(57)【要約】【課題】３相分の変圧器を単相型遮断器３台で電源に同時投入した際、もしくは３相一括操作型遮断器で投入した際に生じる励磁突入電流を、抵抗体付き遮断器等の設備を付加せずに抑制可能にする。【解決手段】３相変圧器３００の各相端子を３相遮断器２００により３相電源１００に投入して励磁開始時に発生する励磁突入電流を抑制するようにした変圧器の励磁突入電流抑制方法において、変圧器３００に３相交流電圧が定常状態で印加されたときの１次側もしくは２次側または３次側の相電圧もしくは線間電圧を積分することにより変圧器各相の定常磁束４、５、６を算出し、遮断器２００が変圧器を遮断した後の当該変圧器各相の残留磁束７、８、９の極性および大きさを算出し、変圧器各相の定常磁束４、５、６の極性と、前記各相の残留磁束７、８、９の極性が同一となる位相が３相分重なる範囲１３内にあるとき、３相の遮断器を同時に投入させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次巻線がＹ結線に接続され、かつ、２次巻線または３次巻線がΔ結線された３相の変圧器の各相端子を３相遮断器により３相電源に投入して励磁開始時に発生する励磁突入電流を抑制するようにした変圧器の励磁突入電流抑制方法において、
前記変圧器に３相交流電圧が定常状態で印加されたときの１次側もしくは２次側または３次側の相電圧もしくは線間電圧を積分することにより変圧器各相の定常磁束を算出し、
前記遮断器が変圧器を遮断した後の当該変圧器各相の残留磁束の極性および大きさを算出し、
前記変圧器各相の定常磁束の極性と、前記各相の残留磁束の極性が同一となる位相が３相分重なる範囲内にあるとき、前記３相の遮断器を同時に投入させることを特徴とする変圧器の励磁突入電流抑制方法。
【請求項２】
残留磁束が最も小さな相の定常磁束が残留磁束と交差する点を投入目標として３相の遮断器を同時に投入させることを特徴とする請求項１記載の変圧器の励磁突入電流抑制方法。
【請求項３】
残留磁束が最も大きな相の相電圧零点を投入目標として３相の遮断器を同時に投入させて３相変圧器を励磁することを特徴とする請求項１記載の変圧器の励磁突入電流抑制方法。
【請求項４】
非有効接地系に設置されるとともに、１次巻線がΔ結線に接続され、かつ、２次巻線または３次巻線がΔ結線された３相の変圧器の各相端子を３相遮断器により３相電源に投入して励磁開始時に発生する励磁突入電流を抑制するようにした変圧器の励磁突入電流抑制方法において、
前記変圧器に３相交流電圧が定常状態で印加されたときの１次側もしくは２次側または３次側の線間電圧を積分することにより変圧器各相の定常磁束を算出し、
前記遮断器が変圧器を遮断した後の当該変圧器各相の残留磁束の極性および大きさを算出し、
前記変圧器各相の定常磁束の極性と、前記各相の残留磁束の極性が同一となる位相が３相分重なる範囲内にあるとき、前記３相の遮断器を同時に投入させることを特徴とする変圧器の励磁突入電流抑制方法。
【請求項５】
残留磁束が最も小さな相の定常磁束が残留磁束と交差する点を投入目標として３相の遮断器を同時に投入させることを特徴とする請求項４記載の変圧器の励磁突入電流抑制方法。
【請求項６】
残留磁束が最も大きな相の線間電圧零点を投入目標として３相の遮断器を同時に投入させて３相変圧器を励磁することを特徴とする請求項４記載の変圧器の励磁突入電流抑制方法。
【請求項７】
１次巻線がＹ結線に接続され、かつ、２次巻線または３次巻線がΔ結線された３相の変圧器の各相端子を３相遮断器により３相電源に投入して励磁開始時に発生する励磁突入電流を抑制するようにした変圧器の励磁突入電流抑制方法において、
前記遮断器を少なくとも１回以上開放操作し、そのときに変圧器１次もしくは２次または３次端子に接続した電圧計測用機器によって測定した電圧から、遮断器の遮断位相と変圧器の残留磁束の関係をあらかじめ計測しておき、
遮断器が変圧器を遮断するときは、常に同じ遮断位相となるように遮断器の開極位相を制御して遮断することにより、前記の関係から変圧器の残留磁束を推定し、
その後に変圧器を投入させるときは、変圧器に３相交流電圧が定常状態で印加されたときの各相の定常磁束の極性と、前記推定された各相の残留磁束の極性が同一となる位相が３相分重なる範囲内で３相の遮断器を同時に投入させることを特徴とする変圧器の励磁突入電流抑制方法。
【請求項８】
残留磁束が最も小さな相の定常磁束が残留磁束と交差する点を投入目標として３相の遮断器を同時に投入させることを特徴とする請求項７記載の変圧器の励磁突入電流抑制方法。
【請求項９】
残留磁束が最も大きな相の相電圧零点を投入目標として３相の遮断器を同時に投入させて３相変圧器を励磁することを特徴とする請求項７記載の変圧器の励磁突入電流抑制方法。
【請求項１０】
非有効接地系に設置されるとともに、１次巻線がΔ結線に接続され、かつ、２次巻線または３次巻線がΔ結線された３相の変圧器の各相端子を３相遮断器により３相電源に投入して励磁開始時に発生する励磁突入電流を抑制するようにした変圧器の励磁突入電流抑制方法において、
前記遮断器を少なくとも１回以上開放操作し、そのときに変圧器１次もしくは２次または３次端子に接続した電圧計測用機器によって測定した電圧から、遮断器の遮断位相と変圧器の残留磁束の関係をあらかじめ計測しておき、
遮断器が変圧器を遮断するときは、常に同じ遮断位相となるように遮断器の開極位相を制御して遮断することにより、前記の関係から変圧器の残留磁束を推定し、
その後に変圧器を投入させるときは、変圧器に３相交流電圧が定常状態で印加されたときの各相の定常磁束の極性と、前記推定された各相の残留磁束の極性が同一となる位相が３相分重なる範囲内で３相の遮断器を同時に投入させることを特徴とする変圧器の励磁突入電流抑制方法。
【請求項１１】
残留磁束が最も小さな相の定常磁束が残留磁束と交差する点を投入目標として３相の遮断器を同時に投入させることを特徴とする請求項１０記載の変圧器の励磁突入電流抑制方法。
【請求項１２】
残留磁束が最も大きな相の線間電圧零点を投入目標として３相の遮断器を同時に投入させて３相変圧器を励磁することを特徴とする請求項１０記載の変圧器の励磁突入電流抑制方法。
【請求項１３】
３相の遮断器を３相一括操作型遮断器としたことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の変圧器の励磁突入電流抑制方法。
【請求項１４】
１次巻線がＹ結線に接続され、かつ、２次巻線または３次巻線がΔ結線された３相の変圧器の各相端子を３相遮断器により３相電源に投入して励磁開始時に発生する励磁突入電流を抑制するようにした変圧器の励磁突入電流抑制装置において、
前記変圧器に３相交流電圧が定常状態で印加されたときの１次側もしくは２次側または３次側の相電圧もしくは線間電圧を積分することにより変圧器各相の定常磁束を算出する定常磁束算出手段と、
前記遮断器が変圧器を遮断した後の当該変圧器各相の残留磁束の極性および大きさを算出する残留磁束算出手段と、
前記変圧器各相の定常磁束の極性と、前記変圧器各相の残留磁束の極性が同一となる位相が３相分重なる範囲を検出して出力を生じる位相検出手段と、
前記位相検出手段の出力により前記３相の遮断器を同時に投入させる投入手段と、
を備えたことを特徴とする変圧器の励磁突入電流抑制装置。
【請求項１５】
非有効接地系に設置されるとともに、１次巻線がΔ結線に接続され、かつ、２次巻線または３次巻線がΔ結線された３相の変圧器の各相端子を３相遮断器により３相電源に投入して励磁開始時に発生する励磁突入電流を抑制するようにした変圧器の励磁突入電流抑制装置において、
前記変圧器に３相交流電圧が定常状態で印加されたときの１次側もしくは２次側または３次側の線間電圧を積分することにより変圧器各相の定常磁束を算出する定常磁束算出手段と、
前記遮断器が変圧器を遮断した後の当該変圧器各相の残留磁束の極性および大きさを算出する手段と、
前記変圧器各相の定常磁束の極性と、前記変圧器各相の残留磁束の極性が同一となる位相が３相分重なる範囲を検出して出力を生じる位相検出手段と、
前記位相検出手段の出力により前記３相の遮断器を同時に投入させる投入手段と、
を備えたことを特徴とする変圧器の励磁突入電流抑制装置。
【請求項１６】
１次巻線がＹ結線に接続され、かつ、２次巻線または３次巻線がΔ結線された３相の変圧器の各相端子を３相遮断器により３相電源に投入して励磁開始時に発生する励磁突入電流を抑制するようにした変圧器の励磁突入電流抑制装置において、
前記遮断器の遮断位相と変圧器の残留磁束の関係を保持する遮断位相・残留磁束関係計測保持手段と、
遮断器が変圧器を遮断するときは、常に同じ遮断位相となるように遮断器の開極位相を制御する開極位相制御手段と、
前記開極位相制御手段の出力により遮断器に開極指令を出力する手段と、
その後に変圧器を投入させるときは、変圧器に３相交流電圧が定常状態で印加されたときの各相の定常磁束の極性と、前記遮断位相・残留磁束関係計測保持手段に保持されている各相の残留磁束の極性が同一となる位相が３相分重なる範囲を検出して出力を生じる位相検出手段と、
前記位相検出手段の出力により前記３相の遮断器を同時に投入させる投入手段と、
を備えたことを特徴とする変圧器の励磁突入電流抑制装置。
【請求項１７】
前記遮断位相・残留磁束関係計測保持手段は、前記遮断器を少なくとも１回以上開放操作し、そのときに変圧器１次もしくは２次または３次端子に接続した電圧計測用機器によって測定された電圧から、遮断器の遮断位相と変圧器の残留磁束の関係をあらかじめ計測し保持することを特徴とする請求項１６に記載の変圧器の励磁突入電流抑制装置。
【請求項１８】
