JP2763618B2 - 静止形無効電力調整装置 - Google Patents
静止形無効電力調整装置Info
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- JP2763618B2 JP2763618B2 JP1252745A JP25274589A JP2763618B2 JP 2763618 B2 JP2763618 B2 JP 2763618B2 JP 1252745 A JP1252745 A JP 1252745A JP 25274589 A JP25274589 A JP 25274589A JP 2763618 B2 JP2763618 B2 JP 2763618B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、サイリスタ等によりリアクトルに流れる
電流を制御し、これにより無効電力を連続的に補償する
静止形無効電力調整装置に関するものである。
電流を制御し、これにより無効電力を連続的に補償する
静止形無効電力調整装置に関するものである。
従来の技術 一般に無効電力が大きく変動する負荷が接続されてい
る系統において、その負荷の接続点の電圧は、負荷に流
れる無効電流に応じて変動するので、同じ系統に接続さ
れている他の電力需要家に悪影響を与える可能性があ
る。このような電圧変動を抑制するために設置されるの
が静止形無効電力補償装置である。第４図に従来の静止
形無効電力調整装置の単線接続図を示す。
る系統において、その負荷の接続点の電圧は、負荷に流
れる無効電流に応じて変動するので、同じ系統に接続さ
れている他の電力需要家に悪影響を与える可能性があ
る。このような電圧変動を抑制するために設置されるの
が静止形無効電力補償装置である。第４図に従来の静止
形無効電力調整装置の単線接続図を示す。
第４図において、供給電源20の電圧をＶS，線路イン
ダクタンス18のリアクタンスをＸe，線路抵抗19の抵抗
値をＲe，変動負荷17の端子電圧をＶLとした時、供給電
源20より変動負荷17までの代数的電圧降下率ΔＶ（％）
は、 P:無効電力調整装置設置点に於ける有効電力 Q:無効電力調整装置設置点に於ける無効電力 （遅れを（＋），進みを（−）で表わす） により与えられ、無効電力調整装置設置点に於ける無効
電力を遅れより進み側迄制御することにより、接続端子
16の電圧を安定化させることができる。
ダクタンス18のリアクタンスをＸe，線路抵抗19の抵抗
値をＲe，変動負荷17の端子電圧をＶLとした時、供給電
源20より変動負荷17までの代数的電圧降下率ΔＶ（％）
は、 P:無効電力調整装置設置点に於ける有効電力 Q:無効電力調整装置設置点に於ける無効電力 （遅れを（＋），進みを（−）で表わす） により与えられ、無効電力調整装置設置点に於ける無効
電力を遅れより進み側迄制御することにより、接続端子
16の電圧を安定化させることができる。
第４図の無効電力調整装置において、11は進みの無効
電力を供給するコンデンサ、12はコンデンサ11に直列に
接続され高調波に対しインピーダンスを誘導性にするた
めのリアクトル、13はリアクトル12とコンデンサ11より
なるコンデンサ回路に並列に接続され遅れの無効電力を
供給するリアクトル、14はリアクトル13に流れる電流を
制御するためのサイリスタ、15は制御装置、16は無効電
力調整装置の接続端子、17は変動負荷である。この無効
電力調整装置において、コンデンサ11は常に一定の進み
無効電力ＱCを供給する。一方リアクトル13は、進み無
効電力ＱCとあわせて制御装置15で検出された負荷から
発生する無効電力ＱLを打ち消すような無効電力ＱSVCを
発生させるようサイリスタ14により制御される。
電力を供給するコンデンサ、12はコンデンサ11に直列に
接続され高調波に対しインピーダンスを誘導性にするた
めのリアクトル、13はリアクトル12とコンデンサ11より
なるコンデンサ回路に並列に接続され遅れの無効電力を
供給するリアクトル、14はリアクトル13に流れる電流を
制御するためのサイリスタ、15は制御装置、16は無効電
力調整装置の接続端子、17は変動負荷である。この無効
電力調整装置において、コンデンサ11は常に一定の進み
無効電力ＱCを供給する。一方リアクトル13は、進み無
効電力ＱCとあわせて制御装置15で検出された負荷から
発生する無効電力ＱLを打ち消すような無効電力ＱSVCを
発生させるようサイリスタ14により制御される。
発明が解決しようとする課題 従来の静止形無効電力調整装置は以上のような構成な
ので、装置の無効電力調整範囲を進みＱCMAXから遅れＱ
RMAXとすると、コンデンサの容量≒ＱCMAX，リアクトル
・サイリスタの容量≒ＱRMAX＋ＱCMAXに相当する大きな
容量の機器が必要であった。この発明は、上記のような
従来の装置のもつ問題点を解決するためになされたもの
