JPH06165366A - 変圧器しゃ断器制御装置 - Google Patents
変圧器しゃ断器制御装置Info
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- JPH06165366A JPH06165366A JP30690992A JP30690992A JPH06165366A JP H06165366 A JPH06165366 A JP H06165366A JP 30690992 A JP30690992 A JP 30690992A JP 30690992 A JP30690992 A JP 30690992A JP H06165366 A JPH06165366 A JP H06165366A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】電力系統の各種継電器が不要応動しなくなるよ
うに励磁突入電流の発生しない変圧器しゃ断器制御装置
を提供する。 【構成】変圧器Ｔ１と変圧器一次しゃ断器および各種保
護継電装置を備えた電力系統において、変圧器一次しゃ
断器にサイリスタしゃ断器ＣＢ２を用い、当該変圧器一
次しゃ断器投入時に当該変圧器鉄心にかかる交流印加電
圧による急峻な磁束変化による直流偏磁磁束を与えない
ように零電圧から定格電圧まである時間をもって増える
ようにサイリスタゲート制御し、また、変圧器一次しゃ
断器切時に当該変圧器鉄心への印加電圧を定格電圧から
徐々に下げて最終的に零電圧になるようにサイリスタゲ
ート制御して当該変圧器に励磁突入電流を発生させない
ように制御するしゃ断器制御装置ＣＢ２Ｘを設けてい
る。
うに励磁突入電流の発生しない変圧器しゃ断器制御装置
を提供する。 【構成】変圧器Ｔ１と変圧器一次しゃ断器および各種保
護継電装置を備えた電力系統において、変圧器一次しゃ
断器にサイリスタしゃ断器ＣＢ２を用い、当該変圧器一
次しゃ断器投入時に当該変圧器鉄心にかかる交流印加電
圧による急峻な磁束変化による直流偏磁磁束を与えない
ように零電圧から定格電圧まである時間をもって増える
ようにサイリスタゲート制御し、また、変圧器一次しゃ
断器切時に当該変圧器鉄心への印加電圧を定格電圧から
徐々に下げて最終的に零電圧になるようにサイリスタゲ
ート制御して当該変圧器に励磁突入電流を発生させない
ように制御するしゃ断器制御装置ＣＢ２Ｘを設けてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は変圧器しゃ断器制御装置
に関する。
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の受変電システムの一般的な構成例
を図６について説明する。図６において、ケーブルヘッ
ドＨ1 よりしゃ断器ＣＢ1 〜ＣＢ5 で構成されている部
分が需要側における受変電システムであり、またケーブ
ルヘッドＨ2 よりしゃ断器ＣＢ6 、発電機Ｇなどで構成
されている部分が供給側における発電システムである。
を図６について説明する。図６において、ケーブルヘッ
ドＨ1 よりしゃ断器ＣＢ1 〜ＣＢ5 で構成されている部
分が需要側における受変電システムであり、またケーブ
ルヘッドＨ2 よりしゃ断器ＣＢ6 、発電機Ｇなどで構成
されている部分が供給側における発電システムである。
【０００３】需要側のしゃ断器ＣＢ1 における受電点
は、地絡過電流継電器５１Ｇによる地絡保護、逆電力継
電器６７Ｐによる逆電力保護などを行っており、変圧器
Ｔ1 ，Ｔ2 は比率差動継電器８７Ｔによる変圧器内部検
出保護を行っている。また、供給側においては発電機Ｇ
の保護を比率差動継電器８７Ｇで行っている。なお、Ｃ
Ｔ1 〜ＣＴ5 は変流器、ＰＴ1 ，ＰＴ2 は計器用変圧
器、８４Ｔは限時電圧継電器、ＢＵＳは母線である。
は、地絡過電流継電器５１Ｇによる地絡保護、逆電力継
電器６７Ｐによる逆電力保護などを行っており、変圧器
Ｔ1 ，Ｔ2 は比率差動継電器８７Ｔによる変圧器内部検
出保護を行っている。また、供給側においては発電機Ｇ
の保護を比率差動継電器８７Ｇで行っている。なお、Ｃ
Ｔ1 〜ＣＴ5 は変流器、ＰＴ1 ，ＰＴ2 は計器用変圧
器、８４Ｔは限時電圧継電器、ＢＵＳは母線である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】需要家において受電中
（しゃ断器ＣＢ1 ，ＣＢ6 閉、発電機Ｇ運転中）及び変
圧器Ｔ2 の運転中（しゃ断器ＣＢ5 ，ＣＢ4 閉）に、変
圧器Ｔ1 を運転しようとしてしゃ断器ＣＢ2 を投入する
と、変圧器Ｔ1 に励磁突入電流が流れる。この励磁突入
電流には多大な直流分が含まれていて、この励磁突入電
流の直流分が以下に述べるいくつかの継電器の不要応動
を起こし、しゃ断器を誤しゃ断し、系統の電力供給に重
大な支障をもたらしていた。
（しゃ断器ＣＢ1 ，ＣＢ6 閉、発電機Ｇ運転中）及び変
圧器Ｔ2 の運転中（しゃ断器ＣＢ5 ，ＣＢ4 閉）に、変
圧器Ｔ1 を運転しようとしてしゃ断器ＣＢ2 を投入する
と、変圧器Ｔ1 に励磁突入電流が流れる。この励磁突入
電流には多大な直流分が含まれていて、この励磁突入電
流の直流分が以下に述べるいくつかの継電器の不要応動
を起こし、しゃ断器を誤しゃ断し、系統の電力供給に重
大な支障をもたらしていた。
【０００５】(1) 変圧器Ｔ1 の励磁突入電流が受電変流
器ＣＴ1 に流れ、変流器の直流偏磁現象によるＣＴ二次
側の誤差電流発生にて地絡過電流継電器５１Ｇ1 が不要
応動し、受電しゃ断器ＣＢ1 を誤しゃ断してしまう。
器ＣＴ1 に流れ、変流器の直流偏磁現象によるＣＴ二次
側の誤差電流発生にて地絡過電流継電器５１Ｇ1 が不要
応動し、受電しゃ断器ＣＢ1 を誤しゃ断してしまう。
【０００６】(2) 変圧器Ｔ1 の励磁突入電流が受電変流
器ＣＴ1 に流れ、逆電力継電器６７Ｐは励磁突入電流を
逆電力状態と誤検出して不要応動し、受電しゃ断器ＣＢ
1 を誤しゃ断してしまう。
器ＣＴ1 に流れ、逆電力継電器６７Ｐは励磁突入電流を
逆電力状態と誤検出して不要応動し、受電しゃ断器ＣＢ
1 を誤しゃ断してしまう。
【０００７】(3) 変圧器Ｔ1 の励磁突入電流が供給側の
変流器ＣＴ4 ，ＣＴ5 にも流れ、変流器の直流偏磁現象
によるＣＴ二次側の誤差電流発生にて、発電機保護用比
率差動継電器８７Ｇが不要応動して、しゃ断器ＣＢ6 を
誤しゃ断し、発電機Ｇを停止させてしまう。
変流器ＣＴ4 ，ＣＴ5 にも流れ、変流器の直流偏磁現象
によるＣＴ二次側の誤差電流発生にて、発電機保護用比
率差動継電器８７Ｇが不要応動して、しゃ断器ＣＢ6 を
誤しゃ断し、発電機Ｇを停止させてしまう。
【０００８】(4) 変圧器Ｔ1 の励磁突入電流に含まれる
直流分は送電側の送電線（ケーブルヘッドＨ1 ，Ｈ2
間）に直流電圧降下を発生させる。この直流分電圧によ
り、変圧器Ｔ2 は既に励磁済であるのにも拘らず、再度
励磁突入電流を発生させる。この励磁突入電流により変
圧器Ｔ2 の保護用比率差動継電器８７Ｔが不要応動し
て、しゃ断器ＣＢ5 ，ＣＢ4 を誤しゃ断してしまう。
直流分は送電側の送電線（ケーブルヘッドＨ1 ，Ｈ2
間）に直流電圧降下を発生させる。この直流分電圧によ
り、変圧器Ｔ2 は既に励磁済であるのにも拘らず、再度
励磁突入電流を発生させる。この励磁突入電流により変
圧器Ｔ2 の保護用比率差動継電器８７Ｔが不要応動し
て、しゃ断器ＣＢ5 ，ＣＢ4 を誤しゃ断してしまう。
【０００９】このように変圧器の励磁突入電流は電力系
統に数々の悪影響を与えているので、変圧器が励磁突入
電流を発生しなければ、このような悪影響はなくなる。
そこで、従来の系統回路において、変圧器が励磁突入電
流を発生させる理由について、以下詳細に説明する。
統に数々の悪影響を与えているので、変圧器が励磁突入
電流を発生しなければ、このような悪影響はなくなる。
そこで、従来の系統回路において、変圧器が励磁突入電
流を発生させる理由について、以下詳細に説明する。
【００１０】図７は変圧器の励磁突入電流の発生原理を
表わす図であるが、変圧器の鉄心磁束は変圧器一次側の
印加電圧（図７（ａ））に対して、９０°位相の遅れた
交流磁束波形（図７（ｂ））となる。
表わす図であるが、変圧器の鉄心磁束は変圧器一次側の
印加電圧（図７（ａ））に対して、９０°位相の遅れた
交流磁束波形（図７（ｂ））となる。
【００１１】電源投入後の安定状態での変圧器の鉄心磁
束（図７（ｄ））はＯベース中心に、定格電圧での定格
磁束波高値φM で正負方向バランスのとれた磁束波形と
なり、鉄心の飽和磁束限界φS （φS は通常φM の 1.5
倍程度で設計されている）を超えることはない。しかし
ながら、変圧器一次しゃ断器投入時、変圧器の一次側電
圧が零であると、投入時の変圧器鉄心磁束は交流波形の
谷から始まることとなり、鉄心磁束はＯベースより正極
性側に２φS 直流偏磁した磁束となってしまう。また、
変圧器の投入前に鉄心に残留磁束φR があると、結局φ
R ＋２φM の直流偏磁磁束が鉄心に表れることとなる。
この磁束は鉄心の飽和磁束限界φS を大きく超えて、超
えた部分で空心インダクタンス領域に入り込むことで、
大きな励磁突入電流（図７（ｃ））となる。
束（図７（ｄ））はＯベース中心に、定格電圧での定格
磁束波高値φM で正負方向バランスのとれた磁束波形と
なり、鉄心の飽和磁束限界φS （φS は通常φM の 1.5
倍程度で設計されている）を超えることはない。しかし
ながら、変圧器一次しゃ断器投入時、変圧器の一次側電
圧が零であると、投入時の変圧器鉄心磁束は交流波形の
谷から始まることとなり、鉄心磁束はＯベースより正極
性側に２φS 直流偏磁した磁束となってしまう。また、
変圧器の投入前に鉄心に残留磁束φR があると、結局φ
R ＋２φM の直流偏磁磁束が鉄心に表れることとなる。
この磁束は鉄心の飽和磁束限界φS を大きく超えて、超
えた部分で空心インダクタンス領域に入り込むことで、
大きな励磁突入電流（図７（ｃ））となる。
【００１２】次に、変圧器の鉄心の残留磁束の残る原因
であるが、図８において、変圧器の印加電圧（変圧器一
次印加電圧波形−図８（ａ））零のとき、しゃ断器が切
れると、磁束はピーク状態（図８（ｂ））で変圧器鉄心
に残ることとなり、残った磁束は次のしゃ断器投入によ
る変圧器励磁時まで、減衰することなくそのまま残るこ
ととなる。
であるが、図８において、変圧器の印加電圧（変圧器一
次印加電圧波形−図８（ａ））零のとき、しゃ断器が切
れると、磁束はピーク状態（図８（ｂ））で変圧器鉄心
に残ることとなり、残った磁束は次のしゃ断器投入によ
る変圧器励磁時まで、減衰することなくそのまま残るこ
ととなる。
【００１３】以上のように、変圧器の励磁突入電流は、
変圧器の残留磁束があったり、また、変圧器一次側の電
圧投入タイミングなどにより、鉄心の飽和磁束限界φS
以上の磁束が変圧器鉄心に発生することが原因である。
変圧器の残留磁束があったり、また、変圧器一次側の電
圧投入タイミングなどにより、鉄心の飽和磁束限界φS
以上の磁束が変圧器鉄心に発生することが原因である。
【００１４】前記従来技術の説明で述べたように、しゃ
断器の投入時、変圧器の鉄心に飽和磁束φS 以上の磁束
がかからなければ励磁突入電流は発生しない。また、し
ゃ断器切時、変圧器の鉄心の残留磁束がなければ投入時
の磁束の加算効果による悪影響がなくなる。
断器の投入時、変圧器の鉄心に飽和磁束φS 以上の磁束
がかからなければ励磁突入電流は発生しない。また、し
ゃ断器切時、変圧器の鉄心の残留磁束がなければ投入時
の磁束の加算効果による悪影響がなくなる。
【００１５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は電力系統の各種継電器が不要応動しなく
なるように励磁突入電流の発生しない変圧器しゃ断器制
御装置を提供することにある。
で、その目的は電力系統の各種継電器が不要応動しなく
なるように励磁突入電流の発生しない変圧器しゃ断器制
御装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の変圧器しゃ断器制御装置は、変圧器と変圧
器一次しゃ断器および各種保護継電装置を備えた電力系
統において、前記変圧器一次しゃ断器にサイリスタしゃ
断器を用い、当該変圧器一次しゃ断器投入時に当該変圧
器鉄心にかかる交流印加電圧による急峻な磁束変化によ
る直流偏磁磁束を与えないように零電圧から定格電圧ま
である時間をもって増えるようにサイリスタゲート制御
し、また、前記変圧器一次しゃ断器切時に当該変圧器鉄
心への印加電圧を定格電圧から徐々に下げて最終的に零
電圧になるようにサイリスタゲート制御して当該変圧器
に励磁突入電流を発生させないように制御するしゃ断器
制御装置を設けたことを特徴とする。
に、本発明の変圧器しゃ断器制御装置は、変圧器と変圧
器一次しゃ断器および各種保護継電装置を備えた電力系
統において、前記変圧器一次しゃ断器にサイリスタしゃ
断器を用い、当該変圧器一次しゃ断器投入時に当該変圧
器鉄心にかかる交流印加電圧による急峻な磁束変化によ
る直流偏磁磁束を与えないように零電圧から定格電圧ま
である時間をもって増えるようにサイリスタゲート制御
し、また、前記変圧器一次しゃ断器切時に当該変圧器鉄
心への印加電圧を定格電圧から徐々に下げて最終的に零
電圧になるようにサイリスタゲート制御して当該変圧器
に励磁突入電流を発生させないように制御するしゃ断器
制御装置を設けたことを特徴とする。
【００１７】
【作用】次に、本発明の原理について説明する。サイリ
スタしゃ断器を用いて、主変一次電圧（変圧器鉄心の印
加電圧）を秒オーダー程度にゆっくり零電圧から定格電
圧まで上げると、変圧器鉄心印加電圧波形は図５（ａ）
のような上昇パターンをとる。このとき変圧器鉄心より
の発生磁束は、印加電圧周波数でかつ印加電圧より９０
°遅れた交流磁束波形となり、図５（ｂ）のような上昇
パターンをとる。
スタしゃ断器を用いて、主変一次電圧（変圧器鉄心の印
加電圧）を秒オーダー程度にゆっくり零電圧から定格電
圧まで上げると、変圧器鉄心印加電圧波形は図５（ａ）
のような上昇パターンをとる。このとき変圧器鉄心より
の発生磁束は、印加電圧周波数でかつ印加電圧より９０
°遅れた交流磁束波形となり、図５（ｂ）のような上昇
パターンをとる。
【００１８】変圧器の励磁突入電流の発生原因は図５
（ｃ）の変圧器鉄心ヒステリシス特性図にあるように、
鉄心の磁束波形が飽和磁束限界φS を正方向，負方向い
ずれかで超えたところ（空心インダクタンス領域）に入
り込むことにあるが、これはしゃ断器の投入タイミング
により鉄心磁束の発生が直流偏磁状態になること（正方
向，負方向いずれかに偏ること）、また、残留磁束によ
る直流加算効果などより、このような現象となる。
（ｃ）の変圧器鉄心ヒステリシス特性図にあるように、
鉄心の磁束波形が飽和磁束限界φS を正方向，負方向い
