-
GEBIET
-
Ausführungsformen, die hierin beschrieben sind, beziehen sich allgemein auf eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für einen Doppelzufuhr-Alternator (Wechselstromgenerator).
-
HINTERGRUND
-
In einem Doppelzufuhr-Alternator mit einer, mit einem Stromsystem über einen Haupttransformator verbundenen Primärseite und einer mit einem Frequenzwandler (einem Wechselstromanreger) verbundenen Sekundärseite, wenn ein elektrischer Ausfall, wie etwa ein Kurzschluss oder ein Erdungsfehler, im Stromsystem oder einer elektrischen Schaltung aufgetreten ist, tritt ein transientes Phänomen, zum Beispiel eine Spannungsreduktion, Überlagerung einer Gleichstromkomponente oder ein Überstrom auf der Primärseite des Doppelzufuhr-Alternators auf und wird eine Überspannung auf der Sekundärseite erzeugt. Zu dieser Zeit tritt auf der Primärseite des Doppelzufuhr-Alternators ein Phänomen auf, das Null-Auslass (zero-miss) genannt wird, dass ein Primärstrom in einigen Fällen nicht Null kreuzt, wenn ein Leistungsschalter geöffnet wird, aufgrund der Überlagerung der Gleichstromkomponente.
-
Wenn der Null-Auslass auftritt, kann der Leistungsschalter einen Strom nicht unterbrechen, wird nicht nur der Leistungsschalter beschädigt, sondern kann auch ein elektrischer Ausfall nicht eliminiert werden und es besteht die Möglichkeit, dass ein Betrieb des Stromsystems nicht fortgesetzt werden kann oder der Haupttransformator, der Doppelzufuhr-Alternator oder dergleichen beschädigt werden. Somit, um den Null-Ausfall am Auftreten zu hindern, muss der Primärstrom des Doppelzufuhr-Alternators rasch null-gekreuzt werden.
-
Einige Technologien zum Lösen des Null-Auslassproblems sind vorgeschlagen worden, aber eine effektive Technik zum Ermöglichen des Null-Kreuzens des Primärstroms des Doppelzufuhr-Alternators nach Auftreten eines elektrischen Ausfalls ist nicht vorgeschlagen worden.
-
Unter solchen Umständen wird es erwünscht, eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren für einen Doppelzufuhr-Alternator bereitzustellen, die rasches Nullkreuzen des Primärstroms des Doppelzufuhr-Alternators ermöglichen.
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Gemäß einer Ausführungsform wird eine Steuervorrichtung für einen Doppelzufuhr-Alternator bereitgestellt, die auf ein Stromerzeugungssystem anwendbar ist, welches beinhaltet:
einen Doppelzufuhr-Alternator mit einer Primärwicklung, die mit einer elektrischen Schaltung über Öffnungs-/Schließmittel verbunden ist; einen Stromwandler zum Zuführen eines Stroms mit einer variablen Frequenz an einer Sekundärwicklung des Doppelzufuhr-Alternators; und eine Stromumwandlungs-Steuereinheit zum Steuern einer Spannung oder eines Stroms des Stromwandlers. Die Steuervorrichtung umfasst: eine Sekundärstrommesseinheit zum Messen eines Stroms auf einer Sekundärseite des Doppelzufuhr-Alternators; eine Gleichstromkomponenten-Messeinheit zum Messen einer Gleichstromkomponente oder einer Niederfrequenz-Komponente in einem durch die Sekundärstrommesseinheit gemessenen Sekundärstrom; eine Gleichstrom-Anweisungswert-Erzeugungseinheit zum Erzeugen eines Signals einer Gleichstrom-Energetisierungsanweisung oder einer Niederfrequenz-Energetisierungsanweisung an eine Stromwandlungssteuereinheit in Übereinstimmung mit der Gleichstromkomponente oder der Niederfrequenzkomponente, welche durch die Gleichstromkomponenten-Messeinheit gemessen sind, und eine Schalteinheit zum Ausgeben oder Stoppen des Signals der Gleichstrom-Anweisungswert-Erzeugungseinheit, wobei die Schalteinheit das Signal der Gleichstrom-Anweisungswert-Erzeugungseinheit an die Stromwandlungs-Steuereinheit ausgibt, wenn eine vorbestimmte Bedingung erzielt ist.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Konfiguration eines Stromerzeugungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
-
2 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Schaltungskonfiguration einer Gleichstrommessfunktion 6 in 1 zeigt; und
-
3 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Konfiguration eines Stromerzeugungssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
-
Nachfolgend werden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
-
Erste Ausführungsform
-
Eine erste Ausführungsform wird zuerst beschrieben.
