JP2973831B2 - 過渡回復電圧制御法およびそれを用いたガス絶縁開閉装置 - Google Patents
過渡回復電圧制御法およびそれを用いたガス絶縁開閉装置Info
- Publication number
- JP2973831B2 JP2973831B2 JP6224738A JP22473894A JP2973831B2 JP 2973831 B2 JP2973831 B2 JP 2973831B2 JP 6224738 A JP6224738 A JP 6224738A JP 22473894 A JP22473894 A JP 22473894A JP 2973831 B2 JP2973831 B2 JP 2973831B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- saturable reactor
- gas
- circuit breaker
- insulated switchgear
- capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims description 40
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 title claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 34
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 23
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 15
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 4
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229910000808 amorphous metal alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003985 ceramic capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/02—Details
- H01H33/04—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
- H01H33/16—Impedances connected with contacts
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/60—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid
- H01H33/64—Switches wherein the means for extinguishing or preventing the arc do not include separate means for obtaining or increasing flow of arc-extinguishing fluid wherein the break is in gas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H33/00—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means
- H01H33/006—High-tension or heavy-current switches with arc-extinguishing or arc-preventing means adapted for interrupting fault currents with delayed zero crossings
Landscapes
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力変電所，電力開閉
所等の電力系統保護用として設けられる電力開閉器、特
にガス遮断器の近距離線路故障遮断時および直流遮断器
の過渡回復電圧制御法に係るものである。
所等の電力系統保護用として設けられる電力開閉器、特
にガス遮断器の近距離線路故障遮断時および直流遮断器
の過渡回復電圧制御法に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の電力需要増大に伴い、ＵＨＶ送電
等による送電系統の高電圧化・送電容量の増大化が推進
されている。一方、送電容量の増大により、送電系統の
地絡事故発生による事故電流は漸次増大の一途を辿り、
また、変電所・開閉所等の立地条件の制約が厳しくなり
つつある今日、遮断器の小型化を図ることが不可欠とな
っている。その結果、遮断点数を減らし、同時に一点当
たりの遮断容量を増大して遮断性能を向上させることに
開発努力が払われている。
等による送電系統の高電圧化・送電容量の増大化が推進
されている。一方、送電容量の増大により、送電系統の
地絡事故発生による事故電流は漸次増大の一途を辿り、
また、変電所・開閉所等の立地条件の制約が厳しくなり
つつある今日、遮断器の小型化を図ることが不可欠とな
っている。その結果、遮断点数を減らし、同時に一点当
たりの遮断容量を増大して遮断性能を向上させることに
開発努力が払われている。
【０００３】このような背景の下、送電容量の増大は、
遮断器から数ｋｍ離れた送電線と対地間の短絡事故、す
