算出する目標閉極位相算出手段２２とを有する。残留磁束は、三相電源１２が遮断されたときに三相変圧器１１の鉄心に残留する磁束である。定常磁束は、三相電源１２の投入後における電源電圧が定常状態であるときに三相変圧器１１に発生する磁束である。

残留磁束算出手段２０は、開極位相信号３３の入力にしたがって、端子電圧計測器１５ａ，１５ｂ，１５ｃによる計測結果の取得を開始する。残留磁束算出手段２０は、取得された計測結果を基に、各相の残留磁束の値を算出する。残留磁束算出手段２０は、残留磁束の値の算出結果を示す残留磁束信号３７を投入磁束誤差算出手段２１へ出力する。

各接触子１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、閉極制御信号３１ｂの入力にしたがって機械的な動作を実行し、かかる動作が行われる時間が経過した後に閉極する。閉極制御信号３１ｂの入力から閉極までの動作時間を、閉極時間と称する。閉極時間は、三相遮断器１３の周囲温度、操作油圧、制御電圧および休止時間に依存する。また、接触子１３ａ，１３ｂ，１３ｃが機械的な動作によって閉極するより前に、接触子１３ａ，１３ｂ，１３ｃには、先行放電であるプレアークによる主回路電流が流れ始める。かかる主回路電流が流れ始めるタイミングが、三相電源１２が投入されるタイミングとされる。

接触子１３ａ，１３ｂ，１３ｃが有するプレアークについての特性を、プレアーク特性と称する。各接触子１３ａ，１３ｂ，１３ｃは、同一のプレアーク特性と、同一の閉極時間ばらつき特性とを有する。プレアーク特性に関するデータと、閉極時間ばらつき特性に関するデータとは、励磁突入電流抑制装置１０が有するメモリに格納されている。図１ではメモリの図示を省略している。

投入磁束誤差算出手段２１は、プレアーク特性に関するデータ３４と閉極時間ばらつき特性に関するデータ３５とをメモリから読み出す。三相変圧器１１の各相の残留磁束の値と、三相遮断器１３のプレアーク特性および閉極時間ばらつき特性とに基づいて、閉極時における投入磁束誤差を相ごとに算出する。投入磁束誤差算出手段２１は、投入磁束誤差の算出結果を示す投入磁束誤差信号３８を目標閉極位相算出手段２２へ出力する。

目標閉極位相算出手段２２は、投入磁束誤差信号３８の入力にしたがって、投入磁束誤差に基づいて決定された位相である目標閉極位相を算出する。目標閉極位相算出手段２２は、目標閉極位相を示す目標閉極位相信号３９を制御手段２３へ出力する。なお、相ごとの定常磁束には、位相のずれが含まれる。目標閉極位相算出手段２２は、各相の投入磁束誤差の平均値が最も小さいときの位相である目標閉極位相を算出する。

各接触子１３ａ，１３ｂ，１３ｃが実質的に同時に閉極するように制御されても、Ｂ相およびＣ相についての各閉極時間は、Ａ相についての閉極時間との間にずれが生じることがある。Ｂ相およびＣ相についての閉極時間の各平均値と、Ａ相についての閉極時間の平均値とのずれ量に関するデータは、上記のメモリに格納されている。目標閉極位相算出手段２２は、閉極時間の平均値のずれ量に関するデータ３６をメモリから読み出す。目標閉極位相算出手段２２は、閉極時間の平均値のずれ量を基に、相ごとにおける閉極時間のずれ量を相殺可能とする目標閉極位相を算出する。

励磁突入電流は、三相電源１２が投入されるタイミングの後に、三相変圧器１１の鉄心における磁束が、鉄心の飽和磁束閾値を超えた場合に発生する。三相電源１２が投入されるタイミングよりも後における磁束の波形は、三相変圧器１１の鉄心に残留した残留磁束と投入時の定常磁束との差の絶対値が定常磁束波形に加えられた波形となる。三相変圧器１１の鉄心に残留した残留磁束と、投入時の定常磁束との差、すなわち投入磁束誤差が大きい場合に、励磁突入電流が発生し易くなる。したがって、相ごとの投入磁束誤差の平均値が最も小さくなるように目標閉極位相が決定されることで、励磁突入電流の発生を抑制する位相制御投入を行うことができる。

