JPH0714633U - コンデンサ形計器用変圧器 - Google Patents
コンデンサ形計器用変圧器Info
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- JPH0714633U JPH0714633U JP4350993U JP4350993U JPH0714633U JP H0714633 U JPH0714633 U JP H0714633U JP 4350993 U JP4350993 U JP 4350993U JP 4350993 U JP4350993 U JP 4350993U JP H0714633 U JPH0714633 U JP H0714633U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】電圧印加直後または電圧復帰直後に2次電圧に
波形歪みが生じることがなく、しかも鉄共振抑制能力が
高いコンデンサ形計器用変圧器を提供する。 【構成】主コンデンサC1 及び分圧コンデンサC2 と、
分圧コンデンサC2 の両端の電圧を入力とする変圧器T
rとを備えたコンデンサ形計器用変圧器において、変圧
器Trの2次側に可飽和リアクトルLs と抵抗RD とか
ら成る鉄共振抑制負担ZD を接続する。可飽和リアクト
ルLs の鉄心としてカットコアを用いる。
波形歪みが生じることがなく、しかも鉄共振抑制能力が
高いコンデンサ形計器用変圧器を提供する。 【構成】主コンデンサC1 及び分圧コンデンサC2 と、
分圧コンデンサC2 の両端の電圧を入力とする変圧器T
rとを備えたコンデンサ形計器用変圧器において、変圧
器Trの2次側に可飽和リアクトルLs と抵抗RD とか
ら成る鉄共振抑制負担ZD を接続する。可飽和リアクト
ルLs の鉄心としてカットコアを用いる。
Description
【0001】
本考案はコンデンサ形計器用変圧器に関するものである。
【0002】
コンデンサ形計器用変圧器は、コンデンサにより分圧した計器用変圧器に加え るようにしたもので、その一例を図3に示した。図3は共振形のコンデンサ形計 器用変圧器を示したもので、C1 は線路に接続される端子Uに一端が接続された 主コンデンサ、C2 は主コンデンサC1 に対して直列に接続されて主コンデンサ C1 と反対側に位置する端子が接地される分圧コンデンサである。Tr は1次コ イルと2次コイルとを有する変圧器で、その1次コイルの一端は分圧コンデンサ C2 と主コンデンサC1 との接続点に接続され、1次コイルの他端は共振リアク トルLを通して分圧コンデンサC2 の接地側端子に接続されている。
【0003】 図示の例では、変圧器Tr の2次側が短絡されたときに変圧器及び共振リアク トルを通して流れる電流を抑制するため、保護ギャップGと共振コンデンサCo と保護ギャップの消弧特性を改善するための抵抗器Ro との直列回路からなる2 次短絡保護回路1が共振リアクトルLに対して並列に接続されている。変圧器の 2次コイルの両端から出力端子u,vが引き出され、これらの出力端子間に2次 負担Zb が接続される。またZD は変圧器Trの鉄共振抑制負担で、この抑制負 担は2次コイルの両端に接続されている。
【0004】 変圧器の2次側が短絡されると、共振リアクトルLに高電圧が誘起するため、 保護ギャップGで放電が生じる。これにより共振コンデンサCo が共振リアクト ルLに並列に接続されるため、分圧コンデンサC2 から変圧器Tr 側を見たイン ピーダンスが増大し、短絡電流が抑制される。
【0005】 鉄共振抑制負担ZD は、図4に示したような可飽和リアクトルLs と抵抗RD との直列回路からなり、可飽和リアクトルLs は、図5に示したようなけい素鋼 板を用いたリングコア2´にコイル3を巻回したものからなっている。
【0006】 なお、抵抗RD として抵抗器を接続する代りにリアクトルLs のコイルにマン ガン線等の抵抗線を用いることでコイル自身に所用の抵抗値を持たせることによ り抵抗RD と可飽和リアクトルLs との直列回路を構成する場合もある。
【0007】 コンデンサ形計器用変圧器に鉄共振抑制負担を設けない場合には、1次電圧の 突印や2次側の短絡、復帰等の電気的なショックが与えられると、変圧器の鉄心 が飽和して1/3調波または1/5調波等の分数調波共振(鉄共振)が発生する 可能性がある。鉄共振抑制負担ZD が設けられている場合には、変圧器の鉄心が 飽和する前に、可飽和リアクトルの分路に電流が流れ込んで抵抗RD によりその エネルギーが消費されるため、分数調波の共振が抑制される。
