JPH0667114B2 - 変圧器運転制御装置 - Google Patents
変圧器運転制御装置Info
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- JPH0667114B2 JPH0667114B2 JP14709886A JP14709886A JPH0667114B2 JP H0667114 B2 JPH0667114 B2 JP H0667114B2 JP 14709886 A JP14709886 A JP 14709886A JP 14709886 A JP14709886 A JP 14709886A JP H0667114 B2 JPH0667114 B2 JP H0667114B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電力系統網の変電所における変圧器の運転
を制御するための変圧器運転制御装置に関するものであ
る。
を制御するための変圧器運転制御装置に関するものであ
る。
最近の電力系統網の発達は目ざましく、その規模、内容
とも世界最大級に達しうるものであるが、日本の電力系
統においては、275KV以下の系統は比較的運用が単純な
放射状系統を構成するのが特長である。このような系統
で比較的重負荷を接続し運用する場合、電源線のインピ
ーダンスにより生ずる変電所の電圧降下が大きく、２次
系統以下の電圧に影響をおよぼす場合がある。特に最近
の高級けい素鋼板のように、飽和磁束密度に達するまで
が低損失の鉄心材料を用いた変圧器では、励磁突入電流
のピーク値が大きく定格負荷電流の数倍以上にも達する
ことがあり、このような変圧器を系統に投入する際、こ
の励磁突入電流により生じる電圧降下が瞬時といえども
無視できないようになった。
とも世界最大級に達しうるものであるが、日本の電力系
統においては、275KV以下の系統は比較的運用が単純な
放射状系統を構成するのが特長である。このような系統
で比較的重負荷を接続し運用する場合、電源線のインピ
ーダンスにより生ずる変電所の電圧降下が大きく、２次
系統以下の電圧に影響をおよぼす場合がある。特に最近
の高級けい素鋼板のように、飽和磁束密度に達するまで
が低損失の鉄心材料を用いた変圧器では、励磁突入電流
のピーク値が大きく定格負荷電流の数倍以上にも達する
ことがあり、このような変圧器を系統に投入する際、こ
の励磁突入電流により生じる電圧降下が瞬時といえども
無視できないようになった。
このような変圧器励磁突入電流による瞬時電圧低下は、
たとえその持続時間が秒オーダであっても、この短時間
の電圧低下を系統故障時の電圧低下と誤判定して解放す
る保護機能付きの電気機器に影響をおよぼす。最近発達
の著しいコンピュータ等の精密な電気回路を内蔵した情
報機器の中には瞬時電圧降下に対する対策が厳重で、わ
ずか１サイクルの電圧低下でも一旦停止させ電源回復を
待って再起動するものが多く、このため無停電電源装置
を使用するものが多い。しかしながら一般の産業用機器
の中には、上述したように徹底的対策のないものがあ
り、瞬時電圧降下により一旦停止する不具合を生じるも
のがあり、苦情を生じることがあり得る。このような事
態は、予め予想し適切な系統運用を行えば避けられる
が、常に万全を期することは、なかなか困難である。従
来の電力系統網の変電所等における変圧器の運用におい
ては、以上のような問題点があった。
たとえその持続時間が秒オーダであっても、この短時間
の電圧低下を系統故障時の電圧低下と誤判定して解放す
る保護機能付きの電気機器に影響をおよぼす。最近発達
の著しいコンピュータ等の精密な電気回路を内蔵した情
報機器の中には瞬時電圧降下に対する対策が厳重で、わ
ずか１サイクルの電圧低下でも一旦停止させ電源回復を
待って再起動するものが多く、このため無停電電源装置
を使用するものが多い。しかしながら一般の産業用機器
の中には、上述したように徹底的対策のないものがあ
り、瞬時電圧降下により一旦停止する不具合を生じるも
のがあり、苦情を生じることがあり得る。このような事
態は、予め予想し適切な系統運用を行えば避けられる
が、常に万全を期することは、なかなか困難である。従
来の電力系統網の変電所等における変圧器の運用におい
ては、以上のような問題点があった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、各変電所においてこのように休止中の変圧器を投
入するに際し、投入する変圧器バンクに流れる励磁突入
電流により、系統電圧が低下し、機器負荷に悪影響をお
よぼすことのないように予知する変圧器運転制御装置を
得ることを目的とするものである。
ので、各変電所においてこのように休止中の変圧器を投
