JP2003299398A - 同期機の励磁制御装置 - Google Patents
同期機の励磁制御装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】同期機の励磁制御装置では、大型の界磁遮断器
（直流遮断器）単独よりも電源遮断器（交流遮断器）と
過電圧保護装置とを組み合わせたほうが小型で合理的で
ある。しかし、電源遮断器の開極時に界磁側過電圧が発
生するため、この界磁側過電圧の大きさに依存せず、確
実に界磁側過電圧のエネルギーを吸収して電源遮断器の
損傷防止と界磁巻線の保護が求められている。 【解決手段】界磁側過電圧が発生する電源遮断器の開極
時に、電源遮断器への開指令により過電圧保護装置を動
作させるようにする。
（直流遮断器）単独よりも電源遮断器（交流遮断器）と
過電圧保護装置とを組み合わせたほうが小型で合理的で
ある。しかし、電源遮断器の開極時に界磁側過電圧が発
生するため、この界磁側過電圧の大きさに依存せず、確
実に界磁側過電圧のエネルギーを吸収して電源遮断器の
損傷防止と界磁巻線の保護が求められている。 【解決手段】界磁側過電圧が発生する電源遮断器の開極
時に、電源遮断器への開指令により過電圧保護装置を動
作させるようにする。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は励磁回路に過電圧保
護装置を備えた同期機の励磁制御装置に関する。
護装置を備えた同期機の励磁制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、同期発電機や同期電動機などに使
用される同期機の励磁制御装置は小型で合理的なものが
要求されている。特に励磁制御装置の小型化について
は、従来使用していた大型の界磁遮断器（直流遮断器）
に代わって小型でリーズナブルな電源遮断器（交流遮断
器）が使用される場合が多い。但し、電源遮断器を使用
した場合には電源遮断器開極時に発生する界磁側過電圧
から界磁巻線を保護するために過電圧保護装置が必要と
なってくる。しかしながら、大型の界磁遮断器を単独で
使用するケースと電源遮断器と過電圧保護装置とを組み
合わせて使用するケースとを比較すると、後者の方が小
型でよりリーズナブルなことは確かである。
用される同期機の励磁制御装置は小型で合理的なものが
要求されている。特に励磁制御装置の小型化について
は、従来使用していた大型の界磁遮断器（直流遮断器）
に代わって小型でリーズナブルな電源遮断器（交流遮断
器）が使用される場合が多い。但し、電源遮断器を使用
した場合には電源遮断器開極時に発生する界磁側過電圧
から界磁巻線を保護するために過電圧保護装置が必要と
なってくる。しかしながら、大型の界磁遮断器を単独で
使用するケースと電源遮断器と過電圧保護装置とを組み
合わせて使用するケースとを比較すると、後者の方が小
型でよりリーズナブルなことは確かである。
【０００３】図９に、励磁回路に電源遮断器と過電圧保
護装置とを使用した従来の同期機の励磁制御装置の一例
を示す。図９において、同期機１の界磁側は電力変換器
２に接続されている。図９では、電力変換器２としてサ
イリスタ整流器を使用し、同期機電機子端自己電力の一
部を励磁変圧器３を介して電力変換器２に供給するよう
にしている。励磁変圧器３と電力変換器２は電源遮断器
４を介して接続され、その間を開閉されるように成って
いる。５は同期機１の励磁回路に設けられた過電圧保護
装置で、過電圧検出器５−１、この過電圧検出器５−１
の出力信号によりオン、オフされるスイッチング素子５
−２、過電圧検出器５−３、この過電圧検出器５−３の
出力信号によりオン、オフされるスイッチング素子５−
４、および放電抵抗器５−５から構成されている。図で
はスイッチング素子としてサイリスタを使用した例を示
す。
護装置とを使用した従来の同期機の励磁制御装置の一例
を示す。図９において、同期機１の界磁側は電力変換器
２に接続されている。図９では、電力変換器２としてサ
イリスタ整流器を使用し、同期機電機子端自己電力の一
部を励磁変圧器３を介して電力変換器２に供給するよう
にしている。励磁変圧器３と電力変換器２は電源遮断器
４を介して接続され、その間を開閉されるように成って
いる。５は同期機１の励磁回路に設けられた過電圧保護
装置で、過電圧検出器５−１、この過電圧検出器５−１
の出力信号によりオン、オフされるスイッチング素子５
−２、過電圧検出器５−３、この過電圧検出器５−３の
出力信号によりオン、オフされるスイッチング素子５−
４、および放電抵抗器５−５から構成されている。図で
はスイッチング素子としてサイリスタを使用した例を示
す。
【０００４】６は制御装置で、電力変換器２を操作端と
して電圧検出器７から検出される同期機電機子電圧Ｖｇ
を目標値となるように電力変換器２にゲートパルスを出
力して自動電圧調整する部分（ＡＶＲ部）６−１と、起
動／停止シーケンスおよび緊急停止シーケンスに従い電
源遮断器４に開／閉指令を与える部分（シーケンサ部）
６−２とにより構成されている。８は保護装置で、同期
機保護シーケンスに従い電源遮断器４に開指令を与える
ものである。
して電圧検出器７から検出される同期機電機子電圧Ｖｇ
を目標値となるように電力変換器２にゲートパルスを出
力して自動電圧調整する部分（ＡＶＲ部）６−１と、起
動／停止シーケンスおよび緊急停止シーケンスに従い電
源遮断器４に開／閉指令を与える部分（シーケンサ部）
６−２とにより構成されている。８は保護装置で、同期
機保護シーケンスに従い電源遮断器４に開指令を与える
ものである。
【０００５】このような同期機の励磁制御装置におい
て、同期機電機子側から界磁側に誘起してくる界磁側過
電圧については、過電圧検出器５−１が過電圧を検出
し、スイッチング素子５−２にゲート信号を送出してオ
ンさせ、放電抵抗器５−５に界磁電流を流し、界磁エネ
ルギーを吸収して、界磁側過電圧から界磁巻線を保護す
る。
て、同期機電機子側から界磁側に誘起してくる界磁側過
電圧については、過電圧検出器５−１が過電圧を検出
し、スイッチング素子５−２にゲート信号を送出してオ
ンさせ、放電抵抗器５−５に界磁電流を流し、界磁エネ
ルギーを吸収して、界磁側過電圧から界磁巻線を保護す
る。
【０００６】また、制御装置６のシーケンサ部分６−２
あるいは保護装置８から与えられる電源遮断器４の開指
令については、電源遮断器４からみた場合、開指令その
ものは電気的に与えられるが、電源遮断器４の開極動作
は機械的に行われるため、開極動作の間電源遮断器４の
主極にはアークが発生することになる。このアークは同
期機界磁側のインピーダンスを著しく高めるように作用
する。一方同期機界磁巻線のインピーダンスはほとんど
がリアクタンスであり、界磁電流連続条件が成立する。
あるいは保護装置８から与えられる電源遮断器４の開指
令については、電源遮断器４からみた場合、開指令その
ものは電気的に与えられるが、電源遮断器４の開極動作
は機械的に行われるため、開極動作の間電源遮断器４の
主極にはアークが発生することになる。このアークは同
期機界磁側のインピーダンスを著しく高めるように作用
する。一方同期機界磁巻線のインピーダンスはほとんど
がリアクタンスであり、界磁電流連続条件が成立する。
【０００７】すなわち、電源遮断器４の開極動作で高イ
ンピーダンスになっている励磁回路に開極動作前の界磁
電流が流れようとすることで、界磁側過電圧が発生す
る。この電源遮断器４の開極に伴う界磁側過電圧を過電
圧検出器５−３が検出し、スイッチング素子５−４にゲ
ート信号を送出してオンさせ、放電抵抗器５−５に界磁
電流を流し放熱させ、界磁エネルギーを吸収して、界磁
側過電圧から界磁巻線を保護する。
ンピーダンスになっている励磁回路に開極動作前の界磁
電流が流れようとすることで、界磁側過電圧が発生す
る。この電源遮断器４の開極に伴う界磁側過電圧を過電
圧検出器５−３が検出し、スイッチング素子５−４にゲ
ート信号を送出してオンさせ、放電抵抗器５−５に界磁
電流を流し放熱させ、界磁エネルギーを吸収して、界磁
側過電圧から界磁巻線を保護する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電源遮断器
４は三相交流遮断器であるため、開指令が与えられた時
の三相電流位相の状態で、開極動作の時に主極に発生す
るアークの状態は概ね以下の２パターンに大別される。
４は三相交流遮断器であるため、開指令が与えられた時
の三相電流位相の状態で、開極動作の時に主極に発生す
るアークの状態は概ね以下の２パターンに大別される。
【０００９】（１）開指令が与えられた時に主極の三相
電流が全て通電状態に合った場合、開極動作で三相主極
の全てにアークが発生する。 （２）開指令が与えられた時に主極の三相電流の内の一
相がゼロクロスで無通電状態にあり、残りの二相は通電
状態にあった場合、開極動作で通電のあった二相主極だ
けにアークが発生する。
電流が全て通電状態に合った場合、開極動作で三相主極
の全てにアークが発生する。 （２）開指令が与えられた時に主極の三相電流の内の一
相がゼロクロスで無通電状態にあり、残りの二相は通電
状態にあった場合、開極動作で通電のあった二相主極だ
けにアークが発生する。
【００１０】前者の場合は、同期機界磁側のインピーダ
ンスを著しく高めるように作用するため、充分な界磁側
過電圧が発生して、過電圧検出器５−３がその過電圧を
検出し、スイッチング素子５−４にゲート信号を送出し
てオンさせ、放電抵抗器５−５に界磁電流を流して界磁
エネルギーを吸収し、界磁側過電圧から界磁巻線を保護
する。しかしながら後者の場合には同期機界磁側のイン
ピーダンスを充分に高めることができないため、低レベ
ルの界磁側過電圧しか発生せず、このため過電圧検出器
５−３の動作レベルまで達しない場合がある。この場
合、スイッチング素子５−４はオンしないため界磁エネ
ルギーは吸収されず、この界磁エネルギーが電源遮断器
４の通電状態にある二相主脚に集中することとなり、界
磁側過電圧の充分なる吸収が行われずに電源遮断器４を
損傷させたり焼損させたりする恐れがあった。
ンスを著しく高めるように作用するため、充分な界磁側
過電圧が発生して、過電圧検出器５−３がその過電圧を
検出し、スイッチング素子５−４にゲート信号を送出し
てオンさせ、放電抵抗器５−５に界磁電流を流して界磁
エネルギーを吸収し、界磁側過電圧から界磁巻線を保護
する。しかしながら後者の場合には同期機界磁側のイン
ピーダンスを充分に高めることができないため、低レベ
ルの界磁側過電圧しか発生せず、このため過電圧検出器
５−３の動作レベルまで達しない場合がある。この場
合、スイッチング素子５−４はオンしないため界磁エネ
ルギーは吸収されず、この界磁エネルギーが電源遮断器
４の通電状態にある二相主脚に集中することとなり、界
磁側過電圧の充分なる吸収が行われずに電源遮断器４を
損傷させたり焼損させたりする恐れがあった。
【００１１】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたもので、電源遮断器の開閉状態に左右されることな
く、界磁側過電圧を確実に吸収して動作信頼性の高い同
期機の励磁制御装置を提供することを目的とする。
れたもので、電源遮断器の開閉状態に左右されることな