【0008】 なおコンデンサ形計器用変圧器の構成は図3に示したものに限らず、共振リア クトルLが設けられない非共振形や、共振リアクトルを2次側に挿入する形式の もの等がある。また2次短絡保護回路を設ける代りに、2次側にヒューズを接続 するようにしたものもある。
【0009】
リングコアを可飽和リアクトルLs の鉄心として用いた場合、該鉄心の磁化曲 線は図6に示す通りである。図3のコンデンサ形計器用変圧器において、リング コア2´の残留磁束密度が+B1 の状態で、磁束が増加する位相で電源電圧が印 加されたとすると、リングコア2´の磁束密度は図6に破線で示したように、飽 和磁束密度Bs に近づく側に変化する。可飽和リアクトルの鉄心にリングコア2 ´が用いられている場合、残留磁束密度B1 が大きいため、残留磁束密度と印加 電圧の位相との組み合わせが最悪の場合には、可飽和リアクトルの鉄心の磁束密 度が飽和磁束密度Bs に達して可飽和リアクトルLs に大電流が流れ込み、その 電流による電圧降下により2次電圧に波形歪みが生じるという問題があった。
【0010】 図7は、図3のコンデンサ形計器用変圧器において、鉄共振抑制負担ZD の可 飽和リアクトルLs にリングコアを用いた場合について、電圧復帰直後の波形歪 みの有無を観察する試験を行った結果を示したもので、図7(A)は1次印加電 圧の波形を示し、(B)は2次電圧波形を示している。この試験では、2次短絡 、復帰の電気ショックを与えて2次電圧復帰直後の波形を観測した。図7(B) においてTs は変圧器の2次側が短絡している期間を示し、Td は2次短絡保護 回路の保護ギャップGで放電が生じている期間を示している。変圧器の2次側が 短絡されると、保護ギャップGで放電が生じ、共振コンデンサが共振リアクトル に並列に接続されて短絡電流が抑制される。2次側の短絡が解除された後一定の 時間が経過した時点で保護ギャップGで放電が止まる。試験では、保護ギャップ Gでの放電が停止した後、破線丸印を付して示した部分で波形歪みが観察された 。1次電圧の突印によっても同様の波形歪みが発生する。
【0011】 また、従来のコンデンサ形計器用変圧においては、2次負担が大きかったため 鉄共振のエネルギが2次負担で消費されることにより鉄共振を抑制することがで きたが、最近では保護リレーの無接点化に伴って2次負担が小さくなっているた め、2次負担Zb に変圧器等の非線形負荷が含まれている場合に鉄共振が発生す ることがあり、鉄共振抑制負担ZD だけでは鉄共振を抑制できないという問題が 生じるようになった。
【0012】 本考案の目的は、電圧印加直後または電圧復帰直後に波形歪みが生じるのを防 ぐことができるコンデンサ形計器用変圧器を提供することにある。
【0013】 本考案の他の目的は、2次負担が軽い場合でも鉄共振の発生を確実に防ぐこと ができ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。
【0014】
本考案は、可飽和リアクトルと抵抗との直列回路からなる鉄共振抑制負担が変 圧器の励磁インピーダンスに対して並列に接続されているコンデンサ形計器用変 圧器に係わるもので、本考案においては、可飽和リアクトルの鉄心としてカット コアを使用した。
【0015】
上記のように、鉄共振抑制負担の可飽和リアクトルの鉄心としてカットコアを 用いると、その磁路の途中にギャップが存在するため、残留磁束密度を飽和磁束 密度に比べて十分小さくすることができる。そのため、残留磁束密度と電圧印加 の位相との組み合わせが最悪な場合でも可飽和リアクトルの鉄心が飽和するのを 防ぐことができ、電圧復帰直後または電圧印加直後の2次電圧の波形歪みを無く すことができる。
【0016】 また鉄共振抑制負担の可飽和リアクトルにカットコアを用いると、鉄損が増加 し、この鉄損が負担となるため、2次負担が軽い場合でも鉄共振を抑制すること ができる。
【0017】
本考案の実施例では、図1に示したように、けい素鋼帯からなる巻鉄心をカッ トして形成した2個の半円弧状のコア2A,2Bを突き合わせ接合したカットコ ア2を用い、このカットコア2にコイルを巻回して構成した可飽和リアクトルL s と抵抗Rb とにより図3の鉄共振抑制負担Zb を構成した。その他の点は従来 のものとまったく同様である。
