JPH02237424A - 三相回路変圧器の欠相検出方法及びその装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は三相回路変圧器の欠相検出方法及びその装置に
関し、特に三角結線を構成する巻線の発熱変化による健
全相と欠相聞の温度差を予め設定された温度差と比較す
ることにより、三相回路変圧器の欠相を検出する方法及
びそのための装置に関する。

（従来の技術〕 三相交流を変電する三相回路変圧器は、目的に応じ種々
の結線方式が採用されるが、比較的低圧の配電用等には
星形一三角結線又は三角一三角結線を使用することが多
い。己の場合、三相のうち一相が欠相しても■結線とし
て負荷に三相交流を供給できる利点がある。

しかし、■結線の場合は残った二相で負荷を分担するの
で、許容最大負荷が三角結線時のおよそ８７％に低下す
る。そのため通常負荷増加を制限するなどの処理をとら
なければならないが、欠和事故を知らずにそのまま供給
を続けた場合、力率を悪くすると共に、過負荷による停
電事故へ発展することになる。従って欠ｎ１事故を早期
に発見し、対処することが望ましい。

従来から行われている三角結線の欠相検出方法は、日常
点検による異常音，異常振動，異常臭気などの状況判断
から欠相を知る方法．過電流継電器を設置して、欠相に
よる過電流を検出する方法等がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、日常点検による方法は欠相を知るまでに
長時間経過していたり、人間の五感に頼るための不確実
さ等が残り信頼性に欠ける。

また過電流継電器による方法は、負荷が■結線による許
容負荷範囲内である限り欠相検出が不可能であるという
問題がある。

本発明は、このような従来の三相回路変圧器の一相欠相
の検出方法における問題点を解決し、■結線の許容負荷
範囲内において確実に欠相を検出する方法を提供するこ
とを目的とすると共に、その方法の実施に適した欠相検
出装置を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕 このような目的を達成するための本発明の三相回路変圧
器の欠相検出方法は、三相回路変圧器の三角結線を構成
する巻線の発熱変化による各相間の温度差を予め設定さ
れた温度差値と比較することにより、三角結線の一相欠
相を検出することを特徴とする。

また、上記方法を実施するために適した本発明の欠相検
出装置は、三相回路変圧器の三角結線を構成する巻線の
発熱変化による各相の温度変化を検出する夫々の温度検
出器と、該検出器の検出値から各相間の温度差を算出す
る温度差演算回路と、各相間の温度差を設定するｌ，！
！度差設定器と、前記演算回路によって得られた温度差
値と前記設定器の設定値を比較し一相欠相を検出する比
較検出回路と、を具備することを特徴とする。

〔作　　　用〕

三角結線の一相が欠相ずると、欠和した巻線の負荷電流
は零となるので、巻線の抵抗損失による発熱がなくなり
、欠相部分の温度は平常運転時より低下する。一方、■
結線を構成する残りの二相の巻線の負荷電流は逆に増加
するので、その発熱のため健全相の温度は上昇する傾向
を示す。そしてこの両者の温度差は、欠相が生じた後熱
容量による遅れを伴い時間の経過と共に増大する。そこ
でこの温度差を予め設定された温度差値と比較し、それ
と等しい値になったことにより欠相を検出することがで
きる。

温度差の設定値は、一時的な不平衡的負荷変動による各
相間の温度のアンバランス、温度検出精度のハラツキ等
を考慮して適宜に定めることができ、これによって欠相
検出を精度良《行うことができる。

本発明は健全相と欠相聞の巻線の発熱変化による温度ア
ンバランスを検出するものであるから、負荷変動や外気
温の変化による影響を実質的に受けず、確実な欠相検出
ができる。

〔実　施　例〕

次に、図面により本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明の三相回路変圧器の欠相検出装置の一例
を示すブロック図である。図において、三角結線された
三相回路変圧器１の巻線の発熱変化による各相の温度変
化を検出する夫々の温度検出器２は、配線３によって装
置本体４の演算部５に接続されている。温度検出器２は
各相の温度をそれに比例した電気的な値に変換するもの
で、例えば白金や銅等の測温抵抗体半導体サーミスタ，
白金一ロジウムやアルメルークロメル等の熱電対等を用
いることができる。

各温度検出器２の出力（温度信号）は夫々必要に応じ設
けられる増幅器６で増幅された後、温度差演算回路７へ
人力される。平常時における各相間のわずかの温度アン
バランスや温度検出器相互間の零点移動等は、この増幅
器６のケインもし《はベースレベル調整によって補信ず
ることができる。

温度差演算回路７は３個設けられており、夫々に２個の
増幅器６の出力が差動的に入力され、１相−２相間，２
相−３相間及び３相一１相間の温度差が算出される。該
演算回路７は２個の入力信号間に差がないときその出力
は零で、正または負の差を生じたときに正の出力信号（
即ち絶対値出力）を出すように構成された一種の差動増
幅回路である。

次に、各温度差演算回路７の出力は比較検出回路８に加
算的に入力され、そこで温度差設定器９の設定値と比較
される。この比較検出回路８は各温度差演算回路７の加
算出力値が温度差設定値より低いときその出力は零で、
温度設定値と等しい値まで上昇したときに出力信号．即
ち欠相信号を出すようになっている。