なわち近距離線路故障時における地絡事故電流の増大に
繋がる。したがって、遮断時に遮断器極間に現れる三角
波状の過渡回復電圧上昇率も増大するため、遮断責務は
より一層厳しくなる。
遮断器から数ｋｍ離れた送電線と対地間の短絡事故、す
なわち近距離線路故障時における地絡事故電流の増大に
繋がる。したがって、遮断時に遮断器極間に現れる三角
波状の過渡回復電圧上昇率も増大するため、遮断責務は
より一層厳しくなる。
【０００４】このような問題に対し、従来は、例えば特
開平3−190021 号に開示されている技術的方法が知られ
ている。
開平3−190021 号に開示されている技術的方法が知られ
ている。
【０００５】これによると、従来技術を説明する送電系
統を示す図９において、可飽和リアクトル２を直列接続
した遮断器１に、発電機５，電源リアクトル６及び対地
静電容量７から成る電源と送電線４とが接続された構成
において、近距離線路故障時の地絡事故電流８，前記遮
断器１と前記遮断器１に直列接続された前記可飽和リア
クトル２を流れる。このとき、従来技術の作用を説明す
る図１０より、地絡事故電流８と過渡回復電圧１５，１
６の時間変化において、零レベルに向かって前記地絡事
故電流８が減衰する過程で、零点直前のＰ点で、前記可
飽和リアクトル２のＢ−Ｈループが磁気飽和状態から未
飽和状態に移行することにより、前記可飽和リアクトル
２の自己インダクタンスが漸次増大する。その結果、図
１０に示すように、地絡事故電流Ｉの変化率ｄＩ／ｄｔ
は、前記Ｐ点以降で緩和されることになる。
統を示す図９において、可飽和リアクトル２を直列接続
した遮断器１に、発電機５，電源リアクトル６及び対地
静電容量７から成る電源と送電線４とが接続された構成
において、近距離線路故障時の地絡事故電流８，前記遮
断器１と前記遮断器１に直列接続された前記可飽和リア
クトル２を流れる。このとき、従来技術の作用を説明す
る図１０より、地絡事故電流８と過渡回復電圧１５，１
６の時間変化において、零レベルに向かって前記地絡事
故電流８が減衰する過程で、零点直前のＰ点で、前記可
飽和リアクトル２のＢ−Ｈループが磁気飽和状態から未
飽和状態に移行することにより、前記可飽和リアクトル
２の自己インダクタンスが漸次増大する。その結果、図
１０に示すように、地絡事故電流Ｉの変化率ｄＩ／ｄｔ
は、前記Ｐ点以降で緩和されることになる。
【０００６】このため、遮断器極間に現れる過渡回復電
圧上昇率ｄＶ／ｄｔは、
圧上昇率ｄＶ／ｄｔは、
【０００７】
【数１】
【０００８】と表され、また、遮断器の遮断可能な回復
電圧上昇率(ｄＶ／ｄｔ)CBは、
電圧上昇率(ｄＶ／ｄｔ)CBは、
【０００９】
【数２】
【００１０】なる特性を有するため、前記遮断器１の極
間に発生する過渡回復電圧上昇率は、図１０に示すよう
に、前記可飽和リアクトル２がないときの急峻な上昇率
を有する過渡回復電圧１５から前記可飽和リアクトル２
が存在するときの上昇率が緩和された過渡回復電圧１６
が得られる。
間に発生する過渡回復電圧上昇率は、図１０に示すよう
に、前記可飽和リアクトル２がないときの急峻な上昇率
を有する過渡回復電圧１５から前記可飽和リアクトル２
が存在するときの上昇率が緩和された過渡回復電圧１６
が得られる。
【００１１】さらに、前記地絡事故電流Ｉの変化率ｄＩ
／ｄｔが緩和されるため、遮断器の遮断性能向上にも繋
がり、近距離線路故障遮断時に熱的絶縁破壊の無い、高
い信頼性を有する遮断器性能が達成され得る。
／ｄｔが緩和されるため、遮断器の遮断性能向上にも繋
がり、近距離線路故障遮断時に熱的絶縁破壊の無い、高
い信頼性を有する遮断器性能が達成され得る。
【００１２】また、前記可飽和リアクトル２の装着場所
としては、特開平3−190028 号に開示されているよう
に、遮断器の主回路導体の一部を成す固定接触子のアー
ク接触子を取り囲むように配設する構造としている。
としては、特開平3−190028 号に開示されているよう
に、遮断器の主回路導体の一部を成す固定接触子のアー
ク接触子を取り囲むように配設する構造としている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来技
術では、地絡事故電流Ｉの電流零点の直前Ｐ点以降の変
化率ｄＩ／ｄｔが緩和されることにより、遮断器極間の
過渡回復電圧上昇率が低減され、また遮断可能な過渡回
復電圧上昇率の増大による遮断性能の向上が図られてい
る。
術では、地絡事故電流Ｉの電流零点の直前Ｐ点以降の変
化率ｄＩ／ｄｔが緩和されることにより、遮断器極間の
過渡回復電圧上昇率が低減され、また遮断可能な過渡回
復電圧上昇率の増大による遮断性能の向上が図られてい
る。
【００１４】しかしながら、地絡事故電流Ｉの電流零点
直後では、電流零点直前の地絡事故電流Ｉとは逆極性の
残留電流が遮断器および可飽和リアクトルに流れ、この
残留電流のピーク値は数Ａと小さく、またその時間周期
も短い。このため、可飽和リアクトルの端子間電圧は電
流零点直後急速に低下する。
直後では、電流零点直前の地絡事故電流Ｉとは逆極性の
残留電流が遮断器および可飽和リアクトルに流れ、この
残留電流のピーク値は数Ａと小さく、またその時間周期
も短い。このため、可飽和リアクトルの端子間電圧は電
流零点直後急速に低下する。
【００１５】その結果、この端子間電圧は送電線側の過
渡回復電圧に重畳されるため、電流零点直後の遮断器極
間の過渡回復電圧上昇率は、その初期上昇部において、
可飽和リアクトルを具備しない場合の極間過渡回復電圧
上昇率より逆に増大するという問題があった。
渡回復電圧に重畳されるため、電流零点直後の遮断器極
