JPH071470B2 - 無効電力補償装置 - Google Patents
無効電力補償装置Info
- Publication number
- JPH071470B2 JPH071470B2 JP58167220A JP16722083A JPH071470B2 JP H071470 B2 JPH071470 B2 JP H071470B2 JP 58167220 A JP58167220 A JP 58167220A JP 16722083 A JP16722083 A JP 16722083A JP H071470 B2 JPH071470 B2 JP H071470B2
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- Japan
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- phase
- reactive power
- delta
- transformer
- thyristor
- 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】 〔技術分野〕 本発明はアーク炉のように不規則、且つ急峻に無効電力
が変動する負荷が接続されている電力系統の電圧変動抑
制のために設けられる無効電力補償装置に係わる。
が変動する負荷が接続されている電力系統の電圧変動抑
制のために設けられる無効電力補償装置に係わる。
第１図に無効電力補償装置と変動負荷との関係を示すス
ケルトンを示す。
ケルトンを示す。
図において１は無限大母線、２は電源インピーダンス、
３は母線を示す。
３は母線を示す。
４は母線３に接続された負荷変圧器、アーク炉よりなる
変動負荷を示し、５は変動負荷電流を検出するCTを示し
ている。
変動負荷を示し、５は変動負荷電流を検出するCTを示し
ている。
無効電力補償装置は６で示すコンデンサ、７で示す逆並
列サイリスタとリアクトルとの直列回路をデルタに結線
したサイリスタ制御リアクトル（以下TCRと略称す
る）、８で示すサイリスタ制御回路、この制御回路８へ
の前記のCT5および母線電圧検出用のPT9等よりなる。
列サイリスタとリアクトルとの直列回路をデルタに結線
したサイリスタ制御リアクトル（以下TCRと略称す
る）、８で示すサイリスタ制御回路、この制御回路８へ
の前記のCT5および母線電圧検出用のPT9等よりなる。
またサイリスタ制御回路８はＱ検出回路81、変換回路8
2、パルス発生回路83からなり、PT9、CT5よりＱ検出回
路81でＱを算出し、変換回路82において制御量を演算
し、これに対応するパルスをパルス発生回路で発生し、
サイリスタスイツチの点弧制御を行い、変動負荷４によ
る変動分を打消すように、無効電力補償装置の通電制御
を行うものである。
2、パルス発生回路83からなり、PT9、CT5よりＱ検出回
路81でＱを算出し、変換回路82において制御量を演算
し、これに対応するパルスをパルス発生回路で発生し、
サイリスタスイツチの点弧制御を行い、変動負荷４によ
る変動分を打消すように、無効電力補償装置の通電制御
を行うものである。
この場合、変動負荷４の各相無効電力をQU、QV、QWと
し、第１図に示すデルタ結線状のTCR7の各線間で消費す
べき無効電力をQUV、QVW、QWUとおくと、次式が成立す
ることは既知である。
し、第１図に示すデルタ結線状のTCR7の各線間で消費す
べき無効電力をQUV、QVW、QWUとおくと、次式が成立す
ることは既知である。
従つて、第１図の変換回路82は上記（１）式を演算して
いることになる。そしてこの（１）式は第１図に示した
ようなTCR結線であるが故に成立するものである。
いることになる。そしてこの（１）式は第１図に示した
ようなTCR結線であるが故に成立するものである。
ところで、無効電力補償装置の中で、最もコストがかか
るのはTCRの部分である。
るのはTCRの部分である。
第１図のようなTCRの場合、サイリスタ装置はSCR素子を
直列接続する。しかしながらSCR素子の直列数は母線電
圧によつて決定され、一方SCR素子の電流定格はそれ程
何種類もない。すなわち、第１図のようなTCRにする場
合、サイリスタ装置の容量は自由に選定できないことに
なり、必要以上のTCR容量になつてしまうことが考えら
れ、高価なものとなる。
直列接続する。しかしながらSCR素子の直列数は母線電
圧によつて決定され、一方SCR素子の電流定格はそれ程
何種類もない。すなわち、第１図のようなTCRにする場
合、サイリスタ装置の容量は自由に選定できないことに
なり、必要以上のTCR容量になつてしまうことが考えら
れ、高価なものとなる。
このようなとき、従来は第２図（イ）に示すように、デ
ルタ．デルタ結線の変圧器10を介して系統に接続し、変
圧器２次電圧を最適に選定することにより、コストを下
げていた。しかし、このような手段を採ると、一度TCR
容量が決定すると、その後増容量したい場合は変圧器10
を第一式交換しなければならない欠点がある。
ルタ．デルタ結線の変圧器10を介して系統に接続し、変
圧器２次電圧を最適に選定することにより、コストを下
げていた。しかし、このような手段を採ると、一度TCR
容量が決定すると、その後増容量したい場合は変圧器10
を第一式交換しなければならない欠点がある。
また第２図（ロ）に示すように、アーク炉用変圧器11の
３次巻線Ｔ側に、無効電力補償装置を設置しなければな
らない場合があるが、そのとき、炉用変圧器11の３次巻
線Ｔ側は△結線にしなければならない。
