JPH027900A - 同期発電機の励磁制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は同期発電機の励磁制御装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

第２図は例えば特開昭５８−１７６０００号公報に示さ
れた従来の同期発電機の励磁制御装置を示す構成図であ
り、図において、■は同期発電機、２はその界磁巻線、
３はこの界磁巻線２の界磁電流を供給するサイリスク励
磁装置よりなる励磁装置、４は同期発電機１の端子電圧
（出力電圧）を検出する電圧検出部、５は同期発電機１
の端子電圧を調整するための自動電圧調整装置である。

該自動電圧調整装置５は、電圧検出部４の出力と基準電
圧とを比較し、その偏差に応して励磁装置３を制御する
。６は低励磁制限装置で、同期発電機１の端子電圧と出
力電流及びその位相から同期発電機１の低励磁領域を検
出し、その信号を自動電圧調整装置５に低励磁制限信号
として与えるものである。

自動電圧調整装Ｗ５は同期発電機１の端子電圧の目標値
となる基準電圧を発生する基準部５１、該法皇電圧と端
子電圧との偏差を増巾する第１の増巾部５２、第１の増
］↑１部５２の出力と低励磁制限装置６の出力のうちど
ちらか一方の増磁寄りの信号のみをさらに増巾し、励磁
装置３を制御する信号を出す第２の増巾部５３、及び良
好な制御状態を得るためのダンピング補償部５４等を主
な構成要素として構成されている。

次に動作について説明する。今、同期発電機１が運転中
にその端子電圧が外乱等によって変動した場合、電圧検
出部４で検出された同期発電機１の端子電圧が自動電圧
調整装置５において基阜部５１からの基準電圧と比較さ
れ、その偏差が第１の増巾部５２及び第２の増巾部５３
で増巾される。

励磁装置３はこの制御信号によって界磁巻線２の界磁電
流を加減し、同期発電ａ１の端子電圧が制御される。こ
の一連の制御動作は、基準電圧と端子電圧の偏差が所定
の値以下になるまで連続的に行われ、同期発電機１の端
子電圧が目標値に保持される。又、負荷運転中の同期発
電機ｌの無効電力が小さく　（又は進み側）なった場合
、低励磁制限装置６は増磁信号を出す、この低励磁制限
装置６の信号が、第１の増ｉｒ部５２の信号よりも増磁
側の信号になると低励磁制限装置６の信号が優先され、
第２の増巾部５３．励磁装置３を介して界磁巻線２の界
磁電流を保つことにより低励磁制限を行う。第３図に同
期発電機の運転状態を示すＰ−Ｑ曲線をしめず。第３図
において、同期発電機１の有効電力ＰがＰ、の状態にあ
る時、その無効電力ＱをＱＬの状態以下にならないよう
制限することが低励磁制限装置６の目的ということが出
来る。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の同期発電機の励磁制御装置は以上のように構成さ
れているので、系統事故が発生し容量性の単独系統にな
った場合、同期発電機の端子電圧を上昇させても無効電
力が設定値内まで上昇せず、低励磁制限装置より増磁信
号を出し続け、その結果、同期発電機の端子電圧及び系
統電圧共に過電圧となるため、系統事故が拡大するなど
の問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、同期発電機を保護できるとともに、系統へ高
品質の電力を供給できる同期発電機の励磁制御装置を得
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る同期発電機の励磁制御装置は、低励磁制
限の設定を、同期発電機の定態安定曲線に添わせて設定
した第１の低励磁制限設定手段と、同期発電機の可能出
力曲線に添わせて設定した第２の低励磁制限設定手段と
の２段で行い、系統事故に伴う低励磁現象が生じたこと
を監視装置で検出して第１の低励磁制限設定手段から第
２の低動Ｇ’、ｌ　ｔｌ＋ｌ＋限設定手段設定手段るよ
うにしたものである。

〔作　用］ この発明における監視装置は、系統事故に伴う低励磁現
象が生じたことを検出し、同期発電機を保護するととも
に高品質の電力を安定供給するように低励磁頭載を第１
の低励磁制限設定手段から第２の低励磁制限設定手段へ
切換える。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、前述した従来技術を示す第２図と同−又は
相当部分には同一符号をつけて示している。６１は同期
発電機１の定態安定曲線に添わせて設定した第１の低励
磁制限設定手段（以下、第１のＭＥ［、という）、６２
は同期発電機ｌの可能出力曲線に添わせて設定した第２
の低励磁制限設定手段（以下、第２のＭＥＬという）、
９は同期発電ａ１につながる送電系統、９０はその送電
系統９の電圧高を検出する系統電圧検出器、１０は同期
発電機１の有効電力の急減を検出する有効電力検出部、
７は第１のＭＥＬ６１と第２のＭＥＬ６２との切換えを
行って、どちらか一方を自動電圧調整装置５に接続する
切換スイッチ、８は第１のＭＥＬ６１と系統電圧検出器
９０及び有効電力検出部１０の信号から系統事故に伴う
低励磁現象を検出し切換スイッチ７を駆動して第１のＭ
ＥＬ６１から第２のＭＥＬ６２へ切換える信号を発生す
る監視装置である。１１，１２．１３は変流器（以下、
ＰＴという）、１４は計器用変圧器（以下、ＣＴという
）である。

また、９１，９２．９３は送電系統９につながる系統負
荷、９７．９８はしゃ断器で、系統事故に伴い低励磁現
象となる場合は事故箇所９５の位置で地絡等が起こりし
ゃ断器９７．９８が開となり、容量性の単独系統となっ
た時である。

次に動作について説明する。監視装置５は、第４図に示
すようなロジックにより動作する。すなわち、第１のＭ
ＥＬ６１が低励磁制限動作をしており、かつ系統の電圧
が事故に伴いある値をこえ、さらに同期発電機ｌの有効
電力がある値まで急減した場合に、監視装置８は切換信
号を出力する。

第５図に同期発電機１の運転状態と低励磁制限との関係
を示すＰ−Ｑ曲線を示す。例えば、同期発電機１の運転
状態がＰｏ、Ｑｏにある時、系統に地絡等が起こり、容
量性の単独系統となれば、運転状態はＰｌ、Ｑｔに急変
するが、監視袋Ｗ８により第２のＭＥＬ６２側へ切換わ
り、該第２のＭＥＬ６２からの増磁信号で無効電力が上
昇し、Ｐ＋、Ｑｔにて運転を継続する。この時の同期発
電機１は負荷が単独系統のため、可能出力曲線の内側で
運転することで充分保護できる。

以上により、系統事故に伴う低励磁現象が生じた場合で
も同期発電ｍｌを保護するとともに、系統へ電力を安定
供給することができる。

なお、上記実施例では励磁装置３をサイリスタ励磁装置
としたが、ブラシレス励磁装置や直流励磁装置でもよい
。

また、上記実施例では監視袋ｒ！１８へ入力する電圧高
の信号を系統電圧から検出したが、同期発電ａ１の端子
型、圧から検出してもよい。

また、上記実施例ではアナログ装置で説明したがデジタ
ル装置でもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果］ 以上のように、この発明によれば低励磁制限装置内の第
１．第２の低励磁制限設定手段を監視装置により切換え
て使用するように構成したので、同期発電機に支障を与
えない可能出力曲線内での運転を可能にするとともに、
同期発電機の端子電圧、系統電圧の異常上昇を抑制する
ことができ、系統の借問性を向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による同期発電機の励磁制
御装置の構成図、第２図は従来の同期発電機の励磁制御
装置の構成図、第３図は同期発電機の運転状態を示すＰ
−Ｑ曲線図、第４図はこの発明の監視装置の動作ロジッ
ク図、第５図は同期発電機の運転状態と低励磁制限との
関係を示すＰＱ曲線図である。 １は同期発電機、２はその界磁巻線、３は励磁装置、４
は電圧検出部、５は自動電圧調整装、置、６は低励磁制
限装置、７は切換スイッチ、８は監視装置、９は送電系
統、１０は有効電力検出部、１１．１２．１３はｒ’Ｔ
、１４はＣＴ、６１は第１のＭＥＬ　（第１の低励磁制
限設定手段）、６２は第２のＭＥＬ　（第２の低励磁制
限設定手段）、９０は系統電圧検出器、９１，９２．９
３は系統負荷、９５は事故箇所、９７．９８はしャｔｔ
ｌｒ器を示す。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部ノ分を示す。 特許出廓人 ：菱電機株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　同期発電機の励磁量を、該同期発電機の端子電圧と出
   力電流及びその位相から該同期発電機の低励磁領域を検
   出して、自動電圧調整装置を介して調整することにより
   、低励磁状態を制限する同期発電機の励磁制御装置にお
   いて、前記同期発電機の定態安定曲線に添わせて設定し
   た第１の低励磁制限設定手段と、前記同期発電機の可能
   出力曲線に添わせて設定した第２の低励磁制限設定手段
   と、系統事故に伴う低励磁現象が生じたことを検出して
   前記第１の低励磁制限設定手段から前記第２の低励磁制
   限設定手段へ切換えを行う監視装置とを備えたことを特
   徴とする同期発電機の励磁制御装置。