JPH0136356B2 - - Google Patents

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JPH0136356B2
JPH0136356B2 JP54149057A JP14905779A JPH0136356B2 JP H0136356 B2 JPH0136356 B2 JP H0136356B2 JP 54149057 A JP54149057 A JP 54149057A JP 14905779 A JP14905779 A JP 14905779A JP H0136356 B2 JPH0136356 B2 JP H0136356B2
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JP54149057A
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Tsutomu Yamada
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH0136356B2 publication Critical patent/JPH0136356B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/14Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、発電機等回転機器の励磁制御装置
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an excitation control device for rotating equipment such as a generator.

従来のこの種装置の例を第1図に示す。1は、
界磁コイル2を有する発電機で、その出力側には
計器用変圧器3を介して自動電圧調整装置(以
下、AVRという)4が接続されている。一方、
6は、分流器で界磁電流を検出し絶縁増幅器7で
所定の電圧値に増幅して偏差検出器8に供給す
る。この偏差検出器8は、連続的に通電可能な許
容界磁電流値を設定する定格界磁電流設定器5の
設定値と上記検出値とを比較してその偏差信号を
得、偏差増幅回路9を介して所定のレベルに増幅
した後にAVR4の信号混合部に供給する。AVR
4は、上記発電機の出力と上記偏差信号とを基に
して、界磁電流の値を増減し発電機電圧を一定に
制御する。
An example of a conventional device of this type is shown in FIG. 1 is
This generator has a field coil 2, and an automatic voltage regulator (hereinafter referred to as AVR) 4 is connected to the output side of the generator via an instrument transformer 3. on the other hand,
6 detects the field current with a shunt, amplifies it to a predetermined voltage value with an isolation amplifier 7, and supplies it to a deviation detector 8. This deviation detector 8 compares the detected value with the setting value of the rated field current setting device 5 that sets the allowable field current value that can be continuously energized, obtains a deviation signal, and obtains a deviation signal from the deviation amplification circuit 9. After amplifying the signal to a predetermined level via the AVR 4, the signal is supplied to the signal mixing section of the AVR4. AVR
4 controls the generator voltage to be constant by increasing or decreasing the value of the field current based on the output of the generator and the deviation signal.

すなわち、発電機の界磁コイルは、発電機の温
度上昇との関係から最大電流が決められており、
連続通電可能な最大電流を上記界磁電流設定器5
で設定して置き、界磁電流がその値を越すと、分
流器6の検出信号に基いて上記超過電流に比例し
た信号を形成し界磁電流を制限するような極性に
して偏差検出器8からAVR4に供給する。もち
ろん、界磁電流が許容値以下の時は、検出値と設
定値の偏差である過励磁制限信号がAVR4に対
して干渉することがないように上記信号混合部が
考慮されている。
In other words, the maximum current of the field coil of the generator is determined based on the relationship with the temperature rise of the generator.
Set the maximum current that can be continuously applied using the field current setting device 5 above.
When the field current exceeds this value, the deviation detector 8 generates a signal proportional to the excess current based on the detection signal of the shunt 6 to limit the field current. Supplied to AVR4 from. Of course, when the field current is below the allowable value, the signal mixing section is designed to prevent the overexcitation limit signal, which is the deviation between the detected value and the set value, from interfering with the AVR 4.

従つて、AVR4は、通常は発電機電圧が一定
になるように制御するが、界磁電流が許容値以上
になると、過励磁にならないように界磁電流を制
限して発電機の温度上昇を防止して発電機を保護
する。
Therefore, AVR4 normally controls the generator voltage to be constant, but when the field current exceeds the allowable value, it limits the field current to prevent overexcitation and prevents the generator temperature from rising. prevent and protect the generator.

以上のように、従来の励磁制御装置は連続通電
可能な界磁電流に制限するようになつている。従
つて、系統が事故を起してその電圧が低下した時
に、上記AVR4は増磁出力を発生して界磁電流
を増大させ、系統の電圧を回復させねばならない
にも拘らず、上記増磁出力を過渡的に見ると余裕
のある100%界磁電流に制限してしまう欠点があ
つた。
As described above, the conventional excitation control device is designed to limit the field current that can be continuously supplied. Therefore, when an accident occurs in the grid and its voltage drops, the AVR 4 generates a magnetizing output to increase the field current and restore the grid voltage. When looking at the output transiently, it had the drawback of limiting the field current to 100%, which is a comfortable margin.

