特許 5944162 計器用変圧器の異常検出方法および回路の保護方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5944162

(24)【登録日】2016年6月3日

(45)【発行日】2016年7月5日

(54)【発明の名称】計器用変圧器の異常検出方法および回路の保護方法

(51)【国際特許分類】

   H01F 41/00 20060101AFI20160621BHJP

【ＦＩ】

   H01F41/00 F

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2011-285478(P2011-285478)

(22)【出願日】2011年12月27日

(65)【公開番号】特開2013-135129(P2013-135129A)

(43)【公開日】2013年7月8日

【審査請求日】2014年9月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】513296958

【氏名又は名称】東芝産業機器システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000567

【氏名又は名称】特許業務法人 サトー国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】前田 照彦

(72)【発明者】

【氏名】竹内 美和

(72)【発明者】

【氏名】竹内 文章

(72)【発明者】

【氏名】上川 芳弘

(72)【発明者】

【氏名】久保田 正治

【審査官】 池田 安希子

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭４８−０９１５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５５−１７０６７４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平１１−０６９６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２８５９１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１３２９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２１５１７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１００５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１３１０４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２８８９８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０１−０３４１３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｆ ４１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一つの回路に対して少なくとも二つの計器用変圧器を接続し、前記各計器用変圧器の出力電圧を比較し、前記各計器用変圧器のうち一の計器用変圧器の出力電圧が上昇したことに基づいて前記一の計器用変圧器の一次コイルの短絡による内部異常を検出することを特徴とする計器用変圧器の異常検出方法。

【請求項2】

二つの計器用変圧器をそれぞれ出力電圧が打ち消し合うように直列に接続し、前記直列に接続した両端の差電圧が上昇したことに基づいて前記差電圧の高電圧側に接続された計器用変圧器の一次コイルの短絡による内部異常を検出することを特徴とする請求項１記載の計器用変圧器の異常検出方法。

【請求項3】

前記回路は三相の回路であって、三つの計器用変圧器をそれぞれ三相の各相間に接続し、前記三つの計器用変圧器のうち二つの計器用変圧器の出力電圧から求まる残り一つの計器用変圧器の出力電圧に対して、当該残り一つの計器用変圧器の実際の出力電圧が大きくなったことに基づいて前記残り一つの計器用変圧器の一次コイルの短絡による内部異常を検出することを特徴とする請求項１記載の計器用変圧器の異常検出方法。

【請求項4】

一つの回路に対し、少なくとも二つの計器用変圧器と、前記計器用変圧器に対する電力供給を遮断する遮断器と、前記計器用変圧器の出力電圧に基づいて前記遮断器を操作する操作器と、を接続し、
前記操作器は、前記請求項１から３のいずれか一項記載の計器用変圧器の異常検出方法を用いて前記計器用変圧器の一次コイルの短絡による内部異常を検出した場合に、前記遮断器を操作して、前記内部異常が検出された計器用変圧器に対する電力供給を遮断することを特徴とする回路の保護方法。

【請求項5】

前記遮断器は、前記回路を遮断するものであることを特徴とする請求項４記載の回路の保護方法。

【請求項6】

前記遮断器は、前記回路と前記計器用変圧器との間に設けられて前記回路から前記計器用変圧器を切り離すものであることを特徴とする請求項４記載の回路の保護方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、計器用変圧器の異常検出方法および回路の保護方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、受変電設備などを有する回路において、その保護や電圧計測のために計器用変圧器が用いられる。この場合、例えば計器用変圧器の内部で故障が発生すると、回路の短絡あるいは地絡故障に至ることがあり、その結果、受変電設備などが正常であるにもかかわらず、障害を取り除くための間、長時間にわたって回路の停電を招くおそれがあった。このような回路の停電を回避するためにも、計器用変圧器の内部に異常が生じた場合には、迅速にその異常を特定して障害を取り除く必要がある。

