JPH0681559B2 - 可変速同期発電電動装置の過電圧抑制装置 - Google Patents
可変速同期発電電動装置の過電圧抑制装置Info
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- JPH0681559B2 JPH0681559B2 JP61286283A JP28628386A JPH0681559B2 JP H0681559 B2 JPH0681559 B2 JP H0681559B2 JP 61286283 A JP61286283 A JP 61286283A JP 28628386 A JP28628386 A JP 28628386A JP H0681559 B2 JPH0681559 B2 JP H0681559B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、同期機の２次巻線をサイクロコンバータを用
いて交流２次励磁する可変速同期発電電動装置に係り、
特に系統事故時等に発生する２次過電圧を抑制し安定な
運転を継続するに好適な過電圧抑制装置に関する。
いて交流２次励磁する可変速同期発電電動装置に係り、
特に系統事故時等に発生する２次過電圧を抑制し安定な
運転を継続するに好適な過電圧抑制装置に関する。
従来のサイリスタを用いた電力変換器の過電圧保護装置
は、特開昭58-12530号公報に示されるように、サイリス
タの素子にかかる過電圧を検出して保護用サイリスタを
点弧するように構成されてはいるが、サイリスタ素子の
保護を目的としてシステム全体の運転継続を可能とする
点についてまでは配慮されていなかつた。また、特開昭
56-166796号公報に示されるサイリスタセルビウス装置
の保護装置は、同期速度以下の電動機運転時の過電圧発
生時にサイリスタ・スイツチを点弧することによりサイ
リスタ素子の保護を図るとともにサイリスタ・スイツチ
の多重化によるサイリスタ・スイツチ点弧時のトルク変
動を小さくしようとするものである。しかし、同期機の
２次巻線を励磁して同期速度以上の運転範囲を持つよう
な可変速同期発電電動機の運転の点については配慮され
ていなかつた。
は、特開昭58-12530号公報に示されるように、サイリス
タの素子にかかる過電圧を検出して保護用サイリスタを
点弧するように構成されてはいるが、サイリスタ素子の
保護を目的としてシステム全体の運転継続を可能とする
点についてまでは配慮されていなかつた。また、特開昭
56-166796号公報に示されるサイリスタセルビウス装置
の保護装置は、同期速度以下の電動機運転時の過電圧発
生時にサイリスタ・スイツチを点弧することによりサイ
リスタ素子の保護を図るとともにサイリスタ・スイツチ
の多重化によるサイリスタ・スイツチ点弧時のトルク変
動を小さくしようとするものである。しかし、同期機の
２次巻線を励磁して同期速度以上の運転範囲を持つよう
な可変速同期発電電動機の運転の点については配慮され
ていなかつた。
上記従来技術は、サイリスタ素子の保護、または、同期
速度以下の電動機運転に関するものである。ところが、
可変速同期発電電動装置では、系統事故時に３相に同時
に過電圧が発生するのではなく、各相個別に発生する。
過電圧が発生したと同時に同期機の２次巻線を短絡する
と、同期速度以下の発電時には瞬時に電動機運転とな
り、また、同期速度以上の電動機運転時には瞬時に発電
機運転となる。このことはトルク変動の増大を招き、運
転継続が困難となる。
速度以下の電動機運転に関するものである。ところが、
可変速同期発電電動装置では、系統事故時に３相に同時
に過電圧が発生するのではなく、各相個別に発生する。
過電圧が発生したと同時に同期機の２次巻線を短絡する
と、同期速度以下の発電時には瞬時に電動機運転とな
り、また、同期速度以上の電動機運転時には瞬時に発電
機運転となる。このことはトルク変動の増大を招き、運
転継続が困難となる。
本発明は、系統事故時等に発生する可変速同期発電電動
機の２次側過電圧を抑制し、サイリスタ素子を破損する
ことなく、また、系統事故復帰時まで運転を継続して定
常運転へ移行することができる可変速同期発電電動装置
の過電圧抑制装置を提供することを目的とする。
機の２次側過電圧を抑制し、サイリスタ素子を破損する
