(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源を備えた三相交流の電力系統とウッドブリッジ結線又は変形ウッドブリッジ結線の変圧器との接続を開閉する遮断器の励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制装置であって、
前記変圧器の単相交流電圧を計測する変圧器側単相交流電圧計測手段と、
前記変圧器側単相交流電圧計測手段により計測された前記変圧器の単相交流電圧を、前記変圧器の三相交流電圧に変換する変圧器側電圧変換手段と、
前記変圧器側電圧変換手段により変換された三相交流電圧に基づいて、前記遮断器による前記変圧器の遮断後の前記変圧器の三線間の残留磁束を演算する残留磁束演算手段と、
前記遮断器の前記電源側の三相交流電圧を計測する電源側三相交流電圧計測手段と、
前記電源側三相交流電圧計測手段により計測された三相交流電圧に基づいて、前記変圧器の三線間の定常磁束を演算する定常磁束演算手段と、
前記定常磁束演算手段により演算された前記三線間の定常磁束と前記残留磁束演算手段により演算された前記三線間の残留磁束とが三線間のそれぞれで極性が一致する位相を判断する位相判断手段と、
前記位相判断手段により判断された位相で、前記遮断器を投入する投入手段と
を備えたことを特徴とする励磁突入電流抑制装置。
【請求項２】
電源を備えた三相交流の電力系統とウッドブリッジ結線又は変形ウッドブリッジ結線の変圧器との接続を開閉する遮断器の励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制装置であって、
前記変圧器の単相交流電圧を計測する変圧器側単相交流電圧計測手段と、
前記変圧器側単相交流電圧計測手段により計測された前記変圧器の単相交流電圧を、前記変圧器の三相交流電圧に変換する変圧器側電圧変換手段と、
前記変圧器側電圧変換手段により変換された三相交流電圧に基づいて、前記遮断器による前記変圧器の遮断後の前記変圧器の三線間の残留磁束を演算する残留磁束演算手段と、
前記残留磁束演算手段により演算された前記三線間の残留磁束のうち最も大きな残留磁束の線間を検出する線間検出手段と、
前記遮断器の前記電源側の三相交流電圧を計測する電源側三相交流電圧計測手段と、
前記電源側三相交流電圧計測手段により計測された三相交流電圧に基づいて、前記変圧器の三線間の定常磁束を演算する定常磁束演算手段と、
前記線間検出手段により検出された線間において、前記変圧器側電圧変換手段により変換された三相交流電圧に基づく線間電圧が、前記定常磁束演算手段により演算された線間の定常磁束と同極性から逆極性に遷移する電圧零点の位相を判断する位相判断手段と、
前記位相判断手段により判断された位相で、前記遮断器を投入する投入手段と
を備えたことを特徴とする励磁突入電流抑制装置。
【請求項３】
電源を備えた三相交流の電力系統とウッドブリッジ結線又は変形ウッドブリッジ結線の変圧器との接続を開閉する遮断器の励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制装置であって、
前記変圧器の単相交流電圧を計測する変圧器側単相交流電圧計測手段と、
前記変圧器側単相交流電圧計測手段により計測された単相交流電圧に基づいて、前記遮断器による前記変圧器の遮断後の前記変圧器の単相交流側巻線の残留磁束を演算する残留磁束演算手段と、
前記遮断器の前記電源側の三相交流電圧を計測する電源側三相交流電圧計測手段と、
前記電源側三相交流電圧計測手段により計測された三相交流電圧を、前記変圧器の単相交流電圧に変換する電源側電圧変換手段と、
前記電源側電圧変換手段により変換された単相交流電圧に基づいて、前記変圧器の単相交流側巻線の定常磁束を演算する定常磁束演算手段と、
前記定常磁束演算手段により演算された前記単相交流側巻線の定常磁束と前記残留磁束演算手段により演算された前記単相交流側巻線の残留磁束とが一致する位相を判断する位相判断手段と、
前記位相判断手段により判断された位相で、前記遮断器を投入する投入手段と
を備えたことを特徴とする励磁突入電流抑制装置。
【請求項４】
電源を備えた三相交流の電力系統とウッドブリッジ結線又は変形ウッドブリッジ結線の変圧器との接続を開閉する遮断器の励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制方法であって、
前記変圧器の単相交流電圧を計測し、
計測した前記変圧器の単相交流電圧を、前記変圧器の三相交流電圧に変換し、
変換した前記変圧器の三相交流電圧に基づいて、前記遮断器による前記変圧器の遮断後の前記変圧器の三線間の残留磁束を演算し、
前記遮断器の前記電源側の三相交流電圧を計測し、
計測した前記電源側の三相交流電圧に基づいて、前記変圧器の三線間の定常磁束を演算し、
演算した前記三線間の定常磁束と演算した前記三線間の残留磁束とが三線間のそれぞれで極性が一致する位相を判断し、
判断した位相で、前記遮断器を投入すること
を含むことを特徴とする励磁突入電流抑制方法。
【請求項５】
電源を備えた三相交流の電力系統とウッドブリッジ結線又は変形ウッドブリッジ結線の変圧器との接続を開閉する遮断器の励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制方法であって、
前記変圧器の単相交流電圧を計測し、
計測した前記変圧器の単相交流電圧を、前記変圧器の三相交流電圧に変換し、
変換した前記変圧器の三相交流電圧に基づいて、前記遮断器による前記変圧器の遮断後の前記変圧器の三線間の残留磁束を演算し、
演算した前記三線間の残留磁束のうち最も大きな残留磁束の線間を検出し、
前記遮断器の前記電源側の三相交流電圧を計測し、
計測した前記電源側の三相交流電圧に基づいて、前記変圧器の三線間の定常磁束を演算し、
検出した最も大きな残留磁束の線間において、変換した前記変圧器の三相交流電圧に基づく線間電圧が、演算した線間の定常磁束と同極性から逆極性に遷移する電圧零点の位相を判断し、
判断した位相で、前記遮断器を投入すること
を含むことを特徴とする励磁突入電流抑制方法。
【請求項６】
電源を備えた三相交流の電力系統とウッドブリッジ結線又は変形ウッドブリッジ結線の変圧器との接続を開閉する遮断器の励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制方法であって、
前記変圧器の単相交流電圧を計測し、
計測した単相交流電圧に基づいて、前記遮断器による前記変圧器の遮断後の前記変圧器の単相交流側巻線の残留磁束を演算し、
前記遮断器の前記電源側の三相交流電圧を計測し、
計測した前記電源側の三相交流電圧を、前記変圧器の単相交流電圧に変換し、
変換した前記変圧器の単相交流電圧に基づいて、前記変圧器の単相交流側巻線の定常磁束を演算し、
演算した前記単相交流側巻線の定常磁束と演算した前記単相交流側巻線の残留磁束とが一致する位相を判断し、
判断した位相で、前記遮断器を投入すること