制御手段２３には、上位の制御装置からの開極指令３０ａと閉極指令３０ｂとが入力される。制御手段２３は、閉極指令３０ｂが入力されると、目標閉極位相信号３９によって示されるタイミングでの閉極を指示する閉極制御信号３１ｂを三相遮断器１３へ出力する。制御手段２３は、閉極制御信号３１ｂを出力することによって、定常磁束の値と残留磁束の値との差分に基づいて決定された位相である目標開極位相において三相電源１２を投入させる制御を行う。また、制御手段２３は、開極指令３０ａが入力されると、固定値である目標開極位相での開極を指示する開極制御信号３１ａを三相遮断器１３へ出力する。図１では、上位の制御装置の図示を省略している。

電力開閉装置１００は、閉極指令３０ｂにしたがって、各相について三相電源１２を同時に遮断する。この他、電力開閉装置１００は、相ごとに互いに異なるタイミングで三相電源１２を遮断するものであっても良い。この場合、目標閉極位相算出手段２２は、三相のうち残留磁束が最大となる１つの相について、定常磁束と残留磁束とが一致する位相である目標閉極位相を算出する。制御手段２３は、当該１つの相については、算出された目標閉極位相における閉極を指示する閉極制御信号３１ｂを出力する。制御手段２３は、当該１つの相以外の２つの相については、当該１つの相の電圧がゼロとなるタイミングにおいて閉極を指示する閉極制御信号３１ｂを出力する。

図２は、図１に示す励磁突入電流抑制装置１０が有する残留磁束算出手段２０の機能構成を示すブロック図である。残留磁束算出手段２０は、端子電圧の計測結果を示す計測波形を取得する機能部である電圧波形取得部４１と、端子電圧の計測期間を求める機能部である期間算出部４２と、端子電圧の時間積分によって残留磁束の値を算出する機能部である電圧積分部４３とを有する。

図３は、図１に示す電力開閉装置１００が有する三相変圧器１１にて発生する磁束である変圧器磁束の波形と端子電圧の波形との例を示す図である。図３には、三相遮断器１３による遮断の前と後とにおける変圧器磁束の波形である磁束波形と端子電圧の波形である電圧波形とを示している。

変圧器磁束の値は、端子電圧の値の時間積分によって求められる。時刻を示す変数をｔ、磁束の値をφ（ｔ）、電圧の値をＶ（ｔ）として、φ（ｔ）とＶ（ｔ）との関係は次の式（１）によって表される。
φ（ｔ）＝∫Ｖ（ｔ）ｄｔ・・・（１）

端子電圧は、遮断時において、三相変圧器１１のインダクタンスおよび静電容量の影響によって減衰し、収束する。時刻ｔ０は、遮断時である第１の時刻とする。ｔ＝ｔ０以降におけるＶ（ｔ）の波形である減衰振動波形は、次の式（２）によって表される。
Ｖ（ｔ）＝Ａｅｘｐ（−ｔ／τ）×ｓｉｎ（ωｔ＋φ０）・・・（２）

式（２）において、Ａは定数、τは減衰時定数、ωは各振動数、φ０は位相を表す定数とする。式（２）におけるＡｅｘｐ（−ｔ／τ）は、減衰振動波形に含まれる直流成分の減衰を表す。

電圧波形取得部４１は、時刻ｔ０から始まる第１の計測期間Ｔ０における端子電圧の計測結果を基に、計測波形を生成する。時刻ｔ１は、第１の計測期間Ｔ０の終了時である第２の時刻とする。期間算出部４２は、電圧波形取得部４１によって取得された計測波形に基づいて、時刻ｔ１よりも後における端子電圧の減衰を表す減衰振動波形を推測する。期間算出部４２は、かかる推測において、計測波形を基に直流成分の減衰関数であるＶ（ｔ）＝Ａｅｘｐ（−ｔ／τ）を推測する。期間算出部４２は、計測波形に含まれるピーク点を基に、減衰関数の近似関数における定数であるＡと減衰時定数であるτとを求めることによって、直流成分の減衰関数を推測する。図３にて破線により示す減衰曲線Ｄは、直流成分の減衰関数のグラフである。

