專利名稱：變壓器的勵(lì)磁涌流抑制裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于抑制將變壓器接通到電源時(shí)產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流的勵(lì)磁涌 流抑制裝置和方法。
背景技術(shù)：
在變壓器鐵心中存在剩余磁通的狀態(tài)下若通過電源接通而進(jìn)行空載勵(lì) 磁，則流過大的勵(lì)磁涌流。 一般已知該勵(lì)磁涌流的大小為變壓器的額定負(fù) 載電流的幾倍。
若流過這樣大的勵(lì)磁涌流，則系統(tǒng)電壓改變，在該電壓改變大的情況 下，對需要者有影響。
現(xiàn)有技術(shù)中，作為抑制勵(lì)磁涌流的方法，已知將串聯(lián)連接接通電阻和 接點(diǎn)而形成的帶電阻體的斷路器與斷路器主接點(diǎn)的其中之一并聯(lián)連接，并 將該帶電阻體的斷路器先接通到斷路器主接點(diǎn)的勵(lì)磁涌流抑制方法(例如， 參考專利文獻(xiàn)l)。
另外，作為其他抑制方法，還已知在通過3臺(tái)單相型斷路器接通直接 接地系統(tǒng)的三相變壓器時(shí)，通過先接通任意一相，之后接通其余兩相，來 抑制勵(lì)磁涌流的方法(例如，參考非專利文獻(xiàn)l)。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2002—75145 "勵(lì)磁突入電流抑制裝置付含^f7 遮斷器"(帶勵(lì)磁涌流抑制裝置的氣體斷路器)
非專利文獻(xiàn)1: IEEE Trans. Vol. 16 No. 2 2001 "Elimination of Transformer Inrush Currents by Controlled Switching—Part I: Theoretical Considerations"
在上述專利文獻(xiàn)1記載的基于帶電阻體的斷路器的勵(lì)磁涌流抑制方法 中，由于需要對通常的斷路器特別添加帶電阻體的斷路器，所以在作為斷 路器整體來看的情況下，不可否認(rèn)會(huì)帶來大型化。
另外，如公知那樣，斷路器存在通過一個(gè)操作機(jī)構(gòu)來同時(shí)操作三相斷
ii路器的接通/分閘動(dòng)作的三相統(tǒng)一操作型斷路器，但是該三相統(tǒng)一操作型斷 路器有不能適用于非專利文獻(xiàn)1中記載的勵(lì)磁涌流抑制方法的缺點(diǎn)。
另一方面，如上述非專利文獻(xiàn)1所記載的那樣，在變壓器接通時(shí)的勵(lì) 磁涌流抑制時(shí)，把握切斷變壓器時(shí)的剩余磁通的大小很重要。
在斷路器在其零點(diǎn)切斷在非有效接地系統(tǒng)上設(shè)置的空載變壓器中流過
的勵(lì)磁電流時(shí)，在第l相切斷后產(chǎn)生零相電壓，在第2、 3相切斷后，該零 相電壓變?yōu)橹绷麟妷海瑲埩粼谧儔浩髦?。因此，在通過電壓測量裝置測量 出用斷路器切斷側(cè)的變壓器各端子的對地電壓的情況下，在切斷后測量出 上述直流電壓。
通過積分電壓來求出變壓器鐵心的剩余磁通。例如，在Y型接線的情 況下，若測量各端子和中性點(diǎn)間的電壓并對其進(jìn)行積分，則可以準(zhǔn)確算出 變壓器鐵心的剩余磁通，而不會(huì)受到上述直流電壓的影響。
但是， 一般，儀表用變壓器(VT， PT)或電容器型儀表用變壓器(PD) 這種將高電壓分壓為低電壓后來測量電壓的電壓測量裝置，連接在變壓器 各端子和地之間?？赏ㄟ^這種電壓測量裝置測量的電壓是變壓器各端子的 對地電壓，若積分該電壓，則包含上述直流電壓來進(jìn)行積分，由于積分值 發(fā)散了，所以不能求出準(zhǔn)確的剩余磁通。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)，其目的是提供一種變壓器的勵(lì)磁涌流抑制 裝置和方法，能夠正確算出用斷路器切斷電力系統(tǒng)上設(shè)置的變壓器時(shí)的剩 余磁通，并能夠抑制通過3臺(tái)單相型斷路器將三相的變壓器同時(shí)接通到電 源時(shí)、或通過三相統(tǒng)一操作型斷路器接通時(shí)產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流，而不用添加 帶電阻體的斷路器等的設(shè)備。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，技術(shù)方案1的發(fā)明是一種變壓器的勵(lì)磁涌流抑制 方法，抑制勵(lì)磁涌流，該勵(lì)磁涌流是通過三相斷路器將初級(jí)繞組為Y接線 連接、且次級(jí)繞組或三級(jí)繞組為A接線的三相變壓器的各相端子接通到三 相電源而開始勵(lì)磁時(shí)產(chǎn)生的，其特征在于通過對在穩(wěn)定狀態(tài)下向所述變 壓器施加三相交流電壓時(shí)的初級(jí)側(cè)或次級(jí)側(cè)或三級(jí)側(cè)的相電壓或者線間電 壓進(jìn)行積分，從而算出變壓器各相的穩(wěn)定磁通；算出所述斷路器切斷變壓器后的該變壓器各相的剩余磁通的極性和大??；以及在所述變壓器各相的 穩(wěn)定磁通的極性和所述各相的剩余磁通的極性相同的相位處于三相重合的 范圍內(nèi)時(shí)，使所述三相的斷路器同時(shí)接通。
技術(shù)方案7的發(fā)明是一種變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，抑制勵(lì)磁涌流， 該勵(lì)磁涌流是通過三相斷路器將初級(jí)繞組為Y接線連接、且次級(jí)繞組或三 級(jí)繞組為A接線的三相變壓器的各相端子接通到三相電源而開始勵(lì)磁時(shí)產(chǎn) 生的，其特征在于將所述斷路器打開操作至少一次以上，根據(jù)由此時(shí)與 變壓器初級(jí)或次級(jí)或三級(jí)端子連接的電壓測量用設(shè)備測量出的電壓，預(yù)先 測量出斷路器的切斷相位和變壓器的剩余磁通的關(guān)系；控制斷路器的分閘 相位并進(jìn)行切斷，以使得在斷路器切斷變壓器時(shí)總是為相同的切斷相位， 從而根據(jù)所述關(guān)系推測出變壓器的剩余磁通；之后在使變壓器接通時(shí)，在 穩(wěn)定狀態(tài)下向變壓器施加三相交流電壓時(shí)的各相的穩(wěn)定磁通的極性和所述 推測出的各相剩余磁通的極性相同的相位三相重合的范圍內(nèi)，使三相斷路 器同時(shí)接通。
技術(shù)方案18到21的發(fā)明是一種變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，抑制勵(lì) 磁涌流，該勵(lì)磁涌流是通過三相斷路器將初級(jí)繞組為Y接線連接、且次級(jí) 繞組或三級(jí)繞組為A接線的三相變壓器的各相端子接通到三相電源而開始 勵(lì)磁時(shí)產(chǎn)生的，其特征在于測量出在穩(wěn)定狀態(tài)下向所述變壓器施加三相 交流電壓時(shí)的電壓而求出線間的穩(wěn)定磁通，算出所述斷路器切斷變壓器后 的該變壓器各線間的剩余磁通的極性和大小，在所述變壓器各線間的穩(wěn)定 磁通的極性和所述各線間的剩余磁通的極性相同的相位處于三相重合的范 圍內(nèi)時(shí)，使所述三相的斷路器同時(shí)接通。并且，技術(shù)方案18 技術(shù)方案21 作為測量電壓來求出線間穩(wěn)定磁通的方法，分別采用如下不同的方法。技 術(shù)方案18中，測量出初級(jí)側(cè)的相電壓而變換為線間電壓，積分該線間電壓 而算出線間的穩(wěn)定磁通。技術(shù)方案19中，通過測量出初級(jí)側(cè)的相電壓來加 以積分，而算出變壓器各端子的穩(wěn)定磁通，并將該變壓器各端子的穩(wěn)定磁 通變換為線間的穩(wěn)定磁通。技術(shù)方案20中，通過測量出初級(jí)側(cè)的線間電壓 來加以枳分，從而算出變壓器各線間的穩(wěn)定磁通。技術(shù)方案21中，通過測 量出A接線的次級(jí)繞組或三級(jí)繞組的三相對地電壓而加以積分，從而算出 變壓器各線間的穩(wěn)定磁通。技術(shù)方案24的發(fā)明是一種變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，抑制勵(lì)磁涌流， 該勵(lì)磁涌流是通過三相斷路器將初級(jí)繞組為Y接線連接、且次級(jí)繞組或三 級(jí)繞組為A接線的三相變壓器的各相端子接通到三相電源而開始勵(lì)磁時(shí)產(chǎn) 生的，其特征在于將所述斷路器打開操作至少一次以上，根據(jù)由此時(shí)與 變壓器初級(jí)或次級(jí)或三級(jí)端子連接的電壓測量用設(shè)備測量出的電壓，預(yù)先 測量出斷路器的切斷相位和變壓器的剩余磁通的關(guān)系；控制斷路器的分閘 相位并進(jìn)行切斷，以使得在斷路器切斷變壓器時(shí)總是為相同的切斷相位， 從而根據(jù)所述關(guān)系推測出變壓器的剩余磁通；之后在使變壓器接通時(shí)，在 穩(wěn)定狀態(tài)下向變壓器施加三相交流電壓時(shí)的各線間的穩(wěn)定磁通的極性和所 述推測出的各線間的剩余磁通的極性相同的相位三相重合的范圍內(nèi)，使三 相斷路器同時(shí)接通。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種變壓器的勵(lì)磁涌流抑制裝置和方法，能夠 正確算出用斷路器切斷電力系統(tǒng)上設(shè)置的變壓器時(shí)的剩余磁通，并能夠抑 制通過3臺(tái)單相型斷路器將三相的變壓器同時(shí)接通到電源時(shí)、或通過三相 統(tǒng)一操作型斷路器接通時(shí)產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流，而不用添加帶電阻體的斷路器 等的設(shè)備。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的三相變壓器、三相斷路器和勵(lì)磁涌 流抑制裝置的連接關(guān)系的框圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式1的三相電源相電壓與三相變壓器的穩(wěn)定磁 通和變壓器鐵心的剩余磁通的關(guān)系的波形圖3是表示用單相型斷路器接通單相變壓器時(shí)的剩余磁通與接通相位 以及接通后的磁通的波形圖4是電源相電壓與變壓器的穩(wěn)定磁通和變壓器鐵心的剩余磁通的關(guān) 系與圖1不同的情形下的波形圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的三相變壓器接通時(shí)的相電壓和穩(wěn)定 磁通、剩余磁通的關(guān)系的波形圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的三相變壓器接通時(shí)的相電壓和穩(wěn)定磁通、剩余磁通的關(guān)系的波形圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的三相變壓器接通時(shí)的相電壓和穩(wěn)定 磁通、剩余磁通的關(guān)系的波形圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的三相變壓器接通時(shí)的相電壓和穩(wěn)定 磁通、剩余磁通的關(guān)系的波形圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的三相變壓器接通時(shí)的相電壓和穩(wěn)定 磁通、剩余磁通的關(guān)系的波形圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的三相變壓器接通時(shí)的相電壓和穩(wěn)定 磁通、剩余磁通的關(guān)系的波形圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的三相變壓器、三相斷路器和勵(lì)磁涌 流抑制裝置的連接關(guān)系的框圖12是本發(fā)明的實(shí)施方式4的Y接線——A接線連接3臺(tái)單相變壓器， 并用斷路器切斷時(shí)的切斷相位和各相的剩余磁通的計(jì)算結(jié)果例的圖13是表示本發(fā)明的實(shí)施方式6的三相變壓器、三相斷路器和勵(lì)磁涌 流抑制裝置的連接關(guān)系的框圖14是本發(fā)明的實(shí)施方式6的三相電源相電壓與三相變壓器的穩(wěn)定磁 通、變壓器鐵心的剩余磁通、線間電壓和線間的穩(wěn)定磁通、以及線間的剩 余磁通的關(guān)系的波形圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施方式6的在非有效接地系統(tǒng)上設(shè)置的Y—A 接線的三相變壓器的接線圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施方式6的切斷圖15的三相變壓器后，在變 壓器中性點(diǎn)上產(chǎn)生直流電壓的情形的波形圖17是表示本發(fā)明的實(shí)施方式7的接通目標(biāo)設(shè)置的波形圖18是表示本發(fā)明的實(shí)施方式7的在非有效接地系統(tǒng)上設(shè)置的Y—A 接線的三相變壓器的接線圖19是說明在本發(fā)明的實(shí)施方式7的圖18的三相變壓器中，僅將1 相接通斷路器時(shí)的其他相的電壓變化的波形圖20是表示本發(fā)明的實(shí)施方式7的三相電源相電壓與三相變壓器的穩(wěn) 定磁通、變壓器鐵心的剩余磁通、線間電壓與線間的穩(wěn)定磁通、以及線間 剩余磁通的關(guān)系的波形圖；圖21是表示本發(fā)明的實(shí)施方式8的三相變壓器初級(jí)Y側(cè)的相電壓與線 間電壓、和次級(jí)或三級(jí)A側(cè)的對地電壓與線間電壓的關(guān)系的波形圖22是通過與圖21不同的相序關(guān)系來表示本發(fā)明的實(shí)施方式8的三 相變壓器初級(jí)Y側(cè)的相電壓與線間電壓、及次級(jí)或三級(jí)A側(cè)的對地電壓與 線間電壓的關(guān)系的波形圖23是表示本發(fā)明的實(shí)施方式9的三相變壓器、三相斷路器和勵(lì)磁涌 流抑制裝置的連接關(guān)系的框圖24是表示本發(fā)明的實(shí)施方式9的Y接線——A接線連接3臺(tái)單相變 壓器，并用斷路器切斷時(shí)的切斷相位和各線間剩余磁通的計(jì)算結(jié)果例的圖。
標(biāo)號(hào)說明
1 3電源相電壓(U相、V相、W相)，4 6變壓器各相穩(wěn)定磁通 (U相、V相、W相)，7 9變壓器各相鐵心剩余磁通(U相、V相、W 相)，10 12各相剩余磁通和穩(wěn)定磁通的極性一致的范圍(U相、V相、 W相)，13、 20 21各相剩余磁通和穩(wěn)定磁通的極性三相一致的范圍(接 通目標(biāo)相位范圍)，22 23斷路器接通目標(biāo)點(diǎn)，31 33線間電壓(UV間、 VW間、WU間)，34 36線間穩(wěn)定磁通(UV間、VW間、WU間)，37 39線間剩余磁通(UV間、VW間、WU間)，40各線間穩(wěn)定磁通和剩余 磁通的極性3線間一致的范圍(接通目標(biāo)相位范圍)，41斷路器接通目標(biāo) 點(diǎn)，42各相剩余磁通和穩(wěn)定磁通的極性三相一致的范圍，43直流電壓， 44 46斷路器極間電壓(U相、V相、W相)，51 53變壓器A側(cè)線間 電壓(UV間、VW間、WU間)，54 56變壓器A側(cè)各相對地電壓(U 相、V相、W相)，57 59改變切斷相位后的線間剩余磁通(UV間、VW 間、WU間)，100電力系統(tǒng)，200三相斷路器，300三相變壓器，400電 壓測量設(shè)備，500變壓器端子電壓測量用設(shè)備，500A臨時(shí)連接用變壓器端 子電壓測量用設(shè)備，600接通控制裝置，600A接通/分閘控制裝置，601電 源電壓測量單元，602各相穩(wěn)定磁通計(jì)算單元，602A線間穩(wěn)定磁通計(jì)算單 元，603變壓器端子電壓測量單元，604各相剩余磁通計(jì)算單元，604A線 間剩余磁通計(jì)算單元，605相位檢測單元，606接通指令輸出單元，607切 斷相位/剩余磁通關(guān)系測量保持單元，608分閘相位控制單元，609分閘指 令輸出單元
具體實(shí)施例方式
下面，參考附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式。另外，通過對各圖中同一 部分添加同一附圖標(biāo)記而適當(dāng)省略重復(fù)的說明。 (實(shí)施方式l)
圖1到圖4是用于說明本實(shí)施方式1的圖，具體而言，圖1是表示三 相變壓器、三相斷路器和勵(lì)磁涌流抑制裝置的連接關(guān)系的框圖，圖2是表 示電源相電壓與變壓器的穩(wěn)定磁通和變壓器鐵心的剩余磁通的關(guān)系的波形 圖，圖3是表示用單相型斷路器接通單相變壓器時(shí)的剩余磁通與接通相位 以及接通后的磁通的波形圖，圖4是電源相電壓與變壓器的穩(wěn)定磁通和變 壓器鐵心的剩余磁通的關(guān)系與圖1不同的情況下的波形圖。
(結(jié)構(gòu))
圖中，100是電力系統(tǒng)的母線(也稱作電源母線)，200是統(tǒng)一操作各 相的主接點(diǎn)的三相統(tǒng)一操作型斷路器(三相斷路器)。300是通過三相斷路 器200接通到電源母線100或從電源母線100切斷的三相變壓器，其初級(jí) 繞組301和次級(jí)繞組302為Y接線，三級(jí)繞組303為厶接線。Znl、Zn2分 別是用于將初級(jí)繞組301、次級(jí)繞組302的中性點(diǎn)接地用的阻抗。作為變形 例，當(dāng)然三相斷路器200可以為三相各相分立的單相型斷路器，對各相單 相型斷路器進(jìn)行三相同時(shí)的接通或切斷操作。
400是測量所述電源母線100的各相(U、 V、 W)電壓用的由VT等 構(gòu)成的電源電壓測量用設(shè)備、500是測量三相變壓器300的初級(jí)側(cè)各相(U、 V、 W)端子電壓用的由VT等構(gòu)成的變壓器端子電壓測量用設(shè)備，并且， 600是對斷路器200的主接點(diǎn)輸出接通指令的接通控制裝置，構(gòu)成了勵(lì)磁涌 流抑制裝置。
接通控制裝置600中，601是取得從VT等的電源電壓測量用設(shè)備400 輸出的各相(U、 V、 W相)的電源電壓來加以測量的電源電壓測量單元， 602是通過分別積分由該電源電壓測量單元601測量出的各相電壓而算出各 相穩(wěn)定時(shí)的磁通的穩(wěn)定磁通計(jì)算單元。
另一方面，603是取得從變壓器端子電壓測量用設(shè)備500輸出的各相 (U、 V、 W相)的變壓器端子電壓而加以測量的變壓器端子電壓測量單元、604是通過分別積分由該變壓器端子電壓測量單元603測量出的各相電壓從 而按各相算出變壓器鐵心的剩余磁通的剩余磁通計(jì)算單元。
605是按各相(U、 V、 W相)輸入上述穩(wěn)定磁通計(jì)算單元602的輸出 信號(hào)和穩(wěn)定磁通計(jì)算單元604的輸出信號(hào)，并檢測出穩(wěn)定磁通與變壓器鐵 心的剩余磁通為同一極性的相位的相位檢測單元。606是輸入三相該相位檢 測單元605的輸出信號(hào)，并對驅(qū)動(dòng)斷路器200的主接點(diǎn)的操作機(jī)構(gòu)輸出接 通指令，以使得在三相邏輯積成立的范圍內(nèi)電接通斷路器200的主接點(diǎn)的 接通指令輸出單元。
(作用)
圖2中，1 3是通過電源電壓測量單元601測量出的電源各相(U、 V、 W相)電壓。4 6是在穩(wěn)定狀態(tài)下向變壓器施加三相電壓時(shí)，通過穩(wěn)定磁 通計(jì)算單元602來積分由上述電源電壓測量單元601測量出的電壓從而算 出的變壓器各相(U、 V、 W相)鐵心的穩(wěn)定磁通。并且，7 9是由剩余磁 通計(jì)算單元604積分由變壓器端子電壓測量單元603測量出的電壓從而算 出的變壓器各相(U、 V、 W相)鐵心的剩余磁通。
另外，在圖示的例子中，表示變壓器U相鐵心的剩余磁通7是正極性 最大的剩余磁通、V相鐵心的剩余磁通8和W相鐵心的剩余磁通9是負(fù)極 性且彼此為不同的值的狀態(tài)。