入するに際し、投入する変圧器バンクに流れる励磁突入
電流により、系統電圧が低下し、機器負荷に悪影響をお
よぼすことのないように予知する変圧器運転制御装置を
得ることを目的とするものである。
この発明にかかる変圧器運転制御装置においては、同じ
変電所で加圧中の変圧器バンクを操作することにより、
該変電所近傍の電圧、系統側無効電力潮流等を検出測定
し、これらから系統側との結びつき、さらに新たなバン
ク併入により生ずる励磁突入電流による母線電圧降下を
CPUを備えたマイクロコントローラで算定し、所定値以
上になる場合は、変圧器投入を中止し、系統側を操作す
るなどの系統運用上の措置を行う指針を与えるようにし
たものである。また可能な場合には、変圧器の投入位相
を制御するように設備運転を変更させる。さらには、変
圧器のタップを下げて、投入側の変圧器巻線の巻数を多
くして、励磁電流を生ずる１ターン当りの電圧を減少さ
せるようにしてもよい。これらの諸対策を講じるための
予知手段をこの発明では提供しようとするものである。
変電所で加圧中の変圧器バンクを操作することにより、
該変電所近傍の電圧、系統側無効電力潮流等を検出測定
し、これらから系統側との結びつき、さらに新たなバン
ク併入により生ずる励磁突入電流による母線電圧降下を
CPUを備えたマイクロコントローラで算定し、所定値以
上になる場合は、変圧器投入を中止し、系統側を操作す
るなどの系統運用上の措置を行う指針を与えるようにし
たものである。また可能な場合には、変圧器の投入位相
を制御するように設備運転を変更させる。さらには、変
圧器のタップを下げて、投入側の変圧器巻線の巻数を多
くして、励磁電流を生ずる１ターン当りの電圧を減少さ
せるようにしてもよい。これらの諸対策を講じるための
予知手段をこの発明では提供しようとするものである。
この発明においては、各変電所において、変電所の系統
側との結びつき、さらには新たな変圧器バンク併入によ
り生ずる励磁突入電流による母線電圧降下を算定して、
これが所定値以上になる場合には変圧器投入を中止し、
系統運用上の措置を行う指針を与えるようにして、変圧
器バンク併入時の電圧低下による系統中の電気機器の保
護機能の誤動作等が防止できる。
側との結びつき、さらには新たな変圧器バンク併入によ
り生ずる励磁突入電流による母線電圧降下を算定して、
これが所定値以上になる場合には変圧器投入を中止し、
系統運用上の措置を行う指針を与えるようにして、変圧
器バンク併入時の電圧低下による系統中の電気機器の保
護機能の誤動作等が防止できる。
まず、この発明の原理を以下に説明する。この発明の変
圧器運転制御装置が適用される変電所を含む系統を第２
図に示す。図において、(1)および(2)は系統中の電源、
(10)および(20)は電源(1),(2)から該変電所の１次母線
(3)へ至る送電線、(4)および(5)は同変電所の変圧器バ
ンク、(6)および(7)は同変電所の２次母線、(8),(9)は
２次母線(6),(7)から引き出されたフィーダである。ま
た、第２図の電力系統中の各部のリアクタンスおよび電
圧等を第３図に示すように定義する。すなわち、電源
(1),(2)から１次母線(3)へ至る系統リアクタンスをそれ
ぞれx1およびx2、また変電所の変圧器バンク(4),(5)の
リアクタンスをx0、そして負荷側すなわちフィーダ(8),
(9)側のリアクタンスをx3とする。また、電源(1),(2)側
の背後電圧をそれぞれVG1,VG2、フィーダ(8),(9)側の背
後電圧をVG3とし、これらの変化分をおのおのΔVG1，Δ
VG2，ΔVG3とする。また、送電線(10),(20)の無効電力
潮流をそれぞれQ1、Q2、そしてフィーダ(8),(9)側への潮
流をQ0（＝Q1＋Q2）とする。さらに、１次母線(3)側の
電圧をVH、２次母線(6),(7)側の電圧をVLとする。ま
た、変圧器バンク(4),(5)には図示しないが、通常それ
ぞれにタップ切換器およびその１次側と２次側にそれぞ
れしゃ断器が備えられており、これらの変圧器巻数比を
ｎ：１に対しその変動分をΔｎとする。
圧器運転制御装置が適用される変電所を含む系統を第２
図に示す。図において、(1)および(2)は系統中の電源、
(10)および(20)は電源(1),(2)から該変電所の１次母線
(3)へ至る送電線、(4)および(5)は同変電所の変圧器バ
ンク、(6)および(7)は同変電所の２次母線、(8),(9)は
２次母線(6),(7)から引き出されたフィーダである。ま
た、第２図の電力系統中の各部のリアクタンスおよび電
圧等を第３図に示すように定義する。すなわち、電源
(1),(2)から１次母線(3)へ至る系統リアクタンスをそれ
ぞれx1およびx2、また変電所の変圧器バンク(4),(5)の