期間算出部４２は、推定結果である減衰関数を基に、あらかじめ設定された閾値Ｖ０を減衰関数が下回る時である時刻ｔ２を算出する。閾値Ｖ０は、減衰によって端子電圧が収束したか否かの判断において指標とし得る値とする。閾値Ｖ０は固定値であっても良く、任意に変更可能な値であっても良い。期間算出部４２は、時刻ｔ０から時刻ｔ２までの期間である第２の計測期間Ｔ１を求める。第２の計測期間Ｔ１は、第１の計測期間Ｔ０を包含し、かつ第１の計測期間Ｔ０よりも長い期間である。ｔ＝ｔ０における端子電圧の絶対値である｜Ｖ（ｔ０）｜は、閾値Ｖ０の絶対値である｜Ｖ０｜よりも大きい。ｔ＝ｔ２における端子電圧の絶対値である｜Ｖ（ｔ２）｜は、閾値Ｖ０の絶対値である｜Ｖ０｜よりも小さい。

電圧積分部４３は、第２の計測期間Ｔ１における端子電圧の計測結果の時間積分によって、残留磁束の値を算出する。ｔ＝ｔ２における磁束であるφ（ｔ２）は、上記のＶ（ｔ）の時刻ｔ０から時刻ｔ２までの時間積分によって求められる。

三相電源１２の遮断時において、端子電圧の減衰が遮断時からすぐに開始されず、端子電圧の収束に遅れが生じることがある。端子電圧の減衰が開始されるタイミングおよび減衰の速さについての減衰特性は、三相変圧器１１のインピーダンスあるいは三相変圧器１１の周辺回路における浮遊静電容量といった条件によって変化し得る。

実施の形態１によると、残留磁束算出手段２０は、第１の計測期間Ｔ０における端子電圧の計測結果を基に、時刻ｔ１よりも後において端子電圧が収束する時刻ｔ２を予測して、第２の計測期間Ｔ１を求める。残留磁束算出手段２０は、端子電圧の収束の遅れが生じた場合であっても、第１の計測期間Ｔ０の計測波形を基に、かかる遅れに合わせて調整された第２の計測期間Ｔ１を求めることができる。これにより、残留磁束算出手段２０は、端子電圧が収束するよりも前に積分を終えるという事態を回避可能とし、残留磁束の値の高精度な算出が可能となる。

また、残留磁束算出手段２０は、実際に端子電圧が収束するまでの期間よりも積分期間が無駄に長くなるという事態を回避可能とし、必要最小限の第２の計測期間Ｔ１における積分によって残留磁束の値を算出することができる。残留磁束算出手段２０は、積分期間が無駄に長くなる場合に比べて、積分のための処理負担の低減と、端子電圧の計測結果を保持するための記憶容量の低減とが可能となる。励磁突入電流抑制装置１０は、記憶領域の容量の削減により、コストの低減が可能となる。残留磁束算出手段２０は、積分期間が無駄に長くなる場合に比べて、端子電圧の計測結果に含まれるノイズによる積分結果の誤差を低減できる。残留磁束算出手段２０は、積分結果の誤差を低減できることによって、残留磁束の値の高精度な算出が可能となる。残留磁束算出手段２０による残留磁束の値の高精度な算出が可能となることにより、励磁突入電流抑制装置１０は、高い精度で励磁突入電流を抑制することができる。

図４は、図１に示す励磁突入電流抑制装置１０の動作の手順を示すフローチャートである。ステップＳ１において、電圧波形取得部４１は、第１の計測期間Ｔ０における端子電圧の測定結果を基に、計測波形を取得する。ステップＳ２において、期間算出部４２は、ステップＳ１において取得された計測波形に基づいて、減衰振動波形に含まれる直流成分の減衰を表す減衰関数を推測する。

ステップＳ３において、期間算出部４２は、ステップＳ２において推測された減衰関数が閾値を下回る時刻ｔ２を求めることにより、遮断時の時刻ｔ０から時刻ｔ２までの期間である第２の計測期間Ｔ１を算出する。励磁突入電流抑制装置１０は、ステップＳ２およびステップＳ３の工程を、第１の計測期間Ｔ０の終了時である時刻ｔ１と端子電圧が実際に収束する時との間の期間において行う。

ステップＳ４において、電圧積分部４３は、ステップＳ３にて算出された第２の計測期間Ｔ１についての端子電圧の時間積分によって残留磁束の値を算出する。これにより、励磁突入電流抑制装置１０は、図４に示す動作を終了する。

励磁突入電流抑制装置１０の機能は、処理回路により実現される。処理回路は、電力開閉装置１００を制御する制御装置に搭載される専用のハードウェアである。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサであっても良い。実施の形態１では、電力開閉装置１００を制御する制御装置の図示を省略している。

