JPS584309B2 - 変圧器の巻線短絡検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は変圧器の巻線短絡検出方法に関する。

例えば柱上変圧器においてヒューズが溶断した場合、こ
のヒューズ溶断の原因が柱上変圧器の内外いずれに存在
するかを簡単に判定する必要がある。

斯かる要請に応えるべく、もし変圧器内部に巻線短絡が
発生しているならば当該変圧器の電気的特性は正常な変
圧器の電気的特性とは異なる筈であるという観点に基づ
いて、発明者等は励磁電流の周波数特性実験を行った。

即ち１０ＫＶＡ変圧器の巻線に試験電圧が１０Ｖ一定で
周波数が５０Ｈｚ〜５ＫＨｚ の交流電圧を印加した場
合、第１図に曲線Ａ１０で示すように、正常な変圧器の
励磁電流は２００〜６００Ｈｚ付近で最小値を示した。

一方、曲線Ｂ１０で示すように、■ターンが短絡した変
圧器の電流は数ＫＨｚ に至るまでは周波数の増大につ
れて低減する特性を示した。

また１００ＫＶＡ変圧器に前記と同様の実験を行ったと
ころこの場合にも、第１図に曲線Ａ１００ で示すよう
に、正常な変圧器の励磁電流は２００〜６００Ｈｚで最
小値を示した。

また曲線Ｂ１００ で示すように、１ターンが短絡した
変圧器の電流は大きくなったが、前記曲線Ｂ１０と略々
同様に、数ＫＨｚに至るまでは周波数の増大につれて低
減する特性を示した。

一方、短絡が発生すると電流が著しく増加するので励磁
電流の測定によって短絡事故を検出できるのであるが、
この場合、正常時の励磁電流はなるべく小さく、短絡時
の電流はなるべく大きいことが測定上望ましい。

これに対し本実験結果によれば、或る周波数範囲では、
正常時の励磁電流が小さくなる割に短絡による電流が大
きいことが判明した。

本発明は斯かる知見に基づいて発明されたものであり、
その特徴とする構成は、商用周波数より高く、２ＫＨｚ
より低い周波数の交流電圧を変圧器の巻線に印加して
励磁電流を測定し、測定値が予め定めた基準値を超える
ことにより当該変圧器の巻線短絡を検出することにある
。

以下、第２図に示す一具体的装置に基づいて本発明方法
を詳細に説明する。

第２図において、１は試験電圧発生器であって、バツテ
リ等の直流電源２と正弦波発振器３とで構成される。

この正弦波発振器３の発振周波数は商用周波数より高く
、２ＫＨｚ より低い周波数が用いられる。

この場合第１図から理解されるように、正常な変圧器の
励磁電流は２００〜６００Ｈｚ付近で小さいとともにこ
の範囲では正常な変圧器と巻線短絡のある変圧器との電
流差が大きいから、前記発振周波数を２００〜６００Ｈ
ｚ付近に選べば検出感度の向上と直流電源２の小容量化
とを図れる。

したがって、試験電圧発生器１の出力電圧は１０Ｖ〜数
１０Ｖで十分である。

このような交流電圧は変圧器の巻線４に印加されるが、
この巻線４に流れる励磁電流は励磁電流測定器５で測定
され、この励磁電流測定器５からは励磁電流に対応する
電圧が比較器７に送出される。

この比較器７に予め定めた基準電圧が基準電圧発生器６
から送出され、この基準電圧と前記電圧との差電圧が検
出器８へ送出される。

この検出器８は、前記差電圧が一定値を超えた場合に、
表示器９を作動させる。

この表示器９はその動作状態を保持すると共に測定中止
指令器１０を作動させて正弦波発振器３への電源供給を
しゃ断させるようになっている。

この巻線短絡検出と同時に電源供給をしゃ断することに
よって、巻線短絡の場合においても直流電源２の消耗が
少くてすむ。

つぎに、交流電圧の周波数範囲について更に説明する。

商用周波数で励磁電流を測定した場合にも、第１図中の
曲線Ａ１０と曲線Ｂ１０、あるいは曲線Ａ１００と曲線
Ｂ１００を夫々比較すれば判かるように、同一容量の変
圧器に関するならば正常な変圧器の励磁電流よりも巻線
短絡のある変圧器の電流の方が大きい。

しかし、励磁電流の大きさは変圧器容量によって大幅に
異なるため、例えば正常な１００ＫＶＡ変圧器の励磁電
流の方が巻線短絡のある１０ＫＶＡ変圧器の電流よりも
大きい場合があり、単に商用周波数で励磁電流の大きさ
を測るだけでは或る程度広い範囲で容量の異なる変圧器
について巻線短絡を検出することは困難である。

ところが、例えば２００〜６００Ｈｚなどと商用周波数
より高い周波数で励磁電流を測定すれば、曲線Ａ１００
と曲線Ｂ１０との比較で判かるように、正常な大容量変
圧器の励磁電流よりも巻線短絡のある小容量変圧器の電
流の方が大きいのである。

そこで、例えば１００ＫＶＡ変圧器等の大容量変圧器の
正常な励磁電流と、例えば１０ＫＶＡ変圧器等の小容量
変圧器の１ターン短絡時の電流との中間値を基準値に設
定すれば、各種容量の変圧器の巻線短絡検出の基準値は
１種類で良く、検出装置の単純化と測定操作の簡素化が
可能である。

ところで、上記説明に供した具体的装置は本発明方法具
現化の一例にすぎず、本発明方法はこの具体的装置に何
ら限定されるものではない。

即ち、具現化に要する機器及び素子等には何ら限定され
ず、しかもその動作及び測定中止指令を全て自動として
もよくまた一部を手動としても良い。

以上説明したように、本発明によれば簡単な装置で携帯
可能な電源にて、各種容量の変圧器の巻線短絡を容易に
検出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は変圧器の周波数対励磁電流特性図、第２図は本
発明方法の一実施例を示すブロック図である。 図面中、１は試験電圧発生器、２は直流電源、３は正弦
波発振器、４は変圧器の巻線、５は励磁電流測定器、６
は基準電圧発生器、７は比較器、８は検出器、９は表示
器である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 商用周波数より高く、２ＫＨｚ より低い周波数の
   交流電圧を変圧器の巻線に印加して励磁電流を測定し、
   測定値が予め定めた基準値を超えることにより当該変圧
   器の巻線短絡を検出することを特徴とする変圧器の巻線
   短絡検出方法。