JPH07200083A

JPH07200083A - 静止形無効電力補償装置

Info

Publication number: JPH07200083A
Application number: JP5335531A
Authority: JP
Inventors: Chihiro Ishibashi; 千尋石橋; Masaji Tange; 正次丹下; Takayuki Sakurai; 隆行櫻井
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1993-12-28
Publication date: 1995-08-04

Abstract

(57)【要約】【目的】無効電力補償容量が比較的小さい時の波形歪
や高調波の発生を低減する。【構成】系統母線１０に接続される降圧用変圧器２０
の二次巻線２２に多段階に切換可能な複数のタップ２２
ａ、２２ｂ、２２ｃを設け、各タップ２２ａ、２２ｂ、
２２ｃの各々に逆並列接続のサイリスタ６１α、６１
β、６２α、６２βの一方を接続し、この逆並列接続の
サイリスタ６１α、６１β、６２α、６２βの他方に同
一なリアクトル７０を接続し、無効電力の補償容量に応
じてタップ２２ａ、２２ｂ、２２ｃを切り換えるととも
に、サイリスタの位相を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電力系統における無効
電力を調整する静止形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、制御整流素子を用いた無効電力補
償装置（ＳＶＣ：ＳｔａｔｉｃＶａｒＣｏｍｐｅｎ
ｓａｔｏｒ以下、ＳＶＣという）が電力系統安定化装置
として実用化され、電力系統の安定度向上や電力変動の
抑制に大きな効果を発揮している。ＳＶＣは大別して、
ＬＣ回路とサイリスタスイッチとを用いた受動形と、電
力変換装置を用いた能動形とがある。受動形方式の代表
例として、リアクトルの電流を制御するＴＣＲ（Ｔｈｙ
ｒｉｓｔｏｒＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＲｅａｃｃｔｏ
ｒ）方式と、コンデンサの電圧を制御するＴＳＣ（Ｔｈ
ｙｒｉｓｔｏｒＳｗｉｔｃｈｅｄＣａｐａｃｉｔｏ
ｒ）方式である。

【０００３】ＴＣＲ方式では図６に示すように、リアク
トルＲに直列にサイリスタスイッチＴｈを接続し、位相
制御によりリアクトルＲに流れる電流を制御する。コン
デンサＣはこれらと並列に接続されている。図７は図６
の回路における各部の無効電力の時間特性を示した図で
ある。この図７において、負荷に無効電力Ｑ_Lが生じた
とき、サイリスタ制御によって補償される無効電力をＱ
₁とし、コンデンサによる進み無効電力をＱ₂とすると、
進み無効電力Ｑ₂は一定であるから、補償無効電力Ｑ
_C（＝Ｑ₁＋Ｑ₂）はＱ_Lと逆極性で同じ変化をする。この
ようにして、Ｑ_Ｌの変化はＱ_Ｃにより補償されることに
なり、ＴＣＲ方式は進み、遅れの無効電力を補償するこ
とができる。

【０００４】さらに、ＴＳＣ方式では図９に示すよう
に、いくつかのコンデンサバンクＣ１、Ｃ２、Ｃ３を用
い、このコンデンサバンクＣ１、Ｃ２、Ｃ３に直列にサ
イリスタスイッチＴｈを接続し、必要な無効電力に応じ
てサイリスタスイッチＴｈを切り換えることにより、コ
ンデンサバンクＣ１、Ｃ２、Ｃ３の切り換えを行い、進
み無効電力を補償することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＴＣＲ
方式の場合、サイリスタの位相制御により、リアクトル
に流れる電流を制御して無効電力を制御しているため、
リアクトルを流れる電流波形は図８に示すような波形と
なる。この図８から明らかなように、必要な補償容量が
小さくなるにしたがって、リアクトルに流れる電流波形
の歪が大きくなるという問題を生じる。また、ＴＳＣ方
式の場合、多段階に無効電力の調整を行おうとすると、
コンデンサバンク数を多くして、それらを選択してスイ
ッチングする必要があるため、装置が大型化するという
問題を生じる。さらに、コンデンサの抵抗分に起因する
ジュール熱によりコンデンサが発熱し、制御装置の信頼
性に問題を生じる。