-
Konfiguration
-
1 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Konfiguration eines Stromerzeugungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
-
Das Stromerzeugungssystem, das in 1 gezeigt ist, ist ein Variabel-Geschwindigkeits-Pumpspeicher-Stromerzeugungssystem, das in zum Beispiel einem Pumpspeicher-Kraftwerk installiert und mit einem Stromsystem S elektrisch verbunden ist.
-
Das Stromerzeugungssystem beinhaltet als Basis-Bestandteilselemente Vorrichtungen wie etwa einen Doppelzufuhr-Alternator 1 (der nachfolgend als ein "Generatormotor 1" bezeichnet wird), der ein Generatormotor ist, der mit zum Beispiel einer Pumpenturbine 101 gekoppelt ist, einen Stromwandler 2 mit einem Wandler 2A und einem Inverter 2B, einen Haupttransformator 102, einen Systemseiten-Leistungsschalter 103, einen Parallel-Leistungsschalter 104, einen Anregungstransformator 105, einen Anregungs-Leistungsschalter 106, einen Geschwindigkeitsregulator 107, einen Servomotor 108, einen Winkeldetektor KA, einen Potentialtransformator VT, einen Stromtransformator CT, einen Stromtransformator (eine Sekundärstrom-Messeinheit) CT5A, eine Systemausfall-Detektionsfunktion DT und dergleichen.
-
Weiter beinhaltet das Stromerzeugungssystem verschiedene Arten von Steuerfunktionen, zum Beispiel eine Stromwandlungs-Steuereinheit 3, die eine Wandler-Steuereinheit 3A und eine Inverter-Steuereinheit 3B aufweist, eine Blindleistungs-Steuereinheit 111, eine Wirkleistungs-Steuereinheit 112, eine Generatormotorsteuerspannungs-Steuereinheit 113, eine Normalbetriebsbedingungs-Inverterspannungs-Anweisungswert-Arithmetikeinheit 114, eine Geschwindigkeits-Regulator-Steuereinheit 115, eine Wandlerspannungs-Anweisungswert-Arithmetikeinheit 116, eine Generatormotor-Primärstrom-zu-Wechselstrom-Umwandlungssteuer-Arithmetikeinheit 120, Arithmetikeinheiten A1 und A2 und dergleichen.
-
Die Arithmetikeinheit A1 ist eine Funktion zum Berechnen der Wirkleistung und Blindleistung auf Basis einer durch den Potentialtransformator VT, der in einer elektrischen Schaltung zwischen dem Haupttransformator 102 und dem Parallel-Leistungsschalter 104 auf der Primärseite des Generatormotors 1 installiert ist, detektierten Spannung, und eines durch den Stromtransformator CT, der in einem elektrischen Schaltung zwischen dem Haupttransformator 102 und dem Parallel-Leistungsschalter 104 auf der Primärseite des Generatormotors 1 installiert ist, detektierten Stroms.
-
Die Arithmetikeinheit A2 ist eine Funktion zum Berechnen der Wirkleistung und der Blindleistung auf Basis einer durch den Potentialtransformator detektierten Spannung, der in der elektrischen Schaltung zwischen dem Haupttransformator 102 und dem Parallel-Leistungsschalter 104 auf der Primärseite des Generatormotors 1 installiert ist, und einem durch den Stromtransformator CT, der auf einer stromabwärtigen Seite des Anregungs-Leistungsschalters 106 installiert ist, detektierten Strom.
