励磁突入電流現象特定方法
【課題】励磁突入電流が測定不能な場合や発生源である変圧器の結線方法が不明な場合にも励磁突入電流現象を特定することである。
【解決手段】電力系統に瞬時電圧低下が発生したとき変圧器鉄心の磁気飽和開始時刻及び磁気飽和終了時刻を求め、磁気飽和開始時刻と磁気飽和終了時刻との時間幅で変圧器鉄心の端子電圧を積分して磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束と磁気飽和終了時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束との差分を求め、磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束と磁気飽和終了時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束とが等しいときは変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定する。また、磁気飽和開始時刻と磁気飽和中点時刻とから磁気飽和終了時刻を求め、一方、変圧器鉄心の鎖交磁束が飽和開始磁束と同一の値となった時刻を求め、この時刻と磁気飽和終了時刻との差分が所定範囲内であるときは変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定する。
【解決手段】電力系統に瞬時電圧低下が発生したとき変圧器鉄心の磁気飽和開始時刻及び磁気飽和終了時刻を求め、磁気飽和開始時刻と磁気飽和終了時刻との時間幅で変圧器鉄心の端子電圧を積分して磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束と磁気飽和終了時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束との差分を求め、磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束と磁気飽和終了時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束とが等しいときは変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定する。また、磁気飽和開始時刻と磁気飽和中点時刻とから磁気飽和終了時刻を求め、一方、変圧器鉄心の鎖交磁束が飽和開始磁束と同一の値となった時刻を求め、この時刻と磁気飽和終了時刻との差分が所定範囲内であるときは変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統に瞬時電圧低下が発生したとき、変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であるかどうかを特定する励磁突入電流現象特定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統に瞬時電圧低下が発生すると、機器停止など様々な障害が起こる。例えば、水銀灯が消灯したり、電力を動力源とする大型機器が停止したりする。瞬時電圧低下の原因の１つに、変圧器を電力系統に連系する際に発生する変圧器系統連系時の変圧器鉄心の磁気飽和による励磁突入電流と呼ばれる過電流がある。
【０００３】
瞬時電圧低下による障害対策のためには、瞬時電圧低下の原因の特定が基本である。瞬時電圧低下の原因が変圧器の励磁突入電流によるものか否かを特定するには、変圧器の一次側電流波形に第２高調波及び第４高調波が多く含まれているかを判断し、第２高調波及び第４高調波が多く含まれている場合には、励磁突入電流であると判定するようにしている。また、励磁突入電流現象は磁気飽和によることに着目し、変圧器の一次側端子電圧の積分値である鎖交磁束と電流とから、リアクタンス値の低下を検出することにより励磁突入電流現象の特定を行うようにしたものもある。
【０００４】
励磁突入電流を判定するものとして、検出電流値の大きさが所定の値以上となった時の積分検出電圧値の大きさに基づいて励磁突入電流の判定を行い、積分検出電圧値の大きさが所定の判定値以上である場合には励磁突入電流検出信号を出力するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２１７２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、励磁突入電流として、第２高調波や第４高調波以外の他の高調波が多く含まれるものもあり、一般の過渡現象との識別が困難となり、第２高調波や第４高調波の含有率で励磁突入電流か否かを判定することは難しい。一方、励磁突入電流現象は磁気飽和によることに着目し、電圧の積分値である鎖交磁束と電流とからリアクタンス値の低下を検出し励磁突入電流現象を特定するものでは、電流検出センサーである変流器（ＣＴ）の過電流による磁気飽和や測定系のレンジオーバーにより正確な電流値が得られない場合がある。
【０００６】
また、瞬時電圧低下の被害を受けている需要家から問い合わせを受け、実際には瞬時電圧低下の影響を受ける需要家での変圧器一次電流や電圧の測定が多く、問題となる励磁突入電流はその需要家では計測されないことが多い。すなわち、励磁突入電流の発生源の変圧器が不明な場合には、励磁突入電流の発生源の変圧器の一次側電流の測定ができないだけでなく、その変圧器の結線方法も未知である。従って、リアクタンス値の低下検出による励磁突入電流現象の判定方法は適用できない。
【０００７】
本発明の目的は、励磁突入電流が測定不能な場合にも励磁突入電流現象を特定でき、変圧器の結線方法も特定できる励磁突入電流現象特定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明に係わる励磁突入電流現象特定方法は、電力系統に瞬時電圧低下が発生したとき変圧器鉄心の磁気飽和開始時刻及び磁気飽和終了時刻を求め、磁気飽和開始時刻と磁気飽和終了時刻との時間幅で変圧器鉄心の端子電圧を積分して磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束と磁気飽和終了時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束との差分を求め、磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束と磁気飽和終了時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束とが等しいときは変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明に係わる励磁突入電流現象特定方法は、請求項１の発明において、前記瞬時電圧低下発生前の変圧器一次電流をベース電流とし、前記瞬時電圧低下発生後の変圧器一次電流と前記ベース電流との差分を変動分電流として求め、前記変動分電流から過渡振動の影響をカットした変動分基本電流を求め、前記変動分基本電流が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電流の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻とし、前記磁気飽和開始時刻の後の直近の前記変動分基本電流の零点を磁気飽和終了時刻とし、変圧器鉄心の磁気飽和開始時刻及び磁気飽和終了時刻を求めることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明に係わる励磁突入電流現象特定方法は、請求項１の発明において、前記瞬時電圧低下発生前の系統電圧をベース電圧とし、前記瞬時電圧低下発生後の系統電圧と前記ベース電圧との差分を変動分電圧として求め、前記変動分電圧から過渡振動の影響をカットした変動分基本電圧を求め、前記変動分基本電圧が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電圧の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻とし、前記磁気飽和開始時刻の後の直近の前記変動分基本電圧の零点を磁気飽和中点時刻とし、前記磁気飽和開始時刻と前記磁気飽和中点時刻とから磁気飽和終了時刻を求めることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明に係わる励磁突入電流現象特定方法は、電力系統に瞬時電圧低下が発生したとき、瞬時電圧低下発生前の系統電圧をベース電圧として前記瞬時電圧低下発生後の系統電圧と前記ベース電圧との差分を変動分電圧として求め、前記変動分電圧から過渡振動の影響をカットした変動分基本電圧を求め、前記変動分基本電圧が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電圧の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻とし、前記磁気飽和開始時刻の後の直近の前記変動分基本電圧の零点を磁気飽和中点時刻とし、前記磁気飽和開始時刻と前記磁気飽和中点時刻とから磁気飽和終了時刻を求め、一方、変圧器鉄心の鎖交磁束が飽和開始磁束と同一の値となった時刻を求め、この時刻と磁気飽和終了時刻との差分が所定範囲内であるときは変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定することを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明に係わる励磁突入電流現象特定方法は、請求項３または４の発明において、前記磁気飽和中点時刻は、前記磁気飽和開始時刻の後の直近の前記変動分基本電圧の零点とすることに代えて、前記変圧器鉄心の飽和領域での前記ベース電流の零点とすることを特徴としたことを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明に係わる励磁突入電流現象特定方法は、電力系統に瞬時電圧低下が発生したとき１サイクルめの変圧器鉄心の磁気飽和開始時刻及び２サイクルめの変圧器鉄心の磁気飽和開始時刻を求め、１サイクルめの磁気飽和開始時刻と２サイクルめの磁気飽和開始時刻との時間幅で変圧器鉄心の端子電圧を積分して１サイクルめの磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束と２サイクルめの磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束との差分を求め、１サイクルめの磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束と２サイクルめの磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束との差分が所定値以下のときは変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定することを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明に係わる励磁突入電流現象特定方法は、請求項６の発明において、前記瞬時電圧低下発生前の系統電圧をベース電圧とし、前記瞬時電圧低下発生後の系統電圧と前記ベース電圧との差分を変動分電圧として求め、前記変動分電圧から過渡振動の影響をカットした変動分基本電圧を求め、前記変動分基本電圧が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電圧の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を１サイクルめの磁気飽和開始時刻とし、前記変動分基本電圧が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電圧の２サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を２サイクルめの磁気飽和開始時刻とし、１サイクルめの磁気飽和開始時刻と２サイクルめの磁気飽和開始時刻とを求めることを特徴とする。
【００１５】
請求項８の発明に係わる励磁突入電流現象特定方法は、請求項１乃至７のいずれか１項の発明において、電力系統に瞬時電圧低下が変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定したときは、さらに、変圧器の１次側結線がΔ結線かＹ結線かを特定することを特徴とする。
【００１６】
請求項９の発明に係わる励磁突入電流現象特定方法は、請求項８の発明において、変圧器の１次側結線がΔ結線かＹ結線かの特定は、前記瞬時電圧低下発生後の系統電圧と前記瞬時電圧低下発生前の系統電圧であるベース電圧との差分である変動分電圧から過渡振動の影響をカットした変動分基本電圧を求め、変動分基本電圧の三相成分に各相基準のαβ変換を行い各相基準のα相変動分基本電圧及びβ相変動分基本電圧を求め、変圧器鉄心端子電圧の三相成分に各相基準のαβ変換を行い各相基準のα相端子電圧及びβ相端子電圧を求め、変圧器投入後の前記ベース電圧の１サイクルの区間でα相変動分基本電圧及びβ相変動分基本電圧のそれぞれの絶対値最大なる基準相を選び、前記変動分基本電圧が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電圧の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻としその前記磁気飽和開始時刻の後の直近の前記変動分基本電圧の零点を磁気飽和中点時刻とし、β相変動分基本電圧が絶対値最大の基準相でのβ相端子電圧の前記磁気飽和中点時刻における絶対値が閾値以下の場合に変圧器の１次側結線はΔ結線と判定し、α相変動分基本電圧が絶対値最大の基準相でのα相端子電圧の前記磁気飽和中点時刻における絶対値が閾値以下の場合に変圧器の１次側結線はＹ結線と判定することを特徴とする。
【００１７】
