JPH09140062A - 直列補償装置の試験回路 - Google Patents

直列補償装置の試験回路

Info

Publication number
JPH09140062A
JPH09140062A JP7298077A JP29807795A JPH09140062A JP H09140062 A JPH09140062 A JP H09140062A JP 7298077 A JP7298077 A JP 7298077A JP 29807795 A JP29807795 A JP 29807795A JP H09140062 A JPH09140062 A JP H09140062A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
series
test
compensator
test circuit
capacitor
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.)
Pending
Application number
JP7298077A
Other languages
English (en)
Inventor
Junzo Kida
順三 木田
Shinichi Kondo
真一 近藤
Hiroshi Arita
浩 有田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP7298077A priority Critical patent/JPH09140062A/ja
Publication of JPH09140062A publication Critical patent/JPH09140062A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30Reactive power compensation

Landscapes

  • Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】小容量の電源設備で、直列補償装置の試験を定
格容量もしくはそれ以上の容量で行える試験回路を提供
する。 【解決手段】直列補償装置10に並列に、リアクトルと
充電装置16とがそれぞれスイッチを介して接続して構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電力系統の直列補償
装置の試験回路に係り、特に、半導体スイッチを備えた
直列補償装置を試験するための回路に関する。
【0002】
【従来の技術】電力系統の直列補償装置を開発・製造し
たとき、装置を系統に導入する前に動作確認及び性能検
証のための試験が必要である。そのとき、直列補償装置
にしかるべき電圧をかけ、電流を流す必要がある。この
ための試験回路としては、例えば図2に示したような文
献(IEEE Transaction on Power Delivery,Vol.9,No.
1,p352−358(January,1994))にあるよ
うに、交流電源20(発電機など),保護スイッチ2
1,投入スイッチ22,電流調整用リアクトル23,変
圧器24によって構成した試験回路を用い、直列補償装
置10を試験していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図2に示した
ような試験回路では、試験する直列補償装置10の定格
での試験を行うために、直列コンデンサ11の容量Va
rに対して、交流電源20の容量が少なくとも同等か、
あるいは大きくなければならない。直列コンデンサ11
の容量が100MVar程度になってくると、交流電源
20として、発電所で用いる規模の発電機が必要にな
り、設備が非常に大規模になってしまう。本発明の目的
は直列補償装置の試験をより小規模な設備によって行う
試験回路を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、直列補償装置と並列に、充電装置とリアクトルをス
イッチを介して接続し、直列補償装置のコンデンサと、
並列に接続したリアクトルとの共振現象を利用し、直列
補償装置の定格相当の電圧及び電流を直列補償装置に発
生させ、試験を行う。
【0005】上記手段を用いることによって、直列コン
デンサの容量が100MVar程度と大きくなっても、
直列補償装置の定格相当の電圧及び電流を直列補償装置
に発生させることができ、そのときに試験回路に必要な
電源容量は小規模で済み、設備の小型化,費用の低減が
できる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、発明の実施例を示す。
【0007】図1は本発明の直列補償装置の試験回路図
である。試験回路は、直列補償装置10に、スイッチ1
7を介してリアクトル15が、またスイッチ18を介し
て充電装置16を並列に接続して構成される。直列補償
装置10は、直列コンデンサ11,過電圧保護素子1
2,リアクトル13と直列にサイリスタ等の半導体素子
で構成した半導体スイッチ14を接続したものをそれぞ
れ並列に接続している。直列コンデンサ11のキャパシ
タンスCと、リアクトル15のリアクタンスLの関係
