WO2014203653A1 - 励磁突入電流抑制装置および方法 - Google Patents

励磁突入電流抑制装置および方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2014203653A1
WO2014203653A1 PCT/JP2014/062616 JP2014062616W WO2014203653A1 WO 2014203653 A1 WO2014203653 A1 WO 2014203653A1 JP 2014062616 W JP2014062616 W JP 2014062616W WO 2014203653 A1 WO2014203653 A1 WO 2014203653A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
phase
circuit breaker
voltage
interest
inrush current
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/062616
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
腰塚 正
志郎 丸山
齋藤 実
鈴木 浩二
Original Assignee
株式会社 東芝
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社 東芝 filed Critical 株式会社 東芝
Publication of WO2014203653A1 publication Critical patent/WO2014203653A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/001Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection limiting speed of change of electric quantities, e.g. soft switching on or off
    • H02H9/002Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection limiting speed of change of electric quantities, e.g. soft switching on or off limiting inrush current on switching on of inductive loads subjected to remanence, e.g. transformers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H33/00High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
    • H01H33/02Details
    • H01H33/59Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle
    • H01H33/593Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switch and not otherwise provided for, e.g. for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle for ensuring operation of the switch at a predetermined point of the ac cycle
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H9/00Details of switching devices, not covered by groups H01H1/00 - H01H7/00
    • H01H9/54Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere
    • H01H9/56Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle
    • H01H9/563Circuit arrangements not adapted to a particular application of the switching device and for which no provision exists elsewhere for ensuring operation of the switch at a predetermined point in the ac cycle for multipolar switches, e.g. different timing for different phases, selecting phase with first zero-crossing

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to an inrush current suppressing device and method for suppressing an inrush current generated when a transformer is turned on.
  • the above-described conventional charging method requires an accurate value of the residual magnetic flux of the iron core at the time of transformer shutoff. In addition, information on the steady magnetic flux when the voltage is constantly applied to the transformer is also required. To calculate the magnetic flux, it is necessary to integrate the voltage.
  • the integrated magnetic flux waveform is biased to be positive or negative. Further, if the voltage waveform itself does not change positively or negatively around the zero line, that is, if the DC waveform due to the offset is superimposed on the voltage waveform itself, the integrated magnetic flux waveform diverges positively or negatively.
  • An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for suppressing an inrush current of a transformer that can be suppressed without the need.
  • the magnetizing inrush current suppressing device controls the circuit breaker that individually opens and closes the connection between the three-phase transformer and the three-phase AC power source so as to suppress the magnetizing inrush current. It is an apparatus, Comprising: A voltage measurement part, a phase detection part, and a switching pole command output part are provided.
  • the voltage measurement unit measures the voltage of the phase of interest using one phase of the power supply side AC voltage of the circuit breaker as the phase of interest.
  • the phase detection unit detects a cutoff first phase in the AC voltage measured by the voltage measurement unit and a cutoff second phase that is a peak value of the AC voltage, and the cutoff When closing the device, the first phase to be the voltage peak value of the phase of interest and the second phase to be input at a predetermined time after the first phase are detected.
  • the switching pole command output unit opens a circuit breaker of two phases other than the target phase at the first interrupted phase, and interrupts the target phase at the second interrupted phase.
  • the circuit breaker of the phase of interest is closed at the first input phase, and the circuit breaker of two phases other than the phase of interest is formed at the second phase of input Is closed.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a connection relationship between the three-phase transformer, the three-phase circuit breaker, and the switching pole control device according to the embodiment.
  • FIG. 2A is a waveform diagram illustrating an example of a transformer terminal voltage according to the embodiment.
  • FIG. 2B is a waveform diagram illustrating an example of the transformer magnetic flux according to the embodiment.
  • FIG. 2C is a waveform diagram illustrating an example of a circuit breaker current according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration example of a power system to which the switching pole control device 5 according to the present embodiment is applied.
  • the power system includes a power supply bus 1, a circuit breaker 2 that opens and closes three phases individually, a transformer 3, a power supply voltage detector 4 for one phase, and a switching pole control device 5. ing.
