(57)【要約】      （修正有）【課題】３相交流変圧器の投入時の突入電流のピーク値、投入位相角、残留磁束、飽和磁束、系統インピーダンス等のデータに基き、実際の励磁突入電流波形を生成出来る３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成方法及び装置、それに基く３相交流変圧器投入時の瞬時電圧降下予測演算方法及び装置、更には３相交流変圧器の投入時の電力系統電圧安定性診断方法及び装置を提供する。【解決手段】ｃ相、ｂ相に対する突入電流ピーク値時刻設定器８、１２と、突入電流第１始点時刻設定器９、１３と、突入電流第１終点時刻設定器１０、１４と、突入電流第２始点時刻設定器１１、１５と、突入電流直流分演算器１６、１９と、突入電流演算器１７、２０と、ｃ相突入電流負側波形除去器１８、ｂ相突入電流正側波形除去器２１と、ｂ相、ｃ相の補正突入電流演算器２２、２３と、ａ相突入電流演算器２４と、励磁突入電流演算器２５とを有する。【選択図】      図１
2008253022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３相交流変圧器の励磁突入電流波形を生成する方法であって、
３相のうちのｃ相突入電流が正の値で、ｂ相突入電流が負の値とし、
ｃ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｃ、０）、
ｃ相の投入位相角をα（ｃ）、
とした時に、
θ（ｃ、０）＝１８０−α（ｃ）とする第１のステップと、
ｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｃ、１）、
ｃ相の飽和磁束をＢｓａ（ｃ）、
ｃ相の投入位相角をα（ｃ）、
ｃ相のオフセット磁束をＢｏｓ（ｃ）＝ｃｏｓ（α（ｃ））、
ｃ相の残留磁束をＢｒ（ｃ）、
とした時に、
θ（ｃ、１）＝ｓｉｎ−１（Ｂｓａ（ｃ）−Ｂｏｓ（ｃ）−Ｂｒ（ｃ））−α（ｃ）＋９０とする第２のステップと、
ｃ相の突入電流の直流分を含んだ第１の終点時刻をθ（ｃ、２）、
ｃ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｃ、０）、
ｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｃ、１）、
とした時に、
θ（ｃ、２）＝２θ（ｃ、０）−θ（ｃ、１）とする第３のステップと、
ｃ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｃ、３）、
ｃ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｃ、０）、
とした時に、
θ（ｃ、３）＝θ（ｃ、０）−９０とする第４のステップと、
ｂ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｂ、０）、
とした時に、
θ（ｂ、０）＝−α（ｂ）とする第５のステップと、
ｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の終点時刻をθ（ｂ、２）、
ｂ相の飽和磁束をＢｓａ（ｂ）、
ｂ相の投入位相角をα（ｂ）、
ｂ相のオフセット磁束をＢｏｓ（ｂ）＝ｃｏｓ（α（ｂ））、
ｂ相の残留磁束をＢｒ（ｂ）、
とした時に、
θ（ｂ、２）＝ｓｉｎ−１（Ｂｓａ（ｂ）−Ｂｏｓ（ｂ）−Ｂｒ（ｂ））−α（ｂ）＋９０とする第６のステップと、
ｂ相の突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｂ、１）、
ｂ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｂ、０）、
ｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の終点時刻をθ（ｂ、２）、
とした時に、
θ（ｂ、１）＝２θ（ｂ、０）−θ（ｂ、２）とする第７のステップと、
ｂ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｂ、３）、
ｂ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｂ、０）、
とした時に、
θ（ｂ、３）＝θ（ｂ、０）−９０とする第８のステップと、
ｃ相突入電流の直流分をＩｄｃ（ｃ）、
ｃ相突入電流の波高値をＩｐ（ｃ）、
ｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｃ、１）、
ｃ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｃ、３）、
とした時に、
【数１】
2008253022.tif 000012
とする第９のステップと、
ｃ相突入電流をＩ（ｃ、ｔ）、
ｃ相突入電流の直流分をＩｄｃ（ｃ）、
ｃ相突入電流の波高値をＩｐ（ｃ）、
ｃ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｃ、３）、
０度≦ｔ＜３６０度
とした時に、
Ｉ（ｃ、ｔ）＝（Ｉｐ（ｃ）−Ｉｄｃ（ｃ））×ｓｉｎ（（ｔ−θ（ｃ、３））＋Ｉｄｃ（ｃ））
とする第１０のステップと、
前記第１０のステップで作成された前記Ｉ（ｃ、ｔ）から、
Ｉ（ｃ、ｔ）＜０の時、Ｉ（ｃ、ｔ）＝０
Ｉ（ｃ、ｔ）≧０の時、Ｉ（ｃ、ｔ）＝Ｉ（ｃ、ｔ）
とする第１１のステップと、
ｂ相突入電流の直流分をＩｄｃ（ｂ）、
ｂ相突入電流の波高値をＩｐ（ｂ）、
ｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｂ、１）、
ｂ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｂ、３）、
とした時に、
【数２】
2008253022.tif 000013
とする第１２のステップと、
ｂ相突入電流をＩ（ｂ、ｔ）、
ｂ相突入電流の直流分をＩｄｃ（ｂ）、
ｂ相突入電流の波高値をＩｐ（ｂ）、
ｂ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｂ、３）、
０度≦ｔ＜３６０度
とした時に、
Ｉ（ｂ、ｔ）＝（Ｉｐ（ｂ）−Ｉｄｃ（ｂ））×ｓｉｎ（（ｔ−θ（ｂ、３））＋Ｉｄｃ（ｂ））
とする第１３のステップと、
前記第１３のステップで作成された前記Ｉ（ｂ、ｔ）から、
Ｉ（ｂ、ｔ）＞０の時、Ｉ（ｂ、ｔ）＝０
Ｉ（ｂ、ｔ）≦０の時、Ｉ（ｂ、ｔ）＝Ｉ（ｂ、ｔ）
とする第１４のステップと、
ｂ相突入電流をＩ（ｂ、ｔ）、
ｂ相補正突入電流をＩｈ（ｂ、ｔ）、
ｃ相突入電流をＩ（ｃ、ｔ）、
ｃ相補正突入電流をＩｈ（ｃ、ｔ）、
０度≦ｔ＜３６０度
とした時に、
Ｉ（ｂ、ｔ）＞−Ｉ（ｃ、ｔ）／２の時、  Ｉｈ（ｂ、ｔ）＝−Ｉ（ｃ、ｔ）／２
Ｉ（ｂ、ｔ）≦−Ｉ（ｃ、ｔ）／２の時、  Ｉｈ（ｂ、ｔ）＝Ｉ（ｂ、ｔ）
Ｉ（ｃ、ｔ）＜−Ｉ（ｂ、ｔ）／２の時、  Ｉｈ（ｃ、ｔ）＝−Ｉ（ｂ、ｔ）／２
Ｉ（ｃ、ｔ）≧−Ｉ（ｂ、ｔ）／２の時、  Ｉｈ（ｃ、ｔ）＝Ｉ（ｃ、ｔ）
とする第１５のステップと、
ａ相突入電流をＩ（ａ，ｔ）、
ｂ相補正突入電流をＩｈ（ｂ、ｔ）、
ｃ相補正突入電流をＩｈ（ｃ、ｔ）、
０度≦ｔ＜３６０度
とした時に、
Ｉ（ａ，ｔ）＝−（Ｉｈ（ｂ、ｔ）＋Ｉｈ（ｃ、ｔ））
とする第１６のステップと、
を含み、
ａ相突入電流を前記Ｉ（ａ，ｔ）とし、ｂ相突入電流を前記Ｉｈ（ｂ、ｔ）とし、ｃ相突入電流を前記Ｉｈ（ｃ、ｔ）として、３相交流変圧器の励磁突入電流波形を生成することを特徴とする３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成方法。
【請求項２】
３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下を予測演算する方法であって、請求項１に記載した前記励磁突入電流波形生成により生成された励磁突入電流波形をフーリエ展開して、前記ａ相、ｂ相、ｃ相の各基本波突入電流の実効値と、該基本波突入電流の位相角とをそれぞれ演算し、各相の基本波突入電流に発電端又は送電端から受電端までの系統インピーダンスを乗じて各相の電圧降下を求め、さらにこの各相の電圧降下から各相の受電端電圧を求め、該各相の受電端相電圧から求めたｂｃ相の受電端線間電圧と前記各相の基本波突入電流から求めたｂｃ相の線間電流との力率角が７０度以上、且つ９０度以下になるように前記各相の基本波突入電流の位相角を調整することを特徴とする３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下予測演算方法。
【請求項３】
３相交流変圧器の投入時の電力系統電圧安定性を診断する方法であって、
請求項１に記載の３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成方法により生成された励磁突入電流波形と、
請求項２に記載の３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下予測演算方法により演算された瞬時電圧降下量の時間変化と、
を表示することを特徴とする３相交流変圧器の投入時の電力系統電圧安定性診断方法。
【請求項４】
３相交流変圧器の励磁突入電流波形を生成する装置であって、
３相のうちのｃ相突入電流が正の値で、ｂ相突入電流が負の値とし、
ｃ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｃ、０）、
ｃ相の投入位相角をα（ｃ）、
とした時に、
θ（ｃ、０）＝１８０−α（ｃ）としてｃ相突入電流のピーク値時刻を設定するｃ相突入電流ピーク値時刻設定手段と、
ｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｃ、１）、
ｃ相の飽和磁束をＢｓａ（ｃ）、
ｃ相の投入位相角をα（ｃ）、
ｃ相のオフセット磁束をＢｏｓ（ｃ）＝ｃｏｓ（α（ｃ））、
ｃ相の残留磁束をＢｒ（ｃ）、
とした時に、
θ（ｃ、１）＝ｓｉｎ−１（Ｂｓａ（ｃ）−Ｂｏｓ（ｃ）−Ｂｒ（ｃ））−α（ｃ）＋９０としてｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻を設定するｃ相突入電流第１始点時刻設定手段と、
