JP3358821B2 - 過電圧保護装置 - Google Patents
過電圧保護装置Info
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- JP3358821B2 JP3358821B2 JP19880791A JP19880791A JP3358821B2 JP 3358821 B2 JP3358821 B2 JP 3358821B2 JP 19880791 A JP19880791 A JP 19880791A JP 19880791 A JP19880791 A JP 19880791A JP 3358821 B2 JP3358821 B2 JP 3358821B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、可変速運転が可能な
発電システムもしくは揚水発電システムにおける２次励
磁装置を過電圧より保護する過電圧保護装置に関するも
のである。
発電システムもしくは揚水発電システムにおける２次励
磁装置を過電圧より保護する過電圧保護装置に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の発電システムの構成図であ
る。図において１は交流励磁型発電電動機、２はこの交
流励磁型発電電動機１を励磁制御する２次励磁装置であ
り、リアクトル４を介して上記発電電動機１の２次側に
接続されている。３は上記発電電動機１の１次側より２
次側に誘起される過電圧を抑制し、２次励磁装置２を保
護する保護装置である。
る。図において１は交流励磁型発電電動機、２はこの交
流励磁型発電電動機１を励磁制御する２次励磁装置であ
り、リアクトル４を介して上記発電電動機１の２次側に
接続されている。３は上記発電電動機１の１次側より２
次側に誘起される過電圧を抑制し、２次励磁装置２を保
護する保護装置である。
【０００３】該保護装置２の構成として、３１は非線形
のＩ−Ｖ特性を有するアレスタ、３２は過電圧によって
生じるエネルギーを吸収抵抗３３に導くサイリスタスイ
ッチ、３４は短絡遮断器である。
のＩ−Ｖ特性を有するアレスタ、３２は過電圧によって
生じるエネルギーを吸収抵抗３３に導くサイリスタスイ
ッチ、３４は短絡遮断器である。
【０００４】次に動作例について説明する。発電電動機
１の１次側より２次側に過電圧が誘起すると、最初にア
レスタ３１が動作し、先ず２次励磁装置２の出力側が過
電圧状態に移行するのを防ぐ。次に図示しないゲート制
御手段によりサイリスタスイッチ３２を動作させ、エネ
ルギー吸収抵抗３３にこの過電圧から生じるエネルギー
を吸収させる。最後に短絡遮断器３４を動作させ、発電
電動機１の回転子巻線により残った過電圧のエネルギー
を吸収する。
１の１次側より２次側に過電圧が誘起すると、最初にア
レスタ３１が動作し、先ず２次励磁装置２の出力側が過
電圧状態に移行するのを防ぐ。次に図示しないゲート制
御手段によりサイリスタスイッチ３２を動作させ、エネ
ルギー吸収抵抗３３にこの過電圧から生じるエネルギー
を吸収させる。最後に短絡遮断器３４を動作させ、発電
電動機１の回転子巻線により残った過電圧のエネルギー
を吸収する。
【０００５】これらの保護素子のうち、アレスタ３１、
サイリスタスイッチ３２及びエネルギー吸収抵抗３４
は、エネルギーを連続で吸収できることができないた
め、図５に示す時間チャート図のように時系列にて各保
護素子を動作させている。このうち、アレスタ３１はサ
イリスタスイッチ３２が動作するまでのエネルギーを吸
収するだけの容量が、サイリスタスイッチ３２は短絡遮
断器３４が動作するまでのエネルギーを吸収するだけの
容量が必要となる。
サイリスタスイッチ３２及びエネルギー吸収抵抗３４
は、エネルギーを連続で吸収できることができないた
め、図５に示す時間チャート図のように時系列にて各保
護素子を動作させている。このうち、アレスタ３１はサ
イリスタスイッチ３２が動作するまでのエネルギーを吸
収するだけの容量が、サイリスタスイッチ３２は短絡遮
断器３４が動作するまでのエネルギーを吸収するだけの
容量が必要となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の２次励磁保護装
置は、以上のようアレスタ３１、サイリスタスイッチ３
２及びエネルギー吸収抵抗３３、短絡遮断器３４の各素
子が時系列的に動作していたため、各素子とも過電圧エ
ネルギーに耐用できる電流、或は電圧容量を必要とし、
その容量に伴なって規模が膨大になるとともに素子自体
が高価になるといった問題点が生じた。
置は、以上のようアレスタ３１、サイリスタスイッチ３
２及びエネルギー吸収抵抗３３、短絡遮断器３４の各素
子が時系列的に動作していたため、各素子とも過電圧エ
ネルギーに耐用できる電流、或は電圧容量を必要とし、
その容量に伴なって規模が膨大になるとともに素子自体
が高価になるといった問題点が生じた。
【０００７】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、装置自体を小型化するととも
に、各保護素子の電気的容量を小さくできる過電圧保護
装置を得ることを目的とする。
るためになされたもので、装置自体を小型化するととも
に、各保護素子の電気的容量を小さくできる過電圧保護
装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る過電圧保
護装置は、交流励磁型の発電機の二次側に複数のスイッ
チング素子をブリッジ接続して構成した２次励磁装置