は、数1を満たすものとする。
【0008】
【数1】
【0009】ここで、fは試験周波数であり、直列補償
装置10を適用する系統の商用周波数(例えば50Hz
あるいは60Hz)において試験をする場合には、数1
がその周波数を満足するようなコンデンサ11とリアク
トル15の回路定数とする。また、コンデンサ11とリ
アクトル15の回路定数を調整することで、直列補償装
置の試験を直列補償装置10を適用する系統の商用周波
数よりも高い周波数あるいは低い周波数で行い、高調波
あるいは低次高調波の試験を行うことができる。このよ
うに、本試験回路では、試験周波数を容易に調節するこ
とができる。充電装置16は、直列コンデンサ11を充
電するためのものであり、スイッチ17を解放し、スイ
ッチ18を投入した状態で直列コンデンサ11に電流を
流し、必要となる電圧まで充電する。充電が完了した
後、スイッチ18を解放し、スイッチ17を投入する
と、直列補償装置10とリアクトル15で構成された回
路中に、周波数fなる共振電流Iが流れる。充電装置1
6によって、直列コンデンサ11を定格電圧(交流電圧
の場合、実効値の√2倍)まで充電した場合、数1を満
たすリアクトル15であれば、電流Iは直列コンデンサ
11の定格電流になる。直列コンデンサ11の充電電圧
を定格電圧よりも高くすると、直列補償装置10の過負
荷時の試験ができる。ただし、これらの充電時には、充
電電流は共振電流Iよりもかなり小さくてもよい。よっ
て、充電装置16の容量は、電圧定格が直列補償装置1
0の過負荷試験時も考慮して必要となる電圧(直列コン
デンサ11の定格電圧の2倍程度)であり、電流容量は
試験電流よりも小さい(例えば、試験電流の1/10以
下でもよい)ことから、電源容量が直列コンデンサ11
の容量に対して小さくできる。従って、試験回路の設備
として、設備容量が小さくなり、小型化が図れる。それ
と同時に、設備に前記費用がやすくなり、経費の節減に
もなる。
【0010】図1に示した試験回路で行う試験項目とし
て、直列コンデンサ11,過電圧保護素子12,リアク
トル13,半導体スイッチ14に対して電圧が印加され
た場合における耐圧試験,過電圧保護素子12に過電圧
が印加された場合における過電圧保護動作試験,充電さ
れた直列コンデンサ11の電流を半導体スイッチ14を
オンしてリアクトル13,半導体スイッチ14に流す放
電試験,スイッチ17を投入して共振電流Iを流したと
きにおける直列コンデンサ11の通電試験,共振電流I
を流したときに半導体スイッチ14のオンオフ制御を行
うスイッチング試験などがある。
【0011】図2は従来の直列補償装置の試験回路の構
成例を示している。図1に示したのと同様の直列補償装
置10を試験するために、交流電源20,異常が発生し
た場合に電源を遮断する保護スイッチ21,直列補償装
置に電圧を印加し、電流を流すための投入スイッチ2
2,試験電流を調整するためのリアクトル23,試験電
圧を調整するための変圧器24を試験設備として備えて
いる。この試験回路を用いて、直列コンデンサ11の容
量に対して、定格電圧及び定格電流で試験を行うために
は、交流電源20の容量が少なくとも直列コンデンサの
容量以上なくてはならない。また、変圧器24も、直列
補償装置に供給する電力分を通過させる容量が必要にな
る。従って、直列補償装置の容量が大きくなるとこれら
の容量が増加することになり、設備の大型化や費用の増
加を招く。
【0012】図3は本発明である直列補償装置の試験回
路の構成例であり、図1に示した例に対して、試験を行
う直列補償装置10の構成が異なる場合である。この直
列補償装置には、リアクトル13と半導体スイッチ14
の代わりに、機械的接点を持つバイパススイッチ19を
備えている方式のものである。このような構成の直列補
償装置であっても、本発明の試験回路を用いることで、
直列補償装置の試験ができる。
【0013】図4には、本発明である直列補償装置の試
験回路の動作シーケンス例を示した。試験回路の基本的
な制御対象は、充電装置16,スイッチ17(ここでは
スイッチS2 と記した),スイッチ18(ここではスイ
ッチS1 と記した)である。まず最初は、充電装置を停
止、スイッチS1,S2を開放状態にする。そして、時間
1 でスイッチS1 を投入し、充電装置16を直列補償
装置10に接続する。そして、時間t2 にて充電装置1
6を動作させて直列コンデンサ11を充電する。充電が
時間t3 で完了したら、その後時間t4 でスイッチS1
を開放し、充電装置16を直列補償装置10を切り放
す。その後、時間t5 でスイッチS2 を投入すると、直
列補償装置10とリアクトル15で構成された回路に共
振電流が流れる。そして、時間t6になって試験が終了
したら、スイッチS2を開放し、一連の試験回路のシー
ケンスを終了する。よって、この動作シーケンスでは、
時間t2,t3が直列コンデンサ11の充電期間、時間t
5,t6が直列補償装置10の試験期間になっている。こ
のような方法で直列補償装置を試験すると、試験時に電
源である充電装置16が試験対象である直列補償装置1
0から分離されるので、充電装置16または直列補償装
置10に発生した異常によって相手側に損傷を与えるこ
とを防ぐことができ、また、試験中に誤って過剰なエネ
ルギが充電装置16から直列補償装置10に注入される
ことがなくなるので、より安全に試験ができる。
【0014】図5には、本発明である直列補償装置を用
いて試験を行った場合の、直列コンデンサ11の電圧及
び電流の動作波形例を示した。試験回路の動作シーケン
ス及び時間は、図4と対応している。時間t1 で充電装
置16を直列補償装置10に接続し、時間t2 から直列
コンデンサ11の充電を開始すると、コンデンサに電流
が流れ、両端電圧が上昇し始める。このときの直列コン
デンサ11の充電電流は、図5では定電流制御を行った
場合の例を示している。今、直列コンデンサ11を電圧
1 まで充電することとし、時間t3 で充電が完了した
ものとする。時間t4 でスイッチ18を開放し、時間t
5 でスイッチ17を投入すると、周波数fなる正弦波の
電圧及び電流を直列補償装置10に発生させることがで
きる。この電圧及び電流は、従来方法のような交流電源
を用いた場合と異なり、試験回路や直列補償装置に含ま
れる抵抗分によって時間とともに減衰していく。しか
し、直列補償装置に前記電圧及び流れる電流の振幅が、
例えば、スイッチ17投入直後の90%以上である数サ
イクルまでで性能検証試験及び試験結果の評価を行うこ
とにすれば、試験電圧及び試験電流は交流電源を用いて
試験を行った場合と同等と考えられる。このときに、直
列コンデンサ11,過電圧保護素子12,リアクトル1
3,半導体スイッチ14の耐圧試験,過電圧保護素子1
2の過電圧保護動作試験,充電された直列コンデンサ1
1の電流を半導体スイッチ14に流す放電試験,直列コ
ンデンサ11の通電試験,半導体スイッチ14のオンオ
フ制御を行うスイッチング試験などを行えばよい。ある
いは、最初のコンデンサの充電電圧を、例えば、定格電
圧の110%にしてから試験をすれば、より長時間の試
験が可能になる。時間t2 からt3 の充電期間における
直列コンデンサ11の充電電流は、充電期間を長くとる
ことによって、試験時に流す電流の最大値よりも小さく
てもよい。よって、充電装置16の電源容量を少なくす
ることができる。電圧V1 を、直列コンデンサ11の定
格電圧(交流波形の場合、波形のピーク値)にすると、試
験時に直列補償装置に発生する電圧及び電流は、直列コ
ンデンサの定格電圧及び定格電流に相当する。さらに、
電圧V1 を高くした場合、試験時の電圧及び電流が増加
することになり、直列補償装置10に対しては、過負荷
時の試験を行うことになる。このように、本発明によ
り、小容量の電源設備を用いて直列補償装置の試験を行
うことができる。
【0015】図6は本発明である直列補償装置の試験回
路の構成例であり、図1に示した例に対して、スイッチ
18に接点を二つ持つものを使用した例である。この試
験回路では、充電装置16と直列補償装置10との電気
的な接続をスイッチ18によって完全に遮断することが
できる。これにより、直列補償装置10試験時に何か異
常が起こった場合にも、充電装置16は試験回路部分か
ら完全に分離されているので、この異常の影響を受ける
ことなく、安全である。
【0016】
【発明の効果】本発明により、小容量の電源設備を用い
て、直列補償装置に定格相当あるいは過負荷定格相当の
試験を可能にすることができ、設備の小型化,設備に前
記経費の低減がはかれる。さらに、試験中に電源が分離
される構成であるので、直列補償装置あるいは電源に異
常が発生した場合でも、損傷を相手側に与えない、安全
な構成である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明である直列補償装置の試験回路図。
【図2】従来の直列補償装置の試験回路図。
【図3】本発明である直列補償装置の試験回路図。
【図4】試験回路の動作シーケンス図。
【図5】試験回路の動作波形図。
【図6】本発明である直列補償装置の試験回路図。
【符号の説明】
10…直列補償装置、11…直列コンデンサ、12…過
電圧保護素子、13,15…リアクトル、14…半導体
スイッチ、16…充電装置、17,18…スイッチ。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電力系統の直列補償装置の動作試験を行う
    回路において、前記直列補償装置に対して、第1の開閉
    装置を介して充電装置を並列に接続し、第2の開閉装置
    を介してリアクトルを並列に接続して構成したことを特
    徴とする直列補償装置の試験回路。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記充電装置は、前記
    直列補償装置の構成要素である直列コンデンサを、前記
    第1の開閉装置を投入した状態で、前記直列コンデンサ
    を試験電圧まで充電する直列補償装置の試験回路。
  3. 【請求項3】請求項1において、前記リアクトルのリア
    クタンスは、前記直列補償装置の構成要素である直列コ
    ンデンサのキャパシタンスとの共振周波数が、前記直列
    補償装置を試験するための電圧及び電流の周波数とした
    直列補償装置の試験回路。
  4. 【請求項4】請求項3において、前記直列補償装置を試
    験する周波数は、前記直列補償装置を導入する電力系統
    の商用周波数である直列補償装置の試験回路。
  5. 【請求項5】請求項1において、前記直列補償装置は、
    少なくとも、系統のリアクタンスを補償する直列コンデ
    ンサ,前記直列コンデンサ両端に発生する過電圧を抑制
    する過電圧保護素子,前記直列コンデンサの両端を接続
    あるいは開放するための開閉装置を並列に接続して構成
    した直列補償装置の試験回路。
  6. 【請求項6】請求項5において、前記直列コンデンサの
    両端を接続あるいは開放するための開閉装置は、半導体
    素子を用いて構成した開閉装置である直列補償装置の試
    験回路。
  7. 【請求項7】請求項5において、前記直列コンデンサ両
    端に発生する過電圧を抑制する過電圧保護素子は、非線
    形抵抗体を用いて構成した直列補償装置の試験回路。
  8. 【請求項8】請求項1において、前記試験回路は、前記
    第1の開閉装置を閉状態とし、前記第2の開閉装置を開
    状態として前記充電装置によって前記直列コンデンサを
    充電し、充電が完了した後に、前記第1の開閉装置を開
    状態とし、前記第2の開閉装置を閉状態として、前記直
    列補償装置に電流を流すとともに、電圧を発生させ、試
    験を行う直列補償装置の試験回路。
  9. 【請求項9】請求項1において、前記第1の開閉装置
    は、前記充電装置と前記直列補償装置の間を流れる電流
    流路の往路と復路を同期して開閉動作する開閉装置であ
    る直列補償装置の試験回路。
JP7298077A 1995-11-16 1995-11-16 直列補償装置の試験回路 Pending JPH09140062A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7298077A JPH09140062A (ja) 1995-11-16 1995-11-16 直列補償装置の試験回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7298077A JPH09140062A (ja) 1995-11-16 1995-11-16 直列補償装置の試験回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09140062A true JPH09140062A (ja) 1997-05-27

Family

ID=17854860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7298077A Pending JPH09140062A (ja) 1995-11-16 1995-11-16 直列補償装置の試験回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09140062A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005119911A1 (ja) * 2004-06-01 2005-12-15 Thine Electronics, Inc. 電源電圧監視回路及びそれを内蔵する電子機器
CN103499757A (zh) * 2013-10-15 2014-01-08 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 一种串联电容补偿装置二次设备抗电磁干扰能力的检测方法
CN104898004A (zh) * 2015-06-23 2015-09-09 国家电网公司 一种串补模拟量通道精度测量装置和方法
CN105826933A (zh) * 2016-06-01 2016-08-03 国家电网公司 特高压变电站模拟投运校验系统的电容补偿装置
CN106093639A (zh) * 2016-06-07 2016-11-09 国网冀北节能服务有限公司 一种基于数据融合的串联补偿装置的监测方法
CN108490286A (zh) * 2018-03-06 2018-09-04 沈阳变压器研究院股份有限公司 强电流试验中非对称电流的补偿方法及装置
CN109921435A (zh) * 2019-02-28 2019-06-21 厦门理工学院 一种高压开关设备的补偿装置及方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005119911A1 (ja) * 2004-06-01 2005-12-15 Thine Electronics, Inc. 電源電圧監視回路及びそれを内蔵する電子機器
CN103499757A (zh) * 2013-10-15 2014-01-08 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 一种串联电容补偿装置二次设备抗电磁干扰能力的检测方法
CN104898004A (zh) * 2015-06-23 2015-09-09 国家电网公司 一种串补模拟量通道精度测量装置和方法
CN105826933A (zh) * 2016-06-01 2016-08-03 国家电网公司 特高压变电站模拟投运校验系统的电容补偿装置
CN106093639A (zh) * 2016-06-07 2016-11-09 国网冀北节能服务有限公司 一种基于数据融合的串联补偿装置的监测方法
CN108490286A (zh) * 2018-03-06 2018-09-04 沈阳变压器研究院股份有限公司 强电流试验中非对称电流的补偿方法及装置
CN109921435A (zh) * 2019-02-28 2019-06-21 厦门理工学院 一种高压开关设备的补偿装置及方法
CN109921435B (zh) * 2019-02-28 2024-02-20 厦门理工学院 一种高压开关设备的补偿装置及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hanson et al. STATCOM: a new era of reactive compensation
Woodhouse et al. Type testing of the GTO valves for a novel STATCOM convertor
Pfeffer et al. A long pulse modulator for reduced size and cost
JPH09140062A (ja) 直列補償装置の試験回路
US9444254B2 (en) Bypass switch for a boost device
Augustin et al. Advanced test circuit for DC circuit breakers
MXPA00011820A (es) Disposicion para la correccion de factor de energia.
Vozikis et al. Fault blocking converters for hvdc transmission: a transient behaviour comparison
Langston et al. Demonstration of solid state circuit breakers within low voltage DC distribution system for shipboard applications
Saleh et al. Testing the performance of the digital modular protection for grid-connected battery storage systems
Sanaye-Pasand et al. Capacitive voltage substations ferroresonance prevention using power electronic devices
CN110165904B (zh) 一种变压器短路试验电源
Nee et al. Tank test circuit for fast DC circuit-breakers
Suwanasri et al. Multi-step back-to-back capacitor bank switching in a 115 kV substation
CN213367628U (zh) 直流母线充放电一体电路和电器设备
Saleh et al. A new digital protection for grid-connected battery storage systems
SU888047A2 (ru) Устройство дл испытани выключателей на отключение зар дного тока
Nielsen et al. Control and test of dynamic voltage restorer on the medium voltage grid
CA1229659A (en) Protective circuit for thyristor switches used in static var generators
Das Effects of medium voltage capacitor bank switching surges in an industrial distribution system
JP2740127B2 (ja) 超電導電力貯蔵装置
Boenig et al. Design and construction status of the energy system for the ZTH experiment
Andrei et al. Bridge capacitor bank installation concept reactive power generation in EHV systems
Xu et al. Design and test of power supply system for 45 T hybrid magnet superconducting outsert at the CHMFL
Balan et al. Modeling and simulation of DC resonant circuit breakers