ｃ相の突入電流の直流分を含んだ第１の終点時刻をθ（ｃ、２）、
ｃ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｃ、０）、
ｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｃ、１）、
とした時に、
θ（ｃ、２）＝２θ（ｃ、０）−θ（ｃ、１）としてｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の終点時刻を設定するｃ相突入電流第１終点時刻設定手段と、
ｃ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｃ、３）、
ｃ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｃ、０）、
とした時に、
θ（ｃ、３）＝θ（ｃ、０）−９０としてｃ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻を設定するｃ相突入電流第２始点時刻設定手段と、
ｂ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｂ、０）、
とした時に、
θ（ｂ、０）＝−α（ｂ）としてｂ相突入電流のピーク値時刻を設定するｂ相突入電流ピーク値時刻設定手段と、
ｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の終点時刻をθ（ｂ、２）、
ｂ相の飽和磁束をＢｓａ（ｂ）、
ｂ相の投入位相角をα（ｂ）、
ｂ相のオフセット磁束をＢｏｓ（ｂ）＝ｃｏｓ（α（ｂ））、
ｂ相の残留磁束をＢｒ（ｂ）、
とした時に、
θ（ｂ、２）＝ｓｉｎ−１（Ｂｓａ（ｂ）−Ｂｏｓ（ｂ）−Ｂｒ（ｂ））−α（ｂ）＋９０としてｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の終点時刻を設定するｂ相突入電流第１終点時刻設定手段と、
ｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｂ、１）、
ｂ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｂ、０）、
ｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の終点時刻をθ（ｂ、２）、
とした時に、
θ（ｂ、１）＝２θ（ｂ、０）−θ（ｂ、２）としてｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻を設定するｂ相突入電流第１始点時刻設定手段と、
ｂ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｂ、３）、
ｂ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｂ、０）、
とした時に、
θ（ｂ、３）＝θ（ｂ、０）−９０としてｂ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻を設定するｂ相突入電流第２始点時刻設定手段と、
ｃ相突入電流の直流分をＩｄｃ（ｃ）、
ｃ相突入電流の波高値をＩｐ（ｃ）、
ｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｃ、１）、
ｃ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｃ、３）、
とした時に、
【数３】
2008253022.tif 000014
としてｃ相突入電流の直流分を演算するｃ相突入電流直流分演算手段と、
ｃ相突入電流をＩ（ｃ、ｔ）、
ｃ相突入電流の直流分をＩｄｃ（ｃ）、
ｃ相突入電流の波高値をＩｐ（ｃ）、
ｃ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｃ、３）、
０度≦ｔ＜３６０度
とした時に、
Ｉ（ｃ、ｔ）＝（Ｉｐ（ｃ）−Ｉｄｃ（ｃ））×ｓｉｎ（（ｔ−θ（ｃ、３））＋Ｉｄｃ（ｃ））
としてｃ相突入電流波形を作成するｃ相突入電流波形作成手段と、
前記ｃ相突入電流波形作成手段により作成された前記Ｉ（ｃ、ｔ）から、
Ｉ（ｃ、ｔ）＜０の時、Ｉ（ｃ、ｔ）＝０
Ｉ（ｃ、ｔ）≧０の時、Ｉ（ｃ、ｔ）＝Ｉ（ｃ、ｔ）
として前記ｃ相突入電流の負側波形を除去してゼロとするｃ相突入電流負側波形除去手段と、
ｂ相突入電流の直流分をＩｄｃ（ｂ）、
ｂ相突入電流の波高値をＩｐ（ｂ）、
ｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｂ、１）、
ｂ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｂ、３）、
とした時に、
【数４】
2008253022.tif 000015
としてｂ相突入電流の直流分を演算するｂ相突入電流直流分演算手段と、
ｂ相突入電流をＩ（ｂ、ｔ）、
ｂ相突入電流の直流分をＩｄｃ（ｂ）、
ｂ相突入電流の波高値をＩｐ（ｂ）、
ｂ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｂ、３）、
０度≦ｔ＜３６０度
とした時に、
Ｉ（ｂ、ｔ）＝（Ｉｐ（ｂ）−Ｉｄｃ（ｂ））×ｓｉｎ（（ｔ−θ（ｂ、３））＋Ｉｄｃ（ｂ））
としてｂ相突入電流波形を作成するｂ相突入電流波形作成手段と、
前記ｂ相突入電流波形作成手段により作成された前記Ｉ（ｂ、ｔ）から、
Ｉ（ｂ、ｔ）＞０の時、Ｉ（ｂ、ｔ）＝０
Ｉ（ｂ、ｔ）≦０の時、Ｉ（ｂ、ｔ）＝Ｉ（ｂ、ｔ）
として前記ｂ相突入電流の正側波形を除去してゼロとするｂ相突入電流正側波形除去手段と、
ｂ相突入電流をＩ（ｂ、ｔ）、
ｂ相補正突入電流をＩｈ（ｂ、ｔ）、
ｃ相突入電流をＩ（ｃ、ｔ）、
ｃ相補正突入電流をＩｈ（ｃ、ｔ）、
０度≦ｔ＜３６０度
とした時に、
Ｉ（ｂ、ｔ）＞−Ｉ（ｃ、ｔ）／２の時、  Ｉｈ（ｂ、ｔ）＝−Ｉ（ｃ、ｔ）／２
Ｉ（ｂ、ｔ）≦−Ｉ（ｃ、ｔ）／２の時、  Ｉｈ（ｂ、ｔ）＝Ｉ（ｂ、ｔ）
Ｉ（ｃ、ｔ）＜−Ｉ（ｂ、ｔ）／２の時、  Ｉｈ（ｃ、ｔ）＝−Ｉ（ｂ、ｔ）／２
Ｉ（ｃ、ｔ）≧−Ｉ（ｂ、ｔ）／２の時、  Ｉｈ（ｃ、ｔ）＝Ｉ（ｃ、ｔ）
として前記ｂ相補正突入電流波形及び前記ｃ相補正突入電流波形を作成する補正突入電流波形作成手段と、
ａ相突入電流をＩ（ａ，ｔ）、
ｂ相補正突入電流をＩｈ（ｂ、ｔ）、
ｃ相補正突入電流をＩｈ（ｃ、ｔ）、
０度≦ｔ＜３６０度
とした時に、
Ｉ（ａ，ｔ）＝−（Ｉｈ（ｂ、ｔ）＋Ｉｈ（ｃ、ｔ））
として前記ａ相突入電流波形を作成するａ相突入電流波形作成手段と、
前記ａ相突入電流波形作成手段により作成された前記ａ相突入電流を前記Ｉ（ａ，ｔ）とし、前記補正突入電流波形作成手段により作成された前記ｂ相突入電流を前記Ｉｈ（ｂ、ｔ）とすると共に、前記ｃ相突入電流を前記Ｉｈ（ｃ、ｔ）として、３相交流変圧器の励磁突入電流波形を生成する励磁突入電流波形生成手段と、
を有することを特徴とする３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成装置。
【請求項５】
３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下を予測演算する装置であって、
前記３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成装置により生成された励磁突入電流波形をフーリエ展開して、前記ａ相、ｂ相、ｃ相の各相の基本波突入電流の実効値と、該各相の基本波突入電流の位相角とをそれぞれ演算する基本波突入電流演算手段と、
前記各相の基本波突入電流演算手段により演算された各相の基本波突入電流に発電端又は送電端から受電端までの系統インピーダンスを乗じて各相の電圧降下を演算する電圧降下演算手段と、
前記電圧降下演算手段により演算された各相の電圧降下から各相の受電端相電圧を演算する受電端相電圧演算手段と、
前記受電端相電圧演算手段により演算された各相の受電端相電圧から各相の受電端線間電圧を演算する受電端線間電圧演算手段と、
前記受電端線間電圧演算手段により演算されたｂｃ相の受電端線間電圧と、前記基本波突入電流演算手段により演算された各相の基本波突入電流から求めたｂｃ相の線間電流との力率角が７０度以上、且つ９０度以下になるように前記各相の基本波突入電流の位相角を調整する位相角調整手段と、
を有することを特徴とする３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下予測演算装置。
【請求項６】
３相交流変圧器の投入時の電力系統電圧安定性を診断する装置であって、
請求項４に記載の３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成装置により生成された励磁突入電流波形と、
請求項５に記載の３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下予測演算装置により演算された瞬時電圧降下量の時間変化と、
を表示する表示手段を有することを特徴とする３相交流変圧器の投入時の電力系統電圧安定性診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成方法及び装置、並びに３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下予測演算方法及び装置、更には、３相交流変圧器の投入時の電力系統電圧安定性診断方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
変圧器を電力系統に接続し、運用開始する際に発生する励磁突入電流について、今までは変圧器差動継電器の不正動作が問題になっていたが、ほぼ解決されてきた。しかしながら、今日の電子制御機器の発達により、瞬時電圧降下による弊害が発生している。この問題については、電力業界においても、重要性は認識しつつも、その解析手法は明確にされていないのが現状である。
【０００３】