と、上記発電機の二次側に接続され少なくともサイリス
タ及び抵抗からなる直列体を有してなる保護装置とを備
え、上記発電機の一次側より二次側に誘起した過電圧に
伴なう過電流を上記保護装置の直列体に流して過電圧保
護を行う発電システムの保護装置において、上記過電圧
の発生時に、上記過電圧に伴なう過電流が上記２次励磁
装置と上記直列体とに分配して還流されるように、上記
過電流が上記直列体に流れる前に上記２次励磁装置内の
各スイッチング素子を制御する制御手段を備えたもので
ある。
護装置は、交流励磁型の発電機の二次側に複数のスイッ
チング素子をブリッジ接続して構成した２次励磁装置
と、上記発電機の二次側に接続され少なくともサイリス
タ及び抵抗からなる直列体を有してなる保護装置とを備
え、上記発電機の一次側より二次側に誘起した過電圧に
伴なう過電流を上記保護装置の直列体に流して過電圧保
護を行う発電システムの保護装置において、上記過電圧
の発生時に、上記過電圧に伴なう過電流が上記２次励磁
装置と上記直列体とに分配して還流されるように、上記
過電流が上記直列体に流れる前に上記２次励磁装置内の
各スイッチング素子を制御する制御手段を備えたもので
ある。
【０００９】
【作用】この発明によれば、発電電動機の２次側に過電
圧が誘起されたならば、スイッチング制御手段はインバ
ータ装置の各スイッチング素子をオン制御し過電圧にエ
ネルギーを各スイッチング素子間に還流することでエネ
ルギーを保護装置とインバータ装置の双方に分配して吸
収されるため保護装置の負荷分担が軽減する。
圧が誘起されたならば、スイッチング制御手段はインバ
ータ装置の各スイッチング素子をオン制御し過電圧にエ
ネルギーを各スイッチング素子間に還流することでエネ
ルギーを保護装置とインバータ装置の双方に分配して吸
収されるため保護装置の負荷分担が軽減する。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は本実施例に係る過電圧保護装置の全体構成
図である。図中、図４と同一符号は、同一又は相当部分
を示す。図において、４は電流限流、バランス用リアク
トル、５は過電圧検出部、６は過電圧検出信号に従って
インバータ２を構成するスイッチング素子であるＧＴＯ
をオン制御するゲート制御部である。
する。図１は本実施例に係る過電圧保護装置の全体構成
図である。図中、図４と同一符号は、同一又は相当部分
を示す。図において、４は電流限流、バランス用リアク
トル、５は過電圧検出部、６は過電圧検出信号に従って
インバータ２を構成するスイッチング素子であるＧＴＯ
をオン制御するゲート制御部である。
【００１１】上記２次励磁装置（インバータ）２中２１
１〜２１４、２２１〜２２４、２３１〜２３４はＵ相、
Ｖ相、Ｗ相毎のＧＴＯ、２４１〜２４６は各ＧＴＯ毎の
回生用ダイオード素子を示す。
１〜２１４、２２１〜２２４、２３１〜２３４はＵ相、
Ｖ相、Ｗ相毎のＧＴＯ、２４１〜２４６は各ＧＴＯ毎の
回生用ダイオード素子を示す。
【００１２】次に、上記構成に従って本実施例の動作を
図２、図３に従って説明する。図２は保護装置のサイリ
スタスイッチ３２の動作時におけるインバータのＵ相、
Ｖ相の電流通電状態を示す。図３は、各保護素子３１、
３２、３４、と各ＧＴＯの動作遷移を示した時間チャー
ト図を示す。
図２、図３に従って説明する。図２は保護装置のサイリ
スタスイッチ３２の動作時におけるインバータのＵ相、
Ｖ相の電流通電状態を示す。図３は、各保護素子３１、
３２、３４、と各ＧＴＯの動作遷移を示した時間チャー
ト図を示す。
【００１３】先ず、発電電動機１の２次側に過電圧が誘
起され過電圧検出部５で検出されると、検出信号により
ゲート制御回路６が稼動し、ＧＴＯ２１２、２１３、２
２２、２２２、２３２、２３３がゲートオン、ＧＴＯ２
１１、２１４、２２１、２２４、２３１、２３４をゲー
トオフさせることによりリアクトル４を通して各相とも
短絡状態にさせることができる。そして、例えばＧＴＯ
２１３、２４２、２２２、２４３がゲートオンすると過
電圧に伴なう過電流は保護装置３のサイリスタスイッチ
３２と、エネルギー吸収抵抗３３側と、インバータのＵ
相、Ｖ相のリアクトルにそれぞれ分配されて吸収され
る。
起され過電圧検出部５で検出されると、検出信号により
ゲート制御回路６が稼動し、ＧＴＯ２１２、２１３、２
２２、２２２、２３２、２３３がゲートオン、ＧＴＯ２
１１、２１４、２２１、２２４、２３１、２３４をゲー
トオフさせることによりリアクトル４を通して各相とも
短絡状態にさせることができる。そして、例えばＧＴＯ
２１３、２４２、２２２、２４３がゲートオンすると過
電圧に伴なう過電流は保護装置３のサイリスタスイッチ
３２と、エネルギー吸収抵抗３３側と、インバータのＵ
相、Ｖ相のリアクトルにそれぞれ分配されて吸収され
る。
【００１４】従って、各ＧＴＯのオン、オフ動作を高速
（ｍｓｅｃオーダ）で行うと、図３に示すごとく、過電
圧発生時において、サイリスタスイッチ３２の動作時だ
けでなく、アレスタ動作時にも電流を２次励磁装置２に
分流しエネルギーを分担、吸収することができる。
（ｍｓｅｃオーダ）で行うと、図３に示すごとく、過電
圧発生時において、サイリスタスイッチ３２の動作時だ
けでなく、アレスタ動作時にも電流を２次励磁装置２に
分流しエネルギーを分担、吸収することができる。
【００１５】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、交流
励磁型の発電機の二次側に複数のスイッチング素子をブ
リッジ接続して構成した２次励磁装置と、上記発電機の
二次側に接続され少なくともサイリスタ及び抵抗からな
る直列体を有してなる保護装置とを備え、上記発電機の
一次側より二次側に誘起した過電圧に伴なう過電流を上
記保護装置の直列体に流して過電圧保護を行う発電シス
テムの保護装置において、上記過電圧の発生時に、上記
過電圧に伴なう過電流が上記２次励磁装置と上記直列体
とに分配して還流されるように、上記過電流が上記直列
体に流れる前に上記２次励磁装置内の各スイッチング素
子を制御する制御手段を備えているので、過電圧によっ
て生じるエネルギーを２次励磁装置と保護装置の双方に
分担して吸収することで、保護装置の負荷分担が減り、
保護装置の構成要素の電気的容量を小さくすることがで
き、装置全体を小型化できるとともに、安価に製作でき
る効果がある。
励磁型の発電機の二次側に複数のスイッチング素子をブ
リッジ接続して構成した２次励磁装置と、上記発電機の
二次側に接続され少なくともサイリスタ及び抵抗からな
る直列体を有してなる保護装置とを備え、上記発電機の
一次側より二次側に誘起した過電圧に伴なう過電流を上
記保護装置の直列体に流して過電圧保護を行う発電シス
テムの保護装置において、上記過電圧の発生時に、上記
過電圧に伴なう過電流が上記２次励磁装置と上記直列体
とに分配して還流されるように、上記過電流が上記直列
体に流れる前に上記２次励磁装置内の各スイッチング素
子を制御する制御手段を備えているので、過電圧によっ
て生じるエネルギーを２次励磁装置と保護装置の双方に
分担して吸収することで、保護装置の負荷分担が減り、
保護装置の構成要素の電気的容量を小さくすることがで
き、装置全体を小型化できるとともに、安価に製作でき
る効果がある。
【図１】この発明の一実施例による過電圧保護装置の構
成図である。
成図である。
【図２】本実施例装置における過電圧抑制時の電流分担
状態を示す状態図である。
状態を示す状態図である。
【図３】本実施例装置における電流吸収状態の遷移を示
すタイムチャート図である。
すタイムチャート図である。
【図４】従来装置の回路構成図である。
【図５】従来装置における電流吸収状態の遷移を示すタ
イムチャート図である。
イムチャート図である。
１ 交流励磁型発電電動機 ２ ２次励磁装置 ３ ２次励磁保護装置 ４ 電流限流、バランス用リアクトル ５ 過電圧検出部 ６ ゲート制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02M 7/48 G05F 1/10 H02H 7/06,9/04
Claims (1)
- 【請求項１】 交流励磁型の発電機の二次側に複数のス
イッチング素子をブリッジ接続して構成した２次励磁装
置と、上記発電機の二次側に接続され少なくともサイリ
スタ及び抵抗からなる直列体を有してなる保護装置とを
備え、上記発電機の一次側より二次側に誘起した過電圧
に伴なう過電流を上記保護装置の直列体に流して過電圧
保護を行う発電システムの保護装置において、上記 過電圧の発生時に、上記過電圧に伴なう過電流が上
記２次励磁装置と上記直列体とに分配して還流されるよ
うに、上記過電流が上記直列体に流れる前に上記２次励
磁装置内の各スイッチング素子を制御する制御手段を備
えたことを特徴とする発電システムの過電圧保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19880791A JP3358821B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 過電圧保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19880791A JP3358821B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 過電圧保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0522955A JPH0522955A (ja) | 1993-01-29 |
| JP3358821B2 true JP3358821B2 (ja) | 2002-12-24 |
Family
ID=16397239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19880791A Expired - Fee Related JP3358821B2 (ja) | 1991-07-12 | 1991-07-12 | 過電圧保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3358821B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6075998A (ja) * | 1983-10-03 | 1985-04-30 | 日本警備保障株式会社 | 検知装置 |
| JP4848102B2 (ja) * | 2001-08-24 | 2011-12-28 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 電源装置 |
-
1991
- 1991-07-12 JP JP19880791A patent/JP3358821B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0522955A (ja) | 1993-01-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |