(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
三相変圧器または単相変圧器を複数接続した変圧器バンクのうち、三相巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方が設けられ、前記星形結線の中性点が接地された変圧器に用いられるものであって、
三角結線接続された巻線の内部あるいは接続点に三角結線側開閉器が設けられ、
前記三角結線側開閉器は、前記変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離す際に、星形結線接続された巻線を電力系統または三相電源から電気的に切り離すのと同時刻または切り離しよりも前時刻に、三角結線接続された巻線の接続点を電気的に切り離すように構成されたことを特徴とする変圧器過電圧抑制装置。
【請求項２】
三相変圧器または単相変圧器を複数接続した変圧器バンクのうち、三相巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方が設けられ、前記星形結線の中性点が接地された変圧器に用いられるものであって、
三角結線接続された各巻線の両端間に、巻線間の過電圧を抑制するための避雷器が設置されたことを特徴とする変圧器過電圧抑制装置。
【請求項３】
三相変圧器または単相変圧器を複数接続した変圧器バンクのうち、三相巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方が設けられ、前記星形結線の中性点が接地された変圧器に用いられるものであって、
星形結線接続された巻線には対地静電容量を有する電力ケーブル、開閉装置、コンデンサ、リアクトルなどのキャパシタンスが接続され、
星形結線接続された巻線と前記キャパシタンスとの間には、前記変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すための変圧器用開閉器が設置され、
さらに前記開閉器には電流抑制用リアクトルおよびリアクトル用開閉器の直列回路から構成されたバイパス電路が設置され、前記リアクトル用開閉器は前記変圧器用開閉器が開路動作する前に閉路動作するように構成されたことを特徴とする変圧器過電圧抑制装置。
【請求項４】
三相変圧器または単相変圧器を複数接続した変圧器バンクのうち、三相巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方が設けられ、前記星形結線の中性点が接地された変圧器に用いられるものであって、
前記三角結線の１か所に、前記変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すのと同時刻または切り離しよりも前時刻に、三角結線接続された巻線の一部を電気的に切り離すように構成された三角結線側開閉器が設置され、
前記三角結線側開閉器に避雷器が並列に接続されたことを特徴とする変圧器過電圧抑制装置。
【請求項５】
前記三角結線の１か所に並列に設置された前記開閉器および前記避雷器が、同一容器内に収納されたことを特徴とする請求項４記載の変圧器過電圧抑制装置。
【請求項６】
三相変圧器または単相変圧器を複数接続した変圧器バンクのうち、三相巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方が設けられ、前記星形結線の中性点が接地された変圧器に用いられるものであって、
前記変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すための変圧器用開閉器が設けられ、
前記変圧器用開閉器には、保護リレーあるいは外部からの切指令を受取り、この指令を一定時間遅延させる遅延回路が接続され、
さらに、星形結線接続された巻線を電力系統または三相電源から電気的に切り離すのと同時刻または切り離しよりも前時刻に、三角結線接続された巻線の接続点を電気的に切り離すよう構成された三角結線側開閉器が設けられたことを特徴とする変圧器過電圧抑制装置。
【請求項７】
三相変圧器または単相変圧器を複数接続した変圧器バンクのうち、三相巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方が設けられ、前記星形結線の中性点が接地された変圧器に用いられるものであって、
前記変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すための変圧器用開閉器が設けられ、
前記変圧器用開閉器には、保護リレーあるいは外部からの切指令を受取り、この指令を一定時間遅延させる遅延回路が接続され、
さらに、星形結線接続された巻線を電力系統または三相電源から電気的に切り離すのと同時刻または切り離しよりも前時刻に、三角結線の一か所を電気的に切り離すよう構成された三角結線側開閉器が設けられたことを特徴とする変圧器過電圧抑制装置。
【請求項８】
三相変圧器または単相変圧器を複数接続した変圧器バンクのうち、三相巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方が設けられ、前記星形結線の中性点が接地された変圧器に用いられるものであって、前記変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すための変圧器用開閉器が設けられ、前記変圧器用開閉器と前記変圧器との間の電路には放電コイルが設置され、前記放電コイルの自己インダクタンスは前記変圧器のそれよりも小さく設定されたことを特徴とする変圧器過電圧抑制装置。
【請求項９】
三相変圧器または単相変圧器を複数接続した変圧器バンクのうち、三相巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方が設けられ、前記星形結線の中性点が接地された変圧器に用いられるものであって、前記変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すための変圧器用開閉器が設けられ、前記変圧器用開閉器と前記変圧器との間の電路には計器用変圧器が設置され、前記計器用変圧器の自己インダクタンスは前記変圧器のそれよりも小さく設定されたことを特徴とする変圧器過電圧抑制装置。
【請求項１０】
三相変圧器または単相変圧器を複数接続した変圧器バンクのうち、三相巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方が設けられ、前記星形結線の中性点が接地された変圧器に用いられるものであって、前記変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すための変圧器用開閉器が設けられ、前記変圧器用開閉器と前記変圧器との間の電路には空芯形コイルおよびコイル用開閉器が設置され、前記空芯形コイルの自己インダクタンスは前記変圧器のそれよりも小さく設定され、コイル用開閉器は前記変圧器用開閉器によって変圧器が電力系統または三相電源から電気的に切り離された直後に前記空芯形コイルを電路と大地間に接続するように構成されたことを特徴とする変圧器過電圧抑制装置。
【請求項１１】
三相変圧器または単相変圧器を複数接続した変圧器バンクのうち、三相巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方が設けられ、前記星形結線の中性点が接地された変圧器に用いられるものであって、前記変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すための変圧器用開閉器が設けられ、前記変圧器用開閉器と前記変圧器の間の電路には接地開閉器が設置され、前記接地開閉器は、前記変圧器用開閉器により変圧器が電力系統または三相電源から電気的に切り離された直後に閉路動作を行い、逆に変圧器を電力系統または三相電源に電気的に接続する場合には接続前に開路動作を行うように構成されたことを特徴とする変圧器過電圧抑制装置。
【請求項１２】
三相変圧器または単相変圧器を複数接続した変圧器バンクのうち、三相巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方が設けられ、前記星形結線の中性点が接地された変圧器に用いられるものであって、前記変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すための変圧器用開閉器が設けられ、前記変圧器用開閉器と前記変圧器の間の電路には接地開閉器が設けられ、前記接地開閉器には、保護リレーあるいは外部からの切指令を受取り、この指令を一定時間遅延させる遅延回路が接続されたことを特徴とする変圧器過電圧抑制装置。
【請求項１３】
前記接地開閉器の可動電極部が前記変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離す遮断器の可動電極部と一体的に設けられたことを特徴とする請求項１１または１２記載の変圧器過電圧抑制装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、三相巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方を有する変圧器に用いられる装置であって、変圧器における過電圧を抑制する変圧器過電圧抑制装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電離系統には三相交流方式が採用されている。したがって、送電電圧を昇圧あるいは降圧するために用いられる変圧器も、三相変圧器として構成されている。特に、変圧器が高電圧用である場合、一次巻線および二次巻線には星形結線が採用され、三次巻線には波形変歪の抑制や零相インピーダンス低減を目的として三角結線が採用された三相変圧器が一般的である。
【０００３】
ここで図３１を参照して、三相変圧器の結線例を具体的に説明する。この図に示した変圧器には、三相巻線接続構成として星形結線１，２と三角結線３の両方が設けられている。星形結線１および２は一次巻線および二次巻線を構成し、三角結線３は三次巻線を構成している。また、各巻線には変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すための開閉器４が接続されている。これらの開閉器４は、当該変圧器の星形結線１，２（一次、二次）および三角結線３（三次）の各端子とそれらの接続される引き出し線路との間に配置されている。
【０００４】