を含むことを特徴とする励磁突入電流抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遮断器を投入する際に生じる励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、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とが知られている。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】
このため、励磁突入電流を抑制する方法として、投入抵抗と接点とが直列に接続された抵抗体付き遮断器を用いることが知られている。抵抗体付き遮断器は、遮断器主接点と並列に接続する。この抵抗体付き遮断器は、遮断器主接点に先行して投入する。これにより、励磁突入電流が抑制される。
【０００４】
また、他の抑制方法として、直接接地系の三相変圧器を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が知られている。
【０００５】
さらに、非有効接地系の三相変圧器を三相一括操作型遮断器で投入する際の励磁突入電流を抑制する方法として、変圧器が遮断された時の鉄心に残留する磁束の値を計測し、変圧器投入時の励磁突入電流を遮断器の投入位相を制御することが知られている。
【０００６】
一方、三相交流電圧を単相交流電圧に変換する方法として、スコット結線、ウッドブリッジ結線変圧器、又は変形ウッドブリッジ結線等が知られている。これらの結線の変圧器は、例えば、単相電気炉又は単相交流電気車などに給電する場合に用いられる。
【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】特開２００８−１６０１００号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】John H.Brunke、外１名，“Elimination of Transformer Inrush Currents by Controlled Switching -Part I: Theoretical Considerations”, IEEE TRANSACTIONS ON POWER DELIVERY, IEEE,２００１年４月，Ｖｏｌ．１６，Ｎｏ．２，ｐ．２７６−２８０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述のような励磁突入電流を抑制する方法では、以下のような問題がある。
【００１０】
抵抗体付き遮断器による励磁突入電流抑制方法では、通常の遮断器に対して抵抗体付き遮断器を付加する必要があるため、遮断器全体としてみた場合、大型化してしまう。
【００１１】
また、いずれの励磁突入電流を抑制する方法も、上述のような三相交流電圧を単相交流電圧に変換する変圧器を投入することは想定されていない。
【００１２】
例えば、残留磁束を計測し、遮断器の投入位相を制御する方法では、電力系統に用いられる三相変圧器に対する制御方法を、三相交流電圧を単相交流電圧に変換する変圧器にそのまま適用することはできない。これらの結線の変圧器の場合は、三相交流側の相電圧又は線間電圧を計測しても、変圧器鉄心の磁束をそのまま算出することができないからである。
【００１３】
本発明の実施形態の目的は、電源を備えた三相交流の電力系統と三相交流電圧を単相交流電圧に変換する変圧器との接続を開閉する遮断器の励磁突入電流を抑制するための投入位相の制御をすることのできる励磁突入電流抑制装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の実施形態の観点に従った励磁突入電流抑制装置は、電源を備えた三相交流の電力系統とウッドブリッジ結線又は変形ウッドブリッジ結線の変圧器との接続を開閉する遮断器の励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制装置であって、前記変圧器の単相交流電圧を計測する変圧器側単相交流電圧計測手段と、前記変圧器側単相交流電圧計測手段により計測された前記変圧器の単相交流電圧を、前記変圧器の三相交流電圧に変換する変圧器側電圧変換手段と、前記変圧器側電圧変換手段により変換された三相交流電圧に基づいて、前記遮断器による前記変圧器の遮断後の前記変圧器の三線間の残留磁束を演算する残留磁束演算手段と、前記遮断器の前記電源側の三相交流電圧を計測する電源側三相交流電圧計測手段と、前記電源側三相交流電圧計測手段により計測された三相交流電圧に基づいて、前記変圧器の三線間の定常磁束を演算する定常磁束演算手段と、前記定常磁束演算手段により演算された前記三線間の定常磁束と前記残留磁束演算手段により演算された前記三線間の残留磁束とが三線間のそれぞれで極性が一致する位相を判断する位相判断手段と、前記位相判断手段により判断された位相で、前記遮断器を投入する投入手段とを備えている。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置の適用された電力系統システムの構成を示す構成図。
【図２】第１の実施形態に係る変形ウッドブリッジ結線変圧器の構成を示す構成図。
【図３】第１の実施形態に係るウッドブリッジ結線変圧器の構成を示す構成図。
【図４】第１の実施形態に係る変形ウッドブリッジ結線変圧器の１次側線間電圧をベクトルで示すベクトル図。
【図５】第１の実施形態に係る変形ウッドブリッジ結線変圧器３の２次電圧をベクトルで示すベクトル図。
【図６】第１の実施形態に係る定常磁束算出部により演算される線間電圧の各電圧波形を示す波形図。
【図７】第１の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置による投入目標位相範囲を説明するための磁束波形を示す波形図。
【図８】第１の実施形態に係る遮断器による変形ウッドブリッジ結線変圧器の遮断前後の１次線間電圧を示す波形図。
【図９】第１の実施形態に係る遮断器による変形ウッドブリッジ結線変圧器の遮断前後の１次線間磁束を示す波形図。
【図１０】第１の実施形態に係る遮断器による変形ウッドブリッジ結線変圧器の電源母線への投入前後の１次線間電圧を示す波形図。
【図１１】第１の実施形態に係る遮断器による変形ウッドブリッジ結線変圧器の電源母線への投入前後の１次線間磁束を示す波形図。
【図１２】第１の実施形態に係る遮断器による変形ウッドブリッジ結線変圧器の電源母線への投入前後の１次側相電流を示す波形図。
【図１３】従来の遮断器による変形ウッドブリッジ結線変圧器の電源母線への投入前後の１次線間電圧を示す波形図。
【図１４】従来の遮断器による変形ウッドブリッジ結線変圧器の電源母線への投入前後の１次線間磁束を示す波形図。
【図１５】従来の遮断器による変形ウッドブリッジ結線変圧器の電源母線への投入前後の１次側相電流を示す波形図。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置の適用された電力系統システムの構成を示す構成図。
【図１７】本発明の第３の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置の適用された電力系統システムの構成を示す構成図。
【図１８】第３の実施形態に係る変圧器電圧計測部により計測された２組の２次電圧の電圧波形を示す波形図。
【図１９】第３の実施形態に係る変圧器電圧変換部による変換後の１次側線間電圧の電圧波形を示す波形図。
【図２０】第３の実施形態に係る１次側線間電圧の電圧波形を示す波形図。
【図２１】本発明の第４の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置の適用された電力系統システムの構成を示す構成図。
【図２２】本発明の第５の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置の適用された電力系統システムの構成を示す構成図。
【図２３】第５の実施形態に係る電源電圧変換部による変換前の各線間電圧の電圧波形を示す波形図。
【図２４】第５の実施形態に係る電源電圧変換部による変換後の変形ウッドブリッジ結線変圧器の２次電圧の電圧波形を示す波形図。
【図２５】第５の実施形態に係る変形ウッドブリッジ結線変圧器の２次電圧の電圧波形を示す波形図。
【図２６】第５の実施形態に係る電源電圧変換部により変換される変形ウッドブリッジ結線変圧器の２次電圧の電圧波形を示す波形図。
【図２７】第５の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置による投入目標位相範囲を説明するための磁束波形を示す波形図。
【図２８】第５の実施形態に係る遮断器による変形ウッドブリッジ結線変圧器の遮断から投入までの２次電圧を示す波形図。
【図２９】第５の実施形態に係る遮断器による変形ウッドブリッジ結線変圧器の遮断から投入までの２次磁束を示す波形図。
【図３０】第５の実施形態に係る遮断器による変形ウッドブリッジ結線変圧器の遮断から投入までの励磁突入電流を示す波形図。
【図３１】本発明の第６の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置の適用された電力系統システムの構成を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１７】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置６の適用された電力系統システムの構成を示す構成図である。なお、以降の図における同一部分には同一符号を付してその詳しい説明を省略し、異なる部分について主に述べる。以降の実施形態も同様にして重複する説明を省略する。
【００１８】
本実施形態に係る電力系統システムは、電源母線（電力系統の母線）１と、遮断器２と、変形ウッドブリッジ結線変圧器３と、電源母線１に設けられた三相分の電源電圧検出器４Ｕ，４Ｖ，４Ｗと、変形ウッドブリッジ結線変圧器３の１次側に設けられた三相分の変圧器１次電圧検出器５Ｕ，５Ｖ，５Ｗと、励磁突入電流抑制装置６とを備えている。
【００１９】
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。
【００２０】
変形ウッドブリッジ結線変圧器３は、遮断器２を介して、電源母線１に接続されている。変形ウッドブリッジ結線変圧器３は、有効接地系又は非有効接地系に設置されている。変形ウッドブリッジ結線変圧器３は、電源母線１から供給される三相交流電圧を２組の単相交流電圧に変換する。変形ウッドブリッジ結線変圧器３は、三相交流側を１次側とし、単相交流側を２次側とする。なお、変形ウッドブリッジ結線変圧器３は、変成原理の同じウッドブリッジ結線変圧器を用いてもよい。従って、以下（以降の実施形態も含む）においても、変形ウッドブリッジ結線変圧器３は、特に区別しない限り、ウッドブリッジ結線変圧器に置き換えられるものとする。
【００２１】
遮断器２は、電源母線１と変形ウッドブリッジ結線変圧器３との間に設けられている。遮断器２は、Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相の三相の全ての主接点が一括操作される三相一括操作型の遮断器である。遮断器２が投入されることにより、変形ウッドブリッジ結線変圧器３は、電源母線１による電源投入がされる。遮断器２が開放されることにより、変形ウッドブリッジ結線変圧器３は、電源母線１から遮断される。
【００２２】
３つの電源電圧検出器４Ｕ，４Ｖ，４Ｗは、それぞれ電源母線１のＵ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれの相電圧（対地電圧）を計測するための計測用機器である。電源電圧検出器４Ｕ，４Ｖ，４Ｗは、例えば、計器用変圧器(VT, Voltage Transformer)である。電源電圧検出器４Ｕ，４Ｖ，４Ｗは、検出値を検出信号として、励磁突入電流抑制装置６に出力する。
【００２３】
３つの変圧器１次電圧検出器５Ｕ，５Ｖ，５Ｗは、それぞれ変形ウッドブリッジ結線変圧器３の１次側の各端子（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のそれぞれの端子電圧を計測するための計測用機器である。変圧器１次電圧検出器５Ｕ，５Ｖ，５Ｗは、例えば、計器用変圧器である。変圧器１次電圧検出器５Ｕ，５Ｖ，５Ｗは、検出値を検出信号として、励磁突入電流抑制装置６に出力する。
【００２４】
励磁突入電流抑制装置６は、電源電圧検出器４Ｕ，４Ｖ，４Ｗ及び変圧器１次電圧検出器５Ｕ，５Ｖ，５Ｗのそれぞれから受信した検出信号に基づいて、遮断器２の主接点に対して投入指令を出力する。これにより、遮断器２は投入される。
【００２５】
図２は、本実施形態に係る変形ウッドブリッジ結線変圧器３の構成を示す構成図である。
【００２６】
変形ウッドブリッジ結線変圧器３は、主座変圧器（Ｍ座変圧器）３０２とＴ座変圧器３０１とを備えている。
【００２７】
主座変圧器３０２は、２次側に等しい巻数の巻線２個を持つ。Ｔ座変圧器３０１は、２次側で１：０．３６６：０．３６６の巻数比となる巻線を持つ単巻変圧器と接続される。変形ウッドブリッジ結線変圧器３は、２次側が２つのデルタ結線された巻線で背中合わせになるように接続されている。
【００２８】
ここで、変圧器３がウッドブリッジ結線である場合について説明する。
【００２９】
図３は、本実施形態に係るウッドブリッジ結線変圧器３の構成を示す構成図である。
【００３０】
ウッドブリッジ結線変圧器３は、主座変圧器（Ｍ座変圧器）３０２とＴ座変圧器３０１とを備えている。
【００３１】
主座変圧器３０２は、２次側に等しい巻数の巻線２個を持つ。Ｔ座変圧器３０１は、２次側に１：０．３６６：０．３６６の巻数比となる巻線を持つ。ウッドブリッジ結線変圧器３は、２次側が２つのデルタ結線された巻線で背中合わせになるように接続されている。
【００３２】
即ち、変形ウッドブリッジ結線は、ウッドブリッジ結線のＴ座変圧器３０１の巻線を、別の単巻変圧器としたものである。
【００３３】
図４は、本実施形態に係る変形ウッドブリッジ結線変圧器３の１次側線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕをベクトルで示すベクトル図である。図５は、本実施形態に係る変形ウッドブリッジ結線変圧器３の２次電圧Ｖｔ，Ｖｍをベクトルで示すベクトル図ある。