間の過渡回復電圧上昇率は、その初期上昇部において、
可飽和リアクトルを具備しない場合の極間過渡回復電圧
上昇率より逆に増大するという問題があった。
【００１６】本発明の目的は、上記問題を解決し、遮断
部の大型化とそれに伴う操作力の増大を回避して、遮断
性能の向上を図った遮断器を提供することにある。
部の大型化とそれに伴う操作力の増大を回避して、遮断
性能の向上を図った遮断器を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記従来技術の問題点に
鑑み、本発明ではコンデンサを並列接続した可飽和リア
クトルを、ガス遮断器に直列に直結接続した構成とする
ことを特徴とするものである。
鑑み、本発明ではコンデンサを並列接続した可飽和リア
クトルを、ガス遮断器に直列に直結接続した構成とする
ことを特徴とするものである。
【００１８】
【作用】本発明によれば、地絡事故電流の零点直前にお
いて、可飽和リアクトルが通電電流により事前に初期設
定された磁気飽和状態から未飽和状態に移行する過程
で、可飽和リアクトルの自己インダクタンスＬが漸次増
大するため、この移行に伴って可飽和リアクトルの端子
間には電圧が発生する。さらに、電流零点後は、電流零
点直前の事故電流とは逆極性の残留電流が流れ、この残
留電流が可飽和リアクトルとそれに並列接続されたコン
デンサＣに分流する。このとき、可飽和リアクトルの自
己インダクタンスＬとコンデンサＣとの間で充放電を繰
り返しながらＬＣ共振が生じるため、電流零点直後にお
いては、可飽和リアクトルに並列コンデンサＣを具備し
ない場合と比べ、ピーク値が大きく、時間周期の長い電
流が可飽和リアクトルに流れることになる。このため、
電流零点後においても、可飽和リアクトルの端子間電圧
を増加させることが可能となり、また、この可飽和リア
クトルの端子間電圧は送電線側の過渡回復電圧に重畳さ
れる。したがって、遮断器極間の過渡回復電圧が電源側
過渡回復電圧と送電線側の過渡回復電圧との差で与えら
れることから、近距離線路故障時において、極間過渡回
復電圧上昇率を、可飽和リアクトルを具備しないときの
極間過渡回復電圧上昇率より低減できるため、遮断が容
易になると同時に、遮断部の大型化と操作力の増大を伴
わず、遮断性能の向上が図れる。
いて、可飽和リアクトルが通電電流により事前に初期設
定された磁気飽和状態から未飽和状態に移行する過程
で、可飽和リアクトルの自己インダクタンスＬが漸次増
大するため、この移行に伴って可飽和リアクトルの端子
間には電圧が発生する。さらに、電流零点後は、電流零
点直前の事故電流とは逆極性の残留電流が流れ、この残
留電流が可飽和リアクトルとそれに並列接続されたコン
デンサＣに分流する。このとき、可飽和リアクトルの自
己インダクタンスＬとコンデンサＣとの間で充放電を繰
り返しながらＬＣ共振が生じるため、電流零点直後にお
いては、可飽和リアクトルに並列コンデンサＣを具備し
ない場合と比べ、ピーク値が大きく、時間周期の長い電
流が可飽和リアクトルに流れることになる。このため、
電流零点後においても、可飽和リアクトルの端子間電圧
を増加させることが可能となり、また、この可飽和リア
クトルの端子間電圧は送電線側の過渡回復電圧に重畳さ
れる。したがって、遮断器極間の過渡回復電圧が電源側
過渡回復電圧と送電線側の過渡回復電圧との差で与えら
れることから、近距離線路故障時において、極間過渡回
復電圧上昇率を、可飽和リアクトルを具備しないときの
極間過渡回復電圧上昇率より低減できるため、遮断が容
易になると同時に、遮断部の大型化と操作力の増大を伴
わず、遮断性能の向上が図れる。
【００１９】
【実施例】以下、本発明を図１に示す一実施例を用いて
説明する。なお、従来例と同一の部分については、同一
の符号を付し記号の説明は省略する。
説明する。なお、従来例と同一の部分については、同一
の符号を付し記号の説明は省略する。
【００２０】図１は本発明の過渡回復電圧制御法を示す
一実施例である。
一実施例である。
【００２１】電源側と送電線側との電気的接続を開閉す
るために設けられた遮断器１には、それぞれコンデンサ
３を並列接続した可飽和リアクトル２と送電線４が直列
接続されて配設されている。前記可飽和リアクトル２を
構成する磁性材料は、励磁磁界Ｈが零に向かって減衰す
るとき、磁束密度Ｂが急激に減少するＢ−Ｈループ特性
を有する。例えば、前記磁性材料として、フェライト，
アモルファス合金等の非晶質または超微粒子結晶質の軟
磁性材料から成る。
るために設けられた遮断器１には、それぞれコンデンサ
３を並列接続した可飽和リアクトル２と送電線４が直列
接続されて配設されている。前記可飽和リアクトル２を
構成する磁性材料は、励磁磁界Ｈが零に向かって減衰す
るとき、磁束密度Ｂが急激に減少するＢ−Ｈループ特性
を有する。例えば、前記磁性材料として、フェライト，
アモルファス合金等の非晶質または超微粒子結晶質の軟
磁性材料から成る。
【００２２】また、図２に示す本発明に係る前記可飽和
リアクトル２と前記並列コンデンサ３との配設位置関係
を示す斜視図より、前記可飽和リアクトル２は前記磁性
材料から成るトロイダル形状の磁気コアユニット１０を
多段積みにした構成とし、前記遮断器主回路導体９の一
部を非磁性金属材料製のパイプ状導体として、前記パイ
プ状導体に前記磁気コアユニット１０を同軸上に配設す
る構成としている。なお、前記磁気コアユニット１０の
ヒステリシス損と渦電流損に起因した熱を効果的に放熱
・冷却し、前記磁気コアユニット１０の磁気特性の変化
を防止するため。前記磁気コアユニット１０の相互間に
絶縁体でスペースを設けても良い。さらに、前記並列コ
