JPH03265424A - 過電圧抑制装置 - Google Patents
過電圧抑制装置Info
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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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- Japan
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- overvoltage
- transformer
- voltage
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- lightning arrester
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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。
め要約のデータは記録されません。
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。
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。
（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。
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。
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
。
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
。
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。
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。
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。
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。
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
。
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
。
（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。
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。
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。
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。
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。
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。
［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。
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。
（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。
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。
（実施例）
以下図面を参照して実施例を説明する。
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。
図である。
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。
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。
次に作用を説明する。
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。
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。
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。
り、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、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。
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。
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。
一度低下し、それにより不足電圧リレー５が動作する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
生したときに、避雷器を投入しようとするものである。
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。
レーである。
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。
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。
次に作用を説明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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
Claims (1)
- 変圧器の励磁突入電流によって発生する交流系統の過
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6338890A JPH03265424A (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | 過電圧抑制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6338890A JPH03265424A (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | 過電圧抑制装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03265424A true JPH03265424A (ja) | 1991-11-26 |
Family
ID=13227867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6338890A Pending JPH03265424A (ja) | 1990-03-14 | 1990-03-14 | 過電圧抑制装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03265424A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024077658A1 (zh) * | 2022-10-14 | 2024-04-18 | 许继集团有限公司 | 一种消能装置及其投入控制方法 |
-
1990
- 1990-03-14 JP JP6338890A patent/JPH03265424A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024077658A1 (zh) * | 2022-10-14 | 2024-04-18 | 许继集团有限公司 | 一种消能装置及其投入控制方法 |
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