JP6929724B2 - 欠相検知装置、欠相検知システム、および欠相検知方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は，欠相検知装置、欠相検知システム、および欠相検知方法に関する。

発電所などの発電施設に、３相静止誘導電気機器（例えば、３相交流の高電圧を変圧する変圧器）が設置される。この３相静止誘導電気機器には、保護継電器が接続され、地落や短絡などの事象を検出し、その影響の拡大防止が図られる。

ところで、３相交流中の１相が開放状態となる（１相への電力供給が停止する）こと（以下、「１相開放故障」と称す）がまれにある。例えば、静止誘導電気機器の１次側に接続されている碍子が破損して、１次側に入力される３相中１相が開放状態となる可能性がある。

単相交流であれば、電圧の測定によって、開放状態を容易に検出できるが、３相交流中の１相開放を検出することは必ずしも容易ではない。３相静止誘導電気機器に入力される３相交流の１相が開放状態となった場合、他の相の交流により、この相にも電圧が誘起される可能性がある。

該当線路の負荷が大きい場合には、１相開放故障によって保護継電器の設定値に達する異常電流が発生し、１相開放故障を検知できる。しかしながら、該当線路が無負荷あるいは軽負荷の状態だと、保護継電器の設定値まで電流値が変動しない可能性がある。このように、１相開放故障を確実に検知することは容易ではない。

特開２０１５−００６０７６号公報

本発明が解決しようとする課題は、１相開放故障の効果的な検知を図った欠相検知装置、欠相検知システム、および欠相検知方法を提供することにある。

実施形態の欠相検知装置は、第１〜第３の電流検出器、算出部、および判定部を有する。第１〜第３の電流検出器は、互いに磁気的に結合される１次回路および２次回路を有する３相静止誘導電気機器の、前記１次回路に接続される第１〜第３の配線を流れる第１〜第３の電流を検出する。算出部は、前記第１〜第３の電流の実効成分に対応する第１〜第３の量を算出する。判定部は、前記第１〜第３の量に基づいて、前記第１〜第３の配線いずれかが開放状態か否かを判定する。

第1の実施形態の欠相検知システムを示すブロック図である。 欠相検知装置の動作手順の一例を示すフロー図である。 正常時における１次回路２の動作を示す回路図である。 １相開放時における１次回路２の動作を示す回路図である。 １次回路２および２次回路３の動作を示す回路図である。 １次回路２の動作を示す回路図である。 電圧と電流（充電電流、励磁電流）の実数部および虚数部の波形の一例を表すグラフである。 第２の実施形態の欠相検知システムを示すブロック図である。

以下，図面を参照して，静止誘導電気機器接続装置の実施形態を詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１実施形態に係る欠相検知システムを示す。この欠相検知システムは、変圧器１、電流検出器５、電圧検出器９、断路器８、および欠相検知装置６を有する。

変圧器１は、３相静止誘導電気機器の一種であり、互いに磁気的に結合される１次回路２および２次回路３を有する。
１次回路２は、外部に接続された各相の配線４ａ、４ｂ、４ｃおよび１次コイル（１次巻き線）１１を含む。配線４ａ、４ｂ、４ｃは、浮遊容量Ｃｓを有する。
２次回路３は、２次コイル（２次巻き線）１２を含む。
配線４ａ、４ｂ、４ｃを通じて、１次コイル１１に励磁電流が流れる。この結果、１次コイル１１と２次コイル１２の巻線比に応じた電流が２次コイル１２に誘起される。

ここでは、１次コイル１１、２次コイル１２は、いずれもＹ結線（スター・スター方式）であるが、一方または双方がΔ結線としてもよい（スター・デルタ方式、デルタ・スター方式、デルタ・デルタ方式）。

原子力発電所などの発電施設で用いられている変圧器１は、一般に、安定化コイル（巻き線）１３を有する。ここでは、Ｙ結線の１次コイル１１，２次コイル１２に加えて、Δ結線の安定化コイル１３を用いている。安定化コイル１３によって、２次コイル１２での電圧波形の安定化が図られる。