ことなく、また、系統事故復帰時まで運転を継続して定
常運転へ移行することができる可変速同期発電電動装置
の過電圧抑制装置を提供することを目的とする。
上記問題点を解決するために、本発明は、電力系統に接
続された同期機の２次巻線をサイクロコンバータにより
励磁して可変速度の発電において、 前記同期機の２次巻線に並列に接続された限流抵抗およ
び半導体スイツチからなる直列回路と、前記２次巻線の
端子電圧を検出する電圧検出器と、この検出信号を受け
て過電圧である場合に前記半導体スイツチに導通信号を
出力し、かつ前記サイクロコンバータにその電力変換素
子のゲートブロツク信号を出力するゲート回路と、を備
えたことを特徴とするものである。
続された同期機の２次巻線をサイクロコンバータにより
励磁して可変速度の発電において、 前記同期機の２次巻線に並列に接続された限流抵抗およ
び半導体スイツチからなる直列回路と、前記２次巻線の
端子電圧を検出する電圧検出器と、この検出信号を受け
て過電圧である場合に前記半導体スイツチに導通信号を
出力し、かつ前記サイクロコンバータにその電力変換素
子のゲートブロツク信号を出力するゲート回路と、を備
えたことを特徴とするものである。
すなわち、具体的には、可変速同期発電電動機の２次側
の各相に、（サイクロコンバータの出力）逆並列に接続
した半導体スイツチ（例えば、サイリスタ・スイツチ）
およびこれと直列な限流抵抗を挿入し、同期機の２次側
に過電圧が発生した時に半導体スイツチを点弧すること
により２次巻線を短絡できるようにしたものである。そ
して、２次側の各相間には、前記サイリスタ・スイツチ
と限流抵抗と並列に電圧検出器を設置し、前記検出器の
信号により過電圧でるあるかどうかを判断する比較器
と、サイリスタ・スイツチを点弧するゲートパルス発生
器を各相ごとに設置したものである。
の各相に、（サイクロコンバータの出力）逆並列に接続
した半導体スイツチ（例えば、サイリスタ・スイツチ）
およびこれと直列な限流抵抗を挿入し、同期機の２次側
に過電圧が発生した時に半導体スイツチを点弧すること
により２次巻線を短絡できるようにしたものである。そ
して、２次側の各相間には、前記サイリスタ・スイツチ
と限流抵抗と並列に電圧検出器を設置し、前記検出器の
信号により過電圧でるあるかどうかを判断する比較器
と、サイリスタ・スイツチを点弧するゲートパルス発生
器を各相ごとに設置したものである。
さらに、過電圧を検出する比較器は、過電圧レベルを高
レベルと低レベルの２段として、高レベルは、全相の
サイリスタスイツチを設定時間だけ点弧できるタイマ
と、電力制御を抑制する信号を設ける。低いレベルの
過電圧は、過電圧発生相のみサイリスタ・スイツチを点
弧して、過電圧解消とともにオフする。また、サイリス
タスイツチ点弧とともに、サイクロコンバータをゲート
ブロツクする信号を持つ。
レベルと低レベルの２段として、高レベルは、全相の
サイリスタスイツチを設定時間だけ点弧できるタイマ
と、電力制御を抑制する信号を設ける。低いレベルの
過電圧は、過電圧発生相のみサイリスタ・スイツチを点
弧して、過電圧解消とともにオフする。また、サイリス
タスイツチ点弧とともに、サイクロコンバータをゲート
ブロツクする信号を持つ。
可変速同期発電電動装置において、特に、大容量の設備
とする場合、可変速同期機の２次巻線を励磁する電力変
換器も大容量となるが、電力変換装置にサイクロコンバ
ータを使用する場合は非循環電流方式サイクロコンバー
タがサイリスタ容量や他の設備容量の低減に好適であ
る。このサイクロコンバータを可変速同期発電電動装置
に使用した場合系統事故等の理由により発電電動機の１
次電圧が変動すると、１次側の直流過渡成分で２次側に
誘起される回転周波数成分が２次側のすべり周波数に重
畳され、従つて、２次側には、回転周波数成分の２次電
流が流れる。この２次電流が、現在導通中のコンバータ
群と逆方向の電流極性となつた場合、サイクロコンバー
タは開放状態となり、２次巻線に誘起される過電圧がサ
イクロコンバータのサイリスタ素子に印加され素子破損
となる。以上の様に、サイクロコンバータに発生する過
電圧は、サイクロコンバータの開放によつて発生するも
のであり、２次巻線を励磁するサイクロコンバータ位相
差を持つているため、同時に過電圧発生とはならない。
また、系統事故による原因とした場合、系統事故の地理
的位置や規模、または、事故除去後の過渡現象を考慮す
る過電圧の大きさを２段に分けて、高いレベルの過電圧
発生時は、他相でも高いレベルの過電圧が発生しサイリ
スタ素子破損を生じる可能性があるのですべての相の半
導体スイツチを点弧する。点弧している時間はタイマで
設定できるようにする。タイマの設定時間は、過電圧の
発生時間やシステム的なつり合いより設定する。全相サ
イリスタ・スイツチが点弧している場合は、サイクロコ
ンバータもゲートオフしており、休止状態にあるため、
有効電力と無効電力を抑制することにより、サイクロコ
ンバータ復帰時の偏差を小さくする効果がある。
とする場合、可変速同期機の２次巻線を励磁する電力変
換器も大容量となるが、電力変換装置にサイクロコンバ
ータを使用する場合は非循環電流方式サイクロコンバー
タがサイリスタ容量や他の設備容量の低減に好適であ
る。このサイクロコンバータを可変速同期発電電動装置
に使用した場合系統事故等の理由により発電電動機の１
次電圧が変動すると、１次側の直流過渡成分で２次側に
誘起される回転周波数成分が２次側のすべり周波数に重
畳され、従つて、２次側には、回転周波数成分の２次電
流が流れる。この２次電流が、現在導通中のコンバータ
群と逆方向の電流極性となつた場合、サイクロコンバー
タは開放状態となり、２次巻線に誘起される過電圧がサ
イクロコンバータのサイリスタ素子に印加され素子破損
となる。以上の様に、サイクロコンバータに発生する過
電圧は、サイクロコンバータの開放によつて発生するも
のであり、２次巻線を励磁するサイクロコンバータ位相
差を持つているため、同時に過電圧発生とはならない。
また、系統事故による原因とした場合、系統事故の地理
的位置や規模、または、事故除去後の過渡現象を考慮す
る過電圧の大きさを２段に分けて、高いレベルの過電圧
発生時は、他相でも高いレベルの過電圧が発生しサイリ
スタ素子破損を生じる可能性があるのですべての相の半
導体スイツチを点弧する。点弧している時間はタイマで
設定できるようにする。タイマの設定時間は、過電圧の
発生時間やシステム的なつり合いより設定する。全相サ
イリスタ・スイツチが点弧している場合は、サイクロコ
ンバータもゲートオフしており、休止状態にあるため、
有効電力と無効電力を抑制することにより、サイクロコ
ンバータ復帰時の偏差を小さくする効果がある。
過電圧が低いレベルの場合は、過電圧発生相のみ半導体
スイツチを点弧し、発生相のサイリスタを保護する。過
電圧解消と同時にサイリスタスイツチはオフし、サイク
ロコンバータによる運転に移行し、定常状態への復帰を
すみやかに行える効果がある。
スイツチを点弧し、発生相のサイリスタを保護する。過
電圧解消と同時にサイリスタスイツチはオフし、サイク
ロコンバータによる運転に移行し、定常状態への復帰を
すみやかに行える効果がある。
以上のように、サイクロコンバータの保護および運転の
継続が可能となる。
継続が可能となる。
以下、本発明の一実施例の主回路・機能を第２図より説
明する。可変速同期発電電動機３の１次側は、交流しや
断器52を通り主変圧器２により系統１に接続している。
前記同期機３の２次側はサイクロコンバータより構成さ
れる電力変換装置４に接続しており、低周波数励磁を行
う。前記電力変換装置４は、変圧器５により主変圧器２
に接続する。前記同期機３の２次巻線は、中性点Ｎを持
つ４線式であり、中性点Ｎと各相（U,V,W）間は、電圧
検出器６と、逆並列に接続した一対のサイリスタ・スイ
ツチ８と限流抵抗７を持つ。電力変換装置４から前記同
期機３の２次巻線をすべり周波数にて励磁する正弦波電
流の基準信号は、前記同期機３に直結した位置検出器11
の出力を基準信号検出回路12により、電力変換装置４に
分配され、また、前記同期機３より系統へ供給する有効
電力Ｐおよび無効電力Ｑを変換器22により検出し、電力
制御演算器10によつて電流指令Ｉ＊を求め、前記基準信
号Ui（Vi，Wi）との合成により交流電流指令ｉ＊を得
る。過電圧抑制装置９は、電圧検出器６の検出値に基づ
いてサイリスタ・スイツチのゲートトリガを発生する。
明する。可変速同期発電電動機３の１次側は、交流しや