如從圖2可看出的，U相中鐵心的剩余磁通7與穩(wěn)定磁通4的極性一 致的范圍是10所示的相位范圍。同樣，V相中鐵心的剩余磁通8和穩(wěn)定磁 通5的極性一致的范圍是U的范圍，W相中鐵心的剩余磁通9和穩(wěn)定磁通 6的極性一致的范圍是12的范圍。分別通過相位檢測單元605來檢測出這 些剩余磁通與穩(wěn)定磁通的極性一致的相位范圍10、 11和12。并且，這些相 位范圍10 12中，三相中穩(wěn)定磁通和剩余磁通的極性都一致的相位范圍是 13所示的范圍，通過相位范圍IO、 11和12的與(and)條件——即，通過 從各相的相位檢測單元605輸出的信號(hào)的邏輯積求出。該相位范圍13是三 相斷路器200的接通目標(biāo)相位范圍。
(效果)
圖3是表示通過單相斷路器接通單相變壓器時(shí)的剩余磁通與接通相位 和接通后的磁通的波形圖。15表示將電源電壓14穩(wěn)定施加到變壓器時(shí)的穩(wěn)定磁通。如前所述，由于磁通是將電壓積分之后的值，所以其相位與電壓
的相位相比，相位滯后90度。
在變壓器的剩余磁通是O的情況下，圖3中，若在-180度的相位下接通斷路器，則變壓器的磁通為16。這時(shí)磁通16在相位0度為最大，其值是2 p.u.。即，該接通相位是變壓器的剩余磁通為0時(shí)勵(lì)磁涌流最大流過的條件。
在變壓器中存在剩余磁通17的情況下，若在相位-180度下接通斷路器，則磁通變?yōu)?8,其最大值為2 p.u.十剩余磁通17的大小。磁通18和磁通16之間的最大值的差與剩余磁通17相對應(yīng)，但是變壓器鐵心的電流——磁通的特性為飽和特性，與剩余磁通為0且在-180度的相位下接通時(shí)的磁通16的條件相比，在磁通18的條件下，勵(lì)磁涌流的大小顯著增大到剩余磁通17的差以上。
另一方面，19是剩余磁通為17時(shí)，在相位-90度下接通時(shí)的磁通。該情況下的磁通的最大值是l .11.+剩余磁通17的大小。g卩，若在剩余磁通17和穩(wěn)定磁通15為相同極性的相位范圍-90度 90度內(nèi)接通斷路器200，則接通后的磁通的最大值至少比2 p.u.小，不存在比磁通16大的情形。因此，若在剩余磁通17和穩(wěn)定磁通15為相同極性的相位范圍內(nèi)接通斷路器200,則即使存在剩余磁通17,勵(lì)磁涌流的大小也可以比剩余磁通為0時(shí)接通斷路器200時(shí)流過的最大的勵(lì)磁涌流小。
一般電力系統(tǒng)中使用的三相變壓器中，次級(jí)或三級(jí)繞組為A接線，在圖1的例子中三級(jí)繞組進(jìn)行A接線。通過斷路器200切斷三相變壓器300后的各相剩余磁通的總和，因A接線次級(jí)或三級(jí)繞組而必然為0。因此，在三相變壓器的某一相的剩余磁通為例如正極性最大的情況下，其他兩相的剩余磁通都為負(fù)極性的值，或一相為負(fù)極性最大、另外一相為O。
圖2為三相變壓器中的上述剩余磁通的關(guān)系，即三相的剩余磁通的總和為0,且U相的剩余磁通為正極性最大、其他兩相的剩余磁通都為負(fù)極性的值的狀態(tài)。
U相中，剩余磁通7和穩(wěn)定磁通4為同極性的范圍是10的范圍。因此，若在相位范圍10內(nèi)接通斷路器200，則至少U相的勵(lì)磁涌流可以比剩余磁通為O的最大勵(lì)磁涌流小。三相變壓器300的穩(wěn)定磁通4、 5、 6相位各相差120度。因此，在U相的剩余磁通7和穩(wěn)定磁通4為同極性的相位范圍10內(nèi)，三相同時(shí)接通斷路器的情況下，其他V、 W相的勵(lì)磁涌流并非必然減小。
但是，如前上述，從三相的剩余磁通的關(guān)系中如圖2所示可知，V、 W相的剩余磁通為負(fù)的值。這時(shí)，對于V相，剩余磁通8和穩(wěn)定磁通5為同極性的范圍是相位范圍11。同樣，對于W相，剩余磁通9和穩(wěn)定磁通6為同極性的范圍為相位范圍12。
這里，相位范圍13中，U相的剩余磁通7和穩(wěn)定磁通4為同極性的相位范圍IO、 V相的剩余磁通8和穩(wěn)定磁通5為同極性的相位范圍11、以及W相的剩余磁通9和穩(wěn)定磁通6為同極性的相位范圍12完全重合。因此，若在相位范圍13內(nèi)三相同時(shí)接通斷路器，則三相都可抑制勵(lì)磁涌流。
圖4假定一相的剩余磁通為0，其他兩相為正極性和負(fù)極性最大的條件。將剩余磁通9的值為0的相設(shè)作W相。由于W相的剩余磁通9的值為0，所以穩(wěn)定磁通6和剩余磁通9為同極性的相位可以為-180度 0度，也可以為0度 180度。
該情況下，三相的剩余磁通和穩(wěn)定磁通全部為同極性的相位范圍為20或21。因此，若在相位范圍20或21內(nèi)三相周時(shí)接通斷路器200，則三相都可抑制勵(lì)磁涌流。
如前上述，由于用于電力系統(tǒng)的三相變壓器次級(jí)或三級(jí)繞組為A接線，所以通過斷路器200切斷三相變壓器300后的各相的剩余磁通，由于A接線，其總和必然為0。這對初級(jí)側(cè)Y接線的中性點(diǎn)的接地方式?jīng)]有影響。因此，無論是在有效接地系統(tǒng)上設(shè)置的三相變壓器，還是在非有效接地系統(tǒng)上設(shè)置的三相變壓器，都可設(shè)置上述接通相位范圍13，當(dāng)然在通過三相統(tǒng)一操作型斷路器200，或通過三相各相分立的單相型斷路器的同時(shí)操作來接通變壓器300時(shí)，可通過上述的接通相位控制方法來抑制勵(lì)磁涌流。
當(dāng)然在斷路器200的接通中，存在在主接點(diǎn)間產(chǎn)生的稱作弧前(pre-arc)的預(yù)先放電及由操作機(jī)構(gòu)的動(dòng)作偏差等引起的接通時(shí)間的偏差。由上述弧前引起的接通偏差或斷路器接通時(shí)的偏差可以通過預(yù)先取得其特性，而由進(jìn)行相位控制的控制裝置加以校正，因此即使存在這些偏差，斷路器200的接通也可以在圖2的接通目標(biāo)相位范圍13內(nèi)或圖4的接通目標(biāo)相位范圍
2020、 21內(nèi)。
(實(shí)施方式2)
圖5到圖7是用于說明本實(shí)施方式2的圖，圖5到圖7是表示三相變壓器接通時(shí)的相電壓和穩(wěn)定磁通、剩余磁通的關(guān)系的波形圖，假定剩余磁通的剩余方法分別不同的情形來加以表示。本實(shí)施方式2中，由于三相變壓器、三相斷路器和勵(lì)磁涌流抑制裝置的連接關(guān)系與前述實(shí)施方式1的情形相同，所以省略與圖1相應(yīng)的框圖。
(結(jié)構(gòu))
本實(shí)施方式2設(shè)置接通控制裝置600，以使得在三相變壓器300的各相中剩余磁通最小的相，穩(wěn)定磁通和剩余磁通的交點(diǎn)22為三相斷路器200的接通目標(biāo)點(diǎn)。
(作用)
圖5是以三相變壓器的各相剩余磁通的和是0的條件為基礎(chǔ)，U相的剩余磁通7是正極性最大，V、 W相的剩余磁通8、 9都為負(fù)極性且為不同的值，由于有剩余磁通8>剩余磁通9的關(guān)系，所以W相是剩余磁通最小的相。因此，在圖5的情況下，將W相的穩(wěn)定磁通6和剩余磁通9的交點(diǎn)22作為斷路器接通目標(biāo)點(diǎn)，而設(shè)置三相斷路器200的接通目標(biāo)點(diǎn)。
圖6是U、 V相剩余磁通分別為正極性、負(fù)極性最大、W相為0的情形。該情況下，W相是剩余磁通最小的相，將W相的穩(wěn)定磁通6和剩余磁通9的交點(diǎn)22設(shè)作斷路器接通目標(biāo)點(diǎn)，而設(shè)置三相斷路器200的接通目標(biāo)點(diǎn)。
圖7是假定V、 W相的剩余磁通8、 9為U相剩余磁通7的1 / 2的情形。圖7中，為區(qū)分V相的剩余磁通8和W相的剩余磁通9來加以明確示出，而有意識(shí)地繪作兩剩余磁通不重合。該圖7的情況下，也將W相的穩(wěn)定磁通6和剩余磁通9的交點(diǎn)22設(shè)作斷路器接通目標(biāo)點(diǎn)而設(shè)置三相斷路器200的接通目標(biāo)點(diǎn)。
如圖5到圖7所看出的，斷路器接通目標(biāo)點(diǎn)22進(jìn)入到圖2所示的接通目標(biāo)相位范圍13 (-30度 30度)中，三相中各相的剩余磁通和穩(wěn)定磁通的差都減小了。
(效果)根據(jù)本實(shí)施方式2，可以減小各相的穩(wěn)定磁通和剩余磁通之差，若在該接通目標(biāo)點(diǎn)22接通三相的斷路器200而使變壓器300勵(lì)磁，則可以抑制流過大的勵(lì)磁涌流。
(實(shí)施方式3)
圖8到圖10是用于說明本實(shí)施方式3的圖。尤其，圖8到圖10是表示三相變壓器接通時(shí)的相電壓和穩(wěn)定磁通、剩余磁通的關(guān)系的波形圖，假定剩余磁通的剩余方法彼此不同的情形來加以表示。本實(shí)施方式3中，由于三相變壓器、三相斷路器和勵(lì)磁涌流抑制裝置的連接關(guān)系與前述實(shí)施方式1、 2的情形相同，所以省略與圖1相應(yīng)的框圖。
(結(jié)構(gòu))
本實(shí)施方式3設(shè)置接通控制裝置600，以使得將三相變壓器接通時(shí)的剩余磁通最大的相中，將穩(wěn)定磁通為波峰值時(shí)，即，比穩(wěn)定磁通提前90度的相電壓的0點(diǎn)，作為三相斷路器200的接通目標(biāo)點(diǎn)。圖8到圖10的剩余磁通的情形與圖5到圖7相同。
(作用)
圖8是以三相變壓器各相的剩余磁通的和是0的條件為基礎(chǔ)，U相的剩余磁通7為正極性最大，V、 W相的剩余磁通8、 9都是負(fù)極性且為不同的值，由于有剩余磁通7>剩余磁通8>剩余磁通9的關(guān)系，所以U相是剩余磁通最大的相。因此，在圖8的情況下，將U相的穩(wěn)定磁通4的波峰值設(shè)作斷路器接通目標(biāo)點(diǎn)23而設(shè)置三相斷路器200的接通目標(biāo)點(diǎn)。
圖9的情況下，是U、 V相剩余磁通分別為正極性、負(fù)極性最大、W相為O的情形。該情況下，U相是剩余磁通最大的相，因此將U相的穩(wěn)定磁通4的波峰值設(shè)作斷路器接通目標(biāo)點(diǎn)23而設(shè)置三相斷路器200的接通目標(biāo)點(diǎn)。
圖10是假定V、 W相的剩余磁通8、 9為U相剩余磁通7的1 / 2的情形。另外，圖10中為了容易看到V相的剩余磁通8和W相的剩余磁通9，而有意識(shí)地描繪為兩剩余磁通不重合。該圖10的情況下，也將U相的穩(wěn)定磁通4的波峰值設(shè)作斷路器接通目標(biāo)點(diǎn)23而設(shè)置三相斷路器200的接通目標(biāo)點(diǎn)。