請求項１０の発明に係わる励磁突入電流現象特定方法は、請求項８の発明において、変圧器の１次側結線がΔ結線かＹ結線かの特定は、前記瞬時電圧低下発生後の系統電圧と前記瞬時電圧低下発生前の系統電圧であるベース電圧との差分である変動分電圧から過渡振動の影響をカットした変動分基本電圧を求め、変動分基本電圧の三相成分に各相基準のαβ変換を行い各相基準のα相変動分基本電圧及びβ相変動分基本電圧を求め、変圧器投入後の前記ベース電圧の１サイクルの区間でα相変動分基本電圧及びβ相変動分基本電圧のそれぞれの絶対値最大なる基準相を選び、前記変動分基本電圧が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電圧の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻としその前記磁気飽和開始時刻の後の直近の前記変動分基本電圧の零点を磁気飽和中点時刻とし、α相変動分基本電圧の基準相でのα相変動分基本電圧及びβ相変動分基本電圧を磁気飽和開始時刻と磁気飽和中点時刻との時間幅で積分してα相磁束変動分及びβ相磁束変動分を求め、β相磁束変動分をα相磁束変動分で除算した値が閾値以下であるときは変圧器の１次側結線はＹ結線であると判定し、β相変動分基本電圧の基準相でのα相変動分基本電圧及びβ相変動分基本電圧を磁気飽和開始時刻と磁気飽和中点時刻との時間幅で積分してα相磁束変動分及びβ相磁束変動分を求め、α相磁束変動分をβ相磁束変動分で除算した値が閾値以下であるときは変圧器の１次側結線はΔ結線であると判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、変圧器鉄心の鎖交磁束は、磁気飽和開始時刻での飽和開始磁束と磁気飽和終了時刻での飽和終了磁束とが等しいことに着目し、磁気飽和開始時刻と磁気飽和終了時刻との時間幅で変圧器鉄心の端子電圧を積分して、磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束と磁気飽和終了時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束との差分を求め、磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束と磁気飽和終了時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束とが等しいときは変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定するので、励磁突入電流が測定できない場合であっても励磁突入電流による瞬時電圧低下を判別できる。
【００１９】
また、系統電圧を用いて磁気飽和中心時刻を推定して磁気飽和終了時刻を推定する場合には、１サイクルで励磁突入電流による瞬時電圧低下を判別できる。また、変圧器鉄心の鎖交磁束が飽和開始磁束と同一の値となった時刻を求め、推定した磁気飽和終了時刻とその鎖交磁束が飽和開始磁束と同一の値となった時刻との差分が所定範囲内であるときは変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定するので、励磁突入電流が測定できない場合であっても１サイクルで励磁突入電流による瞬時電圧低下を判別できる。
【００２０】
また、励磁突入電流が測定できない場合であっても、励磁突入電流による瞬時電圧低下の原因となっている変圧器の１次側結線がΔ結線かＹ結線かを特定できるので、励磁突入電流の発生源の変圧器が瞬時電圧低下の影響を受ける需要家の変圧器か他の需要家の変圧器かの判定が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は本発明の実施の形態に係わる励磁突入電流現象特定方法の一例を示すフローチャートである。瞬時電圧低下の被害を受けている需要家に接続される電力系統に瞬時電圧低下が発生したか否かを判定する（Ｓ１）。これは、瞬時電圧低下の被害を受けている需要家に接続される電力系統に電圧計を設置して電力系統の電圧を監視することにより行う。
【００２２】
ここで、変圧器を電力系統に連系したときの変圧器系統連系時に発生する励磁突入電流は、変圧器鉄心の磁気飽和時に発生し電力系統に瞬時電圧低下を発生させる。従って、電圧変動時に磁気飽和が発生していれば、励磁突入電流現象であることが分る。
【００２３】
ただし、磁気飽和に関しては、次の２つ飽和開始磁束Φｓ、残留磁束Φｒが未知の問題がある。このため、磁気飽和開始時刻Ｔｓ、磁気飽和終了時刻Ｔｅで鉄心の鎖交磁束Φ（ｔ）に、（１）式の関係が成立することに着目した。
【数１】
【００２４】
上記の（１）式を変形すれば（２）式となり飽和開始磁束Φｓの値を知る必要がなくなる。
【数２】
【００２５】
また、電磁誘導則より、鉄心の鎖交磁束Φ（ｔ）は変圧器鉄心の端子電圧ｖ（ｔ）の積分で与えられので、（２）式は（３）式のように定積分となり、初期値に相当する残留磁束Φｒは不要となる。
【数３】
【００２６】
ただし、変圧器鉄心の端子電圧ｖ（ｔ）は各鉄心脚の１次巻線の端子電圧なので、変圧器の１次側結線がΔ結線では線間電圧であり、変圧器の１次側結線がＹ結線では相電圧である。
【００２７】
以上のことから、ステップＳ２では、電力系統に瞬時電圧低下が発生した場合には、磁気飽和開始時刻Ｔｓ及び磁気飽和終了時刻Ｔｅを特定する（Ｓ２）。そして、ステップＳ３において、（３）式に示すように、磁気飽和開始時刻Ｔｓと磁気飽和終了時刻Ｔｅとの時間幅で変圧器鉄心の端子電圧ｖ（ｔ）を積分して、磁気飽和開始時刻Ｔｓの変圧器鉄心の鎖交磁束（飽和開始磁束Φｓ）と磁気飽和終了時刻Ｔｅの変圧器鉄心の鎖交磁束との差分を求める（Ｓ３）。
【００２８】
そして、ステップＳ３で求めた差分の絶対値が所定値以下であるかどうかを判定する（Ｓ４）。磁気飽和開始時刻Ｔｓの変圧器鉄心の鎖交磁束と磁気飽和終了時刻Ｔｅの変圧器鉄心の鎖交磁束とは等しいので、通常は、ステップＳ３で求めた差分が零であるかどうかを判定することになるが、誤差分を見込んで、差分の絶対値が所定値以下であるかどうかで判定する。ステップＳ３で求めた差分の絶対値が所定値以下であるときは、変圧器の励磁突入電流現象であると判定し、変圧器の励磁突入電流現象による瞬時電圧低下であると判定する（Ｓ５）。
【００２９】
次に、ステップＳ２での磁気飽和開始時刻Ｔｓ及び磁気飽和終了時刻Ｔｅの推定について説明する。図２は励磁突入電流を用いて磁気飽和開始時刻Ｔｓ及び磁気飽和終了時刻Ｔｅを推定する場合の一例を示すフローチャートである。以下の説明では、変圧器１次側はΔ結線でありＶＷ相が飽和した場合を例に取り説明する。
【００３０】
励磁特入電流を発生させている変圧器について、予め過去の電流測定データにより磁気飽和開始時刻Ｔｓ及び磁気飽和終了時刻Ｔｅを推定する。励磁特入電流を発生している変圧器の電流ｉ（ｔ）の測定データを用意する（Ｓ１１）。
【００３１】
図３は励磁突入電流ｉ（ｔ）の測定波形の一例を示す波形図であり、図３（ａ）は三相電流のうちのＵ相電流ｉｕ、図３（ｂ）はＶ相電流ｉｖ、図３（ｃ）はＷ相電流ｉｗである。図３に示すように、時点ｔ（ｔ＝０）で変圧器を投入したとすると、時点ｔ（ｔ＝０）の直後で１．２ｋＨｚ程度の高次過渡振動が発生し、磁気飽和開始時刻Ｔｓの推定が煩雑なことが分かる、また、変圧器を投入後の電流には、変圧器の投入前の電流も混在するので励磁突入電流を精度よく得るに変圧器の投入前の電流の分離が必要である。
【００３２】
そこで、（４）式に定義される投入直前の電流１サイクル分をベース電流ｉｂとして導入する。ただし、ｆＮは商用周波数の５０Ｈｚである。
【数４】
【００３３】
このベース電流ｉｂを用い、例えば、変圧器の投入直後の１サイクルめの変動分電流Δｉ（ｔ）を（５）式から求める（Ｓ１２）。２サイクルめ以降も同様に変動分電流ｉｂとの差より変動分電流を求める。
【数５】
【００３４】
さらに、変動分電流Δｉ（ｔ）に低域フィルタを適用し、過渡振動除去を行った変動分基本電流ΔＩ（ｔ）を求める（Ｓ１３）。
【００３５】
図４はＷ相の変動分電流Δｉｗ（ｔ）と変動分基本電流ΔＩｗ（ｔ）との波形の一例を示す波形図である。図４中の点線は変動分電流Δｉｗ（ｔ）であり、実線は変動分基本電流ΔＩｗ（ｔ）である。図４から分かるように、磁気飽和開始時刻Ｔｓ及び磁気飽和終了時刻Ｔｅは、変動分基本電流ΔＩｗ（ｔ）の零点とほぼ一致することが分かる。すなわち、磁気飽和開始時刻Ｔｓは、変動分基本電流ΔＩｗ（ｔ）が瞬時電圧低下発生後のベース電流の１サイクルの間（ｔ＝０〜ｔ＝２０ｍｓ）の零点のうちマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点であり、磁気飽和終了時刻Ｔｅは磁気飽和開始時刻Ｔｓの後の直近の変動分基本電流ΔＩｗ（ｔ）の零点であることが分かる。
【００３６】
そこで、変動分基本電流ΔＩｗ（ｔ）が瞬時電圧低下発生後のベース電流の１サイクルの間（ｔ＝０〜ｔ＝２０ｍｓ）の零点のうちマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻Ｔｓとし（Ｓ１４）、磁気飽和開始時刻Ｔｓの後の直近の変動分基本電流ΔＩｗ（ｔ）の零点を磁気飽和終了時刻Ｔｅとする（Ｓ１５）。
【００３７】
図５は変動分基本電流ΔＩｗ（ｔ）と変圧器鉄心の鎖交磁束Φ（ｔ）との波形の一例を示す波形図である。いま、変圧器１次側はΔ結線でＶＷ相が飽和しているとすると、変圧器の投入時の磁束は零であるので、飽和相の鎖交磁束Φｖｗは（６）式から求められる。
【数６】
【００３８】
図５に示すように、飽和相の鎖交磁束Φｖｗは磁気飽和開始時刻Ｔｓで磁気飽和の影響を受け始め、磁気飽和終了時刻Ｔｅで磁気飽和の影響から解放される特性を示す。そして、磁気飽和開始時刻Ｔｓ１の鎖交磁束Φｖｗ（Ｔｓ１）と、磁気飽和終了時刻Ｔｅとで鉄心の鎖交磁束Φｖｗ（Ｔｅ１）が等しいことが分かり、励磁突入電流現象の条件式である（３）式が満足されることが分かる。変圧器の投入後の２サイクルめの飽和開始磁束Φｖｗ（Ｔｓ２）も１サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ１の鎖交磁束Φｖｗ（Ｔｓ１）と同一値であることも分かる。これにより、変動分基本電流ΔＩｗ（ｔ）の零点で決まる磁気飽和開始時刻Ｔｓと磁気飽和終了時刻Ｔｅとで変圧器鉄心の鎖交磁束Φ（ｔ）が等しくなることを確認できる。
【００３９】
以上の説明では、ステップＳ２での磁気飽和開始時刻Ｔｓ及び磁気飽和終了時刻Ｔｅの推定は、励磁突入電流を用いて推定するようにしたが、励磁突入電流の発生源の変圧器が不明な場合には、突入電流測定ができず磁気飽和開始時刻Ｔｓ及び磁気飽和終了時刻Ｔｅの推定ができない。そこで、励磁突入電流による線路での電圧降下に着目し、系統電圧のみで推定する場合について説明する。
【００４０】
図６は系統電圧を用いて磁気飽和開始時刻Ｔｓ及び磁気飽和終了時刻Ｔｅを推定する場合の一例を示すフローチャートである。瞬時電圧低下の被害を受けている需要家に接続される電力系統の系統電圧ｖ（ｔ）を検出する（Ｓ２１）。そして、電流ｉ（ｔ）の場合と同様にベース電圧ｖｂ１（ｔ）を用い、系統電圧ｖ（ｔ）とベース電圧ｖｂ（ｔ）との差分を変動分電圧Δｖ（ｔ）として求め（Ｓ２２）、変動分電圧Δｖ（ｔ）に低域フィルタを適用して過渡振動分を除去し変動分基本電圧ΔＶ（ｔ）を求める（Ｓ２３）。
【００４１】
図７は変動分基本電圧ΔＶの波形を変動分基本電流ΔＩの波形と比較して示した一例の波形図である。図７では変圧器１次側はΔ結線でありＶＷ相が飽和した場合の波形を一例として示している。
【００４２】
図７から分かるように、変動分基本電圧ΔＶｖｗ（ｔ）は変動分基本電流ΔＩｗ（ｔ）と同様に、磁気飽和開始時刻Ｔｓでは零点となっているが、磁気飽和終了時刻Ｔｅでは明確な特徴が見られない。これは電力系統の線路がＲＬ回路で、変動分基本電流ΔＩｗ（ｔ）と変動分基本電圧ΔＶｖｗ（ｔ）とで位相差が生じるためと推定される。
【００４３】
そこで、変圧器鉄心の飽和領域でのベース電圧ｖｂ，ｖｗの零点が飽和領域中央の近傍であることに着目した。図８に示すように、変動分基本電流ΔＩｗは変圧器鉄心の飽和領域を表わし、系統電圧ｖｖｗ（ｔ）は変圧器鉄心の飽和領域中央で零近傍の値を示し、ベース電圧ｖｂ，ｖｗは、変圧器鉄心の飽和領域中央の近傍で零点である。
【００４４】
ベース電圧ｖｂ，ｖｗが変圧器鉄心の飽和領域中央の近傍で零点となるのは、次のよう推定される。励磁突入電流が無ければベース電圧ｖｂ，ｖｗ（ｔ）＝０の時刻Ｔ’ｃにおいて、鉄心の鎖交磁束Φｖｗは最大量鎖交磁束Φｖｗ，ｍａｘとなる。そこで、磁気飽和時にも時刻Ｔ’ｃの近傍が最大量鎖交磁束Φｖｗ，ｍａｘとなると推定される。最大量鎖交磁束Φｖｗ，ｍａｘは、ほぼ変圧器鉄心の飽和領域の中央の変動分基本電流ΔＩｗの最大時と近接している。この性質は非飽和時の最大量鎖交磁束Φｖｗ，ｍａｘでも成立すると考えられ、ベース電圧ｖｂ，ｖｗの飽和領域零点が変圧器鉄心の領域中央の近傍になると考えられる。
【００４５】
これより、時刻Ｔ’ｃを磁気飽和中点時刻Ｔｃとする。また、変動分基本電圧ΔＶとベース電圧ｖｂ，ｖｗの零点は近接するので、変動分基本電圧ΔＶの零点を磁気飽和中点時刻Ｔｃとして代用できる。そして、磁気飽和開始時刻Ｔｓ及び磁気飽和中点時刻Ｔｃから、（７）式により磁気飽和終了時刻Ｔｅの近似値Ｔｅ，ｂを求める。
【数７】
【００４６】
以上のことから、変動分基本電圧ΔＶ（ｔ）がマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻Ｔｓとする（Ｓ２４）。一方、磁気飽和開始時刻Ｔｓの後の変動分基本電圧ΔＶ（ｔ）の零点、または変圧器鉄心の飽和領域でのベース電圧ｖｂ，ｖｗの零点Ｔ’ｃを磁気飽和中点時刻Ｔｃとし（Ｓ２５）、磁気飽和開始時刻Ｔｓと磁気飽和中点時刻Ｔｃとから（７）式により磁気飽和終了時刻Ｔｅを求める（Ｓ２６）。
【００４７】
また、（７）式に代えて、図９に示すように、磁気飽和開始時刻Ｔｓ以降において、変圧器鉄心の鎖交磁束Φ（ｔ）が飽和開始磁束Φ（Ｔｓ）と同一の値となった時刻Ｔｅ，Φを磁気飽和終了時刻Ｔｅとしてもよい。この場合、（７）式で求めた時刻Ｔｅ，ｂと時刻Ｔｅ，Φとの差が許容誤差内にあるときに励磁突入電流が原因と推定できる。
【００４８】
図１０は本発明の実施の形態に係わる励磁突入電流現象特定方法の他の一例を示すフローチャートである。図１に示した一例ではベース電流ｉｂ（ｔ）やベース電圧ｖｂ（ｔ）の１サイクルで励磁突入電流現象を判定するようにしたが、図１０の一例では、ベース電圧ｖｂ（ｔ）の２サイクルで励磁突入電流現象を判定するようにしたものである。
【００４９】
図５に示すように、変圧器の投入後の２サイクルめの飽和開始磁束Φｖｗ（Ｔｓ２）は、１サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ１の鎖交磁束Φｖｗ（Ｔｓ１）と同一値であることに着目し、（８）式の関係により励磁突入電流現象現象と特定する。
【数８】
【００５０】
ここで、磁気飽和開始時刻Ｔｓの添え字１、２は変圧器の投入後のサイクル数を示す。
【００５１】
図１０において、電力系統に瞬時電圧低下が発生したか否かを判定し（Ｓ３１）、電力系統に瞬時電圧低下が発生しているときは、１サイクルめの変圧器鉄心の磁気飽和開始時刻Ｔｓ１及び２サイクルめの変圧器鉄心の磁気飽和開始時刻Ｔｓ２を求める（Ｓ３２）。そして、１サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ１と２サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ２との時間幅で変圧器鉄心の端子電圧ｖ（ｔ）を積分して１サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ１の変圧器鉄心の鎖交磁束Φ（Ｔｓ１）と２サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ２の変圧器鉄心の鎖交磁束Φ（Ｔｓ２）との差分を求め（Ｓ３３）、１サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ１の変圧器鉄心の鎖交磁束Φ（Ｔｓ１）と２サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ２の変圧器鉄心の鎖交磁束Φ（Ｔｓ２）との差分の絶対値が所定値以下かどうかを判定する（Ｓ３４）。
