(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三相交流電圧を単相交流電圧に変換する接地された変圧器との接続を相毎に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相の残留磁束を演算する残留磁束演算手段と、
前記遮断器よりも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、前記変圧器の三相の定常磁束を演算する定常磁束演算手段と、
前記残留磁束演算手段により演算された前記三相の残留磁束のうち絶対値が最大の相を判断する相判断手段と、
前記相判断手段により判断された前記相において、前記残留磁束演算手段により演算された前記残留磁束と前記定常磁束演算手段により演算された前記定常磁束とが一致するような第１の位相を判断する第１の位相判断手段と、
前記第１の位相判断手段により判断された前記第１の位相で、前記相判断手段により判断された前記相の前記遮断器を投入する第１の投入手段と、
前記第１の位相判断手段により判断された前記第１の位相よりも後に、前記相判断手段により判断された前記相の前記電源側の交流電圧が、前記相判断手段により判断された前記相の残留磁束と同極性から逆極性に遷移する零点となるような第２の位相を判断する第２の位相判断手段と、
前記第２の位相判断手段により判断された前記第２の位相で、投入されていない他の２相の前記遮断器を投入する第２の投入手段と
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三相交流電圧を単相交流電圧に変換する接地された変圧器との接続を相毎に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相の残留磁束を演算する残留磁束演算手段と、
前記遮断器よりも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、前記変圧器の三相の定常磁束を演算する定常磁束演算手段と、
前記残留磁束演算手段により演算された前記三相の残留磁束のうち絶対値が最大の相を判断する相判断手段と、
前記相判断手段により判断された前記相において、前記定常磁束演算手段により演算された前記定常磁束が残留磁束演算手段により演算された前記残留磁束と極性が一致する波高値となるような第１の位相を判断する第１の位相判断手段と、
前記第１の位相判断手段により判断された前記第１の位相で、前記相判断手段により判断された前記相の前記遮断器を投入する第１の投入手段と、
前記第１の位相判断手段により判断された前記第１の位相よりも後に、前記相判断手段により判断された前記相の前記電源側の交流電圧が、前記相判断手段により判断された前記相の残留磁束と同極性から逆極性に遷移する零点となるような第２の位相を判断する第２の位相判断手段と、
前記第２の位相判断手段により判断された前記第２の位相で、投入されていない他の２相の前記遮断器を投入する第２の投入手段と
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】
前記遮断器を少なくとも１回開放操作したときの前記変圧器の残留磁束及び前記遮断器の遮断位相を計測した情報を保持する計測情報保持手段と、
前記計測情報保持手段に保持された情報に基づいて、同一の遮断位相で前記遮断器を開放するための開放手段とを備え、
前記投入手段は、前記開放手段による前記遮断位相に基づいて、前記遮断器を投入すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の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三相交流電圧を第１の相と第２の相からなる２組の単相交流電圧に変換する接地された変圧器との接続を相毎に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前記第１の相の残留磁束を演算する残留磁束演算手段と、
前記遮断器を少なくとも１回開放操作したときの前記変圧器の残留磁束及び前記遮断器の遮断位相を計測した情報を保持する計測情報保持手段と、
前記計測情報保持手段に保持された情報に基づいて、前記残留磁束演算手段により演算された前記第１の相の残留磁束が最大となるような遮断位相で前記遮断器を開放するための開放手段と、
前記遮断器よりも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のうち前記第１の相と同位相の相電圧が、前記残留磁束演算手段により演算された前記第１の相の残留磁束と同極性から逆極性に遷移する零点となるような第１の位相を判断する第１の位相判断手段と、
前記第１の位相判断手段により判断された前記第１の位相で、前記第１の相と同位相の前記相の前記遮断器を投入する第１の投入手段と、
前記第１の位相判断手段により判断された前記第１の位相よりも後に、前記第１の相と同位相の前記相の相電圧が、前記残留磁束演算手段により演算された前記第１の相の残留磁束と同極性から逆極性に遷移する零点となるような第２の位相を判断する第２の位相判断手段と、
前記第２の位相判断手段により判断された前記第２の位相で、投入されていない他の２相の前記遮断器を投入する第２の投入手段と
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５】
