变压器的励磁涌流抑制装置和方法

专利名称：变压器的励磁涌流抑制装置和方法
技术领域：
本发明涉及用于抑制将变压器接通到电源时产生的励磁涌流的励磁涌 流抑制装置和方法。
背景技术：
在变压器铁心中存在剩余磁通的状态下若通过电源接通而进行空载励 磁，则流过大的励磁涌流。 一般已知该励磁涌流的大小为变压器的额定负 载电流的几倍。
若流过这样大的励磁涌流，则系统电压改变，在该电压改变大的情况 下，对需要者有影响。
现有技术中，作为抑制励磁涌流的方法，已知将串联连接接通电阻和 接点而形成的带电阻体的断路器与断路器主接点的其中之一并联连接，并 将该带电阻体的断路器先接通到断路器主接点的励磁涌流抑制方法(例如， 参考专利文献l)。
另外，作为其他抑制方法，还已知在通过3台单相型断路器接通直接 接地系统的三相变压器时，通过先接通任意一相，之后接通其余两相，来 抑制励磁涌流的方法(例如，参考非专利文献l)。
专利文献1:日本特开2002—75145 "励磁突入電流抑制装置付含^f7 遮断器"(带励磁涌流抑制装置的气体断路器)
非专利文献1: IEEE Trans. Vol. 16 No. 2 2001 "Elimination of Transformer Inrush Currents by Controlled Switching—Part I: Theoretical Considerations"
在上述专利文献1记载的基于带电阻体的断路器的励磁涌流抑制方法 中，由于需要对通常的断路器特别添加带电阻体的断路器，所以在作为断 路器整体来看的情况下，不可否认会带来大型化。
另外，如公知那样，断路器存在通过一个操作机构来同时操作三相断
ii路器的接通/分闸动作的三相统一操作型断路器，但是该三相统一操作型断 路器有不能适用于非专利文献1中记载的励磁涌流抑制方法的缺点。
另一方面，如上述非专利文献1所记载的那样，在变压器接通时的励 磁涌流抑制时，把握切断变压器时的剩余磁通的大小很重要。
在断路器在其零点切断在非有效接地系统上设置的空载变压器中流过
的励磁电流时，在第l相切断后产生零相电压，在第2、 3相切断后，该零 相电压变为直流电压，残留在变压器中。因此，在通过电压测量装置测量 出用断路器切断侧的变压器各端子的对地电压的情况下，在切断后测量出 上述直流电压。
通过积分电压来求出变压器铁心的剩余磁通。例如，在Y型接线的情 况下，若测量各端子和中性点间的电压并对其进行积分，则可以准确算出 变压器铁心的剩余磁通，而不会受到上述直流电压的影响。
但是， 一般，仪表用变压器(VT， PT)或电容器型仪表用变压器(PD) 这种将高电压分压为低电压后来测量电压的电压测量装置，连接在变压器 各端子和地之间。可通过这种电压测量装置测量的电压是变压器各端子的 对地电压，若积分该电压，则包含上述直流电压来进行积分，由于积分值 发散了，所以不能求出准确的剩余磁通。

发明内容
本发明鉴于上述现有技术，其目的是提供一种变压器的励磁涌流抑制 装置和方法，能够正确算出用断路器切断电力系统上设置的变压器时的剩 余磁通，并能够抑制通过3台单相型断路器将三相的变压器同时接通到电 源时、或通过三相统一操作型断路器接通时产生的励磁涌流，而不用添加 带电阻体的断路器等的设备。
为了实现上述目的，技术方案1的发明是一种变压器的励磁涌流抑制 方法，抑制励磁涌流，该励磁涌流是通过三相断路器将初级绕组为Y接线 连接、且次级绕组或三级绕组为A接线的三相变压器的各相端子接通到三 相电源而开始励磁时产生的，其特征在于通过对在稳定状态下向所述变 压器施加三相交流电压时的初级侧或次级侧或三级侧的相电压或者线间电 压进行积分，从而算出变压器各相的稳定磁通；算出所述断路器切断变压器后的该变压器各相的剩余磁通的极性和大小；以及在所述变压器各相的 稳定磁通的极性和所述各相的剩余磁通的极性相同的相位处于三相重合的 范围内时，使所述三相的断路器同时接通。
技术方案7的发明是一种变压器的励磁涌流抑制方法，抑制励磁涌流， 该励磁涌流是通过三相断路器将初级绕组为Y接线连接、且次级绕组或三 级绕组为A接线的三相变压器的各相端子接通到三相电源而开始励磁时产 生的，其特征在于将所述断路器打开操作至少一次以上，根据由此时与 变压器初级或次级或三级端子连接的电压测量用设备测量出的电压，预先 测量出断路器的切断相位和变压器的剩余磁通的关系；控制断路器的分闸 相位并进行切断，以使得在断路器切断变压器时总是为相同的切断相位， 从而根据所述关系推测出变压器的剩余磁通；之后在使变压器接通时，在 稳定状态下向变压器施加三相交流电压时的各相的稳定磁通的极性和所述 推测出的各相剩余磁通的极性相同的相位三相重合的范围内，使三相断路 器同时接通。
技术方案18到21的发明是一种变压器的励磁涌流抑制方法，抑制励 磁涌流，该励磁涌流是通过三相断路器将初级绕组为Y接线连接、且次级 绕组或三级绕组为A接线的三相变压器的各相端子接通到三相电源而开始 励磁时产生的，其特征在于测量出在稳定状态下向所述变压器施加三相 交流电压时的电压而求出线间的稳定磁通，算出所述断路器切断变压器后 的该变压器各线间的剩余磁通的极性和大小，在所述变压器各线间的稳定 磁通的极性和所述各线间的剩余磁通的极性相同的相位处于三相重合的范 围内时，使所述三相的断路器同时接通。并且，技术方案18 技术方案21 作为测量电压来求出线间稳定磁通的方法，分别采用如下不同的方法。技 术方案18中，测量出初级侧的相电压而变换为线间电压，积分该线间电压 而算出线间的稳定磁通。技术方案19中，通过测量出初级侧的相电压来加 以积分，而算出变压器各端子的稳定磁通，并将该变压器各端子的稳定磁 通变换为线间的稳定磁通。技术方案20中，通过测量出初级侧的线间电压 来加以枳分，从而算出变压器各线间的稳定磁通。技术方案21中，通过测 量出A接线的次级绕组或三级绕组的三相对地电压而加以积分，从而算出 变压器各线间的稳定磁通。技术方案24的发明是一种变压器的励磁涌流抑制方法，抑制励磁涌流， 该励磁涌流是通过三相断路器将初级绕组为Y接线连接、且次级绕组或三 级绕组为A接线的三相变压器的各相端子接通到三相电源而开始励磁时产 生的，其特征在于将所述断路器打开操作至少一次以上，根据由此时与 变压器初级或次级或三级端子连接的电压测量用设备测量出的电压，预先 测量出断路器的切断相位和变压器的剩余磁通的关系；控制断路器的分闸 相位并进行切断，以使得在断路器切断变压器时总是为相同的切断相位， 从而根据所述关系推测出变压器的剩余磁通；之后在使变压器接通时，在 稳定状态下向变压器施加三相交流电压时的各线间的稳定磁通的极性和所 述推测出的各线间的剩余磁通的极性相同的相位三相重合的范围内，使三 相断路器同时接通。
发明的效果
根据本发明，可以提供一种变压器的励磁涌流抑制装置和方法，能够 正确算出用断路器切断电力系统上设置的变压器时的剩余磁通，并能够抑 制通过3台单相型断路器将三相的变压器同时接通到电源时、或通过三相 统一操作型断路器接通时产生的励磁涌流，而不用添加带电阻体的断路器 等的设备。


