JPS5843889B2 - 親子形計器用変圧器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は系統保護継電器と新巻線を接続するリード線に
おいて、絶縁破壊などが生じ新巻線端子間が短絡状態に
なったとき、別に巻いた子巻線の残留電圧によって、系
統保護継電器の誤動作を防止するために使用する親子形
計器用変圧器に関するものである。

第１図は従来の親子形計器用変圧器の構成とその使用を
説明した図である。

図で１は一次巻線、２は新巻線、３は子巻線で、これら
の巻線は鉄心４に巻いである。

これらの構成が従来の親子形計器用変圧器である。

５は系統異常時に動作させる系統保護継電器（保護Ｒｙ
）、６は新巻線２と子巻線３のそれぞれの電圧の差が一
定の電圧以上になったとき動作する電圧差動継電器（差
動Ｒｙ）である。

この保護Ｒｙ５と差動ＲＹ ６の間には、動作時間につ
いて協調がとられているものである。

７は新巻線２と保護、Ｒｙ５を接続するケーブルなどの
リード線である。

第１図の構成において、リード線７のＦ−Ｆ’間で絶縁
破壊し、短絡状態になると保護Ｒｙ５と差動ＲＹ６の保
護Ｒｙ５側の入力は零となり、−杏子巻線３からの電圧
は若干残留することで差動Ｒｙ６は動作する。

この動作時間以上に保護Ｒｙ５の動作時間を遅くしてお
けば、リード線などの給電系統に関係ない故障に対して
は保護Ｒｙ５は動作せず、電力の供給支障を起すことが
なくなる。

このような使用目的に用いる親子形計器用変圧器では上
述から明らかなように、新巻線２の端子間短絡時に差動
Ｒｙ６を動作させるに足る子巻線３の残留電圧が必要で
ある。

この残留電圧はつぎのようにして生ずる。

すなわちリード線Ｆ−Ｆ’間の短絡で新巻線２には過電
流が流れる。

この過電流は−次巻線１と新巻線２の漏れインピーダン
スによって制限され、このとき鉄心に残る磁束はその過
電流と新巻線２の漏れインピーダンス（Ｆ −Ｐ’点ま
でのリード線インピーダンスを含む）の積により生ずる
電圧に相当する大きさとなる。

この磁束は子巻線３を通るので、その磁束に対応した電
圧が残留電圧として子巻線３に生ずる。

この残留電圧が差動Ｒｙ６を動作させるに足る電圧であ
ることが必要であるが、従来の親子形計器用変圧器では
子巻線３の正常電圧の３０〜４５％で従来の差動Ｒｙを
高速に動作させることはむづかしく、より高価な高感度
の差動Ｒｙを開発使用しなけれはならない欠点があった
。

本発明はこの欠点を除くためになされたもので安価な差
動Ｒｙを使用できる親子形計器用変圧器を提供すること
を目的とする。

以下本発明の一実施例を第２図を参照して説明する。

第２図から明らかなように、本発明の親子形計器用変圧
器は、−次巻線１、二次巻線８及び鉄心４で構成する第
１の変圧器の二次巻線８と、新巻線２と結合巻線１１を
巻いた鉄心１２、および子巻線３を巻いた鉄心１３を組
合せ、鉄心１２゜１３に共通な入力巻線９と結合巻線１
０を施して結合巻線１０と１１を接続した第２の変圧器
の入力巻線９とを結線したもので、新巻線２を保護Ｒｙ
５と差動Ｒ，ｙ６に子巻線３を差動ＲＹ６に接続するこ
とは従来と同じである。

このような親子形計器用変圧器において、−次巻線１の
端子ＬＪ−Ｖ間に電圧を印加すると、必要な絶縁をもち
、巻数比で逓減された電圧がニニ次巻線８に生ずる。

この電圧が入力巻線９に加えられる。

この電圧は鉄心１２，１３を励磁する。このとき鉄心１
２．１３の励磁の割合を決定するように結合巻線１０，
１１が巻かれて接続されている。

新巻線２．子巻線３には例えば入力巻線の電圧と同じ電
圧が生ずるように巻回しである。

すなわち鉄心１２，１３の断面積を等しくし、入力巻線
９の巻量数をＮターンとすると結合巻線１０はＮターン
、結合巻線１１は２Ｎターン、新巻線２、子巻線３はそ
れぞれ２Ｎターンとなる。

また鉄心１２．１３個々の磁束は入力巻線９の電圧で生
ずる磁束をφとすればφ／２となる。

この構成で、いま新巻線２のリード線のＦ−Ｆ’間で短
絡したとすると、新巻線２には短絡電流が流れる。

この電流は結合巻線１０，１１．人力巻線９、二次巻線
８を介して一次巻線１から供給される。

この短絡電流と各巻線の漏れインピーダンスの関係で入
力巻線９による鉄心中の磁束は巻線配置を考慮して正常
時の４０〜６０％、すなわち（０，４〜０．６）φが得
られる。

一方鉄心１２中の磁束は新巻線２の短絡電流で殆んど打
消され、その（０，４〜０．６）φの磁束は鉄心１３を
通ることになる。

しかるに子巻線３の巻数は正常時φ／２で正常電圧がで
るようになっているので、新巻線２の短絡時の鉄心磁束
（０，４〜０．６）φの磁束が子巻線３を通ると子巻線
３端子には正常電圧の０．８〜１゜２倍の電圧が生ずる
ことになる。

すなわち新巻線２が短絡した場合子巻線３端子には正常
電圧の０．８〜１．２倍の電圧が残留電圧として生ずる
ことになる。

このような大きさの残留電圧が得られ□ば差動Ｒｙ６を
充分駆動可能である。

第３図は本発明の他の実施例で、第２図の場合には結合
巻線１０、入力巻線９を鉄心１２，１３に共通に巻いた
が、これは入力巻線９，９′を各鉄心１２．１３毎に巻
くことにより製作の手順を簡単にしかつ接続のみで親子
形計器用変圧器を得るようにしたもので、その作用効果
は第２図と全く同じである。

また上記の説明は粗巻線回路の短絡時について行なった
が、実用上は子巻線回路の短絡もあり得る。

この場合は結合巻線の作用で新巻線の端子にははマ正常
時の電圧が残留することは自明のことである。

以上のように、本発明によれば親（子）巻線のリード線
の短絡時、子（親）巻線の残留電圧として正常時電圧と
はマ同程度あるいはそれ以上の電圧が得られ、従来多用
されている安価で経済的な差動継電器を使用することが
できる。

また、本発明の構成では入力巻線９、鉄心１２，１３、
巻線２．３，１０．１１で構成する部分を低圧回路用の
補助変成器として構成すれば、既設計器用変圧器と組合
せ容易に親子形計器用変圧器を得ることができるなどの
利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の親子形計器用変圧器の概略図、第２図は
本発明の親子形計器用変圧器の概略図、第３図は本発明
の他の実施例を示す親子形計器用変圧器の概略図である
。 １・・・・・・−次巻線、２・・・・・・新巻線、３・
・・・・・子巻線、４．１２，１３・・・・・・鉄心、
９，９′・・・・・・入力巻線、１０．１１・・・・・
・結合巻線、５・・・・・・保護継電器、６・・・・・
・差動電圧継電器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 新巻線と結合巻線を巻いた鉄心と子巻線を巻いた鉄
   心とを組み合せ、両鉄心に共通に入力巻線と結合巻線を
   巻き、それらの結合巻線を互に接続した変成器のその入
   力巻線と、鉄心に一次巻線及び二次巻線を巻いた変成器
   のその二次巻線とを接続してなる親子形計器用変圧器。 ２ 新巻線と結合巻線を巻いた鉄心と子巻線を巻いた鉄
   心のそれぞれに入力巻線及び結合巻線を巻いてそれら結
   合巻線を直列に接続した変成器の各入力巻線と、鉄心に
   一次巻線及び二次巻線を巻いた変成器のその二次巻線と
   を接続してなる親子形計器用変圧器。