-
Die Blindleistungs-Steuereinheit 111 ist eine Funktion zum Berechnen und Ausgeben eines Steuerzielwerts der aus dem Stromerzeugungssystem an das Stromsystem gelieferten Blindleistung auf Basis einer Differenz zwischen dem aus einer Eingabeeinheit T1 eingegebenem Blindleistungs-Anweisungswert und der durch die Arithmetikeinheit A1 berechneten Blindleistung.
-
Die Wirkleistungs-Steuereinheit 112 ist eine Funktion zum Berechnen entsprechender Steuerzielwerte für die Wirkleistung, einer Drehzahl, und eines Öffnungsgrads einer Leitschaufel G auf Basis der durch die Arithmetikeinheit A1 berechneten Wirkleistung, eines aus einer Eingabeeinheit T2 eingegebenen Wirkleistungsanweisungswerts, eines aus einer Eingabeeinheit T3 eingegebenen Abfallmesswerts, und eines Leitschaufel-Öffnungsgrad-Rückkopplungssignals aus dem Servomotor 108.
-
Die Generatormotorsteuerspannungs-Steuereinheit 113 ist eine Funktion zum Berechnen und Ausgeben eines Steuerzielwerts einer Generatormotorspannung auf Basis einer durch den in einer elektrischen Schaltung zwischen dem Parallel-Leistungsschalter 104 auf der Primärseite des Generatormotors 1 und dem Generatormotor 1 installierten Potential-Transformator VT detektierten Spannung in Übereinstimmung mit dem Steuerzielwert der Blindleistung aus der Blindleistungs-Steuereinheit 111 oder einer Spannungssteigerungs-/Senkungsanweisung, die aus einer Eingabeeinheit T4 eingegeben wird.
-
Die Normalbetriebsbedingungs-Inverterspannungs-Anweisungswert-Arithmetikeinheit 114 ist eine Funktion zum Berechnen und Ausgeben einer Frequenz auf Basis einer durch den Potential-Transformator VT, der in dem elektrischen Schaltung zwischen dem Haupttransformator 102 und dem Parallel-Leistungsschalter 104 auf der Primärseite des Generatormotors 1 installiert ist, detektierten Spannung, und zum Steuern eines Sekundärstroms des Generatormotors 1 durch die Inverter-Steuereinheit 3B und den Inverter 2B auf Basis eines Steuerzielwerts der durch die Wirkleistungs-Steuereinheit 112 berechneten Drehzahl, eines Winkelsignals des Generatormotors 1, das aus dem Winkeldetektor KA ausgegeben wird, und eines durch den Stromtransformator CT5A, der in einer elektrischen Schaltung auf der Sekundärseite des Generatormotors 1 installiert ist, detektierten Stroms in Übereinstimmung mit dem Steuerzielwert der Generatormotorspannung aus der Generatormotorspannungs-Steuereinheit 113, wodurch eine Spannung, Wirkleistung und eine Drehzahl des Generatormotors 1 gesteuert wird.
