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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-08
(45)【発行日】2024-08-19
(54)【発明の名称】励磁突入電流抑制方法
(51)【国際特許分類】
H02H 7/045 20060101AFI20240809BHJP
【ＦＩ】
H02H7/045
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2024082986
(22)【出願日】2024-05-22
【審査請求日】2024-05-31
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】595011722
【氏名又は名称】株式会社興電舎
(74)【代理人】
【識別番号】100116296
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 幹生
(72)【発明者】
【氏名】大野 浩一
(72)【発明者】
【氏名】亀澤 朋将
(72)【発明者】
【氏名】山村 俊一郎
(72)【発明者】
【氏名】西村 冬尉
(72)【発明者】
【氏名】寺師 康平
【審査官】新田 亮
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１０－１３０８４９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２６７６１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１２０６６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－１８３１２５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－２２３６２８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－２１６６３０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｈ７／０４５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
三相変圧器と系統電源との間に接続された遮断器を制御する励磁突入電流抑制方法であって、前記系統電源から切り離された前記三相変圧器に対して励磁電流を流すことができる磁束発生部を接続して、前記三相変圧器に前記磁束発生部から電源を投入することによって磁束を発生させ、前記磁束発生部が切り離された際に、前記三相変圧器に残留磁束を残留させ、前記三相変圧器を前記系統電源に接続する際に、励磁突入電流が抑制されるタイミングで、前記遮断器の投入を制御する投入指令出力部により励磁突入電流を抑制する励磁突入電流抑制方法であり、前記磁束発生部は、前記三相変圧器へ定格電圧を印加する際と等価の励磁電流を流すことができ、前記三相変圧器へ定格電圧・定格周波数を印加する場合と励磁電流が等価となるように、電圧・周波数を出力することを特徴とする励磁突入電流抑制方法。
【請求項2】
前記磁束発生部は、前記三相変圧器へ定格電圧・定格周波数を印加する場合と励磁電流が等価となる電圧・周波数を出力・停止することにより、前記三相変圧器停止時の残留磁束の縮小率（ｋ）を求め、前記三相変圧器へ定格電圧・定格周波数を印加する場合の励磁電流を１／ｋ倍し、その１／ｋ倍された励磁電流となるように再度、電圧・周波数を出力することを特徴とする請求項１記載の励磁突入電流抑制方法。
【請求項3】
前記磁束発生部は、前記磁束発生部により出力された電源を前記三相変圧器から切り離す際の電圧波形を制御する第一の遮断位相角制御部を備え、励磁突入電流が最も抑制される２相飽和となる条件で遮断位相角を制御することを特徴とする請求項１記載の励磁突入電流抑制方法。
【請求項4】
前記磁束発生部は、前記磁束発生部により出力された電源を前記三相変圧器から切り離す際の電圧波形を制御する第二の遮断位相角制御部を備え、電圧波形の遮断位相角を制御した際の実効残留磁束から算出した投入位相角を投入位相角記憶部で記憶することにより、任意の残留磁束を残留させ、都度残留磁束の演算を行わずに投入位相角を算出することを特徴とする請求項１記載の励磁突入電流抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、実系統において変圧器が解列された際の電圧情報から残留磁束を算出できない場合においても、励磁突入電流を抑制することが可能な励磁突入電流抑制方法に関する。
【背景技術】
【0002】
変圧器再課電に伴う励磁突入電流による障害を排除するための装置として、励磁突入電流抑制装置が知られている。三相用変圧器についての励磁突入電流抑制装置に関する発明が、特許文献１において開示されている。これは、三相変圧器及び系統電源間に接続された遮断器を制御する仕組みを有する励磁突入電流抑制装置であり、「電圧計測部」と「実効遮断タイミング算出部」と「鉄心磁束算出部」と「実効残留磁束算出部」と「投入位相角算出部」と「投入位相角制御部」を備え、必要に応じて「遮断時間算出部」と「見かけ残留磁束算出部」と「投入動作時間算出部」と「投入位相角実績値算出部」と「瞬時電圧低下量算出部」を備えた構造となっている。この発明は、残留磁束の測定方法に大きな特徴があり、その残留磁束から算出された投入位相角を用いて励磁突入電流の抑制を行っている点において大きな効果がある。
【0003】
この装置は、実系統において変圧器が解列された際の残留磁束を算出する機能を有しており、その残留磁束に基づいて投入位相角制御が三相一括遮断器にて実施され突入電流を抑制しているが、初回導入時や装置不動時のように、実系統において変圧器が解列された際の電圧情報から残留磁束を算出できない場合は、最適な投入位相角を算出できないため、励磁突入電流を抑制することができないという問題点がある。
【0004】
残留磁束を低減させる方法の一例が、特許文献２において開示されている。この技術は、変流器（CT）に限定して残留磁束を低減させるものであり、励磁突入電流に関する記載はない。また、消磁を目的としており、そもそも単相に特化しているため、三相平衡での磁束制御を行っていない。
【0005】
また、特許文献３には、低電圧・小容量の消磁用電源で残留磁束の減少が可能な安価な消磁装置を用いて、残留磁束の消磁を行うことにより、電気的な悪影響や励磁突流を抑制することを目的とした電磁誘導機器が記載されている。しかし、この技術は消磁を目的としており、三相平衡での磁束制御を行っていない。また、残留磁束０への対応であるため、投入制御を行わずに、突入電流のピーク値を下げるのみの対策に留まっている。
【0006】
