JPS6259451B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6259451B2 JPS6259451B2 JP54131172A JP13117279A JPS6259451B2 JP S6259451 B2 JPS6259451 B2 JP S6259451B2 JP 54131172 A JP54131172 A JP 54131172A JP 13117279 A JP13117279 A JP 13117279A JP S6259451 B2 JPS6259451 B2 JP S6259451B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- error
- small
- feedback
- transformer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/42—Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils
- H01F27/422—Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils for instrument transformers
- H01F27/427—Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils for instrument transformers for current transformers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transformers For Measuring Instruments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は電流特性の改善を図つた誤差補償形
変流器に関する。
変流器に関する。
誤差補償形変流器（以下CCTという）の電流
特性を改善する手段が従来よりいくつか提案され
ている。第１図はその一例を示すもので、同図ａ
は実際の回路構成、同図ｂはその等価回路を示し
ている。第１図ａにおいて、１，２は一次電流端
子、３は一次巻線（巻数をN1とする）である。
また、４は一次電流を共通とする鉄心で、主鉄心
４ａと補助鉄心４ｂとから成る。また、５は主鉄
心の二次巻線、６は補助鉄心の二次巻線で、これ
ら各二次巻線は、巻数をそれぞれN2、N3とし、
N2／N3＝ａとする（ただしａ＞１）。７は帰還イ
ンピダンスＺF、８，９は二次巻線５の出力端
子、１０は負荷抵抗ＺBである。また第１図ｂに
おいて、ＥM，ＺSは上記二次巻線５，６内の二次
誘起電圧、ＺM，ＺSは上記二次巻線５，６内の二
次漏れインピーダンス、１２〜１５は上記二次巻
線５，６の端子である。
特性を改善する手段が従来よりいくつか提案され
ている。第１図はその一例を示すもので、同図ａ
は実際の回路構成、同図ｂはその等価回路を示し
ている。第１図ａにおいて、１，２は一次電流端
子、３は一次巻線（巻数をN1とする）である。
また、４は一次電流を共通とする鉄心で、主鉄心
４ａと補助鉄心４ｂとから成る。また、５は主鉄
心の二次巻線、６は補助鉄心の二次巻線で、これ
ら各二次巻線は、巻数をそれぞれN2、N3とし、
N2／N3＝ａとする（ただしａ＞１）。７は帰還イ
ンピダンスＺF、８，９は二次巻線５の出力端
子、１０は負荷抵抗ＺBである。また第１図ｂに
おいて、ＥM，ＺSは上記二次巻線５，６内の二次
誘起電圧、ＺM，ＺSは上記二次巻線５，６内の二
次漏れインピーダンス、１２〜１５は上記二次巻
線５，６の端子である。
このような構成において、二次巻線５の二次電
流をI2とすれば、二次巻線６の二次電流はaI2とな
る。第１図ｂにおいて、 −Ｅ〓M＋Ｉ〓２Ｚ〓M＋（１−ａ）Ｚ〓FＩ〓２＋Ｉ〓
２Ｚ〓B＝
０ ……(1) が成立する。
流をI2とすれば、二次巻線６の二次電流はaI2とな
る。第１図ｂにおいて、 −Ｅ〓M＋Ｉ〓２Ｚ〓M＋（１−ａ）Ｚ〓FＩ〓２＋Ｉ〓
２Ｚ〓B＝
０ ……(1) が成立する。
∴Ｅ〓M＝｛（１−ａ）Ｚ〓F＋Ｚ〓M＋Ｚ〓B｝I2……(2
) したがつて、誤差の原因となるＥMのＥM＝０の条
件は、 Ｚ〓F＝１／ａ−１（Ｚ〓B＋Ｚ〓M） ……(3) となる。
) したがつて、誤差の原因となるＥMのＥM＝０の条
件は、 Ｚ〓F＝１／ａ−１（Ｚ〓B＋Ｚ〓M） ……(3) となる。
上記(3)式を満足するように、Ｚ〓Fを設定するこ
とにより、第２図に示す如く誤差補償が可能とな
る。第２図において、θ０は上記(3)式において、
Ｚ〓M＝０とみなしたときの特性（Ｚ〓F＝１／ａ−１Ｚ
Bの とき）である。上記(3)式のようにＺ〓Mを考慮して
補償することにより、第２図のθのように改善さ
