WO2007088588A1 - 残留磁束測定装置 - Google Patents

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WO2007088588A1
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calculating
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Inventor
Hiroyuki Tsutada
Takashi Hirai
Haruhiko Kohyama
Kenji Kamei
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/12—Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids
    • G01R33/14—Measuring or plotting hysteresis curves

Definitions

  • the present invention relates to a residual magnetic flux measuring device for a three-phase transformer.
  • the magnetic flux waveform is obtained by measuring the voltage waveform of the transformer and integrating it, and the average value of the maximum value and the minimum value of the magnetic flux waveform Is subtracted as a DC component correction term to determine the residual magnetic flux (see, for example, Patent Document 1).
  • the magnetic flux waveform is obtained by measuring the voltage waveform of the transformer and integrating it, and at this time, the final value of the magnetic flux waveform,
  • the residual magnetic flux is obtained by obtaining the difference from the center of the sine wave vibration before the power is cut off (see, for example, Patent Document 2).
  • Patent Document 1 JP-A-2-179220
  • Patent Document 2 JP-A 2000-275511
  • the conventional residual magnetic flux measuring device is premised on that the transformer voltage and the residual magnetic flux fluctuate only before and after the three-phase transformer is shut off.
  • the transformer circuit breaker is equipped with an interpolar capacitor, not only before and after the circuit breaker but also when the transformer circuit breaker is open, a system fault occurs and the power supply voltage is large. When fluctuations occur, the transformer voltage and residual magnetic flux may fluctuate through the inter-pole capacitor. In order to accurately measure the residual magnetic flux even under these circumstances, it is necessary to always measure the voltage waveform of the transformer and obtain the residual magnetic flux by integration.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and aims to more accurately measure the residual magnetic flux even when time elapses from the time of interruption! Speak.
  • the residual magnetic flux measuring device includes a voltage DC component calculating means for calculating a voltage DC component of the voltage of the three-phase transformer, and voltage integration by removing the voltage DC component from the voltage of the three-phase transformer.
  • the residual magnetic flux measuring apparatus includes a voltage DC component calculating means for calculating a voltage DC component of the voltage of the three-phase transformer, and voltage integration by removing the voltage DC component from the voltage of the three-phase transformer.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a residual magnetic flux measuring apparatus according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a timing chart showing an operation of the residual magnetic flux measuring apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the residual magnetic flux measuring apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the control means of the residual magnetic flux measuring apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram of a residual magnetic flux measuring apparatus showing an embodiment of the present invention.
  • Circuit breaker 3 is connected between power source 1 and three-phase transformer 2, and circuit breaker 26 is connected to the secondary side of three-phase transformer 2.
  • the breaker 3 and the breaker 26 are collectively referred to as a double-end breaker.
  • the transformer voltage is measured by instrument transformer 4 connected to the primary side of three-phase transformer 2.
  • the voltage of the three-phase transformer 2 is measured by connecting the instrument transformer 4 to the primary side of the three-phase transformer 2, but it may be measured by connecting to the secondary side. However, if a tertiary connection exists, it may be measured by connecting to the tertiary side.
  • the transformer voltage measuring means 6 obtains a measurement signal 25 by AZD conversion (analog / digital conversion) of the measurement voltage 7 obtained by the instrument transformer 4 at predetermined time intervals.
  • the latest voltage of the three-phase transformer 2 can be delayed by a predetermined delay time, and every time the measurement signal 25 is obtained, the voltage is delayed by the predetermined delay time. Output the extended transformer voltage signal 8. For example, if the delay time is 100 msec, the latest measurement signal 25 is stored in the buffer for 100 msec, and the latest measurement signal 25 in the buffer is transformed each time the latest measurement signal 25 is obtained. Output as voltage signal 8.
  • the voltage DC component calculating means 9 calculates the voltage DC component of the voltage of the three-phase transformer 2 and calculates the offset value of the transformer voltage signal 8 for each sample.
  • the offset value may be calculated as an average value of the transformer voltage signal 8 for the past predetermined time sample including the latest transformer voltage signal 8, or the transformer voltage signal 8 obtained for each sample.
  • the value may be calculated as a value obtained by applying a low-pass filter to. If the calculation control signal 19 is ON, the latest offset value obtained by the above calculation is updated and output as the DC voltage component 10. On the other hand, if the arithmetic control signal 19 is OFF, the DC voltage component 10 when the arithmetic control signal 19 was last ON is output. That is, if the arithmetic control signal 19 is OFF, the output of the voltage DC component 10 is sampled and held.