この安定化コイル１３は、１相開放故障の検出を困難とする要因となり得る。配線４ａ、４ｂ、４ｃの１線が断線した場合（例えば、箇所Ｐでの配線４ｂの断線）でも、安定化コイル１３に流れる電流によって、断線した配線４ｂに電圧が誘起される。特に、２次回路３に負荷が接続されていない場合や負荷が軽い場合には、配線４ｂに誘起される電圧は正常時（非断線時）に近い。このため、配線４ａ、４ｂ、４ｃの電圧を検出しても、１相開放を確実に検出することは困難となる。

電流検出器５は、配線４ａ、４ｂ、４ｃに対応して配置され、それぞれに流れる電流を検出する。電流検出器５には、例えば、ＣＴ（カレントトランスフォーマー（電流変換器）：電磁誘導を用いた変流器）、光ＣＴ（ファラデー効果を利用する電流検出器）などを用いる。ＣＴは、配線４ａ、４ｂ、４ｃに流れる電流を入力変換器６１に対応する大きさの電流（例えば、１０アンペア程度）に変換（低減）する。

このように、電流検出器５には、ＣＴ、光ＣＴを用いることができる。ＣＴは、大電流の検出が容易である。光ＣＴは、例えば、０．２Ａ程度の微少な電流の検出に用いられることが多く、電流検出器５に用いると雑音成分はサチレーションして検出できない可能性がある。しかし、比較的微弱な励磁電流を検出できることから、実施形態に係る１相開放の検出に利用できる。

電流検出器５を光ＣＴとすることで、欠相検知装置６へのケーブルを細くすることができる。また、光ファイバーの巻数に応じて低電圧領域での検出が可能になるので、例えばガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ機器）として使用する際に、軽量化できる。

電圧検出器９は、１次回路２および２次回路３の少なくとも一の配線（または一の配線間）の電圧を検出する。
ここでは、１次回路２の配線４ｃに印加される電圧を検知している。３つの電圧検出器９を用いて、１次回路２の配線４ａ、４ｂ、４ｃ全ての電圧を測定することも可能であるが、１つの配線（または配線間）の電圧を検出すれば足りる。配線４ａ、４ｂ、４ｃに印加される電圧は位相が異なる以外は、基本的に同様の波形だからである。
１次回路２の配線に換えて、２次回路３の少なくとも一の配線（または一の配線間）の電圧を検出してもよい。１次回路２と２次回路３の巻き線比から１次回路２での電圧を算出できる。また、後述の第２の実施形態のように、電圧の値自体を問題とせず、位相のみを検出してもよい。

電圧検出器９には、例えば、ＶＴ（ボルテージ・トランスフォーマー（電圧変換器）：電磁誘導を用いた変成器）、光ＶＴ（ポッケルス効果を利用する電圧検出器）を用いる。ＶＴは、配線４ａ、４ｂ、４ｃに印加される電圧を電圧調整器６６に対応する大きさの電圧に変換（低減）する。

断路器８は、２次回路３に配置され、電力機器１０（負荷）への電圧を遮断する。電力機器１０の点検、修理等に備えるためである。
断路器８と共に、あるいは断路器８に換えて、遮断器を配置してもよい。遮断器は、電力機器１０の動作時の負荷電流を開閉する開閉器である。遮断器は、保護継電器と連携して、事故電流（特に短絡事故電流）などを遮断する。この結果、負荷側の設備が保護され、また上流側への事故の波及が防止される。
断路器８と遮断器は、遮断する対象が電圧、電流と異なるが、いずれも電力機器１０への３相交流を遮断する。
断路器８のＯＮ／ＯＦＦの信号は、欠相検知装置６の判定部６７に取り込まれる。

欠相検知装置６は、１次回路２の配線４ａ、４ｂ、４ｃの少なくともいずれかが開放状態か否かを判定し、警報を出力するものであり、入力変換器６１、フィルタ部６２、判定部６７、警報出力部６８、電圧調整器６６を有する。

入力変換器６１は、電流検出器５から入力される電流をアナログ信号（電圧）に変換する。

フィルタ部６２はアナログフィルタ６３、ＡＤ変換器６４、デジタルフィルタ６５を有する。
アナログフィルタ６３は、電流を変換したアナログ信号に含まれる高周波ノイズ成分を減衰させる。
ＡＤ変換器６４は、アナログフィルタ６３によりノイズ成分（高周波成分）が減衰されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。
デジタルフィルタ６５は、ＡＤ変換器６４により変換されたデジタル信号に含まれる商用周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）成分を抽出する。

