JP2000037096A - 可変速機の運転制御方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】送電線において一線地絡や三線地絡等の送電線
故障が発生した場合に、送電線の電力動揺を防止すると
共に、発電設備の信頼性の向上を図ること。 【解決手段】誘導発電電動機35の二次回路40の電流を検
出し、当該電流値があらかじめ設定した値を超えたこと
で過電流を検出する二次回路過電流検出手段45,46 と、
主変圧器33の中性点の電流を検出し、当該電流値があら
かじめ設定した値を超えたことで過電流を検出する地絡
過電流検出手段52,53 と、地絡過電流検出手段52,53 に
よる過電流検出結果に基づいて、送電線31,32 に発生し
た故障の継続および復旧を判定する判定手段と、二次回
路過電流検出手段45,46 による過電流検出結果と判定手
段による判定結果とに基づいて、可変速制御装置41から
の逆変換器制御信号44を活殺することで、誘導発電電動
機35の二次回路40の電流を通電または遮断する制御手段
とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、送電線において一
線地絡や三線地絡等の送電線故障が発生した場合に、送
電線の電力動揺を防止すると共に、発電設備の信頼性の
向上を図るようにした可変速機の運転制御方法および装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は、誘導発電電動機に代表される可
変速機の運転制御装置の一例を示す概要図である。図８
において、送電線１および送電線２には、遮断器ＣＢ１
１，ＣＢ１２および遮断器ＣＢ２１，ＣＢ２２、遮断器
ＣＢ３、主変圧器３、断路器ＤＳ１，ＤＳ２、並列用遮
断器４を介して、誘導発電電動機５の一次回路が接続さ
れて運転を行なう。

【０００３】また、誘導発電電動機５の二次回路１０の
励磁電流（二次励磁電流）は、励磁電源遮断器６、励磁
用変圧器７を介して入力される送電線１、送電線２の交
流を、可変速制御装置１１からの順変換器制御信号１３
により順変換器８で直流に変換し、さらにこの直流を可
変速制御装置１１からの逆変換器制御信号１４により逆
変換器９で可変周波数の交流に変換して供給する。

【０００４】これにより、誘導発電電動機５を可変速で
運転し、かつ送電線１、送電線２の交流と同期した運転
を行なう。一方、送電線２の送電線故障点１９におい
て、一線地絡や三線地絡等の送電線故障が発生した場合
には、誘導発電電動機５から送電線故障点１９に対して
故障電流が供給され、誘導発電電動機５の一次回路の電
流に故障電流が流れ、その故障電流により、誘導発電電
動機５の二次巻線に起電力を生じて、二次回路１０が過
電流になる。

【０００５】図９は、かかる送電線故障発生時の誘導発
電電動機５の二次回路１０の過電流状態の一例を示す波
形図である。図９において、二次回路１０の電流波形２
１は、通常は三相平衡電流であり、図示矢印ｔの向きに
時間と共に変化する。一方、送電線２に故障を生じた
時、誘導発電電動機５の二次回路１０の電流は、送電線
故障発生点２２から、誘導発電電動機５が供給する故障
電流による二次回路１０への誘起電圧のために、三相電
流のバランスが崩れて、電流値が増加する。

【０００６】この誘導発電電動機５の二次回路１０の電
流が、二次回路１０の三相それぞれに設けた二次電流検
出器１５にて検出され、過電流検出器１６にてあらかじ
め設定した値を超えたことで過電流が検出され、過電流
検出点２３にてこの過電流検出器１６が動作することに
なる。そして、過電流検出器１６が動作すると、可変速
制御装置１１は、誘導発電電動機５の運転を継続するこ
とは不可能と判断して、発電機制御装置１２に対して発
電機トリップ信号２０を出力し、並列用遮断器４および
励磁電源遮断器６を遮断して、誘導発電電動機５を送電
線１、送電線２から引き外すと共に、誘導発電電動機５
の運転を停止させる。

【０００７】図９において、誘導発電電動機５の引き外
し状態を発電機トリップ点２４で示す。一方、送電線故
障が発生した時、送電線２においては、送電線２に設置
されている送電線保護装置１７、送電線保護装置１８が
動作し、送電線２の送電線遮断器ＣＢ２１，ＣＢ２２の
再閉路を実行して送電線２の復旧を図り、送電線故障点
１９の地絡故障が短時間で一過性の場合には、再閉路が
成功して、送電線２は故障発生前の状態に復旧される
が、送電線故障点１９の地絡故障が長時間継続する場合
には、再閉路の最終遮断となり、送電線故障点１９の両
端の送電線遮断器ＣＢ２１，ＣＢ２２を遮断して、送電
線故障点１９を送電線２から分離することにより、送電
線２を健全な状態に保つように機能する。

【０００８】この方法では、誘導発電電動機５の二次回
路１０の過電流を検出した場合に、送電線２の故障なの
か、誘導発電電動機５の二次回路１０の故障なのかの判
別がつかないことから、送電線２に発生した故障が復旧
する可能性があるにもかかわらず、誘導発電電動機５の
運転を二次回路１０の過電流によって停止させている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
可変速機の運転制御装置においては、送電線２の送電線
故障点１９において、一線地絡や三線地絡等の送電線故
障が発生した場合に、送電線２に設備されている送電線
保護装置１７、送電線保護装置１８が動作し、再閉路や
再閉路の最終遮断による送電線２を復旧動作を実行し
て、送電線２に発生した故障が復旧する可能性があるに
もかかわらず、誘導発電電動機５の運転を二次回路１０
の過電流によって停止させている。

【００１０】すなわち、このような方法では、誘導発電
電動機５自身の故障でなくても、誘導発電電動機５の運
転を停止することになり、送電線２から離脱させなくて
も運転可能な誘導発電電動機５を離脱させることによっ
て電力供給が妨げられ、さらに送電線２の故障によって
電力が不足する電力システムに対して電力を補なえない
ことで、送電線２に電力動揺を与えることになる。

【００１１】本発明の目的は、送電線において一線地絡
や三線地絡等の送電線故障が発生した場合に、誘導発電
電動機の運転状態を保持し、さらに送電線故障時の電力
不足を補なうように誘導発電電動機を作用させて、送電
線の電力動揺を防止すると共に、発電設備の信頼性の向
上を図ることが可能な可変速機の運転制御方法および装
置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、一次回路が少なくとも主変圧器を介して送電線に
接続された誘導発電電動機の二次回路に、励磁用変圧器
を介して入力される送電線の交流を可変速制御装置から
の順変換器制御信号により順変換器で直流に変換し、か
つ当該直流を可変速制御装置からの逆変換器制御信号に
より逆変換器で可変周波数の交流に変換して得られる二
次励磁電流を供給することで、誘導発電電動機を可変速
で運転し、かつ送電線の交流と同期した運転を行なう可
変速機の運転制御方法において、請求項１の発明では、
誘導発電電動機の二次回路の電流値があらかじめ設定し
た値を超えたことで過電流を検出した時に、主変圧器の
中性点の電流値があらかじめ設定した値を超えたことで
過電流を検出した場合には、送電線の故障による誘導発
電電動機の二次回路の過電流と判定して誘導発電電動機
の運転を継続し、主変圧器の中性点の電流値があらかじ
め設定した値を超える過電流が検出されなかった場合に
は、誘導発電電動機の二次回路の故障と判定して誘導発
電電動機の運転を停止させるようにしている。

【００１３】従って、請求項１の発明の可変速機の運転
制御方法においては、誘導発電電動機の二次回路の電流
値が設定値を超えたことで過電流を検出した時に、主変
圧器の中性点の電流値が設定値を超えたことで過電流を
検出した場合には、送電線の故障による誘導発電電動機
の二次回路の過電流と判定して、誘導発電電動機の運転
を継続し、主変圧器の中性点の電流値が設定値を超える
過電流が検出されなかった場合には、誘導発電電動機の
二次回路の故障と判定して、誘導発電電動機の運転を停
止させる。

【００１４】これにより、送電線において一線地絡や三
線地絡等の送電線故障が発生した場合に、誘導発電電動
機の運転状態を保持し、送電線故障時の電力不足を補な
うように誘導発電電動機を作用させることが可能とな
り、送電線の電力動揺を防止すると共に、発電設備の信
頼性を向上させることができる。

【００１５】また、送電線の故障を直接的に検出できる
ため、その検出精度および検出確率が極めて高いものと
することができる。また、請求項２の発明では、誘導発
電電動機の二次回路の電流値があらかじめ設定した値を
超えたことで過電流を検出した時に、誘導発電電動機の
一次回路の電流値があらかじめ設定した値を超えたこと
で過電流を検出した場合には、送電線の故障による誘導
発電電動機の二次回路の過電流と判定して誘導発電電動
機の運転を継続し、誘導発電電動機の一次回路の電流値
があらかじめ設定した値を超える過電流が検出されなか
った場合には、誘導発電電動機の二次回路の故障と判定
して誘導発電電動機の運転を停止させるようにしてい
る。

【００１６】従って、請求項２の発明の可変速機の運転
制御方法においては、誘導発電電動機の二次回路の電流
値が設定値を超えたことで過電流を検出した時に、誘導
発電電動機の一次回路の電流値が設定値を超えたことで
過電流を検出した場合には、送電線の故障による誘導発
電電動機の二次回路の過電流と判定して誘導発電電動機
の運転を継続し、誘導発電電動機の一次回路の電流値が
設定値を超える過電流が検出されなかった場合には、誘
導発電電動機の二次回路の故障と判定して誘導発電電動
機の運転を停止させる。

【００１７】これにより、送電線において一線地絡や三
線地絡等の送電線故障が発生した場合に、誘導発電電動
機の運転状態を保持し、送電線故障時の電力不足を補な
うように誘導発電電動機を作用させることが可能とな
り、送電線の電力動揺を防止すると共に、発電設備の信
頼性を向上させることができる。

【００１８】また、既存の設備を利用して送電線の故障
を間接的に検出できるため、送電線の故障を検出するた
めの専用の設備を別途備える必要がない。さらに、請求
項３の発明では、誘導発電電動機の二次回路の電流値が
あらかじめ設定した値を超えたことで過電流を検出した
後に、逆変換器の逆変換器制御信号をブロックすること
で誘導発電電動機の二次回路の電流を遮断し、誘導発電
電動機の二次回路の電流があらかじめ設定した値を下回
ったことで電流減衰を検出したことを条件に、再起動に
よって逆変換器の逆変換器制御信号を再び活かすこと
で、誘導発電電動機の運転を継続し、上記再起動の間に
誘導発電電動機の二次回路の過電流検出要素以外の保護
要素が動作した場合、または再起動の積算回数があらか
じめ設定した値を超えた場合には、誘導発電電動機の故
障または送電線の故障が除去不可能と判定して誘導発電
電動機の運転を停止させるようにしている。

【００１９】従って、請求項３の発明の可変速機の運転
制御方法においては、誘導発電電動機の二次回路の電流
値が設定値を超えたことで過電流を検出した後に、逆変
換器の逆変換器制御信号をブロックすることで誘導発電
電動機の二次回路の電流を遮断し、誘導発電電動機の二
次回路の電流が設定値を下回ったことで電流減衰を検出
したことを条件に、再起動によって逆変換器の逆変換器
制御信号を再び活かすことで、誘導発電電動機の運転を
継続し、上記再起動の間に誘導発電電動機の二次回路の
過電流検出要素以外の保護要素が動作した場合、または
再起動の積算回数が設定値を超えた場合には、誘導発電
電動機の故障または送電線の故障が除去不可能と判定し
て誘導発電電動機の運転を停止させる。

