JP2000060190A - 自動電圧調整装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大きな不平衡負荷に電力を供給する発電機の
電圧調整制御に伴う発電機出力電圧の過電圧を防止でき
る自動電圧調整装置を提供することにある。 【解決手段】 最大相電圧検出器１３で検出された発電
機１の３相出力電圧のうち最大値の最大相電圧と電圧設
定器７の目標値との偏差信号を比較器１６で求め、励磁
制御回路８は比較器１６で得られた偏差信号に基づいて
励磁装置３に発電機１の界磁電圧を調整するための制御
指令を出力する。
電圧調整制御に伴う発電機出力電圧の過電圧を防止でき
る自動電圧調整装置を提供することにある。 【解決手段】 最大相電圧検出器１３で検出された発電
機１の３相出力電圧のうち最大値の最大相電圧と電圧設
定器７の目標値との偏差信号を比較器１６で求め、励磁
制御回路８は比較器１６で得られた偏差信号に基づいて
励磁装置３に発電機１の界磁電圧を調整するための制御
指令を出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、変動が大きい負荷
に対して電力を供給する発電機の出力電圧を制御する自
動電圧調整装置に関する。
に対して電力を供給する発電機の出力電圧を制御する自
動電圧調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】変動が大きい負荷に対して発電機を接続
し運転する場合がある。例えば、自家用の負荷を持つ発
電機においては負荷変動が大きい場合が多く、さらに、
遮断器の試験設備として用いられる発電機においては、
遮断器の投入および遮断という最も負荷変化が激しいも
のとなる。
し運転する場合がある。例えば、自家用の負荷を持つ発
電機においては負荷変動が大きい場合が多く、さらに、
遮断器の試験設備として用いられる発電機においては、
遮断器の投入および遮断という最も負荷変化が激しいも
のとなる。
【０００３】この遮断器の試験設備として用いられる発
電機は、被試験器材である遮断器が閉路したときの短絡
電流と、開路して短絡電流が遮断されたときの遮断器に
かかる回復電圧とが所定の値を満足するように励磁制御
が行われる。この励磁制御を簡便に行うために、一般的
に発電機の出力電圧を制御する自動電圧調整装置ＡＶＲ
が用いられる。また、励磁装置としては発電機の界磁電
圧をほとんど遅れなく制御できるサイリスタ励磁方式の
励磁装置が用いられている。
電機は、被試験器材である遮断器が閉路したときの短絡
電流と、開路して短絡電流が遮断されたときの遮断器に
かかる回復電圧とが所定の値を満足するように励磁制御
が行われる。この励磁制御を簡便に行うために、一般的
に発電機の出力電圧を制御する自動電圧調整装置ＡＶＲ
が用いられる。また、励磁装置としては発電機の界磁電
圧をほとんど遅れなく制御できるサイリスタ励磁方式の
励磁装置が用いられている。
【０００４】図４は、遮断器の試験設備のシステム構成
図である。被試験器材である遮断器１１は、リアクトル
１２を介して発電機１に接続されている。発電機１の出
力電圧は、界磁巻線２に流れる界磁電流により変化し、
その界磁電流は励磁装置３から供給される。励磁装置３
はサイリスタ整流器で構成されたものを示している。励
磁装置３は、自動電圧調整装置４からの制御指令に基づ
いて励磁用変圧器１０で変圧された交流電源９からの交
流を整流し、界磁巻線２に界磁電流を供給する。
図である。被試験器材である遮断器１１は、リアクトル
１２を介して発電機１に接続されている。発電機１の出
力電圧は、界磁巻線２に流れる界磁電流により変化し、
その界磁電流は励磁装置３から供給される。励磁装置３
はサイリスタ整流器で構成されたものを示している。励
磁装置３は、自動電圧調整装置４からの制御指令に基づ
いて励磁用変圧器１０で変圧された交流電源９からの交
流を整流し、界磁巻線２に界磁電流を供給する。
【０００５】すなわち、自動電圧調整装置４は発電機１
の出力電圧を電圧変成器５を介して電圧検出器６で検出
し、電圧設定器７に設定された発電機の出力電圧の目標
値との電圧偏差信号を求め、その電圧偏差信号が零とな
るように励磁制御回路８は励磁装置３に対し制御指令を
出力する。これにより、発電機１の界磁電圧および界磁
電流の大きさを制御している。この場合、電圧検出器６
は、発電機１の３相出力電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃの実効値
の平均値を検出し、その平均値が電圧設定器７に設定さ
れた目標値になるように励磁制御回路８から励磁装置３
にで制御指令が出力される。
の出力電圧を電圧変成器５を介して電圧検出器６で検出
し、電圧設定器７に設定された発電機の出力電圧の目標
