JP2012135088A - 計器用変流器の飽和検出器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 この発明の計器用変流器の飽和検出器1は、電気回路4に一次側を接続する第1の計器用変流器2より飽和する磁束レベルの小さい電気回路4に一次側を接続する第2の計器用変流器3と、第1の計器用変流器2の二次側出力波形と第2の計器用変流器3の二次側出力波形とを比較して第1の計器用変流器2の飽和の有無を判定する判定手段5と、を備えるものである。
【選択図】 図1
Description
これは、電気回路に過大な電流が流れると、計器用変流器の励磁電流に応じた直流成分の電流が発生して、計器用変流器の鉄心に残留磁束が発生するためである。この残留磁束が発生する磁束レベルを、飽和する磁束レベルと呼ぶ。
計器用変流器が飽和すると、二次側の出力波形が波形歪となり、正しい測定値が出力されなくなる(例えば、非特許文献1を参照)。
しかし、過渡現象によっては、基準値を超えなくても飽和する場合や、基準値を超えても飽和しない場合があり、計器用変流器の飽和を正確に検出できないという問題があった。
この発明の実施の形態1は、飽和する磁束レベルが違う2台の計器用変流器を同一の電気回路に接続し、2台の計器用変流器の二次側出力波形を比較して、計器用変流器の飽和を検出するものである。
図1は、この発明の実施の形態1における計器用変流器の飽和検出器の回路図である。図2は、この発明の実施の形態における入力波形の波形図(飽和していない場合)である。図3は、この発明の実施の形態における入力波形の波形図(飽和している場合)である。
変圧器7に繋がる電気回路4に流れる電流の大きさを、第1の計器用変流器2及び第2の計器用変流器3の一次側を電気回路4に接続して、計測する。
第2の計器用変流器3は、第1の計器用変流器2より過電流定数の小さい、飽和する磁束レベルの小さいものを使用する。
計器用変流器の飽和検出器1における比較演算器5は、第1の計器用変流器2の二次側出力波形と第2の計器用変流器3の二次側出力波形とを入力し、2つの出力波形を比較して、比較結果により第1の計器用変流器2の飽和の有無を判定する。
計器用変流器の飽和検出器1の出力結果Aは、警報装置8に出力されると共に、第1の計器用変流器2の二次側出力Bに接続する保護装置9に出力される。この保護装置9には、過電流リレー、比率差動継電器などがあり、変圧器7の保護のために電気回路4を遮断する信号を出力する。
計器用変流器3が飽和していない場合、図2のように、第1の計器用変流器2の二次側出力波形(a)と第2の計器用変流器3の二次側出力波形(b)とは、同じ波形となる。
比較演算器5は、夫々の出力波形に対する電流の瞬時値を何点か比較して、全点で電流の瞬時値が同じならば、「同一波形」と判断して「正常」の信号Aを出力する。
出力波形を比較する方法は、例えば、図2において、時間t1及びt2における出力波形の瞬時値を比較して、時間t1及びt2で出力波形(a)と出力波形(b)との瞬時値が一致すれば、「同一波形」と判断する。
比較演算器5は、夫々の出力波形に対する電流の瞬時値を何点か比較して、どこかの点で電流の瞬時値が違うならば、「波形に差異がある」と判断して「飽和中」の信号Aを出力する。
出力波形を比較する方法は、例えば、図3において、時間t1及びt2における出力波形の瞬時値を比較して、時間t1及びt2で出力波形(a)と出力波形(b)との瞬時値が一致しないので、「波形に差異がある」と判断する。
したがって、2台の計器用変流器の二次側出力波形を比較して、差異を検出することで、計器用変流器の飽和の有無を判定できる。
次に、計器用変流器の飽和検出器1が「飽和中」の信号Aを出力すると、警報装置8で警報を鳴らすと共に、第1の計器用変流器2の二次側出力Bに接続する保護装置9の動作をロックする。
また、2台の計器用変流器の二次側出力波形の瞬時値を比較するだけなので、比較演算器の処理がシンプルになってコストの低減が図れる。
また、計器用変流器が飽和しているとき、保護装置の動作をロックすることで、保護装置の誤動作を防ぐことができ、不要な停電を発生させない。
この発明の実施の形態2は、電気回路に一次側を接続する計器用変流器の二次側に、計器用変流器より飽和する磁束レベルの小さい補助変流器の一次側を接続し、計器用変流器の二次側出力波形と補助変流器の二次側出力波形とを比較して、計器用変流器の飽和を検出するものである。
図4は、この発明の実施の形態2における計器用変流器の飽和検出器の回路図である。
この発明の実施の形態1と同様の構成の説明は、省略する。
変圧器7に繋がる電気回路4に流れる電流の大きさを、計器用変流器2の一次側を電気回路4に接続して、計測する。補助変流器6の一次側は、計器用変流器2の二次側に接続する。
補助変流器6は、計器用変流器2より過電流定数の小さい、飽和する磁束レベルの小さいものを使用する。
計器用変流器の飽和検出器1における比較演算器5は、計器用変流器2の二次側出力波形と補助変流器6の二次側出力波形とを入力し、2つの出力波形を比較して、比較結果により計器用変流器2の飽和の有無を判定する。
補助変流器6が飽和していない場合、図2のように、計器用変流器2の二次側出力波形(a)と補助変流器6の二次側出力波形(b)とは、同じ波形となる。
比較演算器5は、夫々の出力波形に対する電流の瞬時値を何点か比較して、全点で電流の瞬時値が同じならば、「同一波形」と判断して「正常」の信号Aを出力する。
出力波形を比較する方法は、この発明の実施の形態1と同様のため、説明を省略する。
比較演算器5は、夫々の出力波形に対する電流の瞬時値を何点か比較して、どこかの点で電流の瞬時値が違うならば、「波形に差異がある」と判断して「飽和中」の信号Aを出力する。
出力波形を比較する方法は、この発明の実施の形態1と同様のため、説明を省略する。
