JPS5990332A - 交流限流形しや断器 - Google Patents

交流限流形しや断器

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JPS5990332A
JPS5990332A JP57201313A JP20131382A JPS5990332A JP S5990332 A JPS5990332 A JP S5990332A JP 57201313 A JP57201313 A JP 57201313A JP 20131382 A JP20131382 A JP 20131382A JP S5990332 A JPS5990332 A JP S5990332A
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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】 本発明は、交流1電線路、或いは交流送電線路等の電力
系新円の地絡、短絡等の故障時に発生する過渡的η故障
を流を抑制、限流してしゃ断する交流陣流形しゃ断器に
関する。
従来、この種の9流1別流、形しゃ断器としては、ぴの
諸刃式が検案さnている。
第1ねしゃ断器消弧協同のアークに自己磁界を作用させ
アークを引き伸はし電極聞(:筒い逆市圧を発生させる
機能を具備した萌流しゃ断力式。
第26しゃ断器(C,B)の負荷側に1別流リアクトル
Lを具ψIMシた限流しゃ断力式(例えば第5図、(I
))。
第3はしゃ断!(C,B)の貴荷側≦二L・C共振方式
の限′t#L襞値を具備した限流しゃ断力式(例えば、
第5図、(■))。
第4はしゃ断器(C,B)の負荷側に永久ヒユーズ等の
自己ゆ帰形園流素子CP、P、F)を具備しfC幽限流
ゃ断力式。(例えば、第5図、(用〕但し、Rは抵抗、
CNは制御回路)等がある。
上記第1の方式ね一般に低圧のノーヒユーズしや断器等
(=用いらする方式で限流改節けもたせらnるが高圧、
超高圧のしゃ断器等(: ii幽原流機能n目体は特に
困難ではtxいが、構造上あるいは経済上の点から余り
η利とは言い難い。また、第2の方式Fijiff流効
味を良好とするため限流機能を余り大きくするとりアク
ドルのインピーダンス降下が大となり、無効電力が増加
するばかりか系統の安定度が低下し、しゃ断時の11)
起市圧の上昇率が増大し【耐再起電圧対策のための費用
が急増するという欠点がある。第3の方式(二ついては
コンテンツCを短絡する事によりC−L共振の共振点を
外してインダクタンスして限流するが、限流機能を余り
大きくすると前記第2の方式の場合と同様の欠点が生じ
る。ここでGは投入弘協のギャップである。更に第4の
方式(二ついては6kV以上の1!ii:’市及び送電
、系統で61だ、実用化の宍績がない等の欠点がある。
本発明は上記のようtJ笹米の欠点を除去するため1m
 7′1さまたもので、変圧器とコンデンヤーとを重列
に接続して横取した第1回路と、前記、第1回路に並列
に、リアクトルと抵抗とを重列に接続して横取し′f?
:、第3回路を挿入接続し、前記変圧器の2ケ巻線側C
二抵抗と投入袈僧(ギャップ、半導体ヌイツチ、又は高
速ヌイツチなど)とを血判1:接続して構成した第2回
路を接続し、定常時は前記第2回路は開放状態C二保ち
、2ぴ巻線側が開路状態の前記変圧器と前記コンデンヤ
ーとの間で19列共振回路を形成させ、前記第1回路の
合成インピーダンスが零の状態で通電し、系統線路の知
略故障時には前記第2回路の投入余情を作動させ前記変
圧器の2次巻線側を閉路して、前記変圧器のlぴ巻線側
から見たインピーダンスを苓の状態(二g換するとと(
二よって前記重列共振回路の共振点’!し、前記コンデ
ンヤーと第31白路のりアクドルとの闇で韮列共捗回路
を形成して総合インピーダンス仙を人C二し短絡故障の
?Jtsを定常の通電電流付近1で抑制−流して前記第
1回路と前記第3回路とが並列(−接続構成さf′1″
′Cなる回路C二市列(=接続した有接点の開閉部でし
ゃ断する5!@限流形迩断器を提供することを目的とす
る。
以下、本発明の一笑施例を図1について説明する。
第1図は、本発明の一犬施例を示すもので系統線路の1
相分を取り出して示した概略図である。図中1ti、1
込側巻線N□と2込側巻線N2とを備えた変圧器、2ね
前記変圧器1と頂列C二接続さjたコンデンヤーで前記
2つの要素で第1回路を形成する。’!fC,511リ
アクトル、6は前記リアクトル5と重列(=接続さnf
c抵抗で、前記リアクトル5と抵抗6とで第3回路を形
成し、前記第1回路とは並列(=接続して111成さす
る。更に3は後述する第4図の(1)で示すギャップ、