ンデンサ３は例えばセラミックコンデンサとして前記磁
気コアユニットの外周部に配設し、リード線あるいは金
属板等の導体１９により、前記遮断器主回路導体９と電
気的に接続する。また、図３は、本発明に係る前記並列
コンデンサ３と前記可飽和リアクトル２との配設位置関
係を示す他の実施例で、前記可飽和リアクトル２に対し
直列状に前記並列コンデンサ３を配設し、半径方向への
空間的広がりを抑制したことを特徴としている。図４は
本発明に係る前記並列コンデンサ３と前記可飽和リアク
トル２との配設位置関係を示す他の実施例で、複数個の
前記磁気コアユニット１０から構成された前記可飽和リ
アクトル２を２分割し、両可飽和リアクトルの間に前記
並列コンデンサ３を配設する構成である。
リアクトル２と前記並列コンデンサ３との配設位置関係
を示す斜視図より、前記可飽和リアクトル２は前記磁性
材料から成るトロイダル形状の磁気コアユニット１０を
多段積みにした構成とし、前記遮断器主回路導体９の一
部を非磁性金属材料製のパイプ状導体として、前記パイ
プ状導体に前記磁気コアユニット１０を同軸上に配設す
る構成としている。なお、前記磁気コアユニット１０の
ヒステリシス損と渦電流損に起因した熱を効果的に放熱
・冷却し、前記磁気コアユニット１０の磁気特性の変化
を防止するため。前記磁気コアユニット１０の相互間に
絶縁体でスペースを設けても良い。さらに、前記並列コ
ンデンサ３は例えばセラミックコンデンサとして前記磁
気コアユニットの外周部に配設し、リード線あるいは金
属板等の導体１９により、前記遮断器主回路導体９と電
気的に接続する。また、図３は、本発明に係る前記並列
コンデンサ３と前記可飽和リアクトル２との配設位置関
係を示す他の実施例で、前記可飽和リアクトル２に対し
直列状に前記並列コンデンサ３を配設し、半径方向への
空間的広がりを抑制したことを特徴としている。図４は
本発明に係る前記並列コンデンサ３と前記可飽和リアク
トル２との配設位置関係を示す他の実施例で、複数個の
前記磁気コアユニット１０から構成された前記可飽和リ
アクトル２を２分割し、両可飽和リアクトルの間に前記
並列コンデンサ３を配設する構成である。
【００２３】さらに、本発明の作用を、図５を用いて以
下に説明する。
下に説明する。
【００２４】図５に示すように、前記地絡事故電流Ｉが
零レベルに向かって減衰し、前記可飽和リアクトル２が
通電電流により事前に初期設定された磁気飽和状態から
未飽和状態に移行する過程において、前記地絡事故電流
Ｉの電流零点直前のＰ点で、前記可飽和リアクトル２の
磁気飽和が解け、その後前記可飽和リアクトル２の自己
インダクタンスが漸次増大する。これに伴い、前記可飽
和リアクトル２の端子間電圧ＶL は、磁気飽和が解けた
前記Ｐ点に相当する時間から増加し始め、電流零点にて
ＶSR＝ΔＶに達する。ここで、前記可飽和リアクトル２
が並列コンデンサ３を具備しない場合、電流零点直後に
流れる残留電流がそのまま前記可飽和リアクトル２に流
れ、このリアクトル電流ＩSR(点線)は、ピーク値数Ａで
時間周期が短いため、前記可飽和リアクトル２の端子間
電圧ＶSR(点線)は、電流零点直後ＶSR＝ΔＶから急速に
低下する。この場合、前記可飽和リアクトル２を具備し
ないときの送電線側過渡回復電圧ＴＲＶ2 の初期上昇部
(一点鎖線)に、電流零点後の端子間電圧ＶSR１７が重畳
され、前記送電線側過渡回復電圧ＴＲＶ2 と電圧ΔＶが
重畳された電源側過渡回復電圧ＴＲＶ1 との差である遮
断器極間の過渡回復電圧ＴＲＶの初期上昇率は、前記可
飽和リアクトル２を具備しないときの極間過渡回復電圧
(一点鎖線)の初期上昇率より増大するため、遮断性能は
逆に低下することになる。
零レベルに向かって減衰し、前記可飽和リアクトル２が
通電電流により事前に初期設定された磁気飽和状態から
未飽和状態に移行する過程において、前記地絡事故電流
Ｉの電流零点直前のＰ点で、前記可飽和リアクトル２の
磁気飽和が解け、その後前記可飽和リアクトル２の自己
インダクタンスが漸次増大する。これに伴い、前記可飽
和リアクトル２の端子間電圧ＶL は、磁気飽和が解けた
前記Ｐ点に相当する時間から増加し始め、電流零点にて
ＶSR＝ΔＶに達する。ここで、前記可飽和リアクトル２
が並列コンデンサ３を具備しない場合、電流零点直後に
流れる残留電流がそのまま前記可飽和リアクトル２に流
れ、このリアクトル電流ＩSR(点線)は、ピーク値数Ａで
時間周期が短いため、前記可飽和リアクトル２の端子間
電圧ＶSR(点線)は、電流零点直後ＶSR＝ΔＶから急速に
低下する。この場合、前記可飽和リアクトル２を具備し
ないときの送電線側過渡回復電圧ＴＲＶ2 の初期上昇部
(一点鎖線)に、電流零点後の端子間電圧ＶSR１７が重畳
され、前記送電線側過渡回復電圧ＴＲＶ2 と電圧ΔＶが
重畳された電源側過渡回復電圧ＴＲＶ1 との差である遮
断器極間の過渡回復電圧ＴＲＶの初期上昇率は、前記可
飽和リアクトル２を具備しないときの極間過渡回復電圧
(一点鎖線)の初期上昇率より増大するため、遮断性能は
逆に低下することになる。
【００２５】さらに、本発明の一実施例である前記可飽
和リアクトル２が並列コンデンサ３を具備した場合、電
流零点後、前記可飽和リアクトル２の端子間電圧ＶSRが
前記並列コンデンサ３を充電し、さらに充電された前記
コンデンサは前記可飽和リアクトル２に対して放電し、
前記可飽和リアクトル２に電流を供給し、以後これを繰
り返しながら、前記可飽和リアクトル２の自己インダク
タンスＬと前記並列コンデンサ３の静電容量Ｃとの間で
ＬＣ共振する。このとき、前記可飽和リアクトル２に流
れる電流ＩSRは、図４に示すように、前記並列コンデン