以上述べた増幅器６，温度差演算回路７及び比較検出回
路８から構成される演算部５はＩＣ回路で構成すること
もできる。

比較検出回路８の出力はそのまま装置本体４の外部端子
に接続し、別途設けられた警報回路等へ出力させること
もできるが、第１図の例においては装置本体４内に警報
回路１０を設け、ランプ表示やブザー警報が行えるよう
になっている。この警報回路１０には外部警報回路等の
駆リｊ用の端子１１を設けてもよい。

比較検出回路日の出力は更に、必要に応して設けられる
Ｉ／Ｏインターフェイス回路１２及びその端子１３を介
し図示しない外部制御回路（例えば負荷制限インターロ
ック回路等）へ接続することができる。

次に、第２図及び第３図は本発明における温度検出器の
各相への取付け例を模式的に示す図である。第２図は単
一の変圧器外箱に収容された三相変圧器の夫々の巻線に
近接して温度検出器を取付けた例である。温度検出器２
は巻線に埋込むか、その表面に取付けるか、または巻線
からわずかに離間して配置する等のいずれの方法でもよ
い。更に外箱内を循環する冷却媒体中であって巻線の下
流側に取付けることもできる。

いずれの場合においても温度検出器２は変圧器内郎へ直
接取付けるか、もしくは伝熱性の保護管内に収容して取
付けることができる。

巻線の表面に直接取付ける場合は、例えば薄膜状の表面
温度型検出素子を使用することが好ましい。保護管を使
用する場合は変圧器外箱に取付座を設けて保護管を取付
け、該保護管内に外部から温度検出器を挿入する方法が
好ましい。

次に、第３図は夫々別個の変圧器外箱に収容された３個
の単相変圧器の巻線を外部で三角結線した場合の各相へ
の温度検出器の取付け例である。この例においては夫々
の変圧器外箱表面に温度検出器２を取付けている。この
ような取付け方法を採用する場合には、温度検出器２と
して前記した表面温度型検出素子を用いることが好まし
い。勿論各変圧器内部に第２図の例のように温度変換器
を取付けることができることは言うまでもない。

次に、第１図に示した欠相検出装置の作用を説明する。

三相回路変圧器１の各相が健全である場合には、各相の
温度検出器２の出力はほぼ同じであるので、それを増幅
する各増幅器６の出力も同一である。従って各温度差演
算回路７の出力は零であるから、温度差信号く温度差設
定値となり、比較検出回路８から欠相信号は出力されな
い。

もし、三角結線のいずれかの１相，例えば第２相が欠和
した場合は、第２相の巻線の発熱が停止して該相の温度
が低下する。一方、残った健全相である第１相と第３相
の温度は逆に幾分上昇する。これらの温度変化は各温度
検出器２で検出され、次いで増幅器６で増幅されるが、
３個の温度差演算回路７のうち１相−２相間及び２相−
３相間の差を算出する回路の出力は夫々その差に対応す
る値となり、残りの１相−３和間の差を算出する回路の
出力は実質的に零のままとなる。従って、２個の回路の
増加した出力が次の比較検出回路８に加算されて人力さ
れる。

このように１相が欠相することによる各相間の温度アン
バランスは相加的に増大された出力に変化されるので、
極めて高い感度で欠相信号を得ることができる。

次に、これらの温度差信号は比較検出回路８において温
度差設定器９からの設定値と比較ざれ、温度差信号≧温
度差設定値となった時点で欠相出力が出される。この欠
相出力は第１図の警報回路１０を駆動し、更にＩ／Ｏイ
ンターフエイス回路１２を介して外部へ出力される。

〔発明の効果〕

本発明の三相回路変圧器の欠相検出方法及び装置は以上
のような構成としたので、■結線の許容負荷範囲内にお
いても欠相を容易に検出することができる。また、健全
相と欠相聞の巻線の温度変化による温度アンバランスを
検出する方法であるから、負荷変動や外気温の変化によ
る影響を実質的に受けないので、確実な欠相検出ができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の三相回路変圧器の欠相検出装置の一例
を示すブロック図、第２図及び第３図は温度検出器の各
相への取付け例を模式的に示した図。 ｌ・・・三相回路変圧器　　２・・・温度検出器３・・
・配線　　　　　　　４・・・装置本体５・・・演算部
　　　　　　６・・・増幅器７・・・温度差演算回路　
　８・・・比較検出回路９・・・温度差設定器　　　１
０・・・警報回路ｌ１・・・端子 ｌ２・・・Ｉ／Ｏインターフエイス回路ｌ３・・・端子 代理人　　弁理士　窪田　　卓美

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）三角結線を構成する巻線の発熱変化による各相間の
   温度差を予め設定された温度差値と比較することにより
   、三角結線の一相欠相を検出することを特徴とする三相
   回路変圧器の欠相検出方法。 ２）三角結線を構成する巻線の発熱変化による各相の温
   度変化を検出する夫々の温度検出器（２）と、該検出器
   （２）の検出値から各相間の温度差を算出する温度差演
   算回路（７）と、各相間の温度差を設定する温度差設定
   器（９）と、前記演算回路（７）によって得られた温度
   差値と前記設定器（９）の設定値を比較して１相欠相を
   検出する比較検出回路（８）と、を具備する三相回路変
   圧器の欠相検出装置。