JP2613379B2 - 同期発電機用電流制限装置 - Google Patents
同期発電機用電流制限装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 利用産業分野 この発明は、母線と並行運転中の同期発電機の界磁電
流を制御する定力率運転装置の改良に係り、同期発電機
が過電流になった際に無効電流を減少させて電流を制限
し、焼損事故等を防止することができ、有効電流の増加
により発電機電流が過電流整定器による整定値を越えた
場合に発電機の無効電流を減少させて、過電流増加を極
僅かな値とすることができる同期発電機用電流制限装置
に関する。
流を制御する定力率運転装置の改良に係り、同期発電機
が過電流になった際に無効電流を減少させて電流を制限
し、焼損事故等を防止することができ、有効電流の増加
により発電機電流が過電流整定器による整定値を越えた
場合に発電機の無効電流を減少させて、過電流増加を極
僅かな値とすることができる同期発電機用電流制限装置
に関する。
背景技術 一般に、母線と並行運転中の同期発電機の発生する有
効電力は、その同期発電機を駆動する原動機の出力によ
って決まり、無効電力はその同期発電機の界磁電流によ
って決まる。
効電力は、その同期発電機を駆動する原動機の出力によ
って決まり、無効電力はその同期発電機の界磁電流によ
って決まる。
以下に、第２図に示す従来の自動力率調整装置付励磁
装置を用いた同期発電機の運転回路図に基づいて、従来
の定力率運転の作動を説明する。
装置を用いた同期発電機の運転回路図に基づいて、従来
の定力率運転の作動を説明する。
同期発電機の電機子（１）は遮断器（２）を通して母
線（３）に接続される。この発電機の出力側に設けられ
る電流検出用電流器（４）からの出力は、横流補償抵抗
器（13）、電力変換器（10）並びに無効電力変換器（1
6）の電流入力に加えられる。また、同様に出力側に接
続される電圧検出用変圧器（５）の出力は、横流補償抵
抗器（13）を通して自動電圧調整器（14）の検出電圧と
するとともに、電力変換器（10）及び無効電力変換器
（16）の電圧入力に加えられている。
線（３）に接続される。この発電機の出力側に設けられ
る電流検出用電流器（４）からの出力は、横流補償抵抗
器（13）、電力変換器（10）並びに無効電力変換器（1
6）の電流入力に加えられる。また、同様に出力側に接
続される電圧検出用変圧器（５）の出力は、横流補償抵
抗器（13）を通して自動電圧調整器（14）の検出電圧と
するとともに、電力変換器（10）及び無効電力変換器
（16）の電圧入力に加えられている。
ここで、電力変換器（10）の出力を力率設定器（11）
に加えて力率設定器（11）の出力Ｐとなし、さらに、無
効電力変換器（16）の出力ｘと力率設定器（11）の出力
Ｐとを自動力率調整器（12）の入力信号とし、自動力率
調整器（12）において、前記出力ｘとＰが平衡するよう
に、電圧設定器（15）の設定電圧V0を増減する。
に加えて力率設定器（11）の出力Ｐとなし、さらに、無
効電力変換器（16）の出力ｘと力率設定器（11）の出力
Ｐとを自動力率調整器（12）の入力信号とし、自動力率
調整器（12）において、前記出力ｘとＰが平衡するよう
に、電圧設定器（15）の設定電圧V0を増減する。
前記自動電圧調整器（14）は、接続される電圧設定器
（15）による設定電圧V0と、検出電圧V1とが平衡するよ
うに、界磁巻線（６）の電流を制御する機能を有する。
（15）による設定電圧V0と、検出電圧V1とが平衡するよ
うに、界磁巻線（６）の電流を制御する機能を有する。
かかる作動にて運転すれば、同期発電機の出力電力が
変化しても、その電力と無効電力の比は、力率設定器
（11）で設定した比となり、一定力率で運転できる。
変化しても、その電力と無効電力の比は、力率設定器
（11）で設定した比となり、一定力率で運転できる。
さらに、上述した自動力率調整装置の作動を第３図出
力電流ベクトル図で説明すると、同期発電機の定格電流
を１とし、力率0.8の定格電流で運転している場合、そ
の電流ベクトルは▲▼である。
力電流ベクトル図で説明すると、同期発電機の定格電流
を１とし、力率0.8の定格電流で運転している場合、そ
の電流ベクトルは▲▼である。
出力電力の増加によって、有効電流が１まで増加した