サ３の静電容量Ｃを適切に設定することにより、ピーク
値と時間周期が増大するよう制御可能となる。これによ
り、前記可飽和リアクトル２の端子間電圧ＶSR(実線)
は、電流零点後も増大し、送電線側過渡回復電圧ＴＲＶ
2 に前記端子間電圧１８が重畳される。その結果、遮断
器極間の過渡回復電圧ＴＲＶの初期上昇部(実線)は、前
記可飽和リアクトル２を具備しないときの極間過渡回復
電圧ＴＲＶ(一点鎖線)より低減される。したがって、近
距離線路故障では、電流零点後ｔ＝１(μｓ)時点での極
間過渡回復電圧上昇率がその遮断性能を決定することか
ら、低減された前記極間過渡回復電圧ＴＲＶ(実線)が少
なくともｔ＝１(μｓ)時点で、前記可飽和リアクトル２
を具備しないときの極間過渡回復電圧ＴＲＶ(一点鎖線)
より低減されるよう、電流零点後の前記可飽和リアクト
ル２の端子間電圧ＶSRを電圧ΔＶ以上に維持すればよ
い。
和リアクトル２が並列コンデンサ３を具備した場合、電
流零点後、前記可飽和リアクトル２の端子間電圧ＶSRが
前記並列コンデンサ３を充電し、さらに充電された前記
コンデンサは前記可飽和リアクトル２に対して放電し、
前記可飽和リアクトル２に電流を供給し、以後これを繰
り返しながら、前記可飽和リアクトル２の自己インダク
タンスＬと前記並列コンデンサ３の静電容量Ｃとの間で
ＬＣ共振する。このとき、前記可飽和リアクトル２に流
れる電流ＩSRは、図４に示すように、前記並列コンデン
サ３の静電容量Ｃを適切に設定することにより、ピーク
値と時間周期が増大するよう制御可能となる。これによ
り、前記可飽和リアクトル２の端子間電圧ＶSR(実線)
は、電流零点後も増大し、送電線側過渡回復電圧ＴＲＶ
2 に前記端子間電圧１８が重畳される。その結果、遮断
器極間の過渡回復電圧ＴＲＶの初期上昇部(実線)は、前
記可飽和リアクトル２を具備しないときの極間過渡回復
電圧ＴＲＶ(一点鎖線)より低減される。したがって、近
距離線路故障では、電流零点後ｔ＝１(μｓ)時点での極
間過渡回復電圧上昇率がその遮断性能を決定することか
ら、低減された前記極間過渡回復電圧ＴＲＶ(実線)が少
なくともｔ＝１(μｓ)時点で、前記可飽和リアクトル２
を具備しないときの極間過渡回復電圧ＴＲＶ(一点鎖線)
より低減されるよう、電流零点後の前記可飽和リアクト
ル２の端子間電圧ＶSRを電圧ΔＶ以上に維持すればよ
い。
【００２６】また、図６は、本発明に係る過渡回復電圧
制御法の他の実施例を示す電力系統図である。
制御法の他の実施例を示す電力系統図である。
【００２７】コンデンサ３を並列接続した前記可飽和リ
アクトル２を、極間コンデンサ１１を有する遮断部１に
直列接続した構成である。この場合、前記極間コンデン
サ１１の存在により、前記地絡事故電流８の一部が前記
極間コンデンサ１１に分流し、前記遮断部１に流れる地
絡事故電流のピーク値は減少して、その変化率ｄＩ／ｄ
ｔが緩和されるため、極間過渡回復電圧上昇率が更に効
果的に低減され、遮断性能の更なる向上が図れることに
なる。
アクトル２を、極間コンデンサ１１を有する遮断部１に
直列接続した構成である。この場合、前記極間コンデン
サ１１の存在により、前記地絡事故電流８の一部が前記
極間コンデンサ１１に分流し、前記遮断部１に流れる地
絡事故電流のピーク値は減少して、その変化率ｄＩ／ｄ
ｔが緩和されるため、極間過渡回復電圧上昇率が更に効
果的に低減され、遮断性能の更なる向上が図れることに
なる。
【００２８】さらに、図７と図８は、本発明に係る前記
可飽和リアクトル２の配設図である。図７に示すよう
に、遮断器タンク１３に設けられたブッシング１２ａ，
１２ｂの前記主回路導体９を介して、前記遮断部１と図
示されていない送電線が直列に接続され、前記可飽和リ
アクトル２は、送電線側の前記ブッシング１２ｂの外部
先端の前記主回路導体９に固定・配設する構成としてい
る。また、図８は、前記可飽和リアクトル２を、前記ブ
ッシング１２ｂの内部の前記主回路導体９に固定・配設
する構成としている。また、上記では前記可飽和リアク
トル２を前記遮断部１４に近接して配設したが、他の実
施例として、ガス絶縁開閉装置の主回路導体の一部に配
設しても良く、さらには前記ガス絶縁開閉装置近傍の送
電線に配設することも有効である。
可飽和リアクトル２の配設図である。図７に示すよう
に、遮断器タンク１３に設けられたブッシング１２ａ，
１２ｂの前記主回路導体９を介して、前記遮断部１と図
示されていない送電線が直列に接続され、前記可飽和リ
アクトル２は、送電線側の前記ブッシング１２ｂの外部
先端の前記主回路導体９に固定・配設する構成としてい
る。また、図８は、前記可飽和リアクトル２を、前記ブ
ッシング１２ｂの内部の前記主回路導体９に固定・配設
する構成としている。また、上記では前記可飽和リアク
トル２を前記遮断部１４に近接して配設したが、他の実
施例として、ガス絶縁開閉装置の主回路導体の一部に配
設しても良く、さらには前記ガス絶縁開閉装置近傍の送
電線に配設することも有効である。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、電力系統の近距離線路
故障時の地絡事故電流遮断に際し、コンデンサを並列接
続した可飽和リアクトルを遮断器に直列接続することに
より、遮断器極間の急峻な過渡回復電圧上昇率を抑制で
きる。この結果、遮断部ユニット当たりの遮断容量が等
価的に増大できると共に、遮断部の小型化と低操作力化
により、低コスト化が図れるという効果がある。
故障時の地絡事故電流遮断に際し、コンデンサを並列接
続した可飽和リアクトルを遮断器に直列接続することに