さらに、特許文献４には、単相の変圧器に対して直流電圧を印加することにより、磁束を制御して、残留磁束を消磁することを目的とした電磁誘導機器が記載されている。しかしこの技術は、単相変圧器に対するものであって、磁束の制御には直流電源を用いており、三相変圧器に対して三相平衡での磁束制御を行うことはできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特許第５３４３１１８号公報
【文献】特開平７－１８３１２５号公報
【文献】特開平９－２２３６２８号公報
【文献】特許第５５９４７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
このように、上述した従来技術においては、励磁突入電流を抑制することを目的として、残留磁束を消磁し励磁突入電流のピーク値を低減する手法は開示されているが、各相個別遮断器を用いた投入位相角制御方式でのみ有効であり、広く普及している三相一括制御方式の遮断器へ適用することができない。
【0009】
また、投入位相角制御を用いる方法を用いると、残留磁束が演算できていない場合は制御を行うことが出来ないため、特に抑制装置を導入した直後（初回課電）においては励磁突入電流を抑制することができない。この事情は、装置不動時の場合も同様である。さらに、三相一括制御方式の投入位相角制御を行う場合には、残留磁束が収束する関係で、初期励磁磁束との間に必ず磁束差が生じるため、励磁突入電流を０にすることはできない。
【0010】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、初回導入時や装置不動時のように、実系統において変圧器が解列された際の電圧情報から残留磁束を算出できない場合においても、励磁突入電流を抑制することができ、広く普及している三相一括制御方式の遮断器へ適用することができる励磁突入電流抑制方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
以上の課題を解決するために、本発明の励磁突入電流抑制方法は、三相変圧器と系統電源との間に接続された遮断器を制御する励磁突入電流抑制方法であって、前記系統電源から切り離された前記三相変圧器に対して励磁電流を流すことができる磁束発生部を接続して、前記三相変圧器に前記磁束発生部から電源を投入することによって磁束を発生させ、前記磁束発生部が切り離された際に、前記三相変圧器に残留磁束を残留させ、前記三相変圧器を前記系統電源に接続する際に、励磁突入電流が抑制されるタイミングで、前記遮断器の投入を制御する投入指令出力部により励磁突入電流を抑制することを特徴とする。
【0012】
これにより、初回導入時や装置不動時のように、実系統において変圧器が解列された際の電圧情報から残留磁束を算出できない場合においても、励磁突入電流を抑制することができ、広く普及している三相一括制御方式の遮断器へ適用することも可能である。
【0013】
本発明の励磁突入電流抑制方法においては、前記磁束発生部は、前記三相変圧器へ定格電圧を印加する際と等価の励磁電流を流すことができ、前記三相変圧器へ定格電圧・定格周波数を印加する場合と励磁電流が等価となるように、電圧・周波数を出力することができる。
【0014】
定格電圧・定格周波数印加による初回課電時のように、系統電源を三相変圧器へ印加する際の無対策での励磁突入電流が大きく発生するリスクを負うことなく、等価となる電圧・周波数を印加することで、三相変圧器へ大きな励磁突入電流を流すことなく、制御に必要な三相平衡状態の実効残留磁束を残留させることが可能となる。
また、三相平衡状態の実効残留磁束を残留させることにより、実効残留磁束と初期励磁磁束のスカラー差が小さくなるため、高い精度で励磁突入電流を効果的に抑制することができる。
また、三相平衡状態の実効残留磁束を残留させることにより、実効残留磁束と初期励磁磁束のスカラー差が小さくなるため、高い精度で励磁突入電流を効果的に抑制することができる。
【0015】
本発明の励磁突入電流抑制方法においては、前記磁束発生部は、前記三相変圧器へ定格電圧・定格周波数を印加する場合と励磁電流が等価となる電圧・周波数を出力・停止することにより、前記三相変圧器停止時の残留磁束の縮小率（ｋ）を求め、前記三相変圧器へ定格電圧・定格周波数を印加する場合の励磁電流を１／ｋ倍し、その１／ｋ倍された励磁電流となるように再度、電圧・周波数を出力することができる。
【0016】
これにより、実効残留磁束と初期励磁磁束のスカラー差を小さくすることができるため、より高い精度で励磁突入電流を効果的に抑制することができる。
【0017】
本発明の励磁突入電流抑制方法においては、前記磁束発生部は、前記磁束発生部により出力された電源を前記三相変圧器から切り離す際の電圧波形を制御する第一の遮断位相角制御部を備え、励磁突入電流が最も抑制される２相飽和となる条件で遮断位相角を制御することができる。
【0018】
３相飽和状態の実効残留磁束と初期励磁磁束のスカラー差の最大値と比較すると、２相飽和状態の実効残留磁束と初期励磁磁束のスカラー差の最大値が小さくなるため、より高い精度で励磁突入電流を効果的に抑制することができる。
【0019】
本発明の励磁突入電流抑制方法においては、前記磁束発生部は、前記磁束発生部により出力された電源を前記三相変圧器から切り離す際の電圧波形を制御する第二の遮断位相角制御部を備え、電圧波形の遮断位相角を制御した際の実効残留磁束から算出した投入位相角を投入位相角記憶部で記憶することにより、任意の残留磁束を残留させ、都度残留磁束の演算を行わずに投入位相角を算出することができる。
【0020】
三相変圧器へ磁束発生部より出力された電源を切り離す際に一定の残留磁束となるように制御する遮断位相角を固定の上、遮断タイミングを出力し、電圧波形の遮断位相角を制御した際の実効残留磁束から算出した投入位相角を記憶することにより、都度残留磁束の演算を行わずとも投入位相角を算出できることから、ハード・ソフト面の処理を軽減することができる。
【発明の効果】
【0021】
本発明によると、初回導入時や装置不動時のように、実系統において変圧器が解列された際の電圧情報から残留磁束を算出できない場合においても、励磁突入電流を抑制することができ、広く普及している三相一括制御方式の遮断器へ適用することが可能な励磁突入電流抑制方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の第一実施形態に係る励磁突入電流抑制方法を実現するための装置構成ブロック図である。
【図2】本発明の第一実施形態に係る励磁突入電流抑制方法の処理フローを示す図である。
【図3】本発明の第二実施形態における励磁電流計算部と磁束発生部の構成を示す図である。
【図4】本発明の第二実施形態に係る励磁突入電流抑制方法の処理フローを示す図である。
【図5】三相変圧器へ定格電圧・定格周波数を印加する場合と励磁電流が等価となるように、任意の電圧・周波数を印加・停止した際の励磁電流のグラフ波形である。
