JPH05143183A - サイリスタ制御リアクトルのサイリスタ過電圧防止回路 - Google Patents
サイリスタ制御リアクトルのサイリスタ過電圧防止回路Info
- Publication number
- JPH05143183A JPH05143183A JP3304323A JP30432391A JPH05143183A JP H05143183 A JPH05143183 A JP H05143183A JP 3304323 A JP3304323 A JP 3304323A JP 30432391 A JP30432391 A JP 30432391A JP H05143183 A JPH05143183 A JP H05143183A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thyristor
- parallel
- breaker
- capacitor
- overvoltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
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- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 無効電力補償装置のサイリスタ制御リアクト
ルとフィルタを、共通の遮断器を介して交流電力系統の
母線に並列接続したとき、遮断器開放時に、フィルタ内
のコンデンサに蓄積されていたエネルギによって発生す
る並列共振による過電圧のピーク値を抑制し、サイリス
タを保護する。 【構成】 サイリスタ制御リアクトルと並列に、無効電
力補償装置の並列共振周波数を小さくする小容量のコン
デンサを設ける。
ルとフィルタを、共通の遮断器を介して交流電力系統の
母線に並列接続したとき、遮断器開放時に、フィルタ内
のコンデンサに蓄積されていたエネルギによって発生す
る並列共振による過電圧のピーク値を抑制し、サイリス
タを保護する。 【構成】 サイリスタ制御リアクトルと並列に、無効電
力補償装置の並列共振周波数を小さくする小容量のコン
デンサを設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、無効電力補償装置
（以下ＳＶＣと呼称する）のサイリスタ制御リアクトル
（以下ＴＣＲと呼称する）とフィルタ（以下ＦＣと呼称
する）を、共通の遮断器を介して系統母線に並列接続し
た場合に、遮断器開放時に発生する過電圧のピーク値を
低減して、サイリスタを保護する回路に関する。
（以下ＳＶＣと呼称する）のサイリスタ制御リアクトル
（以下ＴＣＲと呼称する）とフィルタ（以下ＦＣと呼称
する）を、共通の遮断器を介して系統母線に並列接続し
た場合に、遮断器開放時に発生する過電圧のピーク値を
低減して、サイリスタを保護する回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＳＶＣは、交流電力系統の電圧変動抑制
および高調波吸収等を目的として設置されるもので、図
４に示すように、電源１に接続され負荷２に給電する系
統母線３に、ＴＣＲとＦＣを並列接続した構成を有す
る。
および高調波吸収等を目的として設置されるもので、図
４に示すように、電源１に接続され負荷２に給電する系
統母線３に、ＴＣＲとＦＣを並列接続した構成を有す
る。
【０００３】ここでＴＣＲは、サイリスタ４と、この定
格電圧に降圧するためとリアクトルを兼ねた高インピ−
ダンス変圧器５とから構成される。なお、高インピ−ダ
ンス変圧器５に変えて、通常の変圧器と直列リアクトル
の場合もある。フィルタＦＣは、進相コンデンサ６と、
このコンデンサ６との共振作用により母線３の高調波を
吸収する直列リアクトル７とから構成される。このＳＶ
Ｃの電圧変動抑制の原理は、負荷２の変動する無効電力
ＱLに対してＴＣＲの発生する無効電力ＱTCRをサイリス
タ４の位相制御により増減してＱL＋ＱTCR を一定化す
ると同時に、進相コンデンサ６が発生する一定の進み無
効電力−ＱCにより力率を改善し、系統母線の電源側イ
ンピ−ダンス％Ｘによる電圧変動ΔＶ＝％Ｘ・（ＱL＋
ＱTCR−ＱC ）を抑制しようとするものである。
格電圧に降圧するためとリアクトルを兼ねた高インピ−
ダンス変圧器５とから構成される。なお、高インピ−ダ
ンス変圧器５に変えて、通常の変圧器と直列リアクトル
の場合もある。フィルタＦＣは、進相コンデンサ６と、
このコンデンサ６との共振作用により母線３の高調波を
吸収する直列リアクトル７とから構成される。このＳＶ
Ｃの電圧変動抑制の原理は、負荷２の変動する無効電力
ＱLに対してＴＣＲの発生する無効電力ＱTCRをサイリス
タ４の位相制御により増減してＱL＋ＱTCR を一定化す
ると同時に、進相コンデンサ６が発生する一定の進み無
効電力−ＱCにより力率を改善し、系統母線の電源側イ
ンピ−ダンス％Ｘによる電圧変動ΔＶ＝％Ｘ・（ＱL＋
ＱTCR−ＱC ）を抑制しようとするものである。
【０００４】このようなＴＣＲとＦＣを系統母線３に接
続する場合、図４に示すように、個別の遮断器８，９を
設けるのが一般的である。しかし、この場合各遮断器
８，９は、ＴＣＲとＦＣの各定格電流を許容できる大き
さのものとする必要があり、設備費が嵩む。
続する場合、図４に示すように、個別の遮断器８，９を
設けるのが一般的である。しかし、この場合各遮断器
８，９は、ＴＣＲとＦＣの各定格電流を許容できる大き
さのものとする必要があり、設備費が嵩む。
【０００５】そこで、遮断器の数を減らし、その定格容
量を小さくする目的で、図５に示すように、共通の遮断
器１０を設け、ＴＣＲとＦＣをこの遮断器１０の手前で
並列接続する方式が考えられた。このように遮断器１０
を共用化すると、ＴＣＲに流れ込む遅相電流とＦＣに流
れ込む進相電流が相殺して遮断器１０の定格電流を小さ
くすることができ、大きな容量の三相遮断器が２つ（Ｆ
Ｃの並列設置数＋１）必要であったものが、小さな容量
の三相遮断器１つで済むようになり、設備費用を削減す
る効果がある。
量を小さくする目的で、図５に示すように、共通の遮断
器１０を設け、ＴＣＲとＦＣをこの遮断器１０の手前で
並列接続する方式が考えられた。このように遮断器１０
を共用化すると、ＴＣＲに流れ込む遅相電流とＦＣに流
れ込む進相電流が相殺して遮断器１０の定格電流を小さ
くすることができ、大きな容量の三相遮断器が２つ（Ｆ
Ｃの並列設置数＋１）必要であったものが、小さな容量
の三相遮断器１つで済むようになり、設備費用を削減す
る効果がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図５に示す
ように遮断器１０を共用化すると、遮断器１０を開路し
たとき、ＦＣの進相コンデンサ６の残留電荷が高インピ
−ダンス変圧器５の１次側に放電してＳＶＣが並列共振
を起こす。このときサイリスタ４は点弧パルスが供給さ
れず遮断状態にあるため開放状態にある高インピ−ダン
ス変圧器５の２次側に、図６に示すような過電圧が誘導
されて、サイリスタ４の破壊原因となる問題があった。
この過電圧の大きさは、高インピ−ダンス変圧器５と進
相コンデンサ６の各容量の大きさによって決定されるも
ので、例えば６０Ｈz，３０ｋＶの系統で、高インピー
ダンス変圧器５の容量が５４．６ｍＨで進相コンデンサ
６の容量が２１．５μＦのときは、図６に示すように定
格電圧の２．１７倍の過電圧が発生する。このため遮断
器１０を共用化すると、遮断器にかかる費用を低減でき
る反面で、耐圧の大きい高価なサイリスタ４を使用する
必要があり、遮断器の数を減らし、その容量を小さくす
る効果を十分に生かすことができなかった。
ように遮断器１０を共用化すると、遮断器１０を開路し
たとき、ＦＣの進相コンデンサ６の残留電荷が高インピ
−ダンス変圧器５の１次側に放電してＳＶＣが並列共振
を起こす。このときサイリスタ４は点弧パルスが供給さ
れず遮断状態にあるため開放状態にある高インピ−ダン
ス変圧器５の２次側に、図６に示すような過電圧が誘導
されて、サイリスタ４の破壊原因となる問題があった。
この過電圧の大きさは、高インピ−ダンス変圧器５と進
相コンデンサ６の各容量の大きさによって決定されるも
ので、例えば６０Ｈz，３０ｋＶの系統で、高インピー
ダンス変圧器５の容量が５４．６ｍＨで進相コンデンサ
６の容量が２１．５μＦのときは、図６に示すように定
格電圧の２．１７倍の過電圧が発生する。このため遮断
器１０を共用化すると、遮断器にかかる費用を低減でき
る反面で、耐圧の大きい高価なサイリスタ４を使用する
必要があり、遮断器の数を減らし、その容量を小さくす
る効果を十分に生かすことができなかった。
【０００７】そこで本発明は、遮断器を共用化したＳＶ
Ｃにおいて、サイリスタの耐圧をそれほど高くしなくて
も済む回路を提供することを目的とする。
Ｃにおいて、サイリスタの耐圧をそれほど高くしなくて
も済む回路を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明が提供するサイ
リスタ制御リアクトルにおけるサイリスタ過電圧防止回
路は、サイリスタ制御リアクトルとフィルタの並列回路
を、系統母線に単一の遮断器を介して接続した無効電力
補償装置において、
リスタ制御リアクトルにおけるサイリスタ過電圧防止回
路は、サイリスタ制御リアクトルとフィルタの並列回路
を、系統母線に単一の遮断器を介して接続した無効電力
補償装置において、
【０００９】サイリスタ制御リアクトルと並列に、無効
電力補償装置の並列共振周波数を下げるコンデンサを接
続したことを特徴とする。
電力補償装置の並列共振周波数を下げるコンデンサを接
続したことを特徴とする。
【００１０】
【作用】上記構成において、遮断器１０が電流のゼロク
ロスタイミングで開路されると、ＳＶＣは並列共振を起
こす。ところが、上記構成によれば、並列コンデンサ１