続いて、変圧器を電力系統または三相電源から切り離す際の現象を図３２を用いて説明する。図３２は等価回路を示しており、理解の容易化を図るために星形結線の巻線に接続される設備、電源は１相分のみを示している。三相変圧器における星形結線の巻線を励磁インダクタンス８としており、星形結線の中性点７を接地している。なお、図中の符号５は系統の電源、符号６は変圧器と開閉器４との間に存在するキャパシタンス６、具体的には送電線（電力ケーブル）、開閉装置、コンデンサ、リアクトルなど対地静電容量を有する装置である。
【０００５】
このような変圧器を開閉器４を用いて電源５から切り離す場合、開閉器４の切り離し位相によっては、変圧器の各巻線そのもの、またはキャパシタンス６に電荷９が残留する。この残留電荷９は図３３に示す通り、開閉器４による遮断（ｔ＝ｔ0）後に巻線に流れ込み、変圧器中性点７を介して対地間で放電される。この放電は減衰振動の様相となるが、その振動成分は変圧器の励磁インダクタンス８とキャパシタンス６とで決定され、その値は設備構成により異なるが、大容量変圧器の場合、おおむね数１０Ｈｚ程度となる。
【０００６】
この残留電荷の放電電流が流れる際の電圧波形を図３４に示す。すなわち、減衰振動の周波数は商用周波よりも低い。そのため、変圧器の鉄心には磁束が蓄積されていくが、この磁束量が鉄心の飽和磁束に達した時点（ｔ＝ｔ1）で変圧器の励磁インダクタンス８が急激に低減し、放電振動数が急激に高くなって１００〜１０００Ｈｚのオーダになる。その結果、電荷放電が急速に進み、当該巻線の電圧が急変し零線を通過して極性が反転する。このような極性反転が発生することで、鉄心は飽和状態から脱し、（ｔ＝ｔ2）再び数１０〜数Ｈｚのゆっくりとした電荷減衰振動放電が始まる。また、この減衰率は回路の損失に依存するが概して小さい。このようにして、系統から切り離された後の変圧器の各端子の電圧は、残留電荷放電に伴う極性反転を複数回繰り返しながら、徐々に零電位に近付いていく。
【０００７】
ところで、三相変圧器を電源から切り離す際に、まず星形結線接続された巻線が系統から切り離され、続いて三角結線接続された巻線が切り離される場合がある。このとき、変圧器を電源から切り離すための開閉器における電気的切り離しタイミングにばらつきが生じることがある。そのため、三角結線接続された巻線のうち一相のみ先に切り離しが完了し、残りの二相は系統と接続されたような状態となることがある。このような状態を図３５にて説明する。
【０００８】
図３５の三相変圧器には、三角結線接続された巻線１０，１１，１２が設けられており、これに対応して星形結線接続された巻線１３，１４，１５が設けられている。各巻線１０，１１，１２，１３，１４，１５にはそれぞれ、開閉器２０，２１，２２，２３，２４，２５が接続されている。これらの開閉器２０，２１，２２，２３，２４，２５を電気的に切り離すことで、この変圧器を電力系統あるいは三相電源から電気的に切り離すようになっている。なお、星形結線接続された巻線１３，１４，１５と開閉器２３，２４，２５との間には、対地静電容量を有するキャパシタンス１７，１８，１９が設置されている。
【０００９】
図３５では、巻線１０，１１，１２に接続される開閉器２０，２１，２２のうち、開閉器２２のみ切り離しが完了し、残りの開閉器２０，２１はまだ系統と接続している。そのため、巻線１０に対して電源１６（線間電圧として示す）が直接接続され、残りの巻線１１および１２は両巻線を直列に接続した状態で電源１６に接続されている。このような状態では、キャパシタンス１８，１９に残留された電荷は巻線１１，１２あるいは１４，１５の合成ベクトル電圧が電源１６の電圧と等しくなる条件を満たしながら、それぞれ巻線１４，１５の励磁インダクタンスを介して放電される。
【００１０】
その際、残り二相の開閉器２０，２１の切り離しが行われる前に、巻線１１または１４、もしくは１２または１５の片方のみが飽和することが考えられる。このとき、図３６に示すように、巻線１０の電圧が＋１．０ｐｕ、巻線１１が＋１．０ｐｕ、巻線１２の電圧が０．０ｐｕで、且つ鉄心飽和して極性反転する相が巻線１１の相となるような場合が最も苛酷である。
【００１１】
つまり、巻線１１の電圧変動は最大で＋１．０ｐｕから−１．０ｐｕに変動することになり、巻線１２の電圧は巻線１１との合成電圧が電源電圧の＋１．０ｐｕとなるという条件を満たすために、０．０ｐｕから＋２．０ｐｕに変動することになる。このような条件を考えれば、巻線電圧として２．０ｐｕ、電圧変動幅として３．０ｐｕの過電圧が発生することがある。さらに、このような状態が継続されれば、次の極性反転が過電圧が生じた巻線１２で発生した場合に、電圧変動幅がいっそう大きくなる。その結果、高いレベルの過電圧が発生する可能性があった。
【００１２】
また、以上の説明では、最終的に切り離される端子が三角結線された巻線側である場合を考えたが、三角結線と星形結線の両方を有する三相変圧器であれば、最終的に切り離される端子が星形結線された巻線側であった場合でも、同様のメカニズムで多大な過電圧が発生するおそれがある。すなわち、図３７の例では先に三角結線に接続される開閉器２０，２１，２２が切り離され、星形結線に接続される開閉器２３，２４，２５のうち開閉器２３だけが系統に接続されたままの状態を示しており、星形結線接続された巻線１３，１４，１５のうち巻線１３には電源１６からの電圧が印加されたままとなっている。
【００１３】
このとき、巻線１４または１１と巻線１５または１２は、それぞれ対応する巻線の合成ベクトル電圧が電源１６の電圧と等しくなる条件を満たしながら、キャパシタンス１８，１９に残留された電荷がそれぞれ巻線１４，１５の励磁インダクタンスを介して放電される。このような状態で、残りの開閉器２３の切り離しが行われる前に、巻線１４または１１、もしくは１５または１２の片方のみが飽和すると、前述した先に星形結線が切り離される場合と同様、大きな過電圧が発生した（図３８参照）。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような過電圧発生に対しては、従来では特に対策を講じてはいなかった。これは、最終的に変圧器が電源と切り離される前に変圧器の一部の巻線が飽和するということが少なく、しかも変圧器切り離し時刻のバラツキも小さかったためである。しかしながら、設備構成の大容量化、高電圧化が進み、変圧器や開閉装置などのキャパシタンスが大きくなっている現在、特に１０００ｋＶ系統用変圧器などを始めとする高電圧変圧器の場合には、鉄心が飽和磁束に至りやすい条件がそろっており、前述したような過電圧現象が発生する可能性が従来に比べて非常に高くなっている。
【００１５】
また、最終的に電源と切り離される端子で開閉器の欠相状態が継続することを想定すれば、従来の変圧器においても、過電圧の発生を招く可能性がある。例えば、過電圧が継続した場合、系統構成にもよるが、欠相状態発生後１ｍｓ以上の時間で交流試験電圧レベルの過電圧が発生し始め、１ｓ以上の時間で避雷器の耐量をオーバーすると考えられる。そこで、変圧器や変圧器に接続される機器の絶縁、あるいは避雷器の耐量が問題となり、過電圧を抑えることが要請されていた。さらに、変圧器の大容量化、高電圧化する傾向にある近年では、単に過電圧を抑制することだけにとどまらず、優れた動作信頼性も要求されていた。
【００１６】
以上述べたように、従来の変圧器においては、巻線に接続された電路のキャパシタンス、鉄心の飽和のしやすさ、三角結線の有無、電力系統または三相電源からの切り離し時刻のばらつきなどを要因として、過電圧が発生しており、問題となっていた。さらには、避雷器の耐量超過を回避することや、過電圧を抑制するに際してその動作信頼性の向上が課題となっていた。
【００１７】
本発明は、このような過電圧の発生要因を回避するために提案されたものであり、その主たる目的は、変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離す際に生じる過電圧の発生を抑制、もしくは発生した過電圧を抑制して、変圧器の信頼性向上に寄与する変圧器過電圧抑制装置を提供することである。
【００１８】
また、本発明の他の目的は、変圧器を電力系統または三相電源から切り離す開閉器が欠相状態であっても、過電圧抑制用の避雷器が耐量を超過する以前に過電圧の発生を収束させることにより、避雷器の安全性を確保する変圧器過電圧抑制装置を提供することにある。
【００１９】
さらに、本発明の他の目的は、無駄な動作を行うことがなく、優れた動作信頼性を発揮することが可能な変圧器過電圧抑制装置を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の変圧器過電圧抑制装置は、三相変圧器または単相変圧器を複数接続した変圧器バンクのうち、三相巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方が設けられ、前記星形結線の中性点が接地された変圧器に用いられるものであって、三角結線接続された巻線の内部あるいは接続点に三角結線側開閉器が設けられ、前記三角結線側開閉器は、前記変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離す際に、星形結線接続された巻線を電力系統または三相電源から電気的に切り離すのと同時刻または切り離しよりも前時刻に、三角結線接続された巻線の接続点を電気的に切り離すように構成されたことを特徴とする。
【００２１】
以上のような請求項１の発明では、星形結線に接続された巻線を電力系統または三相電源から電気的に切り離すのと同時刻あるいは切り離すより前時刻に、開閉器が三角結線接続そのものを全て電気的に切り離すことができる。そのため、変圧器が電力系統あるいは三相電源からの切り離される際に、一部の相の切り離し時刻がばらつくことがなく、しかも変圧器鉄心の飽和に伴う極性反転の影響を他相に及ぼすことを回避できる。
【００２２】
請求項２の変圧器過電圧抑制装置は、三相変圧器または単相変圧器を複数接続した変圧器バンクのうち、三相巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方が設けられ、前記星形結線の中性点が接地された変圧器に用いられるものであって、三角結線接続された各巻線の両端間に、巻線間の過電圧を抑制するための避雷器が設置されたことを特徴とする。
【００２３】
以上のような請求項２の発明では、変圧器を電気的に切り離す際、切り離し動作時刻のばらつきによって変圧器巻線のある相で過電圧が発生しても、三角結線に接続された避雷器がこれを抑制することができる。そのため、三角結線巻線に発生する過電圧値が許容値以内となり、問題となる程高いレベルの過電圧が変圧器に発生することを防止できる。
【００２４】
請求項３の変圧器過電圧抑制装置は、三相変圧器または単相変圧器を複数接続した変圧器バンクのうち、三相巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方が設けられ、前記星形結線の中性点が接地された変圧器に用いられるものであって、星形結線接続された巻線には対地静電容量を有する電力ケーブル、開閉装置、コンデンサ、リアクトルなどのキャパシタンスが接続され、星形結線接続された巻線と前記キャパシタンスとの間には、前記変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すための変圧器用開閉器が設置され、さらに前記開閉器には電流抑制用リアクトルおよびリアクトル用開閉器の直列回路から構成されたバイパス電路が設置され、前記リアクトル用開閉器は前記変圧器用開閉器が開路動作する前に閉路動作するように構成されたことを特徴とする。
【００２５】
以上のような請求項３の発明では、変圧器用開閉器が動作して変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すとき、開閉器が開路動作する前にリアクトル用開閉器が閉路動作を行う。そのため、電流抑制用リアクトルは星形結線接続された巻線に接続した状態で変圧器用開閉器が開路動作する。したがって、キャパシタンスに蓄積された残留電荷が、星形結線接続された巻線に流入する前に電流抑制用リアクトルを通過し、その流入電荷量を抑制することができる。
【００２６】
請求項４の変圧器過電圧抑制装置は、三相変圧器または単相変圧器を複数接続した変圧器バンクのうち、三相巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方が設けられ、前記星形結線の中性点が接地された変圧器に用いられるものであって、前記三角結線の１か所に、前記変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すのと同時刻または切り離しよりも前時刻に、三角結線接続された巻線の一部を電気的に切り離すように構成された三角結線側開閉器が設置され、前記三角結線側開閉器に避雷器が並列に接続されたことを特徴とする。
【００２７】
以上のような請求項４の発明では、変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離す時点では、開閉器の動作により三角結線接続された巻線はすでにの一部が切り離される。そのため、変圧器の相間で電気的に切り離しタイミングにばらつきが発生し、いずれかの相の鉄心が飽和して極性反転しても、その影響で他相の巻線で電圧変動が起こることはなく、変圧器に発生する過電圧を抑制することができる。また、開閉器と並列に設置した避雷器は、三角結線接続された巻線の一部を開放するときに発生する過電圧を抑制することができる。
【００２８】
請求項５の変圧器過電圧抑制装置は、請求項４記載の変圧器過電圧抑制装置において、前記三角結線の１か所に並列に設置された前記開閉器および前記避雷器が、同一容器内に収納されたことを特徴とする。
【００２９】
以上のような請求項５の発明では、前記請求項４の作用に加えて、開閉器および避雷器が同一容器内に収納することにより、装置全体の縮小化を図ることができる。
【００３０】
請求項６の変圧器過電圧抑制装置は、三相変圧器または単相変圧器を複数接続した変圧器バンクのうち、三相巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方が設けられ、前記星形結線の中性点が接地された変圧器に用いられるものであって、前記変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すための変圧器用開閉器が設けられ、前記変圧器用開閉器には、保護リレーあるいは外部からの切指令を受取り、この指令を一定時間遅延させる遅延回路が接続され、さらに、星形結線接続された巻線を電力系統または三相電源から電気的に切り離すのと同時刻または切り離しよりも前時刻に、三角結線接続された巻線の接続点を電気的に切り離すよう構成された三角結線側開閉器が設けられたことを特徴とする。
【００３１】
以上のような請求項６の発明では、変圧器用開閉器に接続される遅延回路の働きにより、まず、三角結線側開閉器が動作し、続いて変圧器用開閉器が動作する。したがって三角結線側開閉器は確実に、星形結線接続された巻線を電力系統または三相電源から電気的に切り離すのと同時刻または切り離しよりも前時刻に、三角結線接続された巻線の接続点を電気的に切り離すことができる。そのため、切り離しタイミングのばらつきと、鉄心飽和現象による極性反転が起きてもその影響で他相の巻線で電圧変動を防ぐことができ、変圧器に発生する過電圧を抑制することができる。
【００３２】
請求項７の変圧器過電圧抑制装置は、三相変圧器または単相変圧器を複数接続した変圧器バンクのうち、三相巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方が設けられ、前記星形結線の中性点が接地された変圧器に用いられるものであって、前記変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すための変圧器用開閉器が設けられ、前記変圧器用開閉器には、保護リレーあるいは外部からの切指令を受取り、この指令を一定時間遅延させる遅延回路が接続され、さらに、星形結線接続された巻線を電力系統または三相電源から電気的に切り離すのと同時刻または切り離しよりも前時刻に、三角結線の一か所を電気的に切り離すよう構成された三角結線側開閉器が設けられたことを特徴とする。
【００３３】
以上のような請求項７の発明では、遅延回路による制御シークエンスを三角結線の一か所に設置された三角結線側開閉器に対し適用することによって、請求項４および６の持つ作用を合わせ持つことができる。
【００３４】
請求項８の変圧器過電圧抑制装置は、三相変圧器または単相変圧器を複数接続した変圧器バンクのうち、三相巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方が設けられ、前記星形結線の中性点が接地された変圧器に用いられるものであって、前記変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すための変圧器用開閉器が設けられ、前記変圧器用開閉器と前記変圧器との間の電路には放電コイルが設置され、前記放電コイルの自己インダクタンスは前記変圧器のそれよりも小さく設定されたことを特徴とする。
【００３５】
以上のような請求項８の発明では、変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すときに残留電荷が生じた場合、この残留電荷は変圧器にではなく放電コイルに流れる。そして、放電コイルは残留電荷を放電することができるので、変圧器鉄心への残留電荷の流入を防ぐことができる。その結果、鉄心の飽和現象による電圧反転現象を防止し、飽和した際の反転電圧レベルの低減を図ることができる。
【００３６】
請求項９の変圧器過電圧抑制装置は、三相変圧器または単相変圧器を複数接続した変圧器バンクのうち、三相巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方が設けられ、前記星形結線の中性点が接地された変圧器に用いられるものであって、前記変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すための変圧器用開閉器が設けられ、前記変圧器用開閉器と前記変圧器との間の電路には計器用変圧器が設置され、前記計器用変圧器の自己インダクタンスは前記変圧器のそれよりも小さく設定されたことを特徴とする。
【００３７】
以上のような請求項９の発明では、変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すときに残留電荷が生じた場合、この残留電荷は変圧器にではなく計器用変圧器に流れる。そして、計器用変圧器は残留電荷を放電することができるので、変圧器鉄心への残留電荷の流入を防ぐことができる。その結果、鉄心の飽和現象による電圧反転現象を防止し、飽和した際の反転電圧レベルの低減を図ることができる。
【００３８】
請求項１０の変圧器過電圧抑制装置は、三相変圧器または単相変圧器を複数接続した変圧器バンクのうち、三相巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方が設けられ、前記星形結線の中性点が接地された変圧器に用いられるものであって、前記変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すための変圧器用開閉器が設けられ、前記変圧器用開閉器と前記変圧器との間の電路には空芯形コイルおよびコイル用開閉器が設置され、前記空芯形コイルの自己インダクタンスは前記変圧器のそれよりも小さく設定され、コイル用開閉器は前記変圧器用開閉器によって変圧器が電力系統または三相電源から電気的に切り離された直後に前記空芯形コイルを電路と大地間に接続するように構成されたことを特徴とする。
【００３９】
以上のような請求項１０の発明では、変圧器用開閉器により変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離した直後に、コイル用開閉器が動作して空芯形コイルを電路と大地間に接続する。そのため、変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すときに残留電荷が生じても、この残留電荷は変圧器にではなく空芯形コイルに流れる。そして空芯形コイルが残留電荷を放電することができる。したがって、変圧器鉄心へ残留電荷が流入することがなく、変圧器での鉄心の飽和現象による電圧反転現象を防止すると共に、飽和した際の反転電圧レベルを低減することができる。
【００４０】
請求項１１の変圧器過電圧抑制装置は、三相変圧器または単相変圧器を複数接続した変圧器バンクのうち、三相巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方が設けられ、前記星形結線の中性点が接地された変圧器に用いられるものであって、前記変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すための変圧器用開閉器が設けられ、前記変圧器用開閉器と前記変圧器の間の電路には接地開閉器が設置され、前記接地開閉器は、前記変圧器用開閉器により変圧器が電力系統または三相電源から電気的に切り離された直後に閉路動作を行い、逆に変圧器を電力系統または三相電源に電気的に接続する場合には接続前に開路動作を行うように構成されたことを特徴とする。
