JP3522459B2 - 電解プラント用電源装置 - Google Patents
電解プラント用電源装置Info
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Description
ントなどの使用され、負荷時タップ切換変圧器と整流器
用変圧器と電圧制御リアクトルとダイオード整流器とを
直列接続してなる主回路と、該主回路を制御する制御回
路とから構成される電解プラント用電源装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】この種の従来の電解プラント用電源装置
の構成図を図３に示す。図３において、１は遮断器、２
は負荷時タップ切換変圧器、３は整流器用変圧器、４は
複数組の電圧制御リアクトル（以下、単にＶＣＲとも称
する）、５は複数個のダイオードからなるダイオード整
流器、６はダイオード整流器５の出力電流を検出する電
流検出器、７はＶＣＲ４のそれぞれの制御巻線に図示し
ない補助電源より所望の値の電流を供給するサイリス
タ、８は前記制御巻線の電流を検出するシャント抵抗、
１０は制御回路である。 【０００３】ここで、ＶＣＲ４のそれぞれの制御巻線の
電流を増加させると、ＶＣＲ４のインピーダンスが該電
流の増加に伴って大きくなりダイオード整流器５の入力
電圧が低下し、その結果、ダイオード整流器５の出力電
流が減少するものとする。また制御回路１０はダイオー
ド整流器５の出力電流を設定する出力電流設定器１１
と、出力電流設定器１１の設定値と電流検出器６の検出
値との偏差に基づく調節動作をする電流調節器１２と、
電流調節器１２の出力値に基づきＶＣＲ４のそれぞれの
制御巻線に電流を流すサイリスタ７の点弧位相を調整す
る点弧角調整器１３と、シャント抵抗８を介して検出さ
れた前記制御巻線に流れる電流が所定の上限値を上回っ
たときに信号を出力するＶＣＲ電流上限検出器１４と、
同様にシャント抵抗８を介して検出された前記制御巻線
に流れる電流が所定の下限値を下回ったときに信号を出
力するＶＣＲ電流下限検出器１５と、ＶＣＲ電流上限検
出器１４の出力とＶＣＲ電流下限検出器１５の出力とに
基づいて負荷時タップ切換変圧器２が具備する負荷時タ
ップ切換器の電動機２ａを操作するタップ切換制御回路
１６とを備えている。 【０００４】図３に示した制御回路１０の動作を、タッ
プ切換制御回路１６の制御動作を中心に図４に示すフロ
ーチャートを参照しつつ、以下に説明する。遮断器１が
投入され、出力電流設定器１１の設定値に基づいてダイ
オード整流器５の出力電流が電流調節器１２，点弧角調
整器１３，サイリスタ７により制御されている状態にお
いて（ステップＳ４０）、タップ切換制御回路１６で
は、先ずＶＣＲ電流下限検出器１５が前記信号を出力し
ているか否かを判別し（ステップＳ４１）、該信号を出
力しておれば（ステップＳ４１，分岐Ｙ）、ＶＣＲ４の
それぞれの制御巻線の電流を増加させるべく負荷時タッ
プ切換変圧器２の負荷時タップ切換器の電動機２ａにタ
ップ上げ指令を出力し（ステップＳ４２）、負荷時タッ
プ切換変圧器２が１タップ上がるのに要する時間（例え
ば３秒程度）が経過するのを待って（ステップＳ４
３）、更にダイオード整流器５の出力に接続された電極
に陽極効果が発生したことを想定し、この陽極効果発生
中に前記負荷時タップ切換器が動作しないための不感帯
時間（例えば１５秒程度）が経過するのを待って（ステ
ップＳ４４）、ステップＳ４１に戻る。 【０００５】また、ステップＳ４１でＶＣＲ電流下限検
出器１５が前記信号を出力していないときには（分岐
Ｎ）、ＶＣＲ電流上限検出器１４が前記信号を出力して
いるか否かを判別し（ステップＳ４５）、該信号を出力
しておれば（ステップＳ４５，分岐Ｙ）、ＶＣＲ４のそ
れぞれの制御巻線の電流を減少させるべく前記負荷時タ
ップ切換器の電動機２ａにタップ下げ指令を出力し（ス
テップＳ４６）、負荷時タップ切換変圧器２が１タップ
下がるのに要する時間（例えば３秒程度）が経過するの
を待って（ステップＳ４７）、上述のステップ４４に移
り、その後ステップＳ４１に戻る。 【０００６】さらに、ステップＳ４５でＶＣＲ電流上限
検出器１４が前記信号を出力していないときには（分岐
Ｎ）、ＶＣＲ４のそれぞれの制御巻線の電流が通常の制
