JPH08340637A - 発電設備を有する電源系統の無効電力等の補償方式 - Google Patents
発電設備を有する電源系統の無効電力等の補償方式Info
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Abstract
機Gを有し、負荷に電力を供給する装置の無効電力等の
補償方式において、無効電力、負荷の不平衡、高調波の
いずれに対しても補償能力を有し、電源、系統、負荷の
全体がバランスよく運用できるようにする。 【構成】 商用電源と負荷(図示省略)を結ぶ電路に遮
断器CB、41〜4nおよび変流器CT1〜CTnを介挿
し、発電機Gと負荷を結ぶ電路に遮断器CBG,51〜
5nおよび変流器CTgo,CTg1〜CTgnを介挿し、発
電機G側に多機能形無効電力補償装置AFを設ける。前
記各変流器の検出電流に基づいて、無効電力、負荷の不
平衡、高調波の各々に対して、多機能形無効電力補償装
置AFによって補償を行う。
Description
効果的な利用を実現するため、無効電力補償、高調波補
償をシステム的に行う手法に係り、特に発電設備を有す
る電源系統の無効電力等の補償方式に関する。
ては、常用発電、非常用発電ともに、負荷容量に見合っ
たぎりぎりの容量が選定されることが多い。このため無
効電力、不平衡、高調波等の電力を扱うとき、有効電力
以外の余分な電力を供給する余裕は無い。このように発
電機は余分な負荷状態では運転できないことから、発電
機運転に入ると、その信号で不要、不急の負荷の分離遮
断を行ったり、また場合によっては容量不足ということ
でこれら余分な負荷のために、わざわざ発電機の容量を
大きく設計する必要が出て来る。現に、三相整流器負荷
の場合、発電機容量を整流器容量の約3倍にして設備し
たりすることもある。
歩、普及により上述のような無効電力、高調波発生の割
合も増加しており、電源(発電機)と負荷との間の質に
関するシステムバランスをとることが最近特に求められ
るようになってきている。
ば図2に示す装置を使用するケースが増えている。図2
において、1は力率改善コンデンサ、2a、2bは位相
制御がなされるサイリスタ、3はリアクトルである。
る電源系統においては、以下のような問題点があった。 (1)無効電力の問題 近年、パワーエレクトロニクス応用装置の増大により、
電力変換装置から発生する無効電力が増加、あるいは急
速変動する状況になってきている。定常的な無効電力
は、古典的方法である力率改善コンデンサにより補償す
ることも可能であるが、ミリ秒〜秒オーダの無効電力変
動に対してはコンデンサの段階切換方法、あるいは図2
のようなサイリスタ位相制御方法では応答しきれない。
れており、通常定格力率0.8又は0.85であり、無
効電力のむやみに大きい負荷に電力供給することはでき
ない。
(プリンタ、CRT、ディスク等)が多量に利用される
ようになってきた。この端末機器は多くは単相負荷であ
り、3相3線の電源に対して単相負荷を均等に分散させ
ることは、現実的に難しく、不平衡負荷状態が発生しや
すい状況にある。発電機はこのような不平衡負荷状態に
対して、逆相耐量という規定により、JEMA規格では
定格の15%以内に抑えるよう規格を加えており、この
規格内に抑えることも負荷側にとって大きな負担とな
る。
調波が発生する。これらが発電機に流入すると、界磁巻
線や制動巻線に熱ストレスを与えることから、発電機に
流入する高調波電流は前述同様に等価逆相耐量という表
現でJEMAに定められており、定格の15%以内に抑
えるよう求められている。
電流を発電機の内部インピーダンス(xd′≒20%)
との積で電圧降下が生じ、これが電圧歪という形で供給
電源の波形歪を起こす。この歪の割合総合電圧歪率は一
般に5%以下に抑えておく必要があり、この点からも発
電機に高調波電流が流れるのを防ぐ必要がある。
り負荷で発生した高調波を吸収し、発電機に多く流れる
込まないようにするという対策がまれに実施されてい
た。
その目的は、前記各種問題要素をシステム的に解決し、
非常用、常用発電機を運用するシステムにおいて、電
源、系統、負荷の全体がバランスよく運用できるように
した発電設備を有する電源系統の無効電力等の補償方式
を提供することにある。
用交流電源および該電源に並設される発電設備を有し、
負荷に電力を供給する装置の無効電力等の補償方式にお
いて、(1)前記発電設備と負荷を結ぶ電路に多機能形
無効電力補償装置を設け、前記電路に流れる電流および
負荷電流を検出し、該検出電流に基づいて、無効電力、
負荷の不平衡、高調波の各々に対して、前記多機能形無
効電力補償装置によって補償を行うことを特徴とし、
(2)前記補償は、発電設備を非常用とした場合、商用
交流電源による運転時は、該商用交流電源の給電電力に
対して行い、商用交流電源の停電時は発電設備の給電電
力に対して行うことを特徴とし、(3)前記補償は、発
電設備の給電電力の無効電力、高調波成分に対する補償
が少ないときは、商用交流電源の給電電力を補償対象と
して行うことを特徴とし、(4)前記補償は、発電設備
を常用とした場合に、発電設備の給電電力および商用交