以上のように、フィルタ部６２は、入力変換器６１により変換された信号（アナログ信号）から、商用周波数に対応する電流成分Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃを抽出するバンドパスフィルタとして機能する。

電圧調整器６６は、電圧検出器９から入力される電圧をフィルタ部６２に対応する電圧（アナログ信号）に調節する。
電圧調整器６６からのアナログ信号は、フィルタ部６２に入力され、商用周波数に対応する電圧成分（電圧値の時間変化）が抽出される。
ここでは、電圧成分を抽出しているが、後述の第２の実施形態のように、電圧の値自体を問題とせず、位相のみを検出してもよい。

判定部６７は、次のように、フィルタ部６２により抽出された電流、電圧に基づいて、１次回路２の配線４ａ〜４ｃのいずれかが開放状態（１相開放状態）か否かを判定する。判定部６７は、ハードウェアのみで実現できるが、ハードウェア（例えば、ＣＰＵ：中央演算装置）とソフトウェアの組み合わせによっても実現できる。

このソフトウェアは、ストレージ（例えば、ハードディスク装置）や電子媒体（electronic media、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、フラッシュメモリ、リムーバブルメディア：Removable media）に記憶できる。このプログラムをコンピュータにロードすることで、判定部６７の機能をコンピュータ上で実現できる。
ネットワークを介して接続したコンピュータにソフトウェアを分散配置してもよい。コンピュータ間の通信によって、判定部６７の機能を実現できる。

図２は、判定部６７での判定の手順を表すフロー図である。
（１）断路器８の状態確認（ステップＳ１）
判定部６７は、断路器８がＯＦＦ状態（開状態、切断状態）か否かを確認する。すなわち、断路器８がＯＦＦ状態のときに、１相開放の有無が判定される。
後述のように、２次回路３に電力機器１０（負荷）が接続されていると、負荷電流が発生する。このため、２次回路３に電力機器１０（負荷）が接続されていると、既存システムでの検知は可能であるが、本実施形態では１相開放の検出が難しくなる。

（２）励磁電流Ｉ_Ｌの実数部Ｉ_Ｌｒの算出（ステップＳ２）
判定部６７は、フィルタ部６２により抽出された電流Ｉ（Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ）および電圧Ｖから、配線４ａ〜４ｃそれぞれの励磁電流の実数部（実効成分）Ｉ_Ｌｒ（Ｉａ_Ｌｒ，Ｉｂ_Ｌｒ，Ｉｃ_Ｌｒ）に対応する量を算出する。判定部６７は、第１〜第３の電流の実効成分に対応する第１〜第３の量を算出する算出部として機能する。なお、この詳細は後述する。

（３）励磁電流の実数部Ｉ_Ｌｒと閾値Ａの比較（ステップＳ３）
励磁電流の実数部Ｉ_Ｌｒ（Ｉａ_Ｌｒ，Ｉｂ_Ｌｒ，Ｉｃ_Ｌｒの少なくともいずれか）が閾値Ａより大きいか否かが判断される。閾値Ａは、配線４ａ、４ｂ、４ｃが開放状態（少なくとも１相が開放故障）か否かを判定するための基準値である。励磁電流の実数部Ｉ_Ｌｒが閾値Ａより小さければ、ステップＳ１に戻って処理が繰り返される。

（４）警報（ステップＳ４）
励磁電流の実数部Ｉ_Ｌｒが閾値Ａよりより大きい場合、開放状態の配線（この例では配線４ｂ）が存在するとして、配線４ｂが開放状態であることを示す警報信号が警報出力部６８へと出力される。

警報出力部６８は、例えば、スピーカやブザー、あるいは表示装置などである。警報出力部６８は、判定部６７から受信された警報信号により、いずれかの配線が開放状態であることを報知する。例えば、配線４ｂに断線箇所Ｐがある場合、配線４ｂが開放状態であることが警報音や警報表示などで通知される。

（励磁電流の実数部Ｉ_Ｌｒの算出による１相開放の検出の詳細）
以下、励磁電流の実数部Ｉ_Ｌｒによる１相開放の検出の詳細を説明する。先に、配線４ａ〜４ｃに流れる電流Ｉａ〜Ｉｃ自体の測定による１相開放の検出が困難であることを説明する。