例えば、特許文献１（特公平６−６７１１４号公報）には、励磁突入電流による電圧降下を演算するものが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特公平０６−０６７１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述の特許文献１の技術では、変圧器励磁特性や運転経験から電圧降下を演算することは不可能である。また、励磁突入電流×系統インピーダンスから電圧降下を計算することが出来ず、励磁力率角が考慮されていない等から電圧降下を演算出来ないという問題があった。
【０００６】
本発明は前記課題を解決するものであり、その目的とするところは、メーカやユーザから提供される３相交流変圧器の投入時の突入電流のピーク値、投入位相角、残留磁束、飽和磁束、系統インピーダンス等のデータに基づいて、実際の励磁突入電流波形を生成出来る３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成方法及び装置、並びに、それに基づいて、変圧器投入時の瞬時電圧降下を予測演算出来る３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下予測演算方法及び装置、更には、投入時の電力系統電圧安定性を診断出来る３相交流変圧器の投入時の電力系統電圧安定性診断方法及び装置を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するための本発明に係る３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成方法は、３相交流変圧器の励磁突入電流波形を生成する方法であって、３相のうちのｃ相突入電流が正の値で、ｂ相突入電流が負の値とし、ｃ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｃ、０）、ｃ相の投入位相角をα（ｃ）とした時に、θ（ｃ、０）＝１８０−α（ｃ）とする第１のステップと、ｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｃ、１）、ｃ相の飽和磁束をＢｓａ（ｃ）、ｃ相の投入位相角をα（ｃ）、ｃ相のオフセット磁束をＢｏｓ（ｃ）＝ｃｏｓ（α（ｃ））、ｃ相の残留磁束をＢｒ（ｃ）とした時に、θ（ｃ、１）＝ｓｉｎ−１（Ｂｓａ（ｃ）−Ｂｏｓ（ｃ）−Ｂｒ（ｃ））−α（ｃ）＋９０とする第２のステップと、ｃ相の突入電流の直流分を含んだ第１の終点時刻をθ（ｃ、２）、ｃ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｃ、０）、ｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｃ、１）とした時に、θ（ｃ、２）＝２θ（ｃ、０）−θ（ｃ、１）とする第３のステップと、ｃ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｃ、３）、ｃ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｃ、０）とした時に、θ（ｃ、３）＝θ（ｃ、０）−９０とする第４のステップと、ｂ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｂ、０）とした時に、θ（ｂ、０）＝−α（ｂ）とする第５のステップと、ｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の終点時刻をθ（ｂ、２）、ｂ相の飽和磁束をＢｓａ（ｂ）、ｂ相の投入位相角をα（ｂ）、ｂ相のオフセット磁束をＢｏｓ（ｂ）＝ｃｏｓ（α（ｂ））、ｂ相の残留磁束をＢｒ（ｂ）とした時に、θ（ｂ、２）＝ｓｉｎ−１（Ｂｓａ（ｂ）−Ｂｏｓ（ｂ）−Ｂｒ（ｂ））−α（ｂ）＋９０とする第６のステップと、ｂ相の突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｂ、１）、ｂ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｂ、０）、ｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の終点時刻をθ（ｂ、２）とした時に、θ（ｂ、１）＝２θ（ｂ、０）−θ（ｂ、２）とする第７のステップと、ｂ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｂ、３）、ｂ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｂ、０）とした時に、θ（ｂ、３）＝θ（ｂ、０）−９０とする第８のステップと、ｃ相突入電流の直流分をＩｄｃ（ｃ）、ｃ相突入電流の波高値をＩｐ（ｃ）、ｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｃ、１）、ｃ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｃ、３）とした時に、
【数５】
2008253022.tif 000003
とする第９のステップと、ｃ相突入電流をＩ（ｃ、ｔ）、ｃ相突入電流の直流分をＩｄｃ（ｃ）、ｃ相突入電流の波高値をＩｐ（ｃ）、ｃ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｃ、３）、０度≦ｔ＜３６０度とした時に、Ｉ（ｃ、ｔ）＝（Ｉｐ（ｃ）−Ｉｄｃ（ｃ））×ｓｉｎ（（ｔ−θ（ｃ、３））＋Ｉｄｃ（ｃ））とする第１０のステップと、前記第１０のステップで作成された前記Ｉ（ｃ、ｔ）からＩ（ｃ、ｔ）＜０の時、Ｉ（ｃ、ｔ）＝０、Ｉ（ｃ、ｔ）≧０の時、Ｉ（ｃ、ｔ）＝Ｉ（ｃ、ｔ）とする第１１のステップと、ｂ相突入電流の直流分をＩｄｃ（ｂ）、ｂ相突入電流の波高値をＩｐ（ｂ）、ｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｂ、１）、ｂ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｂ、３）とした時に、
【数６】
2008253022.tif 000004
とする第１２のステップと、ｂ相突入電流をＩ（ｂ、ｔ）、ｂ相突入電流の直流分をＩｄｃ（ｂ）、ｂ相突入電流の波高値をＩｐ（ｂ）、ｂ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｂ、３）、０度≦ｔ＜３６０度とした時に、Ｉ（ｂ、ｔ）＝（Ｉｐ（ｂ）−Ｉｄｃ（ｂ））×ｓｉｎ（（ｔ−θ（ｂ、３））＋Ｉｄｃ（ｂ））とする第１３のステップと、前記第１３のステップで作成された前記Ｉ（ｂ、ｔ）から、Ｉ（ｂ、ｔ）＞０の時、Ｉ（ｂ、ｔ）＝０、Ｉ（ｂ、ｔ）≦０の時、Ｉ（ｂ、ｔ）＝Ｉ（ｂ、ｔ）とする第１４のステップと、ｂ相突入電流をＩ（ｂ、ｔ）、ｂ相補正突入電流をＩｈ（ｂ、ｔ）、ｃ相突入電流をＩ（ｃ、ｔ）、ｃ相補正突入電流をＩｈ（ｃ、ｔ）、０度≦ｔ＜３６０度とした時に、Ｉ（ｂ、ｔ）＞−Ｉ（ｃ、ｔ）／２の時、Ｉｈ（ｂ、ｔ）＝−Ｉ（ｃ、ｔ）／２、Ｉ（ｂ、ｔ）≦−Ｉ（ｃ、ｔ）／２の時、Ｉｈ（ｂ、ｔ）＝Ｉ（ｂ、ｔ）、Ｉ（ｃ、ｔ）＜−Ｉ（ｂ、ｔ）／２の時、Ｉｈ（ｃ、ｔ）＝−Ｉ（ｂ、ｔ）／２、Ｉ（ｃ、ｔ）≧−Ｉ（ｂ、ｔ）／２の時、Ｉｈ（ｃ、ｔ）＝Ｉ（ｃ、ｔ）とする第１５のステップと、ａ相突入電流をＩ（ａ，ｔ）、ｂ相補正突入電流をＩｈ（ｂ、ｔ）、ｃ相補正突入電流をＩｈ（ｃ、ｔ）、０度≦ｔ＜３６０度とした時に、Ｉ（ａ，ｔ）＝−（Ｉｈ（ｂ、ｔ）＋Ｉｈ（ｃ、ｔ））とする第１６のステップとを含み、ａ相突入電流を前記Ｉ（ａ，ｔ）とし、ｂ相突入電流を前記Ｉｈ（ｂ、ｔ）とし、ｃ相突入電流を前記Ｉｈ（ｃ、ｔ）として、３相交流変圧器の励磁突入電流波形を生成することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下予測演算方法は、３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下を予測演算する方法であって、前記３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成方法により生成された励磁突入電流波形をフーリエ展開して、前記ａ相、ｂ相、ｃ相の各基本波突入電流の実効値と、該基本波突入電流の位相角とをそれぞれ演算し、各相の基本波突入電流に発電端又は送電端から受電端までの系統インピーダンスを乗じて各相の電圧降下を求め、さらにこの各相の電圧降下から各相の受電端電圧を求め、該各相の受電端相電圧から求めたｂｃ相の受電端線間電圧と前記各相の基本波突入電流から求めたｂｃ相の線間電流との力率角が７０度以上、且つ９０度以下になるように前記各相の基本波突入電流の位相角を調整することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る３相交流変圧器の投入時の電力系統電圧安定性診断方法は、３相交流変圧器の投入時の電力系統電圧安定性を診断する方法であって、前記３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成方法により生成された励磁突入電流波形と、前記３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下予測演算方法により演算された瞬時電圧降下量の時間変化とを表示することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成装置は、３相交流変圧器の励磁突入電流波形を生成する装置であって、３相のうちのｃ相突入電流が正の値で、ｂ相突入電流が負の値とし、ｃ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｃ、０）、ｃ相の投入位相角をα（ｃ）とした時に、θ（ｃ、０）＝１８０−α（ｃ）としてｃ相突入電流のピーク値時刻を設定するｃ相突入電流ピーク値時刻設定手段と、ｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｃ、１）、ｃ相の飽和磁束をＢｓａ（ｃ）、ｃ相の投入位相角をα（ｃ）、ｃ相のオフセット磁束をＢｏｓ（ｃ）＝ｃｏｓ（α（ｃ））、ｃ相の残留磁束をＢｒ（ｃ）とした時に、θ（ｃ、１）＝ｓｉｎ−１（Ｂｓａ（ｃ）−Ｂｏｓ（ｃ）−Ｂｒ（ｃ））−α（ｃ）＋９０としてｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻を設定するｃ相突入電流第１始点時刻設定手段と、ｃ相の突入電流の直流分を含んだ第１の終点時刻をθ（ｃ、２）、ｃ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｃ、０）、ｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｃ、１）とした時に、θ（ｃ、２）＝２θ（ｃ、０）−θ（ｃ、１）としてｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の終点時刻を設定するｃ相突入電流第１終点時刻設定手段と、ｃ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｃ、３）、ｃ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｃ、０）とした時に、θ（ｃ、３）＝θ（ｃ、０）−９０としてｃ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻を設定するｃ相突入電流第２始点時刻設定手段と、ｂ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｂ、０）とした時に、θ（ｂ、０）＝−α（ｂ）としてｂ相突入電流のピーク値時刻を設定するｂ相突入電流ピーク値時刻設定手段と、ｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の終点時刻をθ（ｂ、２）、ｂ相の飽和磁束をＢｓａ（ｂ）、ｂ相の投入位相角をα（ｂ）、ｂ相のオフセット磁束をＢｏｓ（ｂ）＝ｃｏｓ（α（ｂ））、ｂ相の残留磁束をＢｒ（ｂ）とした時に、θ（ｂ、２）＝ｓｉｎ−１（Ｂｓａ（ｂ）−Ｂｏｓ（ｂ）−Ｂｒ（ｂ））−α（ｂ）＋９０としてｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の終点時刻を設定するｂ相突入電流第１終点時刻設定手段と、ｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｂ、１）、ｂ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｂ、０）、ｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の終点時刻をθ（ｂ、２）とした時に、θ（ｂ、１）＝２θ（ｂ、０）−θ（ｂ、２）としてｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻を設定するｂ相突入電流第１始点時刻設定手段と、ｂ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｂ、３）、ｂ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｂ、０）とした時に、θ（ｂ、３）＝θ（ｂ、０）−９０としてｂ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻を設定するｂ相突入電流第２始点時刻設定手段と、ｃ相突入電流の直流分をＩｄｃ（ｃ）、ｃ相突入電流の波高値をＩｐ（ｃ）、ｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｃ、１）、ｃ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｃ、３）とした時に、
【数７】
2008253022.tif 000005
としてｃ相突入電流の直流分を演算するｃ相突入電流直流分演算手段と、ｃ相突入電流をＩ（ｃ、ｔ）、ｃ相突入電流の直流分をＩｄｃ（ｃ）、ｃ相突入電流の波高値をＩｐ（ｃ）、ｃ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｃ、３）、０度≦ｔ＜３６０度とした時に、Ｉ（ｃ、ｔ）＝（Ｉｐ（ｃ）−Ｉｄｃ（ｃ））×ｓｉｎ（（ｔ−θ（ｃ、３））＋Ｉｄｃ（ｃ））としてｃ相突入電流波形を作成するｃ相突入電流波形作成手段と、前記ｃ相突入電流波形作成手段により作成された前記Ｉ（ｃ、ｔ）から、Ｉ（ｃ、ｔ）＜０の時、Ｉ（ｃ、ｔ）＝０、Ｉ（ｃ、ｔ）≧０の時、Ｉ（ｃ、ｔ）＝Ｉ（ｃ、ｔ）として前記ｃ相突入電流の負側波形を除去するｃ相突入電流負側波形除去手段と、ｂ相突入電流の直流分をＩｄｃ（ｂ）、ｂ相突入電流の波高値をＩｐ（ｂ）、ｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｂ、１）、ｂ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｂ、３）とした時に、
【数８】
2008253022.tif 000006
としてｂ相突入電流の直流分を演算するｂ相突入電流直流分演算手段と、ｂ相突入電流をＩ（ｂ、ｔ）、ｂ相突入電流の直流分をＩｄｃ（ｂ）、ｂ相突入電流の波高値をＩｐ（ｂ）、ｂ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｂ、３）、０度≦ｔ＜３６０度とした時に、Ｉ（ｂ、ｔ）＝（Ｉｐ（ｂ）−Ｉｄｃ（ｂ））×ｓｉｎ（（ｔ−θ（ｂ、３））＋Ｉｄｃ（ｂ））としてｂ相突入電流波形を作成するｂ相突入電流波形作成手段と、前記ｂ相突入電流波形作成手段により作成された前記Ｉ（ｂ、ｔ）から、Ｉ（ｂ、ｔ）＞０の時、Ｉ（ｂ、ｔ）＝０、Ｉ（ｂ、ｔ）≦０の時、Ｉ（ｂ、ｔ）＝Ｉ（ｂ、ｔ）として前記ｂ相突入電流の正側波形を除去するｂ相突入電流正側波形除去手段と、ｂ相突入電流をＩ（ｂ、ｔ）、ｂ相補正突入電流をＩｈ（ｂ、ｔ）、ｃ相突入電流をＩ（ｃ、ｔ）、ｃ相補正突入電流をＩｈ（ｃ、ｔ）、０度≦ｔ＜３６０度とした時に、Ｉ（ｂ、ｔ）＞−Ｉ（ｃ、ｔ）／２の時、Ｉｈ（ｂ、ｔ）＝−Ｉ（ｃ、ｔ）／２、Ｉ（ｂ、ｔ）≦−Ｉ（ｃ、ｔ）／２の時、Ｉｈ（ｂ、ｔ）＝Ｉ（ｂ、ｔ）、Ｉ（ｃ、ｔ）＜−Ｉ（ｂ、ｔ）／２の時、Ｉｈ（ｃ、ｔ）＝−Ｉ（ｂ、ｔ）／２、Ｉ（ｃ、ｔ）≧−Ｉ（ｂ、ｔ）／２の時、Ｉｈ（ｃ、ｔ）＝Ｉ（ｃ、ｔ）として前記ｂ相補正突入電流波形及び前記ｃ相補正突入電流波形を作成する補正突入電流波形作成手段と、ａ相突入電流をＩ（ａ，ｔ）、ｂ相補正突入電流をＩｈ（ｂ、ｔ）、ｃ相補正突入電流をＩｈ（ｃ、ｔ）、０度≦ｔ＜３６０度とした時に、Ｉ（ａ，ｔ）＝−（Ｉｈ（ｂ、ｔ）＋Ｉｈ（ｃ、ｔ））として前記ａ相突入電流波形を作成するａ相突入電流波形作成手段と、前記ａ相突入電流波形作成手段により作成された前記ａ相突入電流を前記Ｉ（ａ，ｔ）とし、前記補正突入電流波形作成手段により作成された前記ｂ相突入電流を前記Ｉｈ（ｂ、ｔ）とすると共に、前記ｃ相突入電流を前記Ｉｈ（ｃ、ｔ）として、３相交流変圧器の励磁突入電流波形を生成する励磁突入電流波形生成手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下予測演算装置は、３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下を予測演算する装置であって、前記３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成装置により生成された励磁突入電流波形をフーリエ展開して、前記ａ相、ｂ相、ｃ相の各相の基本波突入電流の実効値と、該各相の基本波突入電流の位相角とをそれぞれ演算する基本波突入電流演算手段と、前記各相の基本波突入電流演算手段により演算された各相の基本波突入電流に発電端又は送電端から受電端までの系統インピーダンスを乗じて各相の電圧降下を演算する電圧降下演算手段と、前記電圧降下演算手段により演算された各相の電圧降下から各相の受電端相電圧を演算する受電端相電圧演算手段と、前記受電端相電圧演算手段により演算された各相の受電端相電圧から各相の受電端線間電圧を演算する受電端線間電圧演算手段と、前記受電端線間電圧演算手段により演算されたｂｃ相の受電端線間電圧と、前記基本波突入電流演算手段により演算された各相の基本波突入電流から求めたｂｃ相の線間電流との力率角が７０度以上、且つ９０度以下になるように前記各相の基本波突入電流の位相角を調整する位相角調整手段とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る３相交流変圧器の投入時の電力系統電圧安定性診断装置は、３相交流変圧器の投入時の電力系統電圧安定性を診断する装置であって、前記３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成装置により生成された励磁突入電流波形と、前記３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下予測演算装置により演算された瞬時電圧降下量の時間変化とを表示する表示手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成方法及び装置によれば、メーカやユーザから提供される３相交流変圧器の投入時の突入電流のピーク値、投入位相角、残留磁束、飽和磁束、系統インピーダンス等のデータに基づいて、実際の励磁突入波形を容易に生成出来る。
【００１４】
また、本発明に係る３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下予測演算方法及び装置によれば、前記３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成方法及び装置により作成した励磁突入電流波形を用いて変圧器投入時の瞬時電圧降下を容易に予測演算出来る。
【００１５】