で、リアクトル及びサイリスタ回路の容量を低減するこ
ととあわせて調整装置より流出する高調波電流の抑制を
目的としている。
ので、装置の無効電力調整範囲を進みＱCMAXから遅れＱ
RMAXとすると、コンデンサの容量≒ＱCMAX，リアクトル
・サイリスタの容量≒ＱRMAX＋ＱCMAXに相当する大きな
容量の機器が必要であった。この発明は、上記のような
従来の装置のもつ問題点を解決するためになされたもの
で、リアクトル及びサイリスタ回路の容量を低減するこ
ととあわせて調整装置より流出する高調波電流の抑制を
目的としている。
課題を解決するための手段 この発明に係る静止形無効電力調整装置は、コンデン
サの放電電流を抑制するためのリアクトルを、電源に直
接接続されたリアクトルとサイリスタ回路の接続点に接
続したものである。
サの放電電流を抑制するためのリアクトルを、電源に直
接接続されたリアクトルとサイリスタ回路の接続点に接
続したものである。
作用 本発明においては、スイッチング回路停止時にコンデ
ンサ端子電圧ＶCが最大となり、第１のリアクトルおよ
び第２のリアクトルの端子電圧ＶR1,VR2が最低となるの
で、進み無効電力は最大となる。いま、制御装置によっ
てスイッチング回路をある遅れ制御角αで導通させる
と、その期間だけコンデンサが短絡された形となるの
で、コンデンサの端子電圧ＶCは低下し、反対に第１の
リアクトルの端子電圧ＶR1は上昇するので、コンデンサ
の供給する進み無効電力は小さくなると共に、第１のリ
アクトルによる遅れ無効電力は増大する。
ンサ端子電圧ＶCが最大となり、第１のリアクトルおよ
び第２のリアクトルの端子電圧ＶR1,VR2が最低となるの
で、進み無効電力は最大となる。いま、制御装置によっ
てスイッチング回路をある遅れ制御角αで導通させる
と、その期間だけコンデンサが短絡された形となるの
で、コンデンサの端子電圧ＶCは低下し、反対に第１の
リアクトルの端子電圧ＶR1は上昇するので、コンデンサ
の供給する進み無効電力は小さくなると共に、第１のリ
アクトルによる遅れ無効電力は増大する。
また、スイッチング回路の導通によって、コンデンサ
の電荷はスイッチング回路を通じて反転充電されるが、
この反転電荷は、スイッチング回路のオフ後、遅相電流
として電源側に流入し、遅れ無効電力を発生させる。
の電荷はスイッチング回路を通じて反転充電されるが、
この反転電荷は、スイッチング回路のオフ後、遅相電流
として電源側に流入し、遅れ無効電力を発生させる。
スイッチング回路の遅れ制御角αを更に進めれば、全
体として進み無効電力は減少し、遅れ無効電力は増大す
る。
体として進み無効電力は減少し、遅れ無効電力は増大す
る。
このように、スイッチング手段を位相制御することに
より、進み無効電力から遅れ無効電力まで連続的に制御
できることになる。
より、進み無効電力から遅れ無効電力まで連続的に制御
できることになる。
また、第１のリアクトルは、各次高調波電流に対して
は、その次数倍のインピーダンスを有するため、高調波
電流の流出を抑制する効果が期待できる。
は、その次数倍のインピーダンスを有するため、高調波
電流の流出を抑制する効果が期待できる。
コンデンサと直列接続された第２のリアクトルは、ス
イッチング手段が点弧したとき、コンデンサは第２のリ
アクトルおよびスイッチング回路を通じて放電回路が形
成される。コンデンサの放電電流は、第２のリアクトル
インダクタンスにより支配され、インダクタンスを小さ
くすれば放電電流の波高値は増大し、放電電流の通流時
間は短く、インダクタンスを大きくすれば、放電電流の
波高値は低下し、通流時間は長くなる傾向を示すので、
第１のリアクトルによる高調波電流流出の抑制をより効
果的にするためには、高次高調波電流の含有分の大きい
放電電流波形が望ましく、このためにコンデンサおよび
スイッチング回路の電流耐量を考慮しつつ、第２のリア
クトルのインダクタンスを極力小さく選定することが望
ましい。
イッチング手段が点弧したとき、コンデンサは第２のリ
アクトルおよびスイッチング回路を通じて放電回路が形
成される。コンデンサの放電電流は、第２のリアクトル
インダクタンスにより支配され、インダクタンスを小さ
くすれば放電電流の波高値は増大し、放電電流の通流時
間は短く、インダクタンスを大きくすれば、放電電流の
波高値は低下し、通流時間は長くなる傾向を示すので、
第１のリアクトルによる高調波電流流出の抑制をより効
果的にするためには、高次高調波電流の含有分の大きい
放電電流波形が望ましく、このためにコンデンサおよび
スイッチング回路の電流耐量を考慮しつつ、第２のリア
クトルのインダクタンスを極力小さく選定することが望
ましい。
以上述べた如く、本発明は、スイッチング回路を位相
制御することにより、コンデンサの印加電圧を制御し
て、それに伴う進み無効電力の発生を抑制するととも
に、コンデンサの電荷反転による遅れ無効電力を発生さ
せ、併せて、第１のリアクトルに生ずる遅れ無効電力を