图1是表示本发明的实施方式1的三相变压器、三相断路器和励磁涌 流抑制装置的连接关系的框图2是本发明的实施方式1的三相电源相电压与三相变压器的稳定磁 通和变压器铁心的剩余磁通的关系的波形图3是表示用单相型断路器接通单相变压器时的剩余磁通与接通相位 以及接通后的磁通的波形图4是电源相电压与变压器的稳定磁通和变压器铁心的剩余磁通的关 系与图1不同的情形下的波形图5是表示本发明的实施方式2的三相变压器接通时的相电压和稳定 磁通、剩余磁通的关系的波形图6是表示本发明的实施方式2的三相变压器接通时的相电压和稳定磁通、剩余磁通的关系的波形图7是表示本发明的实施方式2的三相变压器接通时的相电压和稳定 磁通、剩余磁通的关系的波形图8是表示本发明的实施方式3的三相变压器接通时的相电压和稳定 磁通、剩余磁通的关系的波形图9是表示本发明的实施方式3的三相变压器接通时的相电压和稳定 磁通、剩余磁通的关系的波形图10是表示本发明的实施方式3的三相变压器接通时的相电压和稳定 磁通、剩余磁通的关系的波形图11是表示本发明的实施方式4的三相变压器、三相断路器和励磁涌 流抑制装置的连接关系的框图12是本发明的实施方式4的Y接线——A接线连接3台单相变压器， 并用断路器切断时的切断相位和各相的剩余磁通的计算结果例的图13是表示本发明的实施方式6的三相变压器、三相断路器和励磁涌 流抑制装置的连接关系的框图14是本发明的实施方式6的三相电源相电压与三相变压器的稳定磁 通、变压器铁心的剩余磁通、线间电压和线间的稳定磁通、以及线间的剩 余磁通的关系的波形图15是表示本发明的实施方式6的在非有效接地系统上设置的Y—A 接线的三相变压器的接线图16是表示本发明的实施方式6的切断图15的三相变压器后，在变 压器中性点上产生直流电压的情形的波形图17是表示本发明的实施方式7的接通目标设置的波形图18是表示本发明的实施方式7的在非有效接地系统上设置的Y—A 接线的三相变压器的接线图19是说明在本发明的实施方式7的图18的三相变压器中，仅将1 相接通断路器时的其他相的电压变化的波形图20是表示本发明的实施方式7的三相电源相电压与三相变压器的稳 定磁通、变压器铁心的剩余磁通、线间电压与线间的稳定磁通、以及线间 剩余磁通的关系的波形图；图21是表示本发明的实施方式8的三相变压器初级Y侧的相电压与线 间电压、和次级或三级A侧的对地电压与线间电压的关系的波形图22是通过与图21不同的相序关系来表示本发明的实施方式8的三 相变压器初级Y侧的相电压与线间电压、及次级或三级A侧的对地电压与 线间电压的关系的波形图23是表示本发明的实施方式9的三相变压器、三相断路器和励磁涌 流抑制装置的连接关系的框图24是表示本发明的实施方式9的Y接线——A接线连接3台单相变 压器，并用断路器切断时的切断相位和各线间剩余磁通的计算结果例的图。
标号说明
1 3电源相电压(U相、V相、W相)，4 6变压器各相稳定磁通 (U相、V相、W相)，7 9变压器各相铁心剩余磁通(U相、V相、W 相)，10 12各相剩余磁通和稳定磁通的极性一致的范围(U相、V相、 W相)，13、 20 21各相剩余磁通和稳定磁通的极性三相一致的范围(接 通目标相位范围)，22 23断路器接通目标点，31 33线间电压(UV间、 VW间、WU间)，34 36线间稳定磁通(UV间、VW间、WU间)，37 39线间剩余磁通(UV间、VW间、WU间)，40各线间稳定磁通和剩余 磁通的极性3线间一致的范围(接通目标相位范围)，41断路器接通目标 点，42各相剩余磁通和稳定磁通的极性三相一致的范围，43直流电压， 44 46断路器极间电压(U相、V相、W相)，51 53变压器A侧线间 电压(UV间、VW间、WU间)，54 56变压器A侧各相对地电压(U 相、V相、W相)，57 59改变切断相位后的线间剩余磁通(UV间、VW 间、WU间)，100电力系统，200三相断路器，300三相变压器，400电 压测量设备，500变压器端子电压测量用设备，500A临时连接用变压器端 子电压测量用设备，600接通控制装置，600A接通/分闸控制装置，601电 源电压测量单元，602各相稳定磁通计算单元，602A线间稳定磁通计算单 元，603变压器端子电压测量单元，604各相剩余磁通计算单元，604A线 间剩余磁通计算单元，605相位检测单元，606接通指令输出单元，607切 断相位/剩余磁通关系测量保持单元，608分闸相位控制单元，609分闸指 令输出单元
具体实施例方式
下面，参考附图来说明本发明的实施方式。另外，通过对各图中同一 部分添加同一附图标记而适当省略重复的说明。 (实施方式l)
图1到图4是用于说明本实施方式1的图，具体而言，图1是表示三 相变压器、三相断路器和励磁涌流抑制装置的连接关系的框图，图2是表 示电源相电压与变压器的稳定磁通和变压器铁心的剩余磁通的关系的波形 图，图3是表示用单相型断路器接通单相变压器时的剩余磁通与接通相位 以及接通后的磁通的波形图，图4是电源相电压与变压器的稳定磁通和变 压器铁心的剩余磁通的关系与图1不同的情况下的波形图。
(结构)
图中，100是电力系统的母线(也称作电源母线)，200是统一操作各 相的主接点的三相统一操作型断路器(三相断路器)。300是通过三相断路 器200接通到电源母线100或从电源母线100切断的三相变压器，其初级 绕组301和次级绕组302为Y接线，三级绕组303为厶接线。Znl、Zn2分 别是用于将初级绕组301、次级绕组302的中性点接地用的阻抗。作为变形 例，当然三相断路器200可以为三相各相分立的单相型断路器，对各相单 相型断路器进行三相同时的接通或切断操作。
400是测量所述电源母线100的各相(U、 V、 W)电压用的由VT等 构成的电源电压测量用设备、500是测量三相变压器300的初级侧各相(U、 V、 W)端子电压用的由VT等构成的变压器端子电压测量用设备，并且， 600是对断路器200的主接点输出接通指令的接通控制装置，构成了励磁涌 流抑制装置。
接通控制装置600中，601是取得从VT等的电源电压测量用设备400 输出的各相(U、 V、 W相)的电源电压来加以测量的电源电压测量单元， 602是通过分别积分由该电源电压测量单元601测量出的各相电压而算出各 相稳定时的磁通的稳定磁通计算单元。
另一方面，603是取得从变压器端子电压测量用设备500输出的各相 (U、 V、 W相)的变压器端子电压而加以测量的变压器端子电压测量单元、604是通过分别积分由该变压器端子电压测量单元603测量出的各相电压从 而按各相算出变压器铁心的剩余磁通的剩余磁通计算单元。
605是按各相(U、 V、 W相)输入上述稳定磁通计算单元602的输出 信号和稳定磁通计算单元604的输出信号，并检测出稳定磁通与变压器铁 心的剩余磁通为同一极性的相位的相位检测单元。606是输入三相该相位检 测单元605的输出信号，并对驱动断路器200的主接点的操作机构输出接 通指令，以使得在三相逻辑积成立的范围内电接通断路器200的主接点的 接通指令输出单元。
(作用)
图2中，1 3是通过电源电压测量单元601测量出的电源各相(U、 V、 W相)电压。4 6是在稳定状态下向变压器施加三相电压时，通过稳定磁 通计算单元602来积分由上述电源电压测量单元601测量出的电压从而算 出的变压器各相(U、 V、 W相)铁心的稳定磁通。并且，7 9是由剩余磁 通计算单元604积分由变压器端子电压测量单元603测量出的电压从而算 出的变压器各相(U、 V、 W相)铁心的剩余磁通。
另外，在图示的例子中，表示变压器U相铁心的剩余磁通7是正极性 最大的剩余磁通、V相铁心的剩余磁通8和W相铁心的剩余磁通9是负极 性且彼此为不同的值的状态。
如从图2可看出的，U相中铁心的剩余磁通7与稳定磁通4的极性一 致的范围是10所示的相位范围。同样，V相中铁心的剩余磁通8和稳定磁 通5的极性一致的范围是U的范围，W相中铁心的剩余磁通9和稳定磁通 6的极性一致的范围是12的范围。分别通过相位检测单元605来检测出这 些剩余磁通与稳定磁通的极性一致的相位范围10、 11和12。并且，这些相 位范围10 12中，三相中稳定磁通和剩余磁通的极性都一致的相位范围是 13所示的范围，通过相位范围IO、 11和12的与(and)条件——即，通过 从各相的相位检测单元605输出的信号的逻辑积求出。该相位范围13是三 相断路器200的接通目标相位范围。
(效果)
图3是表示通过单相断路器接通单相变压器时的剩余磁通与接通相位 和接通后的磁通的波形图。15表示将电源电压14稳定施加到变压器时的稳定磁通。如前所述，由于磁通是将电压积分之后的值，所以其相位与电压