【００５２】
１サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ１の変圧器鉄心の鎖交磁束Φ（Ｔｓ１）と２サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ２の変圧器鉄心の鎖交磁束Φ（Ｔｓ１）とは等しいので、通常は、ステップＳ３３で求めた差分が零であるかどうかを判定することになるが、誤差分を見込んで、差分の絶対値が所定値以下であるかどうかで判定する。ステップＳ３３で求めた差分の絶対値が所定値以下であるときは、変圧器の励磁突入電流現象であると判定し、変圧器の励磁突入電流現象による瞬時電圧低下であると判定する（Ｓ３５）。
【００５３】
図１１は系統電圧を用いて１サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ１及び１サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ２を推定する場合の一例を示すフローチャートである。瞬時電圧低下の被害を受けている需要家に接続される電力系統の系統電圧ｖ（ｔ）を検出する（Ｓ４１）。そして、ベース電圧ｖｂ（ｔ）を用い、系統電圧ｖ（ｔ）とベース電圧ｖｂ（ｔ）との差分を変動分電圧Δｖ（ｔ）として求め（Ｓ４２）、変動分電圧Δｖ（ｔ）に低域フィルタを適用して過渡振動分を除去し変動分基本電圧ΔＶ（ｔ）を求める（Ｓ４３）。そして、変動分基本電圧ΔＶ（ｔ）が瞬時電圧低下発生後のベース電圧ｖｂ（ｔ）の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を１サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ１とし（Ｓ４４）、変動分基本電圧ΔＶ（ｔ）が瞬時電圧低下発生後のベース電圧ｖｂ（ｔ）の２サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を２サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ２とする（Ｓ４５）。なお、この場合には、変圧器の投入後のベース電圧ｖｂ（ｔ）の２サイクル分の測定データが必要となる。
【００５４】
次に、励磁突入電流を発生した変圧器の１次側の結線法の特定について説明する。実際には、瞬時電圧低下の影響を受ける需要家での電圧測定が多く、その場合、励磁突入電流の発生源の変圧器の結線法は未知となる。そこで、励磁突入電流の発生源の変圧器が瞬時電圧低下の影響を受ける需要家の変圧器か他の需要家の変圧器かの判定するためにも、励磁突入電流の発生源の変圧器の結線法の特定が必須となる。以下に、励磁突入電流の発生源の変圧器１次側結線法の特定方法について述べる。
【００５５】
図１２は、変圧器１次側がΔ結線で飽和相がＶＷ相である場合の変圧器の端子電圧ｖｖｗ、変動分基本電圧ΔＶｖｗ、鎖交磁束Φｖｗの波形を示す波形図である。図１２から分かるように、磁気飽和開始時刻Ｔｓより磁気飽和が始まり、変圧器鉄心の鎖交磁束Φｖｗ値は抑制され、変圧器鉄心の端子電圧ｖｖｗは急激に零電圧に近づく。変圧器鉄心の端子電圧ｖｖｗは多少オーバーシュートする場合もある。この傾向は電圧基本成分ΔＶｖｗでの零点Ｔｃ（鎖交磁束最大時刻Ｔｃ）でも続くので、時刻ｔ＝Ｔｃで変圧器の端子電圧ｖｖｗが閾値以下ならば変圧器１次側の結線法はΔ結線であることが分かる。
【００５６】
ここで、飽和相の判別の仕方及び閾値の定め方に対応するために、αβ変換を適用する。（９）式に示すように、三相の変動分基本電圧ΔＶｕ、ΔＶｖ、ΔＶｗに対してαβ変換を行い、各相基準（Ｕ相基準、Ｖ相基準、Ｗ相基準）のα相変動分基本電圧ΔＶα及びβ相変動分基本電圧ΔＶβを求める。
【数９】
【００５７】
この一例の場合は、変圧器１次側がΔ結線で飽和相がＶＷ相であるので、電流ｉｉはＶ相とＷ相との間を流れる。従って、ＶＷ相短絡（Ｕ相基準）と同様に変動分基本電圧ΔＶｕ、ΔＶｖ、ΔＶｗの条件は以下の（１０）式のように定められる。
【数１０】
【００５８】
（９）式及び（１０）式より、次の関係が得られる。
【数１１】
【００５９】
この（１１）式より、各相基準（Ｕ相基準、Ｖ相基準、Ｗ相基準）のβ相変動分基本電圧ΔＶβ，ｕ、ΔＶβ，ｖ、ΔＶβ，ｗのうち、絶対値が最も大きいβ相変動分基本電圧｜ΔＶβ，ｍａｘ｜を選択する。絶対値最大のβ相変動分基本電圧｜ΔＶβ，ｍａｘ｜（最大量が重要なので以下の説明では絶対値記号を略す）は、Ｕ相基準のΔＶβ，ｕ（＝２／√３）である。β相変動分基本電圧ΔＶβ，ｍａｘがＵ相基準なのでＶＷ相が飽和相であることが分かる。
【００６０】
さらに、各相基準（Ｕ相基準、Ｖ相基準、Ｗ相基準）のα相変動分基本電圧ΔＶα，ｕ、ΔＶα，ｖ、ΔＶα，ｗのうち、絶対値が最も大きいα相変動分基本電圧ΔＶα，ｍａｘを選択する。絶対値最大のα相変動分基本電圧ΔＶα，ｍａｘは、Ｖ相基準のΔＶα，ｖ（＝１）またはＷ相基準のΔＶα，ｗ（＝１）である。いま、Ｗ相基準のΔＶα，ｗ（＝１）を絶対値最大のα相変動分基本電圧ΔＶα，ｍａｘとして選択する。
【００６１】
そして、（１２）式に示すように、絶対値最大のβ相変動分基本電圧ΔＶβ，ｍａｘと絶対値最大のα相変動分基本電圧ΔＶα，ｍａｘとの比較を行う。
【数１２】
【００６２】
（１２）式が成立するときは変圧器の結線法はΔ結線であることが分かる。この場合、ΔＶβ，ｍａｘ（＝２／√３）、ΔＶα，ｍａｘ（＝１）であり、大小比較の基準の差は１５％程度である。実用上はノイズなどの影響があるので、大小比較の基準の差の定量的な余裕が必要となる。
【００６３】
同様に、三相の変圧器の端子電圧ｖ（ｔ）についてもαβ変換を行う。そこで、図１３に示すように、絶対値最大のβ相変動分基本電圧ΔＶβ，ｍａｘに対応するβ相端子電圧ｖβ，ｕ（添え字ｕは基準相）に着目する。図１３は変圧器の結線法がΔ結線である場合のβ相の変動分基本電圧ΔＶβ及び変圧器の端子電圧ｖβ，ｕの波形図であり、図１４は変圧器の結線法がΔ結線である場合のα相の変動分基本電圧ΔＶα及び変圧器の端子電圧ｖα，ｗの波形図である。
【００６４】
図１３に示すように、β相端子電圧ｖβ，ｕは磁気飽和中点時刻（変動分基本電圧ΔＶの零点）Ｔｃで零近傍である。これに対し、α相変動分基本電圧ΔＶα，ｍａｘに対するα相端子電圧ｖα，ｗは、図１４に示すように磁気飽和中点時刻（変動分基本電圧ΔＶの零点）Ｔｃで電圧ピーク値の約１／２である。
【００６５】
これは、変動分基本電圧ΔＶは突入電流の影響のみを受ける量なのでα、β相の磁気飽和中点時刻（変動分基本電圧ΔＶの零点）Ｔｃは同一であり、変圧器の端子電圧ｖは相により同一時刻でも値が異なるからである。
【００６６】
図１５は三相平衡時の変圧器端子電圧ｖｕ、ｖｖ、ｖｗのα，β相端子電圧の基準相がＵ相、Ｗ相である場合のベクトル図であり、図１５（ａ）は三相平衡時の変圧器端子電圧ｖｕ、ｖｖ、ｖｗのベクトル図、図１５（ｂ）はα，β相端子電圧の基準相がＵ相、Ｗ相である場合のベクトル図である。
【００６７】
図１５（ｂ）に示すように、Ｗ相基準のα相端子電圧ｖα，ｗは、Ｕ相基準のβ相端子電圧ｖβ，ｕに対し１５０°（５π／６）だけ遅れている。従って、Ｕ相基準のβ相端子電圧ｖβ，ｕがほぼ零（ｖβ，ｕ≒０）であるときの磁気飽和中点時刻（変動分基本電圧ΔＶの零点）Ｔｃでは（１３）式が成り立つ。
【数１３】
【００６８】
（１３）式より、Ｗ相基準のα相端子電圧ｖα，ｗ（Ｔｃ）が電圧ピーク値Ｖｍの約１／２の一般性が分かる。これにより、余裕は１５%から５０%と大きくなり実用性が向上する。
【００６９】
次に、Ｙ結線の場合について説明する。図１６は変圧器の結線法がＹ結線でＷ相が飽和である場合のαβ変換した変動分基本電圧ΔＶ及び変圧器の端子電圧ｖの波形を示す波形図であり、図１６（ａ）はβ相の変動分基本電圧ΔＶβ及び変圧器の端子電圧ｖβ，ｕの波形図、図１６（ｂ）はα相の変動分基本電圧ΔＶα及び変圧器の端子電圧ｖα，ｗの波形図である。
【００７０】
変圧器の結線法がΔ結線である場合の図１３及び図１４と、図１６（ａ）及び図１６（ｂ）とを比較すると、α相とβ相との交換だけのことが分かる。これは例示のケースでは、電流ｉｉはW相に流入しＵ，Ｖ相から流出するので、変動分基本電圧ΔＶｕ、ΔＶｖ、ΔＶｗの条件は以下の（１４）式のようになる。
【数１４】
【００７１】
この（１４）式と（９）式とから、次の（１５）式に示す関係が得られる。
【数１５】
【００７２】
（１５）式より、最大変動は飽和相であるＷ相の変動分基本電圧ΔＶｗであるので、絶対値最大のα相変動分基本電圧ΔＶα，ｍａｘは当然にＷ相基準のα相変動分基本電圧Ｖα，ｗとなる。一方、絶対値最大のβ相変動分基本電圧ΔＶβ，ｍａｘは、Ｗ相の変動分基本電圧ΔＶｗを含むＵ相基準のβ相変動分基本電圧ΔＶβ，ｕかＶ相基準のβ相変動分基本電圧ΔＶβ，ｖとなるが、ここでの一例はＵ相であり、図１０のベクトル図から、Ｕ相基準のβ相端子電圧ｖβ，ｕがＷ相基準のα相端子電圧ｖα，ｗに対し１５０°進みなのでΔ結線の関係の（１３）式と同様に次の（１６）式が成立する。
【数１６】
【００７３】
（１６）式より、Ｕ相基準のβ相端子電圧ｖβ，ｕ（Ｔｃ）が電圧ピーク値Ｖｍの約１／２の一般性が分かる。これにより、Ｙ結線の場合もΔ結線の場合と同様に、余裕は１５%から５０%と大きくなり実用性が向上する。
【００７４】
図１７は、励磁突入電流の発生源の変圧器１次側結線法の特定方法の一例を示すフローチャートである。三相の変動分基本電圧ΔＶｕ、ΔＶｖ、ΔＶｗを求める（Ｓ５１）。三相の変動分基本電圧ΔＶｕ、ΔＶｖ、ΔＶｗは、前述したように、瞬時電圧低下発生後の三相の系統電圧ｖと瞬時電圧低下発生前の系統電圧である三相のベース電圧ｖｂとの差分である変動分電圧Δｖから低域フィルタを適用して過渡振動の影響をカットして求められる。
【００７５】
三相の変動分基本電圧ΔＶｕ、ΔＶｖ、ΔＶｗの三相成分に対して、（９）式により各相基準のαβ変換を行い、各相基準（Ｕ相基準、Ｖ相基準、Ｗ相基準）のα相変動分基本電圧ΔＶα，ｕ、ΔＶα，ｖ、ΔＶα，ｗ及びβ相変動分基本電圧ΔＶβ，ｕ、ΔＶβ，ｖ、ΔＶβ，ｗを求める（Ｓ５２）。
【００７６】
同様に、三相の変圧器鉄心の端子電圧ｖｕ、ｖｖ、ｖｗの三相成分に対して、（９）式により各相基準のαβ変換を行い、各相基準（Ｕ相基準、Ｖ相基準、Ｗ相基準）のα相端子電圧ｖα，ｕ、ｖα，ｖ、ｖα，ｗ及びβ相変動分基本電圧ｖβ，ｕ、ｖβ，ｖ、ｖβ，ｗを求める（Ｓ５３）。
【００７７】
そして、変圧器投入後のベース電圧ｖｂの１サイクルの区間でα相変動分基本電圧ΔＶα及びβ相変動分基本電圧ΔＶβのそれぞれの絶対値最大なる基準相を選び出す（Ｓ５４）。
【００７８】
一方、変動分基本電圧ΔＶが瞬時電圧低下発生後のベース電圧ｖｂの１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻Ｔｓとし、その磁気飽和開始時刻Ｔｓの後の直近の変動分基本電圧ΔＶの零点を磁気飽和中点時刻Ｔｃとする（Ｓ５５）。
【００７９】
そして、絶対値最大のβ相変動分基本電圧ΔＶβ（例えばβ相変動分基本電圧ΔＶβ，ｕ）が基準相である場合のβ相端子電圧ｖβ，ｕの磁気飽和中点時刻Ｔｃにおける絶対値ｖβ，ｕ（Ｔｃ）が閾値以下か否かを判定する（Ｓ５６）。これは、図１３におけるβ相端子電圧ｖβ，ｕ（Ｔｃ）が零近傍であるかどうかを判定することに相当する。β相端子電圧ｖβ，ｕ（Ｔｃ）が閾値以下である場合には、変圧器の結線はΔ結線であると判定する（Ｓ５７）。
【００８０】
一方、ステップＳ５６の判定で、β相端子電圧ｖβ，ｕ（Ｔｃ）が閾値以下でない場合には、絶対値最大のα相変動分基本電圧ΔＶα（例えばα相変動分基本電圧ΔＶα，ｗ）が基準相である場合のα相端子電圧ｖα，ｗの磁気飽和中点時刻Ｔｃにおける絶対値ｖα，ｗ（Ｔｃ）が閾値以下か否かを判定する（Ｓ５８）。これは、図１６（ｂ）におけるα相端子電圧ｖα，ｗ（Ｔｃ）が零近傍であるかどうかを判定することに相当する。α相端子電圧ｖα，ｗ（Ｔｃ）が閾値以下である場合には、変圧器の結線はＹ結線であると判定する（Ｓ５９）。
【００８１】
以上の説明では、変圧器の結線法の特定として、三相の変動分基本電圧ΔＶをαβ変換して、絶対値最大のα相変動分基本電圧ΔＶα及びβ相変動分基本電圧ΔＶβを求め、それらに対応するα相端子電圧ｖα，ｗ、β相端子電圧ｖβ，ｕの磁気飽和中点時刻Ｔｃにおける値ｖα，ｗ（Ｔｃ）、ｖβ，ｕ（Ｔｃ）に基づいて、Δ結線法であるかＹ結線法であるかと判定したが、別指標として、（１１）式のβ相変動分基本電圧ΔＶβ，ｍａｘのＵ相基準で、α相変動分基本電圧ΔＶα，ｕ（＝０）に着目し、ノイズ誤差の緩和を積分形で行うことを考慮し、指標γを次の（１７）式で定義することも可能である。
【数１７】
【００８２】
指標γβが閾値以下ならばΔ結線、逆に指標γαが閾値以下ならばＹ結線と推定する。ちなみに、ここまでの一例より、図１８に示す絶対値最大のα相変動分基本電圧ΔＶα，ｍａｘと絶対値最大のβ相変動分基本電圧ΔＶβ，ｍａｘとの相を基準として求めた指標γ値を表１に比較表示する。
【表１】
【００８３】
図１９は、（１７）式で定義される指標を用いて励磁突入電流の発生源の変圧器１次側結線法を特定する一例を示すフローチャートである。三相の変動分基本電圧ΔＶｕ、ΔＶｖ、ΔＶｗを求める（Ｓ６１）。三相の変動分基本電圧ΔＶｕ、ΔＶｖ、ΔＶｗは、前述したように、瞬時電圧低下発生後の三相の系統電圧ｖと瞬時電圧低下発生前の系統電圧である三相のベース電圧ｖｂとの差分である変動分電圧Δｖから低域フィルタを適用して過渡振動の影響をカットして求められる。三相の変動分基本電圧ΔＶｕ、ΔＶｖ、ΔＶｗの三相成分に対して、（９）式により各相基準のαβ変換を行い、各相基準（Ｕ相基準、Ｖ相基準、Ｗ相基準）のα相変動分基本電圧ΔＶα，ｕ、ΔＶα，ｖ、ΔＶα，ｗ及びβ相変動分基本電圧ΔＶβ，ｕ、ΔＶβ，ｖ、ΔＶβ，ｗを求める（Ｓ６２）。
【００８４】
そして、変圧器投入後のベース電圧ｖｂの１サイクルの区間でα相変動分基本電圧ΔＶα及びβ相変動分基本電圧ΔＶβのそれぞれの絶対値最大なる基準相を選び出す（Ｓ６３）。一方、変動分基本電圧ΔＶが瞬時電圧低下発生後のベース電圧ｖｂの１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻Ｔｓとし、その磁気飽和開始時刻Ｔｓの後の直近の変動分基本電圧ΔＶの零点を磁気飽和中点時刻Ｔｃとして、磁気飽和開始時刻Ｔｓ及び磁気飽和中点時刻Ｔｃを求める（Ｓ６４）。