前記第２の位相判断手段は、前記第１の位相判断手段により判断された前記第１の位相後、予め設定された時間後の零点を、前記第２の位相として判断すること
を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の励磁突入電流抑制装置。
【請求項６】
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接地された変圧器との接続を相毎に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相の残留磁束を演算し、
前記遮断器よりも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、前記変圧器の三相の定常磁束を演算し、
演算した前記三相の残留磁束のうち絶対値が最大の相を判断し、
判断した前記相において、演算した前記残留磁束と演算した前記定常磁束とが一致するような第１の位相を判断し、
判断した前記第１の位相で、判断した前記相の前記遮断器を投入し、
判断した前記第１の位相よりも後に、判断した前記相の前記電源側の交流電圧が、判断した前記相の残留磁束と同極性から逆極性に遷移する零点となるような第２の位相を判断し、
判断した前記第２の位相で、投入されていない他の２相の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７】
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接地された変圧器との接続を相毎に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相の残留磁束を演算し、
前記遮断器よりも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、前記変圧器の三相の定常磁束を演算し、
演算した前記三相の残留磁束のうち絶対値が最大の相を判断し、
判断した前記相において、演算した前記定常磁束が演算した前記残留磁束と極性が一致する波高値となるような第１の位相を判断し、
判断した前記第１の位相で、判断した前記相の前記遮断器を投入し、
判断した前記第１の位相よりも後に、判断した前記相の前記電源側の交流電圧が、判断した前記相の残留磁束と同極性から逆極性に遷移する零点となるような第２の位相を判断し、
判断した前記第２の位相で、投入されていない他の２相の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８】
前記遮断器を少なくとも１回開放操作したときの前記変圧器の残留磁束及び前記遮断器の遮断位相を計測した情報を保持し、
保持した情報に基づいて、同一の遮断位相で前記遮断器を開放し、
前記遮断器の投入は、開放した前記遮断位相に基づいて行うこと
を含むことを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の励磁突入電流抑制方法。
【請求項９】
電源を備えた三相交流の電力系統と三相交流電圧を第１の相と第２の相からなる２組の単相交流電圧に変換する接地された変圧器との接続を相毎に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前記第１の相の残留磁束を演算し、
前記遮断器を少なくとも１回開放操作したときの前記変圧器の残留磁束及び前記遮断器の遮断位相を計測した情報を保持し、
保持した情報に基づいて、演算した前記第１の相の残留磁束が最大となるような遮断位相で前記遮断器を開放し、
前記遮断器よりも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のうち前記第１の相と同位相の相電圧が、演算した前記第１の相の残留磁束と同極性から逆極性に遷移する零点となるような第１の位相を判断し、
判断した前記第１の位相で、前記第１の相と同位相の前記相の前記遮断器を投入し、
判断した前記第１の位相よりも後に、前記第１の相と同位相の前記相の相電圧が、演算した前記第１の相の残留磁束と同極性から逆極性に遷移する零点となるような第２の位相を判断し、
判断した前記第２の位相で、投入されていない他の２相の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１０】
前記第２の位相の判断は、判断した前記第１の位相後、予め設定された時間後の零点を、前記第２の位相として判断すること
を特徴とする請求項６から請求項９のいずれか１項に記載の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
【特許文献３】特開２００８−１４０５８０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接地された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三相交流電圧を単相交流電圧に変換する接地された変圧器との接続を相毎に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相の残留磁束を演算する残留磁束演算手段と、前記遮断器よりも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、前記変圧器の三相の定常磁束を演算する定常磁束演算手段と、前記残留磁束演算手段により演算された前記三相の残留磁束のうち絶対値が最