  • the power source bus 1 is a power system bus provided with a three-phase AC power source composed of a U phase, a V phase, and a W phase.
  • the primary side of the transformer 3 is connected to the power bus 1 of the power system via the circuit breaker 2.
  • the transformer 3 is a three-winding three-phase transformer that transforms, for example, a 500 kV three-phase AC voltage.
  • the transformer 3 includes a primary winding 301, a secondary winding 302, and a tertiary winding 303.
  • the primary winding 301 and the secondary winding 302 are Y-connected.
  • the tertiary winding 303 is ⁇ -connected.
  • the tertiary winding 303 is provided to absorb the harmonics without releasing them to the outside, and the load is generally not connected.
  • the neutral point of the primary winding 301 and the secondary winding 302 is grounded.
  • the neutral point of the secondary winding 302 may be grounded to a high impedance or may not be grounded.
  • the circuit breaker 2 is provided between the power bus 1 and the transformer 3. When the circuit breaker 2 is closed, the transformer 3 is powered on by the power bus 1.
  • the power supply voltage detector 4 is provided in any target phase of the power supply bus 1. In FIG. 1, it is provided in the U phase.
  • the power supply voltage detector 4 is an instrument for measuring the phase voltage (ground voltage) of the target phase of the power supply bus 1.
  • the power supply voltage detector 4 is, for example, a voltage divider such as an instrument transformer (VT: Voltage Transformer) or a capacitor-type instrument transformer (PD: Potential Device).
  • VT Voltage Transformer
  • PD capacitor-type instrument transformer
  • the power supply voltage detector 4 is connected between the phase of interest of the power supply bus 1 and the ground.
  • the power supply voltage detector 4 outputs the detection value as a detection signal to the switching pole control device 5.
  • the switching pole control device 5 (excitation inrush current suppression device) outputs an opening command or a closing command to the contact of each phase of the circuit breaker 2 based on the detection signal received from the power supply voltage detector 4. Thereby, the circuit breaker 2 is interrupted or turned on.
  • FIG. 2A to 2C show a state from the interruption of the transformer 3 by the circuit breaker 2 to the power-on.
  • FIG. 2A is a waveform diagram showing the phase voltage of the transformer 3.
  • FIG. 2B is a waveform diagram showing the magnetic flux of the iron core obtained by integrating the phase voltage of the transformer 3.
  • FIG. 2C is a waveform diagram showing current flowing in each phase of the primary winding 301 of the transformer 3.
  • the switching pole control device 5 includes a voltage measuring unit 501, a phase detection unit 502, and a switching pole command output unit 503.
  • the voltage measuring unit 501 measures the phase voltage of the target phase of the power supply bus 1 based on the detection signal detected by the power supply voltage detector 4.
  • the voltage measurement unit 501 outputs the measured phase voltage of the target phase to the phase detection unit 502 as a numerical value (digital value).
  • phase voltage of the target phase of the power supply bus 1 measured by the voltage measurement unit 501 is input to the phase detection unit 502.
  • the phase detector 502 first detects the voltage 0 of the phase voltage of the phase of interest (U phase).
  • the phase detection unit 502 outputs the detected zero phase voltage to the open / close pole command output unit 503 as a first phase (see FIGS. 2A to 2C) for two phases other than the target phase.
  • the opening / closing pole command output unit 503 outputs an opening command so that the phase of the circuit breaker 2 (two phases other than the target phase) is blocked in the phase detected by the phase detection unit 502.
  • the V phase and the W phase are 1/2 in magnitude and opposite in phase to the voltage generated in the target phase (U phase). Voltage is generated. Therefore, also in FIG. 2A, after the first phase of shutoff, in the V phase and the W phase, a voltage having a magnitude 1 ⁇ 2 and a reverse phase is generated with respect to the voltage generated in the U phase. Further, in the first cut-off phase, the magnetic flux is the point where the V phase and the W phase coincide as shown in FIG. 2B. As a result, after the cutoff first phase, the V-phase and W-phase magnetic fluxes coincide and change in the same manner. Further, as shown in FIG. 2C, the slight current flows in the V phase and the W phase even after the cutoff first phase is due to the hysteresis characteristic and stray capacitance of the transformer.
  • the phase detector 502 further detects the voltage peak value (positive or negative maximum value) of the target phase (negative maximum value in FIG. 2A).
  • the opening / closing pole command output unit 503 outputs the opening command so that the phase of interest of the circuit breaker 2 is shut off with the phase of the voltage peak value of the phase of interest detected by the phase detector 502 as the second phase of cutoff.
  • the phase of interest may be shut off after n / 4 cycles (n is an odd number) of the power supply voltage of the power supply bus 1 after the shutoff first phase (after 3/4 cycle in FIG. 2A: 15 ms at 50 Hz power supply) rear).
  • the phase detector 502 detects the time point of the voltage peak value (positive maximum value in FIG. 2A) of the phase of interest measured by the voltage measuring unit 501, and the phase is input first. Is output to the open / close pole command output unit 503.
  • the switching pole command output unit 503 outputs a closing command to the circuit breaker 2 so that the phase of interest of the circuit breaker 2 is turned on at the inputted first phase.
  • the magnetic flux obtained by integrating the voltage of the phase of interest is positive and centered on the residual magnetic flux (approximately 0) in the first phase applied. It will change to the negative side.
  • the reason why the voltage, magnetic flux, and current are generated in the V phase and the W phase after the first phase is the same as the reason that the voltage, magnetic flux, and current are generated in the V phase and the W phase after the aforementioned first phase. It is.
  • the second phase to be turned on is determined so that the remaining two phases of the circuit breaker 2 are turned on, and the switching pole command output unit outputs a closing command to the circuit breaker 2.
  • the predetermined time is the time from the first phase to the time when the voltage of the phase of interest becomes 0, which is the time of n / 4 period (n is an odd number) of the power supply voltage ( In FIG. 2A, 1/4 period: 5 ms at 50 Hz power supply). That is, the remaining V phase and W phase are input at a phase where the voltage of the phase of interest becomes zero.
  • the V-phase and W-phase magnetic fluxes are positive and negative with respect to the respective residual magnetic fluxes (approximately 0) in the first input phase. Will change to each side.
  • the magnetic flux peak values of U, V, and W have the same magnitude as the steady magnetic flux before the cutoff first phase.
  • the transformer currents (excitation currents) Iu, Iv, and Iw of each phase are suppressed to about several amperes.
  • the reference phase circuit breaker is turned on at the timing when the steady magnetic flux of the reference phase and the residual magnetic flux coincide with each other.
  • the power supply voltage detector 4 is provided in one phase of the power supply bus, but it is not excluded that the power supply voltage detector 4 is provided in three phases and the signals are input to the switching pole controller 5. In other words, it is possible to provide the power supply voltage detector 4 in the other V phase and W phase, take in the voltage signals into the switching pole control device 5, and determine the phase of interest in the switching pole control device.
  • the power supply voltage detector 4 is installed in the U phase, and the shut-off and control are controlled using the U phase as the target phase.
  • the power supply voltage detector 4 is installed in the U phase and the V phase or W phase is used as the target phase. As described above, it is possible to perform the same control as the above-described U phase.
  • V-phase voltage is U-phase voltage shifted 120 degrees
  • W-phase is 240 degrees shifted, so it can be easily converted from U-phase voltage to V- and W-phase voltages. It is. In that case, the degree of freedom for determining the timing of shut-off and charging is expanded.
  • SYMBOLS 1 Power supply bus line, 2 ... Circuit breaker, 3 ... Transformer, 4 ... Voltage measuring device, 5 ... Switching pole control device, 501 ... Voltage measuring part, 502 ... Phase detection part, 503 ... Switching pole command output part

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)
  • Protection Of Transformers (AREA)

Abstract

 実施形態によれば、励磁突入電流抑制装置は、三相変圧器と三相交流電源との接続を三相個別に開閉する遮断器を制御する励磁突入電流抑制装置であって、電圧計測部と、位相検出部と、開閉極指令出力部と、を備える。電圧計測部は、1相を着目相として、着目相の電圧を計測する。位相検出部は、前記遮断器を開極する場合、交流電圧における遮断第1の位相および前記交流電圧の波高値となる遮断第2の位相を検出し、前記遮断器を閉極する場合、前記着目相の波高値となる投入第1の位相および前記投入第1の位相後の所定時点である投入第2の位相を検出する。開閉極指令出力部は、前記遮断器を開極する場合、前記遮断第1の位相で前記着目相以外の2相の遮断器を開極させ、前記遮断第2の位相で前記着目相の遮断器を開極させ、前記遮断器を閉極する場合、前記投入第1の位相で前記着目相の遮断器を閉極させ、前記投入第2の位相で前記2相の遮断器を閉極させる。

Description

励磁突入電流抑制装置および方法
 本発明の実施形態は、変圧器を電源に投入する際に生じる励磁突入電流を抑制するための励磁突入電流抑制装置および方法に関する。
 変圧器鉄心に残留磁束がある状態で電源投入により無負荷励磁を行うと、大きな励磁突入電流が流れる。この励磁突入電流の大きさは変圧器の定格負荷電流の数倍になることが一般に知られている。
 このように大きな励磁突入電流が流れると、系統電圧が変動し、その電圧変動が大きい場合、需要者に影響を与えることがある。
 従来、Y結線の中性点が接地された直接接地系の3相変圧器を3台の単相型遮断器で投入する際、任意の1相を定常磁束と残留磁束の交点にて先行投入し、その後に残りの2相を投入させるようにして、励磁突入電流を抑制する方法が既に知られているところである。
 上記従来の投入方法は、変圧器遮断時点の鉄心の残留磁束の正確な値を必要とする。また、変圧器に電圧が定常的に印加されたときの定常磁束の情報も必要となる。磁束を算出するには、電圧を積分する必要がある。
 磁束を正確に算出するのは一般に難しい。電圧波形における積分開始時点によって、積分した磁束の波形が正もしくは負に偏ってしまう。また、電圧波形自体が0線を中心に正負に推移していない、すなわち、電圧波形自体にオフセットによる直流成分が重畳していると、積分した磁束の波形が正もしくは負に発散する。
 実施形態の目的は、以上述べた従来技術に鑑みなされたもので、電力系統に設置された変圧器を遮断器で投入する際の励磁突入電流を、変圧器を遮断したときの残留磁束を計測しなくても抑制することを可能にした変圧器の励磁突入電流抑制装置および方法を提供することにある。
 実施形態によれば、励磁突入電流抑制装置は、三相変圧器と三相交流電源との接続を三相個別に開閉する遮断器を、励磁突入電流を抑制するように制御する励磁突入電流抑制装置であって、電圧計測部と、位相検出部と、開閉極指令出力部と、を備える。電圧計測部は、前記遮断器の電源側交流電圧の1相を着目相として、該着目相の電圧を計測する。位相検出部は、前記遮断器を開極する場合、前記電圧計測部により計測された交流電圧における遮断第1の位相および前記交流電圧の波高値となる遮断第2の位相を検出し、前記遮断器を閉極する場合、前記着目相の電圧波高値となる投入第1の位相および前記投入第1の位相後の所定時点である投入第2の位相を検出する。開閉極指令出力部は、前記遮断器を開極する場合、前記遮断第1の位相で前記着目相以外の2相の遮断器を開極させ、前記遮断第2の位相で前記着目相の遮断器を開極させ、前記遮断器を閉極する場合、前記投入第1の位相で前記着目相の遮断器を閉極させ、前記投入第2の位相で前記着目相以外の2相の遮断器を閉極させる。