【００８５】
次に、α相変動分基本電圧ΔＶαの基準相でのα相変動分基本電圧ΔＶα及びβ相変動分基本電圧ΔＶβを磁気飽和開始時刻Ｔｓと磁気飽和中点時刻Ｔｃとの時間幅で積分してα相磁束変動分ΔΦα及びβ相磁束変動分ΔΦβを求める（Ｓ６５）。β相磁束変動分ΔΦβをα相磁束変動分ΔΦαで除算した値が閾値ε１以下であるかどうかを判定し（Ｓ６６）、閾値ε１以下であるときは変圧器の１次側結線はＹ結線であると判定する（Ｓ６７）。
【００８６】
一方、ステップＳ６６の判定で閾値ε１以下でないときは、β相変動分基本電圧ΔＶβの基準相でのα相変動分基本電圧ΔＶα及びβ相変動分基本電圧ΔＶβを磁気飽和開始時刻Ｔｓと磁気飽和中点時刻Ｔｃとの時間幅で積分してα相磁束変動分ΔΦα及びβ相磁束変動分ΔΦβを求める（Ｓ６８）。α相磁束変動分ΔΦαをβ相磁束変動分ΔΦβで除算した値が閾値ε２以下であるかどうかを判定し（Ｓ６９）、閾値ε２以下であるときは変圧器の１次側結線はΔ結線であると判定する（Ｓ７０）。
【００８７】
本発明の実施の形態によれば、変圧器鉄心の鎖交磁束Φ（ｔ）は、磁気飽和開始時刻Ｔｓでの飽和開始磁束と磁気飽和終了時刻Ｔｅでの飽和終了磁束とが等しいことに着目し、磁気飽和開始時刻Ｔｓと磁気飽和終了時刻Ｔｅとの時間幅で変圧器鉄心の端子電圧ｖ（ｔ）を積分して、磁気飽和開始時刻Ｔｓの変圧器鉄心の鎖交磁束と磁気飽和終了時刻Ｔｅの変圧器鉄心の鎖交磁束との差分を求め、その差分が所定値以下のときは変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定するので、励磁突入電流が測定できない場合であっても励磁突入電流による瞬時電圧低下を判別できる。
【００８８】
瞬時電圧低下発生直前の電圧の１サイクル分であるベース電圧と、瞬時電圧低下発生後の電圧との差を用い、さらに、低域フィルタにより変圧器投入による過渡振動の影響をカットした変動分基本電圧を求め、１サイクルめの変動分基本電圧の零の時刻を磁気飽和開始時刻とし、そのときの鎖交磁束と次の２サイクルめの磁気飽和開始時刻での鎖交磁束の値が等しい場合に瞬時電圧低下発生原因が励磁突入電流であると判定するので、励磁突入電流が測定できない場合であっても励磁突入電流による瞬時電圧低下を判別できる。
【００８９】
また、１サイクル分の電圧測定データのみで励磁突入電流による瞬時電圧低下を見分ける方法として、ベース電圧と飽和領域との零クロス時刻Ｔｃが飽和領域の中央付近なので、Ｔｅ≒Ｔｓ +２（Ｔｃ−Ｔｓ）と近似し、一方、鎖交磁束Φ（Ｔｓ）と同一なΦの値の時刻もＴｅと考えられるので、この２つのＴｅ値の差が許容誤差内にあるときに、励磁突入電流が原因と判別することができる。
【００９０】
さらに、励磁突入電流現象が発生した変圧器の１次側結線（Δ巻線、Ｙ巻線）により、現象の様相が異なるため、１次側結線を特定するために、まず，三相成分に各相基準のαβ変換を行い３種類のΔＶα，ΔＶβを求め、同様にして系統電圧ｖもαβ変換して３種の電圧ｖα，ｖβを求め、次いで、投入後１サイクルの区間でα相変動分基本電圧ΔＶα、β相変動分基本電圧ΔＶβのそれぞれのΔＶ極値の絶対値で最大となる基準相を選び、例えばΔＶβの絶対値最大の基準相でのΔＶβ，ｖβを用い、ｖβ（Ｔｃ） の絶対値が閾値以下の場合にΔ結線とし、他方、ΔＶαの絶対値最大の基準相でｖα（Ｔｃ）の絶対値が閾値以下の場合にＹ結線とするので、励磁突入電流の発生源の変圧器が瞬時電圧低下の影響を受ける需要家の変圧器か他の需要家の変圧器かの判定が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施の形態に係わる励磁突入電流現象特定方法の一例を示すフローチャート。
【図２】本発明の実施の形態に係わる励磁突入電流現象特定方法の一例で、励磁突入電流を用いて磁気飽和開始時刻及び磁気飽和終了時刻を推定する場合の一例を示すフローチャート。
【図３】励磁突入電流の測定波形の一例を示す波形図。
【図４】励磁突入電流のＷ相の変動分電流と変動分基本電流との波形の一例を示す波形図。
【図５】励磁突入電流の変動分基本電流と変圧器鉄心の鎖交磁束との波形の一例を示す波形図。
【図６】本発明の実施の形態に係わる励磁突入電流現象特定方法の一例で、系統電圧を用いて磁気飽和開始時刻及び磁気飽和終了時刻を推定する場合の一例を示すフローチャート。
【図７】励磁突入電流の変動分基本電圧の波形を変動分基本電流の波形と比較して示した一例の波形図。
【図８】変圧器鉄心の飽和領域でのベース電圧と励磁突入電流の変動分基本電流と端子電圧との波形の一例を示す波形図。
【図９】励磁突入電流の変動分基本電圧の波形を変圧器鉄心の鎖交磁束の波形と比較して示した一例の波形図。
【図１０】本発明の実施の形態に係わる励磁突入電流現象特定方法の他の一例を示すフローチャート。
【図１１】本発明の実施の形態に係わる励磁突入電流現象特定方法の他の一例で、系統電圧を用いて１サイクルめの磁気飽和開始時刻及び１サイクルめの磁気飽和開始時刻を推定する場合の一例を示すフローチャート。
【図１２】変圧器１次側がΔ結線で飽和相がＶＷ相である場合の変圧器の端子電圧、変動分基本電圧、鎖交磁束の波形を示す波形図。
【図１３】変圧器の結線法がΔ結線である場合のβ相の変動分基本電圧及び変圧器の端子電圧の波形図。
【図１４】変圧器の結線法がΔ結線である場合のα相の変動分基本電圧及び変圧器の端子電圧の波形図。
【図１５】三相平衡時の変圧器端子電圧のα，β相端子電圧の基準相がＵ相、Ｗ相である場合のベクトル図。
【図１６】変圧器の結線法がＹ結線でＷ相が飽和である場合のαβ変換した変動分基本電圧及び変圧器の端子電圧の波形を示す波形図。
【図１７】励磁突入電流の発生源の変圧器１次側結線法の特定方法の一例を示すフローチャート。
【図１８】絶対値最大のα相変動分基本電圧と絶対値最大のβ相変動分基本電圧との相を基準として求めた波形図。
【図１９】（１７）式で定義される指標を用いて励磁突入電流の発生源の変圧器１次側結線法を特定する一例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００９２】
Ｔｓ…磁気飽和開始時刻、Ｔｅ…磁気飽和終了時刻、ｆＮ…商用周波数、Φｓ…飽和開始磁束、ｖ（ｔ）…電圧、Φ（ｔ）…鎖交磁束、ｉｂ…ベース電流、Δｉ…変動分電流、ΔＩ…変動分基本電流、ｖｂ…ベース電圧、Δｖ…変動分電圧、ΔＶ変動分基本電圧、Ｔｃ…磁気飽和中点時刻、ΔＶα…α相変動分基本電圧、ΔＶβ…β相変動分基本電圧
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統に瞬時電圧低下が発生したとき、変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であるかどうかを特定する励磁突入電流現象特定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力系統に瞬時電圧低下が発生すると、機器停止など様々な障害が起こる。例えば、水銀灯が消灯したり、電力を動力源とする大型機器が停止したりする。瞬時電圧低下の原因の１つに、変圧器を電力系統に連系する際に発生する変圧器系統連系時の変圧器鉄心の磁気飽和による励磁突入電流と呼ばれる過電流がある。
【０００３】
瞬時電圧低下による障害対策のためには、瞬時電圧低下の原因の特定が基本である。瞬時電圧低下の原因が変圧器の励磁突入電流によるものか否かを特定するには、変圧器の一次側電流波形に第２高調波及び第４高調波が多く含まれているかを判断し、第２高調波及び第４高調波が多く含まれている場合には、励磁突入電流であると判定するようにしている。また、励磁突入電流現象は磁気飽和によることに着目し、変圧器の一次側端子電圧の積分値である鎖交磁束と電流とから、リアクタンス値の低下を検出することにより励磁突入電流現象の特定を行うようにしたものもある。
【０００４】
励磁突入電流を判定するものとして、検出電流値の大きさが所定の値以上となった時の積分検出電圧値の大きさに基づいて励磁突入電流の判定を行い、積分検出電圧値の大きさが所定の判定値以上である場合には励磁突入電流検出信号を出力するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２１７２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、励磁突入電流として、第２高調波や第４高調波以外の他の高調波が多く含まれるものもあり、一般の過渡現象との識別が困難となり、第２高調波や第４高調波の含有率で励磁突入電流か否かを判定することは難しい。一方、励磁突入電流現象は磁気飽和によることに着目し、電圧の積分値である鎖交磁束と電流とからリアクタンス値の低下を検出し励磁突入電流現象を特定するものでは、電流検出センサーである変流器（ＣＴ）の過電流による磁気飽和や測定系のレンジオーバーにより正確な電流値が得られない場合がある。
【０００６】
また、瞬時電圧低下の被害を受けている需要家から問い合わせを受け、実際には瞬時電圧低下の影響を受ける需要家での変圧器一次電流や電圧の測定が多く、問題となる励磁突入電流はその需要家では計測されないことが多い。すなわち、励磁突入電流の発生源の変圧器が不明な場合には、励磁突入電流の発生源の変圧器の一次側電流の測定ができないだけでなく、その変圧器の結線方法も未知である。従って、リアクタンス値の低下検出による励磁突入電流現象の判定方法は適用できない。
【０００７】
本発明の目的は、励磁突入電流が測定不能な場合にも励磁突入電流現象を特定でき、変圧器の結線方法も特定できる励磁突入電流現象特定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明に係わる励磁突入電流現象特定方法は、電力系統に瞬時電圧低下が発生したとき変圧器鉄心の磁気飽和開始時刻及び磁気飽和終了時刻を求め、磁気飽和開始時刻と磁気飽和終了時刻との時間幅で変圧器鉄心の端子電圧を積分して磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束と磁気飽和終了時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束との差分を求め、磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束と磁気飽和終了時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束とが等しいときは変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明に係わる励磁突入電流現象特定方法は、請求項１の発明において、前記瞬時電圧低下発生前の変圧器一次電流をベース電流とし、前記瞬時電圧低下発生後の変圧器一次電流と前記ベース電流との差分を変動分電流として求め、前記変動分電流から過渡振動の影響をカットした変動分基本電流を求め、前記変動分基本電流が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電流の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻とし、前記磁気飽和開始時刻の後の直近の前記変動分基本電流の零点を磁気飽和終了時刻とし、変圧器鉄心の磁気飽和開始時刻及び磁気飽和終了時刻を求めることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明に係わる励磁突入電流現象特定方法は、請求項１の発明において、前記瞬時電圧低下発生前の系統電圧をベース電圧とし、前記瞬時電圧低下発生後の系統電圧と前記ベース電圧との差分を変動分電圧として求め、前記変動分電圧から過渡振動の影響をカットした変動分基本電圧を求め、前記変動分基本電圧が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電圧の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻とし、前記磁気飽和開始時刻の後の直近の前記変動分基本電圧の零点を磁気飽和中点時刻とし、前記磁気飽和開始時刻と前記磁気飽和中点時刻とから磁気飽和終了時刻を求めることを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明に係わる励磁突入電流現象特定方法は、電力系統に瞬時電圧低下が発生したとき、瞬時電圧低下発生前の系統電圧をベース電圧として前記瞬時電圧低下発生後の系統電圧と前記ベース電圧との差分を変動分電圧として求め、前記変動分電圧から過渡振動の影響をカットした変動分基本電圧を求め、前記変動分基本電圧が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電圧の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻とし、前記磁気飽和開始時刻の後の直近の前記変動分基本電圧の零点を磁気飽和中点時刻とし、前記磁気飽和開始時刻と前記磁気飽和中点時刻とから磁気飽和終了時刻を求め、一方、変圧器鉄心の鎖交磁束が飽和開始磁束と同一の値となった時刻を求め、この時刻と磁気飽和終了時刻との差分が所定範囲内であるときは変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定することを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明に係わる励磁突入電流現象特定方法は、請求項３または４の発明において、前記磁気飽和中点時刻は、前記磁気飽和開始時刻の後の直近の前記変動分基本電圧の零点とすることに代えて、前記変圧器鉄心の飽和領域での前記ベース電流の零点とすることを特徴としたことを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明に係わる励磁突入電流現象特定方法は、電力系統に瞬時電圧低下が発生したとき１サイクルめの変圧器鉄心の磁気飽和開始時刻及び２サイクルめの変圧器鉄心の磁気飽和開始時刻を求め、１サイクルめの磁気飽和開始時刻と２サイクルめの磁気飽和開始時刻との時間幅で変圧器鉄心の端子電圧を積分して１サイクルめの磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束と２サイクルめの磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束との差分を求め、１サイクルめの磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束と２サイクルめの磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束との差分が所定値以下のときは変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定することを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明に係わる励磁突入電流現象特定方法は、請求項６の発明において、前記瞬時電圧低下発生前の系統電圧をベース電圧とし、前記瞬時電圧低下発生後の系統電圧と前記ベース電圧との差分を変動分電圧として求め、前記変動分電圧から過渡振動の影響をカットした変動分基本電圧を求め、前記変動分基本電圧が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電圧の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を１サイクルめの磁気飽和開始時刻とし、前記変動分基本電圧が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電圧の２サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を２サイクルめの磁気飽和開始時刻とし、１サイクルめの磁気飽和開始時刻と２サイクルめの磁気飽和開始時刻とを求めることを特徴とする。