また、本発明に係る３相交流変圧器の投入時の電力系統電圧安定性診断方法及び装置によれば、前記３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成方法及び装置により作成した励磁突入電流波形と、前記３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下予測演算方法及び装置により予測演算した変圧器投入時の瞬時電圧降下に基づいて、投入時の電力系統電圧安定性を容易に診断出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図により本発明に係る３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成方法及び装置、並びに３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下予測演算方法及び装置、更には、３相交流変圧器の投入時の電力系統電圧安定性診断方法及び装置の一実施形態を具体的に説明する。図１及び図２は本発明に係る３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成装置、並びに３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下予測演算装置、更には、３相交流変圧器の投入時の電力系統電圧安定性診断装置の制御系の構成を示すブロック図、図３は瞬時電圧降下予測演算を行う様子を示すフローチャート、図４は励磁突入電流波形を生成する様子を示すフローチャート、図５は入力画面の一例を示す図、図６は実効値電圧と基本波実効値電圧との関係を示す図、図７〜図11は励磁突入電流波形を生成する様子を示す波形図、図12は励磁突入電流波形生成装置により作成された３相交流変圧器の励磁突入電流波形及び瞬時電圧降下量の時間変化を実線で示し、実測値を破線で示した一例を示す図、図13は本発明に係る３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下予測演算方法により瞬時電圧降下を予測演算する様子を示すフローチャート、図14は励磁突入電流波形生成装置により作成された励磁突入電流波形と、基本波突入電流波形とを示す図、図15は位相角調整手段により励磁力率角を調整する過程を示す図、図16は励磁突入電流波形生成装置により作成された励磁突入電流波形と、瞬時電圧降下予測演算装置により演算された瞬時電圧降下量の時間変化とを表示手段により表示した様子を示す図、図17は電圧・電流・励磁インピーダンス計算結果を表示手段により表示した様子を示す図である。
【００１７】
図１及び図２において、１は３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成装置３、並びに３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下予測演算装置、更には、３相交流変圧器の投入時の電力系統電圧安定性診断装置を兼ねるシステム部に設けられたデータ入力装置であり、２はデータ読込装置、４ａは電流現象変化点設定装置、４ｂは波形生成装置、５は基本波電流抽出装置、６は電圧演算装置、７は表示手段となる表示装置である。
【００１８】
励磁突入電流波形生成装置３の制御部には、３相交流変圧器の励磁突入電流波形を生成する装置の構成要素として、３相のうちのｃ相突入電流が正の値で、ｂ相突入電流が負の値とし、ｃ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｃ、０）、ｃ相の投入位相角をα（ｃ）とした時に、θ（ｃ、０）＝１８０−α（ｃ）としてｃ相突入電流のピーク値時刻を設定するｃ相突入電流ピーク値時刻設定手段となるｃ相突入電流ピーク値時刻設定器８と、ｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｃ、１）、ｃ相の飽和磁束をＢｓａ（ｃ）、ｃ相の投入位相角をα（ｃ）、ｃ相のオフセット磁束をＢｏｓ（ｃ）＝ｃｏｓ（α（ｃ））、ｃ相の残留磁束をＢｒ（ｃ）とした時に、θ（ｃ、１）＝ｓｉｎ−１（Ｂｓａ（ｃ）−Ｂｏｓ（ｃ）−Ｂｒ（ｃ））−α（ｃ）＋９０としてｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻を設定するｃ相突入電流第１始点時刻設定手段となるｃ相突入電流第１始点時刻設定器９と、ｃ相の突入電流の直流分を含んだ第１の終点時刻をθ（ｃ、２）、ｃ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｃ、０）、ｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｃ、１）とした時に、θ（ｃ、２）＝２θ（ｃ、０）−θ（ｃ、１）としてｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の終点時刻を設定するｃ相突入電流第１終点時刻設定手段となるｃ相突入電流第１終点時刻設定器10と、ｃ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｃ、３）、ｃ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｃ、０）とした時に、θ（ｃ、３）＝θ（ｃ、０）−９０としてｃ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻を設定するｃ相突入電流第２始点時刻設定手段となるｃ相突入電流第２始点時刻設定器11と、ｂ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｂ、０）とした時に、θ（ｂ、０）＝−α（ｂ）としてｂ相突入電流のピーク値時刻を設定するｂ相突入電流ピーク値時刻設定手段となるｂ相突入電流ピーク値時刻設定器12と、ｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の終点時刻をθ（ｂ、２）、ｂ相の飽和磁束をＢｓａ（ｂ）、ｂ相の投入位相角をα（ｂ）、ｂ相のオフセット磁束をＢｏｓ（ｂ）＝ｃｏｓ（α（ｂ））、ｂ相の残留磁束をＢｒ（ｂ）とした時に、θ（ｂ、２）＝ｓｉｎ−１（Ｂｓａ（ｂ）−Ｂｏｓ（ｂ）−Ｂｒ（ｂ））−α（ｂ）＋９０としてｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の終点時刻を設定するｂ相突入電流第１終点時刻設定手段となるｂ相突入電流第１終点時刻設定器13と、ｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｂ、１）、ｂ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｂ、０）、ｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の終点時刻をθ（ｂ、２）とした時に、θ（ｂ、１）＝２θ（ｂ、０）−θ（ｂ、２）としてｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻を設定するｂ相突入電流第１始点時刻設定手段となるｂ相突入電流第１始点時刻設定器14と、ｂ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｂ、３）、ｂ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｂ、０）とした時に、θ（ｂ、３）＝θ（ｂ、０）−９０としてｂ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻を設定するｂ相突入電流第２始点時刻設定手段となるｂ相突入電流第２始点時刻設定器15と、ｃ相突入電流の直流分をＩｄｃ（ｃ）、ｃ相突入電流の波高値をＩｐ（ｃ）、ｃ���突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｃ、１）、ｃ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｃ、３）とした時に、
【数９】
2008253022.tif 000007
としてｃ相突入電流の直流分を演算するｃ相突入電流直流分演算手段となるｃ相突入電流直流分演算器16と、ｃ相突入電流をＩ（ｃ、ｔ）、ｃ相突入電流の直流分をＩｄｃ（ｃ）、ｃ相突入電流の波高値をＩｐ（ｃ）、ｃ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｃ、３）、０度≦ｔ＜３６０度とした時に、Ｉ（ｃ、ｔ）＝（Ｉｐ（ｃ）−Ｉｄｃ（ｃ））×ｓｉｎ（（ｔ−θ（ｃ、３））＋Ｉｄｃ（ｃ））としてｃ相突入電流波形を作成するｃ相突入電流波形作成手段となるｃ相突入電流演算器17と、前記ｃ相突入電流波形作成手段となるｃ相突入電流演算器17により作成された前記Ｉ（ｃ、ｔ）から、Ｉ（ｃ、ｔ）＜０の時、Ｉ（ｃ、ｔ）＝０、Ｉ（ｃ、ｔ）≧０の時、Ｉ（ｃ、ｔ）＝Ｉ（ｃ、ｔ）として前記ｃ相突入電流の負側波形を除去してゼロとするｃ相突入電流負側波形除去手段となるｃ相突入電流負側波形除去器18と、ｂ相突入電流の直流分をＩｄｃ（ｂ）、ｂ相突入電流の波高値をＩｐ（ｂ）、ｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｂ、１）、ｂ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｂ、３）とした時に、
【数１０】
2008253022.tif 000008