より、遮断器極間の急峻な過渡回復電圧上昇率を抑制で
きる。この結果、遮断部ユニット当たりの遮断容量が等
価的に増大できると共に、遮断部の小型化と低操作力化
により、低コスト化が図れるという効果がある。
【図１】本発明に係る過渡回復電圧制御法の一実施例を
示す電力系統構成図。
示す電力系統構成図。
【図２】本発明に係る可飽和リアクトルの並列コンデン
サの配設位置関係を示す斜視図。
サの配設位置関係を示す斜視図。
【図３】本発明に係る可飽和リアクトルと並列コンデン
サの配設位置関係の他の実施例を示す図。
サの配設位置関係の他の実施例を示す図。
【図４】本発明に係る可飽和リアクトルと並列コンデン
サの配設位置関係の他の実施例を示す図。
サの配設位置関係の他の実施例を示す図。
【図５】本発明の作用を説明する事故遮断電流と電圧の
時間変化特性図。
時間変化特性図。
【図６】本発明に係る過渡回復電圧制御法の他の実施例
を示す電力系統構成図。
を示す電力系統構成図。
【図７】本発明に係る可飽和リアクトルの配設図。
【図８】本発明に係る可飽和リアクトルの他の配設図。
【図９】従来の過渡回復電圧制御法を説明する電力系統
構成図。
構成図。
【図１０】従来の作用を説明する事故遮断電流と電圧の
時間変化特性図。
時間変化特性図。
１…遮断器、２…可飽和リアクトル、３…並列コンデン
サ、４…送電線、５…発電機、６…電源リアクトル、７
…対地静電容量、８…地絡事故電流、９…主回路導体、
１０…磁気コアユニット、１１…極間コンデンサ、１２
ａ，１２ｂ…ブッシング、１３…遮断器タンク、１４…
遮断部。
サ、４…送電線、５…発電機、６…電源リアクトル、７
…対地静電容量、８…地絡事故電流、９…主回路導体、
１０…磁気コアユニット、１１…極間コンデンサ、１２
ａ，１２ｂ…ブッシング、１３…遮断器タンク、１４…
遮断部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小柳 修 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 浅井 義人 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 黒沢 幸夫 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−110216（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−206219（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−342956（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01H 33/59
Claims (10)
- 【請求項１】並列接続されたコンデンサと可飽和リアク
トルをガス遮断器もしくは直流ガス遮断器に直列に接続
し、可飽和リアクトルの自己インダクタンスとコンデン
サの静電容量との間で充放電を繰り返して地絡事故電流
の零点後の極間過渡回復電圧上昇を低減させることを特
徴とする過渡回復電圧制御法。 - 【請求項２】並列接続されたコンデンサと可飽和リアク
トルをガス遮断器もしくは直流ガス遮断器に直列に接続
し、可飽和リアクトルの自己インダクタンスとコンデン
サの静電容量との間で共振回路を形成して、地絡事故電
流の零点後の極間過渡回復電圧上昇を低減させることを
特徴とする過渡回復電圧制御法。 - 【請求項３】コンデンサと該コンデンサと並列接続した
可飽和リアクトルとからなる回路と、ガス遮断器とが直
列に接続してあることを特徴とするガス絶縁開閉装置。 - 【請求項４】該ガス遮断器は極間コンデンサを具備して
いることを特徴とする請求項３記載のガス絶縁開閉装
置。 - 【請求項５】該可飽和リアクトルは、トロイダル形状で
あり、該ガス遮断器の主回路導体に対し同軸上に配設し
たことを特徴とする請求項３記載のガス絶縁開閉装置。 - 【請求項６】該遮断器の主回路導体において、可飽和リ
アクトルを送電線側ブッシングの外部先端導体に配設し
て成ることを特徴とする請求項３記載のガス絶縁開閉装
置。 - 【請求項７】該ガス遮断器近傍の送電線に、コンデンサ
を並列接続した可飽和リアクトルを配設して成ることを
特徴とする請求項３記載のガス絶縁開閉装置。 - 【請求項８】該可飽和リアクトルはトロイダル形状の磁
気コアユニットを多段積みして成ることを特徴とする請
求項３記載のガス絶縁開閉装置。 - 【請求項９】該可飽和リアクトルにスリットを設けたこ
とを特徴とする請求項３記載のガス絶縁開閉装置。 - 【請求項１０】該可飽和リアクトルは非晶質あるいは超
微粒子結晶質の軟磁性材料から成ることを特徴とする請
求項３記載のガス絶縁開閉装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6224738A JP2973831B2 (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 過渡回復電圧制御法およびそれを用いたガス絶縁開閉装置 |
| TW084109241A TW288149B (ja) | 1994-09-20 | 1995-09-04 | |
| US08/529,398 US5821496A (en) | 1994-09-20 | 1995-09-18 | Method of controlling transient recovery voltage and gas insulation switch gear using the same |