如從圖8到圖10所看出的，斷路器接通目標(biāo)點(diǎn)23進(jìn)入到圖2所示的接通目標(biāo)相位范圍13中，三相中各相的剩余磁通和穩(wěn)定磁通之間的差都減小了。
(效果)
根據(jù)本實(shí)施方式3，可以減小各相的穩(wěn)定磁通和剩余磁通之間的差，若在該接通目標(biāo)23中接通三相斷路器200而使變壓器300勵(lì)磁，則可以抑制流過大的勵(lì)磁涌流。
(變形例)
以上描述的實(shí)施方式1到3中，說明了變壓器300的初級(jí)側(cè)被Y接線的情形，若設(shè)圖2、圖4到圖IO所示的相電壓為線間電壓，該線間電壓的積分值為磁通，則變?yōu)樽儔浩?00的初級(jí)側(cè)被A接線的變壓器接通的條件。該情況下，當(dāng)然也可通過同樣的接通相位控制方法來抑制大的勵(lì)磁涌流。
(實(shí)施方式4)
圖11到圖12是用于說明本實(shí)施方式4的圖，具體而言，圖ll是表示三相變壓器、三相斷路器和勵(lì)磁涌流抑制裝置的連接關(guān)系的框圖、圖12是表示Y接線——A接線連接3臺(tái)單相變壓器，并通過改變切斷相位，通過計(jì)算求出用斷路器切斷該三相的變壓器時(shí)的剩余磁通的例子的圖。
(結(jié)構(gòu))
圖11中，電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與圖1的情形相同，與圖1的不同點(diǎn)是變壓器300的次級(jí)繞組302為厶接線，進(jìn)一步，在變壓器300的通常使用狀態(tài)中，在初級(jí)側(cè)端子、次級(jí)側(cè)端子或三級(jí)側(cè)端子都沒有設(shè)置變壓器端子電壓測量用設(shè)備500的情況下，在初級(jí)側(cè)端子上連接臨時(shí)連接用的變壓器端子電壓測量用設(shè)備500A，并將其輸出電壓輸入到接通/分閘控制裝置600A的變壓器端子電壓測量單元603。
該接通/分閘控制裝置600A替換實(shí)施方式1的接通控制裝置600而設(shè)置，構(gòu)成勵(lì)磁涌流抑制裝置，對于從電源電壓測量單元601到接通指令輸出單元606的構(gòu)成要素，與實(shí)施方式1的接通控制裝置600相同，但是追加了切斷相位/剩余磁通關(guān)系測量保持單元607、分閘相位控制單元608和分閘指令輸出單元609。
切斷相位/剩余磁通關(guān)系測量保持單元607具有在臨時(shí)連接了變壓器端子電壓測量用設(shè)備500A的狀態(tài)下至少切斷一次以上(一般是多次)斷路器,
23并輸入這時(shí)從變壓器端子電壓測量單元603輸出的電壓切斷相位和從剩余磁通計(jì)算單元604輸出的磁通信號(hào)，并測量切斷相位和剩余磁通的關(guān)系來加以保持的功能。
分閘相位控制單元608具有輸入電源電壓測量單元601的輸出與切斷相位/剩余磁通關(guān)系測量保持單元607的輸出，來控制主接點(diǎn)的分閘相位的功能。并且，分閘指令輸出單元609具有接受分閘相位控制單元608的輸出信號(hào)，并對驅(qū)動(dòng)斷路器200的主接點(diǎn)的操作機(jī)構(gòu)輸出分閘指令的功能。
圖12作為例子，是將3臺(tái)3.3kV—415V—300kVA的單相變壓器Y接線——A接線連接，并改變切斷相位，通過計(jì)算求出用斷路器200切斷該三相的變壓器300時(shí)的剩余磁通的圖。
如前上述，三相變壓器300在通常的使用狀態(tài)下，在初級(jí)側(cè)端子、次級(jí)側(cè)端子或三級(jí)端子都沒有設(shè)置變壓器端子電壓測量用設(shè)備500的情況下，在臨時(shí)連接了變壓器端子電壓測量用設(shè)備500A的狀態(tài)下至少切斷一次以上(一般是多次)斷路器200，并預(yù)先測量出相當(dāng)于圖12的變壓器各相的剩余磁通相對于斷路器的切斷相位的特性。圖中的24表示為了使一相的剩余磁通最大而設(shè)置了切斷相位時(shí)的各相的剩余磁通，7' 、 8' 、 9'分別是U相、V相、W相的剩余磁通。
變壓器端子電壓測量用設(shè)備500A為了測量該剩余磁通7' 、 8' 、 9，的特性而進(jìn)行臨時(shí)連接，并在通常的使用狀態(tài)下被拆下。當(dāng)然也可恒久地設(shè)置變壓器端子電壓測量用設(shè)備500A。由于得到切斷相位和剩余磁通的關(guān)系就可以了，所以如圖12所示詳細(xì)測量剩余磁通的特性也不是必須的。
在通常使用中，在由斷路器200來切斷變壓器300時(shí)，分閘指令輸出單元609控制斷路器的分閘相位來加以切斷，使得切斷相位總是相同。由此，可以從預(yù)先測量出的相當(dāng)于圖12的剩余磁通的特性中，推測出各相的剩余磁通是例如24。
(作用)
一旦在電力系統(tǒng)中設(shè)置了斷路器200和變壓器300后，由于該電力系統(tǒng)的線路條件(圖11的情況下，從電力系統(tǒng)100到變壓器300的線路條件)總是相同，所以^設(shè)斷路器200切斷時(shí)的相位總是相同，則變壓器300各相的剩余磁通的值也理應(yīng)總是相同。因此，即使在變壓器300的初級(jí)側(cè)端子到三級(jí)側(cè)端子都沒有一直連接電壓測量用設(shè)備的情況下，也總是可以得到在預(yù)定的相位下斷路器200切斷后的變壓器300的剩余磁通的信息。
但是，在變電站中必須在母線等上設(shè)置母線電壓測量用設(shè)備等的電源電壓測量用設(shè)備。若有該電源電壓測量用設(shè)備的電壓信息，則即使不設(shè)置變壓器端子電壓測量用設(shè)備，也可算出變壓器的穩(wěn)定磁通。因此，即使不存在變壓器端子電壓測量用設(shè)備，也可進(jìn)行斷路器200的相位控制接通。
(效果)
由于可以通過臨時(shí)連接電壓測量用設(shè)備的測量來預(yù)先知道斷路器切斷變壓器后的剩余磁通的信息，所以每次切斷時(shí)，即使不測量出變壓器端子電壓，也可得到剩余磁通和穩(wěn)定磁通的關(guān)系，通過適用上述實(shí)施方式1到3的相位檢測方法，可以抑制在通過斷路器200將變壓器300接通到電源時(shí)流過大的勵(lì)磁涌流。
變壓器的穩(wěn)定磁通、即在穩(wěn)定狀態(tài)下向變壓器施加電壓時(shí)的磁通也可通過對由在母線等上設(shè)置的電源電壓測量用設(shè)備測量出的電壓進(jìn)行積分來求出。
(實(shí)施方式5)
上述的實(shí)施方式4中，對于控制切斷相位，來推測剩余磁通的方法，將臨時(shí)連接用的變壓器端子電壓測量用設(shè)備500A與變壓器300的初級(jí)側(cè)端子相連，并將其輸出電壓輸入到接通/分閘控制裝置600A的變壓器端子電壓測量單元603，但是本發(fā)明并不限于此，還可適用于在變壓器300的使用狀態(tài)下在初級(jí)、次級(jí)和三級(jí)側(cè)端子的任意一個(gè)上連接了電壓測量用設(shè)備的情形。
這樣，在存在變壓器300側(cè)的電壓測量用設(shè)備的情況下，特意取該方式的理由是，由于不需要向控制器進(jìn)行變壓器側(cè)的電壓測量用設(shè)備的輸入，所以可以實(shí)現(xiàn)控制器的簡單化、成本降低這樣的效果。
另外，取得斷路器的切斷相位和變壓器的剩余磁通的關(guān)系的單元不一定必須內(nèi)置在圖11的同步分合控制裝置600A中。通過由其他單元來取得斷路器的切斷相位和變壓器的剩余磁通的關(guān)系，并使同步分合控制裝置600A僅存儲(chǔ)結(jié)果也可實(shí)現(xiàn)同樣的效果。在實(shí)際的使用中， 一般考慮使用已經(jīng)設(shè)置的VT、或臨時(shí)連接的VT，用通用測量器來測量變壓器電壓，并從其測量數(shù)據(jù)中通過個(gè)人計(jì)算機(jī)等算出斷路器的切斷相位和變壓器的剩余磁通的關(guān)系的方式。
(實(shí)施方式6)
圖13到圖16是用于說明本實(shí)施方式6用的圖，具體而言，圖13是表示三相變壓器、三相斷路器和勵(lì)磁涌流抑制裝置的連接關(guān)系的框圖，圖14是表示電源相電壓和變壓器的穩(wěn)定磁通、變壓器鐵心的剩余磁通、線間電壓和線間的穩(wěn)定磁通、以及線間的剩余磁通的關(guān)系的波形圖，圖15是表示在非有效接地系統(tǒng)上設(shè)置的Y—A接線的三相變壓器的接線圖，圖16是表示在切斷圖15的三相變壓器后，在變壓器Y側(cè)中性點(diǎn)上出現(xiàn)直流電壓的波形圖。
(結(jié)構(gòu))
圖13中，三相變壓器、三相斷路器和勵(lì)磁涌流抑制裝置的連接關(guān)系與前述的實(shí)施方式1到3的情形相同，但是與實(shí)施方式1到3不同點(diǎn)在于，在構(gòu)成勵(lì)磁涌流抑制裝置的接通控制裝置600中，代替算出各相穩(wěn)定時(shí)的磁通的穩(wěn)定磁通計(jì)算單元602，而設(shè)置算出線間穩(wěn)定時(shí)的磁通的穩(wěn)定磁通計(jì)算單元602A，并且，代替算出各相的剩余磁通的剩余磁通計(jì)算單元604，而設(shè)置算出線間剩余磁通的剩余磁通計(jì)算單元604A。
這里，穩(wěn)定磁通計(jì)算單元602A是通過對由電源電壓測量單元601測量出的各相(U、 V、 W相)的電源電壓進(jìn)行積分，從而算出穩(wěn)定時(shí)的各相磁通，并將各相磁通變換為線間磁通的單元。另外，剩余磁通計(jì)算單元604A是通過對由變壓器端子電壓測量單元603測量出的各相(U、 V、 W相)變壓器端子電壓進(jìn)行積分，從而算出變壓器各端子的剩余磁通，并將其變換為線間剩余磁通的單元。
作為變形例，也可將由電源電壓測量單元601測量出的各相電壓通過穩(wěn)定磁通計(jì)算單元602A變換為線間電壓，并對其加以積分后求出各線間的磁通。同樣，作為變形例，也可將由變壓器端子電壓測量單元603觀懂出的各相電壓由剩余磁通計(jì)算單元604A變換為線間電壓，并對其進(jìn)行積分后求出各線間的磁通。
在VT等的電壓測量用設(shè)備中，由于設(shè)備內(nèi)具有將對地電壓變換為線間電壓的功能，所以在設(shè)置了這種電壓測量用設(shè)備的情況下，不需要通過穩(wěn)