３次巻線Ｔ側に、無効電力補償装置を設置しなければな
らない場合があるが、そのとき、炉用変圧器11の３次巻
線Ｔ側は△結線にしなければならない。
しかしながら、通常３巻線変圧器は、その３次巻線Ｔを
スター結線にしてある場合が多く、デルタ結線の場合は
まれである。３次巻線がスター結線の場合は、（１）式
は成立せず、このような場合、無効電力補償装置による
対策は不可能ということになる。
スター結線にしてある場合が多く、デルタ結線の場合は
まれである。３次巻線がスター結線の場合は、（１）式
は成立せず、このような場合、無効電力補償装置による
対策は不可能ということになる。
以上説明したように、従来の無効電力補償装置はその設
置に際して何かと制約条件が大いといえる。
置に際して何かと制約条件が大いといえる。
本発明は上述のような欠点が従来の無効電力補償装置に
あることに鑑み、逆並列サイリスタとリアクトルとの直
列回路をデルタに結線したサイリスタ制御リアクトルを
デルタ．スター結線の変圧器を介して系統に接続するこ
とに特徴を有するものである。
あることに鑑み、逆並列サイリスタとリアクトルとの直
列回路をデルタに結線したサイリスタ制御リアクトルを
デルタ．スター結線の変圧器を介して系統に接続するこ
とに特徴を有するものである。
第３図に本発明の実施例を示す。
ここでは、デルタ．スター結線の変圧器12の１次側が母
線３（図示してない）に接続され、その２次側が逆並列
サイリスタとリアクトルとの直列回路をデルタに結線し
たサイリスタ制御リアクトル７の各端子に接続される。
線３（図示してない）に接続され、その２次側が逆並列
サイリスタとリアクトルとの直列回路をデルタに結線し
たサイリスタ制御リアクトル７の各端子に接続される。
ここで ここでQuv、Qvw、Qwuはuv間、vw間、wu間の消費無効電
力。
力。
前記の（２）式は以下のとおり導き出される。
（１）各相無効電力値QU、QV、QWの分析 第３図においてiU、iV、iWは次式で表わせる。
ここで変圧器12の１次側母線の相電圧を次式でおく。
各相無効電力QU、QV、QWは相電圧（（４）式）の90度遅
相波形に、各相電流（（３）式）を乗算し、そのうちの
DC分として検出される。
相波形に、各相電流（（３）式）を乗算し、そのうちの
DC分として検出される。
よつて、QU、QV、QWは次式で検出される。
ここで とおくと、（５）、（６）式より次式が求まる。
（２）TCRにおける変圧器12の１次側Q1、Q2、P2と各相T
CR消費無効電力の関係 第３図において、変圧器12の１次側相電流iU、iV、iWと
各相TCR電流iuv、ivw、iwuの関係は次式となる。
CR消費無効電力の関係 第３図において、変圧器12の１次側相電流iU、iV、iWと
各相TCR電流iuv、ivw、iwuの関係は次式となる。
次にiuv、ivw、iwuは変圧器12の１次側相電圧Ｕ相を基
準として記号法で表わすと、 このとき、変圧器12の１次側正相電流i1、逆相電流i
2は、 （11）式の両辺にＶ（（４）式参照）をかけて整理すれ
ば、 次に、（３）QU、QV、QWとQuv、Qvw、Qwuとの関係は、
（７）式と（12）式より （14）式の両辺に逆行列をかけて、 つまりＵ相とＷ相の値の和をＶ相の値の５倍から差し引
き、さらに1/3倍することによりuv相のサイリスタ制御
リアクトルを運転し、同様にuw相、wu相のサイリスタ制
御リアクトルも同様にして求めた数値で制御する。
準として記号法で表わすと、 このとき、変圧器12の１次側正相電流i1、逆相電流i
2は、 （11）式の両辺にＶ（（４）式参照）をかけて整理すれ
ば、 次に、（３）QU、QV、QWとQuv、Qvw、Qwuとの関係は、
（７）式と（12）式より （14）式の両辺に逆行列をかけて、 つまりＵ相とＷ相の値の和をＶ相の値の５倍から差し引
き、さらに1/3倍することによりuv相のサイリスタ制御
リアクトルを運転し、同様にuw相、wu相のサイリスタ制
御リアクトルも同様にして求めた数値で制御する。
以上により検出されたQU、QV、QWを入力とし、（２）式
の計算の後、各相TCRを制御することにより、変動負荷
による正相分無効電力Q1、逆相分無効、有効電力Q2、P2
の吸収ができることが証明される。第４図に本発明の他
の実施例を示す。図においてTCRは７′と７との２にわ
けられ、母線３に接続されたデルタ．デルタ．スター変
圧器13の２次、３次巻線端子と接続される。
の計算の後、各相TCRを制御することにより、変動負荷
による正相分無効電力Q1、逆相分無効、有効電力Q2、P2
の吸収ができることが証明される。第４図に本発明の他
の実施例を示す。図においてTCRは７′と７との２にわ
けられ、母線３に接続されたデルタ．デルタ．スター変
圧器13の２次、３次巻線端子と接続される。
このうち、TCR7については（２）式によりＱ検出出力を
変換回路82へ変換してパルス発生回路83でパルスを発生
し、制御することができ、TCR7′については（１）式に
より検出出力を変換回路82′で変換して、パルス発生回
路83′でパルスを発生して制御することができる。
変換回路82へ変換してパルス発生回路83でパルスを発生
し、制御することができ、TCR7′については（１）式に
より検出出力を変換回路82′で変換して、パルス発生回
路83′でパルスを発生して制御することができる。
このことにより、例えば変動負荷が停止している場合、
変圧器13の１次電流iU、iV、iWには第３、５、７高調波
を含有しない歪率の小さな電流にできるし、仮りに、負
荷が運転された場合でもいくらかは正相分の運転も行な
つており、TCRが感応しても従来よりも歪率の小さな消
費電流にできるといえる。
変圧器13の１次電流iU、iV、iWには第３、５、７高調波
を含有しない歪率の小さな電流にできるし、仮りに、負
荷が運転された場合でもいくらかは正相分の運転も行な
つており、TCRが感応しても従来よりも歪率の小さな消
費電流にできるといえる。
本発明によれば、変圧器２次側スター結線にタツプを設
けることにより、サイリスタ装置の容量にあわせること
ができ、またすでに述べたように、アーク炉用変圧器の
３次巻線側に無効電力補償装置を接続する場合、その第
３次結線がスター結線となつていることが多いのである
が、このように３次側がスター結線をなすものについて
は、TCR用の変圧器を省略し、この３次側各相にデルタ
結線したTCRを接続しても、前記（２）式による変換回
路によつて無効電力制御を行うことができる。
けることにより、サイリスタ装置の容量にあわせること
ができ、またすでに述べたように、アーク炉用変圧器の
３次巻線側に無効電力補償装置を接続する場合、その第
３次結線がスター結線となつていることが多いのである
が、このように３次側がスター結線をなすものについて
は、TCR用の変圧器を省略し、この３次側各相にデルタ
結線したTCRを接続しても、前記（２）式による変換回
路によつて無効電力制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】 第１図は無効電力補償装置と変動負荷との関係を示した
スケルトンを示す。 第２図（イ）、（ロ）は従来の無効電力補償装置変圧器
を介する接続例を示す。 第３図、第４図は本発明の実施例を示す。 １……無限大母線、２……電源インピーダンス、３……
母線、４……変動負荷、５……CT、６……コンデンサ、
7,7′……サイリスタ制御リアクトル、８……サイリス
タ制御回路、９……PT、10……デルタ．デルタ結線変圧
器、11……デルタ．デルタ．デルタ結線３巻変圧器、12
……デルタ．スター結線変圧器、13……デルタ．デル
タ．スター結線変圧器。
スケルトンを示す。 第２図（イ）、（ロ）は従来の無効電力補償装置変圧器
を介する接続例を示す。 第３図、第４図は本発明の実施例を示す。 １……無限大母線、２……電源インピーダンス、３……
母線、４……変動負荷、５……CT、６……コンデンサ、
7,7′……サイリスタ制御リアクトル、８……サイリス
タ制御回路、９……PT、10……デルタ．デルタ結線変圧
器、11……デルタ．デルタ．デルタ結線３巻変圧器、12
……デルタ．スター結線変圧器、13……デルタ．デル
タ．スター結線変圧器。
Claims (1)
- 【請求項１】変動負荷の各相無効電力を検出して負荷の
変動無効電力を補償する無効電力補償装置において、逆
並列サイリスタとリアクトルとの直列回路をデルタに結
線したサイリスタ制御リアクトルを、デルタ結線した１
次側が系統に接続されたデルタ・スター結線の変圧器を
介して系統に接続するとともに、前記変動負荷の各相無
効電力値のうち、Ｕ相とＷ相の各無効電力値の和をＶ相
の無効電力値の５倍から差し引き、この値をさらに1/3
倍した制御量でUV相のサイリスタ制御リアクトルを運転
し、同時にVW相、WU相の各サイリスタ制御リアクトルも
同様にして求めた制御量で運転する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 |
|---|---|---|---|
| JP58167220A JPH071470B2 (ja) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | 無効電力補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58167220A JPH071470B2 (ja) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | 無効電力補償装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6059925A JPS6059925A (ja) | 1985-04-06 |
| JPH071470B2 true JPH071470B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=15845661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58167220A Expired - Lifetime JPH071470B2 (ja) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | 無効電力補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071470B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5951013B2 (ja) * | 1977-12-08 | 1984-12-12 | 三菱電機株式会社 | 電力制御装置 |
-
1983
- 1983-09-09 JP JP58167220A patent/JPH071470B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6059925A (ja) | 1985-04-06 |
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