あるいは同図の(1)で示すヤイリスタースイッチ、或
いは同図の(1)で示す有接点の高速ヌイツチ等で構成
さする投入装備、4Fi投入袈僧3に血判接続さまた抵
抗で、投入公債3と抵抗4とで第2回路を形成し。
前記第2回路は変圧器1の2送側巻線回路C二挿入接続
さnている。ヤし【前記第1回路と第2回路とが並列(
=接続構成さまた回路と重列C二有接点の開閉部が接続
さ1て不発明の交流tSff流形しゃ断器を構成してい
る。
この様に64Fiさまた本発明(:おいて、以下動作を
説明する。1ず第1図(−おいて定常の通常時は変圧器
1の2次側巻線N2の端子電圧が低いため投入装債3は
開放状態(=あり、狩って変圧器1の2次巻線側は開放
状態でり圧器1とコンデンカ−2とは血列共撮回路を形
成し、系統線路の交流周波数に対して共檄している。こ
の時第1画路と第2回路の連列回路の総合インピーダン
スは零の状態で系統線路を通電している。次に系統線路
に地絡、又は短絡等の事故が発生して、線路に溝渡大電
流が@flると、変圧器1の2ぴ仰I巻線N2の端子間
重圧が急上昇してギャップの場合には目動的C:R笥し
、ヤイリスタースイッチの場合には外部からの制御(−
より閉路し、1大高速スイツチの場合にも外部からの制
御により閉路する等の投入多連3の作動(二よって、変
圧器102次側巻線N2が抵抗4を介して閉路状態を形
成する。従って変圧器1の1ぴ巻線N1餓から見六イン
ピーダンスを零の状態にしχ前記重列共珈回路の共撮点
を外fL、コンデンカ−2と第3回路を構成するリアク
トル5との間で並列共振四路を形成する事(=よって、
第1回路と第2回路とが連列接続して構成さjた回路の
総合インピーダンスを増大させることによって系統線路
C二流nる逼笥、流を定常時の通電々流器付近1て抑制
限済して最終的に開閉部7でしゃ断する。
上述した本発明の動作原理を以下に理論的に説明する。
すtJわち、変圧!?51の1ぴ及び2ぴ側巻線内の抵
抗と漏洩磁束による漏洩インダクタンスを無視、また、
変圧器10鉄lcJの磁気抵抗を線形回路と見tJす。
このとき定常時におりる第1回路と第2回路の連列回路
の総合インピーダンスFi複素数で表わすと(1)式の
如りtJる。
ただし、 ω :系統線路の電源の角周波数、 nl:変圧器1の1次側巻線N1の巻数、rmag” 
K圧器1の鉄心の磁気抵抗、C:コンデツヤ−2の容量
、 r、:抵抗6の抵抗器。
L5=リアクトル5のインダクタンス、で与えらn のとき、すflわち、第1回路の変圧器1とコンデンカ
2とが有効共振状態を形成しているとき2:0    
       ・・・・・・(31となり、しゃ断器の
一部を構成している第1回路のa台インピーダンスは零
の状態で系統線路と連系している。びC系統内に事故が
発生し、系統線路に過渡大電流が流すると変圧器1の2
次側巻線N2の端子電圧が急上昇するので投入@僧3が
作動して第2回路が閉路さnる、するとしゃ断器100
の一部を構成する第1回路と第3回路とが速夕IJ接続
さ1rlfC回路の総合インピーダンス二′は4式で与
えらする。
2111+ r 2 ” r m a g十ω n2    r2 
” rmag+ω’1まただし。
n2:変圧器102次側巻線N2の巻数。
r2:抵抗4の抵抗器。
上記式+21 Etび(4)より の条件が満足さするとき、すなわちコンデンf−2と第
3回路のりアクドル5との間で連列共振状態を形成し曵
いるとき式(4)、(51より(L(1 212 ■       ・・川・ (7)とTtす、
インピーダンスが増大して系統線路と連系すること(二
よって系統線路(電流nろ過電流を抑制限流して最終的
に開閉部7でしゃ断する。尚、第2図、第3図は第1図
の回路方式の変圧器1を他の藪詣で橢き換えた場合の第
2笑施例で、第4図、乃至第5図は横T5t、勿累の第
3の実施例、第6図ね不発明(二よる父流幽流形しゃ断
器を系統線路に採用し、定常通電して事故電流をしゃ断
させた場合の峙性を電子計舞慨によりシミュレーション
し六例で、投入装備3Fiギャップカ式の場合である。
尚第6図中、Vsは系統線路の電飾の電圧波形、VT□
、VT2 は変圧器1の1次側J巻線N、及び2次側巻
線N2の端子’!WEE、Vcはコンテンツ−2の端子
電圧■1は第10路の総合の端子電圧、■3は第3回路
の総合の端子電圧、VOBは開閉部7の電極間の電圧の
波形、ΦTは電圧器1の鉄IO磁路の磁束の波形、Io
は定常時のIl流、波形、Isはしゃ断器100が挿入
さ1ていない時の知絡Φ故xiの波形、lTはしゃ断器
100を挿入したときの限流′l!済の波形、工□、I
2.I、ULや断器100内の第1.第2.第3回路(
電流nる電流波形である。尚説明では特に触旧なかった
が変圧器、リアクトル、コンデンヤー、抵抗、投入装僧
及び開閉部等をSF6ガス等のM!縁媒体で封入し筐体
内に一括収納してもよい。
従って、本発明(=よnば第5因の1.及び■の回路方
式(二対しては、前述のよう(:式(51が満足さする
とき式(61で与えらnているよつにしゃ断器100の
一部を!s欣している第1及び第3回路の総合インピー
ダンスはりアクタンス部が零で抵抗成分のみとなる。従
つズ限流電流は抵抗性と1するので系統測路の過渡安定
度に好幼芽をもたらすと共(=しゃ断時の再起電圧が低
く 1するため≦:開開閉子7しゃ断責務がI経減さr
+るばかりでYt (、系統機器の電気絶縁のストレス
も軽減することが川床る人@な幼芽がある。
また不発明ね過渡過電諦を定常時の通電電流付近1で限
流するので系統機器の電磁尺発力等による機械応力的ス
トレスや熱的ストレスの軽減、更C:ニしゃ断部の責務
の軽減、及び系統下位しゃ断器のしゃ断容量の中や減等
を引ることができる。
1六組5図1(Ill)の永久ヒューズ力式に対しては
本発明の構成が変圧器、リアクトル、コンテンツ−など
在釆技術の静止機器で横取さnているので、高圧配電糸
力)ら送電系統1で在釆技術の延長で使用小米る等の顕
著な幼芽がある。’Fた第2図は第1図の変圧器1を却
巻渡圧器10に僧き換えた他の実施例で、第1図の変圧
器1に比べて巻線の銅量や鉄量等の節約、価格の低11
iニア’lどの月相節減に有効である。更(二組3図6
第2図の即巻亥圧器の−ぴ巻線N□、2ぴ巻線N2を向
−にしてリアクトル20 (: した他の実施例で、リ
アクトル5と同一仕様にすることが川床るので製作上の
幼芽が大質人きい。
4、囚面の11説明 第1図64発明の一実施例による電流、幽弥形しゃ断器
を示す回路桐欣図、第2,3崗は他の実施る。
1・・・変圧器、2・・・コンデンヤー、3・・・投入
装慣、4.6・・・抵抗、5・・・リアクトル、7・・
・開閉器。
なお、図中向−杓号は同−又は相当骨分を示す。
代理人   葛 野 個 −(#lか1名〕第  2 
 図 r−−一一−−−−−−−−−−−−−−惑一@ 3 
図   100

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)変圧器とコンデンヤとを山列(二接続した第1回
    路と、前記第1回路に1列≦二接続さnリアクトルと抵
    抗とを内列(=接続した第3回路と、前記変圧器の2次
    巻線側(:抵抗と投入裳博とを山列に接続しfc第2回
    路とから取り、定常時は前記第2回路の投入装備を開い
    て開放状態C:保ち、前記変圧器の2グ巻線側が開路状
    態の前記変圧器と前記コンデンヤとの間で内列共振口路
    を水飲させ、前記第1回路の合成インピーダンスを零近
    傍で通電し糸M#j路の短絡故障時には前記第2回路の
    投入装澹を作動させ前記変圧器の2次巻線側を開路して
    前記変圧器のlぴ巻線側から見たインピーダンスを零の
    状態に近づりることによって前記血判共振回路の共捗点
    を外し、前記コンデンヤと前記第3回路のりアクドルと
    の間で並列共振回路を水飲し総合インピーダンス値を増
    大させること(二よって短絡故障の過電流な陳流し前記
    第1回路と前記第3回路とが並列に接続さnてなる回路
    に山列に有接点開閉部を接続し系統をしゃ断することを
    特命とする又済限流形しゃ断器。 (21前記第1回路の梢成要素である変圧器が単巻変圧
    器でsiさ1、前記単巻変圧器の一力の巻線端とタップ
    間に抵抗と投入81とを血判接続した第2回路とを並列
    (=接続したことをIVj命とする特許請求の範囲第1
    順記載の父fM限流形しゃ断器。 (31前記第1回路の構成セ索である変圧器がリアクト
    ルで構成さ1、前記リアクトルのコイル両端に前記抵抗
    と投入余情とを山列に接続しfC第2回路を甚列砿:接
    続したことを特命とする巧[FF請求の範囲第1項記戦
    の父流限流形しゃ断器。 (4)上記変圧器、リアクトル、コンデンヤ、抵抗、投
    入余情及び有接点開閉部をSF6ガス等の絶縁媒体を封
    入した筐体内に収納するa(:したことを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の父流幽流形しゃ断器。
JP57201313A 1982-11-15 1982-11-15 交流限流形しや断器 Granted JPS5990332A (ja)

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