【００３４】
１次側のＶＷ相間の電圧Ｖｖｗは、主座変圧器３０２の２次端子ｃ−ａ間に印加される電圧（Ｍ座変圧器３０２の２次電圧）Ｖｍと同位相になる。また、１次側のＵ相電圧（中性点Ｎ（対地）とＵ相端子との間の電圧）Ｖｕｎは、Ｔ座変圧器３０１の２次端子ｂ−ｄ間に印加される電圧（Ｔ座変圧器３０１の２次電圧）Ｖｔと同位相になる。よって、Ｔ座変圧器３０１の２次電圧Ｖｔは、主座変圧器３０２の２次電圧Ｖｍよりも９０度位相が進む。
【００３５】
図６は、本実施形態に係る定常磁束算出部６０２により演算される線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕの各電圧波形を示す波形図である。図７は、本実施形態に係る励磁突入電流抑制装置６による投入目標位相範囲Ｔｃを説明するための磁束波形を示す波形図である。
【００３６】
図１、図６及び図７を参照して、励磁突入電流抑制装置６の構成について説明する。
【００３７】
励磁突入電流抑制装置６は、電源電圧計測部６０１と、定常磁束算出部６０２と、変圧器電圧計測部６０３と、残留磁束算出部６０４と、位相検出部６０５と、投入指令出力部６０６とを備えている。
【００３８】
電源電圧計測部６０１は、電源電圧検出器４Ｕ，４Ｖ，４Ｗにより検出された検出信号に基づいて、電源母線１の各相電圧を計測する。電源電圧計測部６０１は、計測した各相電圧を定常磁束算出部６０２に出力する。
【００３９】
定常磁束算出部６０２は、電源電圧計測部６０１により計測された各相電圧に基づいて、ＵＶ相間、ＶＷ相間、及びＷＵ相間の各線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕを演算する。定常磁束算出部６０２は、演算した各線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕをそれぞれ積分する。定常磁束算出部６０２は、この積分された値を、定常時の磁束（定常磁束）φＴｕｖ，φＴｖｗ，φＴｗｕとする。定常磁束算出部６０２は、遮断器２が投入されるまで、定常磁束φＴｕｖ，φＴｖｗ，φＴｗｕを演算する。定常磁束算出部６０２は、演算した定常磁束φＴｕｖ，φＴｖｗ，φＴｗｕを位相検出部６０５に出力する。
【００４０】
変圧器電圧計測部６０３は、変圧器１次電圧検出器５Ｕ，５Ｖ，５Ｗにより検出された検出信号に基づいて、変形ウッドブリッジ結線変圧器３の各相の１次電圧を計測する。変圧器電圧計測部６０３は、計測した各相電圧を残留磁束算出部６０４に出力する。
【００４１】
残留磁束算出部６０４は、変圧器電圧計測部６０３により計測された各相電圧に基づいて、遮断器２による変形ウッドブリッジ結線変圧器３の遮断直後のＵＶ相間、ＶＷ相間、及びＷＵ相間の各線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕを演算する。残留磁束算出部６０４は、演算した各線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕをそれぞれ積分する。残留磁束算出部６０４は、この積分された値を、変形ウッドブリッジ結線変圧器３の鉄心の残留磁束（１次線間磁束）φＺｕｖ，φＺｖｗ，φＺｗｕとする。残留磁束算出部６０４は、演算した残留磁束φＺｕｖ，φＺｖｗ，φＺｗｕを位相検出部６０５に出力する。
【００４２】
位相検出部６０５は、図７に示すように、線間毎に、定常磁束算出部６０２により演算された定常磁束φＴｕｖ，φＴｖｗ，φＴｗｕと、残留磁束算出部６０４により演算された残留磁束φＺｕｖ，φＺｖｗ，φＺｗｕとの極性がそれぞれ一致する位相の区間Ｔｕｖ，Ｔｖｗ，Ｔｗｕを検出する。位相検出部６０５は、検出した線間毎の位相の区間Ｔｕｖ，Ｔｖｗ，Ｔｗｕが３つの全ての区間で重なる区間Ｔｃを同定する。同定した区間Ｔｃは、遮断器２を投入する投入目標位相範囲である。位相検出部６０５は、検出した投入目標位相範囲（区間）Ｔｃを投入指令出力部６０６に出力する。
【００４３】
投入指令出力部６０６は、位相検出部６０５により検出された投入目標位相範囲Ｔｃ内で、遮断器２の主接点を駆動する操作機構に対して投入指令を出力する。これにより、遮断器２は、投入される。
【００４４】
次に、図８〜図１２を参照して、励磁突入電流抑制装置６による励磁突入電流の抑制について説明する。
【００４５】
図８及び図９は、遮断器２による変形ウッドブリッジ結線変圧器３の遮断ＴＰ前後の状態の一例を示している。図８は、１次線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕを示す波形図である。図９は、１次線間磁束φｕｖ，φｖｗ，φｗｕを示す波形図である。
【００４６】
図１０〜図１２は、遮断器２による変形ウッドブリッジ結線変圧器３の電源母線１への投入ＣＬ前後の状態の一例を示している。図１０は、１次線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕを示す波形図である。図１１は、１次線間磁束φｕｖ，φｖｗ，φｗｕを示す波形図である。図１２は、１次側相電流（励磁突入電流）Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを示す波形図である。
【００４７】
変形ウッドブリッジ結線変圧器３の１次側に図８に示す三相電圧が印加されている場合、遮断器２の開放後は、図９に示す遮断後ＴＰの残留磁束φｕｖ，φｖｗ，φｗｕがある。
【００４８】
励磁突入電流抑制装置６により、図３に示す投入目標位相範囲Ｔｃで、遮断器２を投入すると、図１０に示す１次線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕに対して、図１１に示す１次線間磁束φｕｖ，φｖｗ，φｗｕが現れる。この遮断器２の投入時に、図１２に示す励磁突入電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが発生する。この励磁突入電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、最大で約１０５アンペアとなっている。
【００４９】
次に、比較のため、図１３〜図１５を参照して、励磁突入電流抑制装置６によらない（投入目標位相範囲Ｔｃで投入しない）遮断器２の励磁突入電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗの一例を示す。
【００５０】
図１３〜図１５は、従来の遮断器２による変形ウッドブリッジ結線変圧器３の電源母線１への投入ＣＬ前後の状態の一例を示している。図１３は、１次線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕを示す波形図である。図１４は、１次線間磁束φｕｖ，φｖｗ，φｗｕを示す波形図である。図１５は、１次側相電流（励磁突入電流）Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを示す波形図である。図１３〜図１５における条件は、遮断器２の投入位相以外は、図８〜図１２に示す条件と同じである。
【００５１】
図１５に示すように、励磁突入電流抑制装置６による位相制御を行わずに遮断器２を投入した場合、励磁突入電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、最大で約１２００アンペア近くまで達している。
【００５２】
本実施形態によれば、励磁突入電流抑制装置６により、定常磁束φＴｕｖ，φＴｖｗ，φＴｗｕと、残留磁束φＺｕｖ，φＺｖｗ，φＺｗｕとの極性が、三相の全ての相においてそれぞれ一致する位相区間で、遮断器２により変形ウッドブリッジ結線変圧器３を投入する。このように投入位相を制御して、変形ウッドブリッジ結線変圧器３を電源母線１に投入することにより、励磁突入電流を抑制することができる。
【００５３】
ここで、非有効接地系の三相変圧器では、電流遮断位相に差があると、中性点に直流電圧が残留することがある。この場合、相電圧を積分して、巻線の残留磁束を正確に算出することはできない。しかし、線間電圧には、直流電圧の影響が無い。励磁突入電流抑制装置６では、線間電圧を積分して磁束を求めることで、残留磁束を正確に算出することができる。
【００５４】
（第１の実施形態の第１の変形形態）
本変形形態による励磁突入電流抑制装置６の構成は、第１の実施形態において、投入目標位相範囲Ｔｃの検出を、定常磁束算出部６０２により算出された定常磁束φＴｕｖ，φＴｖｗ，φＴｗｕの代わりに、電源電圧計測部６０１により計測された相電圧もしくは線間電圧を用いる構成である。
【００５５】
励磁突入電流抑制装置６は、電源電圧計測部６０１により計測された各相電圧もしくは線間電圧と残留磁束算出部６０４により算出された各線間の残留磁束φＺｕｖ，φＺｖｗ，φＺｗｕとの夫々の極性が全て一致する位相区間を投入目標位相範囲Ｔｃとして検出する。
【００５６】
ここで、線間電圧と線間の定常磁束の位相差は９０度である。よって、決定した投入目標位相範囲Ｔｃを９０度遅らせれば第１の実施形態の投入目標範囲と一致する。
【００５７】
また、相電圧は線間電圧よりも３０度遅れている。よって、線間の定常磁束を相電圧で比較すれば、相電圧と線間の定常磁束との位相差は６０度であり、前記決定した投入目標位相範囲Ｔｃを６０度遅らせれば第１の実施形態の投入目標範囲Ｔｃと一致する。投入指令出力部６０６は、検出した投入目標位相範囲Ｔｃで、遮断器２に投入指令を出力する。
【００５８】
なお、この位相差を補正値として励磁突入電流抑制装置６に予め設定してもよい。
【００５９】
本変形形態であれば、定常磁束算出部６０２による演算をする必要がない。このため、定常磁束算出部６０２を無くすことで、励磁突入電流抑制装置６は、より単純な制御をすることができる。
【００６０】
また、励磁突入電流抑制装置６は、第１の実施形態の場合に比べて、制御処理（演算処理など）が少ない。このため、より早く励磁突入電流を抑制した投入をすることができる。
【００６１】
（第１の実施形態の第２の変形形態）
本変形形態による励磁突入電流抑制装置６の構成は、以下のように、投入指令を出力する。
【００６２】
位相検出部６０５は、残留磁束算出部６０４により演算された残留磁束φＺｕｖ，φＺｖｗ，φＺｗｕのうち最も大きな残留磁束の線間を検出する。検出した線間の電圧が、この線間の残留磁束（最も大きな残留磁束）と同極性から逆極性に遷移する電圧零点を検出する。位相検出部６０５は、検出した電圧零点を投入指令出力部６０６に出力する。投入指令出力部６０６は、位相検出部６０５により検出された電圧零点を投入位相目標として、遮断器２に投入指令を出力する。
【００６３】
本変形形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。
【００６４】
位相検出部６０５により検出された電圧零点は、結果として、定常磁束φＴｕｖ，φＴｖｗ，φＴｗｕと、残留磁束φＺｕｖ，φＺｖｗ，φＺｗｕとの極性が、三相の全ての相においてそれぞれ一致する位相区間のほぼ中心になる。従って、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００６５】
前記は残留磁束の最も大きな線間電圧の零点としたが、その線間に対応する相、例えば、Ｕ−Ｖ間であれば、Ｕ相の相電圧が線間の残留磁束と同極性から逆極性に遷移する電圧零点を検出してもよい。
【００６６】
相電圧と線間電圧の位相差は、３０度である。従って、本来比較するのが望ましい線間電圧を相電圧に代えて比較しても、３０度程度の位相差であれば、励磁突入電流の抑制効果を得ることができる。
【００６７】
（第２の実施形態）
図１６は、本発明の第２の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置６Ａの適用された電力系統システムの構成を示す構成図である。
【００６８】
励磁突入電流抑制装置６Ａは、図１に示す第１の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置６において、位相検出部６０５の代わりに、位相検出部６０５Ａを設け、計測情報保持部６０７、開極位相制御部６０８、及び開極指令出力部６０９を追加した構成である。その他の構成は、第１の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置６と同様である。
【００６９】
励磁突入電流抑制装置６Ａの運用前に、計測情報保持部６０７は、遮断器２を複数回遮断したときにおける、変圧器電圧計測部６０３により計測された１次電圧の電圧遮断位相と、残留磁束算出部６０４により算出された磁束信号とを計測する。計測情報保持部６０７は、計測された電圧遮断位相及び磁束信号に基づいて、遮断位相と残留磁束との関係などの残留磁束の特性に関する情報を計測情報として保持する。
【００７０】
開極位相制御部６０８には、計測情報保持部６０７に保持された計測情報及び電源電圧計測部６０１により計測された電源母線１の各相電圧が入力される。開極位相制御部６０８は、計測情報から各線間の残留磁束φＺｕｖ，φＺｖｗ，φＺｗｕを推定する。開極位相制御部６０８は、推定した残留磁束φＺｕｖ，φＺｖｗ，φＺｗｕ及び各相電圧に基づいて、遮断位相が常に同じになるように、遮断器２の主接点の開極位相を制御する。開極位相制御部６０８は、制御した開極位相を開極指令出力部６０９に出力する。
【００７１】
開極指令出力部６０９は、開極位相制御部６０８から受信した開極位相に基づいて、遮断器２の主接点を駆動する操作機構に対して開極指令を出力する。これにより、遮断器２は、開放される。
【００７２】
位相検出部６０５Ａには、計測情報保持部６０７に保持されている計測情報及び定常磁束算出部６０２により算出された定常磁束φＴｕｖ，φＴｖｗ，φＴｗｕが入力される。位相検出部６０５Ａは、計測情報保持部６０７に保持されている計測情報から、残留磁束φＺｕｖ，φＺｖｗ，φＺｗｕを推定する。位相検出部６０５Ａは、残留磁束φＺｕｖ，φＺｖｗ，φＺｗｕ及び定常磁束φＴｕｖ，φＴｖｗ，φＴｗｕに基づいて、遮断器２を投入する投入目標位相範囲Ｔｃを同定する。投入目標位相範囲Ｔｃを同定する方法については、第１の実施形態と同様である。
【００７３】
ここで、開極位相制御部６０８は、常に遮断位相が同じになるように、位相制御をしている。従って、位相検出部６０５Ａは、計測情報保持部６０７に保持されている情報に変更がなければ（計測情報を更新していなければ）、常に投入目標位相範囲Ｔｃは同じでよい。
【００７４】
本実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。
【００７５】
電力系統に遮断器２及び変形ウッドブリッジ結線変圧器３などを一旦設置した後は、この電力系統の回路条件は、常に同じである。このため、遮断器２が遮断するときの位相を常に同じにしておけば、変形ウッドブリッジ結線変圧器３の残留磁束φＺｕｖ，φＺｖｗ，φＺｗｕの値も常に同じになるはずである。
【００７６】
励磁突入電流抑制装置６Ａは、遮断器２で変形ウッドブリッジ結線変圧器３を遮断する際、遮断位相が常に同じになるように遮断器２の開極位相を制御して遮断する。即ち、励磁突入電流抑制装置６Ａは、残留磁束φＺｕｖ，φＺｖｗ，φＺｗｕを常に同じ値とすることができる。従って、励磁突入電流抑制装置６Ａは、遮断器２を投入させて変形ウッドブリッジ結線変圧器３を励磁させるときも、励磁突入電流の抑制をするための投入位相を常に同じ位相にすることができる。
【００７７】
従って、変圧器１次電圧検出器５Ｕ，５Ｖ，５Ｗが常時接続されていない場合でも、励磁突入電流抑制装置６Ａは、計測情報保持部６０７に保持されている計測情報に基づいて、遮断器２が遮断した後の変形ウッドブリッジ結線変圧器３の残留磁束φＺｕｖ，φＺｖｗ，φＺｗｕの情報を常に得ることができる。従って、変圧器１次電圧検出器５Ｕ，５Ｖ，５Ｗは、計測情報保持部６０７による計測時のみ接続し、通常の運用状態では取り外すこともできる。もちろん、変圧器１次電圧検出器５Ｕ，５Ｖ，５Ｗは、恒久的に設置されていても良い。
【００７８】
（第３の実施形態）
図１７は、本発明の第３の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置６Ｂの適用された電力系統システムの構成を示す構成図である。
【００７９】
本実施形態に係る電力系統システムは、図１に示す第１の実施形態に係る電力系統システムにおいて、変圧器１次電圧検出器５Ｕ，５Ｖ，５Ｗの代わりに変圧器２次電圧検出器５Ｔ，５Ｍを設けた構成である。
【００８０】
励磁突入電流抑制装置６Ｂは、図１に示す第１の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置６において、変圧器電圧計測部６０３を変圧器電圧計測部６０３Ｂに代え、残留磁束算出部６０４を残留磁束算出部６０４Ｂに代え、変圧器電圧変換部６１０を追加した構成である。その他の構成については、第１の実施形態と同様である。
【００８１】
変圧器電圧計測部６０３Ｂは、変圧器２次電圧検出器５Ｔ，５Ｍにより検出された検出信号に基づいて、変形ウッドブリッジ結線変圧器３の２組の２次電圧Ｖｔ，Ｖｍを計測する。２次電圧Ｖｍは、主座変圧器３０２の２次電圧（端子ｃ−ａ間電圧）である。２次電圧Ｖｔは、Ｔ座変圧器３０１の２次電圧（端子ｂ−ｄ間電圧）である。変圧器電圧計測部６０３Ｂは、計測した２組の２次電圧Ｖｔ，Ｖｍを変圧器電圧変換部６１０に出力する。
【００８２】
変圧器電圧変換部６１０は、変圧器電圧計測部６０３Ｂにより計測された２組の単相交流電圧Ｖｔ，Ｖｍを、次式により、１次側線間電圧ＶＤｕｖ，ＶＤｖｗ，ＶＤｗｕに変換する。１次側線間電圧ＶＤｕｖは、変換後のＵＶ相間の線間電圧である。１次側線間電圧ＶＤｖｗは、変換後のＶＷ相間の線間電圧である。１次側線間電圧ＶＤｗｕは、変換後のＷＵ相間の線間電圧である。変圧器電圧変換部６１０は、変換した１次側線間電圧ＶＤｕｖ，ＶＤｖｗ，ＶＤｗｕを残留磁束算出部６０４Ｂに出力する。
【００８３】
ＶＤｕｖ＝（√３／２）Ｖｔ−（１／２）Ｖｍ      …式（１）
ＶＤｖｗ＝Ｖｍ                                  …式（２）
ＶＤｗｕ＝−（√３／２）Ｖｔ−（１／２）Ｖｍ    …式（３）
なお、√３／２は、０．８６６と置き換えてもよい。
【００８４】
図１８〜図２０を参照して、本実施形態に係る変圧器電圧変換部６１０による演算処理について説明する。
【００８５】
図１８は、変圧器電圧計測部６０３Ｂにより計測された２組の２次電圧Ｖｔ，Ｖｍの電圧波形を示す波形図である。図１９は、変圧器電圧変換部６１０による変換後の１次側線間電圧ＶＤｕｖ，ＶＤｖｗ，ＶＤｗｕの電圧波形を示す波形図である。図２０は、１次側線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕの電圧波形を示す波形図である。
【００８６】
変圧器電圧変換部６１０は、図１８に示す２組の２次電圧Ｖｔ，Ｖｍを、図１９に示す１次側線間電圧ＶＤｕｖ，ＶＤｖｗ，ＶＤｗｕに変換する。これにより、変圧器電圧変換部６１０は、ｐｕ値（定格に対する割合）で換算して、図２０に示す１次側線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕと同一の電圧波形を求めることができる。
【００８７】
残留磁束算出部６０４Ｂは、遮断器２による変形ウッドブリッジ結線変圧器３の遮断直後に、変圧器電圧変換部６１０により変換された各線間電圧ＶＤｕｖ，ＶＤｖｗ，ＶＤｗｕをそれぞれ積分する。残留磁束算出部６０４Ｂは、この積分された値を、変形ウッドブリッジ結線変圧器３の鉄心の残留磁束（１次線間磁束）φＺｕｖ，φＺｖｗ，φＺｗｕとする。残留磁束算出部６０４Ｂは、演算した残留磁束φＺｕｖ，φＺｖｗ，φＺｗｕを位相検出部６０５に出力する。
【００８８】
位相検出部６０５は、第１の実施形態と同様に、定常磁束算出部６０２により演算された定常磁束φＴｕｖ，φＴｖｗ，φＴｗｕ及び残留磁束算出部６０４Ｂにより演算された残留磁束φＺｕｖ，φＺｖｗ，φＺｗｕに基づいて、投入目標位相範囲Ｔｃを同定する。
【００８９】
本実施形態によれば、変形ウッドブリッジ結線変圧器３に変圧器２次電圧検出器５Ｔ，５Ｍしか設置されていない場合であっても、変形ウッドブリッジ結線変圧器３の２次電圧Ｖｔ，Ｖｍから１次側線間電圧ＶＤｕｖ，ＶＤｖｗ，ＶＤｗｕに変換することで、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００９０】
（第４の実施形態）
図２１は、本発明の第４の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置６Ｃの適用された電力系統システムの構成を示す構成図である。
【００９１】
励磁突入電流抑制装置６Ｃは、図１７に示す第３の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置６Ｂにおいて、位相検出部６０５の代わりに、第２の実施形態に係る位相検出部６０５Ａを設け、計測情報保持部６０７Ｃ、開極位相制御部６０８Ｃ、及び第２の実施形態に係る開極指令出力部６０９を追加した構成である。その他の構成は、第３の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置６Ｂと同様である。
【００９２】
励磁突入電流抑制装置６Ｃの運用前に、計測情報保持部６０７Ｃは、遮断器２を複数回遮断したときにおける、変圧器電圧計測部６０３Ｂにより計測された２次電圧Ｖｍ，Ｖｔの電圧遮断位相と、残留磁束算出部６０４Ｂにより算出された磁束信号とを計測する。計測情報保持部６０７Ｃは、計測された電圧遮断位相及び磁束信号に基づいて、遮断位相と残留磁束との関係などの残留磁束の特性に関する情報を計測情報として保持する。
【００９３】
開極位相制御部６０８Ｃには、計測情報保持部６０７Ｃに保持された計測情報及び電源電圧計測部６０１により計測された電源母線１の各相電圧が入力される。開極位相制御部６０８Ｃは、計測情報から変形ウッドブリッジ結線変圧器３の２次巻線の残留磁束φＺｍ，φＺｔを推定する。開極位相制御部６０８Ｆは、推定した残留磁束φＺｍ，φＺｔ及び各相電圧に基づいて、遮断位相が常に同じになるように、遮断器２の主接点の開極位相を制御する。開極位相制御部６０８Ｃは、制御した開極位相を開極指令出力部６０９に出力する。
【００９４】
開極指令出力部６０９は、開極位相制御部６０８から受信した開極位相に基づいて、遮断器２の主接点を駆動する操作機構に対して開極指令を出力する。これにより、遮断器２は、開放される。
【００９５】
位相検出部６０５Ａには、計測情報保持部６０７Ｃに保持されている計測情報及び定常磁束算出部６０２により算出された定常磁束φＴｕｖ，φＴｖｗ，φＴｗｕに基づいて、第２の実施形態と同様に、遮断器２を投入する投入目標位相範囲Ｔｃを同定する。
【００９６】
本実施形態によれば、第２の実施形態及び第３の実施形態のそれぞれによる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
【００９７】
（第５の実施形態）
図２２は、本発明の第５の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置６Ｄの適用された電力系統システムの構成を示す構成図である。
【００９８】
励磁突入電流抑制装置６Ｄは、図１７に示す第３の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置６Ｂにおいて、変圧器電圧変換部６１０の代わりに電源電圧変換部６１１を設け、定常磁束算出部６０２を定常磁束算出部６０２Ｄに代え、残留磁束算出部６０４Ｂを残留磁束算出部６０４Ｄに代え、位相検出部６０５を位相検出部６０５Ｄに代えた構成である。その他の構成については、第３の実施形態と同様である。
【００９９】
図２６は、本実施形態に係る電源電圧変換部６１１により変換される変形ウッドブリッジ結線変圧器３の２次電圧ＶＤｍ，ＶＤｔの電圧波形を示す波形図である。図２７は、本実施形態に係る励磁突入電流抑制装置６Ｄによる投入目標位相範囲Ｔｃを説明するための磁束波形を示す波形図である。
【０１００】
図２２、図２６及び図２７を参照して、励磁突入電流抑制装置６Ｄの構成について説明する。
【０１０１】
残留磁束算出部６０４Ｄは、遮断器２による変形ウッドブリッジ結線変圧器３の遮断直後に、変圧器電圧計測部６０３Ｂにより計測された２組の２次電圧Ｖｔ，Ｖｍをそれぞれ積分する。残留磁束算出部６０４Ｄは、この積分された値を、変形ウッドブリッジ結線変圧器３の鉄心の残留磁束（２次磁束）φＺｍ，φＺｔとする。残留磁束φＺｍは、主座変圧器３０２の２次側残留磁束である。残留磁束φＺｔは、Ｔ座変圧器３０１の２次側残留磁束である。残留磁束算出部６０４Ｄは、演算した残留磁束φＺｍ，φＺｔを位相検出部６０５Ｄに出力する。
【０１０２】
図２３〜図２５を参照して、本実施形態に係る電源電圧変換部６１１による演算処理について説明する。
【０１０３】
図２３は、電源電圧変換部６１１による変換前の各線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕの電圧波形を示す波形図である。図２４は、電源電圧変換部６１１による変換後の変形ウッドブリッジ結線変圧器３の２次電圧ＶＤｍ，ＶＤｔの電圧波形を示す波形図である。図２５は、変形ウッドブリッジ結線変圧器３の２次電圧Ｖｍ，Ｖｔの電圧波形を示す波形図である。
【０１０４】
電源電圧変換部６１１は、電源電圧計測部６０１により計測された各相電圧に基づいて、各線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕを演算する。電源電圧変換部６１１は、演算した各線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕを、次式により、図２４に示す変形ウッドブリッジ結線変圧器３の２つの２次電圧ＶＤｍ，ＶＤｔに変換する。
【０１０５】
ＶＤｍ＝Ｖｖｗ                                  …式（４）
ＶＤｔ＝（Ｖｕｖ−Ｖｗｕ）／√３                …式（５）
なお、１／√３は、０．５７７と置き換えてもよい。
【０１０６】
２次電圧ＶＤｍは、変換後の主座変圧器３０２の２次電圧である。２次電圧ＶＤｔは、変換後のＴ座変圧器３０１の２次電圧である。
【０１０７】
これにより、電源電圧変換部６１１は、ｐｕ値（定格に対する割合）で換算して、図２５に示す２次電圧Ｖｍ，Ｖｔと同一の電圧波形を求めることができる。電源電圧変換部６１１は、変換した変形ウッドブリッジ結線変圧器３の２つの２次電圧ＶＤｍ，ＶＤｔを定常磁束算出部６０２Ｄに出力する。
【０１０８】
定常磁束算出部６０２Ｄは、電源電圧変換部６１１により変換された２つの２次電圧ＶＤｍ，ＶＤｔをそれぞれ積分する。定常磁束算出部６０２Ｄは、この積分された値を、定常時の磁束（定常磁束）φＴｍ，φＴｔとする。定常磁束算出部６０２Ｄは、遮断器２が投入されるまで、定常磁束φＴｍ，φＴｔを演算する。定常磁束算出部６０２Ｄは、演算した定常磁束φＴｍ，φＴｔを位相検出部６０５Ｄに出力する。
【０１０９】
位相検出部６０５Ｄは、図２７に示すように、定常磁束算出部６０２Ｄにより演算された定常磁束φＴｍ，φＴｔと、残留磁束算出部６０４により演算された残留磁束φＺｍ，φＺｔとの極性が２次側の端子間毎に、それぞれ一致する位相の区間Ｔｍ，Ｔｔを検出する。位相検出部６０５Ｄは、検出した位相の区間Ｔｍ，Ｔｔが２つの区間で重なる区間Ｔｃを同定する。同定した区間Ｔｃは、遮断器２を投入する投入目標位相範囲である。位相検出部６０５Ｄは、検出した投入目標位相範囲（区間）Ｔｃを投入指令出力部６０６に出力する。
【０１１０】
投入指令出力部６０６は、位相検出部６０５Ｄにより検出された投入目標位相範囲Ｔｃ内で、遮断器２の主接点を駆動する操作機構に対して投入指令を出力する。これにより、遮断器２は、投入される。
【０１１１】
次に、図２８〜図３０を参照して、励磁突入電流抑制装置６Ｄによる励磁突入電流の抑制について説明する。
【０１１２】
図２８〜図３０は、遮断器２による変形ウッドブリッジ結線変圧器３の遮断ＴＰから投入ＣＬまでの状態の一例を示している。図２８は、２次電圧Ｖｍ，Ｖｔを示す波形図である。図２９は、２次磁束（定常磁束φＴｍ，φＴｔ及び残留磁束φＺｍ，φＺｔ）を示す波形図である。図３０は、励磁突入電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを示す波形図である。
【０１１３】
変形ウッドブリッジ結線変圧器３の２次側に図２８に示す２次電圧Ｖｍ，Ｖｔが印加されている場合、遮断器２による遮断ＴＰ後は、図２９に示す残留磁束φＺｍ，φＺｔがある。
【０１１４】
励磁突入電流抑制装置６Ｄにより、遮断器２を投入すると、図３０に示す励磁突入電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗに抑制される。
【０１１５】
本実施形態によれば、電源母線１の線間電圧Ｖｕｖ，Ｖｖｗ，Ｖｗｕから変形ウッドブリッジ結線変圧器３の２次磁束の定常磁束φＴｍ，φＴｔを求めることができる。よって、変形ウッドブリッジ結線変圧器３の２次電圧を計測して、残留磁束φＺｍ，φＺｔを求めることで、遮断器２を投入するための投入目標位相範囲Ｔｃを同定することができる。
【０１１６】
従って、変形ウッドブリッジ結線変圧器３に変圧器２次電圧検出器５Ｔ，５Ｍしか設置されていない場合であっても、励磁突入電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを抑制する位相制御をすることができる。
【０１１７】
（第６の実施形態）
図３１は、本発明の第６の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置６Ｅの適用された電力系統システムの構成を示す構成図である。
【０１１８】
励磁突入電流抑制装置６Ｅは、図２２に示す第５の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置６Ｄにおいて、位相検出部６０５Ｄの代わりに、位相検出部６０５Ｅを設け、計測情報保持部６０７Ｅ、第４の実施形態に係る開極位相制御部６０８Ｃ、及び第２の実施形態に係る開極指令出力部６０９を追加した構成である。その他の構成は、第５の実施形態と同様である。
【０１１９】
励磁突入電流抑制装置６Ｅの運用前に、計測情報保持部６０７Ｅは、遮断器２を複数回遮断したときにおける、変圧器電圧計測部６０３Ｂにより計測された２次電圧Ｖｍ，Ｖｔの電圧遮断位相と、残留磁束算出部６０４Ｄにより算出された磁束信号とを計測する。計測情報保持部６０７Ｅは、計測された電圧遮断位相及び磁束信号に基づいて、遮断位相と残留磁束との関係などの残留磁束の特性に関する情報を計測情報として保持する。
【０１２０】
開極位相制御部６０８Ｃは、計測情報保持部６０７Ｅに保持された計測情報及び電源電圧計測部６０１により計測された電源母線１の各相電圧に基づいて、遮断位相が常に同じになるように、遮断器２の主接点の開極位相を制御する。開極位相制御部６０８Ｃは、制御した開極位相を開極指令出力部６０９に出力する。
【０１２１】
開極指令出力部６０９は、開極位相制御部６０８Ｃから受信した開極位相に基づいて、遮断器２の主接点を駆動する操作機構に対して開極指令を出力する。これにより、遮断器２は、開放される。
【０１２２】
位相検出部６０５Ｅには、計測情報保持部６０７Ｅに保持されている計測情報及び定常磁束算出部６０２Ｄにより算出された変形ウッドブリッジ結線変圧器３の２次磁束の定常磁束φＴｍ，φＴｔが入力される。位相検出部６０５Ｅは、計測情報保持部６０７Ｅに保持されている計測情報から、残留磁束φＺｍ，φＺｔを推定する。位相検出部６０５Ｅは、残留磁束φＺｍ，φＺｔ及び定常磁束φＴｍ，φＴｔに基づいて、遮断器２を投入する投入目標位相範囲Ｔｃを同定する。投入目標位相範囲Ｔｃを同定する方法については、第５の実施形態と同様である。
【０１２３】
ここで、開極位相制御部６０８Ｃは、常に遮断位相が同じになるように、位相制御をしている。従って、位相検出部６０５Ｅは、計測情報保持部６０７Ｅに保持されている情報に変更がなければ（計測情報を更新していなければ）、常に投入目標位相範囲Ｔｃは同じでよい。
【０１２４】
本実施形態によれば、第５の実施形態及び第２の実施形態のそれぞれによる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
【０１２５】
なお、各実施形態において、電源電圧検出器４Ｕ，４Ｖ，４Ｗにより、電源母線１の各相電圧を計測したが、電源母線１の各線間電圧を計測してもよい。これにより、相電圧を線間電圧に変換する演算処理を省略することができる。
【０１２６】
また、各実施形態において、励磁突入電流抑制装置６等での位相制御における各種パラメータは、より精度を高めるため等により補正をしてもよい。例えば、遮断器２の投入において、主接点間に発生するプレアークと呼ばれる先行放電や、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。このプレアークによる投入ばらつきや、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、位相制御を行う際にこの特性による補正をする。このような補正をすることで、これらのばらつきがあっても、励磁突入電流をより確実に抑制することができる。
【０１２７】
さらに、各実施形態において、定常磁束及び残留磁束を演算する場合に、相電圧から線間電圧、又は線間電圧から各種巻線電圧などのように、電圧を変換してから磁束を求めたが、磁束を求めた後に、磁束を変換してもよい。例えば、各相電圧から各線間の磁束を求める場合、先に各相の磁束を求めた後に、各線間の磁束を求めてもよい。また、その他の演算においても、結果が同じになるのであれば、演算の順序や演算をさせる場所（励磁突入電流抑制装置の内部や外部を問わず、コンピュータや各種検出器等）は、適宜変更することができる。
【０１２８】
また、各実施形態において、遮断器２は、三相一括操作型の遮断器としたが、相毎に操作する各相操作型の遮断器でもよい。各相操作型遮断器であれば、各相の遮断器を同時に投入することで、三相一括操作型遮断器と同様の作用効果を得ることができる。
【０１２９】
なお、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。
【符号の説明】
【０１３０】
１…電源母線、２…遮断器、３…変形ウッドブリッジ結線変圧器、４Ｕ，４Ｖ，４Ｗ…電源電圧検出器、５Ｕ，５Ｖ，５Ｗ…変圧器側電圧検出器、６…励磁突入電流抑制装置、６０１…電源電圧計測部、６０２…定常磁束算出部、６０３…変圧器電圧計測部、６０４…残留磁束算出部、６０５…位相検出部、６０６…投入指令出力部。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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