【００１５】
請求項８の発明に係わる励磁突入電流現象特定方法は、請求項１乃至７のいずれか１項の発明において、電力系統に瞬時電圧低下が変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定したときは、さらに、変圧器の１次側結線がΔ結線かＹ結線かを特定することを特徴とする。
【００１６】
請求項９の発明に係わる励磁突入電流現象特定方法は、請求項８の発明において、変圧器の１次側結線がΔ結線かＹ結線かの特定は、前記瞬時電圧低下発生後の系統電圧と前記瞬時電圧低下発生前の系統電圧であるベース電圧との差分である変動分電圧から過渡振動の影響をカットした変動分基本電圧を求め、変動分基本電圧の三相成分に各相基準のαβ変換を行い各相基準のα相変動分基本電圧及びβ相変動分基本電圧を求め、変圧器鉄心端子電圧の三相成分に各相基準のαβ変換を行い各相基準のα相端子電圧及びβ相端子電圧を求め、変圧器投入後の前記ベース電圧の１サイクルの区間でα相変動分基本電圧及びβ相変動分基本電圧のそれぞれの絶対値最大なる基準相を選び、前記変動分基本電圧が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電圧の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻としその前記磁気飽和開始時刻の後の直近の前記変動分基本電圧の零点を磁気飽和中点時刻とし、β相変動分基本電圧が絶対値最大の基準相でのβ相端子電圧の前記磁気飽和中点時刻における絶対値が閾値以下の場合に変圧器の１次側結線はΔ結線と判定し、α相変動分基本電圧が絶対値最大の基準相でのα相端子電圧の前記磁気飽和中点時刻における絶対値が閾値以下の場合に変圧器の１次側結線はＹ結線と判定することを特徴とする。
【００１７】
請求項１０の発明に係わる励磁突入電流現象特定方法は、請求項８の発明において、変圧器の１次側結線がΔ結線かＹ結線かの特定は、前記瞬時電圧低下発生後の系統電圧と前記瞬時電圧低下発生前の系統電圧であるベース電圧との差分である変動分電圧から過渡振動の影響をカットした変動分基本電圧を求め、変動分基本電圧の三相成分に各相基準のαβ変換を行い各相基準のα相変動分基本電圧及びβ相変動分基本電圧を求め、変圧器投入後の前記ベース電圧の１サイクルの区間でα相変動分基本電圧及びβ相変動分基本電圧のそれぞれの絶対値最大なる基準相を選び、前記変動分基本電圧が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電圧の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻としその前記磁気飽和開始時刻の後の直近の前記変動分基本電圧の零点を磁気飽和中点時刻とし、α相変動分基本電圧の基準相でのα相変動分基本電圧及びβ相変動分基本電圧を磁気飽和開始時刻と磁気飽和中点時刻との時間幅で積分してα相磁束変動分及びβ相磁束変動分を求め、β相磁束変動分をα相磁束変動分で除算した値が閾値以下であるときは変圧器の１次側結線はＹ結線であると判定し、β相変動分基本電圧の基準相でのα相変動分基本電圧及びβ相変動分基本電圧を磁気飽和開始時刻と磁気飽和中点時刻との時間幅で積分してα相磁束変動分及びβ相磁束変動分を求め、α相磁束変動分をβ相磁束変動分で除算した値が閾値以下であるときは変圧器の１次側結線はΔ結線であると判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、変圧器鉄心の鎖交磁束は、磁気飽和開始時刻での飽和開始磁束と磁気飽和終了時刻での飽和終了磁束とが等しいことに着目し、磁気飽和開始時刻と磁気飽和終了時刻との時間幅で変圧器鉄心の端子電圧を積分して、磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束と磁気飽和終了時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束との差分を求め、磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束と磁気飽和終了時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束とが等しいときは変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定するので、励磁突入電流が測定できない場合であっても励磁突入電流による瞬時電圧低下を判別できる。
【００１９】
また、系統電圧を用いて磁気飽和中心時刻を推定して磁気飽和終了時刻を推定する場合には、１サイクルで励磁突入電流による瞬時電圧低下を判別できる。また、変圧器鉄心の鎖交磁束が飽和開始磁束と同一の値となった時刻を求め、推定した磁気飽和終了時刻とその鎖交磁束が飽和開始磁束と同一の値となった時刻との差分が所定範囲内であるときは変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定するので、励磁突入電流が測定できない場合であっても１サイクルで励磁突入電流による瞬時電圧低下を判別できる。
【００２０】
また、励磁突入電流が測定できない場合であっても、励磁突入電流による瞬時電圧低下の原因となっている変圧器の１次側結線がΔ結線かＹ結線かを特定できるので、励磁突入電流の発生源の変圧器が瞬時電圧低下の影響を受ける需要家の変圧器か他の需要家の変圧器かの判定が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は本発明の実施の形態に係わる励磁突入電流現象特定方法の一例を示すフローチャートである。瞬時電圧低下の被害を受けている需要家に接続される電力系統に瞬時電圧低下が発生したか否かを判定する（Ｓ１）。これは、瞬時電圧低下の被害を受けている需要家に接続される電力系統に電圧計を設置して電力系統の電圧を監視することにより行う。
【００２２】
ここで、変圧器を電力系統に連系したときの変圧器系統連系時に発生する励磁突入電流は、変圧器鉄心の磁気飽和時に発生し電力系統に瞬時電圧低下を発生させる。従って、電圧変動時に磁気飽和が発生していれば、励磁突入電流現象であることが分る。
【００２３】
ただし、磁気飽和に関しては、次の２つ飽和開始磁束Φｓ、残留磁束Φｒが未知の問題がある。このため、磁気飽和開始時刻Ｔｓ、磁気飽和終了時刻Ｔｅで鉄心の鎖交磁束Φ（ｔ）に、（１）式の関係が成立することに着目した。
【数１】
【００２４】
上記の（１）式を変形すれば（２）式となり飽和開始磁束Φｓの値を知る必要がなくなる。
【数２】
【００２５】
また、電磁誘導則より、鉄心の鎖交磁束Φ（ｔ）は変圧器鉄心の端子電圧ｖ（ｔ）の積分で与えられので、（２）式は（３）式のように定積分となり、初期値に相当する残留磁束Φｒは不要となる。
【数３】
【００２６】
ただし、変圧器鉄心の端子電圧ｖ（ｔ）は各鉄心脚の１次巻線の端子電圧なので、変圧器の１次側結線がΔ結線では線間電圧であり、変圧器の１次側結線がＹ結線では相電圧である。
【００２７】
以上のことから、ステップＳ２では、電力系統に瞬時電圧低下が発生した場合には、磁気飽和開始時刻Ｔｓ及び磁気飽和終了時刻Ｔｅを特定する（Ｓ２）。そして、ステップＳ３において、（３）式に示すように、磁気飽和開始時刻Ｔｓと磁気飽和終了時刻Ｔｅとの時間幅で変圧器鉄心の端子電圧ｖ（ｔ）を積分して、磁気飽和開始時刻Ｔｓの変圧器鉄心の鎖交磁束（飽和開始磁束Φｓ）と磁気飽和終了時刻Ｔｅの変圧器鉄心の鎖交磁束との差分を求める（Ｓ３）。
【００２８】
そして、ステップＳ３で求めた差分の絶対値が所定値以下であるかどうかを判定する（Ｓ４）。磁気飽和開始時刻Ｔｓの変圧器鉄心の鎖交磁束と磁気飽和終了時刻Ｔｅの変圧器鉄心の鎖交磁束とは等しいので、通常は、ステップＳ３で求めた差分が零であるかどうかを判定することになるが、誤差分を見込んで、差分の絶対値が所定値以下であるかどうかで判定する。ステップＳ３で求めた差分の絶対値が所定値以下であるときは、変圧器の励磁突入電流現象であると判定し、変圧器の励磁突入電流現象による瞬時電圧低下であると判定する（Ｓ５）。
【００２９】
次に、ステップＳ２での磁気飽和開始時刻Ｔｓ及び磁気飽和終了時刻Ｔｅの推定について説明する。図２は励磁突入電流を用いて磁気飽和開始時刻Ｔｓ及び磁気飽和終了時刻Ｔｅを推定する場合の一例を示すフローチャートである。以下の説明では、変圧器１次側はΔ結線でありＶＷ相が飽和した場合を例に取り説明する。
【００３０】
励磁特入電流を発生させている変圧器について、予め過去の電流測定データにより磁気飽和開始時刻Ｔｓ及び磁気飽和終了時刻Ｔｅを推定する。励磁特入電流を発生している変圧器の電流ｉ（ｔ）の測定データを用意する（Ｓ１１）。
【００３１】
図３は励磁突入電流ｉ（ｔ）の測定波形の一例を示す波形図であり、図３（ａ）は三相電流のうちのＵ相電流ｉｕ、図３（ｂ）はＶ相電流ｉｖ、図３（ｃ）はＷ相電流ｉｗである。図３に示すように、時点ｔ（ｔ＝０）で変圧器を投入したとすると、時点ｔ（ｔ＝０）の直後で１．２ｋＨｚ程度の高次過渡振動が発生し、磁気飽和開始時刻Ｔｓの推定が煩雑なことが分かる、また、変圧器を投入後の電流には、変圧器の投入前の電流も混在するので励磁突入電流を精度よく得るに変圧器の投入前の電流の分離が必要である。
【００３２】
そこで、（４）式に定義される投入直前の電流１サイクル分をベース電流ｉｂとして導入する。ただし、ｆＮは商用周波数の５０Ｈｚである。
【数４】
【００３３】
このベース電流ｉｂを用い、例えば、変圧器の投入直後の１サイクルめの変動分電流Δｉ（ｔ）を（５）式から求める（Ｓ１２）。２サイクルめ以降も同様に変動分電流ｉｂとの差より変動分電流を求める。
【数５】
【００３４】
さらに、変動分電流Δｉ（ｔ）に低域フィルタを適用し、過渡振動除去を行った変動分基本電流ΔＩ（ｔ）を求める（Ｓ１３）。
【００３５】
図４はＷ相の変動分電流Δｉｗ（ｔ）と変動分基本電流ΔＩｗ（ｔ）との波形の一例を示す波形図である。図４中の点線は変動分電流Δｉｗ（ｔ）であり、実線は変動分基本電流ΔＩｗ（ｔ）である。図４から分かるように、磁気飽和開始時刻Ｔｓ及び磁気飽和終了時刻Ｔｅは、変動分基本電流ΔＩｗ（ｔ）の零点とほぼ一致することが分かる。すなわち、磁気飽和開始時刻Ｔｓは、変動分基本電流ΔＩｗ（ｔ）が瞬時電圧低下発生後のベース電流の１サイクルの間（ｔ＝０〜ｔ＝２０ｍｓ）の零点のうちマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点であり、磁気飽和終了時刻Ｔｅは磁気飽和開始時刻Ｔｓの後の直近の変動分基本電流ΔＩｗ（ｔ）の零点であることが分かる。
【００３６】
そこで、変動分基本電流ΔＩｗ（ｔ）が瞬時電圧低下発生後のベース電流の１サイクルの間（ｔ＝０〜ｔ＝２０ｍｓ）の零点のうちマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻Ｔｓとし（Ｓ１４）、磁気飽和開始時刻Ｔｓの後の直近の変動分基本電流ΔＩｗ（ｔ）の零点を磁気飽和終了時刻Ｔｅとする（Ｓ１５）。
【００３７】
図５は変動分基本電流ΔＩｗ（ｔ）と変圧器鉄心の鎖交磁束Φ（ｔ）との波形の一例を示す波形図である。いま、変圧器１次側はΔ結線でＶＷ相が飽和しているとすると、変圧器の投入時の磁束は零であるので、飽和相の鎖交磁束Φｖｗは（６）式から求められる。
【数６】
【００３８】
図５に示すように、飽和相の鎖交磁束Φｖｗは磁気飽和開始時刻Ｔｓで磁気飽和の影響を受け始め、磁気飽和終了時刻Ｔｅで磁気飽和の影響から解放される特性を示す。そして、磁気飽和開始時刻Ｔｓ１の鎖交磁束Φｖｗ（Ｔｓ１）と、磁気飽和終了時刻Ｔｅとで鉄心の鎖交磁束Φｖｗ（Ｔｅ１）が等しいことが分かり、励磁突入電流現象の条件式である（３）式が満足されることが分かる。変圧器の投入後の２サイクルめの飽和開始磁束Φｖｗ（Ｔｓ２）も１サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ１の鎖交磁束Φｖｗ（Ｔｓ１）と同一値であることも分かる。これにより、変動分基本電流ΔＩｗ（ｔ）の零点で決まる磁気飽和開始時刻Ｔｓと磁気飽和終了時刻Ｔｅとで変圧器鉄心の鎖交磁束Φ（ｔ）が等しくなることを確認できる。
【００３９】
以上の説明では、ステップＳ２での磁気飽和開始時刻Ｔｓ及び磁気飽和終了時刻Ｔｅの推定は、励磁突入電流を用いて推定するようにしたが、励磁突入電流の発生源の変圧器が不明な場合には、突入電流測定ができず磁気飽和開始時刻Ｔｓ及び磁気飽和終了時刻Ｔｅの推定ができない。そこで、励磁突入電流による線路での電圧降下に着目し、系統電圧のみで推定する場合について説明する。
【００４０】
図６は系統電圧を用いて磁気飽和開始時刻Ｔｓ及び磁気飽和終了時刻Ｔｅを推定する場合の一例を示すフローチャートである。瞬時電圧低下の被害を受けている需要家に接続される電力系統の系統電圧ｖ（ｔ）を検出する（Ｓ２１）。そして、電流ｉ（ｔ）の場合と同様にベース電圧ｖｂ１（ｔ）を用い、系統電圧ｖ（ｔ）とベース電圧ｖｂ（ｔ）との差分を変動分電圧Δｖ（ｔ）として求め（Ｓ２２）、変動分電圧Δｖ（ｔ）に低域フィルタを適用して過渡振動分を除去し変動分基本電圧ΔＶ（ｔ）を求める（Ｓ２３）。
【００４１】
図７は変動分基本電圧ΔＶの波形を変動分基本電流ΔＩの波形と比較して示した一例の波形図である。図７では変圧器１次側はΔ結線でありＶＷ相が飽和した場合の波形を一例として示している。
【００４２】
図７から分かるように、変動分基本電圧ΔＶｖｗ（ｔ）は変動分基本電流ΔＩｗ（ｔ）と同様に、磁気飽和開始時刻Ｔｓでは零点となっているが、磁気飽和終了時刻Ｔｅでは明確な特徴が見られない。これは電力系統の線路がＲＬ回路で、変動分基本電流ΔＩｗ（ｔ）と変動分基本電圧ΔＶｖｗ（ｔ）とで位相差が生じるためと推定される。
【００４３】
そこで、変圧器鉄心の飽和領域でのベース電圧ｖｂ，ｖｗの零点が飽和領域中央の近傍であることに着目した。図８に示すように、変動分基本電流ΔＩｗは変圧器鉄心の飽和領域を表わし、系統電圧ｖｖｗ（ｔ）は変圧器鉄心の飽和領域中央で零近傍の値を示し、ベース電圧ｖｂ，ｖｗは、変圧器鉄心の飽和領域中央の近傍で零点である。
【００４４】
ベース電圧ｖｂ，ｖｗが変圧器鉄心の飽和領域中央の近傍で零点となるのは、次のよう推定される。励磁突入電流が無ければベース電圧ｖｂ，ｖｗ（ｔ）＝０の時刻Ｔ’ｃにおいて、鉄心の鎖交磁束Φｖｗは最大量鎖交磁束Φｖｗ，ｍａｘとなる。そこで、磁気飽和時にも時刻Ｔ’ｃの近傍が最大量鎖交磁束Φｖｗ，ｍａｘとなると推定される。最大量鎖交磁束Φｖｗ，ｍａｘは、ほぼ変圧器鉄心の飽和領域の中央の変動分基本電流ΔＩｗの最大時と近接している。この性質は非飽和時の最大量鎖交磁束Φｖｗ，ｍａｘでも成立すると考えられ、ベース電圧ｖｂ，ｖｗの飽和領域零点が変圧器鉄心の領域中央の近傍になると考えられる。
【００４５】
これより、時刻Ｔ’ｃを磁気飽和中点時刻Ｔｃとする。また、変動分基本電圧ΔＶとベース電圧ｖｂ，ｖｗの零点は近接するので、変動分基本電圧ΔＶの零点を磁気飽和中点時刻Ｔｃとして代用できる。そして、磁気飽和開始時刻Ｔｓ及び磁気飽和中点時刻Ｔｃから、（７）式により磁気飽和終了時刻Ｔｅの近似値Ｔｅ，ｂを求める。
【数７】
【００４６】
以上のことから、変動分基本電圧ΔＶ（ｔ）がマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻Ｔｓとする（Ｓ２４）。一方、磁気飽和開始時刻Ｔｓの後の変動分基本電圧ΔＶ（ｔ）の零点、または変圧器鉄心の飽和領域でのベース電圧ｖｂ，ｖｗの零点Ｔ’ｃを磁気飽和中点時刻Ｔｃとし（Ｓ２５）、磁気飽和開始時刻Ｔｓと磁気飽和中点時刻Ｔｃとから（７）式により磁気飽和終了時刻Ｔｅを求める（Ｓ２６）。
【００４７】
また、（７）式に代えて、図９に示すように、磁気飽和開始時刻Ｔｓ以降において、変圧器鉄心の鎖交磁束Φ（ｔ）が飽和開始磁束Φ（Ｔｓ）と同一の値となった時刻Ｔｅ，Φを磁気飽和終了時刻Ｔｅとしてもよい。この場合、（７）式で求めた時刻Ｔｅ，ｂと時刻Ｔｅ，Φとの差が許容誤差内にあるときに励磁突入電流が原因と推定できる。
【００４８】
図１０は本発明の実施の形態に係わる励磁突入電流現象特定方法の他の一例を示すフローチャートである。図１に示した一例ではベース電流ｉｂ（ｔ）やベース電圧ｖｂ（ｔ）の１サイクルで励磁突入電流現象を判定するようにしたが、図１０の一例では、ベース電圧ｖｂ（ｔ）の２サイクルで励磁突入電流現象を判定するようにしたものである。
【００４９】
図５に示すように、変圧器の投入後の２サイクルめの飽和開始磁束Φｖｗ（Ｔｓ２）は、１サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ１の鎖交磁束Φｖｗ（Ｔｓ１）と同一値であることに着目し、（８）式の関係により励磁突入電流現象現象と特定する。
【数８】
【００５０】
ここで、磁気飽和開始時刻Ｔｓの添え字１、２は変圧器の投入後のサイクル数を示す。
【００５１】
図１０において、電力系統に瞬時電圧低下が発生したか否かを判定し（Ｓ３１）、電力系統に瞬時電圧低下が発生しているときは、１サイクルめの変圧器鉄心の磁気飽和開始時刻Ｔｓ１及び２サイクルめの変圧器鉄心の磁気飽和開始時刻Ｔｓ２を求める（Ｓ３２）。そして、１サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ１と２サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ２との時間幅で変圧器鉄心の端子電圧ｖ（ｔ）を積分して１サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ１の変圧器鉄心の鎖交磁束Φ（Ｔｓ１）と２サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ２の変圧器鉄心の鎖交磁束Φ（Ｔｓ２）との差分を求め（Ｓ３３）、１サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ１の変圧器鉄心の鎖交磁束Φ（Ｔｓ１）と２サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ２の変圧器鉄心の鎖交磁束Φ（Ｔｓ２）との差分の絶対値が所定値以下かどうかを判定する（Ｓ３４）。
【００５２】
１サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ１の変圧器鉄心の鎖交磁束Φ（Ｔｓ１）と２サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ２の変圧器鉄心の鎖交磁束Φ（Ｔｓ１）とは等しいので、通常は、ステップＳ３３で求めた差分が零であるかどうかを判定することになるが、誤差分を見込んで、差分の絶対値が所定値以下であるかどうかで判定する。ステップＳ３３で求めた差分の絶対値が所定値以下であるときは、変圧器の励磁突入電流現象であると判定し、変圧器の励磁突入電流現象による瞬時電圧低下であると判定する（Ｓ３５）。
【００５３】
図１１は系統電圧を用いて１サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ１及び１サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ２を推定する場合の一例を示すフローチャートである。瞬時電圧低下の被害を受けている需要家に接続される電力系統の系統電圧ｖ（ｔ）を検出する（Ｓ４１）。そして、ベース電圧ｖｂ（ｔ）を用い、系統電圧ｖ（ｔ）とベース電圧ｖｂ（ｔ）との差分を変動分電圧Δｖ（ｔ）として求め（Ｓ４２）、変動分電圧Δｖ（ｔ）に低域フィルタを適用して過渡振動分を除去し変動分基本電圧ΔＶ（ｔ）を求める（Ｓ４３）。そして、変動分基本電圧ΔＶ（ｔ）が瞬時電圧低下発生後のベース電圧ｖｂ（ｔ）の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を１サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ１とし（Ｓ４４）、変動分基本電圧ΔＶ（ｔ）が瞬時電圧低下発生後のベース電圧ｖｂ（ｔ）の２サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を２サイクルめの磁気飽和開始時刻Ｔｓ２とする（Ｓ４５）。なお、この場合には、変圧器の投入後のベース電圧ｖｂ（ｔ）の２サイクル分の測定データが必要となる。
【００５４】
次に、励磁突入電流を発生した変圧器の１次側の結線法の特定について説明する。実際には、瞬時電圧低下の影響を受ける需要家での電圧測定が多く、その場合、励磁突入電流の発生源の変圧器の結線法は未知となる。そこで、励磁突入電流の発生源の変圧器が瞬時電圧低下の影響を受ける需要家の変圧器か他の需要家の変圧器かの判定するためにも、励磁突入電流の発生源の変圧器の結線法の特定が必須となる。以下に、励磁突入電流の発生源の変圧器１次側結線法の特定方法について述べる。
【００５５】
図１２は、変圧器１次側がΔ結線で飽和相がＶＷ相である場合の変圧器の端子電圧ｖｖｗ、変動分基本電圧ΔＶｖｗ、鎖交磁束Φｖｗの波形を示す波形図である。図１２から分かるように、磁気飽和開始時刻Ｔｓより磁気飽和が始まり、変圧器鉄心の鎖交磁束Φｖｗ値は抑制され、変圧器鉄心の端子電圧ｖｖｗは急激に零電圧に近づく。変圧器鉄心の端子電圧ｖｖｗは多少オーバーシュートする場合もある。この傾向は電圧基本成分ΔＶｖｗでの零点Ｔｃ（鎖交磁束最大時刻Ｔｃ）でも続くので、時刻ｔ＝Ｔｃで変圧器の端子電圧ｖｖｗが閾値以下ならば変圧器１次側の結線法はΔ結線であることが分かる。
【００５６】
ここで、飽和相の判別の仕方及び閾値の定め方に対応するために、αβ変換を適用する。（９）式に示すように、三相の変動分基本電圧ΔＶｕ、ΔＶｖ、ΔＶｗに対してαβ変換を行い、各相基準（Ｕ相基準、Ｖ相基準、Ｗ相基準）のα相変動分基本電圧ΔＶα及びβ相変動分基本電圧ΔＶβを求める。
【数９】
【００５７】
この一例の場合は、変圧器１次側がΔ結線で飽和相がＶＷ相であるので、電流ｉｉはＶ相とＷ相との間を流れる。従って、ＶＷ相短絡（Ｕ相基準）と同様に変動分基本電圧ΔＶｕ、ΔＶｖ、ΔＶｗの条件は以下の（１０）式のように定められる。
【数１０】
【００５８】
（９）式及び（１０）式より、次の関係が得られる。
【数１１】
【００５９】
この（１１）式より、各相基準（Ｕ相基準、Ｖ相基準、Ｗ相基準）のβ相変動分基本電圧ΔＶβ，ｕ、ΔＶβ，ｖ、ΔＶβ，ｗのうち、絶対値が最も大きいβ相変動分基本電圧｜ΔＶβ，ｍａｘ｜を選択する。絶対値最大のβ相変動分基本電圧｜ΔＶβ，ｍａｘ｜（最大量が重要なので以下の説明では絶対値記号を略す）は、Ｕ相基準のΔＶβ，ｕ（＝２／√３）である。β相変動分基本電圧ΔＶβ，ｍａｘがＵ相基準なのでＶＷ相が飽和相であることが分かる。
【００６０】
さらに、各相基準（Ｕ相基準、Ｖ相基準、Ｗ相基準）のα相変動分基本電圧ΔＶα，ｕ、ΔＶα，ｖ、ΔＶα，ｗのうち、絶対値が最も大きいα相変動分基本電圧ΔＶα，ｍａｘを選択する。絶対値最大のα相変動分基本電圧ΔＶα，ｍａｘは、Ｖ相基準のΔＶα，ｖ（＝１）またはＷ相基準のΔＶα，ｗ（＝１）である。いま、Ｗ相基準のΔＶα，ｗ（＝１）を絶対値最大のα相変動分基本電圧ΔＶα，ｍａｘとして選択する。
【００６１】
そして、（１２）式に示すように、絶対値最大のβ相変動分基本電圧ΔＶβ，ｍａｘと絶対値最大のα相変動分基本電圧ΔＶα，ｍａｘとの比較を行う。
【数１２】
【００６２】
（１２）式が成立するときは変圧器の結線法はΔ結線であることが分かる。この場合、ΔＶβ，ｍａｘ（＝２／√３）、ΔＶα，ｍａｘ（＝１）であり、大小比較の基準の差は１５％程度である。実用上はノイズなどの影響があるので、大小比較の基準の差の定量的な余裕が必要となる。
【００６３】
同様に、三相の変圧器の端子電圧ｖ（ｔ）についてもαβ変換を行う。そこで、図１３に示すように、絶対値最大のβ相変動分基本電圧ΔＶβ，ｍａｘに対応するβ相端子電圧ｖβ，ｕ（添え字ｕは基準相）に着目する。図１３は変圧器の結線法がΔ結線である場合のβ相の変動分基本電圧ΔＶβ及び変圧器の端子電圧ｖβ，ｕの波形図であり、図１４は変圧器の結線法がΔ結線である場合のα相の変動分基本電圧ΔＶα及び変圧器の端子電圧ｖα，ｗの波形図である。
【００６４】
図１３に示すように、β相端子電圧ｖβ，ｕは磁気飽和中点時刻（変動分基本電圧ΔＶの零点）Ｔｃで零近傍である。これに対し、α相変動分基本電圧ΔＶα，ｍａｘに対するα相端子電圧ｖα，ｗは、図１４に示すように磁気飽和中点時刻（変動分基本電圧ΔＶの零点）Ｔｃで電圧ピーク値の約１／２である。
【００６５】
これは、変動分基本電圧ΔＶは突入電流の影響のみを受ける量なのでα、β相の磁気飽和中点時刻（変動分基本電圧ΔＶの零点）Ｔｃは同一であり、変圧器の端子電圧ｖは相により同一時刻でも値が異なるからである。
【００６６】
図１５は三相平衡時の変圧器端子電圧ｖｕ、ｖｖ、ｖｗのα，β相端子電圧の基準相がＵ相、Ｗ相である場合のベクトル図であり、図１５（ａ）は三相平衡時の変圧器端子電圧ｖｕ、ｖｖ、ｖｗのベクトル図、図１５（ｂ）はα，β相端子電圧の基準相がＵ相、Ｗ相である場合のベクトル図である。
【００６７】
図１５（ｂ）に示すように、Ｗ相基準のα相端子電圧ｖα，ｗは、Ｕ相基準のβ相端子電圧ｖβ，ｕに対し１５０°（５π／６）だけ遅れている。従って、Ｕ相基準のβ相端子電圧ｖβ，ｕがほぼ零（ｖβ，ｕ≒０）であるときの磁気飽和中点時刻（変動分基本電圧ΔＶの零点）Ｔｃでは（１３）式が成り立つ。
【数１３】
【００６８】
（１３）式より、Ｗ相基準のα相端子電圧ｖα，ｗ（Ｔｃ）が電圧ピーク値Ｖｍの約１／２の一般性が分かる。これにより、余裕は１５%から５０%と大きくなり実用性が向上する。
【００６９】
次に、Ｙ結線の場合について説明する。図１６は変圧器の結線法がＹ結線でＷ相が飽和である場合のαβ変換した変動分基本電圧ΔＶ及び変圧器の端子電圧ｖの波形を示す波形図であり、図１６（ａ）はβ相の変動分基本電圧ΔＶβ及び変圧器の端子電圧ｖβ，ｕの波形図、図１６（ｂ）はα相の変動分基本電圧ΔＶα及び変圧器の端子電圧ｖα，ｗの波形図である。
【００７０】
変圧器の結線法がΔ結線である場合の図１３及び図１４と、図１６（ａ）及び図１６（ｂ）とを比較すると、α相とβ相との交換だけのことが分かる。これは例示のケースでは、電流ｉｉはW相に流入しＵ，Ｖ相から流出するので、変動分基本電圧ΔＶｕ、ΔＶｖ、ΔＶｗの条件は以下の（１４）式のようになる。
【数１４】
【００７１】
この（１４）式と（９）式とから、次の（１５）式に示す関係が得られる。
【数１５】
【００７２】
（１５）式より、最大変動は飽和相であるＷ相の変動分基本電圧ΔＶｗであるので、絶対値最大のα相変動分基本電圧ΔＶα，ｍａｘは当然にＷ相基準のα相変動分基本電圧Ｖα，ｗとなる。一方、絶対値最大のβ相変動分基本電圧ΔＶβ，ｍａｘは、Ｗ相の変動分基本電圧ΔＶｗを含むＵ相基準のβ相変動分基本電圧ΔＶβ，ｕかＶ相基準のβ相変動分基本電圧ΔＶβ，ｖとなるが、ここでの一例はＵ相であり、図１０のベクトル図から、Ｕ相基準のβ相端子電圧ｖβ，ｕがＷ相基準のα相端子電圧ｖα，ｗに対し１５０°進みなのでΔ結線の関係の（１３）式と同様に次の（１６）式が成立する。
【数１６】
【００７３】
（１６）式より、Ｕ相基準のβ相端子電圧ｖβ，ｕ（Ｔｃ）が電圧ピーク値Ｖｍの約１／２の一般性が分かる。これにより、Ｙ結線の場合もΔ結線の場合と同様に、余裕は１５%から５０%と大きくなり実用性が向上する。
【００７４】
図１７は、励磁突入電流の発生源の変圧器１次側結線法の特定方法の一例を示すフローチャートである。三相の変動分基本電圧ΔＶｕ、ΔＶｖ、ΔＶｗを求める（Ｓ５１）。三相の変動分基本電圧ΔＶｕ、ΔＶｖ、ΔＶｗは、前述したように、瞬時電圧低下発生後の三相の系統電圧ｖと瞬時電圧低下発生前の系統電圧である三相のベース電圧ｖｂとの差分である変動分電圧Δｖから低域フィルタを適用して過渡振動の影響をカットして求められる。
【００７５】
三相の変動分基本電圧ΔＶｕ、ΔＶｖ、ΔＶｗの三相成分に対して、（９）式により各相基準のαβ変換を行い、各相基準（Ｕ相基準、Ｖ相基準、Ｗ相基準）のα相変動分基本電圧ΔＶα，ｕ、ΔＶα，ｖ、ΔＶα，ｗ及びβ相変動分基本電圧ΔＶβ，ｕ、ΔＶβ，ｖ、ΔＶβ，ｗを求める（Ｓ５２）。
【００７６】
同様に、三相の変圧器鉄心の端子電圧ｖｕ、ｖｖ、ｖｗの三相成分に対して、（９）式により各相基準のαβ変換を行い、各相基準（Ｕ相基準、Ｖ相基準、Ｗ相基準）のα相端子電圧ｖα，ｕ、ｖα，ｖ、ｖα，ｗ及びβ相変動分基本電圧ｖβ，ｕ、ｖβ，ｖ、ｖβ，ｗを求める（Ｓ５３）。
【００７７】
そして、変圧器投入後のベース電圧ｖｂの１サイクルの区間でα相変動分基本電圧ΔＶα及びβ相変動分基本電圧ΔＶβのそれぞれの絶対値最大なる基準相を選び出す（Ｓ５４）。
【００７８】
一方、変動分基本電圧ΔＶが瞬時電圧低下発生後のベース電圧ｖｂの１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻Ｔｓとし、その磁気飽和開始時刻Ｔｓの後の直近の変動分基本電圧ΔＶの零点を磁気飽和中点時刻Ｔｃとする（Ｓ５５）。
【００７９】
そして、絶対値最大のβ相変動分基本電圧ΔＶβ（例えばβ相変動分基本電圧ΔＶβ，ｕ）が基準相である場合のβ相端子電圧ｖβ，ｕの磁気飽和中点時刻Ｔｃにおける絶対値ｖβ，ｕ（Ｔｃ）が閾値以下か否かを判定する（Ｓ５６）。これは、図１３におけるβ相端子電圧ｖβ，ｕ（Ｔｃ）が零近傍であるかどうかを判定することに相当する。β相端子電圧ｖβ，ｕ（Ｔｃ）が閾値以下である場合には、変圧器の結線はΔ結線であると判定する（Ｓ５７）。
【００８０】
一方、ステップＳ５６の判定で、β相端子電圧ｖβ，ｕ（Ｔｃ）が閾値以下でない場合には、絶対値最大のα相変動分基本電圧ΔＶα（例えばα相変動分基本電圧ΔＶα，ｗ）が基準相である場合のα相端子電圧ｖα，ｗの磁気飽和中点時刻Ｔｃにおける絶対値ｖα，ｗ（Ｔｃ）が閾値以下か否かを判定する（Ｓ５８）。これは、図１６（ｂ）におけるα相端子電圧ｖα，ｗ（Ｔｃ）が零近傍であるかどうかを判定することに相当する。α相端子電圧ｖα，ｗ（Ｔｃ）が閾値以下である場合には、変圧器の結線はＹ結線であると判定する（Ｓ５９）。
【００８１】
以上の説明では、変圧器の結線法の特定として、三相の変動分基本電圧ΔＶをαβ変換して、絶対値最大のα相変動分基本電圧ΔＶα及びβ相変動分基本電圧ΔＶβを求め、それらに対応するα相端子電圧ｖα，ｗ、β相端子電圧ｖβ，ｕの磁気飽和中点時刻Ｔｃにおける値ｖα，ｗ（Ｔｃ）、ｖβ，ｕ（Ｔｃ）に基づいて、Δ結線法であるかＹ結線法であるかと判定したが、別指標として、（１１）式のβ相変動分基本電圧ΔＶβ，ｍａｘのＵ相基準で、α相変動分基本電圧ΔＶα，ｕ（＝０）に着目し、ノイズ誤差の緩和を積分形で行うことを考慮し、指標γを次の（１７）式で定義することも可能である。
【数１７】
【００８２】
指標γβが閾値以下ならばΔ結線、逆に指標γαが閾値以下ならばＹ結線と推定する。ちなみに、ここまでの一例より、図１８に示す絶対値最大のα相変動分基本電圧ΔＶα，ｍａｘと絶対値最大のβ相変動分基本電圧ΔＶβ，ｍａｘとの相を基準として求めた指標γ値を表１に比較表示する。
【表１】
【００８３】
図１９は、（１７）式で定義される指標を用いて励磁突入電流の発生源の変圧器１次側結線法を特定する一例を示すフローチャートである。三相の変動分基本電圧ΔＶｕ、ΔＶｖ、ΔＶｗを求める（Ｓ６１）。三相の変動分基本電圧ΔＶｕ、ΔＶｖ、ΔＶｗは、前述したように、瞬時電圧低下発生後の三相の系統電圧ｖと瞬時電圧低下発生前の系統電圧である三相のベース電圧ｖｂとの差分である変動分電圧Δｖから低域フィルタを適用して過渡振動の影響をカットして求められる。三相の変動分基本電圧ΔＶｕ、ΔＶｖ、ΔＶｗの三相成分に対して、（９）式により各相基準のαβ変換を行い、各相基準（Ｕ相基準、Ｖ相基準、Ｗ相基準）のα相変動分基本電圧ΔＶα，ｕ、ΔＶα，ｖ、ΔＶα，ｗ及びβ相変動分基本電圧ΔＶβ，ｕ、ΔＶβ，ｖ、ΔＶβ，ｗを求める（Ｓ６２）。
【００８４】
そして、変圧器投入後のベース電圧ｖｂの１サイクルの区間でα相変動分基本電圧ΔＶα及びβ相変動分基本電圧ΔＶβのそれぞれの絶対値最大なる基準相を選び出す（Ｓ６３）。一方、変動分基本電圧ΔＶが瞬時電圧低下発生後のベース電圧ｖｂの１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻Ｔｓとし、その磁気飽和開始時刻Ｔｓの後の直近の変動分基本電圧ΔＶの零点を磁気飽和中点時刻Ｔｃとして、磁気飽和開始時刻Ｔｓ及び磁気飽和中点時刻Ｔｃを求める（Ｓ６４）。
【００８５】
次に、α相変動分基本電圧ΔＶαの基準相でのα相変動分基本電圧ΔＶα及びβ相変動分基本電圧ΔＶβを磁気飽和開始時刻Ｔｓと磁気飽和中点時刻Ｔｃとの時間幅で積分してα相磁束変動分ΔΦα及びβ相磁束変動分ΔΦβを求める（Ｓ６５）。β相磁束変動分ΔΦβをα相磁束変動分ΔΦαで除算した値が閾値ε１以下であるかどうかを判定し（Ｓ６６）、閾値ε１以下であるときは変圧器の１次側結線はＹ結線であると判定する（Ｓ６７）。
【００８６】
一方、ステップＳ６６の判定で閾値ε１以下でないときは、β相変動分基本電圧ΔＶβの基準相でのα相変動分基本電圧ΔＶα及びβ相変動分基本電圧ΔＶβを磁気飽和開始時刻Ｔｓと磁気飽和中点時刻Ｔｃとの時間幅で積分してα相磁束変動分ΔΦα及びβ相磁束変動分ΔΦβを求める（Ｓ６８）。α相磁束変動分ΔΦαをβ相磁束変動分ΔΦβで除算した値が閾値ε２以下であるかどうかを判定し（Ｓ６９）、閾値ε２以下であるときは変圧器の１次側結線はΔ結線であると判定する（Ｓ７０）。
【００８７】
本発明の実施の形態によれば、変圧器鉄心の鎖交磁束Φ（ｔ）は、磁気飽和開始時刻Ｔｓでの飽和開始磁束と磁気飽和終了時刻Ｔｅでの飽和終了磁束とが等しいことに着目し、磁気飽和開始時刻Ｔｓと磁気飽和終了時刻Ｔｅとの時間幅で変圧器鉄心の端子電圧ｖ（ｔ）を積分して、磁気飽和開始時刻Ｔｓの変圧器鉄心の鎖交磁束と磁気飽和終了時刻Ｔｅの変圧器鉄心の鎖交磁束との差分を求め、その差分が所定値以下のときは変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定するので、励磁突入電流が測定できない場合であっても励磁突入電流による瞬時電圧低下を判別できる。
【００８８】
瞬時電圧低下発生直前の電圧の１サイクル分であるベース電圧と、瞬時電圧低下発生後の電圧との差を用い、さらに、低域フィルタにより変圧器投入による過渡振動の影響をカットした変動分基本電圧を求め、１サイクルめの変動分基本電圧の零の時刻を磁気飽和開始時刻とし、そのときの鎖交磁束と次の２サイクルめの磁気飽和開始時刻での鎖交磁束の値が等しい場合に瞬時電圧低下発生原因が励磁突入電流であると判定するので、励磁突入電流が測定できない場合であっても励磁突入電流による瞬時電圧低下を判別できる。
【００８９】
また、１サイクル分の電圧測定データのみで励磁突入電流による瞬時電圧低下を見分ける方法として、ベース電圧と飽和領域との零クロス時刻Ｔｃが飽和領域の中央付近なので、Ｔｅ≒Ｔｓ +２（Ｔｃ−Ｔｓ）と近似し、一方、鎖交磁束Φ（Ｔｓ）と同一なΦの値の時刻もＴｅと考えられるので、この２つのＴｅ値の差が許容誤差内にあるときに、励磁突入電流が原因と判別することができる。
【００９０】
さらに、励磁突入電流現象が発生した変圧器の１次側結線（Δ巻線、Ｙ巻線）により、現象の様相が異なるため、１次側結線を特定するために、まず，三相成分に各相基準のαβ変換を行い３種類のΔＶα，ΔＶβを求め、同様にして系統電圧ｖもαβ変換して３種の電圧ｖα，ｖβを求め、次いで、投入後１サイクルの区間でα相変動分基本電圧ΔＶα、β相変動分基本電圧ΔＶβのそれぞれのΔＶ極値の絶対値で最大となる基準相を選び、例えばΔＶβの絶対値最大の基準相でのΔＶβ，ｖβを用い、ｖβ（Ｔｃ） の絶対値が閾値以下の場合にΔ結線とし、他方、ΔＶαの絶対値最大の基準相でｖα（Ｔｃ）の絶対値が閾値以下の場合にＹ結線とするので、励磁突入電流の発生源の変圧器が瞬時電圧低下の影響を受ける需要家の変圧器か他の需要家の変圧器かの判定が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の実施の形態に係わる励磁突入電流現象特定方法の一例を示すフローチャート。
【図２】本発明の実施の形態に係わる励磁突入電流現象特定方法の一例で、励磁突入電流を用いて磁気飽和開始時刻及び磁気飽和終了時刻を推定する場合の一例を示すフローチャート。
【図３】励磁突入電流の測定波形の一例を示す波形図。
【図４】励磁突入電流のＷ相の変動分電流と変動分基本電流との波形の一例を示す波形図。
【図５】励磁突入電流の変動分基本電流と変圧器鉄心の鎖交磁束との波形の一例を示す波形図。
【図６】本発明の実施の形態に係わる励磁突入電流現象特定方法の一例で、系統電圧を用いて磁気飽和開始時刻及び磁気飽和終了時刻を推定する場合の一例を示すフローチャート。
【図７】励磁突入電流の変動分基本電圧の波形を変動分基本電流の波形と比較して示した一例の波形図。
【図８】変圧器鉄心の飽和領域でのベース電圧と励磁突入電流の変動分基本電流と端子電圧との波形の一例を示す波形図。
【図９】励磁突入電流の変動分基本電圧の波形を変圧器鉄心の鎖交磁束の波形と比較して示した一例の波形図。
【図１０】本発明の実施の形態に係わる励磁突入電流現象特定方法の他の一例を示すフローチャート。
【図１１】本発明の実施の形態に係わる励磁突入電流現象特定方法の他の一例で、系統電圧を用いて１サイクルめの磁気飽和開始時刻及び１サイクルめの磁気飽和開始時刻を推定する場合の一例を示すフローチャート。
【図１２】変圧器１次側がΔ結線で飽和相がＶＷ相である場合の変圧器の端子電圧、変動分基本電圧、鎖交磁束の波形を示す波形図。
【図１３】変圧器の結線法がΔ結線である場合のβ相の変動分基本電圧及び変圧器の端子電圧の波形図。
【図１４】変圧器の結線法がΔ結線である場合のα相の変動分基本電圧及び変圧器の端子電圧の波形図。
【図１５】三相平衡時の変圧器端子電圧のα，β相端子電圧の基準相がＵ相、Ｗ相である場合のベクトル図。
【図１６】変圧器の結線法がＹ結線でＷ相が飽和である場合のαβ変換した変動分基本電圧及び変圧器の端子電圧の波形を示す波形図。
【図１７】励磁突入電流の発生源の変圧器１次側結線法の特定方法の一例を示すフローチャート。
【図１８】絶対値最大のα相変動分基本電圧と絶対値最大のβ相変動分基本電圧との相を基準として求めた波形図。
【図１９】（１７）式で定義される指標を用いて励磁突入電流の発生源の変圧器１次側結線法を特定する一例を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００９２】
Ｔｓ…磁気飽和開始時刻、Ｔｅ…磁気飽和終了時刻、ｆＮ…商用周波数、Φｓ…飽和開始磁束、ｖ（ｔ）…電圧、Φ（ｔ）…鎖交磁束、ｉｂ…ベース電流、Δｉ…変動分電流、ΔＩ…変動分基本電流、ｖｂ…ベース電圧、Δｖ…変動分電圧、ΔＶ変動分基本電圧、Ｔｃ…磁気飽和中点時刻、ΔＶα…α相変動分基本電圧、ΔＶβ…β相変動分基本電圧
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統に瞬時電圧低下が発生したとき変圧器鉄心の磁気飽和開始時刻及び磁気飽和終了時刻を求め、磁気飽和開始時刻と磁気飽和終了時刻との時間幅で変圧器鉄心の端子電圧を積分して磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束と磁気飽和終了時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束との差分を求め、磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束と磁気飽和終了時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束とが等しいときは変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定することを特徴とする励磁突入電流現象特定方法。
【請求項２】
前記瞬時電圧低下発生前の変圧器一次電流をベース電流とし、前記瞬時電圧低下発生後の変圧器一次電流と前記ベース電流との差分を変動分電流として求め、前記変動分電流から過渡振動の影響をカットした変動分基本電流を求め、前記変動分基本電流が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電流の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻とし、前記磁気飽和開始時刻の後の直近の前記変動分基本電流の零点を磁気飽和終了時刻とし、変圧器鉄心の磁気飽和開始時刻及び磁気飽和終了時刻を求めることを特徴とする請求項１記載の励磁突入電流現象特定方法。
【請求項３】
前記瞬時電圧低下発生前の系統電圧をベース電圧とし、前記瞬時電圧低下発生後の系統電圧と前記ベース電圧との差分を変動分電圧として求め、前記変動分電圧から過渡振動の影響をカットした変動分基本電圧を求め、前記変動分基本電圧が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電圧の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻とし、前記磁気飽和開始時刻の後の直近の前記変動分基本電圧の零点を磁気飽和中点時刻とし、前記磁気飽和開始時刻と前記磁気飽和中点時刻とから磁気飽和終了時刻を求めることを特徴とする請求項１記載の励磁突入電流現象特定方法。
【請求項４】
電力系統に瞬時電圧低下が発生したとき、瞬時電圧低下発生前の系統電圧をベース電圧として前記瞬時電圧低下発生後の系統電圧と前記ベース電圧との差分を変動分電圧として求め、前記変動分電圧から過渡振動の影響をカットした変動分基本電圧を求め、前記変動分基本電圧が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電圧の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻とし、前記磁気飽和開始時刻の後の直近の前記変動分基本電圧の零点を磁気飽和中点時刻とし、前記磁気飽和開始時刻と前記磁気飽和中点時刻とから磁気飽和終了時刻を求め、一方、変圧器鉄心の鎖交磁束が飽和開始磁束と同一の値となった時刻を求め、この時刻と磁気飽和終了時刻との差分が所定範囲内であるときは変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定することを特徴とする励磁突入電流現象特定方法。
【請求項５】
前記磁気飽和中点時刻は、前記磁気飽和開始時刻の後の直近の前記変動分基本電圧の零点とすることに代えて、前記変圧器鉄心の飽和領域での前記ベース電圧の零点とすることを特徴とする請求項３または４記載の励磁突入電流現象特定方法。
【請求項６】
電力系統に瞬時電圧低下が発生したとき１サイクルめの変圧器鉄心の磁気飽和開始時刻及び２サイクルめの変圧器鉄心の磁気飽和開始時刻を求め、１サイクルめの磁気飽和開始時刻と２サイクルめの磁気飽和開始時刻との時間幅で変圧器鉄心の端子電圧を積分して１サイクルめの磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束と２サイクルめの磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束との差分を求め、１サイクルめの磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束と２サイクルめの磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束との差分が所定値以下のときは変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定することを特徴とする励磁突入電流現象特定方法。
