JPH061948B2 - 無効電力補償システム - Google Patents
無効電力補償システムInfo
- Publication number
- JPH061948B2 JPH061948B2 JP60126235A JP12623585A JPH061948B2 JP H061948 B2 JPH061948 B2 JP H061948B2 JP 60126235 A JP60126235 A JP 60126235A JP 12623585 A JP12623585 A JP 12623585A JP H061948 B2 JPH061948 B2 JP H061948B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reactive power
- capacitor
- transformer
- voltage
- load
- 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.)
- Expired - Lifetime
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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
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、進相無効電力を補償するコンデンサと、遅相
無効電力を補償するリアクトルと、遅相無効電力量を制
御する制御装置とを備え、負荷側に発生する無効電力を
補償する無効電力補償システムに関する。
無効電力を補償するリアクトルと、遅相無効電力量を制
御する制御装置とを備え、負荷側に発生する無効電力を
補償する無効電力補償システムに関する。
第３図は負荷として製鋼アーク炉が使用されるこの種の
無効電力補償システムの従来例を示す（例えば、１９８
３年（昭和５８年）１０月に発行された富士時報（Ｖｏ
ｌ．５６）に掲載された論文『無効電力補償装置の制御
方式』（第６５２頁〜第６６６頁）参照）。この第３図
において、１０は変圧器、２は無効電力ＱＦを発生する
製鋼アーク炉の如き変動の大きな負荷、３は遅れ無効電
力ＱＬを補償するリアクトル、４は遅れ無効電力量を制
御するサイリスタスイッチ（制御装置）、５は進み無効
電力ＱＣを補償するコンデンサである。リアクトル３、
サイリスタスイッチ４およびコンデンサ５によって良く
知られているように無効電力補償装置が構成され、負荷
２に発生する無効電力ＱＦが補償される。
無効電力補償システムの従来例を示す（例えば、１９８
３年（昭和５８年）１０月に発行された富士時報（Ｖｏ
ｌ．５６）に掲載された論文『無効電力補償装置の制御
方式』（第６５２頁〜第６６６頁）参照）。この第３図
において、１０は変圧器、２は無効電力ＱＦを発生する
製鋼アーク炉の如き変動の大きな負荷、３は遅れ無効電
力ＱＬを補償するリアクトル、４は遅れ無効電力量を制
御するサイリスタスイッチ（制御装置）、５は進み無効
電力ＱＣを補償するコンデンサである。リアクトル３、
サイリスタスイッチ４およびコンデンサ５によって良く
知られているように無効電力補償装置が構成され、負荷
２に発生する無効電力ＱＦが補償される。
第２図はかかるシステムにおける無効電力補償動作を説
明するための動作原理図である。
明するための動作原理図である。
すなわち、負荷の無効電力ＱＦ（一般に、遅れ無効電力
と考える。）の時間的変化が同図(イ)の如く示されるも
のとすると、可変リアクトルのとる無効電力ＱＬ（遅
れ）は同図(ロ)の如く、ＱＦが増大するときはＱＬを減
少させ、ＱＦが減少するときはＱＬを増大させるように
する。つまり、同図(ハ)の如く、負荷の無効電力の如何
にかゝわらず、 ＱＦ＋ＱＬ一定 となるようにＱＬを制御することにより、系統の無効電
力ＱＳを同図(ホ)の如く、 ＱＳ＝ＱＦ＋ＱＬ−ＱＣ一定 となるようにするものである、なお、ＱＣはコンデンサ
５のとる無効電力（進み）であり、同図(ニ)に示す如く
一定である。このとき、系統の電圧変動ΔＶは系統リア
クタンスをＸＳとし単位量で表わすと、 ΔＶＱＳ・ＸＳ一定 となって、電圧変動（いわゆるフリッカ現象）が抑制さ
れる。
と考える。）の時間的変化が同図(イ)の如く示されるも
のとすると、可変リアクトルのとる無効電力ＱＬ（遅
れ）は同図(ロ)の如く、ＱＦが増大するときはＱＬを減
少させ、ＱＦが減少するときはＱＬを増大させるように
する。つまり、同図(ハ)の如く、負荷の無効電力の如何
にかゝわらず、 ＱＦ＋ＱＬ一定 となるようにＱＬを制御することにより、系統の無効電
力ＱＳを同図(ホ)の如く、 ＱＳ＝ＱＦ＋ＱＬ−ＱＣ一定 となるようにするものである、なお、ＱＣはコンデンサ
５のとる無効電力（進み）であり、同図(ニ)に示す如く
一定である。このとき、系統の電圧変動ΔＶは系統リア
クタンスをＸＳとし単位量で表わすと、 ΔＶＱＳ・ＸＳ一定 となって、電圧変動（いわゆるフリッカ現象）が抑制さ
れる。
ところで、上記の如きシステムにおいては、負荷の無効
電力またはその変動が零の場合は、 ＱＦ＝０、またはＱＦ＝一定 となって、ＱＬは最大となる。このとき、一般には、 ＱＬ＝ＱＣ となってリアクトル３の電流は最大となり、これによっ
て損失（電圧の２乗に比例する）も最大となる。すなわ
ち、負荷が製鋼アーク炉２の如く、１回の溶解が終る毎
に溶鋼を取り出し、炉を補修した後次の原料スクラップ
を投入すべく、２０〜３０分程度の停止期間が１〜２時
間毎に生ずるような負荷において、この停止期間中に無
効電力補修装置のリアクトル３を最大出力にしてその損
失を大きくすることは、電力を無駄に消費し電力料金も
増大することから好ましくない。なお、その対策とし
て、しゃ断器を用いて開閉する方式が考えられるが、遮
断器の寿命や起動時に発生するコンデンサの突入電流に
よって系統電圧に擾乱が生じる等の問題がある。
電力またはその変動が零の場合は、 ＱＦ＝０、またはＱＦ＝一定 となって、ＱＬは最大となる。このとき、一般には、 ＱＬ＝ＱＣ となってリアクトル３の電流は最大となり、これによっ
て損失（電圧の２乗に比例する）も最大となる。すなわ
ち、負荷が製鋼アーク炉２の如く、１回の溶解が終る毎
に溶鋼を取り出し、炉を補修した後次の原料スクラップ
を投入すべく、２０〜３０分程度の停止期間が１〜２時
間毎に生ずるような負荷において、この停止期間中に無
効電力補修装置のリアクトル３を最大出力にしてその損
失を大きくすることは、電力を無駄に消費し電力料金も
増大することから好ましくない。なお、その対策とし
て、しゃ断器を用いて開閉する方式が考えられるが、遮
断器の寿命や起動時に発生するコンデンサの突入電流に
よって系統電圧に擾乱が生じる等の問題がある。
従って、本発明は、このようなコンデンサの突入電流を
低減し得る婿電力補償システムを提供することを目的と
する。
低減し得る婿電力補償システムを提供することを目的と
する。
このような目的を達成するために、本発明は、冒頭で述
べた種類の無効電力補償システムにおいて、 コンデンサの上位に降圧可能な変圧器を設け、 負荷側の無効電力またはその変動分が零になったときそ
のことを検出する検出手段を設け、 該検出手段によりそのことが検出されたときは変圧器の
二次側電圧を下げる、 ことを特徴とする。
べた種類の無効電力補償システムにおいて、 コンデンサの上位に降圧可能な変圧器を設け、 負荷側の無効電力またはその変動分が零になったときそ
のことを検出する検出手段を設け、 該検出手段によりそのことが検出されたときは変圧器の
二次側電圧を下げる、 ことを特徴とする。
上記検出器により負荷の無効電力またはその変動が零に
なったことが検出されたときは、上記変圧器によって２
次側電圧を下げ、コンデンサに流れる電流を低減させ
る。
なったことが検出されたときは、上記変圧器によって２
次側電圧を下げ、コンデンサに流れる電流を低減させ
る。
第１図は本発明の一実施例を示す概要図である。
なお、第１図において、第３図と同一部分には同一符号
が付されている。しかして、この実施例は負荷時タップ
切換変圧器の如く降圧可能な変圧器１、および無効電力
検出器６を設けた点が特徴である。なお、同図におい
て、７は電圧検出器、８は電流検出器、９はタップ切換
器駆動装置である。
が付されている。しかして、この実施例は負荷時タップ
切換変圧器の如く降圧可能な変圧器１、および無効電力
検出器６を設けた点が特徴である。なお、同図におい
て、７は電圧検出器、８は電流検出器、９はタップ切換
器駆動装置である。
すなわち、無効電力検出器６は電圧検出器７および電流
検出器８によって検出される電圧、電流値から負荷２の
無効電力ＱＦを求め、この無効電力またはその変動が零
か否かを検出する。そして、これが零のときはその旨の
信号を送出するので、これによってタップ切換器駆動装
置９が動作し、変圧器１のタップ電圧を降下させる。こ
れにより、当然のことながらコンデンサ５に流れる電流
が低減され、これによってコンデンサ５による損失が低
減される。このとき、リアクトル３に流れる電流も低減
して、その損失も現象する。なお、変圧器１のタップ電
圧は、例えば1/2程度に低下できるようにしておき、コ
ンデンサ５を投入するとき、降圧変圧器１のタップ電圧
をこの最低タップ迄下げて投入するようにする。つま
り、コンデンサ起動時の投入電流１ｍ（過渡最大値）
は、 で表わされる。ここに、Ｅｍは定常電圧、Ｚは回路イン
ピーダンス、ＸＬは回路リアクタンス、ＸＣはコンデン
サリアクタンス、ωは角周波数（＝２πｆ）、αは係数
である。したがって、定常電圧Ｅｍを降圧変圧器１の最
低タップで投入することにより、コンデンサの投入電流
を比例的に低減させることができ、これによって系統の
電圧降下を減少させることが可能となる。
検出器８によって検出される電圧、電流値から負荷２の
無効電力ＱＦを求め、この無効電力またはその変動が零
か否かを検出する。そして、これが零のときはその旨の
信号を送出するので、これによってタップ切換器駆動装
置９が動作し、変圧器１のタップ電圧を降下させる。こ
れにより、当然のことながらコンデンサ５に流れる電流
が低減され、これによってコンデンサ５による損失が低
減される。このとき、リアクトル３に流れる電流も低減
して、その損失も現象する。なお、変圧器１のタップ電
圧は、例えば1/2程度に低下できるようにしておき、コ
ンデンサ５を投入するとき、降圧変圧器１のタップ電圧
をこの最低タップ迄下げて投入するようにする。つま
り、コンデンサ起動時の投入電流１ｍ（過渡最大値）
は、 で表わされる。ここに、Ｅｍは定常電圧、Ｚは回路イン
ピーダンス、ＸＬは回路リアクタンス、ＸＣはコンデン
サリアクタンス、ωは角周波数（＝２πｆ）、αは係数
である。したがって、定常電圧Ｅｍを降圧変圧器１の最
低タップで投入することにより、コンデンサの投入電流
を比例的に低減させることができ、これによって系統の
電圧降下を減少させることが可能となる。
この発明によれば、製鋼アーク炉や電鉄負荷の如く、停
止期間が頻繁におきかつその時間が比較的長い負荷にお
いて、電力および電力料金の節約が可能になる利点がも
たらされるばかりでなく、電源系統が弱くてコンデンサ
の投入時に系統電圧降下も問題となるような場合にも、
これを減少させることができる効果が得られるものであ
る。
止期間が頻繁におきかつその時間が比較的長い負荷にお
いて、電力および電力料金の節約が可能になる利点がも
たらされるばかりでなく、電源系統が弱くてコンデンサ
の投入時に系統電圧降下も問題となるような場合にも、
これを減少させることができる効果が得られるものであ
る。
第１図は本発明の一実施例を示す概要図、第２図は無効
電力補償動作を説明するための一般的な動作原理図、第
３図は従来の無効電力補償システムを示す概要図、であ
る。 符号の説明 １…降圧変圧器、２…負荷、３…リアクトル、４…サイ
リスタスイッチ、５…コンデンサ、６…無効電力検出
器、７…電圧検出器、８…電流検出器、９…タップ切換
器駆動装置。
電力補償動作を説明するための一般的な動作原理図、第
３図は従来の無効電力補償システムを示す概要図、であ
る。 符号の説明 １…降圧変圧器、２…負荷、３…リアクトル、４…サイ
リスタスイッチ、５…コンデンサ、６…無効電力検出
器、７…電圧検出器、８…電流検出器、９…タップ切換
器駆動装置。
Claims (1)
- 【請求項１】進み無効電力（ＱＣ）を補償するコンデン
サ（５）と、遅れ無効電力（Ｑ（Ｌ）を補償するリアク
トル（３）と、遅れ無効電力量を制御する制御装置
（４）とを備え、負荷側に発生する無効電力（ＱＦ）を
補償する無効電力補償システムにおいて、 前記コンデンサの上位に降圧可能な変圧器（１）を設
け、 前記負荷側の無効電力またはその変動分が零になったと
きそのことを検出する検出手段（６）を設け、 該検出手段によりそのことが検出されたときは前記変圧
器の二次側電圧を下げる、 ことを特徴とする無効電力補償システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60126235A JPH061948B2 (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 無効電力補償システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60126235A JPH061948B2 (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 無効電力補償システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61288731A JPS61288731A (ja) | 1986-12-18 |
| JPH061948B2 true JPH061948B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=14930131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60126235A Expired - Lifetime JPH061948B2 (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 無効電力補償システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH061948B2 (ja) |
-
1985
- 1985-06-12 JP JP60126235A patent/JPH061948B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61288731A (ja) | 1986-12-18 |
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