  • the latest voltage integrated signal 12 can be obtained by adding the value obtained by subtracting the DC component 10 from the (latest) transformer voltage signal 8 to the voltage integrated signal 12 one sample before. That is, the voltage integration means 11 calculates the voltage integration signal 12 by removing the voltage DC component 10 from the voltage force of the three-phase transformer 2.
  • the magnetic flux DC component calculating means 13 calculates the magnetic flux DC component 14 from the voltage integration signal 12 and calculates an offset value from the voltage integration signal 12 every sample.
  • the offset value may be calculated as the average value of the voltage integration signal 12 for the past predetermined time sample including the latest voltage integration signal 12, or a low-pass filter may be applied to the voltage integration signal 12 obtained for each sample. It may be calculated as an applied value. If the arithmetic control signal 19 is on, the latest offset value obtained by the above calculation is updated and output as the magnetic flux direct current component 14. On the other hand, if the calculation control signal 19 is OFF, the magnetic flux direct current component 14 when the calculation control signal 19 was last turned ON is output. That is, if the arithmetic control signal 19 is OFF, the output of the magnetic flux DC component 14 is sampled and held.
  • the magnetic flux calculation means 15 removes the magnetic flux direct current component 14 from the voltage integration signal 12 to obtain a magnetic flux signal 16 Every time one sample of the latest voltage integration signal 12 is obtained, the magnetic flux signal 16 is calculated by subtracting the magnetic flux DC component 14 from the latest voltage integration signal 12. Note that the magnetic flux signal 16 may be normally input so that the amplitude of the magnetic flux signal 16 becomes 1 when the transformer voltage is in the rated application state.
  • the above transformer measuring means 6, voltage delay means 21, voltage DC component calculating means 9, voltage integrating means 11, magnetic flux DC component calculating means 13, and magnetic flux calculating means 15 correspond to the measured voltage 7 for each phase. Therefore, it shall be calculated for each phase.
  • the control means 17 uses the contact signal 5 that is linked to the open / close positions of the magnetic flux signal 16, the transformer voltage signal 8, the circuit breaker 3 and the circuit breaker 26, to convert the arithmetic control signal 19 into a voltage DC component. It transmits to the calculation means 9 and the magnetic flux DC component calculation means 13 and controls. Further, the control means 17 calculates the residual magnetic flux 18.
  • the control means 17 is input with an opening type 22 for distinguishing between a normal system failure in the normal sequence and a power system failure.
  • FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the residual magnetic flux measuring apparatus according to the first embodiment.
  • the three contact signals of the circuit breaker 26 indicate that the three phases A, B, and C from the top are on and the bottom is off.
  • the upper side of the three phases A phase, B phase, and C phase from the top means on and the bottom means off.
  • the C-phase contact signal of circuit breaker 3 is switched to ON force OFF at the time indicated as 1101.
  • the arithmetic control signal 19 means that the upper side is on and the lower side is off.
  • the computation control signal 19 is turned off at the time indicated by 102 and 105, and the on force is also turned off at the time indicated by 104.
  • the force for explaining one phase is the same in other phases.
  • the control means 17 always detects the opening point by using the contact signal 5 which is a signal interlocked with the open / close positions of the circuit breaker 3 and the circuit breaker 26.
  • the open circuit point is when the circuit breaker 3 and the circuit breaker 26 provided at both ends of each phase of the three-phase transformer 2 are first opened in any phase, that is, First, in the phase, it refers to the time when the contact signals of breaker 3 and breaker 26, both circuit breakers, are both turned on.
  • the C-phase contact signal is first turned off for both circuit breakers 3 and 26. It is a pole.
  • the circuit breakers 3 at both ends of the three-phase transformer 2 and the circuit breakers at both ends of the circuit breaker 26 are open in all phases (all contact signals 5 are off), and V,
  • the voltage generation point at which the absolute value of the transformer voltage signal 8 in any phase exceeds the threshold is always detected. For example, in FIG. 2, all the contact signals 5 are OFF at 104, and the transformer voltage signal 8 exceeds the threshold value.
  • the opening type 22 is “normal interruption”
  • the arithmetic control signal 19 is turned off after a predetermined delay time 106 has elapsed. This is because the voltage delay means 21 causes the transformer voltage signal 8 to be delayed by a delay time from the actual occurrence phenomenon, so that a transient change occurs in the force transformer voltage signal 8 by detecting the opening point 101. This is because the delay time has elapsed.
