JPH06311752A - 三相多重式逆変換器 - Google Patents

三相多重式逆変換器

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JPH06311752A
JPH06311752A JP5094705A JP9470593A JPH06311752A JP H06311752 A JPH06311752 A JP H06311752A JP 5094705 A JP5094705 A JP 5094705A JP 9470593 A JP9470593 A JP 9470593A JP H06311752 A JPH06311752 A JP H06311752A
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JP
Japan
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phase
unit
capacitor
parallel
capacitor banks
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Pending
Application number
JP5094705A
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English (en)
Inventor
Masaaki Higuchi
雅朗 樋口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH06311752A publication Critical patent/JPH06311752A/ja
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    • YGENERAL 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
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
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    • Y02E40/40Arrangements for reducing harmonics

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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Rectifiers (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】故障コンデンサに流入する放電電流を確実に遮
断して事故の拡大を防止できる構成が簡素で経済的な回
路構成の三相多重式逆変換器を得る。 【構成】複数の単位三相逆変換器1と、その直流側に共
通に設けられた充電回路7および直流電圧源となる直流
コンデンサバンクと、複数の単位三相逆変換器それぞれ
の交流側に一方の巻線が接続されたトランス2とからな
り各トランスの他方の巻線が直列接続されて三相電力系
統に連系されるものにおいて、直流コンデンサバンクを
単位三相逆変換器1それぞれの直流側に並列接続された
単位コンデンサバンク16に分割し、互いに並列接続さ
れる単位コンデンサバンク間に保護ヒュ−ズ18を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、三相電力系統に並列
接続されて、無効電力を補償する自励式インバ−タ方式
の無効電力補償装置,高調波負荷が系統側からとる高調
波電力を補償する電力用アクティブフィルタ等に用いら
れる三相多重式逆変換器、ことにその直流側の回路構成
に関する
【0002】
【従来の技術】図3は三相多重式逆変換器を用いた自励
式無効電力補償装置を例にその主回路を簡略化して示す
構成図である。図において、三相多重式逆変換器はその
任意の出力波形を得るために位相差の異なる複数の自励
式三相単位インバ−タ1A,1B,1C,1D等1によ
り、例えば36相等に多重化され、その直流側は互いに
並列接続されて直流定電圧源となる直流コンデンサバン
ク6および充電回路7に接続される。また、複数の三相
単位インバ−タの交流側はそれぞれ三相トランス2A,
2B,2C,2D等2のオ−プン三相巻線に接続され、
それぞれのトランスの千鳥形結線された系統側巻線が直
列接続され、高調波フィルタ−4および開閉装置3を介
して三相電力系統5に接続されることにより三相多重式
逆変換器を用いた自励式無効電力補償装置が構成され
る。
【0003】このように構成された自励式無効電力補償
装置では、三相単位インバ−タのパルス幅変調(PW
M)制御によりその出力電圧を直流側電圧を基準にして
制御することにより、電力系統と直流コンデンサバンク
との間で無効電力の授受が行われる。従って、三相単位
インバ−タの直流側には無効電力の補償容量に見合う静
電容量の直流コンデンサバンク6を必要とする。
【0004】図4は単位三相逆変換器としての三相単位
インバ−タを簡略化して示す構成図であり、三相単位イ
ンバ−タ1は3つの単位インバ−タ1U,1V,1Wか
らなり、それぞれブリッジ結線された逆導通サイリスタ
8および保護ヒュ−ズ9の直列体からなり、その交流側
は三相トランス2のオ−プン三相巻線の各相巻線に接続
される。
【0005】図5は三相多重式逆変換器を用いた自励式
無効電力補償装置における従来の直流コンデンサバンク
およびその保護方式を示す接続図であり、複数の三相単
位インバ−タ1の直流側は相互に並列接続されて共通の
充電器7に接続されるとともに、共通の充電器7の出力
側には直流コンデンサバンク6が設けられ、この直流コ
ンデンサバンク6を直流電圧源として無効電力の授受が
行われる。また、直流コンデンサバンク6の個々のコン
デンサ6A,6B等にはそれぞれ直列に保護ヒュ−ズ1
0が設けられ、例えばコンデンサ6Aが絶縁破壊した場
合、破壊電流によりその直列保護ヒュ−ズ10Aが溶断
し、他の並列コンデンサからの放電電流を遮断するの
で、他の並列コンデンサからの放電電流が故障コンデン
サ6Aの破壊箇所に集中して流れて故障コンデンサの損
傷を拡大し、遂には爆発事故に進展する事態を防ぐよう
構成されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】電力系統電源から有効
電力を,無効電力補償装置から無効電力をバランスよく
供給して電力系統の安定化を図る自励式無効電力補償装
置では、例えば三相電力系統が大容量の整流器やア−ク
炉などの高調波負荷を含む場合、その高調波成分に対応
して位相差の異なる三相単位インバ−タを多数用いて三
相多重式逆変換器が構成される。また、三相多重式逆変
換器の直流側には全無効電力分の授受が可能な容量の直
流コンデンサバンクを必要とする。従って、多数の三相
単位インバ−タに対して一つの直流コンデンサバンクを
用いる従来の三相多重式逆変換器においては、補償する
無効電力の増大に伴って、並列コンデンサ数が増し、こ
れに対応して多数の並列コンデンサから故障コンデンサ
に流入する放電電流値が著しく大きくなる。このため、
放電電流を遮断して故障コンデンサの爆発などの事態を
回避するためには、その放電電流の最大値を遮断できる
遮断容量(溶断電流の自乗時間積I2 tで表される)を
有する大型の保護ヒュ−ズを各並列コンデンサに直列を
設ける必要があり、これが原因で三相多重式逆変換器の
大型化や経済的不利益を招くという問題がある。
【0007】この発明の目的は、故障コンデンサに流入
する並列コンデンサの放電電流を確実に遮断して事故の
拡大を防止できる構成が簡素で経済的な回路構成の三相
多重式逆変換器を得ることにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明によれば、複数の単位三相逆変換器と、そ
の直流側に共通に設けられた充電回路、および直流電圧
源となる直流コンデンサバンクと、前記複数の単位三相
逆変換器それぞれの交流側に一方の巻線が接続されたト
ランスとからなり各トランスの他方の巻線が直列接続さ
れて三相電力系統に連系されるものにおいて、直流コン
デンサバンクが単位三相逆変換器それぞれの直流側に並
列接続された単位コンデンサバンクからなり、互いに並
列接続される単位コンデンサバンク間に保護ヒュ−ズを
備えてなるものとする。
【0009】また、充電回路により充電される複数の単
位コンデンサバンクの正極側,負極側それぞれに保護ヒ
ュ−ズを設けて相互に並列接続してなるものとする。さ
らに、充電回路により充電される複数の単位コンデンサ
バンクの正極側,負極側のいずれか一方に保護ヒュ−ズ
を設けて相互に並列接続してなるものとする。
【0010】
【作用】この発明において、直流コンデンサバンクを単
位三相逆変換器それぞれの直流側に並列接続された単位
コンデンサバンクに分割するよう構成したことにより、
単位コンデンサバンクの容量を個々の三相単位インバ−
タの無効電力補償容量に対応した容量、言い換えれば従
来の直流コンデンサバンクの容量を三相単位インバ−タ
数で除した容量に低減でき、これに伴って単位コンデン
サバンク内にコンデンサの損傷が発生したとき、損傷コ
ンデンサに流入する放電電流を同様に低減できる。そこ
で、互いに並列接続される単位コンデンサバンク間に保
護ヒュ−ズを設けるよう構成すれば、上記損傷コンデン
サに流入する他の単位コンデンサバンクからの放電電流
によって保護ヒュ−ズが溶断し、損傷コンデンサの損傷
の拡大を防止するので、単位コンデンサバンク内の個々
のコンデンサに保護ヒュ−ズを設けないでも損傷コンデ
ンサの爆発事故を防止することが可能となり、コンデン
サの爆発事故への進展を確実に阻止できるとともに、保
護ヒュ−ズの数を大幅に低減して三相多重式逆変換器を
小型化する機能が得られる。
【0011】また、充電回路により充電される複数の単
位コンデンサバンクの正極側,負極側それぞれに保護ヒ
ュ−ズを設けて相互に並列接続するよう構成すれば、他
の単位コンデンサバンクに発生した損傷コンデンサとの
間で還流する放電電流の遮断エネルギ−を一対の保護ヒ
ュ−ズが分担して消費するので、保護ヒュ−ズの遮断容
量を低減する機能が得られる。
【0012】さらに、充電回路により充電される複数の
単位コンデンサバンクの正極側,負極側のいずれか一方
に保護ヒュ−ズを設けて相互に並列接続するよう構成す
れば、遮断容量の大きい保護ヒュ−ズを必要とするもの
の、保護ヒュ−ズの数を最小限度に低減し、その取り付
け器具を含めた設置スペ−スを縮小し、かつ構成を簡素
化する機能が得られる。
【0013】
【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて説明す
る。図1はこの発明の実施例になる三相多重式逆変換器
を簡略化して示す接続図であり、従来技術と同じ構成部
分には同一参照符号を付すことにより、重複した説明を
省略する。図において、単位三相逆変換器1としての三
相単位インバ−タ1A,1B,1Cそれぞれの直流側に
は、16A,16B,16C等複数の単位コンデンサバ
ンク16が三相単位インバ−タの数に対応して設けら
れ、その正負両極側はそれぞれ保護ヒュ−ズ対(18
A,18D),(18B,18E),(18C,18
F)等を介して互いに並列接続されるとともに、共通の
充電回路7に接続される。
【0014】このように構成された三相多重式逆変換器
においては、単位コンデンサバンクの容量を個々の三相
単位インバ−タ1A,1B,1C等の無効電力補償容量
に対応した容量に分割したことにより、例えば単位コン
デンサバンク1A内のコンデンサ6Aで絶縁破壊などの
損傷が発生した場合、単位コンデンサバンク1A内の並
列コンデンサから損傷部に流入する放電電流を低減でき
るとともに、単位コンデンサバンク間に設けた保護ヒュ
−ズ対の遮断容量を損傷部との間で還流する単位コンデ
ンサバンクの放電電流を遮断できる容量に設定しておけ
ば、損傷コンデンサ6Aに流入する他の単位コンデンサ
バンクからの放電電流によって各保護ヒュ−ズ18が溶
断して損傷コンデンサ6Aの損傷の拡大を防止するの
で、単位コンデンサバンク内の個々のコンデンサに保護
ヒュ−ズを設けないでも損傷コンデンサが爆発事故にま
で進展することを防止することが可能となる。また、他
の単位コンデンサバンクに発生した損傷コンデンサとの
間で還流する放電電流の遮断エネルギ−を一対の保護ヒ
ュ−ズが分担して消費するので、保護ヒュ−ズの遮断容
量および数を大幅に低減して三相多重式逆変換器を小型
化し,低コスト化できる利点が得られる。
【0015】図2はこの発明の異なる実施例を示す要部
の接続図であり、充電回路7により充電される複数の単
位コンデンサバンク16A,16B,16Cそれぞれの
正極側にのみ保護ヒュ−ズ16A,16B,16C等を
設けて相互に並列接続した点が前述の実施例と異なって
おり、前述の実施例に比べて保護ヒュ−ズの数を半分に