ずれかで超えたところ（空心インダクタンス領域）に入
り込むことにあるが、これはしゃ断器の投入タイミング
により鉄心磁束の発生が直流偏磁状態になること（正方
向，負方向いずれかに偏ること）、また、残留磁束によ
る直流加算効果などより、このような現象となる。
【００１９】ところが、図５（ｂ）のような鉄心磁束の
ゆっくりした交流上昇パターンをとると、正方向磁束波
と負方向磁束波の打ち消しあいにより、鉄心が直流偏磁
状態になることなく定格電圧の磁束波他高値φM まで上
昇するため鉄心飽和磁束限界φS を超えることはない
（通常変圧器鉄心はφS はφM の1.5 倍程度に設計され
ている）。よって、励磁突入電流は発生しない。
ゆっくりした交流上昇パターンをとると、正方向磁束波
と負方向磁束波の打ち消しあいにより、鉄心が直流偏磁
状態になることなく定格電圧の磁束波他高値φM まで上
昇するため鉄心飽和磁束限界φS を超えることはない
（通常変圧器鉄心はφS はφM の1.5 倍程度に設計され
ている）。よって、励磁突入電流は発生しない。
【００２０】以上はしゃ断器投入により変圧器一次電圧
印加時、鉄心に残留磁束が残っていないことを条件にし
た説明であり、変圧器鉄心に残留磁束が残っていると、
残留磁束による直流偏磁磁束の加算効果がでるため励磁
突入電流の発生原因となる。このため、しゃ断器切制御
時も変圧器の鉄心に残留磁束が残らないような制御を行
う必要がある。
印加時、鉄心に残留磁束が残っていないことを条件にし
た説明であり、変圧器鉄心に残留磁束が残っていると、
残留磁束による直流偏磁磁束の加算効果がでるため励磁
突入電流の発生原因となる。このため、しゃ断器切制御
時も変圧器の鉄心に残留磁束が残らないような制御を行
う必要がある。
【００２１】図５（ｄ）はしゃ断器切制御時の変圧器一
次電圧の印加パターンであるが、このように定格電圧か
ら秒オーダーでの徐々の電圧下降により、図５（ｅ）に
示すように鉄心磁束も電圧波形から９０°遅れた交流磁
束波形で電圧に追随して減少し、最終的に磁束が零とな
る。このことによりしゃ断器切制御後の変圧器鉄心残留
磁束を零とすることができる。
次電圧の印加パターンであるが、このように定格電圧か
ら秒オーダーでの徐々の電圧下降により、図５（ｅ）に
示すように鉄心磁束も電圧波形から９０°遅れた交流磁
束波形で電圧に追随して減少し、最終的に磁束が零とな
る。このことによりしゃ断器切制御後の変圧器鉄心残留
磁束を零とすることができる。
【００２２】以上は変圧器の励磁突入電流を発生させな
い手段として、変圧器しゃ断器投入時および切時の変圧
器電圧印加パターンとそれに伴う作用として励磁突入電
流が発生しないことを述べたが、以降、変圧器しゃ断器
の投入及び切制御時の変圧器印加電圧制御方法を実施例
により具体的に述べることとする。
い手段として、変圧器しゃ断器投入時および切時の変圧
器電圧印加パターンとそれに伴う作用として励磁突入電
流が発生しないことを述べたが、以降、変圧器しゃ断器
の投入及び切制御時の変圧器印加電圧制御方法を実施例
により具体的に述べることとする。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例の系統回路図である。図１
において、Ｔ1 は変圧器、ＣＢ1 は受電しゃ断器、ＣＢ
3 は主変二次しゃ断器、ＣＢ2 は主変一次しゃ断器であ
る。受電しゃ断器ＣＢ1 、主変二次しゃ断器ＣＢ3 は従
来形のしゃ断器であるが、主変一次しゃ断器ＣＢ2 はサ
イリスタ（ＧＴＯ）しゃ断器である。投入スイッチ３Ｈ
2 ，切スイッチ３Ｋ2 は主変一次しゃ断器ＣＢ2 の制御
スイッチである。投入スイッチ３Ｈ3 ，切スイッチ３Ｋ
3 は主変二次しゃ断器ＣＢ3 の制御スイッチである。し
ゃ断器制御装置ＣＢ２Ｘは受電電圧，主変一次電圧を計
器用変圧器ＰＴ1 ，ＰＴ2 より取り込み、サイリスタし
ゃ断器ＣＢ2 のサイリスタのゲート制御を実施するとと
もに、主変二次しゃ断器ＣＢ3 の投入及び切制御のイン
ターロック信号を作成している。
る。図１は本発明の一実施例の系統回路図である。図１
において、Ｔ1 は変圧器、ＣＢ1 は受電しゃ断器、ＣＢ
3 は主変二次しゃ断器、ＣＢ2 は主変一次しゃ断器であ
る。受電しゃ断器ＣＢ1 、主変二次しゃ断器ＣＢ3 は従
来形のしゃ断器であるが、主変一次しゃ断器ＣＢ2 はサ
イリスタ（ＧＴＯ）しゃ断器である。投入スイッチ３Ｈ
2 ，切スイッチ３Ｋ2 は主変一次しゃ断器ＣＢ2 の制御
スイッチである。投入スイッチ３Ｈ3 ，切スイッチ３Ｋ
3 は主変二次しゃ断器ＣＢ3 の制御スイッチである。し
ゃ断器制御装置ＣＢ２Ｘは受電電圧，主変一次電圧を計
器用変圧器ＰＴ1 ，ＰＴ2 より取り込み、サイリスタし
ゃ断器ＣＢ2 のサイリスタのゲート制御を実施するとと
もに、主変二次しゃ断器ＣＢ3 の投入及び切制御のイン
ターロック信号を作成している。
【００２４】図２は本発明のしゃ断器制御装置ＣＢ２Ｘ
の回路図であり、このしゃ断器制御装置ＣＢ２Ｘは、主