流電源の給電電力の各々について行うことを特徴とし、
(5)前記発電設備の給電電力に対する補償と、商用交
流電源の給電電力に対する補償の割合は、任意に変更で
きることを特徴とし、(6)前記多機能形無効電力補償
装置の無効電力、負荷の不平衡、高調波それぞれに対す
る補償容量の割合は、任意に変更できることを特徴と
し、(7)前記補償は、系統に設けた力率改善コンデン
サと前記多機能形無効電力補償装置との組み合わせによ
り行うことを特徴としている。
を説明する。図1において商用電源と負荷(図示省略)
を結ぶ電路には遮断器CB、41〜4nが介挿され、遮断
器CBおよび41〜4nの共通接続点と負荷を結ぶ電路に
は遮断器CBLおよび51〜5nが介挿されている。発電
機Gと遮断器51〜5nを結ぶ電路には遮断器CBGおよ
び多機能形無効電力補償装置AFが設けられている。
る変流器、CTgoは発電機Gから流れる電流を検出する
変流器、CT1〜CTn、CTg1〜CTgnは各負荷電流を
検出する変流器である。
ワートランジスタ又はIGBTを使った静止形無効電力
補償装置又は高調波対策装置であり、10ms以下の応
答速度で、変流器より検出した電流と電源よりとった電
圧の演算により有効電力以外を補償する能力をもってい
る。
述べる。 (1)実施例その1 各負荷の電流を変流器CT1〜CTnおよびCTgnによっ
て検出し、通常は多機能形無効電力補償装置AFにより
商用電源運転時の無効電力、高調波等の諸問題を補償す
る。この場合発電機Gは非常用であり、遮断器CBGは
オフとなっているものとする。
BGがオンとなったら、変流器CTg0により負荷の電流
を検出し、発電機Gから供給する無効電力又は発電機G
に流入する高調波の補償を行う。
いるので、CTg0に流れる電流を検出し、多機能形無効
電力補償装置AFにより補償する。
力、高調波等が比較的少ないときは変流器CT1〜CT
gnの分を補償対象とし、商用側給電分の質の改善に寄与
するよう切り換えて使用する。
は、(CT1〜CTn)+(CTg1〜CTgn)−CTg0の
値、即ちCTLに流れる電流に対応する分も併せて補償
する。
電流の補償の割合を変更することも可能とする。即ち、 k1CTg0+k2CTL(k1,k2は可変) として補償の主、従の関係、即ち発電機側を主、商用側
を従とするか又は商用側を主、発電機側を従とするかを
変更できるようにする。
Fは無効電力、負荷の不平衡、高調波のいずれに対して
も補償能力があり、更に能力、容量の組み合わせは任意
に変えられるものである。例えば無効電力:不平衡:高
調波のそれぞれの補償容量を1:1:1とすることも
2:1:3とすることもできる。
率改善コンデンサと組み合わせて、多機能形無効電力補
償装置AFの無効電力補償の能力に幅を持たせるもので
ある。
電源および該電源に並設される発電設備を有し、負荷に
電力を供給する装置の無効電力等の補償方式において、
前記発電設備と負荷を結ぶ電路に多機能形無効電力補償
装置を設け、前記電路に流れる電流および負荷電流を検
出し、該検出電流に基づいて、無効電力、負荷の不平
衡、高調波の各々に対して、前記多機能形無効電力補償
装置によって補償を行うように構成したので、次のよう
な優れた効果が得られる。
降下および電圧変動を抑えることができる。 (1−2)不平衡電力が低減され、部分的温度上昇、発
電端電圧の不平衡、トルクアンバランスが抑えられる。 (1−3)高調波流入が低減され、局部過熱および発電
端電圧歪が抑えられる。
このため電源品質が向上する。 (2−2)高調波抑制ガイドライン対応の対策となる。
等の過熱、振動騒音等を防止することができる。 (3−2)電圧変動による誤動作、出力低下を防止でき
る。
た実施例の選択によりシステムとして最も適正な状態を
実現することができる。
Claims (7)
- 【請求項1】 商用交流電源および該電源に並設される
発電設備を有し、負荷に電力を供給する装置の無効電力
等の補償方式において、前記発電設備と負荷を結ぶ電路
に多機能形無効電力補償装置を設け、前記電路に流れる
電流および負荷電流を検出し、該検出電流に基づいて、
無効電力、負荷の不平衡、高調波の各々に対して、前記
多機能形無効電力補償装置によって補償を行うことを特
徴とする発電設備を有する電源系統の無効電力等の補償
方式。 - 【請求項2】 前記補償は、発電設備を非常用とした場
合、商用交流電源による運転時は、該商用交流電源の給
電電力に対して行い、商用交流電源の停電時は発電設備
の給電電力に対して行うことを特徴とする請求項1に記
載の発電設備を有する電源系統の無効電力等の補償方
式。 - 【請求項3】 前記補償は、発電設備の給電電力の無効
電力、高調波成分に対する補償が少ないときは、商用交
流電源の給電電力を補償対象として行うことを特徴とす
る請求項1に記載の発電設備を有する電源系統の無効電
力等の補償方式。 - 【請求項4】 前記補償は、発電設備を常用とした場合
に、発電設備の給電電力および商用交流電源の給電電力
の各々について行うことを特徴とする請求項1に記載の
発電設備を有する電源系統の無効電力等の補償方式。 - 【請求項5】 前記発電設備の給電電力に対する補償
と、商用交流電源の給電電力に対する補償の割合は、任
意に変更できることを特徴とする請求項4に記載の発電
設備を有する電源系統の無効電力等の補償方式。 - 【請求項6】 前記多機能形無効電力補償装置の無効電
力、負荷の不平衡、高調波それぞれに対する補償容量の
割合は、任意に変更できることを特徴とする請求項1又
は2又は3又は4又は5に記載の発電設備を有する電源
系統の無効電力等の補償方式。 - 【請求項7】 前記補償は、系統に設けた力率改善コン
デンサと前記多機能形無効電力補償装置との組み合わせ
により行うことを特徴とする請求項1又は2又は3又は
4又は5又は6に記載の発電設備を有する電源系統の無
効電力等の補償方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14429495A JP3480123B2 (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | 発電設備を有する電源系統の無効電力等の補償方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14429495A JP3480123B2 (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | 発電設備を有する電源系統の無効電力等の補償方式 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08340637A true JPH08340637A (ja) | 1996-12-24 |
JP3480123B2 JP3480123B2 (ja) | 2003-12-15 |
Family
ID=15358729
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14429495A Expired - Lifetime JP3480123B2 (ja) | 1995-06-12 | 1995-06-12 | 発電設備を有する電源系統の無効電力等の補償方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3480123B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2234405A1 (es) * | 2003-06-27 | 2005-06-16 | Universidad De Salamanca | Procedimiento para equilibrar las intensidades de lineas trifasicas de tres y cuatro hilos y corregir simultaneamente el factor de potencia de su carga. |
KR101386803B1 (ko) * | 2012-10-31 | 2014-04-29 | 한전케이디엔주식회사 | 발전소의 전력계통 전력 품질 개선 시스템 |
US9966813B2 (en) | 2013-10-21 | 2018-05-08 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Electric motor and electric device equipped with same |
-
1995
- 1995-06-12 JP JP14429495A patent/JP3480123B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2234405A1 (es) * | 2003-06-27 | 2005-06-16 | Universidad De Salamanca | Procedimiento para equilibrar las intensidades de lineas trifasicas de tres y cuatro hilos y corregir simultaneamente el factor de potencia de su carga. |
KR101386803B1 (ko) * | 2012-10-31 | 2014-04-29 | 한전케이디엔주식회사 | 발전소의 전력계통 전력 품질 개선 시스템 |
US9966813B2 (en) | 2013-10-21 | 2018-05-08 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Electric motor and electric device equipped with same |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3480123B2 (ja) | 2003-12-15 |
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