  • the calculation control signal 19 is turned off, the values of the voltage DC component 10 and the magnetic flux DC component 14 in the voltage DC component calculating means 9 and the magnetic flux DC component calculating means 13 are the values immediately before the voltage transient change occurs.
  • the subsequent magnetic flux signal 16 is calculated with the pin fixed to.
  • the predetermined time is assumed to be 500 msec.
  • the time point 102 when the transformer voltage signal 8 has fallen below the threshold for the past 500 msec is detected.
  • the magnetic flux convergence value ⁇ ⁇ which is the convergence value of the magnetic flux signal 16 at this time 102 is stored.
  • the calculation control signal 19 is turned on, and the update calculation of the voltage DC component 10 and the magnetic flux DC component 14 in the voltage DC component calculating means 9 and the magnetic flux DC component calculating means 13 is restarted.
  • Such control of the arithmetic control signal 19 can reduce calculation errors of the voltage DC component 10 and the magnetic flux DC component 14 in the section where the transformer voltage signal 8 is transiently changing.
  • the calculation control signal 19 of the voltage DC component calculating means 9 and the magnetic flux DC component calculating means 13 is: Although described as being the same, each may be provided with a calculation control signal independently, and the calculation control signal 19 may be configured to have a different point in time when it returns from OFF to ON.
  • the transformer voltage signal 8 detects the voltage generation point 104.
  • the calculation control signal 19 is immediately turned off.
  • the values of the voltage DC component 10 and the magnetic flux DC component 14 are fixed to the values immediately before the voltage transient change occurs.
  • the subsequent magnetic flux signal 16 is calculated.
  • the magnetic flux convergence value ⁇ ⁇ 2 that is the convergence value of the magnetic flux signal 16 at this time is stored.
  • the calculation control signal 19 is turned on, and the update calculation of the voltage DC component 10 and the magnetic flux DC component 14 in the voltage DC component calculating means 9 and the magnetic flux DC component calculating means 13 is restarted.
  • the magnetic flux convergence value is additionally stored, and the residual magnetic flux 18 is calculated.
  • the residual magnetic flux 18 is obtained from the sum of the magnetic flux convergence values memorized up to the present after the breaker 3 is opened.
  • the residual magnetic flux 18 at the right end of FIG. 2 is calculated as ⁇ ⁇ 1 + ⁇ ⁇ 2.
  • the control means 17 stops updating the voltage DC component 10 and the magnetic flux DC component 14 and When the maximum value of the absolute value continues below the threshold value within a predetermined time, the sum of the convergence values of the magnetic flux signal 16 after the circuit breaker is opened is calculated as the residual magnetic flux. Further, when both circuit breakers at both ends of any phase are opened, the control means 17 stops updating the voltage DC component 10 and the magnetic flux DC component 14 after the delay time has elapsed.
  • control means 17 updates the voltage DC component 10 and the magnetic flux DC component 14 when the circuit breakers at both ends are all open and the absolute value of the voltage of either phase exceeds the threshold value.
  • the breaker opens and the sum of the convergence values of the magnetic flux signals is calculated as the residual magnetic flux. Will be put out. As a result, it is possible to accurately measure the residual magnetic flux even if time elapses from the interruption point.
  • FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the residual magnetic flux measuring apparatus according to the first embodiment.
  • the three contact signals of the circuit breaker 26 indicate that the upper side is on and the lower side is off for the three phases A phase, B phase, and C phase from the top.
  • the three contact signals of circuit breaker 3 also mean that the upper side of the three phases A, B, and C from the top is on and the bottom is off.
  • the C-phase contact signal of circuit breaker 3 is switched from on to off.
  • the arithmetic control signal 19 the upper side is on and the lower side is off.
  • the computation control signal 19 has the on-force switched off at the time indicated as 101, and the off-force has also been turned on at the time indicated as 102.
  • FIG. 4 is a flow chart showing the operation of the control means of the residual magnetic flux measuring apparatus according to the first embodiment.
  • the opening type 22 is checked. If “normal interruption”, the delay time is waited and the calculation control signal 19 is also turned off. Otherwise, the computation control signal 19 is turned off immediately. That is, when the circuit breakers 3 and 26 at both ends of either phase of the three-phase transformer 2 are both open, and the open type 22 is a system failure In this case, the update of the voltage DC component 10 and the magnetic flux DC component 14 is immediately stopped. Also, when the open-circuit point cannot be detected and the voltage generation point is detected, the calculation control signal 19 is immediately turned off.
  • the magnetic flux convergence value is stored and the residual magnetic flux 18 is updated.
