JPH11251168A - 静止誘導器の耐電圧試験方法 - Google Patents

静止誘導器の耐電圧試験方法

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JPH11251168A
JPH11251168A JP4650098A JP4650098A JPH11251168A JP H11251168 A JPH11251168 A JP H11251168A JP 4650098 A JP4650098 A JP 4650098A JP 4650098 A JP4650098 A JP 4650098A JP H11251168 A JPH11251168 A JP H11251168A
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JP
Japan
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frequency
power supply
voltage
parallel resonance
magnetic flux
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Application number
JP4650098A
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English (en)
Inventor
Eiji Ozaki
英二 尾崎
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 無効電力の補償率を向上させて電源容量の低
減を可能とした静止誘導器の耐電圧試験方法を提供す
る。 【解決手段】 可変周波数・可変電圧電源1の周波数を
調整して、電源周波数を、供試器3の対地静電容量と補
償リアクトル2のインダクタンスとで決まる並列共振周
波数に合わせて選ぶようにする。このとき、電源周波数
は供試器3の励磁電流がほぼ正弦波になる低磁束領域を
使用するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電源と補償リアク
トルとが並列に接続された静止誘導器の耐電圧を試験す
る方法に係り、特に、電源容量の最小化を図った試験方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、変圧器、誘導電圧調整器あるい
はリアクトルなどの静止誘導器に関しては、出力電圧可
変の電源を静止誘導器に並列に接続し、該静止誘導器を
供試器として耐電圧を試験している。このとき、供試器
は対地静電容量を持つため進み無効電力を取るようにな
っている。したがって、電源の容量を小さくすることを
目的として、電源および供試器に対して並列に無効電力
を補償するための補償リアクトルを接続している。
【0003】ところで、電源を周波数を商用周波数と
し、定格電圧の1、1倍程度に励磁してから耐電圧試験
を実施した場合、商用周波数程度では電源周波数が低い
ので、供試器の発生磁束が高くなる。これは静止誘導器
における発生磁束および発生電圧と電源周波数との間に
下式(1)のような関係があるためである。
【0004】
【数1】 Φ=K・V/f …(1) Φ:発生磁束 V:発生電圧 f:電源周波数 K:定数 すなわち、静止誘導器が所定の電圧Vを誘起する場合、
電源周波数fが低ければ発生磁束Φは高くなる。
【0005】静止誘導器の発生磁束が高いと、静止誘導
器の励磁特性つまり鉄心の磁束−電流特性は線形性の低
い非線形性を示すことになる。この結果、静止誘導器の
電流波形が歪んで無効電流が増大し、たとえ静止誘導器
に補償リアクトルを接続してあっても無効電力の補償が
困難となり、鉄心飽和といった不具合を招くおそれがあ
った。
【0006】そこで従来の静止誘導器の耐電圧試験で
は、その試験電圧の大きさから商用周波数よりも数倍高
い周波数を使用している。これにより、静止誘導器の発
生磁束を低くして静止誘導器の励磁特性における線形性
を確保して電流波形の歪みを抑え、鉄心飽和を防止しつ
つ耐電圧試験を実施している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、供試器の取
る無効電流の全てを補償リアクトルによって補償するた
めには、供試器の対地静電容量と補償リアクトルのイン
ダクタンスとで決まる並列共振周波数と、電源側の周波
数とを、合致させることが重要である。すなわち、補償
リアクトルによる補償率は前記並列共振周波数と電源周
波数とが一致するかどうかによって左右される。
【0008】しかしながら、従来の静止誘導器の耐電圧
試験方法では、電源周波数と並列共振周波数とを合わせ
ることが困難であった。したがって、電源に無効電流お
よび高調波電流が多く流れて補償リアクトルの補償率が
低下し、電源容量が増大した。
【0009】本発明はこのような問題点を解消するため
に提案されたものであり、その目的は、無効電力の補償
率を向上させて電源容量の低減を可能とした静止誘導器
の耐電圧試験方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、請求項1の発明は、
静止誘導器を供試器とし、この供試器の耐電圧を試験す
る方法であって、周波数および出力電圧が可変である電
源と、無効電力を補償するための補償リアクトルとを前
記供試器に並列に接続し、前記電源の周波数を調整して
この電源周波数を、前記供試器の対地静電容量と補償リ
アクトルのインダクタンスとで決まる並列共振周波数に
合せると共に、前記電源周波数について前記供試器の励
磁電流がほぼ正弦波になる低磁束領域を使用する周波数
を選ぶようにしたことを特徴とする。
【0011】このような請求項1の静止誘導器の耐電圧
試験方法では、電源が可変周波数電源であるため、電源
周波数を連続的に調整することができる。そのため、電
源周波数を、供試器の対地静電容量と補償リアクトルの
インダクタンスとで決まる並列共振周波数に合わせて選
ぶことができる。したがって、供試器の取る無効電流を
全て補償リアクトルによって補償することができる。こ
れにより、電源から供試器へは最小限の有効電力を供給
するだけで済み、電源容量を低減させることができる。
【0012】請求項2の発明は、静止誘導器を供試器と
し、この供試器の耐電圧を試験する方法であって、出力
電圧が可変である電源と、電圧調整用変圧器とを前記供
試器に並列に接続し、前記電圧調整用変圧器の2次側に
無効電力を補償するための補償リアクトルを接続し、こ
の電圧調整用変圧器の1〜2次間のレシオを調整して前
記補償リアクトルの補償容量を変化させ、前記供試器の
対地静電容量と補償リアクトルのインダクタンスとで決
まる並列共振周波数を前記電源の周波数に合せると共
に、前記並列共振周波数について前記供試器の励磁電流
がほぼ正弦波になる低磁束領域を使用する周波数を選ぶ
ようにしたことを特徴とする。
【0013】このような請求項2の静止誘導器の耐電圧
試験方法では、電圧調整用変圧器の1〜2次間のレシオ
を調整して補償リアクトルの補償容量を変化させること
ができるので、供試器の対地静電容量と補償リアクトル
のインダクタンスとで決まる並列共振周波数を調整する
ことができる。したがって、電源の周波数に合せて並列
共振周波数を選ぶことができる。これにより、上記請求
項1と同様、補償リアクトルの補償率を高めることがで
き、電源容量を低く抑えることができる。
【0014】なお、請求項1および2の発明において、
互いに合致するよう調整された電源周波数および並列共
振周波数は、供試器の励磁電流がほぼ正弦波になる低磁
束領域を選んで使用している。そのため、静止誘導器の
励磁特性つまり鉄心の磁束−電流特性は線形性が高くな
り、静止誘導器の電流波形が歪むことがない。したがっ
て、無効電力の補償が容易であり、鉄心飽和を確実に防
止することが可能である。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態の一例に
ついて、図面を参照して具体的に説明する。なお、第1
の実施形態は請求項1の発明に呼応し、第2の実施形態
は請求項2の発明に呼応するものであり、両者ともに、
電源および補償リアクトルを静止誘導器に対し並列に接
続し、この静止誘導器を供試器として該静止誘導器の耐
電圧を試験する方法である。
【0016】(1)第1の実施形態 図1に示すように、供試器3に対し可変周波数・可変電
圧電源1および補償リアクトル2を並列に接続する。こ
のような第1の実施形態では、電源1の周波数を調整
し、この電源周波数を、供試器3の対地静電容量と補償
リアクトル2のインダクタンスとで決まる並列共振周波
数に合せるようにする。このとき、供試器3の励磁電流
がほぼ正弦波になる低磁束領域を使用する周波数を選ぶ
ようにしている。
【0017】以上のような第1の実施形態の試験方法で
は、電源1が可変周波数電源であるため電源1の周波数
を連続的に調整することができる。したがって図2の等
価回路図に示すように、該電源周波数を、供試器3の対
地静電容量10と補償リアクトル2のインダクタンスと
で決まる並列共振周波数に合わせることができる。
【0018】ところで、並列共振周波数、供試器対地静
電容量および補償リアクトルのインダクタンスの間には
下式(2)、
【数2】 という関係が成立している。
【0019】このような並列共振周波数と電源1の周波
数とが一致したとき、補償リアクトル2は供試器3の取
る無効電流を全て補償することができる。したがって、
電源1から供給される電力は供試器3のロス等価抵抗9
で消費される有効電力のみとなり、電源容量を低く抑え
ることが可能となる。
【0020】また、すでに述べたように供試器3の励磁
特性(鉄心の磁束−電流特性)は、電源周波数および発
生磁束によって決定される。つまり、電源周波数が小さ
く発生磁束が高くなると急激に非線形となり、図3に示
した非直線領域5に入る。これに対して電源周波数を大
きくすれば発生磁束は低くなり、供試器3の励磁特性は
図3に示した直線性の高い領域4に入る。
【0021】ここで、静止誘導器を低磁束領域で使用し
た時の供試器3の誘起電圧Vの波形6を図4に示し、供
試器3の発生磁束Φの波形7および電流Iの波形8を図
5に示す。すなわち、磁束−電流特性の直線性の高い領
域4を使うことにより、供試器3の電流Iの波形8をほ
ぼ正弦波とすることができる。
【0022】第1の実施形態において並列共振周波数に
合致するよう調整された電源周波数は、供試器3の電流
Iの波形8がほぼ正弦波となる低磁束領域を選んで使用
している。したがって、静止誘導器の電流波形は歪むこ
とがなく、無効電力の補償が容易であり、鉄心の飽和を
確実に防止することができる。
【0023】(2)第2の実施形態 図6に示すように、供試器3に対し固定周波数・可変電
圧電源11と、電圧調整用変圧器12とを並列に接続す
る。また、電圧調整用変圧器12の2次側に補償リアク
トル2を接続する。このような第2の実施形態では、電
圧調整用変圧器12の1〜2次間のレシオを調整して補
償リアクトル2の補償容量を変化させ、供試器3の対地
静電容量と補償リアクトル2のインダクタンスとで決ま
る並列共振周波数を、前記電源11の固定周波数に合せ
るようにする。このとき、供試器3の励磁電流がほぼ正
弦波になる低磁束領域を使用する周波数を選ぶようにし
ている。
【0024】以上のような第2の実施形態の試験方法で
は、電圧調整用変圧器12の1〜2次間のレシオを調整
して補償リアクトル2の補償容量を変化させ、並列共振
周波数を連続的に調整することができる。したがって、
並列共振周波数を電源11の固定周波数に合せることが
でき、上記第1の実施形態と同様、電源11から供試器
3へは供試器3のロス等価抵抗9で消費される有効電力
のみを供給するだけでよい。これにより、供試器3の取
る無効電流は全て補償リアクトル2で補償でき、補償リ
アクトル2の補償率が向上して、電源容量の低減が可能
となる。
【0025】また、第2の実施形態において電源11の
固定周波数に合致するよう調整された並列共振周波数は
低磁束領域を選んで使用しており、供試器3の電流Iの
波形8はほぼ正弦波である。したがって、上記第1の実
施形態と同じように、静止誘導器の電流波形は歪むこと
がなく、無効電力を確実に補償でき、鉄心飽和の防止が
可能である。
【0026】(3)他の実施形態 なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるもの
ではなく、例えば、請求項1および2の発明を包含する
実施形態として、図7に示すように第2の実施形態にお
ける固定周波数・可変電圧電源11に代えて可変周波数
・可変電圧電源1を用いた実施形態がある。
【0027】このような実施形態によれば、電源周波数
および並列共振周波数の両方を連続的に調整することが
できるので、より高い精度で両者を合致させることが可
能となり、補償率の向上および電源容量の低減に寄与す
ることができる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の静止誘導
器の耐電圧試験方法によれば、周波数可変電源の周波数
を調整するか、あるいは電圧調整用変圧器により補償リ
アクトルの補償容量を変化させて並列共振周波数を調整
することによって、電源周波数と並列共振周波数とを合
わせることができるため、無効電力の補償率を向上させ
て電源容量を低減させることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態の耐電圧試験回路の概
略図。
【図2】第1の実施形態の耐電圧試験回路の簡易等価回
路図。
【図3】静止誘導器の磁束−電流特性を示すグラフ。
【図4】静止誘導器を低磁束領域で使用した時の電圧の
波形を示すグラフ。
【図5】静止誘導器を低磁束領域で使用した時の磁束お
よび電流の波形を示すグラフ。
【図6】本発明の第2の実施形態の耐電圧試験回路の概
略図。
【図7】本発明の他の実施形態の耐電圧試験回路の概略
図。
【符号の説明】
1…可変周波数・可変電圧電源 2…補償リアクトル 3…供試器 4…直線性の高い領域 5…非直線領域 6…供試器の誘起電圧の波形 7…供試器の発生磁束の波形 8…供試器の電流の波形 9…供試器のロス等価抵抗 10…供試器の対地静電容量 11…固定周波数・可変電圧電源 12…電圧調整変圧器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静止誘導器を供試器とし、この供試器の
    耐電圧を試験する方法であって、 周波数および出力電圧が可変である電源と、無効電力を
    補償するための補償リアクトルとを前記供試器に並列に
    接続し、 前記電源の周波数を調整してこの電源周波数を、前記供
    試器の対地静電容量と補償リアクトルのインダクタンス
    とで決まる並列共振周波数に合せると共に、 前記電源周波数について前記供試器の励磁電流がほぼ正
    弦波になる低磁束領域を使用する周波数を選ぶようにし
    たことを特徴とする静止誘導器の耐電圧試験方法。
  2. 【請求項2】 静止誘導器を供試器とし、この供試器の
    耐電圧を試験する方法であって、 出力電圧が可変である電源と、電圧調整用変圧器とを前
    記供試器に並列に接続し、 前記電圧調整用変圧器の2次側に無効電力を補償するた
    めの補償リアクトルを接続し、 この電圧調整用変圧器の1〜2次間のレシオを調整して
    前記補償リアクトルの補償容量を変化させ、前記供試器
    の対地静電容量と補償リアクトルのインダクタンスとで
    決まる並列共振周波数を前記電源の周波数に合せると共
    に、 前記並列共振周波数について前記供試器の励磁電流がほ
    ぼ正弦波になる低磁束領域を使用する周波数を選ぶよう
    にしたことを特徴とする静止誘導器の耐電圧試験方法。
JP4650098A 1998-02-27 1998-02-27 静止誘導器の耐電圧試験方法 Pending JPH11251168A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104950149A (zh) * 2014-03-24 2015-09-30 国家电网公司 电子工频耐压试验调压装置、试验接线电路及试验调压方法
CN109521339A (zh) * 2018-11-27 2019-03-26 汪锐 基于非全补偿的工频并联谐振耐压试验方法
JP2020176888A (ja) * 2019-04-17 2020-10-29 中国電力株式会社 計測装置及びその計測方法

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