としてｂ相突入電流の直流分を演算するｂ相突入電流直流分演算手段となるｂ相突入電流直流分演算器19と、ｂ相突入電流をＩ（ｂ、ｔ）、ｂ相突入電流の直流分をＩｄｃ（ｂ）、ｂ相突入電流の波高値をＩｐ（ｂ）、ｂ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｂ、３）、０度≦ｔ＜３６０度とした時に、Ｉ（ｂ、ｔ）＝（Ｉｐ（ｂ）−Ｉｄｃ（ｂ））×ｓｉｎ（（ｔ−θ（ｂ、３））＋Ｉｄｃ（ｂ））としてｂ相突入電流波形を作成するｂ相突入電流波形作成手段となるｂ相突入電流演算器20と、前記ｂ相突入電流波形作成手段となるｂ相突入電流演算器20により作成された前記Ｉ（ｂ、ｔ）から、Ｉ（ｂ、ｔ）＞０の時、Ｉ（ｂ、ｔ）＝０、Ｉ（ｂ、ｔ）≦０の時、Ｉ（ｂ、ｔ）＝Ｉ（ｂ、ｔ）として前記ｂ相突入電流の正側波形を除去してゼロとするｂ相突入電流正側波形除去手段となるｂ相突入電流正側波形除去器21と、ｂ相突入電流をＩ（ｂ、ｔ）、ｂ相補正突入電流をＩｈ（ｂ、ｔ）、ｃ相突入電流をＩ（ｃ、ｔ）、ｃ相補正突入電流をＩｈ（ｃ、ｔ）、０度≦ｔ＜３６０度とした時に、Ｉ（ｂ、ｔ）＞−Ｉ（ｃ、ｔ）／２の時、Ｉｈ（ｂ、ｔ）＝−Ｉ（ｃ、ｔ）／２、Ｉ（ｂ、ｔ）≦−Ｉ（ｃ、ｔ）／２の時、  Ｉｈ（ｂ、ｔ）＝Ｉ（ｂ、ｔ）、Ｉ（ｃ、ｔ）＜−Ｉ（ｂ、ｔ）／２の時、  Ｉｈ（ｃ、ｔ）＝−Ｉ（ｂ、ｔ）／２、Ｉ（ｃ、ｔ）≧−Ｉ（ｂ、ｔ）／２の時、  Ｉｈ（ｃ、ｔ）＝Ｉ（ｃ、ｔ）として前記ｂ相補正突入電流波形及び前記ｃ相補正突入電流波形を作成する補正突入電流波形作成手段となるｂ相補正突入電流演算器22及びｃ相補正突入電流演算器23と、ａ相突入電流をＩ（ａ，ｔ）、ｂ相補正突入電流をＩｈ（ｂ、ｔ）、ｃ相補正突入電流をＩｈ（ｃ、ｔ）、０度≦ｔ＜３６０度とした時に、Ｉ（ａ，ｔ）＝−（Ｉｈ（ｂ、ｔ）＋Ｉｈ（ｃ、ｔ））として前記ａ相突入電流波形を作成するａ相突入電流波形作成手段となるａ相突入電流演算器24と、前記ａ相突入電流波形作成手段となるａ相突入電流演算器24により作成された前記ａ相突入電流を前記Ｉ（ａ，ｔ）とし、前記補正突入電流波形作成手段となるｂ相補正突入電流演算器22により作成された前記ｂ相突入電流を前記Ｉｈ（ｂ、ｔ）とすると共に、前記補正突入電流波形作成手段となるｃ相補正突入電流演算器23により作成された前記ｃ相突入電流を前記Ｉｈ（ｃ、ｔ）として、３相交流変圧器の励磁突入電流波形を生成する励磁突入電流波形生成手段となる励磁突入電流演算器25とを有して構成されている。
【００１９】
また、３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下を予測演算する装置構成としては、図２に示すように、基本波電流抽出装置５及び電圧演算装置６を有して構成されており、図１に示す励磁突入電流波形生成装置３により生成された励磁突入電流波形をフーリエ展開して、前記ａ相、ｂ相、ｃ相の各相の基本波突入電流の実効値を演算する基本波実効値演算器26並びに該各相の基本波突入電流の位相角を演算する基本波位相角演算器27により基本波突入電流演算手段となる基本波電流抽出装置５が構成されている。
【００２０】
また、電圧演算装置６には、基本波突入電流演算手段となる基本波電流抽出装置５により演算された各相の基本波突入電流に発電端又は送電端から受電端までの系統インピーダンスを乗じて各相の電圧降下を演算する電圧降下演算手段となる電圧降下演算器28と、該電圧降下演算手段となる電圧降下演算器28により演算された各相の電圧降下から各相の受電端相電圧を演算する受電端相電圧演算手段となる受電端相電圧演算器29並びに該受電端相電圧演算器29により演算された受電端相電圧から受電端線間電圧を演算する受電端線間電圧演算器30と、基本波電流抽出装置５により演算された基本波突入電流から各相の線間電流（Δ電流）を演算する線間電流演算器33とを有する。
【００２１】
更に、線間電流演算器33により演算された線間電流と、受電端線間電圧演算器30により演算された受電端線間電圧との力率角を演算する励磁インピーダンス演算器34を有し、該励磁インピーダンス演算器34により演算された力率角のうち、ｂｃ相の力率角が７０度以上、且つ９０度以下になるように各基本波突入電流の位相角を調整する位相角調整手段となる基本波位相角補正器31と、励磁力率角精度設定器32、励磁力率角判断器35等を有して３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下予測演算装置が構成されている。
【００２２】
また、３相交流変圧器の投入時の電力系統電圧安定性を診断する装置構成としては、３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成装置３により生成された励磁突入電流波形と、３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下予測演算装置となる電圧演算装置６により演算された瞬時電圧降下量の時間変化と、を表示する表示手段となる表示装置７を有して３相交流変圧器の投入時の電力系統電圧安定性診断装置が構成されており、表示装置７により電圧・電流・励磁インピーダンス計算結果が表示される。
【００２３】
図３に示すステップＳ１において、データ入力装置１により励磁突入電流波形生成、瞬時電圧降下算出、並びに電力系統電圧安定性診断を行うために必要なデータを入力する。この中で、36では図５の入力画面41の励磁突入電流波高値欄41ａに示すように、変圧器メーカやユーザから提出された励磁突入電流波高値と、磁束演算定数他欄41ｂに示すように、飽和磁束、残留磁束、系統インピーダンス、投入位相角等の計算諸元等を入力するものである。
【００２４】
図３に示すステップＳ１において、37では変圧器投入時のａ相の投入位相角を入力するものである。ここで、突入電流の最大値を求めるには、38で入力される残留磁束の条件で位相角は２７０度が適当である。38では、変圧器投入時の各相の残留磁束を入力するものである。ここで、突入電流の最大値を求めるには、ａ相の残留磁束をＢｒ（ａ）、ｂ相の残留磁束をＢｒ（ｂ）、ｃ相の残留磁束をＢｒ（ｃ）、最大残留磁束密度をＢｍとすると、
【数１１】
2008253022.tif 000009
が適当である。
【００２５】
図３に示すステップＳ１において、39では、短絡容量マップから求められる発電端又は送電端から受電端までの系統インピーダンスを入力するものである。40では、変圧器メーカの設計資料からのデータを採用することが出来る場合にはその値を採用し、変圧器メーカからのデータが無い場合には１．１（ｐｕ）〜１．３（ｐｕ）の適当な値を入力する。尚、ここで、磁束（ｐｕ）は所定の基準電圧を印加した場合の磁束を１（ｐｕ）とした磁束の単位としている。
【００２６】
ステップＳ２では、図１に示すデータ読込装置２により、前記ステップＳ１においてデータ入力装置１から入力された入力データを読み込む。ステップＳ３では、前記ステップＳ２で読み込んだデータから励磁突入電流波形生成装置３の電流現象変化点設定装置４ａ及び波形生成装置４ｂにより励磁突入電流波形を生成する。
【００２７】
ステップＳ４では、前記ステップＳ３で生成した励磁突入電流波形から図２に示す基本波電流抽出装置５により基本波電流を抽出する。ステップＳ５では、前記ステップＳ４で抽出した基本波電流と、前記ステップＳ１の39で入力した系統インピーダンスから基本波の受電端電圧を求める。
【００２８】
ステップＳ６では、前記ステップＳ５において求めた計算過程を含めた計算結果を図示しないメモリーに保存すると共に、瞬時電圧降下及び励磁突入電流波形を図２に示す表示装置７に表示する。
【００２９】
図５に示す入力画面41において、被計算変圧器定格情報欄41ｃ、励磁突入電流波高値欄41ａ及び磁束演算定数他欄41ｂに各種の入力を行ない、計算実行ボタン41ｄをクリックすることにより、図16に示すように、励磁突入電流波形生成装置３により生成された励磁突入電流波形42と、電圧演算装置６により演算された瞬時電圧降下量の時間変化波形43とが表示装置７により出力表示される。
【００３０】
尚、図６は実系統における変圧器投入時の電圧を実測した結果であり、図６に示す点線は実効値電圧（Ｖａｂ（ｒｍｓ），Ｖｂｃ（ｒｍｓ），Ｖｃａ（ｒｍｓ））、実線は基本波実効値電圧（Ｖａｂ（１），Ｖｂｃ（１），Ｖｃａ（１））であり、基本波実効値の電圧降下が実効値電圧降下よりも大きいことが判明しており、基本波実効値で検証することにより安全側で瞬時電圧降下を予測することが出来る。尚、（ｒｍｓ）は実効値を示し、（１）は基本波を示す。
【００３１】
図１に示すデータ読込装置２は、入力データフォーマットに入力された項目を読み込む装置であり、例えば、被計算変圧器定格情報欄41ｃの電圧（ｋＶ）を読み込み１０ＭＶＡ基準電流（ＩＵ）を加工する。
【００３２】
図４は図１に示す電流現象変化点設定装置４ａ及び励磁突入電流波形生成装置３により３相交流変圧器の励磁突入電流波形を生成する様子を示す。ステップＳ11において、図１に示すデータ読込装置２により読み取った図５に示す各種情報から図１に示す電流現象変化点設定装置４ａにより電流現象の変化点を検出する。ステップＳ12において、ｂ相及びｃ相電流を生成する。
【００３３】
即ち、図１に示す３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成装置３の電流現象変化点設定装置４ａに設けられたｃ相突入電流ピーク値時刻設定手段となるｃ相突入電流ピーク値時刻設定器８により、３相のうちのｃ相突入電流が正の値で、ｂ相突入電流が負の値とし、ｃ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｃ、０）、ｃ相の投入位相角をα（ｃ）とした時に、θ（ｃ、０）＝１８０−α（ｃ）としてｃ相突入電流のピーク値時刻（図７のｃ相突入電流波形44のピーク値44ａの時刻）を設定する。
【００３４】
次に、ｃ相突入電流第１始点時刻設定手段となるｃ相突入電流第１始点時刻設定器９により、ｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｃ、１）、ｃ相の飽和磁束をＢｓａ（ｃ）、ｃ相の投入位相角をα（ｃ）、ｃ相のオフセット磁束をＢｏｓ（ｃ）＝ｃｏｓ（α（ｃ））、ｃ相の残留磁束をＢｒ（ｃ）とした時に、θ（ｃ、１）＝ｓｉｎ−１（Ｂｓａ（ｃ）−Ｂｏｓ（ｃ）−Ｂｒ（ｃ））−α（ｃ）＋９０としてｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点（図７のｃ相突入電流波形44の直流分を含んだ第１の始点44ｂ）の時刻を設定する。
【００３５】
次に、ｃ相突入電流第１終点時刻設定手段となるｃ相突入電流第１終点時刻設定器10により、ｃ相の突入電流の直流分を含んだ第１の終点時刻をθ（ｃ、２）、ｃ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｃ、０）、ｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｃ、１）とした時に、θ（ｃ、２）＝２θ（ｃ、０）−θ（ｃ、１）としてｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の終点（図７のｃ相突入電流波形44の直流分を含んだ第１の終点（図７のｃ相突入電流波形44の直流分を含んだ第１の終点44ｃ)時刻を設定する。