変一次のサイリスタしゃ断器ＣＢ2 のゲート制御によ
り、サイリスタしゃ断器ＣＢ2 の開閉制御を行う装置で
ある。
の回路図であり、このしゃ断器制御装置ＣＢ２Ｘは、主
変一次のサイリスタしゃ断器ＣＢ2 のゲート制御によ
り、サイリスタしゃ断器ＣＢ2 の開閉制御を行う装置で
ある。
【００２５】まず、しゃ断器制御装置ＣＢ２Ｘの構成に
ついて説明する。受電の三相交流電圧波形を計器用変圧
器ＰＴ1 を介して交流電圧波形検出部１で、また主変一
次側の三相交流電圧波形を計器用変圧器ＰＴ２を介して
交流電圧波形検出部８で検出している。外部信号検知部
２，３，４はそれぞれ受電しゃ断器の投入指令，主変二
次しゃ断器の切状態，受電しゃ断器の切指令を検出して
いる。投入時コントロール部５はしゃ断器投入指令を受
けて、しゃ断器投入時の主変一次電圧上昇パターンを発
生させる。切時コントロール部６はしゃ断器切指令を受
けてしゃ断器切制御時の主変一次電圧下降及びゲートオ
フパターンを発生させる。波形作成部７はサイリスタし
ゃ断器投入時または切時に、主変一次側電圧がめざすべ
き目標パターン電圧波形を作成部する。フィードバック
制御部９は波形作成部７の目標パターン電圧波形に主変
一次電圧がなるように、交流電圧波形検出部８より実際
の主変一次電圧を取り込んでサイリスタしゃ断器制御素
子１０のフィードバック制御を行う。サイリスタしゃ断
器制御素子１０はサイリスタしゃ断器ＣＢ2 のサイリス
タのゲート制御を行う。しゃ断器投入許可リレーＡＸ1
はフィードバック制御部９よりサイリスタゲート全開指
令９Ｒを受けるとともに、交流電圧波形検出部８で主変
一次電圧が定格電圧であることの確認信号８９Ｒを受
け、両信号のＡＮＤ条件で主変二次しゃ断器の投入許可
信号を出す。しゃ断器切許可リレーＡＸ2 は、しゃ断器
投入許可リレーＡＸ1 と同様にフィードバック制御部９
よりサイリスタゲート全閉指令９Ｓを受けるとともに、
交流電圧波形検出部８で主変一次電圧が無電圧になった
ことの確認信号８９Ｓを受け、両信号のＡＮＤ条件で主
変二次しゃ断器の切制御許可信号を出す。３Ｈ3 ，３Ｋ
3 は主変二次しゃ断器ＣＢ3 の入スイッチ，切スイッチ
である。
ついて説明する。受電の三相交流電圧波形を計器用変圧
器ＰＴ1 を介して交流電圧波形検出部１で、また主変一
次側の三相交流電圧波形を計器用変圧器ＰＴ２を介して
交流電圧波形検出部８で検出している。外部信号検知部
２，３，４はそれぞれ受電しゃ断器の投入指令，主変二
次しゃ断器の切状態，受電しゃ断器の切指令を検出して
いる。投入時コントロール部５はしゃ断器投入指令を受
けて、しゃ断器投入時の主変一次電圧上昇パターンを発
生させる。切時コントロール部６はしゃ断器切指令を受
けてしゃ断器切制御時の主変一次電圧下降及びゲートオ
フパターンを発生させる。波形作成部７はサイリスタし
ゃ断器投入時または切時に、主変一次側電圧がめざすべ
き目標パターン電圧波形を作成部する。フィードバック
制御部９は波形作成部７の目標パターン電圧波形に主変
一次電圧がなるように、交流電圧波形検出部８より実際
の主変一次電圧を取り込んでサイリスタしゃ断器制御素
子１０のフィードバック制御を行う。サイリスタしゃ断
器制御素子１０はサイリスタしゃ断器ＣＢ2 のサイリス
タのゲート制御を行う。しゃ断器投入許可リレーＡＸ1
はフィードバック制御部９よりサイリスタゲート全開指
令９Ｒを受けるとともに、交流電圧波形検出部８で主変
一次電圧が定格電圧であることの確認信号８９Ｒを受
け、両信号のＡＮＤ条件で主変二次しゃ断器の投入許可
信号を出す。しゃ断器切許可リレーＡＸ2 は、しゃ断器
投入許可リレーＡＸ1 と同様にフィードバック制御部９
よりサイリスタゲート全閉指令９Ｓを受けるとともに、
交流電圧波形検出部８で主変一次電圧が無電圧になった
ことの確認信号８９Ｓを受け、両信号のＡＮＤ条件で主
変二次しゃ断器の切制御許可信号を出す。３Ｈ3 ，３Ｋ
3 は主変二次しゃ断器ＣＢ3 の入スイッチ，切スイッチ
である。
【００２６】次に、本実施例の作用を図２を参照して説
明する。最初に、しゃ断器投入制御について述べる。主
変二次しゃ断器ＣＢ3 の切状態信号と主変一次しゃ断器
の入操作スイッチ３Ｈ2 の操作信号を、しゃ断器制御装
置ＣＢ２Ｘ内部の外部信号検知部２，３で受け、ＡＮＤ
条件成立確認後、主変一次しゃ断器の投入指令信号２５
を投入時コントロール部５に出す。投入時コントロール
部５はこの投入指令信号２５を受け、電圧上昇パターン
信号５７（図３の５７）を出す。波形作成部７は受電電
圧の交流電圧波形検出部１より受電交流電圧波形１７
（図３の１７）を受信して、受電交流電圧波形１７と同
期をとり、かつ電圧上昇パターン信号５７を包絡線とす
る電圧上昇パターン波形（図３の７９Ｒ）を、図２の信
号７９としてフィードバック制御部９に出力する。
明する。最初に、しゃ断器投入制御について述べる。主
変二次しゃ断器ＣＢ3 の切状態信号と主変一次しゃ断器
の入操作スイッチ３Ｈ2 の操作信号を、しゃ断器制御装
置ＣＢ２Ｘ内部の外部信号検知部２，３で受け、ＡＮＤ
条件成立確認後、主変一次しゃ断器の投入指令信号２５
を投入時コントロール部５に出す。投入時コントロール
部５はこの投入指令信号２５を受け、電圧上昇パターン
信号５７（図３の５７）を出す。波形作成部７は受電電
圧の交流電圧波形検出部１より受電交流電圧波形１７
（図３の１７）を受信して、受電交流電圧波形１７と同
期をとり、かつ電圧上昇パターン信号５７を包絡線とす
る電圧上昇パターン波形（図３の７９Ｒ）を、図２の信
号７９としてフィードバック制御部９に出力する。
【００２７】フィードバック制御部９は電圧上昇パター
ン波形どおり主変二次電圧がコントロールされるよう、
主変二次交流電圧波形検出部８のフィードバック信号と
比較しながら、サイリスタしゃ断器制御素子１０のフィ
ードバック制御を行う。サイリスタしゃ断器制御素子１
０の出力電気量により、しゃ断器サイリスタゲートの制
御を行うことで、変圧器Ｔ1 に電流を流し、変圧器Ｔ1
のインピーダンスにより主変一次電圧を発生させる。こ
のようにして主変一次電圧はフィードバック制御により
目標の電圧上昇パターン波形（図３の７９Ｒ）となる。
ン波形どおり主変二次電圧がコントロールされるよう、
主変二次交流電圧波形検出部８のフィードバック信号と
比較しながら、サイリスタしゃ断器制御素子１０のフィ
ードバック制御を行う。サイリスタしゃ断器制御素子１
０の出力電気量により、しゃ断器サイリスタゲートの制
御を行うことで、変圧器Ｔ1 に電流を流し、変圧器Ｔ1
のインピーダンスにより主変一次電圧を発生させる。こ
のようにして主変一次電圧はフィードバック制御により
目標の電圧上昇パターン波形（図３の７９Ｒ）となる。
【００２８】主変一次電圧が定格電圧に到達すると、交
流電圧波形検出部８は定格電圧到達を確認して、定格電
圧信号８９Ｒをフィードバック制御部９に出力する。フ
ィードバック制御部９は定格電圧信号８９Ｒを受け、サ
イリスタゲートを全開にする。サイリスタゲート全開に
て一連のしゃ断器投入操作は完了し、変圧器に負荷の接
続が可能となるため、フィードバック制御部９より出た
サイリスタ全開指令信号９Ｒと定格電圧信号８９ＲのＡ
ＮＤ条件にて、主変二次しゃ断器ＣＢ3 の投入許可信号
を出す。
流電圧波形検出部８は定格電圧到達を確認して、定格電
圧信号８９Ｒをフィードバック制御部９に出力する。フ
ィードバック制御部９は定格電圧信号８９Ｒを受け、サ
イリスタゲートを全開にする。サイリスタゲート全開に
て一連のしゃ断器投入操作は完了し、変圧器に負荷の接
続が可能となるため、フィードバック制御部９より出た
サイリスタ全開指令信号９Ｒと定格電圧信号８９ＲのＡ
ＮＤ条件にて、主変二次しゃ断器ＣＢ3 の投入許可信号
を出す。
【００２９】以上のようにして主変一次電圧をゆっくり
定格電圧まで上昇させると、変圧器鉄心磁束波形は図３
−７９ＲＸに示すあるように順々に少しずつ増加する交
流磁束波形となり、片方に偏磁した直流偏磁磁束は発生
せず、飽和磁束限界φS を超えることはない。よって変
圧器Ｔ１の励磁突入電流も発生しない。
定格電圧まで上昇させると、変圧器鉄心磁束波形は図３
−７９ＲＸに示すあるように順々に少しずつ増加する交
流磁束波形となり、片方に偏磁した直流偏磁磁束は発生
せず、飽和磁束限界φS を超えることはない。よって変
圧器Ｔ１の励磁突入電流も発生しない。
【００３０】次に、しゃ断器切制御について述べる。主
変一次しゃ断器ＣＢ2 の切制御は、最初に主変二次しゃ
断器ＣＢ3 を切ってからでないと実施できないインター
ロックを行っている。このため、しゃ断器制御装置ＣＢ
２Ｘ内部の外部信号検知部３，４で、切操作スイッチ３
Ｋ2 の操作信号と主変二次しゃ断器ＣＢ3 の切状態信号
を受け、そのＡＮＤ条件で、主変一次しゃ断器ＣＢ2 の
切指令信号３６を切時コントロール部６に出す。
変一次しゃ断器ＣＢ2 の切制御は、最初に主変二次しゃ
断器ＣＢ3 を切ってからでないと実施できないインター
ロックを行っている。このため、しゃ断器制御装置ＣＢ
２Ｘ内部の外部信号検知部３，４で、切操作スイッチ３
Ｋ2 の操作信号と主変二次しゃ断器ＣＢ3 の切状態信号
を受け、そのＡＮＤ条件で、主変一次しゃ断器ＣＢ2 の
切指令信号３６を切時コントロール部６に出す。
【００３１】切時コトロール部６はこの切指令信号３６
を受け、電圧下降パターン信号６７（図４の６７）を出
す。波形作成部７は受電電圧の交流電圧波形検出部１よ
り受電交流電圧波形１７（図４の１７）を受信して、受
電交流電圧波形１７と同期をとり、かつ電圧下降パター
ン信号６７を包絡線とする電圧下降パターン波形（図４
の７９Ｓ）を、信号７９としてフィードバック制御部９
に出力する。フィードバック制御部９は電圧下降パター
ン波形どおり主変二次電圧がコントロールされるよう、
主変二次交流電圧波形検出部８のフィードバック信号を
比較しながら、サイリスタしゃ断器制御素子１０のフィ
ードバック制御を行う。サイリスタしゃ断器制御素子１
０の出力電気量により、しゃ断器サイリスタゲートの制
御を行うことで、変圧器Ｔ1 に電流を流し、変圧器Ｔ1
のインピーダンスにより主変一次電圧を発生させる。
を受け、電圧下降パターン信号６７（図４の６７）を出
す。波形作成部７は受電電圧の交流電圧波形検出部１よ
り受電交流電圧波形１７（図４の１７）を受信して、受
電交流電圧波形１７と同期をとり、かつ電圧下降パター
ン信号６７を包絡線とする電圧下降パターン波形（図４
の７９Ｓ）を、信号７９としてフィードバック制御部９
に出力する。フィードバック制御部９は電圧下降パター
ン波形どおり主変二次電圧がコントロールされるよう、
主変二次交流電圧波形検出部８のフィードバック信号を
比較しながら、サイリスタしゃ断器制御素子１０のフィ
ードバック制御を行う。サイリスタしゃ断器制御素子１
０の出力電気量により、しゃ断器サイリスタゲートの制
御を行うことで、変圧器Ｔ1 に電流を流し、変圧器Ｔ1
のインピーダンスにより主変一次電圧を発生させる。
【００３２】このようにして、主変一次電圧はフィード
バック制御により目標の電圧下降パターン波形（図４の
７９Ｓ）となる。主変一次電圧が電圧下降パターン波形
に従い零電圧となると、交流電圧波形検出部８は零電圧
を確認して、零電圧信号８９Ｓ（図４の８９Ｓ）をフィ
ードバック制御部９に出力する。フィードバック制御部
９は零電圧信号８９Ｓを受けサイリスタゲートを全閉に
する。サイリスタゲート全閉にて一連のしゃ断器切操作
は完了する。
バック制御により目標の電圧下降パターン波形（図４の
７９Ｓ）となる。主変一次電圧が電圧下降パターン波形
に従い零電圧となると、交流電圧波形検出部８は零電圧
を確認して、零電圧信号８９Ｓ（図４の８９Ｓ）をフィ
ードバック制御部９に出力する。フィードバック制御部
９は零電圧信号８９Ｓを受けサイリスタゲートを全閉に
する。サイリスタゲート全閉にて一連のしゃ断器切操作
は完了する。
【００３３】以上のようにして主変一次電圧をゆっくり
零電圧まで下降させると、変圧器鉄心磁束波形は図４の
７９ＳＸに示すように順々に少しずつ減少する交流磁束
波形となり、最後は鉄心磁束は零となる。この磁束零状
態でしゃ断器切操作が完了するため変圧器鉄心に残留磁
束は残らなくなる。したがって、しゃ断器投入時の残留
磁束の加算効果がなくなり、励磁突入電流を発生する悪
要因もなくなる。
零電圧まで下降させると、変圧器鉄心磁束波形は図４の
７９ＳＸに示すように順々に少しずつ減少する交流磁束
波形となり、最後は鉄心磁束は零となる。この磁束零状
態でしゃ断器切操作が完了するため変圧器鉄心に残留磁
束は残らなくなる。したがって、しゃ断器投入時の残留
磁束の加算効果がなくなり、励磁突入電流を発生する悪
要因もなくなる。
【００３４】上述したように、本発明の変圧器しゃ断器
制御装置によると、変圧器突入時に変圧器から発生する
励磁突入電流はなくなるので、従来技術の問題点で述べ
たような各種の継電器の不要応動はなくなる。また、変
圧器保護用の比率差動継電器は変圧器投入時、自変圧器
の励磁突入電流で比率差動継電器が誤動作しないよう高
調波抑機能を付加したり、また限時電圧継電器による感
度低下回路を付加するなどの対策回路を付加していた
が、励磁突入電流が流れないためこのような機能や回路
は不用となる。
制御装置によると、変圧器突入時に変圧器から発生する
励磁突入電流はなくなるので、従来技術の問題点で述べ
たような各種の継電器の不要応動はなくなる。また、変
圧器保護用の比率差動継電器は変圧器投入時、自変圧器
の励磁突入電流で比率差動継電器が誤動作しないよう高
調波抑機能を付加したり、また限時電圧継電器による感
度低下回路を付加するなどの対策回路を付加していた
が、励磁突入電流が流れないためこのような機能や回路
は不用となる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
変圧器投入時に変圧器が励磁突入電流を発生しないため
各種継電器の不要応動のなく、また磁束零状態でしゃ断
器切操作が完了するため変圧器鉄心に残留磁束は残らな
いのでしゃ断器投入時の残留磁束の加算効果がなくなり
励磁突入電流を発生する悪要因もなくなる等、信頼性に
富んだ電力供給システムを提供できるとともに、近年主
流になりつつあるサイリスタしゃ断器を用いた経済的な
システムを提供できる。
変圧器投入時に変圧器が励磁突入電流を発生しないため
各種継電器の不要応動のなく、また磁束零状態でしゃ断
器切操作が完了するため変圧器鉄心に残留磁束は残らな
いのでしゃ断器投入時の残留磁束の加算効果がなくなり
励磁突入電流を発生する悪要因もなくなる等、信頼性に
富んだ電力供給システムを提供できるとともに、近年主
流になりつつあるサイリスタしゃ断器を用いた経済的な
システムを提供できる。
【図１】本発明の一実施例の系統構成図。
【図２】図１のしゃ断器制御装置ＣＢ２Ｘの回路図。
【図３】図２の各種信号の波形図。
【図４】図２の各種信号の波形図。
