(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次巻線がＹ結線に接続され、２次巻線又は３次巻線がΔ結線された３相変圧器の残留磁束推定方法において、
直流電圧印加手段により、前記２次巻線又は３次巻線であるΔ結線の２端子間に直流電圧を印加し、
前記３相変圧器の１次側の端子電圧を計測し、
電圧を印加した相以外の２相において、電圧の大きな相を同定し、
同定された相以外の２相からなる線間を残留磁束が最大となる線間として推定することを特徴とする変圧器の残留磁束推定方法。
【請求項２】
１次巻線がＹ結線に接続され、２次巻線又は３次巻線がΔ結線された３相変圧器の残留磁束推定方法において、
直流電圧印加手段により、前記２次巻線又は３次巻線であるΔ結線の２端子間に直流電圧を印加し、
前記３相変圧器のΔ結線の各端子の端子電圧を計測し、
各端子電圧を引き算して線間電圧を算出し、
電圧を印加した相以外の２相において、前記線間電圧の大きな相を同定し、
同定された相以外の２相からなる線間を残留磁束が最大となる線間として推定することを特徴とする変圧器の残留磁束推定方法。
【請求項３】
前記１次側の端子電圧、又はΔ結線側の線間電圧の電圧印加相以外の２相の電圧が等しくなった場合、電圧印加相とベクトル表示で次の相との線間、又は電圧印加相とベクトル表示で前の相との線間を、残留磁束が最大となる線間として推定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の変圧器の残留磁束推定方法。
【請求項４】
直流電圧印加手段は、前記３相変圧器の１次側のある相の端子と中性点間に、直流電圧を印加することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の変圧器の残留磁束推定方法。
【請求項５】
１次巻線がＹ結線に接続され、２次巻線又は３次巻線がΔ結線された３相変圧器の残留磁束推定装置において、
前記２次巻線又は３次巻線であるΔ結線の２端子間に直流電圧を印加する直流電圧印加手段と、
前記３相変圧器の１次側の端子電圧を計測する端子電圧計測手段と、
電圧を印加した相以外の２相において、電圧の大きな相を同定する相同定手段と、
同定された相以外の２相からなる線間を残留磁束が最大となる線間として推定する線間推定手段と、
を備えたことを特徴とする変圧器の残留磁束推定装置。
【請求項６】
１次巻線がＹ結線に接続され、２次巻線又は３次巻線がΔ結線された３相変圧器の残留磁束推定方法において、
前記２次巻線又は３次巻線であるΔ結線の２端子間に直流電圧を印加する直流電圧印加手段と、
前記３相変圧器のΔ結線の各端子の端子電圧を計測する端子電圧計測手段と、
各端子電圧を引き算して線間電圧を算出する線間電圧算出手段と、
電圧を印加した相以外の２相において、前記線間電圧の大きな相を同定する相同定手段と、
同定された相以外の２相からなる線間を残留磁束が最大となる線間として推定する線間推定手段と、
を備えたことを特徴とする変圧器の残留磁束推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、変圧器巻線への直流電圧印加を伴う現地試験や点検を実施した場合において、試験や点検後の残留磁束を推定する変圧器の残留磁束推定方法及び残留磁束推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、投入位相によっては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。
【０００３】
従来、励磁突入電流を抑制する方法として、投入抵抗と接点とを直列に接続してなる抵抗体付き遮断器を、遮断器主接点と並列接続し、当該抵抗体付き遮断器を遮断器主接点に先行して投入するようにした励磁突入電流抑制方法が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、他の抑制方法として、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も知られている（非特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献２には、非有効接地系の３相変圧器を３台の単相型遮断器で投入する際、任意の２相を先行投入し、その後に残りの１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提案されている。