【００３６】
次に、ｃ相突入電流第２始点時刻設定手段となるｃ相突入電流第２始点時刻設定器11により、ｃ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｃ、３）、ｃ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｃ、０）とした時に、θ（ｃ、３）＝θ（ｃ、０）−９０としてｃ相突入電流の直流分を除去した第２の始点（図７のｃ相突入電流波形44の直流分を除去した第２の始点44ｄ)時刻を設定する。
【００３７】
次に、ｂ相突入電流ピーク値時刻設定手段となるｂ相突入電流ピーク値時刻設定器12により、ｂ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｂ、０）とした時に、θ（ｂ、０）＝−α（ｂ）としてｂ相突入電流のピーク値（図７のｂ相突入電流45のピーク値45ａ)時刻を設定する。
【００３８】
次に、ｂ相突入電流第１終点時刻設定手段となるｂ相突入電流第１終点時刻設定器13により、ｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の終点時刻をθ（ｂ、２）、ｂ相の飽和磁束をＢｓａ（ｂ）、ｂ相の投入位相角をα（ｂ）、ｂ相のオフセット磁束をＢｏｓ（ｂ）＝ｃｏｓ（α（ｂ））、ｂ相の残留磁束をＢｒ（ｂ）とした時に、θ（ｂ、２）＝ｓｉｎ−１（Ｂｓａ（ｂ）−Ｂｏｓ（ｂ）−Ｂｒ（ｂ））−α（ｂ）＋９０としてｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の終点（図７のｂ相突入電流45の直流分を含んだ第１の終点45ｂ)時刻を設定する。
【００３９】
次に、ｂ相突入電流第１始点時刻設定手段となるｂ相突入電流第１始点時刻設定器14により、ｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｂ、１）、ｂ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｂ、０）、ｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の終点時刻をθ（ｂ、２）とした時に、θ（ｂ、１）＝２θ（ｂ、０）−θ（ｂ、２）としてｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点（図７のｂ相突入電流45の直流分を含んだ第１の始点45ｃ)時刻を設定する。
【００４０】
次に、ｂ相突入電流第２始点時刻設定手段となるｂ相突入電流第２始点時刻設定器15により、ｂ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｂ、３）、ｂ相突入電流のピーク値の時刻をθ（ｂ、０）とした時に、θ（ｂ、３）＝θ（ｂ、０）−９０としてｂ相突入電流の直流分を除去した第２の始点（図７のｂ相突入電流45の直流分を除去した第２の始点45ｄ)時刻を設定する。
【００４１】
次に、ｃ相突入電流直流分演算手段となるｃ相突入電流直流分演算器16により、ｃ相突入電流の直流分をＩｄｃ（ｃ）、ｃ相突入電流の波高値をＩｐ（ｃ）、ｃ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｃ、１）、ｃ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｃ、３）とした時に、
【数１２】
2008253022.tif 000010
としてｃ相突入電流の直流分（図７のｃ相突入電流波形44の直流分44ｅ)を演算する。
【００４２】
次に、ｃ相突入電流波形作成手段となるｃ相突入電流演算器17により、ｃ相突入電流をＩ（ｃ、ｔ）、ｃ相突入電流の直流分をＩｄｃ（ｃ）、ｃ相突入電流の波高値をＩｐ（ｃ）、ｃ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｃ、３）、０度≦ｔ＜３６０度とした時に、Ｉ（ｃ、ｔ）＝（Ｉｐ（ｃ）−Ｉｄｃ（ｃ））×ｓｉｎ（（ｔ−θ（ｃ、３））＋Ｉｄｃ（ｃ））としてｃ相突入電流波形44を作成する。
【００４３】
次に、ｃ相突入電流負側波形除去手段となるｃ相突入電流負側波形除去器18により、ｃ相突入電流波形作成手段となるｃ相突入電流演算器17により作成された前記Ｉ（ｃ、ｔ）から、Ｉ（ｃ、ｔ）＜０の時、Ｉ（ｃ、ｔ）＝０、Ｉ（ｃ、ｔ）≧０の時、Ｉ（ｃ、ｔ）＝Ｉ（ｃ、ｔ）として前記ｃ相突入電流の負側波形を除去してゼロとする（図９のｃ相突入電流波形44参照）。
【００４４】
次に、ｂ相突入電流直流分演算手段となるｂ相突入電流直流分演算器19により、ｂ相突入電流の直流分をＩｄｃ（ｂ）、ｂ相突入電流の波高値をＩｐ（ｂ）、ｂ相突入電流の直流分を含んだ第１の始点時刻をθ（ｂ、１）、ｂ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｂ、３）とした時に、
【数１３】
2008253022.tif 000011
としてｂ相突入電流の直流分（図７のｂ相突入電流45の直流分45ｅ)を演算する。
【００４５】
次に、ｂ相突入電流波形作成手段となるｂ相突入電流演算器20により、ｂ相突入電流をＩ（ｂ、ｔ）、ｂ相突入電流の直流分をＩｄｃ（ｂ）、ｂ相突入電流の波高値をＩｐ（ｂ）、ｂ相突入電流の直流分を除去した第２の始点時刻をθ（ｂ、３）、０度≦ｔ＜３６０度とした時に、Ｉ（ｂ、ｔ）＝（Ｉｐ（ｂ）−Ｉｄｃ（ｂ））×ｓｉｎ（（ｔ−θ（ｂ、３））＋Ｉｄｃ（ｂ））としてｂ相突入電流波形を作成する（図９のｂ相突入電流45参照）。
【００４６】
次に、ｂ相突入電流正側波形除去手段となるｂ相突入電流正側波形除去器21により、ｂ相突入電流波形作成手段となるｂ相突入電流演算器20により作成された前記Ｉ（ｂ、ｔ）から、Ｉ（ｂ、ｔ）＞０の時、Ｉ（ｂ、ｔ）＝０、Ｉ（ｂ、ｔ）≦０の時、Ｉ（ｂ、ｔ）＝Ｉ（ｂ、ｔ）として前記ｂ相突入電流の正側波形を除去してゼロとする（図９のｂ相突入電流45参照）。
【００４７】
次に、図４のステップＳ13において、ｂ、ｃ相突入電流波形44，45を補正する。
【００４８】
即ち、補正突入電流波形作成手段となるｂ相補正突入電流演算器22及びｃ相補正突入電流演算器23により、ｂ相突入電流をＩ（ｂ、ｔ）、ｂ相補正突入電流をＩｈ（ｂ、ｔ）、ｃ相突入電流をＩ（ｃ、ｔ）、ｃ相補正突入電流をＩｈ（ｃ、ｔ）、０度≦ｔ＜３６０度とした時に、Ｉ（ｂ、ｔ）＞−Ｉ（ｃ、ｔ）／２の時、Ｉｈ（ｂ、ｔ）＝−Ｉ（ｃ、ｔ）／２、Ｉ（ｂ、ｔ）≦−Ｉ（ｃ、ｔ）／２の時、Ｉｈ（ｂ、ｔ）＝Ｉ（ｂ、ｔ）、Ｉ（ｃ、ｔ）＜−Ｉ（ｂ、ｔ）／２の時、Ｉｈ（ｃ、ｔ）＝−Ｉ（ｂ、ｔ）／２、Ｉ（ｃ、ｔ）≧−Ｉ（ｂ、ｔ）／２の時、Ｉｈ（ｃ、ｔ）＝Ｉ（ｃ、ｔ）として前記ｂ相補正突入電流波形及び前記ｃ相補正突入電流波形を作成する。
【００４９】
即ち、図10に示すように、図９に示すように作成したｃ相突入電流波形44及びｂ相突入電流45をそれぞれ正負反転させた破線で示す反転波形46，47を作成し、その反転波形46，47の１／２の大きさの１／２反転波形48，49を作成する。そして、図11に示すように、ｃ相突入電流波形44と１／２反転波形49との交点を50，51とした時、ｃ相補正突入電流波形52はｃ相突入電流波形44から交点50で１／２反転波形49に連続する波形として作成され、ｂ相補正突入電流波形53は１／２反転波形48から交点51でｂ相突入電流波形45に連続する波形として作成される。
【００５０】
次に、図４のステップＳ14において、ａ相突入電流波形作成手段となるａ相突入電流演算器24により、ａ相突入電流をＩ（ａ，ｔ）、ｂ相補正突入電流をＩｈ（ｂ、ｔ）、ｃ相補正突入電流をＩｈ（ｃ、ｔ）、０度≦ｔ＜３６０度とした時に、Ｉ（ａ，ｔ）＝−（Ｉｈ（ｂ、ｔ）＋Ｉｈ（ｃ、ｔ））として前記ａ相突入電流波形54を作成する。
【００５１】
即ち、図12に示すように、ａ相突入電流波形54は、ｂ相補正突入電流53とｃ相補正突入電流波形52との和を正負反転した波形により生成される。
【００５２】
そして、励磁突入電流波形生成手段となる励磁突入電流演算器25により、ａ相突入電流波形作成手段となるａ相突入電流演算器24により作成されたａ相突入電流を前記Ｉ（ａ，ｔ）とし、補正突入電流波形作成手段となるｂ相補正突入電流演算器22により作成されたｂ相突入電流を前記Ｉｈ（ｂ、ｔ）とすると共に、補正突入電流波形作成手段となるｃ相補正突入電流演算器23により作成されたｃ相突入電流を前記Ｉｈ（ｃ、ｔ）として、３相交流変圧器の励磁突入電流波形を生成し、図４のステップＳ15において、基本波電流抽出装置５に供される。
【００５３】
図12は励磁突入電流波形生成装置３により作成された３相交流変圧器の励磁突入電流波形52，53，54及び瞬時電圧降下量の時間変化55，56，57を実線で示し、実測値を破線で示した一例である。このように、両者を比較した結果、励磁突入電流波形生成装置３により作成された３相交流変圧器の励磁突入電流波形52，53，54及び瞬時電圧降下量の時間変化55，56，57は実測値に極めて近い波形となることが分かる。
【００５４】
図14は励磁突入電流波形生成装置３により作成された３相交流変圧器の励磁突入電流波形52，53，54を基本波電流抽出装置５により、フーリエ展開し、励磁突入電流基本波58，59，60を抽出した結果を波形で示したものである。
【００５５】
図13は電圧演算装置６により、３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下を予測演算する様子を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ21において、図2に示す励磁力率角精度設定器32により、励磁力率角の精度を０．５に初期化する。次に、ステップＳ22において、基本波位相角補正器31により位相角補正値γを０に初期化する。そして、ステップＳ23において、基本波電流抽出装置５の基本波位相角演算器27により抽出された基本波位相角抽出結果に基づいて基本波位相角補正器31により位相角補正値γを加算して基本波位相角を補正する。
【００５６】
