[发明专利]静止感应电气设备的磁通量测量装置、磁通量测量方法和断路器的同步分合控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及测量变压器和电抗器等的静止感应电气设备的磁通量的磁通量测量装置、磁通量测量方法和断路器的同步分合控制装置。

背景技术

在将变压器和电抗器等的静止感应电气设备接通到电力系统的情况下，有时流过很大的暂态励磁冲击电流。在将静止感应电气设备接通到系统后，以断路器打开时的剩余磁通量为初始值的交变磁通量流过铁心，在磁通量超过铁心磁饱和点时流过暂态励磁冲击电流，剩余磁通量越多，铁心的饱和度越增加，暂态励磁冲击电流越增加。

在变压器的情形下，由于暂态励磁冲击电流的大小(第1波波峰值相对额定电流的倍率)达到几倍，所以需要分别采取对策，使得变压器保护用比率差动继电器、或为了在变压器次级侧的短路事故等中动作而设置的配电用过电流继电器不会误动作，或需要采取考虑变压器的设计等的对策，使其可经受住由暂态励磁冲击电流造成的电磁力。除此之外，由于暂态励磁冲击电流是单向突出的(半波整流这种)波形，所以多数含有二次谐波、四次谐波等的高次谐波。

因此，暂时变为高次谐波电流源时需要采取对策，使其不会因该原因而对系统中设置的进相电容器和各种交流滤波设备带来恶劣影响。另外，在暂态励磁冲击电流异常大的情形下，存在系统电压瞬时降低等对电力系统带来了恶劣影响的情形。

然而，为了降低该暂态励磁冲击电流，已经在专利文献1和非专利文献1等中公开了可以根据变压器的各相电压计算剩余磁通量，同时考虑断路器的接通定时(相位)，使其抵消该各相的剩余磁通量的情形。

现有技术中，作为求出静止感应电气设备的剩余磁通量的方法的一例，有在电源截断时测量出静止感应电气设备中产生的感应电压的变化，同时通过将该电压波形输入到计算机中进行积分运算，而求出磁通量波形，并根据该磁通量波形的最终值与截断前的磁通量波形的正弦波振动的中心值的差来求出剩余磁通量的方法(例如，参考专利文献2)。

此外，作为求出剩余磁通量的方法的另一例，有如下这样的静止感应电气设备的磁通量测量方法，包括：检测出与静止感应电气设备的馈电回路相连的断路器的分闸时刻的分闸检测单元；可存储预定时间的馈电回路的电压信号，并可测量断路器分闸前后的馈电回路的电压信号的电压信号计量单元；算出断路器分闸前的电压信号的偏移量，并从电压信号去除偏移量的电压信号偏移去除单元；根据断路器分闸后的电压信号来决定积分终止时间的电压信号积分区间检测单元；积分电压信号的电压信号积分单元；去除电压积分信号的偏移量而得到磁通量信号的磁通量信号运算单元；根据磁通量信号算出剩余磁通量值的剩余磁通量运算单元(例如，参考专利文献3)。

专利文献1：日本特开2005-204368号公报

专利文献2：日本特开2000-275311号公报

专利文献3：日本特开2003-232840号公报

非专利文献1“CONTROLLED SWITCHING OF UNLOADED POWERTRANSFORMERS”、ELECTRA No.212P.38(2004)

专利文献2中提出的测量磁通量的方法因在测量系统上叠加的直流偏移成分的影响，通过对电压进行积分运算所得到的磁通量波形的最终值不恒定，而单调增加或单调减少。因此，该文献2的图2所示的磁通量波形中，最终值Φ1单调增加。另外，在直流偏移成分大的情况下，有可能积分结果在短时间发散。因此，在专利文献2所述的发明中，有因读取的定时不同而磁通量不同，导致不能算出准确的剩余磁通量的问题。

对于这种专利文献2的问题，提出解决方案之一的是专利文献3所提出的磁通量测量方法。该文献3所提出的磁通量测量方法如该文献3的图2所示，作为去除在测量系统上叠加的直流偏移成分的影响的方法，根据断路器分闸动作前的正弦波电压波形来算出直流偏移量，并对从电压波形减去该直流偏移量后的波形进行积分运算。进一步，还通过同样的方法来去除作为积分结果的磁通量波形的偏移量，而算出剩余磁通量。

但是，在专利文献3的方法中，有为算出磁通量波形而执行的电压波形的积分期间是极其有限的期间的问题。即，分别对断路器分闸前后200ms和100ms期间的电压波形进行积分运算。限制这种积分运算期间的理由是因为为了去除直流偏移而需要将作为积分对象的电压波形暂时保存在存储器等的存储媒体中。