【図５】本発明による変圧器鉄心の電圧と磁束との関係
を説明するための図。
を説明するための図。
【図６】従来の受変電システムの一般的な系統構成図。
【図７】変圧器励磁突入電流の発生原理を説明するため
の図。
の図。
【図８】変圧器の鉄心に残留磁束が残る原因を説明する
ための図。
ための図。
１，８…交流電圧波形検出部、２，３，４…外部信号検
知部、５…投入時コントロール部、６…切時コントロー
ル部、７…波形作成部、９…フィードバック制御部、１
０…サイリスタしゃ断器制御素子、ＡＸ1 …しゃ断器投
入許可リレー、ＡＸ2 …しゃ断器切許可リレー、Ｔ1 …
変圧器、ＰＴ1 …計器用変圧器（受電）、ＰＴ2 …計器
用変圧器（主変一次）、ＣＢ2 …サイリスタしゃ断器
（主変一次）、ＣＢ3 …しゃ断器（主変二次）、３Ｈ2
〜３Ｈ3 …しゃ断器投入スイッチ、３Ｋ2 〜３Ｋ3 …し
ゃ断器切スイッチ、ＣＢ２Ｘ…しゃ断器制御装置、Ｐ，
Ｎ…制御電源。
知部、５…投入時コントロール部、６…切時コントロー
ル部、７…波形作成部、９…フィードバック制御部、１
０…サイリスタしゃ断器制御素子、ＡＸ1 …しゃ断器投
入許可リレー、ＡＸ2 …しゃ断器切許可リレー、Ｔ1 …
変圧器、ＰＴ1 …計器用変圧器（受電）、ＰＴ2 …計器
用変圧器（主変一次）、ＣＢ2 …サイリスタしゃ断器
（主変一次）、ＣＢ3 …しゃ断器（主変二次）、３Ｈ2
〜３Ｈ3 …しゃ断器投入スイッチ、３Ｋ2 〜３Ｋ3 …し
ゃ断器切スイッチ、ＣＢ２Ｘ…しゃ断器制御装置、Ｐ，
Ｎ…制御電源。
Claims (1)
- 【請求項１】 変圧器と変圧器一次しゃ断器および各種
保護継電装置を備えた電力系統において、前記変圧器一
次しゃ断器にサイリスタしゃ断器を用い、当該変圧器一
次しゃ断器投入時に当該変圧器鉄心にかかる交流印加電
圧による急峻な磁束変化による直流偏磁磁束を与えない
ように零電圧から定格電圧まである時間をもって増える
ようにサイリスタゲート制御し、また、前記変圧器一次
しゃ断器切時に当該変圧器鉄心への印加電圧を定格電圧
から徐々に下げて最終的に零電圧になるようにサイリス
タゲート制御して当該変圧器に励磁突入電流を発生させ
ないように制御するしゃ断器制御装置を設けたことを特
徴とする変圧器しゃ断器制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30690992A JPH06165366A (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 変圧器しゃ断器制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30690992A JPH06165366A (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 変圧器しゃ断器制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06165366A true JPH06165366A (ja) | 1994-06-10 |
Family
ID=17962734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30690992A Pending JPH06165366A (ja) | 1992-11-17 | 1992-11-17 | 変圧器しゃ断器制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06165366A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150139614A (ko) | 2013-07-19 | 2015-12-11 | 리카고교가부시키가이샤 | 전력 제어기 및 전력 제어 방법 |
| CN117117789A (zh) * | 2023-10-24 | 2023-11-24 | 国家电网有限公司西北分部 | 一种变压器保护方法和装置 |
-
1992
- 1992-11-17 JP JP30690992A patent/JPH06165366A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150139614A (ko) | 2013-07-19 | 2015-12-11 | 리카고교가부시키가이샤 | 전력 제어기 및 전력 제어 방법 |
| CN117117789A (zh) * | 2023-10-24 | 2023-11-24 | 国家电网有限公司西北分部 | 一种变压器保护方法和装置 |
| CN117117789B (zh) * | 2023-10-24 | 2024-01-30 | 国家电网有限公司西北分部 | 一种变压器保护方法和装置 |
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