Ａ．電流Ｉａ〜Ｉｃの測定による１相開放の検出の困難性
既述のように、配線４ａ〜４ｃの電圧によって、１相開放を検出するのは困難である。このため、配線４ａ〜４ｃの電流Ｉａ〜Ｉｃの測定によって、１相開放を検出することが考えられる。しかし、電流Ｉａ〜Ｉｃの大きさのみから１相開放を検出するのも困難である。電流Ｉａ〜Ｉｃは、励磁電流以外に充電電流を含むからである。

図３は、変圧器１を含めた１次回路２の等価回路を示す。実際には、１次回路２に３相交流が印加されるが、ここでは１相のみの等価回路を示す。欠相検知システムでは、相毎に励磁電流の有無を判別しているので、各相を別個に取り扱うことができるからである。

配線に流れる電流Ｉは、充電電流Ｉ_ＣＳと励磁電流Ｉ_Ｌを含む。
Ｉ＝Ｉ_ＣＳ＋Ｉ_Ｌ
充電電流Ｉ_ＣＳ： 浮遊容量Ｃｓによる電流
励磁電流Ｉ_Ｌ： 変圧器１を励磁する電流
この状態であれば（配線に断線が無ければ）、図３のように、電流検出器５（ＣＴなど）を変圧器１の近傍に設置することで、励磁電流Ｉ_Ｌのみを測定できる。

図４は、変圧器１の１次側で断線が生じたときの等価回路を示す。
断線箇所Ｐが、変圧器１から離れている場合、変圧器１に励磁電流Ｉ_Ｌは流れない（Ｉ_Ｌ＝０）。また、断線が生じているので、電源Ｅから充電電流Ｉ_ＣＳが供給されることはない（Ｉ_ＣＳ＝０）。

しかし、変圧器１は、前述の通り、安定化コイル１３を有する。このため、断線した配線に接続される１次コイル１１に、正常時とほぼ同じ電圧が誘起される（電圧源Ｅ_Ｌの存在）。このため、電圧源Ｅ_Ｌから配線に充電電流Ｉ_ＣＳ２が流れる。この充電電流Ｉ_ＣＳ２は、電圧源Ｅ_Ｌより供給された進み位相の電流であるが、正常時の励磁電流（電源Ｅより供給された遅れ位相の励磁電流Ｉ_Ｌ）と同位相である。また、例えば、ＣＶケーブルのように浮遊容量Ｃｓが大きい場合、充電電流Ｉ_ＣＳ２は無視できない程大きく、断線箇所（事故点）Ｐ迄の線路長によっては、励磁電流Ｉ_Ｌと同程度になり得る。

このように、電流Ｉ自体の測定だけで１相開放（断線）を検出することは困難であり、充電電流と分離して、励磁電流を測定することが重要である。

図５は、変圧器１の２次側の浮遊容量Ｃｓが大きい（例えば、ＣＶケーブルが用いられている）場合の等価回路を示す。
次のように、この場合も、電流Ｉ自体の検出だけで断線を判別することは困難である。
ここでは、２次側に比較的大きな充電電流Ｉ_ＣＳ３が流れる。この充電電流Ｉ_ＣＳ３は、変圧器１の１次側に進み位相の電流Ｉ_ＣＳ３１（充電電流Ｉ_ＣＳ３に対して、変圧器１の巻き数比の逆数の電流）を発生させる。この電流Ｉ_ＣＳ３１は、変圧器１の励磁電流Ｉ_Ｌと逆位相であり、両者は打ち消し合う。

また、ＣＶケーブルの長さによっては、電流Ｉ_ＣＳ３１と励磁電流Ｉ_Ｌが同程度となる（電流Ｉが実質的に０となる）可能性がある。この場合も、電流Ｉの測定による断線検出は困難となる。

Ｂ．励磁電流Ｉ_Ｌの実数部Ｉ_Ｌｒ（Ｉａ_Ｌｒ、Ｉｂ_Ｌｒ、Ｉｃ_Ｌｒ）による１相開放の検出
本実施形態では、励磁電流Ｉ_Ｌと充電電流Ｉ_ＣＳの性質の違いに着目して、充電電流Ｉ_ＣＳを無視できない場合でも、励磁電流Ｉ_Ｌを検出できる。