すなわち、発電機の過励磁許容時間は、第2図
の特性グラフから明かなように界磁電流が大きく
なると短かくなるものの、絶縁の許容温度上昇限
度までは電流を流しても問題はなく、事故になれ
ば母線保護リレー等が動作して一定時限(数秒)
後には事故母線を分離して系統電圧を回復させ
る。そのために、上記系統事故時のような短時間
事故時の間にも連続通電での過励磁制限を掛けて
置くことは必要なく、むしろ系統事故時の電圧制
御特性を打消してまう欠点もあつた。
In other words, although the allowable overexcitation time of the generator becomes shorter as the field current increases, as is clear from the characteristic graph in Figure 2, there is no problem even if the current flows up to the allowable temperature rise limit of the insulation. If an accident occurs, the busbar protection relay etc. will operate for a certain period of time (several seconds).
Later, the faulty busbar will be isolated and grid voltage will be restored. For this reason, it is not necessary to limit overexcitation by continuous energization even during short-time faults such as the above-mentioned system faults, and this has the disadvantage that the voltage control characteristics at the time of system faults are negated.

この発明は、以上のような欠点を除去するため
になされたもので、回転機の界磁電流が連続通電
可能な許容値の100%を超過した場合には上記界
磁電流の大きさに比例した所定の時限に達しない
時間内であれば過励磁制限を掛けないようにする
とともに他方必要な時はAVR4の有する最大値
までフルフオージングさせる。一方、界磁電流の
大きさに反比例した時限に達すれば過励磁制限を
活かして連続通電可能な100%の状態まで制限す
るようにして、系統事故時等の電圧制御機能の安
定度の向上に寄与できるようにするとともに供給
される過励磁制限信号を階段状信号にすることに
より供給時のシヨツクを軽減した回転機の励磁制
御装置を提供することを目的とする。
This invention was made to eliminate the above-mentioned drawbacks, and when the field current of the rotating machine exceeds 100% of the allowable value for continuous energization, the field current is proportional to the magnitude of the field current. If the predetermined time limit is not reached, the overexcitation limit is not applied, and when necessary, the AVR 4 is allowed to fully immerse to the maximum value. On the other hand, when the time limit that is inversely proportional to the magnitude of the field current is reached, the overexcitation limit is used to limit the continuous current to 100%, which improves the stability of the voltage control function in the event of a system fault. It is an object of the present invention to provide an excitation control device for a rotating machine in which shock during supply is reduced by making the overexcitation limit signal supplied into a stepped signal.

以下、この発明の一実施例を第3図と第4図と
を参照して説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 3 and 4.

先ず、第3図において、1〜9は以上に述べた
従来のものと全く同一である。10は、後述する
積分回路の動作を制御する制御回路となる界磁電
流検出器で、上記定格界磁電流設定回路5の100
%界磁電流(定格)よりも絶縁増幅器7の検出値
の方が大きくなつたことを検出してリレー11を
付勢する。
First, in FIG. 3, numerals 1 to 9 are exactly the same as the conventional ones described above. 10 is a field current detector serving as a control circuit for controlling the operation of the integrating circuit described later, and 100 of the rated field current setting circuit 5 described above.
The relay 11 is energized upon detecting that the detection value of the isolation amplifier 7 has become larger than the % field current (rated).

一方、12は、分圧抵抗で、その出力は演算増
幅器13を介してK倍に増幅された後に演算増幅
器14に入力されて二乗される。演算増幅器14
の二乗出力は加算回路18に供給される。
On the other hand, 12 is a voltage dividing resistor, the output of which is amplified by K times via an operational amplifier 13 and then input to an operational amplifier 14 where it is squared. Operational amplifier 14
The squared output of is supplied to the adder circuit 18.

他方、15は絶縁増幅器7を介して供給される
実際の界磁電流に対応した信号を二乗する演算増
幅器で、その出力は減算器16に供給される。減
算器16には、ベース量設定器17で設定された
定格界磁電流の二乗値に等しい電圧が供給されて
いる。そして、減算器16で上記演算増幅器15
の出力値からベース量設定器17の出力を減算
し、その出力を上記加算回路18に供給する。こ
の減算出力は、次式で示される。
On the other hand, 15 is an operational amplifier that squares a signal corresponding to the actual field current supplied via the isolation amplifier 7, and its output is supplied to the subtracter 16. A voltage equal to the square value of the rated field current set by the base quantity setting device 17 is supplied to the subtracter 16 . Then, the subtracter 16 converts the operational amplifier 15
The output of the base amount setter 17 is subtracted from the output value of the base amount setter 17, and the output is supplied to the addition circuit 18. This subtraction output is expressed by the following equation.

〔出力〕=I2−1 ……(1) 但し、I:界磁電流 1.0=100%、である。 [Output] = I 2 -1 ... (1) However, I: field current 1.0 = 100%.