  • the calculation control signal 19 is turned on again and a series of operations are repeated. By repeating this operation, the residual magnetic flux 18 can be obtained.
  • the residual magnetic flux measuring apparatus of the present invention when calculating the magnetic flux signal 16 from the measured transformer voltage signal 8 using the transformer voltage signal 8 before and after the voltage fluctuation occurs, Since the voltage DC component 10 and the magnetic flux DC component 14 are removed, the residual magnetic flux 18 can be measured more accurately than before.

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Abstract

変圧器電圧を測定する変圧器電圧測定手段と、測定信号を遅延させる電圧遅延手段と、過去所定時間内の変圧器電圧信号および演算制御信号から電圧直流分を算出する電圧直流分算出手段と、現在の変圧器電圧信号から電圧直流分を除去した信号を電圧積分して電圧積分信号を算出する電圧積分手段と、過去所定時間内の電圧積分信号および演算制御信号から磁束直流分を算出する磁束直流分算出手段と、現在の電圧積分信号から磁束直流分を除去した磁束信号を求める磁束算出手段と、接点信号および開極種別および変圧器電圧信号および磁束信号から残留磁束を求める制御手段を用いて、残留磁束を測定する残留磁束測定装置である。

Description

明 細 書
残留磁束測定装置
技術分野
[0001] この発明は、三相変圧器の残留磁束測定装置に関するものである。
背景技術
[0002] 従来の残留磁束測定装置にお!/、ては、変圧器の電圧波形を測定して積分演算す ることで磁束波形を求めて、磁束波形の最大値と最小値との平均値を直流成分補正 項として差し引いて残留磁束を求めている（例えば、特許文献 1参照)。
[0003] また、従来の残留磁束測定装置にお!/、ては、変圧器の電圧波形を測定して積分演 算することで磁束波形を求めて、このときに磁束波形の最終値と、電源遮断前の正 弦波振動の中心との差を求めることで残留磁束を求めている (例えば、特許文献 2参 照)。
[0004] 特許文献 1 :特開平 2— 179220
特許文献 2：特開 2000 - 275311
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 従来の残留磁束測定装置では、三相変圧器の遮断前後にのみ変圧器電圧および 残留磁束の変動が生じることを前提としている。し力しながら、変圧器用遮断器が極 間コンデンサを装備していると、遮断前後のみならず、変圧器用遮断器が開放して いる状態においても、系統事故等が発生して電源電圧に大きな変動が生じた場合に は、極間コンデンサを介して変圧器電圧および残留磁束が変動することがある。この ような状況下においても正確に残留磁束を測定するには、常に変圧器の電圧波形を 測定しておき、積分演算により残留磁束を求める必要がある。このため、従来の残留 磁束測定装置の構成で残留磁束の常時測定を実現するには、遮断直前力 現時点 までの全ての電圧波形を積分して磁束波形の最終値を求めることになる。よって、遮 断時点から時間が経過するにつれて、長時間の電圧波形に対して電圧積分値を求 める必要がある。この場合、電圧波形に重畳する直流オフセット成分のゆらぎにより 電圧積分値にドリフトが発生し、時間が経過するにつれて正確な残留磁束を算出す ることができないという問題点があった。この発明は、上記のような問題点を解決する ためになされたものであり、遮断時点から時間が経過しても、より正確に残留磁束を 測定することを目的として！ヽる。
課題を解決するための手段