リアクタンスをx0、そして負荷側すなわちフィーダ(8),
(9)側のリアクタンスをx3とする。また、電源(1),(2)側
の背後電圧をそれぞれVG1,VG2、フィーダ(8),(9)側の背
後電圧をVG3とし、これらの変化分をおのおのΔVG1，Δ
VG2，ΔVG3とする。また、送電線(10),(20)の無効電力
潮流をそれぞれQ1、Q2、そしてフィーダ(8),(9)側への潮
流をQ0（＝Q1＋Q2）とする。さらに、１次母線(3)側の
電圧をVH、２次母線(6),(7)側の電圧をVLとする。ま
た、変圧器バンク(4),(5)には図示しないが、通常それ
ぞれにタップ切換器およびその１次側と２次側にそれぞ
れしゃ断器が備えられており、これらの変圧器巻数比を
ｎ：１に対しその変動分をΔｎとする。
ここで受電変圧器バンクの電圧、電流の変化について考
える。第３図から各電圧、電流の変化分に着目して、 ΔVG1＋Δｎ＝ΔｖG3＋x1ΔQ1＋（x0＋x3）ΔＱ・・・
(1) ΔVG2＋Δｎ＝ΔVG3＋x2ΔQ2＋（x0＋x3）ΔＱ・・・
(2) ΔＱ＝ΔQ1＋ΔQ2・・・(3) ΔVH＝ΔVL＋x0ΔＱ・・・(4) が成立する。
える。第３図から各電圧、電流の変化分に着目して、 ΔVG1＋Δｎ＝ΔｖG3＋x1ΔQ1＋（x0＋x3）ΔＱ・・・
(1) ΔVG2＋Δｎ＝ΔVG3＋x2ΔQ2＋（x0＋x3）ΔＱ・・・
(2) ΔＱ＝ΔQ1＋ΔQ2・・・(3) ΔVH＝ΔVL＋x0ΔＱ・・・(4) が成立する。
<a>(1),(2)式から(3)式を使って が得られる。
<b>次に また、 が得られる。
<c>今、ここで系統変動がなく、ΔVG1＝ΔVG2＝ΔG2＝
０と見なせたとすると <d>以上を使って 同様に これを変形して 以上により、ΔVH，ΔVL，Δｎ，ΔQ1，ΔQ2から系統側
のリアクタンスx1,x2,x0,x3が解き下せる。すなわち、
変圧器タップ変化Δｎを起すことにより、系統の電圧お
よび無効潮流分の変化分が知れ、これから系統のリアク
タンスを推定することができる。
０と見なせたとすると <d>以上を使って 同様に これを変形して 以上により、ΔVH，ΔVL，Δｎ，ΔQ1，ΔQ2から系統側
のリアクタンスx1,x2,x0,x3が解き下せる。すなわち、
変圧器タップ変化Δｎを起すことにより、系統の電圧お
よび無効潮流分の変化分が知れ、これから系統のリアク
タンスを推定することができる。
以上のことから以下の(1.1)〜(1.4)が成立する。まず、
現在の変圧器バンクの通過リアクタンスは 次にフィーダすなわち負荷側をみたリアクタンスは、 最後に、それぞれ電源(1),(2)の系統側をみたリアクタ
ンスは、 である。以上(1.1)〜(1.4)式の意味するところは以下の
２項に要約される。
現在の変圧器バンクの通過リアクタンスは 次にフィーダすなわち負荷側をみたリアクタンスは、 最後に、それぞれ電源(1),(2)の系統側をみたリアクタ
ンスは、 である。以上(1.1)〜(1.4)式の意味するところは以下の
２項に要約される。
(a)変圧器バンクの高低圧側母線すなわち１次母線およ
び２次母線の電圧変化分から、変圧器バンクおよびフィ
ーダに接続された負荷のリアクタンスが測定できる。
び２次母線の電圧変化分から、変圧器バンクおよびフィ
ーダに接続された負荷のリアクタンスが測定できる。
(b)上記リアクタンスとタップ変化分Δｎとこれによっ
て生じる無効電力潮流変化分ΔＱ，ΔQ1，ΔQ2から系統
側のリアクタンスx1,x2が測定できる。
て生じる無効電力潮流変化分ΔＱ，ΔQ1，ΔQ2から系統
側のリアクタンスx1,x2が測定できる。
また、このような条件で変圧器が投入された時のことを
考える。今、変圧器励磁突入電流ｉの簡単なモデルを考
える。変圧器の単純な飽和モデルをベースとした表現
は、 但し、 上記のうちVS,LSは変圧器励磁特性から、またｓは変圧
器特性および運転経験から設定可能である。
考える。今、変圧器励磁突入電流ｉの簡単なモデルを考
える。変圧器の単純な飽和モデルをベースとした表現
は、 但し、 上記のうちVS,LSは変圧器励磁特性から、またｓは変圧
器特性および運転経験から設定可能である。
また、飽和領域に入った時には、 であり、残留磁束および投入位相は と表現される。
以上のことから、変圧器が無限大母線（第３図の10B,20
B）に接続された時の励磁突入電流は、飽和リアクタン
スxS（＝ωLS）のみで制限されるだけであるが、系統に
x1、x2なるリアクタンスがあり、この変圧器の高圧側漏
洩リアクタンスxHがあるので、変圧器からみて、 が直列リアクタンスとして、無限大母線に接続されたと
見てよい。従って、 をxSの代りに使って、下式により突入電流ｉを計算す
る。
B）に接続された時の励磁突入電流は、飽和リアクタン
