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この項目の情報は公開日時点(2001年9月14日)のものです。
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図面 (4)

課題

変流器二次回路に負担調整用抵抗器を設けると、短絡事故等にも抵抗器焼損しない電力容量にするにはその大型化やスペースの問題がある。

解決手段

変流器CTの二次回路を一次側とする補助変流器CTAを設け、この補助変流器の二次回路に負担調整用抵抗器RCを設ける。これにより、短絡事故等による過電流発生には補助変流器の二次電流飽和することで負担調整用抵抗器の負担も一定にし、負担調整用抵抗器に必要な電力容量を減らす。

概要

背景

送配電線等の保護継電装置電気所電流計測器では、変流器を使用して交流電流を検出している。図2は、保護継電装置における負担調整回路を示し、検出対象導体を一次側とする変流器CTを設け、この変流器CTの二次側に一次電流に比例した二次電流を得、この二次電流を抵抗RIN電圧信号に変換する。抵抗RINには抵抗器RCが直列に接続される。

この抵抗器RCは、実負担になる抵抗RINが変流器の定格負担高圧以上ものでは40VAが多い)に比べ非常に小さくなる場合に負担調整器として設けられるものである。

変流器の二次回路に接続される負担は、規格JEC−1201では定格負担(40VA、1.6Ω)の25%(10VA、0.4Ω)に調整するよう定められており、図示では抵抗RINが0.2Ωのため、抵抗器RCは0.2Ωにされ、変流器の定常時における階級及び短絡事故時においての定格耐電流保証している。

概要

変流器の二次回路に負担調整用抵抗器を設けると、短絡事故等にも抵抗器が焼損しない電力容量にするにはその大型化やスペースの問題がある。

変流器CTの二次回路を一次側とする補助変流器CTAを設け、この補助変流器の二次回路に負担調整用抵抗器RCを設ける。これにより、短絡事故等による過電流発生には補助変流器の二次電流が飽和することで負担調整用抵抗器の負担も一定にし、負担調整用抵抗器に必要な電力容量を減らす。

目的

本発明の目的は、負担調整用抵抗器の電力容量を小さくしながら、変流器の二次回路に所定の負担を得るとともに定格耐電流を保証することができる変流器の負担調整回路を提供することにある。

効果

実績

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請求項1

電流検出対象導体変流器の一次側とし、該変流器の二次電流から電流検出信号を得るのに、該変流器の二次回路の負担を調整する負担調整回路であって、前記変流器の二次回路を一次側とする補助変流器と、前記補助変流器の二次回路に設けられることで前記変流器の二次負担を調整する抵抗器とを備えたことを特徴とする変流器の負担調整回路。

技術分野

0001

本発明は、変流器の二次負担を調整する負担調整回路に関する。

背景技術

0002

送配電線等の保護継電装置電気所電流計測器では、変流器を使用して交流電流を検出している。図2は、保護継電装置における負担調整回路を示し、検出対象導体を一次側とする変流器CTを設け、この変流器CTの二次側に一次電流に比例した二次電流を得、この二次電流を抵抗RIN電圧信号に変換する。抵抗RINには抵抗器RCが直列に接続される。

0003

この抵抗器RCは、実負担になる抵抗RINが変流器の定格負担高圧以上ものでは40VAが多い)に比べ非常に小さくなる場合に負担調整器として設けられるものである。

0004

変流器の二次回路に接続される負担は、規格JEC−1201では定格負担(40VA、1.6Ω)の25%(10VA、0.4Ω)に調整するよう定められており、図示では抵抗RINが0.2Ωのため、抵抗器RCは0.2Ωにされ、変流器の定常時における階級及び短絡事故時においての定格耐電流保証している。

発明が解決しようとする課題

0005

変流器の二次回路の負担が定格負担の25%にされている場合、変流器の一次導体に短絡事故が発生した場合、変流器の二次電流は定格電流(5A)の40倍(200A)にも増大する。

0006

このため、抵抗器RCは短絡事故電流にも焼損を起こすことのない電力容量をもつものにされる。このときの抵抗器RCに必要な電力容量Wは、短時間容量が連続容量のK倍(7倍)とすれば、
電力容量=200A×2×0.2Ω×1/K=1143W
となり、抵抗器RCには1143W、0.2Ωのものが必要となる。

0007

図3は、抵抗器RCを抵抗値調整機構をもつ電力用抵抗器で構成する場合を示し、その寸法及び発熱量が大きなものになる。

0008

本発明の目的は、負担調整用抵抗器の電力容量を小さくしながら、変流器の二次回路に所定の負担を得るとともに定格耐電流を保証することができる変流器の負担調整回路を提供することにある。

課題を解決するための手段

0009

本発明は、変流器の過電流入力には定格過電流定数Nで決まる電流以上になると二次電流が飽和することに着目し、変流器の二次回路に補助変流器を設け、この補助変流器の二次回路に負担調整用抵抗器を設け、短絡事故等による過電流発生には補助変流器の二次電流が飽和することで負担調整用抵抗器の負担も一定にし、負担調整用抵抗器に必要な電力容量を減らすもので、以下の構成を特徴とする。

0010

電流検出対象導体を変流器の一次側とし、該変流器の二次電流から電流検出信号を得るのに、該変流器の二次回路の負担を調整する負担調整回路であって、前記変流器の二次回路を一次側とする補助変流器と、前記補助変流器の二次回路に設けられることで前記変流器の二次負担を調整する抵抗器とを備えたことを特徴とする。

発明を実施するための最良の形態

0011

図1は、本発明の実施形態を示す負担調整回路図である。変流器CTに二次回路には抵抗RINをもつ保護継電装置が接続される。

0012

補助変流器CTAは、変流器CTの二次回路を一次導体とする。この補助変流器CTAの二次回路には負担調整用抵抗器RCを接続する。

0013

ここで、変流器CTが定格負担40VA、定格電流12.5kA/5A、定格過電流定数N=10の場合、補助変流器CTAには定格負担5VA、定格電流5A/1A、定格過電流定数N≦1とし、抵抗器RCには電力容量10W、抵抗値5Ωのものにする。なお、抵抗器RCは可変抵抗器とするのが好ましい。

0014

そして、負担調整器による変流器CTの二次回路の負担を0.2Ωとするのに、補助変流器CTAの定格負担1.6VA(5VA/3)と仮定し、補助変流器CTAの二次回路の負担3.4VAとすると、抵抗器RCの抵抗値を3.4Ωに調整する。

0015

以上の構成によれば、変流器CTに短絡電流が流れ、その二次回路に定格電流の40倍の電流が流れた場合にも補助変流器CTAの二次電流が飽和するため、抵抗器RCによる負担は一定(1A×2×3.4Ω)となる。この理由を以下に説明する。

0016

変流器の過電流特性は、定格過電流定数Nで表され、この定数Nは変流器を定格二次負担で使用した場合の比誤差が−10%に低下するときの定格二次電流に対する倍率で表される。例えば、定格過電流定数Nが10以上であれば、定格二次電流の10倍の電流までは一次電流に比例(但し、比誤差は−10%)した二次電流が得られ、10倍以上になると急激に飽和して比例関係が失われる。

0017

図1の構成では、補助変流器CTAの定格過電流定数N≦1とすることで、その一次電流が5A以上流れると、二次電流は飽和してしまい、定格二次電流1A以上にはならない。このため、負担は一定(1A×2×3.4Ω)となる。

0018

以上のように、変流器CTに短絡電流が流れた場合にも補助変流器CTAの負担が一定に抑えられ、また、変流器CTの二次側から見た負担調整回路の負担も一定に抑えられる。

0019

これにより、負担調整するための部品点数は補助変流器CTAを必要とするが、抵抗器RCの電力容量を大幅に低下させることができ、部品設置スペースを減らすことができる。また、抵抗器RCの発熱量も減るため、小型化しても焼損することがない。

発明の効果

0020

以上のとおり、本発明によれば、変流器の二次回路に補助変流器を設け、この補助変流器の二次回路に負担調整用抵抗器を設け、短絡事故等による過電流発生にも負担調整用抵抗器の負担を一定にするため、負担調整用抵抗器に必要な電力容量を減らしながら、変流器の二次回路に所定の負担を得るとともに定格耐電流を保証することができる。

図面の簡単な説明

0021

図1本発明の実施形態を示す変流器の負担調整回路。
図2従来の変流器の負担調整回路。
図3負担調整回路の抵抗器の構成例。

--

0022

CT…変流器
CTA…補助変流器
RIN…抵抗
RC…負担調整用抵抗器

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