| KR1019950030589A KR100345839B1 (ko) | 1994-09-20 | 1995-09-19 | 과도회복전압제어법및그것을이용한가스절연개폐장치 |
| CN95117320A CN1078006C (zh) | 1994-09-20 | 1995-09-19 | 瞬态恢复电压控制方法及该方法中用的气体绝缘开关装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6224738A JP2973831B2 (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 過渡回復電圧制御法およびそれを用いたガス絶縁開閉装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0887932A JPH0887932A (ja) | 1996-04-02 |
| JP2973831B2 true JP2973831B2 (ja) | 1999-11-08 |
Family
ID=16818472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6224738A Expired - Fee Related JP2973831B2 (ja) | 1994-09-20 | 1994-09-20 | 過渡回復電圧制御法およびそれを用いたガス絶縁開閉装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5821496A (ja) |
| JP (1) | JP2973831B2 (ja) |
| KR (1) | KR100345839B1 (ja) |
| CN (1) | CN1078006C (ja) |
| TW (1) | TW288149B (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2780210B1 (fr) * | 1998-06-19 | 2000-07-13 | Alsthom Gec | Dispositif limiteur pour disjoncteur haute tension a cuve metallique mise a la terre |
| AU1922599A (en) * | 1998-10-02 | 2000-04-26 | Thomson Consumer Electronics, Inc | Amplifier apparatus with transient recovery aid |
| JP2003274525A (ja) * | 2002-03-19 | 2003-09-26 | Hitachi Ltd | ガス絶縁開閉装置 |
| US20110175460A1 (en) * | 2008-06-10 | 2011-07-21 | Abb Technology Ag | Dc current breaker |
| EP2249363A1 (en) | 2009-05-07 | 2010-11-10 | ABB Research Ltd. | Arrangement, substation, operating method and use of a grounding switch for protecting an electrical circuit against short-line faults |
| DE102011005905B4 (de) * | 2011-03-22 | 2021-05-27 | Siemens Energy Global GmbH & Co. KG | Schalter für eine Übertragungsstrecke für Hochspannungs-Gleichstrom |
| WO2016035982A1 (ko) * | 2014-09-05 | 2016-03-10 | 삼성전자주식회사 | 인버터 회로 및 이를 이용한 공기조화기 및 냉장고 |
| CN104385928A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-03-04 | 南车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 用于动车组升降弓及过分相电磁暂态的控制装置及方法 |
| CN107565522A (zh) * | 2017-10-09 | 2018-01-09 | 张京伦 | 一种组合式直流断路器装置 |
| CN108646840B (zh) * | 2018-07-11 | 2020-03-10 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种抑制vfto的开关 |
| US12027844B2 (en) | 2020-10-09 | 2024-07-02 | Smart Wires Inc. | Control of parallel paths during recovery of a power flow control system from a transmission line fault |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1565993A1 (de) * | 1965-05-26 | 1970-03-26 | Asea Ab | Gleichstromschalter |