【００４１】
以上のような請求項１１の発明では、変圧器用開閉器により変圧器を電力系統または三相電源から切り離す際、変圧器用開閉器の遮断時間以降速やかに接地開閉器が閉路動作を行い、主回路である変圧器巻線を接地する。そのため、変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すときに発生した残留電荷を接地開閉器により放電することができる。したがって、変圧器鉄心へ残留電荷が流入することがなく、変圧器での鉄心の飽和現象による電圧反転現象を防止、ならびに飽和した際の反転電圧レベルの低減が実現する。
【００４２】
請求項１２の変圧器過電圧抑制装置は、三相変圧器または単相変圧器を複数接続した変圧器バンクのうち、三相巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方が設けられ、前記星形結線の中性点が接地された変圧器に用いられるものであって、前記変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すための変圧器用開閉器が設けられ、前記変圧器用開閉器と前記変圧器の間の電路には接地開閉器が設けられ、前記接地開閉器には、保護リレーあるいは外部からの切指令を受取り、この指令を一定時間遅延させる遅延回路が接続されたことを特徴とする。
【００４３】
以上のような請求項１２の発明では、変圧器用開閉器により変圧器を電力系統または三相電源から切り離す際、変圧器用開閉器が動作した後、遅延回路の働きにより遅延時間が経過してから速やかに接地開閉器の閉路動作を行うことができる。これにより、前記請求項１１の発明と同様の作用を持つことができる。
【００４４】
請求項１３の変圧器過電圧抑制装置は、請求項１１または１２記載の変圧器過電圧抑制装置において、前記接地開閉器の可動電極部が前記変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離す遮断器の可動電極部と一体的に設けられたことを特徴とする。
【００４５】
以上のような請求項１３の発明では、接地開閉器の投入時期を制御する手段が不要になり、構成の簡略化を進めることができる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における実施の形態の一例について、図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の実施の形態は、三相変圧器または単相変圧器を複数接続した変圧器バンクのうち、巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方が設けられ、星形結線の中性点が接地された変圧器に用いられるものであって、図３５３５に示した従来例と同一部材に関しては同一符号を付し、説明は省略する。
【００４７】
（１）第１の実施の形態…図１、図２参照
［構成］
第１の実施の形態について、図１の回路構成図、図２のシステムブロック図を用いて説明する。図１に示すように、三角結線接続された巻線１０，１１，１２については、相電流を開閉するための開閉器２０，２１，２２が各相に設置されている他に、巻線１０，１１，１２の内部に、当該巻線１０，１１，１２の線電流を開閉するための開閉器２６，２７，２８が設けられている。開閉器２６，２７，２８が全て“閉”の状態では三角結線が構成されるが、開閉器２６，２７，２８が電気的に切り離されると、三角結線そのものが構成されない状態となる。
【００４８】
これら開閉器２６，２７，２８は、開閉器２０〜２５によって変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すに際して、星形結線接続された巻線１３，１４，１５を電力系統または三相電源から電気的に切り離すのと同時刻または切り離しよりも前時刻に、三角結線接続された巻線１０，１１，１２の接続点を電気的に切り離すように構成されている。
【００４９】
また、図２に示すように、第１の実施の形態には開閉器２０〜２５を制御するための制御回路４９が設けられている。この制御回路４９は外部装置５１から外部指令４７、または保護リレー５２からリレートリップ指令４６（共に切指令）を受けることによって、開閉器２０〜２５に対し開極指令５３を出すようになっている。さらに図２には図示しないが、開閉器２６，２７，２８を制御するための制御回路が設けられている。この制御回路は外部装置５１から外部指令４７、または保護リレー５２からリレートリップ指令４６（共に切指令）を受けることによって、開閉器２０〜２５が切り離し動作を行うと同時刻あるいは前時刻に、開閉器２６，２７，２８に対し開極指令を送るようになっている。
【００５０】
［作用効果］
以上のような第１の実施の形態では、制御回路４９が開極指令５３を発すると、開閉器２０〜２５が変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離す。その際、星形結線接続された巻線１３，１４，１５を電力系統または三相電源から電気的に切り離すのと同時刻または切り離しよりも前時刻に、開閉器２６，２７，２８の動作により三角結線接続された巻線１０，１１，１２の接続点を電気的に切り離すことができる。そのため、三角結線を全て同じ時刻で切り離すことができる。また、変圧器のいずれかの相の鉄心が飽和して極性反転しても、他相の巻線で電圧変動が起きることがなく、極性反転による影響が波及することを回避できる。
【００５１】
以上のような第１の実施の形態によれば、三角結線における切り離し時刻のばらつきを防止できると同時に、電路の残留電荷放電に伴う変圧器鉄心の磁束飽和を抑えることが可能となる。これにより、変圧器の過電圧発生を抑制することができ、変圧器の信頼性を高めることができる。
【００５２】
（２）第２の実施の形態…図３参照
［構成］
第２の実施の形態について、図３の回路構成図を用いて説明する。第２の実施の形態の構成上の特徴は、三角結線接続された巻線１０，１１，１２の両端にそれぞれ避雷器３０，３１，３２が設置される点にある。
【００５３】
［作用効果］
第２の実施の形態を適用する変圧器を電気的に切り離す際、切り離し動作時刻のばらつきにより、三角結線巻線１０，１１，１２あるいは電磁的につながる星形結線巻線１３，１４，１５のある相で過電圧が発生しても、避雷器３０，３１，３２がこれを抑制することができる。そのため、三角結線巻線に発生する過電圧値が許容値以内となり、当該変圧器の巻線１０〜１５に問題となるような過電圧が発生することを防止できる。
【００５４】
このような第２の実施の形態によれば、残留電荷放電に伴う変圧器鉄心の磁束飽和現象と、変圧器の電力系統または三相電源からの切り離し時刻のばらつきとの両原因によって、変圧器巻線にて過電圧が発生しても、この過電圧を避雷器３０，３１，３２が抑制することができるので、変圧器は優れた信頼性を確保することができる。
【００５５】
（３）第３の実施の形態…図４参照
［構成］
第３の実施の形態について、図４は第３の実施例の回路構成図である。この図に示すように、星形結線接続された巻線１３，１４，１５には、電力ケーブル、開閉装置、コンデンサ、リアクトルなどの対地静電容量を有するキャパシタンス１７，１８，１９が接続されている。また、巻線１３，１４，１５とキャパシタンス１７，１８，１９との間には変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すための開閉器２３，２４，２５が設置されている。
【００５６】
さらに開閉器２３，２４，２５に対して、電流抑制用リアクトル４２及びリアクトル用開閉器４３の直列回路からなるバイパス電路が設置されている。このうちリアクトル用開閉器４３は、開閉器２３，２４，２５が開路動作する前に閉路動作するように構成されている。
【００５７】
［作用効果］
以上のような構成を有する第３の実施の形態においては、開閉器２３，２４，２５が動作して変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離す。このとき、開閉器２３，２４，２５が開路動作する前にリアクトル用開閉器４３が閉路動作を行う。そのため、電流抑制用リアクトル４２は巻線１３，１４，１５に接続し、この状態で開閉器２３，２４，２５が開路動作する。したがって、キャパシタンス１７，１８，１９に蓄積された残留電荷が、変圧器の星形結線接続された巻線１３，１４，１５に流入する前に電流抑制用リアクトル４２を通過することになる。このとき、電流抑制用リアクトル４２はその流入電荷量を抑制することができる。
【００５８】
このような第３の実施の形態によれば、残留電荷の放電に伴う変圧器鉄心の磁束飽和現象と、前記変圧器の電力系統あるいは三相電源からの切り離し時の一部の相の切り離し時刻不揃いとの両原因で生じる変圧器三角巻線の過電圧を抑制することができる。その結果、変圧器の信頼性向上に寄与することができる。
【００５９】
（４）第４の実施の形態…図５参照
［構成］
第４の実施の形態について、図５は第４の実施例の回路構成図である。この図において、三角結線接続された巻線１０，１１，１２において、接続点２９には開閉器２６および避雷器３０が並列に設置されている。前記開閉器２６は、星形結線接続された巻線１３，１４，１５を電路と切り離す開閉器２３，２４，２５、および三角結線接続された巻線１０，１１，１２を電路と切り離す開閉器２０，２１，２２のいずれよりも早く切り離しを完了するように構成されている。
【００６０】
［作用効果］
以上のような第４の実施の形態では、変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離す際、開閉器２０〜２５により変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離す以前に、開閉器２６が三角結線の一部の切り離しを完了している。つまり、変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離す時点で、三角結線接続された巻線１０，１１，１２はすでに一部が切り離されている。そのため、開閉器２０〜２５において相間で電気的に切り離しタイミングにばらつきが発生し、これによりいずれかの相の鉄心が飽和して極性反転しても、その影響で他相の巻線で電圧変動が起こることはない。したがって、変圧器に発生する過電圧を抑制することができる。
【００６１】