定磁通計(jì)算單元602A或剩余磁通計(jì)算單元604A將各相電壓轉(zhuǎn)換為線間電壓。即，在電源電壓測量用設(shè)備400內(nèi)將對地電壓變換為線間電壓的情況下，由于通過電源電壓測量單元601測量出了線間電壓，所以穩(wěn)定磁通計(jì)算單元602A對線間電壓進(jìn)行積分而求出各線間的磁通就可以了。同樣，在變壓器端子電壓測量用設(shè)備500內(nèi)將對地電壓變換為線間電壓的情況下，由于通過變壓器端子電壓測量單元603測量出了線間電壓，所以剩余磁通計(jì)算單元604A積分線間電壓來求出各線間的磁通就可以了 。
由于穩(wěn)定磁通計(jì)算單元602A和剩余磁通計(jì)算單元604A分別算出線間的磁通，所以相位檢測單元605按每個(gè)線間(UV、 VW、 WU相)輸入穩(wěn)定磁通計(jì)算單元602A的輸出信號(hào)和穩(wěn)定磁通計(jì)算單元604A的輸出信號(hào)，并檢測出穩(wěn)定磁通和變壓器各線間的剩余磁通為相同極性的相位。接通指令輸出單元606輸入3個(gè)線間(UV、 VW、 WU相)的該相位檢測單元605的輸出信號(hào)，對驅(qū)動(dòng)斷路器200的主接點(diǎn)的操作機(jī)構(gòu)輸出接通指令，以便在3線間的邏輯積成立的范圍內(nèi)電接通斷路器200的主接點(diǎn)。
(作用)
圖14中，1 3是通過電源電壓測量單元601測量出的電源各相(U、V、 W相)電壓。4 6是在穩(wěn)定狀態(tài)下對變壓器施加了三相電壓1 3時(shí)，通過穩(wěn)定磁通計(jì)算單元602A積分該電壓后算出的變壓器各相(U、 V、 W相)的穩(wěn)定磁通。
31 33是通過穩(wěn)定磁通計(jì)算單元602A變換三相電壓1 3而得到的各線間(UV、 VW、 WU間)電壓，34 36是通過穩(wěn)定磁通計(jì)算單元602A積分各線間電壓31 33而算出的或通過變換各相的穩(wěn)定磁通4 6而得到的各線間的磁通。37 39是由剩余磁通計(jì)算單元604A算出得變壓器各線間(UV、 VW、 WU間)的剩余磁通。
在圖14的例子中，表示變壓器UV間的剩余磁通37是正極性最大值、VW間的剩余磁通38和WU間的剩余磁通39是負(fù)極性且彼此為相同值的狀態(tài)。圖14中，為了區(qū)分VW間的剩余磁通38和WU間的剩余磁通39而加以明確表示，有意識(shí)描繪為兩剩余磁通不重合。
變壓器各相(U、 V、 W相)鐵心的剩余磁通7 9，通過從由剩余磁通計(jì)算單元604A算出的變壓器各線間(UV、 VW、 WU間)的剩余磁通37 39加以推測，或者，為了通過剩余磁通計(jì)算單元604A算出變壓器各線間(UV、 VW、 WU間)的剩余磁通37 39，而通過積分計(jì)算各相電壓1 3來得到。
從圖14可以看出，在3線間(三相)中穩(wěn)定磁通和剩余磁通的極性都一致的范圍是40所示的相位范圍，可由每個(gè)線間從相位檢測單元605輸出的信號(hào)的邏輯積求出。該相位范圍40是三相斷路器200的接通目標(biāo)相位范圍。
在前述的實(shí)施方式1到4中，表示了積分變壓器初級(jí)對地電壓，算出各相鐵心的剩余磁通，并從該剩余磁通和各相的穩(wěn)定磁通求出如圖14所示各相的剩余磁通和穩(wěn)定磁通的極性在三相中都一致的范圍42 (相當(dāng)于圖2的范圍13、圖4的范圍20、 21)，若將該范圍42作為接通目標(biāo)相位范圍來接通三相斷路器200，則可抑制大的勵(lì)磁涌流。
圖14中，由線間的磁通設(shè)定的接通目標(biāo)相位范圍40在"各相的剩余磁通和穩(wěn)定磁通的極性在三相中都一致的范圍42"的范圍內(nèi)，若在該接通目標(biāo)相位范圍40內(nèi)接通三相斷路器200而使變壓器300勵(lì)磁，則可以抑制大的勵(lì)磁涌流。
在斷路器200的接通中，存在由操作機(jī)構(gòu)的動(dòng)作偏差引起的接通時(shí)間的偏差。斷路器接通時(shí)的偏差可通過預(yù)先取得其特性，由進(jìn)行相位控制的控制裝置來進(jìn)行校正。當(dāng)然，即使存在這種偏差，斷路器200的接通也可以在圖14的接通目標(biāo)相位范圍40內(nèi)。
(效果)
圖16表示圖15所示的初級(jí)側(cè)為Y接線、通過三相斷路器200切斷其中性點(diǎn)為非接地的變壓器時(shí)的變壓器初級(jí)對地電壓、通過積分對地電壓而算出的磁通、線間電壓、和積分該電壓算出的磁通。
圖16中，在三相斷路器200切斷電流后，變壓器初級(jí)側(cè)對地電壓上出現(xiàn)了直流電壓43。 Y接線的中性點(diǎn)的電壓與直流電壓4三相同。
在積分變壓器端子電壓算出剩余磁通的情況下，由于為了算出切斷后的剩余磁通而積分直流電壓43，所以各相的剩余磁通7 9隨時(shí)間增加，最終發(fā)散。因此，可以得知積分端子電壓算出剩余磁通的方式不能準(zhǔn)確算出
28剩余磁通。
另一方面，若考慮線間電壓，則例如uv間的線間電壓為從u對地電
壓減去V相對地電壓后的電壓。如從圖16所示的直流電壓22可看出，斷路器切斷后的變壓器初級(jí)各相的對地電壓為相同大小的直流電壓。因此，對初級(jí)對地電壓進(jìn)行差分而算出的線間電壓31 33不會(huì)出現(xiàn)該直流電壓的影響。若積分這種線間電壓31 33，則如圖16中作為線間的剩余磁通37 39所示地，由于磁通不發(fā)散，所以不會(huì)受到直流電壓22的影響，而可以求出正確的剩余磁通。因此，若積分線間電壓來求出穩(wěn)定磁通和剩余磁通的關(guān)系，則即使在切斷變壓器后，中性點(diǎn)上產(chǎn)生直流電壓，也可決定斷路器接通相位而不會(huì)受到直流電壓的影響。
線間電壓如上所述，是對地電壓的差值，磁通是電壓的積分。因此，在將對地電壓變換為線間電壓后，對其進(jìn)行積分而算出磁通的情況下，或者在積分對地電壓而算出各相的磁通，并對該磁通進(jìn)行差分計(jì)算的情況下，當(dāng)然都可算出線間的剩余磁通，而不會(huì)受到中性點(diǎn)的直流電壓的影響。
在圖15的例子中，101表示電力系統(tǒng)，102表示電源側(cè)中性點(diǎn)阻抗。在該例子中，表示了變壓器中性點(diǎn)的阻抗不存在的狀態(tài)，但是在非有效接地系統(tǒng)中，有時(shí)變壓器中性點(diǎn)上連接了阻抗。與中性點(diǎn)相連的阻抗多數(shù)是值很大的阻抗，該情況下，由于在變壓器中性點(diǎn)上出現(xiàn)了直流電壓，所以可通過本實(shí)施方式1得到同樣的效果。
(實(shí)施方式7)
圖17到圖20是用于說明本實(shí)施方式7的圖，圖17是在圖14的波形中，將對地電壓修改為斷路器極間電壓，并刪除磁通的波形后的波形。圖18是表示在非有效接地系統(tǒng)上設(shè)置的Y—A接線的三相變壓器的接線圖，圖19是說明在接通圖18的三相變壓器時(shí)，斷路器僅接通單相后的其他相的電壓變化的圖。圖20是表示三相變壓器接通時(shí)的電源相電壓、線間電壓、穩(wěn)定磁通、和剩余磁通的關(guān)系的波形圖，假定與圖17之間線間剩余磁通的剩余方法不同的情形來加以表示。本實(shí)施方式7中，由于三相變壓器、三相斷路器和勵(lì)磁涌流抑制裝置的連接關(guān)系與前述的實(shí)施方式6的情形相同，所以省略相應(yīng)于圖13的框圖。
(結(jié)構(gòu))本實(shí)施方式7設(shè)置接通控制裝置600，使得在三相變壓器300的各線間之中剩余磁通最大的線間，在穩(wěn)定磁通和剩余磁通的極性一致的范圍內(nèi)穩(wěn)定磁通為最大值的點(diǎn)——即線間的電壓零點(diǎn)41，為三相斷路器200的接通目標(biāo)點(diǎn)。
(作用)
圖17中，47表示斷路器200接通時(shí)的弧前產(chǎn)生電壓。已知在向斷路器極間施加了電壓的狀態(tài)下接通斷路器時(shí)，在斷路器接點(diǎn)機(jī)械地接觸之前產(chǎn)生稱作弧前的預(yù)先放電，而變?yōu)殡娊油顟B(tài)。接點(diǎn)間距離越大，則弧前產(chǎn)生的電壓越大。因此，如圖17所示，斷路器接通時(shí)的弧前產(chǎn)生電壓47沿時(shí)間軸降低。另外，這種弧前產(chǎn)生電壓表示出了偏差48，這一點(diǎn)是周知的。
圖17中的接通目標(biāo)點(diǎn)41的設(shè)置條件表示可以在W相的斷路器極間電壓46的波峰值下電接通斷路器。但是，由于在該接通目標(biāo)點(diǎn)41中，作為其他相的U相和V相的斷路器極間電壓45、 46的值為0.5 p.u.，所以原樣不變時(shí)作為其他相的U相和V相的接通時(shí)間延遲了，不會(huì)變?yōu)閿嗦菲魅嗤瑫r(shí)接通的狀態(tài)。
與此相對，圖19中，表示在如圖18所示那樣，Y—A接線連接3.3kV—415V—300kVA的變壓器的條件下，通過計(jì)算求出在接通目標(biāo)點(diǎn)41下斷路器200僅單相為接通狀態(tài)時(shí)的其他相的斷路器極間電壓的變化49、 50的結(jié)果波形。
圖19中，如作為斷路器極間電壓的變化49、 50所示，可以看出其他相的極間電壓在接通目標(biāo)點(diǎn)41中斷路器200僅單相為接通狀態(tài)后，伴隨暫態(tài)振動(dòng)，急劇升高而增大?？梢钥紤]這是因?yàn)槭菑姆墙油ㄏ嗟淖儔浩鞫俗油ㄟ^接通相的電壓來充電變壓器初級(jí)端子和斷路器間的漂移靜電電容(圖18的350)而造成的。在暫態(tài)振動(dòng)收斂后，其他相的極間電壓變?yōu)閂—3p.u.的大小。
由此，可以看出在圖17的接通目標(biāo)點(diǎn)41中接通三相斷路器時(shí)，在通過單相的預(yù)先放電變?yōu)榻油顟B(tài)后，其他相也立即通過預(yù)先放電變?yōu)榻油顟B(tài)，而使三相斷路器接通的時(shí)間差變得非常小。
圖20是表示剩余磁通的情形為與圖17不同的條件時(shí)的斷路器接通目標(biāo)的波形圖。圖20中，是UV間剩余磁通37為正極性最大、VW間剩余磁通38是0， WU間剩余磁通39是負(fù)極性且其絕對值與UV間剩余磁通37相同這樣的條件。這時(shí)，通過UV間剩余磁通37和UV間穩(wěn)定磁通34來設(shè)置接通目標(biāo)點(diǎn)41。另一方面，通過WU間剩余磁通39和WU間穩(wěn)定磁通36來設(shè)置接通目標(biāo)點(diǎn)41，。