[0006] この発明に係る残留磁束測定装置は、三相変圧器の電圧の電圧直流分を算出す る電圧直流分算出手段と、三相変圧器の電圧から電圧直流分を除去して電圧積分 信号を算出する電圧積分手段と、電圧積分信号から磁束直流分を算出する磁束直 流分算出手段と、電圧積分信号から磁束直流分を除去して磁束信号を算出する磁 束算出手段と、三相変圧器のいずれかの相の両端の遮断器が共に開極したときに は、電圧直流分および磁束直流分の更新を停止し、かつ、電圧の絶対値の最大値 が所定時間内で閾値以下の状態が継続したときには、遮断器が開極してからの磁束 信号の収束値の総和を残留磁束として算出する制御手段とを各相毎に備えたことを 特徴とする残留磁束測定装置である。
発明の効果
[0007] この発明に係る残留磁束測定装置は、三相変圧器の電圧の電圧直流分を算出す る電圧直流分算出手段と、三相変圧器の電圧から電圧直流分を除去して電圧積分 信号を算出する電圧積分手段と、電圧積分信号から磁束直流分を算出する磁束直 流分算出手段と、電圧積分信号から磁束直流分を除去して磁束信号を算出する磁 束算出手段と、三相変圧器のいずれかの相の両端の遮断器が共に開極したときに は、電圧直流分および磁束直流分の更新を停止し、かつ、電圧の絶対値の最大値 が所定時間内で閾値以下の状態が継続したときには、遮断器が開極してからの磁束 信号の収束値の総和を残留磁束として算出する制御手段とを各相毎に備えたので、 遮断時点から時間が経過しても正確に残留磁束を測定することができる。
図面の簡単な説明
[0008] [図 1]実施の形態 1による残留磁束測定装置を示すブロック図である。
[図 2]実施の形態 1による残留磁束測定装置の動作を示すタイミングチャートを示す 図である。 [図 3]実施の形態 1による残留磁束測定装置の動作を示すタイミングチャートを示す 図である。
[図 4]実施の形態 1による残留磁束測定装置の制御手段の動作を示すフローチヤ一 トを示す図である。
符号の説明
[0009] 1 電源、 2 三相変圧器、 3 遮断器、 4 計器用変圧器、 5 接点信号、 6 変圧器 電圧測定手段、 7 測定電圧、 8 変圧器電圧信号、 9 電圧直流分算出手段、 10 電圧直流分、 11 電圧積分手段、 12 電圧積分信号、 13 磁束直流分算出手段、 14 磁束直流分、 15 磁束算出手段、 16 磁束信号、 17 制御手段、 18 残留磁 束、 19 演算制御信号、 21 電圧遅延手段、 22 開極種別、 25 測定信号、 26 遮 断器。
発明を実施するための最良の形態
[0010] 実施の形態 1.
図 1は本発明の実施形態を示す残留磁束測定装置のブロック図である。電源 1と三 相変圧器 2との間に遮断器 3が、三相変圧器 2の二次側に遮断器 26が接続されてい る。遮断器 3と遮断器 26とを合わせて両端遮断器と呼称する。三相変圧器 2の一次 側に接続された計器用変圧器 4により変圧器電圧を測定する。なお、本実施例では 三相変圧器 2の一次側に計器用変圧器 4を接続して三相変圧器 2の電圧を測定して いるが、二次側に接続して測定してもよいし、三次結線が存在する場合には、三次側 に接続して測定してもよい。
[0011] なお、図において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するもので あり、このことは明細書の全文において共通することである。また、明細書全文に表れ ている構成要素の形容は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものでは ない。
[0012] 変圧器電圧測定手段 6では、計器用変圧器 4で得られた測定電圧 7を所定時間間 隔毎に AZD変換 (アナログデジタル変換)して測定信号 25を得る。
[0013] 電圧遅延手段 21では、三相変圧器 2の最新の電圧を所定の遅延時間分だけ遅延 させることができ、測定信号 25が 1サンプル得られる毎に、所定の遅延時間分だけ遅 延させた変圧器電圧信号 8を出力する。例えば、遅延時間を 100msecとした場合に は、直近の測定信号 25を 100msec分バッファに蓄積しておき、最新の測定信号 25 が得られるたびに、バッファの中で最も過去の測定信号 25を変圧器電圧信号 8とし て出力する。
[0014] 電圧直流分算出手段 9は、三相変圧器 2の電圧の電圧直流分を算出するものであ り、毎サンプル毎に変圧器電圧信号 8のオフセット値を算出する。オフセット値は、最 新の変圧器電圧信号 8を含む過去の所定時間サンプル分の変圧器電圧信号 8の平 均値として算出してもよいし、毎サンプル毎に得られた変圧器電圧信号 8にローノ ス フィルタを適用した値として算出してもよい。演算制御信号 19がオンであれば、上記 算出で得られた最新のオフセット値を電圧直流分 10として更新出力する。一方、演 算制御信号 19がオフであれば、演算制御信号 19が最後にオンであったときの電圧 直流分 10を出力する。すなわち、演算制御信号 19がオフであれば、電圧直流分 10 の出力をサンプルホールドする。
[0015] 電圧積分手段 11では、最新の変圧器電圧信号 8が 1サンプル得られる毎に、直近
(最新)の変圧器電圧信号 8から電圧直流分 10を差し引いた値を 1サンプル前の電 圧積分信号 12に足しあわせることで、最新の電圧積分信号 12を得ることができる。 すなわち、電圧積分手段 11は三相変圧器 2の電圧力も電圧直流分 10を除去して電 圧積分信号 12を算出することになる。
[0016] 磁束直流分算出手段 13は、電圧積分信号 12から磁束直流分 14を算出するもの であり、毎サンプル毎に電圧積分信号 12からオフセット値を算出する。オフセット値 は、最新の電圧積分信号 12を含む過去の所定時間サンプル分の電圧積分信号 12 の平均値として算出してもよいし、毎サンプル毎に得られた電圧積分信号 12にロー パスフィルタを適用した値として算出してもよい。そして、演算制御信号 19がオンであ れば、上記算出で得られた最新のオフセット値を磁束直流分 14として更新出力する 。一方、演算制御信号 19がオフであれば、演算制御信号 19が最後にオンであった ときの磁束直流分 14を出力する。すなわち、演算制御信号 19がオフであれば、磁束 直流分 14の出力をサンプルホールドする。
[0017] 磁束算出手段 15は、電圧積分信号 12から磁束直流分 14を除去して磁束信号 16 を算出するものであり、最新の電圧積分信号 12が 1サンプル得られる毎に、最新の 電圧積分信号 12から磁束直流分 14を差し引いて、磁束信号 16を算出する。なお、 変圧器電圧が定格印加状態のときに磁束信号 16の振幅が 1となるように、磁束信号 16を正規ィ匕してもよい。
[0018] 以上の変圧器測定手段 6、電圧遅延手段 21、電圧直流分算出手段 9、電圧積分 手段 11、磁束直流分算出手段 13、磁束算出手段 15は、各相毎の測定電圧 7に応 じて、各相毎に算出するものとする。
[0019] 制御手段 17は、磁束信号 16、変圧器電圧信号 8、遮断器 3および遮断器 26の開 閉位置と連動した信号である接点信号 5を用いて、演算制御信号 19を電圧直流分 算出手段 9および磁束直流分算出手段 13に送信し、制御する。また、制御手段 17 は残留磁束 18を算出する。制御手段 17には、通常シーケンスとなる通常遮断の場 合力 系統故障などの場合かを区別する開極種別 22が入力される。
[0020] 次に、制御手段 17の動作について、図 2を用いて説明する。図 2は、実施の形態 1 による残留磁束測定装置の動作を示すタイミングチャートを示す図である。図にお 、 て、遮断器 26の三本の接点信号は、上から A相、 B相、 C相の 3相について、上側が オン、下側がオフを意味している。同様に遮断器 3の三本の接点信号も、上から A相 、 B相、 C相の 3相について、上側がオン、下側がオフを意味している。この図では、 1 01と示された時点で、遮断器 3の C相の接点信号がオン力 オフに切り替わつている 。また、演算制御信号 19は、上側がオン、下側がオフを意味している。この図では、 演算制御信号 19は、 102および 105と示された時点で、オフ力もオンに切り替わって おり、 104と示された時点で、オン力もオフに切り替わつている。図 2では説明の簡略 ィ匕のため、一相分について説明する力 他相においても同一動作であることは言うま でもない。
[0021] 制御手段 17では、遮断器 3および遮断器 26の開閉位置と連動した信号である接 点信号 5を用いて開極点を常に検出している。開極点とは、三相変圧器 2の各相の 両端に備えられた遮断器 3および遮断器 26の両端遮断器が、いずれかの相におい て最初に開極したとき、すなわち、いずれかの相において最初に、両端遮断器であ る遮断器 3および遮断器 26の接点信号が共にオン力 オフとなった時点を指す。例 えば、図 2では、 101の時点で、最初に C相の接点信号が遮断器 3および遮断器 26 の両方の遮断器が共にオン力 オフとなっているので、この時点を三相共通の開極 点とする。
[0022] さらに制御手段 17では、三相変圧器 2の両端の遮断器 3および遮断器 26の両端 遮断器が全ての相で開放状態 (全ての接点信号 5がオフ)であって、 V、ずれかの相 における変圧器電圧信号 8の絶対値が閾値を越える時点である電圧発生点を常に 検出している。例えば、図 2では、 104の時点で全ての接点信号 5はオフであり、変圧 器電圧信号 8が閾値を越えたため、この時点を電圧発生点とする。
