JPH06230839A - 無効電力補償装置 - Google Patents
無効電力補償装置Info
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- JPH06230839A JPH06230839A JP5016417A JP1641793A JPH06230839A JP H06230839 A JPH06230839 A JP H06230839A JP 5016417 A JP5016417 A JP 5016417A JP 1641793 A JP1641793 A JP 1641793A JP H06230839 A JPH06230839 A JP H06230839A
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- current
- power
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- orthogonal magnetic
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- 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
- Y02E40/10—Flexible AC transmission systems [FACTS]
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高調波の発生がほとんどなく、安全性に優れ
るうえ、直交磁心の一次側巻線に流れる電流が小さいと
きにも二次側巻線に流れる電流にひずみを生じない無効
電力補償装置を提供する。 【構成】 ２台の同一な構成の直交磁心２、３の一次側
巻線Ｎ1 を並列に直流電源４に接続し、またその二次側
巻線Ｎ2 を整流素子としてのダイオード５、６を介して
並列に電力系統１へ接続し、プッシュプル方式の無効電
力補償装置を構成する。直流電源４の出力を調整するこ
とにより、二次側巻線Ｎ2 のインピーダンスを連続的に
調整して無効電力の補償を行うことができる。
るうえ、直交磁心の一次側巻線に流れる電流が小さいと
きにも二次側巻線に流れる電流にひずみを生じない無効
電力補償装置を提供する。 【構成】 ２台の同一な構成の直交磁心２、３の一次側
巻線Ｎ1 を並列に直流電源４に接続し、またその二次側
巻線Ｎ2 を整流素子としてのダイオード５、６を介して
並列に電力系統１へ接続し、プッシュプル方式の無効電
力補償装置を構成する。直流電源４の出力を調整するこ
とにより、二次側巻線Ｎ2 のインピーダンスを連続的に
調整して無効電力の補償を行うことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、配電線に生ずる無効電
力を減少させるための無効電力補償装置に関するもので
ある。
力を減少させるための無効電力補償装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、パワーエレクトロニクス機器や誘
導電動機などの増加に伴い配電線の無効電力が増加し、
良質な電力の安定供給を妨げている。ここで無効電力と
は、Ｐ＝Ｖ×Ｉsin θとして定義される電力であり、電
圧Ｖと電流の間の位相差θによって決定される。この無
効電力は負荷端の電圧変動等の原因となるので、従来か
らこれを減少させるために無効電力補償装置が使用され
ている。
導電動機などの増加に伴い配電線の無効電力が増加し、
良質な電力の安定供給を妨げている。ここで無効電力と
は、Ｐ＝Ｖ×Ｉsin θとして定義される電力であり、電
圧Ｖと電流の間の位相差θによって決定される。この無
効電力は負荷端の電圧変動等の原因となるので、従来か
らこれを減少させるために無効電力補償装置が使用され
ている。
【０００３】図５はＴＣＲ（サイリスタコントロールド
リアクタ）方式として知られている従来の無効電力補償
装置の原理を示すもので、電力系統にリアクトルＬとサ
イリスタＴとを直列に接続し、サイリスタＴの位相制御
によりリアクトルＬに流れる電流を制御し、無効電力量
を調節している。ところがこの方式の従来の無効電力補
償装置は、サイリスタＴの導通位相角制御により電力系
統に高調波が発生するために高調波除去用の大型フィル
タの設置が必要であること、サイリスタＴに電力系統の
高電圧が直接加わるために安全性の点で不安があること
等の問題があった。
リアクタ）方式として知られている従来の無効電力補償