-
Die Normalbetriebsbedingungs-Inverterspannungs-Anweisungswert-Arithmetikeinheit 114 beinhaltet eine Frequenz-Arithmetikfunktion a zum Berechnen einer Frequenz aus einer durch den Potential-Transformator VT, der in der elektrischen Schaltung zwischen dem Haupttransformator 102 und dem Parallel-Leistungsschalter 104 auf der Primärseite des Generatormotors 1 installiert ist, detektierten Spannung, und zum Ausgeben eines Arithmetikergebnisses an die Geschwindigkeits-Regulator-Steuereinheit 115, eine Winkelsignal-Eingabefunktion b zum Empfangen des Winkelsignals des Generatormotors, das aus dem Winkeldetektor KA ausgegeben wird, eine Winkelgeschwindigkeits-Arithmetikfunktion c zum Berechnen einer Winkelgeschwindigkeit aus dem Winkelsignal, eine Arithmetikfunktion d zum Berechnen und Ausgeben einer Differenz zwischen einem Steuersignal (einem Zielwert der Drehzahl/Leitschaufelöffnungsgrad) aus der Wirkleistungs-Steuereinheit 112 und der Winkelgeschwindigkeit; eine Gleitfrequenz-Steuerfunktion e zum Erzeugen eines Gleitfrequenz-Steuersignals entsprechend dieser Differenz, eine Rücksetzsteuerfunktion f (die in dieser Ausführungsform nicht verwendet wird) zum Erzeugen eines Rücksetzsteuersignals auf Basis eines durch den Stromtransformator CT5A, der in der elektrischen Schaltung auf der Sekundärseite des Generatormotors 1 installiert ist, detektierten Stroms, eine Drei-Phasen-zu-Zwei-Phasen-Wandlungsfunktion g zum Durchführen von Drei-Phasen-zu-Zwei-Phasen-Umwandlung des durch den Stromtransformator CT5A detektierten Stroms, eine Arithmetikfunktion h zum Berechnen und Ausgeben einer Differenz zwischen dem Gleitfrequenz-Steuersignal oder dem Rücksetzsteuersignal und einem Signal, das nach der Drei-Phasen-zu-Zwei-Phasen-Umwandlung bereitgestellt wird, eine Arithmetikfunktion j zum Berechnen und Ausgeben einer Differenz zwischen dem Steuersignal (dem Steuersignalzielwert der Generatormotorspannung) aus der Generatormotorsteuerspannungs-Steuereinheit 113 und dem nach der Drei-Phasen-zu-Zwei-Phasen-Umwandlung bereitgestellten Signal, eine Steuerfunktion k zum Ausgeben eines Steuersignals entsprechend einem Arithmetikergebnis der Arithmetikfunktion h, eine Steuerfunktion m zum Ausgeben eines Steuersignals entsprechend einem Arithmetikergebnis der Arithmetikfunktion j, eine Zwei-Phasen-zu-Drei-Phasen-Wandlungsfunktion n zum Empfangen des Steuersignals aus der Steuerfunktion k und des Steuersignals aus der Steuerfunktion m und Durchführen von Zwei-Phasen-zu-Drei-Phasen-Umwandlung, und eine Inverterspannungs-Anweisungswert-Arithmetikfunktion p eines Inverterspannungs-Anweisungswerts entsprechend einem Steuersignal, das nach der Zwei-Phasen-zu-Drei-Phasen-Umwandlung bereitgestellt wird, und seine Ausgabe an die Invertersteuereinheit 3B.
-
Die Geschwindigkeits-Regulator-Steuereinheit 115 ist eine Funktion zum Steuern des Servomotors 108 durch den Geschwindigkeitsregulator 107 und Steuern eines Öffnungsgrads der Leitschaufel G auf Basis der durch die Frequenz-Arithmetikfunktion a berechneten Frequenz der Normalbetriebsbedingungs-Inverterspannungs-Anweisungswert-Arithmetikeinheit 114 und dem Leitschaufel-Öffnungsgrad-Rückkopplungssignal aus dem Servomotor 108 in Übereinstimmung mit den Signalen (dem Steuerzielwert der Wirkleistung und dem Steuerzielwert des Öffnungsgrads der Leitschaufel G) aus der Wirkleistungs-Steuereinheit 112.
-
Die Wandlerspannungs-Anweisungswert-Arithmetikeinheit 116 ist eine Funktion zum Berechnen eines Wandlerspannungs-Anweisungswertes und seinem Senden an die Wandler-Steuereinheit 3A auf Basis der durch die Arithmetikeinheit A2 berechneten Blindleistung, eines Gleichstromspannungssignals aus der Gleichstromspannungs-Detektionsfunktion 2C und eines durch den auf der stromabwärtigen Seite des Anregungstransformators 105 installierten Stromtransformator CT detektierten Stroms, wodurch die Blindleistung und eine Gleichstromspannung des Wandlers 2A gesteuert werden.