【０００６】
また、特許文献３には、３相の遮断器の投入及び開極動作を一つの操作機構で同時に操作するようにした３相一括操作型遮断器によって、非有効接地系の３相変圧器を投入する時の励磁突入電流の抑制方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−７５１４５号公報
【特許文献２】特願２００８−１６２４７４号公報
【特許文献３】特開２００８−１６０１００号公報
【非特許文献１】IEEE Trans. Vol.１６、No.２ ２００１“Elimination of Transformer Inrush Currents by Controlled Switching -Part I: Theoretical Considerations”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、非特許文献１、特許文献２及び特許文献３に開示されるように、変圧器投入時の励磁突入電流抑制には、変圧器を遮断したときの鉄心の残留磁束の大きさを把握しておくことが必要である。この変圧器の残留磁束の大きさは、一般には変圧器を遮断した時の変圧器端子における電圧を積分することによって得られることが知られている。すなわち、変圧器を遮断するとき課電時間が十分に長ければ、鉄心の磁束は定常状態の変化であり、遮断前後の電圧の積分で残留磁束が得られ、課電する前の残留磁束の影響はない。
【０００９】
一方で、変圧器の現地試験や点検などを実施した場合は、変圧器を遮断した時に計測した残留磁束は、次に変圧器を投入する時まで必ずしも維持されない。例えば、変圧器の現地試験や点検では、巻線抵抗測定や変流器の極性チェックを実施することがある。巻線抵抗測定や変流器の極性チェックは、一般には、変圧器の巻線に直流電圧を印加して実施する。このため、変圧器を遮断した時に生じた残留磁束は、直流電圧印加の影響を受けて変化し、試験や点検の終了時には、残留磁束の様子が変わってしまう。
【００１０】
図７に示すように、直流電圧Ｐを印加する場合、磁束Ｒを求めるために電圧を計測し、電圧印加時点から電圧を積分すると０から変化する。すなわち、電圧の積分には直流電圧印加前の鉄心の残留磁束は現れない。図７では、直流電圧印加後、電圧の積分は一定の値となるが、これは鉄心の正確な残留磁束ではない。したがって、鉄心の正確な残留磁束Ｒは、直流電圧を印加する前の残留磁束を加味しなければならない。
【００１１】
このように、変圧器の巻線抵抗測定や変流器の極性チェックなど、変圧器巻線への直流電圧印加を伴う現地試験や点検などを実施した場合においても、試験や点検後の残留磁束を推定することができる技術が望まれていた。
【００１２】
本発明の実施形態の目的は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、変圧器巻線への直流電圧印加を伴う現地試験や点検を実施した場合において、試験や点検後の残留磁束を推定する変圧器の残留磁束推定方法及び残留磁束推定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、実施形態における残留磁束推定方法は、１次巻線がＹ結線に接続され、２次巻線又は３次巻線がΔ結線された３相変圧器の残留磁束推定方法において、直流電圧印加手段により、前記２次巻線又は３次巻線であるΔ結線の２端子間に直流電圧を印加し、前記３相変圧器の１次側の端子電圧を計測し、電圧を印加した相以外の２相において、電圧の大きな相を同定し、同定された相以外の２相からなる線間を残留磁束が最大となる線間として推定することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１，第３実施形態に係る残留磁束推定装置、変圧器および遮断器の接続関係を示すブロック図。
