JPH0673089B2 - 静止形無効電力調整装置 - Google Patents
静止形無効電力調整装置Info
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- JPH0673089B2 JPH0673089B2 JP59005177A JP517784A JPH0673089B2 JP H0673089 B2 JPH0673089 B2 JP H0673089B2 JP 59005177 A JP59005177 A JP 59005177A JP 517784 A JP517784 A JP 517784A JP H0673089 B2 JPH0673089 B2 JP H0673089B2
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- Japan
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- reactive power
- phase
- voltage
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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
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は高電圧送電線に直結され、主に送電線に発生す
る進相無効電力を補償するために用いられる静止形無効
電力調整装置に関する。
る進相無効電力を補償するために用いられる静止形無効
電力調整装置に関する。
電力系統の電圧の安定化を図る装置として、近年サイリ
スタを用いた静止形無効電力補償装置（略称SVC）が実
用化されている。この種の装置は長距離送電線に接続さ
れる場合が多く、したがつて超高圧系統に直結したとき
経済的にすぐれた装置であることが望まれる。
スタを用いた静止形無効電力補償装置（略称SVC）が実
用化されている。この種の装置は長距離送電線に接続さ
れる場合が多く、したがつて超高圧系統に直結したとき
経済的にすぐれた装置であることが望まれる。
第１図は従来公知の装置の接続図である。図において、
遅相容量調整回路１は、リアクトル２と逆並列接続され
たサイリスタスイツチ３との直列回路からなり、各相遅
相容量調整回路がデルタ結線されて三相電力系統10に接
続されている。この場合、サイリスタスイツチ３を移送
制御してリアクトル２に流れる電流をオン・オフ制御す
ることにより遅相容量を調整できるが、サイリスタスイ
ツチ３を位相制御することによつて遅相容量調整回路１
の各相に流れる電流Iu,Iv,Iwには基本波以外に多くの高
長波成分を含んでいる。４は高調波成分を吸収するため
のフイルタで、リアクトル５とコンデンサ６との直列共
振回路からなり、遅相容量調整回路で発生する高調波の
次数に対応した共振周波数の異なる複数組を高調波フイ
ルタ４を設けることにより、電力系統側に流出する高調
波電流を系統の許容する値以下に抑えるよう構成されて
いる。このように構成することにより、遅相容量調整回
路１で発生した遅相容量によつて電力系統10の進相無効
電力を補償でき、また高調波フイルタ４によつて高調波
電流を吸収できる。ところが、調整装置の端子電圧が系
統電圧で抑えられてしまうので、遅相電力調整回路の通
電電流Ipu,Ipv,Ipwはリアクトル２の容量によつて一義
的に決まつてしまう。これに対しサイリスタスイツチ３
の通電しうる電流容量は上記通電電流Ipu,Ipv,Ipwに比
べて一般に大きく、電流容量に充分な余裕があるにもか
かわらず、系統電圧が高いためにサイリスタ素子の直列
数が多くなり、装置の電力容量に対してサイリスタスイ
ツチの通電可能電力容量が益々大きくなり、経済的に不
利益をもたらす欠点がある。また高調波フイルタ４を構
成するコンデンサ６およびリアクトル５についても、系
統電圧に耐える絶縁をするために装置が大形化し、それ
にともなつて装置が高価になる欠点がある。
遅相容量調整回路１は、リアクトル２と逆並列接続され
たサイリスタスイツチ３との直列回路からなり、各相遅
相容量調整回路がデルタ結線されて三相電力系統10に接
続されている。この場合、サイリスタスイツチ３を移送
制御してリアクトル２に流れる電流をオン・オフ制御す
ることにより遅相容量を調整できるが、サイリスタスイ
ツチ３を位相制御することによつて遅相容量調整回路１
の各相に流れる電流Iu,Iv,Iwには基本波以外に多くの高
長波成分を含んでいる。４は高調波成分を吸収するため
のフイルタで、リアクトル５とコンデンサ６との直列共
振回路からなり、遅相容量調整回路で発生する高調波の
次数に対応した共振周波数の異なる複数組を高調波フイ
ルタ４を設けることにより、電力系統側に流出する高調
波電流を系統の許容する値以下に抑えるよう構成されて
いる。このように構成することにより、遅相容量調整回
路１で発生した遅相容量によつて電力系統10の進相無効
電力を補償でき、また高調波フイルタ４によつて高調波
電流を吸収できる。ところが、調整装置の端子電圧が系
統電圧で抑えられてしまうので、遅相電力調整回路の通
電電流Ipu,Ipv,Ipwはリアクトル２の容量によつて一義
的に決まつてしまう。これに対しサイリスタスイツチ３
の通電しうる電流容量は上記通電電流Ipu,Ipv,Ipwに比
べて一般に大きく、電流容量に充分な余裕があるにもか
かわらず、系統電圧が高いためにサイリスタ素子の直列
数が多くなり、装置の電力容量に対してサイリスタスイ
ツチの通電可能電力容量が益々大きくなり、経済的に不
利益をもたらす欠点がある。また高調波フイルタ４を構
成するコンデンサ６およびリアクトル５についても、系
統電圧に耐える絶縁をするために装置が大形化し、それ
にともなつて装置が高価になる欠点がある。
第２図は改良された従来の無効電力調整装置の接続図で
ある。図において、７は三相二巻線変圧器で、一次巻線
８はデルタ結線されて母線10を介して電力系統に接続さ
れており、二次巻線９には各相巻線ごとにサイリスタス
イツチ11が接続されている。高調波フイルタ４について
は第１図の従来装置と同様に電力系統に直結するよう構
成されているが、一次巻線８をデルタ結線することによ
つて第３高調波電流が一次巻線内を環流し電力系統には
流出しないので、第３高調波を吸収するための高調波フ
イルタを除く高次の高調波フイルタが設けられる。変圧
器７は定格電流を流したとき一次二次巻線間のもれイン
ピーダンスによる電圧降下（インピーダンス電圧）がた
とえば装置の定格電圧の100％になるような高インピー
ダンス変圧器で、サイリスタスイツチ11が図示しない制
御装置によつて位相角制御され、その結果変圧器の二次
巻線が所定の時間ごとに短絡を繰り返すことにより、変
圧器７の一次側には前記インピーダンス電圧によつて規
制された装置の定格電流に相当する電流が流入し、所定
の遅相電力を発生させることができる。また二次巻線９
の電圧と電流は両者の積が装置容量とほぼ等しくなる条
件のもとで任意に設定できるので、サイリスタスイツチ
11に使用するサイリスタ素子の電流容量と耐電圧とを勘
案して素子の直列数が最も少なくなるような電圧と電流
値に設定できる。したがつて第１図の従来構造に比べて
サイリスタスイツチ11を要求される遅相電力発生容量
（装置容量）に見合う通電容量とすることが可能にな
る。ところが、このように構成された装置においては、
第３高調波電流が電力系統側に流出しないよう一次巻線
をデルタ結線しており、この装置が進相無効電力を多く
発生する超高圧電力系統に接続される場合には、一次巻
線の各相巻線を系統の線間電圧に耐えるようにすること
と、中性点側の対地絶縁を低減絶縁できないこととのた
めに、変圧器が大形かつ高価になるという問題点があ
り、かつ高調波フイルタ４が超高圧電力系統に直結され
るために、第１図の従来構造で述べたと同様な欠点があ
る。
ある。図において、７は三相二巻線変圧器で、一次巻線
８はデルタ結線されて母線10を介して電力系統に接続さ
れており、二次巻線９には各相巻線ごとにサイリスタス
イツチ11が接続されている。高調波フイルタ４について
は第１図の従来装置と同様に電力系統に直結するよう構
成されているが、一次巻線８をデルタ結線することによ
つて第３高調波電流が一次巻線内を環流し電力系統には