図1は、実施形態に係る3相変圧器、3相遮断器および開閉極制御装置の接続関係の例を示すブロック図である。 図2Aは実施形態に係る変圧器端子電圧の例を示す波形図である。 図2Bは実施形態に係る変圧器磁束の例を示す波形図である。 図2Cは実施形態に係る遮断器電流の例を示す波形図である。
 以下、実施形態に係る励磁突入電流抑制装置および方法について図面を参照して説明する。なお、各図を通して同一部分には同一符号を付けることにより重複した説明は適宜省略する。
 図1は、本実施形態に係る開閉極制御装置5の適用された電力系統システムの構成例を示す構成図である。
 本実施形態に係る電力系統システムは、電源母線1と、三相個別に開閉する遮断器2と、変圧器3と、一相分の電源電圧検出器4と、開閉極制御装置5とを備えている。
 電源母線1は、U相、V相及びW相からなる三相交流の電源を備えた電力系統の母線である。
 変圧器3の1次側は、遮断器2を介して、電力系統の電源母線1に接続されている。変圧器3は、例えば500kV三相交流電圧を変圧する3巻線の三相変圧器である。変圧器3は、1次巻線301、2次巻線302及び3次巻線303を備えている。1次巻線301及び2次巻線302は、Y結線されている。3次巻線303は、Δ結線されている。3次巻線303は高調波を外部に放出せずに吸収するために設けられ、負荷は一般に接続されない。1次巻線301及び2次巻線302は、中性点が接地されている。2次巻線302の中性点は高インピーダンスに接地してもよいし、もしくは接地しなくともよい。
 遮断器2は、電源母線1と変圧器3との間に設けられている。遮断器2が閉じることにより、変圧器3は電源母線1による電源投入がされる。
 電源電圧検出器4は、電源母線1の任意の着目相に設けられている。図1では、U相に設けられている。電源電圧検出器4は、電源母線1の着目相の相電圧(対地電圧)を計測するための計器用機器である。電源電圧検出器4は、例えば、計器用変圧器(VT: Voltage Transformer)又はコンデンサ形計器用変圧器(PD: Potential Device)などの電圧分圧装置である。電源電圧検出器4は、電源母線1の着目相と大地間に接続される。電源電圧検出器4は、検出値を検出信号として、開閉極制御装置5に出力する。
 開閉極制御装置5(励磁突入電流抑制装置)は、電源電圧検出器4から受信した検出信号に基づいて、遮断器2の各相の接点に対して開極指令又は閉極指令を出力する。これにより、遮断器2は遮断または投入される。
 次に、図1、図2A乃至図2Cを参照して、開閉極制御装置5の構成及び動作について説明する。
 図2A乃至図2Cは遮断器2による変圧器3の遮断から電源投入までの状態を示している。図2Aは変圧器3の相電圧を示す波形図である。図2Bは変圧器3の相電圧を積分して得られる鉄心の磁束を示す波形図である。図2Cは変圧器3の1次巻線301各相に流れる電流を示す波形図である。
 開閉極制御装置5は、電圧計測部501と、位相検出部502と、開閉極指令出力部503とを備えている。
 電圧計測部501は、電源電圧検出器4により検出された検出信号に基づいて、電源母線1の着目相の相電圧を計測する。電圧計測部501は、計測した着目相の相電圧を数値(デジタル値)として位相検出部502に出力する。
 位相検出部502には、電圧計測部501により計測された電源母線1の着目相の相電圧が入力される。遮断器2を遮断する際に、位相検出部502は先ず、着目相(U相)の相電圧の電圧0点を検出する。位相検出部502は、着目相以外の2相に対して、検出した電圧0点の位相を遮断第1の位相(図2A乃至図2C参照)として、開閉極指令出力部503に出力する。
 開閉極指令出力部503は、位相検出部502により検出された位相において、遮断器2の当該相(着目相以外の2相)が遮断するように、開極指令を出力する。
 遮断第1の位相の後、3次巻線303においては、V相、W相には、着目相(U相)に発生している電圧に対して、大きさが1/2で逆相の電圧が発生する。従って図2Aにおいても、遮断第1の位相の後、V相、W相には、U相に発生している電圧に対して、大きさが1/2で逆相の電圧が発生する。また、遮断第1の位相では、磁束について言うと図2Bのように、V相、W相が一致している点である。この結果、遮断第1の位相の後では、V相とW相の磁束が一致して同様に変化する。また、図2Cのように、遮断第1の位相の後でもV相、W相に僅かに電流が流れるのは、変圧器のヒステリシス特性及び浮遊容量のためである。
 位相検出部502はさらに、着目相の電圧波高値(正または負の最大値)を検出する(図2Aでは負の最大値)。開閉極指令出力部503は位相検出部502によって検出された着目相の電圧波高値の位相を遮断第2の位相として、遮断器2の着目相が遮断するように、開極指令を出力する。