大の相を判断する相判断手段と、前記相判断手段により判断された前記相において、前記残留磁束演算手段により演算された前記残留磁束と前記定常磁束演算手段により演算された前記定常磁束とが一致するような第１の位相を判断する第１の位相判断手段と、前記第１の位相判断手段により判断された前記第１の位相で、前記相判断手段により判断された前記相の前記遮断器を投入する第１の投入手段と、前記第１の位相判断手段により判断された前記第１の位相よりも後に、前記相判断手段により判断された前記相の前記電源側の交流電圧が、前記相判断手段により判断された前記相の残留磁束と同極性から逆極性に遷移する零点となるような第２の位相を判断する第２の位相判断手段と、前記第２の位相判断手段により判断された前記第２の位相で、投入されていない他の２相の前記遮断器を投入する第２の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次側相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の２次側電圧をベクトルで示すベクトル図。
【図６】第１の実施形態に係る変圧器電圧計測部により計測された２組の単相交流電圧の電圧波形を示す波形図。
【図７】第１の実施形態に係る変圧器電圧変換部による変換後の１次側相電圧の電圧波形を示す波形図。
【図８】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次側相電圧の電圧波形を示す波形図。
【図９】第１の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置による遮断器の遮断前後の１次側相電圧を示す波形図。
【図１０】第１の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置による遮断器の遮断前後の１次側相磁束を示す波形図。
【図１１】第１の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置による遮断器の投入前後の１次側相電圧を示す波形図。
【図１２】第１の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置による遮断器の投入前後の１次側相磁束を示す波形図。
【図１３】第１の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置による遮断器の投入前後の１次側相電流（励磁突入電流）を示す波形図。
【図１４】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１５】第２の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置による遮断器の遮断前後の１次側相電圧を示す波形図。
【図１６】第２の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置による遮断器の遮断前後の１次側相磁束を示す波形図。
【図１７】第２の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置による遮断器の投入前後の１次側相電圧を示す波形図。
【図１８】第２の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置による遮断器の投入前後の１次側相磁束を示す波形図。
【図１９】第２の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置による遮断器の投入前後の１次側相電流（励磁突入電流）を示す波形図。
【図２０】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】第４の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置による遮断器の遮断前後の１次側相磁束の残留磁束を示す波形図。
【図２３】第４の実施形態に係る励磁突入電流抑制装置による遮断器の遮断前後の２次側巻線磁束の残留磁束を示す波形図。
【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２次側に設けられた２相分の変圧器２次側電圧検出器５Ｍ，５Ｔ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相の各相の主接点を個別に操作する各相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（電気的な接続の切り離し）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】
２相分の変圧器２次側電圧検出器５Ｍ，５Ｔは、それぞれ変形ウッドブリッジ結線変圧器３の２次側の各端子（主座、Ｔ座）のそれぞれの端子電圧（単相交流電圧）ＶＴ，ＶＭを計測するための計測用機器である。変圧器２次側電圧検出器５Ｍ，５Ｔは、例えば、計器用変圧器である。変圧器２次側電圧検出器５Ｍ，５Ｔ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２次側電圧検出器５Ｍ，５Ｔ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、主座変圧器３０２及びＴ座変圧器３０１の２次側同士が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】
次に、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のＴ座変圧器３０１は、変形ウッドブリッジ結線で用いた単巻変圧器の代わりに、２次側に１：０．３６６：０．３６６の巻数比となる巻線を持つ。その他の点は、変形ウッドブリッジ結線変圧器３と同様の構成である。
【００３１】
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次側相電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗ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次側電圧Ｖｔ，Ｖｍをベクトルで示すベクトル図ある。
【００３２】
１次側のＶＷ相間の電圧Ｖｖｗは、主座変圧器３０２の２次側端子ｃ−ａ間に印加される電圧（主座の２次側電圧）Ｖｍと同位相になる。また、１次側のＵ相電圧Ｖｕは、Ｔ座変圧器３０１の２次側端子ｂ−ｄ間に印加される電圧（Ｔ座の２次側電圧）Ｖｔと同位相になる。よって、Ｔ座の２次側電圧Ｖｔは、主座の２次側電圧Ｖｍよりも９０度位相が進む。
【００３３】
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、変圧器電圧変換部６１０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。
【００３４】
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Ｖｖ，Ｖｕ，Ｖｗ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。
【００３５】
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Ｖｖ，Ｖｕ，Ｖｗ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）φＴｕ，φＴｖ，φＴｗ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φＴｕ，φＴｖ，φＴｗを演算する。定常磁束算出部６０２は、演算した定常磁束φＴｕ，φＴｖ，φＴｗを位相検出部６０５に出力する。
【００３６】
変圧器電圧計測部６０３は、変圧器２次側電圧検出器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次側の各組の単相交流電圧Ｖｔ，Ｖｍを計測する。変圧器電圧計測部６０３は、計測した２組の単相交流電圧Ｖｔ，Ｖｍを変圧器電圧変換部６１０に出力する。
【００３７】
変圧器電圧変換部６１０は、変圧器電圧計測部６０３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次側相電圧ＶＤｕ，ＶＤｖ，ＶＤｗに変換する。１次側相電圧ＶＤｕは、変換後のＵ相電圧である。１次側相電圧ＶＤｖは、変換後のＶ相電圧である。１次側相電圧ＶＤｗは、変換後のＷ相電圧である。変圧器電圧変換部６１０は、変換した１次側相電圧ＶＤｕ，ＶＤｖ，ＶＤｗを残留磁束算出部６０４に出力する。
【００３８】
ＶＤｕ＝Ｖｔ／√３                          …式（１）
ＶＤｖ＝（１／２）（−Ｖｔ／√３＋Ｖｍ）      …式（２）
ＶＤｗ＝−（１／２）（Ｖｔ／√３＋Ｖｍ）      …式（３）
なお、ｐ．ｕ．（定格に対する割合）表示で、１次側相電圧ＶＤｕ，ＶＤｖ，ＶＤｗに変換する演算をする場合、上記の式（１）〜（３）の中の√３で割る演算は不要である。
【００３９】
図６〜図８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。
【００４０】
図６は、変圧器電圧計測部６０３により計測された２組の単相交流電圧Ｖｔ，Ｖｍの電圧波形を示す波形図である。図７は、変圧器電圧変換部６１０による変換後の１次側相電圧ＶＤｕ，ＶＤｖ，ＶＤｗの電圧波形を示す波形図である。図８は、変形ウッドブリッジ結線変圧器３の１次側相電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの電圧波形を示す波形図である。
【００４１】
変圧器電圧変換部６１０は、図６に示す２組の単相交流電圧Ｖｔ，Ｖｍを、図７に示す１次側相電圧ＶＤｕ，ＶＤｖ，ＶＤｗ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８に示す１次側相電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗと同一の電圧波形を求めることができる。
【００４２】
残留磁束算出部６０４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相電圧ＶＤｕ，ＶＤｖ，ＶＤｗ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次側相磁束）φＺｕ，φＺｖ，φＺｗとする。残留磁束算出部６０４は、演算した残留磁束φＺｕ，φＺｖ，φＺｗを位相検出部６０５に出力する。
【００４３】
位相検出部６０５は、定常磁束算出部６０２により演算された定常磁束φＴｕ，φＴｖ，φＴｗ及び残留磁束算出部６０４により演算された残留磁束φＺｕ，φＺｖ，φＺｗに基づいて、２段階の投入目標位相Ｔｃ１，Ｔｃ２をそれぞれ同定（判断）する。１段階目の投入目標位相Ｔｃ１は、先行して１相の遮断器２を投入するための位相である。２段階目の投入目標位相Ｔｃ２は、後から残りの２相の遮断器２を投入するための位相である。位相検出部６０５は、同定した２段階の投入目標位相Ｔｃ１，Ｔｃ２をそれぞれ投入指令出力部６０６に出力する。
【００４４】
具体的には、位相検出部６０５は、三相の残留磁束φＺｕ，φＺｖ，φＺｗのうち絶対値が最大の相を検出（判断）する。位相検出部６０５は、検出した相において、残留磁束と定常磁束が一致するような位相を１段階目の投入目標位相Ｔｃ１として同定する。位相検出部６０５は、投入目標位相Ｔｃ１から予め設定されている時間経過後に、残留磁束の絶対値が最大の相（検出した相）の相電圧が、同相の残留磁束と同極性から逆極性に遷移する零点となるような位相を２段階目の投入目標位相Ｔｃ２として同定する。２段階目の投入目標位相Ｔｃ２の同定は、１段階目の投入目標位相Ｔｃ１時点の定常磁束の値に基づいて、励磁突入電流抑制装置６で内部的に演算してもよいし、電源電圧検出器４Ｕ，４Ｖ，４Ｗによる計測値で実際に零点となる相電圧を検出してもよい。また、予め設定する時間は、この設定時間後の次に来る零点が、投入した相の残留磁束と同極性から逆極性に遷移する零点になるように設定してもよい。これにより、位相検出部６０５は、単に、設定時間経過後に次に来る零点の位相を投入目標位相Ｔｃ２として同定すればよい。
【００４５】
投入指令出力部６０６は、位相検出部６０５により検出された２段階の投入目標位相Ｔｃ１，Ｔｃ２で、遮断器２の各相の主接点を駆動する操作機構に対して２段階に投入指令を出力する。これにより、遮断器２の全ての相は、２段階に分けて投入される。投入指令出力部６０６は、１段階目の投入目標位相Ｔｃ１で、残留磁束の絶対値が最大の相（位相検出部６０５で検出した相）の遮断器２を投入する。投入指令出力部６０６は、２段階目の投入目標位相Ｔｃ２で、残りの２相の遮断器２を投入する。
【００４６】
次に、図９〜図１３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。
【００４７】
図９及び図１０は、励磁突入電流抑制装置６による遮断器２の遮断Ｔｐ前後の状態の一例を示している。図９は、１次側相電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを示す波形図である。図１０は、１次側相磁束φｕ，φｖ，φｗを示す波形図である。図１１〜図１３は、励磁突入電流抑制装置６による遮断器２の投入Ｔｃ１，Ｔｃ２前後の状態の一例を示している。図１１は、１次側相電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを示す波形図である。図１２は、１次側相磁束φｕ，φｖ，φｗを示す波形図である。図１３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。
【００４８】
ここで、遮断Ｔｐ前又は投入Ｔｃ１，Ｔｃ２後の１次側相磁束φｕ，φｖ，φｗは、定常磁束φＴｕ，φＴｖ，φＴｗを示している。また、遮断Ｔｐ後と投入Ｔｃ１，Ｔｃ２前の間の１次側相磁束φｕ，φｖ，φｗは、残留磁束φＺｕ，φＺｖ，φＺｗを示している。
【００４９】
変形ウッドブリッジ結線変圧器３の１次側に図９に示す三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗが印加されている場合、遮断器２が開極した後（遮断Ｔｐ後）は、図１０に示す残留磁束φＺｕ，φＺｖ，φＺｗが残る。このとき、絶対値が最大の残留磁束は、Ｕ相の残留磁束φＺｕである。
【００５０】
従って、励磁突入電流抑制装置６は、図１２に示すように、Ｕ相の定常磁束φＴｕがＵ相の残留磁束φＺｕと略一致する位相を、Ｕ相の遮断器２を投入するための１段階目の投入目標位相Ｔｃ１として同定する。励磁突入電流抑制装置６は、同定した１段階目の投入目標位相Ｔｃ１で、Ｕ相の遮断器２を投入する。
【００５１】
次に、励磁突入電流抑制装置６は、図１１に示すように、Ｕ相の遮断器２を投入してから予め設定された時間経過後に、Ｕ相電圧ＶｕがＵ相の残留磁束φＺｕと同極性（プラス）から逆極性（マイナス）に遷移する略零点となる位相を残りのＶ相及びＷ相の遮断器２を投入するための２段階目の投入目標位相Ｔｃ２として同定する。励磁突入電流抑制装置６は、同定した２段階目の投入目標位相Ｔｃ２で、Ｖ相及びＷ相の遮断器２を投入する。
【００５２】
２段階目の投入目標位相Ｔｃ２を同定するための“予め設定された時間”は、投入されていないＶ相及びＷ相の残留磁束φＺｖ，φＺｗを充分に近づけるための時間である。この時間は、主に変圧器３の特性に基づいて設定される。
【００５３】
このように励磁突入電流抑制装置６が遮断器２を投入することにより、図１３に示すように、各相の遮断器電流（励磁突入電流）Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが抑制される。各相の遮断器電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、最大で１０［Ａ］程度である。これは、変圧器の励磁電流レベルである。
【００５４】
本実施形態によれば、絶対値が最大の残留磁束の相の遮断器２を残留磁束と定常磁束が一致するような位相で投入し、所定時間経過後に、既に投入した相の相電圧が零点となるような位相で、残りの相の遮断器２を投入することで、励磁突入電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを抑制することができる。
【００５５】
これにより、変形ウッドブリッジ結線変圧器３の２次側に電圧検出器５Ｍ，５Ｔが設置されていれば、１次側に電圧検出器が設置されていなくても、励磁突入電流抑制装置６は、励磁突入電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを抑制するように、遮断器２を投入することができる。
【００５６】
また、２段階の投入目標位相Ｔｃ１，Ｔｃ２は、残留磁束の絶対値が最大となる相を判断した後は、１つの相の相電圧と定常磁束を監視すれば、他の２つの相を監視しなくても同定できる。従って、２段階の投入目標位相Ｔｃ１，Ｔｃ２を同定するための励磁突入電流抑制装置６における演算負荷を軽減することができる。
【００５７】
（第２の実施形態）
図１４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。
【００５８】
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を位相検出部６０５Ａに代えたものである。その他の点は、第１の実施形態と同様である。
【００５９】
位相検出部６０５Ａは、１段階目の投入目標位相Ｔｃ１の同定方法が異なる点以外は、第１の実施形態に位相検出部６０５と同様である。
【００６０】
位相検出部６０５Ａは、三相の残留磁束φＺｕ，φＺｖ，φＺｗのうち絶対値が最大の相を検出する。位相検出部６０５Ａは、検出した相において、定常磁束が残留磁束の極性と一致した波高値（波形の最大値）となるような位相を１段階目の投入目標位相Ｔｃ１として同定する。この同定した１段階目の投入目標位相Ｔｃ１の時点での同相の相電圧は、零点である。
【００６１】
次に、図１５〜図１９を参照して、励磁突入電流抑制装置６Ａによる励磁突入電流の抑制について説明する。
【００６２】
図１５及び図１６は、励磁突入電流抑制装置６Ａによる遮断器２の遮断Ｔｐ前後の状態の一例を示している。図１５は、１次側相電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを示す波形図である。図１６は、１次側相磁束φｕ，φｖ，φｗを示す波形図である。図１７〜図１９は、励磁突入電流抑制装置６Ａによる遮断器２の投入Ｔｃ１，Ｔｃ２前後の状態の一例を示している。図１７は、１次側相電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗを示す波形図である。図１８は、１次側相磁束φｕ，φｖ，φｗを示す波形図である。図１９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。
【００６３】
変形ウッドブリッジ結線変圧器３の１次側に図１５に示す三相交流電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗが印加されている場合、遮断器２が開極した後（遮断Ｔｐ後）は、図１６に示す残留磁束φＺｕ，φＺｖ，φＺｗが残る。このとき、絶対値が最大の残留磁束は、Ｕ相の残留磁束φＺｕである。
【００６４】
従って、励磁突入電流抑制装置６Ａは、図１８に示すように、Ｕ相の定常磁束φＴｕがＵ相の残留磁束φＺｕと同一の極性で略波高値となる位相を、Ｕ相の遮断器２を投入するための１段階目の投入目標位相Ｔｃ１として同定する。１段階目の投入目標位相Ｔｃ１は、図１７に示すように、Ｕ相電圧Ｖｕが零点の位相でもある。従って、この場合は、Ｕ相電圧Ｖｕが零点の位相を１段階目の投入目標位相Ｔｃ１として同定してもよい。励磁突入電流抑制装置６Ａは、同定した１段階目の投入目標位相Ｔｃ１で、Ｕ相の遮断器２を投入する。
【００６５】
Ｕ相の遮断器２を投入後、励磁突入電流抑制装置６Ａは、第１の実施形態と同様に、２段階目の投入目標位相Ｔｃ２を同定し、残りのＶ相及びＷ相の遮断器２を投入する。
【００６６】
このように励磁突入電流抑制装置６Ａが遮断器２を投入することにより、図１９に示すように、各相の遮断器電流（励磁突入電流）Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗが抑制される。各相の遮断器電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗは、数１０［Ａ］程度である。これは、変圧器の励磁電流レベルよりも多いが、通常の励磁突入電流レベルよりも少ない。
【００６７】
本実施形態によれば、定常磁束φＴｕ，φＴｖ，φＴｗの波高値を検出して、１段階目の投入目標位相Ｔｃ１を同定するため、第１の実施形態よりも、１段階目の投入目標位相Ｔｃ１を同定する演算負荷を軽減することができる。また、１段階目の投入目標位相Ｔｃ１から２段階目の投入目標位相Ｔｃ２までの時間（位相）は、波高値から零点までの時間となるため、常に一定にすることができる。これにより、２段階目の投入目標位相Ｔｃ２を同定する精度を高め、演算負荷を軽減することができる。
【００６８】
（第３の実施形態）
図２０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。
【００６９】
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、位相検出部６０５の代わりに、位相検出部６０５Ｂ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。
【００７０】
励磁突入電流抑制装置６Ｂ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、変圧器電圧変換部６１０により算出された１次側相電圧ＶＤｕ，ＶＤｖ，ＶＤｗの電圧遮断位相と、残留磁束算出部６０４により算出された残留磁束φＺｕ，φＺｖ，φＺｗの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。
【００７１】
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Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗが入力される。開極位相制御部６０８は、計測情報から各相の残留磁束φＺｕ，φＺｖ，φＺｗを推定する。開極位相制御部６０８は、推定した各相の残留磁束φＺｕ，φＺｖ，φＺｗ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。
【００７２】
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。
【００７３】
位相検出部６０５Ｂ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により算出された各相の定常磁束φＴｕ，φＴｖ，φＴｗが入力される。位相検出部６０５Ｂは、計測情報保持部６０７に保持されている計測情報から各相の残留磁束φＺｕ，φＺｖ，φＺｗを推定する。位相検出部６０５Ｂは、各相の残留磁束φＺｕ，φＺｖ，φＺｗ及び各相の定常磁束φＴｕ，φＴｖ，φＴｗに基づいて、遮断器２を投入する２段階の投入目標位相Ｔｃ１，Ｔｃ２を同定する。２段階の投入目標位相Ｔｃ１，Ｔｃ２を同定する方法については、第１の実施形態又は第２の実施形態と同様である。
【００７４】
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６０５Ｂ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２段階の投入目標位相Ｔｃ１，Ｔｃ２は同じでよい。
【００７５】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果に加え、以下の作用効果を得ることができる。
【００７６】
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φＺｕ，φＺｖ，φＺｗの値も常に同じになるはずである。
【００７７】
励磁突入電流抑制装置６Ｂ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６Ｂは、各相の残留磁束φＺｕ，φＺｖ，φＺｗ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６Ｂ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。
【００７８】
従って、変圧器２次側電圧検出器５Ｍ，５Ｔ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６Ｂ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φＺｕ，φＺｖ，φＺｗの情報を常に得ることができる。従って、変圧器２次側電圧検出器５Ｍ，５Ｔ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次側電圧検出器５Ｍ，５Ｔは、恒久的に設置されていても良い。
【００７９】
（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。
【００８０】
励磁突入電流抑制装置６Ｃは、図２０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、残留磁束算出部６０４を残留磁束算出部６０４Ｃに代え、計測情報保持部６０７を計測情報保持部６０７Ｃに代え、位相検出部６０５Ｂを位相検出部６０５Ｃに代え、変圧器電圧変換部６１０及び定常磁束算出部６０２を取り除いた構成である。その他の構成については、第３の実施形態と同様である。
【００８１】
残留磁束算出部６０４Ｃ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６０３により計測された２組の単相交流電圧Ｖｔ，Ｖｍをそれぞれ積分する。残留磁束算出部６０４Ｃ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次側磁束）φＺｔ，φＺｍとする。残留磁束算出部６０４Ｃは、演算した残留磁束φＺｔ，φＺｍを位相検出部６０５Ｃに出力する。
【００８２】
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６０３により計測された２次側電圧Ｖｍ，Ｖｔの電圧遮断位相と、残留磁束算出部６０４Ｃにより算出された残留磁束φＺｔ，φＺｍの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。
【００８３】