１次巻線がＹ結線に接続され、かつ、２次巻線または３次巻線がΔ結線された３相の変圧器の各相端子を３相遮断器により３相電源に投入して励磁開始時に発生する励磁突入電流を抑制するようにした変圧器の励磁突入電流抑制方法において、
前記変圧器に３相交流電圧が定常状態で印加されたときの１次側の相電圧を測定し、
前記測定された相電圧を線間電圧に変換し、その線間電圧を積分して線間の定常磁束を算出し、
前記遮断器が変圧器を遮断した後の当該変圧器各線間の残留磁束の極性および大きさを算出し、
前記変圧器各線間の定常磁束の極性と、前記各線間の残留磁束の極性が同一となる位相が３相分重なる範囲内にあるとき、前記３相の遮断器を同時に投入させることを特徴とする変圧器の励磁突入電流抑制方法。
【請求項１９】
１次巻線がＹ結線に接続され、かつ、２次巻線または３次巻線がΔ結線された３相の変圧器の各相端子を３相遮断器により３相電源に投入して励磁開始時に発生する励磁突入電流を抑制するようにした変圧器の励磁突入電流抑制方法において、
前記変圧器に３相交流電圧が定常状態で印加されたときの１次側の相電圧を測定し、
前記測定された相電圧を積分することにより変圧器各端子の定常磁束を算出し、その変圧器各端子の定常磁束を線間の定常磁束に変換し、
前記遮断器が変圧器を遮断した後の当該変圧器各線間の残留磁束の極性および大きさを算出し、
前記変圧器各線間の定常磁束の極性と、前記各線間の残留磁束の極性が同一となる位相が３相分重なる範囲内にあるとき、前記３相の遮断器を同時に投入させることを特徴とする変圧器の励磁突入電流抑制方法。
【請求項２０】
１次巻線がＹ結線に接続され、かつ、２次巻線または３次巻線がΔ結線された３相の変圧器の各相端子を３相遮断器により３相電源に投入して励磁開始時に発生する励磁突入電流を抑制するようにした変圧器の励磁突入電流抑制方法において、
前記変圧器に３相交流電圧が定常状態で印加されたときの１次側の線間電圧を測定し、
前記測定された線間電圧を積分することにより変圧器各線間の定常磁束を算出し、
前記遮断器が変圧器を遮断した後の当該変圧器各線間の残留磁束の極性および大きさを算出し、
前記変圧器各線間の定常磁束の極性と、前記各線間の残留磁束の極性が同一となる位相が３相分重なる範囲内にあるとき、前記３相の遮断器を同時に投入させることを特徴とする変圧器の励磁突入電流抑制方法。
【請求項２１】
１次巻線がＹ結線に接続され、かつ、２次巻線または３次巻線がΔ結線された３相の変圧器の各相端子を３相遮断器により３相電源に投入して励磁開始時に発生する励磁突入電流を抑制するようにした変圧器の励磁突入電流抑制方法において、
前記変圧器に３相交流電圧が定常状態で印加されたときのΔ結線された巻線の３相対地電圧を測定し、
前記測定された対地電圧を積分することにより変圧器各線間の定常磁束を算出し、
前記遮断器が変圧器を遮断した後の当該変圧器各線間の残留磁束の極性および大きさを算出し、
前記変圧器各線間の定常磁束の極性と、前記各線間の残留磁束の極性が同一となる位相が３相分重なる範囲内にあるとき、前記３相の遮断器を同時に投入させることを特徴とする変圧器の励磁突入電流抑制方法。
【請求項２２】
残留磁束が最も大きな線間において、線間電圧が前記残留磁束と同極性から逆極性へ遷移する電圧零点を電気的な投入目標として３相の遮断器を同時に投入させることを特徴とする請求項１８乃至請求項２１のいずれか１項に記載の変圧器の励磁突入電流抑制方法。
【請求項２３】
線間電圧の電圧零点を相電圧の位相に換算し、換算した相電圧の位相を電気的な投入目標として３相の遮断器を同時に投入させることを特徴とする請求項２２記載の変圧器の励磁突入電流抑制方法。
【請求項２４】
１次巻線がＹ結線に接続され、かつ、２次巻線または３次巻線がΔ結線された３相の変圧器の各相端子を３相遮断器により３相電源に投入して励磁開始時に発生する励磁突入電流を抑制するようにした変圧器の励磁突入電流抑制方法において、
前記遮断器を少なくとも１回以上開放操作し、そのときに変圧器１次もしくは２次または３次端子に接続した電圧計測用機器によって測定した電圧から、遮断器の遮断位相と変圧器の残留磁束の関係をあらかじめ計測しておき、
遮断器が変圧器を遮断するときは、常に同じ遮断位相となるように遮断器の開極位相を制御して遮断することにより、前記の関係から変圧器の残留磁束を推定し、
その後に変圧器を投入させるときは、変圧器に３相交流電圧が定常状態で印加されたときの各線間の定常磁束の極性と、前記推定された各線間の残留磁束の極性が同一となる位相が３相分重なる範囲内で３相の遮断器を同時に投入させることを特徴とする変圧器の励磁突入電流抑制方法。
【請求項２５】
残留磁束が最も大きな線間において、線間電圧が前記残留磁束と同極性から逆極性へ遷移する電圧零点を電気的な投入目標として３相の遮断器を同時に投入させることを特徴とする請求項２４記載の変圧器の励磁突入電流抑制方法。
【請求項２６】
線間電圧の電圧零点を相電圧の位相に換算し、換算した相電圧の位相を電気的な投入目標として３相の遮断器を同時に投入させることを特徴とする請求項２５記載の変圧器の励磁突入電流抑制方法。
【請求項２７】
非有効接地系に設置されるとともに、１次巻線がＹ結線に接続され、かつ、２次巻線または３次巻線がΔ結線された３相の変圧器の各相端子を３相遮断器により３相電源に投入して励磁開始時に発生する励磁突入電流を抑制するようにした変圧器の励磁突入電流抑制方法において、
前記変圧器に３相交流電圧が定常状態で印加されたときの１次側の相電圧を測定し、
前記測定された３相の相電圧の総和を３分の１にすることで零相電圧を算出し、
各相の相電圧から前記零相電圧を引き算することで３相の変圧器の各巻線電圧を算出し、
前記算出された各巻線電圧を積分することにより変圧器各巻線の定常磁束を算出し、
前記遮断器が変圧器を遮断した後の当該変圧器各巻線の残留磁束の極性および大きさを算出し、
その後に変圧器を投入させるときは、変圧器に３相交流電圧が定常状態で印加されたときの各巻線の定常磁束の極性と、前記算出された各巻線の残留磁束の極性が同一となる位相が３相分重なる範囲内で３相の遮断器を同時に投入させることを特徴とする変圧器の励磁突入電流抑制方法。
【請求項２８】
非有効接地系に設置されるとともに、１次巻線がＹ結線に接続され、かつ、２次巻線または３次巻線がΔ結線された３相の変圧器の各相端子を３相遮断器により３相電源に投入して励磁開始時に発生する励磁突入電流を抑制するようにした変圧器の励磁突入電流抑制方法において、
前記変圧器に３相交流電圧が定常状態で印加されたときのΔ結線された巻線の線間電圧を測定し、
前記測定された線間電圧を積分することにより変圧器各巻線の定常磁束を算出し、
前記遮断器が変圧器を遮断した後の当該変圧器各線間の残留磁束の極性および大きさを算出し、
その後に変圧器を投入させるときは、変圧器に３相交流電圧が定常状態で印加されたときの各巻線の定常磁束の極性と、前記算出された各巻線の残留磁束の極性が同一となる位相が３相分重なる範囲内で３相の遮断器を同時に投入させることを特徴とする変圧器の励磁突入電流抑制方法。
【請求項２９】
１次巻線がＹ結線に接続され、かつ、２次巻線はたは３次巻線がΔ結線された３相の変圧器の各相端子を３相遮断器により３相電源に投入して励磁開始時に発生する励磁突入電流を抑制するようにした変圧器の励磁突入電流抑制装置において、
前記変圧器に３相交流電圧が定常状態で印加されたときの１次側もしくは２次側または３次側の相電圧もしくは線間電圧を積分することにより変圧器各線間の定常磁束を算出する定常磁束算出手段と、
前記遮断器が変圧器を遮断した後の当該変圧器各線間の残留磁束の極性および大きさを算出する残留磁束算出手段と、
前記変圧器各線間の定常磁束の極性と、前記変圧器各線間の残留磁束の極性が同一となる位相が３相分重なる範囲を検出して出力を生じる位相検出手段と、
前記位相検出手段の出力により前記３相の遮断器を同時に投入させる投入手段と、
を備えたことを特徴とする変圧器の励磁突入電流抑制装置。
【請求項３０】
１次巻線がＹ結線に接続され、かつ、２次巻線または３次巻線がΔ結線された３相の変圧器の各相端子を３相遮断器により３相電源に投入して励磁開始時に発生する励磁突入電流を抑制するようにした変圧器の励磁突入電流抑制装置において、
前記遮断器を少なくとも１回以上開放操作し、そのときに変圧器１次もしくは２次または３次端子に接続した電圧計測用機器によって測定した電圧から、遮断器の遮断位相と変圧器の残留磁束の関係をあらかじめ計測し保持する手段と、
遮断器が変圧器を遮断するときは、常に同じ遮断位相となるように遮断器の開極位相を制御する開極位相制御手段と、
前記開極位相制御手段の出力により遮断器に開極指令を出力する手段と、
その後に変圧器を投入させるときは、変圧器に３相交流電圧が定常状態で印加されたときの各線間の定常磁束の極性と、前記保持されている各線間の残留磁束の極性が同一となる位相が３相分重なる範囲を検出して出力を生じる位相検出手段と、
前記位相検出手段の出力により前記３相の遮断器を同時に投入させる投入手段と、
を備えたことを特徴とする変圧器の励磁突入電流抑制装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変圧器を電源に投入する際に生じる励磁突入電流を抑制するための励磁突入電流抑制装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
変圧器鉄心に残留磁束がある状態で電源投入により無負荷励磁を行うと、大きな励磁突入電流が流れる。この励磁突入電流の大きさは変圧器の定格負荷電流の数倍になることが一般に知られている。
このように大きな励磁突入電流が流れると、系統電圧が変動し、その電圧変動が大きい場合需要者に影響を与えることがある。
【０００３】
従来、励磁突入電流を抑制する方法として、投入抵抗と接点とを直列に接続してなる抵抗体付き遮断器を、遮断器主接点のいずれかと並列接続し、当該抵抗体付き遮断器を遮断器主接点に先行して投入するようにした励磁突入電流抑制方法が知られている（例えば特許文献１を参照）。
【０００４】
また、他の抑制方法として、直接接地系の３相変圧器を３台の単相型遮断器で投入する際、任意の１相を先行投入し、その後に残りの２相を投入させるようにして励磁突入電流を抑制する方法も既に知られているところである（例えば、非特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００２-７５１４５「励磁突入電流抑制装置付きガス遮断器」
【非特許文献１】IEEE Trans. Vol.１６、No.２ ２００１“Elimination of Transformer Inrush Currents by Controlled Switching -Part I: Theoretical Considerations”
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１に記載されている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特別に付加する必要があるため、遮断器全体としてみた場合、大型化は否めない。
【０００６】
また、周知のように遮断器には、一つの操作機構で３相の遮断器の投入・開極動作を同時に操作するようにした３相一括操作型遮断器が存在するが、この３相一括操作型遮断器は、非特許文献１に記載されている励磁突入電流抑制方法に適用できないという欠点がある。
【０００７】
一方、上述の非特許文献１に記載されているように、変圧器投入時の励磁突入電流抑制に際しては、変圧器を遮断したときの残留磁束の大きさを把握しておくことが重要である。
【０００８】
非有効接地系に設置された無負荷変圧器に流れる励磁電流を遮断器がその零点で遮断するときには、第１相遮断後に零相電圧が発生し、第２、３相遮断後、その零相電圧が直流電圧となって変圧器に残留する。そのため、遮断器で遮断する側の変圧器各端子の対地電圧を電圧測定装置によって測定している場合には、遮断後に上述の直流電圧が計測されることになる。
【０００９】
変圧器鉄心の残留磁束は電圧を積分することで求められる。例えば、Ｙ結線の場合には、各端子と中性点との間の電圧を測定してそれを積分すれば、上記の直流電圧の影響を受けずに変圧器鉄心の残留磁束を正確に算出することができる。
【００１０】
しかし、一般に、計器用変圧器（ＶＴ，ＰＴ）やコンデンサ形計器用変圧器（ＰＤ）といった高電圧を低電圧に分圧して電圧を測定する電圧測定装置は、変圧器各端子と大地間に接続される。このような電圧測定装置によって測定できるのは、変圧器各端子の対地電圧であり、その電圧を積分すると、上記の直流電圧を含んで積分することになり、積分値が発散してしまうため、正確な残留磁束が求められない。
【００１１】
本発明は、以上述べた従来技術に鑑みなされたものであり、その目的は、電力系統に設置された変圧器を遮断器で遮断したときの残留磁束を正確に算出し、３相分の変圧器を単相型遮断器３台で電源に同時投入した際、もしくは３相一括操作型遮断器で投入した際に生じる励磁突入電流を、抵抗体付き遮断器等の設備を付加せずに抑制することを可能にした変圧器の励磁突入電流抑制装置および方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、１次巻線がＹ結線に接続され、かつ、２次巻線または３次巻線がΔ結線された３相の変圧器の各相端子を３相遮断器により３相電源に投入して励磁開始時に発生する励磁突入電流を抑制するようにした変圧器の励磁突入電流抑制方法において、前記変圧器に３相交流電圧が定常状態で印加されたときの１次側もしくは２次側または３次側の相電圧もしくは線間電圧を積分することにより変圧器各相の定常磁束を算出し、前記遮断器が変圧器を遮断した後の当該変圧器各相の残留磁束の極性および大きさを算出し、前記変圧器各相の定常磁束の極性と、前記各相の残留磁束の極性が同一となる位相が３相分重なる範囲内にあるとき、前記３相の遮断器を同時に投入させることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７に係る発明は、１次巻線がＹ結線に接続され、かつ、２次巻線または３次巻線がΔ結線された３相の変圧器の各相端子を３相遮断器により３相電源に投入して励磁開始時に発生する励磁突入電流を抑制するようにした変圧器の励磁突入電流抑制方法において、前記遮断器を少なくとも１回以上開放操作し、そのときに変圧器１次もしくは２次または３次端子に接続した電圧計測用機器によって測定した電圧から、遮断器の遮断位相と変圧器の残留磁束の関係をあらかじめ計測しておき、遮断器が変圧器を遮断するときは、常に同じ遮断位相となるように遮断器の開極位相を制御して遮断することにより、前記の関係から変圧器の残留磁束を推定し、その後に変圧器を投入させるときは、変圧器に３相交流電圧が定常状態で印加されたときの各相の定常磁束の極性と、前記推定された各相の残留磁束の極性が同一となる位相が３相分重なる範囲内で３相の遮断器を同時に投入させることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項１８乃至請求項２１に係る発明は、１次巻線がＹ結線に接続され、かつ、２次巻線または３次巻線がΔ結線された３相の変圧器の各相端子を３相遮断器により３相電源に投入して励磁開始時に発生する励磁突入電流を抑制するようにした変圧器の励磁突入電流抑制方法において、前記変圧器に３相交流電圧が定常状態で印加されたときの電圧を測定して線間の定常磁束を求め、前記遮断器が変圧器を遮断した後の当該変圧器各線間の残留磁束の極性および大きさを算出し、前記変圧器各線間の定常磁束の極性と、前記各線間の残留磁束の極性が同一となる位相が３相分重なる範囲内にあるとき、前記３相の遮断器を同時に投入させることを特徴とする。そして、請求項１８〜請求項２１は、電圧を測定して線間の定常磁束を求める手法として、それぞれ次のような異なる手法を採用している。請求項１８では、１次側の相電圧を測定して線間電圧に変換し、その線間電圧を積分して線間の定常磁束を算出する。請求項１９では、１次側の相電圧を測定して積分することにより変圧器各端子の定常磁束を算出し、その変圧器各端子の定常磁束を線間の定常磁束に変換する。請求項２０では、１次側の線間電圧を測定して積分することにより変圧器各線間の定常磁束を算出する。請求項２１では、Δ結線された２次巻線または３次巻線の３相対地電圧を測定して積分することにより変圧器各線間の定常磁束を算出する。
【００１５】
また、請求項２４に係る発明は、１次巻線がＹ結線に接続され、かつ、２次巻線または３次巻線がΔ結線された３相の変圧器の各相端子を３相遮断器により３相電源に投入して励磁開始時に発生する励磁突入電流を抑制するようにした変圧器の励磁突入電流抑制方法において、前記遮断器を少なくとも１回以上開放操作し、そのときに変圧器１次もしくは２次または３次端子に接続した電圧計測用機器によって測定した電圧から、遮断器の遮断位相と変圧器の残留磁束の関係をあらかじめ計測しておき、遮断器が変圧器を遮断するときは、常に同じ遮断位相となるように遮断器の開極位相を制御して遮断することにより、前記の関係から変圧器の残留磁束を推定し、その後に変圧器を投入させるときは、変圧器に３相交流電圧が定常状態で印加されたときの各線間の定常磁束の極性と、前記推定された各線間の残留磁束の極性が同一となる位相が３相分重なる範囲内で３相の遮断器を同時に投入させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、電力系統に設置された変圧器を遮断器で遮断したときの残留磁束を正確に算出し、３相分の変圧器を単相型遮断器３台で電源に同時投入した際、もしくは３相一括操作型遮断器で投入した際に生じる励磁突入電流を、抵抗体付き遮断器等の設備を付加せずに抑制することを可能にした変圧器の励磁突入電流抑制装置および方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、各図を通して同一部分には同一符号を付けることにより重複した説明は適宜省略する。
（実施の形態１）
図１乃至図４は、本実施の形態１を説明するための図であり、特に、図１は３相変圧器、３相遮断器および励磁突入電流抑制装置の接続関係を示すブロック図、図２は電源相電圧と変圧器の定常磁束および変圧器鉄心の残留磁束の関係を示す波形図、図３は単相変圧器を単相の遮断器で投入するときの残留磁束と投入位相および投入後の磁束を示す波形図、図４は電源相電圧と変圧器の定常磁束および変圧器鉄心の残留磁束の関係が図１とは異なる場合の波形図である。
【００１８】
（構成）
図１において、１００は電力系統の母線（電源母線ともいう）、２００は各相の主接点が一括操作される３相一括操作型遮断器（３相遮断器）である。３００は３相遮断器２００によって電源母線１００に投入または遮断される３相変圧器であり、その１次巻線３０１および２次巻線３０２はＹ結線され、３次巻線３０３はΔ結線されている。Ｚｎ１、Ｚｎ２はそれぞれ１次巻線３０１、２次巻線３０２の中性点を接地するためのインピーダンスである。なお、変形例として、３相遮断器２００を３相各相の単相型遮断器とし、各相の単相型遮断器を３相同時に投入または遮断操作しても良いことは言うまでもない。
【００１９】