【0003】

しかし、一般に計器用変圧器のコイルは、電力用変圧器のコイルに比べて細い巻線で構成されており、巻線抵抗が比較的大きい。そのため、例えば一次コイルに短絡が生じてその一次コイル内に循環電流が生じた場合、その一次コイルは、循環電流が生じてもすぐには焼損に至らず、数分から数十分をかけて徐々に焼損に至る。つまり、このような計器用変圧器の内部異常は、コイルが焼損するまで検知され難く、一次コイルが焼損に至り、回路が停電して初めて計器用変圧器の異常が検知されることが多いという事情があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平８−１５３６３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

そこで、計器用変圧器の内部の異常が生じたことを迅速かつ精度よく検出することのできる計器用変圧器の異常検出方法、および計器用変圧器の内部に異常が生じた場合に回路を適切に保護することのできる回路の保護方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本実施形態の計器用変圧器の異常検出方法は、一つの回路に対して少なくとも二つの計器用変圧器を接続し、前記各計器用変圧器の出力電圧を比較し、前記各計器用変圧器のうち一の計器用変圧器の出力電圧が上昇したことに基づいて前記一の計器用変圧器の一次コイルの短絡による内部異常を検出する。
また、本実施形態の回路の保護方法は、一つの回路に対し、少なくとも二つの計器用変圧器と、前記計器用変圧器に対する電力供給を遮断する遮断器と、前記計器用変圧器の出力電圧に基づいて前記遮断器を操作する操作器と、を接続する。前記操作器は、前記計器用変圧器の異常を検出した場合に、前記遮断器を操作して、異常が検出された計器用変圧器に対する電力供給を遮断する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第一実施形態による回路に対する計器用変圧器の接続態様を示す図

【図2】第二実施形態による図１相当図

【図3】第三実施形態による図１相当図

【図4】第四実施形態による図１相当図

【図5】第五実施形態による図１相当図

【図6】第六実施形態による図１相当図

【図7】第七実施形態による図１相当図

【図8】一般的な計器用変圧器の一次コイルの巻線の概念を示すものであり、（ａ）は正常な状態を示す図、（ｂ）は端部間が短絡した状態を示す図

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、複数の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。

【0009】

（第一実施形態）
まず、図８を参照して、計器用変圧器の内部に生じる異常について説明する。計器用変圧器は、鉄心に対して巻き数の異なる一次コイルおよび二次コイルを巻回して構成されている。この一次コイルは、一次コイルに入力される高電圧を所定の変圧比で精度よく降圧して二次コイルに出力するため、細い巻線によって二次コイルよりも多くの巻き数に設定されている。図８に一般的な一次コイル１の巻線態様を示すが、一次コイル１は、図８（ａ）の実線矢印Ｃで示すように、一次巻線２を鉄心３の外周に沿って巻いたものを、鉄心３の所定範囲内において折り返しながら、内周側から外周側へ向かって複数層この場合Ｎ層重ねて構成されている。

【0010】

計器用変圧器の内部に生じる異常としては、一次コイル１に生じる絶縁破壊がある。この場合、絶縁破壊は、隣接する二層においてその折返し部分を中心とした両端部、すなわち二層間における巻始めと巻終わり部分で生じ易い。例えば、図８（ａ）において、（Ｎ−１）層と（Ｎ）層との間にあっては、（Ｎ−１）層の巻始めとなる端部Ａと、（Ｎ）層の巻終わりとなる端部Ｂとの間で絶縁破壊が生じ易い。これは、（Ｎ−１）層と（Ｎ）層との間では、両端部となる端部Ａと端部Ｂとの間の電位差が最も大きくなるからである。

【0011】

そして一次巻線２は細線で構成されて比較的抵抗が大きいことから、端部Ａと端部Ｂとの間が短絡すると、一次コイル１を流れる電流は、図８（ｂ）に示すように、（Ｎ−１）層および（Ｎ）層において両端部Ａ、Ｂ間を流れて、太破線Ｄで示す巻線に循環電流が生じる。この場合、一次コイル１の実質的な層数は、短絡した層数この場合２層分減少したと見なすことができる。つまり、一次コイル１に絶縁破壊が生じていない正常な場合の出力電圧をＶ０とすると、（Ｎ−１）層の端部Ａと（Ｎ）層の端部Ｂが短絡した場合の出力電圧Ｖ１は、次の（１）式で表わされる。
Ｖ１＝Ｖ０×Ｎ／（Ｎ−２） …（１）