値との電圧偏差信号を求め、その電圧偏差信号が零とな
るように励磁制御回路８は励磁装置３に対し制御指令を
出力する。これにより、発電機１の界磁電圧および界磁
電流の大きさを制御している。この場合、電圧検出器６
は、発電機１の３相出力電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃの実効値
の平均値を検出し、その平均値が電圧設定器７に設定さ
れた目標値になるように励磁制御回路８から励磁装置３
にで制御指令が出力される。
【０００６】ここで、励磁装置３としてサイリスタ整流
器を使用した場合には、励磁制御回路８と励磁装置３と
は、ふたつ合わせて機能的にはほとんど遅れのない増幅
器として考えることができる。つまり、制御的には単純
なゲインとして扱うことができる。従って、励磁制御回
路８の入力信号に基づいて遅れなく界磁電圧が変化する
と考えられる。この制御方式を一般にサイリスタ励磁方
式と称している。
器を使用した場合には、励磁制御回路８と励磁装置３と
は、ふたつ合わせて機能的にはほとんど遅れのない増幅
器として考えることができる。つまり、制御的には単純
なゲインとして扱うことができる。従って、励磁制御回
路８の入力信号に基づいて遅れなく界磁電圧が変化する
と考えられる。この制御方式を一般にサイリスタ励磁方
式と称している。
【０００７】被試験器材である遮断器１１には、３相用
の遮断器と単相用の遮断器とがある。一方、発電機１と
しては３相発電機を使用するので、単相用の遮断器１１
を試験する際には、発電機１の出力端子のうちの２相間
に遮断器１１とリアクトル１２を挿入し、残りの１相を
開放して実施することになる。
の遮断器と単相用の遮断器とがある。一方、発電機１と
しては３相発電機を使用するので、単相用の遮断器１１
を試験する際には、発電機１の出力端子のうちの２相間
に遮断器１１とリアクトル１２を挿入し、残りの１相を
開放して実施することになる。
【０００８】図５に、単相用の遮断器１１の試験を実施
したときの発電機１の過渡応答の特性図を示す。発電機
１の出力電圧ＶＧは、図５（ａ）に示すように３相出力
電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃで示され、界磁電圧ＶＦは図５
（ｂ）に示すように直流電圧で示される。
したときの発電機１の過渡応答の特性図を示す。発電機
１の出力電圧ＶＧは、図５（ａ）に示すように３相出力
電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃで示され、界磁電圧ＶＦは図５
（ｂ）に示すように直流電圧で示される。
【０００９】いま、発電機１の出力端子ａ、ｂに単相用
の遮断器１１を接続し、０．０２秒の時点で遮断器１１
を閉路したとする。この遮断器１１の閉路により、発電
機１の出力端子ａ、ｂは短絡されるので、その短絡され
た２相の出力電圧Ｖａ、Ｖｂは低下する。一方、開放さ
れている残り１相の出力電圧Ｖｃは、殆ど短絡前の電圧
を維持している。
の遮断器１１を接続し、０．０２秒の時点で遮断器１１
を閉路したとする。この遮断器１１の閉路により、発電
機１の出力端子ａ、ｂは短絡されるので、その短絡され
た２相の出力電圧Ｖａ、Ｖｂは低下する。一方、開放さ
れている残り１相の出力電圧Ｖｃは、殆ど短絡前の電圧
を維持している。
【００１０】自動電圧調整装置４の電圧検出器６は、発
電機１の３相出力電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃの実効値の平均
値を出力するので、電圧検出器６の出力は低下する。従
って、自動電圧調整装置４は界磯電圧ＶＦを増加させる
ように動作する。励磁制御回路８と励磁装置３の増幅率
は非常に高いため、このような大きな出力電圧の低下に
対しては、この増幅器（励磁制御回路８と励磁装置３）
が有する出力制限値まで達することになり、界磯電圧Ｖ
Ｆはこの値で制限され、遮断器１１が閉路期間中はほぼ
一定値を継続している。
電機１の３相出力電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃの実効値の平均
値を出力するので、電圧検出器６の出力は低下する。従
って、自動電圧調整装置４は界磯電圧ＶＦを増加させる
ように動作する。励磁制御回路８と励磁装置３の増幅率
は非常に高いため、このような大きな出力電圧の低下に
対しては、この増幅器（励磁制御回路８と励磁装置３）
が有する出力制限値まで達することになり、界磯電圧Ｖ
Ｆはこの値で制限され、遮断器１１が閉路期間中はほぼ
一定値を継続している。
【００１１】このように、界磁電圧ＶＦが出力制限値を
継続している間は、発電機１の各相出力電圧は徐々に上
昇すると共に、短絡されていない相の出力電圧Ｖｃは初