的相位相比，相位滞后90度。
在变压器的剩余磁通是O的情况下，图3中，若在-180度的相位下接通断路器，则变压器的磁通为16。这时磁通16在相位0度为最大，其值是2 p.u.。即，该接通相位是变压器的剩余磁通为0时励磁涌流最大流过的条件。
在变压器中存在剩余磁通17的情况下，若在相位-180度下接通断路器，则磁通变为18,其最大值为2 p.u.十剩余磁通17的大小。磁通18和磁通16之间的最大值的差与剩余磁通17相对应，但是变压器铁心的电流——磁通的特性为饱和特性，与剩余磁通为0且在-180度的相位下接通时的磁通16的条件相比，在磁通18的条件下，励磁涌流的大小显著增大到剩余磁通17的差以上。
另一方面，19是剩余磁通为17时，在相位-90度下接通时的磁通。该情况下的磁通的最大值是l .11.+剩余磁通17的大小。g卩，若在剩余磁通17和稳定磁通15为相同极性的相位范围-90度 90度内接通断路器200，则接通后的磁通的最大值至少比2 p.u.小，不存在比磁通16大的情形。因此，若在剩余磁通17和稳定磁通15为相同极性的相位范围内接通断路器200,则即使存在剩余磁通17,励磁涌流的大小也可以比剩余磁通为0时接通断路器200时流过的最大的励磁涌流小。
一般电力系统中使用的三相变压器中，次级或三级绕组为A接线，在图1的例子中三级绕组进行A接线。通过断路器200切断三相变压器300后的各相剩余磁通的总和，因A接线次级或三级绕组而必然为0。因此，在三相变压器的某一相的剩余磁通为例如正极性最大的情况下，其他两相的剩余磁通都为负极性的值，或一相为负极性最大、另外一相为O。
图2为三相变压器中的上述剩余磁通的关系，即三相的剩余磁通的总和为0,且U相的剩余磁通为正极性最大、其他两相的剩余磁通都为负极性的值的状态。
U相中，剩余磁通7和稳定磁通4为同极性的范围是10的范围。因此，若在相位范围10内接通断路器200，则至少U相的励磁涌流可以比剩余磁通为O的最大励磁涌流小。三相变压器300的稳定磁通4、 5、 6相位各相差120度。因此，在U相的剩余磁通7和稳定磁通4为同极性的相位范围10内，三相同时接通断路器的情况下，其他V、 W相的励磁涌流并非必然减小。
但是，如前上述，从三相的剩余磁通的关系中如图2所示可知，V、 W相的剩余磁通为负的值。这时，对于V相，剩余磁通8和稳定磁通5为同极性的范围是相位范围11。同样，对于W相，剩余磁通9和稳定磁通6为同极性的范围为相位范围12。
这里，相位范围13中，U相的剩余磁通7和稳定磁通4为同极性的相位范围IO、 V相的剩余磁通8和稳定磁通5为同极性的相位范围11、以及W相的剩余磁通9和稳定磁通6为同极性的相位范围12完全重合。因此，若在相位范围13内三相同时接通断路器，则三相都可抑制励磁涌流。
图4假定一相的剩余磁通为0，其他两相为正极性和负极性最大的条件。将剩余磁通9的值为0的相设作W相。由于W相的剩余磁通9的值为0，所以稳定磁通6和剩余磁通9为同极性的相位可以为-180度 0度，也可以为0度 180度。
该情况下，三相的剩余磁通和稳定磁通全部为同极性的相位范围为20或21。因此，若在相位范围20或21内三相周时接通断路器200，则三相都可抑制励磁涌流。
如前上述，由于用于电力系统的三相变压器次级或三级绕组为A接线，所以通过断路器200切断三相变压器300后的各相的剩余磁通，由于A接线，其总和必然为0。这对初级侧Y接线的中性点的接地方式没有影响。因此，无论是在有效接地系统上设置的三相变压器，还是在非有效接地系统上设置的三相变压器，都可设置上述接通相位范围13，当然在通过三相统一操作型断路器200，或通过三相各相分立的单相型断路器的同时操作来接通变压器300时，可通过上述的接通相位控制方法来抑制励磁涌流。
当然在断路器200的接通中，存在在主接点间产生的称作弧前(pre-arc)的预先放电及由操作机构的动作偏差等引起的接通时间的偏差。由上述弧前引起的接通偏差或断路器接通时的偏差可以通过预先取得其特性，而由进行相位控制的控制装置加以校正，因此即使存在这些偏差，断路器200的接通也可以在图2的接通目标相位范围13内或图4的接通目标相位范围
2020、 21内。
(实施方式2)
图5到图7是用于说明本实施方式2的图，图5到图7是表示三相变压器接通时的相电压和稳定磁通、剩余磁通的关系的波形图，假定剩余磁通的剩余方法分别不同的情形来加以表示。本实施方式2中，由于三相变压器、三相断路器和励磁涌流抑制装置的连接关系与前述实施方式1的情形相同，所以省略与图1相应的框图。
(结构)
本实施方式2设置接通控制装置600，以使得在三相变压器300的各相中剩余磁通最小的相，稳定磁通和剩余磁通的交点22为三相断路器200的接通目标点。
(作用)
图5是以三相变压器的各相剩余磁通的和是0的条件为基础，U相的剩余磁通7是正极性最大，V、 W相的剩余磁通8、 9都为负极性且为不同的值，由于有剩余磁通8>剩余磁通9的关系，所以W相是剩余磁通最小的相。因此，在图5的情况下，将W相的稳定磁通6和剩余磁通9的交点22作为断路器接通目标点，而设置三相断路器200的接通目标点。
图6是U、 V相剩余磁通分别为正极性、负极性最大、W相为0的情形。该情况下，W相是剩余磁通最小的相，将W相的稳定磁通6和剩余磁通9的交点22设作断路器接通目标点，而设置三相断路器200的接通目标点。
图7是假定V、 W相的剩余磁通8、 9为U相剩余磁通7的1 / 2的情形。图7中，为区分V相的剩余磁通8和W相的剩余磁通9来加以明确示出，而有意识地绘作两剩余磁通不重合。该图7的情况下，也将W相的稳定磁通6和剩余磁通9的交点22设作断路器接通目标点而设置三相断路器200的接通目标点。
如图5到图7所看出的，断路器接通目标点22进入到图2所示的接通目标相位范围13 (-30度 30度)中，三相中各相的剩余磁通和稳定磁通的差都减小了。
(效果)根据本实施方式2，可以减小各相的稳定磁通和剩余磁通之差，若在该接通目标点22接通三相的断路器200而使变压器300励磁，则可以抑制流过大的励磁涌流。
(实施方式3)
图8到图10是用于说明本实施方式3的图。尤其，图8到图10是表示三相变压器接通时的相电压和稳定磁通、剩余磁通的关系的波形图，假定剩余磁通的剩余方法彼此不同的情形来加以表示。本实施方式3中，由于三相变压器、三相断路器和励磁涌流抑制装置的连接关系与前述实施方式1、 2的情形相同，所以省略与图1相应的框图。
(结构)
本实施方式3设置接通控制装置600，以使得将三相变压器接通时的剩余磁通最大的相中，将稳定磁通为波峰值时，即，比稳定磁通提前90度的相电压的0点，作为三相断路器200的接通目标点。图8到图10的剩余磁通的情形与图5到图7相同。
(作用)
图8是以三相变压器各相的剩余磁通的和是0的条件为基础，U相的剩余磁通7为正极性最大，V、 W相的剩余磁通8、 9都是负极性且为不同的值，由于有剩余磁通7>剩余磁通8>剩余磁通9的关系，所以U相是剩余磁通最大的相。因此，在图8的情况下，将U相的稳定磁通4的波峰值设作断路器接通目标点23而设置三相断路器200的接通目标点。
图9的情况下，是U、 V相剩余磁通分别为正极性、负极性最大、W相为O的情形。该情况下，U相是剩余磁通最大的相，因此将U相的稳定磁通4的波峰值设作断路器接通目标点23而设置三相断路器200的接通目标点。
图10是假定V、 W相的剩余磁通8、 9为U相剩余磁通7的1 / 2的情形。另外，图10中为了容易看到V相的剩余磁通8和W相的剩余磁通9，而有意识地描绘为两剩余磁通不重合。该图10的情况下，也将U相的稳定磁通4的波峰值设作断路器接通目标点23而设置三相断路器200的接通目标点。