１がＴＣＲに並列に挿入接続されているので、Ｌ・Ｃの
平方根に反比例する並列共振周波数ｆは、接続されてい
ない場合に比べて小さくなり、過渡波形の立ち上がりは
緩やかになる。この結果として、この過渡波形のピーク
値は低下し、これによってサイリスタ４は過電圧から保
護される。
ロスタイミングで開路されると、ＳＶＣは並列共振を起
こす。ところが、上記構成によれば、並列コンデンサ１
１がＴＣＲに並列に挿入接続されているので、Ｌ・Ｃの
平方根に反比例する並列共振周波数ｆは、接続されてい
ない場合に比べて小さくなり、過渡波形の立ち上がりは
緩やかになる。この結果として、この過渡波形のピーク
値は低下し、これによってサイリスタ４は過電圧から保
護される。
【００１１】
【実施例】本発明の一実施例を図１に示し、以下説明す
る。この回路は、ＴＣＲとＦＣを共通の遮断器１０を介
して系統母線に接続した図５に示す構成において、ＴＣ
Ｒの高インピ−ダンス変圧器５の一次側と対地間にＳＶ
Ｃの共振周波数を低下させる並列コンデンサ１１を設置
したものである。なお図５と同一符号を付した部分は同
一または同等の機器を示し説明を省略する。設置される
並列コンデンサ１１の容量は、ＳＶＣ設備の条件に応じ
て適当な値に定めればよいが、図５で説明したように、
６０Ｈz，３０ｋＶの系統に５４．６ｍＨの高インピー
ダンス変圧器５と２１．５μＦの進相コンデンサ６が使
用されているときは、例えば０．１μＦとする。このよ
うにした場合にサイリスタ４の両端に加わる過電圧ｅの
ピーク値は、図２に示すように定格電圧の１．８５倍と
なり、このコンデンサ１１がない場合の２．１７倍と比
べると１５％も低下していることがわかる。なお図２に
示すデータは、図３に示す一相分の等価回路を用いて計
算したもので、３０ｋＶの母線３から１サイクルの間、
ＳＶＣに給電した後、遮断器１０を開放したときの高イ
ンピ−ダンス変圧器５の２次出力ｅを求めている。
る。この回路は、ＴＣＲとＦＣを共通の遮断器１０を介
して系統母線に接続した図５に示す構成において、ＴＣ
Ｒの高インピ−ダンス変圧器５の一次側と対地間にＳＶ
Ｃの共振周波数を低下させる並列コンデンサ１１を設置
したものである。なお図５と同一符号を付した部分は同
一または同等の機器を示し説明を省略する。設置される
並列コンデンサ１１の容量は、ＳＶＣ設備の条件に応じ
て適当な値に定めればよいが、図５で説明したように、
６０Ｈz，３０ｋＶの系統に５４．６ｍＨの高インピー
ダンス変圧器５と２１．５μＦの進相コンデンサ６が使
用されているときは、例えば０．１μＦとする。このよ
うにした場合にサイリスタ４の両端に加わる過電圧ｅの
ピーク値は、図２に示すように定格電圧の１．８５倍と
なり、このコンデンサ１１がない場合の２．１７倍と比
べると１５％も低下していることがわかる。なお図２に
示すデータは、図３に示す一相分の等価回路を用いて計
算したもので、３０ｋＶの母線３から１サイクルの間、
ＳＶＣに給電した後、遮断器１０を開放したときの高イ
ンピ−ダンス変圧器５の２次出力ｅを求めている。
【００１２】本発明は、既設あるいは設計済みのＳＶＣ
において遮断器１０を共用化しようとするとき、遮断器
開放時に発生する過電圧が大きくて、サイリスタ４を破
損する恐れがあるとき、特に有効なものである。すなわ
ち、ＦＣの進相コンデンサ６は特定の高調波を吸収させ
るため一定の共振周波数を持つ必要があり、後から容量
を増加することは極めて困難である。一方、本発明の並
列コンデンサ１１は、過電圧を抑える必要の程度に応
じ、進相コンデンサ６に比べてかなり小容量で、遮断器
８、９、１０に比べて安価なものを適宜、容量を選定し
て接続するだけでよい。したがって、耐圧がそれ程高く
ないサイリスタ４を使用した回路構成において、遮断器
１０の共用化を実現して設備のローコスト化を図ること
ができ、実用上極めて大きい効果が得られる。
において遮断器１０を共用化しようとするとき、遮断器
開放時に発生する過電圧が大きくて、サイリスタ４を破
損する恐れがあるとき、特に有効なものである。すなわ
ち、ＦＣの進相コンデンサ６は特定の高調波を吸収させ
るため一定の共振周波数を持つ必要があり、後から容量
を増加することは極めて困難である。一方、本発明の並
列コンデンサ１１は、過電圧を抑える必要の程度に応
じ、進相コンデンサ６に比べてかなり小容量で、遮断器
８、９、１０に比べて安価なものを適宜、容量を選定し
て接続するだけでよい。したがって、耐圧がそれ程高く
ないサイリスタ４を使用した回路構成において、遮断器
１０の共用化を実現して設備のローコスト化を図ること
ができ、実用上極めて大きい効果が得られる。
【００１３】なお、本発明は上述した高インピ−ダンス
変圧器５を用いた構成の他に、通常の変圧器と直列リア
クトルを使用した構成においても同様に実施することが
できる。この場合、並列コンデンサ１１は、遮断器を介
して系統母線につながれる通常の変圧器の１次側と対地
間に接続することになる。
変圧器５を用いた構成の他に、通常の変圧器と直列リア
クトルを使用した構成においても同様に実施することが
できる。この場合、並列コンデンサ１１は、遮断器を介
して系統母線につながれる通常の変圧器の１次側と対地
間に接続することになる。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、ＴＣＲとＦＣを系統母
線に接続する遮断器を共用したＳＶＣにおいて、遮断器
の開放時にＳＶＣ内に発生する共振現象による過電圧
を、並列コンデンサによって低下させることができ、Ｔ
ＣＲのサイリスタにそれほど高耐圧のものを使用しなく
てもよくなる。本発明で使用する並列コンデンサは、高
耐圧のサイリスタを使用する場合および大容量の遮断器
を複数設置する場合に比べて安価であり、設備費用を削
減することができる。
線に接続する遮断器を共用したＳＶＣにおいて、遮断器
の開放時にＳＶＣ内に発生する共振現象による過電圧
を、並列コンデンサによって低下させることができ、Ｔ
ＣＲのサイリスタにそれほど高耐圧のものを使用しなく
てもよくなる。本発明で使用する並列コンデンサは、高
耐圧のサイリスタを使用する場合および大容量の遮断器
を複数設置する場合に比べて安価であり、設備費用を削
減することができる。
【図１】この発明の並列コンデンサを設けたＳＶＣを示
す図
す図
【図２】図１の回路において遮断器を開放した場合に高
インピ−ダンス変圧器に発生する過電圧を示す波形図
インピ−ダンス変圧器に発生する過電圧を示す波形図
【図３】図１に示すＳＶＣにおいて遮断器開放時に発生
する過電圧を求めるために用いた一相分の等価回路図
する過電圧を求めるために用いた一相分の等価回路図
【図４】ＴＣＲとＦＣの各々に専用の遮断器を設けた従
来のＳＶＣを示す図
来のＳＶＣを示す図
【図５】ＴＣＲとＦＣに共通の遮断器を設けた従来のＳ
ＶＣを示す図
ＶＣを示す図
【図６】図５に示す回路で遮断器の開放時にサイリスタ
の両端に発生する過電圧を示す電圧波形図
の両端に発生する過電圧を示す電圧波形図
１ 電源 ４ サイリスタ ５ 高インピーダンス変圧器 ６ 進相用コンデンサ １０ 共用化された遮断器 １１ 並列コンデンサ
Claims (1)
- 【請求項１】 サイリスタ制御リアクトルとフィルタの
並列回路を、系統母線に共通の遮断器を介して接続した
無効電力補償装置において、 サイリスタ制御リアクトルと並列に、無効電力補償装置
の並列共振周波数を下げるコンデンサを接続したことを
特徴とするサイリスタ制御リアクトルのサイリスタ過電
圧防止回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3304323A JPH05143183A (ja) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | サイリスタ制御リアクトルのサイリスタ過電圧防止回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3304323A JPH05143183A (ja) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | サイリスタ制御リアクトルのサイリスタ過電圧防止回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05143183A true JPH05143183A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=17931643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3304323A Pending JPH05143183A (ja) | 1991-11-20 | 1991-11-20 | サイリスタ制御リアクトルのサイリスタ過電圧防止回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05143183A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102377188A (zh) * | 2011-11-04 | 2012-03-14 | 辽宁省电力有限公司抚顺供电公司 | 一种tcr和fc共用开关的对晶闸管阀组无电压冲击切除方法 |
-
1991
- 1991-11-20 JP JP3304323A patent/JPH05143183A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102377188A (zh) * | 2011-11-04 | 2012-03-14 | 辽宁省电力有限公司抚顺供电公司 | 一种tcr和fc共用开关的对晶闸管阀组无电压冲击切除方法 |
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