期値（電圧設定器７で設定した目標電圧）を超えて更に
上昇することになる。
継続している間は、発電機１の各相出力電圧は徐々に上
昇すると共に、短絡されていない相の出力電圧Ｖｃは初
期値（電圧設定器７で設定した目標電圧）を超えて更に
上昇することになる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところが、電圧検出器
６の出力である３相出力電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃの平均値
は、目標電圧以下であるため、自動電圧調整装置４は出
力制限値である最大出力を出し続けることになる。
６の出力である３相出力電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃの平均値
は、目標電圧以下であるため、自動電圧調整装置４は出
力制限値である最大出力を出し続けることになる。
【００１３】この状態で、０．１２秒の時点で遮断器１
１が開放して発電機１の出力が無負荷となると、発電機
の出力電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃは、更に上昇して大きな過
電圧が発生する。これは、発電機１の出力端子に過電圧
が発生するだけの問題でなく、被試験器材である遮断器
１１にも過電圧がかかることになり、遮断器１１の試験
としては過酷な試験となる。最悪の場合には遮断器１１
の遮断不能に至るという大きな問題に発展することにも
なる。
１が開放して発電機１の出力が無負荷となると、発電機
の出力電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃは、更に上昇して大きな過
電圧が発生する。これは、発電機１の出力端子に過電圧
が発生するだけの問題でなく、被試験器材である遮断器
１１にも過電圧がかかることになり、遮断器１１の試験
としては過酷な試験となる。最悪の場合には遮断器１１
の遮断不能に至るという大きな問題に発展することにも
なる。
【００１４】本発明の目的は、大きな不平衡負荷に電力
を供給する発電機の電圧調整制御に伴う発電機出力電圧
の過電圧を防止できる自動電圧調整装置を提供すること
にある。
を供給する発電機の電圧調整制御に伴う発電機出力電圧
の過電圧を防止できる自動電圧調整装置を提供すること
にある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係わる
自動電圧調整装置は、発電機の３相出力電圧のうち最大
値の最大相電圧を検出する最大相電圧検出器と、前記発
電機の出力電圧の目標値が設定された電圧設定器と、前
記最大相電圧検出器で検出された最大相電圧と前記電圧
設定器の目標値との偏差信号を演算する比較器と、前記
比較器で得られた偏差信号に基づいて励磁装置に前記発
電機の界磁電圧を調整するための制御指令を出力する励
磁制御回路とを備えたことを特徴とする。
自動電圧調整装置は、発電機の３相出力電圧のうち最大
値の最大相電圧を検出する最大相電圧検出器と、前記発
電機の出力電圧の目標値が設定された電圧設定器と、前
記最大相電圧検出器で検出された最大相電圧と前記電圧
設定器の目標値との偏差信号を演算する比較器と、前記
比較器で得られた偏差信号に基づいて励磁装置に前記発
電機の界磁電圧を調整するための制御指令を出力する励
磁制御回路とを備えたことを特徴とする。
【００１６】請求項１の発明に係わる自動電圧調整装置
では、最大相電圧検出器で検出された発電機の３相出力
電圧のうち最大値の最大相電圧と電圧設定器の目標値と
の偏差信号を比較器で求め、励磁制御回路は比較器で得
られた偏差信号に基づいて励磁装置に発電機の界磁電圧
を調整するための制御指令を出力する。
では、最大相電圧検出器で検出された発電機の３相出力
電圧のうち最大値の最大相電圧と電圧設定器の目標値と
の偏差信号を比較器で求め、励磁制御回路は比較器で得
られた偏差信号に基づいて励磁装置に発電機の界磁電圧
を調整するための制御指令を出力する。
【００１７】請求項２の発明に係わる自動電圧調整装置
は、発電機の３相出力電圧の平均値を検出する電圧検出
器と、前記発電機の３相出力電圧のうち最大値の最大相
電圧を検出する最大相電圧検出器と、前記最大相電圧検
出器で検出された最大相電圧に所定の低減係数を乗算す
る低減係数器と、前記発電機の出力電圧の目標値が設定
された電圧設定器と、前記低減係数器で低減係数が乗算
された最大相電圧と前記電圧検出器で検出された３相出
力電圧の平均値とのうち大きい方を選択する高値選択回
路と、前記高値選択回路の出力信号と前記電圧設定器の
目標値との偏差信号を演算する比較器と、前記比較器で
得られた偏差信号に基づいて励磁装置に前記発電機の界
磁電圧を調整するための制御指令を出力する励磁制御回
路とを備えたことを特徴とする。
は、発電機の３相出力電圧の平均値を検出する電圧検出
器と、前記発電機の３相出力電圧のうち最大値の最大相
電圧を検出する最大相電圧検出器と、前記最大相電圧検
出器で検出された最大相電圧に所定の低減係数を乗算す
る低減係数器と、前記発電機の出力電圧の目標値が設定
された電圧設定器と、前記低減係数器で低減係数が乗算
された最大相電圧と前記電圧検出器で検出された３相出
力電圧の平均値とのうち大きい方を選択する高値選択回
路と、前記高値選択回路の出力信号と前記電圧設定器の
目標値との偏差信号を演算する比較器と、前記比較器で
得られた偏差信号に基づいて励磁装置に前記発電機の界
磁電圧を調整するための制御指令を出力する励磁制御回
路とを備えたことを特徴とする。
【００１８】請求項２の発明に係わる自動電圧調整装置
では、最大相電圧検出器で検出された最大相電圧に低減
係数器で所定の低減係数を乗算し、低減係数器で低減係
数が乗算された最大相電圧と電圧検出器で検出された３
相出力電圧の平均値とのうち大きい方を高値選択回路で
選択し、励磁制御回路は、高値選択回路の出力信号と電
圧設定器の目標値との偏差信号を比較器で演算し、比較
器で得られた偏差信号に基づいて励磁装置に発電機の界
磁電圧を調整するための制御指令を出力する。
では、最大相電圧検出器で検出された最大相電圧に低減
係数器で所定の低減係数を乗算し、低減係数器で低減係
数が乗算された最大相電圧と電圧検出器で検出された３
相出力電圧の平均値とのうち大きい方を高値選択回路で
選択し、励磁制御回路は、高値選択回路の出力信号と電
圧設定器の目標値との偏差信号を比較器で演算し、比較
器で得られた偏差信号に基づいて励磁装置に発電機の界
磁電圧を調整するための制御指令を出力する。
【００１９】請求項３の発明に係わる自動電圧調整装置
は、請求項１または２の発明において、前記最大相電圧
検出器は、前記発電機の出力相電圧を各相毎に検出する
相電圧検出回路と、各々の前記相電圧検出回路で検出さ
れた出力相電圧のうち最大値を選択して出力する最大値
検出回路とを備えたことを特徴とする。
は、請求項１または２の発明において、前記最大相電圧
検出器は、前記発電機の出力相電圧を各相毎に検出する
相電圧検出回路と、各々の前記相電圧検出回路で検出さ
れた出力相電圧のうち最大値を選択して出力する最大値
検出回路とを備えたことを特徴とする。
【００２０】請求項３の発明に係わる自動電圧調整装置
では、請求項１または２の発明の作用に加え、最大相電
圧検出器では、相電圧検出回路で発電機の出力相電圧を
各相毎に検出し、最大値検出回路で各々の相電圧検出回
路で検出された出力相電圧のうち最大値を選択して出力
する。
では、請求項１または２の発明の作用に加え、最大相電
圧検出器では、相電圧検出回路で発電機の出力相電圧を
各相毎に検出し、最大値検出回路で各々の相電圧検出回
路で検出された出力相電圧のうち最大値を選択して出力
する。
【００２１】請求項４の発明に係わる自動電圧調整装置
は、請求項１または２の発明において、前記最大相電圧
検出器は、前記発電機の３相の出力端子のうち開放され
ている出力端子の出力電圧を検出するようにしたことを
特徴とする。
は、請求項１または２の発明において、前記最大相電圧
検出器は、前記発電機の３相の出力端子のうち開放され
ている出力端子の出力電圧を検出するようにしたことを
特徴とする。
【００２２】請求項４の発明に係わる自動電圧調整装置
では、請求項１または２の発明の作用に加え、最大相電
圧検出器では、発電機の３相の出力端子のうち開放され
ている出力端子の出力電圧を検出する。
では、請求項１または２の発明の作用に加え、最大相電
圧検出器では、発電機の３相の出力端子のうち開放され
ている出力端子の出力電圧を検出する。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明の第１の実施の形態に係わる自動電
圧調整装置のブロック構成図である。この第１の実施の
形態は、図４に示した従来例に対し、発電機１の３相出
力電圧の平均電圧を検出する電圧検出器６に代えて、発
電機１の各相出力電圧の最大値を検出する最大相電圧検
出器１３を設けたものである。そして、この最大相電圧
検出器１３は、発電機１の各相出力電圧の実効値を検出
する３個の相電圧検出器１４を有し、その出力の最大値
を選択する最大値検出回路１５とを有している。
する。図１は本発明の第１の実施の形態に係わる自動電
圧調整装置のブロック構成図である。この第１の実施の
形態は、図４に示した従来例に対し、発電機１の３相出
力電圧の平均電圧を検出する電圧検出器６に代えて、発
電機１の各相出力電圧の最大値を検出する最大相電圧検
出器１３を設けたものである。そして、この最大相電圧
検出器１３は、発電機１の各相出力電圧の実効値を検出
する３個の相電圧検出器１４を有し、その出力の最大値
を選択する最大値検出回路１５とを有している。
【００２４】最大相電圧検出器１３は、発電機１の３相
出力電圧のうち最大値の最大相電圧を検出するものであ
り、発電機の各々の出力相電圧は各相毎に最大相電圧検
出器１３の相電圧検出回路１４に入力される。各々の相
電圧検出器１４では各相の出力電圧の実効値が演算さ
れ、各々の出力電圧の実効値は最大値検出回路１５に入
力される。最大相電圧検出器１３の最大値検出回路１５
では、各々の相電圧検出回路１４で検出された出力相電
圧のうち、最大値を選択して出力する比較器１６に出力
する。
出力電圧のうち最大値の最大相電圧を検出するものであ
り、発電機の各々の出力相電圧は各相毎に最大相電圧検
出器１３の相電圧検出回路１４に入力される。各々の相
電圧検出器１４では各相の出力電圧の実効値が演算さ
れ、各々の出力電圧の実効値は最大値検出回路１５に入
力される。最大相電圧検出器１３の最大値検出回路１５
では、各々の相電圧検出回路１４で検出された出力相電
圧のうち、最大値を選択して出力する比較器１６に出力
する。
【００２５】比較器１６では、最大相電圧検出器１３で
検出された最大相電圧と電圧設定器６の目標値との偏差
信号を演算する。この比較器１６で得られた偏差信号は
励磁制御回路８に入力され、励磁制御回路８ではこの偏
差信号に基づいて励磁装置３に対し、発電機１の界磁電
圧を調整するための制御指令を出力する。
検出された最大相電圧と電圧設定器６の目標値との偏差
信号を演算する。この比較器１６で得られた偏差信号は
励磁制御回路８に入力され、励磁制御回路８ではこの偏
差信号に基づいて励磁装置３に対し、発電機１の界磁電
圧を調整するための制御指令を出力する。
【００２６】図２は、第１の実施の形態に係わる自動電
圧調整装置で、単相の遮断器１１の試験を実施したとき
の発電機１の過渡応答特性の特性図である。発電機１の
出力電圧ＶＧは、図２（ａ）に示すように３相出力電圧
Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃで示され、界磁電圧ＶＦは図２（ｂ）
に示すように直流電圧で示される。
圧調整装置で、単相の遮断器１１の試験を実施したとき
の発電機１の過渡応答特性の特性図である。発電機１の
出力電圧ＶＧは、図２（ａ）に示すように３相出力電圧
Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃで示され、界磁電圧ＶＦは図２（ｂ）
に示すように直流電圧で示される。
【００２７】いま、発電機１の出力端子ａ、ｂに単相用
の遮断器１１を接続し、０．０２秒の時点で遮断器１１
を閉路したとする。この遮断器１１の閉路により、発電
機１の出力端子ａ、ｂは短絡されるので、その短絡され
た２相の出力電圧Ｖａ、Ｖｂは低下する。一方、開放さ
れた残り１相の出力電圧Ｖｃには短絡電流による電圧降
下がなく発電機１の内部電圧がそのまま発生するため、
初期の電圧がほぼ維持されている。
の遮断器１１を接続し、０．０２秒の時点で遮断器１１
を閉路したとする。この遮断器１１の閉路により、発電
機１の出力端子ａ、ｂは短絡されるので、その短絡され
た２相の出力電圧Ｖａ、Ｖｂは低下する。一方、開放さ
れた残り１相の出力電圧Ｖｃには短絡電流による電圧降
下がなく発電機１の内部電圧がそのまま発生するため、
初期の電圧がほぼ維持されている。
【００２８】その後、短絡された２相ａ、ｂに流れる電
流の電機子反作用により発電機１の内部電圧は徐々に低
下するため、開放された相ｃの電圧も徐々に低下する。
このとき、最大相電圧検出器１３は３相の出力電圧Ｖ
ａ、Ｖｂ、Ｖｃで最も高い開放された相ｃの出力電圧Ｖ
ｃを出力することになる。このため、自動電圧調整装置
４は短絡後から徐々に強め励磁信号を出力し、最大出力
である出力制限値まで界磁電圧を徐々に上昇することに
なる。
流の電機子反作用により発電機１の内部電圧は徐々に低
下するため、開放された相ｃの電圧も徐々に低下する。
このとき、最大相電圧検出器１３は３相の出力電圧Ｖ
ａ、Ｖｂ、Ｖｃで最も高い開放された相ｃの出力電圧Ｖ
ｃを出力することになる。このため、自動電圧調整装置
４は短絡後から徐々に強め励磁信号を出力し、最大出力
である出力制限値まで界磁電圧を徐々に上昇することに
なる。
【００２９】その結果、開放された相ｃの出力電圧Ｖｃ
が電圧設定器７の目標電圧である元の電圧に回復する
と、自動電圧調整装置４は強め励磁信号を弱めてこの出
力電圧Ｖｃを目標電圧に維持しようと制御する。
が電圧設定器７の目標電圧である元の電圧に回復する
と、自動電圧調整装置４は強め励磁信号を弱めてこの出
力電圧Ｖｃを目標電圧に維持しようと制御する。
