JPH01297576A - 三相一括タンク形遮断器の合成試験装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は遮断器の合成試験装置に係り、特に三相一括タ
ンク形遮断器の合成試験装置に関するものである。

（従来の技術） 我国における電力系統において、定格電圧１６８ｋＶ以
下の非有効接地系用の遮断器では、３相の遮断部を−っ
の接地タンク内に収納した三相一括タンク形ＳＦ、ガス
遮断器が既に実用されており、その遮断試験方法も数多
く提案されている。また。

近年、定格電圧２０４ｋＶ以上の有効接地系用の遮断器
についても三相一括タンク化の開発が進められている。

しかしながらその遮断現象は、非有効接地系以上に複雑
であり、今だに定まった試験方法がなく、各所で合成試
験方法の試みがなされている。

この有効接地系の合成試験法を実用化するためには、試
験時の三相の短絡電流、アーク電流、電流遮断後の同相
極間及び相間に印加される電圧等を実系統と等価にする
必要がある。

三相短絡地絡時の遮断過程の解析を試験規格ＪＥＣ−２
３００に規定されている接地系数１．３０と仮定して行
うと、第３図に示す電流、電圧波形となる。

すなわち、電源の中性点の接地インピーダンは、自己イ
ンピーダンスの７５％にする必要があり、第１相遮断時
に１．３０．第２相遮断時に１．２７．第３相遮断時に
１゜ＯＯの電圧不連続があり、電流は第１相遮断から４
．３ｍｓ、　６．７ｍｓ後に第２．第３相遮断が発生す
ることになる。

以上に現象を忠実に再現するには、莫大な容献の試験設
備を必要とするために、試験電流の波形及び電流遮断後
の電圧波形の再現のみに注目して従来から用いられてい
る経済的な方法として、電流遮断数百μｓ以上経過後の
極間及び相間の誘電的絶縁破壊の検証を目的とした電圧
重畳合成試験法の適用がある。この応用の一例として、
３相の電圧源ともに電圧重畳の一方法を適用した合成試
験−回路構成及び現象図を第４図及び第５図に示した。

この方法を簡単に説明すると、電相交流電源１から補助
遮断器４Ａ、　４８．４Ｃを介して供試遮断器３に二相
短絡電流Ｉ＾＋　ＩＢ＋　ＩＣを供給しておき、時刻し
、において、供試遮断器３が開極する様に遮断指令を与
え、補助遮断器４Ａ、　４Ｂ、　４Ｃにも遮断指令を与
える。三相の電流は、時刻ｔ３９　ｔ’、ｌ　ｔ、、に
おいて、それぞれ電流零点を迎えて遮断される。これら
の電流零点を電流零点検出装置５Ａ、　５Ｂ、　５Ｃに
より検出し、始動装置６Ａ、　６Ｂ、　６Ｇを動作させ
て、各々第１相遮断から第３相遮断に相当する電圧を印
加できる様に充電された主コンデンサ７Ａ、　７１３．
７Ｃを始動ギャップ１３Ａ、　１３Ｂ、　１３Ｃをトリ
ガーしてスタートさせる。この時の電圧波形の調整は波
形用リアクトル８Ａ、　８Ｂ、　８Ｃ１波形調整用コン
デンサ１１Ａ。

１１Ｂ、　ＩＩＣ及び波形調整用抵抗１２Ａ、　１２８
．１２Ｃニより行われる。このようにして、電流零点近
傍の現象を除けば、三相一括タンク形遮断器の短＃ｒ遮
断試験条件の検証を行うことができる。

（発明が解決しようとする課題） この三相ともに電圧重畳法を適用した方法では、当然の
ことながら、電流遮断直後の熱的破壊領域の遮断性能検
証の等優性には問題があり、従って、この領域の検証を
目的とした試験には適用できない。電流重畳法等の別の
手段による試験方法により検証する必要がある。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたもので。