如从图8到图10所看出的，断路器接通目标点23进入到图2所示的接通目标相位范围13中，三相中各相的剩余磁通和稳定磁通之间的差都减小了。
(效果)
根据本实施方式3，可以减小各相的稳定磁通和剩余磁通之间的差，若在该接通目标23中接通三相断路器200而使变压器300励磁，则可以抑制流过大的励磁涌流。
(变形例)
以上描述的实施方式1到3中，说明了变压器300的初级侧被Y接线的情形，若设图2、图4到图IO所示的相电压为线间电压，该线间电压的积分值为磁通，则变为变压器300的初级侧被A接线的变压器接通的条件。该情况下，当然也可通过同样的接通相位控制方法来抑制大的励磁涌流。
(实施方式4)
图11到图12是用于说明本实施方式4的图，具体而言，图ll是表示三相变压器、三相断路器和励磁涌流抑制装置的连接关系的框图、图12是表示Y接线——A接线连接3台单相变压器，并通过改变切断相位，通过计算求出用断路器切断该三相的变压器时的剩余磁通的例子的图。
(结构)
图11中，电力系统结构与图1的情形相同，与图1的不同点是变压器300的次级绕组302为厶接线，进一步，在变压器300的通常使用状态中，在初级侧端子、次级侧端子或三级侧端子都没有设置变压器端子电压测量用设备500的情况下，在初级侧端子上连接临时连接用的变压器端子电压测量用设备500A，并将其输出电压输入到接通/分闸控制装置600A的变压器端子电压测量单元603。
该接通/分闸控制装置600A替换实施方式1的接通控制装置600而设置，构成励磁涌流抑制装置，对于从电源电压测量单元601到接通指令输出单元606的构成要素，与实施方式1的接通控制装置600相同，但是追加了切断相位/剩余磁通关系测量保持单元607、分闸相位控制单元608和分闸指令输出单元609。
切断相位/剩余磁通关系测量保持单元607具有在临时连接了变压器端子电压测量用设备500A的状态下至少切断一次以上(一般是多次)断路器,
23并输入这时从变压器端子电压测量单元603输出的电压切断相位和从剩余磁通计算单元604输出的磁通信号，并测量切断相位和剩余磁通的关系来加以保持的功能。
分闸相位控制单元608具有输入电源电压测量单元601的输出与切断相位/剩余磁通关系测量保持单元607的输出，来控制主接点的分闸相位的功能。并且，分闸指令输出单元609具有接受分闸相位控制单元608的输出信号，并对驱动断路器200的主接点的操作机构输出分闸指令的功能。
图12作为例子，是将3台3.3kV—415V—300kVA的单相变压器Y接线——A接线连接，并改变切断相位，通过计算求出用断路器200切断该三相的变压器300时的剩余磁通的图。
如前上述，三相变压器300在通常的使用状态下，在初级侧端子、次级侧端子或三级端子都没有设置变压器端子电压测量用设备500的情况下，在临时连接了变压器端子电压测量用设备500A的状态下至少切断一次以上(一般是多次)断路器200，并预先测量出相当于图12的变压器各相的剩余磁通相对于断路器的切断相位的特性。图中的24表示为了使一相的剩余磁通最大而设置了切断相位时的各相的剩余磁通，7' 、 8' 、 9'分别是U相、V相、W相的剩余磁通。
变压器端子电压测量用设备500A为了测量该剩余磁通7' 、 8' 、 9，的特性而进行临时连接，并在通常的使用状态下被拆下。当然也可恒久地设置变压器端子电压测量用设备500A。由于得到切断相位和剩余磁通的关系就可以了，所以如图12所示详细测量剩余磁通的特性也不是必须的。
在通常使用中，在由断路器200来切断变压器300时，分闸指令输出单元609控制断路器的分闸相位来加以切断，使得切断相位总是相同。由此，可以从预先测量出的相当于图12的剩余磁通的特性中，推测出各相的剩余磁通是例如24。
(作用)
一旦在电力系统中设置了断路器200和变压器300后，由于该电力系统的线路条件(图11的情况下，从电力系统100到变压器300的线路条件)总是相同，所以^设断路器200切断时的相位总是相同，则变压器300各相的剩余磁通的值也理应总是相同。因此，即使在变压器300的初级侧端子到三级侧端子都没有一直连接电压测量用设备的情况下，也总是可以得到在预定的相位下断路器200切断后的变压器300的剩余磁通的信息。
但是，在变电站中必须在母线等上设置母线电压测量用设备等的电源电压测量用设备。若有该电源电压测量用设备的电压信息，则即使不设置变压器端子电压测量用设备，也可算出变压器的稳定磁通。因此，即使不存在变压器端子电压测量用设备，也可进行断路器200的相位控制接通。
(效果)
由于可以通过临时连接电压测量用设备的测量来预先知道断路器切断变压器后的剩余磁通的信息，所以每次切断时，即使不测量出变压器端子电压，也可得到剩余磁通和稳定磁通的关系，通过适用上述实施方式1到3的相位检测方法，可以抑制在通过断路器200将变压器300接通到电源时流过大的励磁涌流。
变压器的稳定磁通、即在稳定状态下向变压器施加电压时的磁通也可通过对由在母线等上设置的电源电压测量用设备测量出的电压进行积分来求出。
(实施方式5)
上述的实施方式4中，对于控制切断相位，来推测剩余磁通的方法，将临时连接用的变压器端子电压测量用设备500A与变压器300的初级侧端子相连，并将其输出电压输入到接通/分闸控制装置600A的变压器端子电压测量单元603，但是本发明并不限于此，还可适用于在变压器300的使用状态下在初级、次级和三级侧端子的任意一个上连接了电压测量用设备的情形。
这样，在存在变压器300侧的电压测量用设备的情况下，特意取该方式的理由是，由于不需要向控制器进行变压器侧的电压测量用设备的输入，所以可以实现控制器的简单化、成本降低这样的效果。
另外，取得断路器的切断相位和变压器的剩余磁通的关系的单元不一定必须内置在图11的同步分合控制装置600A中。通过由其他单元来取得断路器的切断相位和变压器的剩余磁通的关系，并使同步分合控制装置600A仅存储结果也可实现同样的效果。在实际的使用中， 一般考虑使用已经设置的VT、或临时连接的VT，用通用测量器来测量变压器电压，并从其测量数据中通过个人计算机等算出断路器的切断相位和变压器的剩余磁通的关系的方式。
(实施方式6)
图13到图16是用于说明本实施方式6用的图，具体而言，图13是表示三相变压器、三相断路器和励磁涌流抑制装置的连接关系的框图，图14是表示电源相电压和变压器的稳定磁通、变压器铁心的剩余磁通、线间电压和线间的稳定磁通、以及线间的剩余磁通的关系的波形图，图15是表示在非有效接地系统上设置的Y—A接线的三相变压器的接线图，图16是表示在切断图15的三相变压器后，在变压器Y侧中性点上出现直流电压的波形图。
(结构)
图13中，三相变压器、三相断路器和励磁涌流抑制装置的连接关系与前述的实施方式1到3的情形相同，但是与实施方式1到3不同点在于，在构成励磁涌流抑制装置的接通控制装置600中，代替算出各相稳定时的磁通的稳定磁通计算单元602，而设置算出线间稳定时的磁通的稳定磁通计算单元602A，并且，代替算出各相的剩余磁通的剩余磁通计算单元604，而设置算出线间剩余磁通的剩余磁通计算单元604A。
这里，稳定磁通计算单元602A是通过对由电源电压测量单元601测量出的各相(U、 V、 W相)的电源电压进行积分，从而算出稳定时的各相磁通，并将各相磁通变换为线间磁通的单元。另外，剩余磁通计算单元604A是通过对由变压器端子电压测量单元603测量出的各相(U、 V、 W相)变压器端子电压进行积分，从而算出变压器各端子的剩余磁通，并将其变换为线间剩余磁通的单元。
作为变形例，也可将由电源电压测量单元601测量出的各相电压通过稳定磁通计算单元602A变换为线间电压，并对其加以积分后求出各线间的磁通。同样，作为变形例，也可将由变压器端子电压测量单元603观懂出的各相电压由剩余磁通计算单元604A变换为线间电压，并对其进行积分后求出各线间的磁通。
在VT等的电压测量用设备中，由于设备内具有将对地电压变换为线间电压的功能，所以在设置了这种电压测量用设备的情况下，不需要通过稳
定磁通计算单元602A或剩余磁通计算单元604A将各相电压转换为线间电压。即，在电源电压测量用设备400内将对地电压变换为线间电压的情况下，由于通过电源电压测量单元601测量出了线间电压，所以稳定磁通计算单元602A对线间电压进行积分而求出各线间的磁通就可以了。同样，在变压器端子电压测量用设备500内将对地电压变换为线间电压的情况下，由于通过变压器端子电压测量单元603测量出了线间电压，所以剩余磁通计算单元604A积分线间电压来求出各线间的磁通就可以了 。
由于稳定磁通计算单元602A和剩余磁通计算单元604A分别算出线间的磁通，所以相位检测单元605按每个线间(UV、 VW、 WU相)输入稳定磁通计算单元602A的输出信号和稳定磁通计算单元604A的输出信号，并检测出稳定磁通和变压器各线间的剩余磁通为相同极性的相位。接通指令输出单元606输入3个线间(UV、 VW、 WU相)的该相位检测单元605的输出信号，对驱动断路器200的主接点的操作机构输出接通指令，以便在3线间的逻辑积成立的范围内电接通断路器200的主接点。
(作用)
图14中，1 3是通过电源电压测量单元601测量出的电源各相(U、V、 W相)电压。4 6是在稳定状态下对变压器施加了三相电压1 3时，通过稳定磁通计算单元602A积分该电压后算出的变压器各相(U、 V、 W相)的稳定磁通。
31 33是通过稳定磁通计算单元602A变换三相电压1 3而得到的各线间(UV、 VW、 WU间)电压，34 36是通过稳定磁通计算单元602A积分各线间电压31 33而算出的或通过变换各相的稳定磁通4 6而得到的各线间的磁通。37 39是由剩余磁通计算单元604A算出得变压器各线间(UV、 VW、 WU间)的剩余磁通。
在图14的例子中，表示变压器UV间的剩余磁通37是正极性最大值、VW间的剩余磁通38和WU间的剩余磁通39是负极性且彼此为相同值的状态。图14中，为了区分VW间的剩余磁通38和WU间的剩余磁通39而加以明确表示，有意识描绘为两剩余磁通不重合。
变压器各相(U、 V、 W相)铁心的剩余磁通7 9，通过从由剩余磁通计算单元604A算出的变压器各线间(UV、 VW、 WU间)的剩余磁通37 39加以推测，或者，为了通过剩余磁通计算单元604A算出变压器各线间(UV、 VW、 WU间)的剩余磁通37 39，而通过积分计算各相电压1 3来得到。
从图14可以看出，在3线间(三相)中稳定磁通和剩余磁通的极性都一致的范围是40所示的相位范围，可由每个线间从相位检测单元605输出的信号的逻辑积求出。该相位范围40是三相断路器200的接通目标相位范围。
在前述的实施方式1到4中，表示了积分变压器初级对地电压，算出各相铁心的剩余磁通，并从该剩余磁通和各相的稳定磁通求出如图14所示各相的剩余磁通和稳定磁通的极性在三相中都一致的范围42 (相当于图2的范围13、图4的范围20、 21)，若将该范围42作为接通目标相位范围来接通三相断路器200，则可抑制大的励磁涌流。
图14中，由线间的磁通设定的接通目标相位范围40在"各相的剩余磁通和稳定磁通的极性在三相中都一致的范围42"的范围内，若在该接通目标相位范围40内接通三相断路器200而使变压器300励磁，则可以抑制大的励磁涌流。
在断路器200的接通中，存在由操作机构的动作偏差引起的接通时间的偏差。断路器接通时的偏差可通过预先取得其特性，由进行相位控制的控制装置来进行校正。当然，即使存在这种偏差，断路器200的接通也可以在图14的接通目标相位范围40内。
(效果)
图16表示图15所示的初级侧为Y接线、通过三相断路器200切断其中性点为非接地的变压器时的变压器初级对地电压、通过积分对地电压而算出的磁通、线间电压、和积分该电压算出的磁通。
图16中，在三相断路器200切断电流后，变压器初级侧对地电压上出现了直流电压43。 Y接线的中性点的电压与直流电压4三相同。
在积分变压器端子电压算出剩余磁通的情况下，由于为了算出切断后的剩余磁通而积分直流电压43，所以各相的剩余磁通7 9随时间增加，最终发散。因此，可以得知积分端子电压算出剩余磁通的方式不能准确算出
28剩余磁通。
另一方面，若考虑线间电压，则例如uv间的线间电压为从u对地电
压减去V相对地电压后的电压。如从图16所示的直流电压22可看出，断路器切断后的变压器初级各相的对地电压为相同大小的直流电压。因此，对初级对地电压进行差分而算出的线间电压31 33不会出现该直流电压的影响。若积分这种线间电压31 33，则如图16中作为线间的剩余磁通37 39所示地，由于磁通不发散，所以不会受到直流电压22的影响，而可以求出正确的剩余磁通。因此，若积分线间电压来求出稳定磁通和剩余磁通的关系，则即使在切断变压器后，中性点上产生直流电压，也可决定断路器接通相位而不会受到直流电压的影响。
线间电压如上所述，是对地电压的差值，磁通是电压的积分。因此，在将对地电压变换为线间电压后，对其进行积分而算出磁通的情况下，或者在积分对地电压而算出各相的磁通，并对该磁通进行差分计算的情况下，当然都可算出线间的剩余磁通，而不会受到中性点的直流电压的影响。
在图15的例子中，101表示电力系统，102表示电源侧中性点阻抗。在该例子中，表示了变压器中性点的阻抗不存在的状态，但是在非有效接地系统中，有时变压器中性点上连接了阻抗。与中性点相连的阻抗多数是值很大的阻抗，该情况下，由于在变压器中性点上出现了直流电压，所以可通过本实施方式1得到同样的效果。
(实施方式7)
图17到图20是用于说明本实施方式7的图，图17是在图14的波形中，将对地电压修改为断路器极间电压，并删除磁通的波形后的波形。图18是表示在非有效接地系统上设置的Y—A接线的三相变压器的接线图，图19是说明在接通图18的三相变压器时，断路器仅接通单相后的其他相的电压变化的图。图20是表示三相变压器接通时的电源相电压、线间电压、稳定磁通、和剩余磁通的关系的波形图，假定与图17之间线间剩余磁通的剩余方法不同的情形来加以表示。本实施方式7中，由于三相变压器、三相断路器和励磁涌流抑制装置的连接关系与前述的实施方式6的情形相同，所以省略相应于图13的框图。
(结构)本实施方式7设置接通控制装置600，使得在三相变压器300的各线间之中剩余磁通最大的线间，在稳定磁通和剩余磁通的极性一致的范围内稳定磁通为最大值的点——即线间的电压零点41，为三相断路器200的接通目标点。
(作用)
图17中，47表示断路器200接通时的弧前产生电压。已知在向断路器极间施加了电压的状态下接通断路器时，在断路器接点机械地接触之前产生称作弧前的预先放电，而变为电接通状态。接点间距离越大，则弧前产生的电压越大。因此，如图17所示，断路器接通时的弧前产生电压47沿时间轴降低。另外，这种弧前产生电压表示出了偏差48，这一点是周知的。
图17中的接通目标点41的设置条件表示可以在W相的断路器极间电压46的波峰值下电接通断路器。但是，由于在该接通目标点41中，作为其他相的U相和V相的断路器极间电压45、 46的值为0.5 p.u.，所以原样不变时作为其他相的U相和V相的接通时间延迟了，不会变为断路器三相同时接通的状态。
与此相对，图19中，表示在如图18所示那样，Y—A接线连接3.3kV—415V—300kVA的变压器的条件下，通过计算求出在接通目标点41下断路器200仅单相为接通状态时的其他相的断路器极间电压的变化49、 50的结果波形。
图19中，如作为断路器极间电压的变化49、 50所示，可以看出其他相的极间电压在接通目标点41中断路器200仅单相为接通状态后，伴随暂态振动，急剧升高而增大。可以考虑这是因为是从非接通相的变压器端子通过接通相的电压来充电变压器初级端子和断路器间的漂移静电电容(图18的350)而造成的。在暂态振动收敛后，其他相的极间电压变为V—3p.u.的大小。
由此，可以看出在图17的接通目标点41中接通三相断路器时，在通过单相的预先放电变为接通状态后，其他相也立即通过预先放电变为接通状态，而使三相断路器接通的时间差变得非常小。
图20是表示剩余磁通的情形为与图17不同的条件时的断路器接通目标的波形图。图20中，是UV间剩余磁通37为正极性最大、VW间剩余磁通38是0， WU间剩余磁通39是负极性且其绝对值与UV间剩余磁通37相同这样的条件。这时，通过UV间剩余磁通37和UV间稳定磁通34来设置接通目标点41。另一方面，通过WU间剩余磁通39和WU间稳定磁通36来设置接通目标点41，。
图20中，接通目标点41中，W相对地电压3为波峰值，因此，断路器W相极间电压为波峰值。另一方面，接通目标点41'中，V相对地电压为波峰值，断路器V相极间电压为波峰值。即，可以看出，即使将接通目标点41、 41，的其中之一作为接通目标，也可如上所述，减小断路器三相间的接通时间差。
(效果)
根据本实施方式7，可以减小断路器接通时的各相的接通偏差，若在该接通目标点41中接通三相断路器200而使变压器300励磁，则可以抑制流过大的励磁涌流。
(实施方式8)
图21到图22是用于说明本实施方式8的图，表示初级Y侧相电压、线间电压和次级或三级A侧的对地电压、线间电压的相位关系。本实施方式8中，由于三相变压器、三相断路器和励磁涌流抑制装置的连接关系与前述实施方式6、 7的情形相同，所以省略相应于图13的框图。
(结构)
本实施方式8在变压器初级Y侧没有设置电压分压装置的情况下，通过测量次级或三级的A接线侧的对地电压，来作为初级侧线间电压。(作用)
图21表示Y侧和厶侧的相序关系为+ 30度的情形。该图21中，A侧W相对地电压56与初级Y侧VW间线间电压32矢量方向相反。A侧V相对地电压55和Y侧UV间线间电压31 、 A侧U相对地电压54和Y侧WU间线间电压33的关系也相同。即、若测量A侧的对地电压，而使其电压的极性在三相中都反转，则为与初级Y侧的线间电压相同的相位。
这里，变压器切断后的中性点上出现的前述直流电压(图16的43)为零相电压，从对称坐标法看出对A侧没有影响。因此，通过测量A侧对地电压来进行积分，得到了与积分初级Y侧线间电压而算出磁通的情形相同的结果，而可以设置如图14、图17、图20所示这种接通目标点41。
图21是Y侧和A侧的相序关系为+30度的情形，但是当然在如图22 所示那样，相序关系为-30度的情况下也可得到同样的作用。
艮P，如图22所示，在相序关系为-30度的情况下，A侧V相对地电压 55与初级Y侧UV间线间电压31矢量为相同方向。A侧U相对地电压54 和Y侧WU间线间电压33、 A侧W相对地电压56和Y侧VW间线间电 压32的关系也同样。因此，若测量A侧的对地电压，使其电压在三相中都 为同极性，则可以变为与初级Y侧的线间电压相同的相位。 (效果)
根据本实施方式8，即使在变压器初级侧没有设置电压分压装置的情况 下，也可算出初级侧各线间的磁通，由于可以设置断路器的接通目标，所 以可以抑制流过大的励磁涌流。
(变形例)
由于图16所示的变压器初级对地电压上出现的直流电压43是零相电 压，所以相加三相的对地电压，并进一步将其变为3分之1，从原始对地电 压来相减，而可使对地电压的直流电压为0。若除此之外，算出磁通，并设 置断路器接通目标，则当然可以抑制大的励磁涌流，而不会受中性点上出 现的直流电压的影响。
(实施方式9)
图23到图24是用于说明本实施方式9的图，具体而言，图23是表示 三相变压器、三相断路器和励磁涌流抑制装置的连接关系的框图、图24是 表示Y接线一A接线连接3台单相变压器，并使切断相位改变而通过计算 求出用断路器切断三相的该变压器时的线间剩余磁通的例子的图。
(结构)
图23中，电力系统结构与图13的情形相同，与图13的不同点在于， 变压器300的次级绕组302被A接线，并进一步在变压器300的通常使用 状态中在初级侧端子、次级侧端子或三级侧端子都没有设置变压器端子电 压测量用设备50的情况下，在初级侧端子上连接临时连接用的变压器端子 电压测量用设备500A，并将其输出电压输入到接通/分闸控制装置600A的 电压测量单元603。作为变形例，也可在次级或三级侧端子上连接变压器端子电压测量用设备500A。
该接通/分闸控制装置600A代替实施方式6的接通控制装置600来设 置，对于从电源电压测量单元601到接通指令输出单元606的构成要素， 与实施方式6的接通控制装置600共通，但是通过追加切断相位/剩余磁通 关系测量保持单元607、分闹相位控制单元608和分闸指令输出单元609, 而形成基于实施方式4的接通/分闸控制装置600A的结构。
换言之，本实施方式9的接通/分闸控制装置600A在实施方式4的接 通/分闸控制装置600A中，代替算出各相的稳定时的磁通的稳定磁通计算 单元602，而设置算出线间稳定时的磁通的稳定磁通计算单元602A，并且， 代替算出各相的剩余磁通的剩余磁通计算单元60，而设置算出线间的剩余 磁通的剩余磁通计算单元604A。
图24是作为例子，Y接线——A接线连接3台3.3kV—415V—300kVA 的单相变压器，并通过改变切断相位，通过计算求出用断路器200切断该 三相的变压器300时的线间剩余磁通的图。
如前所述，三相变压器300在通常的使用状态中，在初级侧端子、次 级侧端子或三级端子上都没有设置变压器端子电压测量用设备500的情况 下，在临时连接了变压器端子电压测量用设备500A的状态下至少将断路器 200切断1次以上(一般是多次)，并预先测量相当于图24的变压器各线 间的剩余磁通相对于断路器的切断相位的特性。
变压器端子电压测量用设备500A为了测量出相当于该图24的线间的 剩余磁通的特性而加以连接，并在通常的使用状态下拆下。当然也可恒久 地设置变压器端子电压测量用设备500A。由于得到切断相位和剩余磁通的 关系就可以了，所以不一定必须如图24所示那样详细测量出剩余磁通的特 性。
在通常的使用中通过断路器200切断变压器300时，分闸指令输出单 元609控制断路器的分闸相位并加以切断，以使得切断相位总是相同。由 此，可以从预先测量出的相当于图24的剩余磁通的特性中估计出各线间的 剩余磁通。
(作用)
在电力系统上一旦设置了断路器200和变压器300后，由于该电力系统的线路条件(图23的情况下，从电力系统100到变压器300的线路条件) 总是相同，所以若使断路器200切断时的相位总是相同，则变压器300各 线间的剩余磁通的值理应也总是相同。
因此，在变压器300的初级侧端子到三级侧端子上都没有一直连接电 压测量用设备的情况下，总是可以得到在预定相位下断路器200切断后的 变压器300的剩余磁通的信息。
如前所述，若存在变电所必须设置的母线电压测量用设备等的电源电 压测量用设备的电压信息，则即使不设置变压器端子电压测量用设备，也 可算出变压器的稳定磁通。因此，即使不存在变压器端子电压测量用设备， 也可进行断路器200的相位控制接通。
(效果)
由于断路器切断变压器后的剩余磁通的信息可以通过临时连接电压测 量用设备后的测量来预先得知，所以每次切断时，即使不能测量出变压器 端子电压，也可得到剩余磁通和稳定磁通的关系，通过适用上述的实施方 式6到8的相位检测方法，可以抑制在通过断路器200将变压器300接通 到电源时流过大的励磁涌流。
变压器的稳定磁通、即在稳定状态下对变压器施加电压时的磁通还可 通过对由在母线等上设置的电源电压测量用设备测量出的电压进行积分来 求出。
权利要求
1、一种变压器的励磁涌流抑制方法，抑制励磁涌流，该励磁涌流是通过三相断路器将初级绕组为Y接线连接、且次级绕组或三级绕组为Δ接线的三相变压器的各相端子接通到三相电源而开始励磁时产生的，其特征在于通过对在稳定状态下向所述变压器施加三相交流电压时的初级侧或次级侧或三级侧的相电压或者线间电压进行积分，从而算出变压器各相的稳定磁通；算出所述断路器切断变压器后的该变压器各相的剩余磁通的极性和大小；以及在所述变压器各相的稳定磁通的极性和所述各相的剩余磁通的极性相同的相位处于三相重合的范围内时，使所述三相的断路器同时接通。
2、 根据权利要求1所述的变压器的励磁涌流抑制方法，其特征在于-将剩余磁通最小的相的稳定磁通与剩余磁通相交的点作为接通目标而使三相的断路器同时接通。
3、 根据权利要求1所述的变压器的励磁涌流抑制方法，其特征在于 将剩余磁通最大的相的相电压零点作为接通目标而使三相的断路器同时接通，从而励磁三相变压器。
4、 一种变压器的励磁涌流抑制方法，抑制励磁涌流，该励磁涌流是通 过三相断路器将设置于非有效接地系统、并且初级绕组为A接线连接且次 级绕组或三级绕组为A接线的三相变压器的各相端子接通到三相电源而开 始励磁时产生的，其特征在于通过对在稳定状态下向所述变压器施加三相交流电压时的初级侧或次 级侧或三级侧的线间电压进行积分，从而算出变压器各相的稳定磁通；算出所述断路器切断变压器后的该变压器各相的剩余磁通的极性和大 小；以及在所述变压器各相的稳定磁通的极性和所述各相的剩余磁通的极性相 同的相位处于三相重合的范围内时，使所述三相的断路器同时接通。
5、 根据权利要求4所述的变压器的励磁涌流抑制方法，其特征在于 将剩余磁通最小的相的稳定磁通与剩余磁通相交的点作为接通目标而使三相的断路器同时接通。
6、 根据权利要求4所述的变压器的励磁涌流抑制方法，其特征在于-将剩余磁通最大的相的线间电压零点作为接通目标而使三相的断路器同时接通，从而励磁三相变压器。
7、 一种变压器的励磁涌流抑制方法，抑制励磁涌流，该励磁涌流是通 过三相断路器将初级绕组为Y接线连接、且次级绕组或三级绕组为A接线 的三相变压器的各相端子接通到三相电源而开始励磁时产生的，其特征在 于将所述断路器打开操作至少一次以上，根据由此时与变压器初级或次 级或三级端子连接的电压测量用设备测量出的电压，预先测量出断路器的 切断相位和变压器的剩余磁通的关系；控制断路器的分闸相位并进行切断，以使得在断路器切断变压器时总 是为相同的切断相位，从而根据所述关系推测出变压器的剩余磁通；之后在使变压器接通时，在稳定状态下向变压器施加三相交流电压时 的各相的稳定磁通的极性和所述推测出的各相剩余磁通的极性相同的相位 三相重合的范围内，使三相的断路器同时接通。
8、 根据权利要求7所述的变压器的励磁涌流抑制方法，其特征在于 将剩余磁通最小的相的稳定磁通与剩余磁通相交的点作为接通目标而使三相的断路器同时接通。
9、 根据权利要求7所述的变压器的励磁涌流抑制方法，其特征在于 将剩余磁通最大的相的相电压零点作为接通目标而使三相的断路器同时接通，从而励磁三相变压器。
10、 一种变压器的励磁涌流抑制方法，抑制励磁涌流，该励磁涌流是通过三相断路器将设置于非有效接地系统、并且初级绕组为A接线连接且 次级绕组或三级绕组为A接线的三相变压器的各相端子接通到三相电源而开始励磁时产生的，其特征在于:将所述断路器打开操作至少一次以上，根据由此时与变压器初级或次 级或三级端子连接的电压测量用设备测量出的电压，预先测量出断路器的 切断相位和变压器的剩余磁通的关系；控制断路器的分闸相位并进行切断，以使得在断路器切断变压器时总是为相同的切断相位，从而根据所述关系推测出变压器的剩余磁通；之后在使变压器接通时，在稳定状态下向变压器施加三相交流电压时 的各相的稳定磁通的极性和所述推测出的各相剩余磁通的极性相同的相位 三相重合的范围内，使三相的断路器同时接通。
11、 根据权利要求IO所述的变压器的励磁涌流抑制方法，其特征在于:将剩余磁通最小的相的稳定磁通与剩余磁通相交的点作为接通目标而 使三相的断路器同时接通。
12、 根据权利要求IO所述的变压器的励磁涌流抑制方法，其特征在于:将剩余磁通最大的相的线间电压零点作为接通目标而使三相的断路器 同时接通，从而励磁三相变压器。
13、 根据权利要求1 12中的任意一项所述的变压器的励磁涌流抑制 方法，其特征在于三相的断路器为三相统一操作型断路器。
14、 一种变压器的励磁涌流抑制装置，抑制励磁涌流，该励磁涌流是 通过三相断路器将初级绕组为Y接线连接、且次级绕组或三级绕组为A接线的三相变压器的各相端子接通到三相电源而开始励磁时产生的，其特征在于，包括稳定磁通计算单元，通过对在稳定状态下向所述变压器施加三相交流 电压时的初级侧或次级侧或三级侧的相电压或者线间电压进行积分，从而 算出变压器各相的稳定磁通；剩余磁通计算单元，算出所述断路器切断变压器后的该变压器各相的 剩余磁通的极性和大小；相位检测单元，检测所述变压器各相的稳定磁通的极性和所述变压器 各相的剩余磁通的极性相同的相位三相重合的范围，并生成输出；以及接通单元，通过所述相位检测单元的输出使所述三相的断路器同时接通。
15、 一种变压器的励磁涌流抑制装置，抑制励磁涌流，该励磁涌流是 通过三相断路器将设置于非有效接地系统、并且初级绕组为A接线连接且 次级绕组或三级绕组为A接线的三相变压器的各相端子接通到三相电源而 开始励磁时产生的，其特征在于，包括稳定磁通计算单元，通过对在稳定状态下向所述变压器施加三相交流 电压时的初级侧或次级侧或三级侧的线间电压进行积分，从而算出变压器各相的稳定磁通；算出所述断路器切断变压器后的该变压器各相的剩余磁通的极性和大 小的单元；相位检测单元，检测所述变压器各相的稳定磁通的极性和所述变压器 各相的剩余磁通的极性相同的相位三相重合的范围，并生成输出；以及 接通单元，通过所述相位检测单元的输出使所述三相的断路器同时接通。
16、 一种变压器的励磁涌流抑制装置，抑制励磁涌流，该励磁涌流是 通过三相断路器将初级绕组为Y接线连接、且次级绕组或三级绕组为A接 线的三相变压器的各相端子接通到三相电源而开始励磁时产生的，其特征在于，包括切断相位/剩余磁通关系测量保持单元，保持所述断路器的切断相位和变压器的剩余磁通的关系；分闸相位控制单元，控制断路器的分闸相位，以使得在断路器切断变 压器时，总是为相同的切断相位；通过所述分闸相位控制单元的输出，向断路器输出分闸指令的单元；相位检测单元，在之后使变压器接通时，检测在稳定状态下向变压器 施加三相交流电压时的各相的稳定磁通的极性和所述切断相位/剩余磁通关 系测量保持单元中保持的各相的剩余磁通的极性相同的相位三相重合的范 围，并产生输出；以及接通单元，通过所述相位检测单元的输出使所述三相的断路器同时接通。
17、 根据权利要求16所述的变压器的励磁涌流抑制装置，其特征在于 所述切断相位/剩余磁通关系测量保持单元将所述断路器打开操作至少一次以上，根据由此时与变压器初级或次级或三级端子连接的电压测量用 设备测量出的电压，预先测量并保持断路器的切断相位和变压器的剩余磁 通的关系。
18、 一种变压器的励磁涌流抑制方法，抑制励磁涌流，该励磁涌流是通过三相断路器将初级绕组为Y接线连接、且次级绕组或三级绕组为A接 线的三相变压器的各相端子接通到三相电源而开始励磁时产生的，其特征 在于-测量在稳定状态下向所述变压器施加三相交流电压时的初级侧的相电压；将所述测量出的相电压变换为线间电压，并积分该线间电压而算出线 间的稳定磁通；算出所述断路器切断变压器后的该变压器各线间的剩余磁通的极性和 大小；以及在所述变压器各线间的稳定磁通的极性和所述各线间的剩余磁通的极 性相同的相位处于三相重合的范围内时，使所述三相的断路器同时接通。
