[發明專利]勵磁涌流抑制裝置

有效

• 申請號: 201180026815.1
• 申請日: 2011-08-12
• 公開（公告）號: CN102918619A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 川崎圭;腰塚正;丸山志郎;齋藤實;長山德幸
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01H33/59
• 分類號: H01H33/59;H01H9/54;H01H9/56;H02H9/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 楊謙;胡建新

技術領域

本發明的實施方式涉及抑制在接通斷路器時發生的勵磁涌流的勵磁涌流抑制裝置。

背景技術

一般而言，已知如果在有殘留磁通的狀態下通過電源接通對變壓器鐵芯進行無負荷勵磁，則會流過較大的勵磁涌流。該勵磁涌流的大小為變壓器的額定負荷電流的數倍。如果這樣流過較大的勵磁涌流，則系統電壓變動，在該電壓變動較大的情況下，有對需求方帶來影響的情況。

因此，作為抑制勵磁涌流的方法，已知有使用將接通電阻與觸點串聯地連接的帶有電阻元件的斷路器的方法。帶有電阻元件的斷路器與斷路器主觸點并聯連接。該帶有電阻元件的斷路器先于斷路器主觸點接通。由此，勵磁涌流被抑制。

此外，作為其他的抑制方法，已知有在將直接接地類的三相變壓器用3臺單相型斷路器接通時、將任意的1相的斷路器先接通、然后使剩余的兩相的斷路器接通來抑制勵磁涌流的方法。

進而，作為抑制將非有效接地類的三相變壓器用三相統一操作型斷路器接通時的勵磁涌流的方法，已知有計測變壓器被切斷時的殘留在鐵芯中的磁通的值、通過控制斷路器的接通相位來抑制變壓器接通時的勵磁涌流的方法。

另一方面，作為將三相交流電壓變換為單相交流電壓的方法，已知有斯科特接線、伍德橋接線變壓器、或變形伍德橋接線等。這些接線的變壓器例如在向單相電爐或單相交流電車等供電的情況下使用。

但是，在上述那樣的抑制勵磁涌流的方法中，有以下這樣的問題。

在通過帶有電阻元件的斷路器實現的勵磁涌流抑制方法中，由于需要對通常的斷路器附加帶有電阻元件的斷路器，所以在作為斷路器整體看的情況下會大型化。

此外，無論哪種抑制勵磁涌流的方法都沒有設想接通上述那樣的將三相交流電壓變換為單相交流電壓的變壓器的情況。

例如，在計測殘留磁通、控制斷路器的接通相位的方法中，不能將針對電力系統中使用的三相變壓器的控制方法原樣用于將三相交流電壓變換為單相交流電壓的變壓器中。這是因為，在這些接線的變壓器的情況下，即使計測三相交流側的相電壓或線電壓，也不能直接計算出變壓器鐵芯的磁通。

現有技術文獻

專利文獻：

專利文獻1：日本特開2002-75145號公報

專利文獻2：日本特開2008-160100號公報

非專利文獻：

非專利文獻1：John?H.Brunke及其他1人，“Elimination?of?TransformerInrush?Currents?by?Controlled?Switching-Part?I：Theoretical?Considerations”，IEEE?TRANSACTIONS?ON?POWER?DELIVERY，IEEE，2001年4月，Vol.16，No.2，p.276-280

發明內容

本發明的實施方式的目的是提供一種能夠對用來抑制斷路器的勵磁涌流的接通相位進行控制的勵磁涌流抑制裝置，所述斷路器對具備電源的三相交流的電力系統和將三相交流電壓變換為單相交流電壓的變壓器之間的連接進行開閉。

依據本發明的實施方式的觀點的勵磁涌流抑制裝置抑制斷路器的勵磁涌流，上述斷路器對具備電源的三相交流的電力系統與伍德橋接線或變形伍德橋接線的變壓器之間的連接進行開閉，具備：變壓器側三相交流電壓計測機構，計測上述斷路器在上述變壓器側的三相交流電壓；殘留磁通運算機構，基于由上述變壓器側三相交流電壓計測機構計測出的三相交流電壓，運算由上述斷路器切斷上述變壓器之后的上述變壓器的三線間的殘留磁通；電源側三相交流電壓計測機構，計測上述斷路器在上述電源側的三相交流電壓；穩定磁通運算機構，基于由上述電源側三相交流電壓計測機構計測出的三相交流電壓，運算上述變壓器的三線間的穩定磁通；相位判斷機構，判斷由上述穩定磁通運算機構運算出的上述三線間的穩定磁通與由上述殘留磁通運算機構運算出的上述三線間的殘留磁通在三線間的每個線間極性一致的相位；以及接通機構，在由上述相位判斷機構判斷出的相位下，將上述斷路器接通。

附圖說明

圖1是表示采用有關本發明的第1實施方式的勵磁涌流抑制裝置的電力系統體系的結構的結構圖。

圖2是表示有關第1實施方式的變形伍德橋接線變壓器的結構的結構圖。

圖3是表示有關第1實施方式的伍德橋接線變壓器的結構的結構圖。

圖4是將有關第1實施方式的變形伍德橋接線變壓器的1次側線電壓用矢量表示的矢量圖。

圖5是將有關第1實施方式的變形伍德橋接線變壓器3的2次電壓用矢量表示的矢量圖。