JPH10321448A - コンデンサ形計器用変圧器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正確かつ無停電で系統の高調波電圧を測定し
得るコンデンサ形計器用変圧器を提供する。 【解決手段】 二次端子箱３内に、二次端子箱から絶縁
状態のアース端子台１０を設け、各アース線７，８，９
をアース端子台１０に接続し、二次端子箱３および架台
４のアース端子５とアース端子台１０との間を、二次端
子箱から外部へ引出し自在にした１本のアース線１１で
接続する。これにより、コンデンサ形計器用変圧器の二
次負担の影響および架台へ分流する電流の影響を受けず
に充電電流を正確に検出することができ、また二次端子
箱の扉を開けて二次端子箱内での作業を行う必要がない
ため、コンデンサ形計器用変圧器の一次側を停電させる
ことなく通常の使用状態のままで測定が行える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、コンデンサを主
要素とした電圧変成器であるコンデンサ形計器用変圧器
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のコンデンサ形計器用変圧器（ＣＶ
Ｔ）の構成例を図４に示す。図４において１はコンデン
サ形計器用変圧器であり、コンデンサ部２、二次端子箱
３および架台４からなる。コンデンサ部２は主コンデン
サＣ１と分圧コンデンサＣ２を備え、二次端子箱３には
主変圧器Ｔｒｍ、主共振リアクトルＬｍ、副変圧器Ｔｒ
ａおよび副共振リアクトルＬａなどを備えている。この
二次端子箱３は架台４の上部に載置され、二次端子箱３
および架台４のアース端子５がアース線６を介して大地
アースされている。またＣＤは分圧用コンデンサ、ＧＳ
は接地開閉器であり、通常状態では接地開閉器ＧＳが閉
鎖されているが、事故点標定の際などには接地開閉器Ｇ
Ｓが開放されて、分圧用コンデンサＣＤの両端に分圧出
力が生じるようにし、雷により流れ込むサージを受信す
るようにし、複数箇所のコンデンサ計器用変圧器を用い
て落雷のあった点を標定する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなコンデンサ
形計器用変圧器を用いて系統の高調波電圧を測定する場
合、従来いくつかの方法が採られている。大別するとコ
ンデンサ形計器用変圧器の主変圧器または副変圧器の二
次側出力電圧を検出して、その電圧信号を高調波分析す
る方法と、コンデンサ形計器用変圧器に流れる充電電流
をクランプＣＴで計測する方法がある。

【０００４】前者の方法では、コンデンサ形計器用変圧
器の周波数特性がリニアではないため高調波分析の結果
に大きな誤差が生じる。

【０００５】後者のコンデンサ形計器用変圧器の充電電
流をもとに高調波分析を行う方法では、図４に示したａ
の位置、ｂの位置またはｃの位置でクランプＣＴを用い
て充電電流を検出することになるが、このような従来の
充電電流の検出方法では、ａ点、ｂ点またはｃ点のいず
れの位置で検出してもそれぞれ問題があった。すなわち
ａ点でアース線７に流れる充電電流を検出する場合に
は、コンデンサ形計器用変圧器の二次負担の影響に応じ
て誤差が生じる。ｂ点の位置でアース線７とともにアー
ス線８に流れる充電電流を検出すれば、二次負担の影響
を受けないものの、これらのアース線は現実には引き回
されているため、１つのクランプＣＴでこれらの複数の
アース線を同時にクランプすることは困難である。特に
周波数特性の優れた（広い）もの程クランプ径が小さい
ため、精度を上げようとすれば、１つのクランプＣＴで
複数のアース線を同時にクランプすることは不可能とな
る。またその場合には二次端子箱の扉を開けて二次端子
箱内で作業を行わなければならない。通常はアース線に
は高圧がかからないが、落雷によるサージが流れれば、
配線のインダクタンスにより電圧が生じ、感電事故の危
険があるため、二次端子箱の扉を開ける場合には一次側
を停電させた上で作業を行う必要がある。さらにｃ点で
アース線６に流れる電流を検出しようとしても、アース
端子５が二次端子箱に接続されているため、充電電流が
二次端子箱から架台へ分流し、誤差が生じる。

【０００６】この発明の目的は、系統の高調波電圧を正
確かつ無停電で測定し得るようにしたコンデンサ形計器
用変圧器を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、主コンデン
サと分圧コンデンサを備えるコンデンサ部と、変圧器お
よび／または共振リアクトルを内部に備えて架台上に配
置した二次端子箱とから成るコンデンサ形計器用変圧器
において、請求項１に記載のとおり、二次端子箱内に該
二次端子箱から絶縁状態でアース端子台を設け、分圧コ
ンデンサのアース線と変圧器または共振リアクトルのア
ース線とをアース端子台にそれぞれ接続し、二次端子箱
および架台のアースとアース端子台との間を、二次端子
箱から外部へ一部を引き出し自在にした１本のアース線
で接続したことを特徴とする。