とすると、定力率運転であるため、無効電流も有効電流
と同じ比率で増加し、電流はベクトル▲▼＝1.25と
なり25％の過電流となる。
とすると、定力率運転であるため、無効電流も有効電流
と同じ比率で増加し、電流はベクトル▲▼＝1.25と
なり25％の過電流となる。
すなわち、従来の自動力率調整装置では、同期発電機
の有効電流の増加に伴ない、無効電流が同率で増加する
ため、焼損事故等の発生の恐れがあった。
の有効電流の増加に伴ない、無効電流が同率で増加する
ため、焼損事故等の発生の恐れがあった。
発明の目的 この発明は、平行運転中の同期発電機の界磁電流を制
御する定力率運転装置を改良し、同期発電機が過電流に
なった際に無効電流を減少させて電流を制限し、焼損事
故等の発生を防止することができる同期発電機用電流制
限装置を目的としている。
御する定力率運転装置を改良し、同期発電機が過電流に
なった際に無効電流を減少させて電流を制限し、焼損事
故等の発生を防止することができる同期発電機用電流制
限装置を目的としている。
発明の構成と効果 この発明は、同期発電機が過電流になった際の無効電
流を減少させ得る制限装置を目的に、定力率運転装置の
回路構成を種々検討した結果、従来の自動力率調整装置
において、出力即に過電流検出器を設け、出力電流が過
電流整定値を超えたとき、その超えた値に相当する値
と、無効電力検出器の出力を乗算し、その乗算出力と無
効電力変換器の出力の和と電力変換器の出力を比較する
自動力率調整器により自動電圧調整器の電圧設定値を増
減することにより、同期発電機の過電流を大幅に減少さ
せ得、同期発電機の焼損事故等の発生を防止できること
を知見し、この発明を完成したものである。
流を減少させ得る制限装置を目的に、定力率運転装置の
回路構成を種々検討した結果、従来の自動力率調整装置
において、出力即に過電流検出器を設け、出力電流が過
電流整定値を超えたとき、その超えた値に相当する値
と、無効電力検出器の出力を乗算し、その乗算出力と無
効電力変換器の出力の和と電力変換器の出力を比較する
自動力率調整器により自動電圧調整器の電圧設定値を増
減することにより、同期発電機の過電流を大幅に減少さ
せ得、同期発電機の焼損事故等の発生を防止できること
を知見し、この発明を完成したものである。
すなわち、この発明は、 同期発電機の出力側に電力変換器及び無効電力変換器
を接続して出力側検出電圧及び電流が入力される構成か
らなり、 無効電力変換器からの出力と、電力変換器からの出力
にて力率設定した出力とを比較する自動力率調整器の出
力にともない、 電圧設定器の設定値を可変し、この設定値と検出電圧
が入力される自動電圧調整器にて、設定電圧と検出電圧
が平衡するよう同期発電機の界磁巻線の電流を制御し、
電力と無効電力の比を一定となす自動力率調整装置にお
いて、 出力側に同期発電機の出力電流が過電流調整定値を超
えた場合に出力する過電流検出器を接続し、 前記無効電力変換器出力と過電流検出器出力との乗算
出力と無効電力変換器出力との和を自動力率調整器に入
力比較することを特徴とする同期発電機用電流制限装置
である。
を接続して出力側検出電圧及び電流が入力される構成か
らなり、 無効電力変換器からの出力と、電力変換器からの出力
にて力率設定した出力とを比較する自動力率調整器の出
力にともない、 電圧設定器の設定値を可変し、この設定値と検出電圧
が入力される自動電圧調整器にて、設定電圧と検出電圧
が平衡するよう同期発電機の界磁巻線の電流を制御し、
電力と無効電力の比を一定となす自動力率調整装置にお
いて、 出力側に同期発電機の出力電流が過電流調整定値を超
えた場合に出力する過電流検出器を接続し、 前記無効電力変換器出力と過電流検出器出力との乗算
出力と無効電力変換器出力との和を自動力率調整器に入
力比較することを特徴とする同期発電機用電流制限装置
である。
発明の図面に基づく開示 第１図はこの発明による電流制限装置を付設した励磁
装置を使用する同期発電機運転の回路構成図である。
装置を使用する同期発電機運転の回路構成図である。
同期発電機の電機子（１）は遮断器（２）を通して母
線（３）に接続される。この発電機の出力側に設けられ
る電流検出用変流器（４）からの出力は、横流補償抵抗
器（13）、電力変換器（40）、無効電力変換器（16）及
び過電流検出器（20）の電流入力に加えられる。また、
同様に出力側に接続される電圧検出用変圧器（５）の出
力は、横流補償抵抗器（13）を通して自動電圧調整器
（14）の検出電圧とするとともに、電力変換器（10）及
び無効電力変換器（16）の電圧入力に加えられている。
線（３）に接続される。この発電機の出力側に設けられ
る電流検出用変流器（４）からの出力は、横流補償抵抗
器（13）、電力変換器（40）、無効電力変換器（16）及
び過電流検出器（20）の電流入力に加えられる。また、
同様に出力側に接続される電圧検出用変圧器（５）の出
力は、横流補償抵抗器（13）を通して自動電圧調整器
（14）の検出電圧とするとともに、電力変換器（10）及
び無効電力変換器（16）の電圧入力に加えられている。
過電流検出器（20）は、電流検出用変換器（４）の出
力A1を受けて、付設される過電流整定器（21）による整
定値A0と比較し、その越えた値に比例する出力信号ｙを
出力する構成である。
力A1を受けて、付設される過電流整定器（21）による整
定値A0と比較し、その越えた値に比例する出力信号ｙを
出力する構成である。
すならち、発電機の出力電流が整定器より小さい（A1
＜A0）ときは、過電流検出器（20）の出力ｙは零であ
り、整定値を超えた場合（A1＞A0）には、その超えた値
に比例した出力ｙを出力する構成からなる。
＜A0）ときは、過電流検出器（20）の出力ｙは零であ
り、整定値を超えた場合（A1＞A0）には、その超えた値
に比例した出力ｙを出力する構成からなる。
この過電流検出器（20）の出力ｙは、乗算器（22）に
無効電力変換器（16）からの出力ｘと乗算されて出力ｚ
として出力され、さらに前記出力ｘと加算され、ｚ＋ｘ
として自動力率調整器（12）へ入力される。
無効電力変換器（16）からの出力ｘと乗算されて出力ｚ
として出力され、さらに前記出力ｘと加算され、ｚ＋ｘ
として自動力率調整器（12）へ入力される。
また、乗算器（22）を演算器に換え、出力をｘ（ｙ＋
１）として自動力率調整器（12）へ送出する構成でもよ
い。
１）として自動力率調整器（12）へ送出する構成でもよ
い。
一方、電力変換器（10）の出力は力率設定器（11）に
加えられて力率設定器（11）の出力Ｐとなり、前記乗算
器（22）からの出力ｚ及び無効電力変換器（16）からの
出力ｘの和ｚ＋ｘと、力率設定器（11）の出力Ｐとが自
動力率調整器（12）の入力信号となる。自動力率調整器
（12）において、前記出力ｚ＋ｘとＰが平衡するよう
に、電圧設定器（15）の設定電圧V0を増減する。
加えられて力率設定器（11）の出力Ｐとなり、前記乗算
器（22）からの出力ｚ及び無効電力変換器（16）からの
出力ｘの和ｚ＋ｘと、力率設定器（11）の出力Ｐとが自
動力率調整器（12）の入力信号となる。自動力率調整器
（12）において、前記出力ｚ＋ｘとＰが平衡するよう
に、電圧設定器（15）の設定電圧V0を増減する。
前記自動電圧調整器（14）は、接続される電圧設定器
（15）による設定電圧V0と、検出電圧V1とが平衡するよ
うに、界磁巻線（６）の電流を制御する機能を有する。
（15）による設定電圧V0と、検出電圧V1とが平衡するよ
うに、界磁巻線（６）の電流を制御する機能を有する。
上述の回路構成にて同期発電機を運転すれば、同期発
電機の出力電流が過電流整定器（21）の整定値以下で
は、過電流検出器（20）の出力ｙは零であるから、乗算
器（22）出力ｚ＝ｘ・ｙも零となり、自動力率調整器
（12）の入力信号は、力率設定器（11）からのＰと無効
電力発電機からのｘのみとなり、定力率運転となる。
電機の出力電流が過電流整定器（21）の整定値以下で
は、過電流検出器（20）の出力ｙは零であるから、乗算
器（22）出力ｚ＝ｘ・ｙも零となり、自動力率調整器
（12）の入力信号は、力率設定器（11）からのＰと無効
電力発電機からのｘのみとなり、定力率運転となる。
次に、同期発電機の出力電流が過電流整定器（21）の
整定値を超えた場合には、過電流整定器（21）より出力
ｙが出力されて、乗算器（22）はｚ＝ｘ・ｙを出す。
整定値を超えた場合には、過電流整定器（21）より出力
ｙが出力されて、乗算器（22）はｚ＝ｘ・ｙを出す。
このｚと無効電力変換器（16）の出力ｘを加算したｚ
＋ｘ＝ｘ（ｙ＋１）と力率設定器（11）の出力Ｐが平衡
するように自動力率調整器（12）が設定電圧V0を増減す
る。
＋ｘ＝ｘ（ｙ＋１）と力率設定器（11）の出力Ｐが平衡
するように自動力率調整器（12）が設定電圧V0を増減す
る。
このように同期発電機の出力電流が過電流整定値を超
えた場合には、無効電力帰還量がｘ（ｙ＋１）になった
のと等価となるため、定力率運転ではなく、無効電力を
減少させて過電流を最小限に抑制することができる。
えた場合には、無効電力帰還量がｘ（ｙ＋１）になった
のと等価となるため、定力率運転ではなく、無効電力を
減少させて過電流を最小限に抑制することができる。
実 施 例 過電流検出器には、過電流整定器の整定値を同期発電
機の定格電流に整定し、同期発電機の出力電流が０〜10
0％迄は出力ｙがゼロで、100％を超えてから出力ｙが出
始めて、５％超過の105％になったとき、出力ｙが10と
なる特性を有するものを使用した。
機の定格電流に整定し、同期発電機の出力電流が０〜10
0％迄は出力ｙがゼロで、100％を超えてから出力ｙが出
始めて、５％超過の105％になったとき、出力ｙが10と
なる特性を有するものを使用した。
すなわち、同期発電機の出力電流が1.5％超過の101.5
％のときの過電流検出器の出力ｙは、 ｙ＝10/5×1.5＝３となり、 乗算器の出力ｚは ｚ＝ｘ・ｙ＝3xとなる。
％のときの過電流検出器の出力ｙは、 ｙ＝10/5×1.5＝３となり、 乗算器の出力ｚは ｚ＝ｘ・ｙ＝3xとなる。
また、自動力率調整器への無効電力側入力は、 ｘ＋ｚ＝ｘ＋3x＝4xとなり、 実際の無効電力の４倍となるので、自動力率調整器は無
効電力を1/4に締め込むことができる。
効電力を1/4に締め込むことができる。
力率設定0.8の運転において、有効電流が０から定格
電流１まで変化した場合、出力電流の変化を第３図の出
力電流ベクトル図を示す。
電流１まで変化した場合、出力電流の変化を第３図の出
力電流ベクトル図を示す。
有効電流が０から0.8まで変化した場合は、同期発電
機の出力電流は直線▲▼上をＯからＭに向かって変
化する。さらに有効電流が増加すると、出力電流は曲線
▲▼をＭ→Ｔ→Ｓと変化し、有効電流が同期発電
機の定格電流１になったときの出力電流のベクトルは▲
▼となり、約1.5％の過電流1.015に押えることがで
きる。
機の出力電流は直線▲▼上をＯからＭに向かって変
化する。さらに有効電流が増加すると、出力電流は曲線
▲▼をＭ→Ｔ→Ｓと変化し、有効電流が同期発電
機の定格電流１になったときの出力電流のベクトルは▲
▼となり、約1.5％の過電流1.015に押えることがで
きる。
すなわち、従来の自動力率調整装置付励磁装置による
運転では、25％の過電流ベクトル▲▼となるところ
を、この発明による同期発電機の出力側に過電流検出器
を備え、該同期発電機の出力電流が過電流整定値を超え
たとき、その超えた値に比例する値と、無効電力検出器
の出力を乗算し、その乗算出力と無効電力変換器の出力
を加算して自動力率調整器の無効電力側入力とする該同
期発電機用自動電圧調整器の電圧設定値を増減する電流
制限装置を使用すれば、過電流を大幅に減少させること
ができ、同期発電機の焼損事故等の発生を防止できるこ
とが明らかである。
運転では、25％の過電流ベクトル▲▼となるところ
を、この発明による同期発電機の出力側に過電流検出器
を備え、該同期発電機の出力電流が過電流整定値を超え
たとき、その超えた値に比例する値と、無効電力検出器
の出力を乗算し、その乗算出力と無効電力変換器の出力
を加算して自動力率調整器の無効電力側入力とする該同
期発電機用自動電圧調整器の電圧設定値を増減する電流
制限装置を使用すれば、過電流を大幅に減少させること
ができ、同期発電機の焼損事故等の発生を防止できるこ
とが明らかである。
第１図はこの発明による電流制限装置を備えた励磁装置
を使用する同期発電機運転の回路構成図である。第２図
は従来の自動力率調整装置付励磁装置を使用した同期発
電機運転の回路構成図である。第３図は無効電流と有効
電流との関係を示す出力電流ベクトル図である。 １……電機子、２……遮断機、３……母線、４……電流
検出用変流器、５……電圧検出用変圧機、６……界磁巻
線、10……電力変換器、11……力率設定器、12……自動
力率調整器、13……抵抗器、14……自動電圧調整器、15
……電圧設定器、16……無効電力変換器、20……過電流
検出器、21……過電流整定器、22……乗算器。
を使用する同期発電機運転の回路構成図である。第２図
は従来の自動力率調整装置付励磁装置を使用した同期発
電機運転の回路構成図である。第３図は無効電流と有効
電流との関係を示す出力電流ベクトル図である。 １……電機子、２……遮断機、３……母線、４……電流
検出用変流器、５……電圧検出用変圧機、６……界磁巻
線、10……電力変換器、11……力率設定器、12……自動
力率調整器、13……抵抗器、14……自動電圧調整器、15
……電圧設定器、16……無効電力変換器、20……過電流
検出器、21……過電流整定器、22……乗算器。
Claims (1)
- 【請求項１】同期発電機の出力側に電力変換器及び無効
電力変換器を接続して出力側検出電圧及び電流が入力さ
れる構成からなり、無効電力変換器からの出力と、電力
変換器からの出力にて力率設定した出力とを比較する自
動力率調整器の出力にともない、電圧設定器の設定値を
可変し、この設定値と検出電圧が入力される自動電圧調
整器にて、設定電圧と検出電圧が平衡するように該同期
発電機の界磁巻線の電流を制御し、電力と無効電力の比
を一定となす自動力率調整装置において、出力側に同期
発電機の出力電流が過電流整定器による整定値を超えた
場合にその越えた値に比例する電圧を出力する過電流検
出器を接続し、前記無効電力変換器出力と過電流検出器
出力との乗算出力と無効電力変換器出力との和を自動力
率調整器に入力比較することを特徴とする同期発電機用
電流制限装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62018843A JP2613379B2 (ja) | 1987-01-28 | 1987-01-28 | 同期発電機用電流制限装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62018843A JP2613379B2 (ja) | 1987-01-28 | 1987-01-28 | 同期発電機用電流制限装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63186600A JPS63186600A (ja) | 1988-08-02 |
| JP2613379B2 true JP2613379B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=11982840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62018843A Expired - Lifetime JP2613379B2 (ja) | 1987-01-28 | 1987-01-28 | 同期発電機用電流制限装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2613379B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50113711A (ja) * | 1974-02-20 | 1975-09-06 | ||
| JPS5339207U (ja) * | 1976-09-10 | 1978-04-05 | ||
| JPS55117198U (ja) * | 1979-02-09 | 1980-08-19 | ||
| JPS59127598A (ja) * | 1983-01-07 | 1984-07-23 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 発電機の自動力率調整装置 |
-
1987
- 1987-01-28 JP JP62018843A patent/JP2613379B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63186600A (ja) | 1988-08-02 |
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Legal Events
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