加算回路18の出力は、入力抵抗19を介して
演算増幅器21に供給される。演算増幅器21
は、上記入力抵抗19とコンデンサ20とで積分
回路を構成しており、その積分出力を比較器22
に供給する。上記コンデンサ20には、リレー1
1の接点11bが並列に接続されており、積分機
能をコントロールするようになつている。
The output of the adder circuit 18 is supplied to an operational amplifier 21 via an input resistor 19. Operational amplifier 21
The input resistor 19 and the capacitor 20 constitute an integrating circuit, and the integrated output is sent to the comparator 22.
supply to. The capacitor 20 has a relay 1
No. 1 contact 11b is connected in parallel to control the integral function.

比較器22は、他方電圧発生器23の設定電圧
と上記積分出力とを入力して両電圧を比較し、積
分出力の方が大の時にリレー24を付勢するもの
で、これら比較器22、電圧発生器23およびリ
レー24により界磁電流超過検出回路を構成して
いる。
The comparator 22 inputs the set voltage of the other voltage generator 23 and the above-mentioned integral output, compares both voltages, and energizes the relay 24 when the integral output is larger. The voltage generator 23 and the relay 24 constitute a field current excess detection circuit.

次に、第5図は、過励磁制限信号を供給するた
めの回路のシーケンスを示すもので、同図におい
て、71,73,75は、各々並列に接続された
リレーであり、リレー71は上記リレー11が付
勢されるとその接点11aの閉成によつて励磁さ
れ、接点71aの閉成によつて自己保持される。
また、リレー73はリレー24が付勢されるとそ
の接点24aの閉成によつて励磁され、接点73
aの閉成によつて自己保持される。リレー75は
リレー24が付勢されるとその接点24aの閉成
によつて励磁される。72,74,76は各々並
列接続されたタイマであり、タイマ72はリレー
11の接点11aの閉成によつて動作し、所定時
限後にリレー71を非励磁とする。タイマ74は
リレー24の接点24bの復帰によつて動作し、
所定時限後に接点74Tbを開としてリレー73
を非励磁とする。また、タイマ76はリレー24
の接点24aの閉成によつて動作し、所定時限後
(数秒程度)に接点76Tbを開としてリレー75
を非励磁とする。
Next, FIG. 5 shows the sequence of the circuit for supplying the overexcitation limit signal. In the same figure, 71, 73, and 75 are relays connected in parallel, and the relay 71 is the one described above. When the relay 11 is energized, it is energized by closing its contact 11a, and self-maintained by closing its contact 71a.
Further, when the relay 24 is energized, the relay 73 is energized by closing its contact 24a, and the contact 73 is energized.
It is self-maintained by the closure of a. Relay 75 is energized by closing its contact 24a when relay 24 is energized. 72, 74, and 76 are timers connected in parallel, and the timer 72 is operated by closing the contact 11a of the relay 11, and de-energizes the relay 71 after a predetermined time period. The timer 74 is activated by the return of the contact 24b of the relay 24,
After a predetermined time period, contact 74Tb is opened and relay 73 is activated.
is de-energized. Also, the timer 76 is connected to the relay 24
The relay 75 is activated by opening the contact 76Tb after a predetermined time limit (about a few seconds).
is de-energized.

次に上記回路の動作を説明する。先ず、分圧抵
抗12の抵抗値を零(V)とした時は、演算増幅
器14の出力は零(V)となり、この状態でリレ
ー11が付勢されると、接点71bは開放されて
積分回路は動作し始める。
Next, the operation of the above circuit will be explained. First, when the resistance value of the voltage dividing resistor 12 is set to zero (V), the output of the operational amplifier 14 becomes zero (V), and when the relay 11 is energized in this state, the contact 71b is opened and the integration is performed. The circuit starts working.

今、具体的に数値を挿入して考えて見ると、絶
縁増幅器7の出力を100%で1(V)として置き、
界磁電流が150%になつたとすると、演算増幅器
15の入力は1.5(V)となる。この入力(検出
値)は、演算増幅器15で二乗(1.5×1.5)され
て2.25(V)になり、減算器16で減算(2.25−
1.0)されて1.25(V)になる。この減算出力
(1.25V)は、加算回路18で演算増幅器14の
出力と加算される。
Now, if we insert concrete numerical values and think about it, we can set the output of isolation amplifier 7 as 1 (V) at 100%,
If the field current becomes 150%, the input to the operational amplifier 15 will be 1.5 (V). This input (detected value) is squared (1.5 x 1.5) by the operational amplifier 15 to become 2.25 (V), and subtracted by the subtracter 16 (2.25 -
1.0) and becomes 1.25 (V). This subtracted output (1.25V) is added to the output of the operational amplifier 14 in the adder circuit 18.

なお、コンデンサ20と電圧発生器23を調整
して上記1.25(V)の入力で24秒後にリレー24
が動作するようにして見る。その結果、次式のよ
うな発電機1の耐量時限Tを得ることができる。
In addition, after adjusting the capacitor 20 and voltage generator 23 and inputting the above 1.25 (V), the relay 24 will be activated after 24 seconds.
See it working. As a result, the withstand capacity time limit T of the generator 1 can be obtained as shown in the following equation.

T=30/I2−1=30/(1.5)2−1=30/2.25−1 =30/1.25=24(秒) ……(2) 上式の特性を、界磁電流を100〜220%まで変化
させて図示したのが、第4図の〔B〕曲線であ
る。これは第2図のBと同じ特性で発電機が許容
できる時限を示すものである。通常は、この時限
でよいが、界磁電流を制限するのに多少の時間が
必要な場合はこの時限より数秒前に発電機の耐量
時限を検出して界磁電流を絞り込む必要がある。
上記演算回路13,14は、その機能を果すよう
になつている。
T = 30 / I 2 -1 = 30 / (1.5) 2 -1 = 30 / 2.25 - 1 = 30 / 1.25 = 24 (seconds) ... (2) Using the characteristics of the above formula, set the field current to 100 to 220 The curve [B] in FIG. 4 shows the variation up to %. This has the same characteristics as B in FIG. 2 and shows the time limit that the generator can tolerate. Normally, this time limit is sufficient, but if some time is required to limit the field current, it is necessary to detect the withstand capacity time limit of the generator several seconds before this time limit and narrow down the field current.
The arithmetic circuits 13 and 14 are designed to perform their functions.

すなわち、分圧抵抗12の出力1/K(V)は、
演算増幅器13でK倍に増幅され、トータルゲイ
ンで1.0倍とされた後に演算増幅器14で二乗さ
れる。この演算増幅器14の出力は、減算器16
の出力とともに加算回路18により加算され、第
4図Cのような特性の信号となる。図から分るよ
うに以上のようにすると、Bの場合よりも数秒前
に発電機の耐量時限を検出することができる。
That is, the output 1/K (V) of the voltage dividing resistor 12 is
The operational amplifier 13 amplifies the signal K times, the total gain becomes 1.0 times, and then the operational amplifier 14 squares the signal. The output of this operational amplifier 14 is
It is added together with the output of , by the adder circuit 18, resulting in a signal with characteristics as shown in FIG. 4C. As can be seen from the figure, by doing the above, the withstand capacity time limit of the generator can be detected several seconds earlier than in case B.

このことを式で示すと次のようになる。 This can be expressed using the following formula.

T=30/(I2−1)+(I−1)2 ……(3) 次に分圧抵抗12を2/Kの位置にすると、分
圧抵抗12と演算増幅器13とのトータルゲイン
は、2/K×K=2〔倍〕となり、時限は次式で
示される。
T=30/(I 2 -1) + (I-1) 2 ...(3) Next, if the voltage dividing resistor 12 is set to the 2/K position, the total gain of the voltage dividing resistor 12 and operational amplifier 13 is , 2/K×K=2 [times], and the time limit is expressed by the following equation.

T=30/(I2−1)+〔(I−1)×2〕2 ……(4) この(4)式で、界磁電流を100%〜220%まで変化
させて時限を図示したのが第4図Dで上記Cの場
合よりもさらに数秒前に発電機の耐量時限を検出
できる。
T=30/(I 2 -1) + [(I-1) x 2] 2 ...(4) Using this equation (4), the time limit is illustrated by varying the field current from 100% to 220%. In the case shown in FIG. 4D, the withstand capacity time limit of the generator can be detected several seconds earlier than in case C above.

すなわち、界磁電流が100%を越えない時は、
リレー11が不動作のために積分用コンデンサ2
0は短絡されており、演算増幅器21の出力は上
昇せず、比較器22は動作しない。
In other words, when the field current does not exceed 100%,
Integrating capacitor 2 because relay 11 is not working
0 is short-circuited, the output of operational amplifier 21 does not rise, and comparator 22 does not operate.

したがつて、リレー24は付勢されず、接点2
4aは、開状態を維持するので、第5図に示すリ
レー73,75は非励磁のままで、よつて偏差検
出器8の偏差信号(過励磁制限信号)は偏差増幅
器9に供給されない。接点75bから供給される
偏差信号は、極性が反対であるために過励磁制限
信号とはならず、AVR4は制限を受けない。
Therefore, relay 24 is not energized and contact 2
4a remains open, relays 73 and 75 shown in FIG. Since the deviation signal supplied from the contact 75b has opposite polarity, it does not become an overexcitation limiting signal, and the AVR 4 is not limited.

次に、界磁電流が100%を越えた場合、第4図
のB,C,Dのような時点で過励磁制限信号を
AVR4に供給し界磁電流を制限して発電機を保
護する。
Next, if the field current exceeds 100%, the overexcitation limit signal is activated at points B, C, and D in Figure 4.
It is supplied to AVR4 to limit the field current and protect the generator.