圖20中，接通目標(biāo)點(diǎn)41中，W相對地電壓3為波峰值，因此，斷路器W相極間電壓為波峰值。另一方面，接通目標(biāo)點(diǎn)41'中，V相對地電壓為波峰值，斷路器V相極間電壓為波峰值。即，可以看出，即使將接通目標(biāo)點(diǎn)41、 41，的其中之一作為接通目標(biāo)，也可如上所述，減小斷路器三相間的接通時(shí)間差。
(效果)
根據(jù)本實(shí)施方式7，可以減小斷路器接通時(shí)的各相的接通偏差，若在該接通目標(biāo)點(diǎn)41中接通三相斷路器200而使變壓器300勵(lì)磁，則可以抑制流過大的勵(lì)磁涌流。
(實(shí)施方式8)
圖21到圖22是用于說明本實(shí)施方式8的圖，表示初級(jí)Y側(cè)相電壓、線間電壓和次級(jí)或三級(jí)A側(cè)的對地電壓、線間電壓的相位關(guān)系。本實(shí)施方式8中，由于三相變壓器、三相斷路器和勵(lì)磁涌流抑制裝置的連接關(guān)系與前述實(shí)施方式6、 7的情形相同，所以省略相應(yīng)于圖13的框圖。
(結(jié)構(gòu))
本實(shí)施方式8在變壓器初級(jí)Y側(cè)沒有設(shè)置電壓分壓裝置的情況下，通過測量次級(jí)或三級(jí)的A接線側(cè)的對地電壓，來作為初級(jí)側(cè)線間電壓。(作用)
圖21表示Y側(cè)和厶側(cè)的相序關(guān)系為+ 30度的情形。該圖21中，A側(cè)W相對地電壓56與初級(jí)Y側(cè)VW間線間電壓32矢量方向相反。A側(cè)V相對地電壓55和Y側(cè)UV間線間電壓31 、 A側(cè)U相對地電壓54和Y側(cè)WU間線間電壓33的關(guān)系也相同。即、若測量A側(cè)的對地電壓，而使其電壓的極性在三相中都反轉(zhuǎn)，則為與初級(jí)Y側(cè)的線間電壓相同的相位。
這里，變壓器切斷后的中性點(diǎn)上出現(xiàn)的前述直流電壓(圖16的43)為零相電壓，從對稱坐標(biāo)法看出對A側(cè)沒有影響。因此，通過測量A側(cè)對地電壓來進(jìn)行積分，得到了與積分初級(jí)Y側(cè)線間電壓而算出磁通的情形相同的結(jié)果，而可以設(shè)置如圖14、圖17、圖20所示這種接通目標(biāo)點(diǎn)41。
圖21是Y側(cè)和A側(cè)的相序關(guān)系為+30度的情形，但是當(dāng)然在如圖22 所示那樣，相序關(guān)系為-30度的情況下也可得到同樣的作用。
艮P，如圖22所示，在相序關(guān)系為-30度的情況下，A側(cè)V相對地電壓 55與初級(jí)Y側(cè)UV間線間電壓31矢量為相同方向。A側(cè)U相對地電壓54 和Y側(cè)WU間線間電壓33、 A側(cè)W相對地電壓56和Y側(cè)VW間線間電 壓32的關(guān)系也同樣。因此，若測量A側(cè)的對地電壓，使其電壓在三相中都 為同極性，則可以變?yōu)榕c初級(jí)Y側(cè)的線間電壓相同的相位。 (效果)
根據(jù)本實(shí)施方式8，即使在變壓器初級(jí)側(cè)沒有設(shè)置電壓分壓裝置的情況 下，也可算出初級(jí)側(cè)各線間的磁通，由于可以設(shè)置斷路器的接通目標(biāo)，所 以可以抑制流過大的勵(lì)磁涌流。
(變形例)
由于圖16所示的變壓器初級(jí)對地電壓上出現(xiàn)的直流電壓43是零相電 壓，所以相加三相的對地電壓，并進(jìn)一步將其變?yōu)?分之1，從原始對地電 壓來相減，而可使對地電壓的直流電壓為0。若除此之外，算出磁通，并設(shè) 置斷路器接通目標(biāo)，則當(dāng)然可以抑制大的勵(lì)磁涌流，而不會(huì)受中性點(diǎn)上出 現(xiàn)的直流電壓的影響。
(實(shí)施方式9)
圖23到圖24是用于說明本實(shí)施方式9的圖，具體而言，圖23是表示 三相變壓器、三相斷路器和勵(lì)磁涌流抑制裝置的連接關(guān)系的框圖、圖24是 表示Y接線一A接線連接3臺(tái)單相變壓器，并使切斷相位改變而通過計(jì)算 求出用斷路器切斷三相的該變壓器時(shí)的線間剩余磁通的例子的圖。
(結(jié)構(gòu))
圖23中，電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與圖13的情形相同，與圖13的不同點(diǎn)在于， 變壓器300的次級(jí)繞組302被A接線，并進(jìn)一步在變壓器300的通常使用 狀態(tài)中在初級(jí)側(cè)端子、次級(jí)側(cè)端子或三級(jí)側(cè)端子都沒有設(shè)置變壓器端子電 壓測量用設(shè)備50的情況下，在初級(jí)側(cè)端子上連接臨時(shí)連接用的變壓器端子 電壓測量用設(shè)備500A，并將其輸出電壓輸入到接通/分閘控制裝置600A的 電壓測量單元603。作為變形例，也可在次級(jí)或三級(jí)側(cè)端子上連接變壓器端子電壓測量用設(shè)備500A。
該接通/分閘控制裝置600A代替實(shí)施方式6的接通控制裝置600來設(shè) 置，對于從電源電壓測量單元601到接通指令輸出單元606的構(gòu)成要素， 與實(shí)施方式6的接通控制裝置600共通，但是通過追加切斷相位/剩余磁通 關(guān)系測量保持單元607、分鬧相位控制單元608和分閘指令輸出單元609, 而形成基于實(shí)施方式4的接通/分閘控制裝置600A的結(jié)構(gòu)。
換言之，本實(shí)施方式9的接通/分閘控制裝置600A在實(shí)施方式4的接 通/分閘控制裝置600A中，代替算出各相的穩(wěn)定時(shí)的磁通的穩(wěn)定磁通計(jì)算 單元602，而設(shè)置算出線間穩(wěn)定時(shí)的磁通的穩(wěn)定磁通計(jì)算單元602A，并且， 代替算出各相的剩余磁通的剩余磁通計(jì)算單元60，而設(shè)置算出線間的剩余 磁通的剩余磁通計(jì)算單元604A。
圖24是作為例子，Y接線——A接線連接3臺(tái)3.3kV—415V—300kVA 的單相變壓器，并通過改變切斷相位，通過計(jì)算求出用斷路器200切斷該 三相的變壓器300時(shí)的線間剩余磁通的圖。
如前所述，三相變壓器300在通常的使用狀態(tài)中，在初級(jí)側(cè)端子、次 級(jí)側(cè)端子或三級(jí)端子上都沒有設(shè)置變壓器端子電壓測量用設(shè)備500的情況 下，在臨時(shí)連接了變壓器端子電壓測量用設(shè)備500A的狀態(tài)下至少將斷路器 200切斷1次以上(一般是多次)，并預(yù)先測量相當(dāng)于圖24的變壓器各線 間的剩余磁通相對于斷路器的切斷相位的特性。
變壓器端子電壓測量用設(shè)備500A為了測量出相當(dāng)于該圖24的線間的 剩余磁通的特性而加以連接，并在通常的使用狀態(tài)下拆下。當(dāng)然也可恒久 地設(shè)置變壓器端子電壓測量用設(shè)備500A。由于得到切斷相位和剩余磁通的 關(guān)系就可以了，所以不一定必須如圖24所示那樣詳細(xì)測量出剩余磁通的特 性。
在通常的使用中通過斷路器200切斷變壓器300時(shí)，分閘指令輸出單 元609控制斷路器的分閘相位并加以切斷，以使得切斷相位總是相同。由 此，可以從預(yù)先測量出的相當(dāng)于圖24的剩余磁通的特性中估計(jì)出各線間的 剩余磁通。
(作用)
在電力系統(tǒng)上一旦設(shè)置了斷路器200和變壓器300后，由于該電力系統(tǒng)的線路條件(圖23的情況下，從電力系統(tǒng)100到變壓器300的線路條件) 總是相同，所以若使斷路器200切斷時(shí)的相位總是相同，則變壓器300各 線間的剩余磁通的值理應(yīng)也總是相同。
因此，在變壓器300的初級(jí)側(cè)端子到三級(jí)側(cè)端子上都沒有一直連接電 壓測量用設(shè)備的情況下，總是可以得到在預(yù)定相位下斷路器200切斷后的 變壓器300的剩余磁通的信息。
如前所述，若存在變電所必須設(shè)置的母線電壓測量用設(shè)備等的電源電 壓測量用設(shè)備的電壓信息，則即使不設(shè)置變壓器端子電壓測量用設(shè)備，也 可算出變壓器的穩(wěn)定磁通。因此，即使不存在變壓器端子電壓測量用設(shè)備， 也可進(jìn)行斷路器200的相位控制接通。
(效果)
由于斷路器切斷變壓器后的剩余磁通的信息可以通過臨時(shí)連接電壓測 量用設(shè)備后的測量來預(yù)先得知，所以每次切斷時(shí)，即使不能測量出變壓器 端子電壓，也可得到剩余磁通和穩(wěn)定磁通的關(guān)系，通過適用上述的實(shí)施方 式6到8的相位檢測方法，可以抑制在通過斷路器200將變壓器300接通 到電源時(shí)流過大的勵(lì)磁涌流。
變壓器的穩(wěn)定磁通、即在穩(wěn)定狀態(tài)下對變壓器施加電壓時(shí)的磁通還可 通過對由在母線等上設(shè)置的電源電壓測量用設(shè)備測量出的電壓進(jìn)行積分來 求出。
權(quán)利要求
1、一種變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，抑制勵(lì)磁涌流，該勵(lì)磁涌流是通過三相斷路器將初級(jí)繞組為Y接線連接、且次級(jí)繞組或三級(jí)繞組為Δ接線的三相變壓器的各相端子接通到三相電源而開始勵(lì)磁時(shí)產(chǎn)生的，其特征在于通過對在穩(wěn)定狀態(tài)下向所述變壓器施加三相交流電壓時(shí)的初級(jí)側(cè)或次級(jí)側(cè)或三級(jí)側(cè)的相電壓或者線間電壓進(jìn)行積分，從而算出變壓器各相的穩(wěn)定磁通；算出所述斷路器切斷變壓器后的該變壓器各相的剩余磁通的極性和大??；以及在所述變壓器各相的穩(wěn)定磁通的極性和所述各相的剩余磁通的極性相同的相位處于三相重合的范圍內(nèi)時(shí)，使所述三相的斷路器同時(shí)接通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，其特征在于-將剩余磁通最小的相的穩(wěn)定磁通與剩余磁通相交的點(diǎn)作為接通目標(biāo)而使三相的斷路器同時(shí)接通。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，其特征在于 將剩余磁通最大的相的相電壓零點(diǎn)作為接通目標(biāo)而使三相的斷路器同時(shí)接通，從而勵(lì)磁三相變壓器。
4、 一種變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，抑制勵(lì)磁涌流，該勵(lì)磁涌流是通 過三相斷路器將設(shè)置于非有效接地系統(tǒng)、并且初級(jí)繞組為A接線連接且次 級(jí)繞組或三級(jí)繞組為A接線的三相變壓器的各相端子接通到三相電源而開 始勵(lì)磁時(shí)產(chǎn)生的，其特征在于通過對在穩(wěn)定狀態(tài)下向所述變壓器施加三相交流電壓時(shí)的初級(jí)側(cè)或次 級(jí)側(cè)或三級(jí)側(cè)的線間電壓進(jìn)行積分，從而算出變壓器各相的穩(wěn)定磁通；算出所述斷路器切斷變壓器后的該變壓器各相的剩余磁通的極性和大 小；以及在所述變壓器各相的穩(wěn)定磁通的極性和所述各相的剩余磁通的極性相 同的相位處于三相重合的范圍內(nèi)時(shí)，使所述三相的斷路器同時(shí)接通。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，其特征在于 將剩余磁通最小的相的穩(wěn)定磁通與剩余磁通相交的點(diǎn)作為接通目標(biāo)而使三相的斷路器同時(shí)接通。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，其特征在于-將剩余磁通最大的相的線間電壓零點(diǎn)作為接通目標(biāo)而使三相的斷路器同時(shí)接通，從而勵(lì)磁三相變壓器。
7、 一種變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，抑制勵(lì)磁涌流，該勵(lì)磁涌流是通 過三相斷路器將初級(jí)繞組為Y接線連接、且次級(jí)繞組或三級(jí)繞組為A接線 的三相變壓器的各相端子接通到三相電源而開始勵(lì)磁時(shí)產(chǎn)生的，其特征在 于將所述斷路器打開操作至少一次以上，根據(jù)由此時(shí)與變壓器初級(jí)或次 級(jí)或三級(jí)端子連接的電壓測量用設(shè)備測量出的電壓，預(yù)先測量出斷路器的 切斷相位和變壓器的剩余磁通的關(guān)系；控制斷路器的分閘相位并進(jìn)行切斷，以使得在斷路器切斷變壓器時(shí)總 是為相同的切斷相位，從而根據(jù)所述關(guān)系推測出變壓器的剩余磁通；之后在使變壓器接通時(shí)，在穩(wěn)定狀態(tài)下向變壓器施加三相交流電壓時(shí) 的各相的穩(wěn)定磁通的極性和所述推測出的各相剩余磁通的極性相同的相位 三相重合的范圍內(nèi)，使三相的斷路器同時(shí)接通。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，其特征在于 將剩余磁通最小的相的穩(wěn)定磁通與剩余磁通相交的點(diǎn)作為接通目標(biāo)而使三相的斷路器同時(shí)接通。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，其特征在于 將剩余磁通最大的相的相電壓零點(diǎn)作為接通目標(biāo)而使三相的斷路器同時(shí)接通，從而勵(lì)磁三相變壓器。
10、 一種變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，抑制勵(lì)磁涌流，該勵(lì)磁涌流是通過三相斷路器將設(shè)置于非有效接地系統(tǒng)、并且初級(jí)繞組為A接線連接且 次級(jí)繞組或三級(jí)繞組為A接線的三相變壓器的各相端子接通到三相電源而開始勵(lì)磁時(shí)產(chǎn)生的，其特征在于:將所述斷路器打開操作至少一次以上，根據(jù)由此時(shí)與變壓器初級(jí)或次 級(jí)或三級(jí)端子連接的電壓測量用設(shè)備測量出的電壓，預(yù)先測量出斷路器的 切斷相位和變壓器的剩余磁通的關(guān)系；控制斷路器的分閘相位并進(jìn)行切斷，以使得在斷路器切斷變壓器時(shí)總是為相同的切斷相位，從而根據(jù)所述關(guān)系推測出變壓器的剩余磁通；之后在使變壓器接通時(shí)，在穩(wěn)定狀態(tài)下向變壓器施加三相交流電壓時(shí) 的各相的穩(wěn)定磁通的極性和所述推測出的各相剩余磁通的極性相同的相位 三相重合的范圍內(nèi)，使三相的斷路器同時(shí)接通。
11、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，其特征在于:將剩余磁通最小的相的穩(wěn)定磁通與剩余磁通相交的點(diǎn)作為接通目標(biāo)而 使三相的斷路器同時(shí)接通。
12、 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，其特征在于:將剩余磁通最大的相的線間電壓零點(diǎn)作為接通目標(biāo)而使三相的斷路器 同時(shí)接通，從而勵(lì)磁三相變壓器。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1 12中的任意一項(xiàng)所述的變壓器的勵(lì)磁涌流抑制 方法，其特征在于三相的斷路器為三相統(tǒng)一操作型斷路器。
14、 一種變壓器的勵(lì)磁涌流抑制裝置，抑制勵(lì)磁涌流，該勵(lì)磁涌流是 通過三相斷路器將初級(jí)繞組為Y接線連接、且次級(jí)繞組或三級(jí)繞組為A接線的三相變壓器的各相端子接通到三相電源而開始勵(lì)磁時(shí)產(chǎn)生的，其特征在于，包括穩(wěn)定磁通計(jì)算單元，通過對在穩(wěn)定狀態(tài)下向所述變壓器施加三相交流 電壓時(shí)的初級(jí)側(cè)或次級(jí)側(cè)或三級(jí)側(cè)的相電壓或者線間電壓進(jìn)行積分，從而 算出變壓器各相的穩(wěn)定磁通；剩余磁通計(jì)算單元，算出所述斷路器切斷變壓器后的該變壓器各相的 剩余磁通的極性和大小；相位檢測單元，檢測所述變壓器各相的穩(wěn)定磁通的極性和所述變壓器 各相的剩余磁通的極性相同的相位三相重合的范圍，并生成輸出；以及接通單元，通過所述相位檢測單元的輸出使所述三相的斷路器同時(shí)接通。
15、 一種變壓器的勵(lì)磁涌流抑制裝置，抑制勵(lì)磁涌流，該勵(lì)磁涌流是 通過三相斷路器將設(shè)置于非有效接地系統(tǒng)、并且初級(jí)繞組為A接線連接且 次級(jí)繞組或三級(jí)繞組為A接線的三相變壓器的各相端子接通到三相電源而 開始勵(lì)磁時(shí)產(chǎn)生的，其特征在于，包括穩(wěn)定磁通計(jì)算單元，通過對在穩(wěn)定狀態(tài)下向所述變壓器施加三相交流 電壓時(shí)的初級(jí)側(cè)或次級(jí)側(cè)或三級(jí)側(cè)的線間電壓進(jìn)行積分，從而算出變壓器各相的穩(wěn)定磁通；算出所述斷路器切斷變壓器后的該變壓器各相的剩余磁通的極性和大 小的單元；相位檢測單元，檢測所述變壓器各相的穩(wěn)定磁通的極性和所述變壓器 各相的剩余磁通的極性相同的相位三相重合的范圍，并生成輸出；以及 接通單元，通過所述相位檢測單元的輸出使所述三相的斷路器同時(shí)接通。
16、 一種變壓器的勵(lì)磁涌流抑制裝置，抑制勵(lì)磁涌流，該勵(lì)磁涌流是 通過三相斷路器將初級(jí)繞組為Y接線連接、且次級(jí)繞組或三級(jí)繞組為A接 線的三相變壓器的各相端子接通到三相電源而開始勵(lì)磁時(shí)產(chǎn)生的，其特征在于，包括切斷相位/剩余磁通關(guān)系測量保持單元，保持所述斷路器的切斷相位和變壓器的剩余磁通的關(guān)系；分閘相位控制單元，控制斷路器的分閘相位，以使得在斷路器切斷變 壓器時(shí)，總是為相同的切斷相位；通過所述分閘相位控制單元的輸出，向斷路器輸出分閘指令的單元；相位檢測單元，在之后使變壓器接通時(shí)，檢測在穩(wěn)定狀態(tài)下向變壓器 施加三相交流電壓時(shí)的各相的穩(wěn)定磁通的極性和所述切斷相位/剩余磁通關(guān) 系測量保持單元中保持的各相的剩余磁通的極性相同的相位三相重合的范 圍，并產(chǎn)生輸出；以及接通單元，通過所述相位檢測單元的輸出使所述三相的斷路器同時(shí)接通。
17、 根據(jù)權(quán)利要求16所述的變壓器的勵(lì)磁涌流抑制裝置，其特征在于 所述切斷相位/剩余磁通關(guān)系測量保持單元將所述斷路器打開操作至少一次以上，根據(jù)由此時(shí)與變壓器初級(jí)或次級(jí)或三級(jí)端子連接的電壓測量用 設(shè)備測量出的電壓，預(yù)先測量并保持?jǐn)嗦菲鞯那袛嘞辔缓妥儔浩鞯氖Ｓ啻?通的關(guān)系。
18、 一種變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，抑制勵(lì)磁涌流，該勵(lì)磁涌流是通過三相斷路器將初級(jí)繞組為Y接線連接、且次級(jí)繞組或三級(jí)繞組為A接 線的三相變壓器的各相端子接通到三相電源而開始勵(lì)磁時(shí)產(chǎn)生的，其特征 在于-測量在穩(wěn)定狀態(tài)下向所述變壓器施加三相交流電壓時(shí)的初級(jí)側(cè)的相電壓；將所述測量出的相電壓變換為線間電壓，并積分該線間電壓而算出線 間的穩(wěn)定磁通；算出所述斷路器切斷變壓器后的該變壓器各線間的剩余磁通的極性和 大小；以及在所述變壓器各線間的穩(wěn)定磁通的極性和所述各線間的剩余磁通的極 性相同的相位處于三相重合的范圍內(nèi)時(shí)，使所述三相的斷路器同時(shí)接通。
19、 一種變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，抑制勵(lì)磁涌流，該勵(lì)磁涌流是 通過三相斷路器將初級(jí)繞組為Y接線連接、且次級(jí)繞組或三級(jí)繞組為A接 線的三相變壓器的各相端子接通到三相電源而開始勵(lì)磁時(shí)產(chǎn)生的，其特征 在于測量出在穩(wěn)定狀態(tài)下向所述變壓器施加三相交流電壓時(shí)的初級(jí)側(cè)的相 電壓；通過積分所述測量出的相電壓從而算出變壓器各端子的穩(wěn)定磁通，并 將該變壓器各端子的穩(wěn)定磁通變換為線間的穩(wěn)定磁通；算出所述斷路器切斷變壓器后的該變壓器各線間的剩余磁通的極性和 大??；以及在所述變壓器各線間的穩(wěn)定磁通的極性和所述各線間的剩余磁通的極 性相同的相位處于三相重合的范圍內(nèi)時(shí)，使所述三相的斷路器同時(shí)接通。