次にステップＳ24において、発電端又は送電端から受電端までの系統インピーダンスと、前記基本波電流抽出装置５により求めた基本波突入電流の実効値と、前記基本波位相角補正器31により補正された基本波突入電流位相角とにより、電圧降下演算器28により各相の電圧降下を演算する。
【００５７】
次にステップＳ25において、発電端又は送電端電圧を１（ｐｕ）とし、該発電端又は送電端電圧と、前記電圧降下演算器28により演算された各相の電圧降下との差を受電端相電圧とする演算を行う。
【００５８】
次にステップＳ26において、図2の受電端線間電圧演算器30により、前記ステップＳ25において求めた受電端相電圧から受電端線間電圧を演算する。
【００５９】
次にステップＳ27において、前記基本波電流抽出装置５により求めた基本波突入電流の実効値と、前記基本波位相角補正器31により補正された基本波突入電流位相角とにより、線間電流演算器33により線間電流を演算する。
【００６０】
次にステップＳ28において、受電端線間電圧演算器30により求めた受電端線間電圧と、前記線間電流演算器33により求めた線間電流から励磁インピーダンス演算器34により励磁インピーダンスと、励磁力率角とを演算する。
【００６１】
次にステップＳ29において、前記ステップＳ28で求めたｂｃ相の励磁力率角が（８０−精度）よりも大きく、且つ（８０＋精度）よりも小さくなる場合には、ステップＳ35に進み、表示手段となる表示装置７により、図16及び図17に示すように、励磁突入電流波形、瞬時電圧降下量、電圧・電流・励磁インピーダンス等の計算結果が表示される。尚、ここで、精度は励磁力率角精度設定器32により設定される励磁力率角の精度である。
【００６２】
図16は励磁突入電流波形生成装置３により作成された３相交流変圧器の励磁突入電流波形52，53，54及び瞬時電圧降下量の時間変化55，56，57を示し、図17は電圧・電流・励磁インピーダンスの計算結果の一例である。
【００６３】
図17において、Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃはそれぞれ基本波電流抽出装置５により抽出された基本波実効値と、基本波位相角補正装置31により補正された位相角である。ΔＶａ，ΔＶｂ，ΔＶｃは電圧降下演算器28により演算された電圧降下である。Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃは受電端相電圧演算器29により演算された受電端相電圧である。Ｖａｂ，Ｖｂｃ，Ｖｃａは受電端線間電圧演算器30により演算された受電端線間電圧である。Ｉａ−Ｉｂ，Ｉｂ−Ｉｃ，Ｉｃ−Ｉａは線間電流演算器33により演算された線間電流である。Ｚｍ（ａ），Ｚｍ（ｂ），Ｚｍ（ｃ）は励磁インピーダンス演算器34により演算された励磁インピーダンスである。励磁力率角判断器35はＺｍ（ｂ）欄の位相角で励磁力率角を判断し、７９．６度で収斂した一例である。また、受電端線間電圧降下量はパーセントで示したものである。
【００６４】
前記ステップＳ29において、前記ステップＳ28で求めたｂｃ相の励磁力率角が（８０−精度）以下、または（８０＋精度）以上の場合には、ステップＳ30に進み、基本波位相角補正器31により設定された位相角補正値γが３６０度以外の値ならば、ステップＳ32において、位相角補正値γに１を加算して、前記ステップＳ23に進む。ここで、位相角補正値γは０度から３６０度までの値をとるものである。
【００６５】
前記ステップＳ30において、基本波位相角補正器31により設定された位相角補正値γが３６０度であれば、ステップＳ31に進み、精度が１０以外の値であればステップＳ33に進み、その精度に０．５を加算して、前記ステップＳ22に進む。前記ステップＳ31において、精度が１０の場合には、ステップＳ34においてエラー表示を行う。
【００６６】
前記ステップＳ32，Ｓ33において、調整される励磁力率角は、図15に示すように、精度が８０±０．５の場合は、横軸に示す位相角補正値γが３６０度では収斂せず、精度が８０±１の場合には横軸に示す位相角補正値γが９４度で収斂することが分かる。
【００６７】
ここで、励磁力率角について、理想的な変圧器の励磁力率角は、遅れ９０度であり９０度を超えないものであるが、一般的な変圧器は、変圧器の無負荷損失が存在するために、現地実測結果によれば、変圧器の励磁力率角は７０度〜８０度程度であった。励磁力率角は、一般にｓｉｎ関数で表される。ここで、ｓｉｎ（７０度）＝０．９３、ｓｉｎ（８０度）＝０．９８、ｓｉｎ（９０度）＝１．００で、誤差が１０％以内であるので励磁力率角判断については、８０±１０度の精度で行うことにした。即ち、受電端線間電圧と基本波突入線間電流との力率角は７０度以上、且つ９０度以下が好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の活用例として、３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成方法及び装置、並びに３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下予測演算方法及び装置、更には、３相交流変圧器の投入時の電力系統電圧安定性診断方法及び装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係る３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成装置、並びに３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下予測演算装置、更には、３相交流変圧器の投入時の電力系統電圧安定性診断装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る３相交流変圧器の励磁突入電流波形生成装置、並びに３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下予測演算装置、更には、３相交流変圧器の投入時の電力系統電圧安定性診断装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】瞬時電圧降下予測演算を行う様子を示すフローチャートである。
【図４】励磁突入電流波形を生成する様子を示すフローチャートである。
【図５】入力画面の一例を示す図である。
【図６】実効値電圧と基本波実効値電圧との関係を示す図である。
【図７】励磁突入電流波形を生成する様子を示す波形図である。
【図８】励磁突入電流波形を生成する様子を示す波形図である。
【図９】励磁突入電流波形を生成する様子を示す波形図である。
【図１０】励磁突入電流波形を生成する様子を示す波形図である。
【図１１】励磁突入電流波形を生成する様子を示す波形図である。
【図１２】励磁突入電流波形生成装置により作成された３相交流変圧器の励磁突入電流波形及び瞬時電圧降下量の時間変化を実線で示し、実測値を破線で示した一例を示す図である。
【図１３】本発明に係る３相交流変圧器の投入時の瞬時電圧降下予測演算方法により瞬時電圧降下を予測演算する様子を示すフローチャートである。
【図１４】励磁突入電流波形生成装置により作成された励磁突入電流波形と、基本波突入電流波形とを示す図である。
【図１５】位相角調整手段により励磁力率角を調整する過程を示す図である。
【図１６】励磁突入電流波形生成装置により作成された励磁突入電流波形と、瞬時電圧降下予測演算装置により演算された瞬時電圧降下量の時間変化とを表示手段により表示した様子を示す図である。
【図１７】電圧・電流・励磁インピーダンス計算結果を表示手段により表示した様子を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１…データ入力装置、２…データ読込装置、３…励磁突入電流波形生成装置、４ａ…電流現象変化点設定装置、４ｂ…波形生成装置、５…基本波電流抽出装置、６…電圧演算装置、７…表示装置、８…ｃ相突入電流ピーク値時刻設定器、９…ｃ相突入電流第１始点時刻設定器、10…ｃ相突入電流第１終点時刻設定器、11…ｃ相突入電流第２始点時刻設定器、12…ｂ相突入電流ピーク値時刻設定器、13…ｂ相突入電流第１終点時刻設定器、14…ｂ相突入電流第１始点時刻設定器、15…ｂ相突入電流第２始点時刻設定器、16…ｃ相突入電流直流分演算器、17…ｃ相突入電流演算器、18…ｃ相突入電流負側波形除去器、19…ｂ相突入電流直流分演算器、20…ｂ相突入電流演算器、21…ｂ相突入電流正側波形除去器、22…ｂ相補正突入電流演算器、23…ｃ相補正突入電流演算器、24…ａ相突入電流演算器、25…励磁突入電流演算器、26…基本波実効値演算器、27…基本波位相角演算器、28…電圧降下演算器、29…受電相電圧演算器、30…受電線間電圧演算器、31…基本波位相角補正器、32…励磁力率角精度設定器、33…線間電流演算器、34…励磁インピーダンス演算器、35…励磁力率角判断器、41…入力画面、41ａ…励磁突入電流波高値欄、41ｂ…磁束演算定数他欄、41ｃ…被計算変圧器定格情報欄、41ｄ…計算実行ボタン、42…励磁突入電流波形、43…瞬時電圧降下量の時間変化波形、44…ｃ相突入電流波形、45…ｂ相突入電流波形、46，47…反転波形、48，49…１／２反転波形、50，51…交点、52…ｃ相補正突入電流波形、53…ｂ相補正突入電流波形、54…ａ相突入電流波形、55，56，57…瞬時電圧降下量の時間変化、58，59，60…基本波
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１７】
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【図４】
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【図５】
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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１５】
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【図１６】
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