装置の原理を示すもので、電力系統にリアクトルＬとサ
イリスタＴとを直列に接続し、サイリスタＴの位相制御
によりリアクトルＬに流れる電流を制御し、無効電力量
を調節している。ところがこの方式の従来の無効電力補
償装置は、サイリスタＴの導通位相角制御により電力系
統に高調波が発生するために高調波除去用の大型フィル
タの設置が必要であること、サイリスタＴに電力系統の
高電圧が直接加わるために安全性の点で不安があること
等の問題があった。
【０００４】このため、高調波電流の発生が少なく、安
全性の高い無効電力補償装置が望まれていた。直交磁心
を用いた無効電力補償装置は、比較的低ひずみで安全性
に優れていることが知られている。この無効電力補償装
置は、図６に示すように直交磁心11の一次側巻線Ｎ1 を
直流電源12に接続し、二次側巻線Ｎ2 を電力系統13へ接
続し、直流電源12の出力を調整することにより、二次側
巻線Ｎ2 のインダクタンスを連続的に調整して無効電力
の補償を行うようにしたものである。
全性の高い無効電力補償装置が望まれていた。直交磁心
を用いた無効電力補償装置は、比較的低ひずみで安全性
に優れていることが知られている。この無効電力補償装
置は、図６に示すように直交磁心11の一次側巻線Ｎ1 を
直流電源12に接続し、二次側巻線Ｎ2 を電力系統13へ接
続し、直流電源12の出力を調整することにより、二次側
巻線Ｎ2 のインダクタンスを連続的に調整して無効電力
の補償を行うようにしたものである。
【０００５】ところがその後の研究により、この無効電
力補償装置は、直交磁心11の一次側巻線Ｎ1 に流れる電
流が小さいときに二次側巻線Ｎ2 に流れる電流のひずみ
が大きくなるという問題点を持つことが判明した。図７
はその様子を示すグラフであり、一次側巻線Ｎ1 に流れ
る電流Ｉ1 が大きい場合にはＣのように二次側巻線Ｎ 2
に流れる電流Ｉ2 はＡに示す系統電圧と同様のサインカ
ーブを描くが、一次側巻線Ｎ1 に流れる電流Ｉ1 が小さ
い場合にはＢのように二次側巻線Ｎ2 に流れる電流Ｉ2
がひずんでしまうのである。
力補償装置は、直交磁心11の一次側巻線Ｎ1 に流れる電
流が小さいときに二次側巻線Ｎ2 に流れる電流のひずみ
が大きくなるという問題点を持つことが判明した。図７
はその様子を示すグラフであり、一次側巻線Ｎ1 に流れ
る電流Ｉ1 が大きい場合にはＣのように二次側巻線Ｎ 2
に流れる電流Ｉ2 はＡに示す系統電圧と同様のサインカ
ーブを描くが、一次側巻線Ｎ1 に流れる電流Ｉ1 が小さ
い場合にはＢのように二次側巻線Ｎ2 に流れる電流Ｉ2
がひずんでしまうのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した問題
点を解決して、作動時における高調波の発生がほとんど
なく、また安全性に優れるうえ、直交磁心の一次側巻線
に流れる電流が小さいときにも二次側巻線に流れる電流
にひずみを生じないようにした無効電力補償装置を提供
するために完成されたものである。
点を解決して、作動時における高調波の発生がほとんど
なく、また安全性に優れるうえ、直交磁心の一次側巻線
に流れる電流が小さいときにも二次側巻線に流れる電流
にひずみを生じないようにした無効電力補償装置を提供
するために完成されたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明の無効電力補償装置は、２台の同一
な構成の直交磁心の一次側巻線を並列に直流電源に接続
し、またその二次側巻線を整流素子を介して並列結線し
たいわゆるプッシュプル構成として電力系統へ接続し、
直流電源の出力を調整することにより、二次側巻線のイ
ンピーダンスを連続的に調整して無効電力の補償を行う
ことを特徴とするものである。
めになされた本発明の無効電力補償装置は、２台の同一
な構成の直交磁心の一次側巻線を並列に直流電源に接続
し、またその二次側巻線を整流素子を介して並列結線し
たいわゆるプッシュプル構成として電力系統へ接続し、
直流電源の出力を調整することにより、二次側巻線のイ
ンピーダンスを連続的に調整して無効電力の補償を行う
ことを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】直交磁心はＵ形直交磁心、二重直交磁心のいず
れもカットコアを９０度転移接続したもので、磁気回路
が空間的に直交しているために通常の変圧器としての機
能は持たない。しかしながら、一次側と二次側の磁気回
路の一部が共用されるため、一次磁束を増加させると共
