JP2008048507A - Connecting method of induction generator, induction generator system and blocker - Google Patents
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本発明は、電力系統に誘導発電機を接続する誘導発電機接続方法、誘導発電機システム及び遮断器に関する。 The present invention relates to an induction generator connection method for connecting an induction generator to an electric power system, an induction generator system, and a circuit breaker.
従来、電力系統である送電線に誘導発電機を接続する場合には、誘導発電機に対する突入電流(励磁電流)が多く流れて当該接続箇所の近傍に接続されている他の機器の電圧が低下することにより、当該機器を利用している需要家などに影響が発生することがある。そこで、送電線からの突入電流を制限するための対策が講じられている。例えば、誘導発電機の始動時は、突入電流を制限するために送電線と誘導発電機との間に直列にリアクトルを接続し、誘導発電機が加速して定常運転の状態になった後は、誘導発電機から送電線に全電圧を印加するためにリアクトルを短絡する方法がある。 Conventionally, when an induction generator is connected to a power transmission line that is a power system, a large amount of inrush current (excitation current) flows to the induction generator and the voltage of other devices connected in the vicinity of the connection point decreases. Doing so may affect customers who use the device. Therefore, measures are taken to limit the inrush current from the transmission line. For example, when starting an induction generator, connect a reactor in series between the transmission line and the induction generator to limit the inrush current, and after the induction generator has accelerated to a steady state, There is a method of short-circuiting the reactor in order to apply the entire voltage from the induction generator to the transmission line.
図3は、送電線に誘導発電機を接続した場合の誘導発電機に流れる電流の変化を示す図である。送電線に誘導発電機を接続すると、まず、誘導発電機は、過大な突入電流を受けて、電動機として回転を開始する。そして、電流が徐々に減少し、定格電流に達すると、誘導発電機は、本来の発電機として定常運転に入る。ここで、突入電流を制限するためにリアクトルを用いた構成例を説明する。 FIG. 3 is a diagram illustrating a change in the current flowing through the induction generator when the induction generator is connected to the transmission line. When an induction generator is connected to a power transmission line, first, the induction generator receives an excessive inrush current and starts rotating as an electric motor. When the current gradually decreases and reaches the rated current, the induction generator enters a steady operation as an original generator. Here, a configuration example using a reactor to limit the inrush current will be described.
図4は、従来の誘導発電機システムの構成例を示す図である。誘導発電機システム200は、3相の送電線10に接続され、各相の遮断器11及び12、リアクトルL、スイッチSW(以下、まとめて機器という)並びに誘導発電機IGを含んで構成される。各相の送電線10に機器が接続され、さらに各相の当該機器に誘導発電機IGが接続される。送電線10と誘導発電機IGとの間における機器の接続構成としては、まず、遮断器11及びリアクトルLが直列に接続される。これは、遮断器11によって所定値を越えた過電流を制限するとともに、リアクトルLによって送電線10から誘導発電機IGに流れ込む交流電流を所定の割合に制限するものである。また、直列に接続されたスイッチSW及び遮断器12がリアクトルLに対して並列に接続される。これは、誘導発電機IGに流れる電流が定格電流に達した場合に、当初は開いていたスイッチSWを閉じることによって、リアクトルLを短絡させて誘導発電機による全電圧を送電線に印加可能とするとともに、遮断器12によって所定値を越えた過電流を制限するものである。このような構成によって、約14%の電圧降下が可能になった実施例がある。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional induction generator system. The induction generator system 200 is connected to a three-phase power transmission line 10 and includes
なお、特許文献1には、当該リアクトルの代わりに別の投入制御回路を設ける風車発電機が開示されている。
しかしながら、前記のようにリアクトルを用いる場合、送電線に誘導発電機を接続した瞬間の突入電流を制限するだけのために、所定の大きさのリアクトルを設置する必要があるので、価格やスペースの観点から非経済的であるという問題がある。また、1相の送電線に接続するのに2台の遮断器を使用することになるが、1台の遮断器をリアクトルに並列接続しているため、突入電流に対しては実質的に1台分の遮断容量しかないので、非効率的であるという問題がある。 However, when using a reactor as described above, it is necessary to install a reactor of a predetermined size in order to limit the inrush current at the moment when the induction generator is connected to the transmission line. There is a problem of being uneconomical from the viewpoint. In addition, two circuit breakers are used to connect to a one-phase power transmission line. However, since one circuit breaker is connected in parallel to the reactor, it is substantially 1 for inrush current. There is a problem of inefficiency because there is only a cut-off capacity for the vehicle.
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、電力系統に誘導発電機を接続した場合の突入電流を制限するために、リアクトルを用いることなく、遮断器を効率よく使用することを主たる目的とする。 This invention is made | formed in view of the said subject, and mainly uses a circuit breaker without using a reactor, in order to restrict | limit the inrush current at the time of connecting an induction generator to an electric power grid | system. Objective.
上記課題を解決するために、本発明は、3相の電力系統に誘導発電機を遮断器により接続する誘導発電機接続方法であって、前記遮断器が、前記3相の電力系統のうち、2相の電力系統に前記誘導発電機を導通させる第1のステップと、前記遮断器が、前記第1のステップから所定時間が経過した後に、前記3相の電力系統のうち、前記2相以外の1相の電力系統に前記誘導発電機を導通させる第2のステップとを含むことを特徴とする。
この方法によれば、一度に3相の電力系統に誘導発電機を接続するのではなく、まず2相電力系統に対する接続を行い、その後電流が安定してから残りの1相の電力系統に対する接続を行う。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is an induction generator connection method in which an induction generator is connected to a three-phase power system by a circuit breaker, and the circuit breaker is included in the three-phase power system, A first step of connecting the induction generator to a two-phase power system, and the circuit breaker after the predetermined time has elapsed from the first step, the three-phase power system other than the two-phase And a second step of bringing the induction generator into conduction with the one-phase power system.
According to this method, instead of connecting the induction generator to the three-phase power system at a time, first the connection to the two-phase power system is made, and then the connection to the remaining one-phase power system after the current has stabilized. I do.
また、本発明は、誘導発電機システムであって、誘導発電機と、3相の電力系統に前記誘導発電機を接続する場合に、前記3相の電力系統のうち、2相の電力系統に前記誘導発電機を導通させた後、前記3相の電力系統のうち、前記2相以外の1相の電力系統に前記誘導発電機を導通させる遮断器とを含んで構成されることを特徴とする。
この構成によれば、一度に3相の電力系統に誘導発電機を接続するのではなく、まず2相の電力系統に対する接続を行ってから、次に残りの1相の電力系統に対する接続を行う。
In addition, the present invention is an induction generator system, wherein when the induction generator is connected to an induction generator and a three-phase power system, the two-phase power system is included in the three-phase power system. After the induction generator is made conductive, the circuit breaker is configured to include a circuit breaker that makes the induction generator conductive to a one-phase power system other than the two-phase among the three-phase power system. To do.
According to this configuration, instead of connecting the induction generator to the three-phase power system at a time, first the connection to the two-phase power system is performed, and then the connection to the remaining one-phase power system is performed. .
また、本発明は、誘導発電機システムであって、前記遮断器が前記2相の電力系統に前記誘導発電機を導通させてから所定時間が経過した後に、前記遮断器が前記2相以外の1相の電力系統に前記誘導発電機を導通させるように制御するタイマをさらに含んで構成されることを特徴とする。
この構成によれば、2相の電力系統に対する接続を行い、その後電流が安定してから残りの1相の電力系統に対する接続を行う。
Moreover, this invention is an induction generator system, Comprising: After the predetermined time passes after the said circuit breaker makes the said induction generator conduct | electrically_connect to the said 2 phase electric power system, the said circuit breaker is other than the said 2 phase. It further comprises a timer for controlling the induction generator to conduct to a one-phase power system.
According to this configuration, the connection to the two-phase power system is performed, and then the connection to the remaining one-phase power system is performed after the current is stabilized.
また、本発明は、遮断器であって、3相の電力系統に誘導発電機を接続する場合に、前記3相の電力系統のうち、2相の電力系統に前記誘導発電機を導通させた後、前記3相の電力系統のうち、前記2相以外の1相の電力系統に前記誘導発電機を導通させることを特徴とする。
この構成によれば、一度に3相の電力系統に誘導発電機を接続するのではなく、まず2相の電力系統に対する接続を行ってから、次に残りの1相の電力系統に対する接続を行う。
Further, the present invention is a circuit breaker, and when an induction generator is connected to a three-phase power system, the induction generator is conducted to a two-phase power system among the three-phase power systems. Then, the induction generator is connected to a one-phase power system other than the two-phase power system among the three-phase power systems.
According to this configuration, instead of connecting the induction generator to the three-phase power system at a time, first the connection to the two-phase power system is performed, and then the connection to the remaining one-phase power system is performed. .
その他、本願が開示する課題およびその解決方法は、発明を実施するための最良の形態の欄、及び図面により明らかにされる。 In addition, the problems disclosed in the present application and the solutions thereof will be clarified by the description of the best mode for carrying out the invention and the drawings.
本発明によれば、電力系統に誘導発電機を接続した場合の突入電流を制限するために、リアクトルを用いることなく、遮断器を効率よく使用することができる。 According to the present invention, it is possible to efficiently use a circuit breaker without using a reactor in order to limit an inrush current when an induction generator is connected to an electric power system.
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態を説明する。本発明の実施の形態に係る誘導発電機システムは、遮断器を用いて、3相の送電線(電力系統)のうち、最初に2相分に誘導発電機を導通させ、所定時間の経過後残りの1相分に誘導発電機を導通させるものである。これによれば、送電線に誘導発電機を接続した場合の突入電流を制限するにあたって、リアクトルを用いることなく、遮断器を効率よく使用することができる。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The induction generator system according to the embodiment of the present invention uses a circuit breaker to first conduct the induction generator in two phases of a three-phase transmission line (power system), and after a predetermined time has elapsed. The induction generator is connected to the remaining one phase. According to this, when limiting the inrush current at the time of connecting an induction generator to a power transmission line, a circuit breaker can be used efficiently, without using a reactor.
≪システムの構成と動作≫
図1は、本発明の実施の形態に係る誘導発電機システムの構成例を示す図である。誘導発電機システム100は、送電線10に接続され、遮断器1及び2、タイマ9、誘導発電機IGを含んで構成される。送電線10は、3相の送電線であり、送電線10a、10b及び10cからなる。遮断器1は、接点3、4及び5を含んで構成される。遮断器2は、接点6、7及び8を含んで構成される。遮断器1及び2は、CB(Circuit Breaker)などによって実現される。タイマ9は、遮断器1の動作と遮断器2の動作との時間間隔を制御する。誘導発電機IGには、端子Ta、Tb及びTcが設けられている。端子Ta、Tb及びTcは、遮断器1又は2を介してそれぞれ送電線10a、10b及び10cに接続される。
<< System configuration and operation >>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an induction generator system according to an embodiment of the present invention. The induction generator system 100 is connected to the power transmission line 10 and includes the circuit breakers 1 and 2, a timer 9, and an induction generator IG. The power transmission line 10 is a three-phase power transmission line and includes
接点は、送電線10と誘導発電機IGとの間にあって、所定の方向に電流を流すか否かを制御するスイッチである。いずれの接点も当初は開いた状態になっているが、送電線10に誘導発電機IGを接続する場合に、最初に行われる遮断器1の動作によって接点3、4及び5が閉じられ、さらに所定時間の経過後に行われる遮断器2の動作によって接点6、7及び8が閉じられる。遮断器1の動作から所定時間を空けた遮断器2の動作は、タイマ9によって制御される。これによれば、送電線10と誘導発電機IGとの間において、まず、2相分の接続を行い、その後電流が安定してから、残りの1相を接続することになるので、突入電流を減少させ、近傍の電圧低下を防ぐことができる。なお、いずれの接点も遮断器の特性を有しており、所定値を越えた過電流が流れた場合には開くことによって過電流を遮断するようになっている。
The contact is a switch that is between the power transmission line 10 and the induction generator IG and controls whether or not a current flows in a predetermined direction. All of the contacts are initially open, but when the induction generator IG is connected to the transmission line 10, the
遮断器1において、接点3は、送電線10aから誘導発電機IGの端子Taに流れる電流を制御する。接点4は、端子Taから送電線10aに流れる電流を制御する。接点5は、送電線10bから端子Tbに流れる電流を制御する。接点3、4及び5が閉じると、送電線10aと端子Taとの間及び送電線10bと端子Tbとの間が導通することで、2相分の接続が行われたことになる。
In the circuit breaker 1, the
遮断器2において、接点6は、誘導発電機IGの端子Tbから送電線10bに流れる電流を制御する。接点7は、送電線10cから端子Tcに流れる電流を制御する。接点8は、端子Tcから送電線10cに流れる電流を制御する。接点3、4及び5が閉じた状態でさらに接点6、7及び8が閉じると、新たに送電線10cと端子Tcとの間が導通することで、残りの1相分の接続が行われたことになる。
In the circuit breaker 2, the contact 6 controls the current flowing from the terminal Tb of the induction generator IG to the
≪システムの効果≫
送電線10に誘導発電機IGを接続するにあたっては、3相分を一度に接続するのではなく、先行して2相分を接続し、所定時間の経過後残りの1相分を接続する。これによれば、極端に電圧を低下させることなく、リアクトルを用いた場合と同程度の電流制限の効果を得ることができる。以下、その詳細について説明する。
≪System effect≫
When connecting the induction generator IG to the power transmission line 10, the three phases are not connected at once, but the two phases are connected in advance, and the remaining one phase is connected after a predetermined time. According to this, it is possible to obtain the same current limiting effect as when the reactor is used without extremely reducing the voltage. The details will be described below.
図2は、送電線10による電圧の位相ベクトル及び誘導発電機IGの端子間にかかる電圧を示す図である。図2(a)は、3相分を一度に接続した場合の、誘導発電機IGの端子間にかかる電圧を示す。ここで、Va、Vb及びVcは、それぞれ送電線10a、10b及び10cによる電圧の位相ベクトル(以下、ベクトルともいう)を示す。また、送電線10aと端子Ta、送電線10bと端子Tb及び送電線10cと端子Tcの間の遮断器1又は2に係るインピーダンスを10[Ω]とし、誘導発電機IG自身が持つインピーダンス(拘束インピーダンス)を20[Ω]とする(図2(b)及び(c)も同様)。遮断器1及び2がないとした場合の、誘導発電機IGの端子間の電圧を1[V](=|Va−Vb|=|Vb−Vc|=|Vc−Va|)とする(図2(b)及び(c)も同様)。さらに、A1、A2及びA3は、各端子間の電圧の大きさを示す。
FIG. 2 is a diagram illustrating a voltage phase vector by the power transmission line 10 and a voltage applied between terminals of the induction generator IG. FIG. 2A shows the voltage applied between the terminals of the induction generator IG when three phases are connected at once. Here, Va, Vb, and Vc indicate voltage phase vectors (hereinafter, also referred to as vectors) of the
前記インピーダンスの値の場合、誘導発電機IGの各端子にかかる電圧の位相ベクトルは、各送電線によるベクトルの2/3(=20/(10+20))になる。従って、3相の平均電圧は、次の式1により求められる。
これによれば、3相分を一度に接続した場合には、約33%の電圧低下になると考えられる。 According to this, when three phases are connected at once, it is considered that the voltage drops by about 33%.
図2(b)は、先行して2相分を接続した場合の、誘導発電機IGの端子間にかかる電圧を示す。B1、B2及びB3は、各端子間の電圧の大きさを示す。この場合、端子Ta及びTbにかかる電圧の位相ベクトルは、各送電線によるベクトルの2/3になるが、端子Tcにかかる電圧の位相ベクトルは、送電線10cによるベクトルVcと同じになる。従って、3相の平均電圧は、次の式2により求められる。
これによれば、先行して2相分を接続した場合には、約22%の電圧低下になると考えられるので、一度に3相分を接続した場合と比較して、電圧低下を抑えることができる。 According to this, when the two phases are connected in advance, it is considered that the voltage drop is about 22%, so that the voltage drop can be suppressed compared to the case where the three phases are connected at once. it can.
図2(c)は、残りの1相分を接続した場合の、誘導発電機IGの端子間にかかる電圧を示す。C1、C2及びC3は、各端子間の電圧の大きさを示す。この場合、端子Ta及びTbにかかる電圧の位相ベクトルは、各送電線によるベクトルと同じになるが、端子Tcにかかる電圧の位相ベクトルは、送電線10cによるベクトルVcの2/3になる。従って、3相の平均電圧は、次の式3により求められる。
これによれば、残りの1相分を接続した場合には、約11%の電圧低下になると考えられるので、一度に3相分を接続した場合と比較して、電圧低下を抑えることができる。 According to this, when the remaining one phase is connected, the voltage drop is considered to be about 11%, so that the voltage drop can be suppressed compared to the case where three phases are connected at a time. .
以上説明した本発明の実施の形態によれば、3相の送電線10のうち、2相の送電線10a及び10bと、残りの1相の送電線10cとに分けて誘導発電機IGを接続するので、3相の送電線10a、10b及び10cに一度に誘導発電機IGを接続する場合の極端な電圧降下を抑えることができ、突入電流を適切に制限することができる。また、遮断器1及び2を同時に使用することによって、2つの遮断器1及び2の遮断容量の合計が全体の遮断容量になるので、各遮断機1及び2の遮断容量は小容量であってもよい。
According to the embodiment of the present invention described above, the induction generator IG is connected to the three-phase power transmission line 10 divided into the two-phase
これによれば、価格やスペースの観点から非経済的なリアクトルを用いることなく、突入電流を適切に制限することができる。また、遮断器を効率的に使用して、簡単な構成で実現できるので、経済的である。 According to this, the inrush current can be appropriately limited without using an economical reactor from the viewpoint of price and space. In addition, the circuit breaker can be efficiently used and realized with a simple configuration, which is economical.
以上、本発明を実施するための最良の形態について説明したが、上記実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。 Although the best mode for carrying out the present invention has been described above, the above embodiment is intended to facilitate understanding of the present invention and is not intended to limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and equivalents thereof are also included in the present invention.
100 誘導発電機システム
1、2 遮断器
3、4、5、6、7、8 接点
9 タイマ
IG 誘導発電機
Ta、Tb、Tc 端子
10、10a、10b、10c 送電線(電力系統)
100 induction generator system 1, 2,
Claims (4)
前記遮断器が、前記3相の電力系統のうち、2相の電力系統に前記誘導発電機を導通させる第1のステップと、
前記遮断器が、前記第1のステップから所定時間が経過した後に、前記3相の電力系統のうち、前記2相以外の1相の電力系統に前記誘導発電機を導通させる第2のステップと、
を含むことを特徴とする誘導発電機接続方法。 An induction generator connection method for connecting an induction generator to a three-phase power system with a circuit breaker,
A first step of causing the circuit breaker to conduct the induction generator to a two-phase power system of the three-phase power system;
A second step in which the circuit breaker causes the induction generator to conduct to a one-phase power system other than the two-phase power system among the three-phase power systems after a predetermined time has elapsed from the first step; ,
An induction generator connection method comprising:
3相の電力系統に前記誘導発電機を接続する場合に、前記3相の電力系統のうち、2相の電力系統に前記誘導発電機を導通させた後、前記3相の電力系統のうち、前記2相以外の1相の電力系統に前記誘導発電機を導通させる遮断器と、
を含んで構成されることを特徴とする誘導発電機システム。 An induction generator,
When the induction generator is connected to a three-phase power system, after the induction generator is conducted to a two-phase power system among the three-phase power system, among the three-phase power system, A circuit breaker for connecting the induction generator to a one-phase power system other than the two phases;
An induction generator system comprising:
ことを特徴とする遮断器。
When an induction generator is connected to a three-phase power system, after the induction generator is conducted to a two-phase power system in the three-phase power system, the three-phase power system The circuit breaker characterized by making the said induction generator conduct | electrically_connect to the electric power system of 1 phase other than 2 phases.
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120131 |