低減し、その取り付け器具を含めた設置スペ−スを縮小
し、かつ構成を簡素化できる利点が得られる。なお、保
護ヒュ−ズを負極側にのみ設けるよう構成してもよい。
【0016】
【発明の効果】この発明は前述のように、無効電圧源と
なる直流コンデンサバンクを単位三相逆変換器それぞれ
の直流側に並列接続された単位コンデンサバンクに分割
してその静電容量を低減し、かつ互いに並列接続される
単位コンデンサバンク間に保護ヒュ−ズを設けて単位コ
ンデンサバンク間の放電電流を遮断するよう構成した。
その結果、個々のコンデンサそれぞれに保護ヒュ−ズを
設けないでも損傷コンデンサの損傷の拡大を阻止し、爆
発事故への進展を防止できるとともに、保護ヒュ−ズの
数を大幅に低減できるので、故障コンデンサに流入する
並列コンデンサの放電電流を確実に遮断して事故の拡大
を防止でき、かつ保護ヒュ−ズの数が少なく構成が簡素
な三相多重式逆変換器を、経済的にも有利に提供するこ
とができるとともに、この三相多重式逆変換器を用いた
自励式無効電力補償装置または電力用アクティブフィル
タの信頼性の向上,構成の簡素化,小型化,低コスト化
にも貢献できる利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例になる三相多重式逆変換器を
簡略化して示す接続図
【図2】この発明の異なる実施例を示す要部の接続図
【図3】三相多重式逆変換器を用いた自励式無効電力補
償装置を例にその主回路を簡略化して示す構成図
【図4】単位三相逆変換器としての三相単位インバ−タ
を簡略化して示す構成図
【図5】三相多重式逆変換器を用いた電圧形の自励式無
効電力補償装置における従来の直流コンデンサバンクお
よびその保護方式を示す接続図
【符号の説明】
1 単位三相逆変換器(三相単位インバ−タ) 1U 単位インバ−タ 2 トランス(2A,2B,2C) 3 開閉装置 4 高調波フィルタ− 5 三相電力系統 6 直流コンデンサバンク 6A 損傷コンデンサ 6B コンデンサ 7 充電回路 8 スイッチング素子(逆導通サイリスタ) 9 保護ヒュ−ズ(インバ−タ内) 10 保護ヒュ−ズ 16 単位コンデンサバンク(16A,16B,16
C,・・・) 18 保護ヒュ−ズ(18A,18B,18C,・・
・)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の単位三相逆変換器と、その直流側に
    共通に設けられた充電回路、および直流電圧源となる直
    流コンデンサバンクと、前記複数の単位三相逆変換器そ
    れぞれの交流側に一方の巻線が接続されたトランスとか
    らなり各トランスの他方の巻線が直列接続されて三相電
    力系統に連系されるものにおいて、直流コンデンサバン
    クが単位三相逆変換器それぞれの直流側に並列接続され
    た単位コンデンサバンクからなり、互いに並列接続され
    る単位コンデンサバンク間に保護ヒュ−ズを備えてなる
    ことを特徴とする三相多重式逆変換器。
  2. 【請求項2】充電回路により充電される複数の単位コン
    デンサバンクの正極側,負極側それぞれに保護ヒュ−ズ
    を設けて相互に並列接続してなることを特徴とする請求
    項1記載の三相多重式逆変換器。
  3. 【請求項3】充電回路により充電される複数の単位コン
    デンサバンクの正極側,負極側のいずれか一方に保護ヒ
    ュ−ズを設けて相互に並列接続してなることを特徴とす
    る請求項1記載の三相多重式逆変換器。
JP5094705A 1993-04-22 1993-04-22 三相多重式逆変換器 Pending JPH06311752A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007074823A (ja) * 2005-09-07 2007-03-22 Fuji Electric Systems Co Ltd 電力変換装置
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CN108667070A (zh) * 2018-04-28 2018-10-16 杭州电子科技大学 一种三相并网变流器控制装置

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