【図6】三相変圧器へ定格電圧・定格周波数を印加する場合と励磁電流が等価となるように、任意の電圧・周波数を印加・停止した際の電圧のグラフ波形である。
【図7】三相変圧器へ定格電圧・定格周波数を印加する場合と励磁電流が等価となるように、任意の電圧・周波数を印加・停止した際の磁束のグラフ波形である。
【図8】三相変圧器へ定格電圧・定格周波数を印加・停止した際の励磁電流のグラフ波形である。
【図9】三相変圧器へ定格電圧・定格周波数を印加・停止した際の電圧のグラフ波形である。
【図10】三相変圧器へ定格電圧・定格周波数を印加・停止した際の磁束のグラフ波形である。
【図11】（a）は、三相平衡状態の実効残留磁束に対して三相変圧器へ系統電源を印加する際の初期励磁磁束が実効残留磁束と同期が合うタイミングを示す図であり、（ｂ）は、三相不平衡状態の実効残留磁束に対して三相変圧器へ系統電源を印加する際の初期励磁磁束が実効残留磁束と各相の極性が合うタイミングを示した図である。
【図12】本発明の第三実施形態における励磁電流計算部と磁束発生部の構成を示す図である。
【図13】本発明の第三実施形態に係る励磁突入電流抑制方法の処理フローを示す図である。
【図14】三相変圧器へ定格電圧・定格周波数を印加する場合と励磁電流が等価となる電圧・周波数を出力・停止した時の縮小率(ｋ)を求め、励磁電流を１／ｋ倍し、その１／ｋ 倍された励磁電流となるように再度、電圧・周波数を三相変圧器へ印加・停止した際の励磁電流波形を示す図である。
【図15】三相変圧器へ定格電圧・定格周波数を印加する場合と励磁電流が等価となる電圧・周波数を出力・停止した時の縮小率(ｋ)を求め、励磁電流を１／ｋ倍し、その１／ｋ 倍された励磁電流となるように再度、電圧・周波数を三相変圧器へ印加・停止した際の電圧波形を示す図である。
【図16】三相変圧器へ定格電圧・定格周波数を印加する場合と励磁電流が等価となる電圧・周波数を出力・停止した時の縮小率(ｋ)を求め、励磁電流を１／ｋ倍し、その１／ｋ 倍された励磁電流となるように再度、電圧・周波数を三相変圧器へ印加・停止した際の磁束波形を示す図である。
【図17】三相変圧器停止時の縮小率(ｋ)を求め、１／ｋ 倍された励磁電流となるように再度、電圧・周波数を三相変圧器へ印加・停止した際の、図１６に示す実効残留磁束に対して、三相変圧器へ系統電源を印加する際の初期励磁磁束が実効残留磁束と同期が合うタイミングを示す図である。
【図18】本発明の第四実施形態における磁束発生部の構成を示す図である。
【図19】本発明の第四実施形態に係る励磁突入電流抑制方法の処理フローを示す図である。
【図20】三相変圧器へ定格電圧・定格周波数を印加する場合と励磁電流が等価となるように任意の電圧・周波数を印加し、励磁突入電流が最も抑制される２相飽和となる条件で任意の電圧・周波数を停止した際の励磁電流波形を示す図である。
【図21】三相変圧器へ定格電圧・定格周波数を印加する場合と励磁電流が等価となるように任意の電圧・周波数を印加し、励磁突入電流が最も抑制される２相飽和となる条件で任意の電圧・周波数を停止した際の電圧波形を示す図である。
【図22】三相変圧器へ定格電圧・定格周波数を印加する場合と励磁電流が等価となるように任意の電圧・周波数を印加し、励磁突入電流が最も抑制される２相飽和となる条件で任意の電圧・周波数を停止した際の磁束波形を示す図である。
【図24】本発明の第五実施形態における磁束発生部と投入位相角算出部の構成を示す図である。
【図25】本発明の第五実施形態に係る励磁突入電流抑制方法の処理フローを示す図である。
【図26】三相変圧器へ磁束発生部より出力された電源を切り離す際に一定の残留磁束となるように制御する遮断位相角を固定の上、遮断タイミングを出力し、電圧波形の遮断位相角を制御した際の励磁電流波形（ケース１）を示す図である。
【図27】三相変圧器へ磁束発生部より出力された電源を切り離す際に一定の残留磁束となるように制御する遮断位相角を固定の上、遮断タイミングを出力し、電圧波形の遮断位相角を制御した際の電圧波形（ケース１）を示す図である。
【図28】三相変圧器へ磁束発生部より出力された電源を切り離す際に一定の残留磁束となるように制御する遮断位相角を固定の上、遮断タイミングを出力し、電圧波形の遮断位相角を制御した際の磁束波形（ケース１）を示す図である。
【図29】三相変圧器へ磁束発生部より出力された電源を切り離す際に一定の残留磁束となるように制御する遮断位相角を固定の上、遮断タイミングを出力し、電圧波形の遮断位相角を制御した際の励磁電流波形（ケース２）を示す図である。
【図30】三相変圧器へ磁束発生部より出力された電源を切り離す際に一定の残留磁束となるように制御する遮断位相角を固定の上、遮断タイミングを出力し、電圧波形の遮断位相角を制御した際の電圧波形（ケース２）を示す図である。
【図31】三相変圧器へ磁束発生部より出力された電源を切り離す際に一定の残留磁束となるように制御する遮断位相角を固定の上、遮断タイミングを出力し、電圧波形の遮断位相角を制御した際の磁束波形（ケース２）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下に、本発明の励磁突入電流抑制方法を、その実施形態に基づいて説明する。
図１に、本発明の第一実施形態に係る励磁突入電流抑制方法を実現するための装置構成ブロック図を示す。このブロック図は、本発明の励磁突入電流抑制方法を実現するための基本構成を示しており、第二実施形態から第五実施形態においても用いられるものである。
図１に、本発明の第一実施形態に係る励磁突入電流抑制方法を実現するための装置構成ブロック図を示す。このブロック図は、本発明の励磁突入電流抑制方法を実現するための基本構成を示しており、第二実施形態から第五実施形態においても用いられるものである。
【0024】
本発明は、三相変圧器９と系統電源１２との間に接続された遮断器を制御する励磁突入電流抑制方法であり、この励磁突入電流抑制方法を実現するための励磁突入電流抑制装置３０は、励磁電流計算部１と、磁束発生部２と、定常磁束算出部３と、実効遮断タイミング算出部４と、実効残留磁束算出部５と、投入位相角算出部６と、現在位相角算出部７と、投入指令出力部８とを備えている。
【0025】
系統電源１２は、電力会社が供給している三相電源を引き込んだシステム、もしくは、設備内における三相電源系統から三相電源を引き込んだシステムである。三相変圧器９は系統電源１２側を１次側とし、その逆側を２次側とする。三相変圧器９は系統電源１２から供給される三相電圧を電圧値変換して二次側に出力する。
【0026】
遮断器１０は、系統電源１２と三相変圧器９との間に設けられている。系統電源１２が充電されている場合、遮断器１０が投入されることにより、三相変圧器９は、系統電源１２によって電源投入される。遮断器１０が開放されることにより、三相変圧器９は、系統電源１２から遮断される。