通磁路が飽和して二次側巻線の実効的なインダクタンス
が減少する。また、一次磁束を減少させると二次側巻線
の実効的なインダクタンスが増加する。そこで直交磁心
の一次側巻線を直流電源に接続することにより一次磁束
を調節し、二次側インダクタンスを連続的に調節する。
これにより二次側巻線のインピーダンスを連続的に調整
し、無効電力量の調整ができる。
れもカットコアを９０度転移接続したもので、磁気回路
が空間的に直交しているために通常の変圧器としての機
能は持たない。しかしながら、一次側と二次側の磁気回
路の一部が共用されるため、一次磁束を増加させると共
通磁路が飽和して二次側巻線の実効的なインダクタンス
が減少する。また、一次磁束を減少させると二次側巻線
の実効的なインダクタンスが増加する。そこで直交磁心
の一次側巻線を直流電源に接続することにより一次磁束
を調節し、二次側インダクタンスを連続的に調節する。
これにより二次側巻線のインピーダンスを連続的に調整
し、無効電力量の調整ができる。
【０００９】しかも本発明では、２台の同一な構成の直
交磁心の一次側巻線を並列に直流電源に接続し、またそ
の二次側巻線を整流素子を介して並列に電力系統へ接続
したプッシュプル方式を採用したので、後述するように
一次側巻線に流れる電流が小さいときにも二次側巻線に
流れる電流にひずみを生じないようにすることができ
る。
交磁心の一次側巻線を並列に直流電源に接続し、またそ
の二次側巻線を整流素子を介して並列に電力系統へ接続
したプッシュプル方式を採用したので、後述するように
一次側巻線に流れる電流が小さいときにも二次側巻線に
流れる電流にひずみを生じないようにすることができ
る。
【００１０】また本発明の無効電力補償装置によれば、
従来のＴＣＲ方式のもののように電力系統に高調波が発
生するおそれはほとんどなく、従来のような大型のフィ
ルタの設置を必要としないうえ、直交磁心により高圧側
と低圧側との電気的な絶縁を確保することができるの
で、安全性に優れたものとなる。以下に実施例ととも
に、本発明を更に詳細に説明する。
従来のＴＣＲ方式のもののように電力系統に高調波が発
生するおそれはほとんどなく、従来のような大型のフィ
ルタの設置を必要としないうえ、直交磁心により高圧側
と低圧側との電気的な絶縁を確保することができるの
で、安全性に優れたものとなる。以下に実施例ととも
に、本発明を更に詳細に説明する。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の無効電力補償装置の基本回路
を示すものであり、１は系統電圧がｅ2 の電力系統、２
と３は同一な構成を持つ２台の直交磁心、Ｎ1 は直交磁
心２、３の一次側巻線、Ｎ2 は直交磁心２、３の二次側
巻線である。直交磁心２、３の一次側巻線Ｎ1 は直流電
源４に接続されており、直交磁心２、３の二次側巻線Ｎ
2 は整流素子としてのダイオード５、６を介して並列に
電力系統１に接続されてプッシュプル方式の無効電力補
償装置を構成している。
を示すものであり、１は系統電圧がｅ2 の電力系統、２
と３は同一な構成を持つ２台の直交磁心、Ｎ1 は直交磁
心２、３の一次側巻線、Ｎ2 は直交磁心２、３の二次側
巻線である。直交磁心２、３の一次側巻線Ｎ1 は直流電
源４に接続されており、直交磁心２、３の二次側巻線Ｎ
2 は整流素子としてのダイオード５、６を介して並列に
電力系統１に接続されてプッシュプル方式の無効電力補
償装置を構成している。
【００１２】図１の無効電力補償装置は、上記のように
２台の直交磁心２、３を利用したプッシュプル方式とし
たので、図２に示すように一次側巻線Ｎ1 に流れる電流
Ｉ1が小さいときにも二次側巻線Ｎ2 に流れる電流Ｉ2
にひずみを生じないようにすることができる。
２台の直交磁心２、３を利用したプッシュプル方式とし
たので、図２に示すように一次側巻線Ｎ1 に流れる電流
Ｉ1が小さいときにも二次側巻線Ｎ2 に流れる電流Ｉ2
にひずみを生じないようにすることができる。
【００１３】図３は本発明の無効電力補償装置を実際の
電力系統へ取り付けた状態を説明する回路図であり、図
１に示した構成の他にリアクトル７と、これと直列に接
続されたコンデンサ８が示されている。これらは図１の
回路と並列に電力系統１に接続されている。
電力系統へ取り付けた状態を説明する回路図であり、図
１に示した構成の他にリアクトル７と、これと直列に接
続されたコンデンサ８が示されている。これらは図１の
回路と並列に電力系統１に接続されている。
【００１４】図３の回路は次のように作動する。即ち仮