【0012】

さて、図１に示すように、第一実施形態の回路１０は、図示しない単相交流の電源に接続された配電線１１、１２に、受変電設備などの負荷１３を接続して構成されている。また、この一つの回路１０に対して、二つの計器用変圧器すなわち第一計器用変圧器１４および第二計器用変圧器１５が接続されている。計器用変圧器１４、１５は、同一構成であり、図８に示すような一般的な計器用変圧器で構成されている。この計器用変圧器１４、１５は、それぞれ一次コイル１４１、１５１側すなわち入力側が、配電線１１、１２に接続されている。また、二次コイル１４２、１５２すなわち出力側は、図示しない電圧計測器などに接続される。ここで、一次コイル１４１、１５１の両端に入力される電圧を入力電圧とし、二次コイル１４２、１５２の両端に生じる電圧を出力電圧とする。

【0013】

この構成において、計器用変圧器１４、１５の内部の異常つまり一次コイル１４１、１５１の短絡による異常は、第一計器用変圧器１４の出力電圧と第二計器用変圧器１５の出力電圧とを比較して、いずれか一方の出力電圧が変動したことに基づいて検出される。すなわち、第一計器用変圧器１４および第二計器用変圧器１５の両方ともが正常に動作していれば、第一計器用変圧器１４の出力電圧および第二計器用変圧器１５の出力電圧はほぼ同じ値になる。したがって、第一計器用変圧器１４の出力電圧および第二計器用変圧器１５の出力電圧はほぼ同じ値を示していれば、第一計器用変圧器１４および第二計器用変圧器１５は正常に動作していると判断できる。

【0014】

例えば、計器用変圧器１４、１５の出力電圧はともに変動したが、両者はほぼ同じ値を示している場合、計器用変圧器１４、１５は、ともに正常に動作していると判断できる。そのため、出力電圧の変動は、回路１０の電圧の変動に起因しているものであると判断できる。このように、計器用変圧器１４、１５の出力電圧を監視することによって、回路１０に異常が生じたことを検出することができる。この場合、回路１０に生じた異常を修理などにより取り除くことで、回路１０を適切に保護することができる。

【0015】

これに対し、計器用変圧器１４、１５のいずれか一方の出力電圧のみが変動した場合、計器用変圧器１４、１５のうち少なくとも一方が正常に動作していないと判断できる。この場合、異常の原因が一次コイル１４１または一次コイル１５１の短絡によるものであれば、内部異常が生じた計器用変圧器の出力電圧のみが（１）式に準じた傾向で上昇する。そのため、計器用変圧器１４、１５のうち、出力電圧が上昇した側の計器用変圧器に内部異常が生じたと特定することができる。このように、計器用変圧器１４、１５の出力電圧を比較することで、その差が所定以上の大きさになった場合に、出力電圧が上昇した方の計器用変圧器に内部異常が生じていると判断することができる。

【0016】

これによれば、計器用変圧器１４、１５のいずれか一方に、一次コイル１４１、１５１の短絡などによる内部異常が生じたことを、迅速かつ精度よく検出することができる。また、異常が生じた計器用変圧器を迅速に特定することができるため、いち早く障害を取り除くことが可能となり、その結果、計器用変圧器１４、１５の一方に内部異常が生じた場合であっても回路１０を適切に保護することができる。
なお、計器用変圧器を三つ以上設ける構成でもよく、この場合、計器用変圧器の出力電圧をそれぞれ比較することで、各計器用変圧器の内部異常を検出することができる。

【0017】

（第二実施形態）
次に、第二実施形態について、図２を参照して説明する。
この第二実施形態では、第一実形態の構成に加えて、第一計器用変圧器１４および第二計器用変圧器１５が、互いの出力電圧が打ち消し合うように直列に接続されている。すなわち、計器用変圧器１４、１５の二次コイル１４２、１５２において、互いの高電位側は接続線１６によって接続されている。一方、二次コイル１４２の低電位側には引出線１７が接続され、二次コイル１５２の低電位側には引出線１８が接続されている。
このように、第一計器用変圧器１４の二次コイル１４２および第二計器用変圧器１５の二次コイル１５２は反平行に接続されている。そして、直列に接続した二次コイル１４２、１５２の両端、すなわち引出線１７、１８間の電位差を測定し、この電位差が変動したこと、つまり電位差が所定以上の大きさになったことに基づいて、計器用変圧器１４、１５の内部異常を検出する。