ただし、系統からの切り離し途中のように、一時的に三相不平衡が生じている際に、三角結線接続された巻線１０，１１，１２の一部（接続点２９）が開放されると、その開放部に異常電圧が発生する可能性がある。そこで、開閉器２６と並列に設置した避雷器３０がこの開放部の過電圧発生を抑制することができる。
【００６２】
なお、避雷器３０が動作した場合、その制限電圧を介して三角結線が構成されることになり、いずれかの相の電圧反転の影響が他巻線の電圧変動に影響を及ぼすことになる。その影響度合いは、避雷器３０の制限電圧により変化する。そこで、避雷器３０の制限電圧を、三角結線接続された巻線１０，１１，１２の最高相間電圧ベースで１．０ｐｕ以上にすれば、最苛酷の条件を想定しても、ある一つの巻線の電圧変動により各巻線に発生する電圧を１．０ｐｕ以下に抑制することができる。
【００６３】
（５）第５の実施の形態…図６参照
［構成］
第５の実施の形態は、前記第４の実施の形態における開閉器２６および避雷器３０が同一容器内に収納されたことを構成上の特徴としている。図６に示した例では、ガス絶縁型の開閉器容器４５内には、開閉器２６の接点を構成する電極部２６ａと並列に避雷器素子４４が接続配置されている。
【００６４】
［作用効果］
このような第５の実施の形態によれば、上記第４の実施の形態の持つ作用効果に加えて、開閉器容器４５内に避雷器素子４４を収納することで、装置全体の縮小化を図ることができる。
【００６５】
（６）第６の実施の形態…図７、図８参照
［構成］
第６の実施の形態は、前記第１の実施の形態の持つ構成に加えて、図７のシステムブロック図に示すように遅延回路４８が設けられている。この遅延回路４８は図２に示した前記制御回路４９（開閉器２０〜２５制御用）に接続されており、外部装置５１から外部指令４７を受けると共に保護リレー５２からリレートリップ指令４６を受け、これらの指令を一定時間遅延させて制御回路４９に送るように構成されている。
【００６６】
また、符号５０は、第１の実施の形態にて説明した開閉器２６，２７，２８を制御するための制御回路である。制御回路５０も遅延回路４８と同様、外部装置５１から外部指令４７を受けると共に保護リレー５２からリレートリップ指令４６を受けるようになっている。
【００６７】
遅延回路４８の遅延時間Ｄは、次のように選定される。開閉器２６，２７，２８と開閉器２０〜２５の両開閉器は、一般に方式や形式、諸特性が異なるものが使われる可能性がある。また、同じ形式のものを適用したとしても、開閉器の固体差に起因する動作時間のばらつきが存在する。開閉器２０〜２５によって変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すのと同時刻あるいは切り離すより前時刻に、開閉器２６，２７，２８を切り離すためには、形式による動作時間の相違、固体差による動作時間のばらつきを考慮しなくてはならない。
【００６８】
そこで図８のタイムチャートに示す通り、リレートリップ指令４６または外部指令４７が遅延回路４８に送られた時刻をＡ、三角結線そのものを切り離す開閉器２６，２７，２８の最長遮断時間をＢ、変圧器を電力系統または三相電源から切り離す開閉器２０〜２５の最短遮断時間をＣとして、遅延時間Ｄは時刻Ａから開閉器２０〜２５の最短遮断時間Ｃの開始時刻まで、ならびに開閉器２６，２７，２８の最長遮断時間Ｂの終了時刻Ｇ（三角結線が解消される最長時刻）から開閉器２０〜２５の最短遮断時間Ｃの終了時刻Ｆ（最短切り離し時刻）までとなるように設定される。
【００６９】
［作用効果］
以上のような第６の実施の形態では、遅延回路４８および制御回路４９がリレートリップ指令４６または外部指令４７を受ける。このとき、遅延回路４８は遅延時間Ｄ経過した後、この指令を制御回路５０に送る。そのため、まず遅延回路４８を経由しない制御回路４９が開極指令５３を開閉器２６，２７，２８に送る。これにより、開閉器２６，２７，２８が動作し、変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すよりも前時刻に三角結線接続された巻線１０，１１，１２の接続点を電気的に切り離すことができる。続いて、遅延時間Ｄだけ遅れて制御回路５０が開極指令５３を開閉器２０〜２５に送り、開閉器２０〜２５が動作して、変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すことができる。
【００７０】
このような第６の実施の形態によれば、前記第１の実施の形態と同様、変圧器巻線の過電圧発生を抑制することができる。なお、保護リレー５２側でリレートリップ指令４６自体を接点増幅し、開閉器２６，２７，２８及び遅延回路４８に直接、同時に開極指令５３を出すことも可能であり、この場合、制御回路４９を省略することも可能である。
【００７１】
（７）第７の実施の形態…図９参照
［構成］
第７の実施の形態は、前記第６の実施の形態で行った遅延回路４８および制御回路４９，５０による制御シークエンスを、上記第４の実施の形態に対して適用したものである。つまり、図９のシステムブロック図に示すように、第７の実施の形態では制御回路５０に対し、開閉器２０〜２５よりも三角結線の一か所に設置された開閉器３６の方を先に動作させる必要があるので、開閉器２０〜２５に遅延回路４８および制御回路５０が接続され、開閉器３６に制御回路４９が接続されている。
【００７２】
［作用効果］
このような第７の実施の形態によれば、リレートリップ指令４６または外部指令４７を受けた制御回路４９が開閉器３６に対し遅延時間Ｄ分だけ開極指令５３を先に送り、開閉器３６は開閉器２０〜２５が変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すよりも前時刻に動作して、三角結線接続された巻線１０，１１，１２の接続点２９を電気的に切り離すことができる。これにより第７の実施の形態では、上記第４および第６の実施の形態の作用効果を合わせ持つことができる。
【００７３】
（８）第８の実施の形態…図１０参照
［構成］
第８の実施の形態について、図１０は第８の実施の形態の回路構成図である。図に示すように、星形結線接続された巻線１３，１４，１５と開閉器２３，２４，２５との間の電路にはそれぞれ放電コイル５５が設置されている。また、巻線１３，１４，１５にはキャパシタンス１７，１８，１９が接続されている。
【００７４】
放電コイル５５は、その自己インダクタンスが変圧器自体のそれよりも小さく設定されている。そのため、電力系統の故障または運用上、当該変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離したとき、開閉器２３，２４，２５からキャパシタンス１７，１８，１９に残留した電荷が放電コイル５５から放電しやすいように、時定数で変圧器の鉄心が比較して飽和しやすくなっている。
【００７５】
［作用効果］
一般に、開閉器２３，２４，２５が星形結線接続された巻線１３，１４，１５を電力系統または三相電源から電気的に切り離す際、開閉器２３，２４，２５から巻線１３，１４，１５までのキャパシタンス１７，１８，１９に充填された電荷が残留される。第８の実施の形態では、巻線１３，１４，１５にではなく放電コイル５５に残留電荷が流れるようになっている。そのため、放電コイル５５は残留電荷を放電することができ、変圧器鉄心への残留電荷の流入を防ぐことができる。
【００７６】
したがって、鉄心の飽和現象による電圧反転現象を防止し、飽和した際の反転電圧レベルの低減を図ることができる。これにより、開閉器２３，２４，２５の電流切り離し時刻のばらつき、あるいは変圧器鉄心の飽和現象による電圧反転現象と三角結線接続によって変圧器巻線に生じる変圧器の過電圧を確実に抑制して、変圧器の信頼性を高めることができる。
【００７７】
（９）第９の実施の形態…図１１参照
［構成］
第９の実施の形態について、図１１の回路構成図を用いて説明する。第９の実施の形態は前記第８の実施の形態における放電コイル５５に代えて、計器用変圧器５６が星形結線接続された巻線１３，１４，１５と開閉器２３，２４，２５との間の電路に設置されたことを特徴とするものである。計器用変圧器５６は、放電コイル５５と同じように、自己インダクタンスが変圧器のそれよりも小さく設定されている。そのため、キャパシタンス１７，１８，１９に残留した電荷が放電しやすいよう、飽和しやすくなっている。
【００７８】
［作用効果］
このような第９の実施の形態によれば、計器用変圧器５６にキャパシタンス１７，１８，１９の残留電荷が流れ、これを放電することができるので、変圧器鉄心に残留電荷が流入することを防止できる。したがって、前記第８の実施の形態と同様、開閉器２３，２４，２５の電流切り離し時刻のばらつき、あるいは変圧器鉄心の飽和現象による電圧反転現象と三角結線接続によって変圧器巻線に生じる変圧器の過電圧を、確実に抑制することができる。
【００７９】
（１０）第１０の実施の形態…図１２参照
［構成］
第１０の実施の形態は、図１２の回路構成図に示すように、前記第８の実施の形態における放電コイル５５（または前記第９の実施の形態における計器用変圧器５６）に代えて、空芯形コイル５７およびコイル用開閉器５８が、星形結線接続された巻線１３，１４，１５と開閉器２３，２４，２５との間の電路に設置されている。空芯形コイル５７の自己インダクタンスは変圧器のそれに比べて数分の１から十数分の１程度と小さく設定されている。つまり、変圧器巻線よりも空芯形コイル５７の方からキャパシタンス１７，１８，１９の残留電荷が放電されやすくなっている。
【００８０】
また、コイル用開閉器５８は、開閉器２３，２４，２５が星形結線接続された巻線１３，１４，１５を電力系統または三相電源から電気的に切り離した直後に、空芯形コイル５７を電路と大地間に接続するように構成されている。なお、コイル用開閉器５８は、常時はこの空心形コイル５７が飽和することを防止するために、開けた状態となっている。
【００８１】
［作用効果］
以上のような構成を有する第１０の実施の形態では、開閉器２３，２４，２５が星形結線接続された巻線１３，１４，１５を電力系統または三相電源から電気的に切り離した直後に、コイル用開閉器５８が動作して空芯形コイル５７を電路と大地間に接続する。そのため、空芯形コイル５７がキャパシタンス１７，１８，１９の残留電荷を放電することができる。
【００８２】
したがって、変圧器鉄心へ残留電荷が流入することがなく、変圧器での鉄心の飽和現象による電圧反転現象を防止すると共に、飽和した際の反転電圧レベルを低減することができる。これにより、開閉器２３，２４，２５の電流切り離し時刻のばらつき、あるいは変圧器鉄心の飽和現象による電圧反転現象と三角結線接続によって変圧器巻線に生じる変圧器の過電圧を、確実に抑制することができる。
【００８３】
（１１）第１１の実施の形態…図１３参照
