JPH03270699A - 同期機の励磁制御装置 - Google Patents

同期機の励磁制御装置

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JPH03270699A
JPH03270699A JP2064123A JP6412390A JPH03270699A JP H03270699 A JPH03270699 A JP H03270699A JP 2064123 A JP2064123 A JP 2064123A JP 6412390 A JP6412390 A JP 6412390A JP H03270699 A JPH03270699 A JP H03270699A
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B9/00Safety arrangements
    • G05B9/02Safety arrangements electric
    • G05B9/03Safety arrangements electric with multiple-channel loop, i.e. redundant control systems
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/06Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric generators; for synchronous capacitors
    • H02H7/065Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric generators; for synchronous capacitors against excitation faults
    • 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
    • H02P9/10Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load

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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】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は同期機の励磁制御装置に関するものであり、特
に信頼性を高めるために多重化した同期機の励磁制御装
置に関する。
(従来の技術) 一般に、同期機の励磁制御装置は、同期機の端子電圧を
一定に制御する自動電圧調整機能を基本機能とし、付加
機能として同期機をその運転能力限界内で安定に運転さ
せるための過励磁制限機能や不足励磁制限機能を有して
いる。さらにまた、力率や無効電力を一定にするための
二次調整機能等多数の複雑な制御装置を有している。
ところで、この励磁制御装置に故障が発生すると、制御
異常となったり、制御動作が停止してしまったりして、
同期機の運転継続ができなくなってしまうことがある。
したがって、励磁制御装置には高い信頼性が求められる
。特に事業用発電設備の大容量同期発電機の場合は、そ
の公共性や電力供給の社会的重要性から非常に高い信頼
性を必要とする。
このように高い信頼性が必要な制御装置では、故障が発
生しないように制御装置自身の信頼性を高める一方、故
障が発生しても制御対象機器の運転が継続できるように
制御装置を多重化構成することが一般的に用いられてい
る。
第5@は多重化構成した同期機の励磁制御装置の従来例
を示す構成図である。
同期機1の界磁巻線2には界磁遮断器3を介して三相均
一ブリッジ結線のサイリスタ整流装置4から界磁電流が
供給され、サイリスタ整流装置114の交流電源EAは
同期機1の出力から励磁用変圧器5を介して供給される
一方、自動電圧調整部6a、6b、6cは同期機lの端
子電圧を計器用変圧器7を介して検出し、この端子電圧
が目標値となるように制御演算を行ない、制御信号CA
、CB、CCを出力する。
位相制御部8a 、 8b 、 8cは交流電源電圧E
Aを変圧器9を介して入力し、この交流電源電圧な基準
位相として制御信号CA 、 CB 、 CCに応じて
変化する位相信号PA 、 PB 、 PCを出力する
中間パルス選択部10a、 10b、 10cは、位相
信号PA。
PB、PCの内の中間位相の位相信号を選択して位相信
号PLA 、 PLB 、 PLCを出力する。
パルス出力部11a、 llb、 llcは位相信号P
LA 、 PLB 。
PLCの示す位相において各々点弧パルスを出力するが
、この出力は論理和接続され、その点弧パルスPLをサ
イリスタ整流装置4に供給する構成となっている。
通常運転時、自動電圧調整部6a 、 6b 、 6c
及び位相制御部8a、8b、8cは各々同一の作用をす
るが、自動電圧調整部6a 、 6b 、 6cの端子
電圧検出誤差や位相制御部8a、8b、8cの基準位相
検出誤差等によって制御信号CA、CB、CC及び位相
信号PA 、 PB 、 PCは各々わずかな差を持っ
て動作する。
中間パルス選択部10a、10b、10cは、位相信号
PA。
PB、PCの内の中間位相の位相信号を選択して出力す
るので、位相信号PLA 、 PLB 、 PLCは各
々同一信号となる。
従って、パルス出力部11a、llb、Ilcが出力す
る点弧パルスは各々同一信号となり、これを論理和した
点弧パルスPLも同一信号となる。
第6図は、中間パルス選択部10aの構成図であり、論
理積12と論理和13により多数決回路を構成している
ので、位相信号PLAは位相信号PA 、 PB 、 
PCの多数決結果となる。中間パルス選択部10b、1
0cは中間パルス選択部10aと同一の構成である。
第7図は、従来の励磁制御装置の動作を示す波形図であ
る。サイリスタ整流装置[4は三相均一ブリッジ結線の
ため、点弧パルスPLと位相信号PA。
PB 、 PC、PLA 、 PLB 、 PLCは各
々6相分の信号を有するが、第7図においてはこのうち
の1相分の信号を示す。
また、位相信号PLA 、 PLB 、 PLCは同一
信号となるので1位相信号PLAのみを示す。
交流電源EAの周期tユは通常の動作を示し、位相信号
PA、PB、PCは各々交流電源EAの位相を基準に制
御信号CA、CB、CCに比例した信号となる。位相信
号PLAは位相信号PA、PB、PCの多数決結果とな
るので。
位相信号PAと同一信号になる。すなわち、位相信号P
LAは3個の位相信号PA、PB、PCのうちの中間位
相を示す位相信号PAを選択したことになる。点弧パル
スPLは、位相信号PLAの立上りから所望の幅のパル
ス信号となる。
次に、自動電圧調整部6aと位相制御部8aとのいずれ
か一方または両方が故障して位相信号PAが出力されな
くなった場合の動作を周期t2に示す。この場合、位相
信号PLAは位相信号PB 、 PCの論理積結果とな
るので位相信号PCと同一信号になる6さらに、位相信
号P^が出力されなくなった状態で、自動電圧調整部6
bと位相制御部8bのいずれか一方または両方が故障し
て位相信号PBが出力されなくなった場合の動作を周期
t3に示す。この場合、位相信号PLAは出力しなくな
るので点弧パルスPLも出力しなくなる。
(発明が解決しようとする課m> このような従来の励磁制御装置では、三重化した自動電
圧調整部6a 、 6b 、 6cと位相制御部8a、
8b。
8cのうちの一系列が故障しても、中間パルス選択部1
0a、10b、10cの作用によって位相信号PA、P
B、PCのうちの正常な位相信号が選択され、それに応
じて点弧パルスPLが出力されるが、二条列が故障した
場合は正常な運転ができなくなるという欠点があった。
本発明は三重化した制御装置のうちの二条列が故障して
も、正常な運転を継続することのできる極めて信頼性の
高い励磁制御装置を提供することにある。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記発明の目的を達成するために、本発明においては中
間パルス選択部を、三重化した自動電圧調整部と位相制
御部から出力される位相信号のうちの中間位相の位相信
号を選択し、三重化した自動電圧調整部と位相制御部の
うちのいずれか一系列が故障した時には他の二条列から
出力される位相信号のいずれか一方を選択し、二条列が
故障した時には他の一系列から出力される位相信号を選
択するように構成する。
(作用) これにより、三重化した自動電圧調整部と位相制御部と
のうちの一系列または二条列が故障しても常に正常な位
相信号が選択される。
(実施例) 第1図は本発明の一実施例を示す構成図である。同図に
おいて、第5図に示した従来例と同一部分に同一符号を
付してその説明を省略する。
中間パルス選択部14a 、 14b 、 14cは、
各々位相信号PA、PB、PCと故障信号DA、DB、
DCとを入力とし、位相信号PLA 、 PLB 、 
PLCを出力する。
故障信号DAは1図示しない故障検出手段によって自動
電圧調整部6aと位相制御部8aのいずれか一方または
両方が故障した時に有効(以下Hと略称する)になるも
のであり、故障信号DB 、 DCは故障信号DAと同
様に各々自動電圧調整部6b 、 6cと位相制御部8
b、8cのいずれか一方または両方が故障した時にHに
なり、故障していない時は無効(以下りと略称する)と
なるものである。
第2図は中間パルス選択部14aの構成図であり、同図
において第6図と同一部分には同一符号を付してその説
明を省略する。切替部15は、位相信号PA 、 PB
 、 PCに対応した位相信号PHA 、 PHB 、
 PHCを出力するものであり、故障信号DA、DB、
DCが全てLの時は位相信号PHA 、 PHB 、 
PHCは各々位相信号PA、PB、PCと同一の値とな
る。
故障信号DA、DB、DCのうち、いずれか1個がHの
場合は、それに対応した位相信号PFIA 、 PHB
 、 PI(CのいずれかがHになる。
故障信号DA、DB、DCのうちいずれか2個がHの場
合は、それに対応した位相信号PHA 、 PHB 、
 PHCのうちの一方がHに、他方がしになる。
故障信号DA 、 DB 、 DCが全てHの場合は、
位相信号PHA 、 PHB 、 PHCは全てしにな
る。
位相信号PLAは、位相信号PHA 、 FIB 、 
PHCの多数決結果を示す。
第3図は故障信号OA 、 DB 、 DCに対する中
間パルス選択部14aの真理値表である。同図から解る
ように、位相信号PLAは、故障信号DA 、 DB 
、 DCが全てLの時は位相信号PA 、 PB 、 
PCの多数決結果となる。また、故障信号OA、DB、
DCのいずれかL個がHの時は1位相信号PA、PB、
PCのうちの故障に対応しない2個の論理和となる。さ
らに、故障信号DA、DB、DCのいずれか2個がHの
時は、位相信号PA 、 PB 、 PCのうちの故障
に対応しない1個が位相信号PLAとなる。
第4図は5本発明の励磁装置の動作を示す波形図である
交流電源EAの周期t、は通常の動作を示し1位相信号
PA、PB、PCは各々交流電源EAの位相を基準に制
御信号CA 、 CB 、 CCに比例した信号となる
故障信号DA 、 DB 、 DCのいずれもLを示し
ているので、位相信号PHA 、 PHB 、 PI(
Cは各々位相信号PA 、 PB 。
PCと同一となり、位相信号PLAはその多数決結果と
なる。したがって、位相信号PAと同一信号になる。点
弧パルスPLは、位相信号PLAの立上りから所望の幅
のパルス信号となる。
次に、自動電圧調整部6aと位相制御部8aとのいずれ
か一方または両方が故障して、位相信号PAが出力しな
くなった場合の動作を周期t2に示す。
この場合、故障信号DAがHとなるので、位相信号PH
Aは位相信号PAの状態に関わりなくHになり。
位相信号PLAは位相信号PB、PCの論理和結果とな
る。
よって1位相信号PLAは位相信号PBと同一信号にな
る。
さらに、位相信号PAが出なくなった状態で、自動電圧
調整部6bと位相制御部8bとのいずれか一方または両
方が故障して1位相信号PBが出力しなくなった場合の
動作を周期t、に示す。
この場合、故障信号DA 、 DBがHとなるので、位
相信号PHAは位相信号PAの状態に関わりなくHとな
り。
位相信号PH8は位相信号PRの状態に関わりなくしと
なり、位相信号PLAは位相信号PCと同一信号になる
以上のように、三重化した自動電圧調整部6a。
6b 、 6cと位相制御部8a、8b、8cのうちの
一系列または二条列が故障しても、中間パルス選択部1
4a。
14b、 14cは位相信号PA 、 PB 、 PC
のうちの正常系の位相信号を選択して位相信号PLA 
、 PLB 、 PLCを出力するので、同期機1は正
常な運転を#!続することができる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、三重化した自動
電圧調整部と位相制御部のうちの一系列または二条列が
故障しても、中間パルス選択部は正常系の位相制御部か
ら出力される位相信号を選択して出力し、この出力に基
づいてサイリスタ整流装置へ点弧パルスを供給するので
、同期機が正常な運転を継続することのできる極めて信
頼性の高い同期機の励磁制御装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す構成図、第2図は本発
明の中間パルス選択部の構成図、第3図は中間パルス選
択部の真理値表の説明図、第4図は本発明の実施例の動
作を示す波形図、第5図は従来の励磁制御装置の構成図
、第6図は従来の中間パルス選択部の構成図、第7図は
従来の励磁制御装置の動作を示す波形図である。 l・・・同期機、6・・・自動電圧調整部、8・・・位
相制御部、11・・・パルス出力部、14・・・中間パ
ルス選択部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 同期機の端子電圧を調整するための制御信号を出力する
    自動電圧調整部と、前記制御信号に基づいて前記同期機
    の界磁巻線に界磁電流を供給するサイリスタ整流装置の
    点弧パルスの位相を制御するための位相信号を出力する
    位相制御部と、前記位相信号に基づいて上記点弧パルス
    を出力するパルス出力部とを各々3組設けると共に前記
    3組の位相制御部とパルス出力部との間に各々中間パル
    ス選択部を設け、前記3個の点弧パルスの論理和を前記
    サイリスタ整流装置に供給するように構成した同期機の
    励磁装置において、前記中間パルス選択部は前記3個の
    位相信号の内の中間位相の位相信号を選択し、前記3組
    の自動電圧調整部と位相制御部との内のいずれか1組が
    故障したときには他の2組から出力される位相信号のい
    ずれか一方を選択し、前記3組の自動電圧調整部と位相
    制御部との内のいずれか2組が故障したときには他の1
    組から出力される位相信号を選択して出力するようにし
    たことを特徴とする励磁制御装置。
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