断器52を通り主変圧器２により系統１に接続している。
前記同期機３の２次側はサイクロコンバータより構成さ
れる電力変換装置４に接続しており、低周波数励磁を行
う。前記電力変換装置４は、変圧器５により主変圧器２
に接続する。前記同期機３の２次巻線は、中性点Ｎを持
つ４線式であり、中性点Ｎと各相（U,V,W）間は、電圧
検出器６と、逆並列に接続した一対のサイリスタ・スイ
ツチ８と限流抵抗７を持つ。電力変換装置４から前記同
期機３の２次巻線をすべり周波数にて励磁する正弦波電
流の基準信号は、前記同期機３に直結した位置検出器11
の出力を基準信号検出回路12により、電力変換装置４に
分配され、また、前記同期機３より系統へ供給する有効
電力Ｐおよび無効電力Ｑを変換器22により検出し、電力
制御演算器10によつて電流指令Ｉ＊を求め、前記基準信
号Ui（Vi，Wi）との合成により交流電流指令ｉ＊を得
る。過電圧抑制装置９は、電圧検出器６の検出値に基づ
いてサイリスタ・スイツチのゲートトリガを発生する。
第３図に、前記電力変換装置４の回路構成を示す。電力
変換器13は、順方向変換器13Pと逆方向変換器13Nによる
非循環電流方式サイクロコンバータ13を構成する。サイ
クロコンバータ13のゲートパルスは自動パルス位相器14
から与えるが、その制御位相角ａは電力制御演算器10の
電流指令Ｉ＊（直流量）と位置検出器11,12の基準信号U
i（Vi，Wi）より合成され、すべり周波数を持つ低周波
数電流指令ｉ＊を電流パターン演算器16により求め、サ
イクロコンバータ13の出力電流検出値ｉαと前記指令パ
ターンｉ＊との偏差による電流制御演算器15により求め
る。電流制御演算器15の他の機能として、前記電流パタ
ーンｉ＊と電流検出値Idから、サイクロコンバータ13の
運転が順方向変換器13Pか、逆方向変換器13Nかを判定し
ゲート操作情報13-GB（13P-GB，13N-GB）を自動パルス
移相器14へ与える。また前記自動パルス移相器14は、外
部より与えられるゲートブロツク信号（GB）により、変
換器13P,13Nとも瞬時にゲートブロツクする機能を有す
る。
変換器13は、順方向変換器13Pと逆方向変換器13Nによる
非循環電流方式サイクロコンバータ13を構成する。サイ
クロコンバータ13のゲートパルスは自動パルス位相器14
から与えるが、その制御位相角ａは電力制御演算器10の
電流指令Ｉ＊（直流量）と位置検出器11,12の基準信号U
i（Vi，Wi）より合成され、すべり周波数を持つ低周波
数電流指令ｉ＊を電流パターン演算器16により求め、サ
イクロコンバータ13の出力電流検出値ｉαと前記指令パ
ターンｉ＊との偏差による電流制御演算器15により求め
る。電流制御演算器15の他の機能として、前記電流パタ
ーンｉ＊と電流検出値Idから、サイクロコンバータ13の
運転が順方向変換器13Pか、逆方向変換器13Nかを判定し
ゲート操作情報13-GB（13P-GB，13N-GB）を自動パルス
移相器14へ与える。また前記自動パルス移相器14は、外
部より与えられるゲートブロツク信号（GB）により、変
換器13P,13Nとも瞬時にゲートブロツクする機能を有す
る。
電力制御演算器10は、変換器22で実有効電力Ｐおよび実
無効電力Ｑを検出値を用いて有効電力調整演算、無効電
力調整演算を実行し電流指令Ｉ＊（直流量）を算出す
る。当該演算器10は、外部からの演算サプレス信号CSに
より、第４図に示すような電力制御演算を実行せず、前
回の演算結果を出力する機能を持つ。
無効電力Ｑを検出値を用いて有効電力調整演算、無効電
力調整演算を実行し電流指令Ｉ＊（直流量）を算出す
る。当該演算器10は、外部からの演算サプレス信号CSに
より、第４図に示すような電力制御演算を実行せず、前
回の演算結果を出力する機能を持つ。
第１図と、第５図を用いて第１段の過電圧レベル発生の
場合の動作を説明する。サイクロコンバータ13の順方向
13Pで運転（ゲート操作▲▼がＨ）中とす
る。時刻Ａで系統１で事故発生したとすると、同期機３
の２次巻線には商用周波数相当の同期電流idが流れ、時
刻Ｂにて逆方向13Nを電流が流れようとするが、ゲート
ブロツク状態（13N-GBがＬ）にあるため、電流が流れず
サイクロコンバータ13は開放状態となり、同期機３の２
次誘起電圧がサイクロコンバータ13に印加される。その
電圧は、電圧検出器６により検出して、過電圧検出器18
における比較器18A,18Bの信号となる。比較器18A,18B
は、それぞれ過電圧レベルの第１段と第２段を検出す
る。過電圧レベル第１段の場合、比較器18Aの信号DV-1
がＨとなり、論理和（OR）19を通してサイリスタ・スイ
ツチトリガ信号（Thy-sw-T）はＨとして、パルス発生回
路によりサイリスタ・スイツチ８を点弧する。サイクロ
コンバーた13は、ゲートブロツク信号GBを電力変換装置
４の自動パルス移相器14へ与え瞬時にゲートブロツクす
る。上記動作は、過電圧発生相のみ実行される。
場合の動作を説明する。サイクロコンバータ13の順方向
13Pで運転（ゲート操作▲▼がＨ）中とす
る。時刻Ａで系統１で事故発生したとすると、同期機３
の２次巻線には商用周波数相当の同期電流idが流れ、時
刻Ｂにて逆方向13Nを電流が流れようとするが、ゲート
ブロツク状態（13N-GBがＬ）にあるため、電流が流れず
サイクロコンバータ13は開放状態となり、同期機３の２
次誘起電圧がサイクロコンバータ13に印加される。その
電圧は、電圧検出器６により検出して、過電圧検出器18
における比較器18A,18Bの信号となる。比較器18A,18B
は、それぞれ過電圧レベルの第１段と第２段を検出す
る。過電圧レベル第１段の場合、比較器18Aの信号DV-1
がＨとなり、論理和（OR）19を通してサイリスタ・スイ
ツチトリガ信号（Thy-sw-T）はＨとして、パルス発生回
路によりサイリスタ・スイツチ８を点弧する。サイクロ
コンバーた13は、ゲートブロツク信号GBを電力変換装置
４の自動パルス移相器14へ与え瞬時にゲートブロツクす
る。上記動作は、過電圧発生相のみ実行される。
次にサイリスタ・スイツチ点弧により、同期機３の２次
側は限流抵抗７を含む短絡回路ができてサイリスタ・ス
イツチに２次電流Itが流れると同時に過電圧は解消さ
れ、サイリスタ・スイツチ８はゲート・オフとなり、ア
イクロコンバータ13のゲート操作も復帰する。ゲート復
帰時点から時刻Ｃまでのサイクロコンバータ13の動き
は、同期機３の２次電圧に対抗する電圧を発生し、サイ
リスタ・スイツチ電流Itを消す方向の電圧となる。時刻
Ｃでサイリスタ・スイツチ電流は零となり、変換器13P
により電流制御を実行する。時刻Ｅは、電流制御装置の
機能に従つて変換器を13Pから13Nへ切換えている。
側は限流抵抗７を含む短絡回路ができてサイリスタ・ス
イツチに２次電流Itが流れると同時に過電圧は解消さ
れ、サイリスタ・スイツチ８はゲート・オフとなり、ア
イクロコンバータ13のゲート操作も復帰する。ゲート復
帰時点から時刻Ｃまでのサイクロコンバータ13の動き
は、同期機３の２次電圧に対抗する電圧を発生し、サイ
リスタ・スイツチ電流Itを消す方向の電圧となる。時刻
Ｃでサイリスタ・スイツチ電流は零となり、変換器13P
により電流制御を実行する。時刻Ｅは、電流制御装置の
機能に従つて変換器を13Pから13Nへ切換えている。
次に、第２段に達する過電圧が発生した場合の動作を第
１図と第６図により説明する。第１段の過電圧の場合と
同様に、順方向変換13Pで運転中に、時刻Ａで系統１で
事故が発生したとする。時刻Ｂで、サイクロコンバータ
13が開放となり過電圧が発生する。電圧検出器６で検出
した電圧は、過電圧検出器18の比較器18A,18Bにて第２
図の過電圧となつた場合、OV-2がＨとなり論理和19と瞬
時動作限時復帰のタイマ20によりＵ相,V相,W相伴に、サ
イリスタ・スイツチ信号（Thy-sw-T）がＨとなり、サイ
リスタ・スイツチ８を点弧する。それと同時に、３相の
サイクロコンバータ13をゲートブロツクする。更に、電
力制御サプレス信号CSをＨとして、電力制御演算器10へ
渡し、電力制御をサプレスする。タイマ20の設定時間
後、サイリスタ・スイツチ信号（Thy-sw-T）はＬとな
り、サイクロコンバータ13のゲートブロツクおよび電力
制御サプレス信号をＬとして、通常機能に復帰する。
１図と第６図により説明する。第１段の過電圧の場合と
同様に、順方向変換13Pで運転中に、時刻Ａで系統１で
事故が発生したとする。時刻Ｂで、サイクロコンバータ
13が開放となり過電圧が発生する。電圧検出器６で検出
した電圧は、過電圧検出器18の比較器18A,18Bにて第２
図の過電圧となつた場合、OV-2がＨとなり論理和19と瞬
時動作限時復帰のタイマ20によりＵ相,V相,W相伴に、サ
イリスタ・スイツチ信号（Thy-sw-T）がＨとなり、サイ
リスタ・スイツチ８を点弧する。それと同時に、３相の
サイクロコンバータ13をゲートブロツクする。更に、電
力制御サプレス信号CSをＨとして、電力制御演算器10へ
渡し、電力制御をサプレスする。タイマ20の設定時間
後、サイリスタ・スイツチ信号（Thy-sw-T）はＬとな
り、サイクロコンバータ13のゲートブロツクおよび電力
制御サプレス信号をＬとして、通常機能に復帰する。
本発明を過電圧レベルを第１段と、第２段に分けて説明
したが、実際の系統事故時には、可変速同期発電電動機
の２次巻線に発生する電圧も過渡的に、過電圧が第２段
から第１段へそして、過電圧レベル以下へと変化して行
き、それに応じて、サイリスタ・スイツチを３相一括に
点弧して抵抗による２次側短絡、過電圧発生相のみサイ
リスタ・スイツチを点弧して抵抗で短絡し、健全相を生
かして運転し、より速く定常運転へ移行できる効果と共
に、サイリスタの素子故障を防ぐに大きな効果を持つ。
したが、実際の系統事故時には、可変速同期発電電動機
の２次巻線に発生する電圧も過渡的に、過電圧が第２段
から第１段へそして、過電圧レベル以下へと変化して行
き、それに応じて、サイリスタ・スイツチを３相一括に
点弧して抵抗による２次側短絡、過電圧発生相のみサイ
リスタ・スイツチを点弧して抵抗で短絡し、健全相を生
かして運転し、より速く定常運転へ移行できる効果と共
に、サイリスタの素子故障を防ぐに大きな効果を持つ。
第７図は、サイリスタ・スイツチ点弧からサイコロコン
バータのゲートブロツク復帰する場合に、サイリスタ・
スイツチ電流Itを検出する電流検出器を設け、前記電流
値が零になつたのを検出し、かつ、過電圧抑制装置９か
らのゲートブロツク信号GBがＬとなつた条件により、自
動パルス位相器へ与えるゲートブロツクを解除する機能
を追加する。本発明のようにすると、サイクロコンバー
タ13が復帰した場合、サイリスタ・スイツチへサイクロ
コンバータへ流し込む電流を防ぐことができる。また、
限流抵抗７が小さい場合など、サイクロコンバータ13が
復帰した状態は、サイクロコンバータ13の出力端の短絡
となり過電流となることが防止できる。
バータのゲートブロツク復帰する場合に、サイリスタ・
スイツチ電流Itを検出する電流検出器を設け、前記電流
値が零になつたのを検出し、かつ、過電圧抑制装置９か
らのゲートブロツク信号GBがＬとなつた条件により、自
動パルス位相器へ与えるゲートブロツクを解除する機能
を追加する。本発明のようにすると、サイクロコンバー
タ13が復帰した場合、サイリスタ・スイツチへサイクロ
コンバータへ流し込む電流を防ぐことができる。また、
限流抵抗７が小さい場合など、サイクロコンバータ13が
復帰した状態は、サイクロコンバータ13の出力端の短絡
となり過電流となることが防止できる。
本発明によれば、簡単な構成により、サイリスタ素子故
障を防げるだけでなく、系統事故時の発生しても、すみ
やかに定常運転に復帰できるので、可変速同期発電電動
装置の性能向上となる。
障を防げるだけでなく、系統事故時の発生しても、すみ
やかに定常運転に復帰できるので、可変速同期発電電動
装置の性能向上となる。
第１図は本発明の過電圧抑制装置の実施例を示すブロツ
ク図、第２図は可変速同期発電電動装置の構成を示すブ
ロツク図、第３図は電力変換装置図、第４図は電力制御
サプレスフローチヤート、第５図は過電圧レベル第１段
における動作を示すタイムチヤート、第６図は過電圧レ
ベル第２段における動作を示すフローチヤート、第７図
は電力変換装置を示すブロツク図である。 １……電力系統、２……主変圧器、３……可変速同期発
電電動機、４……電力変換装置、５……変圧器、６……
電圧検出器、７……限流抵抗、８……サイリスタ・スイ
ツチ、９……過電圧抑制装置、10……電力制御演算器、
11……位置検出器、12……基順信号検出器、13……サイ
クロコンバータ、13P……順方向変換器、13N……逆方向
変換器、14……自動パルス位相器、15……電流制御演算
器、16……電流パターン演算器、17……論理回路、18…
…過電圧検出器、18A,18B……比較器、19……論理和、2
0……タイマ、21……パルス発生器、22……変換器、52,
52C……しや断器、GB……ゲートブロツク信号、Thy-sw-
T……サイリスタ・スイツチトリガ信号、OV-1，OV-2…
…過電圧検出信号、CS……電力制御サプレス信号、VD…
…電圧検出値、Ｉ＊……電流指令（直流量）、ｉ＊……
電流パターン（交流）、id……検出値、It……サイリス
タ・スイツチ電流、13-GB，13P-GB，13N-GB……サイク
ロコンバータのゲートブロツク信号。
ク図、第２図は可変速同期発電電動装置の構成を示すブ
ロツク図、第３図は電力変換装置図、第４図は電力制御
サプレスフローチヤート、第５図は過電圧レベル第１段
における動作を示すタイムチヤート、第６図は過電圧レ
ベル第２段における動作を示すフローチヤート、第７図
は電力変換装置を示すブロツク図である。 １……電力系統、２……主変圧器、３……可変速同期発
電電動機、４……電力変換装置、５……変圧器、６……
電圧検出器、７……限流抵抗、８……サイリスタ・スイ
ツチ、９……過電圧抑制装置、10……電力制御演算器、
11……位置検出器、12……基順信号検出器、13……サイ
クロコンバータ、13P……順方向変換器、13N……逆方向
変換器、14……自動パルス位相器、15……電流制御演算
器、16……電流パターン演算器、17……論理回路、18…
…過電圧検出器、18A,18B……比較器、19……論理和、2
0……タイマ、21……パルス発生器、22……変換器、52,
52C……しや断器、GB……ゲートブロツク信号、Thy-sw-
T……サイリスタ・スイツチトリガ信号、OV-1，OV-2…
…過電圧検出信号、CS……電力制御サプレス信号、VD…
…電圧検出値、Ｉ＊……電流指令（直流量）、ｉ＊……
電流パターン（交流）、id……検出値、It……サイリス
タ・スイツチ電流、13-GB，13P-GB，13N-GB……サイク
ロコンバータのゲートブロツク信号。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 明男 茨城県日立市大みか町５丁目２番１号 株 式会社日立製作所大みか工場内 (72)発明者 原口 英二 大阪府茨木市山手台３丁目18−１ (72)発明者 中川 博人 大阪府三島郡島本町百山１−１ (56)参考文献 特開 昭59−6798（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−157300（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】電力系統に接続された３相同期機の２次巻
線の各相をそれぞれサイクロコンバータにより交流励磁
して可変速の発電および電動運転させる可変速同期発電
電動装置において、 前記同期機の２次巻線の各相にそれぞれ並列に接続され
た限流抵抗及び半導体スイッチからなる直列回路と、前
記２次巻線の各相の端子電圧をそれぞれ検出する電圧検
出器と、この電圧検出器により検出された各相の検出電
圧を予め設定された過電圧レベルと比較し、各相の検出
電圧が前記過電圧レベルに達している期間、対応する相
の前記半導体スイッチに導通信号を出力し、かつ対応す
る相の前記サイクロコンバータにその電力変換素子のゲ
ートブロック信号を出力するゲート回路とを備えたこと
を特徴とする可変速同期発電電動装置の過電圧抑制装
置。 - 【請求項２】電力系統に接続された３相同期機の２次巻
線の各相をそれぞれサイクロコンバータにより交流励磁
して可変速の発電および電動運転させる可変速同期発電
電動装置において、 前記同期機の２次巻線の各相にそれぞれ並列に接続され
た限流抵抗及び半導体スイッチからなる直列回路と、前
記２次巻線の各相の端子電圧をそれぞれ検出する電圧検
出器と、この電圧検出器により検出された各相の検出電
圧を予め設定された第１段の過電圧レベルと該第１段の
過電圧レベルよりも高い第２段の過電圧レベルと比較
し、各相の検出電圧が第１段の過電圧レベルに達し第２
段の過電圧レベルに達していない期間は、対応する相の
前記半導体スイッチに導通信号を出力し、かつ対応する