 これにより、図2Bに示すように、各相の残留磁束はいずれもほぼ0となる。すなわち、遮断第1の位相の後、着目相の波高値の位相で、磁束は全ての相で0となるので、この位相で残りの着目相を遮断すれば、残留磁束はいずれの相であってもほぼ0となる。従って、遮断第1の位相の後、電源母線1の電源電圧のn/4周期後(nは奇数)に、着目相を遮断すればよい(図2Aでは3/4周期後:電源50Hzで15ms後)。
 次に遮断器2を閉じるときは先ず、電圧計測部501によって計測された着目相の電圧波高値(図2Aでは正の最大値)時点を位相検出部502が検出し、その位相を投入第1の位相として、開閉極指令出力部503に出力する。開閉極指令出力部503は、入力された投入第1の位相で遮断器2の着目相が投入するように、遮断器2へ閉極指令を出力する。
 着目相の電圧波高値の位相で着目相を投入することで、着目相の電圧を積分して得られる磁束は、投入第1の位相における残留磁束(ほぼ0)を中心にして、正側及び負側に変化することになる。尚、投入第1の位相後にV相及びW相に電圧、磁束、電流が発生する理由は、前述の遮断第1の位相後にV相及びW相に電圧、磁束、電流が発生する理由と同一である。
 さらに、予め決められた時間の後、遮断器2の残る2相が投入するように、投入第2の位相を決定し、開閉極指令出力部は遮断器2へ閉極指令を出力する。このあらかじめ決められた時間とは、投入第1の位相から、着目相の電圧が0となる時点までの時間であり、これは電源電圧のn/4周期(nは奇数)の時間である(図2Aでは1/4周期:電源50Hzで5ms)。すなわち、着目相の電圧が0となる位相で残りのV相及びW相を投入する。この投入第2の位相でV相、W相を投入することで、V相、W相の磁束は、投入第1の位相におけるそれぞれの残留磁束(ほぼ0)を中心にして、正側及び負側にそれぞれ変化することになる。この結果、U、V、Wの磁束波高値は、遮断第1の位相以前の定常磁束と同様の大きさとなる。これにより、図2Cに示すように、各相の変圧器電流(励磁突入電流)Iu,Iv,Iwを数アンペア程度に抑制する。
 遮断器2の閉極において、操作機構の動作ばらつきなどに起因する投入時間のばらつきが存在する。前記遮断器投入時のばらつきは、あらかじめその特性を取得しておくことにより、位相制御を行う制御装置で補正することが可能である。従って、これらのばらつきがあっても、遮断器2の開閉極を図2Aにおける遮断、投入位相に設定することが可能であることは言うまでもない。
(効果)
 本実施形態によれば、遮断器が変圧器を電源から遮断する際に、各相の残留磁束がほぼ0となり、次に投入する際には、第1相を電圧波高値で投入することにより、変圧器を電源に投入した際に生じる励磁突入電流を、抵抗体付き遮断器等の設備を付加せずに抑制することを可能にした変圧器の励磁突入電流抑制装置および方法を提供することができる。

 また、従来技術では、基準相の定常磁束と残留磁束とが一致するタイミングで基準相の遮断器を投入させているが、本方式では、定常磁束を算出する必要がない。すなわち、遮断器が変圧器を遮断する際に、各相の残留磁束がいずれもほぼ0となるため、次に遮断器を投入させる場合には、電源電圧波高値で投入して、図2Cに示すように、電流を小さくすることができる。
 前記の説明は電源電圧検出器4を電源母線の1相に設けたが、3相に設けてそれらの信号を開閉極制御装置5に入力させることも排除しない。すなわち、電源電圧検出器4を他のV相、W相に設けて、それぞれ電圧信号を開閉極制御装置5に取り込み、開閉極制御装置内で、着目相を決定させることが可能である。上記実施形態では電源電圧検出器4をU相に設置し、U相を着目相として遮断及び投入を制御したが、電源電圧検出器4をU相に設置し、V相あるいはW相を着目相として、上記したU相と同様の制御を行うことが可能である。V相の電圧はU相の電圧を120度位相をずらしたものであり、W相は240度位相をずらしたものであるため、U相の電圧からV、W相の電圧に容易に変換可能である。その場合、遮断や投入のタイミングを決定する自由度が広がることになる。
 本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
 1…電源母線、2…遮断器、3…変圧器、4…電圧計測装置、5…開閉極制御装置、501…電圧計測部、502…位相検出部、503…開閉極指令出力部。

Claims (8)

  1.  三相変圧器と三相交流電源との接続を三相個別に開閉する遮断器を、励磁突入電流を抑制するように制御する励磁突入電流抑制装置であって、
     前記遮断器の電源側交流電圧の1相を着目相として、該着目相の電圧を計測する電圧計測部と、
     前記遮断器を開極する場合、前記電圧計測部により計測された交流電圧における遮断第1の位相および前記交流電圧の波高値となる遮断第2の位相を検出し、前記遮断器を閉極する場合、前記着目相の電圧波高値となる投入第1の位相および前記投入第1の位相後の所定時点である投入第2の位相を検出する位相検出部と、
     前記遮断器を開極する場合、前記遮断第1の位相で前記着目相以外の2相の遮断器を開極させ、前記遮断第2の位相で前記着目相の遮断器を開極させ、前記遮断器を閉極する場合、前記投入第1の位相で前記着目相の遮断器を閉極させ、前記投入第2の位相で前記着目相以外の2相の遮断器を閉極させる開閉極指令出力部と、
    を具備する励磁突入電流抑制装置。
  2.  前記位相検出部は、前記電圧計測部により計測された交流電圧の0点を前記遮断第1の位相として検出する請求項1記載の励磁突入電流抑制装置。
  3.  前記位相検出部は、前記遮断第1の位相から、予め設定された時間後の位相を前記遮断第2の位相として検出する請求項2記載の励磁突入電流抑制装置。
  4.  前記位相検出部は、前記着目相の投入第1の位相から、予め設定された時間経過後の位相を前記投入第2の位相として検出する請求項1乃至3の1項記載の励磁突入電流抑制装置。
  5.  三相変圧器と三相交流電源との接続を三相個別に開閉する遮断器を、励磁突入電流を抑制するように制御する励磁突入電流抑制方法であって、
     前記遮断器の電源側交流電圧の1相を着目相として、前記着目相の電圧を計測し、
     前記遮断器を開極する場合、計測された交流電圧における遮断第1の位相および前記交流電圧の波高値となる遮断第2の位相を検出し、前記遮断器を閉極する場合、前記着目相の電圧波高値となる投入第1の位相および前記投入第1の位相後の所定時点である投入第2の位相を検出し、
     前記遮断器を開極する場合、前記遮断第1の位相で前記着目相以外の2相の遮断器を開極させ、前記遮断第2の位相で前記着目相の遮断器を開極させ、前記遮断器を閉極する場合、前記投入第1の位相で前記着目相の遮断器を閉極させ、前記投入第2の位相で前記着目相以外の2相の遮断器を閉極させること、
    を備えた励磁突入電流抑制方法。
  6.  前記遮断第1の位相は、前記着目相の交流電圧0点とする請求項5記載の励磁突入電流抑制方法。
  7.  前記遮断第1の位相から、予め設定された時間後の位相を前記遮断第2の位相として検出することを含む請求項6記載の励磁突入電流抑制方法。
  8.  前記投入第2の位相は、前記投入第1の位相から予め設定された時間経過後の位相である請求項5乃至7の1項記載の励磁突入電流抑制方法。
PCT/JP2014/062616 2013-06-19 2014-05-12 励磁突入電流抑制装置および方法 WO2014203653A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-128710 2013-06-19
JP2013128710A JP6202897B2 (ja) 2013-06-19 2013-06-19 励磁突入電流抑制装置および方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014203653A1 true WO2014203653A1 (ja) 2014-12-24

Family

ID=52104395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/062616 WO2014203653A1 (ja) 2013-06-19 2014-05-12 励磁突入電流抑制装置および方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6202897B2 (ja)
WO (1) WO2014203653A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7437581B2 (ja) * 2019-10-25 2024-02-26 ヒタチ・エナジー・リミテッド 結合負荷の制御されたスイッチングのための方法および装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5593619A (en) * 1979-01-08 1980-07-16 Hitachi Ltd Power switch for transformer
JP2008135246A (ja) * 2006-11-28 2008-06-12 Mitsubishi Electric Corp 開閉器制御装置
JP2009099347A (ja) * 2007-10-16 2009-05-07 Mitsubishi Electric Corp 突入電流抑制装置
JP2010004686A (ja) * 2008-06-20 2010-01-07 Toshiba Corp 変圧器の励磁突入電流抑制装置及びその制御方法
JP2010073666A (ja) * 2008-09-22 2010-04-02 Hokkaido Electric Power Co Inc:The 変圧器の励磁突入電流抑制装置及びその制御方法
JP2013062196A (ja) * 2011-09-14 2013-04-04 Toshiba Corp 励磁突入電流抑制装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5593619A (en) * 1979-01-08 1980-07-16 Hitachi Ltd Power switch for transformer
JP2008135246A (ja) * 2006-11-28 2008-06-12 Mitsubishi Electric Corp 開閉器制御装置
JP2009099347A (ja) * 2007-10-16 2009-05-07 Mitsubishi Electric Corp 突入電流抑制装置
JP2010004686A (ja) * 2008-06-20 2010-01-07 Toshiba Corp 変圧器の励磁突入電流抑制装置及びその制御方法
JP2010073666A (ja) * 2008-09-22 2010-04-02 Hokkaido Electric Power Co Inc:The 変圧器の励磁突入電流抑制装置及びその制御方法
JP2013062196A (ja) * 2011-09-14 2013-04-04 Toshiba Corp 励磁突入電流抑制装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015005358A (ja) 2015-01-08
JP6202897B2 (ja) 2017-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4896858B2 (ja) 変圧器の励磁突入電流抑制装置および方法
JP5208593B2 (ja) 変圧器の励磁突入電流抑制装置及びその制御方法
WO2012023524A1 (ja) 励磁突入電流抑制装置
JP5148435B2 (ja) 変圧器の励磁突入電流抑制装置及びその制御方法
WO2011086671A1 (ja) 突入電流抑制装置および突入電流抑制方法
JP5713848B2 (ja) 励磁突入電流抑制装置
US9170597B2 (en) Inrush current suppressing device
JP6054163B2 (ja) 励磁突入電流抑制システム
JP5472920B2 (ja) 励磁突入電流抑制装置
JP5414254B2 (ja) 変圧器の励磁突入電流抑制装置および方法
AU2013291046B2 (en) Excitation inrush current suppressing apparatus and excitation inrush current suppressing method
JP5908336B2 (ja) 励磁突入電流抑制装置及び励磁突入電流抑制方法
JP5444162B2 (ja) 励磁突入電流抑制装置
JP5740240B2 (ja) 励磁突入電流抑制装置
JP6202897B2 (ja) 励磁突入電流抑制装置および方法
JP5762870B2 (ja) 励磁突入電流抑制装置
JP5858871B2 (ja) 励磁突入電流抑制装置
JP2014143049A (ja) 励磁突入電流抑制装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14814579

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14814579

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1