【0018】

この第二実施形態によれば、第一実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、計器用変圧器１４、１５のいずれか一方の内部異常が、引出線１７、１８間の電位差となって現れる。そのため、引出線１７、１８間の電位差を監視することで計器用変圧器１４、１５の内部異常を検出できることから、簡易な構成とすることができる。
利便性が向上する。

【0019】

（第三実施形態）
次に、第三実施形態について、図３を参照して説明する。
この第三実施形態では、図１に示す第一実施形態の構成に加え、回路１０に単相回路遮断器１９および操作器２０が接続されている。単相回路遮断器１９は、計器用変圧器１４、１５に対して図示しない高圧電源側つまり負荷１３とは反対側に設けられており、回路１０を遮断して計器用変圧器１４、１５に対する電力供給を遮断する。操作器２０は、計器用変圧器１４、１５の各出力電圧が入力されるとともに、この出力電圧に基づいて単相回路遮断器１９を操作する。すなわち、操作器２０は、各接続線２１によって各二次コイル１４２、１５２に接続されて、計器用変圧器１４、１５の出力電圧が入力される。そして、操作器２０は、第一実施形態に示す方法によって、計器用変圧器１４、１５の内部異常を検出し、その検出結果に基づいて単相回路遮断器１９を操作する。

【0020】

この場合、操作器２０は、計器用変圧器１４、１５のいずれか一方の内部異常を検出、つまり、計器用変圧器１４、１５のいずれか一方に内部異常が生じて出力電圧に差が生じたことを検出すると、単相回路遮断器１９を操作すなわちトリップさせる。これにより、回路１０を遮断して、計器用変圧器１４、１５に対する電力供給を遮断する。

【0021】

この第三実施形態によれば、計器用変圧器１４、１５のいずれか一方に内部異常が生じた場合に、その異常を操作器２０が検出し、単相回路遮断器１９をトリップさせて回路１０を遮断することで、計器用変圧器１４、１５に対する電力供給を遮断することができる。この場合、回路１０が遮断されて計器用変圧器１４、１５に対する電力供給が遮断されるため、一次コイル１４１、１５１が循環電流によって焼損に至ることを回避することができる。これにより、計器用変圧器１４、１５の内部異常による影響の波及を抑制し、回路１０を迅速かつ適切に保護することができる。

【0022】

なお、この場合、図２に示す第二実施形態のように、二次コイル１４２、１５２を反平行に接続し、その両端に生じる二次コイル１４２、１５２の差電圧を操作器２０に直接入力する構成、つまり引出線１７、１８を操作器２０に接続する構成でもよい。この場合、二次コイル１４２、１５２の差電圧は、既に比較された状態で引出線１７、１８から出力されるため、操作器２０は、引出線１７、１８間の電位差を監視するだけでよく、その結果、操作器２０を簡易な構成とすることができる。

【0023】

（第四実施形態）
次に、第四実施形態について、図４を参照して説明する。
この第四実施形態では、図３に示す第三実施形態の単相回路遮断器１９に代えて、互いに同一構成の第一遮断器２２および第二遮断器２３が回路１０に接続されている。この場合、第一遮断器２２は、回路１０の配電線１１、１２と、第一計器用変圧器１４の一次コイル１４１との間に接続されている。また、第二遮断器２３は、回路１０の配電線１１、１２と、第二計器用変圧器１５の一次コイル１５１との間に接続されている。

【0024】

この構成において、操作器２０は、計器用変圧器１４、１５のうち、いずれか一方の内部異常を検出した場合に、遮断器２２または遮断器２３をトリップさせて、異常が生じた方の計器用変圧器を回路１０から切り離す。つまり、例えば第一計器用変圧器１４に内部異常が生じた場合、第一計器用変圧器１４の出力電圧のみが上昇する。操作器２０は、この出力電圧の変動に基づいて第一計器用変圧器１４に内部異常が生じたことを検出し、第一遮断器２２をトリップさせる。すると、回路１０と第一計器用変圧器１４との間が遮断されて、第一計器用変圧器１４が回路１０から切り離される。これにより、内部異常が生じた第一計器用変圧器１４に対する電力供給が遮断される。このとき、第二遮断器２３はトリップされないため、第二計器用変圧器１５は、回路１０から切り離されずに電力供給が継続される。