増減させて、総合的に進み無効電力から遅れ無効電力ま
で連続的に制御できることを特徴とするものであって、
３相回路は勿論のこと単相回路にも適用できることは言
うまでもない。
制御することにより、コンデンサの印加電圧を制御し
て、それに伴う進み無効電力の発生を抑制するととも
に、コンデンサの電荷反転による遅れ無効電力を発生さ
せ、併せて、第１のリアクトルに生ずる遅れ無効電力を
増減させて、総合的に進み無効電力から遅れ無効電力ま
で連続的に制御できることを特徴とするものであって、
３相回路は勿論のこと単相回路にも適用できることは言
うまでもない。
実施例 以下、この発明の一実施例を図により説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示す単線接続図であり、１は
リアクトル、２はサイリスタが点弧した時にコンデンサ
３の放電電流を抑制するためのリアクトル、３は進み無
効電力を供給するためのコンデンサ、４はリアクトル１
を制御するためのサイリスタ回路、７はこの無効電力調
整装置の接続端子である。
図はこの発明の一実施例を示す単線接続図であり、１は
リアクトル、２はサイリスタが点弧した時にコンデンサ
３の放電電流を抑制するためのリアクトル、３は進み無
効電力を供給するためのコンデンサ、４はリアクトル１
を制御するためのサイリスタ回路、７はこの無効電力調
整装置の接続端子である。
次に動作について説明する。
第１図においてリアクトル２とコンデンサ３より成る
コンデンサ回路の電圧は、リアクトル１が存在するため
接続端子７の電圧が一定でもコンデンサに印加される電
圧ＶCは、リアクトル１を通過する無効電力の大きさに
より変化するので、進み無効電力ＱCMAX時に発生するコ
ンデンサの無効電力を（ＱCMAX＋ＱR1MAX）とし、遅れ
無効電力ＱRMAX時のコンデンサの無効電力をＱCMINとす
ればリアクトルおよびサイリスタ回路の必要容量は（Ｑ
RMAX＋ＱCMIN）となり、従来の方式に比較して小容量化
が実現できることになる。
コンデンサ回路の電圧は、リアクトル１が存在するため
接続端子７の電圧が一定でもコンデンサに印加される電
圧ＶCは、リアクトル１を通過する無効電力の大きさに
より変化するので、進み無効電力ＱCMAX時に発生するコ
ンデンサの無効電力を（ＱCMAX＋ＱR1MAX）とし、遅れ
無効電力ＱRMAX時のコンデンサの無効電力をＱCMINとす
ればリアクトルおよびサイリスタ回路の必要容量は（Ｑ
RMAX＋ＱCMIN）となり、従来の方式に比較して小容量化
が実現できることになる。
第２図は、この発明の別の実施例を示す単線接続図で
あり、第１図のサイリスタ回路にサイリスタ回路が最も
経済的に構成できるような任意の電圧に選定できる変圧
器を設けたものである。
あり、第１図のサイリスタ回路にサイリスタ回路が最も
経済的に構成できるような任意の電圧に選定できる変圧
器を設けたものである。
第３図はこの発明の別の実施例を示す単線接続図であ
り、第２図の変圧器と直列に飽和リアクトルを設けたも
のである。飽和リアクトル６と変圧器５は、各々の励磁
電流にて、回路電圧を分担しており、サイリスタ４を点
弧させたとき、変圧器５は、サイリスタ４を通じて２次
短絡となることにより、インピーダンスをそう失し、回
路電圧はすべて飽和リアクトルに印加される故、急速に
飽和に達し、リアクトル２とコンデンサ３より成る直列
回路は、変圧器５および飽和リアクトル６を通じて短絡
回路を形成し、第１図の場合と同様の動作を行う。この
場合、飽和リアクトル６での電圧分担相当容量の変圧器
５およびサイリスタ回路４の容量低減が可能となる。
り、第２図の変圧器と直列に飽和リアクトルを設けたも
のである。飽和リアクトル６と変圧器５は、各々の励磁
電流にて、回路電圧を分担しており、サイリスタ４を点
弧させたとき、変圧器５は、サイリスタ４を通じて２次
短絡となることにより、インピーダンスをそう失し、回
路電圧はすべて飽和リアクトルに印加される故、急速に
飽和に達し、リアクトル２とコンデンサ３より成る直列
回路は、変圧器５および飽和リアクトル６を通じて短絡
回路を形成し、第１図の場合と同様の動作を行う。この
場合、飽和リアクトル６での電圧分担相当容量の変圧器
５およびサイリスタ回路４の容量低減が可能となる。
発明の効果 以上のようにこの発明によれば第１のリアクトルとス
イッチング回路の接続点に第２のリアクトルを設けたコ
ンデンサを接続することにより、リアクトル・スイッチ
ング回路の容量を小さくすることができるので小形で安
価な装置を得ることができ、かつ高調波電流の流出を抑
制することができる。
イッチング回路の接続点に第２のリアクトルを設けたコ
ンデンサを接続することにより、リアクトル・スイッチ
ング回路の容量を小さくすることができるので小形で安
価な装置を得ることができ、かつ高調波電流の流出を抑
制することができる。
第１図はこの発明の一実施例を示す単線接続図、第２図
はこの発明の別の実施例を示す単線接続図、第３図はこ
の発明の別の実施例を示す単線接続図、第４図は従来の
静止形無効電力調整装置を示す図である。 １……リアクトル、２……リアクトル、３……コンデン
サ、４……サイリスタ回路、５……変圧器、６……飽和
リアクトル、７……接続端子、11……コンデンサ、12…
…リアクトル、13……リアクトル、14……サイリスタ回
路、15……制御装置、16……接続端子、17……変動負
荷。
はこの発明の別の実施例を示す単線接続図、第３図はこ
の発明の別の実施例を示す単線接続図、第４図は従来の
静止形無効電力調整装置を示す図である。 １……リアクトル、２……リアクトル、３……コンデン
サ、４……サイリスタ回路、５……変圧器、６……飽和
リアクトル、７……接続端子、11……コンデンサ、12…
…リアクトル、13……リアクトル、14……サイリスタ回
路、15……制御装置、16……接続端子、17……変動負
荷。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 久雄 福岡県福岡市南区塩原２丁目１番47号 九州電力株式会社総合研究所内 (72)発明者 矢野 京二 福岡県福岡市中央区渡辺通２丁目１番82 号 九州電力株式会社配電部内 (72)発明者 福田 基重 福岡県北九州市小倉北区浅野１丁目２番 39号 大豊産業株式会社内 (72)発明者 草野 誠 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 久保 昌彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−109426（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G05F 1/70 H02J 3/18
Claims (3)
- 【請求項１】スイッチング手段を逆並列接続したスイッ
チング回路と、このスイッチング回路に直列に接続した
第１のリアクトルとを有し、前記スイッチング回路と前
記第１のリアクトルとの接続点に第２のリアクトルを接
続し、この第２のリアクトルにコンデンサを直列に接続
した静止形無効電力調整装置。 - 【請求項２】変圧器と、この変圧器に直列に接続された
第１のリアクトルとを有し、前記変圧器と前記第１のリ
アクトルとの接続点に第２のリアクトルを接続し、この
第２のリアクトルにコンデンサを直列に接続するととも
に、前記変圧器を介してスイッチング回路を設けた静止
形無効電力調整装置。 - 【請求項３】変圧器と直列に第３のリアクトルを設けた
請求項２に記載の静止形無効電力調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1252745A JP2763618B2 (ja) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | 静止形無効電力調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1252745A JP2763618B2 (ja) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | 静止形無効電力調整装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03113521A JPH03113521A (ja) | 1991-05-14 |
| JP2763618B2 true JP2763618B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=17241689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1252745A Expired - Fee Related JP2763618B2 (ja) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | 静止形無効電力調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2763618B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2795183B2 (ja) * | 1994-08-08 | 1998-09-10 | 松下電器産業株式会社 | 静止形無効電力補償装置 |
-
1989
- 1989-09-27 JP JP1252745A patent/JP2763618B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03113521A (ja) | 1991-05-14 |
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