スxS（＝ωLS）のみで制限されるだけであるが、系統に
x1、x2なるリアクタンスがあり、この変圧器の高圧側漏
洩リアクタンスxHがあるので、変圧器からみて、 が直列リアクタンスとして、無限大母線に接続されたと
見てよい。従って、 をxSの代りに使って、下式により突入電流ｉを計算す
る。
ここでＳは、残留磁束最大、位相角最悪の条件で変圧器
を投入した時の鎖交磁束のオフセットであるから、 ｓ＝0.6〜0.9 程度の適当な値を設定し、最悪の場合 と推定できる。この値から系統側に生じる電圧降下は と推定できる。
を投入した時の鎖交磁束のオフセットであるから、 ｓ＝0.6〜0.9 程度の適当な値を設定し、最悪の場合 と推定できる。この値から系統側に生じる電圧降下は と推定できる。
(c)以上のように比較的単純な演算処理で、負荷端での
変圧器の投入による突入電流流入時に発生する電圧降下
の最悪悲観値を、推定することができる。
変圧器の投入による突入電流流入時に発生する電圧降下
の最悪悲観値を、推定することができる。
このような推定がオンラインで可能になれば、現場で変
圧器を投入してよいかの判断が適確となる。
圧器を投入してよいかの判断が適確となる。
次に、この発明の変圧器運転制御装置の一実施例の構成
を第１図に示す。図において、(1)〜(10),(20)は第１図
と同じであるので省略する。(41)は変圧器バンク(4)に
付加したタップ切換器、(51)および(52)は変圧器バンク
(5)の高、低圧側しゃ断器を示している。なお、タップ
切換器およびしゃ断器は変圧器バンク(4),(5)のそれぞ
れに設けられているが、動作説明のため、便宜上このよ
うに示した。また、(11)および(21)は、電源(1)の系統
１側の送電線(10)、電源(2)の系統２側の送電線(20)の
無効電力潮流を計測するための変流器、(32)および(72)
は１次母線(3)および２次母線(7)の電圧を計測する電圧
変成器を示している。そして、(67)は２次母線(6),(7)
の間を連結する断路器であり、通常は閉とされている。
以上のような構成で、しゃ断器(51)もしくは(52)のいず
れかを閉とした後、残りのしゃ断器を投入した時の動作
を、安定にするために(15)ないし(19)および(30)が接続
されている。(15)は、無効電力もしくは電圧の変換器で
あり、適当なろ波作用をもち交流無効電力もしくは電圧
に比例した直流電圧を出力する。各変換器(15-1)〜(15-
4)を目的、接続に応じて準備する。次に(16)は、上記変
換器(15-1)〜(15-4)から得られた送電線(10)および(20)
の無効電力潮流Q1、Q2、および１次母線(3)および２次母
線(7)の電圧VH,VLを示す直流電圧を適当なタイミングで
サンプルし、これらを記憶するサンプルホールドアンプ
（SH）と、このサンプルした４種の電圧を適宜切り換え
て後述するA/Dコンバータ(17)に加えるマルチプレクサ
（MPX）とから成る回路（以下SH・MPX回路とする）であ
る。次に、(17)は、上述の４種の電圧がSH・MPX回路(17)
に切り換えられた後、時分割的にアナログ入力を受けデ
ィジタル出力を得るアナログ／ディジタル変換器（以下
A/Dコンバータとする）である。そして(18)は、A/Dコン
バータ(17)の出力を入力とし、CPUその他メモリー、タ
イマー、カウンター、入出力ポートなどを有する所謂マ
イクロコントローラ（以下MCUとする）であり、後述す
る動作の項に示すような算術、論理演算記憶、判定など
の機能を実行する。この出力の１部はやはり変換器であ
るレベルコンバータ（以下L/Cとする）をへて外部の機
器を制御するのに用いられ、この場合はタップ切換器(4
1)の上げ下げの指令をL/C(19-2)より、しゃ断器(51),(5
2)の投入、開放指令をL/C(19-2)より発するものとして
いる。上記に用いられるアナログコンバータである変換
器(15-1)〜(15-4)、L/C(19-1)(19-2)、A/Dコンバータ(1
7)、SH・MPX回路(16)、MCU(18)等は何れも市販品として
多種のものが流通しており、その機能・性能共十分公知
のものである。従ってこれらのものの中から適当なもの
を選定して、所望の機能を実現することができる。そし
て(30)は、予め規定された値以上の瞬時電圧降下が休止
変圧器投入時に発生されると推定された時に警報を発生
する警報発生器である。
を第１図に示す。図において、(1)〜(10),(20)は第１図
と同じであるので省略する。(41)は変圧器バンク(4)に
付加したタップ切換器、(51)および(52)は変圧器バンク
(5)の高、低圧側しゃ断器を示している。なお、タップ
切換器およびしゃ断器は変圧器バンク(4),(5)のそれぞ
