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公開番号2025176728
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-05
出願番号2024082986
出願日2024-05-22
発明の名称励磁突入電流抑制方法
出願人株式会社興電舎
代理人個人
主分類H01H 9/54 20060101AFI20251128BHJP(基本的電気素子)
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
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ことを特徴とする励磁突入電流抑制方法。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
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または２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または２記載の励磁突入電流抑制方法。
【請求項５】
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または２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。
続きを表示（約 1,800 文字）【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】
特許第５３４３１１８号公報
特開平７－１８３１２５号公報
特開平９－２２３６２８号公報
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】以降は省略されています）

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