【0027】
電圧検出器１１は、系統電源１２側の電圧を計測するための計測用機器であり、例えば、計器用変圧器(VT)などがある。電圧検出器１１は線間電圧を計測し、検出値を検出信号として、励磁突入電流抑制装置３０に出力する。
【0028】
励磁突入電流抑制装置３０は、電圧検出器１１で受信した検出信号から得られた情報によって、遮断器１０の主接点に対して投入指令を出力する。これにより、遮断器１０は投入される。
【0029】
図２に、本発明の第一実施形態に係る励磁突入電流抑制方法の処理フローを示す。
【0030】
（ステップ１）
励磁電流計算部１は、三相変圧器９に電源を投入した際の励磁電流を計算し、その情報を磁束発生部２に出力する。
励磁電流計算部１は、三相変圧器９に電源を投入した際の励磁電流を計算し、その情報を磁束発生部２に出力する。
【0031】
（ステップ２）
磁束発生部２は、励磁電流計算部１より出力された情報を基に、計算された励磁電流の値となるように三相変圧器９に電源を投入し、磁束を発生させる。
磁束発生部２は、励磁電流計算部１より出力された情報を基に、計算された励磁電流の値となるように三相変圧器９に電源を投入し、磁束を発生させる。
【0032】
（ステップ３、４）
定常磁束算出部３は、磁束発生部２から出力した電源が遮断されると遮断前後のデータを計測し、そのデータを基に三相変圧器９の鉄心の磁束を算出する。
定常磁束算出部３は、磁束発生部２から出力した電源が遮断されると遮断前後のデータを計測し、そのデータを基に三相変圧器９の鉄心の磁束を算出する。
【0033】
（ステップ５）
実効遮断タイミング算出部４は、定常磁束算出部３により算出された磁束が一定値に収束するタイミングを、実効遮断タイミング(t１)として算出する。
実効遮断タイミング算出部４は、定常磁束算出部３により算出された磁束が一定値に収束するタイミングを、実効遮断タイミング(t１)として算出する。
【0034】
（ステップ６）
実効残留磁束算出部５は、定常磁束算出部３により算出した磁束（Φ(t)）のうち、実効遮断タイミング算出部４により算出した実効遮断タイミング(t１)における磁束（Φ(t１)）を、実効残留磁束（Φｒ）として算出する。
実効残留磁束算出部５は、定常磁束算出部３により算出した磁束（Φ(t)）のうち、実効遮断タイミング算出部４により算出した実効遮断タイミング(t１)における磁束（Φ(t１)）を、実効残留磁束（Φｒ）として算出する。
【0035】
（ステップ７）
投入位相角算出部６は、実効残留磁束算出部５により算出された実効残留磁束（Φｒ）を基に、遮断器１０投入時の励磁突入電流が抑制されるように、投入位相角（θclose）を算出する。
上記の処理を実施することにより、制御に必要な投入位相角を割り出すことができ、これまで未解決であった初回課電時の励磁突入電流を抑制することができる。
投入位相角算出部６は、実効残留磁束算出部５により算出された実効残留磁束（Φｒ）を基に、遮断器１０投入時の励磁突入電流が抑制されるように、投入位相角（θclose）を算出する。
上記の処理を実施することにより、制御に必要な投入位相角を割り出すことができ、これまで未解決であった初回課電時の励磁突入電流を抑制することができる。
【0036】
（ステップ８，９）
現在位相角算出部７は、遮断器１０の系統電源１２側の系統電圧（Ｖ２(t)）を電圧検出器１１から得られる信号により瞬時値、極性および波形を計測し、遮断器１０の「入」信号を検出すると、検出瞬時の系統電圧（Ｖ２(t)）の現在位相角（θ１）を算出する。
現在位相角算出部７は、遮断器１０の系統電源１２側の系統電圧（Ｖ２(t)）を電圧検出器１１から得られる信号により瞬時値、極性および波形を計測し、遮断器１０の「入」信号を検出すると、検出瞬時の系統電圧（Ｖ２(t)）の現在位相角（θ１）を算出する。
【0037】
（ステップ１０，１１）
投入指令出力部８は、現在位相角算出部７により算出された現在位相角（θ１）と投入位相角算出部６により算出された投入位相角（θclose）により、遮断器１０に投入指令を出力し、遮断器１０の投入制御が完了となる。
投入指令出力部８は、現在位相角算出部７により算出された現在位相角（θ１）と投入位相角算出部６により算出された投入位相角（θclose）により、遮断器１０に投入指令を出力し、遮断器１０の投入制御が完了となる。
【0038】
上述した装置構成と、処理フローにより、系統電源１２から切り離された三相変圧器９に対して励磁電流を流すことができる磁束発生部２を接続し、三相変圧器９に磁束発生部２から電源を投入することによって磁束を発生させ、磁束発生部２が切り離された際に、三相変圧器９に残留磁束を残留させ、三相変圧器９を系統電源１２に接続する際に、励磁突入電流が抑制されるタイミングで、遮断器１０の投入を制御する投入指令出力部８により励磁突入電流を抑制するという処理を実現することができる。
【0039】
次に、図３，図４を用いて、本発明の第二実施形態に係る励磁突入電流抑制方法について説明する。なお、以下の各実施形態においては、各実施形態に特徴的な部分について主に説明し、その他の共通部分は、第一実施形態と同様であるため、省略することがある。本発明の第二実施形態は、第一実施形態にさらに処理フローを付加して、より高い精度で励磁突入電流を効果的に抑制することを目的とするものである。
【0040】
図３に、本発明の第二実施形態における励磁電流計算部と磁束発生部の構成を示す。
励磁電流計算部１は、励磁電流等価計算部１aを備え、磁束発生部２は、等価電圧・周波数発生部２aを備えている。これにより、励磁電流計算部１と磁束発生部２は、三相変圧器９へ定格電圧・定格周波数を印加する場合と励磁電流が等価となるように、電圧・周波数を出力することができる。
励磁電流計算部１は、励磁電流等価計算部１aを備え、磁束発生部２は、等価電圧・周波数発生部２aを備えている。これにより、励磁電流計算部１と磁束発生部２は、三相変圧器９へ定格電圧・定格周波数を印加する場合と励磁電流が等価となるように、電圧・周波数を出力することができる。
【0041】
図４に、本発明の第二実施形態に係る励磁突入電流抑制方法の処理フローを示す。破線で囲まれた部分が、第二実施形態において特徴的な処理ステップである。
【0042】
（ステップ１）
励磁電流計算部１は、三相変圧器９に定格電圧・定格周波数を印加した際の励磁電流を計算し、その情報を磁束発生部２に出力する。
励磁電流計算部１は、三相変圧器９に定格電圧・定格周波数を印加した際の励磁電流を計算し、その情報を磁束発生部２に出力する。
【0043】
励磁電流Iは、
I ＝V÷{2πf(L1+Lp)} 式（１）
であり、 V：定格電圧、 L1：インダクタンス、 Lp：漏洩インダクタンスである。
式（１）は、三相変圧器９へ定格電圧(V)と定格周波数(f)を印加した際の等価回路に置き換えた場合の励磁電流を求める計算式である。
I ＝V÷{2πf(L1+Lp)} 式（１）