れに設けられているが、動作説明のため、便宜上このよ
うに示した。また、(11)および(21)は、電源(1)の系統
１側の送電線(10)、電源(2)の系統２側の送電線(20)の
無効電力潮流を計測するための変流器、(32)および(72)
は１次母線(3)および２次母線(7)の電圧を計測する電圧
変成器を示している。そして、(67)は２次母線(6),(7)
の間を連結する断路器であり、通常は閉とされている。
以上のような構成で、しゃ断器(51)もしくは(52)のいず
れかを閉とした後、残りのしゃ断器を投入した時の動作
を、安定にするために(15)ないし(19)および(30)が接続
されている。(15)は、無効電力もしくは電圧の変換器で
あり、適当なろ波作用をもち交流無効電力もしくは電圧
に比例した直流電圧を出力する。各変換器(15-1)〜(15-
4)を目的、接続に応じて準備する。次に(16)は、上記変
換器(15-1)〜(15-4)から得られた送電線(10)および(20)
の無効電力潮流Q1、Q2、および１次母線(3)および２次母
線(7)の電圧VH,VLを示す直流電圧を適当なタイミングで
サンプルし、これらを記憶するサンプルホールドアンプ
（SH）と、このサンプルした４種の電圧を適宜切り換え
て後述するA/Dコンバータ(17)に加えるマルチプレクサ
（MPX）とから成る回路（以下SH・MPX回路とする）であ
る。次に、(17)は、上述の４種の電圧がSH・MPX回路(17)
に切り換えられた後、時分割的にアナログ入力を受けデ
ィジタル出力を得るアナログ／ディジタル変換器（以下
A/Dコンバータとする）である。そして(18)は、A/Dコン
バータ(17)の出力を入力とし、CPUその他メモリー、タ
イマー、カウンター、入出力ポートなどを有する所謂マ
イクロコントローラ（以下MCUとする）であり、後述す
る動作の項に示すような算術、論理演算記憶、判定など
の機能を実行する。この出力の１部はやはり変換器であ
るレベルコンバータ（以下L/Cとする）をへて外部の機
器を制御するのに用いられ、この場合はタップ切換器(4
1)の上げ下げの指令をL/C(19-2)より、しゃ断器(51),(5
2)の投入、開放指令をL/C(19-2)より発するものとして
いる。上記に用いられるアナログコンバータである変換
器(15-1)〜(15-4)、L/C(19-1)(19-2)、A/Dコンバータ(1
7)、SH・MPX回路(16)、MCU(18)等は何れも市販品として
多種のものが流通しており、その機能・性能共十分公知
のものである。従ってこれらのものの中から適当なもの
を選定して、所望の機能を実現することができる。そし
て(30)は、予め規定された値以上の瞬時電圧降下が休止
変圧器投入時に発生されると推定された時に警報を発生
する警報発生器である。
次に第４(A)図〜第４(C)図のフローチャートに従って制
御装置の動作について説明する。まず、この変圧器運転
制御装置はタップ切換器制御盤（特に図示せず）と組合
せて用いることを前提とし、今、変圧器バンク(4)が運
転されていて変圧器バンク(5)を併入する場合を考え
る。まず、起動して初期設定を行った後、VH,VL,Q1,Q2
基準値を設定する（ブロック100，101）。次にVH,VL,
Q1,Q2等計測値を入力しVH,VLが急変中か判定する。VH,V
Lが急変中でなければタップ切換器(41)の上げ下げの操
作を行い、ｎを変化させる（ブロック102，103，10
4）。ここでさらにVH,VL,Q1,Q2等の入力を行い今迄の入
力が妥当値か比較し妥当値かどうか判定する（ブロック
105，106）。以上でVH,VL,Q1,Q2の変化データΔVH，ΔV
L，ΔQ1，ΔQ2が得られたので、原理の項で述べたよう
に、式(1.1)〜(1.4)により、系統側、変圧器および負荷
側のリアクタンスx0,x1,x2,x3が算出できる（ブロック1
07）。上記によって算出されたx0,x1,x2,x3等は現場に
て推定したものであるが、たとえばx0は変圧器バンク
(4)のリアクタンスであるから予め計測し記憶可能であ
り、実測したVH,VL,Q1,Q2をもとに算出した値等との対
比で適当か否かを判定する。また、リアクタンスx1,x2,
x3については、系統運用上その変電所における短絡容量
として掌握済みの量であり、実測値を基に算出した値と
対比してx0と同様にその適否を判定することが可能であ
る。上記判定で適当であれば、次の動作へ不適当であれ
ば再計測再算出へ戻る（ブロック108）。リアクタンス
算定後、VH,VL,Q1,Q2の急変異常を監視し、異常がなけ
れば、次の動作に移るべく外部設定された諸条件、たと
えば変圧器の励磁条件（電圧の大きさ、投入オフセット
角など）読込む（ブロック109，110）。また、系統電圧
を監視すべく入力し、この電圧を基準値に対する比率と
して表現した後、上述した式(1.8)(1.9)などで励磁投入
電流値imaxを予測する（ブロック111，112）。次にこの
励磁投入電流による系統側の電圧降下量を(1.10)式で推
定し、系統運用上予め設定された適当な範囲に入ってい
るか否か判定する（ブロック113）。この値が適当であ
れば開放している変圧器バンク(5)の1,2次側しゃ断器(5
1)もしくは(52)の何れかを投入する指令を発することに
する（ブロック114）。しゃ断器(51)もしくは(52)の投
入が完了したり再度、VH,VL,Q1,Q2の入力読込みを行
い、上述のx0〜x3算出の時と同様の方法でx0〜x3の再算
出を行う。また、投入指令が発生されたにもかかわらず
投入が完了しない場合には、動作アラームを発生する
（ブロック115〜117）。この値の予め読込まれたx0,x1,
x2,x3と比較して妥当な値かどうかを判定し、妥当な値
であれば電圧−無効電力制御運転（Ｖ−Ｑ運転）に入る
ことにして、別途Ｖ−Ｑ制御定常運転へ移行する。しか
し、妥当な値とならない場合には、動作アラームを発生
する（ブロック118，119）。以上のようにして、変圧器
投入寸前の系統リアクタンスx1,x2と変圧器特性値xS,xH
とから、該変圧器投入の際の最悪突入電流を予測し、系
統に与える電圧降下が予定許容値より小さい時のみ投入
して、系統の瞬時電圧降下を減少することができる。ま
た、ステップ１１３においてもし励磁突入電流値が過大
な場合、しゃ断器(CB)投入警報が発生される。そして、
可能であれば変圧器のタップを下げ（巻数を大きくし）
て投入することにより、突入電流の量を減らすようにす
る（ステップ120，121）。その場合は、第１図のMCU(1
8)から、別に設けられたレベルコンバータを介して変圧
器バンク(5)のタップ切換器（図示せず）を制御するよ
うにする。さらにこのようなタップ操作でも励磁突入電
流が大きい時は、適当な投入位相を選ぶなどの自動制御
を行い、突入電流値を減少させる。この時の動作は周知
なのでここでは省略する。
御装置の動作について説明する。まず、この変圧器運転
制御装置はタップ切換器制御盤（特に図示せず）と組合
せて用いることを前提とし、今、変圧器バンク(4)が運
転されていて変圧器バンク(5)を併入する場合を考え
る。まず、起動して初期設定を行った後、VH,VL,Q1,Q2
基準値を設定する（ブロック100，101）。次にVH,VL,
Q1,Q2等計測値を入力しVH,VLが急変中か判定する。VH,V
Lが急変中でなければタップ切換器(41)の上げ下げの操
作を行い、ｎを変化させる（ブロック102，103，10
4）。ここでさらにVH,VL,Q1,Q2等の入力を行い今迄の入
力が妥当値か比較し妥当値かどうか判定する（ブロック
105，106）。以上でVH,VL,Q1,Q2の変化データΔVH，ΔV
L，ΔQ1，ΔQ2が得られたので、原理の項で述べたよう
に、式(1.1)〜(1.4)により、系統側、変圧器および負荷
側のリアクタンスx0,x1,x2,x3が算出できる（ブロック1
07）。上記によって算出されたx0,x1,x2,x3等は現場に
て推定したものであるが、たとえばx0は変圧器バンク
(4)のリアクタンスであるから予め計測し記憶可能であ
り、実測したVH,VL,Q1,Q2をもとに算出した値等との対
比で適当か否かを判定する。また、リアクタンスx1,x2,
x3については、系統運用上その変電所における短絡容量
として掌握済みの量であり、実測値を基に算出した値と
対比してx0と同様にその適否を判定することが可能であ
る。上記判定で適当であれば、次の動作へ不適当であれ
ば再計測再算出へ戻る（ブロック108）。リアクタンス
算定後、VH,VL,Q1,Q2の急変異常を監視し、異常がなけ
れば、次の動作に移るべく外部設定された諸条件、たと
えば変圧器の励磁条件（電圧の大きさ、投入オフセット
角など）読込む（ブロック109，110）。また、系統電圧
を監視すべく入力し、この電圧を基準値に対する比率と
して表現した後、上述した式(1.8)(1.9)などで励磁投入
電流値imaxを予測する（ブロック111，112）。次にこの
励磁投入電流による系統側の電圧降下量を(1.10)式で推
定し、系統運用上予め設定された適当な範囲に入ってい
るか否か判定する（ブロック113）。この値が適当であ
れば開放している変圧器バンク(5)の1,2次側しゃ断器(5
1)もしくは(52)の何れかを投入する指令を発することに
する（ブロック114）。しゃ断器(51)もしくは(52)の投
入が完了したり再度、VH,VL,Q1,Q2の入力読込みを行
