JPH0265697A - 可変速発電電動機の制御装置 - Google Patents
可変速発電電動機の制御装置Info
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- JPH0265697A JPH0265697A JP63213676A JP21367688A JPH0265697A JP H0265697 A JPH0265697 A JP H0265697A JP 63213676 A JP63213676 A JP 63213676A JP 21367688 A JP21367688 A JP 21367688A JP H0265697 A JPH0265697 A JP H0265697A
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Landscapes
- Protection Of Generators And Motors (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は可変速発電電動機の２次巻線をサイクロコンバ
ータを用いて２次励磁して可変速運転する装置に係り、
特に電源の動揺時に発生する２次巻線の過渡現象に対し
ても停止する事なく安定に運転を継続できる可変速発電
電動機の制御装置に関する。
ータを用いて２次励磁して可変速運転する装置に係り、
特に電源の動揺時に発生する２次巻線の過渡現象に対し
ても停止する事なく安定に運転を継続できる可変速発電
電動機の制御装置に関する。
一般に、発電電動機の２次巻線をすべり周波数で２次励
磁する周波数変換器としてはインバータあるいはサイク
ロコンバータが用いられる。特に、電力系統へ発電運転
又は揚水運転するような揚水発電所に適用する場合は、
無効電力制御を広範囲に出来るサイクロコンバータを用
いるのが一般的である。そして、周波数変換器を構成す
るサイクロコンバータが大容量となる場合、無循環サイ
クロコンバータを用いるのが設備容量および価格を低減
でき好適である。しかし、２次巻線を２次励磁して可変
速運転を行う発電所においては、電力系統の事故や他発
電所の主変圧器充電などによる電源動揺により３相不平
衡になると、その過渡直流電流成分で２次巻線に誘起さ
れる回転周波数成分がスリップ周波数成分に重畳される
。従って。
磁する周波数変換器としてはインバータあるいはサイク
ロコンバータが用いられる。特に、電力系統へ発電運転
又は揚水運転するような揚水発電所に適用する場合は、
無効電力制御を広範囲に出来るサイクロコンバータを用
いるのが一般的である。そして、周波数変換器を構成す
るサイクロコンバータが大容量となる場合、無循環サイ
クロコンバータを用いるのが設備容量および価格を低減
でき好適である。しかし、２次巻線を２次励磁して可変
速運転を行う発電所においては、電力系統の事故や他発
電所の主変圧器充電などによる電源動揺により３相不平
衡になると、その過渡直流電流成分で２次巻線に誘起さ
れる回転周波数成分がスリップ周波数成分に重畳される
。従って。
サイクロコンバータの導通方向と反対方向の電流を通流
しようとする期間が発生する。サイクロコンバータは反
射方向の電流を通流出来ず、結果として２次回路の開放
となり、過電圧がサイクロコンバータに印加されサイリ
スタを破損することになる。この種の過電圧によりサイ
クロコンバータを保護することは特開昭６２−７１４９
６号公報に記載されている。
しようとする期間が発生する。サイクロコンバータは反
射方向の電流を通流出来ず、結果として２次回路の開放
となり、過電圧がサイクロコンバータに印加されサイリ
スタを破損することになる。この種の過電圧によりサイ
クロコンバータを保護することは特開昭６２−７１４９
６号公報に記載されている。
サイクロコンバータは正側サイリスタ変換器と負側サイ
リスタ変換器を逆並列接続して構成される両サイリスタ
変換器は電流方向によって切替えられる。サイリスタ変
換器の切替えはこれまで通流していたサイリスタ変換器
のゲートブロック操作を行った後に行われる。しかし、
電源動揺などの過渡時にはゲートブロック操作を行って
も消弧せずに再び電流が流れ出すという現象を発生する
。
リスタ変換器を逆並列接続して構成される両サイリスタ
変換器は電流方向によって切替えられる。サイリスタ変
換器の切替えはこれまで通流していたサイリスタ変換器
のゲートブロック操作を行った後に行われる。しかし、
電源動揺などの過渡時にはゲートブロック操作を行って
も消弧せずに再び電流が流れ出すという現象を発生する
。
上記の従来技術は、この様な過渡時の両サイリスタ変換
器の切替時におけるゲートブロック操作失敗について何
ら配慮されていない。ゲートブロック操作が失敗すると
、サイクロコンバータは転流せずにゲートブロックする
直前のサイリスタのみに過渡電流が無制限状態で流れ続
け、サイリスタの熱破壊となる。また５転流しないので
励磁用変圧器にとっては、三相巻線の内の２相のみの通
流となる直流電流に相当し、変圧器の直流偏磁するとい
うするという問題が生じる。
器の切替時におけるゲートブロック操作失敗について何
ら配慮されていない。ゲートブロック操作が失敗すると
、サイクロコンバータは転流せずにゲートブロックする
直前のサイリスタのみに過渡電流が無制限状態で流れ続
け、サイリスタの熱破壊となる。また５転流しないので
励磁用変圧器にとっては、三相巻線の内の２相のみの通
流となる直流電流に相当し、変圧器の直流偏磁するとい
うするという問題が生じる。
本発明の目的は、前記現象のゲートブロック失敗が発生
した時、自主復旧して安定に運転を継続できる可変速発
電電動機の制御装置を提供することにある。
した時、自主復旧して安定に運転を継続できる可変速発
電電動機の制御装置を提供することにある。
上記目的は、ゲートブロック操作により消弧されるべき
サイリスタ変換器が通流し続けたときは該サイリスタ変
換器のゲートシフト操作を行い電流を絞り再度面サイリ
スタ変換器の切替えを実行することにより達成される。
サイリスタ変換器が通流し続けたときは該サイリスタ変
換器のゲートシフト操作を行い電流を絞り再度面サイリ
スタ変換器の切替えを実行することにより達成される。
ゲートブロック操作が失敗した時には、通流方向一方の
サイリスタ変換器ゲートブロックすると同時に、転流失
敗した他方のサイリスタ変換器のゲートシフト操作を行
い電流を絞る。電流が零になると他方のサイリスタ変換
器をゲートブロックして一方のサイリスタ変換器へ切替
えて励磁電流指令値に沿った電流に電流制御を行うので
定常運転に復帰できる。
サイリスタ変換器ゲートブロックすると同時に、転流失
敗した他方のサイリスタ変換器のゲートシフト操作を行
い電流を絞る。電流が零になると他方のサイリスタ変換
器をゲートブロックして一方のサイリスタ変換器へ切替
えて励磁電流指令値に沿った電流に電流制御を行うので
定常運転に復帰できる。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。第１
図はポンプ水車により可変速揚水発電する水力発電所に
適用した実施例である。
図はポンプ水車により可変速揚水発電する水力発電所に
適用した実施例である。
第１図において、ポンプ水車２に直結された可変速発電
電動機１（以下、可変速機と略称する。）の１次側は遮
断器８と主変圧器４を通して電力系統５に接続されてい
る。可変速機１の２次側は、無垢環形サイクロコンバー
タ３−１〜３−３（以下、ＣＹＣと略称する。）と励磁
用変圧器７−１〜７−３により主変圧！ａ４に接続され
ている。ここで添字１〜３は、三相巻線における第１相
、第２相、及び第３相を表わす、サイクロコンバータ３
は第２図に示すようにグレーツ結線したサイリスタ変換
器ＳＰ、ＳＮを逆並列接続して構成される。ＣＹＣ３と
励磁用変圧器７の間に計器用変流器ＣＴを設け、ＣＹＣ
３の変換器電流ｘｒｂを検出する。電圧検出器１４−１
〜１４−３はＣＹＣ３を構成するサイリスタのアノード
−カソード間の電圧をすべてのアームに亘り検出し、そ
の論理積により電圧確立信号ＶＦＤを出力する。電圧確
立信号ＶＦＤが゛′１″レベルであることはＣＹＣ３の
アームすべてに電圧が印加されており電流が通流してい
ない状態を示す、電力制御演算器１５は有効電力と無効
電力制御演算を行い、可変速機１の回転子軸に直結され
位相検出器６の位相信号θとすベリ周波数ｓｆにより２
次巻線各相の励磁電流指令Ｉ ｒｅｆ−１〜Ｉｒ＋Ｊ−
３をｃｙｃ制御回路９−１〜９−３へ出力する。ｃｙｃ
制御回路９は、励磁電流指令Ｉ ｒｅｆと実電流検出値
Ｉｆｂにより電流制御を行い自動パルス位相器１０へ制
御位相角αを出力する電流制御演算器１１と、実電流ｒ
ｒｂの電流零を検出する電流零検出器１３と。
電動機１（以下、可変速機と略称する。）の１次側は遮
断器８と主変圧器４を通して電力系統５に接続されてい
る。可変速機１の２次側は、無垢環形サイクロコンバー
タ３−１〜３−３（以下、ＣＹＣと略称する。）と励磁
用変圧器７−１〜７−３により主変圧！ａ４に接続され
ている。ここで添字１〜３は、三相巻線における第１相
、第２相、及び第３相を表わす、サイクロコンバータ３
は第２図に示すようにグレーツ結線したサイリスタ変換
器ＳＰ、ＳＮを逆並列接続して構成される。ＣＹＣ３と
励磁用変圧器７の間に計器用変流器ＣＴを設け、ＣＹＣ
３の変換器電流ｘｒｂを検出する。電圧検出器１４−１
〜１４−３はＣＹＣ３を構成するサイリスタのアノード
−カソード間の電圧をすべてのアームに亘り検出し、そ
の論理積により電圧確立信号ＶＦＤを出力する。電圧確
立信号ＶＦＤが゛′１″レベルであることはＣＹＣ３の
アームすべてに電圧が印加されており電流が通流してい
ない状態を示す、電力制御演算器１５は有効電力と無効
電力制御演算を行い、可変速機１の回転子軸に直結され
位相検出器６の位相信号θとすベリ周波数ｓｆにより２
次巻線各相の励磁電流指令Ｉ ｒｅｆ−１〜Ｉｒ＋Ｊ−
３をｃｙｃ制御回路９−１〜９−３へ出力する。ｃｙｃ
制御回路９は、励磁電流指令Ｉ ｒｅｆと実電流検出値
Ｉｆｂにより電流制御を行い自動パルス位相器１０へ制
御位相角αを出力する電流制御演算器１１と、実電流ｒ
ｒｂの電流零を検出する電流零検出器１３と。
電流零検出器１３の零検出ＩＺと電圧確立信号ＶＦＤと
励磁電流指令Ｉ ｒｅｆからＣＹＣ３のサイリスタ変換
器ＳＰ、ＳＮの切替えを行うゲート切替信号ＰＧ、ＮＯ
を出力するゲート制御回路１２と、ゲート切替信号ＰＧ
、ＮＧと制御位相角αからＣＹＣのサイリスタヘトリガ
ースパルスを与える自動パルス位相器１０とから成る。
励磁電流指令Ｉ ｒｅｆからＣＹＣ３のサイリスタ変換
器ＳＰ、ＳＮの切替えを行うゲート切替信号ＰＧ、ＮＯ
を出力するゲート制御回路１２と、ゲート切替信号ＰＧ
、ＮＧと制御位相角αからＣＹＣのサイリスタヘトリガ
ースパルスを与える自動パルス位相器１０とから成る。
電力制御演算器１５゜電流制御演算器１１およびゲート
制御回路Ｉ２はマイクロコンピュータによって構成する
こともできる。
制御回路Ｉ２はマイクロコンピュータによって構成する
こともできる。
次に第３図、第４図を参照して動作を説明する。
定常運転時の動作は上述の特開昭６２−７１４９６号公
報に詳細に記載されているので省略し、サイリスタ変換
器ＳＰとＳＮの切替えと、系統事故が発生してゲートブ
ロック操作を失敗したときの動作を説明する。
報に詳細に記載されているので省略し、サイリスタ変換
器ＳＰとＳＮの切替えと、系統事故が発生してゲートブ
ロック操作を失敗したときの動作を説明する。
なお、マイクロコンピュータの処理の例で説明する。
いま、第４図の時刻ｔ１に励磁電流指令Ｉ ｒｅｆが負
から正に変わったとする。
から正に変わったとする。
第３図のステップ１６からステップ１７へと移行しゲー
ト制御回路１２は電流制御演算器１１ヘゲートシフト指
令ＧＳを与える。ｆｆｉ流制御演算器１１は自動パルス
位相器１０へ制御位相角αをゲートシフト位相として電
流の絞り込みを行う。時刻ｔ２で電流が零になると電流
零検出器１３の電流零信号ＩＺが“１″レベルとなりス
テップ１９に進みＣＹＣ３のゲートブロック操作を実行
する。次に、ステップ２０においてはＣＹＣ３の電圧確
立信号ＶＦＤがＯＮ（”ｌ”レベル）になったことを検
出し、ステップ２１で時刻ｔ３にゲート切替を実行する
。そして、ステップ２２でゲートシフト指令ＧＳをリセ
ットする。これらの動作を行い負側サイリスタ変換器Ｓ
Ｎから正側サイリスタ変換器ＳＰに切替える。
ト制御回路１２は電流制御演算器１１ヘゲートシフト指
令ＧＳを与える。ｆｆｉ流制御演算器１１は自動パルス
位相器１０へ制御位相角αをゲートシフト位相として電
流の絞り込みを行う。時刻ｔ２で電流が零になると電流
零検出器１３の電流零信号ＩＺが“１″レベルとなりス
テップ１９に進みＣＹＣ３のゲートブロック操作を実行
する。次に、ステップ２０においてはＣＹＣ３の電圧確
立信号ＶＦＤがＯＮ（”ｌ”レベル）になったことを検
出し、ステップ２１で時刻ｔ３にゲート切替を実行する
。そして、ステップ２２でゲートシフト指令ＧＳをリセ
ットする。これらの動作を行い負側サイリスタ変換器Ｓ
Ｎから正側サイリスタ変換器ＳＰに切替える。
次に１時刻ｔｏで電力系１Ｊｔ５に事故が発生し。
可変速８！１の２次回路に事故電流が誘起されたとする
。時刻ｔ４で励磁電流指令Ｉ ｒｅｆが零となり時刻ｔ
５において電流零信号ＩＺがＯＮ（”１”レベル）にな
るのでステップ１８の処理によりゲートブロック操作す
る。ところが、電力系統事故の為可変速機に誘起される
誘起電圧により正側サイリスタ変換器ＳＰの電流が切れ
ず時刻ｔ５で再び正側サイリスタ変換器ＳＰの電流が増
加する。＠流零信号ＩＺはＯＦＦ“０″レベルになり、
電圧確立信号ＶＦＤもｉｔ １ ｕレベルにならない、
電圧確立信号ＶＦＤがＩｔ １１ルベルにならない場合
にはステップ２３でタイマーで時限を持ってステップ２
４へ進み時刻し６にて正側サイリスタ変換器ＳＰデブロ
ック（ゲートオン）して再び転流させる。こ九により励
磁用変圧器７の直流偏磁等の不具合を防止できる。その
後、ステップ１７へ戻り正側サイリスタ変換器ＳＰのゲ
ートシフト位相にして電流の絞り込みを行う。時＄５
ｔ ７で再び電流零信号ＩＺがパ１″ルベルになるとゲ
ートブロックを行いその後１時刻ｔ８で電圧確立信号Ｖ
ＦＤが“１″レベルになる負側サイリスタ変換器ＳＮへ
ゲートを切替える。その結果定常運転に復帰し、運転継
続できるので安定な運転をできる。
。時刻ｔ４で励磁電流指令Ｉ ｒｅｆが零となり時刻ｔ
５において電流零信号ＩＺがＯＮ（”１”レベル）にな
るのでステップ１８の処理によりゲートブロック操作す
る。ところが、電力系統事故の為可変速機に誘起される
誘起電圧により正側サイリスタ変換器ＳＰの電流が切れ
ず時刻ｔ５で再び正側サイリスタ変換器ＳＰの電流が増
加する。＠流零信号ＩＺはＯＦＦ“０″レベルになり、
電圧確立信号ＶＦＤもｉｔ １ ｕレベルにならない、
電圧確立信号ＶＦＤがＩｔ １１ルベルにならない場合
にはステップ２３でタイマーで時限を持ってステップ２
４へ進み時刻し６にて正側サイリスタ変換器ＳＰデブロ
ック（ゲートオン）して再び転流させる。こ九により励
磁用変圧器７の直流偏磁等の不具合を防止できる。その
後、ステップ１７へ戻り正側サイリスタ変換器ＳＰのゲ
ートシフト位相にして電流の絞り込みを行う。時＄５
ｔ ７で再び電流零信号ＩＺがパ１″ルベルになるとゲ
ートブロックを行いその後１時刻ｔ８で電圧確立信号Ｖ
ＦＤが“１″レベルになる負側サイリスタ変換器ＳＮへ
ゲートを切替える。その結果定常運転に復帰し、運転継
続できるので安定な運転をできる。
さて、第４図の時刻し７からの二点鎖線は再度ゲートブ
ロック失敗した様な場合で、この様な現象が連続して発
生した場合は、主回路にもかなりの異常が発生している
と予想される。この場合は第５図に示すように第３図の
ステップにステップ２５〜２７を加え、連続してゲート
ブロックが発生すると停止させる処理を加える。これに
より、可変速機１の破損を防ぐ事ができる。
ロック失敗した様な場合で、この様な現象が連続して発
生した場合は、主回路にもかなりの異常が発生している
と予想される。この場合は第５図に示すように第３図の
ステップにステップ２５〜２７を加え、連続してゲート
ブロックが発生すると停止させる処理を加える。これに
より、可変速機１の破損を防ぐ事ができる。
本発明によれば、電力系統の事故や動揺時に発生する可
変速発電電動機の２次励磁用のサイクロコンバータのゲ
ートブロック失敗時にもすみやかに復帰でき安定な運転
を継続できるので、可変速発電電動装置の性能向上並び
に信頼性向上に効果がある。
変速発電電動機の２次励磁用のサイクロコンバータのゲ
ートブロック失敗時にもすみやかに復帰でき安定な運転
を継続できるので、可変速発電電動装置の性能向上並び
に信頼性向上に効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図はサイ
クロコンバータの詳細回路図、第３図は動作説明用のフ
ローチャート、第４図は動作説明用の波形図、第５図は
本発明の他の一実施例におけるフローチャートである。 １・・・可変速発電電動機、２・・・ポンプ水車、３・
・・サイクロコンバータ、４・・・主変圧器、５・・・
電力系統、６・・・位相検出器、７・・・励磁用変圧器
、８・・・遮断器、９・・・サイグロコンバータ制御回
路、１０・・・自動パルス位相器、１１・・・電流制御
演算器、１２・・・ゲート制御回路、１３・・・電流零
検出器、１４・・・サイクロコンバータ素子電圧検出器
、１５・・・電力制御演算器、ＳＰ・・・正側サイリス
タ変換器、ＳＮ・・・負側サイリスタ変換器。 代理人弁理士 秋 本 正 実 纂 図 Ｉ 町Ｕ死を重ｊ物機′ 挑 ＋ 第 圀
クロコンバータの詳細回路図、第３図は動作説明用のフ
ローチャート、第４図は動作説明用の波形図、第５図は
本発明の他の一実施例におけるフローチャートである。 １・・・可変速発電電動機、２・・・ポンプ水車、３・
・・サイクロコンバータ、４・・・主変圧器、５・・・
電力系統、６・・・位相検出器、７・・・励磁用変圧器
、８・・・遮断器、９・・・サイグロコンバータ制御回
路、１０・・・自動パルス位相器、１１・・・電流制御
演算器、１２・・・ゲート制御回路、１３・・・電流零
検出器、１４・・・サイクロコンバータ素子電圧検出器
、１５・・・電力制御演算器、ＳＰ・・・正側サイリス
タ変換器、ＳＮ・・・負側サイリスタ変換器。 代理人弁理士 秋 本 正 実 纂 図 Ｉ 町Ｕ死を重ｊ物機′ 挑 ＋ 第 圀
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、発電電動機の２次側の各相に、正側サイリスタ変換
器と負側サイリスタ変換器を逆並列接続して構成される
無循環形サイクロコンバータを接続して２次励磁制御を
行う可変速発電電動機の制御装置において、前記正側サ
イリスタ変換器と負側サイリスタ変換器の切替時に、ゲ
ートブロック操作により消弧されるべきサイリスタ変換
器が通流し続けたときには該サイリスタ変換器のゲート
シフト操作を行い電流を絞り、再度切替操作を実行する
ようにしたことを特徴とする可変速発電電動機の制御装
置。 ２、ゲートブロック操作により消弧すべきサイリスタ変
換器のゲートブロック操作が所定回数になると前記発電
電動機の停止操作を行うようにした請求項１記載の可変
速発電電動機の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63213676A JP2557488B2 (ja) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | 可変速発電電動機の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63213676A JP2557488B2 (ja) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | 可変速発電電動機の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0265697A true JPH0265697A (ja) | 1990-03-06 |
| JP2557488B2 JP2557488B2 (ja) | 1996-11-27 |
Family
ID=16643127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63213676A Expired - Lifetime JP2557488B2 (ja) | 1988-08-30 | 1988-08-30 | 可変速発電電動機の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2557488B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006166527A (ja) * | 2004-12-03 | 2006-06-22 | Mitsubishi Precision Co Ltd | フライホイール |
-
1988
- 1988-08-30 JP JP63213676A patent/JP2557488B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006166527A (ja) * | 2004-12-03 | 2006-06-22 | Mitsubishi Precision Co Ltd | フライホイール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2557488B2 (ja) | 1996-11-27 |
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