-
Die Stromwandlungs-Steuereinheit 3 beinhaltet die Wandler-Steuereinheit 3A und die Inverter-Steuereinheit 3B. Die Wandler-Steuereinheit 3A ist eine Funktion zum Steuern des Wandlers 2A des Leistungswandlers 2 in Übereinstimmung mit dem aus der Wandlerspannungs-Anweisungswert-Arithmetikeinheit 116 ausgegebenen Wandlerspannungs-Anweisungswert. Die Inverter-Steuereinheit 3B ist eine Funktion zum Steuern des Inverters 2B in Übereinstimmung mit dem aus der Normalbetriebsbedingungs-Inverterspannungs-Anweisungswert-Arithmetikeinheit 114 ausgegebenen Inverterspannungs-Anweisungswert.
-
Die Generatormotor-Primärstrom-zu-Wechselstrom-Umwandlungssteuer-Arithmetikeinheit 120 beinhaltet eine Kurzschluss-Detektionsfunktion (eine elektrische Ausfall-Detektionseinheit) 4, eine Gleichstromkomponenten-Messfunktion 6, eine Gleichstrom-Anweisungswert-Erzeugungsfunktion 7 und eine Schaltfunktion 8B.
-
Die Kurzschluss-Detektionsfunktion (die elektrische Ausfall-Detektionseinheit) 4 misst elektrische Beträge (z.B. einen Strom, eine Spannung und dergleichen) einer mit dem Stromsystem S oder der Primärseite des Generatormotors 1 verbundenen elektrischen Schaltung und detektiert einen elektrischen Ausfall des Stromsystems S und/oder der elektrischen Schaltung.
-
Die Gleichstromkomponenten-Messfunktion 6 misst eine Gleichstromkomponente oder eine Niederfrequenzkomponente (eine Gleitfrequenzkomponente oder eine Frequenzkomponente nahe an der Gleitfrequenz des Generatormotors 1) des durch den Stromtransformator CT5A gemessenen Sekundärstroms.
-
Die Gleichstrom-Anweisungswert-Erzeugungsfunktion 7 erzeugt ein Signal einer Gleichstrom-Energetisierungsanweisung oder einer Niederfrequenz-Energetisierungsanweisung an die Stromwandlungs-Steuereinheit 3 in Übereinstimmung mit der Gleichstromkomponente oder der Niederfrequenzkomponente, welche durch die Gleichstromkomponenten-Messfunktion 6 gemessen wird.
-
Die Schaltfunktion 8B gibt das Signal der Gleichstrom-Anweisungswert-Erzeugungsfunktion 7 aus oder stoppt es. Diese Schaltfunktion 8B gibt das Signal der Gleichstrom-Anweisungswert-Erzeugungsfunktion 7 an die Stromwandlungs-Steuereinheit 3 aus, wenn eine vorbestimmte Bedingung erreicht ist, zum Beispiel wenn die Kurzschluss-Detektionsfunktion (die elektrische Ausfall-Detektionseinheit) 4 einen Ausfall detektiert hat, wie etwa einen Kurzschluss der elektrischen Schaltung auf der Primärseite des Generatormotors 1.
-
Hier zeigt 2 ein Beispiel einer Schaltungskonfiguration der Gleichstromkomponenten-Messfunktion 6. Die in 2 gezeigte Gleichstromkomponenten-Messfunktion 6 beinhaltet eine Gleitdurchschnitts-Arithmetikeinheit 6A, welche die Verarbeitung zum Berechnen eines gleitenden Durchschnitts in einer festen Periode jeder Phase des durch den Stromtransformator CT5A gemessenen Sekundärstroms wiederholt, und eine Polaritäts-Bestimmungseinheit 6B, die Information des gleitenden Durchschnitts jeder Phase ausgibt, die durch die Gleitdurchschnitts-Arithmetikeinheit 6A berechnet wird, zusammen mit Information einer Polarität.