| US3611031A (en) * | 1970-06-11 | 1971-10-05 | Hughes Aircraft Co | Series sequential circuit breaker |
| US3946300A (en) * | 1973-11-08 | 1976-03-23 | Pillar Corporation | High frequency power supply |
| US3957329A (en) * | 1974-11-01 | 1976-05-18 | I-T-E Imperial Corporation | Fault-current limiter for high power electrical transmission systems |
| CN86203937U (zh) * | 1986-06-06 | 1987-05-20 | 浙江省电力工业局 | 超高压并联电抗器火花间隙接入装置 |
| JP2747067B2 (ja) * | 1989-12-19 | 1998-05-06 | 株式会社東芝 | 遮断器 |
-
1994
- 1994-09-20 JP JP6224738A patent/JP2973831B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-09-04 TW TW084109241A patent/TW288149B/zh active
- 1995-09-18 US US08/529,398 patent/US5821496A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-09-19 CN CN95117320A patent/CN1078006C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1995-09-19 KR KR1019950030589A patent/KR100345839B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100345839B1 (ko) | 2002-12-02 |
| JPH0887932A (ja) | 1996-04-02 |
| TW288149B (ja) | 1996-10-11 |
| US5821496A (en) | 1998-10-13 |
| KR960012072A (ko) | 1996-04-20 |
| CN1078006C (zh) | 2002-01-16 |
| CN1128893A (zh) | 1996-08-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2973831B2 (ja) | 過渡回復電圧制御法およびそれを用いたガス絶縁開閉装置 | |
| US6689980B2 (en) | Circuit breaker having hybrid arc extinguishing function | |
| JPS5949663B2 (ja) | 高電圧直流しや断装置 | |
| CN1246213A (zh) | 包括减少过电流和限制过电流在内的关于保护物体免遭过电流的装置和方法 | |
| US5379014A (en) | Vacuum circuit breaker | |
| EP3803929B1 (en) | High voltage direct current (hvdc) circuit breaker | |
| US5610381A (en) | Compression gas puffer type circuit breaker | |
| JPH0581973A (ja) | 直流遮断器 | |
| JP4128806B2 (ja) | 直流遮断装置 | |
| JPS638695B2 (ja) | ||
| JP2918060B2 (ja) | ガス絶縁電気機器 | |
| JP2747067B2 (ja) | 遮断器 | |
| JPH0970115A (ja) | 変圧器用ブッシング | |
| GB1558647A (en) | Electrical circuit breakers | |
| CN211981490U (zh) | 一种高压断路器合闸静电耦合过电压保护装置 | |
| JPH03134925A (ja) | ガス絶縁断路器 | |
| US20210350989A1 (en) | Electromagnetic drive for a power circuit-breaker with a vacuum interrupter | |
| KR19980087480A (ko) | 탱크형 피뢰기 | |
| RU2167478C1 (ru) | Автоматический выключатель постоянного тока | |
| JPH03251005A (ja) | 車両用断流器 | |
| JPH0553094U (ja) | ガス絶縁接地開閉器 | |
| JPH10321093A (ja) | 縦磁界電極真空バルブ及び真空遮断器 | |
| JPS6266517A (ja) | 開閉器 | |
| Yokokura et al. | Estimation Method for Virtual Current Chopping Generation of Low Surge Vacuum Circuit Breaker Applied in Motor Circuit | |
| JPH035014B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |