JPS5916231A - Sf↓6ガス断路器の充電電流しや断試験回路 - Google Patents

Sf↓6ガス断路器の充電電流しや断試験回路

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JPS5916231A
JPS5916231A JP12610282A JP12610282A JPS5916231A JP S5916231 A JPS5916231 A JP S5916231A JP 12610282 A JP12610282 A JP 12610282A JP 12610282 A JP12610282 A JP 12610282A JP S5916231 A JPS5916231 A JP S5916231A
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gas
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capacitor
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進 西脇
克己 鈴木
悟 柳父
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Toshiba Corp
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、接地電位の金属容器内にSF。
ガスとともに断路部が収納されたSF、 ガス断路器の
充電電流しゃ断時の再点弧サージにょる地絡現象に対す
る充電電流しゃ断試験回路に関する。
〔発明の技術的背景〕
変電所において、断路器は変電所内機器の電力系統から
の切−υ離しゃ、回路の切り換えの目的で開閉操作され
る。断路器の開閉は隣接したしゃ断器が開路の状態で行
われ、断路器はそのしゃ断器に至る変電所内の短い線路
の微少な充1j;電滞を開閉する。
第1図は変電所の構成の一例を示すもので、BU81.
BU82d母線、A、B、CI、D。
E、F、G、H,I、J、に、L、M、N、0は断路器
、a、b、c、d、e、tはしゃ断器、TRj 、TR
jは変圧器、PLI 、PLI 。
PL3は送電線である。
このような41N成のものにおいて、例えば新路器人は
、しゃ断器aまでの短い線路mを開閉し、断路器りは断
路器Eおよびしゃ断器すが開路の、ときに線路区間nを
開閉する。また、断路器0、E、に、N、L、や断器f
が開の状態で、断路器Iは母線1を開閉する。
このように接続されたものにおいて、断路4人〜Dとし
てSF、 ガス断路器が用いられる変電所は、第1図に
示す断路器A−D、Lや断器a % f 、母線BtJ
81 、 BIJS 2などを全て、8F・ガスを封入
した金属容器に収納した全ガス絶縁変電所と、母線だけ
を架空線とした複合形ガス絶縁変電所とに大別される。
断路器による充電電流しゃ断の際に、多数回の再点弧が
発生し、第2図に示すような負荷側線路対地電圧波形が
得られることが知られている。すなわち、開極時点00
とほぼ同時に微小の充電電流がしゃ断され、その時負荷
側の線路にはしゃ断瞬時の電、源電圧V、が残留してい
る。
近・ 電W!電圧V、は変流、であって変化するから、断路器
の極間にはこの線路の残留電圧と電源電圧の差が印加さ
れる。このとき断路器はまだ開極途中であって、極間絶
縁回復が十分でたく、極間電圧e、で再点弧する。する
と、線路の静電容量は数百〜数千ピコファラッド程度で
あるから、流、れる過渡電流が紘衰するとすぐしゃ断が
成立し、負荷側線路の電圧はそのときの電源電圧■、と
一致した大きさで残留する。を源電圧V、はさらに変化
するから、極間電圧e、でふただび再点弧を発生する。
以下同様にして極間電圧el  、e4  se@  
*  e6  *  8Y  +  8*  +”。
で再点弧を繰返す。断路器の極間距離は次第に大きく外
るので、多くの場合e@)ey)・・・e 1 、:>
 e 1である断路器の極間絶縁が回復して[s 1M
、圧波高値の2倍以上になれば、再点弧せずしゃ断は完
了する。
そして、これら再点弧のときにチー9%圧が発生する。
例えば第2図a点での再点弧の現象が生じ、これを時間
的に拡大し、概念的に示すと第3図のようになる。この
ときのサージ電圧は、開閉する負荷側の線路が短いため
周波数が高く、多くの場合その基本振動は数百KHzに
達する。
再点弧時に断路器の極間には高周波電流が流れる。もし
断路器がこの高周波電流を第3図(b)のX点に示すよ
うに最初の電流零点でしゃ断すると、負荷側線路の電圧
は同図(,1のy点の電圧で残留することVCりる。し
かし、実系統ではこのようかことは発生しガい。再点弧
時の過渡電流が十分減衰した時点でしゃ断が成立し、負
荷側線路の電圧が1!源、電圧と一致した後でしゃ断さ
れる。断路器によって充電電流をしゃ断する際に多数回
の再点弧が発生するが、線路側の残留電圧は最大で電源
電圧波面値である。最大の再点弧ザージを考える場合、
電源側が電源電圧の波旨値、負荷側線路が逆極性の電源
電圧波面値で再点弧したと、きを検討すれば十分である
実系統において以上のよう外現象を示す断路器の充電電
流をしゃ断するため、従来第4図に示す充[[流しゃ断
試験回路が用いられている。
1は供試SF、ガス断路器、2は負荷側コソデソザー、
3は変圧器、4は短絡発を機である。
負荷側コンデンサー2は、断路器1の負荷側線路の静電
容量を模擬したものであシ、その静電容量の値は開閉す
べき充電電流の値によって決められていた。
しかし、SF、ガス断路器1は、再点弧時に、その際発
生するサージ電圧によって極間と接地電位の金属容器と
の間で地絡する場合が有ることが知られてきた。このと
きの地絡電圧は、断路器1が1314または閉の状態、
さらに、断路器1の(1〉間に再点弧アークを模擬した
釘金を設置した状態におりる静画電圧よシもかなル低く
、また地絡現象には、断路器1の極間のアーク放電が大
きく影uしている。
SF、ガス断路器1の充電電流しゃ断時の再点弧サージ
による地絡現象に着目して、実系統と等価ガ試鹸を行う
ためには、再点弧の際に発生するサージ電圧を実系統と
等価にしなければならない。しかし、第4図に示す従来
の充電電流しゃ断試験回路では、これが回能である。す
なわち、再点弧サージの周波数は主として負荷側コンデ
ンサ2と変圧器3および短絡発電機4のインダクタンス
で決まる。変圧器3および短絡発電機4のインダクタン
スが大きいためサージの周波数が実系統よシ遅くなって
しまう。この場合、再点弧時の高周波電流の周波数も遅
くなってこれをしゃ断しやすくなる。前述のように第3
図において、再点弧時の高周波電流の最初の電流零点で
しゃ断が成立し、断路器の負荷側に、電源電圧の波高値
以上の電圧が残留してしまうことも起こるからである。
〔発明の目的〕
この発明は実系統と等価な8F・ガス断路器の充電電流
しゃ断時の再点弧サージによる地絡現象に対する充電電
流しゃ断試験回路を得ることを目的としている。
〔発明の概要〕
この発明は上記目的を達成するために、供試SF、ガス
断路器の負荷側に接続される負荷側コンデンサの静電容
量とこれに接続される前記断路器のブッシングの漂遊静
電容量の和を、前記断路器の電源側に接続されたりアク
ドル側に接続される断路器のブッシングの漂遊静電容量
の2倍以上とし、前記断路器の雷、源側に接続される1
「1源側コンデンサの静電容量を前記断路器の第1、第
2のブッシングの各々の漂遊静電容量、と前記負荷側コ
ンデンサの静電容量との和の5倍以上に構成したことを
特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
以下この発明の実施例について図面を参照して説明する
。第5図はこの発明によるSF6ガス断路器の充電電流
しゃ断試験回路の一実施例を示す概略図、第6図は同実
施例の中で再点弧の際に発生するサージ電圧のほとんど
を決定する部分の鴫価回路を示している。
図において、接地電位の金属容器内にSF。
ガスとともに断路部が収納され、かつ前記金属容器に後
述する前記断路部と電気的に接続されるブッシングを有
する供試SF、ガス断路器、12はこの断路器11のブ
ッシング18と大地との間に接続された静電容量O1!
の負荷側コンデンサ、IJは一次側端子に交流電源14
が接続され、二次側端子が断路器11のプツシソゲ1f
と大地との間に接続された変圧器である。
15はプツシソゲ17と変圧器13の二次側一方の端子
間に接続されたりアクドル、16は変圧器13の二次側
の両端子間に接続された静1L容i0sの電源側コンデ
ンサ、19は交流電源14に並列に接続された充電電流
(進み電流)の補償用リアクトル、17.18は前記断
路器11のブッシングであるが、これらの漂遊静電’B
Rは0..0.となっている。そして負荷側コンデンサ
12と電源側コンデ・ンナ16の静電容量Q7.Os、
断路器11の漂遊静電容量011O1との間に次のよう
か関係が成立するようにしである。
0、+O/?−n01、Oc −m (01+0. +
01 )  としたときn≧2、m≧5である。
このような構成としたのは次のようなことにもとづいて
なされている。すなわち、実系統でのSF、ガス断路器
の再点弧サージを模擬した試駆を行うためには、実系統
での再点弧サージの大きさの倍数及び波形を知らなけれ
ばならガい。このため、異ったレイアウトの全ガス絶縁
変電所及び複合形ガス絶縁変電所の9変電所について合
計64の断路器についてディジタル計算を行った。各計
算においては、最大のサージ電圧が発生するように、負
荷側と電源側がそれぞれ逆極性の電源電圧波高値で再点
弧した場合を計算した。計算で得られたサージ電圧波形
の代表例を第7図に示す。このように、サージ電圧の基
本振動周波数は数百KHzになることが多い。第8図は
、断路器端でのサージ倍数の計算結果をまとめたもので
ある。このよりに、最大2゜3倍のサージ電圧が計算さ
れた。この第5図においては次のようにして、再点弧時
に数百K 14 tの2.3倍以上の電圧を発生させる
ことができる。第6図において、電源電圧波高値をEo
として、負荷側電圧が−”C1電、源側電圧が−Eo 
 で再点弧した場合を考える。再点弧とほとんど同時に
Ol 90t t C1の電圧はと々る。そして、08
 、 L 、 OI!+O1十〇、  (2)直列回路
で振動を開始する。この様子を第9図に示す。
過電圧の最大値Vmax  は(2)式のようになる。
である。
ここで、0 ! + Ol!M=n 01、Os =m
 (Os + OH+ Ol )−m Ol’  と置
くと(2)式は となる6mをパラメーターとしてnに対するV max
  を計算すると、第10図が得られ、nをパラメータ
ーとしてmに対するVrnax  を計算すると、第1
1図が得られる。これら第10゜11図から分かるよう
に、nを2程度以上とし、かつmは5程度以上にすると
、2.3倍以上のサージ電圧を発生させることができる
。なお、サージ電圧の周波数はインダクタンスLの値を
変えることにより数百K Hzにすることができる。
〔発明の効呆〕
以上述べたこの発明によれば、実系統における全ガス絶
縁変電所および複合形ガス絶縁変電ハrの断路器端で発
生する断路器による充電電流しゃ断時の再点弧サージ電
圧を模擬し、SF。
ガス断路器の地絡現象に着目した、実系統と等価なSF
、ガス断路器の充電電流しゃ断試験回路を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は変電所の一例を示す単線結線図、第2図は間引
において断路器による短かい線路の微少充電を流しゃ断
時の負荷側線路対地電圧波形図、第3図は第2図のa点
での再点几現象を説明するだめの時間的拡大図、第4図
は従来のSF、ガス断路器の充電電流しゃ断試験回路の
一例を示す図、第5図はこの発明によるSF。 ガス断路器の充電電流しゃ断試験回路を示す図、第6図
は同実施例の中で再点弧の際に発生するサージ電圧のほ
とんどを決定する部分の等価回路図、第7図は実系統の
変電所の断路器のディジタル計算によシ得られた再点弧
サージ波形の代表例を示す図、第8図は実系統における
再点弧サージ電圧を、9変電所64ケースの場合のツ・
−ジ倍数の計算結果を示す図、第9図は第5図に示す試
験回路のサージ電圧波形を説明するだめの図、第10図
は第5図に示す試験回路のサージ電圧と回路定数との関
係を示す図、第11図は第5図に示す試験回路のサージ
電圧と回路定数との関係を示す図である。 11・・・供試SF6ガス断路器、12・・・コンデン
サ、IS・・・変圧器、14・・・交流電源、IS・9
・リアクトル、16・・・コンデンサ、17.18・・
・ブッシング、19・・・補償す1クトル。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第3図 X 第4図 第5図 116図 117図 第8図 °°”サーン°w!、尺態釦pu)  4’p第 9 

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 変圧器の一次側端子に交流電源を接続し、変圧器の二次
    側端子に並列に電源側コンデンサを接続し、この電源側
    コンデンサの両端子間にリアクトルと負荷側コンデンサ
    を直列に接続し、接地電位の金属容器内にSF、ガスと
    ともに断路部が収納され、前記金属容器に装着され、か
    つ前記断路部と電気的に接続された第1、第2のブッシ
    ングを有する供試8F、ガス断路器を前記負荷側コンデ
    ンサと前記リアクトルとの間に接続し、前記負荷側コン
    デンサの静電容量と前記負荷側コンデンサが接続された
    ブッシングの漂遊静電容量の和を、前記リアクトルが接
    続されたプツシソゲの漂遊静電容量の2倍以上とし、前
    記電源側コンデンサの静電容量を前記第1、第2のブッ
    シングの各々の漂遊の静電容量と前記負荷側コンデンサ
    の静電容量との和の5倍以上としたことを特徴とするS
    F、 ガス断路器の充1[流しゃ断試験回路。
JP12610282A 1982-07-20 1982-07-20 Sf↓6ガス断路器の充電電流しや断試験回路 Granted JPS5916231A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0285037A (ja) * 1988-09-22 1990-03-26 Hitachi Ltd 自動車警報音発生装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0285037A (ja) * 1988-09-22 1990-03-26 Hitachi Ltd 自動車警報音発生装置

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