【０００８】また、請求項２に記載のとおり、二次端子
箱内に該二次端子箱から絶縁状態でアース端子台を設
け、分圧コンデンサのアース線と変圧器または共振リア
クトルのアース線とをアース端子台にそれぞれ接続し、
二次端子箱および架台のアースとアース端子台との間を
１本のアース線で接続するとともに、この一本のアース
線の一部を二次端子箱から外部へ引き出すための開口部
を当該二次端子箱に形成したことを特徴とする。

【０００９】このように構成したことにより、周波数特
性の優れたクランプ径の小さなクランプＣＴによって前
記一本のアース線を容易にクランプすることができ、且
つ測定すべき母線からコンデンサ形計器用変圧器を介し
て大地へ流れる充電電流が誤差なく検出可能となる。し
かも二次端子箱の扉を開ける必要が無いため、一次側を
一旦停電させることなく、運転状態のまま測定を行うこ
とができる。

【００１０】また、コンデンサ形計器用変圧器の内部で
部分放電が発生した場合に、それに起因する高周波電流
が充電電流に重畳されるが、この情報もクランプＣＴに
よって高精度に計測できる。従って、必要に応じて、コ
ンデンサ形計器用変圧器の部分放電の検出も容易とな
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】この発明の実施形態であるコンデ
ンサ形計器用変圧器の構成を図１および図２に示す。図
１において１はコンデンサ形計器用変圧器であり、コン
デンサ部２、二次端子箱３および架台４からなる。コン
デンサ部２は主コンデンサＣ１と分圧コンデンサＣ２を
備えている。二次端子箱３内において、ＷＴはいわゆる
ウェーブトラップ、Ｔｒｍは主変圧器、Ｌｍは主共振リ
アクトル、Ｔｒａは副変圧器、Ｌａは副共振リアクトル
である。ｕｍ−ｖｍは主変圧器Ｔｒｍの二次側出力端
子、ｕａ，ｖａは副変圧器Ｔｒａの二次側出力端子であ
る。またＣｏｍは主共振用コンデンサ、Ｃｏａは副共振
用コンデンサ、Ｇｍは主二次短絡保護ギャップ、Ｇａは
副二次短絡保護ギャップ、Ｒｏは消弧用抵抗器である。
さらにＴｇｍ，Ｔｇａはそれぞれ二次短絡保護状態を表
示する主表示器および副表示器である。またＣＤは分圧
用コンデンサ、ＧＳは接地開閉器であり、通常状態では
接地開閉器ＧＳが閉鎖されているが、事故点標定の際な
どには接地開閉器ＧＳを開放して、分圧用コンデンサＣ
Ｄの両端に分圧出力が生じるようにしている。この二次
端子箱３は架台４の上部に載置していて、二次端子箱３
および架台４のアース端子５をアース線６を介して大地
アースしている。

【００１２】図２は図１に示したアース線端子５および
アース端子台１０付近の拡大図である。図１および図２
に示すように、二次端子箱３内にはその二次端子箱から
絶縁状態でアース端子台１０を設け、二次端子箱３およ
び架台４のアース端子５とアース端子台１０との間をア
ース線１１を介して接続している。このアース線１１は
その一部を二次端子箱３から外部へ引出し自在に設けて
いる。

【００１３】図１に示したコンデンサ形計器用変圧器を
用いて系統の高調波電圧を測定する場合、図２に示すよ
うに二次端子箱３の一部に設けた開口部１２からアース
線１１を部分的に外部へ引き出して、二次端子箱３の外
部でアース線１１をクランプＣＴでクランプし、そのア
ース線１１に流れる充電電流を検出する。このアース線
１１を二次端子箱３から引き出す際には、二次端子箱の
扉を開ける必要がないため、コンデンサ形計器用変圧器
１の一次側を停電させずに、通常の使用状態で測定が行
える。しかも、この例では３本のアース線７，８，９に
流れる全ての電流がまとめられて１本のアース線１１に
流れるため、二次負担の影響を受けず、またアース端子
台１０が二次端子箱３から絶縁されているため、架台４
への分流の影響を受けずに充電電流を確実に検出できる
ようになる。

【００１４】次に、高調波測定回路の例を図３に示す。
図３においてＣＴは図１および図２に示したアース線１
１をクランプするクランプＣＴであり、１３はその検出
信号を電圧信号に変換するプリアンプ、１４はプリアン
プ１３の出力信号を積分する積分回路、１５は積分回路
１４の出力信号を電力増幅するパワーアンプ、１６はそ
の出力トランスである。このプリアンプ１３、積分回路
１４、パワーアンプ１５および出力トランス１６によっ
て高調波電圧検出装置を構成し、コンデンサ形計器用変
圧器の二次出力電圧と略同レベルの電圧信号を出力す
る。出力トランス１６の二次側にはケーブル１７を介し
て高調波分析器１８を接続している。この構成によっ
て、ノイズ・電磁誘導などの外部影響を受けずに、コン
デンサ形計器用変圧器に流れる充電電流信号の積分信号
を高調波分析して、系統の高調波電圧測定が行える。

【００１５】なお、図１に示した例では一相分について
のみ示したが、三相の場合には、他の二相についても同
様に構成し、各相ごとに充電電流を測定すればよい。ま
た、実施形態では変圧器の一次側に共振リアクトルを接
続した一次リアクトル形の例を示したが、変圧器の二次
側に共振リアクトルを設ける二次リアクトル形、または
共振リアクトルを設けずに分圧コンデンサに変圧器のみ
を接続する非共振形であっても本願発明は同様に適用可
能である。さらに、実施形態では分圧コンデンサＣ２の
両端からそれぞれ主副変圧器および主副共振リアクトル
を接続した例を示したが、コンデンサ部として主コンデ
ンサＣ１に対し直列接続した２つの分圧コンデンサを接
続し、一方の分圧コンデンサに主変圧器および主共振リ
アクトルを接続し、他方の分圧コンデンサに副変圧器お
よび副共振リアクトルを接続するようにしたものでも本
願発明を同様に適用することができる。

【００１６】

【発明の効果】この発明によるコンデンサ形計器用変圧
器を用いれば、コンデンサ形計器用変圧器の変圧器の二
次出力電圧を基にして高調波電圧を測定する必要がない
ため、周波数特性に起因する誤差が生じない。また、コ
ンデンサ形計器用変圧器の二次負担の影響および架台へ
分流する電流の影響を受けずに充電電流を正確に検出す
ることができる。さらに二次端子箱の扉を開けて二次端
子箱内での作業を行う必要がないため、コンデンサ形計
器用変圧器の一次側を停電させることなく通常の使用状
態のままで測定が行える。

【００１７】また、前述したように、コンデンサ形計器
用変圧器の内部で部分放電が発生した場合に、それに起
因する高周波電流の情報もクランプＣＴによって高精度
に計測でき、必要に応じて、コンデンサ形計器用変圧器
の部分放電の検出も容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態であるコンデンサ形計器用
変圧器の構成を示す図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】高調波測定回路の構成を示すブロック図であ
る。

【図４】従来のコンデンサ形計器用変圧器の構成を示す
図である。

【符号の説明】

１−コンデンサ形計器用変圧器 ５−アース端子 ６−アース線 ７−アース線 ８−アース線 ９−アース線 １０−アース端子台 １１−アース線 １２−開口部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主コンデンサと分圧コンデンサを備える
   コンデンサ部と、変圧器および／または共振リアクトル
   を内部に備えて架台上に配置した二次端子箱とから成る
   コンデンサ形計器用変圧器において、 前記二次端子箱内に該二次端子箱から絶縁状態でアース
   端子台を設け、分圧コンデンサのアース線と前記変圧器
   または共振リアクトルのアース線とを前記アース端子台
   にそれぞれ接続し、前記二次端子箱および架台のアース
   と前記アース端子台との間を、前記二次端子箱から外部
   へ一部を引き出し自在にした１本のアース線で接続した
   ことを特徴とするコンデンサ形計器用変圧器。
2. 【請求項２】 主コンデンサと分圧コンデンサを備える
   コンデンサ部と、変圧器および／または共振リアクトル
   を内部に備えて架台上に配置した二次端子箱とから成る
   コンデンサ形計器用変圧器において、 前記二次端子箱内に該二次端子箱から絶縁状態でアース
   端子台を設け、分圧コンデンサのアース線と前記変圧器
   または共振リアクトルのアース線とを前記アース端子台
   にそれぞれ接続し、前記二次端子箱および架台のアース
   と前記アース端子台との間を１本のアース線で接続する
   とともに、この一本のアース線の一部を前記二次端子箱
   から外部へ引き出すための開口部を当該二次端子箱に形
   成したことを特徴とするコンデンサ形計器用変圧器。