【００３０】一方、０．１２秒の時点で、遮断器１１が
開路して発電機１の出力電流が遮断したときは、短絡さ
れていた２相ａ、ｂの出力電圧Ｖａ、Ｖｂも短絡電流に
よる電圧降下が無くなるため、開放されていた相ｃの出
力電圧Ｖｃまで瞬時に上昇する。その後、２相の短絡電
流による電機子反作用効果が無くなり、発電機１の内部
電圧は徐々に上昇するため、発電機１の各相の出力電圧
Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ（発電機１の無負荷では各相の出力電
圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃは内部電圧に等しい）も内部電圧と
共に上昇している。このとき、自動電圧調整装置４はこ
の電圧上昇を抑制するため弱め励磁信号を出力するが、
遮断器１１が開路する前、自動電圧調整装置４は発電機
１の内部電圧を目標電圧に制御していたため、発電機１
の出力電圧は自動電圧調整装置４の制御遅れの分だけ上
昇するだけである。
開路して発電機１の出力電流が遮断したときは、短絡さ
れていた２相ａ、ｂの出力電圧Ｖａ、Ｖｂも短絡電流に
よる電圧降下が無くなるため、開放されていた相ｃの出
力電圧Ｖｃまで瞬時に上昇する。その後、２相の短絡電
流による電機子反作用効果が無くなり、発電機１の内部
電圧は徐々に上昇するため、発電機１の各相の出力電圧
Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃ（発電機１の無負荷では各相の出力電
圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃは内部電圧に等しい）も内部電圧と
共に上昇している。このとき、自動電圧調整装置４はこ
の電圧上昇を抑制するため弱め励磁信号を出力するが、
遮断器１１が開路する前、自動電圧調整装置４は発電機
１の内部電圧を目標電圧に制御していたため、発電機１
の出力電圧は自動電圧調整装置４の制御遅れの分だけ上
昇するだけである。
【００３１】なお、ここで短絡する発電機１の相を固定
化することによって、開放される相を固定化できる場合
は、予め出力電圧が最大となる相が予測できるので、前
述した相電圧検出回路１４は１個で済む。つまり、最大
相電圧検出器１３は、発電機１の３相の出力端子のう
ち、予め固定化され開放されている出力端子の出力電圧
を検出することになる。この場合、最大相電圧検出器１
３の最大値検出回路１５は削除できる。
化することによって、開放される相を固定化できる場合
は、予め出力電圧が最大となる相が予測できるので、前
述した相電圧検出回路１４は１個で済む。つまり、最大
相電圧検出器１３は、発電機１の３相の出力端子のう
ち、予め固定化され開放されている出力端子の出力電圧
を検出することになる。この場合、最大相電圧検出器１
３の最大値検出回路１５は削除できる。
【００３２】次に、本発明の第２の実施の形態を説明す
る。図３は本発明の第２の実施の形態に係わる自動電圧
調整装置の構成図である。この第２の実施の形態は、図
１に示す第１の実施の形態に対し、発電機１の３相出力
電圧の平均値を検出する電圧検出器６と、最大相電圧検
出器１３で検出された最大相電圧に所定の低減係数を乗
算する低減係数器１７と、低減係数器１７で低減係数が
乗算された最大相電圧と電圧検出器６で検出された３相
出力電圧の平均値とのうち大きい方を選択する高値選択
回路１８とを追加して設けたものである。
る。図３は本発明の第２の実施の形態に係わる自動電圧
調整装置の構成図である。この第２の実施の形態は、図
１に示す第１の実施の形態に対し、発電機１の３相出力
電圧の平均値を検出する電圧検出器６と、最大相電圧検
出器１３で検出された最大相電圧に所定の低減係数を乗
算する低減係数器１７と、低減係数器１７で低減係数が
乗算された最大相電圧と電圧検出器６で検出された３相
出力電圧の平均値とのうち大きい方を選択する高値選択
回路１８とを追加して設けたものである。
【００３３】そして、比較器１６は、高値選択回路１８
の出力信号と電圧設定器７の目標値との偏差信号を演算
し、励磁制御回路８は、比較器１６で得られた偏差信号
に基づいて励磁装置３に発電機１の界磁電圧を調整する
ための制御指令を出力するようにしたものである。
の出力信号と電圧設定器７の目標値との偏差信号を演算
し、励磁制御回路８は、比較器１６で得られた偏差信号
に基づいて励磁装置３に発電機１の界磁電圧を調整する
ための制御指令を出力するようにしたものである。
【００３４】発電機１の３相の出力電圧が殆ど平衡状態
にあるときは、低減係数器１７で低減係数を乗じた最大
相電圧は、低減係数の分だけ電圧検出器６の出力信号よ
り低い値となっているので、高値選択回路１８により電
圧検出器６の出力信号が選択される。このため、通常運