【0025】

この第四実施形態によれば、計器用変圧器１４、１５のいずれか一方に内部異常が生じた場合に、その異常を操作器２０が検出し、異常が生じた計器用変圧器を遮断器２２、２３によって回路１０から切り離すことができる。この場合、計器用変圧器１４、１５のうち、内部異常が生じた計器用変圧器に対する電力供給のみが遮断されるため、一次コイル１４１、１５１のうち短絡した一次コイルが循環電流によって焼損に至ることを適切に回避することができる。これにより、計器用変圧器１４、１５の内部異常による影響の波及を抑制し、回路１０を迅速かつ適切に保護することができる。

【0026】

さらに、この場合、計器用変圧器１４、１５のうち、異常が生じた一方の計器用変圧器が回路１０から切り離されても、異常が生じていない他方の計器用変圧器は回路１０と接続されている。そのため、異常が生じていない他方の計器用変圧器を用いることで、障害を取り除くまでの間であっても、回路１０を停止させることなく継続して運転することができる。

【0027】

（第五実施形態）
次に、第五実施形態について、図５を参照して説明する。
この第五実施形態において、回路３０は、図示しない三相交流の高圧電源に接続されたＵ、Ｖ、Ｗ相の配電線３１、３２、３３に、受変電設備などの負荷３４を接続して構成されている。また、この一つの回路３０に対して三つの計器用変圧器、すなわち第三計器用変圧器３５、第四計器用変圧器３６、および第五計器用変圧器３７が接続されている。これら各計器用変圧器３５、３６、３７は、互いに同一構成であり、三相の回路３０の各相間に接続されている。

【0028】

具体的には、第三計器用変圧器３５は、一次コイル３５１すなわち入力側が、Ｕ相の配電線３１およびＶ相の配電線３２に接続されている。このため、第三計器用変圧器３５の二次コイル３５２すなわち出力ｕ１、ｖ１には、Ｕ相とＶ相との相間電圧が降圧されて出力される。また、第四計器用変圧器３６は、一次コイル３６１が、Ｖ相の配電線３２およびＷ相の配電線３３に接続されている。このため、第四計器用変圧器３６の二次コイル３６２すなわち出力ｖ２、ｗ２には、Ｖ相とＷ相との相間電圧が降圧されて出力される。さらに、第五計器用変圧器３７は、一次コイル３７１が、Ｗ相の配電線３３およびＶ相の配電線３１に接続されている。このため、第五計器用変圧器３７の二次コイル３７２すなわち出力ｗ３、ｕ３には、Ｗ相とＶ相との相間電圧が降圧されて出力される。

【0029】

ここで、三つ計器用変圧器３５、３６、３７のいずれもが正常に動作していれば、計器用変圧器３５、３６、３７の出力電圧を位相差も含めて合成すると、その結果はほぼ０の値を示す。したがって、三つの計器用変圧器３５、３６、３７の各出力電圧を位相差も含めて合成した場合に、その結果がほぼ０の値を示していれば、これら計器用変圧器３５、３６、３７は、いずれも正常に動作していると判断できる。

【0030】

例えば、計器用変圧器３５、３６、３７の出力電圧はそれぞれ変動したが、各出力電圧の位相差を含めた合成の結果がほぼ０の値を示している場合、これら計器用変圧器３５、３６、３７は正常に動作していると判断できる。そのため、出力電圧の変動は、回路３０の電圧の変動に起因しているものであると判断できる。この場合、回路３０に異常が生じていると判断できることから、その異常を修理などにより取り除くことで、回路３０を適切に保護することができる。

【0031】

これに対し、計器用変圧器３５、３６、３７の各出力電圧の合成結果が０ではない値を示した場合、計器用変圧器３５、３６、３７のうち少なくとも一つが正常に動作していないと判断できる。この場合、異常の原因が一次コイル３５１、３６１、３７１のいずれかの短絡によるものであれば、計器用変圧器３５、３６、３７のうち、内部異常が生じた計器用変圧器の出力電圧のみが（１）式に従って上昇する。

【0032】

ここで、計器用変圧器３５、３６、３７が正常に動作していれば、これらの出力電圧の合成結果は０であることから、任意の二つ例えば計器用変圧器３５、３６の出力電圧から求めた残り一つの計器用変圧器３７の出力電圧と、この残り一つの計器用変圧器３７の実際の出力電圧とは、ほぼ同じ値を示す。しかし、例えば計器用変圧器３７に内部異常が生じてその出力電圧が上昇した場合、計器用変圧器３７の実際の出力電圧は、計器用変圧器３５、３６の出力電圧から求めた計器用変圧器３７の出力電圧よりも大きい値を示す。

【0033】

つまり、一の計器用変圧器３７の実際の出力電圧が、他の二つの計器用変圧器３５、３６の出力電圧から算出した一の計器用変圧器３７の出力電圧よりも大きい値を示している場合、その一の計器用変圧器３７には内部異常が生じていると判断することができる。このように、三相の各相間に接続された三つの計器用変圧器３５、３６、３７のうち、二つの計器用変圧器の出力電圧から求まる残り一つの計器用変圧器に対して、この残り一つの計器用変圧器の実際の出力電圧が大きくなったことに基づいて、この残り一つの計器用変圧器に内部異常が生じたことを検出している。

【0034】

この第五実施形態によれば、三相の回路３０に接続された計器用変圧器３５、３６、３７のいずれか一つに内部異常が生じたことを、迅速かつ精度よく検出することができる。また、異常が生じた計器用変圧器を迅速に特定することができるため、いち早く障害を取り除くことが可能となり、その結果、計器用変圧器３５、３６、３６のいずれか一つに内部異常が生じた場合であっても回路３０を適切に保護することができる。
なお、計器用変圧器を四つ以上設ける構成であってもよい。この場合、同相に接続された二つの計器用変圧器の出力電圧を互いに比較することによって、この二つ計器用変圧器のうちのどちらか一方の内部異常を検出することもできる。

【0035】

（第六実施形態）
次に、第六実施形態について、図６を参照して説明する。
この第六実施形態では、第五実施形態の構成に加え、回路３０に三相回路遮断器３８および操作器３９が接続されている。三相回路遮断器３８は、計器用変圧器３５、３６、３７に対して図示しない高圧電源側つまり負荷３４とは反対側に設けられており、回路３０を遮断して計器用変圧器３５、３６、３７に対する電力供給を遮断する。操作器３９は、計器用変圧器３５、３６、３７の各出力電圧が入力されるとともに、この出力電圧に基づいて三相回路遮断器３８を操作する。すなわち、操作器３９は、各接続線４０によって、各二次コイル３５２、３６２、３７２に接続されて、計器用変圧器３５、３６、３７の出力電圧が入力される。そして、操作器３９は、上記第五実施形態に示す方法によって、計器用変圧器３５、３６、３７の内部異常を検出し、その検出結果に基づいて三相回路遮断器３８を操作する。

【0036】

この構成において、操作器３９は、計器用変圧器３５、３６、３７のいずれか一つの内部異常を検出した場合、つまり、計器用変圧器３５、３６、３７のいずれか一つに内部異常が生じた場合に、三相回路遮断器３８をトリップさせて回路３０を遮断することで、計器用変圧器３５、３６、３７に対する電力供給を遮断する。

【0037】

この第六実施形態によれば、三相の回路３０において、計器用変圧器３５、３６、３７のいずれか一つに内部異常が生じた場合に、その異常を操作器３９が検出し、三相回路遮断器３８をトリップさせて回路３０を遮断することで、計器用変圧器３５、３６、３７に対する電力供給を遮断することができる。この場合、回路３０が遮断されて計器用変圧器３５、３６、３７に対する電力供給が遮断されるため、一次コイル３５１、３６１、３７１が循環電流によって焼損に至ることを回避することができる。これにより、計器用変圧器３５、３６、３７の内部異常による影響の波及を抑制し、回路３０を迅速かつ適切に保護することができる。