であり、 V：定格電圧、 L1：インダクタンス、 Lp：漏洩インダクタンスである。
式（１）は、三相変圧器９へ定格電圧(V)と定格周波数(f)を印加した際の等価回路に置き換えた場合の励磁電流を求める計算式である。
【0044】
（ステップ２）
磁束発生部２は、励磁電流計算部１により出力された情報を基に、式（１）により計算された励磁電流の値と等価となるように、三相変圧器９に任意の電圧・周波数、例えば、低電圧・低周波を印加し、磁束を発生させる。また、ここでの等価とは、例えば定格66kV、60Hz を三相変圧器９に印加した場合の励磁電流に対して、60 分の1 の低電圧(1.1kV)・低周波(1Hz)を三相変圧器９に印加した場合の励磁電流は、同じ値（等価）であることを意味する。
磁束発生部２は、励磁電流計算部１により出力された情報を基に、式（１）により計算された励磁電流の値と等価となるように、三相変圧器９に任意の電圧・周波数、例えば、低電圧・低周波を印加し、磁束を発生させる。また、ここでの等価とは、例えば定格66kV、60Hz を三相変圧器９に印加した場合の励磁電流に対して、60 分の1 の低電圧(1.1kV)・低周波(1Hz)を三相変圧器９に印加した場合の励磁電流は、同じ値（等価）であることを意味する。
【0045】
（ステップ３，４）
定常磁束算出部３は、磁束発生部２から出力した任意の電圧・周波数が遮断されると、遮断前後のデータを計測し、そのデータを基に三相変圧器９の鉄心の三相平衡状態の磁束を算出する。
定常磁束算出部３は、磁束発生部２から出力した任意の電圧・周波数が遮断されると、遮断前後のデータを計測し、そのデータを基に三相変圧器９の鉄心の三相平衡状態の磁束を算出する。
【0046】
（ステップ５）
実効遮断タイミング算出部４は、定常磁束算出部３により算出された磁束が一定値に収束するタイミングを実効遮断タイミング(t１)として算出する。
実効遮断タイミング算出部４は、定常磁束算出部３により算出された磁束が一定値に収束するタイミングを実効遮断タイミング(t１)として算出する。
【0047】
（ステップ６）
実効残留磁束算出部５は、定常磁束算出部３により算出した磁束（Φ(t)）のうち、実効遮断タイミング算出部４により算出した実効遮断タイミング(t１)における磁束（Φ(t１)）を、実効残留磁束（Φｒ）として算出する。
実効残留磁束算出部５は、定常磁束算出部３により算出した磁束（Φ(t)）のうち、実効遮断タイミング算出部４により算出した実効遮断タイミング(t１)における磁束（Φ(t１)）を、実効残留磁束（Φｒ）として算出する。
【0048】
図５、図６、図７は、三相変圧器９へ定格電圧・定格周波数を印加する場合と励磁電流が等価となるように、任意の電圧・周波数を印加・停止した際の励磁電流・電圧・磁束のグラフ波形であり、図８、図９、図１０は、三相変圧器９へ定格電圧・定格周波数を印加・停止した際の励磁電流・電圧・磁束のグラフ波形である。
【0049】
図１１（a）は、三相平衡状態の実効残留磁束に対して三相変圧器９へ系統電源１２を印加する際の初期励磁磁束が実効残留磁束と同期が合うタイミングを示す図であり、図１１（ｂ）は、三相不平衡状態の実効残留磁束に対して三相変圧器９へ系統電源１２を印加する際の初期励磁磁束が実効残留磁束と各相の極性が合うタイミングを示した図である。
【0050】
【0051】
（ステップ７）
投入位相角算出部６は、三相平衡状態の実効残留磁束を基に、遮断器１０投入時の励磁突入電流が抑制されるように、投入位相角（θclose）を算出する。具体的には、図１１（a）に示すように、三相平衡状態の実効残留磁束に対して、三相変圧器９へ系統電源１２を印加する際の初期励磁磁束が、実効残留磁束と同期が合うタイミングを投入位相角として算出する。
投入位相角算出部６は、三相平衡状態の実効残留磁束を基に、遮断器１０投入時の励磁突入電流が抑制されるように、投入位相角（θclose）を算出する。具体的には、図１１（a）に示すように、三相平衡状態の実効残留磁束に対して、三相変圧器９へ系統電源１２を印加する際の初期励磁磁束が、実効残留磁束と同期が合うタイミングを投入位相角として算出する。
【0052】
本実施形態により、定格電圧・定格周波数印加による初回課電時のように、系統電源１２を三相変圧器９へ印加する際の無対策での励磁突入電流が大きく発生するリスクを負うことなく、等価となる電圧・周波数を印加することで、三相変圧器９へ大きな励磁突入電流を流すことなく、制御に必要な三相平衡状態の実効残留磁束を残留させることが可能となる。
【0053】
また、第１実施形態では、図１１（ｂ）のように、三相不平衡状態の実効残留磁束も含まれるが、図１１（ａ）では、実効残留磁束と初期励磁磁束のスカラー差が小さくなるため、本実施形態を採用することにより、高い精度で励磁突入電流を効果的に抑制することができる。
【0054】
上述した装置構成と、処理フローにより、磁束発生部２により、三相変圧器９へ定格電圧を印加する際と等価の励磁電流を流し、三相変圧器９へ定格電圧・定格周波数を印加する場合と励磁電流が等価となるように、電圧・周波数を出力するという処理を実現することができる。
【0055】
次に、図１２，図１３を用いて、本発明の第三実施形態に係る励磁突入電流抑制方法について説明する。本発明の第三実施形態は、第一実施形態にさらに処理フローを付加して、より高い精度で励磁突入電流を効果的に抑制することを目的とするものである。
【0056】
図１２に、本発明の第三実施形態における励磁電流計算部と磁束発生部の構成を示す。 励磁電流計算部１は、縮小率（ｋ）計算部１ｂと、この縮小率を考慮した励磁電流計算部Ａ１ｃを備えている。また、磁束発生部２は、電圧・周波数発生部２ｂを備えている。
【0057】
励磁電流計算部１と磁束発生部２は、三相変圧器９へ定格電圧・定格周波数を印加する場合と励磁電流が等価となる電圧・周波数を出力・停止することで、三相変圧器９停止時の残留磁束の縮小率（ｋ） を求め、三相変圧器９へ定格電圧・定格周波数を印加する場合の励磁電流を１／ｋ倍し、その１／ｋ倍された励磁電流となるように再度、電圧・周波数を出力する。
【0058】
図１３に、本発明の第三実施形態に係る励磁突入電流抑制方法の処理フローを示す。
破線で囲まれた部分が、第三実施形態において特徴的な処理ステップである。
破線で囲まれた部分が、第三実施形態において特徴的な処理ステップである。
【0059】
（ステップ７）
励磁電流計算部１の縮小率（ｋ）計算部１ｂは、実効残留磁束算出部５で算出された、三相変圧器９へ定格電圧・定格周波数を印加する場合と励磁電流が等価となるように、任意の電圧・周波数を印加・停止した際の実効残留磁束を基に、実効残留磁束の縮小率(ｋ)を求める。
励磁電流計算部１の縮小率（ｋ）計算部１ｂは、実効残留磁束算出部５で算出された、三相変圧器９へ定格電圧・定格周波数を印加する場合と励磁電流が等価となるように、任意の電圧・周波数を印加・停止した際の実効残留磁束を基に、実効残留磁束の縮小率(ｋ)を求める。