く、界磁側過電圧を確実に吸収して動作信頼性の高い同
期機の励磁制御装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の同期機の励磁制御装置の発明は、同
期機の界磁側を励磁する電力変換器と、電力変換器と同
期機の電機子端とを接続する三相交流遮断器より成る電
源遮断器と、同期機の界磁側に接続された過電圧検出
器、この過電圧検出器の出力信号により動作するスイッ
チング素子、このスイッチング素子に接続された放電抵
抗器とからなる過電圧保護装置と、電力変換器を操作端
として同期機の電機子側電圧を目標値に制御する手段お
よび電源遮断器に開／閉指令を与える手段とを設けた制
御装置と、同期機を保護するために電源遮断器に開指令
を与える保護装置とからなる同期機の励磁制御装置にお
いて、電源遮断器への開指令により過電圧保護装置を動
作させるようにしたことを特徴とする。この発明によれ
ば、界磁側過電圧の大きさに依存せず、電源遮断器に開
指令が発せられた時に界磁エネルギーを過電圧保護装置
が吸収する。
に請求項１に記載の同期機の励磁制御装置の発明は、同
期機の界磁側を励磁する電力変換器と、電力変換器と同
期機の電機子端とを接続する三相交流遮断器より成る電
源遮断器と、同期機の界磁側に接続された過電圧検出
器、この過電圧検出器の出力信号により動作するスイッ
チング素子、このスイッチング素子に接続された放電抵
抗器とからなる過電圧保護装置と、電力変換器を操作端
として同期機の電機子側電圧を目標値に制御する手段お
よび電源遮断器に開／閉指令を与える手段とを設けた制
御装置と、同期機を保護するために電源遮断器に開指令
を与える保護装置とからなる同期機の励磁制御装置にお
いて、電源遮断器への開指令により過電圧保護装置を動
作させるようにしたことを特徴とする。この発明によれ
ば、界磁側過電圧の大きさに依存せず、電源遮断器に開
指令が発せられた時に界磁エネルギーを過電圧保護装置
が吸収する。
【００１３】請求項２に記載の同期機の励磁制御装置の
発明は、請求項１に記載の発明において、過電圧保護装
置の過電圧検出器に相対的に高い値と相対的に低い値の
過電圧検出レベルを設け、制御装置と保護装置とから与
えられる電源遮断器の開指令によって、低い値の過電圧
検出レベルで過電圧保護装置を動作させるようにしたこ
とをことを特徴とする。この発明によれば、界磁側過電
圧の大きさに依存せず、電源遮断器に開指令が発せられ
た時に低い値の過電圧検出レベルで過電圧保護装置が動
作し、界磁エネルギーを過電圧保護装置が吸収する。
発明は、請求項１に記載の発明において、過電圧保護装
置の過電圧検出器に相対的に高い値と相対的に低い値の
過電圧検出レベルを設け、制御装置と保護装置とから与
えられる電源遮断器の開指令によって、低い値の過電圧
検出レベルで過電圧保護装置を動作させるようにしたこ
とをことを特徴とする。この発明によれば、界磁側過電
圧の大きさに依存せず、電源遮断器に開指令が発せられ
た時に低い値の過電圧検出レベルで過電圧保護装置が動
作し、界磁エネルギーを過電圧保護装置が吸収する。
【００１４】請求項３に記載の同期機の励磁制御装置の
発明は、同期機の界磁側を励磁する電力変換器と、電力
変換器と同期機の電機子端とを接続する三相交流遮断器
より成る電源遮断器と、同期機の界磁側に接続された過
電圧検出器、この過電圧検出器の出力信号により動作す
るスイッチング素子、このスイッチング素子に接続され
た放電抵抗器とからなる過電圧保護装置と、電力変換器
を操作端として同期機の電機子側電圧を目標値に制御す
る手段および電源遮断器に開／閉指令を与える手段とを
設けた制御装置と、同期機を保護するために電源遮断器
に開指令を与える保護装置とからなる同期機の励磁制御
装置において、過電圧保護装置のスイッチング素子を動
作させる手段としてマルチパルス発生器を設け、制御装
置と保護装置とから与えられる電源遮断器の開指令によ
って、マルチパルス発生器を駆動させるようにしたこと
を特徴とする。この発明によれば、界磁側過電圧の大き
さに依存せず、電源遮断器が開極する時にマルチパス発
生器が動作し、界磁エネルギーを過電圧保護装置が吸収
する。
発明は、同期機の界磁側を励磁する電力変換器と、電力
変換器と同期機の電機子端とを接続する三相交流遮断器
より成る電源遮断器と、同期機の界磁側に接続された過
電圧検出器、この過電圧検出器の出力信号により動作す
るスイッチング素子、このスイッチング素子に接続され
た放電抵抗器とからなる過電圧保護装置と、電力変換器
を操作端として同期機の電機子側電圧を目標値に制御す
る手段および電源遮断器に開／閉指令を与える手段とを
設けた制御装置と、同期機を保護するために電源遮断器
に開指令を与える保護装置とからなる同期機の励磁制御
装置において、過電圧保護装置のスイッチング素子を動
作させる手段としてマルチパルス発生器を設け、制御装
置と保護装置とから与えられる電源遮断器の開指令によ
って、マルチパルス発生器を駆動させるようにしたこと
を特徴とする。この発明によれば、界磁側過電圧の大き
さに依存せず、電源遮断器が開極する時にマルチパス発
生器が動作し、界磁エネルギーを過電圧保護装置が吸収
する。
【００１５】請求項４に記載の同期機の励磁制御装置の
発明は、請求項３に記載の発明手において、電源遮断器
が開極を完了した時に出力する開極信号によってマルチ
パルス発生器を停止させる手段を設けたことを特徴とす
る。この発明によれば、界磁側過電圧の大きさに依存せ
ず、電源遮断器が開極する時に開指令から開極までの必
要な時間だけ界磁エネルギーを過電圧保護装置が吸収す
る。
発明は、請求項３に記載の発明手において、電源遮断器
が開極を完了した時に出力する開極信号によってマルチ
パルス発生器を停止させる手段を設けたことを特徴とす
る。この発明によれば、界磁側過電圧の大きさに依存せ
ず、電源遮断器が開極する時に開指令から開極までの必
要な時間だけ界磁エネルギーを過電圧保護装置が吸収す
る。
【００１６】請求項５に記載の同期機の励磁制御装置の
発明は、請求項３または４に記載の発明において、電源
遮断器の開極信号をオンディレイタイマを介してマルチ
パルス発生器に入力し、マルチパルス発生器を停止させ
るタイミングを遅らせる手段を設けたことを特徴とす
る。この発明によれば、界磁側過電圧の大きさに依存せ
ず、電源遮断器が開極する時に開指令から開極までの必
要な時間と、界磁電流が充分減衰するまでの時間だけ界
磁エネルギーを過電圧保護装置が吸収する。
発明は、請求項３または４に記載の発明において、電源
遮断器の開極信号をオンディレイタイマを介してマルチ
パルス発生器に入力し、マルチパルス発生器を停止させ
るタイミングを遅らせる手段を設けたことを特徴とす
る。この発明によれば、界磁側過電圧の大きさに依存せ
ず、電源遮断器が開極する時に開指令から開極までの必
要な時間と、界磁電流が充分減衰するまでの時間だけ界
磁エネルギーを過電圧保護装置が吸収する。
【００１７】請求項６に記載の同期機の励磁制御装置の
発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明におい
て、電源遮断器の開指令を、同期機の電機子電圧を目標
値に制御する部分に入力する手段と、電源遮断器の開指
令によって、電力変換器で界磁電流を絞る手段を設けた
ことを特徴とする。この発明によれば、請求項１乃至５
のそれぞれに記載の発明の作用に加えて、界磁電流が絞
られた状態で界磁エネルギーを過電圧保護装置が吸収す
る。
発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明におい
て、電源遮断器の開指令を、同期機の電機子電圧を目標
値に制御する部分に入力する手段と、電源遮断器の開指
令によって、電力変換器で界磁電流を絞る手段を設けた
ことを特徴とする。この発明によれば、請求項１乃至５
のそれぞれに記載の発明の作用に加えて、界磁電流が絞
られた状態で界磁エネルギーを過電圧保護装置が吸収す
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図を参
照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態を示
す図で、同期機１の界磁側は電力変換器２に接続され励
磁されている。図１では、電力変換器２としてサイリス
タ整流器を使用し、同期機電機子端自己電力の一部を励
磁変圧器３を介して電力変換器２に供給するようにして
いる。励磁変圧器３と電力変換器２は三相交流遮断器よ
り成る電源遮断器４を介して接続され、その間を開閉さ
れるようになっている。５は同期機１の励磁回路に設け
られた過電圧保護装置で、過電圧検出器５−１、この過
電圧検出器５−１の出力信号によりオン、オフされるス
イッチング素子５−２、過電圧検出器５−３、この過電
圧検出器５−３の出力信号によりオン、オフされるスイ
ッチング素子５−４、および放電抵抗器５−５から構成
されている。図ではスイッチング素子としてサイリスタ
を使用した例を示す。
照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態を示
す図で、同期機１の界磁側は電力変換器２に接続され励
磁されている。図１では、電力変換器２としてサイリス
タ整流器を使用し、同期機電機子端自己電力の一部を励
磁変圧器３を介して電力変換器２に供給するようにして
いる。励磁変圧器３と電力変換器２は三相交流遮断器よ
り成る電源遮断器４を介して接続され、その間を開閉さ
れるようになっている。５は同期機１の励磁回路に設け
られた過電圧保護装置で、過電圧検出器５−１、この過
電圧検出器５−１の出力信号によりオン、オフされるス
イッチング素子５−２、過電圧検出器５−３、この過電
圧検出器５−３の出力信号によりオン、オフされるスイ
ッチング素子５−４、および放電抵抗器５−５から構成
されている。図ではスイッチング素子としてサイリスタ
を使用した例を示す。
【００１９】６は制御装置で、電力変換器２を操作端と
して電圧検出器７から検出される同期機電機子電圧Ｖｇ
を目標値となるように電力変換器２にゲートパルスを出
力して自動電圧調整する部分（ＡＶＲ部）６−１と、起
動／停止シーケンスおよび緊急停止シーケンスに従い電
源遮断器４に開／閉指令を与える部分（シーケンサ部）
６−２とにより構成されている。８は保護装置で、同期
機保護シーケンスに従い電源遮断器４に開指令を与える
ものである。
して電圧検出器７から検出される同期機電機子電圧Ｖｇ
を目標値となるように電力変換器２にゲートパルスを出
力して自動電圧調整する部分（ＡＶＲ部）６−１と、起
動／停止シーケンスおよび緊急停止シーケンスに従い電
源遮断器４に開／閉指令を与える部分（シーケンサ部）
６−２とにより構成されている。８は保護装置で、同期
機保護シーケンスに従い電源遮断器４に開指令を与える
ものである。
【００２０】本発明の第1の実施の形態においては、過
電圧保護装置５の過電圧検出器５−３に過電圧検出レベ
ルとして相対的に高レベル検出部５−３−１と相対的に
低レベル検出部５−３−２を設けている。また、制御装
置６のシーケンサ部６−２と保護装置８とから出力され
る電源遮断器４への開指令を、過電圧検出器５−３の低
レベル検出部５−３−２に入力する手段を設けている。
電圧保護装置５の過電圧検出器５−３に過電圧検出レベ
ルとして相対的に高レベル検出部５−３−１と相対的に
低レベル検出部５−３−２を設けている。また、制御装
置６のシーケンサ部６−２と保護装置８とから出力され
る電源遮断器４への開指令を、過電圧検出器５−３の低
レベル検出部５−３−２に入力する手段を設けている。
【００２１】このような構成とすることにより、制御装
置６のシーケンサ部分６−２と保護装置８とから出力さ
れる電源遮断器４への開指令により電源遮断器４が開極
する時に低レベルの界磁側過電圧しか発生しない場合で
も過電圧検出器５−３の低レベル検出部５−３−２に開
指令が入力され、低レベルの界磁側過電圧を検出し、ス
イッチング素子５−４をオンさせ、放電抵抗器５−５に
界磁電流を流して放電させ、電源遮断器４の通電状態に
ある二相主極にアークが集中してもこのエネルギーを過
電圧保護装置５で吸収し、電源遮断器の損傷、焼損を防
ぐと共に、界磁側過電圧から界磁巻線を保護する。
置６のシーケンサ部分６−２と保護装置８とから出力さ
れる電源遮断器４への開指令により電源遮断器４が開極
する時に低レベルの界磁側過電圧しか発生しない場合で
も過電圧検出器５−３の低レベル検出部５−３−２に開
指令が入力され、低レベルの界磁側過電圧を検出し、ス
イッチング素子５−４をオンさせ、放電抵抗器５−５に
界磁電流を流して放電させ、電源遮断器４の通電状態に
ある二相主極にアークが集中してもこのエネルギーを過
電圧保護装置５で吸収し、電源遮断器の損傷、焼損を防
ぐと共に、界磁側過電圧から界磁巻線を保護する。
【００２２】図２は本発明の第２の実施の形態を示す図
で、図１に示す第１の実施の形態と同一部分は同一の符
号を付し、詳細な説明は省略する。本実施の形態におい
ては、制御装置６のシーケンサ部６−２と保護装置８と
から出力される電源遮断器４への開指令を制御装置６の
ＡＶＲ部６−１に入力し、この開指令を基に制御装置６
のＡＶＲ部６−１に設けられ、電力変換器２で界磁電流
を絞る手段（ゲートシフト；ＧＳ）６−１−１により界
磁電流を絞っている。その他は図１に示す第１の実施の
形態と同様である。
で、図１に示す第１の実施の形態と同一部分は同一の符
号を付し、詳細な説明は省略する。本実施の形態におい
ては、制御装置６のシーケンサ部６−２と保護装置８と
から出力される電源遮断器４への開指令を制御装置６の
ＡＶＲ部６−１に入力し、この開指令を基に制御装置６
のＡＶＲ部６−１に設けられ、電力変換器２で界磁電流
を絞る手段（ゲートシフト；ＧＳ）６−１−１により界
磁電流を絞っている。その他は図１に示す第１の実施の
形態と同様である。
【００２３】このような構成とすることにより、第1の
実施の形態の作用に加えて、界磁電流が絞られた状態で
界磁エネルギーを過電圧保護装置５で吸収するので、電
源遮断器の負担を軽減することができる。
実施の形態の作用に加えて、界磁電流が絞られた状態で
界磁エネルギーを過電圧保護装置５で吸収するので、電
源遮断器の負担を軽減することができる。
【００２４】図３は本発明の第３の実施の形態を示す図
で、図１に示す第１の実施の形態と同一部分は同一の符
号を付し、詳細な説明は省略する。本実施の形態におい
ては、図１に示す過電圧保護装置５の高レベル検出部５
−３−１、低レベル検出部５−３−２を設ける代わり
に、過電圧保護装置５のスイッチング素子５−４をオン
動作させる手段としてマルチパルス発生器９を設けてい
る。また、制御装置６のシーケンサ部６−２と保護装置
８とから出力される電源遮断器４への開指令でマルチパ
ス発生器９を駆動する手段を設けている。その他は図１
に示す第1の実施の形態と同様である。
で、図１に示す第１の実施の形態と同一部分は同一の符
号を付し、詳細な説明は省略する。本実施の形態におい
ては、図１に示す過電圧保護装置５の高レベル検出部５
−３−１、低レベル検出部５−３−２を設ける代わり
に、過電圧保護装置５のスイッチング素子５−４をオン
動作させる手段としてマルチパルス発生器９を設けてい
る。また、制御装置６のシーケンサ部６−２と保護装置
８とから出力される電源遮断器４への開指令でマルチパ
ス発生器９を駆動する手段を設けている。その他は図１
に示す第1の実施の形態と同様である。
【００２５】このような構成とすることとにより、界磁
側過電圧の大きさに依存せず、電源遮断器４が開極する
時にマルチパルス発生器９のマルチパルスにより過電圧
保護装置５のスイッチング素子５−４がオンし、放電抵
抗器５−５に界磁電流を流し、通電状態にある二相主極
にアークが集中してもこのエネルギーを過電圧保護装置
５で吸収し、電源遮断器の損傷、焼損を防ぐと共に界磁
側過電圧から界磁巻線を保護する。
側過電圧の大きさに依存せず、電源遮断器４が開極する
時にマルチパルス発生器９のマルチパルスにより過電圧
保護装置５のスイッチング素子５−４がオンし、放電抵
抗器５−５に界磁電流を流し、通電状態にある二相主極
にアークが集中してもこのエネルギーを過電圧保護装置
５で吸収し、電源遮断器の損傷、焼損を防ぐと共に界磁
側過電圧から界磁巻線を保護する。
【００２６】図４は本発明の第４の実施の形態を示す図
で、図３に示す第３の実施の形態と同一部分は同一の符
号を付し、詳細な説明は省略する。本実施の形態におい
ては、制御装置６のシーケンサ部６−２と保護装置８と
から出力される電源遮断器４への開指令を制御装置６の
ＡＶＲ部６−１に入力し、この開指令を基に制御装置６
のＡＶＲ部６−１に設けられ、電力変換器２で界磁電流
を絞る手段（ゲートシフト；ＧＳ）６−１−１により界
磁電流を絞っている。その他は図３に示す第３の実施の
形態と同様である。
で、図３に示す第３の実施の形態と同一部分は同一の符
号を付し、詳細な説明は省略する。本実施の形態におい
ては、制御装置６のシーケンサ部６−２と保護装置８と
から出力される電源遮断器４への開指令を制御装置６の
ＡＶＲ部６−１に入力し、この開指令を基に制御装置６
のＡＶＲ部６−１に設けられ、電力変換器２で界磁電流
を絞る手段（ゲートシフト；ＧＳ）６−１−１により界
磁電流を絞っている。その他は図３に示す第３の実施の
形態と同様である。
【００２７】このような構成とすることにより第３の実
施の形態の作用に加えて、界磁電流が絞られた状態で界
磁エネルギーを過電圧保護装置５で吸収するので、電源
遮断器の負担を軽減することができる。
施の形態の作用に加えて、界磁電流が絞られた状態で界
磁エネルギーを過電圧保護装置５で吸収するので、電源
遮断器の負担を軽減することができる。
【００２８】図５は本発明の第５の実施の形態を示す図
で、図３に示す第３の実施の形態と同一部分は同一の符
号を付し、詳細な説明は省略する。本実施の形態におい
ては、電源遮断器４が開極を完了した時に出力する電源
遮断器４の開極信号をマルチパルス発生器９に入力し、
この開極信号に従ってマルチパス発生器９を停止させる
手段を設けている。その他は図３に示す第３の実施の形
態と同様である。
で、図３に示す第３の実施の形態と同一部分は同一の符
号を付し、詳細な説明は省略する。本実施の形態におい
ては、電源遮断器４が開極を完了した時に出力する電源
遮断器４の開極信号をマルチパルス発生器９に入力し、
この開極信号に従ってマルチパス発生器９を停止させる
手段を設けている。その他は図３に示す第３の実施の形
態と同様である。
【００２９】このような構成とすることにより、界磁側
過電圧の大きさに依存せず、電源遮断器４が開極する時
に開指令から開極までの必要な時間だけ過電圧保護装置
５のスイッチング素子５−４がオンし、放電抵抗器５に
界磁電流を流し、通電状態にある二相主極にアークが集
中してもこのエネルギーを過電圧保護装置５で吸収し、
電源遮断器の損傷、焼損を防ぐと共に界磁側過電圧から
界磁巻線を保護する。
過電圧の大きさに依存せず、電源遮断器４が開極する時
に開指令から開極までの必要な時間だけ過電圧保護装置
５のスイッチング素子５−４がオンし、放電抵抗器５に
界磁電流を流し、通電状態にある二相主極にアークが集
中してもこのエネルギーを過電圧保護装置５で吸収し、
電源遮断器の損傷、焼損を防ぐと共に界磁側過電圧から
界磁巻線を保護する。
【００３０】図６は本発明の第６の実施の形態を示す図
で、図５に示す第５の実施の形態と同一部分は同一の符
号を付し、詳細な説明は省略する。本実施の形態におい
ては、制御装置６のシーケンサ部６−２と保護装置８と
から出力される電源遮断器４への開指令を制御装置６の
ＡＶＲ部６−１に入力し、、この開指令を基に制御装置
６のＡＶＲ部６−１に設けられ、電力変換器２で界磁電
流を絞る手段（ゲートシフト；ＧＳ）６−１−１により
界磁電流を絞っている。その他は図５に示す第５の実施
の形態と同様である。
で、図５に示す第５の実施の形態と同一部分は同一の符
号を付し、詳細な説明は省略する。本実施の形態におい
ては、制御装置６のシーケンサ部６−２と保護装置８と
から出力される電源遮断器４への開指令を制御装置６の
ＡＶＲ部６−１に入力し、、この開指令を基に制御装置
６のＡＶＲ部６−１に設けられ、電力変換器２で界磁電
流を絞る手段（ゲートシフト；ＧＳ）６−１−１により
界磁電流を絞っている。その他は図５に示す第５の実施
の形態と同様である。
【００３１】このような構成とすることにより、第５の
実施の形態の作用に加え、界磁電流が絞られた状態で界
磁エネルギーを過電圧保護装置５で吸収するので、電源
遮断器の負担を軽減することができる。
実施の形態の作用に加え、界磁電流が絞られた状態で界
磁エネルギーを過電圧保護装置５で吸収するので、電源
遮断器の負担を軽減することができる。
【００３２】図７は本発明の第７の実施の形態を示す図
で、図５に示す第５の実施の形態と同一部分は同一の符
号を付し、詳細な説明は省略する。本実施の形態におい
ては、電源遮断器４の開極信号をオンディレイタイマー
１０を介してマルチパルス発生器９に入力し、この信号
に従ってマルチパス発生器９を電源遮断器４への開極か
らタイミングを遅らせて停止させる手段を設けている。
その他は図５に示す第５の実施の形態と同様である。
で、図５に示す第５の実施の形態と同一部分は同一の符
号を付し、詳細な説明は省略する。本実施の形態におい
ては、電源遮断器４の開極信号をオンディレイタイマー
１０を介してマルチパルス発生器９に入力し、この信号
に従ってマルチパス発生器９を電源遮断器４への開極か
らタイミングを遅らせて停止させる手段を設けている。
その他は図５に示す第５の実施の形態と同様である。
【００３３】このような構成とすることにより、界磁側
過電圧の大きさに依存せず、電源遮断器４が開極する時
に開指令から開極までの必要な時間と界磁電流が充分減
衰するまでの時間だけ過電圧保護装置５にあるスイッチ
ング素子５−４がオンし、放電抵抗器５−５に界磁電流
を流し、界磁エネルギーを過電圧保護装置５で吸収す
る。
過電圧の大きさに依存せず、電源遮断器４が開極する時
に開指令から開極までの必要な時間と界磁電流が充分減
衰するまでの時間だけ過電圧保護装置５にあるスイッチ
ング素子５−４がオンし、放電抵抗器５−５に界磁電流
を流し、界磁エネルギーを過電圧保護装置５で吸収す
る。
【００３４】図８は本発明の第８の実施の形態を示す図
で、図７に示す第７の実施の形態と同一部分は同一の符
号を付し、詳細な説明は省略する。本実施の形態におい
ては、制御装置６のシーケンサ部６−２と保護装置８と
から出力される電源遮断器４への開指令を制御装置６の
ＡＶＲ部分６−１に入力し、この開指令を基に制御装置
６のＡＶＲ部６−１に設けられ、電力変換器２で界磁電
流を絞る手段（ゲートシフト；ＧＳ）６−６−１により
界磁電流を絞っている。その他は図７に示す第７の実施
の形態と同様である。
で、図７に示す第７の実施の形態と同一部分は同一の符
号を付し、詳細な説明は省略する。本実施の形態におい
ては、制御装置６のシーケンサ部６−２と保護装置８と
から出力される電源遮断器４への開指令を制御装置６の
ＡＶＲ部分６−１に入力し、この開指令を基に制御装置
６のＡＶＲ部６−１に設けられ、電力変換器２で界磁電
流を絞る手段（ゲートシフト；ＧＳ）６−６−１により
界磁電流を絞っている。その他は図７に示す第７の実施
の形態と同様である。
【００３５】このような構成とすることにより、第７の
実施の形態の作用に加え、界磁電流が絞られた状態で界
磁エネルギーを過電圧保護装置５で吸収するので、電源
遮断器の負担を軽減することができる。
実施の形態の作用に加え、界磁電流が絞られた状態で界
磁エネルギーを過電圧保護装置５で吸収するので、電源
遮断器の負担を軽減することができる。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
同期機の界磁側を励磁する電力変換器と、電力変換器と
同期機の電機子端とを接続する三相交流遮断器より成る
電源遮断器と、同期機の界磁側に接続された過電圧検出
器、この過電圧検出器の出力信号により動作するスイッ
チング素子、このスイッチング素子に接続された放電抵
抗器とからなる過電圧保護装置と、電力変換器を操作端
として同期機の電機子側電圧を目標値に制御する手段お
よび電源遮断器に開／閉指令を与える手段とを設けた制
御装置と、同期機を保護するために電源遮断器に開指令
を与える保護装置とからなる同期機の励磁制御装置にお
いて、電源遮断器への開指令により過電圧保護装置を動
作させるようにしたので、電源遮断器の開閉状態に左右
されることなく、界磁側過電圧を確実に吸収して動作信
頼性の高い同期機の励磁制御装置を提供することができ
る。
同期機の界磁側を励磁する電力変換器と、電力変換器と
同期機の電機子端とを接続する三相交流遮断器より成る
電源遮断器と、同期機の界磁側に接続された過電圧検出
器、この過電圧検出器の出力信号により動作するスイッ
チング素子、このスイッチング素子に接続された放電抵
抗器とからなる過電圧保護装置と、電力変換器を操作端
として同期機の電機子側電圧を目標値に制御する手段お
よび電源遮断器に開／閉指令を与える手段とを設けた制
御装置と、同期機を保護するために電源遮断器に開指令
を与える保護装置とからなる同期機の励磁制御装置にお
いて、電源遮断器への開指令により過電圧保護装置を動
作させるようにしたので、電源遮断器の開閉状態に左右
されることなく、界磁側過電圧を確実に吸収して動作信
頼性の高い同期機の励磁制御装置を提供することができ
る。
【図１】本発明の第１の実施の形態による同期機の励磁
制御装置を示す結線図。
制御装置を示す結線図。
【図２】本発明の第２の実施の形態による同期機の励磁
制御装置を示す結線図。
制御装置を示す結線図。
【図３】本発明の第３の実施の形態による同期機の励磁
制御装置を示す結線図。
制御装置を示す結線図。
【図４】本発明の第４の実施の形態による同期機の励磁
制御装置を示す結線図。
制御装置を示す結線図。
【図５】本発明の第５の実施の形態による同期機の励磁
制御装置を示す結線図。
制御装置を示す結線図。
【図６】本発明の第６の実施の形態による同期機の励磁
制御装置を示す結線図。
制御装置を示す結線図。
【図７】本発明の第７の実施の形態による同期機の励磁
制御装置を示す結線図。
制御装置を示す結線図。
【図８】本発明の第８の実施の形態による同期機の励磁
制御装置を示す結線図。
制御装置を示す結線図。
【図９】従来の同期機の励磁制御装置を示す結線図。
１…同期機、２…電力変換器、３…励磁変圧器、４…電
源遮断器、５…過電圧保護装置、５−１，５−３…過電
圧検出器、５−２，５−４…スイッチング素子、６…制
御装置、６−１…ＡＶＲ部、６−２シーケンサ部、７…
電圧検出器８…保護装置、９…マルチパルス発生器、１
０…オンディレイタイマー。
源遮断器、５…過電圧保護装置、５−１，５−３…過電
圧検出器、５−２，５−４…スイッチング素子、６…制
御装置、６−１…ＡＶＲ部、６−２シーケンサ部、７…
電圧検出器８…保護装置、９…マルチパルス発生器、１
０…オンディレイタイマー。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 工藤 義徳
東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝
府中事業所内
(72)発明者 吉村 明
東京都府中市晴見町２丁目24番地の１ 東
芝システムテクノロジー株式会社内
Ｆターム(参考） 5H590 AA01 AB01 CC01 CC29 CD01
CE01 DD24 DD64 EB02 EB21
FA06 FB05 FC15 GA02 HA02
HA03 HB02 JA03
Claims (6)
- 【請求項１】 同期機の界磁側を励磁する電力変換器
と、電力変換器と同期機の電機子端とを接続する三相交
流遮断器より成る電源遮断器と、同期機の界磁側に接続
された過電圧検出器、この過電圧検出器の出力信号によ
り動作するスイッチング素子、このスイッチング素子に
接続された放電抵抗器とからなる過電圧保護装置と、電
力変換器を操作端として同期機の電機子側電圧を目標値
に制御する手段および電源遮断器に開／閉指令を与える
手段とを設けた制御装置と、同期機を保護するために電
源遮断器に開指令を与える保護装置とからなる同期機の
励磁制御装置において、電源遮断器への開指令により過
電圧保護装置を動作させるようにしたことを特徴とする
同期機の励磁制御装置。 - 【請求項２】 過電圧保護装置の過電圧検出器に相対的
に高い値と相対的に低い値の過電圧検出レベルを設け、
制御装置と保護装置とから与えられる電源遮断器の開指
令によって、低い値の過電圧検出レベルで過電圧保護装
置を動作させるようにしたことをことを特徴とする請求
項１記載の同期機の励磁制御装置。 - 【請求項３】 同期機の界磁側を励磁する電力変換器
と、電力変換器と同期機の電機子端とを接続する三相交
流遮断器より成る電源遮断器と、同期機の界磁側に接続
された過電圧検出器、この過電圧検出器の出力信号によ
り動作するスイッチング素子、このスイッチング素子に
接続された放電抵抗器とからなる過電圧保護装置と、電
力変換器を操作端として同期機の電機子側電圧を目標値
に制御する手段および電源遮断器に開／閉指令を与える
手段とを設けた制御装置と、同期機を保護するために電
源遮断器に開指令を与える保護装置とからなる同期機の
励磁制御装置において、過電圧保護装置のスイッチング
素子を動作させる手段としてマルチパルス発生器を設
け、制御装置と保護装置とから与えられる電源遮断器の
開指令によって、マルチパルス発生器を駆動させるよう
にしたことを特徴とする同期機の励磁制御装置。 - 【請求項４】 電源遮断器が開極を完了した時に出力す
る開極信号によってマルチパルス発生器を停止させる手
段を設けたことを特徴とする請求項３記載の同期機の励
磁制御装置。 - 【請求項５】 電源遮断器の開極信号をオンディレイタ
イマを介してマルチパルス発生器に入力し、マルチパル
ス発生器を停止させるタイミングを遅らせる手段を設け
たことを特徴とする請求項３に記載の同期機の励磁制御
装置。 - 【請求項６】 電源遮断器の開指令を、同期機の電機子
電圧を目標値に制御する部分に入力する手段と、電源遮
断器の開指令によって、電力変換器で界磁電流を絞る手
段を設けたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれ
かに記載の同期機の励磁制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002099512A JP4149722B2 (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | 同期機の励磁制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002099512A JP4149722B2 (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | 同期機の励磁制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003299398A true JP2003299398A (ja) | 2003-10-17 |
| JP4149722B2 JP4149722B2 (ja) | 2008-09-17 |
Family
ID=29388165
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002099512A Expired - Fee Related JP4149722B2 (ja) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | 同期機の励磁制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4149722B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005312108A (ja) * | 2004-04-19 | 2005-11-04 | Toshiba Corp | 同期機の励磁制御装置 |
| EP4033657A1 (en) * | 2021-01-25 | 2022-07-27 | ABB Schweiz AG | De-exciting system for inductive circuits |
-
2002
- 2002-04-02 JP JP2002099512A patent/JP4149722B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005312108A (ja) * | 2004-04-19 | 2005-11-04 | Toshiba Corp | 同期機の励磁制御装置 |
| JP4528552B2 (ja) * | 2004-04-19 | 2010-08-18 | 株式会社東芝 | 同期機の励磁制御装置 |
| EP4033657A1 (en) * | 2021-01-25 | 2022-07-27 | ABB Schweiz AG | De-exciting system for inductive circuits |
| WO2022156965A1 (en) * | 2021-01-25 | 2022-07-28 | Abb Schweiz Ag | De-exciting system for inductive circuits |
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