御範囲内にあるのでステップＳ４１に戻る。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】上記従来の電解プラン
ト用電源装置によると、この電解プラントが始動し、遮
断器１が投入された直後においては、負荷時タップ切換
変圧器２の負荷時タップ切換器は始動時のタップ位置で
ある最低のタップの状態にあり、電流調節器１２，点弧
角調整器１３，サイリスタ７によりＶＣＲ４のそれぞれ
の制御巻線の電流はダイオード整流器５の出力電流を増
加すべくＶＣＲ電流下限検出器１５が前記信号を出力し
ている状態にあるので、負荷時タップ切換変圧器２の負
荷時タップ切換器は前記タップ位置から順次１タップず
つ、例えば計１００タップ程度タップ上げを行って出力
電流設定器１１の設定値に達するようにダイオード整流
器５の出力電流が増加させている。 【０００８】このときタップ切換制御回路１６では先述
のステップＳ４１→ステップＳ４２→ステップＳ４３→
ステップＳ４４→ステップＳ４１の動作を行っており、
出力電流設定器１１の設定値にダイオード整流器５の出
力電流が達するまでに、例えば３０分程度の時間を要す
ることになり、電解プラントにおいてこの時間は無視で
きない値であった。 【０００９】この発明の目的は、上記問題点を解決する
電解プラント用電源装置を提供することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】この発明は、負荷時タッ
プ切換変圧器と整流器用変圧器と電圧制御リアクトルと
ダイオード整流器とを直列接続してなる主回路と、該主
回路を制御する制御回路とから構成される電解プラント
用電源装置において、前記制御回路に、前記主回路の出
力電流を設定する出力電流設定器と、該出力電流設定器
の設定値と前記主回路の出力電流の検出値との偏差に基
づく調節動作をする電流調節器と、該電流調節器の出力
値に基づき前記電圧制御リアクトルの制御巻線に電流を
流すサイリスタの点弧位相を調整する点弧角調整器と、
前記サイリスタを介して前記制御巻線に流れる電流が所
定の上限値を上回ったときに信号を出力する電流上限検
出器と、前記サイリスタを介して前記制御巻線に流れる
電流が所定の下限値を下回ったときに信号を出力する電
流下限検出器と、前記出力電流設定器の設定値を所定の
比率で減少させた値を出力する比率設定器と、該比率設
定器の出力値と前記主回路の出力電流の検出値とを比較
し、該検出値が該出力値を上回ったときに信号を出力す
る比較器と、前記電流上限検出器の出力と前記電流下限
検出器の出力と比較器の出力とに基づいて前記負荷時タ
ップ切換変圧器の負荷時タップ切換器を操作するタップ
切換制御回路とを備え、該タップ切換制御回路は、前記
電流下限検出器が信号を出力していると判別したとき
に、前記比較器が信号を出力しているか否かを判別し、
該比較器が信号を出力していないときには、前記負荷時
タップ切換器を動作させないために設けている不感帯時
間をバイパスさせる。 【００１１】この発明によれば前記電流上限検出器の出
力と前記電流下限検出器の出力と比較器の出力とに基づ
いて動作するタップ切換制御回路を備えることにより、
後述の如く、この電解プラントが始動時には先述の陽極
効果に基づく不感帯時間をバイパスさせるようにして、
前記主回路の出力電流が出力電流設定器の設定値に達す
る時間を短くできる。 【００１２】 【発明の実施の形態】図１は、この発明の実施例を示す
電解プラント用電源装置の構成図であり、図３に示した
従来の電解プラント用電源装置と同一機能を有するもの
には同一符号を付して、その説明を省略する。すなわち
図１において、制御回路２０には出力電圧設定器１１，
電流調節器１２，点弧角調整器１３，ＶＣＲ上限検出器
１４，ＶＣＲ下限検出器１５の他に、比率設定器２１
と、比較器２２と、タップ切換制御回路２３とを備えて
いる。 【００１３】ここで比率設定器２１は出力電流設定器１
１の設定値を所定の比率で減少させた値を出力し、比較
器２２は比率設定器２１の出力値と電流検出器６の検出
値とを比較し、該検出値が該出力値を上回ったときに信
号を出力する。すなわち出力電流設定器１１の設定値と
電流検出器６の検出値とがほぼ等しいときには確実に比
較器２２が前記信号を出力するように比率設定器２１の
比率を設定しておく。 【００１４】図１に示した制御回路２０の動作を、タッ
プ切換制御回路２３の制御動作を中心に図２に示すフロ
ーチャートを参照しつつ、以下に説明する。この電解プ
ラントが始動し、遮断器１が投入され、出力電流設定器
１１の設定値に基づいてダイオード整流器５の出力電流
が電流調節器１２，点弧角調整器１３，サイリスタ７に
より制御を開始した状態において（ステップＳ２０）、
タップ切換制御回路２３では、先ずＶＣＲ電流下限検出
器１５が前記信号を出力しているか否かを判別し（ステ
ップＳ２１）、該信号を出力しておれば（ステップＳ２
１，分岐Ｙ）、ＶＣＲ４のそれぞれの制御巻線の電流を
増加させるべく負荷時タップ切換変圧器２の負荷時タッ
プ切換器の電動機２ａにタップ上げ指令を出力し（ステ
ップＳ２２）、負荷時タップ切換変圧器２が１タップ上
がるのに要する時間（例えば３秒程度）が経過するのを
待って（ステップＳ２３）、比較器２２が前記信号を出
力しているか否かを判別し（ステップＳ２４）、該信号
を出力していないときには（ステップＳ２４，分岐
Ｎ）、ステップＳ２１に戻る。 【００１５】またステップＳ２４で比較器２２が前記信
号を出力しているときには（分岐Ｙ）、出力電流設定器
１１の設定値と電流検出器６の検出値とがほぼ等しくな
った状態すなわち始動完了または通常の制御状態にある
ので、更にダイオード整流器５の出力に接続された電極
に陽極効果が発生したことを想定し、この陽極効果発生
中に前記負荷時タップ切換器が動作しないための不感帯
時間（例えば１５秒程度）が経過するのを待って（ステ
ップＳ２５）、ステップＳ２１に戻る。 【００１６】また、ステップＳ２１でＶＣＲ電流下限検
出器１５が前記信号を出力していないときには（分岐
Ｎ）、ＶＣＲ電流上限検出器１４が前記信号を出力して
いるか否かを判別し（ステップＳ２６）、該信号を出力
しておれば（ステップＳ２６，分岐Ｙ）、ＶＣＲ４のそ
れぞれの制御巻線の電流を減少させるべく前記負荷時タ
ップ切換器の電動機２ａにタップ下げ指令を出力し（ス
テップＳ２７）、負荷時タップ切換変圧器２が１タップ
下がるのに要する時間（例えば３秒程度）が経過するの
を待って（ステップＳ２８）、上述のステップ２５に移
り、その後ステップＳ２１に戻る。 【００１７】さらに、ステップＳ２６でＶＣＲ電流上限
検出器１４が前記信号を出力していないときには（分岐
Ｎ）、ＶＣＲ４のそれぞれの制御巻線の電流が通常の制
御範囲内にあるのでステップＳ２１に戻る。この発明の
電解プラント用電源装置によると、この電解プラントが
始動し、遮断器１が投入された直後においては、負荷時
タップ切換変圧器２の負荷時タップ切換器は始動時のタ
ップ位置である最低のタップの状態にあり、電流調節器
１２，点弧角調整器１３，サイリスタ７によりＶＣＲ４
のそれぞれの制御巻線の電流はダイオード整流器５の出
力電流を増加すべくＶＣＲ電流下限検出器１５が前記信
号を出力している状態にあるので、負荷時タップ切換変
圧器２の負荷時タップ切換器は前記タップ位置から順次
１タップずつ、例えば計１００タップ程度タップ上げを
行って出力電流設定器１１の設定値に達するようにダイ
オード整流器５の出力電流が増加させている。 【００１８】このときタップ切換制御回路２３では先述
のステップＳ２１→ステップＳ２２→ステップＳ２３→
ステップＳ２４→ステップＳ２１の動作を、比率設定器
２１の比率に基づいて例えば９６回程度行い、その後は
ステップＳ２１→ステップＳ２２→ステップＳ２３→ス
テップＳ２４→ステップＳ２５→ステップＳ２１の動作
を行うようにし、出力電流設定器１１の設定値にダイオ
ード整流器５の出力電流が達するまでに、例えば６分程
度の時間で済む。 【００１９】 【発明の効果】この発明によればＶＣＲ電流上限検出器
の出力とＶＣＲ電流下限検出器の出力と比較器の出力と
に基づいて動作するタップ切換制御回路を備えることに
より、この電解用プラントが始動時には先述の陽極効果
に基づく不感帯時間をバイパスさせるようにして、ダイ
オード整流器の出力電流が出力電流設定器の設定値に達
する時間を従来に比して１／５程度に短くでき、稼働率
の向上が計れる。
置の構成図 【図２】図１の動作を説明するフローチャート 【図３】従来例を示す電解プラント用電源装置の構成図 【図４】図３の動作を説明するフローチャート 【符号の説明】 １…遮断器、２…負荷時タップ切換変圧器、３…整流器
用変圧器、４…電圧制御リアクトル、５…ダイオード整
流器、６…電流検出器、７…サイリスタ、８…シャント
抵抗、１０…制御回路、１１…出力電圧設定器、１２…
電流調節器、１３…点弧角調整器、１４…ＶＣＲ上限検
出器、１５…ＶＣＲ下限検出器、１６…タップ切換制御
回路、２０…制御回路、２１…比率設定器、２２…比較
器、２３…タップ切換制御回路。
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】負荷時タップ切換変圧器と整流器用変圧器
と電圧制御リアクトルとダイオード整流器とを直列接続
してなる主回路と、該主回路を制御する制御回路とから
構成される電解プラント用電源装置において、 前記制御回路に、 前記主回路の出力電流を設定する出力電流設定器と、 該出力電流設定器の設定値と前記主回路の出力電流の検
出値との偏差に基づく調節動作をする電流調節器と、 該電流調節器の出力値に基づき前記電圧制御リアクトル
の制御巻線に電流を流すサイリスタの点弧位相を調整す
る点弧角調整器と、 前記サイリスタを介して前記制御巻線に流れる電流が所
定の上限値を上回ったときに信号を出力する電流上限検
出器と、 前記サイリスタを介して前記制御巻線に流れる電流が所
定の下限値を下回ったときに信号を出力する電流下限検
出器と、 前記出力電流設定器の設定値を所定の比率で減少させた
値を出力する比率設定器と、 該比率設定器の出力値と前記主回路の出力電流の検出値
とを比較し、該検出値が該出力値を上回ったときに信号
を出力する比較器と、 前記電流上限検出器の出力と前記電流下限検出器の出力
と比較器の出力とに基づいて前記負荷時タップ切換変圧
器の負荷時タップ切換器を操作するタップ切換制御回路
とを備え、 該タップ切換制御回路は、 前記電流下限検出器が信号を出力していると判別したと
きに、前記比較器が信号を出力しているか否かを判別
し、該比較器が信号を出力していないときには、前記負
荷時タップ切換器を動作させないために設けている不感
帯時間をバイパスさせる ことを特徴とする電解プラント
用電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23240396A JP3522459B2 (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 電解プラント用電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23240396A JP3522459B2 (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 電解プラント用電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1078825A JPH1078825A (ja) | 1998-03-24 |
| JP3522459B2 true JP3522459B2 (ja) | 2004-04-26 |
Family
ID=16938706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23240396A Expired - Lifetime JP3522459B2 (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 電解プラント用電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3522459B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112564515A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-03-26 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于切换控制的560kA铝电解供电系统及其控制方法 |
-
1996
- 1996-09-03 JP JP23240396A patent/JP3522459B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1078825A (ja) | 1998-03-24 |
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