【0060】
縮小率ｋは、
k=√2×√（（φra2+φrb2+φrc2）/3）） 式（２）
ここで、φra：残留磁束（a 相）、φrb：残留磁束（b 相）、φrc：残留磁束（c 相）である。
k=√2×√（（φra2+φrb2+φrc2）/3）） 式（２）
ここで、φra：残留磁束（a 相）、φrb：残留磁束（b 相）、φrc：残留磁束（c 相）である。
【0061】
（ステップ８）
励磁電流計算部１の励磁電流計算部Ａ１ｃは、縮小率(ｋ)計算部１ｂより出力された情報を基に、三相変圧器９に定格電圧・定格周波数を印加した際の励磁電流に対して、１／ｋ 倍された励磁電流を計算し、その情報を磁束発生部２に出力する。
励磁電流計算部１の励磁電流計算部Ａ１ｃは、縮小率(ｋ)計算部１ｂより出力された情報を基に、三相変圧器９に定格電圧・定格周波数を印加した際の励磁電流に対して、１／ｋ 倍された励磁電流を計算し、その情報を磁束発生部２に出力する。
【0062】
励磁電流I´は、
I´ = (1/k) × V/[2πf(L1 + Lp)] 式（３）
ここで、k：縮小率、 V：定格電圧、 L１：インダクタンス、 Lｐ：漏洩インダクタンスである。
I´ = (1/k) × V/[2πf(L1 + Lp)] 式（３）
ここで、k：縮小率、 V：定格電圧、 L１：インダクタンス、 Lｐ：漏洩インダクタンスである。
【0063】
（ステップ９）
磁束発生部２の電圧・周波数発生部２b は、励磁電流計算部Ａ１ｃ により出力された情報を基に、計算された励磁電流の値となるように、三相変圧器９に任意の電圧・周波数を印加し、磁束を発生させる。
磁束発生部２の電圧・周波数発生部２b は、励磁電流計算部Ａ１ｃ により出力された情報を基に、計算された励磁電流の値となるように、三相変圧器９に任意の電圧・周波数を印加し、磁束を発生させる。
【0064】
（ステップ１０、１１）
定常磁束算出部３は、磁束発生部２から出力した任意の電圧・周波数が遮断されると、遮断前後のデータを計測し、そのデータを基に、三相変圧器９の鉄心の三相平衡状態の磁束を算出する。
定常磁束算出部３は、磁束発生部２から出力した任意の電圧・周波数が遮断されると、遮断前後のデータを計測し、そのデータを基に、三相変圧器９の鉄心の三相平衡状態の磁束を算出する。
【0065】
（ステップ１２）
実効遮断タイミング算出部４は、定常磁束算出部３により算出された磁束が一定値に収束するタイミングを、実効遮断タイミング(t１)として算出する。
実効遮断タイミング算出部４は、定常磁束算出部３により算出された磁束が一定値に収束するタイミングを、実効遮断タイミング(t１)として算出する。
【0066】
（ステップ１３）
実効残留磁束算出部５は、定常磁束算出部３により算出した磁束（Φ(t)）のうち、実効遮断タイミング算出部４により算出した実効遮断タイミング(t１)における磁束（Φ(t１)）を、実効残留磁束（Φｒ）として算出する。
実効残留磁束算出部５は、定常磁束算出部３により算出した磁束（Φ(t)）のうち、実効遮断タイミング算出部４により算出した実効遮断タイミング(t１)における磁束（Φ(t１)）を、実効残留磁束（Φｒ）として算出する。
【0067】
図１４、図１５、図１６は、三相変圧器９へ定格電圧・定格周波数を印加する場合と励磁電流が等価となる電圧・周波数を出力・停止した時の縮小率(ｋ)を求め、式（３）により励磁電流を１／ｋ倍し、その１／ｋ 倍された励磁電流となるように再度、電圧・周波数を三相変圧器９へ印加・停止した際の励磁電流・電圧・磁束波形を図示したものである。ここでは１／ｋ倍としているが、任意の倍数としてもよい。
【0068】
図１７は、三相変圧器９停止時の縮小率(ｋ)を求め、１／ｋ 倍された励磁電流となるように再度、電圧・周波数を三相変圧器９へ印加・停止した際の、図１６に示す実効残留磁束に対して、三相変圧器９へ系統電源１２を印加する際の初期励磁磁束が実効残留磁束と同期が合うタイミングを示す図である。
【0069】
【0070】
図１１（a）のように、定格電圧・定格周波数と等価の状態での実効残留磁束を制御する時と比較して、図１７では、実効残留磁束が図１１（a）よりも大きく残留していることから、実効残留磁束と初期励磁磁束のスカラー差が小さくなる。そのため、本実施形態を採用することにより、より高い精度で励磁突入電流を効果的に抑制することができる。
【0071】
上述した装置構成と、処理フローにより、磁束発生部２は、三相変圧器９へ定格電圧・定格周波数を印加する場合と励磁電流が等価となる電圧・周波数を出力・停止し、三相変圧器９停止時の残留磁束の収束率（ｋ）を求め、三相変圧器９へ定格電圧・定格周波数を印加する場合の励磁電流を１／ｋ倍し、その１／ｋ倍された励磁電流となるように再度、電圧・周波数を出力するという処理を実現することができる。
【0072】
次に、図１８、図１９を用いて、本発明の第四実施形態に係る励磁突入電流抑制方法について説明する。本発明の第四実施形態は、第一実施形態にさらに処理フローを付加して、より高い精度で励磁突入電流を効果的に抑制することを目的とするものである。
【0073】
図１８に、本発明の第四実施形態における磁束発生部の構成を示す。
磁束発生部２は、遮断位相角制御部Ａ２ｃを備えている。
磁束発生部２は、遮断位相角制御部Ａ２ｃを備えている。
【0074】
図１９に、本発明の第四実施形態に係る励磁突入電流抑制方法の処理フローを示す。
破線で囲まれた部分が、第四実施形態において特徴的な処理ステップである。
破線で囲まれた部分が、第四実施形態において特徴的な処理ステップである。
【0075】
（ステップ３）
磁束発生部２の遮断位相角制御部Ａ２ｃは、三相変圧器９へ磁束発生部２より出力された電源を切り離す際に、２相飽和条件が成り立つタイミングで遮断位相角を制御する。
磁束発生部２の遮断位相角制御部Ａ２ｃは、三相変圧器９へ磁束発生部２より出力された電源を切り離す際に、２相飽和条件が成り立つタイミングで遮断位相角を制御する。
【0076】
（ステップ４、５）
定常磁束算出部３は、磁束発生部２から出力した任意の電圧・周波数が遮断されると、遮断前後のデータを計測し、その計測結果を基に、三相変圧器９の鉄心の三相平衡状態の磁束を算出する。
定常磁束算出部３は、磁束発生部２から出力した任意の電圧・周波数が遮断されると、遮断前後のデータを計測し、その計測結果を基に、三相変圧器９の鉄心の三相平衡状態の磁束を算出する。
【0077】
（ステップ６）
実効遮断タイミング算出部４は、定常磁束算出部３により算出された磁束が一定値に収束するタイミングを、実効遮断タイミング(t１)として算出する。
実効遮断タイミング算出部４は、定常磁束算出部３により算出された磁束が一定値に収束するタイミングを、実効遮断タイミング(t１)として算出する。
【0078】
（ステップ７）
実効残留磁束算出部５は、定常磁束算出部３により算出した磁束（Φ(t)）のうち、実効遮断タイミング算出部４により算出した実効遮断タイミング(t１)における磁束（Φ(t１)）を、実効残留磁束（Φｒ）として算出する。
実効残留磁束算出部５は、定常磁束算出部３により算出した磁束（Φ(t)）のうち、実効遮断タイミング算出部４により算出した実効遮断タイミング(t１)における磁束（Φ(t１)）を、実効残留磁束（Φｒ）として算出する。
【0079】
図２０、図２１、図２２は、三相変圧器９へ定格電圧・定格周波数を印加する場合と励磁電流が等価となるように任意の電圧・周波数を印加し、励磁突入電流が最も抑制される２相飽和となる条件で任意の電圧・周波数を停止した際の励磁電流・電圧・磁束のグラフ波形である。また、図２３は、図２２の実効残留磁束に対して、三相変圧器９へ系統電源１２を印加する際の初期励磁磁束が実効残留磁束と同期が合うタイミングを示す図である。
【0080】
ここで図１１（a）、図２３のように、残留磁束の大きさが0.5pu(５０％)時の実効残留磁束と初期励磁磁束の各相についてのスカラー差は、以下の式で表すことができる。
ａ相：|sin(θ)－0.5 × sin(θ)|
ｂ相：|sin(θ－120°)－0.5 × sin(θ－120°)|
ｃ相：|sin(θ－240°)－0.5 × sin(θ－240°)| 式（４）
ａ相：|sin(θ)－0.5 × sin(θ)|
ｂ相：|sin(θ－120°)－0.5 × sin(θ－120°)|
ｃ相：|sin(θ－240°)－0.5 × sin(θ－240°)| 式（４）
【0081】
図１１（a）の３相飽和条件時において、式（４）に、θ=270°を代入した際の実効残留磁束と初期励磁磁束のスカラー差の最大値は、a相の０．５puとなる。
【0082】
図２３の２相飽和条件時において、式（４）に、θ=0°を代入した際の実効残留磁束と初期励磁磁束のスカラー差の最大値は、ｂ相、ｃ相の０．４３３pu となる。
【0083】
図１１（a）の３相飽和状態の実効残留磁束と初期励磁磁束のスカラー差の最大値と比較すると、図２３の２相飽和状態の実効残留磁束と初期励磁磁束のスカラー差の最大値が小さくなるため、本実施形態を採用することにより、第一実施形態から第三実施形態と比較して、より高い精度で励磁突入電流を効果的に抑制することができる。
【0084】
上述した装置構成と、処理フローにより、磁束発生部２は、磁束発生部２により出力された電源を三相変圧器９から切り離す際の電圧波形を制御する遮断位相角制御部Ａ２ｃを備え、励磁突入電流が最も抑制される２相飽和となる条件で遮断位相角を制御するという処理を実現することができる。
【0085】
次に、図２４、図２５を用いて、本発明の第五実施形態に係る励磁突入電流抑制方法について説明する。本発明の第五実施形態は、第一実施形態にさらに処理フローを付加して、ハード・ソフト面の処理を軽減することを目的とするものである。
図２４に、本発明の第五実施形態における磁束発生部と投入位相角算出部の構成を示す。
図２４に、本発明の第五実施形態における磁束発生部と投入位相角算出部の構成を示す。
【0086】
本実施形態において、磁束発生部２は、三相変圧器９へ磁束発生部２より出力された電源を切り離す際の電圧波形を制御する遮断位相角制御部Ｂ２d を備えており、任意の残留磁束を残留させることができ、投入位相角算出部６は、都度残留磁束の演算を行わずとも投入位相角を算出することができる投入位相角記憶部６a を備えている。
【0087】
図２５に、本発明の第五実施形態に係る励磁突入電流抑制方法の処理フローを示す。
破線で囲まれた部分が、第五実施形態において特徴的な処理ステップである。
破線で囲まれた部分が、第五実施形態において特徴的な処理ステップである。
【0088】
（ステップ３、４）
磁束発生部２の遮断位相角制御部Ｂ２ｄは、三相変圧器９へ磁束発生部２より出力された電源を切り離す際に一定の残留磁束となるように制御する遮断位相角を固定の上、遮断タイミングを出力し、電圧波形の遮断位相角を制御する。
磁束発生部２の遮断位相角制御部Ｂ２ｄは、三相変圧器９へ磁束発生部２より出力された電源を切り離す際に一定の残留磁束となるように制御する遮断位相角を固定の上、遮断タイミングを出力し、電圧波形の遮断位相角を制御する。
【0089】
（ステップ５）
磁束発生部２から出力された情報においては、投入位相角記憶処理が未完了のため、定常磁束算出部３に情報が出力される。
磁束発生部２から出力された情報においては、投入位相角記憶処理が未完了のため、定常磁束算出部３に情報が出力される。
【0090】
（ステップ６）
定常磁束算出部３は、磁束発生部２から出力した任意の電圧・周波数が遮断されると、遮断前後のデータを計測し、その情報を基に三相変圧器９の鉄心の三相平衡状態の磁束を算出する。
定常磁束算出部３は、磁束発生部２から出力した任意の電圧・周波数が遮断されると、遮断前後のデータを計測し、その情報を基に三相変圧器９の鉄心の三相平衡状態の磁束を算出する。
【0091】
（ステップ７）
実効遮断タイミング算出部４は、定常磁束算出部３により算出された磁束が一定値に収束するタイミングを実効遮断タイミング(t１)として算出する。
実効遮断タイミング算出部４は、定常磁束算出部３により算出された磁束が一定値に収束するタイミングを実効遮断タイミング(t１)として算出する。
【0092】
（ステップ８）
実効残留磁束算出部５は、定常磁束算出部３により算出した磁束（Φ(t)）のうち、実効遮断タイミング算出部４により算出した実効遮断タイミング(t１)における磁束（Φ(t１)）を実効残留磁束（Φｒ）として算出する。
実効残留磁束算出部５は、定常磁束算出部３により算出した磁束（Φ(t)）のうち、実効遮断タイミング算出部４により算出した実効遮断タイミング(t１)における磁束（Φ(t１)）を実効残留磁束（Φｒ）として算出する。
【0093】
（ステップ９）
投入位相角算出部６は、ステップ８で算出された三相平衡状態の実効残留磁束を基に、遮断器１０投入時の励磁突入電流が抑制されるように投入位相角（θclose）を算出する。
投入位相角算出部６は、ステップ８で算出された三相平衡状態の実効残留磁束を基に、遮断器１０投入時の励磁突入電流が抑制されるように投入位相角（θclose）を算出する。
【0094】
（ステップ１０）
投入位相角記憶部６a は、投入位相角算出部６により算出された投入位相角（θclose）を記憶することで、ステップ６からステップ９までの処理を、次回のフローから省略することができる。
投入位相角記憶部６a は、投入位相角算出部６により算出された投入位相角（θclose）を記憶することで、ステップ６からステップ９までの処理を、次回のフローから省略することができる。
【0095】
図２６、図２７、図２８及び図２９、図３０、図３１は、三相変圧器９へ磁束発生部２より出力された電源を切り離す際に一定の残留磁束となるように制御する遮断位相角を固定の上、遮断タイミングを出力し、電圧波形の遮断位相角を制御した際の励磁電流・電圧・磁束のグラフ波形を２ケース分について図示したものである。