流出しないので、第３高調波を吸収するための高調波フ
イルタを除く高次の高調波フイルタが設けられる。変圧
器７は定格電流を流したとき一次二次巻線間のもれイン
ピーダンスによる電圧降下（インピーダンス電圧）がた
とえば装置の定格電圧の100％になるような高インピー
ダンス変圧器で、サイリスタスイツチ11が図示しない制
御装置によつて位相角制御され、その結果変圧器の二次
巻線が所定の時間ごとに短絡を繰り返すことにより、変
圧器７の一次側には前記インピーダンス電圧によつて規
制された装置の定格電流に相当する電流が流入し、所定
の遅相電力を発生させることができる。また二次巻線９
の電圧と電流は両者の積が装置容量とほぼ等しくなる条
件のもとで任意に設定できるので、サイリスタスイツチ
11に使用するサイリスタ素子の電流容量と耐電圧とを勘
案して素子の直列数が最も少なくなるような電圧と電流
値に設定できる。したがつて第１図の従来構造に比べて
サイリスタスイツチ11を要求される遅相電力発生容量
（装置容量）に見合う通電容量とすることが可能にな
る。ところが、このように構成された装置においては、
第３高調波電流が電力系統側に流出しないよう一次巻線
をデルタ結線しており、この装置が進相無効電力を多く
発生する超高圧電力系統に接続される場合には、一次巻
線の各相巻線を系統の線間電圧に耐えるようにすること
と、中性点側の対地絶縁を低減絶縁できないこととのた
めに、変圧器が大形かつ高価になるという問題点があ
り、かつ高調波フイルタ４が超高圧電力系統に直結され
るために、第１図の従来構造で述べたと同様な欠点があ
る。
本発明は前述の状況に鑑みてなされたもので、進相無効
電力を発生する超高圧電力系統に直結して使用される場
合においても装置の大形化と経済的不利益をもたらさな
い静止形無効電力調整装置を提供することを目的とす
る。
電力を発生する超高圧電力系統に直結して使用される場
合においても装置の大形化と経済的不利益をもたらさな
い静止形無効電力調整装置を提供することを目的とす
る。
本発明によれば、前述の目的は、一次二次巻線間が高イ
ンピーダンスの三巻線変圧器を用い、二次側に設けたサ
イリスタスイツチをオン・オフ制御して遅相無効電力を
調整し、電力系統で発生する進相無効電力を補償し、デ
ルタ結線した三次巻線と三次側に設けた高調波フイルタ
によつて高調波を吸収して電力系統への高調波の流出を
防ぐとともに、三次巻線の電圧をフイルタの絶縁コスト
を考慮した最適値に設定して高調波フイルタを小形化
し、一時巻線はスター結線して絶縁を簡素化するよう構
成することにより達成された。
ンピーダンスの三巻線変圧器を用い、二次側に設けたサ
イリスタスイツチをオン・オフ制御して遅相無効電力を
調整し、電力系統で発生する進相無効電力を補償し、デ
ルタ結線した三次巻線と三次側に設けた高調波フイルタ
によつて高調波を吸収して電力系統への高調波の流出を
防ぐとともに、三次巻線の電圧をフイルタの絶縁コスト
を考慮した最適値に設定して高調波フイルタを小形化
し、一時巻線はスター結線して絶縁を簡素化するよう構
成することにより達成された。
以下本発明の一実施例を添付図面を参照しつつ説明す
る。
る。
第３図は本発明の実施例を示す装置の接続図である。図
において27は静止形無効電力調整要の三相三巻線変圧器
で、デルタ結線された三次巻線30と、進相無効電力を発
生する超高圧電力系統20に接続されるスター結線された
一次巻線28と、一次巻線との間が高インピーダンスにな
るよう形成された二次巻線29とを備え、二次巻線29の各
相巻線にはそれぞれ逆並列接続サイリスタスイツチ11が
接続され、三次巻線30にはリアクトル25とコンデンサ26
との直列共振回路からなる高調波フイルタ24が接続され
ている。このように構成された静止形無効電力調整装置
において、変圧器27の一次二次間の％インピーダンス電
圧を遅相無効電力発生容量を考慮して40％から100％近
い高インピーダンスになるようあらかじめ設定するとと
もに、電力系統の進相無効電力の発生状況に対応してサ
イリスタスイツチ11のオン・オフ動作を位相角制御する
ことにより、変圧器27のインピーダンス電圧にもとづい
て発生する遅相電力を調整することができ、その結果電
力系統20側の進相無効電力を補償することができる。二
次巻線29の電圧および電流の決定にあたつて、サイリス
タスイツチ11を構成するサイリスタ素子の電流容量とそ
の直列数を考慮した経済設計とすることは第２図の従来
構造における場合と同様である。
において27は静止形無効電力調整要の三相三巻線変圧器
で、デルタ結線された三次巻線30と、進相無効電力を発
生する超高圧電力系統20に接続されるスター結線された
一次巻線28と、一次巻線との間が高インピーダンスにな
るよう形成された二次巻線29とを備え、二次巻線29の各
相巻線にはそれぞれ逆並列接続サイリスタスイツチ11が
接続され、三次巻線30にはリアクトル25とコンデンサ26
との直列共振回路からなる高調波フイルタ24が接続され
ている。このように構成された静止形無効電力調整装置
において、変圧器27の一次二次間の％インピーダンス電
圧を遅相無効電力発生容量を考慮して40％から100％近
い高インピーダンスになるようあらかじめ設定するとと
もに、電力系統の進相無効電力の発生状況に対応してサ
イリスタスイツチ11のオン・オフ動作を位相角制御する
ことにより、変圧器27のインピーダンス電圧にもとづい
て発生する遅相電力を調整することができ、その結果電
力系統20側の進相無効電力を補償することができる。二
次巻線29の電圧および電流の決定にあたつて、サイリス
タスイツチ11を構成するサイリスタ素子の電流容量とそ
の直列数を考慮した経済設計とすることは第２図の従来
構造における場合と同様である。
第３図の実施例の特徴とするところは、変圧器27をデル
タ結線された三次巻線30を備えた三巻線変圧器としたこ
とである。このように構成された装置においては、サイ
リスタスイツチのオン・オフ制御に付随して発生する高
調波のうち、第３高調波はデルタ結線された三次巻線内
を環流し、電力系統10側に流出するのを防止できるの
で、超高圧電力系統に接続される一次巻線28をスター結
線とすることができる。したがつて一次巻線の各相巻線
の負担電圧の低減と、中性点側が有効接地されることに
よる低減絶縁とが期待できるので、一次巻線の絶縁が簡
素化され、変圧器27を小形軽量化することができる。ま
た三次巻線30を高調波フイルタ専用の巻線として利用す
るよう構成したことで、三次巻線30の電圧をリアクトル
25とコンデンサ26の経済性を考慮して決めることによ
り、従来構造に比べて高調波フイルタを小形かつ安価に
構成することができる。また、三次巻線の分離インピー
ダンス（三巻線変圧器の等価回路から求められる）を高
超波フイルタ24を構成するリアクトル25の一部として利
用できるためにリアクトル25の容量を低減できる利点が
ある。また三次巻線30に接続された高調波フイルタ24を
構成するコンデンサ26は、必要に応じて進相コンデンサ
としても利用することができる。
タ結線された三次巻線30を備えた三巻線変圧器としたこ
とである。このように構成された装置においては、サイ
リスタスイツチのオン・オフ制御に付随して発生する高
調波のうち、第３高調波はデルタ結線された三次巻線内
を環流し、電力系統10側に流出するのを防止できるの
で、超高圧電力系統に接続される一次巻線28をスター結
線とすることができる。したがつて一次巻線の各相巻線
の負担電圧の低減と、中性点側が有効接地されることに
よる低減絶縁とが期待できるので、一次巻線の絶縁が簡
素化され、変圧器27を小形軽量化することができる。ま
た三次巻線30を高調波フイルタ専用の巻線として利用す
るよう構成したことで、三次巻線30の電圧をリアクトル
25とコンデンサ26の経済性を考慮して決めることによ
り、従来構造に比べて高調波フイルタを小形かつ安価に
構成することができる。また、三次巻線の分離インピー
ダンス（三巻線変圧器の等価回路から求められる）を高
超波フイルタ24を構成するリアクトル25の一部として利
用できるためにリアクトル25の容量を低減できる利点が
ある。また三次巻線30に接続された高調波フイルタ24を
構成するコンデンサ26は、必要に応じて進相コンデンサ
としても利用することができる。
上述のように第３図の実施例においては、遅相電力を一
次二次巻線間のもれインピーダンスを利用して発生する
とともに、三次巻線の分離インピーダンスを高調波フイ
ルタのインダクタンスの一部として利用するなど、変圧
器の各巻線相互間のもれインピーダンスの配分の影響を
受けやすい構成になつている。もれインピーダンスの配
分としては、一次二次巻線間のもれインピーダンスを遅
相容量に見合う高インピーダンスとするとともに、二次
三次間のもれインピーダンスをある程度大きくすこると
により二次巻線側で主に発生する高調波を吸収するフイ
ルタにこのもれインピーダンスを利用できるとともに、
一次二次巻線間で発生する遅相容量と三次巻線側の進相
容量とが結合して発生遅側無効電力が減少するのを防止
する利点が得られる。
次二次巻線間のもれインピーダンスを利用して発生する
とともに、三次巻線の分離インピーダンスを高調波フイ
ルタのインダクタンスの一部として利用するなど、変圧
器の各巻線相互間のもれインピーダンスの配分の影響を
受けやすい構成になつている。もれインピーダンスの配
分としては、一次二次巻線間のもれインピーダンスを遅
相容量に見合う高インピーダンスとするとともに、二次
三次間のもれインピーダンスをある程度大きくすこると
により二次巻線側で主に発生する高調波を吸収するフイ
ルタにこのもれインピーダンスを利用できるとともに、
一次二次巻線間で発生する遅相容量と三次巻線側の進相
容量とが結合して発生遅側無効電力が減少するのを防止
する利点が得られる。
本発明は前述のように、遅相無効電力を発生する変圧器
をデルタ結線された三次巻線を備えた三次巻線変圧器で
構成し、一次二次巻線間のもれインピーダンスを遅相容
量に見合う高インピーダンスとするとともに、二次巻線
側にサイリスタスイツチを設けて遅相電力を制御し、か
つデルタ結線された三次巻線を高調波フイルタ専用巻線
として利用するよう構成した。その結果、まず、第３高
調波を三次巻線で吸収するとともに他の次数の高調波は
高調波フイルタで吸収され電力系統側に高調波電流が流
出するのを防止できる。また三次巻線の電圧を高調波フ
イルタの絶縁コストを考慮した最適値に設定できるの
で、電力系統に高調波フイルタを直結する従来構造に比
べて高調波フイルタを小形かつ安価に構成することがで
きる。さらに三次巻線の分離インピーダンスを高調波フ
イルタのインダクタンスの一部として利用できるため
に、高調波フイルタのリアクトル容量を低減することが
できる。さらにまた一次巻線をスター結線することが可
能になり、装置が進相無効電力を発生する超高圧送電系
統に直結される場合には、各相巻線および中性点側の絶
縁を簡素化でき、変圧器の小形化に貢献できる。したが
つて進相無効電力を発生する電力系統に直結される場合
においても、装置の大形化と経済的不利益をもたらすこ
とのない静止形無効電力調整装置を提供できる。
をデルタ結線された三次巻線を備えた三次巻線変圧器で
構成し、一次二次巻線間のもれインピーダンスを遅相容
量に見合う高インピーダンスとするとともに、二次巻線
側にサイリスタスイツチを設けて遅相電力を制御し、か
つデルタ結線された三次巻線を高調波フイルタ専用巻線
として利用するよう構成した。その結果、まず、第３高
調波を三次巻線で吸収するとともに他の次数の高調波は
高調波フイルタで吸収され電力系統側に高調波電流が流
出するのを防止できる。また三次巻線の電圧を高調波フ
イルタの絶縁コストを考慮した最適値に設定できるの
で、電力系統に高調波フイルタを直結する従来構造に比
べて高調波フイルタを小形かつ安価に構成することがで
きる。さらに三次巻線の分離インピーダンスを高調波フ
イルタのインダクタンスの一部として利用できるため
に、高調波フイルタのリアクトル容量を低減することが
できる。さらにまた一次巻線をスター結線することが可
能になり、装置が進相無効電力を発生する超高圧送電系
統に直結される場合には、各相巻線および中性点側の絶
縁を簡素化でき、変圧器の小形化に貢献できる。したが
つて進相無効電力を発生する電力系統に直結される場合
においても、装置の大形化と経済的不利益をもたらすこ
とのない静止形無効電力調整装置を提供できる。
第１図は従来の無効電力調整装置の接続図、第２図は改
良された従来の無効電力調整装置の接続図、第３図は本
発明の実施例を示す無効電力調整装置の接続図である。 3,11……サイリスタスイツチ、1,21……遅相無効電力調
整回路、4,24……高調波フイルタ、5,25……リアクト
ル、6,26……コンデンサ、７……漏洩変圧器、27……三
相三巻線変圧器、8,28……一次巻線、9,29……二次巻
線、30……三次巻線、10,20……電力系統。
良された従来の無効電力調整装置の接続図、第３図は本
発明の実施例を示す無効電力調整装置の接続図である。 3,11……サイリスタスイツチ、1,21……遅相無効電力調
整回路、4,24……高調波フイルタ、5,25……リアクト
ル、6,26……コンデンサ、７……漏洩変圧器、27……三
相三巻線変圧器、8,28……一次巻線、9,29……二次巻
線、30……三次巻線、10,20……電力系統。
Claims (1)
- 【請求項１】漏洩変圧器（27）と、遅相無効電力装置
（21）と、高調波フイルター（24）とを有する静止形無
効電力調整装置であって、 漏洩変圧器（27）は、一次巻線（28）と二次巻線（29）
と三次巻線（30）とを有し、 一次巻線（28）は、スター結線されて三相電力系統（2
0）に接続され、 二次巻線（29）は、一次巻線（28）との間のインピーダ
ンス電圧がこの二次巻線（29）の定格電圧の40％を超え
100％以下になるように巻回設定され、各相巻線には、
それぞれ、遅相無効電力装置（21）を構成する逆並列接
続サイリスタスイッチ（11）が接続され、 三次巻線（30）は、デルタ結線されてリアクトル（25）
とコンデンサ（26）との直列共振回路からなる高調波フ
イルター（24）に接続された 静止形無効電力調整装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59005177A JPH0673089B2 (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | 静止形無効電力調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59005177A JPH0673089B2 (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | 静止形無効電力調整装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60148342A JPS60148342A (ja) | 1985-08-05 |
| JPH0673089B2 true JPH0673089B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=11603951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59005177A Expired - Fee Related JPH0673089B2 (ja) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | 静止形無効電力調整装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0673089B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114188119A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-03-15 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种电感可调的电抗器及其电感调节方法 |
-
1984
- 1984-01-13 JP JP59005177A patent/JPH0673089B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60148342A (ja) | 1985-08-05 |
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