【0018】 図1のカットコア2を用いた場合、その磁化曲線は図2に示した通りである。 図1に示したカットコアの場合には、その磁路の途中に2か所のギャップが存在 するため、残留磁束密度B2 の大きさを飽和磁束密度Bs に比べて十分に小さく することができる。例えば、磁路長が400mm のカットコアにおいて2か所のギヤ ップの合計を0.1mm とした場合、残留磁束密度B2 は飽和磁束密度Bs の10% 以 下になる。
【0019】 このように、鉄共振抑制負担の可飽和リアクトルにカットコアを用いると、残 留磁束密度B2 をリングコアを用いた場合の残留磁束密度B1 に比べて十分に小 さくすることができるため、電圧印加の位相が最悪の場合でも、可飽和リアクト ルの鉄心が磁気飽和することはなく、2次電圧の波形歪みはなくなる。図3の鉄 共振抑制負担ZD の可飽和リアクトルにカットコアを用いた場合について、図7 と同様の試験を行った結果は図8の通りであった。図8(A)及び(B)はそれ ぞれ1次電圧波形及び2次電圧波形を示している。図8(B)から明らかなよう に、可飽和リアクトルの鉄心にカットコアを用いた場合、保護ギャップの放電が 停止した直後の2次電圧波形に波形歪みは見られなかった。
【0020】 また可飽和リアクトルにカットコアを用いると、その鉄損が増加する。特にそ の製作過程でストレスを受けるため、鉄損はリングコアの2〜3倍に増加する。 リングコアを用いた可飽和リアクトルの鉄損は5W程度であるが、カットコアを 用いた場合には、鉄損が10〜15W程度になる。この鉄損が2次負担に加わる ため、2次負担Zb が軽い場合でも、鉄共振抑制負担ZD を接続するだけで鉄共 振を確実に抑制することができる。
【0021】 図3に示した共振形のコンデンサ形計器用変圧器において、コンデンサC1 + C2 のリアクタンスの合計をXc とした場合、鉄共振抑制負担ZD の内部抵抗R D の値が所定の範囲にあるときに鉄共振が抑制される。鉄共振が抑制されるRD の範囲が広い場合ほど鉄共振抑制負担ZD の鉄共振抑制能力が大きいことになる 。可飽和リアクトルにリングコアを用いていた従来のコンデンサ形計器用変圧器 において、鉄共振が抑制されるRD の範囲は、(1.7 〜1.8 )Xc <RD <(7 〜8 )Xc で与えられる。これに対し、可飽和リアクトルにカットコアを用いた 場合には、(0.3 〜1.0 )Xc <RD <(12〜19)Xc で与えられる。これより 、鉄共振抑制負担の可飽和リアクトルにカットコアを用いると鉄共振が抑制され るRD の範囲が拡大され、鉄共振抑制能力が大幅に向上することが分かる。
【0022】 上記の実施例では、2次短絡保護回路が用いられているが、変圧器の2次側に ヒューズを設けるコンデンサ形計器用変圧器にも同様に本考案を適用することが できる。また共振リアクトルを設けない非共振形のコンデンサ形計器用変圧器に も本考案を適用することができる。
【0023】
以上のように、本考案によれば、鉄共振抑制負担の可飽和リアクトルの鉄心と してカットコアを用いて、可飽和リアクトルの鉄心の残留磁束密度を飽和磁束密 度に比べて十分小さくすることができるようにしたため、残留磁束密度と電圧印 加の位相との組み合わせが最悪な場合でも可飽和リアクトルの鉄心が飽和するの を防ぐことができ、電圧復帰直後または電圧印加直後の2次電圧の波形歪みを無 くすことができる。
【0024】 また本考案によれば、鉄共振抑制負担の可飽和リアクトルにカットコアを用い たことにより鉄損が増加し、この鉄損が負担となるため、2次負担が軽い場合で も鉄共振を抑制することができる。
【図1】本考案の実施例で用いるカットコアを示した斜
視図である。
視図である。
【図2】図1のカットコアの磁化曲線を示した線図であ
る。
る。
【図3】本考案の実施例のコンデンサ形計器用変圧の回
路構成を示した回路図である。
路構成を示した回路図である。
【図4】図3のコンデンサ形計器用変圧器の鉄共振抑制
負担に用いられている可飽和リアクトルの構造を概略的
に示した斜視図である。
負担に用いられている可飽和リアクトルの構造を概略的
に示した斜視図である。
【図5】従来用いられていた可飽和リアクトルの鉄心形
状を示した斜視図である。
状を示した斜視図である。
【図6】図5の鉄心の磁化曲線を示した線図である。
【図7】図3のコンデンサ形計器用変圧器において可飽
和リアクトルの鉄心にリングコアを用いた場合について
2次短絡、復帰試験を行った結果を示す線図である。
和リアクトルの鉄心にリングコアを用いた場合について
2次短絡、復帰試験を行った結果を示す線図である。
【図8】図3のコンデンサ形計器用変圧器において可飽
和リアクトルの鉄心にカットコアを用いた場合について
2次短絡、復帰試験を行った結果を示す線図である。
和リアクトルの鉄心にカットコアを用いた場合について
2次短絡、復帰試験を行った結果を示す線図である。
C1 主コンデンサ C2 分圧コンデンサ Tr 変圧器 L 共振リアクトル G 保護ギャップ Co 共振コンデンサ ZD 鉄共振抑制負担 Ls 可飽和リアクトル
Claims (1)
- 【請求項1】 主コンデンサと、前記主コンデンサに対
して直列に接続された分圧コンデンサと、前記分圧コン
デンサの両端の電圧が1次側に印加された変圧器とを備
え、可飽和リアクトルと抵抗との直列回路からなる鉄共
振抑制負担が前記変圧器の励磁インピーダンスに対して
並列に接続されているコンデンサ形計器用変圧器におい
て、 前記可飽和リアクトルは、カットコアにコイルを巻回し
たものからなっていることを特徴とするコンデンサ形計
器用変圧器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4350993U JPH0714633U (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | コンデンサ形計器用変圧器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4350993U JPH0714633U (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | コンデンサ形計器用変圧器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0714633U true JPH0714633U (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=12665711
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4350993U Pending JPH0714633U (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | コンデンサ形計器用変圧器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0714633U (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4891091U (ja) * | 1972-02-04 | 1973-11-01 | ||
JP2009031256A (ja) * | 2007-03-30 | 2009-02-12 | General Electric Co <Ge> | コンデンサ型変圧器の過渡誤差を補償する自己電圧整定フィルタリング技術 |
JP2011029465A (ja) * | 2009-07-28 | 2011-02-10 | Hitachi Ltd | 変流器,変流器用鉄心および変流器用鉄心の製造方法 |
JP2018532249A (ja) * | 2016-07-08 | 2018-11-01 | 国网上海市電力公司 | 過渡過電圧監視システム用のコンデンサ形計器用変圧器 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61135106A (ja) * | 1984-12-06 | 1986-06-23 | Toshiba Corp | 可飽和リアクトル |
-
1993
- 1993-08-09 JP JP4350993U patent/JPH0714633U/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61135106A (ja) * | 1984-12-06 | 1986-06-23 | Toshiba Corp | 可飽和リアクトル |
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JP2018532249A (ja) * | 2016-07-08 | 2018-11-01 | 国网上海市電力公司 | 過渡過電圧監視システム用のコンデンサ形計器用変圧器 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980818 |