JPH09308084A - 発電機の逆相電流保護装置 - Google Patents
発電機の逆相電流保護装置Info
- Publication number
- JPH09308084A JPH09308084A JP8113393A JP11339396A JPH09308084A JP H09308084 A JPH09308084 A JP H09308084A JP 8113393 A JP8113393 A JP 8113393A JP 11339396 A JP11339396 A JP 11339396A JP H09308084 A JPH09308084 A JP H09308084A
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- JP
- Japan
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- current
- generator
- circuit
- phase current
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 発電機の異常発熱の原因となる基本波の逆相
電流または高次高調波電流を正確に検出して、発電機の
保護を図る。 【解決手段】 発電機Ｇに流れる電流を変流器ＣＴで検
出し、波形分析回路２１にて基本波電流及び高次高調波
電流に分け、波形演算回路２２にて等価逆相電流を求め
る。比較回路２３は、等価逆相電流が、設定回路２４に
設定した制限値よりも大きくなったら異常と判定する。
異常判定がされたら、トリップ指令出力回路２５はトリ
ップ指令Ｔを出力して遮断器ＣＢを開路する。
電流または高次高調波電流を正確に検出して、発電機の
保護を図る。 【解決手段】 発電機Ｇに流れる電流を変流器ＣＴで検
出し、波形分析回路２１にて基本波電流及び高次高調波
電流に分け、波形演算回路２２にて等価逆相電流を求め
る。比較回路２３は、等価逆相電流が、設定回路２４に
設定した制限値よりも大きくなったら異常と判定する。
異常判定がされたら、トリップ指令出力回路２５はトリ
ップ指令Ｔを出力して遮断器ＣＢを開路する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は発電機の逆相電流保
護装置に関し、逆相電流及び高調波電流の値を正確に検
出し、これら電流が制限値よりも大きくなったら、遮断
器を開路して発電機の保護を図るようにしたものであ
る。
護装置に関し、逆相電流及び高調波電流の値を正確に検
出し、これら電流が制限値よりも大きくなったら、遮断
器を開路して発電機の保護を図るようにしたものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】事故が発生すると発電機に不平衡電流が
流れることがある。不平衡電流は、対象座標法によれ
ば、正相電流，逆相電流，零相電流に分解できる。この
うち逆相電流による回転磁界は、発電機の回転子と反対
方向に回転し、発電機の回転子の界磁巻線に２倍周期の
誘導電流を発生する。逆相電流が大きく、大きな誘導電
流が発生すると、発熱等を原因として、発電機の寿命が
低減したり変形や損傷等が生じたりするおそれがある。
流れることがある。不平衡電流は、対象座標法によれ
ば、正相電流，逆相電流，零相電流に分解できる。この
うち逆相電流による回転磁界は、発電機の回転子と反対
方向に回転し、発電機の回転子の界磁巻線に２倍周期の
誘導電流を発生する。逆相電流が大きく、大きな誘導電
流が発生すると、発熱等を原因として、発電機の寿命が
低減したり変形や損傷等が生じたりするおそれがある。
【０００３】そこで従来では、誘導円板形の機械式の逆
相過電流継電器を発電機に備えていた。かかる従来技術
を、図２を基に説明する。
相過電流継電器を発電機に備えていた。かかる従来技術
を、図２を基に説明する。
【０００４】図２に示すように、発電機Ｇから導出され
た電線Ｌには、変流器ＣＴ及び遮断器ＣＢが介装されて
いる。変流器ＣＴで検出した電流は、逆相過電流継電器
１の補助変圧器２を経て上コイル３及び下コイル４に供
給される。
た電線Ｌには、変流器ＣＴ及び遮断器ＣＢが介装されて
いる。変流器ＣＴで検出した電流は、逆相過電流継電器
１の補助変圧器２を経て上コイル３及び下コイル４に供
給される。
【０００５】逆相電流が規定値（制限値）以上流れたと
きには、上コイル３と下コイル４で生じる磁束に差が生
じ、誘導円板５にうず電流が流れて誘導円板５が回転す
る。なお、設定ねじ６のねじ込み量を変えることによ
り、誘導円板５が回転し始める逆相電流値を調整するこ
とができる。誘導円板５が回転すると、誘導円板５の回
転軸に備えた可動接点７が、固定接点８に接触する。な
お、図示の都合上、回転前における接点７，８を図の上