20、 一種變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，抑制勵(lì)磁涌流，該勵(lì)磁涌流是 通過三相斷路器將初級(jí)繞組為Y接線連接、且次級(jí)繞組或三級(jí)繞組為A接 線的三相變壓器的各相端子接通到三相電源而開始勵(lì)磁時(shí)產(chǎn)生的，其特征 在于測量出在穩(wěn)定狀態(tài)下向所述變壓器施加三相交流電壓時(shí)的初級(jí)側(cè)的線 間電壓；通過積分所述測量出的線間電壓而算出變壓器各線間的穩(wěn)定磁通；算出所述斷路器切斷變壓器后的該變壓器各線間的剩余磁通的極性和大小；以及在所述變壓器各線間的穩(wěn)定磁通的極性和所述各線間的剩余磁通的極 性相同的相位處于三相重合的范圍內(nèi)時(shí)，使所述三相的斷路器同時(shí)接通。
21、 一種變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，抑制勵(lì)磁涌流，該勵(lì)磁涌流是 通過三相斷路器將初級(jí)繞組為Y接線連接、且次級(jí)繞組或三級(jí)繞組為A接 線的三相變壓器的各相端子接通到三相電源而開始勵(lì)磁時(shí)產(chǎn)生的，其特征 在于測量出在穩(wěn)定狀態(tài)下向所述變壓器施加三相交流電壓時(shí)的A接線的繞組的三相對地電壓；通過積分所述測量出的對地電壓而算出變壓器各線間的穩(wěn)定磁通； 算出所述斷路器切斷變壓器后的該變壓器各線間的剩余磁通的極性和大?。灰约霸谒鲎儔浩鞲骶€間的穩(wěn)定磁通的極性和所述各線間的剩余磁通的極 性相同的相位處于三相重合的范圍內(nèi)時(shí)，使所述三相的斷路器同時(shí)接通。
22、 根據(jù)權(quán)利要求18 21中的任意一項(xiàng)所述的變壓器的勵(lì)磁涌流抑制 方法，其特征在于-在剩余磁通最大的線間，將線間電壓從與所述剩余磁通相同極性向相 反極性轉(zhuǎn)移的電壓零點(diǎn)設(shè)作電接通目標(biāo)而使三相的斷路器同時(shí)接通。
23、 根據(jù)權(quán)利要求22所述的變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，其特征在于: 將線間電壓的電壓零點(diǎn)換算為相電壓的相位，并將換算出的相電壓的相位作為電接通目標(biāo)而使三相的斷路器同時(shí)接通。
24、 一種變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，抑制勵(lì)磁涌流，該勵(lì)磁涌流是 通過三相斷路器將初級(jí)繞組為Y接線連接、且次級(jí)繞組或三級(jí)繞組為A接 線的三相變壓器的各相端子接通到三相電源而開始勵(lì)磁時(shí)產(chǎn)生的，其特征在于將所述斷路器打開操作至少一次以上，根據(jù)由此時(shí)與變壓器初級(jí)或次 級(jí)或三級(jí)端子連接的電壓測量用設(shè)備測量出的電壓，預(yù)先測量出斷路器的切斷相位和變壓器的剩余磁通的關(guān)系；控制斷路器的分閘相位并進(jìn)行切斷，以使得在斷路器切斷變壓器時(shí)總是為相同的切斷相位，從而根據(jù)所述關(guān)系推測出變壓器的剩余磁通；之后在使變壓器接通時(shí)，在穩(wěn)定狀態(tài)下向變壓器施加三相交流電壓時(shí) 的各線間的穩(wěn)定磁通的極性和所述推測出的各線間的剩余磁通的極性相同 的相位三相重合的范圍內(nèi)，使三相的斷路器同時(shí)接通。
25、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，其特征在于: 在剩余磁通最大的線間，將線間電壓從與所述剩余磁通相同極性向相反極性轉(zhuǎn)移的電壓零點(diǎn)設(shè)作電接通目標(biāo)而使三相的斷路器同時(shí)接通。
26、 根據(jù)權(quán)利要求25所述的變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，其特征在于: 將線間電壓的電壓零點(diǎn)換算為相電壓的相位，并將換算出的相電壓的相位作為電接通目標(biāo)而使三相的斷路器同時(shí)接通。
27、 一種變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，抑制勵(lì)磁涌流，該勵(lì)磁涌流是 通過三相斷路器將設(shè)置于非有效接地系統(tǒng)、并且初級(jí)繞組為Y接線連接且 次級(jí)繞組或三級(jí)繞組為A接線的三相變壓器的各相端子接通到三相電源而開始勵(lì)磁時(shí)產(chǎn)生的，其特征在于測量出在穩(wěn)定狀態(tài)下向所述變壓器施加三相交流電壓時(shí)的初級(jí)側(cè)的相電壓；通過使所述測量出的三相相電壓的總和取3分之1而算出零相電壓； 通過從各相的相電壓減去所述零相電壓而算出三相變壓器的各繞組電壓；通過積分所述算出的各繞組電壓而算出變壓器各繞組的穩(wěn)定磁通； 算出所述斷路器切斷變壓器后的該變壓器各繞組的剩余磁通的極性和 大??；以及之后在使變壓器接通時(shí)，在穩(wěn)定狀態(tài)下向變壓器施加三相交流電壓時(shí) 的各繞組的穩(wěn)定磁通的極性和所述算出的各繞組的剩余磁通的極性相同的 相位三相重合范圍內(nèi)，使三相的斷路器同時(shí)接通。
28、 一種變壓器的勵(lì)磁涌流抑制方法，抑制勵(lì)磁涌流，該勵(lì)磁涌流是 通過三相斷路器將設(shè)置于非有效接地系統(tǒng)、并且初級(jí)繞組為Y接線連接且 次級(jí)繞組或三級(jí)繞組為A接線的三相變壓器的各相端子接通到三相電源而 開始勵(lì)磁時(shí)產(chǎn)生的，其特征在于測量出在穩(wěn)定狀態(tài)下向所述變壓器施加三相交流電壓時(shí)的A接線的繞組的線間電壓；通過積分所述測量出的線間電壓而算出變壓器各繞組的穩(wěn)定磁通； 算出所述斷路器切斷變壓器后的該變壓器各線間的剩余磁通的極性和 大?。灰约爸笤谑棺儔浩鹘油〞r(shí)，在穩(wěn)定狀態(tài)下向變壓器施加三相交流電壓時(shí) 的各繞組的穩(wěn)定磁通的極性和所述算出的各繞組的剩余磁通的極性相同的 相位三相重合范圍內(nèi)，使三相的斷路器同時(shí)接通。
29、 一種變壓器的勵(lì)磁涌流抑制裝置，抑制勵(lì)磁涌流，該勵(lì)磁涌流是 通過三相斷路器將初級(jí)繞組為Y接線連接、且次級(jí)繞組或三級(jí)繞組為A接 線的三相變壓器的各相端子接通到三相電源而開始勵(lì)磁時(shí)產(chǎn)生的，其特征 在于，包括-穩(wěn)定磁通計(jì)算單元，通過對在穩(wěn)定狀態(tài)下向所述變壓器施加三相交流 電壓時(shí)的初級(jí)側(cè)或次級(jí)側(cè)或三級(jí)側(cè)的相電壓或線間電壓進(jìn)行積分，從而算 出變壓器各線間的穩(wěn)定磁通；剩余磁通計(jì)算單元，算出所述斷路器切斷變壓器后的該變壓器各線間 的剩余磁通的極性和大小；相位檢測單元，檢測所述變壓器各線間的穩(wěn)定磁通的極性和所述變壓 器各線間的剩余磁通的極性相同的相位三相重合的范圍，并產(chǎn)生輸出；以 及接通單元，通過所述相位檢測單元的輸出，使所述三相的斷路器同時(shí) 接通。
30、 一種變壓器的勵(lì)磁涌流抑制裝置，抑制勵(lì)磁涌流，該勵(lì)磁涌流是 通過三相斷路器將初級(jí)繞組為Y接線連接、且次級(jí)繞組或三級(jí)繞組為A接 線的三相變壓器的各相端子接通到三相電源而開始勵(lì)磁時(shí)產(chǎn)生的，其特征 在于，包括將所述斷路器打開操作至少一次以上，根據(jù)由此時(shí)與變壓器初級(jí)或次 級(jí)或三級(jí)端子連接的電壓測量用設(shè)備測量出的電壓，預(yù)先測量并保持?jǐn)嗦?器的切斷相位和變壓器的剩余磁通的關(guān)系的單元；分閘相位控制單元，控制斷路器的分閘相位，以使得在斷路器切斷變 壓器時(shí)總是為相同的切斷相位；通過所述分閘相位控制單元的輸出，向斷路器輸出分閘指令的單元； 相位檢測單元，之后在使變壓器接通時(shí)，檢測在穩(wěn)定狀態(tài)下向變壓器 施加三相交流電壓時(shí)的各線間的穩(wěn)定磁通的極性和所述保持的各線間的剩 余磁通的極性相同的相位三相重合的范圍，并產(chǎn)生輸出；以及接通單元，通過所述相位檢測單元的輸出，使所述三相的斷路器同時(shí) 接通。
全文摘要
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是不用添加帶阻抗體的斷路器等的設(shè)備，而可抑制通過3臺(tái)單相型斷路器將三相的變壓器同時(shí)接通到電源時(shí)或通過三相統(tǒng)一操作型斷路器接通時(shí)產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流。在變壓器的勵(lì)磁涌流抑制裝置和方法中，抑制通過三相斷路器(200)將三相變壓器(300)的各相端子接通到三相電源(100)而開始勵(lì)磁時(shí)產(chǎn)生的勵(lì)磁涌流，通過積分在穩(wěn)定狀態(tài)下向變壓器(300)施加三相交流電壓時(shí)的初級(jí)側(cè)或次級(jí)側(cè)或三級(jí)側(cè)的相電壓或線間電壓而算出變壓器各相的穩(wěn)定磁通(4、5、6)，算出斷路器(200)切斷變壓器后的該變壓器各相的剩余磁通(7、8、9)的極性和大小，當(dāng)變壓器各相的穩(wěn)定磁通(4、5、6)的極性和所述各相的剩余磁通(7、8、9)的極性相同的相位處于三相重合的范圍(13)內(nèi)時(shí)，使三相斷路器同時(shí)接通。
文檔編號(hào)H01H33/59GK101563744SQ20078004747
公開日2009年10月21日 申請日期2007年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月29日
發(fā)明者二神浩一, 佐藤純正, 國米毅, 齋藤實(shí), 楠山宏, 腰塚正, 西肋進(jìn), 高橋宣之 申請人:株式會(huì)社東芝