い、上述のx0〜x3算出の時と同様の方法でx0〜x3の再算
出を行う。また、投入指令が発生されたにもかかわらず
投入が完了しない場合には、動作アラームを発生する
（ブロック115〜117）。この値の予め読込まれたx0,x1,
x2,x3と比較して妥当な値かどうかを判定し、妥当な値
であれば電圧−無効電力制御運転（Ｖ−Ｑ運転）に入る
ことにして、別途Ｖ−Ｑ制御定常運転へ移行する。しか
し、妥当な値とならない場合には、動作アラームを発生
する（ブロック118，119）。以上のようにして、変圧器
投入寸前の系統リアクタンスx1,x2と変圧器特性値xS,xH
とから、該変圧器投入の際の最悪突入電流を予測し、系
統に与える電圧降下が予定許容値より小さい時のみ投入
して、系統の瞬時電圧降下を減少することができる。ま
た、ステップ１１３においてもし励磁突入電流値が過大
な場合、しゃ断器(CB)投入警報が発生される。そして、
可能であれば変圧器のタップを下げ（巻数を大きくし）
て投入することにより、突入電流の量を減らすようにす
る（ステップ120，121）。その場合は、第１図のMCU(1
8)から、別に設けられたレベルコンバータを介して変圧
器バンク(5)のタップ切換器（図示せず）を制御するよ
うにする。さらにこのようなタップ操作でも励磁突入電
流が大きい時は、適当な投入位相を選ぶなどの自動制御
を行い、突入電流値を減少させる。この時の動作は周知
なのでここでは省略する。
なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、
他にも多数の実施例の変形が考えられる。
他にも多数の実施例の変形が考えられる。
以上の説明により、この発明の変圧器運転制御装置の実
施動作効果が明らかになったと思われるが、これを要約
すれば、 (a)変圧器のタップ変更のみで系統状態を推定して予め
与えられた変圧器の励磁特性とから系統に生じる電圧降
下を推定でき、変圧器投入の際の瞬時電圧降下を未然に
防止することができる。
施動作効果が明らかになったと思われるが、これを要約
すれば、 (a)変圧器のタップ変更のみで系統状態を推定して予め
与えられた変圧器の励磁特性とから系統に生じる電圧降
下を推定でき、変圧器投入の際の瞬時電圧降下を未然に
防止することができる。
(b)変圧器の詳細設計情報でなく、外部特性を用いた上
記推定が可能である。
記推定が可能である。
(c)系統各点の多数情報を用いて得た系統リアクタンス
値を刻々伝送する必要がなく、簡単に実施可能である。
値を刻々伝送する必要がなく、簡単に実施可能である。
等、現場における変圧器制御装置に付加して格段の効果
を期待しうる。
を期待しうる。
第１図はこの発明の変圧器運転制御装置の一実施例を示
す構成図、第２図はこの発明の変圧器運転制御装置が適
用される変電所を含む電力系統の構成図、第３図は第２
図の電力系統中の各部分の電気的ファクタを示す図、第
４(A)図ないし第４(C)図はこの発明の変圧器運転制御装
置の動作を示すフローチャート図である。 図において、(1)と(2)は電源、(3)は１次母線、(4)と
(5)は変圧器バンク、(6)と(7)は２次母線、(8)と(9)は
フィーダ、(10)と(20)は送電線、(11)と(21)は変流器、
(12)と(32)は電圧変成器、(15-1)ないし(15-4)および(1
9-1)と(19-2)は変換器、(16)はSH・MPX回路、(17)はA/D
コンバータ、(18)はマイクロコントローラ、(30)は警報
発生器、(41)はタップ切換器、(51)と(52)はしゃ断器、
(67)は断路器である。 なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
す構成図、第２図はこの発明の変圧器運転制御装置が適
用される変電所を含む電力系統の構成図、第３図は第２
図の電力系統中の各部分の電気的ファクタを示す図、第
４(A)図ないし第４(C)図はこの発明の変圧器運転制御装
置の動作を示すフローチャート図である。 図において、(1)と(2)は電源、(3)は１次母線、(4)と
(5)は変圧器バンク、(6)と(7)は２次母線、(8)と(9)は
フィーダ、(10)と(20)は送電線、(11)と(21)は変流器、
(12)と(32)は電圧変成器、(15-1)ないし(15-4)および(1
9-1)と(19-2)は変換器、(16)はSH・MPX回路、(17)はA/D
コンバータ、(18)はマイクロコントローラ、(30)は警報
発生器、(41)はタップ切換器、(51)と(52)はしゃ断器、
(67)は断路器である。 なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】複数系統の電源に接続された変電所におい