【0038】

（第七実施形態）
次に、第七実施形態について、図７を参照して説明する。
この第七実施形態では、図６に示す第三実施形態の三相回路遮断器３８に代えて、互いに同一構成の第三遮断器４１、第四遮断器４２、および第五遮断器４３が回路３０に接続されている。この場合、第三遮断器４１は、回路３０の配電線３１、３２と、第三計器用変圧器３５の一次コイル３５１との間に接続されている。また、第四遮断器４２は、回路３０の配電線３２、３３と、第四計器用変圧器３６の一次コイル３６１との間に接続されている。そして、第五遮断器４３は、回路３０の配電線３３、３１と、第五計器用変圧器３７の一次コイル３７１との間に接続されている。

【0039】

この構成において、操作器３９は、計器用変圧器３５、３６、３７のいずれか一つに内部異常を検出した場合に、遮断器４１、４２、４３のいずれかをトリップさせて、異常が生じた計器用変圧器を回路３０から切り離す。つまり、操作器３９は、例えば第五計器用変圧器３７に内部異常が生じたことを検出すると、第五遮断器４３をトリップさせる。すると、回路３０と第五計器用変圧器３７との間が遮断されて、第五計器用変圧器３７が回路３０から切り離される。これにより、内部異常が生じた第五計器用変圧器３７に対する電力供給が遮断される。このとき、第三遮断器４１および第四遮断器４２はトリップされないため、第三計器用変圧器３５および第四計器用変圧器３６は、回路３０から切り離されずに電力供給が継続される。

【0040】

この第七実施形態によれば、三相の回路３０において、計器用変圧器３５、３６、３７のいずれか一つに内部異常が生じた場合に、その異常を操作器３９が検出し、異常が生じた計器用変圧器を、遮断器４１、４２、４３によって回路３０から切り離すことができる。この場合、計器用変圧器３５、３６、３７のうち、内部異常が生じた計器用変圧器に対する電力供給のみが遮断されるため、一次コイル３５１、３６１、３７１のうち短絡した一次コイルが循環電流によって焼損に至ることを適切に回避することができる。これにより、計器用変圧器３５、３６、３７の内部異常による影響の波及を抑制し、回路３０を迅速かつ適切に保護することができる。

【0041】

さらに、この場合、計器用変圧器３５、３６、３７のうち、異常が生じた一つの計器用変圧器が回路３０から切り離されても、異常が生じていない残り二つの計器用変圧器は回路３０と接続されている。そのため、異常が生じていない残り二つの計器用変圧器を用いることで、障害を取り除くまでの間であっても、回路３０を停止させることなく継続して運転することができる。

【0042】

以上説明した実施形態における計器用変圧器の異常検出方法によれば、一つの回路に接続された少なくとも二つの計器用変圧器の出力電圧を比較することによって、計器用変圧器の内部異常を検出することができる。これにより、回路に接続された計器用変圧器に内部異常が生じたことを、迅速かつ精度よく検出することができる。さらに、異常が生じた計器用変圧器を迅速に特定することができるため、いち早く障害を取り除くことが可能となる。

【0043】

また、以上説明した実施形態における回路の保護方法によれば、計器用変圧器に内部異常が生じた場合に、操作器および遮断器によって、異常が生じた計器用変圧器に対する電力供給が遮断される。これにより、計器用変圧器に内部異常が生じた場合に、その内部異常による影響の波及を抑制し、回路を迅速かつ適切に保護することができる。

【0044】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変更は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0045】

図面中、１０は回路、１４は第一計器用変圧器（計器用変圧器）、１５は第二計器用変圧器（計器用変圧器）、１９は単相回路遮断器（遮断器）、２０は操作器、２２は第一遮断器（遮断器）、２３は第二遮断器（遮断器）、３０は回路、３５は第三計器用変圧器（計器用変圧器）、３６は第四計器用変圧器（計器用変圧器）、３７は第五計器用変圧器（計器用変圧器）、３８は三相回路遮断器（遮断器）、３９は操作器、４１は第三遮断器（遮断器）、４２は第四遮断器（遮断器）、４３は第五遮断器（遮断器）を示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】