励磁電流Ｉ_Ｌは、充電電流Ｉ_ＣＳと異なり、実数部Ｉ_Ｌｒを有する（充電電流Ｉ_ＣＳは、その殆どが無効電流（虚数部）であり、事実上、実数部を有しない）。すなわち、変圧器１は、インダクタンス成分のみならず、ヒステリシス損、渦電流損に起因する抵抗成分を有する。このため、励磁電流Ｉ_Ｌの実数部Ｉ_Ｌｒは測定できる程度に大きい。

図６は、励磁電流Ｉ_Ｌの実数部Ｉ_Ｌｒを考慮した等価回路を示す。
配線に流れる電流Ｉは、充電電流Ｉ_ＣＳ，励磁電流Ｉ_Ｌの実数部Ｉ_Ｌｒ、虚数部Ｉ_Ｌｉを含む。
Ｉ＝Ｉ_ＣＳ＋Ｉ_Ｌ
＝Ｉ_ＣＳ＋Ｉ_Ｌｒ＋Ｉ_Ｌｉ …式（１）
充電電流Ｉ_ＣＳ： 配線４の浮遊容量Ｃｓによる電流
励磁電流の実数部Ｉ_Ｌｒ： １次コイル１１の抵抗成分Ｒによる電流
励磁電流の虚数部Ｉ_Ｌｉ： １次コイル１１のインダクタンス成分Ｌによる電流

判定部６７は、励磁電流Ｉ_Ｌの実数部Ｉ_Ｌｒを算出することにより、高感度に励磁電流Ｉ_Ｌの有無を判別できる。以下、励磁電流の実数部Ｉ_Ｌｒの算出の詳細を示す。
図７は、電圧Ｖ（ｔ），充電電流Ｉ_ＣＳ（ｔ）、励磁電流Ｉ_Ｌの実数部Ｉ_Ｌｒ（ｔ）、虚数部Ｉ_Ｌｉ（ｔ）それぞれの波形の一例を表すグラフである。
基本的には、次のように、これらの波形は、三角関数で表すことができる。
Ｖ（ｔ） ＝２^１／２・Ｖｅ・ｓｉｎ（（２π／Ｔ）・ｔ）
Ｉ_ＣＳ（ｔ）＝２^１／２・Ｉ_ＣＳｅ・ｓｉｎ（（２π／Ｔ）・ｔ＋π／２）
Ｉ_Ｌｒ（ｔ）＝２^１／２・Ｉ_Ｌｒｅ・ｓｉｎ（（２π／Ｔ）・ｔ）
Ｉ_Ｌｉ（ｔ）＝２^１／２・Ｉ_Ｌｉｅ・ｓｉｎ（（２π／Ｔ）・ｔ＋３π／２）
…式（２）
Ｖｅ： 電圧Ｖの平均（実効）値（平均（実効）電圧）
Ｉ_ＣＳｅ： 充電電流Ｉ_ＣＳの平均値（実効値）
Ｉ_Ｌｒｅ： 励磁電流Ｉ_Ｌの実数部Ｉ_Ｌｒの平均値（実効値）
Ｉ_Ｌｉｅ： 励磁電流Ｉ_Ｌの虚数部Ｉ_Ｌｉの平均値（実効値）
Ｔ： 交流の周期（Ｔ＝１／ｆ、ｆ：周波数）

励磁電流Ｉ_Ｌの実数部Ｉ_Ｌｒの算出には、種々の手法を用いることができる。
例えば、次のように、有効電力Ｐｅは、励磁電流の実数部Ｉ_Ｌｒと対応する。
Ｐｅ＝∫_０ ^ＴＩ（ｔ）・Ｖ（ｔ）ｄｔ／Ｔ
＝∫_０ ^Ｔ（Ｉ_ＣＳ（ｔ）＋Ｉ_Ｌｒ（ｔ）＋Ｉ_Ｌｉ（ｔ））・Ｖ（ｔ）ｄｔ／Ｔ
＝∫_０ ^ＴＩ_Ｌｒ（ｔ）・Ｖ（ｔ）ｄｔ／Ｔ
＝Ｉ_Ｌｒｅ・Ｖｅ
＝Ｉ_Ｌｒｅ^２／Ｒ …式（３）
∫_０ ^Ｔ ｄｔ： 時間ｔが０〜Ｔまでの積分
Ｒ： １次コイル１１の抵抗成分

式（１）に示すように、励磁電流の虚数部Ｉ_Ｌｉ（ｔ）と充電電流Ｉ_ＣＳ（ｔ）の波形は、電圧Ｖ（ｔ）の波形と位相が９０°（π／２）（あるいは２７０°（３π／２））異なるため、電圧Ｖと乗算して積分すると０になる。

１次コイル１１の抵抗成分Ｒが判れば、励磁電流の実数部Ｉ_Ｌｒ自体を算出できるが、必ずしもその必要はなく、有効電力Ｐｅを算出すれば足りる。
ここでは、配線４ｃの電圧Ｖｃを測定している。このため、配線４ｃでの有効電力Ｐｃｅは測定された電圧Ｖｃを用いて算出できる。
Ｐｃｅ＝∫_０ ^ＴＩｃ（ｔ）・Ｖｃ（ｔ）ｄｔ／Ｔ …式（４）

一方、配線４ａ，４ｂでの有効電力Ｐａｅ，Ｐｂｅについては、配線４ｃの電圧Ｖｃを例えば、１２０°、２４０°進めた電圧Ｖａ，Ｖｂを用いて算出する。
Ｐａｅ＝∫_０ ^ＴＩａ（ｔ）・Ｖａ（ｔ）ｄｔ／Ｔ
＝∫_０ ^ＴＩａ（ｔ）・Ｖｃ（ｔ＋Ｔ／３）ｄｔ／Ｔ
Ｐｂｅ＝∫_０ ^ＴＩａ（ｔ）・Ｖｂ（ｔ）ｄｔ／Ｔ
＝∫_０ ^ＴＩａ（ｔ）・Ｖｃ（ｔ＋２Ｔ／３）ｄｔ／Ｔ …式（５）
Ｖａ（ｔ）： 電圧Ｖｃから位相を１２０°（２π／３）進めた電圧
Ｖｂ（ｔ）： 電圧Ｖｃから位相を２４０°（４π／３）進めた電圧

この演算は、変圧器１に負荷電流が流れないことを前提としている。
変圧器１に電力機器１０（負荷）が接続されると、２次コイル１２に負荷電流Ｉ２が流れ、これに伴い１次コイル１１に負荷電流Ｉ１が流れる。負荷電流Ｉ１は、有効電力となる大きな有効電流成分を有する。このため、負荷電流が大きい場合には、有効電力Ｐｅの演算による欠相検知は困難となる。
このため、既述のように、断路器８がＯＮ状態の場合、判定部６７での判定処理を中止する。
なお、断路器８のＯＮ／ＯＦＦ信号に換えて、遮断器のＯＮ／ＯＦＦ信号を用いてもよい。発電所の運用実態に合わせて、負荷の有無を判断することができる。

（第２の実施形態）
図８は第２実施形態に係る欠相検知システムを示す図である。この欠相検知システムでは、欠相検知装置６は、位相検出部６９を有する。
電圧調整器６６からのアナログ信号は、フィルタ部６２ではなく、位相検出部６９に入力され、位相検出部６９によって、電圧Ｖ（ｔ）の位相が検出される。例えば、電圧（アナログ信号）がゼロとなるタイミング（ゼロクロス点）が検出される。電圧が負から正となるゼロクロス点は、位相が０°（ゼロ）となるタイミングに、電圧が正から負となるゼロクロス点は、位相が１８０°（π）となるタイミングに対応する。ゼロクロス点に換えて、電圧のピーク（正のピーク：電圧の位相が９０°（π／２）、負のピーク：２７０°（３π／２））を検出してもよい。

