JPS5843892B2 - 三次巻線付親子形計器用変圧器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は三次巻線付親子形計器用変圧器に関するもので
ある。

一次巻線の一端を接地して使用する接地形計器用変圧器
では、一般に、系統の事故等に発生する零相電圧を検出
するため、三次巻線を備えている。

第１図は二次巻線が次巻線と子巻線からなる親子形計器
用変圧器に三次巻線を巻いた、従来の三次巻線付親子形
計器用変圧器の構成例を示すものである。

同図で１は一次巻線で、Ｕ、０はその端子記号である。

２，３は二次巻線で、上記−次巻線１とともに共通の鉄
心５に巻かれ、その一方の巻線２を次巻線、他方の巻線
３を子巻線とする。

Ｕ。−θ１．ｕ２−θ２はそれぞれ次巻線２および子巻
線３の端子記号である。

４は三次巻線で、同様に鉄心５に巻装され、ａ、ｂはそ
の端子記号である。

６は次巻線２が端子ｕｌ＋θ１間で短絡したときの主磁
束の通過経路を概念的に示したものである。

−次巻線１と三次巻線４はそれぞれの軸方向長さの中心
が略一致するように巻かれ、また次巻線２と子巻線３の
軸方向長さはそれぞれ三次巻線４の軸方向長さの１／２
以内に巻かれている。

かかる構成の三次巻線付親子形計器用変圧器において、
次巻線２が例えば端子ｕｌ、θ１間で短絡すると主磁束
６は図のような経路を通るためその大部分は子巻線３と
鎖交するが、三次巻線４とはその一部としか鎖交しない
ことになる。

すなわち三次巻線４の全巻回数をＮ３、主磁束６と有効
に鎖交する巻回数をＮ３′とすれば次巻線２が短絡した
とき一肯′ の三次巻線誘起電圧Ｖ、は、■３−Ｎ３×Ｖ３Ｎとなり
、■３はＶ３Ｎの４０〜６０優になることが実験的に確
認されている。

なお、Ｖ３Ｎは定格三次電圧である。

第２図は第１図のように構成した三次巻線付親子形計器
用変圧器の二次巻線の接続例で、第１図と同一番号は同
一名称を表わすほか、７は系統保護用継電器（保護Ｒｙ
）で次巻線２に接続され、８は電圧差動継電器（差動Ｒ
ｙ）で次巻線２と子巻線３の間に接続される。

同図で次巻線２が端子ｕ１−θ１間で短絡状態になると
次巻線２の端子電圧はほぼ零となるが、子巻線３の端子
電圧はほぼ定格電圧となっているため、保護Ｒｙ７の動
作時間を差動Ｒｙ８の動作時間をより遅くしておくこと
により、計器用変圧器の端子間短絡などのように系統と
関係ない故障に対しては保護Ｒｙ７は動作せず、電力の
供給支障を起すことがなくなる。

この場合三次巻線４の端子電圧■３は前述のように■３
＝（０，４〜０．６）Ｖ３Ｎになっている。

第３図は第１図のように構成した三次巻線付親子形計器
用変圧器３台を三相系統に接続した場合の結線図で、第
１図、第２図と同一番号は同一名称を表わすほか、９は
三次巻線の開放三角結線端子ａ＋ｆ間に接続され零相電
圧を検出する継電器である。

なお、二次巻線２，３の接続計器は図示していない。

同図で一次巻線端子Ｕ、Ｖ、Ｗに平衡三相電圧が印加さ
れ、新巻線２、子巻線３のいずれにも故障がない場合、
開放三角結線端子ａｆ間に発生する電圧はほぼ零となる
。

ところが３台の計器用変圧器のうちの１台の新巻線２が
端子Ｕ１−θ４間で短絡するとそれと同一鉄心５上に巻
かれている三次巻線ａ、ｂの誘起電圧は前述のようにＶ
３−（０，４〜０．６ ） Ｖ３Ｎとなるため、開放三
角結線端子ａ−ｆ間に発生する電圧Ｖａｆは、Ｖａｆ
＝Ｖａ’ｆ ＝ＶａＮ Ｖ３−Ｖ３Ｎ （０，４〜０
．６）Ｖ３Ｎ＝（０，６〜０．４）Ｖ３Ｎとなり、一般
にＶ３Ｎ＝１１０／３Ｖであるから、Ｖａｆ＝２２〜１
５■となる。

この電圧値は継電器９の最小整定値、一般に１０■を超
過することになる。

一方、子巻線３が端子Ｕ２−θ２間で短絡した場合にも
全く同じ理由で開放三角結線端子ａ −ｆ間に発生する
電圧Ｖａｆは継電器９の最小整定値を超過することにな
る。

このため従来の構成では継電器９の誤動作を防ぐため、
新巻線２、子巻線３のいずれが短絡した場合でも継電器
９の動作を抑制するようにしなければならず、保護回路
の構成が複雑で保護上の信頼べが低い欠点があった。

本発明はかかる欠点を改是した三次巻線付親子形計器用
変圧器を得ることにある。

以下本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。

第１図と同一部分には同一番号を付した第４図において
、鉄心５の一脚に一次巻線１、新巻線２、子巻線３及び
三次巻線１４が巻７））れる。

この場合、三次巻線１４の軸方向長さは新巻線２の軸方
向長さとほぼ等しくなるように巻き、それぞれの軸方向
長さの中心をほぼ一致させる。

この構成で新巻線２が端子間Ｕ、−０１間で短絡した場
合には第１図に示したように主磁束は６の経路を通るた
め新巻線２、三次巻線４とほとんど鎖交せず、三次巻線
４の誘起電圧はほぼ零となるが子巻線３が端子ｕ２−θ
２間で短絡した場合、主磁束は第４図に示す通路を通る
ため、三次巻線４にはほぼ定格電圧が誘起されることに
なる。

すなわちかかる構成の三次巻線付親子形計器用変圧器を
３台組合せた場合、新巻線２の短絡時は開放三角結線端
子ａ−ｆ間に零相電圧が発生するが、子巻線端子間で短
絡した場合は零相電圧がほとんど発生しないことになる
。

このため新巻線２が短絡した場合だけ、継電器９の動作
を抑制するだけでよく、子巻線３短絡時には継電器９の
抑制が不要となるため、従来の構成に比べ系統保護上信
頼度の高い三次巻線付親子形計器用変圧器が得られる。

第５図は本発明の他の実施例で、第１図と同一番号は同
一名称を表わす。

この実施例では三次巻線１４の軸方向長さは子巻線３の
軸方向長さとほぼ等しくなるように巻かれそれぞれの軸
方向長さの中心をほぼ一致させている。

この構成では、これまでの説明から明らかなように、子
巻線３の短絡時には開放三角結線端子ａ −ｆ間に零相
電圧が発生するが、新巻線２の短絡時には零相電圧が発
生しないことになる。

このため子巻線３が短絡した場合だけ継電器９の動作を
抑制すればよく、第４図の場合と同様、従来の構成に比
べ信頼度の高い三次巻線付親子形計器用変圧器が得られ
る。

第６図は本発明のさらに他の実施例で、第１図と同一番
号は同一名称を表わす。

この実施例では三次巻線１４は一次巻線１、新巻線２、
子巻線３が巻かれている鉄心脚の対向脚に巻かれている
。

この構成では、第４図、第５図の説明からも明らかなよ
うに、新巻線２または子巻線３のいずれが短絡しても、
主磁束は三次巻線１４を巻いている鉄心脚を通るため、
三次巻線端子ａ −ｂ間にほぼ定格電圧を誘起すること
になる。

すなわち新巻線２、子巻線３のいずれがその端子間で短
絡した場合でも三次巻線１４にはほぼ定格電圧が誘起さ
れることになる。

したがってかかる構成の三次巻線付親子形計器用変圧器
を３台組合せた場合、新巻線２、子巻線３のいずれが端
子間で短絡しても開放三角結線端子ａ −ｆ間にほとん
ど零相電圧を誘起しないため、継電器９の抑制が不要と
なり、従来の構成に任べはるかに簡潔で信頼度の高い三
次巻線付計器用変圧器が得られる。

以上説明したように本発明による三次巻線付親子形計器
用変圧器においては、それを３台組合せて使用する場合
、親また子巻線短絡時開放三角結線端子間に零相電圧が
発生するケースを低減ないし皆無に出来るため、従来の
三次巻線付親子形計器用変圧器に比べ保護回路の構成が
はるかに簡潔になり、系統保護の信頼度が著しく向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の三次巻線付親子形計器用変圧器を７トす
構成図、第２図は第１図の結線図、第３図１は二次巻線
付親子形計器用変圧器を三相系統に適用した場合の接続
図、第４図は本発明による三次巻線付親子形計器用変圧
器の一実施例を示す構成図、第５図および第６図はそれ
ぞれ本発明の他の実施例を示す構成図である。 １・・・・・・−次巻線、２・・・・・・新巻線、３・
・・・・・子巻線、４．１４・・・・・・二次巻線、５
・・・・・・鉄心、６，１０・・・・・主磁束通路、７
，８．９・・・・・・保護継電器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鉄心に、−次巻線と、次巻線、子巻線からなるｍ：
   次巻線及び三次巻線を巻装してなる三次巻線付親子形計
   器用変圧器において、前記三次巻線の軸方向長さの中心
   を前記次巻線の軸方向長さの中心とほぼ一致させたこと
   を特徴とする三次巻線付親子形計器用変圧器。 ２ 鉄心に、−次巻線と、次巻線、子巻線からなる二次
   巻線及び三次巻線を巻装してなる三次巻線付親子形計器
   用変圧器において、前記三次巻線の軸方向長さの中心を
   前記子巻線の軸方向長さの中心とほぼ一致させたことを
   特徴とする三次巻線付親子形計器用変圧器。 ３ 鉄心に、−次巻線と、次巻線、子巻線からなる二次
   巻線及び三次巻線を巻装してなる三次巻線付親子形計器
   用変圧器において、前記三次巻線を前記−次巻線及び二
   次巻線が巻装しである鉄心脚以外の鉄心脚に巻装したこ
   とを特徴とする三次巻線付親子形計器用変圧器。