[0023] 図 2では、開極種別 22が「通常遮断」であった場合を例として説明する。開極点 10 1を検出すると、開極種別 22が通常遮断であるので、所定の遅延時間 106を経過し た後に、演算制御信号 19をオフにする。なぜならば、電圧遅延手段 21により、変圧 器電圧信号 8は実際の発生現象よりも遅延時間分だけ遅れているため、開極点 101 を検出して力 変圧器電圧信号 8に過渡変化が発生するのは、遅延時間だけ経過し た後となるからである。演算制御信号 19をオフにすることにより、電圧直流分算出手 段 9および磁束直流分算出手段 13において、電圧直流分 10と磁束直流分 14との値 は電圧の過渡変化が発生する直前の値に固定されたまま、以降の磁束信号 16を算 出することになる。
[0024] 次に、変圧器電圧信号 8の絶対値の最大値が所定時間内において閾値以下の状 態が継続したかどうかを検出する。ここでは一例として、所定時間を 500msecとして 説明する。図 2にあるように、過去 500msec間にわたり変圧器電圧信号 8が閾値以 下となった時点 102が検出されることになる。この時点 102で磁束信号 16が収束した とみなし、この時点 102の磁束信号 16の収束値である磁束収束値 Δ ίΐを記憶してお
<ο
[0025] 次に、演算制御信号 19をオンし、電圧直流分算出手段 9および磁束直流分算出 手段 13における電圧直流分 10および磁束直流分 14の更新算出を再開する。このよ うな演算制御信号 19の制御によって、変圧器電圧信号 8が過渡変化している区間に おける、電圧直流分 10および磁束直流分 14の算出誤差を低減することができる。な お、電圧直流分算出手段 9および磁束直流分算出手段 13の演算制御信号 19は、 同一のものであるとして説明したが、各々に独立して演算制御信号を設け、演算制 御信号 19がオフからオンへ復帰する時点を異なるように構成してもよい。
[0026] 次に、図 2では、変圧器電圧信号 8が電圧発生点 104を検出している。電圧発生点 104を検出すると、直ちに演算制御信号 19をオフにする。これによつて、電圧直流分 算出手段 9および磁束直流分算出手段 13において、電圧直流分 10と磁束直流分 1 4の値は、電圧の過渡変化が発生する直前の値に固定されたまま、以降の磁束信号 16を算出することになる。
[0027] 前出と同様に、所定時間である過去 500msec間にわたり変圧器電圧信号 8の絶対 値の最大値が閾値以下となった時点 105が検出されることになる。この時点 105で磁 束信号 16が収束したとみなし、この時点の磁束信号 16の収束値である磁束収束値 Δ ί2を記憶しておく。次に、演算制御信号 19をオンし、電圧直流分算出手段 9およ び磁束直流分算出手段 13における電圧直流分 10および磁束直流分 14の更新算 出を再開する。
[0028] これを繰り返すことで、電圧発生点 104が現れる度に磁束収束値を追加記憶して 残留磁束 18を算出することになる。残留磁束 18は、遮断器 3が開極してから現在ま でに記憶されたである磁束収束値の総和により求められる。図 2の右端の時点での 残留磁束 18は、 Δ ί1 + Δ ί2と計算されることになる。
[0029] よって、制御手段 17は、三相変圧器 2のいずれかの相の両端の遮断器が共に開極 したときには、電圧直流分 10および磁束直流分 14の更新を停止し、かつ、電圧の絶 対値の最大値が所定時間内で閾値以下の状態が継続したときには、遮断器が開極 してからの磁束信号 16の収束値の総和を残留磁束として算出することになる。また、 制御手段 17は、いずれかの相の両端の遮断器が共に開極したときには、遅延時間 だけ経過した後に、電圧直流分 10および磁束直流分 14の更新を停止することにな る。
[0030] さらに、制御手段 17は、両端の遮断器が全て開放状態であって、いずれかの相の 電圧の絶対値が閾値を越えたときには、電圧直流分 10および磁束直流分 14の更新 を停止し、かつ、電圧の絶対値の最大値が所定時間内で閾値以下の状態が継続し たときには、遮断器が開極して力 の磁束信号の収束値の総和を残留磁束として算 出することになる。これらによって、遮断時点から時間が経過しても正確に残留磁束 を測定することができる。
[0031] 図 3は、実施の形態 1による残留磁束測定装置の動作を示すタイミングチャートを示 す図である。図において、遮断器 26の三本の接点信号は、上から A相、 B相、 C相の 3相について、上側がオン、下側がオフを意味している。同様に遮断器 3の三本の接 点信号も、上から A相、 B相、 C相の 3相について、上側がオン、下側がオフを意味し ている。この図では、 101と示された時点で、遮断器 3の C相の接点信号がオンから オフに切り替わつている。また、演算制御信号 19は、上側がオン、下側がオフを意味 している。この図では、演算制御信号 19は、 101と示された時点でオン力もオフに切 り替わっており、 102と示された時点でオフ力もオンに切り替わつている。
[0032] 図 3を用いて開極種別 22が「系統故障」で開極点を検出した場合の動作を説明す る。開極点 101を検出すると、開極種別 22が「系統故障」であるので、直ちに演算制 御信号 19をオフにする。先に示した開極種別 22が「通常遮断」の場合とは、演算制 御信号 19をオフする時点が異なっている。系統故障のケースでは、故障発生により 開極点発生前に測定信号 25の電圧が過渡変化する。よって、遅延時間を故障発生 力も開極点発生までの時間差よりも大きな値に設定しておき、開極点 101を検出して 直ちに演算制御信号 19をオフにすれば、電圧直流分 10と磁束直流分 14の値は故 障発生により電圧の過渡変化が発生する直前の値に固定されたまま、以降の磁束信 号 16を算出することができる。
[0033] 制御手段 17は、三相変圧器 2のいずれかの相の両端の遮断器が共に開極したとき であって、開極種別が系統事故である場合には、直ちに電圧直流分 10および磁束 直流分 14の更新を停止するので、遮断時点から時間が経過しても正確に残留磁束 を測定することができる。
[0034] 図 4は、実施の形態 1による残留磁束測定装置の制御手段の動作を示すフローチ ヤートを示す図である。まず、開極点検出があった場合は、開極種別 22を調べ、「通 常遮断」ならば遅延時間ウェイトして力も演算制御信号 19をオフする。それ以外なら ば直ちに演算制御信号 19をオフする。すなわち、三相変圧器 2のいずれかの相の両 端の遮断器 3, 26が共に開極したときであって、開極種別 22が系統故障である場合 には、直ちに電圧直流分 10および磁束直流分 14の更新を停止することになる。また 、開極点が検出できず、電圧発生点を検出した場合にも、直ちに演算制御信号 19を オフする。次に、変圧器電圧信号 8の絶対値が所定時間内において閾値以下の状 態を継続するまで待った上で、磁束収束値を記憶して残留磁束 18を更新する。以上 が終わったならば、再び演算制御信号 19をオンして、一連の動作を繰り返す。この 動作を繰り返すことにより、残留磁束 18を求めることができる。
以上のように、この発明の残留磁束測定装置によれば、電圧変動が発生した前後 の変圧器電圧信号 8を利用して、測定した変圧器電圧信号 8から磁束信号 16を算出 する際に、電圧直流分 10および磁束直流分 14を除去するので、従来よりも正確に 残留磁束 18を測定することができる。

Claims

請求の範囲
[1] 三相変圧器の電圧の電圧直流分を算出する電圧直流分算出手段と、
前記三相変圧器の電圧から前記電圧直流分を除去して電圧積分信号を算出する電 圧積分手段と、
前記電圧積分信号から磁束直流分を算出する磁束直流分算出手段と、
前記電圧積分信号から前記磁束直流分を除去して磁束信号を算出する磁束算出手 段と、
前記三相変圧器のいずれかの相の両端の遮断器が共に開極したときには、前記電 圧直流分および前記磁束直流分の更新を停止し、かつ、前記電圧の絶対値の最大 値が所定時間内で閾値以下の状態が継続したときには、前記遮断器が開極してから の前記磁束信号の収束値の総和を残留磁束として算出する制御手段とを 各相毎に備えたことを特徴とする残留磁束測定装置。
[2] 三相変圧器の最新の電圧を所定の遅延時間分だけ遅延させる電圧遅延手段を各 相毎に備え、
制御手段は、いずれかの相の両端の遮断器が共に開極したときには、前記遅延時 間だけ経過した後に、電圧直流分および磁束直流分の更新を停止することを特徴と する請求項 1に記載の残留磁束測定装置。
[3] 制御手段は、両端の遮断器が全て開放状態であって、 V、ずれかの相の電圧の絶対 値が閾値を越えたときには、電圧直流分および磁束直流分の更新を停止し、かつ、 電圧の絶対値の最大値が所定時間内で閾値以下の状態が継続したときには、前記 遮断器が開極してからの磁束信号の収束値の総和を残留磁束として算出することを 特徴とする請求項 1に記載の残留磁束測定装置。
[4] 制御手段は、三相変圧器のいずれかの相の両端の遮断器が共に開極したときであ つて、開極種別が系統事故である場合には、直ちに電圧直流分および磁束直流分 の更新を停止することを特徴とする請求項 1に記載の残留磁束測定装置。
[5] 制御手段は、収束値の総和を残留磁束として算出した後には、電圧直流分および磁 束直流分の更新を再開することを特徴とする請求項 1に記載の残留磁束測定装置。
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