既述のように、有効電力Ｐｅの演算によって、電流Ｉａ〜Ｉｃの励磁電流の実数部Ｉ_Ｌｒの大きさを算出できる。しかし、１相欠落の検出には、この実数部Ｉ_Ｌｒ自体の値そのものではなく、実数部Ｉ_Ｌｒの相対的な大きさが判ればよい。
すなわち、測定された電圧Ｖ（ｔ）に換えて、例えば、測定された位相αに対応するｓｉｎ波形の電圧Ｖｓ（ｔ）を用いて、有効電力Ｐｅ（励磁電流の実数部Ｉ_Ｌｒ）に対応する量Ｐｓを算出する。これを基準値（閾値）と比較することで、１相欠落を検出できる。
Ｐｓ＝∫_０ ^ＴＩ（ｔ）・Ｖｓ（ｔ）ｄｔ／Ｔ
＝∫_０ ^ＴＩ（ｔ）・ｓｉｎ（２πｔ／Ｔ＋α）ｄｔ …式（６）

以上のように、上記実施形態では、１次回路２側の配線４ａ〜４ｃの電流の実効成分（実数部）に対応する第１〜第３の量を算出する。この結果、例えば、地絡や短絡以外の原因によって、配線４ａ〜４ｃのいずれかへの電力の供給が停止していること（１相開放）を効果的に検出できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが，これらの実施形態は，例として提示したものであり，発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は，その他の様々な形態で実施されることが可能であり，発明の要旨を逸脱しない範囲で，種々の省略，置き換え，変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は，発明の範囲や要旨に含まれるとともに，特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 変圧器
２ １次回路
３ ２次回路
４ａ−４ｃ 配線
５ 電流検出器
６ 欠相検知装置
８ 断路器
９ 電圧検出器
１０ 電力機器
１１ １次コイル
１２ ２次コイル
１３ 安定化コイル
６１ 入力変換器
６２ フィルタ部
６３ アナログフィルタ
６４ ＡＤ変換器
６５ デジタルフィルタ
６６ 電圧調整器
６７ 判定部
６８ 警報出力部
６９ 位相検出部

Claims (8)

1. 互いに磁気的に結合される１次回路および２次回路を有する３相静止誘導電気機器の、前記１次回路に接続される第１〜第３の配線を流れる第１〜第３の電流を検出する第１〜第３の電流検出器と、
   前記第１〜第３の電流の実効成分に対応する第１〜第３の量を算出する算出部と、
   前記第１〜第３の量に基づいて、前記第１〜第３の配線いずれかが開放状態か否かを判定する判定部とを具備し、
   前記判定部は、前記２次回路に負荷電流が流れていないときに前記第１〜第３の配線が開放状態か否かを判定する
   欠相検知装置。
2. 前記１次回路または前記２次回路の一の配線または一の配線間の電圧を検出する電圧検出部をさらに具備し、
   前記算出部は、前記電圧および前記第１〜第３の電流に基づいて、前記第１〜第３の量を算出する、
   請求項１に記載の欠相検知装置。
3. 前記第１〜第３の量が、前記第１〜第３の配線での実効電力に対応する
   請求項２に記載の欠相検知装置。
4. 前記１次回路または前記２次回路の一の配線または一の配線間の電圧の位相を検出する電圧検出部をさらに具備し、
   前記算出部は、前記位相および前記第１〜第３の電流に基づいて、前記第１〜第３の量を算出する、
   請求項１に記載の欠相検知装置。
5. 前記２次回路に接続される断路器または遮断器の開閉状態を検出する検出器をさらに具備し、
   前記判定部は、前記断路器または前記遮断器が開状態のときに、前記第１〜第３の配線が開放状態か否かを判定する
   請求項１に記載の欠相検知装置。
6. 前記判定部が前記第１〜第３の配線いずれかが開放状態と判定したときに、警告を発する警告部をさらに具備する
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載の欠相検知装置。
7. 互いに磁気的に結合される１次回路および２次回路を有する３相静止誘導電気機器と、
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載の欠相検知装置と、
   を具備する欠相検知システム。
8. 互いに磁気的に結合される１次回路および２次回路を有する３相静止誘導電気機器の、前記１次回路に接続される第１〜第３の配線を流れる第１〜第３の電流を検出する工程と、
   前記第１〜第３の電流の実効成分に対応する第１〜第３の量を算出する工程と、
   前記第１〜第３の量に基づいて、前記第１〜第３の配線いずれかが開放状態か否かを判定する工程とを具備し、
   前記判定する工程は、前記２次回路に負荷電流が流れていないときに前記第１〜第３の配線が開放状態か否かを判定する
   欠相検知方法。

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