JPH03265424A - Overvoltage suppressor - Google Patents
Overvoltage suppressorInfo
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- JPH03265424A JPH03265424A JP6338890A JP6338890A JPH03265424A JP H03265424 A JPH03265424 A JP H03265424A JP 6338890 A JP6338890 A JP 6338890A JP 6338890 A JP6338890 A JP 6338890A JP H03265424 A JPH03265424 A JP H03265424A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は電力系統において、変圧器の投入時や系統事故
除去後に変圧器の飽和電流に起因し、て現れる過電圧を
低減するための過電圧抑制装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention reduces overvoltages that appear in power systems due to the saturation current of transformers when a transformer is turned on or after a system fault has been removed. The present invention relates to an overvoltage suppression device.
(従来の技術)
変圧器を投入すると、鉄心内の磁束が偏磁、飽和して、
いわゆる励磁突入電流が流れることは周知である。この
励磁突流は正弦波の一部を片側だけ流したような正負非
対称波形てあり、この励磁突流には直流分、基本渡分の
他に、2次、3次4次、・・・といつた高調渡分が含ま
れる。(Conventional technology) When a transformer is turned on, the magnetic flux in the iron core becomes biased and saturated.
It is well known that a so-called excitation inrush current flows. This excitation rush current has a positive/negative asymmetric waveform, such as a part of a sine wave flowing only on one side, and in addition to the DC component and the basic distribution component, this excitation rush current has 2nd, 3rd, 4th, etc. Includes harmonics.
交流系統が例えば3次調波で共振して、3次調波のイン
ピーダンスが大きい場合に変圧器が投入されると、変圧
器の励磁突入電流が流れてその3次高調波電流が交流系
統に流れ込み 3次の電流と3次のインピーダンスの積
によって決まる3次高調波電圧が現れる。この高調波電
圧は基本波電圧に重畳することとなり、励磁突流が大き
い場合や、あるいは系統の高調波インピーダンスか大き
い場合には、好ましくない過電圧が現ノすることになる
。For example, when the AC system resonates with the 3rd harmonic and the impedance of the 3rd harmonic is large and the transformer is turned on, the excitation inrush current of the transformer flows and the 3rd harmonic current flows into the AC system. Inflow A third-order harmonic voltage appears that is determined by the product of the third-order current and the third-order impedance. This harmonic voltage will be superimposed on the fundamental voltage, and if the excitation rush is large or the harmonic impedance of the system is large, an undesirable overvoltage will occur.
交流系統に事故が発生して、その事故が除去される場合
にも変圧器に励磁突流が流れるため、事故除去後にやは
り好ましくない過電圧が現れる。Even when a fault occurs in an AC system and the fault is removed, an excitation rush current flows through the transformer, so an undesirable overvoltage still appears after the fault is removed.
例えば2回線の送電線のうち片方の1回線で3相地絡事
故が発生したとする。ここで、事故が発生すると事故中
は交流電圧は零になるなめ、そこにつながる変圧器の内
部磁束は変化しない。そして事故が発生した送電線が切
離されて事故が除去されると、残りの1回線が存在する
ため交流電圧は元の電圧状態に戻る。そのとき変圧器に
も元の電圧が加わり、内部磁束が飽和して励磁突流が流
れる。For example, assume that a three-phase ground fault occurs in one of two power transmission lines. Here, when an accident occurs, the AC voltage drops to zero during the accident, and the internal magnetic flux of the transformer connected to it does not change. When the power transmission line where the fault occurred is disconnected and the fault is removed, the alternating current voltage returns to its original voltage state because one line remains. At that time, the original voltage is also applied to the transformer, the internal magnetic flux is saturated, and an excitation rush current flows.
従来このような変圧器の励磁電流による過電圧が現れる
ような場合には、発電機を並列したり、送電線や上位変
圧器の並列数を増やしたりなどして交流系統を強くし、
系統の高調波インピーダンスを低く抑える方法やフィル
タを入れて系統の共振点をずらす方法等がとられてきた
。Conventionally, when overvoltage occurs due to the excitation current of a transformer, it is necessary to strengthen the AC system by connecting generators in parallel or increasing the number of parallel transmission lines and host transformers.
Methods have been taken to keep the harmonic impedance of the grid low, or to insert filters to shift the resonance point of the grid.
(発明が解決しようとする課題)
最近では交流系統においても設備利用率の向上や効率設
計が計られ、容易に系統を強くすることもできなくうな
ってきている。また系統の末端に大容量変圧器を設置す
る等が行なわれ、上記した変圧器の励磁突流による過電
圧が問題になってきている。(Problems to be Solved by the Invention) Recently, efforts have been made to improve equipment utilization and efficiency design even in AC systems, and it has become difficult to easily strengthen the systems. In addition, large-capacity transformers are being installed at the end of the system, and overvoltage due to the above-mentioned excitation rush current of the transformer has become a problem.
従来、避雷器は、雷サージ進入時の過大な過電圧を抑制
して機器の保護協調をとるために使われてきた。しかし
近年、避雷器はギャップレスで性能のよいものが制作さ
れるようになってきたため、これを変圧器の励磁突流に
よる過電圧抑制用に使うことが考えられてきている。こ
こでの過電圧は定常運転電圧IPuに比べて、1.5〜
1.7PUといつな】/ベルであり、このレベルを動作
領域にすると、通常の避雷器では常時の漏れ電流が多く
てエネルギー耐量的に使うことができない。そのため避
雷器にしゃ断器を接続して、必要な時だけ避雷器を働か
す方法が考えられる。Conventionally, lightning arresters have been used to suppress excessive overvoltage during lightning surges and coordinate the protection of equipment. However, in recent years, gapless lightning arresters with good performance have been produced, and the use of these to suppress overvoltage due to the excitation rush current of transformers has been considered. The overvoltage here is 1.5 to 1.5 compared to the steady operating voltage IPu.
1.7 PU]/bell, and when this level is set as the operating range, a normal lightning arrester has a large amount of leakage current at all times and cannot be used in terms of energy capacity. Therefore, one possible method is to connect a breaker to the lightning arrester so that the lightning arrester operates only when necessary.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、変圧器
の励磁突入電流を原因とする系統の過電圧を抑制する過
電圧抑制装置を提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an overvoltage suppression device that suppresses overvoltage in a system caused by magnetizing inrush current of a transformer.
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するため、本発明は励磁突入電流を原因
として過電圧が発生したとき、しゃ断器に投入指令を発
して系統に避雷器を接続するよう構成した。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problem) In order to achieve the above object, the present invention issues a closing command to a breaker to connect a lightning arrester to the grid when overvoltage occurs due to excitation inrush current. It was configured as follows.
(作 用)
このように構成することにより、変圧器の投入時及び交
流系事故除去時の変圧器励磁突流により過電圧が発生し
た場合、避雷器により過電圧が抑制されるように作用す
る。(Function) With this configuration, when an overvoltage occurs due to the transformer excitation rush when the transformer is turned on or when an AC fault is removed, the overvoltage is suppressed by the lightning arrester.
(実施例) 以下図面を参照して実施例を説明する。(Example) Examples will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明による過電圧抑制装置の一実施例の構成
図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an overvoltage suppression device according to the present invention.
第1図において、1はしゃ断器、2は避雷器、3は交流
母線、4は図示していない変圧器の投入指令信号、5は
交流母線3の電圧低下を検出する不足電圧リレー、6は
変圧器投入指令と不足電圧リレーの出力のORをとりし
ゃ断器1への投入指令を与えるOR回路である。In Figure 1, 1 is a breaker, 2 is a lightning arrester, 3 is an AC bus, 4 is a turn-on command signal for a transformer (not shown), 5 is an undervoltage relay that detects a voltage drop on the AC bus 3, and 6 is a transformer. This is an OR circuit that ORs the circuit breaker closing command and the output of the undervoltage relay and gives a closing command to the breaker 1.
次に作用を説明する。Next, the action will be explained.
まず、図示していない変圧器が投入される場合、変圧器
の投入指令信号4が与えられて、これがOR回路6に入
り、OR回路からしゃ断器1へ投入指令が与えられて、
避雷器2が交流母線3に接続される。この場合、変圧器
の投入により励磁突流が流れ、そこに含まれる高調波電
流が交流系に流れ込むため、前記したように高調波電圧
が現れ、第6図の破線に示すような過電圧が交流母線に
現れる。First, when a transformer (not shown) is to be turned on, a transformer closing command signal 4 is given, which enters the OR circuit 6, and a closing command is given to the circuit breaker 1 from the OR circuit.
A lightning arrester 2 is connected to an AC bus 3. In this case, an excitation rush current flows when the transformer is turned on, and the harmonic current contained therein flows into the AC system, so harmonic voltages appear as described above, and an overvoltage as shown by the broken line in Figure 6 is generated at the AC bus line. appears in
第5図は避雷器2の電圧電流(V−I)特性を示してお
り、動作領域では電圧はほぼ一定になる。FIG. 5 shows the voltage-current (V-I) characteristics of the lightning arrester 2, and the voltage is approximately constant in the operating region.
避雷器2が接続されると避雷器2の特性で決まる動作電
圧で過電圧は抑えられ、第6図の実線で示すようにピー
ク過電圧かカットされた結果となる。When the lightning arrester 2 is connected, the overvoltage is suppressed by the operating voltage determined by the characteristics of the lightning arrester 2, and the peak overvoltage is cut off as shown by the solid line in FIG.
次に系統事故が発生した場合、事故によって系統電圧が
一度低下し、それにより不足電圧リレー5が動作する。Next, when a grid fault occurs, the grid voltage drops once due to the fault, and the undervoltage relay 5 is activated accordingly.
不足電圧リレー5が動作するとしゃ断器1が投入される
ため、事故除去後の変圧器励磁突流により発生する過電
圧に対して、やはり第6図に示すように変圧器投入時と
同じ作用をもたらす。When the undervoltage relay 5 operates, the circuit breaker 1 is closed, so that the same effect as when the transformer is closed is brought about, as shown in FIG. 6, against the overvoltage generated by the transformer excitation rush after the fault has been removed.
上記実施例によれば、常時はしゃ断器を開放して避雷器
に対して電圧を印加させないようにして、避雷器の漏れ
電流によるエネルギー耐量超過を防止し、変圧器の励磁
突流が流れる場合のみ発生すろ過電圧ピークを避雷器の
動作領域まで抑制てきる効果が得られる。According to the above embodiment, the breaker is normally opened to prevent voltage from being applied to the arrester, thereby preventing excess energy withstand capacity due to leakage current of the arrester, and preventing it from occurring only when the excitation rush current of the transformer flows. The effect of suppressing overvoltage peaks to the operating range of the lightning arrester can be obtained.
第2図は本発明による他の実施例の構成図てあり、第1
図と同一部分については同一符号を付して説明を省略す
る。FIG. 2 is a block diagram of another embodiment according to the present invention.
The same parts as those in the figures are given the same reference numerals and the explanation will be omitted.
本実施例では変圧器の励磁突入電流によって過電圧が発
生したときに、避雷器を投入しようとするものである。In this embodiment, when an overvoltage occurs due to the excitation inrush current of the transformer, the lightning arrester is intended to be turned on.
第2図において、7は電圧変成器PT、 8は過電圧リ
レーである。In FIG. 2, 7 is a voltage transformer PT, and 8 is an overvoltage relay.
第3図は過電圧リレー8の構成図であり、81はレベル
ディテクタ[D、82はオフデイレ−183はオンデイ
レ−184はNOT 、85はオンデイレ−186は0
R287はフリップフロップ([汀)である。FIG. 3 is a configuration diagram of the overvoltage relay 8, where 81 is a level detector [D, 82 is an off delay, 183 is an on delay, 184 is NOT, 85 is an on delay, and 186 is 0.
R287 is a flip-flop.
次に作用を説明する。Next, the action will be explained.
変圧器の励磁突流に含まれる高調波電流等が交流系に流
れ込むと、前記実施例と同様に第6図の破線に示すよう
な過渡過電圧が交流母線3に現れる。この電圧はPT7
を介して過電圧リレー8内のレベルディテクタLD21
へ与えられる。レベルディテクタ[D81では第4図に
示すように設定値IDを越える時に出力を出す。オフデ
イレ−82では基本波の1ザイクルより長いタイマーを
有することにより、第4図に示すようにオフデイレ−8
2の出力は電圧ピークを連続的に検出する。オンデイ1
ノー83ではオフデイレ−82の出力が予め設定した時
間継続すると出力を出す。つまり電圧のピーク過電圧が
予め設定した時間継続したことを検出して、フリップフ
ロップ87のセット端子Sに「1」を与える。そしてフ
リップフロップ87の出力端子Qに「1」が設定されて
、それはしゃ断器1を投入して避雷器2を系統に接続す
る。第5図に示されるように動作領域では電圧はほぼ一
定になる。避雷器2が接続されると避雷器2の特性で決
まる動作電圧で過電圧は抑えられ、系統電圧は第6図の
実線で示すようにピーク過電圧がカットされた結果とな
る。When harmonic currents included in the excitation rush of the transformer flow into the AC system, a transient overvoltage as shown by the broken line in FIG. 6 appears on the AC bus 3, similar to the embodiment described above. This voltage is PT7
Level detector LD21 in overvoltage relay 8 via
given to. The level detector [D81 outputs an output when the set value ID is exceeded, as shown in FIG. By having a timer longer than one cycle of the fundamental wave, the off-delay 82 has a timer longer than one cycle of the fundamental wave, as shown in FIG.
The output of 2 continuously detects voltage peaks. onday 1
In No. 83, the output is output when the output of the off-delay 82 continues for a preset time. That is, it is detected that the peak overvoltage has continued for a preset period of time, and "1" is applied to the set terminal S of the flip-flop 87. Then, "1" is set to the output terminal Q of the flip-flop 87, which turns on the circuit breaker 1 and connects the lightning arrester 2 to the grid. As shown in FIG. 5, the voltage is approximately constant in the operating region. When the lightning arrester 2 is connected, the overvoltage is suppressed by the operating voltage determined by the characteristics of the lightning arrester 2, and the peak overvoltage of the system voltage is cut as shown by the solid line in FIG. 6.
系統の過電圧が小さくなって第3図のLDの出力が出な
くなると、オフデイレ−82の出力も零となり、オンデ
イレ−83の出力も零となる。するとオンデイレ−83
の零出力はNOT 84によって反転されてOR回路8
Gを通過して、フリップフロップ87のリセッ)一端子
Rに「1」を与え、フリップフロッグ87の出力Qを「
0」に設定I2てしゃ断器1を開放する。When the overvoltage of the system becomes small and the output of the LD shown in FIG. 3 ceases, the output of the off-delay 82 also becomes zero, and the output of the on-delay 83 also becomes zero. Then onday-83
The zero output of is inverted by NOT 84 and sent to OR circuit 8.
G, reset the flip-flop 87) Give "1" to one terminal R, and set the output Q of the flip-flop 87 to "1".
Set I2 to 0'' and open breaker 1.
避雷器には熱的なエネルギー耐量があり、その耐量を越
えると避雷器は破壊するため、過電圧がそのエネルギー
耐量を趣えるような長時間にわたって続く場合は、破壊
防止の対策が必要である。Lightning arresters have a thermal energy withstand capacity, and if this capacity is exceeded, the arrester will be destroyed, so if the overvoltage continues for a long period of time that exceeds the thermal energy capacity, it is necessary to take measures to prevent destruction.
オンデイレ−83の出力が出て、フリップフロッグ87
を介してしゃ断器1を投入すると、もう一つのオンデイ
レ−85は83の出力が予め設定した時間継続したかを
検出して出力「1」を出す。オンデイレ−85の出力は
OR回#I86を通過してフリップフロップ87のリセ
ット端子Rに「1」を与え、フリップフロップ87の出
力Qを「0」に設定してしゃ断器1を開放する。On-delay 83 output comes out, flip-frog 87
When the circuit breaker 1 is turned on via the circuit breaker 1, the other on-delay 85 detects whether the output of the circuit breaker 83 continues for a preset time and outputs an output "1". The output of the on-delay 85 passes through the OR circuit #I86 and gives "1" to the reset terminal R of the flip-flop 87, setting the output Q of the flip-flop 87 to "0" and opening the circuit breaker 1.
本実施例によれば前記実施例と同様に過電圧が発生した
場合のみ過電圧ピークを避雷器の動作領域まで抑制でき
る効果が得られる。また避雷器の動作後の避雷器のエネ
ルギー耐量超過を防止する効果が得られる。According to this embodiment, as in the previous embodiment, it is possible to suppress the overvoltage peak to the operating range of the lightning arrester only when an overvoltage occurs. Furthermore, the effect of preventing the surge arrester from exceeding its energy capacity after operation can be obtained.
U発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば過電圧が発生した
場合のみ避雷器を接続するよう構成したので、避雷器の
エネルギー耐量超過をさせることなく過渡過電圧を低減
させることの可能な過電圧抑制装置を提供できる。Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the surge arrester is connected only when an overvoltage occurs, so that the overvoltage can be reduced without causing the surge arrester to exceed its energy withstand capacity. A suppressor can be provided.
第1図は本発明による過電圧抑制装置の一実施例を示す
図、第2図は他の実施例の構成図、第3図は過電圧リレ
ーの内部構成を示す図、第4図は過電圧検出原理を示す
図、第5図は避雷器の電圧電流特性、第6図は避雷器が
動作した場合の電圧波形を示す。
1・・・しゃ断器 2・・・避雷器3・・・交
流母線
4・・・変圧器投入指令信号
5・・・不足電圧リレー 6・・・オア回路7・・・
電圧変成器PT 8・・・過電圧リレー81・・
・レベルディテクタ[D
82・・・オフデイレ−
84・・・N0T
86・・・オア回路
83・・・オンデイレ−
85・・・オンデイレ−
87・・・フリップフロップFig. 1 is a diagram showing one embodiment of the overvoltage suppression device according to the present invention, Fig. 2 is a block diagram of another embodiment, Fig. 3 is a diagram showing the internal configuration of an overvoltage relay, and Fig. 4 is the overvoltage detection principle. FIG. 5 shows the voltage-current characteristics of the arrester, and FIG. 6 shows the voltage waveform when the arrester operates. 1... Breaker 2... Lightning arrester 3... AC bus 4... Transformer closing command signal 5... Undervoltage relay 6... OR circuit 7...
Voltage transformer PT 8... Overvoltage relay 81...
・Level detector [D 82...Off delay 84...N0T 86...OR circuit 83...On delay 85...On delay 87...Flip-flop
Claims (1)
電圧を抑制する過電圧抑制装置において、励磁突入電流
を原因として過電圧が発生したとき、しや断器に投入指
令を発して避雷器を系統に接続することを特徴とする過
電圧抑制装置。In an overvoltage suppression device that suppresses overvoltage in an AC system caused by the magnetizing inrush current of a transformer, when an overvoltage occurs due to the magnetizing inrush current, a closing command is issued to the surge arrester to connect the surge arrester to the grid. An overvoltage suppression device featuring:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6338890A JPH03265424A (en) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | Overvoltage suppressor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6338890A JPH03265424A (en) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | Overvoltage suppressor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03265424A true JPH03265424A (en) | 1991-11-26 |
Family
ID=13227867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6338890A Pending JPH03265424A (en) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | Overvoltage suppressor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03265424A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024077658A1 (en) * | 2022-10-14 | 2024-04-18 | 许继集团有限公司 | Energy dissipation apparatus and switch-in control method therefor |
-
1990
- 1990-03-14 JP JP6338890A patent/JPH03265424A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024077658A1 (en) * | 2022-10-14 | 2024-04-18 | 许继集团有限公司 | Energy dissipation apparatus and switch-in control method therefor |
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