したがって、計器用変流器2の二次側出力波形と補助変流器6の二次側出力波形とを比較して、差異を検出することで、計器用変流器の飽和の有無を判定できる。
また、計器用変流器の二次側に補助変流器の一次側を接続することで、電気回路に新たな機器を接続しないで、計器用変流器の飽和検出器を、容易に設置でき、省スペースとなる。
この発明の実施の形態3は、比率差動継電器の誤動作を防ぐ、この発明の実施の形態2における計器用変流器の飽和検出器の使用方法である。
図5は、この発明の実施の形態3における計器用変流器の飽和検出器を使った比率差動継電器の回路図である。図6は、この発明の実施の形態3における比率差動継電器の論理回路のブロック図である。
この発明の実施の形態2と同様の構成の説明は、省略する。
変圧器7の一次側の電気回路に流れる電流の大きさを、計器用変流器2の一次側を変圧器7の一次側の電気回路に接続して、計測する。補助変流器6の一次側は、計器用変流器2の二次側に接続する。
変圧器7の二次側の電気回路に流れる電流の大きさも、変圧器7の一次側の電気回路と同様に、計測する。
比率差動継電器10は、変圧器7の一次側及び二次側に接続する計器用変流器2の二次側出力(B1、B2)と飽和検出器1の判定結果(A1、A2)とを入力し、変圧器7の内部故障を検出して、変圧器7の保護のために電気回路を遮断する信号を出力する。
比率差動継電器10の比較演算器Gは、変圧器7の一次側及び二次側にある計器用変流器2の電流値(B1、B2)を入力して、差異を検出すれば「保護動作:1」の信号を出力し、差異を検出しなければ「保護不動作:0」の信号を出力する。
変圧器7の一次側及び二次側にある計器用変流器2が飽和していない場合、変圧器7の一次側及び二次側にある飽和検出器1の検出結果(A1、A2)を入力して、どちらも「正常:0」となるのでNAND回路Hの出力信号が「1」となる。次に、AND回路Jの出力信号は、前記NAND回路Hの出力信号が「1」なので、前記比較演算器Gの判定結果により、「保護動作:1」又は「保護不動作:0」の信号Cを出力する。
変圧器7の一次側又は二次側にあるどちらか一方の計器用変流器2が飽和している場合、変圧器7の一次側及び二次側にある飽和検出器1の検出結果(A1、A2)を入力して、一方が「飽和中:1」で他方が「正常:0」となるのでNAND回路Hの出力信号が「1」となる。次に、AND回路Jの出力信号は、前記NAND回路Hの出力信号が「1」なので、前記比較演算器Gの出力信号により、「保護動作:1」又は「保護不動作:0」の信号Cを出力する。
したがって、変圧器7の一次側及び二次側にある計器用変流器2の飽和を検出できれば、比率差動継電器10が「保護不動作:0」の信号Cを出力するので、計器用変流器2の飽和による誤動作を防ぐことができる。
3...第2の計器用変流器、 4...電気回路、
5...比較演算器、 6...補助変流器、
7...変圧器、 8...警報装置、
9...保護装置、 10...比率差動継電器
Claims (2)
- 電気回路に一次側を接続する第1の計器用変流器より飽和する磁束レベルが小さい前記電気回路に一次側を接続する第2の計器用変流器と、
前記第1の計器用変流器の二次側出力波形と前記第2の計器用変流器の二次側出力波形とを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果により前記第1の計器用変流器の飽和の有無を判定する判定手段と、を備える計器用変流器の飽和検出器。 - 電気回路に一次側を接続する第1の計器用変流器より飽和する磁束レベルの小さい前記第1の計器用変流器の二次側に一次側を接続する第3の計器用変流器と、
前記第1の計器用変流器の二次側出力波形と前記第3の計器用変流器の二次側出力波形とを比較する比較手段と、
前記比較手段の比較結果により前記第1の計器用変流器の飽和の有無を判定する判定手段と、を備える計器用変流器の飽和検出器。
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JP2010283369A JP2012135088A (ja) | 2010-12-20 | 2010-12-20 | 計器用変流器の飽和検出器 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN112564041A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-03-26 | 北京陆合电力科技有限公司 | 一种电流互感器二次开路保护*** |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59117419A (ja) * | 1982-12-22 | 1984-07-06 | 株式会社東芝 | 保護継電装置 |
JP2005341770A (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-08 | Hitachi Ltd | 保護継電システム |
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2010
- 2010-12-20 JP JP2010283369A patent/JP2012135088A/ja active Pending
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CN112564041B (zh) * | 2020-11-30 | 2023-05-12 | 北京陆合电力科技有限公司 | 一种电流互感器二次开路保护*** |
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