開極位相制御部６０８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Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗが入力される。開極位相制御部６０８は、計測情報から変形ウッドブリッジ結線変圧器３の２次側巻線の残留磁束φＺｍ，φＺｔを推定する。開極位相制御部６０８Ｃ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。
【００８４】
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。
【００８５】
位相検出部６０５Ｃには、計測情報保持部６０７Ｃに保持されている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Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗが入力される。位相検出部６０５Ｃは、遮断器２を投入する２段階の投入目標位相Ｔｃ１，Ｔｃ２を同定する。２段階の投入目標位相Ｔｃ１，Ｔｃ２を同定する方法については、第１の実施形態又は第２の実施形態と同様である。
【００８６】
次に、図２２及び図２３を参照して、励磁突入電流抑制装置６Ｃによる励磁突入電流の抑制について説明する。
【００８７】
図２２及び図２３は、励磁突入電流抑制装置６Ｃによる遮断器２の遮断Ｔｐ前後の状態の一例を示している。図２２は、変形ウッドブリッジ変圧器３の１次側相磁束φｕ，φｖ，φｗの残留磁束φＺｕ，φＺｖ，φＺｗを示す波形図である。図２３は、変形ウッドブリッジ変圧器３の２次側巻線磁束φｔ，φｍの残留磁束φＺｔ，φＺｍを示す波形図である。図２２及び図２３は、ｐ．ｕ．表示で示している。
【００８８】
ここで、変形ウッドブリッジ変圧器３の２次側のＴ座の単相電圧Ｖｔと１次側のＵ相電圧Ｖｕとは、同位相である。
【００８９】
図２２及び図２３に示すように、これらを積分したＴ座の２次側巻線磁束φｔと１次側Ｕ相磁束φｕも同位相となる。また、ｐ．ｕ．表示すれば、Ｔ座の２次側巻線磁束φｔの残留磁束φＺｔと１次側Ｕ相磁束φｕの残留磁束φＺｕは、同じになる。
【００９０】
従って、開極位相制御部６０８が、常にＴ座の２次側巻線磁束φｔが最大の絶対値（波高値）となるように同じ位相で開極位相を制御することで、位相検出部６０５Ｃは、１次側Ｕ相電圧Ｖｕの計測のみに基づいて、２段階の投入目標位相Ｔｃ１，Ｔｃ２の同定をすることができる。
【００９１】
具体的には、開極位相制御部６０８は、Ｔ座の２次側巻線磁束φｔが波高値となる位相で、遮断器２を開放するように位相を制御する。これにより、Ｔ座の２次側巻線の残留磁束φＺｔは、最大（定常磁束φｔの波高値）となる。従って、１次側Ｕ相の残留磁束φＺｕも、１次側Ｖ相の残留磁束φＺｖ及び１次側Ｗ相の残留磁束φＺｗよりも大きくなるはずである。開極位相制御部６０８がこのように遮断器２を開放させることで、位相検出部６０５Ｃは、Ｕ相電圧ＶｕがＴ座の２次側巻線の残留磁束φＺｔと同極性から逆極性に遷移する略零点となる位相を１段階目の投入目標位相Ｔｃ１として同定すればよい。
【００９２】
本実施形態によれば、第３の実施形態による作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
【００９３】
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。各線間電圧を相電圧に変換することで、各実施形態と同様の構成にすることができる。
【００９４】
また、各実施形態において、三相交流電圧を単相交流電圧に変換する変圧器として、変形ウッドブリッジ結線又はウッドブリッジ結線による変圧器について説明したが、他の結線による変圧器でもよい。例えば、有効接地系に適用される変圧器としては、ルーフデルタ結線変圧器でもよい。
【００９５】
さらに、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。
【００９６】
また、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。
【００９７】
さらに、第１から第３の実施形態において、定常磁束φＴｕ，φＴｖ，φＴｗを演算する構成としたが、定常磁束φＴｕ，φＴｖ，φＴｗは、実際に演算しなくてもよい。具体的には、定常磁束φＴｕ，φＴｖ，φＴｗが相電圧Ｖｖ，Ｖｕ，Ｖｗよりも９０度遅れることを考慮することで、実質的な演算とみなすことができる。これ以外の演算についても、このような演算については同様である。また、第４の実施形態も同様に、このような演算については演算しなくてもよい。
【００９８】
また、第４の実施形態において、残留磁束算出部６０４Ｃは、Ｔ座の残留磁束φＺｔを演算すれば、必ずしも主座の残留磁束φＺｍを演算しなくてもよい。
【００９９】
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】
【０１００】
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、５Ｍ，５Ｔ…変圧器２次側電圧検出器、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、６１０…変圧器電圧変換部。
【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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