-
Es ist anzumerken, dass die Schaltungskonfiguration der Gleichstrom-Anweisungswert-Erzeugungsfunktion 7 nicht auf das Beispiel von 2 beschränkt ist. Beispielsweise kann anstelle der Gleitdurchschnitts-Arithmetikeinheit 6A und der Polaritäts-Bestimmungseinheit 6B ein Tiefpassfilter, der einer Gleichstromkomponente allein oder einer Niederfrequenzkomponente allein im Sekundärstrom, der durch dem Stromtransformator CT5A berechnet ist, gestattet, hindurch zu passieren, verwendet werden.
-
Funktion
-
Wenn beispielsweise ein Kurzschlussausfall oder ein Erdungsfehler im Stromsystem erzeugt wird, wird eine Primärspannung des Generatormotors 1 gesenkt, fließt ein Überstrom und wird eine transiente Gleichstromkomponente dem Primären und Sekundären des Haupttransformators 102 und des Generatormotors 1 überlagert.
-
Die Systemausfall-Detektionsfunktion DT detektiert einen Systemausfall und erteilt eine Öffnungsanweisung an den Leistungsschalter 103. Die Kurzschluss-Detektionsfunktion 4 detektiert einen Abfall der Generatormotor-Primärspannung und gibt eine EIN-Anweisung an die Schaltfunktion 8B aus. Die Gleichstromkomponenten-Messfunktion 6 misst eine in dem Generatormotor-Sekundärstrom enthaltene Gleichstromkomponente und gibt einen Gleichstromkomponenten-Messwert an die Gleichstrom-Anweisungswert-Erzeugungsfunktion 7 aus. Die Gleichstrom-Anweisungswert-Erzeugungsfunktion 7 berechnet eine Invertersteueranweisung jeder Phase, die zum Umwandeln des Generatormotor-Sekundärstroms in einem Gleichstrom geeignet ist, in Übereinstimmung mit dem Gleichstromkomponenten-Messwert, und gibt ihn an die Inverter-Steuereinheit 3 aus. Der Inverter 2B schaltet eine Schalteinheit jeder Phase in Übereinstimmung mit der Anweisung aus der Inverter-Steuereinheit 3 EIN/AUS und ein Gleichstrom oder ein Niederfrequenzstrom fließt an eine Generatormotor-Sekundärwicklung.
-
Wirkung
-
Gemäß dieser Ausführungsform wird die in dem Generatormotor-Sekundärstrom enthaltene Gleichstromkomponente gemessen, wird der Inverterspannungssteuer-Anweisungswert in Übereinstimmung mit dem Gleichstromkomponenten-Messwert berechnet und wird der Gleichstrom oder der Niederfrequenzstrom in der Generatormotor-Sekundärwicklung gesteuert, und daher kann der Primärstrom und der Sekundärstrom des Haupttransformators und des Generatormotors 1 rasch null-gequert werden, womit ein Null-Auslass vermieden wird.
-
Zweite Ausführungsform
-
Nunmehr wird eine zweite Ausführungsform beschrieben.
-
Konfiguration
-
3 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Konfiguration eines Stromerzeugungssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt. Es ist anzumerken, dass mit der ersten Ausführungsform (1) gemeinsame Elemente durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet werden, um eine überlappende Beschreibung zu vermeiden. Nachfolgend werden hauptsächlich gegenüber der ersten Ausführungsform unterschiedliche Teile beschrieben.
-
Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass eine Kurzschlusseinheit 9 und ein Stromtransformator CT5B für jede Phase einer elektrischen Schaltung auf einer Sekundärseite, und eine Generatormotor-Primärstrom-zu-Wechselstrom-Umwandlungssteuer-Arithmetikeinheit 120' anstelle der Generatormotor-Primärstrom-zu-Wechselstrom-Umwandlungssteuer-Arithmetikeinheit 120 vorgesehen ist. Die Generatormotor-Primärstrom-zu-Wechselstrom-Umwandlungssteuer-Arithmetikeinheit 120' beinhaltet eine Kurzschlusseinheits-Betriebs-/Wiederherstell-Bestimmungsfunktion 10 anstelle des Einschließens der Kurzschluss-Detektionsfunktion (der elektrischen Ausfall-Detektionseinheit) 4. Weiter ist eine Normalbetriebsbedingungs-Inverterspannungs-Anweisungswert-Arithmetikeinheit 114 mit Schaltfunktionen 8C und 8D versehen.