19、 一种变压器的励磁涌流抑制方法，抑制励磁涌流，该励磁涌流是 通过三相断路器将初级绕组为Y接线连接、且次级绕组或三级绕组为A接 线的三相变压器的各相端子接通到三相电源而开始励磁时产生的，其特征 在于测量出在稳定状态下向所述变压器施加三相交流电压时的初级侧的相 电压；通过积分所述测量出的相电压从而算出变压器各端子的稳定磁通，并 将该变压器各端子的稳定磁通变换为线间的稳定磁通；算出所述断路器切断变压器后的该变压器各线间的剩余磁通的极性和 大小；以及在所述变压器各线间的稳定磁通的极性和所述各线间的剩余磁通的极 性相同的相位处于三相重合的范围内时，使所述三相的断路器同时接通。
20、 一种变压器的励磁涌流抑制方法，抑制励磁涌流，该励磁涌流是 通过三相断路器将初级绕组为Y接线连接、且次级绕组或三级绕组为A接 线的三相变压器的各相端子接通到三相电源而开始励磁时产生的，其特征 在于测量出在稳定状态下向所述变压器施加三相交流电压时的初级侧的线 间电压；通过积分所述测量出的线间电压而算出变压器各线间的稳定磁通；算出所述断路器切断变压器后的该变压器各线间的剩余磁通的极性和大小；以及在所述变压器各线间的稳定磁通的极性和所述各线间的剩余磁通的极 性相同的相位处于三相重合的范围内时，使所述三相的断路器同时接通。
21、 一种变压器的励磁涌流抑制方法，抑制励磁涌流，该励磁涌流是 通过三相断路器将初级绕组为Y接线连接、且次级绕组或三级绕组为A接 线的三相变压器的各相端子接通到三相电源而开始励磁时产生的，其特征 在于测量出在稳定状态下向所述变压器施加三相交流电压时的A接线的绕组的三相对地电压；通过积分所述测量出的对地电压而算出变压器各线间的稳定磁通； 算出所述断路器切断变压器后的该变压器各线间的剩余磁通的极性和大小；以及在所述变压器各线间的稳定磁通的极性和所述各线间的剩余磁通的极 性相同的相位处于三相重合的范围内时，使所述三相的断路器同时接通。
22、 根据权利要求18 21中的任意一项所述的变压器的励磁涌流抑制 方法，其特征在于-在剩余磁通最大的线间，将线间电压从与所述剩余磁通相同极性向相 反极性转移的电压零点设作电接通目标而使三相的断路器同时接通。
23、 根据权利要求22所述的变压器的励磁涌流抑制方法，其特征在于: 将线间电压的电压零点换算为相电压的相位，并将换算出的相电压的相位作为电接通目标而使三相的断路器同时接通。
24、 一种变压器的励磁涌流抑制方法，抑制励磁涌流，该励磁涌流是 通过三相断路器将初级绕组为Y接线连接、且次级绕组或三级绕组为A接 线的三相变压器的各相端子接通到三相电源而开始励磁时产生的，其特征在于将所述断路器打开操作至少一次以上，根据由此时与变压器初级或次 级或三级端子连接的电压测量用设备测量出的电压，预先测量出断路器的切断相位和变压器的剩余磁通的关系；控制断路器的分闸相位并进行切断，以使得在断路器切断变压器时总是为相同的切断相位，从而根据所述关系推测出变压器的剩余磁通；之后在使变压器接通时，在稳定状态下向变压器施加三相交流电压时 的各线间的稳定磁通的极性和所述推测出的各线间的剩余磁通的极性相同 的相位三相重合的范围内，使三相的断路器同时接通。
25、 根据权利要求24所述的变压器的励磁涌流抑制方法，其特征在于: 在剩余磁通最大的线间，将线间电压从与所述剩余磁通相同极性向相反极性转移的电压零点设作电接通目标而使三相的断路器同时接通。
26、 根据权利要求25所述的变压器的励磁涌流抑制方法，其特征在于: 将线间电压的电压零点换算为相电压的相位，并将换算出的相电压的相位作为电接通目标而使三相的断路器同时接通。
27、 一种变压器的励磁涌流抑制方法，抑制励磁涌流，该励磁涌流是 通过三相断路器将设置于非有效接地系统、并且初级绕组为Y接线连接且 次级绕组或三级绕组为A接线的三相变压器的各相端子接通到三相电源而开始励磁时产生的，其特征在于测量出在稳定状态下向所述变压器施加三相交流电压时的初级侧的相电压；通过使所述测量出的三相相电压的总和取3分之1而算出零相电压； 通过从各相的相电压减去所述零相电压而算出三相变压器的各绕组电压；通过积分所述算出的各绕组电压而算出变压器各绕组的稳定磁通； 算出所述断路器切断变压器后的该变压器各绕组的剩余磁通的极性和 大小；以及之后在使变压器接通时，在稳定状态下向变压器施加三相交流电压时 的各绕组的稳定磁通的极性和所述算出的各绕组的剩余磁通的极性相同的 相位三相重合范围内，使三相的断路器同时接通。
28、 一种变压器的励磁涌流抑制方法，抑制励磁涌流，该励磁涌流是 通过三相断路器将设置于非有效接地系统、并且初级绕组为Y接线连接且 次级绕组或三级绕组为A接线的三相变压器的各相端子接通到三相电源而 开始励磁时产生的，其特征在于测量出在稳定状态下向所述变压器施加三相交流电压时的A接线的绕组的线间电压；通过积分所述测量出的线间电压而算出变压器各绕组的稳定磁通； 算出所述断路器切断变压器后的该变压器各线间的剩余磁通的极性和 大小；以及之后在使变压器接通时，在稳定状态下向变压器施加三相交流电压时 的各绕组的稳定磁通的极性和所述算出的各绕组的剩余磁通的极性相同的 相位三相重合范围内，使三相的断路器同时接通。
29、 一种变压器的励磁涌流抑制装置，抑制励磁涌流，该励磁涌流是 通过三相断路器将初级绕组为Y接线连接、且次级绕组或三级绕组为A接 线的三相变压器的各相端子接通到三相电源而开始励磁时产生的，其特征 在于，包括-稳定磁通计算单元，通过对在稳定状态下向所述变压器施加三相交流 电压时的初级侧或次级侧或三级侧的相电压或线间电压进行积分，从而算 出变压器各线间的稳定磁通；剩余磁通计算单元，算出所述断路器切断变压器后的该变压器各线间 的剩余磁通的极性和大小；相位检测单元，检测所述变压器各线间的稳定磁通的极性和所述变压 器各线间的剩余磁通的极性相同的相位三相重合的范围，并产生输出；以 及接通单元，通过所述相位检测单元的输出，使所述三相的断路器同时 接通。
30、 一种变压器的励磁涌流抑制装置，抑制励磁涌流，该励磁涌流是 通过三相断路器将初级绕组为Y接线连接、且次级绕组或三级绕组为A接 线的三相变压器的各相端子接通到三相电源而开始励磁时产生的，其特征 在于，包括将所述断路器打开操作至少一次以上，根据由此时与变压器初级或次 级或三级端子连接的电压测量用设备测量出的电压，预先测量并保持断路 器的切断相位和变压器的剩余磁通的关系的单元；分闸相位控制单元，控制断路器的分闸相位，以使得在断路器切断变 压器时总是为相同的切断相位；通过所述分闸相位控制单元的输出，向断路器输出分闸指令的单元； 相位检测单元，之后在使变压器接通时，检测在稳定状态下向变压器 施加三相交流电压时的各线间的稳定磁通的极性和所述保持的各线间的剩 余磁通的极性相同的相位三相重合的范围，并产生输出；以及接通单元，通过所述相位检测单元的输出，使所述三相的断路器同时 接通。
全文摘要
本发明所要解决的技术问题是不用添加带阻抗体的断路器等的设备，而可抑制通过3台单相型断路器将三相的变压器同时接通到电源时或通过三相统一操作型断路器接通时产生的励磁涌流。在变压器的励磁涌流抑制装置和方法中，抑制通过三相断路器(200)将三相变压器(300)的各相端子接通到三相电源(100)而开始励磁时产生的励磁涌流，通过积分在稳定状态下向变压器(300)施加三相交流电压时的初级侧或次级侧或三级侧的相电压或线间电压而算出变压器各相的稳定磁通(4、5、6)，算出断路器(200)切断变压器后的该变压器各相的剩余磁通(7、8、9)的极性和大小，当变压器各相的稳定磁通(4、5、6)的极性和所述各相的剩余磁通(7、8、9)的极性相同的相位处于三相重合的范围(13)内时，使三相断路器同时接通。
文档编号H01H33/59GK101563744SQ20078004747
公开日2009年10月21日 申请日期2007年11月29日 优先权日2006年11月29日
发明者二神浩一, 佐藤纯正, 国米毅, 斋藤实, 楠山宏, 腰塚正, 西肋进, 高桥宣之 申请人:株式会社东芝