相の前記サイクロコンバータにその電力変換素子のゲー
トブロック信号を出力し、いずれかの相の検出電圧が第
２段の過電圧レベルに達した場合は予め定められた一定
時間、全ての相の前記半導体スイッチに導通信号を出力
し、かつ全ての相の前記サイクロコンバータにその電力
変換素子のゲートブロック信号を出力するゲート回路と
を備えたことを特徴とする可変速同期発電電動装置の過
電圧抑制装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61286283A JPH0681559B2 (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | 可変速同期発電電動装置の過電圧抑制装置 |
| US07/084,805 US4812729A (en) | 1986-08-19 | 1987-08-13 | Protecting apparatus for secondary excitation type variable speed AC generator/motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61286283A JPH0681559B2 (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | 可変速同期発電電動装置の過電圧抑制装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63140697A JPS63140697A (ja) | 1988-06-13 |
| JPH0681559B2 true JPH0681559B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=17702362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61286283A Expired - Lifetime JPH0681559B2 (ja) | 1986-08-19 | 1986-12-01 | 可変速同期発電電動装置の過電圧抑制装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0681559B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09149545A (ja) * | 1995-11-21 | 1997-06-06 | Toshiba Corp | ２次励磁装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2695958B2 (ja) * | 1990-03-02 | 1998-01-14 | 東京電力株式会社 | 巻線形誘導機の二次過電圧保護装置 |
| JP5555301B2 (ja) * | 2012-11-02 | 2014-07-23 | 株式会社日立製作所 | 可変速発電電動機システム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS596798A (ja) * | 1982-06-30 | 1984-01-13 | Fuji Electric Co Ltd | 同期機の界磁過電圧保護装置 |
| JPS61157300A (ja) * | 1984-12-28 | 1986-07-16 | Toshiba Corp | 同期機の励磁装置 |
-
1986
- 1986-12-01 JP JP61286283A patent/JPH0681559B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09149545A (ja) * | 1995-11-21 | 1997-06-06 | Toshiba Corp | ２次励磁装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63140697A (ja) | 1988-06-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |