JPH0479800A - 同期機の励磁装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は同期機の励磁装置に関し、特に界磁しゃ断器を
用いずに界磁電流のしゃ断が可能な同期機の励磁装置に
関する。

（従来の技術） 同期機の励磁装置は種々あるが、中でも応答の早いサイ
リスタ整流器を利用した静止形励磁装置は、超速応励磁
方式として脚光を浴びている。

ところで、従来のこの種の同期機の励磁装置としては第
３図に示すような回路構成のものかある。

第３図において１は界磁巻線２を備えた同期機で、この
同期機１の出力端は図示しない主変圧器およびしゃ断器
を介して系統母線に接続されている。また３は交流電源
として同期機１の出力が電源変圧器４を介して入力され
、交流を直流に変換して界磁巻線２に供給するサイリス
タ整流器で、このサイリスタ整流器３は、同期機１の出
力端側に計器用電圧変成器５を介して接続された自動励
磁装置６により点弧位相か制御される。さらに、７はサ
イリスタ整流器３と界磁巻線２との間の界磁主回路に設
けられた界磁しゃ断器で、この界磁しゃ断器７は主極７
ａと放電極７ｂとで構成され、主極７ａが切で、放電極
７ｂか人のときには、界磁巻線２と放電抵抗８とて閉回
路か形成されるように接続されている。

このような構成の同期機の励磁装置において、同期機１
の運転時には界磁しゃ断器７の主極７ａか人、放電極７
ｂか切となっている。したかって、同期機１の界磁巻線
２には自動励磁制御装置６により、同期機］の出力電圧
に応して制御された直流励磁電流か界磁しゃ断器７の主
極７ａを通して供給されている。また同期機１を停止す
る場合には界磁しゃ断器７の放電極７ｂを人、主極７ａ
を切にすると界磁巻線２と放電抵抗８との間に閉回路か
形成され、同期機の界磁巻線２に流れていた界磁電流か
放電抵抗器８て減衰する。

しかし、このような方式の同期機の励磁装置においては
、同期機１の停止時に界磁しゃ断器７により同期機１の
界磁巻線２に流れている界磁電流を放電抵抗８側に切り
換えて減衰させるようにしているため、二つの主極と一
つの放電極を備えた特殊な構成の直流しゃ断器か必要と
なる。

また同期機の単機大容量化に伴い界磁しゃ断器の定格電
流、定格電圧、定格しゃ断電流等の要求も過大となり、
近い将来定格電流６０００Ａ以上、定格電圧６００Ｖ以
上の高電圧、大電流の直流しゃ断器の出現か要求される
か、今のところこれに対応するしゃ断器がないのか現状
である。

（発明か解決しようとする課題） 上記のように従来の同期機の励磁装置では特殊な構成の
直流しゃ断器を用いているため、構造か複雑で高価にな
るという問題かあり、また界磁しゃ断器自体の製作限界
によって同期機の単機容量か制約されるという問題かあ
る。

本発明は、界磁しゃ断器を用いずに界磁電流をしゃ断可
能とすることにより、構成か簡単かつ安価になし得ると
共に同期機の単機容量の増大に伴って、しゃ断容量が大
容量化してもこれに十分対応させることかできる同期機
の励磁装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達成するため、交流電源の出力を
サイリスタ整流器で整流して同期機の界磁巻線に励磁電
流を供給する同期機の励磁装置において、 前記サイリスタ整流器の交流電源回路に界磁しゃ断時に
しゃ断されるしゃ断器を設け、前記サイリスタ整流器と
前記界磁巻線との間の界磁主回路に放電抵抗器を設ける
と共に、この放電抵抗器と並列に前記界磁巻線の励磁時
には超電導状態とし界磁電流しゃ断時には超電導状態を
破って抵抗値を無限大の状態として使用される超電導導
体を接続する構成としたものである。

（作用） 従って、このような構成の同期機の励磁装置にあっては
、界磁巻線の励磁時には界磁主回路に設けられた放電抵
抗と並列接続の超電導導体を超電導状態にしておくこと
により、サイリスタ整流器より界磁巻線に供給される電
流は抵抗値がほぼ零の超電導導体を通して流れる。また
、界磁電流をしゃ断する場合には電源側しゃ断器を開放
し、超電導導体の超電導状態を破って抵抗値を無限大と
することにより、界磁巻線を流れてる界磁電流は放電抵
抗器により減衰させることかできるので、界磁主回路に
しゃ断器を設けずに界磁電流のしゃ断をすることかでき
る。また超電導導体を用いているため同期機の大容量化
に伴ってしゃ断容量か増大しても、これに十分対応させ
ることかできる。

（実施例） 以下本発明の稜ｚ実施例を図面を参照して説明する。第
１図は本発明による同期機の励磁装置の回路構成例を示
すもので、第３図と同一部分には同一記号を付しである
。第１図において１は界磁巻線２を備えた同期機で、こ
の同期機１の出力端は図示しない電源変圧器およびしゃ
断器を介して系統母線に接続されている。また３は交流
電源として同期機１の出力か電源変圧器４を介して入力
され、交流を直流に変換して界磁巻線２に供給するサイ
リスタ整流器で、このサイリスタ整流器涙 ３は、同期機１の出力端側に計器用電圧変此器５を介し
て接続された自動励磁装置６により点弧位相が制御され
る。

このような構成の同期機の励磁装置において、本実施例
ではサイリスタ整流器３の交流電源回路に界磁電流しゃ
断時にしゃ断される交流しゃ断器１１を設けると共に、
サイリスタ整流器３と界磁巻線２との間の界磁主回路に
放電抵抗９と超電導導体１０とを並列に接続して設ける
構成としたものである。この場合、超電導導体１０は極
低温冷媒液か収容された容器内に設けられ、界磁巻線２
の励磁時には超電導状態として使用され、界磁電流しゃ
断時には超電導状態を破って抵抗値を無限大として使用
される。

次１．．）よう（：構成さゎえ同期＾磁装置、）□用に
ついて述べる。同期機１の始動時には、交流しゃ断器１
１が開放状態にあり、また超電導導体を超電導状態とし
て放電抵抗器９のバイパス回路が形成されている。この
状態でサイリスタ整流器３の出力側に図示しない直流電
源を接続すると直流電源が超電導導体１０を通って界磁
巻線２に供給され、同期機１か初期励磁される。この同
期機１の初期励磁によって、同期機１の出力電圧か確立
した後、交流しゃ断器１１を投入するとサイリスタ整流
器３に交流電源出力を供給する自励回路か形成される。

したかって、サイリスタ整流器３を自動励磁制御装置６
により同期機１の出力電圧と設定値との偏差により位相
制御することで界磁巻線２に供給される励磁電流か制御
されることになる。

一方、同期機１の停止に際して界磁電流をしゃ断する場
合には、交流しゃ断器１１をしゃ断すると共にサイリス
タ整流器３のサイリスタゲートを全点弧し、次に超電導
導体１０に対しては超電導状態を破って抵抗値を無限大
の状態にする。すると、超電導導体でバイパスされてい
た放電抵抗器９か界磁主回路に投入されるので、界磁巻
線２に流れていた界磁電流は界磁巻線２→サイリスタ整
流器３−放電抵抗器９−界磁巻線４の閉ループを通して
流れる。したかって、界磁電流は当該閉ループ内の放電
抵抗器９により減衰される。

このように本実施例においては、界磁主回路に放電抵抗
器９と超電導導体１０とを並列接続して設け、界磁巻線
の励磁時には超電導導体１０を超電導状態として放電抵
抗器９をバイパスし、界磁しゃ断時には超電導導体１０
の超電導状態を破って抵抗値を無限大として界磁巻線２
に流れる電流を放電抵抗器９により減衰させるようにし
たので、従来のように高価な直流界磁しゃ断器を使用す
る必要かなく、また界磁しゃ断器の容量の限界により同
期機の容量が制限されるということかなくなる。したが
って、将来、単機大容量の同期機が必要な場合において
も、界磁電流のしゃ断に関しての対応を十分図ることが
できる。なお、超電導状態を破る方法として、臨界磁界
Ｈｅを与える方法によれば連応性が高い。

第２図は本発明の第２実施例を示す回路構成図である。

本実施例では第２図に示すように電源変圧器とサイリス
タ整流器とを結ぶ交流電源回路の三相各相に交流しゃ断
器１２の主極１２ａを設けると共に、相間に副極１２ｂ
を設けるようにしたものである。交流しゃ断器１２をし
ゃ断状態にする場合は主極１２ａを切、副極１２ｂを人
とする。

交流しゃ断器１２を投入状態にする場合は主極１２ａを
人、副極１２ｂを切とする。

このような構成とずぶネ＝により、界磁電流のしゃ断時
に交流しゃ断器１２をしゃ断するとともに、超電導導体
１０の抵抗値を無限大とすれば、界磁巻線２に流れる界
磁電流は、界磁巻線２．放電抵抗器９、サイリスタ整流
器３．しゃ断器１２の副極１２ｂ、サイリスタ整流器３
、界磁巻線２とて閉ループか形成され、前述同様に界磁
電流を放電抵抗器９にて減衰させることかできる。

なお、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形し
て実施できる。

［発明の効果コ 以上説明したように本発明によれば、界磁しゃ断器を用
いずに界磁電流をしゃ断可能としたことにより、構成か
簡単かつ安価になし得ると共に同期機の単機容量の増大
に伴って、しゃ断容量が大容量化してもこれに十分対応
させることができる同期機の励磁装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の構成を示す図、第２図は
本発明の第２実施例を示す図、第３図は従来の界磁しゃ
断装置の構成を示す図である。 １・・・同期機、２・・界磁巻線、３・・サイリスタ整
流器、４・電源変圧器、５・・計器用電圧変成器、６・
自動励磁制御装置、７・・・界磁しゃ断器、７ａ・・・
界磁しゃ断器の主極、７ｂ・・・界磁しゃ断器放電極、
８，９　放電抵抗器、１０・・・超電導導体、１１・・
・交流しゃ断器、１．２８・・・交流しゃ断器の主極、
１２ｂ・・・交流しゃ断器の副極。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 交流電源の出力をサイリスタ整流器で整流して同期機の
   界磁巻線に励磁電流を供給する同期機の励磁装置におい
   て、 前記サイリスタ整流器の交流電源回路に界磁電流しゃ断
   時にしゃ断される交流しゃ断器を設け、前記サイリスタ
   整流器と前記界磁巻線との間の界磁主回路に放電抵抗器
   を設けると共にこの放電抵抗器と並列に前記界磁巻線の
   励磁時には超電導状態とし、界磁電流しゃ断時には超電
   導状態を破って抵抗値を無限大の状態として使用される
   超電導導体を接続する構成とした同期機の励磁装置。