-
Die Kurzschlusseinheit 9 weist eine Funktion auf, einen Kurzschluss zwischen Phasen der elektrischen Schaltung (eine Dreiphasen-Wechselstromschaltung) auf der Sekundärseite zu veranlassen, wenn eine Überspannung auf der Sekundärseite des Generatormotors 1 erzeugt wird.
-
Die Kurzschlusseinheits-Betriebs-/Wiederherstell-Bestimmungsfunktion 10 ist eine Funktion zum Detektieren, dass die Kurzschlusseinheit 9 arbeitet (ein Kurzschluss erzeugt wird und ein Strom durch die Kurzschlusseinheit 9 fließt), oder dass derselbe wiederhergestellt ist (eine offene Schaltung wird elektrisch gebildet und kein Strom fließt durch die Kurzschlusseinheit 9).
-
Die Schaltfunktion 8 gibt ein Signal einer Gleichstrom-Anweisungswert-Erzeugungsfunktion 7 an eine Strom-Umwandlungssteuereinheit 3 aus, wenn die Kurzschlusseinheits-Betriebs-/Wiederherstell-Bestimmungsfunktion 10 einen Kurzschlussbetrieb der Kurzschlusseinheit 9 detektiert hat.
-
Funktion
-
Wenn beispielsweise ein Kurzschlussausfall oder ein Erdungsfehler im Stromsystem erzeugt wird, wird eine Primärspannung des Generatormotors 1 gesenkt, fließt ein Überstrom, und wird eine transiente Gleichstromkomponente der Primären oder Sekundären des Haupttransformators und des Generatormotors 1 überlagert. Weiterhin wird eine Überspannung der Generatormotor-Sekundärseite aufgrund eines transienten Phänomens und einer transienten Leitungskomponente auf der Generatormotor-Primärseite erzeugt.
-
Eine Systemausfall-Detektionsfunktion DT detektiert einen Systemausfall und erteilt eine Öffnungsanweisung an einen Leistungsschalter 103. Wenn die Überspannung auf der Generatormotor-Sekundärseite erzeugt wird, schließt die Kurzschlusseinheit 9 die elektrische Schaltung auf der Sekundärseite kurz, um den Generatormotor 1 und einen Leistungswandler 2 vor der Überspannung zu schützen. Während eines Betriebs der Kurzschlusseinheit 9, da ein Generatormotor-Sekundärstrom durch die Kurzschlusseinheit 9 fließt, kann der Generatormotor-Sekundärstrom nicht gesteuert werden. Somit, nachdem die Kurzschlusseinheit 9 arbeitet, gestattet eine Inverter-Steuereinheit 3B dem Strom in der Kurzschlusseinheit 9, zu einem Inverter 2B zu fließen und reduziert den Strom in der Kurzschlussschaltung 9 auf Null, in Übereinstimmung mit einem Steueranweisungswert der Normalbetriebsbedingungs-Inverterspannungs-Anweisungswert-Arithmetikeinheit 114, wodurch die Kurzschlussschaltung 9 wiederhergestellt wird. Wenn die Kurzschlusseinheit 9 wiederhergestellt ist, kann der Generatormotor-Sekundärstrom durch den Inverter 2B gesteuert werden.
-
Die Kurzschlusseinheits-Betriebs-/Wiederherstell-Bestimmungsfunktion 10 empfängt ein Gleichstrom-Spannungssignal aus der Gleichstromspannungs-Detektionsfunktion 2C und bestimmt einen Betrieb der Kurzschlusseinheit 9. Darüber hinaus misst sie einen Strom aus dem Stromtransformator CT5B und bestimmt die Wiederherstellung der Kurzschlusseinheit 9. Vor der Kurzschlusseinheitsoperation und während der Kurzschlusseinheitsoperation ist eine Schaltfunktion 8A "EIN", ist eine Schaltfunktion 8B "AUS", ist die Schaltfunktion 8C "EIN" auf einer Gleitfrequenz-Steuersignalseite und "AUS" auf einer Rücksetzsteuersignalseite, und ist die Schaltfunktion 8D "EIN". Wenn die Kurzschlusseinheits-Betriebs-/Wiederherstell-Bestimmungsfunktion 10 bestimmt hat, dass die Kurzschlusseinheit nach dem Betrieb wiederhergestellt worden ist, erteilt sie eine Umschaltanweisung an die Schaltfunktion 8A und die Schaltfunktion 8B, so dass die Schaltfunktion 8A zu "AUS" umgeschaltet wird, die Schaltfunktion 8B zu "EIN" geschaltet wird, die Schaltfunktion 8C zu "EIN" auf der Rücksetzsteuersignalseite und "AUS" auf der Gleitfrequenz-Steuersignalseite geschaltet wird, und die Schaltfunktion 8D zu "AUS" geschaltet wird.
-
Eine Gleichstromkomponenten-Messfunktion 6 misst eine in dem Generatormotor-Sekundärstrom enthaltene Gleichstromkomponente und gibt einen Gleichstromkomponenten-Messwert an die Gleichstrom-Anweisungswert-Erzeugungsfunktion 7 aus. Die Gleichstrom-Anweisungswert-Erzeugungsfunktion 7 berechnet eine Invertersteueranweisung, die zum Umwandeln des Generatormotor-Sekundärstroms in einen Gleichstrom in Übereinstimmung mit dem Gleichstromkomponente-Messwert geeignet ist und gibt ihn an die Inverter-Steuereinheit 3 aus. Der Inverter 2B schaltet die Schaltelemente der jeweiligen Phasen in Übereinstimmung mit einem Anweisungswert aus der Inverter-Steuereinheit 3 ein/aus und Gleichstrom oder ein Niederfrequenzstrom fließt zu einer Generatormotor-Sekundärwicklung.
-
Wirkung
-
Gemäß dieser Ausführungsform wird die Gleichstromkomponente, die im Generatormotor-Sekundärstrom enthalten ist, gemessen, wird die Invertersteueranweisung in Übereinstimmung mit dem Gleichstromkomponenten-Messwert unmittelbar nach der Wiederherstellung der Kurzschlusseinheit 9 berechnet, wird der Gleichstrom oder der Niederfrequenzstrom in der Generatormotor-Sekundärwicklung gesteuert und kann daher der Primärstrom und der Sekundärstrom des Haupttransformators und des Generatormotors 1 rasch null-gekreuzt werden, wodurch ein Null-Ausfall vermieden wird.
-
Wie oben beschrieben, ist es gemäß der Ausführungsform möglich, ein Nullkreuzen des Primärstroms des Doppelzufuhr-Alternators rasch durchzuführen.
-
Während gewisse Ausführungsformen beschrieben worden sind, sind diese Ausführungsformen nur beispielhaft präsentiert worden, und sollen nicht den Schutzumfang der Erfindung beschränken. Tatsächlich können die hierin beschriebenen neuartigen Ausführungsformen in einer Vielzahl von anderen Formen ausgeführt werden; weiterhin können verschiedene Weglassungen, Austäusche und Änderungen in der Form der hierin beschriebenen Ausführungsformen vorgenommen werden. Die beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente sollen solche Formen oder Modifikationen mit abdecken, die innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung fallen würden.
-
Obwohl die Beispiele, wo ein Detektionsbetrag, ein Messbetrag oder ein Steuerbetrag einem Strom oder einer Spannung korrespondiert, oben beschrieben worden sind, können anstelle des Stroms elektrische Beträge wie etwa eine Spannung, ein Magnetfluss und dergleichen anstelle des Stroms verwendet werden oder können elektrische Beträge wie etwa ein Strom, ein Magnetfluss und dergleichen anstelle der Spannung verwendet werden.