その目的は、有効接地系の電力系統に適用される三相一
括タンク形遮断器の三相合成試験において、供試遮断器
の熱的破壊領域とｖ？誘電的破壊領域性能検証を一回の
試験で実現する経済的かつ実用性の高い合成試験装置を
提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） かかる目的を達成するために本発明によれば、第１図に
示すように中性点を接地インピーダンス２により接地さ
れた二相の交流電源回路１と補助遮断器４Ａ、　４Ｂ、
　４Ｇと二相の供試遮断器３とを直列に接続接地して電
流源回路１６を構成し、この供試遮断器３の各々の極に
１つの電流重畳電圧源回路１７と２つの電圧重畳電圧源
回路１８．１９を接続して。

二相の合成試験装置を構成する。

（作　用） 電流源回路１６により有効接地系の電力系統の正相短絡
電流と同等の試験電流を供給し、補助遮断器４Ａ、　４
Ｂ、４Ｃ及び供試遮断器３により、三相の試験電流を順
次遮断後、各々接続された極間及び相間に対し、電流重
畳電圧源回路１７により熱的及び誘電的破壊領域のいず
れをも、また、二つの電圧重畳電圧源回路１８．１９に
より誘電的破壊領域の検証を行うことにより、全体とし
て、三相の直接試験と等価な遮断性能検証が可能作用を
行うことを特徴とするものである。

（実施例） 以下本発明の一実施例を第１図及び第２図を参照して説
明する。第１図において、短絡発電機等を含む三相交流
電源回路１の中性点を接地インピーダンス２を介して接
地し、その三相交流電源回路の各々の相に補助遮断器４
Ａ、　４８．４Ｃを接続し、それらの補助遮断器４Ａ、
　４８．４Ｃの他方の各々の端子は、三相の供試遮断器
３の高圧側端子に接続する。さらに供試遮断器３の低圧
側端子はお互に短絡接地して、三相の試験電流を供給す
る電流源回路１６を構成する。

一方、充電装置１４Ａ　、スイッチ１５Ａにより予め所
定の値まで充電された主コンデンサ７Ａと高圧側の始動
ギャップ１３Ａと電圧源リアクトル９と波形調整用コン
デンサＩＩＡと波形調整用抵抗１２Ａと低圧側の始動ギ
ャップ１３Ａ′とを直列に接続して閉回路とする。前記
高圧側始動ギャップ１３Ａの電圧源リアクトル９側の端
子と、前記低圧側始動ギャップ１３′の波形調整用抵抗
１２Ａ側の端子との間に波形用リアクトル８Ａを接続し
電流重畳電圧源回路１７を構成する。前記波形調整用コ
ンデンサＩＩＡと波形調整用抵抗１２Ａの直列回路の両
端を前記供試遮断器３の一つの極と並列に接続する。

また、供試遮断器３の他の２極には、素子構成が同様と
なる電圧重畳電圧源回路１８．１９がそれぞれ接続され
るが、その前押について構成例を説明すると、充電装ｖ
ｉ１４Ｂ、スイッチ１５Ｂにより予め充電された第２の
主コンデンサ７Ｂと電圧源変圧器１０Ｂの低圧側巻線と
始動ギャップ１３Ｂとを直列に接続し、前記低圧側巻線
と並列に波形用リアクトル８Ｂを接続する。　さらに前
記変圧器１０Ｂの電圧側巻線と直列に波形調整用コンデ
ンサＩＩＢと波形調整用抵抗１２Ｂと接続して閉回路と
し、前記の高圧側巻線を前記供試遮断器３の残った他の
２極のうちの一極と並列に接続する。同様にもう一つの
電圧重畳電圧源回路１９も、前記供試遮断器３の残った
一極と並列に接続する。またこれら３つの電圧源回路の
速動制御は、供試遮断器３の低圧側端子付近に設置した
電流零点検出装置５Ａ、　５［１，５Ｃ：により始動装
置６Ａ、　６Ｂ、　６Ｃを介して始動ギャップ１３Ａ’
　。

１３Ｂ、　１３ｃにより行われる。

次に本発明の作用を第１図及び第２図を参照して説明す
る。まず三相交流電源回路１から供試遮断器３に規定の
三相試験電流■＾、ＩＢ、■ｃを供給する。接地インピ
ーダンス２は、実系統と同等の零相電流を流す様に設定
されている。供試遮断器３及び補助遮断器４Ａ、　４Ｂ
、　４Ｃが遮断第１相、第２相。

第３相の各々の電流零点の時刻ｔ４ｅ　ｔｓ＝　ｔｓで
電流を遮断するように各々に遮断指令を与える６例えば
ここでは、供試遮断器３の開極点をｔ、とする。

このとき、補助遮断器４Ａ、　４Ｂ、　４Ｃの開極点は
補助遮断器相互間及び供試遮断器３とも一致する必要は
ないが試験電流■＾ｒ　ＩＢ＋　ＩＣを確実に遮断でき
。

その後印加される回復電圧にも十分耐える性能を有する
必要がある。

ここでは、Ａ相を供試遮断器３の第１相遮断相として、
電流重畳電圧源回路１７を接続し、Ｂ相。

Ｃ相を第３．第２相遮断相として電圧重畳合成試験電圧
源回路１８．１９を接続しているとする。第１相遮断電
流■＾の電流零点の時刻ｔ、の数百μｓ前の時刻し、に
おいて、Ａ相の電流零点検出装置５Ａの出力パルス電圧
により、始動装置６Ａ、始動ギャップ１３Ａ’、　１３
Ａを動作して、　主コンデンサ７Ａを電源にした電圧源
電流ＩＶＡが重畳される。Ａ相電流ＩＡの中、″電流源
から供給されたＩ￥！流は補助遮断器４Ａにより時刻ｔ
、で遮断されるが、供試遮断器３には。

なおもＩＶＡが流れ時刻し、でこれを遮断することにな
る。その後、直ちにＡ相の極間及び他相間に第１相遮断
電圧係数１．３に相当する過渡回復電圧及び回復′電圧
が印加される。

続いて、第２相遮断電流■ｃが時刻ｔ、の４．３晒後の
時刻ｔ、、で遮断されると、今度は電流零点時ｔ、の直
後に、Ａ相と同様の機器を作動させ、始動ギャップ１３
Ｃを動作させて、第２相遮断電圧係数１．２７に相当す
る電圧を印加する。

同様に第３相遮断のＢ相についても、第１相遮断の電流
■＾の零点の時刻ｔ、から６．Ｖｍｖ＆に、電流零点を
迎え、時刻ｔ、、においで第３相遮断を完了し、電圧係
数１．０に相当する電圧を印加することになる。

この様に遮断が第１相、第２相、第３相と進むに従って
同相極間に印加される電圧は、　１．３０．１゜２７、
１．００相当と低くなるが、相間には、第３図に示され
る様に各遮断ケースともに、はぼ１．３相当の過渡電圧
が印加されるので、第２，３相遮断に対しての電圧重畳
電圧源回路の適用は、主として相間の絶縁性能検証に注
口しているので、全体としては、三相の直接試験と同等
の三相合成試験が実施できることになる。

以上述べた実施例では、第１相遮断相に電流重畳電圧源
回路を接続したが、第２相あるいは第３相遮断相に電流
重畳試験回路を接続して、極間及び相間の熱的、誘電的
破壊現象の両方に対して、性能検証を行い、他の相に電
圧重畳電圧源回路を接続して二相の合成試験を実施する
ことも可能である。

また、電流重畳電圧源回路を交流回復電圧を印加できる
回路を例にとり説明したがフィル回路の様な他の回路で
も応用できるし、電圧重畳電圧源回路についても、主コ
ンデンサ電源の代りに短絡発電機等の交流電源を使用し
たスキーツ回路等を使用しても等測的な検証試験が可能
である。

〔発明の効果〕

以」−説明したように本発明によれば、有効接地系と同
等の三相試験電流を電流系回路より供給し、三相の供試
遮断器の一つの極に電流重畳合成試験電圧源回路を接続
し、他の二つの極に電圧重畳合成試験電圧源回路を接続
して、各々の相の電流遮断点に対応した時刻において各
々の電圧源を始動し、供試遮断器の極間及び相聞に直接
試験と同等の電圧を印加することができ、等優性のある
且つ経済的な三相一括タンク形遮断器の合成試験装置を
堤供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す三相一括タンク形遮断
器の合成試験装置の回路図、第２図は第１図に示す回路
における遮断現象の電圧及び電流波形図、第３図は有効
接地系における電流電圧波形図、第４図は従来の三相一
括タンク形遮断器の合成試験装置を示す回路図、第５図
は第４図に示す回路における現象の電圧及び電流波形図
である。 ■・・・三相交流電源、　　　　２・・・接地インピー
ダンス。 ３・・・供試遮断器、　　　　４Ａ、　４８．４Ｃ・・
・補助遮断器、５Ａ、　５Ｂ、　５Ｃ・・・電流零点検
出装置、６Ａ、　ＧＢ、　６Ｇ−・・始動装置、　７Ａ
、　７［１，７Ｇ川主コンデンサ。 ８Ａ、　８１３．８Ｃ・・・波形用リアクトル、９・・
・電圧源リアクトル、　１０Ｂ、　ＩＯｃ・・・電圧源
変圧器、１１Ａ、　ＩＩＢ、　ＩＩＣ・・・波形調整用
コンデンサ、１２Ａ、　１２１１．１２Ｇ・・・波形調
整用抵抗、１３Ａ、　１３Ａ’、　１３Ｂ、１３Ｃ・・
・始動ギャップ。 １４Ａ、　１４Ｂ、１４Ｃ・・・充電装置、１５Ａ、　
１５Ｂ、　１５Ｃ・・・スイッチ、１６・・・電流源回
路、　　　　１７・・・電流重畳電圧源回路、１８、１
９・・・電圧重畳電圧源回路。 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中性点を接地インピーダンスを介して接地した三相交流
   電源と、この三相交流電源の各相に一側端子を接続した
   第１、第２及び第３の補助遮断器と、高圧側端子をこの
   各補助遮断器の他側端子に接続し低圧側端子を短絡接地
   した供試遮断器と、第１のコンデンサ、第１の高圧側始
   動ギャップ、第１の電圧源リアクトル、第１の波形調整
   用コンデンサ、第１の波形調整用抵抗及び第１の低圧側
   始動ギャップからなる第１の閉回路と、前記第１の主コ
   ンデンサと第１の高圧側始動ギャップ間に接続し第１の
   コンデンサを充電する第１の充電装置と、前記第１の高
   圧側始動ギャップ、第１の電圧源リアクトル間と第１の
   波形調整用抵抗、第１の低圧側始動ギャップ間を接続す
   る第１の波形用リアクトルと、前記供試遮断器の第１相
   接地点近傍に設け電流零点を検出する第１の電流零点検
   出装置と、この第１の電流零点検出装置に接続され前記
   第１の低圧側始動ギャップを電流零点直前にトリガーさ
   せる第１の始動装置と、第２のコンデンサ、第１の電圧
   源変圧器の低圧巻線及び第２の低圧側始動ギャップから
   なる第２の閉回路と、前記第２のコンデンサと第２の低
   圧側ギャップ間に接続し第２のコンデンサを充電する第
   ２の充電装置と、前記第１の電圧源変圧器の低圧巻線と
   並列接続した第２の波形用リアクトルと、前記第１の電
   圧源変圧器の高圧巻線、第２の波形調整用コンデンサ及
   び第２の波形調整用抵抗からなる第３の閉回路と、前記
   供試遮断器の第２相接地点近傍に設け電流零点を検出す
   る第２の電流零点検出装置と、この第２の電流零点検出
   装置に接続され前記第２の低圧側始動ギャップを電流零
   点直後にトリガーさせる第２の始動装置と、第３のコン
   デンサ、第２の電圧源変圧器の低圧巻線及び第３の低圧
   側始動ギャップからなる第４の閉回路と、前記第３のコ
   ンデンサと第３の低圧側始動ギャップ間に接続し第３の
   コンデンサを充電する第３の充電装置と、前記第２の電
   圧源変圧器の低圧巻線と並列接続した第３の波形用リア
   クトルと、前記第２の電圧源変圧器の高圧巻線、第３の
   波形調整用コンデンサ及び第３の波形調整用抵抗からな
   る第５の閉回路と、前記供試遮断器の第３接地点近傍に
   設け電流零点を検出する第３の電流零点検出装置と、こ
   の第３の電流零点検出装置に接続され前記第３の低圧側
   始動ギャップを電流零点直後にトリガーさせる第３の始
   動装置とを備え、前記各波形調整用コンデンサ及び各波
   形調整用抵抗の直列回路を夫々供試遮断器の各相に並列
   接続してなる三相一括タンク形遮断器の合成試験装置。