図５は、図１に示す励磁突入電流抑制装置１０の機能が専用のハードウェアによって実現される場合のハードウェア構成を示す図である。専用のハードウェアである処理回路５１は、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、又はこれらの組み合わせである。

図６は、図１に示す励磁突入電流抑制装置１０の機能が、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサによって実現される場合のハードウェア構成を示す図である。プロセッサ５２およびメモリ５３は、相互に通信可能に接続されている。プロセッサ５２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）である。残留磁束算出手段２０が有する各機能部である電圧波形取得部４１と期間算出部４２と電圧積分部４３との各機能は、プロセッサ５２と、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現される。投入磁束誤差算出手段２１と、目標閉極位相算出手段２２と、制御手段２３との各機能は、プロセッサ５２と、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現される。

励磁突入電流抑制装置１０の各機能は、ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ５３に格納される。メモリ５３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の不揮発性もしくは揮発性の半導体メモリ等の内蔵メモリである。励磁突入電流抑制装置１０の機能の一部が専用のハードウェアにより実現され、励磁突入電流抑制装置１０の機能のその他の部分がソフトウェアあるいはファームウェアにより実現されても良い。このように、励磁突入電流抑制装置１０の機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって実現することができる。

実施の形態１によると、励磁突入電流抑制装置１０は、第１の計測期間における端子電圧の計測結果を基に推測された減衰振動波形によって第２の計測期間を算出する期間算出部４２と、第２の計測期間における端子電圧の時間積分を行う電圧積分部４３とを有する。励磁突入電流抑制装置１０は、期間算出部４２と電圧積分部４３とを有する残留磁束算出手段２０による残留磁束の値の高精度な算出が可能となることで、過大な励磁突入電流の発生を高い精度で抑制することができる。これにより、励磁突入電流抑制装置１０は、過大な励磁突入電流の発生を高い精度で抑制することができるという効果を奏する。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１０励磁突入電流抑制装置、１１三相変圧器、１２三相電源、１３三相遮断器、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ接触子、１４電源電圧計測器、１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ端子電圧計測器、２０残留磁束算出手段、２１投入磁束誤差算出手段、２２目標閉極位相算出手段、２３制御手段、３０ａ開極指令、３０ｂ閉極指令、３１ａ開極制御信号、３１ｂ閉極制御信号、３２電源電圧信号、３３開極位相信号、３４，３５，３６データ、３７残留磁束信号、３８投入磁束誤差信号、３９目標閉極位相信号、４１電圧波形取得部、４２期間算出部、４３電圧積分部、５１処理回路、５２プロセッサ、５３メモリ、１００電力開閉装置。

Claims

三相電源の投入と遮断とが行われる三相変圧器において投入時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であって、
前記三相電源が遮断されたときに前記三相変圧器の鉄心に残留する磁束である残留磁束の値を算出する残留磁束算出手段と、
前記三相電源の投入後における電源電圧が定常状態であるときに前記三相変圧器に発生する磁束である定常磁束の値と前記残留磁束の値との差分に基づいて決定された位相において前記三相電源を投入させる制御を行う制御手段と、
を備え、
前記残留磁束算出手段は、
前記三相電源の遮断時である第１の時刻から始まる第１の計測期間における前記三相変圧器の端子電圧の計測結果に基づいて、前記第１の計測期間の終了時である第２の時刻よりも後における前記端子電圧の減衰を示す減衰振動波形を推測し、前記減衰振動波形に基づいて前記端子電圧の時間積分のための期間である第２の計測期間を算出する期間算出部と、
前記第２の計測期間における前記端子電圧の計測結果の時間積分によって前記残留磁束の値を算出する電圧積分部と、
を有することを特徴とする励磁突入電流抑制装置。
前記期間算出部は、前記第１の計測期間における前記端子電圧の計測結果を示す計測波形を基に、前記減衰振動波形に含まれる直流成分の減衰を表す減衰関数を推測し、
前記第２の計測期間は、前記第１の時刻から前記減衰関数が閾値を下回る時までの期間であることを特徴とする請求項１に記載の励磁突入電流抑制装置。
三相電源が投入される三相変圧器と、
前記三相変圧器への前記三相電源の投入と遮断とを行う三相遮断器と、
前記三相変圧器の端子電圧を計測する端子電圧計測器と、
請求項１または２に記載の励磁突入電流抑制装置と、
を備えることを特徴とする電力開閉装置。