リレー71は上記リレー11が付勢されるとそ
の接点11aの閉成によつて励磁され、次いで接
点71aの閉成によつて自己保持される。
When the relay 11 is energized, the relay 71 is energized by closing its contact 11a, and then self-maintained by closing the contact 71a.

一方、リレー11が不動作となつて接点71b
が閉となると、タイマー72が動作を開始し、一
定の時限後に接点72Tbが開となつてリレー7
1は不動作となる。すなわち、リレー71は、リ
レー11が動作するとともに動作し、リレー11
が不動作となつてから一定時限後に閉となる。タ
イマー72は、数十秒〜数分程度の時限に設定す
るために界磁電流を定格100%より下に制限した
直後に再度増磁信号が入つてもリレー71は自己
保持されていて、積分回路の出力は、零にリセツ
トされていないから、すぐにリレー24が動作し
て接点73aおよび75aが閉となるので即時に
過励磁制限を始める。
On the other hand, the relay 11 becomes inoperable and the contact 71b
When closed, the timer 72 starts operating, and after a certain period of time, the contact 72Tb opens and the relay 7
1 is inactive. That is, the relay 71 operates when the relay 11 operates, and the relay 71 operates when the relay 11 operates.
It closes after a certain period of time after becoming inoperable. The timer 72 limits the field current to less than 100% of the rated value in order to set a time limit of several tens of seconds to several minutes, and even if the magnetizing signal is input again, the relay 71 is self-held and the integral Since the output of the circuit has not been reset to zero, the relay 24 is activated immediately and contacts 73a and 75a are closed, so that overexcitation limitation begins immediately.

したがつて、短時間過励磁が繰り返し入つて来
た場合、第1回目はフルフオージングさせるが、
第2回目以降は発電機の温度上昇が限界点付近に
あるので、フルフオージングは止めて直に制限を
かけて発電機を保護する。
Therefore, if short-term overexcitation occurs repeatedly, full phasing is performed the first time, but
From the second time onwards, the generator's temperature rise is close to the limit, so full fusion is stopped and a limit is applied directly to protect the generator.

発電機電圧検出リレー33は、発電機の発生電
圧が通常運転範囲であるかどうかを検出するもの
であり、通常運転範囲とは発電機定格電圧の+5
%〜−5%の間にあることを意味する。検出リレ
ー33は、その動作点を設定器34で細かく設定
できるようになつており、例えば+5%以上で動
作するように設定される。
The generator voltage detection relay 33 detects whether the voltage generated by the generator is within the normal operating range, and the normal operating range is +5
% to -5%. The operating point of the detection relay 33 can be set in detail using a setting device 34, and is set to operate at +5% or more, for example.

発電機電圧が+5%以上で界磁電流が許容値以
上の場合は、リレー33の接点33aが閉とな
り、接点33bが開となるので、偏差検出器8よ
りの偏差信号を過励磁制限信号として偏差増幅回
路9を介して上記AVR4に供給する。
When the generator voltage is +5% or more and the field current is more than the allowable value, the contact 33a of the relay 33 is closed and the contact 33b is open, so the deviation signal from the deviation detector 8 is used as the overexcitation limit signal. The signal is supplied to the AVR 4 via the deviation amplification circuit 9.

なお、発電機電圧検出リレー33は、交直変換
器31を介して検出した発電機電圧を比較回路3
2で電圧設定器34で設定された基準電圧と比較
して、上記検出値が上記基準値を越えた時に付勢
される。
Note that the generator voltage detection relay 33 outputs the generator voltage detected via the AC/DC converter 31 to the comparison circuit 3.
It is compared with the reference voltage set by the voltage setter 34 in step 2 and is energized when the detected value exceeds the reference value.

次に、発電機電圧が通常運転範囲で系統電圧が
低下した場合、フルフオージングして界磁電流が
許容値を越えるが、この時には発電機電圧検出リ
レー33は不動作で、上述のようにリレー11が
動作して、その後第4図のような時限の後にリレ
ー24が動作して過励磁制限を開始する。
Next, when the generator voltage is in the normal operating range and the grid voltage drops, full fusion occurs and the field current exceeds the allowable value, but at this time the generator voltage detection relay 33 is inactive and as described above. Relay 11 is activated, and after a time limit as shown in FIG. 4, relay 24 is activated to start overexcitation limiting.

すなわち、界磁電流が100%を越えた場合、界
磁電流検出器10を介してリレー11を動作させ
(リレー71も動作する)、積分用コンデンサ20
をチヤージして演算増幅器21の出力を上昇させ
る。そして、積分回路の出力が電圧発生器23の
設定電圧より高くなつた時に比較器22は動作
し、リレー24を付勢する。このため、接点24
aは閉じ、リレー73,75を動作させ、次いで
リレー73,75を自己保持させる。したがつ
て、リレー75の接点75bは開放されることに
なり、また接点75aは閉成されることになる。
また、電圧発信器49よりの発生電圧は、電圧/
周波数変換器(以下、V/Fコンバータという)
50により所定周期の周波数信号に変換され、リ
レー73の接点73aを介して階段状信号発生回
路となるカウンタ51に供給される。この信号
は、接点47aの閉によりカウントアツプ信号と
して、また接点48aの閉によりカウントダウン
信号としてそれぞれ供給される。
That is, when the field current exceeds 100%, the relay 11 is operated via the field current detector 10 (the relay 71 is also operated), and the integrating capacitor 20 is activated.
is charged to increase the output of the operational amplifier 21. Then, when the output of the integrating circuit becomes higher than the set voltage of the voltage generator 23, the comparator 22 operates and energizes the relay 24. For this reason, contact 24
a closes, operating the relays 73 and 75, and then causing the relays 73 and 75 to self-hold. Therefore, the contact 75b of the relay 75 will be opened, and the contact 75a will be closed.
Furthermore, the voltage generated from the voltage transmitter 49 is voltage/
Frequency converter (hereinafter referred to as V/F converter)
50, the signal is converted into a frequency signal with a predetermined period, and is supplied via a contact 73a of a relay 73 to a counter 51, which is a step signal generating circuit. This signal is supplied as a count-up signal when contact 47a is closed, and as a count-down signal when contact 48a is closed.

ただし、リレー24が動作するまで、接点73
aが開でV/Fコンバータ50の出力パルスは切
り離され、接点73bは閉のためにリセツト端子
RDにリセツト信号が供給されている。その結
果、カウンタ51の出力は、零でありデイジタ
ル/アナログコンバータ(以下D/Aコンバータ
という)52の出力も零となる。また、接点75
aは開で、接点75bは閉となつて偏差検出器8
の出力がAVR4に供給されるが、上記のように
AVR4の信号混合部の動作により極性逆を判断
して供給信号をロツクする。
However, until the relay 24 operates, the contact 73
When a is open, the output pulse of the V/F converter 50 is disconnected, and the contact 73b is closed, so it becomes a reset terminal.
A reset signal is supplied to RD. As a result, the output of the counter 51 is zero, and the output of the digital/analog converter (hereinafter referred to as D/A converter) 52 is also zero. In addition, the contact 75
a is open, contact 75b is closed, and deviation detector 8
The output of is fed to AVR4, but as above
The operation of the signal mixing section of the AVR 4 determines polarity reversal and locks the supplied signal.

いま、前述のようにリレー24が動作させ、接
点73bが開になると、カウンタ51のリセツト
は解除される。そして、リレー73の接点73a
が閉成すると、カウントアツプ信号が供給され、
所定の時間カウントし記憶する。そして、D/A
コンバータ52は、ル上記記憶しているパルス数
を直流電圧信号(例えば、0〜999個を0〜10
(V)に変換し、1パルス増加するごとに10/999
≒0.01(V)ずつ階段状に上昇する。
Now, when the relay 24 is operated and the contact 73b is opened as described above, the reset of the counter 51 is released. And contact 73a of relay 73
When closed, a count-up signal is provided,
Count and memorize a predetermined time. And D/A
The converter 52 converts the stored number of pulses into a DC voltage signal (for example, 0 to 999 pulses to 0 to 10
(V), 10/999 for each pulse increase
It rises in steps of ≒0.01 (V).

他方、演算増幅器44は、接点33b,75b
を介して供給される上記階段状信号と上記偏差検
出器8より供給される偏差検出信号とを入力して
それらの値間に絶対値の差があると正又は負の電
圧検出器45,46を作動させ、リレー47又は
48のいずれかを付勢する。上記カウンタ51の
接点47a,48aは、これによつて制御され
る。
On the other hand, the operational amplifier 44 has contacts 33b and 75b.
When the stepwise signal supplied through the step signal and the deviation detection signal supplied from the deviation detector 8 are input, and there is a difference in absolute value between these values, the positive or negative voltage detectors 45 and 46 is activated to energize either relay 47 or 48. The contacts 47a and 48a of the counter 51 are controlled thereby.

上記階段状信号は、偏差増幅器9を介して
AVR4に除々に供給される。したがつて、発電
機に与えるシヨツクは軽減される。そして、数秒
後にD/Aコンバータ52の出力と偏差検出器8
の検出出力とが絶対値的に等しくなると、演算増
幅器44の出力は零で、カウンタ51には入力は
なくなる。そして、タイマ76によりその接点7
6Tbを開してリレー75を不動作とすることに
よつて接点75bが閉となり、かつ接点75aが
開となるので、上記階段状信号発生回路は切り離
される。その結果、過励磁制限信号は、接点75
b、極性変換器53を介してAVR4に供給され
る。従つて、制限遅れは発生しない。
The stepwise signal is passed through the deviation amplifier 9.
It will be gradually supplied to AVR4. Therefore, the shock to the generator is reduced. After a few seconds, the output of the D/A converter 52 and the deviation detector 8
When the absolute values of the detection outputs become equal, the output of the operational amplifier 44 is zero, and the counter 51 has no input. Then, the timer 76 causes the contact 7 to
By opening 6Tb and disabling relay 75, contact 75b is closed and contact 75a is opened, so that the stepped signal generation circuit is disconnected. As a result, the overexcitation limit signal is transmitted to contact 75.
b. It is supplied to the AVR 4 via the polarity converter 53. Therefore, no limit delay occurs.

以上の実施例では、タイマー76を使用して制
御遅れが発生しないようにしたが、タイマー76
は省略することもできる。その場合、少し制御遅
れが発生するが、殆んど上記実施例と同様の効果
が得られる。
In the above embodiment, the timer 76 was used to prevent control delays from occurring, but the timer 76
can also be omitted. In that case, although a slight control delay occurs, almost the same effects as in the above embodiment can be obtained.

なお、以上の実施例では励磁機のないもので説
明したが、例えば直流励磁機、ブラシレス励磁機
を使用した励磁装置でも同様の効果を奏する。ま
た、発電機は、例えば同期調相機等の他の回転機
であつてもよい。
Although the above embodiments have been described using an excitation device without an exciter, similar effects can be achieved with an excitation device using, for example, a DC exciter or a brushless exciter. Further, the generator may be another rotating machine such as a synchronous phase modifier.

以上のようにこの発明によると、界磁電流の大
きさに反比例して通電時限を定めその間は過励磁
状態を許容するようにしたので、回転機の能力の
限界まで系統の電圧回復に寄与することができる
とともに回転機の能力の限界寸前または過負荷耐
量より所定時間前に過励磁制限信号を階段状信号
に供給できるようにして回転機にシヨツクを与え
ることなく、かつ界磁電流を制限するのに多少の
時間を要しても過励磁耐量より確実に前に回転機
を保護することができる。
As described above, according to this invention, the energization time is set in inverse proportion to the magnitude of the field current, and an overexcited state is allowed during that time, which contributes to the voltage recovery of the system up to the limit of the rotating machine's capacity. In addition, it is possible to supply an overexcitation limit signal to a stepped signal just before the limit of the rotating machine's capacity or a predetermined time before the overload capacity, thereby limiting the field current without giving a shock to the rotating machine. Even if it takes some time to recover, the rotating machine can be more reliably protected than the overexcitation tolerance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、従来のブロツク図、第2図は、発電
機の特性図、第3図は、この発明の一実施例のブ
ロツク図、第4図は、同実施例の動作を説明する
特性図、第5図は、同実施例のシーケンス図であ
る。 1……発電機、4……自動電圧調整装置
(AVR)、5……定格界磁電流設定器、8……偏
差検出器、10……界磁電流検出器、11,2
4,33,71,73,75……リレー、12…
…分圧抵抗、13,14,15,21,47……
演算増幅器、16……減算器、17……ベース量
設定器、18……加算回路、22,32……比較
器、41,42……入力抵抗、45……入力抵
抗、46……電圧検出器、50……V/Fコンバ
ータ、51……カウンタ、52……D/Aコンバ
ータ、52……極性変換器。なお、図中、同一符
号は同一又は相当部分を示す。
Fig. 1 is a conventional block diagram, Fig. 2 is a characteristic diagram of a generator, Fig. 3 is a block diagram of an embodiment of the present invention, and Fig. 4 is a characteristic diagram explaining the operation of the same embodiment. 5 are sequence diagrams of the same embodiment. 1... Generator, 4... Automatic voltage regulator (AVR), 5... Rated field current setting device, 8... Deviation detector, 10... Field current detector, 11, 2
4, 33, 71, 73, 75...Relay, 12...
...Divider resistance, 13, 14, 15, 21, 47...
Operational amplifier, 16...Subtractor, 17...Base amount setter, 18...Addition circuit, 22, 32...Comparator, 41, 42...Input resistance, 45...Input resistance, 46...Voltage detection 50...V/F converter, 51...Counter, 52...D/A converter, 52...Polarity converter. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 回転機の出力電圧に応じてその界磁電流を制
御する自動電圧調整装置と、上記回転機の界磁電
流を検出する界磁電流検出回路と、定格負荷時の
定格界磁電流を設定する定格界磁電流設定回路
と、上記界磁電流検出回路で検出された界磁電流
を二乗する第1の演算回路と、上記定格界磁電流
の二乗に等しい電圧を設定するベース量設定器
と、上記第1の演算回路の演算値から上記ベース
量設定器の設定値を減算する減算器と、上記定格
界磁電流設定回路の設定値と上記界磁電流検出回
路の検出値との偏差を検出する偏差検出器と、こ
の偏差検出器で検出された偏差信号を所定の利得
で増幅する増幅回路と、この増幅回路の出力を二
乗する第2の演算回路と、この第2の演算回路の
演算値と上記減算器の減算値とを加算する加算回
路と、この加算回路の加算値を積分する積分回路
と、上記回転機の界磁電流が上記定格負荷時の定
格界磁電流を越えた時のみ上記積分回路を動作す
る制御回路と、上記積分回路の出力が一定値以上
の時に動作する界磁電流超過検出回路と、上記回
転機の発生電圧が通常運転範囲の上限以上である
か否かを検出する発生電圧検出回路と、この発生
電圧検出回路で通常運転範囲以上の発生電圧を検
出し、かつ界磁電流が許容値以上であることを上
記界磁電流超過検出回路で検出した場合には上記
自動電圧調整装置に即時上記偏差検出信号を過励
磁制限信号として上記自動電圧調整装置に供給す
る過励磁制限信号供給回路と、上記回転機の発生
電圧が通常運転範囲内で界磁電流がその許容値以
上になつた場合には超過偏差分に反比例する時限
内は上記過励磁制限信号を除外し許容時間後に階
段状の過励磁制限信号を所定時間上記自動電圧調
整装置に供給する階段状信号発生回路とを備えた
回転機の励磁制御装置。 2 上記増幅回路は、偏差検出信号を所定値に分
圧する分圧抵抗とこの分圧抵抗の分圧値を所定の
ゲイン定数で増幅する演算増幅器とから構成され
た特許請求の範囲第1項に記載の回転機の励磁制
御装置。
[Scope of Claims] 1. An automatic voltage regulator that controls the field current of a rotating machine according to its output voltage, a field current detection circuit that detects the field current of the rotating machine, and a rated voltage at a rated load. a rated field current setting circuit for setting a field current; a first arithmetic circuit for squaring the field current detected by the field current detection circuit; and a first calculation circuit for setting a voltage equal to the square of the rated field current. a base amount setter, a subtracter that subtracts the set value of the base amount setter from the calculated value of the first arithmetic circuit, and detection of the set value of the rated field current setting circuit and the field current detection circuit. a deviation detector that detects a deviation from a value, an amplifier circuit that amplifies the deviation signal detected by the deviation detector with a predetermined gain, a second arithmetic circuit that squares the output of this amplifier circuit, and a second arithmetic circuit that squares the output of this amplifier circuit. an adder circuit that adds the calculated value of the arithmetic circuit No. 2 and the subtracted value of the subtracter; an integrator circuit that integrates the added value of the adder circuit; A control circuit that operates the above-mentioned integrating circuit only when the magnetic current exceeds a field current, a field current excess detection circuit that operates when the output of the above-mentioned integrating circuit exceeds a certain value, and a control circuit that operates the above-mentioned integrating circuit only when the output of the above-mentioned integrating circuit exceeds a certain value, and a control circuit that operates the field current excess detection circuit that operates when the output of the above-mentioned integrating circuit exceeds a certain value. A generated voltage detection circuit that detects whether the generated voltage is above the normal operating range, and a field current excess detection circuit that detects the generated voltage that is above the normal operating range and detects that the field current is above the allowable value. An overexcitation limit signal supply circuit that immediately supplies the deviation detection signal to the automatic voltage regulator as an overexcitation limit signal when the deviation is detected by the circuit; If the field current exceeds the allowable value within the range, the above-mentioned overexcitation limit signal is excluded within a time period inversely proportional to the excess deviation, and after the permissible time, the step-like overexcitation limit signal is set to the above-mentioned automatic voltage adjustment for a predetermined period of time. An excitation control device for a rotating machine, comprising a stepped signal generation circuit that supplies the device. 2. According to claim 1, the amplification circuit comprises a voltage dividing resistor that divides the deviation detection signal into a predetermined value and an operational amplifier that amplifies the voltage divided value of the voltage dividing resistor with a predetermined gain constant. Excitation control device for the described rotating machine.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5370316A (en) * 1976-12-06 1978-06-22 Hitachi Ltd Generator excess excitation preventing control device
JPS5373314A (en) * 1976-12-10 1978-06-29 Mitsubishi Electric Corp Excessive excitation limitting device

Patent Citations (2)

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