【０００６】そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなさ
れたものであり、ＴＣＲ方式においては、補償容量が小
さいときのリアクトルに流れる電流波形の歪や高調波の
発生を低減した静止形無効電力補償装置を提供すること
を目的とするものである。また、ＴＳＣ方式において
は、コンデンサバンクの数を低減して装置を小型化する
とともに、信頼性を向上させた静止形無効電力補償装置
を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の構成上の特徴
は、請求項１記載の発明においては、電力系統母線に降
圧用変圧器を介して分路して接続されたリアクトルと、
前記リアクトルに直列接続された逆並列接続のサイリス
タとを有し、前記サイリスタの点弧角を制御することに
より無効電力を調整する静止形無効電力補償装置におい
て、前記降圧用変圧器は前記電力系統母線に接続される
１次巻線と、複数のタップを有する２次巻線とを有し、
前記２次巻線に並列に接続される１つのリアクトルと、
前記２次巻線の複数のタップの各々には前記リアクトル
に接続するための複数組の逆並列接続のサイリスタを有
し、前記電力系統母線に発生した無効電力に応じて前記
複数組の逆並列接続のサイリスタの１組を選択するサイ
リスタ選択手段と、前記サイリスタ選択手段により選択
された１組の逆並列接続のサイリスタの点弧角を制御す
る点弧角制御手段と、前記点弧角制御手段により前記逆
並列接続のサイリスタの点弧角を連続的に制御すること
により、電力系統の無効電力を連続的に制御することに
ある。

【０００８】また、請求項２記載の発明においては、電
力系統母線に降圧用変圧器を介して並列に分路して接続
された複数のコンデンサバンクを有し、前記降圧用変圧
器は前記電力系統母線に接続される１次巻線と、複数の
タップを有する２次巻線とを有し、前記２次巻線に並列
に接続される複数のコンデンサバンクと、前記２次巻線
の複数のタップの各々には前記並列接続されるコンデン
サバンクに接続するための複数組の逆並列接続のサイリ
スタとを有し、前記電力系統母線に発生した無効電力に
応じて、前記複数のコンデンサバンクおよび該コンデン
サバンクのコンデンサを前記２次巻線に接続するための
前記複数組の逆並列接続のサイリスタを選択するサイリ
スタ選択手段と、前記サイリスタ選択手段により選択さ
れた逆並列接続のサイリスタの点弧タイミングを制御す
る点弧タイミング制御手段と、前記点弧タイミング制御
手段により前記逆並列接続のサイリスタを点弧させて前
記コンデンサに加える電圧を変化させることにより、電
力系統の無効電力を制御することにある。

【０００９】

【発明の作用・効果】上記のように構成した請求項１記
載の発明においては、無効電力量に応じて各々のタップ
に接続されたサイリスタ素子を選択して制御する構成で
あるので、補償容量が比較的小さいときの波形歪や高調
波の発生を低減するという格別の効果を奏する。また、
構成が簡単であるため、演算が容易となり、制御回路の
簡素化が達成できる。さらに、各々のタップに接続され
たサイリスタの１アームを選択して位相制御を行うた
め、サイリスタ素子での発熱が分散され、熱に対する特
性が向上するとともに、温度補償の必要がなくなるの
で、コストが安価となる。さらに、リアクトルは１つで
済むので、この種装置の信頼性が向上するとともに、装
置の小型化が実現できるという格別の効果を生じる。

【００１０】また、上記のように構成した請求項２記載
の発明においては、無効電力量に応じて、コンデンサバ
ンクの何れかを、降圧用変圧器の何れかのタップに接続
されたサイリスタ素子を選択してスイッチングするた
め、従来のコンデンサバンクの選択だけでなく、コンデ
ンサに印加する電圧を変化させての無効電力調整が可能
となり、より多段階の無効電力調整が可能となり、この
種装置の小型化が可能となるという格別の効果を生じ
る。さらに、コンデンサのバンクの数を低減することに
より、コンデンサの抵抗分に起因するジュール熱による
発熱を抑えることが可能となり、この種装置の信頼性を
向上させることができる。

【００１１】

【実施例】

実施例１図１に本発明の第１実施例の全体構成図を示す。電力系
統母線１０に降圧用変圧器２０を介して分路してリアク
トル７０が接続される。降圧用変圧器２０は、その１次
巻線２１が電力系統母線１０に接続され、その２次巻線
２２がリアクトル７０に接続される。この２次巻線２２
には、複数のタップ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ・・・等が
設けられており、その複数のタップ２２ａ、２２ｂ、２
２ｃ・・・等の各々には逆並列接続のサイリスタ６１α
と６１β、６２αと６２β・・・等がリアクトル７０に
直列接続されている。一方、電力系統母線１０には計器
用変成器（ＰＴ）３０と計器用変流器（ＣＴ）４０とが
接続されており、これらの計器用変成器（ＰＴ）３０と
計器用変流器（ＣＴ）４０との検出出力が制御装置５０
に入力され、この制御装置５０の出力に基づいて、逆並
列接続のサイリスタ６１αと６１β、６２αと６２β・
・・等の点弧回路６１、６２、・・・等が制御されて無
効電力が調整される。

【００１２】この制御装置５０は、無効電力検出回路５
２、比較回路５３、サイリスタ選択制御回路５４、点弧
角制御回路５５および同期タイミング回路５１より構成
されている。無効電力検出回路５２は、計器用変成器
（ＰＴ）３０からの検出電圧と、計器用変流器（ＣＴ）
４０からの検出電流とにより有効電力Ｐを演算し、この
演算した有効電力信号Ｐを用いて次の数１よりなる演算
を行い、無効電力Ｑを演算する回路である。

【００１３】

【数１】Ｑ＝ａ＋ｂＰ＋ｃＰ² ここで、係数ａ、ｂ、ｃは線路定数にて定まる定数であ
る。この場合、ｂ＝ｃ＝０とすれば無効電力一定運転と
なり、ａ＝ｃ＝０とすると一定力率運転とすることも可
能である。ここで、進相容量としては線路の静電容量を
使用していることになる。

【００１４】比較回路５３は、複数の比較器と論理回路
より構成されており、各比較器の基準入力値はそれぞれ
異なっている。この各比較器へ入力される基準入力値は
降圧用変圧器２０の各タップ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ・
・・等の出力電圧値に対応する数だけあり、検出した無
効電力に対応した比較器の出力のみがこの比較回路５３
から出力されることとなる。サイリスタ選択制御回路５
４は、比較回路５３の出力に基づいて、逆並列接続のサ
イリスタ６１αと６１β、６２αと６２β・・・等のど
れを選択するかの指令を点弧角制御回路５５に発する回
路である。

【００１５】点弧角制御回路５５は、このサイリスタ選
択制御回路５４からの指令に基づいて、選択された逆並
列接続のサイリスタ６１αと６１β、６２αと６２β・
・・等の点弧回路６１、６２、・・・等の選択された１
つに指令を発する回路である。点弧回路６１、６２、・
・・等は、逆並列接続のサイリスタ６１αと６１β、６
２αと６２β・・・等の選択された１つに点弧指令を送
る回路である。同期タイミング回路５１は、電力系統に
同期させてサイリスタ選択制御回路５４および点弧角制
御回路５５の同期タイミングをとるための回路である。

【００１６】ついで、上述の回路の動作について説明す
ると、計器用変成器（ＰＴ）３０からの検出電圧と、計
器用変流器（ＣＴ）４０からの検出電流より有効電力Ｐ
を演算し、この演算した有効電力Ｐを用いて上述の数１
に基づいて、無効電力検出回路５２は無効電力Ｑを演算
する。この無効電力Ｑの演算結果に応じて、比較回路５
３は、降圧用変圧器２０の各タップ２２ａ、２２ｂ、２
２ｃ・・・等の電圧値に対応する比較器の出力だけが出
力されることとなる。この比較回路５３の出力に基づい
て、サイリスタ選択制御回路５４は、逆並列接続のサイ
リスタ６１αと６１β、６２αと６２β・・・等のどれ
を選択するかの指令を点弧角制御回路５５に発する。

【００１７】すると、点弧角制御回路５５は、このサイ
リスタ選択制御回路５４からの指令に基づいて、選択さ
れた逆並列接続のサイリスタ６１αと６１β、６２αと
６２β・・・等の点弧回路６１、６２、・・・等の選択
された１つに指令を発する。この指令に基づいて、点弧
回路６１、６２、・・・等は、逆並列接続のサイリスタ
６１αと６１β、６２αと６２β・・・等の選択された
１つに点弧指令を送り、選択された逆並列接続のサイリ
スタ６１αと６１β、６２αと６２β・・・等の１つが
点弧されて無効電力が調整される。この時、サイリスタ
選択制御回路５４および点弧角制御回路５５は同期タイ
ミング回路５１により、電力系統に同期してそのタイミ
ングがとられている。

【００１８】図２には、リアクトル７０の両端の電圧波
形とリアクトル７０に流れる電流波形とが示されてお
り、検出した無効電力が小さい場合は、降圧用変圧器の
２次巻線から供給される電圧と電流は、例えば、図１の
タップ２２ｂから供給されて、逆並列接続のサイリスタ
６２αと６２βの点弧角が制御され、検出した無効電力
が大きくなるに従い、逆並列接続のサイリスタ６２αと
６２βの点弧角が大きくなる。図２において、図２
（ａ）（ｂ）（ｃ）となるに従い逆並列接続のサイリス
タ６２αと６２βの点弧角が大きくなることを示してい
る。ここで、検出した無効電力がさらに大きくなると、
上記した逆並列接続のサイリスタとは別の逆並列接続の
サイリスタが点弧されて、降圧用変圧器の２次巻線のタ
ップが切換られ、降圧用変圧器の２次巻線から供給され
る電圧と電流は、例えば、図１のタップ２２ａから供給
されて、逆並列接続のサイリスタ６１αと６１βの点弧
角が制御され、検出した無効電力が大きくなるに従い、
逆並列接続のサイリスタ６１αと６１βの点弧角が大き
くなる。図２において、図２（ｄ）（ｅ）（ｆ）となる
に従い逆並列接続のサイリスタ６１αと６１βの点弧角
が大きくなることを示している。

【００１９】図３は本第１実施例の回路を三相交流母線
に適用した例を示しており、この三相交流母線Ｕ相、Ｖ
相、Ｗ相には、そのＵ相とＶ相との間、Ｖ相とＷ相との
間およびＵ相とＷ相との間には、それぞれ降圧用変圧器
２０の１次巻線２１Ｘ、２１Ｙおよび２１ＺがΔ接続さ
れている。また、降圧用変圧器２０の２次巻線２２Ｘ、
２２Ｙおよび２２ＺがＹ接続されている。この降圧用変
圧器２０の２次巻線２２Ｘ、２２Ｙおよび２２Ｚにはそ
れぞれタップが設けられている。２次巻線２２Ｘには２
２Ｘａと２２Ｘｂとが、２次巻線２２Ｙには２２Ｙａと
２２Ｙｂとが、２次巻線２２Ｚには２２Ｚａと２２Ｚｂ
とがそれぞれ設けられている。

【００２０】タップ２２Ｘａには逆並列接続のサイリス
タ６１Ｘαと６１Ｘβとが接続され、タップ２２Ｘｂに
は逆並列接続のサイリスタ６２Ｘαと６２Ｘβとが接続
されている。タップ２２Ｙａには逆並列接続のサイリス
タ６１Ｙαと６１Ｙβとが接続され、タップ２２Ｙｂに
は逆並列接続のサイリスタ６２Ｙαと６２Ｙβとが接続
されている。タップ２２Ｚａには逆並列接続のサイリス
タ６１Ｚαと６１Ｚβとが接続され、タップ２２Ｚｂに
は逆並列接続のサイリスタ６２Ｚαと６２Ｚβとが接続
されている。

【００２１】これらの逆並列接続のサイリスタの他端に
はリアクトル７０が接続されている。このリアクトル７
０は、リアトル７０Ｘ、７０Ｙおよび７０Ｚよりなり、
それぞれがΔ接続されている。即ち、逆並列接続のサイ
リスタ６１Ｘα、６１Ｘβと逆並列接続のサイリスタ６
２Ｘα、６２Ｘβとの共通接続点と、逆並列接続のサイ
リスタ６１Ｙα、６１Ｙβと逆並列接続のサイリスタ６
２Ｙα、６２Ｙβとの共通接続点との間にはリアクトル
７０Ｘが接続されている。また、逆並列接続のサイリス
タ６１Ｙα、６１Ｙβと逆並列接続のサイリスタ６２Ｙ
α、６２Ｙβとの共通接続点と、逆並列接続のサイリス
タ６１Ｚα、６１Ｚβと逆並列接続のサイリスタ６２Ｚ
α、６２Ｚβとの共通接続点との間にはリアクトル７０
Ｙが接続されている。さらに、逆並列接続のサイリスタ
６１Ｘα、６１Ｘβと逆並列接続のサイリスタ６２Ｘ
α、６２Ｘβとの共通接続点と、逆並列接続のサイリス
タ６１Ｚα、６１Ｚβと逆並列接続のサイリスタ６２Ｚ
α、６２Ｚβとの共通接続点との間にはリアクトル７０
Ｚが接続されている。三相交流母線に接続されたコンデ
ンサ１５は、コンデンサ１５Ｘ、１５Ｙ、１５ＺがΔ接
続されて構成されており、予め、三相交流母線に進み無
効電力を与えておき、進みから遅れまでの無効電力を連
続的に制御するために接続されている。

【００２２】以上の第１実施例の効果を説明すると、検
出した無効電力量に応じて各々のタップ２２ａ、２２
ｂ、２２ｃ・・・等に接続された逆並列接続のサイリス
タ６１αと６１β、６２αと６２β・・・等のサイリス
タ素子を選択して制御する構成であるので、補償容量が
比較的小さいときの波形歪や高調波の発生を低減できる
という格別の効果を奏する。また、構成が簡単であるた
め、演算が容易となり、制御回路の簡素化が達成でき
る。さらに、各々のタップ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ・・
・等に接続された逆並列接続のサイリスタ６１αと６１
β、６２αと６２β・・・等の１組を選択して位相制御
を行うため、サイリスタ素子での発熱が分散され、熱に
対する特性が向上するとともに、温度補償の必要がなく
なるので、コストが安価となる。さらに、リアクトル７
０は１つで済むので、信頼性が向上するとともに、コン
パクト化が実現できるという格別の効果を生じる。

【００２３】実施例２次いで、本発明の第２の実施例について説明する。通
常、負荷側は遅れの無効電力を取ることが多い。この無
効電力を補償する場合、図４の回路に示すようなＴＳＣ
（ＴｈｙｒｉｓｔｏｒＳｗｉｔｃｈｅｄＣａｐａｃ
ｉｔｏｒ）方式を用いることができる。このＴＳＣ方式
はコンデンサの開閉に相当するので、進み無効電力のみ
を調整することができる。図４は本発明の第２の実施例
の回路を示しており、図１と同一符号は同一名称である
ので、その説明は省略する。

【００２４】図４において、図１と相違する点は、図１
のリアクトルが降圧用変圧器の２次巻線と１並列にしか
接続されていないのに対し、図４の実施例ではコンデン
サバンクが降圧用変圧器の２次巻線と２並列に接続され
ている点と、図１のリアクトル７０に代えてコンデンサ
８０、８０’とリアクタンス８１、８１’とを用いた点
と、このコンデンサ８０、８０’とリアクタンス８１、
８１’の両端に分圧回路８２、８２’を用いた点と、図
１の点弧角制御回路５５に代えて点弧タイミング制御回
路５６を用いた点にある。ここで、リアクタンス８１、
８１’は、コンデンサ８０、８０’への電圧投入時の突
入電流を防止するために用いている。そのために、コン
デンサ８０、８０’の電圧を分圧回路８２、８２’にお
いて検出し、この検出した電圧に基づいて点弧タイミン
グ制御回路５６は点弧タイミングをとる構成となってい
る。通常、このリアクトタンス８１、８１’の容量とし
てはコンデンサ容量の５〜６％程度の容量のものを用い
るのが普通である。

【００２５】ついで、上述の図４の回路の動作について
説明すると、計器用変成器（ＰＴ）３０からの検出電圧
と、計器用変流器（ＣＴ）４０からの検出電流より有効
電力Ｐを演算し、この演算した有効電力Ｐを用いて上述
の数１に基づいて、無効電力検出回路５２は無効電力Ｑ
を演算する。この無効電力Ｑの演算結果に基づいて、比
較回路５３は、降圧用変圧器２０の各タップ２２ａ、２
２ｂ、２２ｃ・・・等の電圧値に対応する比較器の出力
だけが出力されることとなる。この比較回路５３の出力
に基づいて、サイリスタ選択制御回路５４は、コンデン
サバンクの逆並列接続のサイリスタ６１αと６１β、６
２αと６２β・・・６１α’と６１β’、６２α’と６
２β’・・・等のどれを選択するかの指令を点弧タイミ
ング制御回路５６に発する。また、分圧回路８２、８
２’はコンデンサ８０、８０’の電圧を検出し、コンデ
ンサ８０、８０’の電圧がピークに達したとき、ピーク
指令を点弧タイミング制御回路５６に発する。

【００２６】すると、点弧タイミング制御回路５６は、
このサイリスタ選択制御回路５４からの指令に基づい
て、選択されたコンデンサバンクの逆並列接続のサイリ
スタ６１αと６１β、６２αと６２β・・・６１α’と
６１β’、６２α’と６２β’・・・等の点孤回路６
１、６２、・・・６１’、６２’、・・・等の少なくと
も１つに指令を発する。この指令に基づいて、点孤回路
６１、６２、・・・６１’、６２’、・・・等は、逆並
列接続のサイリスタ６１αと６１β、６２αと６２β・
・・６１α’と６１β’、６２α’と６２β’・・・等
の少なくとも１つに点孤指令を送り、選択された逆並列
接続のサイリスタ６１αと６１β、６２αと６２β・・
・６１α’と６１β’、６２α’と６２β’・・・等の
少なくとも１つが点孤されて無効電力が調整される。こ
の時、サイリスタ選択制御回路５４および点孤タイミン
グ制御回路５６は同期タイミング回路５１により、電力
系統に同期してそのタイミングがとられている。

【００２７】図５は本第２実施例の回路を三相交流母線
に適用した例を示しており、この三相交流母線Ｕ相、Ｖ
相、Ｗ相には、そのＵ相とＶ相との間、Ｖ相とＷ相との
間およびＵ相とＷ相との間には、それぞれ降圧用変圧器
２０の一次巻線２１Ｘ、２１Ｙおよび２１ＺがΔ接続さ
れている。また、降圧用変圧器２０の二次巻線２２Ｘ、
２２Ｙおよび２２ＺがＹ接続されている。この降圧用変
圧器２０の二次巻線２２Ｘ、２２Ｙおよび２２Ｚにはそ
れぞれタップが設けられている。二次巻線２２Ｘには２
２Ｘａと２２Ｘｂとが、二次巻線２２Ｙには２２Ｙａと
２２Ｙｂとが、二次巻線２２Ｚには２２Ｚａと２２Ｚｂ
とがそれぞれ設けられている。

【００２８】タップ２２Ｘａには逆並列接続のサイリス
タ６１Ｘαと６１Ｘβおよび６１Ｘα’と６１Ｘβ’と
が接続され、タップ２２Ｘｂには逆並列接続のサイリス
タ６２Ｘαと６２Ｘβおよび６２Ｘα’と６２Ｘβ’と
が接続されている。タップ２２Ｙａには逆並列接続のサ
イリスタ６１Ｙαと６１Ｙβおよび６１Ｙα’と６１Ｙ
β’とが接続され、タップ２２Ｙｂには逆並列接続のサ
イリスタ６２Ｙαと６２Ｙβおよび６２Ｙα’と６２Ｙ
β’とが接続されている。タップ２２Ｚａには逆並列接
続のサイリスタ６１Ｚαと６１Ｚβおよび６１Ｚα’と
６１Ｚβ’とが接続され、タップ２２Ｚｂには逆並列接
続のサイリスタ６２Ｚαと６２Ｚβおよび６２Ｚα’と
６２Ｚβ’とが接続されている。

【００２９】これらの逆並列接続のサイリスタの他端に
は、コンデンサとインダクタンスの直列回路がΔ接続さ
れている。即ち、逆並列接続のサイリスタ６１Ｘα、６
１Ｘβと逆並列接続のサイリスタ６２Ｘα、６２Ｘβと
の共通接続点と、逆並列接続のサイリスタ６１Ｙα、６
１Ｙβと逆並列接続のサイリスタ６２Ｙα、６２Ｙβと
の共通接続点との間にはコンデンサ８０Ｘとインダクタ
ンス８１Ｘの直列回路が接続されている。また、逆並列
接続のサイリスタ６１Ｙα、６１Ｙβと逆並列接続のサ
イリスタ６２Ｙα、６２Ｙβとの共通接続点と、逆並列
接続のサイリスタ６１Ｚα、６１Ｚβと逆並列接続のサ
イリスタ６２Ｚα、６２Ｚβとの共通接続点との間には
コンデンサ８０Ｙとインダクタンス８１Ｙの直列回路が
接続されている。さらに、逆並列接続のサイリスタ６１
Ｘα、６１Ｘβと逆並列接続のサイリスタ６２Ｘα、６
２Ｘβとの共通接続点と、逆並列接続のサイリスタ６１
Ｚα、６１Ｚβと逆並列接続のサイリスタ６２Ｚα、６
２Ｚβとの共通接続点との間にはコンデンサ８０Ｚとイ
ンダクタンス８１Ｚの直列回路が接続されている。ま
た、逆並列接続のサイリスタ６１Ｘα’、６１Ｘβ’と
逆並列接続のサイリスタ６２Ｘα’、６２Ｘβ’との共
通接続点と、逆並列接続のサイリスタ６１Ｙα’、６１
Ｙβ’と逆並列接続のサイリスタ６２Ｙα’、６２Ｙ
β’との共通接続点との間にはコンデンサ８０Ｘ’とイ
ンダクタンス８１Ｘ’の直列回路が接続されている。ま
た、逆並列接続のサイリスタ６１Ｙα’、６１Ｙβ’と
逆並列接続のサイリスタ６２Ｙα’、６２Ｙβ’との共
通接続点と、逆並列接続のサイリスタ６１Ｚα’、６１
Ｚβ’と逆並列接続のサイリスタ６２Ｚα’、６２Ｚ
β’との共通接続点との間にはコンデンサ８０Ｙ’とイ
ンダクタンス８１Ｙ’の直列回路が接続されている。さ
らに、逆並列接続のサイリスタ６１Ｘα’、６１Ｘβ’
と逆並列接続のサイリスタ６２Ｘα’、６２Ｘβ’との
共通接続点と、逆並列接続のサイリスタ６１Ｚα’、６
１Ｚβ’と逆並列接続のサイリスタ６２Ｚα’、６２Ｚ
β’との共通接続点との間にはコンデンサ８０Ｚ’とイ
ンダクタンス８１Ｚ’の直列回路が接続されている。

【００３０】以上の第２実施例の効果を説明すると、無
効電力量に応じて選択されたコンデンサバンクのいずか
のタップ２２ａ、２２ｂ、２２ｃ・・・等に接続された
逆並列接続のサイリスタ６１αと６１β、６２αと６２
β・・・６１α’と６１β’、６２α’と６２β’・・
・等を選択してスイッチングするため、従来のコンデン
サバンクの選択だけでなく、コンデンサに印加する電圧
を変化させての無効電力調整が可能となり、より多段階
の無効電力調整が可能となる。つまり、この効果により
コンデンサのバンクの数を低減することが可能となり、
この種装置の小型化が可能になるという格別の効果を生
じる。さらに、コンデンサのバンクの数を低減すること
により、コンデンサの損失による発熱を抑えることが可
能となり、この種装置の信頼性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の全体構成を示すブロ
ック図である。

【図２】本発明の第１の実施例の動作を示す波形図で
ある。

【図３】本発明の第１の実施例を三相交流に適用した
場合の図である。

【図４】本発明の第２の実施例の全体構成を示すブロ
ック図である。

【図５】本発明の第２の実施例を三相交流に適用した
場合の図である。

【図６】一般的なＴＣＲ方式の無効電力補償装置を示
す図である。

【図７】図６の無効電力補償装置の時間特性を示す図
である。

【図８】図６のリアクトルに流れる電流波形を示す図
である。

【図９】一般的なＴＳＣ方式の無効電力補償装置を示
す図である。

【符号の説明】

１０…電力系統母線、２０…降圧用変圧器、２２ａ、２
２ｂ、２２ｃ…タップ、３０…計器用変成器、４０…計
器用変流器、５０…制御装置、５２…無効電力検出回
路、５３…比較回路、５４…サイリスタ選択制御回路、
５５…点弧角制御回路、６１、６２…点弧回路、６１
α、６１β…逆並列接続のサイリスタ、７０…リアクト
ル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電力系統母線に降圧用変圧器を介して分
路して接続されたリアクトルと、前記リアクトルに直列接続された逆並列接続のサイリス
タとを有し、前記サイリスタの点弧角を制御することにより無効電力
を調整する静止形無効電力補償装置において、前記降圧用変圧器は前記電力系統母線に接続される１次
巻線と、複数のタップを有する２次巻線とを有し、前記２次巻線に並列に接続される１つのリアクトルと、前記２次巻線の複数のタップの各々には前記リアクトル
に接続するための複数組の逆並列接続のサイリスタを有
し、前記電力系統母線に発生した無効電力に応じて前記複数
組の逆並列接続のサイリスタの１組を選択するサイリス
タ選択手段と、前記サイリスタ選択手段により選択された１組の逆並列
接続のサイリスタの点弧角を制御する点弧角制御手段
と、前記点弧角制御手段により前記逆並列接続のサイリスタ
の点弧角を連続的に制御することにより、電力系統の無
効電力を連続的に制御することを特徴とする静止形無効
電力補償装置。
【請求項２】電力系統母線に降圧用変圧器を介して並
列に分路して接続された複数のコンデンサバンクを有
し、前記降圧用変圧器は前記電力系統母線に接続される１次
巻線と、複数のタップを有する２次巻線とを有し、前記２次巻線に並列に接続される複数のコンデンサバン
クと、前記２次巻線の複数のタップの各々には前記並列接続さ
れるコンデンサバンクに接続するための複数組の逆並列
接続のサイリスタとを有し、前記電力系統母線に発生した無効電力に応じて、前記複
数のコンデンサバンクおよび該コンデンサバンクのコン
デンサを前記２次巻線に接続するための前記複数組の逆
並列接続のサイリスタを選択するサイリスタ選択手段
と、前記サイリスタ選択手段により選択された逆並列接続の
サイリスタの点弧タイミングを制御する点弧タイミング
制御手段と、前記点弧タイミング制御手段により前記逆並列接続のサ
イリスタを点弧させて前記コンデンサに加える電圧を変
化させることにより、電力系統の無効電力を制御するこ
とを特徴とする静止形無効電力補償装置。