JPH02183816A - 変圧器の直流偏磁検出方法 - Google Patents
変圧器の直流偏磁検出方法Info
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- JPH02183816A JPH02183816A JP437389A JP437389A JPH02183816A JP H02183816 A JPH02183816 A JP H02183816A JP 437389 A JP437389 A JP 437389A JP 437389 A JP437389 A JP 437389A JP H02183816 A JPH02183816 A JP H02183816A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は変圧器の直流偏磁を検出する方法に関するも
のである。
のである。
例えば、トランジスタを用いたインバータでは、インバ
ータ回路の各アームの電圧降下のばらつきやトランジス
タの導通期間のばらつきなどにより、出力交流電圧に直
流成分が含まれる。この直流成分によってインバータの
主回路の出力に接続される負荷の変圧器が直流偏磁を生
じて鉄損、励磁電流、騒音が増大するなど特性の悪化を
来すので、直流偏磁は防止しなければならない。
ータ回路の各アームの電圧降下のばらつきやトランジス
タの導通期間のばらつきなどにより、出力交流電圧に直
流成分が含まれる。この直流成分によってインバータの
主回路の出力に接続される負荷の変圧器が直流偏磁を生
じて鉄損、励磁電流、騒音が増大するなど特性の悪化を
来すので、直流偏磁は防止しなければならない。
従来、この種の変圧器の直流偏磁を検出する方法として
は、例えば、特願昭６２−２８３５３号のようにインバ
ータの主回路に並列に可飽和リアクトルを接続し、可飽
和リアクトルによって電流を検出する電流検出手段とこ
の電流検出手段によって検出されたりアクドルの電流極
性をフォトカブラによって判別する極性判別手段とを用
いるような方法がある。
は、例えば、特願昭６２−２８３５３号のようにインバ
ータの主回路に並列に可飽和リアクトルを接続し、可飽
和リアクトルによって電流を検出する電流検出手段とこ
の電流検出手段によって検出されたりアクドルの電流極
性をフォトカブラによって判別する極性判別手段とを用
いるような方法がある。
しかしながら、上記のような従来の変圧器の直流偏磁検
出方法では、可飽和リアクトルという別の装置を必要と
するので、設置スペースを余計に必要とし、又、可飽和
リアクトルそのものが損失や騒音を発生するなどの問題
点があった。
出方法では、可飽和リアクトルという別の装置を必要と
するので、設置スペースを余計に必要とし、又、可飽和
リアクトルそのものが損失や騒音を発生するなどの問題
点があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、余計なスペースを必要とせず、又、損失及び
騒音が発生することのない変圧器の直流偏磁検出方法を
得ることを目的とする。
たもので、余計なスペースを必要とせず、又、損失及び
騒音が発生することのない変圧器の直流偏磁検出方法を
得ることを目的とする。
この発明に係る変圧器の直流偏磁検出方法は、変圧器の
鉄心が直流偏磁を生じると鉄心の磁化力が正負非対称に
なることに着目し、鉄心で構成される磁気回路の近傍に
近接したタンクの高抵抗非磁性部分の外面にサーチコイ
ルを設けて鉄心の磁化力をタンク外から直接監視して変
圧器の直流偏磁を検出するようにしたものである。
鉄心が直流偏磁を生じると鉄心の磁化力が正負非対称に
なることに着目し、鉄心で構成される磁気回路の近傍に
近接したタンクの高抵抗非磁性部分の外面にサーチコイ
ルを設けて鉄心の磁化力をタンク外から直接監視して変
圧器の直流偏磁を検出するようにしたものである。
この発明においては、サーチコイルの出力電圧を積分し
た波形の正・負ピーク値の大小を比較することにより鉄
心の磁化力の変化を検出し、直流偏磁の有無を判別する
。
た波形の正・負ピーク値の大小を比較することにより鉄
心の磁化力の変化を検出し、直流偏磁の有無を判別する
。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を説明するための変圧器を示す
水平断面図であり、ここでは外鉄形の変圧器を例にとっ
ている。第２図（ａ）（ｂ）は第１図の変圧器を正面及
び側面からみた場合の構成図であり、第１図は第２図の
Ａ−Ａ’断面を示している。第３図はこの発明の一実施
例に用いられる直流偏磁検出回路を示すブロック図であ
る。第４図（ａ）（ｂ）及び第５図（ａ）（ｂ）は第３
図の直流偏磁検出回路で得られる磁界Ｈを磁束−と共に
示す特性図であり、第４図は直流偏磁が生じていない場