下方向に離して示しているが、実際には接点７が回転す
ることにより接点７が接点８に接触するような位置に配
置されている。
きには、上コイル３と下コイル４で生じる磁束に差が生
じ、誘導円板５にうず電流が流れて誘導円板５が回転す
る。なお、設定ねじ６のねじ込み量を変えることによ
り、誘導円板５が回転し始める逆相電流値を調整するこ
とができる。誘導円板５が回転すると、誘導円板５の回
転軸に備えた可動接点７が、固定接点８に接触する。な
お、図示の都合上、回転前における接点７，８を図の上
下方向に離して示しているが、実際には接点７が回転す
ることにより接点７が接点８に接触するような位置に配
置されている。
【０００６】接点７，８が接触すると、電源９による電
流がコイル１０に流れ、コイル１０が励磁して接点１１
が投入される。接点１１が投入されるとトリップ指令Ｔ
が遮断器ＣＢに送られて、遮断器ＣＢが開路する。
流がコイル１０に流れ、コイル１０が励磁して接点１１
が投入される。接点１１が投入されるとトリップ指令Ｔ
が遮断器ＣＢに送られて、遮断器ＣＢが開路する。
【０００７】このようにして、逆相電流が規定値（制限
値）以上流れたときに、遮断器ＣＢを開路することによ
り、零相電流による発電機Ｇの異常発熱の発生を防いで
いる。
値）以上流れたときに、遮断器ＣＢを開路することによ
り、零相電流による発電機Ｇの異常発熱の発生を防いで
いる。
【０００８】なお発電機の逆相電流は、日本電機工業会
ＪＥＭ 1354(1976）では１５％以下、電気規格調査会Ｊ
ＥＣ 114(1979)では１０％以下、となるように制限しな
ければならないと規定されている。この規定をクリアす
るため、設定ねじ６による調整をしている。
ＪＥＭ 1354(1976）では１５％以下、電気規格調査会Ｊ
ＥＣ 114(1979)では１０％以下、となるように制限しな
ければならないと規定されている。この規定をクリアす
るため、設定ねじ６による調整をしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来技術
では、逆相電流の制限値を、設定ねじ６のねじ込み量に
より調整しているため、逆相電流値を制限値内に正確に
制限できないおそれがあった。
では、逆相電流の制限値を、設定ねじ６のねじ込み量に
より調整しているため、逆相電流値を制限値内に正確に
制限できないおそれがあった。
【００１０】一方、無停電電源装置をはじめとする静止
形電源装置は、自家用発電機で生じた交流入力を直流に
変換するための整流回路を有している。例えば図３に示
すように、自家用の発電機Ｇによる交流入力を変圧器Ｔ
r により変圧して整流回路１５に送り、直流を得てい
る。なお、図３においてＬは平滑リアクトルである。整
流回路１５は、その動作原理から入力電源（発電機Ｇ）
に対して高調波電流の発生源となる。つまり、交流を変
換装置により直流（矩形波）に波形を変えて変換するた
め、ひずみ波を発生し、高調波電流が発生する。
形電源装置は、自家用発電機で生じた交流入力を直流に
変換するための整流回路を有している。例えば図３に示
すように、自家用の発電機Ｇによる交流入力を変圧器Ｔ
r により変圧して整流回路１５に送り、直流を得てい
る。なお、図３においてＬは平滑リアクトルである。整
流回路１５は、その動作原理から入力電源（発電機Ｇ）
に対して高調波電流の発生源となる。つまり、交流を変
換装置により直流（矩形波）に波形を変えて変換するた
め、ひずみ波を発生し、高調波電流が発生する。
【００１１】発電機Ｇに高調波電流が流入すると、各高
調波電流は正方向及び逆方向の回転磁界を生じる。この
場合、正逆回転方向の高調波回転磁界が発電機の回転子
と相対速度を有することになり、前述した基本波の逆相
電流の場合と同様に発電機発熱等の障害を生じる原因と
なる。しかし従来では、機械式の保護リレーにより異常
を検出しているため、正確な異常検出ができなかった。
調波電流は正方向及び逆方向の回転磁界を生じる。この
場合、正逆回転方向の高調波回転磁界が発電機の回転子
と相対速度を有することになり、前述した基本波の逆相
電流の場合と同様に発電機発熱等の障害を生じる原因と
なる。しかし従来では、機械式の保護リレーにより異常
を検出しているため、正確な異常検出ができなかった。
【００１２】本発明は、上記従来技術に鑑み、基本波の
逆相電流及び高調波電流を正確に検出し、これら電流値
が規定値よりも大きくなったら遮断器を開路させる発電
機の逆相電流保護装置を提供することを目的とする。
逆相電流及び高調波電流を正確に検出し、これら電流値
が規定値よりも大きくなったら遮断器を開路させる発電
機の逆相電流保護装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の構成は、発電機から導出された電線に変流器及び遮
断器が介装されており、前記変流器により検出した電流
が異常になったらトリップ指令を出力して前記遮断器を
開路させる発電機の逆相電流保護装置であって、前記変
流器により検出した電流を波形分析して基本波電流及び
高次高調波電流を求めて出力する波形分析回路と、前記
基本波電流及び高次高調波電流を基に等価逆相電流を演
算して出力する波形演算回路と、制限値が設定されてい
る設定回路と、前記等価逆相電流と前記制限値とを比較
し、等価逆相電流が制限値よりも大きくなったら異常と
判定する比較回路と、前記比較回路が異常と判定したら
トリップ指令を前記遮断器に送るトリップ指令出力回路
と、を有することを特徴とする。
明の構成は、発電機から導出された電線に変流器及び遮
断器が介装されており、前記変流器により検出した電流
が異常になったらトリップ指令を出力して前記遮断器を
開路させる発電機の逆相電流保護装置であって、前記変
流器により検出した電流を波形分析して基本波電流及び
高次高調波電流を求めて出力する波形分析回路と、前記
基本波電流及び高次高調波電流を基に等価逆相電流を演
算して出力する波形演算回路と、制限値が設定されてい
る設定回路と、前記等価逆相電流と前記制限値とを比較
し、等価逆相電流が制限値よりも大きくなったら異常と
判定する比較回路と、前記比較回路が異常と判定したら
トリップ指令を前記遮断器に送るトリップ指令出力回路
と、を有することを特徴とする。
【００１４】本発明では、変流器で検出した電流を分析
して基本波及び高調波の電流を求め、これら基本法及び
高調波の電流から等価逆相電流を求める。この等価逆相
電流が制限値よりも大きくなったらトリップ指令を出力
する。
して基本波及び高調波の電流を求め、これら基本法及び
高調波の電流から等価逆相電流を求める。この等価逆相
電流が制限値よりも大きくなったらトリップ指令を出力
する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図面
に基づき詳細に説明する。
に基づき詳細に説明する。
【００１６】図１は本発明の実施の形態を示す。同図に
示すように、発電機Ｇから導出された電線Ｌには変流器
ＣＴ及び遮断器ＣＢが介装されている。更に遮断器ＣＢ
を起点として発電機Ｇから離れる方向に伸びた電線Ｌに
は、静止形電源装置の変圧器Ｔr 及び整流回路１５が接
続されている。変流器ＣＴにより検出された電流は、逆
相電流保護装置２０に送られる。
示すように、発電機Ｇから導出された電線Ｌには変流器
ＣＴ及び遮断器ＣＢが介装されている。更に遮断器ＣＢ
を起点として発電機Ｇから離れる方向に伸びた電線Ｌに
は、静止形電源装置の変圧器Ｔr 及び整流回路１５が接
続されている。変流器ＣＴにより検出された電流は、逆
相電流保護装置２０に送られる。
【００１７】逆相電流保護装置２０は、波形分析回路２
１と波形演算回路２２と比較回路２３と設定回路２４と
トリップ指令出力回路２５とで構成されている。
１と波形演算回路２２と比較回路２３と設定回路２４と
トリップ指令出力回路２５とで構成されている。
【００１８】前記変流器ＣＴは電線Ｌに流れる電流を検
出する。更に、波形分析回路２１は、変流器ＣＴが検出
した電流を波形分析し且つフィルタ処理をすることによ
り、基本波電流Ｉ1 及び高次高調波電流Ｉ2 ，Ｉ3 ，Ｉ
4 …を求めて出力する。
出する。更に、波形分析回路２１は、変流器ＣＴが検出
した電流を波形分析し且つフィルタ処理をすることによ
り、基本波電流Ｉ1 及び高次高調波電流Ｉ2 ，Ｉ3 ，Ｉ
4 …を求めて出力する。
【００１９】波形演算回路２２は次式（１）の演算をし
て等価逆相電流Ｉ2eq を求め、出力する。この等価逆相
電流Ｉ2eq とは、各高調波電流のベクトル和の値として
示したものである。
て等価逆相電流Ｉ2eq を求め、出力する。この等価逆相
電流Ｉ2eq とは、各高調波電流のベクトル和の値として
示したものである。
【００２０】
【数１】
【００２１】上記式（１）において、各符号の意味は下
記のとおりである。 Ｐ：整流パルス数 Ｋ：１，２，３，…の整数 ＫＰ：高調波次数（＝Ｋ×Ｐ）
記のとおりである。 Ｐ：整流パルス数 Ｋ：１，２，３，…の整数 ＫＰ：高調波次数（＝Ｋ×Ｐ）
【００２２】なお整流パルス数とは、交流電圧の１サイ
クル内に同時に生じることのない転流の数、と定義でき
る。実際には、整流パルス数は、交流電圧の１サイクル
内に生じる直流電圧のリップル数に等しい。ちなみに、
整流パルス数は、三相整流回路では６パルスとなり、六
相整流回路では１２パルスとなる。また、高調波次数Ｋ
Ｐは、図１のように整流回路２０が三相全波整流回路の
場合には、６，１２，１８…となる。
クル内に同時に生じることのない転流の数、と定義でき
る。実際には、整流パルス数は、交流電圧の１サイクル
内に生じる直流電圧のリップル数に等しい。ちなみに、
整流パルス数は、三相整流回路では６パルスとなり、六
相整流回路では１２パルスとなる。また、高調波次数Ｋ