【請求項７】
前記瞬時電圧低下発生前の系統電圧をベース電圧とし、前記瞬時電圧低下発生後の系統電圧と前記ベース電圧との差分を変動分電圧として求め、前記変動分電圧から過渡振動の影響をカットした変動分基本電圧を求め、前記変動分基本電圧が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電圧の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を１サイクルめの磁気飽和開始時刻とし、前記変動分基本電圧が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電圧の２サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を２サイクルめの磁気飽和開始時刻とし、１サイクルめの磁気飽和開始時刻と２サイクルめの磁気飽和開始時刻とを求めることを特徴とする請求項５記載の励磁突入電流現象特定方法。
【請求項８】
電力系統に瞬時電圧低下が変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定したときは、さらに、変圧器の１次側結線がΔ結線かＹ結線かを特定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の励磁突入電流現象特定方法。
【請求項９】
変圧器の１次側結線がΔ結線かＹ結線かの特定は、前記瞬時電圧低下発生後の系統電圧と前記瞬時電圧低下発生前の系統電圧であるベース電圧との差分である変動分電圧から過渡振動の影響をカットした変動分基本電圧を求め、変動分基本電圧の三相成分に各相基準のαβ変換を行い各相基準のα相変動分基本電圧及びβ相変動分基本電圧を求め、変圧器鉄心端子電圧の三相成分に各相基準のαβ変換を行い各相基準のα相端子電圧及びβ相端子電圧を求め、変圧器投入後の前記ベース電圧の１サイクルの区間でα相変動分基本電圧及びβ相変動分基本電圧のそれぞれの絶対値最大なる基準相を選び、前記変動分基本電圧が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電圧の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻としその前記磁気飽和開始時刻の後の直近の前記変動分基本電圧の零点を磁気飽和中点時刻とし、β相変動分基本電圧が絶対値最大の基準相でのβ相端子電圧の前記磁気飽和中点時刻における絶対値が閾値以下の場合に変圧器の１次側結線はΔ結線と判定し、α相変動分基本電圧が絶対値最大の基準相でのα相端子電圧の前記磁気飽和中点時刻における絶対値が閾値以下の場合に変圧器の１次側結線はＹ結線と判定することを特徴とする請求項８記載の励磁突入電流現象特定方法。
【請求項１０】
変圧器の１次側結線がΔ結線かＹ結線かの特定は、前記瞬時電圧低下発生後の系統電圧と前記瞬時電圧低下発生前の系統電圧であるベース電圧との差分である変動分電圧から過渡振動の影響をカットした変動分基本電圧を求め、変動分基本電圧の三相成分に各相基準のαβ変換を行い各相基準のα相変動分基本電圧及びβ相変動分基本電圧を求め、変圧器投入後の前記ベース電圧の１サイクルの区間でα相変動分基本電圧及びβ相変動分基本電圧のそれぞれの絶対値最大なる基準相を選び、前記変動分基本電圧が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電圧の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻としその前記磁気飽和開始時刻の後の直近の前記変動分基本電圧の零点を磁気飽和中点時刻とし、α相変動分基本電圧の基準相でのα相変動分基本電圧及びβ相変動分基本電圧を磁気飽和開始時刻と磁気飽和中点時刻との時間幅で積分してα相磁束変動分及びβ相磁束変動分を求め、β相磁束変動分をα相磁束変動分で除算した値が閾値以下であるときは変圧器の１次側結線はＹ結線であると判定し、β相変動分基本電圧の基準相でのα相変動分基本電圧及びβ相変動分基本電圧を磁気飽和開始時刻と磁気飽和中点時刻との時間幅で積分してα相磁束変動分及びβ相磁束変動分を求め、α相磁束変動分をβ相磁束変動分で除算した値が閾値以下であるときは変圧器の１次側結線はΔ結線であると判定することを特徴とする請求項８記載の励磁突入電流現象特定方法。
【請求項１】
電力系統に瞬時電圧低下が発生したとき変圧器鉄心の磁気飽和開始時刻及び磁気飽和終了時刻を求め、磁気飽和開始時刻と磁気飽和終了時刻との時間幅で変圧器鉄心の端子電圧を積分して磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束と磁気飽和終了時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束との差分を求め、磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束と磁気飽和終了時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束とが等しいときは変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定することを特徴とする励磁突入電流現象特定方法。
【請求項２】
前記瞬時電圧低下発生前の変圧器一次電流をベース電流とし、前記瞬時電圧低下発生後の変圧器一次電流と前記ベース電流との差分を変動分電流として求め、前記変動分電流から過渡振動の影響をカットした変動分基本電流を求め、前記変動分基本電流が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電流の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻とし、前記磁気飽和開始時刻の後の直近の前記変動分基本電流の零点を磁気飽和終了時刻とし、変圧器鉄心の磁気飽和開始時刻及び磁気飽和終了時刻を求めることを特徴とする請求項１記載の励磁突入電流現象特定方法。
【請求項３】
前記瞬時電圧低下発生前の系統電圧をベース電圧とし、前記瞬時電圧低下発生後の系統電圧と前記ベース電圧との差分を変動分電圧として求め、前記変動分電圧から過渡振動の影響をカットした変動分基本電圧を求め、前記変動分基本電圧が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電圧の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻とし、前記磁気飽和開始時刻の後の直近の前記変動分基本電圧の零点を磁気飽和中点時刻とし、前記磁気飽和開始時刻と前記磁気飽和中点時刻とから磁気飽和終了時刻を求めることを特徴とする請求項１記載の励磁突入電流現象特定方法。
【請求項４】
電力系統に瞬時電圧低下が発生したとき、瞬時電圧低下発生前の系統電圧をベース電圧として前記瞬時電圧低下発生後の系統電圧と前記ベース電圧との差分を変動分電圧として求め、前記変動分電圧から過渡振動の影響をカットした変動分基本電圧を求め、前記変動分基本電圧が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電圧の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻とし、前記磁気飽和開始時刻の後の直近の前記変動分基本電圧の零点を磁気飽和中点時刻とし、前記磁気飽和開始時刻と前記磁気飽和中点時刻とから磁気飽和終了時刻を求め、一方、変圧器鉄心の鎖交磁束が飽和開始磁束と同一の値となった時刻を求め、この時刻と磁気飽和終了時刻との差分が所定範囲内であるときは変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定することを特徴とする励磁突入電流現象特定方法。
【請求項５】
前記磁気飽和中点時刻は、前記磁気飽和開始時刻の後の直近の前記変動分基本電圧の零点とすることに代えて、前記変圧器鉄心の飽和領域での前記ベース電圧の零点とすることを特徴とする請求項３または４記載の励磁突入電流現象特定方法。
【請求項６】
電力系統に瞬時電圧低下が発生したとき１サイクルめの変圧器鉄心の磁気飽和開始時刻及び２サイクルめの変圧器鉄心の磁気飽和開始時刻を求め、１サイクルめの磁気飽和開始時刻と２サイクルめの磁気飽和開始時刻との時間幅で変圧器鉄心の端子電圧を積分して１サイクルめの磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束と２サイクルめの磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束との差分を求め、１サイクルめの磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束と２サイクルめの磁気飽和開始時刻の変圧器鉄心の鎖交磁束との差分が所定値以下のときは変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定することを特徴とする励磁突入電流現象特定方法。
【請求項７】
前記瞬時電圧低下発生前の系統電圧をベース電圧とし、前記瞬時電圧低下発生後の系統電圧と前記ベース電圧との差分を変動分電圧として求め、前記変動分電圧から過渡振動の影響をカットした変動分基本電圧を求め、前記変動分基本電圧が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電圧の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を１サイクルめの磁気飽和開始時刻とし、前記変動分基本電圧が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電圧の２サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を２サイクルめの磁気飽和開始時刻とし、１サイクルめの磁気飽和開始時刻と２サイクルめの磁気飽和開始時刻とを求めることを特徴とする請求項５記載の励磁突入電流現象特定方法。
【請求項８】
電力系統に瞬時電圧低下が変圧器の励磁突入電流による瞬時電圧低下であると判定したときは、さらに、変圧器の１次側結線がΔ結線かＹ結線かを特定することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項記載の励磁突入電流現象特定方法。
【請求項９】
変圧器の１次側結線がΔ結線かＹ結線かの特定は、前記瞬時電圧低下発生後の系統電圧と前記瞬時電圧低下発生前の系統電圧であるベース電圧との差分である変動分電圧から過渡振動の影響をカットした変動分基本電圧を求め、変動分基本電圧の三相成分に各相基準のαβ変換を行い各相基準のα相変動分基本電圧及びβ相変動分基本電圧を求め、変圧器鉄心端子電圧の三相成分に各相基準のαβ変換を行い各相基準のα相端子電圧及びβ相端子電圧を求め、変圧器投入後の前記ベース電圧の１サイクルの区間でα相変動分基本電圧及びβ相変動分基本電圧のそれぞれの絶対値最大なる基準相を選び、前記変動分基本電圧が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電圧の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻としその前記磁気飽和開始時刻の後の直近の前記変動分基本電圧の零点を磁気飽和中点時刻とし、β相変動分基本電圧が絶対値最大の基準相でのβ相端子電圧の前記磁気飽和中点時刻における絶対値が閾値以下の場合に変圧器の１次側結線はΔ結線と判定し、α相変動分基本電圧が絶対値最大の基準相でのα相端子電圧の前記磁気飽和中点時刻における絶対値が閾値以下の場合に変圧器の１次側結線はＹ結線と判定することを特徴とする請求項８記載の励磁突入電流現象特定方法。
【請求項１０】
変圧器の１次側結線がΔ結線かＹ結線かの特定は、前記瞬時電圧低下発生後の系統電圧と前記瞬時電圧低下発生前の系統電圧であるベース電圧との差分である変動分電圧から過渡振動の影響をカットした変動分基本電圧を求め、変動分基本電圧の三相成分に各相基準のαβ変換を行い各相基準のα相変動分基本電圧及びβ相変動分基本電圧を求め、変圧器投入後の前記ベース電圧の１サイクルの区間でα相変動分基本電圧及びβ相変動分基本電圧のそれぞれの絶対値最大なる基準相を選び、前記変動分基本電圧が前記瞬時電圧低下発生後の前記ベース電圧の１サイクルの間でマイナスからプラスまたはプラスからマイナスへ大きく変化するときの零点を磁気飽和開始時刻としその前記磁気飽和開始時刻の後の直近の前記変動分基本電圧の零点を磁気飽和中点時刻とし、α相変動分基本電圧の基準相でのα相変動分基本電圧及びβ相変動分基本電圧を磁気飽和開始時刻と磁気飽和中点時刻との時間幅で積分してα相磁束変動分及びβ相磁束変動分を求め、β相磁束変動分をα相磁束変動分で除算した値が閾値以下であるときは変圧器の１次側結線はＹ結線であると判定し、β相変動分基本電圧の基準相でのα相変動分基本電圧及びβ相変動分基本電圧を磁気飽和開始時刻と磁気飽和中点時刻との時間幅で積分してα相磁束変動分及びβ相磁束変動分を求め、α相磁束変動分をβ相磁束変動分で除算した値が閾値以下であるときは変圧器の１次側結線はΔ結線であると判定することを特徴とする請求項８記載の励磁突入電流現象特定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２００９−１４８０１８（Ｐ２００９−１４８０１８Ａ）
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２０４４５（Ｐ２００７−３２０４４５）
【出願日】平成１９年１２月１２日（２００７．１２．１２）
【出願人】（０００００３６８７）東京電力株式会社 (2,580)
【出願人】（５０４１９３８３７）国立大学法人室蘭工業大学 (70)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１２日（２００７．１２．１２）
【出願人】（０００００３６８７）東京電力株式会社 (2,580)
【出願人】（５０４１９３８３７）国立大学法人室蘭工業大学 (70)
【Ｆターム（参考）】
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