【0096】
図２８に示す実効残留磁束値と図３１に示す実効残留磁束値は、同程度の値を示していることがわかる。このことにより、図２５の処理フローにおいて、初回のステップ処理により図２８のような実効残留磁束を算出し、投入位相角を算出・記憶しておくことにより、次回以降の処理フローにおいては、図３１のような実効残留磁束を算出する必要がなく、ステップ６～１０を省略することができるため、初回の処理フローにて記憶した投入位相角によって次回以降は、投入制御が可能となる。
【0097】
このように、三相変圧器９へ磁束発生部２より出力された電源を切り離す際に一定の残留磁束となるように制御する遮断位相角を固定の上、遮断タイミングを出力し、電圧波形の遮断位相角を制御した際の実効残留磁束から算出した投入位相角を記憶することにより、都度残留磁束の演算を行わずとも投入位相角を算出できることから、ハード・ソフト面の処理を軽減することができる。
【0098】
上述した装置構成と、処理フローにより、磁束発生部２は、磁束発生部２により出力された電源を三相変圧器９から切り離す際の電圧波形を制御する遮断位相角制御部Ｂ２ｄを備え、電圧波形の遮断位相角を制御した際の実効残留磁束から算出した投入位相角を投入位相角記憶部６aで記憶することにより、任意の残留磁束を残留させ、都度残留磁束の演算を行わずに投入位相角を算出するという処理を実現することができる。
【0099】
以上説明したように、本発明は、解列された状態の三相変圧器に対して、低周波・低電圧を印加して励磁電流を流し、適当なタイミングで印加を停止し、停止されたタイミングからの磁束を低周波・低電圧に特化した計算手法で残留磁束を演算する、または、解列された状態の三相変圧器に対して、低周波・低電圧を印加して励磁電流を流し、任意のタイミングで印加を停止することで任意の残留磁束を残留させ、求められた（任意で残留させた）残留磁束より、特許第５３４３１１８号公報において開示された方法によって次回投入時の最適投入位相角を算出し、三相一括制御方式の遮断器を制御して、励磁突入電流を抑制することに大きな特徴がある。
さらに、印加する電圧もしくは周波数を等価より大きくすることにより、想定より大きな励磁電流を流し、残留磁束の収束を無視して最大限の残留磁束を残留させることで、投入時の初期励磁磁束との磁束差を最小限にし、励磁突入電流をより効果的に抑制することに大きな特徴がある。
さらに、印加する電圧もしくは周波数を等価より大きくすることにより、想定より大きな励磁電流を流し、残留磁束の収束を無視して最大限の残留磁束を残留させることで、投入時の初期励磁磁束との磁束差を最小限にし、励磁突入電流をより効果的に抑制することに大きな特徴がある。
【0100】
以上説明した本発明の実施形態は、第一実施形態を基本的な実施形態として、他の実施形態は、これに対して装置構成と処理フローを付加して構成されるものであり、第二実施形態から第五実施形態については、それぞれの実施形態を必要に応じて組み合わせて発明を構成することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【0101】
本発明は、初回導入時や装置不動時のように、実系統において変圧器が解列された際の電圧情報から残留磁束を算出できない場合においても、励磁突入電流を抑制することができ、広く普及している三相一括制御方式の遮断器へ適用することが可能な励磁突入電流抑制方法として広く利用することができる。
【符号の説明】
【0102】
１ 励磁電流計算部
１a 励磁電流等価計算部
１ｂ 縮小率（ｋ）計算部
１ｃ 励磁電流計算部Ａ
２ 磁束発生部
２a 等価電圧・周波数発生部
２ｂ 電圧・周波数発生部
２ｃ 遮断位相角制御部Ａ
２ｄ 遮断位相角制御部Ｂ
３ 定常磁束算出部
４ 実効遮断タイミング算出部
５ 実効残留磁束算出部
６ 投入位相角算出部
６a 投入位相角記憶部
７ 現在位相角算出部
８ 投入指令出力部
９ 三相変圧器
１０ 遮断器
１１ 電圧検出器
１２ 系統電源
３０ 励磁突入電流抑制装置
１a 励磁電流等価計算部
１ｂ 縮小率（ｋ）計算部
１ｃ 励磁電流計算部Ａ
２ 磁束発生部
２a 等価電圧・周波数発生部
２ｂ 電圧・周波数発生部
２ｃ 遮断位相角制御部Ａ
２ｄ 遮断位相角制御部Ｂ
３ 定常磁束算出部
４ 実効遮断タイミング算出部
５ 実効残留磁束算出部
６ 投入位相角算出部
６a 投入位相角記憶部
７ 現在位相角算出部
８ 投入指令出力部
９ 三相変圧器
１０ 遮断器
１１ 電圧検出器
１２ 系統電源
３０ 励磁突入電流抑制装置
【要約】
【課題】初回導入時や装置不動時のように、実系統において変圧器が解列された際の電圧情報から残留磁束を算出できない場合においても、励磁突入電流を抑制することができ、広く普及している三相一括制御方式の遮断器へ適用することが可能な励磁突入電流抑制方法を提供する。
【解決手段】励磁突入電流抑制装置３０は、励磁電流計算部１と、磁束発生部２と、定常磁束算出部３と、実効遮断タイミング算出部４と、実効残留磁束算出部５と、投入位相角算出部６と、現在位相角算出部７と、投入指令出力部８とを備えている。励磁突入電流抑制装置３０は、電圧検出器１１で受信した検出信号から得られた情報によって、遮断器１０の主接点に対して投入指令を出力する。これにより、遮断器１０は投入される。
【選択図】図１
【解決手段】励磁突入電流抑制装置３０は、励磁電流計算部１と、磁束発生部２と、定常磁束算出部３と、実効遮断タイミング算出部４と、実効残留磁束算出部５と、投入位相角算出部６と、現在位相角算出部７と、投入指令出力部８とを備えている。励磁突入電流抑制装置３０は、電圧検出器１１で受信した検出信号から得られた情報によって、遮断器１０の主接点に対して投入指令を出力する。これにより、遮断器１０は投入される。
【選択図】図１
【図1】
【図2】
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【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
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【図12】
【図13】
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【図16】
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【図18】
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【図24】
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【図29】
【図30】
【図31】