【図２】第１〜第４実施形態における直流電圧印加端子と線間磁束の関係を示すグラフ図（ａ）〜（ｅ）。
【図３】第１〜第４実施形態における直流電圧印加端子と線間磁束の関係で図２と直流印加前の残留磁束の様相を変えた波形例を示す図（ａ）〜（ｅ）。
【図４】第２実施形態に係る残留磁束推定装置、変圧器および遮断器の接続関係を示すブロック図。
【図５】第３実施形態における直流電圧印加前後の線間磁束を示すグラフ図（ａ）〜（ｃ）。
【図６】第４実施形態に係る残留磁束推定装置、変圧器および遮断器の接続関係を示すブロック図。
【図７】直流電圧印加したときの電圧波形および前記電圧波形を積分した波形および直流電圧を印加する前を加味した磁束波形の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、実施形態について、図１〜図６を参照して具体的に説明する。なお、従来技術と同様の構成には、適宜同様の符号を付し説明を省略する場合がある。
【００１６】
［１．第１実施形態］
第１実施形態における残留磁束推定装置における残留磁束推定方法では、例えば、変圧器の巻線抵抗測定や変流器の極性チェックなど、変圧器巻線への直流電圧印加を伴う現地試験や点検を実施したことにより、変圧器を遮断した時に生じた残留磁束が変化し、試験や点検の終了時には、残留磁束の様子が変わってしまう場合を適用対象としている。これを前提とし、本実施形態の制御回路を構成する残留磁束推定装置１の構成並びに作用、この装置１によって残留磁束推定方法を実施するための遮断器１００、変圧器２００及び直流電圧印加装置３００の構成と、その作用を以下に示す。
【００１７】
［１−１．構成］
図１は、第１実施形態における残留磁束推定装置１の機能を示すブロック図と、残留磁束推定装置によって残留磁束推定方法を実施するための、３相の遮断器及び３相の変圧器の接続関係を示す図である。
【００１８】
同図において、１００は３相遮断器を示し、２００は３相遮断器１００によって電源母線に投入または遮断される３相変圧器を示し、３００は直流電圧印加装置を示す。この３相変圧器２００における１次巻線２０１はＹ結線され、２次巻線２０２はΔ結線されている。直流電圧印加装置３００は、結線３０１を介して、３相変圧器２００のΔ結線である２次巻線又は３次巻線の２つの端子間に直流電圧を印加する機能を有する。図１の例では、２次巻線２０２のＵ−Ｖ端子間に直流電圧印加装置３００が接続される。
【００１９】
残留磁束推定装置１は、直流電圧印加装置３００を制御して２次巻線又は３次巻線であるΔ結線の２端子間に直流電圧を印加する直流電圧印加手段１１と、３相変圧器２００の１次側の端子電圧を計測する端子電圧計測手段１２と、電圧を印加した相以外の２相において、電圧の大きな相を同定する相同定手段１３と、同定された相以外の２相からなる線間を残留磁束が最大となる線間として推定する線間推定手段１４と、を備える。
【００２０】
なお、このような直流電圧印加装置３００の接続構成は、一実施形態を示すものに過ぎず、他の構成として、２次巻線２０２のＶ−Ｗ端子間、Ｗ−Ｕ端子間、または３次巻線に接続することも可能である。
【００２１】
また、図１では中性点非接地の変圧器を用いているが、これは一実施形態を示すものに過ぎず、残留磁束推定装置１は、直接接地系の変圧器、非有効接地系の変圧器（抵抗接地系の変圧器）を適用した構成によっても実現可能である。また、１次巻線はＹ結線され、２次巻線および３次巻線はΔ結線された３相変圧器など、図１以外の結線の３相変圧器を適用した構成によっても実現可能である。
【００２２】
［１−２．作用］
上記のような構成からなる第１実施形態における変圧器の残留磁束推定装置１における残留磁束推定方法について以下に説明する。
【００２３】
上述の通り、本実施形態では、変圧器の巻線抵抗測定や変流器の極性チェックなど、変圧器巻線への直流電圧印加を伴う現地試験や点検などを実施したことにより、変圧器を遮断した時に生じた残留磁束が変化し、試験や点検の終了時には、残留磁束の様子が変わってしまう場合を適用対象とすることを前提とし、この前提における変圧器の状態（変圧器鉄心に何らかの直流磁束が残っている状態）を初期状態とする。