転中は３相の平均電圧で制御することになる。
にあるときは、低減係数器１７で低減係数を乗じた最大
相電圧は、低減係数の分だけ電圧検出器６の出力信号よ
り低い値となっているので、高値選択回路１８により電
圧検出器６の出力信号が選択される。このため、通常運
転中は３相の平均電圧で制御することになる。
【００３５】一方、不平衡負荷等により発電機１に大き
な不平衡電圧が生じた場合は、電圧検出器６の出力信号
は低減係数を乗じた最大相電圧より下回るようになり、
高値選択回路１８は低減係数を乗じた最大相電圧を選択
して発電機１の最大の相電圧を目標電圧（正確には低減
係数の逆数分だけ目標電圧より高目）に制御することに
なる。
な不平衡電圧が生じた場合は、電圧検出器６の出力信号
は低減係数を乗じた最大相電圧より下回るようになり、
高値選択回路１８は低減係数を乗じた最大相電圧を選択
して発電機１の最大の相電圧を目標電圧（正確には低減
係数の逆数分だけ目標電圧より高目）に制御することに
なる。
【００３６】従って、発電機１の各相の不平衡電圧が小
さい通常運転では、発電機１の３相の平均電圧を目標電
圧に制御することができ、不平衡負荷が大きくなって過
電圧が問題になるときは、この過電圧を防止することが
できる。この第２の実施の形態で追加した最大相電圧検
出器１３、低減係数器１７、高値選択回路１８は、発電
機１の最大相電圧が制限値を越えないように制限する機
能を奏する。つまり、自動電圧調整装置４に発電機１の
最大の相電圧が制限値を越えないように制限する機能を
付加したものである。
さい通常運転では、発電機１の３相の平均電圧を目標電
圧に制御することができ、不平衡負荷が大きくなって過
電圧が問題になるときは、この過電圧を防止することが
できる。この第２の実施の形態で追加した最大相電圧検
出器１３、低減係数器１７、高値選択回路１８は、発電
機１の最大相電圧が制限値を越えないように制限する機
能を奏する。つまり、自動電圧調整装置４に発電機１の
最大の相電圧が制限値を越えないように制限する機能を
付加したものである。
【００３７】以上の説明では、遮断器１１の試験設備に
使用する発電機１の自動電圧調整装置について説明した
が、一般の大きな不平衡負荷を持つシステムに対しても
同様に適用される。また、励磁方式もサイリスタ励磁方
式に限定するものではない。
使用する発電機１の自動電圧調整装置について説明した
が、一般の大きな不平衡負荷を持つシステムに対しても
同様に適用される。また、励磁方式もサイリスタ励磁方
式に限定するものではない。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発電機に大きな不平衡負荷が加わり、発電機の３相出力
電圧が不平衡状態になったときでも、発電機の出力電圧
を過電圧にすることなく適切な励磁制御をすることが可
能である。
発電機に大きな不平衡負荷が加わり、発電機の３相出力
電圧が不平衡状態になったときでも、発電機の出力電圧
を過電圧にすることなく適切な励磁制御をすることが可
能である。
【００３９】すなわち、発電機の各相出力電圧の最大値
を検出し、電圧設定器の目標電圧との偏差信号に応じて
発電機の励磁制御を行うので、発電機の各相出力電圧の
最大値を目標電圧に制御でき、過電圧を防止できる。こ
れにより、例えば、単相の遮断器を試験する際、発電機
の各相出力電圧に大きな不平衡が生じたときでも、各相
出力電圧の最大値を電圧設定器の目標電圧に制御するの
で、発電機の出力電圧は常に過電圧にならないように制
御できる。
を検出し、電圧設定器の目標電圧との偏差信号に応じて
発電機の励磁制御を行うので、発電機の各相出力電圧の
最大値を目標電圧に制御でき、過電圧を防止できる。こ
れにより、例えば、単相の遮断器を試験する際、発電機
の各相出力電圧に大きな不平衡が生じたときでも、各相
出力電圧の最大値を電圧設定器の目標電圧に制御するの
で、発電機の出力電圧は常に過電圧にならないように制
御できる。
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる自動電圧調
整装置の構成図。
整装置の構成図。
【図２】本発明の第１の実施の形態での発電機の応答特
性を示す特性図。
性を示す特性図。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係わる自動電圧調
整装置の構成図。
整装置の構成図。
【図４】従来の遮断器の試験設備のシステム構成図。
【図５】従来の発電機の応答特性を示す特性図。
１ 発電機 ２ 界磁巻線 ３ 励磁装置 ４ 自動電圧調整装置 ５ 電圧変成器 ６ 電圧検出器 ７ 電圧設定器 ８ 励磁制御回路 ９ 交流電源 １０ 励磁用変圧器 １１ 遮断器 １２ リアクトル １３ 最大相電圧検出器 １４ 相電圧検出回路 １５ 最大値検出回路 １６ 比較器 １７ 低減係数器 １８ 高値選択回路
Claims (4)
- 【請求項１】 発電機の３相出力電圧のうち最大値の最
大相電圧を検出する最大相電圧検出器と、前記発電機の
出力電圧の目標値が設定された電圧設定器と、前記最大
相電圧検出器で検出された最大相電圧と前記電圧設定器
の目標値との偏差信号を演算する比較器と、前記比較器
で得られた偏差信号に基づいて励磁装置に前記発電機の
界磁電圧を調整するための制御指令を出力する励磁制御
回路とを備えたことを特徴とする自動電圧調整装置。 - 【請求項２】 発電機の３相出力電圧の平均値を検出す
る電圧検出器と、前記発電機の３相出力電圧のうち最大
値の最大相電圧を検出する最大相電圧検出器と、前記最
大相電圧検出器で検出された最大相電圧に所定の低減係
数を乗算する低減係数器と、前記発電機の出力電圧の目
標値が設定された電圧設定器と、前記低減係数器で低減
係数が乗算された最大相電圧と前記電圧検出器で検出さ
れた３相出力電圧の平均値とのうち大きい方を選択する
高値選択回路と、前記高値選択回路の出力信号と前記電
圧設定器の目標値との偏差信号を演算する比較器と、前
記比較器で得られた偏差信号に基づいて励磁装置に前記
発電機の界磁電圧を調整するための制御指令を出力する
励磁制御回路とを備えたことを特徴とする自動電圧調整
装置。 - 【請求項３】 前記最大相電圧検出器は、前記発電機の
出力相電圧を各相毎に検出する相電圧検出回路と、各々
の前記相電圧検出回路で検出された出力相電圧のうち最
大値を選択して出力する最大値検出回路とを備えたこと
を特徴とする請求項１または２に記載の自動電圧調整装
置。 - 【請求項４】 前記最大相電圧検出器は、前記発電機の
３相の出力端子のうち開放されている出力端子の出力電
圧を検出するようにしたことを特徴とする請求項１また
は２に記載の自動電圧調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10231228A JP2000060190A (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | 自動電圧調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10231228A JP2000060190A (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | 自動電圧調整装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000060190A true JP2000060190A (ja) | 2000-02-25 |
Family
ID=16920337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10231228A Pending JP2000060190A (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | 自動電圧調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000060190A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002315192A (ja) * | 2001-04-05 | 2002-10-25 | Nec Eng Ltd | 電圧調整器 |
| JP2013146135A (ja) * | 2012-01-13 | 2013-07-25 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 自動電圧調整装置及び自動電圧調整システム |
-
1998
- 1998-08-18 JP JP10231228A patent/JP2000060190A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002315192A (ja) * | 2001-04-05 | 2002-10-25 | Nec Eng Ltd | 電圧調整器 |
| JP2013146135A (ja) * | 2012-01-13 | 2013-07-25 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 自動電圧調整装置及び自動電圧調整システム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050317 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050324 |