【００２０】これにより、送電線において一線地絡や三
線地絡等の送電線故障が発生した場合に、誘導発電電動
機の運転状態を保持し、送電線故障時の電力不足を補な
うように誘導発電電動機を作用させることが可能とな
り、送電線の電力動揺を防止すると共に、発電設備の信
頼性を向上させることができる。

【００２１】また、予測判別手法を導入し、逆変換器の
制御信号を活殺するのみでよいため、応答性を向上させ
て、送電線の故障復旧時の復旧時間を短くすることがで
きる。

【００２２】さらに、誘導発電電動機の故障または送電
線の故障が除去不可能と判定して誘導発電電動機の運転
を停止させた場合には、無駄な誘導発電電動機の二次回
路の電流制御を極力回避して、系統への寄与度を高める
ことができる。

【００２３】一方、一次回路が少なくとも主変圧器を介
して送電線に接続された誘導発電電動機の二次回路に、
励磁用変圧器を介して入力される送電線の交流を可変速
制御装置からの順変換器制御信号により順変換器で直流
に変換し、かつ当該直流を可変速制御装置からの逆変換
器制御信号により逆変換器で可変周波数の交流に変換し
て得られる二次励磁電流を供給することで、誘導発電電
動機を可変速で運転し、かつ送電線の交流と同期した運
転を行なう可変速機の運転制御装置において、請求項４
の発明では、誘導発電電動機の二次回路の電流を検出
し、当該電流値があらかじめ設定した値を超えたことで
過電流を検出する二次回路過電流検出手段と、主変圧器
の中性点の電流を検出し、当該電流値があらかじめ設定
した値を超えたことで過電流を検出する地絡過電流検出
手段と、地絡過電流検出手段による過電流検出結果に基
づいて、送電線に発生した故障の継続および復旧を判定
する判定手段と、二次回路過電流検出手段による過電流
検出結果と判定手段による判定結果とに基づいて、可変
速制御装置からの逆変換器制御信号を活殺することで、
誘導発電電動機の二次回路の電流を通電または遮断する
制御手段とを備えている。

【００２４】従って、請求項４の発明の可変速機の運転
制御装置においては、誘導発電電動機の二次回路の電流
値が設定値を超えたことを二次回路過電流検出手段で検
出し、主変圧器の中性点の電流値が設定値を超えたこと
を地絡過電流検出手段で検出し、この地絡過電流検出手
段による過電流検出結果から、送電線に発生した故障の
継続および復旧を判定手段で判定し、この判定手段によ
る判定結果と二次回路過電流検出手段による過電流検出
結果とから、逆変換器制御信号を活殺して誘導発電電動
機の二次回路の電流を制御手段で通電または遮断する。

【００２５】これにより、前記請求項１の発明の場合と
同様の作用効果を奏することができる。また、請求項５
の発明では、誘導発電電動機の二次回路の電流を検出
し、当該電流値があらかじめ設定した値を超えたことで
過電流を検出する二次回路過電流検出手段と、誘導発電
電動機の一次回路の電流を検出し、当該電流値があらか
じめ設定した値を超えたことで過電流を検出する発電機
過電流検出手段と、発電機過電流検出手段による過電流
検出結果に基づいて、送電線に発生した故障の継続およ
び復旧を判定する判定手段と、二次回路過電流検出手段
による過電流検出結果と判定手段による判定結果とに基
づいて、可変速制御装置からの逆変換器制御信号を活殺
することで、誘導発電電動機の二次回路の電流を通電ま
たは遮断する制御手段とを備えている。

【００２６】従って、請求項５の発明の可変速機の運転
制御装置においては、誘導発電電動機の二次回路の電流
値が設定値を超えたことを二次回路過電流検出手段で検
出し、誘導発電電動機の一次回路の電流値が設定値を超
えたことを発電機過電流検出手段で検出し、この発電機
過電流検出手段による過電流検出結果から、送電線に発
生した故障の継続および復旧を判定手段で判定し、この
判定手段による判定結果と二次回路過電流検出手段によ
る過電流検出結果とから、逆変換器制御信号を活殺して
誘導発電電動機の二次回路の電流を制御手段で通電また
は遮断する。

【００２７】これにより、前記請求項２の発明の場合と
同様の作用効果を奏することができる。さらに、請求項
６の発明では、誘導発電電動機の二次回路の電流を検出
し、当該電流値があらかじめ設定した値を超えたことで
過電流を検出する二次回路過電流検出手段と、誘導発電
電動機の二次回路の電流値があらかじめ設定した値を下
回ったことで電流減衰を検出する電流減衰検出手段と、
二次回路過電流検出手段以外の保護要素が動作している
ことで誘導発電電動機の故障を判定する故障判定手段
と、二次回路過電流検出手段による過電流検出結果と電
流減衰検出手段による電流減衰検出結果と故障判定手段
による判定結果とに基づいて、可変速制御装置からの逆
変換器制御信号を活殺することで、誘導発電電動機の二
次回路の電流を通電または遮断する制御手段とを備えて
いる。

【００２８】従って、請求項６の発明の可変速機の運転
制御装置においては、誘導発電電動機の二次回路の電流
値が設定値を超えたことを二次回路過電流検出手段で検
出し、誘導発電電動機の二次回路の電流値が設定値を下
回ったことを電流減衰検出手段で検出し、二次回路過電
流検出手段以外の保護要素が動作していることによって
誘導発電電動機の故障を故障判定手段で判定し、これら
二次回路過電流検出手段および電流減衰検出手段による
過電流検出結果および電流減衰検出結果と故障判定手段
による判定結果とから、逆変換器制御信号を活殺して誘
導発電電動機の二次回路の電流を制御手段で通電または
遮断する。

【００２９】これにより、前記請求項３の発明の場合と
同様の作用効果を奏することができる。さらにまた、請
求項７の発明では、誘導発電電動機の二次回路の電流を
検出し、当該電流値があらかじめ設定した値を超えたこ
とで過電流を検出する二次回路過電流検出手段と、誘導
発電電動機の二次回路の電流値があらかじめ設定した値
を下回ったことで電流減衰を検出する電流減衰検出手段
と、二次回路過電流検出手段以外の保護要素が動作して
いることで誘導発電電動機の故障を判定する故障判定手
段と、誘導発電電動機の二次回路の電流の再起動回数を
記憶し、かつ当該再起動回数値があらかじめ設定した値
を超えたことで故障復旧が不可能と判定する再起動実行
判定手段と、二次回路過電流検出手段による過電流検出
結果と電流減衰検出手段による電流減衰検出結果と故障
判定手段による判定結果と再起動実行判定手段による判
定結果とに基づいて、可変速制御装置からの逆変換器制
御信号を活殺することで、誘導発電電動機の二次回路の
電流を通電または遮断する制御手段とを備えている。

【００３０】従って、請求項７の発明の可変速機の運転
制御装置においては、誘導発電電動機の二次回路の電流
値が設定値を超えたことを二次回路過電流検出手段で検
出し、誘導発電電動機の二次回路の電流値が設定値を下
回ったことを電流減衰検出手段で検出し、二次回路過電
流検出手段以外の保護要素が動作していることによって
誘導発電電動機の故障を故障判定手段で判定し、誘導発
電電動機の二次回路の電流の再起動回数値が設定値を超
えたことによって故障復旧不可能を再起動実行判定手段
で判定し、これら二次回路過電流検出手段および電流減
衰検出手段による過電流検出結果および電流減衰検出結
果と故障判定手段および再起動実行判定手段による判定
結果とから、逆変換器制御信号を活殺して誘導発電電動
機の二次回路の電流を制御手段で通電または遮断する。

【００３１】一方、請求項８の発明では、上記請求項４
乃至請求項７のいずれか１項の発明の可変速機の運転制
御装置において、誘導発電電動機の二次回路の電流を検
出し、当該電流値があらかじめ設定した値を超えたこと
で過電流を検出する二次回路過電流検出手段の代わり
に、誘導発電電動機の二次回路の電流を検出し、当該電
流値の変化率があらかじめ設定した変化率を超えたこと
で過電流を検出する二次回路過電流検出手段を備えてい
る。

【００３２】従って、請求項８の発明の可変速機の運転
制御装置においては、誘導発電電動機の二次回路の電流
値の変化率が設定変化率を超えたことによって二次回路
過電流検出手段で過電流を検出することにより、上記請
求項４乃至請求項７の発明の場合に比べて、応答性をよ
り一層向上させることができる。

【００３３】また、請求項９の発明では、上記請求項４
乃至請求項７のいずれか１項の発明の可変速機の運転制
御装置において、誘導発電電動機の二次回路の電流を検
出し、当該電流値があらかじめ設定した値を超えたこと
で過電流を検出する二次回路過電流検出手段の代わり
に、逆変換器に対する変換指令値信号を誘導発電電動機
の二次回路の二次電流に相当する信号に変換し、かつ当
該変換信号の値と誘導発電電動機の二次回路の実電流値
とを比較し当該偏差値があらかじめ設定した値を超えた
ことで過電流を検出する二次回路過電流検出手段を備え
ている。

【００３４】従って、請求項９の発明の可変速機の運転
制御装置においては、逆変換器に対する変換指令値信号
を誘導発電電動機の二次回路の二次電流相当に変換した
信号値と誘導発電電動機の二次回路の実電流値との偏差
値が設定値を超えたことによって二次回路過電流検出手
段で過電流を検出することにより、上記請求項４乃至請
求項７の発明の場合に比べて、送電線の故障をより一層
高速にかつ正確に検出することができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本実施の形態による可変
速機の運転制御装置の構成例を示す概要図である。

【００３６】図１において、送電線３１および送電線３
２には、遮断器ＣＢ３１，ＣＢ３２および遮断器ＣＢ４
１，ＣＢ４２、遮断器ＣＢ５、主変圧器３３、断路器Ｄ
Ｓ６１，ＤＳ６２、並列用遮断器３４を介して、誘導発
電電動機３５の一次回路を接続して運転を行なう。

【００３７】また、誘導発電電動機３５の二次回路４０
の励磁電流（二次励磁電流）は、励磁電源遮断器３６、
励磁用変圧器３７を介して入力される送電線３１、送電
線３２の交流を、可変速制御装置４１からの順変換器制
御信号４３により順変換器３８で直流に変換し、さらに
この直流を可変速制御装置４１からの逆変換器制御信号
４４により逆変換器３９で可変周波数の交流に変換して
供給する。

【００３８】これにより、誘導発電電動機３５を可変速
で運転し、かつ送電線３１、送電線３２の交流と同期し
た運転を行なうようにしている。一方、誘導発電電動機
３５の二次回路４０の電流を、二次回路４０の三相各相
にそれぞれ設けた二次電流検出器４５で検出し、この電
流値があらかじめ設定した値を超えたこと（過電流）
を、可変速制御装置４１に設けた過電流検出器４６で検
出するようにしている。

【００３９】また、主変圧器３３の中性点に設けた中性
点電流検出器５２で送電線地絡電流５１を検出し、この
送電線地絡電流５１の値があらかじめ設定した値を超え
たこと（過電流）を地絡過電流検出器５３で検出し、送
電線故障信号５４を可変速制御装置４１に与えるように
している。

【００４０】さらに、送電線３２側には、送電線保護装
置４７および送電線保護装置４８が設備されており、送
電線故障が発生した場合に、送電線遮断器遮断器ＣＢ４
１，ＣＢ４２の再閉路を実行して、送電線故障発生点４
９の地絡故障が短時間で一過性の場合には、送電線３２
の復旧を図り、送電線故障発生点４９の地絡故障が長時
間継続する場合には、遮断器ＣＢ４１，ＣＢ４２を遮断
して送電線故障発生点４９を送電線３２から分離するこ
とで、送電線を健全な状態に保つようにしている（な
お、図示は省略しているが、送電線３１側についても同
様である）。

【００４１】一方、可変速制御装置４１には、地絡過電
流検出器５３からの送電線故障信号５４に基づいて、送
電線３２に発生した故障の継続および復旧を判定する判
定機能と、過電流検出器４６による過電流検出結果と上
記判定機能による判定結果とに基づいて、逆変換器制御
信号４４を活殺することで、誘導発電電動機５３の二次
回路４０の電流を通電または遮断する制御機能と、過電
流検出器４６による過電流検出結果と地絡過電流検出器
５３による過電流検出結果とに基づいて、誘導発電電動
機５３の二次回路４０の故障を判定した場合に、並列用
遮断器３４および励磁電源遮断器３６を制御する発電機
制御装置４２に対して、発電機トリップ信号５０を出力
する機能とを持たせている。

【００４２】次に、以上のように構成した本実施の形態
による可変速機の運転制御装置における運転制御方法に
ついて説明する。図１において、誘導発電電動機３５
は、並列用遮断器３４、断路器ＤＳ６１，ＤＳ６２、主
変圧器３３、遮断器ＣＢ５、遮断器ＣＢ３１，ＣＢ３２
および遮断器ＣＢ４１，ＣＢ４２を介して、送電線３１
と送電線３２に接続されて運転される。

【００４３】誘導発電電動機３５の二次励磁電流は、励
磁電源遮断器３６、励磁用変圧器３７を介して順変換器
３８に入力され、可変速制御装置４１からの順変換器制
御信号４３により交流を直流に変換し、逆変換器３９に
入力している。

【００４４】逆変換器３９では、可変速制御装置４１か
らの逆変換器制御信号４４により、直流を可変周波数の
交流に変換し、誘導発電電動機３５の二次回路４０に供
給することで、誘導発電電動機３５を可変速で運転し、
かつ送電線３１、送電線３２の交流と同期した運転を実
行する。

【００４５】このような状態で、送電線３２の送電線故
障点４９において、一線地絡や三線地絡等の送電線故障
が発生した場合には、誘導発電電動機３５から送電線故
障点４９に対して故障電流を供給し、誘導発電電動機３
５の一次回路の電流に故障電流が流れ、その故障電流に
よって誘導発電電動機３５の二次巻線に起電力を生じ
る。

【００４６】すると、誘導発電電動機３５の二次回路４
０の電流は、この二次回路４０への誘起電圧のために三
相電流のバランスが崩れ、二次回路４０に前述した図９
に示すような二次電流波形の如くの電流が流れる。

【００４７】そして、この誘導発電電動機３５の二次回
路４０の電流を、二次回路４０の三相それぞれに設けた
二次電流検出器４５にて検出し、過電流検出器４６にて
あらかじめ設定した値を超えたことを検出すると、過電
流検出器４６が動作する。

【００４８】一方、送電線故障が発生した時、送電線３
２においては、送電線３２に設備されている送電線保護
装置４７、送電線保護装置４８が動作し、送電線３２の
送電線遮断器ＣＢ４１，ＣＢ４２の再閉路を実行して、
送電線３２の復旧を図る。

【００４９】送電線故障発生点４９の地絡故障が短時間
で一過性の場合には、再閉路が成功し、送電線３２は、
故障発生前の状態に復旧されるが、送電線故障発生点４
９の地絡故障が長時間継続する場合には、再閉路の最終
遮断となり、送電線故障発生点４９の両端の送電線遮断
器ＣＢ４１，ＣＢ４２を遮断して、送電線故障発生点４
９を送電線３２から分離することによって、送電線を健
全な状態に保つようにする。

【００５０】また、送電線故障発生点４９から流れ出す
送電線３２の送電線地絡電流５１は、地面、主変圧器３
３の中性点、電源である主変圧器３３、送電線３２を経
て、再び送電線故障発生点４９に戻る閉回路を還流す
る。

【００５１】そして、主変圧器３３の中性点に設けた中
性点電流検出器５２にてこの送電線地絡電流５１を検出
し、地絡過電流検出器５３に入力する。地絡過電流検出
器５３は、送電線地絡電流５１の値があらかじめ設定し
た値を超えると動作し、送電線故障信号５４を可変速制
御装置４１に出力する。

【００５２】一方、可変速制御装置４１では、入力され
た信号により、図２に示すようなフロー図に従って制御
を実行する。すなわち、図２において、まず、運転中の
誘導発電電動機３５の二次回路４０が過電流状態である
かどうかを、二次回路過電流判定ロジック５６によって
判定する。

【００５３】その結果、過電流検出器４６が不動作であ
れば、発電機運転制御５７により、誘導発電電動機３５
の運転を継続し、過電流検出器４６が動作であれば、送
電線故障判定ロジック５８を実行する。

【００５４】一方、過電流検出器４６が動作時におい
て、主変圧器３３の地絡過電流検出器５３が不動作であ
れば、送電線故障判定ロジック５８は、送電線側の故障
では無く、二次回路故障判定５９を確立させる。

【００５５】そして、この二次回路故障判定５９が確立
すると、発電機停止制御６０により、可変速制御装置４
１から発電機制御装置４２に対して発電機トリップ信号
５０を出力し、誘導発電電動機３５の運転を停止させ
る。

【００５６】また、過電流検出器４６が動作時におい
て、主変圧器３３の地絡過電流検出器５３が動作してい
れば、送電線故障判定ロジック５８は、送電線３１また
は送電線３２の故障と判定して、二次電流遮断制御６１
を実行する。

【００５７】二次電流遮断制御６１では、順変換器３８
は、順変換器制御信号４３によって整流機能を維持する
が、逆変換器制御信号４４を遮断して、逆変換器３９の
変換制御を停止し、励磁用電源である励磁用変圧器３７
側から誘導発電電動機３５の二次回路４０への電流供給
を遮断する。

【００５８】送電線故障によって、誘導発電電動機３５
の二次回路４０に誘起される故障電流に対しては、逆変
換器３９を構成する図示しない回生用ダイオードによっ
て、誘導発電電動機３５の二次回路４０の短絡回路を構
成し、誘導発電電動機３５の二次回路４０の過電圧を防
止すると共に、逆変換器３９を構成する図示しないスナ
バコンデンサや直流回路の図示しない直流コンデンサに
よって、故障電流を充電し減衰させる。

【００５９】一方、二次電流遮断制御６１を実行する
と、誘導発電電動機３５の二次回路４０の電流は無くな
るが、二次巻線を含む誘導発電電動機３５の回転子は、
誘導発電電動機３５に直結された図示しない水車等の原
動機によって回転が加えられ、運転を継続している。

【００６０】また、誘導発電電動機３５は、可変速で運
転されることから誘導発電電動機３５の回転子の回転速
度が可変速範囲を逸脱しない限り、逆変換器３９の変換
制御を開始させ、誘導発電電動機３５の二次回路４０に
可変速周波数の励磁電流を供給することによって、送電
線３１、送電線３２の交流と同期した運転に戻すことが
できる運転状態となる。

【００６１】一方、前記送電線保護装置４７、送電線保
護装置４８による送電線３２の復旧動作によって送電線
故障が復旧した場合や、送電線故障発生点４９を除去し
て送電線３１のみを使用する接続とした場合、および誘
導発電電動機３５の二次回路４０の二次電流遮断によっ
て誘導発電電動機３５の電圧が０となった場合には、送
電線地絡電流５１が流れなくなる。そして、故障がいつ
までも継続する場合には、送電線３２に電圧が印加され
る毎に、送電線地絡電流５１が流れることになる。

【００６２】送電線３２の故障が継続する場合には、送
電線故障信号５４が確立状態を保持するので、送電線地
絡継続判定ロジック６２は、送電線３２が復旧不可能と
判定し、送電線復旧不可能判定６３を確立させ、発電機
停止制御６４によって誘導発電電動機３５の運転を停止
させる。

【００６３】そして、中性点電流検出器５２に送電線地
絡電流５１が流れなくなれば、地絡過電流検出器５３が
復帰して、送電線故障信号５４が不確立となる。この状
態を、送電線地絡継続判定ロジック６２にて送電線故障
復旧と判定し、送電線復旧判定６５を確立させる。

【００６４】送電線復旧判定６５が確立すると、可変速
制御装置４１は、二次電流再起動制御６６を実行する。
二次電流再起動制御６６では、逆変換器制御信号４４を
通電して逆変換器３９の変換制御を再開し、順変換器３
８の制御による直流を可変周波数の交流に変換して、誘
導発電電動機３５の二次回路４０に二次電流を供給する
と共に、発電機運転制御６７により誘導発電電動機３５
の運転を継続する。

【００６５】逆変換器３９の変換制御を再開することに
より、励磁用電源である励磁用変圧器３７から、順変換
器３８、逆変換器３９を経て二次回路４０への電流供給
を実行すると共に、誘導発電電動機３５の二次回路４０
に誘起された故障電流を流す回路である逆変換器３９の
図示しない回生用ダイオードには逆電圧が加わり、二次
回路４０の短絡回路が解除される。

【００６６】上述したように、本実施の形態では、送電
線３２の送電線故障発生点４９で送電線故障が発生した
場合に、誘導発電電動機３５の二次回路４０に過電流が
流れて過電流検出器４６が動作し、逆変換器３９の変換
制御停止により、誘導発電電動機３５の二次回路４０の
電流を遮断すると共に、故障電流によって生じる二次回
路４０の過電圧を防止することが可能となる。

【００６７】また、送電線故障発生と同時に動作する主
変圧器３３の地絡過電流検出器５３の送電線故障信号５
４によって、送電線側の故障であるかどうかを判定する
ことができ、誘導発電電動機３５の運転を継続すること
ができると共に、送電線故障復旧や故障個所の分離後に
再び逆変換器３９を変換制御して、誘導発電電動機３５
を元の運転状態に戻すことが可能となる。

【００６８】以上により、送電線において一線地絡や三
線地絡等の送電線故障が発生し、誘導発電電動機３５の
二次回路４０が過電流になった場合においても、誘導発
電電動機３５の運転状態を保持し、さらに送電線故障時
の電力不足を補なうように誘導発電電動機３５を作用さ
せて、送電線の電力動揺を防止すると共に、発電設備の
信頼性の向上を図ることができる。

【００６９】また、送電線の故障を直接的に検出できる
ため、その検出精度および検出確率が極めて高いものと
することができる。 （第２の実施の形態）図３は、本実施の形態による可変
速機の運転制御装置の構成例を示す概要図であり、図１
と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、こ
こでは異なる部分についてのみ述べる。

【００７０】すなわち、本実施の形態による可変速機の
運転制御装置は、前記図１における主変圧器３３の中性
点に設けた中性点電流検出器５２で送電線地絡電流５１
を検出し、この送電線地絡電流５１の値があらかじめ設
定した値を超えたこと（過電流）を地絡過電流検出器５
３で検出し、送電線故障信号５４を可変速制御装置４１
に与える構成を省略し、これに代えて新たに、前記誘導
発電電動機３５の一次回路の各相に設けた発電機電流検
出器７１で送電線故障発生点４９に対して流れる故障電
流（誘導発電電動機３５の一次回路の電流）を検出し、
この故障電流の値があらかじめ設定した値を超えたこと
（過電流）を発電機過電流検出器７２で検出し、発電機
過電流信号７３を可変速制御装置４１に与えるようにし
ている。

【００７１】一方、可変速制御装置４１には、発電機過
電流検出器７２からの発電機過電流信号７３に基づい
て、送電線３２に発生した故障の継続および復旧を判定
する判定機能と、前記過電流検出器４６による過電流検
出結果と上記判定機能による判定結果とに基づいて、逆
変換器制御信号４４を活殺することで、誘導発電電動機
５３の二次回路４０の電流を通電または遮断する制御機
能と、過電流検出器４６による過電流検出結果と発電機
過電流検出器７２による過電流検出結果とに基づいて、
誘導発電電動機５３の二次回路４０の故障を判定した場
合に、並列用遮断器３４および励磁電源遮断器３６を制
御する発電機制御装置４２に対して、発電機トリップ信
号５０を出力する機能とを持たせている。

【００７２】次に、以上のように構成した本実施の形態
による可変速機の運転制御装置における運転制御方法に
ついて説明する。図３において、誘導発電電動機３５
は、並列用遮断器３４、断路器ＤＳ６１，ＤＳ６２、主
変圧器３３、遮断器ＣＢ５、遮断器ＣＢ３１，ＣＢ３２
および遮断器ＣＢ４１，ＣＢ４２を介して、送電線３１
と送電線３２に接続されて運転される。

【００７３】誘導発電電動機３５の二次励磁電流は、励
磁電源遮断器３６、励磁用変圧器３７を介して順変換器
３８に入力され、可変速制御装置４１からの順変換器制
御信号４３により交流を直流に変換し、逆変換器３９に
入力している。

【００７４】逆変換器３９では、可変速制御装置４１か
らの逆変換器制御信号４４により、直流を可変周波数の
交流に変換し、誘導発電電動機３５の二次回路４０に供
給することで、誘導発電電動機３５を可変速で運転し、
かつ送電線３１、送電線３２の交流と同期した運転を実
行する。

【００７５】このような状態で、送電線３２の送電線故
障点４９において、一線地絡や三線地絡等の送電線故障
が発生した場合には、誘導発電電動機３５から送電線故
障点４９に対して故障電流を供給し、誘導発電電動機３
５の一次回路の電流に故障電流が流れ、その故障電流に
よって誘導発電電動機３５の二次巻線に起電力を生じ
る。

【００７６】すると、誘導発電電動機３５の二次回路４
０の電流は、この二次回路４０への誘起電圧のために三
相電流のバランスが崩れ、二次回路４０に前述した図９
に示すような二次電流波形の如くの電流が流れる。

【００７７】そして、この誘導発電電動機３５の二次回
路４０の電流を、二次回路４０の三相それぞれに設けた
二次電流検出器４５にて検出し、過電流検出器４６にて
あらかじめ設定した値を超えたことを検出すると、過電
流検出器４６が動作する。

【００７８】一方、送電線故障が発生した時、送電線３
２においては、送電線３２に設備されている送電線保護
装置４７、送電線保護装置４８が動作し、送電線３２の
送電線遮断器ＣＢ４１，ＣＢ４２の再閉路を実行して、
送電線３２の復旧を図る。

【００７９】送電線故障発生点４９の地絡故障が短時間
で一過性の場合には、再閉路が成功し、送電線３２は、
故障発生前の状態に復旧されるが、送電線故障発生点４
９の地絡故障が長時間継続する場合には、再閉路の最終
遮断となり、送電線故障発生点４９の両端の送電線遮断
器ＣＢ４１，ＣＢ４２を遮断して、送電線故障発生点４
９を送電線３２から分離することによって、送電線を健
全な状態に保つようにする。

【００８０】また、誘導発電電動機３５から、並列用遮
断器３４、主変圧器３３を経て、送電線故障発生点４９
に対して故障電流が流れる。そして、この故障電流を誘
導発電電動機３５の一次回路の各相に設けた発電機電流
検出器７１にて検出し、発電機過電流検出器７２に入力
する。発電機過電流検出器７２は、故障電流の値があら
かじめ設定した値を超えると動作し、発電機過電流信号
７３を可変速制御装置４１に出力する。

【００８１】一方、可変速制御装置４１では、入力され
た信号により、図４に示すようなフロー図に従って制御
を実行する。すなわち、図４において、まず、運転中の
誘導発電電動機３５の二次回路４０が過電流状態である
かどうかを、二次回路過電流判定ロジック７６によって
判定する。

【００８２】その結果、過電流検出器４６が不動作であ
れば、発電機運転制御７７により、誘導発電電動機３５
の運転を継続し、過電流検出器４６が動作であれば、発
電機過電流判定ロジック７８を実行する。

【００８３】一方、過電流検出器４６が動作時におい
て、誘導発電電動機３５の発電機過電流検出器７２が不
動作である場合、あるいは過電流検出器４６が不動作で
発電機過電流検出器７２のみが動作した場合には、発電
機過電流判定ロジック７８は誘導発電電動機３５の故障
と判定し、発電機故障判定７９を確率させる。

【００８４】そして、発電機故障判定７９が確率する
と、発電機停止制御８０により、可変速制御装置４１か
ら発電機制御装置４２に対して発電機トリップ信号５０
を出力し、誘導発電電動機３５の運転を停止させる。

【００８５】また、過電流検出器４６が動作時におい
て、誘導発電電動機３５の発電機過電流検出器７２が動
作していれば、発電機過電流判定ロジック７８は、送電
線３１または送電線３２の故障と判定して、二次電流遮
断制御８１を実行する。

【００８６】二次電流遮断制御８１では、順変換器３８
は、順変換器制御信号４３によって整流機能を維持する
が、逆変換器制御信号４４を遮断して、逆変換器３９の
変換制御を停止し、励磁用電源である励磁用変圧器３７
側から誘導発電電動機３５の二次回路４０への電流供給
を遮断する。

【００８７】送電線故障によって、誘導発電電導機３５
の二次回路４０に誘起される故障電流に対しては、逆変
換器３９を構成する図示しない回生用ダイオードによっ
て、二次回路４０の短絡回路を構成し、二次回路４０の
過電圧を防止すると共に、逆変換器３９を構成する図示
しないスナバコンデンサや直流回路の図示しない直流コ
ンデンサによって、故障電流を充電し減衰させる。

【００８８】一方、二次電流遮断制御８１を実行する
と、誘導発電電動機３５の二次回路４０の電流は無くな
るが、二次巻線を含む誘導発電電動機３５の回転子は、
誘導発電電動機３５に直結された図示しない水車等の原
動機によって回転が加えられ、運転を継続している。

【００８９】また、誘導発電電動機３５は、可変速で運
転されることから誘導発電電動機３５の回転子の回転速
度が可変速範囲を逸脱しない限り、逆変換器３９の交換
制御を開始させ、誘導発電電動機３５の二次回路４０に
可変速周波数の励磁電流を供給することによって、送電
線３１、送電線３２の交流と同期した運転に戻すことが
できる運転状態となる。

【００９０】一方、前記送電線保護装置４７、送電線保
護装置４８による送電線３２の復旧動作によって送電線
故障が復旧した場合や、送電線故障発生点４９を除去し
て送電線３１のみを使用する接続とした場合、および誘
導発電電動機３５の二次回路４０の二次電流遮断によっ
て誘導発電電動機３５の電圧が０となった場合には、送
電線地絡電流５１が流れなくなる。そして、故障がいつ
までも継続する場合には、送電線３２に電圧が印加され
る毎に、送電線地絡電流５１が流れることになり、故障
電流を供給する誘導発電電動機３５の相電流のバランス
が崩れて過電流となる。

【００９１】送電線３２の故障が継続する場合には、発
電機過電流信号７３が確立状態を保持するので、送電線
地絡継続判定ロジック８２は、送電線３２が復旧不可能
と判定し、送電線復旧不可能判定８３を確立させ、発電
機停止制御８４によって誘導発電電導機３５の運転を停
止させる。

【００９２】そして、誘導発電電動機３５の一次回路が
過電流状態でなくなれば、発電機過電流検出器７２が復
帰して、発電機過電流信号７３が不確立となる。この状
態を、送電線地絡継続判定ロジック８２にて送電線故障
復旧と判定し、送電線復旧判定８５を確立させる。

【００９３】送電線復旧判定８５が確立すると、可変速
制御装置４１は、二次電流再起動制御８６を実行する。
二次電流再起動制御８６では、逆変換器信号４４を通電
して逆変換器３９の変換制御を再開し、順変換器３８の
制御による直流を可変周波数の交流に変換して、誘導発
電電導機３５の二次回路４０に二次電流を供給すると共
に、発電機運転制御８７により誘導発電電導機３５の運
転を継続する。

【００９４】逆変換器３９の変換制御を再開することに
より、励磁用電源である励磁用変圧器３７から、順変換
器３８、逆変換器３９を経て二次回路４０への電流供給
を実行すると共に、誘導発電電動機３５の二次回路４０
に誘起された故障電流を流す回路である逆変換器３９の
図示しない回生用ダイオードには逆電圧が加わり、二次
回路４０の短絡回路が解除される。

【００９５】上述したように、本実施の形態では、送電
線３２の送電線故障発生点４９で送電線故障が発生した
場合に、誘導発電電動機３５の二次回路４０に過電流が
流れて過電流検出器４６が動作し、逆変換器３９の変換
制御停止により、誘導発電電動機３５の二次回路４０の
電流を遮断すると共に、故障電流によって生じる二次回
路４０の過電圧を防止することが可能となる。

【００９６】また、送電線故障発生と同時に動作する誘
導発電電動機３５の発電機過電流検出器７２の発電機過
電流信号７３によって、送電線側の故障であるかどうか
を判定することができ、誘導発電電動機３５の運転を継
続することができると共に、送電線故障復旧や故障箇所
の分離後に再び逆変換器３９を変換制御して、誘導発電
電動機３５を元の運転状態に戻すことが可能となる。

【００９７】以上により、送電線において一線地絡や三
線地絡等の送電線故障が発生し、誘導発電電動機３５の
二次回路４０が過電流になった場合においても、誘導発
電電動機３５の運転状態を保持し、さらに送電線故障時
の電力不足を補なうように誘導発電電動機３５を作用さ
せて、送電線の電力動揺を防止すると共に、発電設備の
信頼性の向上を図ることができる。

【００９８】また、既存の設備（発電機電流検出器７
１、発電機過電流検出器７２）を利用して、送電線の故
障を間接的に検出できるため、送電線の故障を検出する
ための専用の設備を別途備える必要がない。

【００９９】（第３の実施の形態）図５は、本実施の形
態による可変速機の運転制御装置の構成例を示す概要図
であり、図１と同一要素には同一符号を付してその説明
を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１００】すなわち、本実施の形態による可変速機の
運転制御装置は、前記図１における主変圧器３３の中性
点に設けた中性点電流検出器５２で送電線地絡電流５１
を検出し、この送電線地絡電流５１の値があらかじめ設
定した値を超えたこと（過電流）を地絡過電流検出器５
３で検出し、送電線故障信号５４を可変速制御装置４１
に与える構成を省略している。

【０１０１】一方、可変速制御装置４１には、前記過電
流検出器４６からの二次電流減衰信号８８に基づいて、
誘導発電電動機３５の二次回路４０の電流値があらかじ
め設定した値を下回ったことで電流減衰を検出する電流
減衰検出機能と、前記過電流検出器４６からの二次電流
減衰信号８８に基づいて、逆変換器制御信号４４を逆変
換器３９に与えることで再起動を行なう再起動ロジック
８９と、前記過電流検出器４６による過電流検出以外の
誘導発電電動機３５の故障を検出する保護要素（例え
ば、過電流検出要素、過電圧検出要素、不足電圧検出要
素等）９０と、保護要素９０が動作していることで誘導
発電電動機３５の故障を判定する故障判定機能と、前記
過電流検出器４６による過電流検出結果と上記電流減衰
検出機能による電流減衰検出結果と上記故障判定機能に
よる判定結果とに基づいて、逆変換器制御信号４４を活
殺することで、誘導発電電動機３５の二次回路４０の電
流を通電または遮断する制御機能と、上記保護要素９０
が動作していることで、誘導発電電動機５３の二次回路
４０の故障を判定した場合に、並列用遮断器３４および
励磁電源遮断器３６を制御する発電機制御装置４２に対
して、発電機トリップ信号５０を出力する機能とを持た
せている。

【０１０２】次に、以上のように構成した本実施の形態
による可変速機の運転制御装置における運転制御方法に
ついて説明する。図５において、誘導発電電動機３５
は、並列用遮断器３４、断路器ＤＳ６１，ＤＳ６２、主
変圧器３３、遮断器ＣＢ５、遮断器ＣＢ３１，ＣＢ３２
および遮断器ＣＢ４１，ＣＢ４２を介して、送電線３１
と送電線３２に接続されて運転される。

【０１０３】誘導発電電動機３５の二次励磁電流は、励
磁電源遮断器３６、励磁用変圧器３７を介して順変換器
３８に入力され、可変速制御装置４１からの順変換器制
御信号４３により交流を直流に変換し、逆変換器３９に
入力している。

【０１０４】逆変換器３９では、可変速制御装置４１か
らの逆変換器制御信号４４により、直流を可変周波数の
交流に変換し、誘導発電電動機３５の二次回路４０に供
給することで、誘導発電電動機３５を可変速で運転し、
かつ送電線３１、送電線３２の交流と同期した運転を実
行する。

【０１０５】このような状態で、送電線３２の送電線故
障点４９において、一線地絡や三線地絡等の送電線故障
が発生した場合には、誘導発電電動機３５から送電線故
障点４９に対して故障電流を供給し、誘導発電電動機３
５の一次回路の電流に故障電流が流れ、その故障電流に
よって誘導発電電動機３５の二次巻線に起電力を生じ
る。

【０１０６】すると、誘導発電電動機３５の二次回路４
０の電流は、この二次回路４０への誘起電圧のために三
相電流のバランスが崩れ、二次回路４０に前述した図９
に示すような二次電流波形の如くの電流が流れる。

【０１０７】そして、この誘導発電電動機３５の二次回
路４０の電流を、二次回路４０の三相それぞれに設けた
二次電流検出器４５にて検出し、過電流検出器４６にて
あらかじめ設定した値を超えたことを検出すると、過電
流検出器４６が動作する。

【０１０８】一方、送電線故障が発生した時、送電線３
２においては、送電線３２に設備されている送電線保護
装置４７、送電線保護装置４８が動作し、送電線３２の
送電線遮断器ＣＢ４１，ＣＢ４２の再閉路を実行して、
送電線３２の復旧を図る。

【０１０９】送電線故障発生点４９の地絡故障が短時間
で一過性の場合には、再閉路が成功し、送電線３２は、
故障発生前の状態に復旧されるが、送電線故障発生点４
９の地絡故障が長時間継続する場合には、再閉路の最終
遮断となり、送電線故障発生点４９の両端の送電線遮断
器ＣＢ４１，ＣＢ４２を遮断して、送電線故障発生点４
９を送電線３２から分離することによって、送電線を健
全な状態に保つようにする。

【０１１０】一方、可変速制御装置４１では、入力され
た信号により、図６に示すようなフロー図に従って制御
を実行する。すなわち、図６において、まず、保護要素
動作判定ロジック９３にて、誘導発電電動機３５の二次
回路４０の過電流検出器４６以外の保護項目である保護
要素９０が動作している場合には、誘導発電電動機３５
の故障と判定し、発電機停止制御９４を実行して、誘導
発電電動機３５を停止させる。

【０１１１】また、保護要素９０、過電流検出器４６の
両方共不動作の場合には、誘導発電電動機３５の故障を
検出していないため、発電機運転制御９２により誘導発
電電動機３５の運転を継続する。

【０１１２】さらに、保護要素９０が不動作で、過電流
検出器４６のみが動作した場合には、二次回路過電流判
定ロジック９１は、送電線３１または送電線３２の故
障、あるいは誘導発電電動機３５の故障と判定して、二
次電流遮断制御９５を実行する。

【０１１３】この二次電流遮断制御９５では、順変換器
３８は順変換器制御信号４３によって整流機能を維持す
るが、逆変換器制御信号４４を遮断して逆変換器３９の
変換制御を停止し、励磁用電源である励磁用変圧器３７
側から誘導発電電動機３５の二次回路４０への電流供給
を遮断する。

【０１１４】送電線故障によって、誘導発電電動機３５
の二次回路４０に誘起される故障電流に対しては、逆変
換器３９を構成する図示しない回生用ダイオードによっ
て、二次回路４０の短絡回路を構成し、二次回路４０の
過電圧を防止すると共に、逆変換器３９を構成する図示
しないスナバコンデンサや直流回路の図示しない直流コ
ンデンサによって、故障電流を充電し減衰させる。

【０１１５】一方、二次電流遮断制御９５を実行する
と、誘導発電電動機３５の二次回路４０の電流は無くな
るが、二次巻線を含む誘導発電電動機３５の回転子は、
誘導発電電動機３５に直結された図示しない水車等の原
動機によって回転が加えられ、運転を継続している。

【０１１６】また、誘導発電電動機３５は、可変速で運
転されることから誘導発電電動機３５の回転子の回転速
度が可変速範囲を逸脱しない限り、逆変換器３９の変換
制御を開始させ、誘導発電電動機３５の二次回路４０に
可変速周波数の励磁電流を供給することによって、送電
線３１、送電線３２の交流と同期した運転に戻すことが
できる運転状態となる。

【０１１７】さらに、二次電流遮断制御９５によって、
誘導発電電動機３５の二次回路４０の電流が減衰し、過
電流検出器４６にてあらかじめ設定された値を下回る
と、過電流検出器４６から二次電流減衰信号８８を出力
し、これを二次電流減衰確認ロジック９６にて確認した
後に、二次電流再起動制御９７を実行する。

【０１１８】この二次電流再起動制御９７では、逆変換
器制御信号４４を通電して逆変換器３９の変換制御を再
開し、順変換器３８の制御による直流を可変周波数の交
流に変換して、誘導発電電動機３５の二次回路４０に二
次電流を供給すると共に、発電機運転制御８７により誘
導発電電動機３５の運転を継続する。

【０１１９】この時、前記送電線保護装置４７、送電線
保護装置４８による送電線３２の復旧動作によって送電
線故障が復旧した場合や、送電線故障発生点４９を除去
して送電線３１のみを使用する接続とした場合には、再
起動の際に誘導発電電動機３５の二次回路４０の過電流
検出器４６が動作することはなく、発電機運転制御９２
により誘導発電電動機３５の運転を継続する。

【０１２０】また、再起動の際に再び過電流検出器４６
が動作した場合には、送電線３１、送電線３２、または
誘導発電電動機３５の故障と判定し、再び二次電流遮断
制御９５を実行することで再起動を繰り返す。

【０１２１】上述したように、本実施の形態では、送電
線３２の送電線故障発生点４９で送電線故障が発生した
場合に、誘導発電電動機３５の二次回路４０に過電流が
流れて過電流検出器４６が動作し、逆変換器３９の変換
制御停止により、誘導発電電動機３５の二次回路４０の
電流を遮断すると共に、故障電流によって生じる二次回
路４０の過電圧を防止することが可能となる。

【０１２２】また、過電流検出器４６以外の誘導発電電
動機３５の二次回路４０の保護要素が保護要素９０に含
まれていることから、送電線側の故障時にも動作する過
電流検出器４６を送電線側の故障の確立が高いものとし
て再起動ロジック８９によって逆変換器３９を再起動
し、誘導発電電動機３５の運転を継続することができる
と共に、逆電線故障復旧や故障箇所の分離後に、二次電
流減衰信号８８の確認によって逆変換器３９を再び変換
制御して、誘導発電電動機３５を元の運転状態に戻すこ
とが可能となる。

【０１２３】以上により、送電線において一線地絡や三
線地絡等の送電線故障が発生し、誘導発電電動機３５の
二次回路４０が過電流になった場合においても、誘導発
電電動機３５の運転状態を保持し、さらに送電線故障時
の電力不足を補なうように誘導発電電動機３５を作用さ
せて、送電線の電力動揺を防止すると共に、発電設備の
信頼性の向上を図ることができる。

【０１２４】また、予測判別手法を導入し、逆変換器制
御信号４４を活殺するのみでよいため、応答性を向上さ
せて、送電線の故障復旧時の復旧時間を短くすることが
できる。

【０１２５】（第４の実施の形態）本実施の形態による
可変速機の運転制御装置の構成は、前述した第３の実施
の形態の場合とほとんど同様であるので、図５と同一要
素には同一符号を付してその説明を省略し、ここでは異
なる部分についてのみ述べる。

【０１２６】すなわち、本実施の形態による可変速機の
運転制御装置は、可変速制御装置４１の機能として、前
記図５における可変速制御装置４１の有する機能に加え
て、前記誘導発電電動機３５の二次回路４０の電流の再
起動回数を記憶する記憶機能と、この記憶機能による再
起動回数値があらかじめ設定した値を超えたことで故障
復旧が不可能と判定する再起動実行判定機能とを持た
せ、さらに前記制御機能の代わりに、前記過電流検出器
４６による過電流検出結果と上記電流減衰検出機能によ
る電流減衰検出結果と上記故障判定機能による判定結果
と上記再起動実行判定機能による判定結果とに基づい
て、逆変換器制御信号４４を活殺することで、誘導発電
電動機３５の二次回路４０の電流を通電または遮断する
制御機能を持たせている。

【０１２７】次に、以上のように構成した本実施の形態
による可変速機の運転制御装置における運転制御方法に
ついて説明する。図５において、誘導発電電動機３５
は、並列用遮断器３４、断路器ＤＳ６１，ＤＳ６２、主
変圧器３３、遮断器ＣＢ５、遮断器ＣＢ３１，ＣＢ３２
および遮断器ＣＢ４１，ＣＢ４２を介して、送電線３１
と送電線３２に接続されて運転される。

【０１２８】誘導発電電動機３５の二次励磁電流は、励
磁電源遮断器３６、励磁用変圧器３７を介して順変換器
３８に入力され、可変速制御装置４１からの順変換器制
御信号４３により交流を直流に変換し、逆変換器３９に
入力している。

【０１２９】逆変換器３９では、可変速制御装置４１か
らの逆変換器制御信号４４により、直流を可変周波数の
交流に変換し、誘導発電電動機３５の二次回路４０に供
給することで、誘導発電電動機３５を可変速で運転し、
かつ送電線３１、送電線３２の交流と同期した運転を実
行する。

【０１３０】このような状態で、送電線３２の送電線故
障点４９において、一線地絡や三線地絡等の送電線故障
が発生した場合には、誘導発電電動機３５から送電線故
障点４９に対して故障電流を供給し、誘導発電電動機３
５の一次回路の電流に故障電流が流れ、その故障電流に
よって誘導発電電動機３５の二次巻線に起電力を生じ
る。

【０１３１】すると、誘導発電電動機３５の二次回路４
０の電流は、この二次回路４０への誘起電圧のために三
相電流のバランスが崩れ、二次回路４０に前述した図９
に示すような二次電流波形の如くの電流が流れる。

【０１３２】そして、この誘導発電電動機３５の二次回
路４０の電流を、二次回路４０の三相それぞれに設けた
二次電流検出器４５にて検出し、過電流検出器４６にて
あらかじめ設定した値を超えたことを検出すると、過電
流検出器４６が動作する。

【０１３３】一方、送電線故障が発生した時、送電線３
２においては、送電線３２に設備されている送電線保護
装置４７、送電線保護装置４８が動作し、送電線３２の
送電線遮断器ＣＢ４１，ＣＢ４２の再閉路を実行して、
送電線３２の復旧を図る。

【０１３４】送電線故障発生点４９の地絡故障が短時間
で一過性の場合には、再閉路が成功し、送電線３２は、
故障発生前の状態に復旧されるが、送電線故障発生点４
９の地絡故障が長時間継続する場合には、再閉路の最終
遮断となり、送電線故障発生点４９の両端の送電線遮断
器ＣＢ４１，ＣＢ４２を遮断して、送電線故障発生点４
９を送電線３２から分離することによって、送電線を健
全な状態に保つようにする。

【０１３５】一方、可変速制御装置４１では、入力され
た信号により、図７に示すようなフロー図に従って制御
を実行する。すなわち、図７において、まず、保護要素
動作判定ロジック９３にて、誘導発電電動機３５の二次
回路４０の過電流検出器４６以外の保護項目である保護
要素９０が動作している場合には、誘導発電電動機３５
の故障と判定し、発電機停止制御９４を実行して、誘導
発電電動機３５を停止させる。

【０１３６】また、保護要素９０、過電流検出器４６の
両方共不動作の場合には、誘導発電電動機３５の故障を
検出していないため、発電機運転制御９２により誘導発
電電導機３５の運転を継続する。

【０１３７】さらに、保護要素９０が不動作で、過電流
検出器４６のみが動作した場合には、二次回路過電流判
定ロジック９１は、送電線３１または送電線３２の故
障、あるいは誘導発電電動機３５の故障と判定して、二
次電流遮断制御９５を実行する。

【０１３８】この二次電流遮断制御９５では、順変換器
３８は順変換器制御信号４３によって整流機能を維持す
るが、逆変換器制御信号４４を遮断して逆変換器３９の
変換制御を停止し、励磁用電源である励磁用変圧器３７
側から誘導発電電動機３５の二次回路４０への電流供給
を遮断する。

【０１３９】送電線故障によって、誘導発電電動機３５
の二次回路４０に誘起される故障電流に対しては、逆変
換器３９を構成する図示しない回生用ダイオードによっ
て、二次回路４０の短絡回路を構成し、二次回路４０の
過電圧を防止すると共に、逆変換器３９を構成する図示
しないスナバコンデンサや直流回路の図示しない直流コ
ンデンサによって、故障電流を充電し減衰させる。

【０１４０】一方、二次電流遮断制御９５を実行する
と、誘導発電電動機３５の二次回路４０の電流は無くな
るが、二次巻線を含む誘導発電電動機３５の回転子は、
誘導発電電動機３５に直結された図示しない水車等の原
動機によって回転が加えられ、運転を継続している。

【０１４１】また、誘導発電電動機３５は、可変速で運
転されることから誘導発電電動機３５の回転子の回転速
度が可変速範囲を逸脱しない限り、逆変換器３９の変換
制御を開始させ、誘導発電電動機３５の二次回路４０に
可変速周波数の励磁電流を供給することによって、送電
線３１、送電線３２の交流と同期した運転に戻すことが
できる運転状態となる。

【０１４２】さらに、二次電流遮断制御９５によって、
誘導発電電動機３５の二次回路４０の電流が減衰し、過
電流検出器４６にてあらかじめ設定された値を下回る
と、過電流検出器４６から二次電流減衰信号８８を出力
し、これを二次電流減衰確認ロジック９６にて確認した
後に、二次電流再起動制御９７を実行する。

【０１４３】この二次電流再起動制御９７では、逆変換
器制御信号４４を通電して逆変換器３９の変換制御を再
開し、順変換器３８の制御による直流を可変周波数の交
流に変換して、誘導発電電動機３５の二次回路４０に二
次電流を供給すると共に、発電機運転制御８７により誘
導発電電動機３５の運転を継続する。

【０１４４】この時、前記送電線保護装置４７、送電線
保護装置４８による送電線３２の復旧動作によって送電
線故障が復旧した場合や、送電線故障発生点４９を除去
して送電線３１のみを使用する接続とした場合には、再
起動の際に誘導発電電動機３５の二次回路４０の過電流
検出器４６が動作することはなく、発電機運転制御９２
により誘導発電電動機３５の運転を継続する。

【０１４５】また、再起動の際に再び過電流検出器４６
が動作する場合には、送電線３１、送電線３２、または
誘導発電電動機３５の故障と判定し、再び二次電流遮断
制御９５を実行することで再起動を繰り返す。

【０１４６】そして、この再起動の繰り返し回数を再起
動カウンタ９８にて積算し、その値を再起動可能判定ロ
ジック９９にて、あらかじめ設定した値を超過したと判
定した場合には、故障復旧が不可能であると判定し、発
電機停止制御９４を実行して、誘導発電電動機３５を停
止させる。

【０１４７】上述したように、本実施の形態では、送電
線３２の送電線故障発生点４９で送電線故障が発生した
場合に、誘導発電電動機３５の二次回路４０に過電流が
流れて過電流検出器４６が動作し、逆変換器３９の変換
制御停止により、誘導発電電動機３５の二次回路４０の
電流を遮断すると共に、故障電流によって生じる二次回
路４０の過電圧を防止することが可能となる。

【０１４８】また、過電流検出器４６以外の誘導発電電
動機３５の二次回路４０の保護要素が保護要素９０に含
まれていることから、送電線側の故障時にも動作する過
電流検出器４６を送電線側の故障の確立が高いものとし
て再起動ロジック８９によって逆変換器３９を再起動
し、誘導発電電動機３５の運転を継続することができる
と共に、逆電線故障復旧や故障箇所の分離後に、二次電
流減衰信号８８の確認によって逆変換器３９を再び変換
制御して、誘導発電電動機３５を元の運転状態に戻すこ
とが可能となる。

【０１４９】さらに、誘導発電電動機３５の二次回路４
０の電流の再起動回数により、再起動を実行するかどう
かの判定を行なえることから、復旧不可能な送電線故障
が発生した場合に、誘導発電電動機３５を自動停止する
ことが可能となる。

【０１５０】以上により、送電線において一線地絡や三
線地絡等の送電線故障が発生し、誘導発電電動機３５の
二次回路４０が過電流になった場合においても、誘導発
電電動機３５の運転状態を保持し、さらに送電線故障時
の電力不足を補なうように誘導発電電動機３５を作用さ
せて、送電線の電力動揺を防止すると共に、発電設備の
信頼性の向上を図ることができる。

【０１５１】また、予測判別手法を導入し、逆変換器制
御信号４４を活殺するのみでよいため、応答性を向上さ
せて、送電線の故障復旧時の復旧時間を短くすることが
できる。

【０１５２】さらに、誘導発電電動機３５の故障または
送電線の故障が除去不可能と判定して誘導発電電動機３
５の運転を停止させた場合には、無駄な誘導発電電動機
３５の二次回路４０の電流制御を極力回避して、系統へ
の寄与度を高めることができる。

【０１５３】（第５の実施の形態）前述した第１の実施
の形態では、誘導発電電動機３５の二次回路４０の過電
流状態検出を、誘導発電電動機３５の二次回路４０の電
流値があらかじめ設定した値を超えたことで過電流検出
器４６にて検出する場合について説明したが、本実施の
形態では、過電流検出器４６での過電流検出を、誘導発
電電動機３５の二次回路４０の電流値の変化率があらか
じめ設定した変化率を超えたことで検出する構成として
いる。

【０１５４】本実施の形態では、前述した第１の実施の
形態の場合と同様の作用効果を得ることが可能であるの
に加えて、誘導発電電動機３５の二次回路４０の電流値
の変化率が設定変化率を超えたことによって、誘導発電
電動機３５の二次回路４０の過電流状態を検出している
ことから、前述した第１の実施の形態の場合に比べて、
応答性をより一層向上させることが可能となる。

【０１５５】（第６の実施の形態）前述した第２の実施
の形態では、誘導発電電動機３５の二次回路４０の過電
流状態検出を、誘導発電電動機３５の二次回路４０の電
流値があらかじめ設定した値を超えたことで過電流検出
器４６にて検出する場合について説明したが、本実施の
形態では、過電流検出器４６での過電流検出を、誘導発
電電動機３５の二次回路４０の電流値の変化率があらか
じめ設定した変化率を超えたことで検出する構成として
いる。

【０１５６】本実施の形態では、前述した第２の実施の
形態の場合と同様の作用効果を得ることが可能であるの
に加えて、誘導発電電動機３５の二次回路４０の電流値
の変化率が設定変化率を超えたことによって、誘導発電
電動機３５の二次回路４０の過電流状態を検出している
ことから、前述した第２の実施の形態の場合に比べて、
応答性をより一層向上させることが可能となる。

【０１５７】（第７の実施の形態）前述した第３の実施
の形態では、誘導発電電動機３５の二次回路４０の過電
流状態検出を、誘導発電電動機３５の二次回路４０の電
流値があらかじめ設定した値を超えたことで過電流検出
器４６にて検出する場合について説明したが、本実施の
形態では、過電流検出器４６での過電流検出を、誘導発
電電動機３５の二次回路４０の電流値の変化率があらか
じめ設定した変化率を超えたことで検出する構成として
いる。

【０１５８】本実施の形態では、前述した第３の実施の
形態の場合と同様の作用効果を得ることが可能であるの
に加えて、誘導発電電動機３５の二次回路４０の電流値
の変化率が設定変化率を超えたことによって、誘導発電
電動機３５の二次回路４０の過電流状態を検出している
ことから、前述した第３の実施の形態の場合に比べて、
応答性をより一層向上させることが可能となる。

【０１５９】（第８の実施の形態）前述した第４の実施
の形態では、誘導発電電動機３５の二次回路４０の過電
流状態検出を、誘導発電電動機３５の二次回路４０の電
流値があらかじめ設定した値を超えたことで過電流検出
器４６にて検出する場合について説明したが、本実施の
形態では、過電流検出器４６での過電流検出を、誘導発
電電動機３５の二次回路４０の電流値の変化率があらか
じめ設定した変化率を超えたことで検出する構成として
いる。

【０１６０】本実施の形態では、前述した第４の実施の
形態の場合と同様の作用効果を得ることが可能であるの
に加えて、誘導発電電動機３５の二次回路４０の電流値
の変化率が設定変化率を超えたことによって、誘導発電
電動機３５の二次回路４０の過電流状態を検出している
ことから、前述した第４の実施の形態の場合に比べて、
応答性をより一層向上させることが可能となる。

【０１６１】（第９の実施の形態）前述した第１の実施
の形態では、誘導発電電動機３５の二次回路４０の過電
流状態検出を、誘導発電電動機３５の二次回路４０の電
流値があらかじめ設定した値を超えたことで過電流検出
器４６にて検出する場合について説明したが、本実施の
形態では、過電流検出器４６での過電流検出を、逆変換
器３９に対する可変速制御装置４１からの変換指令値信
号（逆変換器制御信号４４）を誘導発電電動機３５の二
次回路４０の二次電流に相当する信号に変換し、かつこ
の変換信号の値と誘導発電電動機３５の二次回路４０の
実電流値とを常時比較して、その偏差値があらかじめ設
定した値を超えたことで検出する構成としている。

【０１６２】本実施の形態では、前述した第１の実施の
形態の場合と同様の作用効果を得ることが可能であるの
に加えて、逆変換器３９に対する変換指令値信号を誘導
発電電動機３５の二次回路４０の二次回路４０の電流相
当に変換した信号値と誘導発電電動機３５の二次回路４
０の実電流値との偏差値が設定値を超えたことによっ
て、誘導発電電動機３５の二次回路４０の過電流状態を
検出していることから、前述した第１の実施の形態の場
合に比べて、送電線の故障をより一層高速にかつ正確に
検出することが可能となる。

【０１６３】（第１０の実施の形態）前述した第２の実
施の形態では、誘導発電電動機３５の二次回路４０の過
電流状態検出を、誘導発電電動機３５の二次回路４０の
電流値があらかじめ設定した値を超えたことで過電流検
出器４６にて検出する場合について説明したが、本実施
の形態では、過電流検出器４６での過電流検出を、逆変
換器３９に対する可変速制御装置４１からの変換指令値
信号（逆変換器制御信号４４）を誘導発電電動機３５の
二次回路４０の二次電流に相当する信号に変換し、かつ
この変換信号の値と誘導発電電動機３５の二次回路４０
の実電流値とを常時比較して、その偏差値があらかじめ
設定した値を超えたことで検出する構成としている。

【０１６４】本実施の形態では、前述した第２の実施の
形態の場合と同様の作用効果を得ることが可能であるの
に加えて、逆変換器３９に対する変換指令値信号を誘導
発電電動機３５の二次回路４０の二次回路４０の電流相
当に変換した信号値と誘導発電電動機３５の二次回路４
０の実電流値との偏差値が設定値を超えたことによっ
て、誘導発電電動機３５の二次回路４０の過電流状態を
検出していることから、前述した第２の実施の形態の場
合に比べて、送電線の故障をより一層高速にかつ正確に
検出することが可能となる。

【０１６５】（第１１の実施の形態）前述した第３の実
施の形態では、誘導発電電動機３５の二次回路４０の過
電流状態検出を、誘導発電電動機３５の二次回路４０の
電流値があらかじめ設定した値を超えたことで過電流検
出器４６にて検出する場合について説明したが、本実施
の形態では、過電流検出器４６での過電流検出を、逆変
換器３９に対する可変速制御装置４１からの変換指令値
信号（逆変換器制御信号４４）を誘導発電電動機３５の
二次回路４０の二次電流に相当する信号に変換し、かつ
この変換信号の値と誘導発電電動機３５の二次回路４０
の実電流値とを常時比較して、その偏差値があらかじめ
設定した値を超えたことで検出する構成としている。

【０１６６】本実施の形態では、前述した第３の実施の
形態の場合と同様の作用効果を得ることが可能であるの
に加えて、逆変換器３９に対する変換指令値信号を誘導
発電電動機３５の二次回路４０の二次回路４０の電流相
当に変換した信号値と誘導発電電動機３５の二次回路４
０の実電流値との偏差値が設定値を超えたことによっ
て、誘導発電電動機３５の二次回路４０の過電流状態を
検出していることから、前述した第３の実施の形態の場
合に比べて、送電線の故障をより一層高速にかつ正確に
検出することが可能となる。

【０１６７】（第１２の実施の形態）前述した第４の実
施の形態では、誘導発電電動機３５の二次回路４０の過
電流状態検出を、誘導発電電動機３５の二次回路４０の
電流値があらかじめ設定した値を超えたことで過電流検
出器４６にて検出する場合について説明したが、本実施
の形態では、過電流検出器４６での過電流検出を、逆変
換器３９に対する可変速制御装置４１からの変換指令値
信号（逆変換器制御信号４４）を誘導発電電動機３５の
二次回路４０の二次電流に相当する信号に変換し、かつ
この変換信号の値と誘導発電電動機３５の二次回路４０
の実電流値とを常時比較して、その偏差値があらかじめ
設定した値を超えたことで検出する構成としている。

【０１６８】本実施の形態では、前述した第４の実施の
形態の場合と同様の作用効果を得ることが可能であるの
に加えて、逆変換器３９に対する変換指令値信号を誘導
発電電動機３５の二次回路４０の二次回路４０の電流相
当に変換した信号値と誘導発電電動機３５の二次回路４
０の実電流値との偏差値が設定値を超えたことによっ
て、誘導発電電動機３５の二次回路４０の過電流状態を
検出していることから、前述した第４の実施の形態の場
合に比べて、送電線の故障をより一層高速にかつ正確に
検出することが可能となる。

【０１６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の可変速機
の運転制御方法および装置によれば、送電線において一
線地絡や三線地絡等の送電線故障が発生した場合に、可
変速で運転される誘導発電電動機の運転を即座に停止す
ることなく、誘導発電電動機の二次電流を遮断した状態
でその運転状態を保持し、送電線の故障復旧、故障箇所
の分離の確認あるいは予測により、誘導発電電動機の二
次励磁制御を再起動させて、誘導発電電動機を極めて短
時間で元の運転状態に復帰させることが可能となる。

【０１７０】これにより、誘導発電電動機の運転状態を
保持することによって、不要な電力システムからの電源
の離脱を防止することができ、安定した電力供給を行な
うことができる。

【０１７１】さらに、送電線故障によって電力が不足す
る電力システムに対して、誘導発電電動機が故障時の電
力不足を補なうように作用することによって、送電線の
電力動揺を防止すると共に、発電設備の信頼性を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による可変速機の運転制御装置の第１の
実施の形態を示すブロック図。

【図２】同第１の実施の形態の運転制御装置における運
転制御方法を説明するためのフロー図。

【図３】本発明による可変速機の運転制御装置の第２の
実施の形態を示すブロック図。

【図４】同第２の実施の形態の運転制御装置における運
転制御方法を説明するためのフロー図。

【図５】本発明による可変速機の運転制御装置の第３の
実施の形態を示すブロック図。

【図６】同第３の実施の形態の運転制御装置における運
転制御方法を説明するためのフロー図。

【図７】本発明の第４の実施の形態による可変速機の運
転制御装置における運転制御方法を説明するためのフロ
ー図。

【図８】従来の可変速機の運転制御装置の一例を示すブ
ロック図。

【図９】送電線故障発生時の誘導発電電動機の二次回路
の電流波形の一例を示す図。

【符号の説明】

３１…送電線、 ３２…送電線、 ３３…主変圧器、 ３４…並列用遮断器、 ３５…誘導発電電動機、 ３６…励磁電源遮断器、 ３７…励磁用変圧器、 ３８…順変換器、 ３９…逆変換器、 ４０…二次回路、 ４１…可変速制御装置、 ４２…発電機制御装置、 ４３…順変換器制御信号、 ４４…逆変換器制御信号、 ４５…二次電流検出器、 ４６…過電流検出器、 ４７…送電線保護装置、 ４８…送電線保護装置、 ４９…送電線故障発生点、 ５０…発電機トリップ信号、 ５１…送電線地絡電流、 ５２…中性点電流検出器、 ５３…地絡過電流検出器、 ５４…送電線故障信号、 ５６…二次回路過電流判定ロジック、 ５７…発電機運転制御、 ５８…送電線故障判定ロジック、 ５９…二次回路故障判定、 ６０…発電機停止制御、 ６１…二次電流遮断制御、 ６２…送電線地絡継続判定ロジック、 ６３…送電線復旧不可能判定、 ６４…発電機停止制御、 ６５…送電線復旧判定、 ６６…二次電流再起動制御、 ６７…発電機運転制御、 ７１…発電機電流検出器、 ７２…発電機過電流検出器、 ７３…発電機過電流信号、 ７６…二次回路過電流判定ロジック、 ７７…発電機運転制御、 ７８…発電機過電流判定ロジック、 ７９…発電機故障判定、 ８０…発電機停止制御、 ８１…二次電流遮断制御、 ８２…送電線地絡継続判定ロジック、 ８３…送電線復旧不可能判定、 ８４…発電機停止制御、 ８５…送電線復旧判定、 ８６…二次電流再起動制御、 ８７…発電機運転制御、 ８８…二次電流減衰信号、 ８９…再起動ロジック、 ９０…保護要素、 ９１…二次回路過電流判定ロジック、 ９２…発電機運転制御、 ９３…保護要素動作判定ロジック、 ９４…発電機停止制御、 ９５…二次電流遮断制御、 ９６…二次電流減衰確認ロジック、 ９７…二次電流再起動制御、 ９８…再起動カウンタ、 ９９…再起動可能判定ロジック。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G053 AA01 AA06 BA02 CA02 EB01 FA01 5H590 AA01 AA13 AA21 AB01 AB02 CA11 CC10 CC18 CC24 CD01 CD03 CE01 DD43 EA01 EB07 EB20 EB25 FA08 FC17 FC22 FC27 GA02 GA04 GA05 HA04 JB02

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次回路が少なくとも主変圧器を介して
   送電線に接続された誘導発電電動機の二次回路に、 励磁用変圧器を介して入力される前記送電線の交流を可
   変速制御装置からの順変換器制御信号により順変換器で
   直流に変換し、かつ当該直流を前記可変速制御装置から
   の逆変換器制御信号により逆変換器で可変周波数の交流
   に変換して得られる二次励磁電流を供給することで、 前記誘導発電電動機を可変速で運転し、かつ前記送電線
   の交流と同期した運転を行なう可変速機の運転制御方法
   において、 前記誘導発電電動機の二次回路の電流値があらかじめ設
   定した値を超えたことで過電流を検出した時に、 前記主変圧器の中性点の電流値があらかじめ設定した値
   を超えたことで過電流を検出した場合には、前記送電線
   の故障による前記誘導発電電動機の二次回路の過電流と
   判定して当該誘導発電電動機の運転を継続し、 前記主変圧器の中性点の電流値があらかじめ設定した値
   を超える過電流が検出されなかった場合には、前記誘導
   発電電動機の二次回路の故障と判定して当該誘導発電電
   動機の運転を停止させるようにしたことを特徴とする可
   変速機の運転制御方法。
2. 【請求項２】 一次回路が少なくとも主変圧器を介して
   送電線に接続された誘導発電電動機の二次回路に、 励磁用変圧器を介して入力される前記送電線の交流を可
   変速制御装置からの順変換器制御信号により順変換器で
   直流に変換し、かつ当該直流を前記可変速制御装置から
   の逆変換器制御信号により逆変換器で可変周波数の交流
   に変換して得られる二次励磁電流を供給することで、 前記誘導発電電動機を可変速で運転し、かつ前記送電線
   の交流と同期した運転を行なう可変速機の運転制御方法
   において、 前記誘導発電電動機の二次回路の電流値があらかじめ設
   定した値を超えたことで過電流を検出した時に、 前記誘導発電電動機の一次回路の電流値があらかじめ設
   定した値を超えたことで過電流を検出した場合には、前
   記送電線の故障による前記誘導発電電動機の二次回路の
   過電流と判定して当該誘導発電電動機の運転を継続し、 前記誘導発電電動機の一次回路の電流値があらかじめ設
   定した値を超える過電流が検出されなかった場合には、
   前記誘導発電電動機の二次回路の故障と判定して当該誘
   導発電電動機の運転を停止させるようにしたことを特徴
   とする可変速機の運転制御方法。
3. 【請求項３】 一次回路が少なくとも主変圧器を介して
   送電線に接続された誘導発電電動機の二次回路に、 励磁用変圧器を介して入力される前記送電線の交流を可
   変速制御装置からの順変換器制御信号により順変換器で
   直流に変換し、かつ当該直流を前記可変速制御装置から
   の逆変換器制御信号により逆変換器で可変周波数の交流
   に変換して得られる二次励磁電流を供給することで、 前記誘導発電電動機を可変速で運転し、かつ前記送電線
   の交流と同期した運転を行なう可変速機の運転制御方法
   において、 前記誘導発電電動機の二次回路の電流値があらかじめ設
   定した値を超えたことで過電流を検出した後に、 前記逆変換器の逆変換器制御信号をブロックすることで
   前記誘導発電電動機の二次回路の電流を遮断し、 前記誘導発電電動機の二次回路の電流があらかじめ設定
   した値を下回ったことで電流減衰を検出したことを条件
   に、再起動によって前記逆変換器の逆変換器制御信号を
   再び活かすことで、前記誘導発電電動機の運転を継続
   し、 前記再起動の間に前記誘導発電電動機の二次回路の過電
   流検出要素以外の保護要素が動作した場合、または前記
   再起動の積算回数があらかじめ設定した値を超えた場合
   には、前記誘導発電電動機の故障または前記送電線の故
   障が除去不可能と判定して前記誘導発電電動機の運転を
   停止させるようにしたことを特徴とする可変速機の運転
   制御方法。
4. 【請求項４】 一次回路が少なくとも主変圧器を介して
   送電線に接続された誘導発電電動機の二次回路に、 励磁用変圧器を介して入力される前記送電線の交流を可
   変速制御装置からの順変換器制御信号により順変換器で
   直流に変換し、かつ当該直流を前記可変速制御装置から
   の逆変換器制御信号により逆変換器で可変周波数の交流
   に変換して得られる二次励磁電流を供給することで、 前記誘導発電電動機を可変速で運転し、かつ前記送電線
   の交流と同期した運転を行なう可変速機の運転制御装置
   において、 前記誘導発電電動機の二次回路の電流を検出し、当該電
   流値があらかじめ設定した値を超えたことで過電流を検
   出する二次回路過電流検出手段と、 前記主変圧器の中性点の電流を検出し、当該電流値があ
   らかじめ設定した値を超えたことで過電流を検出する地
   絡過電流検出手段と、 前記地絡過電流検出手段による過電流検出結果に基づい
   て、前記送電線に発生した故障の継続および復旧を判定
   する判定手段と、 前記二次回路過電流検出手段による過電流検出結果と前
   記判定手段による判定結果とに基づいて、前記可変速制
   御装置からの逆変換器制御信号を活殺することで、誘導
   発電電動機の二次回路の電流を通電または遮断する制御
   手段と、 を備えて成ることを特徴とする可変速機の運転制御装
   置。
5. 【請求項５】 一次回路が少なくとも主変圧器を介して
   送電線に接続された誘導発電電動機の二次回路に、 励磁用変圧器を介して入力される前記送電線の交流を可
   変速制御装置からの順変換器制御信号により順変換器で
   直流に変換し、かつ当該直流を前記可変速制御装置から
   の逆変換器制御信号により逆変換器で可変周波数の交流
   に変換して得られる二次励磁電流を供給することで、 前記誘導発電電動機を可変速で運転し、かつ前記送電線
   の交流と同期した運転を行なう可変速機の運転制御装置
   において、 前記誘導発電電動機の二次回路の電流を検出し、当該電
   流値があらかじめ設定した値を超えたことで過電流を検
   出する二次回路過電流検出手段と、 前記誘導発電電動機の一次回路の電流を検出し、当該電
   流値があらかじめ設定した値を超えたことで過電流を検
   出する発電機過電流検出手段と、 前記発電機過電流検出手段による過電流検出結果に基づ
   いて、前記送電線に発生した故障の継続および復旧を判
   定する判定手段と、 前記二次回路過電流検出手段による過電流検出結果と前
   記判定手段による判定結果とに基づいて、前記可変速制
   御装置からの逆変換器制御信号を活殺することで、誘導
   発電電動機の二次回路の電流を通電または遮断する制御
   手段と、 を備えて成ることを特徴とする可変速機の運転制御装
   置。
6. 【請求項６】 一次回路が少なくとも主変圧器を介して
   送電線に接続された誘導発電電動機の二次回路に、 励磁用変圧器を介して入力される前記送電線の交流を可
   変速制御装置からの順変換器制御信号により順変換器で
   直流に変換し、かつ当該直流を前記可変速制御装置から
   の逆変換器制御信号により逆変換器で可変周波数の交流
   に変換して得られる二次励磁電流を供給することで、 前記誘導発電電動機を可変速で運転し、かつ前記送電線
   の交流と同期した運転を行なう可変速機の運転制御装置
   において、 前記誘導発電電動機の二次回路の電流を検出し、当該電
   流値があらかじめ設定した値を超えたことで過電流を検
   出する二次回路過電流検出手段と、 前記誘導発電電動機の二次回路の電流値があらかじめ設
   定した値を下回ったことで電流減衰を検出する電流減衰
   検出手段と、 前記二次回路過電流検出手段以外の保護要素が動作して
   いることで前記誘導発電電動機の故障を判定する故障判
   定手段と、 前記二次回路過電流検出手段による過電流検出結果と前
   記電流減衰検出手段による電流減衰検出結果と前記故障
   判定手段による判定結果とに基づいて、前記可変速制御
   装置からの逆変換器制御信号を活殺することで、誘導発
   電電動機の二次回路の電流を通電または遮断する制御手
   段と、 を備えて成ることを特徴とする可変速機の運転制御装
   置。
7. 【請求項７】 一次回路が少なくとも主変圧器を介して
   送電線に接続された誘導発電電動機の二次回路に、 励磁用変圧器を介して入力される前記送電線の交流を可
   変速制御装置からの順変換器制御信号により順変換器で
   直流に変換し、かつ当該直流を前記可変速制御装置から
   の逆変換器制御信号により逆変換器で可変周波数の交流
   に変換して得られる二次励磁電流を供給することで、 前記誘導発電電動機を可変速で運転し、かつ前記送電線
   の交流と同期した運転を行なう可変速機の運転制御装置
   において、 前記誘導発電電動機の二次回路の電流を検出し、当該電
   流値があらかじめ設定した値を超えたことで過電流を検
   出する二次回路過電流検出手段と、 前記誘導発電電動機の二次回路の電流値があらかじめ設
   定した値を下回ったことで電流減衰を検出する電流減衰
   検出手段と、 前記二次回路過電流検出手段以外の保護要素が動作して
   いることで前記誘導発電電動機の故障を判定する故障判
   定手段と、 前記誘導発電電動機の二次回路の電流の再起動回数を記
   憶し、かつ当該再起動回数値があらかじめ設定した値を
   超えたことで故障復旧が不可能と判定する再起動実行判
   定手段と、 前記二次回路過電流検出手段による過電流検出結果と前
   記電流減衰検出手段による電流減衰検出結果と前記故障
   判定手段による判定結果と前記再起動実行判定手段によ
   る判定結果とに基づいて、前記可変速制御装置からの逆
   変換器制御信号を活殺することで、誘導発電電動機の二
   次回路の電流を通電または遮断する制御手段と、 を備えて成ることを特徴とする可変速機の運転制御装
   置。
8. 【請求項８】 前記請求項４乃至請求項７のいずれか１
   項に記載の可変速機の運転制御装置において、 前記誘導発電電動機の二次回路の電流を検出し、当該電
   流値があらかじめ設定した値を超えたことで過電流を検
   出する二次回路過電流検出手段の代わりに、前記誘導発
   電電動機の二次回路の電流を検出し、当該電流値の変化
   率があらかじめ設定した変化率を超えたことで過電流を
   検出する二次回路過電流検出手段を備えて成ることを特
   徴とする可変速機の運転制御装置。
9. 【請求項９】 前記請求項４乃至請求項７のいずれか１
   項に記載の可変速機の運転制御装置において、 前記誘導発電電動機の二次回路の電流を検出し、当該電
   流値があらかじめ設定した値を超えたことで過電流を検
   出する二次回路過電流検出手段の代わりに、 前記逆変換器に対する変換指令値信号を前記誘導発電電
   動機の二次回路の二次電流に相当する信号に変換し、か
   つ当該変換信号の値と前記誘導発電電動機の二次回路の
   実電流値とを比較し当該偏差値があらかじめ設定した値
   を超えたことで過電流を検出する二次回路過電流検出手
   段を備えて成ることを特徴とする可変速機の運転制御装
   置。