合、第５図は直流偏磁か生じている場合を示している。
図はこの発明の一実施例を説明するための変圧器を示す
水平断面図であり、ここでは外鉄形の変圧器を例にとっ
ている。第２図（ａ）（ｂ）は第１図の変圧器を正面及
び側面からみた場合の構成図であり、第１図は第２図の
Ａ−Ａ’断面を示している。第３図はこの発明の一実施
例に用いられる直流偏磁検出回路を示すブロック図であ
る。第４図（ａ）（ｂ）及び第５図（ａ）（ｂ）は第３
図の直流偏磁検出回路で得られる磁界Ｈを磁束−と共に
示す特性図であり、第４図は直流偏磁が生じていない場
合、第５図は直流偏磁か生じている場合を示している。
第１図において、１−１．１−２は高圧コイル２および
低圧コイル３が巻かれている変圧器の鉄心、４は変圧器
鉄心１−１．１−２に近接したタンク５の高抵抗非磁性
部分１５（例えばステンレス製）の外面に設けられてい
るサーチコイルであり、サーチコイル取付箱８およびカ
バー９内に収納されており、タンク５内の変圧器鉄心１
−１．１−２から漏れる磁束の一部はタンクの高抵抗非
磁性部分１５を通過しタンク５の外面に設置したガーナ
コイル４に鎖交する。サーチコイル４には出力端子７が
設けられ、サーチコイル取付箱８から引き出されている
。また、第１図に示されているｉＬ、ｐ、！（なる記号
は、それぞれに、この変圧器が低圧側からの無負荷励磁
状態にあるときの励磁電流、磁束、磁界（鉄心の磁化力
に対応する）を示している。
低圧コイル３が巻かれている変圧器の鉄心、４は変圧器
鉄心１−１．１−２に近接したタンク５の高抵抗非磁性
部分１５（例えばステンレス製）の外面に設けられてい
るサーチコイルであり、サーチコイル取付箱８およびカ
バー９内に収納されており、タンク５内の変圧器鉄心１
−１．１−２から漏れる磁束の一部はタンクの高抵抗非
磁性部分１５を通過しタンク５の外面に設置したガーナ
コイル４に鎖交する。サーチコイル４には出力端子７が
設けられ、サーチコイル取付箱８から引き出されている
。また、第１図に示されているｉＬ、ｐ、！（なる記号
は、それぞれに、この変圧器が低圧側からの無負荷励磁
状態にあるときの励磁電流、磁束、磁界（鉄心の磁化力
に対応する）を示している。
第２図において、タンク５は鉄心１−１．１２、高圧コ
イル２及び低圧コイル３を収納しており、変圧器を構成
している。高圧コイル２にはブッシング６−１及び６−
２が接続され、タンク５との絶縁を確保している。
イル２及び低圧コイル３を収納しており、変圧器を構成
している。高圧コイル２にはブッシング６−１及び６−
２が接続され、タンク５との絶縁を確保している。
第３図において、１０は第１図、第２図に示された変圧
器を示しており、該変圧器１０の高圧コイル２にはイン
バータ１１が接続されている。
器を示しており、該変圧器１０の高圧コイル２にはイン
バータ１１が接続されている。
サーチコイル４の出力端子から得られる出力電圧Ｅは積
分器１２により積分され、積分された出力電圧Ｅ ｕは
正側ピーク値検出１ｘ３−１及び負側ビーク値検出器１
３−２に入力される。
分器１２により積分され、積分された出力電圧Ｅ ｕは
正側ピーク値検出１ｘ３−１及び負側ビーク値検出器１
３−２に入力される。
各ピーク値検出器Ｈ−１及び１３−２により検出された
正側ピーク値Ｈ０Ｐ及び負側ピーク値Ｈ−ｐは比較器１
４に人力され、この比較器１４からは、△Ｉ−（＝ Ｈ
、、−Ｈ で与えられるビーク差△Ｈが出力される。
正側ピーク値Ｈ０Ｐ及び負側ピーク値Ｈ−ｐは比較器１
４に人力され、この比較器１４からは、△Ｉ−（＝ Ｈ
、、−Ｈ で与えられるビーク差△Ｈが出力される。
次に、第４図及び第５図の特性波形図を参照しながら、
正側ピーク値Ｈ−ｐ及び負側ピーク値Ｈの大小を比較し
て直流偏磁を検出するこの発明の一実施例について説明
する。サーチコイル４の出力電圧Ｅはサーチコイル４が
設置されている空間の磁界の時間微分、即ち（１）式で
与えられる。
正側ピーク値Ｈ−ｐ及び負側ピーク値Ｈの大小を比較し
て直流偏磁を検出するこの発明の一実施例について説明
する。サーチコイル４の出力電圧Ｅはサーチコイル４が
設置されている空間の磁界の時間微分、即ち（１）式で
与えられる。
Ｅ＝Ｎ−３・μｄＨ／ｄｔ・・・・・・・・・（１）こ
こで、Ｅ：サーチコイル出力［Ｖ］ Ｎ・サーチコイル巻線Ｕターン］ Ｓ・サーチコイル断面積［ｍ’Ｊ μ サーチコイルの磁心の透磁率 ［Ｈ／ ｍ ］ Ｉ］・磁界［Ａ］ 又、積分器１２の出力Ｅ□はサーチフィル出力Ｅの時間
積分であり、元の磁界Ｈに対応している。
こで、Ｅ：サーチコイル出力［Ｖ］ Ｎ・サーチコイル巻線Ｕターン］ Ｓ・サーチコイル断面積［ｍ’Ｊ μ サーチコイルの磁心の透磁率 ［Ｈ／ ｍ ］ Ｉ］・磁界［Ａ］ 又、積分器１２の出力Ｅ□はサーチフィル出力Ｅの時間
積分であり、元の磁界Ｈに対応している。
即ら、（２）式の関係にある。
Ｅ Ｉ＋−八ｆＥｄＬ