に、電力系統１に接続された負荷に無効電力変化ＱL が
発生しその波形が遅れ位相であったとする。これを補償
するために、電力系統１に接続されたリアクトル７及び
コンデンサ８によって一定の進み無効電力Ｑ2 を発生さ
せる。また直交磁心２、３の一次側巻線Ｎ1 に接続され
た直流電源４を制御することにより、直交磁心２、３の
二次側巻線Ｎ2 に流れる電流を制御し、遅れ無効電力Ｑ
1を発生させる。その結果、進み無効電力Ｑ2 と遅れ無
効電力Ｑ1 とを合成した補償無効電力ＱC が得られる
が、これが無効電力変化ＱL と位相が逆であるように直
流電源４を制御することにより、無効電力変化ＱL は補
償無効電力ＱC によって補償されることとなる。
に、電力系統１に接続された負荷に無効電力変化ＱL が
発生しその波形が遅れ位相であったとする。これを補償
するために、電力系統１に接続されたリアクトル７及び
コンデンサ８によって一定の進み無効電力Ｑ2 を発生さ
せる。また直交磁心２、３の一次側巻線Ｎ1 に接続され
た直流電源４を制御することにより、直交磁心２、３の
二次側巻線Ｎ2 に流れる電流を制御し、遅れ無効電力Ｑ
1を発生させる。その結果、進み無効電力Ｑ2 と遅れ無
効電力Ｑ1 とを合成した補償無効電力ＱC が得られる
が、これが無効電力変化ＱL と位相が逆であるように直
流電源４を制御することにより、無効電力変化ＱL は補
償無効電力ＱC によって補償されることとなる。
【００１５】図４はこの状態をグラフ化したもので、横
軸に示す一次側巻線Ｎ1 に流れる電流Ｉ1 を変化させる
ことによって、進み位相から遅れ位相まで補償無効電力
ＱCの値を自由に変化させることができる。
軸に示す一次側巻線Ｎ1 に流れる電流Ｉ1 を変化させる
ことによって、進み位相から遅れ位相まで補償無効電力
ＱCの値を自由に変化させることができる。
【００１６】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の無効電
力補償装置は電力系統に高調波を発生させるおそれはほ
とんどなく、従来のような大型のフィルタの設置を必要
としないので設備を簡素化することができる。また、本
発明の無効電力補償装置は直交磁心により高圧側と低圧
側との電気的な絶縁が確保されており、直流電源側に電
力系統の高電圧が直接加わることがないので、安全性に
優れる利点がある。しかも２台の同一な構成の直交磁心
の一次側巻線を並列に直流電源に接続し、またその二次
側巻線を整流素子としてのダイオードを介して並列に電
力系統へ接続したプッシュプル方式としたので、直交磁
心の一次側巻線に流れる電流が小さいときにも二次側巻
線に流れる電流にひずみを生じない。よって本発明は先
に記述したＴＣＲ方式あるいは直交磁心方式の無効電力
補償装置の問題点を解決したものとして、産業の発展に
寄与するところは極めて大きいものである。
力補償装置は電力系統に高調波を発生させるおそれはほ
とんどなく、従来のような大型のフィルタの設置を必要
としないので設備を簡素化することができる。また、本
発明の無効電力補償装置は直交磁心により高圧側と低圧
側との電気的な絶縁が確保されており、直流電源側に電
力系統の高電圧が直接加わることがないので、安全性に
優れる利点がある。しかも２台の同一な構成の直交磁心
の一次側巻線を並列に直流電源に接続し、またその二次
側巻線を整流素子としてのダイオードを介して並列に電
力系統へ接続したプッシュプル方式としたので、直交磁
心の一次側巻線に流れる電流が小さいときにも二次側巻
線に流れる電流にひずみを生じない。よって本発明は先
に記述したＴＣＲ方式あるいは直交磁心方式の無効電力
補償装置の問題点を解決したものとして、産業の発展に
寄与するところは極めて大きいものである。
【図１】本発明の無効電力補償装置の基本回路を説明す
る回路図である。
る回路図である。
【図２】図１の基本回路の波形図であり、Ａは系統電
圧、Ｂは一次側巻線Ｎ1 に流れる電流Ｉ1 が小さい場合
の二次側巻線Ｎ2 に流れる電流Ｉ2 の波形図、Ｃは一次
側巻線Ｎ1 に流れる電流Ｉ1 が大きい場合の二次側巻線
Ｎ2 に流れる電流Ｉ2 の波形図である。
圧、Ｂは一次側巻線Ｎ1 に流れる電流Ｉ1 が小さい場合
の二次側巻線Ｎ2 に流れる電流Ｉ2 の波形図、Ｃは一次
側巻線Ｎ1 に流れる電流Ｉ1 が大きい場合の二次側巻線
Ｎ2 に流れる電流Ｉ2 の波形図である。
【図３】本発明の実施例を示す回路図である。
【図４】図３の回路における一次側巻線Ｎ1 に流れる電
流Ｉ1 と補償無効電力ＱC との関係を示すグラフであ
る。