れる。すなわち第２図において、点Ｐ→点Ｑとな
る。ここで上記θ０、θはそれぞれ位相角誤差を
示し、εは比誤差を示す。
とにより、第２図に示す如く誤差補償が可能とな
る。第２図において、θ０は上記(3)式において、
Ｚ〓M＝０とみなしたときの特性（Ｚ〓F＝１／ａ−１Ｚ
Bの とき）である。上記(3)式のようにＺ〓Mを考慮して
補償することにより、第２図のθのように改善さ
れる。すなわち第２図において、点Ｐ→点Ｑとな
る。ここで上記θ０、θはそれぞれ位相角誤差を
示し、εは比誤差を示す。
このように(3)式によつて補償することにより、
確かに特性の改善はなされるが、第２図から明ら
かなように一次電流が小さい領域では位相角誤差
が増大する傾向にある。特に高精度の電子式電力
量計の電流センサとして用いる場合には電流の小
さい領域で力率特性が悪化する原因となる。
確かに特性の改善はなされるが、第２図から明ら
かなように一次電流が小さい領域では位相角誤差
が増大する傾向にある。特に高精度の電子式電力
量計の電流センサとして用いる場合には電流の小
さい領域で力率特性が悪化する原因となる。
したがつて、一次電流が小さい領域においても
誤差補償を行なうことができる変流器が要求され
る。
誤差補償を行なうことができる変流器が要求され
る。
この発明は上記の点に鑑みてなされたもので、
軽負荷領域においても誤差補償を、より確実に行
なうことができる誤差補償形交流器を提供するこ
とを目的としている。
軽負荷領域においても誤差補償を、より確実に行
なうことができる誤差補償形交流器を提供するこ
とを目的としている。
以下この発明の一実施例を図面を参照して説明
する。この発明の一実施例を説明する前に、まず
変流器の誤差の原因についてを説明する。すなわ
ち、変流器の誤差の原因は、励磁電流Ioであるこ
とは言うまでもなく、このＩ〓ｏはＩ〓ｏ＝Ｉ〓ｍ＋Ｉ
〓
ｃで表わされる。ただし、Imは磁化電流、Ｉ〓ｃ
は鉄損電鉄である。
する。この発明の一実施例を説明する前に、まず
変流器の誤差の原因についてを説明する。すなわ
ち、変流器の誤差の原因は、励磁電流Ioであるこ
とは言うまでもなく、このＩ〓ｏはＩ〓ｏ＝Ｉ〓ｍ＋Ｉ
〓
ｃで表わされる。ただし、Imは磁化電流、Ｉ〓ｃ
は鉄損電鉄である。
一般に、｜Ｉ〓ｍ｜≫｜Ｉ〓ｃ｜であるために
Ｉ〓ｏＩ〓ｍ ……(4)
と表わされる。ところで
Ｉ〓ｍ∝１／μ ……(5)
であることが知られている。上式において、μは
鉄心の透磁率である。
鉄心の透磁率である。
したがつて、変流器において一次電流が小さい
領域では、一般的に鉄心のμが小さくなるので、
この場合Ｉ〓ｍが大となることが(5)式から分る。そ
の結果、(4)式よりＩ〓ｏが大となり、このため小電
流域で変流器の誤差が増大することになるのであ
る。一般的な単一鉄心による無補償変流器では、
小電流域での比誤差はマイナス側へ、位相角誤差
はプラス側へ増大することが知られている。
領域では、一般的に鉄心のμが小さくなるので、
この場合Ｉ〓ｍが大となることが(5)式から分る。そ
の結果、(4)式よりＩ〓ｏが大となり、このため小電
流域で変流器の誤差が増大することになるのであ
る。一般的な単一鉄心による無補償変流器では、
小電流域での比誤差はマイナス側へ、位相角誤差
はプラス側へ増大することが知られている。
以上より第２図のθが小電流域で変化する理由
としては、第１図ａの 二次巻線５側の位相角誤差がプラスに変化す
る。
としては、第１図ａの 二次巻線５側の位相角誤差がプラスに変化す
る。
二次巻線６側の比誤差がマイナスに変化し、
小電流域における｜I2｜がマイナス誤差をも
ち、帰還電圧ａＩ〓２Ｚ〓Fがマイナス誤差となつ
て補償が不足する。
小電流域における｜I2｜がマイナス誤差をも
ち、帰還電圧ａＩ〓２Ｚ〓Fがマイナス誤差となつ
て補償が不足する。
の２つが考えられる。
したがつて、小電流域の位相角誤差を改善する
ためには、小電流域においてＺ〓Fを増大させて帰
還をより強化すればよいことになる。これはＺ〓F
にＺ〓M成分を考慮することにより点Ｐ→点Ｑとし
た（第２図）ことを小電流域において第３図に示
すように点Ｒ→点Ｓとすればよい。
ためには、小電流域においてＺ〓Fを増大させて帰
還をより強化すればよいことになる。これはＺ〓F
にＺ〓M成分を考慮することにより点Ｐ→点Ｑとし
た（第２図）ことを小電流域において第３図に示
すように点Ｒ→点Ｓとすればよい。
以上を単純化して、等価回路としたのが第４図
である。第４図はこの発明の一実施例であり、上
述の誤差の要因を２次漏れインピーダンスの変化
とみなして等価的に示したものであり、第１図ｂ
と同一部分には同一符号を付す。第４図におい
て、ΔＺ〓Mは一次電流が小さくなるに従つて増大
する誤差成分を等価的に示している。
である。第４図はこの発明の一実施例であり、上
述の誤差の要因を２次漏れインピーダンスの変化
とみなして等価的に示したものであり、第１図ｂ
と同一部分には同一符号を付す。第４図におい
て、ΔＺ〓Mは一次電流が小さくなるに従つて増大
する誤差成分を等価的に示している。
第４図の最適条件は前述(1)、(3)式と同様に求め
ることができ、 Ｚ〓′F＝１／ａ−１（Ｚ〓B＋Ｚ〓M＋ΔＺ〓M）…
…(6) ＝Ｚ〓F＋１／ａ−１ΔＺ〓M ……(6)′ となる。
ることができ、 Ｚ〓′F＝１／ａ−１（Ｚ〓B＋Ｚ〓M＋ΔＺ〓M）…
…(6) ＝Ｚ〓F＋１／ａ−１ΔＺ〓M ……(6)′ となる。
ただし１／ａ−１・ΔＺ〓M＝ｇ（I1）……(7)
で表わされ、ｇはI1→小のときΔＺ〓M→大となる
関数である。
関数である。
第４図を実現するための構成例を第５図に示
す。第５図において第１図と同一部分には同一符
号を付している。
す。第５図において第１図と同一部分には同一符
号を付している。
第５図は、帰還インピーダンスとして従来のＺ〓
Ｆ（(6)′式の第１項）に直列に電流特性補償成分
１／ａ−１・ΔＺ〓Mが必要であることを示している。
Ｆ（(6)′式の第１項）に直列に電流特性補償成分
１／ａ−１・ΔＺ〓Mが必要であることを示している。
すなわち、変流器に使用する鉄心の特性に応じ
て、それに適合するような電流依存性のインピー
ダンスを選択して使用すればよい。
て、それに適合するような電流依存性のインピー
ダンスを選択して使用すればよい。
第６図はこの発明の変形例を示すものであり、
第１図と同一部分には同一符号が付されている。
第６図において、２０は第５図のｇ（I1）に相当
する電流特性補償回路、ＲF1は(3)式に相当するイ
ンピーダンスで、 ＲF1＝１／ａ−１（ＲB＋ＲM） ……(8) で表わされ、ＲBは負荷抵抗２１の抵抗値、ＲMは
二次巻線５の巻線抵抗値である。２２は抵抗（抵
抗値ＲF2）、２３，２４はダイオードである。こ
の第６図において、I1が定格電流付近ではダイオ
ード２３，２４が導通しているため（交流なので
ダイオードが正逆両方ある）、抵抗２２はシヨー
ト状態となり帰還抵抗はＲF1のみである。
第１図と同一部分には同一符号が付されている。
第６図において、２０は第５図のｇ（I1）に相当
する電流特性補償回路、ＲF1は(3)式に相当するイ
ンピーダンスで、 ＲF1＝１／ａ−１（ＲB＋ＲM） ……(8) で表わされ、ＲBは負荷抵抗２１の抵抗値、ＲMは
二次巻線５の巻線抵抗値である。２２は抵抗（抵
抗値ＲF2）、２３，２４はダイオードである。こ
の第６図において、I1が定格電流付近ではダイオ
ード２３，２４が導通しているため（交流なので
ダイオードが正逆両方ある）、抵抗２２はシヨー
ト状態となり帰還抵抗はＲF1のみである。
一方、I1が小電流になると、ダイオード２３，
２４のインピーダンスが大となり帰還抵抗は ＲF1＋ＲDＲF2 となる。ただしＲDはダイオードの抵抗である。
２４のインピーダンスが大となり帰還抵抗は ＲF1＋ＲDＲF2 となる。ただしＲDはダイオードの抵抗である。
この結果、小電流領域においてはより多く帰還
がかかることになり誤差補償を行なうことができ
る。
がかかることになり誤差補償を行なうことができ
る。
次に第７図に本発明を電子式電力量計に応力し
た場合を示す。同図において、破線Ａで囲つた部
分は第６図の回路、３０は電圧変成器、３１，３
２は電圧変成器３０の入力端子、３３は乗算器、
３４は積分器、３５は分周器、３６は計数表示
器、２２′は第６図で示した抵抗２２を可変抵抗
としたものであり、この抵抗２２′の調整によつ
て電子式電力量計の電流特性の改善ができる。
た場合を示す。同図において、破線Ａで囲つた部
分は第６図の回路、３０は電圧変成器、３１，３
２は電圧変成器３０の入力端子、３３は乗算器、
３４は積分器、３５は分周器、３６は計数表示
器、２２′は第６図で示した抵抗２２を可変抵抗
としたものであり、この抵抗２２′の調整によつ
て電子式電力量計の電流特性の改善ができる。
また、この電力量計は計器用変成器と供に使用
する場合が多く、計器と計器用変成器との組合わ
せた総合特性を調整する必要がある。通常、計器
用変成器は低電流領域で電流特性が悪くなる傾向
があるため、電子式電力量計単体の低電流領域の
特性を故意に調整して（悪くして）総合特性を良
くする手段が必要となる。したがつて、第７図の
抵抗２２′はこのような用途にも使用することが
できる。すなわち、計器単体としては誤差大の方
向に抵抗２２′を調整して、総合として計器用変
成器の誤差をおぎなう手段である。
する場合が多く、計器と計器用変成器との組合わ
せた総合特性を調整する必要がある。通常、計器
用変成器は低電流領域で電流特性が悪くなる傾向
があるため、電子式電力量計単体の低電流領域の
特性を故意に調整して（悪くして）総合特性を良
くする手段が必要となる。したがつて、第７図の
抵抗２２′はこのような用途にも使用することが
できる。すなわち、計器単体としては誤差大の方
向に抵抗２２′を調整して、総合として計器用変
成器の誤差をおぎなう手段である。
以上説明したようにこの発明によれば帰還イン
ピーダンスに電流依存性をもたせることにより電
流が小さくなればなるほどより強く帰還がかか
り、これにより小電流域の誤差補償をより完全に
行なうことができるため、特に、力率特性が問題
となる電子式電力量計の変流器として好適する誤
差補償形変流器を提供できる。
ピーダンスに電流依存性をもたせることにより電
流が小さくなればなるほどより強く帰還がかか
り、これにより小電流域の誤差補償をより完全に
行なうことができるため、特に、力率特性が問題
となる電子式電力量計の変流器として好適する誤
差補償形変流器を提供できる。
第１図ａは従来の誤差補償形変流器の構成図、
第１図ｂは第１図ａの等価回路図、第２図は第１
図ａ，ｂの動作説明図、第３図はこの発明の動作
原理を説明するための図、第４図はこの発明の一
実施例を示す等価回路図、第５図は同実施例を実
現するための実際の回路構成図、第６図は同実施
例の変形列を示す回路構成図、第７図はこの発明
を適用した電子式電力量計の構成図である。 ４ａ……主鉄心、４ｂ……補助鉄心、５……主
鉄心の二次巻線、６……補助鉄心の二次巻線、
Z′F……帰還インピダンス。
第１図ｂは第１図ａの等価回路図、第２図は第１
図ａ，ｂの動作説明図、第３図はこの発明の動作
原理を説明するための図、第４図はこの発明の一
実施例を示す等価回路図、第５図は同実施例を実
現するための実際の回路構成図、第６図は同実施
例の変形列を示す回路構成図、第７図はこの発明
を適用した電子式電力量計の構成図である。 ４ａ……主鉄心、４ｂ……補助鉄心、５……主
鉄心の二次巻線、６……補助鉄心の二次巻線、
Z′F……帰還インピダンス。
Claims (1)
- １ １次電流を共通とする主鉄心および補助鉄心
と、これら主鉄心および補助鉄心のそれぞれに巻
かれた第１および第２の２次巻線と、負荷と前記
第１の２次巻線との間に直列に接続された帰還イ
ンピーダンスと、この帰還インピーダンスの両端
に前記第２の２次巻線を所定の極性で接続してな
る変流器において、前記帰還インピーダンスに直
列接続された互いに逆バイアスに並列接続された
各ダイオードを抵抗に並列接続して構成した電流
特性補償回路を備え、前記１次電流の小さい領域
における帰還を増大させることを特徴とする誤差
補償形変流器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13117279A JPS5655024A (en) | 1979-10-11 | 1979-10-11 | Error compensating type current transformer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13117279A JPS5655024A (en) | 1979-10-11 | 1979-10-11 | Error compensating type current transformer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5655024A JPS5655024A (en) | 1981-05-15 |
| JPS6259451B2 true JPS6259451B2 (ja) | 1987-12-11 |
Family
ID=15051684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13117279A Granted JPS5655024A (en) | 1979-10-11 | 1979-10-11 | Error compensating type current transformer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5655024A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02134034U (ja) * | 1989-04-17 | 1990-11-07 |
-
1979
- 1979-10-11 JP JP13117279A patent/JPS5655024A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02134034U (ja) * | 1989-04-17 | 1990-11-07 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5655024A (en) | 1981-05-15 |
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