４００は前記電源母線１００の各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）電圧を計測するためのＶＴ等で構成された電源電圧計測用機器、５００は３相変圧器３００の１次側各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ）端子電圧を計測するためのＶＴ等で構成された変圧器端子電圧計測用機器、そして、６００は遮断器２００の主接点に対して投入指令を出力する投入制御装置であり、励磁突入電流抑制装置を構成している。
【００２０】
投入制御装置６００において、６０１はＶＴ等の電源電圧計測用機器４００から出力された各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）の電源電圧を取り込んで計測する電源電圧計測手段、６０２はこの電源電圧計測手段６０１で計測された各相電圧をそれぞれ積分することにより各相ごとの定常時の磁束を算出する定常磁束算出手段である。
【００２１】
一方、６０３は変圧器端子電圧計測用機器５００から出力された各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）の変圧器端子電圧を取り込んで計測する変圧器端子電圧計測手段、６０４はこの変圧器端子電圧計測手段６０３で計測された各相電圧をそれぞれ積分することにより変圧器の鉄心の残留磁束を各相毎に算出する残留磁束算出手段である。
【００２２】
６０５は各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）毎に前記定常磁束算出手段６０２の出力信号および定常磁束算出手段６０４の出力信号を入力し、定常磁束と、変圧器鉄心の残留磁束とが同一極性になる位相を検出する位相検出手段である。６０６は、この位相検出手段６０５の出力信号を３相分入力し、３相分の論理積が成立する範囲で遮断器２００の主接点が電気的に投入されるように、遮断器２００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投入指令出力手段である。
【００２３】
（作用）
図２において、１〜３は、電源電圧計測手段６０１によって計測された電源各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）電圧である。４〜６は変圧器に定常状態で３相電圧が印加されたとき、前記電源電圧計測手段６０１によって計測された電圧を定常磁束算出手段６０２で積分して算出された変圧器各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）鉄心の定常磁束である。そして、７〜９は変圧器端子電圧計測手段６０３によって計測された電圧を残留磁束算出手段６０４で積分して算出された変圧器各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）鉄心の残留磁束である。
【００２４】
なお、図示の例では、変圧器Ｕ相鉄心の残留磁束７が正極性で最大の残留磁束、Ｖ相鉄心の残留磁束８およびＷ相鉄心の残留磁束９が負極性でかつそれぞれ異なる値の状態を示している。
【００２５】
図２から明らかなように、Ｕ相で鉄心の残留磁束７と定常磁束４との極性が一致するのは１０に示す位相範囲である。同様に、Ｖ相で鉄心の残留磁束８と定常磁束５との極性が一致するのは１１の範囲であり、Ｗ相で鉄心の残留磁束９と定常磁束６との極性が一致するのは１２の範囲である。これら残留磁束と定常磁束との極性が一致する位相範囲１０、１１および１２はそれぞれ位相検出手段６０５により検出される。そして、これらの位相範囲１０〜１２のうち、３相とも定常磁束と残留磁束との極性が一致する位相範囲は１３に示す範囲であり、位相範囲１０、１１および１２のアンド条件すなわち、各相毎の位相検出手段６０５から出力された信号の論理積で求まる。この位相範囲１３は３相遮断器２００の投入目標位相範囲である。
【００２６】
（効果）
図３は単相変圧器を単相の遮断器で投入するときの残留磁束と投入位相および投入後の磁束を示す波形図である。１５は電源電圧１４が定常的に変圧器に印加されたときの定常磁束を示している。前述したように磁束は電圧を積分したものであるから、その位相は電圧の位相から位相が９０°遅れている。
【００２７】
変圧器の残留磁束が０の場合、図３において、−１８０°の位相で遮断器が投入すると、変圧器の磁束は１６となる。このとき磁束１６は、位相０°において最大となり、その値は２p.u.となる。すなわちこの投入位相は変圧器の残留磁束が０のときに励磁突入電流が最大に流れる条件である。
【００２８】
また、変圧器に残留磁束１７がある場合、位相−１８０°で遮断器が投入すると、磁束は１８となり、その最大値は２p.u.＋残留磁束１７の大きさとなる。磁束１８と磁束１６との最大値の差は残留磁束１７相当分であるが、変圧器の鉄心の電流−磁束の特性は飽和特性であり、残留磁束０で−１８０°の位相で投入したとき磁束１６の条件に比べて、磁束１８の条件では、励磁突入電流の大きさは残留磁束１７の差以上に著しく大きくなる。
【００２９】
一方、１９は残留磁束が１７のときに、位相−９０°で投入したときの磁束である。この場合の磁束の最大値は１p.u.＋残留磁束１７の大きさである。すなわち残留磁束１７と定常磁束１５が同じ極性となる位相範囲−９０°〜９０°で遮断器２００を投入すれば、投入後の磁束の最大値は少なくとも２p.u.より小さくなり、磁束１６よりも大きくなることは無い。従って、残留磁束１７と定常磁束１５が同じ極性となる位相範囲で遮断器２００を投入すれば、励磁突入電流の大きさは、残留磁束１７があっても、残留磁束０において遮断器２００を投入したときに流れる最大の励磁突入電流よりも小さくすることができる。
【００３０】
一般に電力系統に用いられる３相変圧器では、２次もしくは３次巻線がΔ結線されており、図１の例では３次巻線がΔ結線されている。３相変圧器３００を遮断器２００で遮断した後の各相分の残留磁束の総和は、２次もしくは３次巻線がΔ結線されていることによって必ず０となる。従って、３相変圧器のある１相の残留磁束が例えば正極性で最大の場合、他の２相の残留磁束はともに負極性の値となるか、もしくは１相が負極性で最大、残りの１相は０となる。
【００３１】
図２は、３相変圧器における前記の残留磁束の関係すなわち３相の残留磁束の総和が０で、Ｕ相の残留磁束が正極性で最大、他の２相の残留磁束がともに負極性の値となっている状態としている。
【００３２】
Ｕ相において、残留磁束７と定常磁束４が同極性となるのは１０の範囲である。従って、位相範囲１０において遮断器２００が投入すれば、少なくともＵ相の励磁突入電流は、残留磁束０における最大の励磁突入電流よりも小さくすることができる。
【００３３】
３相変圧器３００の定常磁束４、５、６は１２０°ずつ位相がずれている。このため、Ｕ相の残留磁束７と定常磁束４とが同極性となる位相範囲１０において、遮断器を３相同時に投入した場合、他のＶ、Ｗ相の励磁突入電流は必ずしも小さくなるとは限らない。
【００３４】
しかし、前述したように３相の残留磁束の関係から、図２に示したように、Ｖ、Ｗ相の残留磁束は負の値となっている。このとき、Ｖ相については、残留磁束８と定常磁束５とが同極性となるのは位相範囲１１である。同様にＷ相については、残留磁束９と定常磁束６とが同極性となるのは位相範囲１２となる。
【００３５】
ここで、位相範囲１３において、Ｕ相の残留磁束７と定常磁束４が同極性となる位相範囲１０、Ｖ相の残留磁束８と定常磁束５が同極性となる位相範囲１１およびＷ相の残留磁束９と定常磁束６が同極性となる位相範囲１２の全てが重なっている。従って、位相範囲１３内で遮断器を３相同時に投入させれば、３相とも励磁突入電流を抑制することができる。
【００３６】
図４は１相の残留磁束が０で他の２相が正極性および負極性の最大となった条件を想定している。残留磁束９の値が０の相をＷ相としている。Ｗ相の残留磁束９は値が０のため、定常磁束６と残留磁束９とが同極性となる位相を−１８０°〜０°としても、０°〜１８０°としても良い。
【００３７】
この場合でも、３相の残留磁束と定常磁束がすべて同極性となる位相範囲が２０もしくは２１となる。従って、位相範囲２０もしくは２１内において遮断器２００を３相同時に投入させれば、３相とも励磁突入電流を抑制できる。
【００３８】
前述した通り、電力系統に用いられる３相変圧器は２次もしくは３次巻線がΔ結線されるため、３相変圧器３００を遮断器２００で遮断した後の各相の残留磁束はΔ結線によって、その総和が必ず０となる。これは１次側Ｙ結線の中性点の接地方式には影響されない。従って、有効接地系に設置された３相変圧器においても、非有効接地系に設置された３相変圧器においても、前記の投入位相範囲１３を設定することができ、３相一括操作型遮断器２００で、もしくは３相各相の単相型遮断器の同時操作で変圧器３００を投入するときに前記の投入位相制御方法で励磁突入電流を抑制することができることは言うまでもない。
【００３９】
遮断器２００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。前記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、位相制御を行う制御装置で補正することが可能であり、これらのばらつきがあっても、遮断器２００の投入を図２における投入目標位相範囲１３内もしくは図４における投入目標位相範囲２０、２１内とすることが可能であることは言うまでもない。
【００４０】
（実施の形態２）
図５乃至図７は、本実施の形態２を説明するための図であり、図５乃至図７は、３相変圧器投入時の相電圧および定常磁束、残留磁束の関係を示す波形図であり、残留磁束の残り方がそれぞれ異なる場合を想定して示している。なお、本実施の形態２では、３相変圧器、３相遮断器および励磁突入電流抑制装置の接続関係は前述の実施の形態１の場合と同じであるため、図１相当のブロック図は省略する。
【００４１】
（構成）
本実施の形態２は、３相変圧器３００の各相の中で残留磁束の最も小さな相において、定常磁束と残留磁束の交点２２を３相遮断器２００の投入目標点とするように投入制御装置６００を設定したものである。
【００４２】
（作用）
図５は３相変圧器の各相の残留磁束の和が０の条件のもと、Ｕ相の残留磁束７が正極性で最大であり、Ｖ、Ｗ相の残留磁束８、９がともに負極性で異なる値で、残留磁束８＞残留磁束９の関係にあるため、Ｗ相が残留磁束の最も小さな相である。従って、図５の場合はＷ相における定常磁束６と残留磁束９の交点２２を遮断器投入目標点として３相遮断器２００の投入目標点を設定する。
【００４３】
図６はＵ、Ｖ相残留磁束をそれぞれ正極性、負極性で最大、Ｗ相を０とした場合である。この場合も、Ｗ相が残留磁束の最も小さな相であり、Ｗ相における定常磁束６と残留磁束９の交点２２を遮断器投入目標点として３相遮断器２００の投入目標点を設定する。
【００４４】
図７はＶ、Ｗ相の残留磁束８、９がＵ相残留磁束７の１／２を想定した場合である。なお、図７ではＶ相の残留磁束８と、Ｗ相の残留磁束９とを区別して明示するため、意識的に両残留磁束が重ならないように描いている。この図７の場合もＷ相における定常磁束６と残留磁束９の交点２２を遮断器投入目標点として３相遮断器２００の投入目標点を設定する。
【００４５】
図５乃至図７から明らかなように、遮断器投入目標点２２は図２に示した投入目標位相範囲１３（−３０°〜３０°）に入っており、３相とも各相の残留磁束と定常磁束との差が小さくなる。
【００４６】
（効果）
本実施の形態２によれば、各相の定常磁束と残留磁束との差を小さくでき、この投入目標点２２において３相の遮断器２００を投入させて変圧器３００を励磁させれば、大きな励磁突入電流が流れるのを抑制できる。
【００４７】
（実施の形態３）
図８乃至図１０は、本実施の形態３を説明するための図である。特に、図８乃至図１０は、３相変圧器投入時の相電圧および定常磁束、残留磁束の関係を示す波形図であり、残留磁束の残り方がそれぞれ異なる場合を想定して示している。なお、本実施の形態３では、３相変圧器、３相遮断器および励磁突入電流抑制装置の接続関係は前述の実施の形態１、２の場合と同じであるため、図１相当のブロック図は省略する。
【００４８】
（構成）
本実施の形態３は、３相変圧器投入時の残留磁束の最も大きな相において、定常磁束が波高値にあるとき、すなわち定常磁束よりも９０°進んでいる相電圧の０点を３相遮断器２００の投入目標点とするように投入制御装置６００を設定したものである。なお、図８乃至図１０の残留磁束の様相は図５乃至図７と同一である。
【００４９】
（作用）
図８は３相変圧器各相の残留磁束の和が０の条件のもと、Ｕ相の残留磁束７が正極性で最大であり、Ｖ、Ｗ相の残留磁束８、９がともに負極性で異なる値であり、残留磁束７＞残留磁束８＞残留磁束９の関係にあるため、Ｕ相が残留磁束の最も大きい相である。従って、図８の場合はＵ相における定常磁束４の波高値を遮断器投入目標点２３として３相遮断器２００の投入目標点を設定する。
【００５０】
図９の場合はＵ、Ｖ相残留磁束をそれぞれ正極性、負極性で最大、Ｗ相を０とした場合である。この場合も、Ｕ相が残留磁束の最も大きな相であり、Ｕ相における定常磁束４の波高値を遮断器投入目標点２３として３相遮断器２００の投入目標点を設定する。
【００５１】
図１０はＶ、Ｗ相の残留磁束８、９がＵ相残留磁束７の１／２を想定した場合である。なお、図１０ではＶ相の残留磁束８と、Ｗ相の残留磁束９と見やすくするため、意識的に両残留磁束が重ならないように描いている。この図１０の場合もＵ相における定常磁束４の波高値を遮断器投入目標点２３として３相遮断器２００の投入目標点を設定する。
【００５２】
図８乃至図１０から明らかなように、遮断器投入目標点２３では、図２に示した投入目標位相範囲１３に入っており、３相とも各相の残留磁束と定常磁束との差が小さくなる。
【００５３】
（効果）
本実施の形態３によれば、各相の定常磁束と残留磁束との差を小さくでき、この投入目標２３において３相遮断器２００を投入させて変圧器３００を励磁させれば、大きな励磁突入電流が流れるのを抑制できる。
【００５４】
（変形例）
なお、以上述べた実施の形態１乃至３では、変圧器３００の１次側がＹ結線された場合で説明したが、図２、図４乃至図１０に示した相電圧を線間電圧とし、その線間電圧の積分値を磁束とすれば、変圧器３００の１次側がΔ結線された変圧器投入の条件となる。この場合でも同様の投入位相制御方法で大きな励磁突入電流を抑制できることは言うまでもない。
【００５５】
（実施の形態４）
図１１乃至図１２は、本実施の形態４を説明するための図であり、特に、図１１は３相変圧器、３相遮断器および励磁突入電流抑制装置の接続関係を示すブロック図、図１２は、単相変圧器３台をＹ結線−Δ結線に接続し、その３相分の変圧器を遮断器で遮断したときの残留磁束を、遮断位相を変えて計算で求めた例を示す図である。
【００５６】
（構成）
図１１において、電力系統構成は図１の場合と同じであるが、図１と異なるのは、変圧器３００の２次巻線３０２がΔ結線され、さらに、変圧器３００の通常の運用状態において１次側端子、２次側端子または３次側端子のいずれにも変圧器端子電圧計測用機器５００が設置されていない場合に、１次側端子に仮接続用の変圧器端子電圧計測用機器５００Ａを接続し、その出力電圧を投入・開極制御装置６００Ａの変圧器端子電圧計測手段６０３に入力するようにしている点にある。
【００５７】
この投入・開極制御装置６００Ａは、実施の形態１の投入制御装置６００に替えて設けたもので、励磁突入電流抑制装置を構成しており、電源電圧計測手段６０１から投入指令出力手段６０６までの構成要素については、実施の形態１の投入制御装置６００と共通であるが、遮断位相・残留磁束関係計測保持手段６０７、開極位相制御手段６０８および開極指令出力手段６０９を追加した構成としている。
【００５８】
遮断位相・残留磁束関係計測保持手段６０７は、変圧器端子電圧計測用機器５００Ａを仮接続した状態で遮断器を少なくとも１回以上（一般的には複数回）遮断し、そのとき変圧器端子電圧計測手段６０３から出力される電圧遮断位相と、残留磁束算出手段６０４から出力される磁束信号とを入力して、遮断位相と残留磁束の関係を計測し保持する機能を備えている。
【００５９】
開極位相制御手段６０８は、電源電圧計測手段６０１の出力と、遮断位相・残留磁束関係計測保持手段６０７の出力とを入力して主接点の開極位相を制御する機能を備えている。そして、開極指令出力手段６０９は、開極位相制御手段６０８の出力信号を受けて遮断器２００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機能を備えている。
【００６０】
図１２は例として３.３kV−４１５V−３００kVAの単相変圧器を３台、Ｙ結線−Δ結線に接続し、その３相分の変圧器３００を遮断器２００で遮断したときの残留磁束を、遮断位相を変えて計算により求めた図である。
【００６１】
前述したように、３相変圧器３００が通常の運用状態において、１次側端子、２次側端子または３次端子のいずれにも変圧器端子電圧計測用機器５００が設置されていない場合に、変圧器端子電圧計測用機器５００Ａを仮接続した状態で遮断器２００を少なくとも１回以上（一般的には複数回）遮断し、図１２に相当する遮断器の遮断位相に対する変圧器各相の残留磁束の特性をあらかじめ測定しておく。図中の２４は１相の残留磁束が最大となるように遮断位相を設定したときの各相の残留磁束を示し、７´、８´、９´はそれぞれＵ相、Ｖ相、Ｗ相の残留磁束である。
【００６２】
変圧器端子電圧計測用機器５００Ａはこの残留磁束７´、８´、９´の特性を測定するために仮接続し、通常の運用状態においては取り外す。もちろん恒久的に変圧器端子電圧計測用機器５００Ａを設置してもよい。遮断位相と残留磁束の関係が得られればよいので、図１２に示すように詳細に残留磁束の特性を測定する必要は必ずしもない。
【００６３】
通常の運用において遮断器２００で変圧器３００を遮断する際、開極指令出力手段６０９は遮断位相が常に同じになるように遮断器の開極位相を制御して遮断する。これによって、あらかじめ測定した図１２に相当する残留磁束の特性から、各相の残留磁束は例えば２４であると推定することが可能となる。
【００６４】
（作用）
電力系統に遮断器２００および変圧器３００を一旦設置した後は、当該電力系統の回路条件（図１１の場合、電力系統１００から変圧器３００までの回路条件）は常に同じであるから、遮断器２００が遮断するときの位相を常に同じにしておけば、変圧器３００各相の残留磁束の値も常に同じになるはずである。
【００６５】
従って、変圧器３００の１次側端子乃至３次側端子のいずれにも電圧計測用機器が常時接続していない場合においても、所定の位相で遮断器２００が遮断した後の変圧器３００の残留磁束の情報は常に得ることができる。
【００６６】
ところで、変電所では母線等には必ず母線電圧計測用機器等の電源電圧計測用機器が設置されている。この電源電圧計測用機器の電圧情報があれば、変圧器端子電圧計測用機器が設置されていなくても、変圧器の定常磁束を算出することができる。従って、変圧器端子電圧計測用機器が無くても、遮断器２００の位相制御投入が可能となる。
【００６７】
（効果）
遮断器が変圧器を遮断した後の残留磁束の情報は、電圧計測用機器を仮接続した測定によってあらかじめ明らかになっているから、遮断の都度、変圧器端子電圧を計測しなくても、残留磁束と定常磁束との関係を得ることができ、上述した実施の形態１乃至３の位相検出方法を適用することによって、遮断器２００で変圧器３００を電源に投入したときに大きな励磁突入電流が流れるのを抑制できる。
【００６８】
また、変圧器の定常磁束、すなわち変圧器に定常状態で電圧が印加されたときの磁束は、母線等に設置された電源電圧計測用機器によって測定された電圧を積分することでも求めることができる。
【００６９】
（実施の形態５）
上述した実施の形態４では、遮断位相を制御して、残留磁束を推定する方法について、変圧器３００の１次側端子に仮接続用の変圧器端子電圧計測用機器５００Ａを接続し、その出力電圧を投入・開極制御装置６００Ａの変圧器端子電圧計測手段６０３に入力するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、変圧器３００の運用状態で１次、２次および３次側端子のいずれかに電圧計測用機器が接続されている場合にも適用可能である。
【００７０】
このように、変圧器３００側の電圧計測用機器がある場合に、あえてこの形態をとる理由は、コントローラへの変圧器側の電圧計測用機器の入力が不要になるため、コントローラの簡素化・コストダウンが図れるという効果を奏することができるからである。
【００７１】
また、遮断器の遮断位相と変圧器の残留磁束の関係を取得する手段は、必ずしも、図１１の同期開閉制御装置６００Ａに内蔵されている必要はない。別のユニットで遮断器の遮断位相と変圧器の残留磁束の関係を取得し、結果のみを同期開閉制御装置６００Ａに記憶させるようにしても同様の効果を奏することができる。
【００７２】
実際の運用においては、既に設置されているＶＴ、または仮に接続するＶＴを使用して、汎用計測器で変圧器電圧を計測し、その計測データから遮断器の遮断位相と変圧器の残留磁束の関係をパソコン等で算出するような形態が一般的と考えられる。
【００７３】
（実施の形態６）
図１３乃至図１６は、本実施の形態６を説明するための図であり、特に、図１３は３相変圧器、３相遮断器および励磁突入電流抑制装置の接続関係を示すブロック図、図１４は電源相電圧と変圧器の定常磁束、変圧器鉄心の残留磁束、線間電圧と線間の定常磁束、および線間の残留磁束の関係を示す波形図、図１５は非有効接地系に設置されたＹ−Δ結線の３相変圧器を示す結線図、図１６は図１５の３相変圧器を遮断した後に変圧器Ｙ側中性点に直流電圧が現れることを示す波形図である。
【００７４】
（構成）
図１３において、３相変圧器、３相遮断器および励磁突入電流抑制装置の接続関係は前述の実施の形態１乃至３の場合と同じであるが、実施の形態１乃至３と異なるのは、励磁突入電流抑制装置を構成する投入制御装置６００において、各相ごとの定常時の磁束を算出する定常磁束算出手段６０２に替えて、線間の定常時の磁束を算出する定常磁束算出手段６０２Ａを設けるとともに、各相ごとの残留磁束を算出する残留磁束算出手段６０４に替えて、線間の残留磁束を算出する残留磁束算出手段６０４Ａを設けた点にある。
【００７５】
ここで、定常磁束算出手段６０２Ａは、電源電圧計測手段６０１で計測された各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）の電源電圧を積分することにより、定常時の各相の磁束を算出し、各相の磁束を線間の磁束に変換する手段である。また、残留磁束算出手段６０４Ａは、変圧器端子電圧計測手段６０３で計測された各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）の変圧器端子電圧を積分することで変圧器各端子の残留磁束を算出し、それを線間の残留磁束に変換する手段である。
【００７６】
なお、変形例として、電源電圧計測手段６０１で計測された各相電圧を定常磁束算出手段６０２Ａにより線間電圧に変換し、それを積分して各線間の磁束を求めてもよい。同様に、変形例として、変圧器端子電圧計測手段６０３で計測された各相電圧を残留磁束算出手段６０４Ａにより線間電圧に変換し、それを積分して各線間の磁束を求めてもよい。
【００７７】
また、ＶＴ等の電圧計測用機器では、機器内で対地電圧を線間電圧に変換する機能を有しているものもあるため、そのような電圧計測用機器が設置されている場合には、定常磁束算出手段６０２Ａや残留磁束算出手段６０４Ａにより各相電圧を線間電圧に変換する必要がなくなる。すなわち、電源電圧計測用機器４００内で対地電圧を線間電圧に変換する場合には、電源電圧計測手段６０１で線間電圧が計測されるため、定常磁束算出手段６０２Ａは、線間電圧を積分して各線間の磁束を求めればよい。同様に、変圧器端子電圧計測用機器５００内で対地電圧を線間電圧に変換する場合には、変圧器端子電圧計測手段６０３で線間電圧が計測されるため、残留磁束算出手段６０４Ａは、線間電圧を積分して各線間の磁束を求めればよい。
【００７８】
また、定常磁束算出手段６０２Ａおよび残留磁束算出手段６０４Ａが、それぞれ線間の磁束を算出することから、位相検出手段６０５は、各線間（ＵＶ、ＶＷ、ＷＵ相）毎に定常磁束算出手段６０２Ａの出力信号および定常磁束算出手段６０４Ａの出力信号を入力し、定常磁束と、変圧器各線間の残留磁束とが同一極性になる位相を検出する。投入指令出力手段６０６は、この位相検出手段６０５の出力信号を３線間（ＵＶ、ＶＷ、ＷＵ相）分入力し、３線間分の論理積が成立する範囲で遮断器２００の主接点が電気的に投入されるように、遮断器２００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。
【００７９】
（作用）
図１４において、１〜３は、電源電圧計測手段６０１によって計測された電源各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）電圧である。４〜６は、変圧器に定常状態で３相電圧１〜３が印加されたとき、その電圧を定常磁束算出手段６０２Ａで積分して算出された変圧器各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）の定常磁束である。
【００８０】
３１〜３３は、定常磁束算出手段６０２Ａによって３相電圧１〜３を変換して得られた各線間（ＵＶ、ＶＷ、ＷＵ間）電圧、３４〜３６は、定常磁束算出手段６０２Ａによって各線間電圧３１〜３３を積分して算出することで、もしくは、各相の定常磁束４〜６を変換することで得られた各線間の磁束である。３７〜３９は、残留磁束算出手段６０４Ａで算出された変圧器各線間（ＵＶ、ＶＷ、ＷＵ間）の残留磁束である。
【００８１】
なお、図１４の例では、変圧器ＵＶ間の残留磁束３７が正極性で最大値、ＶＷ間の残留磁束３８およびＷＵ間の残留磁束３９が負極性でかつそれぞれ同じ値の状態を示している。また、図１４では、ＶＷ間の残留磁束３８と、ＷＵ間の残留磁束３９とを区別して明示するため、意識的に両残留磁束が重ならないように描いている。
【００８２】
また、変圧器各相（Ｕ、Ｖ、Ｗ相）鉄心の残留磁束７〜９は、残留磁束算出手段６０４Ａで算出された変圧器各線間（ＵＶ、ＶＷ、ＷＵ間）の残留磁束３７〜３９から推定することで、もしくは、残留磁束算出手段６０４Ａによって変圧器各線間（ＵＶ、ＶＷ、ＷＵ間）の残留磁束３７〜３９を算出するために各相電圧１〜３を積分して算出することで得られたものである。
【００８３】
図１４から明らかなように、３線間（３相分）とも定常磁束と残留磁束との極性が一致するのは、４０に示す位相範囲であり、各線間毎に位相検出手段６０５から出力された信号の論理積で求まる。この位相範囲４０は、３相遮断器２００の投入目標位相範囲である。
【００８４】
前述した実施の形態１乃至４においては、変圧器１次対地電圧を積分し、各相鉄心の残留磁束を算出し、その残留磁束と各相の定常磁束とから図１４に示すような各相の残留磁束と定常磁束の極性が３相とも一致する範囲４２（図２の範囲１３、図４の範囲２０、２１に相当）を求め、この範囲４２を投入目標位相範囲として３相遮断器２００を投入すれば、大きな励磁突入電流を抑制できることを示した。
【００８５】
図１４において線間の磁束から設定した投入目標位相範囲４０は「各相の残留磁束と定常磁束の極性が３相とも一致する範囲４２」の範囲内であり、この投入目標位相範囲４０で３相遮断器２００を投入して変圧器３００を励磁させれば、大きな励磁突入電流を抑制できる。
【００８６】
遮断器２００の投入において、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。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、位相制御を行う制御装置で補正することが可能であり、これらのばらつきがあっても、遮断器２００の投入を図１４における投入目標位相範囲４０内とすることが可能であることは言うまでもない。
【００８７】
（効果）
図１６は、図１５に示すような、１次側がＹ結線で、その中性点が非接地の変圧器を３相遮断器２００で遮断したときの変圧器１次対地電圧、対地電圧を積分して算出した磁束、線間電圧、およびその電圧を積分して算出した磁束を示している。
【００８８】
図１６においては、３相遮断器２００が電流を遮断した後、変圧器１次側対地電圧に直流電圧４３が現れている。Ｙ結線された中性点の電圧は、直流電圧４３と同じになっている。
【００８９】
変圧器端子電圧を積分して残留磁束を算出する場合には、遮断後の残留磁束を算出するために直流電圧４３を積分することになるので、各相の残留磁束７〜９は時間とともに増加し、最終的には発散する。このため、端子電圧を積分して残留磁束を算出したのでは、残留磁束が正確に算出できないことが明らかである。
【００９０】
一方で、線間電圧を考慮すると、例えば、ＵＶ間の線間電圧はＵ相対地電圧からＶ相対地電圧を引き算したものである。図１６に示す直流電圧２２から明らかなように、遮断器遮断後の変圧器１次各相の対地電圧は同じ大きさの直流電圧となっている。そのため、１次対地電圧を差分して算出する線間電圧３１〜３３にはこの直流電圧の影響は現れない。このような線間電圧３１〜３３を積分すれば、図１６に線間の残留磁束３７〜３９として示すように、磁束が発散することはないので、直流電圧２２の影響を受けることなく、正確な残留磁束を求めることができる。従って、線間電圧を積分して定常磁束と残留磁束との関係を求めれば、変圧器が遮断された後に中性点に直流電圧が発生しても、直流電圧の影響を受けずに遮断器投入位相を決定することができる。
【００９１】
線間電圧は、前記のように対地電圧の差分であり、また、磁束は電圧の積分である。そのため、対地電圧を線間電圧に変換した後、それを積分して磁束を算出した場合でも、あるいは、対地電圧を積分して各相の磁束を算出し、その磁束を差分した場合でも、中性点の直流電圧の影響を受けることなく線間の残留磁束を算出できることは言うまでもない。
【００９２】
なお、図１５の例において、１０１は、電力系統、１０２は、電源側中性点インピーダンスを示している。この例では、変圧器中性点のインピーダンスがない状態を示しているが、非有効接地系で、変圧器中性点にインピーダンスが接続される場合がある。中性点に接続されるインピーダンスは、大きな値の抵抗であることが多く、この場合でも変圧器中性点に直流電圧が現れるため、本実施の形態１により同様の効果が得られる。
【００９３】
（実施の形態７）
図１７乃至図２０は、本実施の形態７を説明するための図であり、図１７は、図１４の波形のうち、対地電圧を遮断器極間電圧に書き直し、磁束の波形を削除したものである。図１８は、非有効接地系に設置されたＹ−Δ結線の３相変圧器を示す結線図、図１９は、図１８の３相変圧器を投入するとき、遮断器が１相だけ投入した後の、他相の電圧変化を説明する図である。図２０は、３相変圧器投入時の電源相電圧、線間電圧、定常磁束、および残留磁束の関係を示す波形図であり、図１７とは線間の残留磁束の残り方が異なる場合を想定して示している。なお、本実施の形態７では、３相変圧器、３相遮断器および励磁突入電流抑制装置の接続関係は前述の実施の形態６の場合と同じであるため、図１３相当のブロック図は省略する。
【００９４】
（構成）
本実施の形態７は、３相変圧器３００の各線間の中で残留磁束の最も大きな線間において、定常磁束と残留磁束の極性が一致する範囲で定常磁束が最大値となる点、すなわち、線間の電圧零点４１を、３相遮断器２００の投入目標点とするように投入制御装置６００を設定したものである。
【００９５】
（作用）
図１７において、４７は遮断器２００投入時のプレアーク発生電圧を示している。遮断器極間に電圧が引加された状態で遮断器を投入するとき、遮断器接点が機械的に接触する前にプレアークと呼ばれる先行放電が発生し、電気的に投入状態となることが知られている。プレアークが発生する電圧は、接点間距離が大きいほど大きくなる。従って、図１７に示すように、遮断器投入時のプレアーク発生電圧４７は、時間軸に沿って低下する。また、このようなプレアーク発生電圧が、ばらつき４８を示すことは良く知られている。
【００９６】
図１７における投入目標点４１の設定条件は、Ｗ相の遮断器極間電圧４６の波高値で遮断器を電気的に投入できることを示している。しかし、この投入目標点４１において、他相であるＵ相とＶ相の遮断器極間電圧４５、４６の値は、０．５p.u.であるため、このままでは他相であるＵ相とＶ相の投入時間が遅れてしまい、遮断器は３相同時に投入状態とはならない。
【００９７】
これに対して、図１９では、３．３kV−４１５V−３００kVAの変圧器を図１８に示すようにＹ−Δ結線に接続した条件で、投入目標点４１で遮断器２００が１相だけ投入状態となったときの他相の遮断器極間電圧の変化４９、５０を計算で求めた結果波形を示している。
【００９８】
図１９において、遮断器極間電圧の変化４９、５０として示すように、他相の極間電圧は、投入目標点４１で遮断器２００が１相だけ投入状態となった後、過渡振動を伴い，急な立上りで大きくなることが明らかとなった。これは、非投入相の変圧器端子から、変圧器１次端子と遮断器間の漂遊の静電容量（図１８の３５０）が投入相の電圧によって充電されるためであると考えられる。なお、過渡振動が収束した後、他相の極間電圧は、√３p.u.の大きさになる。
【００９９】
これにより、図１７の投入目標点４１において３相遮断器を投入させるとき、１相の先行放電によって投入状態となった後、すぐに他相も先行放電で投入状態となり、３相遮断器投入の時間差を非常に小さくできることが明らかとなった。
【０１００】
図２０は、残留磁束の様相を図１７とは異なる条件としたときの遮断器投入目標を示す波形図である。図２０では、ＵＶ間残留磁束３７が正極性で最大、ＶＷ間残留磁束３８が０であり、ＷＵ間残留磁束３９が負極性でかつその絶対値がＵＶ間残留磁束３７と同じ、という条件としている。このとき、ＵＶ間残留磁束３７とＵＶ間定常磁束３４によって投入目標点４１が設定される。一方、ＷＵ間残留磁束３９とＷＵ間定常磁束３６によって投入目標点４１’が設定される。
【０１０１】
図２０において、投入目標点４１では、Ｗ相対地電圧３が波高値となっており、これは、遮断器Ｗ相極間電圧が波高値となることである。一方、投入目標点４１’では、Ｖ相対地電圧が波高値となっており、これは、遮断器Ｖ相極間電圧が波高値となることである。すなわち、投入目標点４１、４１’のいずれを投入目標としても、前記の通り、遮断器３相間の投入の時間差を小さくすることができることは明らかである。
【０１０２】
（効果）
本実施の形態７によれば、遮断器投入時の各相の投入ばらつきを小さくでき、この投入目標点４１において３相の遮断器２００を投入させて変圧器３００を励磁させれば、大きな励磁突入電流が流れるのを抑制できる。
【０１０３】
（実施の形態８）
図２１乃至図２２は、本実施の形態８を説明するための図であり、１次Ｙ側相電圧、線間電圧と２次もしくは３次Δ側の対地電圧、線間電圧の位相関係を示している。なお、本実施の形態８では、３相変圧器、３相遮断器および励磁突入電流抑制装置の接続関係は前述の実施の形態６、７の場合と同じであるため、図１３相当のブロック図は省略する。
【０１０４】
（構成）
本実施の形態８は、変圧器１次Ｙ側に電圧分圧装置が設置されていない場合に、２次もしくは３次のΔ結線側の対地電圧を計測することで、１次側線間電圧とするものである。
【０１０５】
（作用）
図２１は、Ｙ側とΔ側の相順関係が＋３０度の場合を示している。この図２１において、Δ側Ｗ相対地電圧５６は、１次Ｙ側ＶＷ間線間電圧３２とベクトルの向きが逆になっている。Δ側Ｖ相対地電圧５５とＹ側ＵＶ間線間電圧３１、Δ側Ｕ相対地電圧５４とＹ側ＷＵ間線間電圧３３の関係も同様である。すなわち、Δ側の対地電圧を計測し、その電圧の極性を３相とも反転させれば、１次Ｙ側の線間電圧と同じ位相となる。
【０１０６】
ここで、変圧器遮断後の中性点に現れる前述の直流電圧（図１６の４３）は零相電圧であり、対称座標法から、Δ側には影響しないことが明らかである。従って、Δ側対地電圧を計測し、積分することによって、１次Ｙ側線間電圧を積分し磁束を算出したのと同じ結果が得られ、図１４、図１７、図２０に示したような投入目標点４１を設定することができる。
【０１０７】
また、図２１はＹ側とΔ側の相順関係が＋３０度の場合であるが、図２２に示すように相順関係が−３０度の場合も同様の作用が得られることは言うまでもない。
【０１０８】
すなわち、図２２に示すように、相順関係が−３０度の場合には、Δ側Ｖ相対地電圧５５は、１次Ｙ側ＵＶ間線間電圧３１とベクトルが同じ向きになっている。Δ側Ｕ相対地電圧５４とＹ側ＷＵ間線間電圧３３、Δ側Ｗ相対地電圧５６とＹ側ＶＷ間線間電圧３２の関係も同様である。従って、Δ側の対地電圧を計測し、その電圧を３相とも同極性とすれば、１次Ｙ側の線間電圧と同じ位相となる。
【０１０９】
（効果）
本実施の形態８によれば、変圧器１次側に電圧分圧装置が設置されていない場合でも、１次側各線間の磁束を算出でき、遮断器の投入目標を設定することができるので、大きな励磁突入電流が流れるのを抑制できる。
【０１１０】
（変形例）
図１６に示した変圧器１次対地電圧に現れる直流電圧４３は零相電圧であるため、３相の対地電圧を足し算し、さらにそれを３分の１にして、もとの対地電圧から引き算することで対地電圧の直流電圧を０とすることが可能である。その上で磁束を算出し、遮断器投入目標を設定すれば、中性点に現れる直流電圧の影響なく大きな励磁突入電流を抑制できることは言うまでもない。
【０１１１】
（実施の形態９）
図２３乃至図２４は、本実施の形態９を説明するための図であり、特に、図２３は３相変圧器、３相遮断器および励磁突入電流抑制装置の接続関係を示すブロック図、図２４は、単相変圧器３台をＹ結線−Δ結線に接続し、その３相分の変圧器を遮断器で遮断したときの線間の残留磁束を、遮断位相を変えて計算で求めた例を示す図である。
【０１１２】
（構成）
図２３において、電力系統構成は図１３の場合と同じであるが、図１３と異なるのは、変圧器３００の２次巻線３０２がΔ結線され、さらに、変圧器３００の通常の運用状態において１次側端子、２次側端子または３次側端子のいずれにも変圧器端子電圧計測用機器５００が設置されていない場合に、１次側端子に仮接続用の変圧器端子電圧計測用機器５００Ａを接続し、その出力電圧を投入・開極制御装置６００Ａの電圧計測手段６０３に入力するようにしている点にある。変形例として、２次もしくは３次側端子に変圧器端子電圧計測用機器５００Ａを接続してもよい。
【０１１３】