て、上記変電所内の複数台の変圧器の内の運転中の１台
の電圧を変更させる手段と、上記変電所の変圧器近傍お
よび系統側の電圧、電力の状態を検出する手段と、上記
検出された電圧および電力を直流電圧に変換する手段
と、上記直流電圧を所定のタイミングでサンプルしこれ
らを記憶し、かつ記憶した電圧を適宜切り換えて出力す
る手段と、これらの切り換えられた出力をアナログ入力
として時分割的に受けディジタル出力に変換する手段
と、これらのディジタル出力および変電所内の休止中の
変圧器の励磁特性から上記休止中の変圧器の投入条件を
制御する手段と、この投入条件を制御する手段の出力に
従って上記休止中の変圧器を投入する手段とを備えた変
圧器運転制御装置。 - 【請求項２】複数系統の電源に接続された変電所におい
て、上記変電所内の複数台の変圧器の内の運転中の１台
の電圧を変更させる手段と、上記変電所の変圧器近傍お
よび系統側の電圧、電力の状態を検出する手段と、上記
検出された電圧および電力を直流電圧に変換する手段
と、上記直流電圧を所定のタイミングでサンプルしこれ
らを記憶し、かつ記憶した電圧を適宜切り換えて出力す
る手段と、これらの切り換えられた出力をアナログ入力
として時分割的に受けディジタル出力に変換する手段
と、これらのディジタル出力および変電所内の休止中の
変圧器の励磁特性から上記休止中の変圧器の投入条件を
制御する手段と、この投入条件を制御する手段の出力に
従って上記休止中の変圧器を投入する手段と、上記投入
条件を制御する手段が投入条件を制御しても、休止中の
変圧器投入時に予め規定された以上の励磁突入電流が発
生すると判断した時に投入警報を発生する手段とを備え
た変圧器運転制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14709886A JPH0667114B2 (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 変圧器運転制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14709886A JPH0667114B2 (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 変圧器運転制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS637132A JPS637132A (ja) | 1988-01-13 |
| JPH0667114B2 true JPH0667114B2 (ja) | 1994-08-24 |
Family
ID=15422445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14709886A Expired - Lifetime JPH0667114B2 (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 変圧器運転制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0667114B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150019543A (ko) * | 2013-08-14 | 2015-02-25 | 주식회사 엘지생활건강 | 항산화, 항염증 및 피부 미백용 조성물 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0516740A (ja) * | 1991-02-12 | 1993-01-26 | Toyoda Gosei Co Ltd | 自動車用サイドモール |
| JP5726467B2 (ja) * | 2010-09-10 | 2015-06-03 | 株式会社東芝 | 変圧器並列運転防止装置およびそれを用いた変電所監視制御システム |
-
1986
- 1986-06-25 JP JP14709886A patent/JPH0667114B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150019543A (ko) * | 2013-08-14 | 2015-02-25 | 주식회사 엘지생활건강 | 항산화, 항염증 및 피부 미백용 조성물 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS637132A (ja) | 1988-01-13 |
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