Δ■１／Ｎ−８・μ・・・・・・・・・（２）ここで、
へ二積分器の積分定数 第３図の正側ビーク値検出器１３−１と負側ピーク値検
出器１３−２は第４図、第５図に示す磁界のそれぞれ正
側ピーク値）［、、と負側ビーク値トＩ−２を検出する
。
へ二積分器の積分定数 第３図の正側ビーク値検出器１３−１と負側ピーク値検
出器１３−２は第４図、第５図に示す磁界のそれぞれ正
側ピーク値）［、、と負側ビーク値トＩ−２を検出する
。
このとき、直流偏磁が生じていなければ、鉄心１の磁化
力は正負対称であるから、磁界［ｆの正側ピーク値Ｈ−
ｐ及び負側ピーク値Ｆｌ−Ｐは第４図のように対称にな
り、ピーク差△Ｈは、零となる。
力は正負対称であるから、磁界［ｆの正側ピーク値Ｈ−
ｐ及び負側ピーク値Ｆｌ−Ｐは第４図のように対称にな
り、ピーク差△Ｈは、零となる。
一方、直流偏磁が生じると、鉄心１の磁化力が正負非対
称となるため、第４図と同様の磁束φに対して、谷ビー
ク値Ｈ，，及びＨ−、は第５図のように非対称となり、
例えば、負側ピーク値Ｈ−，が小さくなる。従って、比
較器１４から出力されるピーク差へＨによって、直流偏
磁が生じていることが分かる。
称となるため、第４図と同様の磁束φに対して、谷ビー
ク値Ｈ，，及びＨ−、は第５図のように非対称となり、
例えば、負側ピーク値Ｈ−，が小さくなる。従って、比
較器１４から出力されるピーク差へＨによって、直流偏
磁が生じていることが分かる。
サーチコイル４の出力電圧波形をフーリエ級数展開する
か、又は積分後にフーリエ級数展開するかによって直流
偏磁を検出することも可能である。
か、又は積分後にフーリエ級数展開するかによって直流
偏磁を検出することも可能である。
直流偏磁が生じている場合にはＥ及びＥ ＩＩの波形に
は正側と負側が非対称になるために、偶数調波が含まれ
る。従って、フーリエ級数展開して偶数調波の有無によ
って直流偏磁が生じていることを判断できる。
は正側と負側が非対称になるために、偶数調波が含まれ
る。従って、フーリエ級数展開して偶数調波の有無によ
って直流偏磁が生じていることを判断できる。
ところで、サーチコイルによる直流偏磁検出方法として
、変圧器のタンク内鉄心の近傍、例えば鉄心１−１．Ｉ
−２のほぼ中央に配置することも考えられるが、サーチ
コイルが故障した場合の取り替えが困難である。
、変圧器のタンク内鉄心の近傍、例えば鉄心１−１．Ｉ
−２のほぼ中央に配置することも考えられるが、サーチ
コイルが故障した場合の取り替えが困難である。
これに対し、第１図、第２図に示したように構成された
ものにおいては、例えばサーチコイル４が故障した場合
、カバー９を取り外しサーチコイル４を点検し故障箇所
の修理あるいは全体交換するなどの状況に応じた処置を
行う。それが終わればカバー９を取り付は作業は完了す
る。このように、変圧器の外部より直流偏磁が検出でき
るので、サーチコイルが故障しても取り替えが容易であ
る。
ものにおいては、例えばサーチコイル４が故障した場合
、カバー９を取り外しサーチコイル４を点検し故障箇所
の修理あるいは全体交換するなどの状況に応じた処置を
行う。それが終わればカバー９を取り付は作業は完了す
る。このように、変圧器の外部より直流偏磁が検出でき
るので、サーチコイルが故障しても取り替えが容易であ
る。
［発明の効果］
以上のようにこの発明によれば、変圧器鉄心の励磁状態
をサーチフィルという変圧器鉄心に近接したタンクの高
抵抗非磁性部分の外面に設置できる筒中なもので監視で
き、従来のような別の装置を設置することなく、変圧器
の直流偏磁をタンク外部から容易に検出できるという効
果がある。
をサーチフィルという変圧器鉄心に近接したタンクの高
抵抗非磁性部分の外面に設置できる筒中なもので監視で
き、従来のような別の装置を設置することなく、変圧器
の直流偏磁をタンク外部から容易に検出できるという効
果がある。
第１図はこの発明の一実施例を説明するための外鉄形の
変圧器の水平断面図、第２図（ａ）（ｂ）は第１図の変
圧器を正面及び側面からみた構成図、第３図はこの発明
の一実施例に用いられる直流偏磁検出回路を示すブロッ
ク図、第４図（ａ）（ｂ）及び第５図（ａ）（ｂ）はこ
の発明の一実施例を説明するための磁界と磁束の特性を
示す各種波形図である。 ］−１，１２・・−鉄心 ４・・・サーチコイル５
・・・タンク １２・・・積分器１３−
１・・・正側ピーク値検出器 １３−１・・・負側ピーク値検出器 １４・・・比較器 Ｉ５・・・タンクの高抵抗非磁性
部分画、図中、同一符号は同−叉は相当部分を示す。
変圧器の水平断面図、第２図（ａ）（ｂ）は第１図の変
圧器を正面及び側面からみた構成図、第３図はこの発明
の一実施例に用いられる直流偏磁検出回路を示すブロッ
ク図、第４図（ａ）（ｂ）及び第５図（ａ）（ｂ）はこ
の発明の一実施例を説明するための磁界と磁束の特性を
示す各種波形図である。 ］−１，１２・・−鉄心 ４・・・サーチコイル５
・・・タンク １２・・・積分器１３−
１・・・正側ピーク値検出器 １３−１・・・負側ピーク値検出器 １４・・・比較器 Ｉ５・・・タンクの高抵抗非磁性
部分画、図中、同一符号は同−叉は相当部分を示す。
Claims (1)
- 磁気回路を構成する変圧器鉄心の近傍に近接したタンク
の高抵抗非磁性体部分の外面に設けたサーチコイルの出
力電圧を積分し、積分後の波形の正側ピーク値と負側ピ
ーク値の大小を比較することによって直流偏磁を検出す
ることを特徴とする変圧器の直流偏磁検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1004373A JPH07104736B2 (ja) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | 変圧器の直流偏磁検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1004373A JPH07104736B2 (ja) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | 変圧器の直流偏磁検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02183816A true JPH02183816A (ja) | 1990-07-18 |
| JPH07104736B2 JPH07104736B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=11582563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1004373A Expired - Lifetime JPH07104736B2 (ja) | 1989-01-10 | 1989-01-10 | 変圧器の直流偏磁検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07104736B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113836718A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-24 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种高速磁浮主变电所变压器直流偏磁计算方法 |
| WO2022083242A1 (zh) * | 2020-10-25 | 2022-04-28 | 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院 | 一种轨道交通与变压器直流偏磁关联性分析方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0277663A (ja) * | 1988-09-14 | 1990-03-16 | Toshiba Corp | 変圧器鉄心の直流偏磁検出方法 |
-
1989
- 1989-01-10 JP JP1004373A patent/JPH07104736B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0277663A (ja) * | 1988-09-14 | 1990-03-16 | Toshiba Corp | 変圧器鉄心の直流偏磁検出方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022083242A1 (zh) * | 2020-10-25 | 2022-04-28 | 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院 | 一种轨道交通与变压器直流偏磁关联性分析方法 |
| CN113836718A (zh) * | 2021-09-23 | 2021-12-24 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种高速磁浮主变电所变压器直流偏磁计算方法 |
| CN113836718B (zh) * | 2021-09-23 | 2023-12-29 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种高速磁浮主变电所变压器直流偏磁计算方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07104736B2 (ja) | 1995-11-13 |
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