Ｐは、図１のように整流回路２０が三相全波整流回路の
場合には、６，１２，１８…となる。
【００２３】設定回路２４には、デジタル式に数値入力
がされて、制限値αが設定されている。この制限値αは
通常では０．１５程度の値としている。一般的には次式
（２）を満たす任意の値を制限値αとして設定する。
がされて、制限値αが設定されている。この制限値αは
通常では０．１５程度の値としている。一般的には次式
（２）を満たす任意の値を制限値αとして設定する。
【００２４】
【数２】
【００２５】比較回路２３は等価逆相電流Ｉ2eq と制限
値αとを比べ、等価逆相電流Ｉ2eqが制限値αよりも大
きくなったら異常であると判定する。つまり、基本波の
逆相電流や高調波電流が増えて、発電機Ｇが発熱する状
態になりそうなときに、上記異常判定をする。
値αとを比べ、等価逆相電流Ｉ2eqが制限値αよりも大
きくなったら異常であると判定する。つまり、基本波の
逆相電流や高調波電流が増えて、発電機Ｇが発熱する状
態になりそうなときに、上記異常判定をする。
【００２６】トリップ指令出力回路２５は、比較回路２
３が異常判定（Ｉ2eq ＞αとなったら）をしたら、トリ
ップ指令Ｔを出力する。トリップ指令Ｔが出力されると
遮断器ＣＢが開路され、発電機Ｇの異常発熱障害を防止
することができる。
３が異常判定（Ｉ2eq ＞αとなったら）をしたら、トリ
ップ指令Ｔを出力する。トリップ指令Ｔが出力されると
遮断器ＣＢが開路され、発電機Ｇの異常発熱障害を防止
することができる。
【００２７】
【発明の効果】以上実施の形態と共に具体的に説明した
ように本発明によれば、等価逆相電流Ｉ2eq を演算によ
り求め、制限値αをデジタル数値入力し、Ｉ2eq ＞αと
なったらトリップ指令を出すため、異常電流が制限値を
越えたことを正確に検出でき、精度よく確実に開路をし
て発電機Ｇの保護ができる。
ように本発明によれば、等価逆相電流Ｉ2eq を演算によ
り求め、制限値αをデジタル数値入力し、Ｉ2eq ＞αと
なったらトリップ指令を出すため、異常電流が制限値を
越えたことを正確に検出でき、精度よく確実に開路をし
て発電機Ｇの保護ができる。
【図１】本発明の実施例に係る発電機の逆相電流保護装
置を示す回路構成図。
置を示す回路構成図。
【図２】従来技術を示す回路構成図。
【図３】静止形電源装置を示す回路構成図。
１５ 整流回路 ２０ 逆相電流保護装置 ２１ 波形分析回路 ２２ 波形演算回路 ２３ 比較回路 ２４ 設定回路 ２５ トリップ指令出力回路 Ｇ 発電機 ＣＴ 変流器 ＣＢ 遮断器 Ｔr 変圧器
Claims (1)
- 【請求項１】 発電機から導出された電線に変流器及び
遮断器が介装されており、前記変流器により検出した電
流が異常になったらトリップ指令を出力して前記遮断器
を開路させる発電機の逆相電流保護装置であって、 前記変流器により検出した電流を波形分析して基本波電
流及び高次高調波電流を求めて出力する波形分析回路
と、 前記基本波電流及び高次高調波電流を基に等価逆相電流
を演算して出力する波形演算回路と、 制限値が設定されている設定回路と、 前記等価逆相電流と前記制限値とを比較し、等価逆相電
流が制限値よりも大きくなったら異常と判定する比較回
路と、 前記比較回路が異常と判定したらトリップ指令を前記遮
断器に送るトリップ指令出力回路と、を有することを特
徴とする発電機の逆相電流保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8113393A JPH09308084A (ja) | 1996-05-08 | 1996-05-08 | 発電機の逆相電流保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8113393A JPH09308084A (ja) | 1996-05-08 | 1996-05-08 | 発電機の逆相電流保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09308084A true JPH09308084A (ja) | 1997-11-28 |
Family
ID=14611179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8113393A Pending JPH09308084A (ja) | 1996-05-08 | 1996-05-08 | 発電機の逆相電流保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09308084A (ja) |
-
1996
- 1996-05-08 JP JP8113393A patent/JPH09308084A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040330 |