変圧器は、電力供給の要であり、その安全と信頼性は、特に特高設備において至上の重要性を持っています。特高変圧器の信頼性は高く、故障頻度はきわめて低いですが、万一の故障が発生すると、その影響は甚大です。本記事では、変圧器の保護装置である比率差動継電器について、その役割と構造について解説します。
Contents
比率差動継電器の役割
比率差動継電器は、特高変圧器の内部故障を高感度で検出するための装置です。変圧器内部で故障が発生すると、一次電流と二次電流の間に差が生じます。この差電流を検出し、その値が規定値以上になった場合、比率差動継電器は動作し、潜在的な危険を防ぎます。
構造と接続
一般に使用される変圧器では、一端を接地するために△-Y結線変圧器が主に用いられます。この場合、一次・二次間の電流位相角は30度ずれています。変流器の二次回路の接続は、△側はY結線に、Y側は△結線として、同相にする必要があります。このような接続によって、平常時や外部事故時にも変流器間で等しい大きさと位相の電流が循環し、継電器は動作しなくなります。また、三相変圧器の一次側と二次側の変流器（CT）の二次電流は、平常時には等しくならない場合が多いです。比率差動継電器では、変圧器の変圧比に合わせて、CTの変流比を選択し、補償変流器（CCT）を使用して、CT二次電流が等しくなるようにします。
まとめ
比率差動継電器は、特高変圧器の内部故障を検出し、その影響を最小限に抑えるための重要な装置です。一次・二次間の電流の差を検出し、規定値を超えると動作します。この先進的なシステムにより、変圧器の安全性と信頼性が向上し、電力供給の安定性も確保されます。
Q&A
Q1: 比率差動継電器とは何ですか？
A:比率差動継電器は、特高変圧器の内部故障を検出するための装置です。変圧器内で故障が発生した場合、一次電流と二次電流の間で差が生じ、この差電流を検出します。そして、差電流が規定値以上になった場合に動作し、故障からくる潜在的な危険や大きな損害を未然に防ぎます。
Q2: なぜ比率差動継電器の存在が重要なのですか？
A:比率差動継電器の存在は特高変圧器の安全性と信頼性を保つために不可欠です。特高変圧器の故障頻度は非常に低いですが、一度故障が発生すると、その結果として長期の電力供給停止や火災など、大きな影響が出る可能性があります。比率差動継電器によって早期に故障を検出し対処できるため、重大な事故のリスクを減少させることができます。
Q3: △-Y結線変圧器と比率差動継電器の関連性は何ですか？
A:△-Y結線変圧器では、一次・二次間の電流位相角が30度ずれています。このため、比率差動継電器を正確に動作させるには、変流器の二次回路の接続を調整して、△側はY結線に、Y側は△結線とし、同相にする必要があります。この接続調整によって、変流器間で等しい大きさと位相の電流が循環し、継電器が正常に動作することが確保されます。