［構成］
第１１の実施の形態は、図１３の回路構成図に示すように、前記第８の実施の形態における放電コイル５５（または前記第９の実施の形態における計器用変圧器５６、あるいは前記第１０の実施の形態における空芯形コイル５７およびコイル用開閉器５８）に代えて、接地開閉器３４が星形結線接続された巻線１３，１４，１５と開閉器２３，２４，２５との間の電路に設置されたことを特徴としている。
【００８４】
前記接地開閉器３４は、変圧器を電力系統または三相電源から切り離す際には、開閉器２０〜２５の遮断時間以降速やかに閉路動作して変圧器巻線（主回路）を接地するように構成されている。また、接地開閉器３４は、変圧器を電力系統または三相電源に電気的に接続する場合には接続前に開路動作を行って変圧器巻線（主回路）の接地を解除するように構成されている。
【００８５】
［作用効果］
このような第１１の実施の形態では、開閉器２０〜２５により変圧器を電力系統または三相電源から切り離すが、その際、開閉器２０〜２５の遮断時間以降速やかに接地開閉器３４が閉路動作を行い、変圧器巻線（主回路）を接地することができる。したがって、前記第８〜第１０の実施の形態と同様、キャパシタンス１７，１８，１９の残留電荷を放電することができ、変圧器鉄心へ残留電荷が流入することがなく、変圧器での鉄心の飽和現象による電圧反転現象を防止、ならびに飽和した際の反転電圧レベルの低減が実現する。これにより、開閉器２３，２４，２５の電流切り離し時刻のばらつき、あるいは変圧器鉄心の飽和現象による電圧反転現象と三角結線接続によって変圧器巻線に生じる変圧器の過電圧を、確実に抑制することができる。
【００８６】
（１２）第１２の実施の形態…図１４、図１５参照
［構成］
第１２の実施の形態について、図１４のシステムブロック図、図１５のタイムチャートを用いて説明する。第１２の実施の形態では、前記接地開閉器３４に対し投入指令５４を送る遅延回路４８が接続されている。また、開閉器２０〜２５には制御回路５０が接続されており、遅延回路４８および制御回路５０は外部装置５１から外部指令４７を受けると共に保護リレー５２からリレートリップ指令４６を受けるようになっている。
【００８７】
ここで、遅延回路４８の遅延時間Ｄは次のように選定される。すなわち、開閉器２０〜２５は一般に方式があり、あるいは同じ形式のものであっても開閉器の固体差に起因する動作時間にばらつきが存在する。したがってこのばらつきを考慮し、図１４の通り、開閉器２０〜２５の最長遮断時間Ｈに対し、接地開閉器３４の最短投入時間ＪとユージンＥを加味することにより、遅延時間Ｄを設定する。また、必ず変圧器が系統または３相電源から切り離された時刻Ｆよりも後に接地開閉器３４の投入が行うようにする。
【００８８】
［作用効果］
このような第１２の実施の形態では、開閉器２０〜２５により変圧器を電力系統または三相電源から切り離す際、開閉器２０〜２５が動作した後、遅延回路４８の働きにより遅延時間Ｄが経過してから速やかに接地開閉器３４が閉路動作を行うことができる。そのため、接地開閉器３４により変圧器巻線（主回路）を接地することができ、キャパシタンス１７，１８，１９の残留電荷を放電して、鉄心の飽和現象による電圧反転現象を防止し、飽和した際の反転電圧レベルの低減することができる。これにより、開閉器２３，２４，２５の電流切り離し時刻のばらつき、あるいは変圧器鉄心の飽和現象による電圧反転現象と三角結線接続によって変圧器巻線に生じる変圧器の過電圧を、確実に抑制することができる。
【００８９】
なお、第１２の実施の形態によれば、もし開閉器２０〜２５に何らかの異常が発生し、不動作または欠相が継続した場合は、接地開閉器３４の投入により当該相は地絡事故を発生し、変圧器保護の後備保護システムにより後備遮断するといった構成をとることも可能である。
【００９０】
（１３）第１３の実施の形態…図１６、図１７
［構成］
第１３の実施の形態において、図１６、図１７は遮断器の構造図である。第１３の実施の形態は、前記接地開閉器３４の可動電極部４０が変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離す遮断器３３の可動電極部３６と一体的に設けられたことを特徴としている。
【００９１】
また、遮断器３３の容器には接地開閉器３４の接地電極４１が固定されている。この接地電極４１は前記可動電極部４０と向う合う位置に配置されており、両者は遮断器３３が投入動作を行うときは離れており（図１６の状態）、遮断器３３が開放動作を行うときは接するようになっている（図１７の状態）。なお、接地開閉器３４が遮断器３３の遮断時間以内に接地投入することがないように、遮断器３３の可動電極部３６の開極速度から、可動電極部４０および接地電極４１の位置が決定される。
【００９２】
また、遮断器３３の可動電極部３６にはパッファシリンダ３７およびノズル３９が設けられている。パッファシリンダ３７にはパッファピストン３８が摺動自在に設けられている。さらに可動電極部３６と対向して固定電極部３５が設けられている。
【００９３】
［作用効果］
本実施の形態によれば、第１２の実施の形態にて必要とされた接地開閉器３４の投入時期を制御する回路が不要になる。そのため、第１２の実施の形態の持つ作用効果に加えて、いっそうの構成の簡略化を進めることが可能となる。
【００９４】
（１４）第１４の実施の形態…図１８参照
［構成］
第１４の実施の形態は、図１８の回路構成図に示すように、星形結線接続された巻線１３，１４，１５と開閉器２３，２４，２５との間に避雷器５９，６０，６１が設置されると共に、三角結線接続された巻線１０，１１，１２と開閉器２０，２１，２２との間に避雷器６２，６３，６４が設置されている。
【００９５】
［作用効果］
このような第１４の実施の形態では、開閉器２０〜２５において相間で電気的切り離しタイミングのばらつきが生じ、いずれかの相の鉄心が飽和し極性反転して過電圧が発生する条件が成立しても、過電圧発生源となる星形結線を構成する巻線１３，１４，１５と三角結線を構成する巻線１０，１１，１２のいずれについても、さらには開閉器２０〜２５の開閉状態にかかわらず、避雷器５９，６０，６１もしくは避雷器６２，６３，６４が各相単位で過電圧を抑制することができる。
【００９６】
（１５）第１５の実施の形態…図１９参照
［構成］
第１５の実施の形態は、前記第１４の実施の形態における開閉器２０〜２５に対して、それぞれ開閉器６５〜７０を直列に接続したことを特徴としている。つまり、第１５の実施の形態では変圧器を電力系統または三相電源から切り離すための開閉器が各巻線ごとに２台直列に配置されている。
【００９７】
［作用効果］
このような第１５の実施の形態においては、開閉器２０〜２５および６５〜７０の相間で電気的切り離しタイミングのばらつきが生じ、いずれかの相の鉄心が飽和し極性反転して過電圧が発生する条件が成立しても、過電圧発生源となる星形結線１３，１４，１５と三角結線１０，１１，１２のいずれについても、開閉器２０〜２５および６５〜７０の開閉状態に関係なく、避雷器５９〜６４の働きにより各相単位で過電圧を抑制することができる。
【００９８】
しかも、各巻線ごとに２台の開閉器を直列に配置しているため、開閉器２０〜２５および６５〜７０のいずれかで欠相状態になっても、その開閉器と直列に接続されたもう１つの開閉器が正常に開極すれば、相間の電気的切り離しタイミングのばらつきが長時間になることはない。そのため、避雷器５９〜６４の処理するエネルギーが当該避雷器の耐量を超過する前に過電圧の発生を収束することができる。したがって、避雷器５９〜６４の故障を回避することができ、優れた安全性を確保することができる。
【００９９】
（１６）第１６の実施の形態…図２０参照
［構成］
第１６の実施の形態について、図２０は第１６の実施の形態のシステムブロック図を示している。第１６の実施の形態には開閉器２０〜２５が欠相となった場合に、その開閉器に対して再度投入指令を与える制御回路５０が設けられている。
【０１００】
制御回路５０は開閉器２０〜２２から欠相信号７１を受け取ると、開閉器２０，２１，２２に三相投入指令８３を送り、開閉器２３，２４，２５から欠相信号７２を受け取ると、開閉器２３，２４，２５に三相投入指令８５を送るようになっている。なお、第１６の実施の形態における巻線１０〜１５、開閉器２０〜２５および避雷器５９〜６４の構成は、図１８に示した第１４の実施の形態と同様である。
【０１０１】
［作用効果］
通常、開閉器で欠相状態が発生した場合、開閉器の制御回路において、当該開閉器の三相全てに再度動作指令を与えるのが標準的な動作シーケンスである。しかし、開閉器の故障などで継続的な欠相故障が発生した場合には、当該開閉器が再度動作指令を受けても欠相状態は解消されず、また、一般的に開閉器の動作シーケンスや設備の保護制御シーケンス上も、その他の異常が発生されない限りは、他の指令を出すような構成とはしていない。そのため、欠相状態はその後も継続されることになる。このように変圧器を系統から切り離す開閉器で欠相状態が長時間維持されると、過電圧も継続的に発生する可能性があり、この過電圧の長時間の印加により、避雷器の処理するエネルギーが耐量を超過し、避雷器の故障に至ることが懸念される。
【０１０２】
第１６の実施の形態によれば、このような懸念を払拭することができる。すなわち、開閉器２０〜２５の欠相状態が確認されると、制御回路５０は欠相が確認された開閉器２０〜２５の三相全てに対して、三相投入指令８３，８５を出すことができる。そのため、欠相となった開閉器２０，２１，２２または開閉器２３，２４，２５を再び三相投入状態とさせ、変圧器を安定した三相励磁状態とし、避雷器５９〜６４の処理エネルギーが耐量を超過する前に過電圧の発生を収束させることができる。このようにして、過電圧の長時間の発生を防止すると同時に、避雷器５９〜６４の故障を回避して安全性を高めることができる。
【０１０３】
（１７）第１７の実施の形態…図２１参照
［構成］
第１７の実施の形態について、図２１は第１７の実施の形態のシステムブロック図を示している。この第１７の実施の形態は、開閉器２０，２１，２２が欠相となった場合に開閉器２０，２１，２２を系統から切り離す後備開閉器７３と、開閉器２３，２４，２５が欠相となった場合に開閉器２３，２４，２５を系統から切り離す後備開閉器７５と、これら後備開閉器７３，７５にそれぞれ開極指令７４，７６を与える保護リレー５２とが設けられたことを特徴としている。なお、第１７の実施の形態における巻線１０〜１５、開閉器２０〜２５および避雷器５９〜６４の構成は、図１８に示した第１４の実施の形態と同様である。
【０１０４】
［作用効果］
以上のような第１７の実施の形態では、開閉器２０，２１，２２または２３，２４，２５の欠相状態が確認される場合、欠相が確認された開閉器２０，２１，２２または２３，２４，２５に対応する後備開閉器７３または７５全てに、保護リレー５２が開極指令７４，７６を与えるといった保護制御シーケンスとしている。したがって開閉器２０，２１，２２または２３，２４２５が欠相状態となった場合、後備開閉器７３または７５の動作によって欠相状態にある開閉器２０，２１，２２または２３，２４，２５を電力系統または三相電源から切り離し、当該変圧器を電源から完全に切り離すことができる。
【０１０５】
このような第１７の実施の形態によれば、開閉器の故障などで継続的な欠相故障が発生しても、避雷器５９〜６４の処理エネルギーが耐量を超過する前に過電圧の発生を収束させることができ、避雷器５９〜６４が故障するおそれがなく、高い安全性を獲得することができる。
【０１０６】
（１８）第１８の実施の形態…図２２参照
［構成］
第１８の実施の形態の基本的な構成は、前記第１７の実施例の形態と同じであり、図２２のシステムブロック図に示すように、欠相信号７１を受けて開閉器２０〜２２の後備開閉器７３の全てに開極指令７４を与える保護リレーとして、三角結線接続された巻線１０〜１２に接続される母線の母線保護リレー７７を用いている。同様に欠相信号７２を受けて開閉器２３，２４，２５の後備開閉器７５の全てに開極指令７６を与える保護制御リレーとして，星形結線接続された巻線１４〜１６に接続される母線の母線保護リレー７８を用いている。つまり、第１８の実施の形態では前記の後備開閉器７３，７５に開極指令７４，７６を与える保護リレー５２（第１７の実施の形態）に代えて、既存の母線保護リレー７７，７８を用いた点を特徴としている。
【０１０７】
［作用効果］
以上のような第１８の実施の形態によれば、既存の保護制御リレーを流用して第１７の実施の形態と同じ作用効果を得ることができる。したがって、構成の簡略化に貢献することができる。
【０１０８】
（１９）第１９の実施の形態
［構成］
第１９の実施の形態は、開閉器２０〜２５の欠相条件と、変圧器の零相電圧発生条件の両条件が成立した場合にのみ、指令を発するように構成されている。なお、第１９の実施の形態における巻線１０〜１５、開閉器２０〜２５および避雷器５９〜６４の構成は、図１８に示した第１４の実施の形態と同様である。
【０１０９】
［作用効果］
第１９の実施の形態では変圧器過電圧抑制装置の動作条件として、変圧器を系統から切り離す開閉器２０〜２５が欠相状態になる条件に加えて、変圧器の零相電圧発生の条件を設定している。変圧器の零相電圧発生は、電路の残留電荷放電に伴う変圧器鉄心の飽和現象が発生していることを示している。このような２つの条件が両立して初めて変圧器過電圧抑制装置は動作する。したがって、電路の残留電荷が少なく放電変圧器鉄心の飽和現象が発生していないといった状態では変圧器過電圧抑制装置は動作することがない。このようにして変圧器過電圧抑制装置における無用の動作を省くことができ、確実な動作性を得ることができる。
【０１１０】
［実施例］
以下に、第１９の実施の形態の具体的な実施例について、システムブロック図を用いて説明する。
【０１１１】
〈実施例１〉…図２３参照
図２３に示す実施例１では、開閉器２０〜２５の欠相状態と変圧器の零相電圧発生の両条件が成立した場合のみ、欠相が確認された開閉器２０〜２５の三相全てに投入指令を出す制御シーケンスとしている。すなちわ、制御回路５０は開閉器２０，２１，２２から欠相信号７１を、開閉器２３，２４，２５から欠相信号７２から受取り、これらの欠相信号７１，７２を介して保護リレー５２へ送出するように構成されている。また、変圧器の零相電圧検出装置７９が設けられており、零相電圧検出装置７９は変圧器巻線に零相電圧が発生したことを検出すると、保護リレー５２へ変圧器零相電圧発生信号８０を送出するようになっている。
【０１１２】
さらに保護リレー５２は、欠相信号７１と変圧器零相電圧発生信号８０の両方を受けた場合に三相投入指令８４を開閉器２０，２１，２２に送出し、欠相信号７２と変圧器零相電圧発生信号８０の両方を受けた場合に三相投入指令８６を開閉器２３，２４，２５に送出するように構成されている。
【０１１３】
以上のような実施例１では、変圧器の零相電圧が発生した場合にのみ、保護リレー５２が投入指令８４，８６を出して、欠相となった開閉器２０，２１，２２または開閉器２３，２４，２５を再び三相投入状態とさせている。そのため、変圧器を安定した三相励磁状態とすることができ、過電圧の長時間の発生を防ぐことができる。これにより、避雷器５９〜６４の処理エネルギーが耐量を超過する前に過電圧の発生を収束させることができる。したがって、過電圧の抑制と同時に、避雷器５９〜６４の安全性を高めることが可能となる。
【０１１４】
〈実施例２〉…図２４参照
図２４は第１９の実施の形態における実施例２のシステムブロック図を示している。実施例２では、開閉器の欠相状態と変圧器の零相電圧発生の両条件が成立した場合のみ、欠相が確認された開閉器の後備開閉器７３，７５の全てに開極指令７４，７６を出す制御シーケンスとしている。
【０１１５】
すなわち、制御回路５０は開閉器２０，２１，２２から欠相信号７１を、開閉器２３，２４，２５から欠相信号７２から受取り、これらの欠相信号７１，７２を介して保護リレー５２へ送出するように構成されている。また、変圧器の零相電圧検出装置７９が設けられており、零相電圧検出装置７９は変圧器巻線に零相電圧が発生したことを検出すると、保護リレー５２へ変圧器零相電圧発生信号８０を送出するようになっている。さらに保護リレー５２は、欠相信号７１と変圧器零相電圧発生信号８０の両方を受けた場合に開極指令７４を後備開閉器７３（開閉器２０〜２１に対応）の全てに送出し、欠相信号７２と変圧器零相電圧発生信号８０の両方を受けた場合に開極指令７６を後備開閉器７５（開閉器２３〜２５に対応）の全てに送出するように構成されている。
【０１１６】
以上のような実施例２では、開閉器２０，２１，２２または開閉器２３，２４，２５が欠相になり、且つ変圧器の零相電圧が発生した場合にのみ、保護リレー５２が開極指令７４，７６を後備開閉器７３，７５に出してこれらをを開極させて、変圧器を電源から完全に切り離することができる。そのため、過電圧の長時間の発生を防ぐことができ、避雷器５９〜６４の処理エネルギーが耐量を超過する前に過電圧の発生を収束させることができる。したがって、過電圧の抑制と同時に、避雷器５９〜６４の安全性が向上するといった効果がある。
【０１１７】
（２０）第２０の実施の形態
［構成］
第２０の実施の形態は、変圧器巻線の過電圧発生条件が成立した場合にのみ指令を発するように構成されている。なお、第２０の実施の形態における巻線１０〜１５、開閉器２０〜２５および避雷器５９〜６４の構成は、図１８に示した第１４の実施の形態と同様である。
【０１１８】
［作用効果］
このような第２０の実施の形態では、変圧器過電圧抑制装置の動作条件として、変圧器を系統から切り離す開閉器が欠相状態になる条件、あるいは変圧器の零相電圧発生の条件に加えて、変圧器巻線の過電圧発生条件を満たして初めて変圧器過電圧抑制装置が動作する。そのため、開閉器の欠相条件や変圧器の零相電圧発生の条件が成立しただけでは、変圧器過電圧抑制装置の動作条件として不十分であり、変圧器巻線に過電圧が発生しない限り、変圧器過電圧抑制装置は動作することがない。このような第２０の実施の形態によれば、変圧器過電圧抑制装置は無用の動作を行うことがなく、高精度の動作性を得ることができる。
【０１１９】
［実施例］
以下に、第２０の実施の形態の具体的な実施例について、システムブロック図を用いて説明する。
【０１２０】
〈実施例１〉…図２５参照
図２５に示す実施例１では、開閉器２０〜２５の欠相状態と変圧器の過電圧発生の両条件が成立した場合のみ、欠相が確認された開閉器２０〜２５の三相全てに投入指令８４，８６を出す制御シーケンスとしている。すなわち、第２０の実施の形態における実施例１は、前記第１９の実施の形態の実施例１において零相電圧検出装置７９を過電圧検出装置８１に置換え、零相電圧検出装置７９から送出される零相電圧発生信号８０を、過電圧検出装置８１から送出される過電圧発生信号８２に置換して構成されている。
【０１２１】
以上のような実施例１では、変圧器に過電圧が発生した場合にのみ、保護リレー５２が投入指令８４，８６を出して、欠相となった開閉器２０，２１，２２または開閉器２３，２４，２５を再び三相投入状態とさせている。そのため、変圧器を安定した三相励磁状態とすることができ、過電圧が長時間継続することがない。したがって、避雷器５９〜６４の処理エネルギーが耐量を超過する前に過電圧の発生を収束させることができ、過電圧の抑制と同時に、避雷器５９〜６４の安全性を高めることが可能となる。
【０１２２】
〈実施例２〉…図２６参照
図２５は第２０の実施の形態における実施例２のシステムブロック図を示している。実施例２では、開閉器２０〜２５の欠相状態と変圧器の過電圧発生の両条件が成立した場合のみ、欠相が確認された開閉器の後備開閉器７３，７５の全てに開極指令７４，７６を出す制御シーケンスとしたものである。すなわち、第２０の実施の形態における実施例２は、前記第１９の実施の形態の実施例２において零相電圧検出装置７９を過電圧検出装置８１に置換え、零相電圧検出装置７９から送出される零相電圧発生信号８０を、過電圧検出装置８１から送出される過電圧発生信号８２に置換して構成されている。
【０１２３】
以上のような実施例２では、変圧器に過電圧が発生した場合にのみ、保護リレー５２が開極指令７４，７６を後備開閉器７３，７５に出してこれらを開極させ、変圧器を電源から完全に切り離することができる。そのため、過電圧の長時間の発生を防ぐことができ、避雷器５９〜６４の処理エネルギーが耐量を超過する前に過電圧の発生を収束させるので、避雷器５９〜６４の安全性を向上させることができる。
【０１２４】
〈実施例３〉…図２７参照
図２７は第２０の実施の形態における実施例３のシステムブロック図を示している。実施例３では、開閉器２０〜２５の欠相状態と変圧器の零相電圧発生と過電圧発生という３つの条件がすべて成立した場合のみ、欠相が確認された開閉器の三相全てに投入指令を出す制御シーケンスとしている。すなわち、第２０の実施の形態の実施例１において、保護リレー５２が開閉器２０，２１，２２もしくは開閉器２３，２４，２５に投入指令８４，８６を送出する条件に、変圧器の過電圧検出装置８１からの過電圧発生信号８２を加えて構成したものである。
【０１２５】
このような実施例３では、上記の実施例１，２と比べて、変圧器過電圧抑制装置の動作条件がより厳しくなる。そのため、無駄な動作を行うことがなく、高精度の動作性を獲得することができる。
【０１２６】
〈実施例４〉…図２８参照
図２８は第２０の実施の形態における実施例４のシステムブロック図を示している。実施例４では、開閉器２０〜２５の欠相状態と変圧器の零相電圧発生と過電圧発生という３つの条件がすべて成立した場合のみ、欠相が確認された開閉器の後備開閉器７３，７５全てに開極指令７４，７６を出す制御シーケンスとしている。すなわち、第２０の実施の形態の実施例２において、保護リレー５２が開閉器２０，２１，２２の後備開閉器７３への開極指令７４、もしくは開閉器２３，２４，２５の後備開閉器７５の開極指令７６を送出する条件に、変圧器の過電圧検出装置８１からの過電圧発生信号８２を受けることを加えて構成したものである。
【０１２７】
このような実施例４では、上記実施例１，２と比べて、変圧器過電圧抑制装置の動作条件がより厳しいため、無駄な動作を省くことがなく、高精度の動作性を獲得することができる。
【０１２８】
（２１）第２１の実施の形態
［構成］
第２１の実施の形態は、指令を与える条件が最初に成立してから、規定時間が経過してから後も当該条件が成立した場合にのみ、その指令を実行するように構成されている。なお、第２１の実施の形態における巻線１０〜１５、開閉器２０〜２５および避雷器５９〜６４の構成は、図１８に示した第１４の実施の形態と同様である。
【０１２９】
［作用効果］
このような第２１の実施の形態では、変圧器過電圧抑制装置の動作条件として、変圧器を系統から切り離す開閉器２０〜２５が欠相状態になる条件、あるいは変圧器の零相電圧発生の条件もしくは変圧器巻線の過電圧発生条件に加え、これらの条件が成立してから、規定時間経過後に再度その条件が成立した場合のみ、変圧器過電圧抑制装置を動作させている。このような変圧器過電圧抑制装置では条件が成立したまま規定時間を経過しない限り動作することがないため、優れた動作性を得ることができる。
【０１３０】
［実施例］
以下に、第２１の実施の形態の具体的な実施例について、システムブロック図を用いて説明する。
【０１３１】
〈実施例１〉…図２９参照
図２９に示す実施例１では、開閉器２０〜２５の欠相状態と変圧器の過電圧発生の両条件が成立した場合を送出条件とし、この送出条件が規定時間継続された場合にのみ、欠相が確認された開閉器２０〜２５の三相全てに対して投入指令８６，８４を送出する制御シーケンスとする。すなわち、第２１の実施の形態における実施例１は、上記第２０の実施の形態の実施例１において保護リレー５２から送出される開閉器２０〜２５への投入指令８４，８６を、遅延回路４８を介して送出するよう変更して構成されている。
【０１３２】
このような実施例１では、避雷器５９〜６４の処理するエネルギーが避雷器５９〜６４の耐量を超過する前に過電圧の発生が自然に収束するような場合には、変圧器過電圧抑制装置が動作することがなく、無駄な動作を回避できる。
【０１３３】
〈実施例２〉…図３０参照
図３０は第２１の実施の形態における実施例２のシステムブロック図を示している。実施例２では、開閉器２０〜２５の欠相状態と変圧器の零相電圧発生の両条件が成立した場合を送出条件とし、この送出条件が規定時間継続持された場合にのみ、欠相が確認された開閉器２０〜２５の全ての後備開閉器７３，７５へ開極指令７４，７６を送出する制御シーケンスとしている。すなわち、第２１の実施の形態における実施例１は、上記第２０の実施例の実施例２において保護リレー５２から送出される後備開閉器７３，７５への開極指令７４，７６を、遅延回路４８を介して送出するよう変更して構成されている。
【０１３４】
このような実施例２においても、前記実施例１と同様に、避雷器５９〜６４の処理するエネルギーが避雷器５９〜６４の耐量を超過する前に過電圧の発生が自然に収束するような場合には、変圧器過電圧抑制装置が動作することがなく、無駄な動作を回避できる。
【０１３５】
なお、第２１の実施の形態においては、保護リレーの動作指令送出条件として開閉器の欠相信号、変圧器の零相電圧発生信号、変圧器の過電圧発生信号、遅延回路を任意に組み合わせて構成可能である。
【０１３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の変圧器過電圧抑制装置によれば、三相巻線接続構成として三角結線と星形結線の両方を備えた変圧器において、この変圧器を電力系統または三相電源から電気的に切り離すに際して、星形結線に接続された巻線を電力系統または三相電源から電気的に切り離すのと同時刻あるいは切り離すより前時刻に、三角結線接続そのものを全て電気的に切り離すことによって、変圧器巻線に生じる過電圧の発生を抑制、もしくは発生した過電圧を抑制することができ、変圧器の信頼性向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態を示す回路構成図
【図２】  第１の実施の形態におけるシステムブロック図
【図３】  本発明の第２の実施の形態を示す回路構成図
【図４】  本発明の第３の実施の形態を示す回路構成図
【図５】  本発明の第４の実施の形態を示す回路構成図
【図６】  本発明の第５の実施の形態における遮断器の構造図
【図７】  本発明の第６の実施の形態を示すシステムブロック図
【図８】  第６の実施の形態におけるタイムチャート
【図９】  本発明の第７の実施の形態を示すシステムブロック図
【図１０】  本発明の第８の実施の形態を示す回路構成図
【図１１】  本発明の第９の実施の形態を示す回路構成図
【図１２】  本発明の第１０の実施の形態を示す回路構成図
【図１３】  本発明の第１１の実施の形態を示す回路構成図
【図１４】  本発明の第１２の実施の形態を示すシステムブロック図
【図１５】  第１２の実施の形態におけるタイムチャート
【図１６】  本発明の第１３の実施の形態おける遮断器の構造図（投入状態）
【図１７】  本発明の第１３の実施の形態おける遮断器の構造図（開放状態）
【図１８】  本発明の第１４の実施の形態を示す回路構成図
【図１９】  本発明の第１５の実施の形態を示す回路構成図
【図２０】  本発明の第１６の実施の形態を示すシステムブロック図
【図２１】  本発明の第１７の実施の形態を示すシステムブロック図
【図２２】  本発明の第１８の実施の形態を示すシステムブロック図
【図２３】  本発明の第１９の実施の形態における実施例１を示すシステムブロック図
【図２４】  本発明の第１９の実施の形態における実施例２を示すシステムブロック図
【図２５】  本発明の第２０の実施の形態における実施例１を示すシステムブロック図
【図２６】  本発明の第２０の実施の形態における実施例２を示すシステムブロック図
【図２７】  本発明の第２０の実施の形態における実施例３を示すシステムブロック図
【図２８】  本発明の第２０の実施の形態における実施例４を示すシステムブロック図
【図２９】  本発明の第２１の実施の形態における実施例１を示すシステムブロック図
【図３０】  本発明の第２１の実施の形態における実施例２を示すシステムブロック図
【図３１】  従来の三相変圧器の結線例を示す回路構成図
【図３２】  従来の三相変圧器における現象を説明するための回路構成図
【図３３】  従来の三相変圧器における現象を説明するための回路構成図
【図３４】  残留電荷の放電電流が流れる際の電圧波形例を示すグラフ
【図３５】  従来の三相変圧器における現象を説明するための回路構成図
【図３６】  従来の三相変圧器における現象を説明するための回路構成図
【図３７】  従来の三相変圧器における現象を説明するための回路構成図
【図３８】  従来の三相変圧器における現象を説明するための回路構成図
【符号の説明】
１，２…星形結線
３…三角結線
４…開閉器
５，１６…電源
６…キャパシタンス
７…変圧器中性点
８…励磁インダクタンス
９…電荷
１０，１１，１２…三角結線接続された巻線
１３，１４，１５…星形結線接続された巻線
１７，１８，１９…星形結線に接続されたキャパシタンス
２０，２１，２２…三角巻線に接続された開閉器
２３，２４，２５…星形結線に接続された開閉器
２６，２７，２８…三角結線を構成する開閉器
２６ａ…開閉器２６の接点を構成する電極部
２９…三角結線の接続点
３０，３１，３２…三角結線に接続された避雷器
３３…遮断器
３４…接地開閉器
３５…固定電極部（遮断器３３）
３６…可動電極部（遮断器３３）
３７…パッファシリンダ
３８…パッファピストン
３９…ノズル
４０…可動電極部（接地開閉器３４）
４１…接地電極
４２…電流制御用リアクトル
４３…リアクトル用開閉器
４４…避雷器素子
４５…開閉器容器
４６…リレートリップ指令
４７…外部指令
４８…遅延回路
４９，５０…制御回路
５１…外部装置
５２…保護リレー
５３…開極指令
５４…投入指令
５５…放電コイル
５６…計器用変圧器
５７…空芯形コイル
５８…コイル用開閉器
５９，６０，６１…星形結線に接続された避雷器
６２，６３，６４…三角結線に接続された避雷器
６５，６６，６７…三角結線に接続された後備開閉器
６８，６９，７０…星形結線に接続された後備開閉器
７１…三角結線に接続された開閉器の欠相信号
７２…星形結線に接続された開閉器の欠相信号
７３…三角結線に接続された開閉器の後備開閉器
７４…三角結線に接続された開閉器の後備開閉器への開極指令
７５…星形結線に接続された開閉器の後備開閉器
７６…星形結線に接続された開閉器の後備開閉器への開極指令
７７…三角結線に接続された母線の保護リレー
７８…星形結線に接続された母線の保護リレー
７９…変圧器の零相電圧検出装置
８０…零相電圧検出信号
８１…過電圧発生検出装置
８２…過電圧発生信号
８３，８４…三角結線に接続された開閉器への三相投入指令
８５，８６…星形結線に接続された開閉器への三相投入指令
Ａ…リレートリップ指令または外部指令
Ｂ…三角結線そのものを切り離す開閉器の最長遮断時間
Ｃ…変圧器を系統または三相電源から切り離す開閉器の最短遮断時間
Ｄ…遅延時間
Ｅ…時間マージン
Ｔ…時間
Ｆ…最短切り離し時刻
Ｇ…三角結線が解消される最長時刻
Ｈ…変圧器を系統または三相電源から切り離す開閉器の最長遮断時間
Ｊ…最短投入時間
ｔ0…遮断時刻
ｔ1…鉄心飽和開始時刻
ｔ2…鉄心飽和解消時刻
ｔ…時間
Ｖ…電圧
【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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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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