この投入・開極制御装置６００Ａは、実施の形態６の投入制御装置６００に替えて設けたもので、電源電圧計測手段６０１から投入指令出力手段６０６までの構成要素については、実施の形態６の投入制御装置６００と共通であるが、遮断位相・残留磁束関係計測保持手段６０７、開極位相制御手段６０８および開極指令出力手段６０９を追加することで、実施の形態４の投入・開極制御装置６００Ａに準ずる構成としたものである。
【０１１４】
言い換えれば、本実施の形態９の投入・開極制御装置６００Ａは、実施の形態４の投入・開極制御装置６００Ａにおいて、各相ごとの定常時の磁束を算出する定常磁束算出手段６０２に替えて、線間の定常時の磁束を算出する定常磁束算出手段６０２Ａを設けるとともに、各相ごとの残留磁束を算出する残留磁束算出手段６０４に替えて、線間の残留磁束を算出する残留磁束算出手段６０４Ａを設けたものである。
【０１１５】
図２４は例として３.３kV−４１５V−３００kVAの単相変圧器を３台、Ｙ結線−Δ結線に接続し、その３相分の変圧器３００を遮断器２００で遮断したときの線間の残留磁束を、遮断位相を変えて計算により求めた図である。
【０１１６】
前述したように、３相変圧器３００が通常の運用状態において、１次側端子、２次側端子または３次端子のいずれにも変圧器端子電圧計測用機器５００が設置されていない場合に、変圧器端子電圧計測用機器５００Ａを仮接続した状態で遮断器２００を少なくとも１回以上（一般的には複数回）遮断し、図２４に相当する遮断器の遮断位相に対する変圧器各線間の残留磁束の特性をあらかじめ測定しておく。
【０１１７】
変圧器端子電圧計測用機器５００Ａは、この図２４に相当する線間の残留磁束の特性を測定するために接続し、通常の運用状態においては取り外す。もちろん恒久的に変圧器端子電圧計測用機器５００Ａを設置してもよい。遮断位相と残留磁束の関係が得られればよいので、図２４に示すように詳細に残留磁束の特性を測定する必要は必ずしもない。
【０１１８】
通常の運用において遮断器２００で変圧器３００を遮断する際、開極指令出力手段６０９は遮断位相が常に同じになるように遮断器の開極位相を制御して遮断する。これによって、あらかじめ測定した図２４に相当する残留磁束の特性から、各線間の残留磁束を推定することが可能となる。
【０１１９】
（作用）
電力系統に遮断器２００および変圧器３００を一旦設置した後は、当該電力系統の回路条件（図２３の場合、電力系統１００から変圧器３００までの回路条件）は常に同じであるから、遮断器２００が遮断するときの位相を常に同じにしておけば、変圧器３００各線間の残留磁束の値も常に同じになるはずである。
【０１２０】
従って、変圧器３００の１次側端子乃至３次側端子のいずれにも電圧計測用機器が常時接続していない場合においても、所定の位相で遮断器２００が遮断した後の変圧器３００の残留磁束の情報は常に得ることができる。
【０１２１】
前述したように、変電所に必ず設置されている母線電圧計測用機器等の電源電圧計測用機器の電圧情報があれば、変圧器端子電圧計測用機器が設置されていなくても、変圧器の定常磁束を算出することができる。従って、変圧器端子電圧計測用機器が無くても、遮断器２００の位相制御投入が可能となる。
【０１２２】
（効果）
遮断器が変圧器を遮断した後の残留磁束の情報は、電圧計測用機器を仮接続した測定によってあらかじめ明らかになっているから、遮断の都度、変圧器端子電圧が計測できなくても、残留磁束と定常磁束との関係を得ることができ、上述した実施の形態６乃至８の位相検出方法を適用することによって、遮断器２００で変圧器３００を電源に投入したときに大きな励磁突入電流が流れるのを抑制できる。
【０１２３】
また、変圧器の定常磁束、すなわち変圧器に定常状態で電圧が印加されたときの磁束は、母線等に設置された電源電圧計測用機器によって測定された電圧を積分することでも求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の実施の形態１における３相変圧器、３相遮断器および励磁突入電流抑制装置の接続関係を示すブロック図。
【図２】本発明の実施の形態１における３相の電源相電圧と３相変圧器の定常磁束および変圧器鉄心の残留磁束の関係を示す波形図。
【図３】単相変圧器を単相の遮断器で投入するときの残留磁束と投入位相および投入後の磁束を示す波形図。
【図４】電源相電圧と変圧器の定常磁束および変圧器鉄心の残留磁束の関係が図１とは異なる場合の波形図。
【図５】本発明の実施の形態２における３相変圧器投入時の相電圧および定常磁束、残留磁束の関係を示す波形図。
【図６】本発明の実施の形態２における３相変圧器投入時の相電圧および定常磁束、残留磁束の関係を示す波形図。
【図７】本発明の実施の形態２における３相変圧器投入時の相電圧および定常磁束、残留磁束の関係を示す波形図。
【図８】本発明の実施の形態３における３相変圧器投入時の相電圧および定常磁束、残留磁束の関係を示す波形図。
【図９】本発明の実施の形態３における３相変圧器投入時の相電圧および定常磁束、残留磁束の関係を示す波形図。
【図１０】本発明の実施の形態３における３相変圧器投入時の相電圧および定常磁束、残留磁束の関係を示す波形図。
【図１１】本発明の実施の形態４における３相変圧器、３相遮断器および励磁突入電流抑制装置の接続関係を示すブロック図。
【図１２】本発明の実施の形態４における単相変圧器３台をＹ結線−Δ結線に接続し、遮断器で遮断したときの遮断位相と各相の残留磁束の計算結果例を示す図。
【図１３】本発明の実施の形態６における３相変圧器、３相遮断器および励磁突入電流抑制装置の接続関係を示すブロック図。
【図１４】本発明の実施の形態６における３相の電源相電圧と３相変圧器の定常磁束、変圧器鉄心の残留磁束、線間電圧と線間の定常磁束、および線間の残留磁束の関係を示す波形図。
【図１５】本発明の実施の形態６における非有効接地系に設置されたＹ−Δ結線の３相変圧器を示す結線図。
【図１６】本発明の実施の形態６における図１５の３相変圧器を遮断した後に変圧器中性点に直流電圧が発生することを示す波形図。
【図１７】本発明の実施の形態７における投入目標設定を示す波形図。
【図１８】本発明の実施の形態７における非有効接地系に設置されたＹ−Δ結線の３相変圧器を示す結線図。
【図１９】本発明の実施の形態７における図１８の３相変圧器において、１相だけ遮断器を投入したときの他相の電圧変化を説明する波形図。
【図２０】本発明の実施の形態７における３相の電源相電圧と３相変圧器の定常磁束、変圧器鉄心の残留磁束、線間電圧と線間の定常磁束、および線間の残留磁束の関係を示す波形図。
【図２１】本発明の実施の形態８における３相変圧器１次Ｙ側の相電圧と線間電圧、および２次もしくは３次Δ側の対地電圧と線間電圧の関係を示す波形図。
【図２２】本発明の実施の形態８における３相変圧器１次Ｙ側の相電圧と線間電圧、および２次もしくは３次Δ側の対地電圧と線間電圧の関係を、図２１とは異なる相順関係で示す波形図。
【図２３】本発明の実施の形態９における３相変圧器、３相遮断器および励磁突入電流抑制装置の接続関係を示すブロック図。
【図２４】本発明の実施の形態９における単相変圧器３台をＹ結線−Δ結線に接続し、遮断器で遮断したときの遮断位相と各線間の残留磁束の計算結果例を示す図。
【符号の説明】
【０１２５】
１〜３…電源相電圧（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）、４〜６…変圧器各相の定常磁束（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）、７〜９…変圧器各相鉄心の残留磁束（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）、１０〜１２…各相の残留磁束と定常磁束の極性が一致する範囲（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）、１３、２０〜２１…各相の残留磁束と定常磁束の極性が３相とも一致する範囲（投入目標位相範囲）、２２〜２３…遮断器投入目標点、３１〜３３…線間電圧（ＵＶ間、ＶＷ間、ＷＵ間）、３４〜３６…線間の定常磁束（ＵＶ間、ＶＷ間、ＷＵ間）、３７〜３９…線間の残留磁束（ＵＶ間、ＶＷ間、ＷＵ間）、４０…各線間の定常磁束と残留磁束の極性が３線間で一致する範囲（投入目標位相範囲）、４１…遮断器投入目標点、４２…各相の残留磁束と定常磁束の極性が３相とも一致する範囲、４３…直流電圧、４４〜４６…遮断器極間電圧（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）、５１〜５３…変圧器Δ側線間電圧（ＵＶ間、ＶＷ間、ＷＵ間）、５４〜５６…変圧器Δ側各相対地電圧（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）、５７〜５９…遮断位相を変えたときの線間の残留磁束（ＵＶ間、ＶＷ間、ＷＵ間）、１００…電力系統、２００…３相遮断器、３００…３相変圧器、４００…電圧計測機器、５００…変圧器端子電圧計測用機器、５００Ａ…仮接続用の変圧器端子電圧計測用機器５００Ａ、６００…投入制御装置、６００Ａ…投入・開極制御装置、６０１…電源電圧計測手段、６０２…各相の定常磁束算出手段、６０２Ａ…線間の定常磁束算出手段、６０３…変圧器端子電圧計測手段、６０４…各相の残留磁束算出手段、６０４Ａ…線間の残留磁束算出手段、６０５…位相検出手段、６０６…投入指令出力手段、６０７…遮断位相・残留磁束関係計測保持手段、６０８…開極位相制御手段、６０９…開極指令出力手段。
【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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