流Ｉ1 と補償無効電力ＱC との関係を示すグラフであ
る。
【図５】従来のＴＣＲ（サイリスタコントロールドリア
クタ）方式の無効電力補償装置の原理を示す回路図であ
る。
クタ）方式の無効電力補償装置の原理を示す回路図であ
る。
【図６】先願の無効電力補償装置の基本回路を説明する
回路図である。
回路図である。
【図７】図６の先願回路の波形図であり、Ａは系統電
圧、Ｂは一次側巻線Ｎ1 に流れる電流Ｉ1 が小さい場合
の二次側巻線Ｎ2 に流れる電流Ｉ2 の波形図、Ｃは一次
側巻線Ｎ1 に流れる電流Ｉ1 が大きい場合の二次側巻線
Ｎ2 に流れる電流Ｉ2 の波形図である。
圧、Ｂは一次側巻線Ｎ1 に流れる電流Ｉ1 が小さい場合
の二次側巻線Ｎ2 に流れる電流Ｉ2 の波形図、Ｃは一次
側巻線Ｎ1 に流れる電流Ｉ1 が大きい場合の二次側巻線
Ｎ2 に流れる電流Ｉ2 の波形図である。
１ 電力系統 ２ 直交磁心 ３ 直交磁心 ４ 直流電源 ５ ダイオード ６ ダイオード ７ リアクトル ８ コンデンサ Ｎ1 一次側巻線 Ｎ2 二次側巻線 Ｉ1 一次側巻線に流れる電流 Ｉ2 二次側巻線に流れる電流
Claims (1)
- 【請求項１】 ２台の同一な構成の直交磁心の一次側巻
線を並列に直流電源に接続し、またその二次側巻線を整
流素子を介して並列結線したいわゆるプッシュプル構成
として電力系統へ接続し、直流電源の出力を調整するこ
とにより、二次側巻線のインピーダンスを連続的に調整
して無効電力の補償を行うことを特徴とする無効電力補
償装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01641793A JP3287628B2 (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 無効電力補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01641793A JP3287628B2 (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 無効電力補償装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06230839A true JPH06230839A (ja) | 1994-08-19 |
| JP3287628B2 JP3287628B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=11915661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01641793A Expired - Fee Related JP3287628B2 (ja) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | 無効電力補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3287628B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100373736C (zh) * | 2005-03-31 | 2008-03-05 | 国际整流器公司 | 无桥路升压pfc电路的、使用单变流器的电流检测方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1100816C (zh) | 1995-06-27 | 2003-02-05 | 日立化成工业株式会社 | 印刷线路板用预浸坯料、树脂漆以及树脂组合物，及用其制成的印刷线路用层压板 |
-
1993
- 1993-02-03 JP JP01641793A patent/JP3287628B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100373736C (zh) * | 2005-03-31 | 2008-03-05 | 国际整流器公司 | 无桥路升压pfc电路的、使用单变流器的电流检测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3287628B2 (ja) | 2002-06-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020226 |
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