【００２４】
本実施形態の変圧器の残留磁束推定装置１では、直流電圧印加手段１１が、直流電圧印加装置３００を制御して、３相変圧器２００のΔ結線の端子間に接続した結線３０１を介して、この端子間に直流電圧を印加する。図１の構成図の例では、２次巻線２０２のＵ−Ｖ端子間に、直流電圧印加装置３００から直流電圧を印加することとなる。
【００２５】
次に、端子電圧計測手段１２により、３相変圧器２００の１次側の端子電圧を計測する。続いて、相同定手段１３により、電圧を印加した相以外の２相において、電圧の大きな相を同定し、さらに、線間推定手段１４により同定された相以外の２相からなる線間を残留磁束が最大となる線間として推定するものである。
【００２６】
このような手順により実行される残留磁束推定装置１の残留磁束推定方法の理論的な根拠を以下に説明する。図２（ａ）において、図中ＡからＣは、直流電圧印加手段１１による直流電圧印加後における３相変圧器２００の１次側の端子電圧を測定した波形である。同図では、０．１秒の時点で直流電圧印加を開始し、０．５秒の時点で直流電圧の印加を止めた状態を示している。
【００２７】
図２（ｂ）における図中ＤからＦは、図２（ａ）におけるＡからＣを積分して算出した変圧器各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）の磁束である。同図において、変圧器各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）の磁束は０から変化し、直流電圧印前の鉄心の残留磁束は現れないことがわかる。
【００２８】
一方、図２（ｃ）における図中ＨからＪは、変圧器を遮断したときに生じた残留磁束（直流電圧の印加前）を加味した磁束である。各相の直流電圧印加前の残留磁束として、Ｕ相を８．２Ｗｂ、Ｖ相を−７．１Ｗｂ、Ｗ相を−１．１Ｗｂとしている。
【００２９】
図２（ａ）に示すように、直流電源から変圧器に流れる電流は図示していないが、変圧器の励磁インダクタンスと変圧器巻線抵抗および直流電源の内部抵抗によって決まる時定数で０から増加し、その時定数で決まる時点で一定となる。
【００３０】
電流が増加している期間は、図２（ａ）の数字ＡからＣに示すように各端子電圧が現れる。そして、約０．１６秒後の電圧が３相とも０となっているのは、電源からの電流が一定の値になったためである。なお、この直流電圧が各端子に現れる時間は、変圧器および直流電源の容量によって変わる。
【００３１】
図２（ｄ）における数字ＪからＬは、図２（ｃ）におけるＧからＩを変換して求めた変圧器３相の線間磁束である。また、同図２（ｄ）における数字ＭからＯは直流電圧印加を止めた後の線間の残留磁束を表す。
【００３２】
図２（ｄ）に表れるように、線間の残留磁束は、Ｕ相−Ｖ相の線間の残留磁束（図中Ｍ）が最大となっている。そして、このときの直流電圧印加時点のＶ相、Ｗ相の電圧を見ると、図２（ａ）に示すように、Ｖ相より、Ｗ相の電圧が大きくなっている。
【００３３】
すなわち、本実施形態においては、上述のように、直流電圧印加手段１１により、２次巻線２０２のＵ−Ｖ端子間に、直流電圧印加装置３００から直流電圧を印加しているところ、これを端子電圧計測手段１２により計測し、その結果から、相同定手段１３が、直流電圧を印加しない２相のうち電圧が大きな相（図２では、Ｗ相）を特定する。その後、線間推定手段１４によって、その相以外の２相（図２では、Ｕ相、Ｖ相）からなる線間（図２では、Ｕ相−Ｖ相）を残留磁束が最大となる線間として推定できることがわかる。
【００３４】
図３は、図２と同様の条件で、変圧器直流印加前の残留磁束の様相を変えた場合である。図３（ｃ）では、各相の直流電圧印加前の残留磁束として、Ｕ相を−４．１Ｗｂ、Ｖ相を＋８．２Ｗｂ、Ｗ相を−４．１Ｗｂとしている。
【００３５】
図３（ａ）において、直流印加時のＶ、Ｗ相（直流電圧を印加しない２相）の電圧を見ると、Ｖ相のほうが大きくなっている。一方、図３（ｄ）に示すように、線間の残留磁束は、電圧の大きなＶ相以外の２相であるＷ相−Ｕ相間が最も大きくなっている。従って、直流印加前の残留磁束の様相に係わらず、直流電圧印加時の電圧を見ること、すなわち、直流電圧を印加しない２相のうち電圧が大きな相を特定することで、その相以外の２相からなる線間を、直流電圧印加後の残留磁束の大きな線間として推定することが可能である。
【００３６】
［１−３．効果］
以上のように、本実施形態における変圧器の残留磁束推定装置１における残留磁束推定方法によれば、変圧器の巻線抵抗測定や変流器の極性チェックなど、変圧器巻線への直流電圧印加を伴う現地試験や点検を実施した場合においても、残留磁束が最大となる線間を推定することができる。このような推定方法により、試験や点検後の残留磁束を推定でき、変圧器投入時の励磁突入電流の抑制を的確に行なうことが可能となる。
【００３７】
［２．第２実施形態］
第２実施形態の変圧器の残留磁束推定装置２の構成は、基本的には、図１に示した第１実施形態における構成と共通であり、変圧器２００の１次側に電圧測定装置が設置されていない場合に、２次もしくは３次のΔ結線側の端子電圧を計測することで、１次側の端子電圧とするものである。
【００３８】
具体的には、図４に示すように、残留磁束推定装置２は、第１実施形態同様、直流電圧印加装置３００を制御して、２次巻線又は３次巻線であるΔ結線の２端子間に直流電圧を印加する直流電圧印加手段２１と、３相変圧器２００のΔ結線の各端子の端子電圧を計測する端子電圧計測手段２２と、各端子電圧を引き算して線間電圧を算出する線間電圧算出手段２３と、第１実施形態同様、電圧を印加した相以外の２相において、線間電圧の大きな相を同定する相同定手段２４と、第１実施形態同様、同定された相以外の２相からなる線間を残留磁束が最大となる線間として推定する線間推定手段２５とを備える。
【００３９】
ここで、本実施形態も第１実施形態と同様に、例えば、変圧器の巻線抵抗測定や変流器の極性チェックなど、変圧器巻線への直流電圧印加を伴う現地試験や点検などを実施したことにより、変圧器を遮断した時に生じた残留磁束が変化し、試験や点検の終了時には、残留磁束の様子が変わってしまう場合を適用対象としている。この前提における変圧器の状態（変圧器鉄心に何らかの直流磁束が残っている状態）を初期状態として、本実施形態による残留磁束推定方法を示す。
【００４０】
直流電圧印加手段２１は、直流電圧印加装置３００を制御して３相変圧器２００のΔ結線の端子間に結線３０１を介して直流電圧を印加する。本実施形態においても、第１実施形態と同様、図１に示す例として、２次巻線２０２のＵ−Ｖ端子間に直流電圧印加装置３００から直流電圧を印加する。
【００４１】
次に、端子電圧計測手段２２が、直流電圧印加後の３相変圧器２００の１次側の端子電圧を取得するに当たって、３相変圧器２００のΔ結線の各端子の端子電圧を計測する。続いて、線間電圧算出手段２３が、その各端子電圧を引き算することにより線間電圧を算出する。
【００４２】
この線間電圧は、１次側の端子電圧と同等となるため、変圧器１次側に電圧測定装置が設置されていない場合や測定が困難な場合に同様の作用が得られる。このようにして得られた端子電圧から、第１実施形態と同様、相同定手段２４及び線間推定手段２５の作用により、変圧器の残留磁束が最大となる線間を推定できる。
【００４３】
以上のように、本実施形態における変圧器の残留磁束推定方法では、変圧器の巻線抵抗測定や変流器の極性チェックなど、変圧器巻線への直流電圧印加を伴う現地試験や点検などを実施した場合において、変圧器の１次側に電圧測定装置が設定されていない場合でも
残留磁束が最大となる線間を推定できる。
【００４４】
またこのような方法により、残留磁束が最大となる線間を推定でき、その結果、試験や点検後の残留磁束を推定でき、変圧器投入時の励磁突入電流の抑制を的確に行なうことが可能となる。
【００４５】
［３．第３実施形態］
第３実施形態の変圧器の残留磁束推定装置の構成は、第１実施形態と同様であるので省略し、以下作用について説明する。
【００４６】
ここで、本実施形態も第１実施形態と同様に、例えば、変圧器の巻線抵抗測定や変流器の極性チェックなど、変圧器巻線への直流電圧印加を伴う現地試験や点検などを実施したことにより、変圧器を遮断した時に生じた残留磁束が変化し、試験や点検の終了時には、残留磁束の様子が変わってしまう場合を適用対象としている。
【００４７】
このような前提における変圧器の状態（変圧器鉄心に何らかの直流磁束が残っている状態）を初期状態として、本実施形態における残留磁束推定方法を示す。３相変圧器２００のΔ結線の端子間に結線３０１を介して直流電圧印加装置３００から直流電圧を印加する。図１の例では、２次巻線２０２のＵ−Ｖ端子間に直流電圧印加装置３００から直流電圧を印加する。
【００４８】
図５（ａ）において、図中ＰからＲは直流電圧印加手段１１による直流電圧印加後における３相変圧器２００の１次側の端子電圧を測定した波形である。同図では、０．１秒の時点で直流電圧印加を開始し、０．５秒の時点で直流電圧の印加を止めた状態を示している。
【００４９】
図５（ｂ）における図中ＳからＵは、変圧器を遮断したときに生じた残留磁束（直流電圧の印加前）を加味した状態で、図５（ａ）におけるＰからＲを積分して算出した変圧器各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）の磁束である。各相の直流電圧印加前の残留磁束として、Ｕ相を８．２Ｗｂ、Ｖ相を−４．１Ｗｂ、Ｗ相を−４．１Ｗｂとしている。
【００５０】
図５（ｂ）が示すように、直流電圧印加前の変圧器の残留磁束が、１相のみ大きく、他の２相がその１／２で逆極性の値であった場合、残留磁束の大きな相に直流電圧を印加すると、他の2相の電圧はΔ結線によって電圧印加相の電圧が分圧されて現れる。すなわち、直流電圧印加相の電圧の１／２と同じ値となる。この電圧によって他の２相の磁束が変化するが、他の２相は鉄心の励磁特性のスタート時点が同じであるため、磁束は同じ値で推移し、直流印加を止めた後の残留磁束は同じ値となる。
【００５１】
一方、図５（ｃ）における数字ＶからＸは、図５（ｂ）におけるＳからＵを変換して求めた変圧器３相の線間磁束である。また、同図５（ｃ）における数字ＹからＡＡは直流電圧印加を止めた後の線間の残留磁束を表す。
【００５２】
図５（ｃ）に表れるように、線間の残留磁束は、Ｕ相−Ｖ相の線間の残留磁束（図中Ｙ）およびＷ相−Ｕ相の線間の残留磁束（図中ＡＡ）が最大となっている。
【００５３】
すなわち、線間の残留磁束は、電圧印加相とベクトル表示で次の相との線間と、電圧印加相とベクトル表示で前の相の線間との間で等しくなり、残留磁束は前記両線間で最大となると推定することができる。このように直流印加前の変圧器残留磁束の様相に係わらず、直流印加後の残留磁束が最大となる線間を推定できる。
【００５４】
以上のように、本実施形態の変圧器の残留磁束推定装置では、変圧器の巻線抵抗測定や変流器の極性チェックなど、変圧器巻線への直流電圧印加を伴う現地試験や点検などを実施した場合において、直流電圧を磁束が飽和するまで印加した場合においても、残留磁束が最大となる線間を推定できる。また上記方法により、残留磁束が最大となる線間を推定できることで、従来の方法を用いつつ変圧器投入時の励磁突入電流抑制することができる。
【００５５】
［４．第４実施形態］
第４実施形態における残留磁束推定装置４は、上記各実施形態と同様、例えば、変圧器の巻線抵抗測定や変流器の極性チェックなど、変圧器巻線への直流電圧印加を伴う現地試験や点検を実施したことにより、変圧器を遮断した時に生じた残留磁束が変化し、試験や点検の終了時には、残留磁束の様子が変わってしまう場合を適用対象としている。
【００５６】
図６は、第４実施形態における残留磁束推定装置４の機能を示すブロック図と、残留磁束推定装置４によって残留磁束推定方法を実施するための、３相の遮断器及び３相の変圧器の接続関係を示す図である。
【００５７】
図６において、１００は３相遮断器である。２００は３相遮断器１００によって電源母線に投入、または遮断される３相変圧器であり、その１次巻線２０１はＹ結線され、２次巻線２０２はΔ結線されている。
【００５８】
３００は直流電圧印加装置で、結線３０１を介して、３相変圧器２００のＹ結線である１次巻線端子と中性点間に直流電圧を印加する機能を備えている。図６に示す例では、１次巻線２０１のＵ端子と中性点間に直流電圧印加装置３００が接続されている。
【００５９】
残留磁束推定装置４は、その構成要素については第１実施形態と同様であり、直流電圧印加装置３００を制御して２次巻線又は３次巻線であるΔ結線の２端子間に直流電圧を印加する直流電圧印加手段４１と、３相変圧器２００の１次側の端子電圧を計測する端子電圧計測手段４２と、電圧を印加した相以外の２相において、電圧の大きな相を同定する相同定手段４３と、同定された相以外の２相からなる線間を残留磁束が最大となる線間として推定する線間推定手段４４と、を備える。
【００６０】
なお、上記構成において、直流電圧印加装置３００を２次巻線２０１のＶ端子と中性点間、Ｖ端子と中性点間に接続してもよい。また、本実施形態では、図６に示すように、中性点非接地の変圧器を用いているが、残留磁束推定装置は、このような態様に限られず、例えば、直接接地系の変圧器、非有効接地系の変圧器（抵抗接地系の変圧器）を適用した構成としても良い。また、残留磁束推定装置では、１次巻線はＹ結線され、２次巻線および３次巻線はΔ結線された３相変圧器を用いるなど、図６に示す以外の結線の３相変圧器を適用した構成も可能である。
【００６１】
本実施形態における変圧器の残留磁束推定装置４における残留磁束推定方法について説明するが、その前提として、本実施形態では、例えば、変圧器の巻線抵抗測定や変流器の極性チェックなど、変圧器巻線への直流電圧印加を伴う現地試験や点検などを実施したことにより、変圧器を遮断した時に生じた残留磁束が変化し、試験や点検の終了時には、残留磁束の様子が変わってしまう場合を適用対象としている。以下、この前提における変圧器の状態、すなわち、変圧器鉄心に何らかの直流磁束が残っている状態を初期状態として、本実施形態による残留磁束推定方法を示す。
【００６２】
まず、直流電圧印加手段４１が、３相変圧器２００のＹ結線の端子と中性点間に、結線３０１を介して直流電圧印加装置３００から直流電圧を印加する。図６の例では、１次巻線２０１のＵ端子と中性点間に、直流電圧印加装置３００から直流電圧を印加する。上記の状態により、端子電圧計測手段１２が、直流電圧印加後の３相変圧器２００の１次側の端子電圧を測定すると、第１実施形態で示した図２における符号１から３と同様の電圧が得られる。
【００６３】
このとき、１次側の端子電圧を積分して算出した変圧器各相の磁束も図２の符号４から６と同様の波形である。また、このとき、Δ側の端子電圧を計測することによっても同様の波形が得られる。
【００６４】
このことから３相変圧器のある相の１次巻線端子と中性点間に、直流電圧を印加した場合においても、相同定手段４３及び線間推定手段４４により、第１実施形態と同様の方法で、変圧器の残留磁束が最大となる線間を推定できる。
【００６５】
以上のように、変圧器の残留磁束推定装置４における残留磁束推定方法では、変圧器の巻線抵抗測定や変流器の極性チェックなど変圧器巻線への直流電圧印加を伴う現地試験や点検を実施した場合に、３相変圧器のある相の１次巻線端子と中性点間に直流電圧を印加しても、残留磁束が最大となる線間を推定できる。また、このような方法により、残留磁束が最大となる線間を推定でき、従来の方法を用いて変圧器投入時の励磁突入電流抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【００６６】
１，２，４…残留磁束推定装置
１１…直流電圧印加手段
１２…端子電圧計測手段
１３…相同定手段
１４…線間推定手段
２１…直流電圧印加手段
２２…端子電圧計測手段
２３…線間電圧算出手段
２４…相同定手段
２５…線間推定手段
４１…直流電圧印加手段
４２…端子電圧計測手段
４３…相同定手段
４４…線間推定手段
１００…３相遮断器
２００…３相変圧器
２０１…１次巻線
２０２…２次巻線
３００…直流電圧印加装置
３０１…結線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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