JPH1198872A - Thyristor starter for synchronous machine - Google Patents
Thyristor starter for synchronous machineInfo
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- JPH1198872A JPH1198872A JP9265145A JP26514597A JPH1198872A JP H1198872 A JPH1198872 A JP H1198872A JP 9265145 A JP9265145 A JP 9265145A JP 26514597 A JP26514597 A JP 26514597A JP H1198872 A JPH1198872 A JP H1198872A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は同期機のサイリスタ
始動装置に関する。The present invention relates to a thyristor starting device for a synchronous machine.
【0002】[0002]
【従来の技術】図4は従来のサイリスタ始動装置の構成
図である。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a block diagram of a conventional thyristor starting device.
【0003】図において、1は始動装置、2は入力変圧
器、3は順変換器、4は直流リアクトル、5は逆変換
器、6は交流リアクトル、7はサイリスタ始動装置1と
各軸の同期機8を接続する断路器である。順変換器3と
逆変換器5は各々サイリスタ素子で構成された3相整流
器である。同期機8は交流リアクトル9を介してサイリ
スタ始動装置1と接続されると共に、軸上には速度パル
ス発生器11が設けられている。さらに、入力変圧器2
の1次側には順変換器同期電源変圧器12が設けれ、順
変換器3の交流側には電流検出用の変流器13が設けら
れ、交流リアクトル6の出力側には逆変換器同期電源変
圧器14が設けられている。In the figure, 1 is a starting device, 2 is an input transformer, 3 is a forward converter, 4 is a DC reactor, 5 is a reverse converter, 6 is an AC reactor, 7 is the thyristor starting device 1 and synchronization of each axis. This is a disconnector for connecting the machine 8. Each of the forward converter 3 and the inverse converter 5 is a three-phase rectifier composed of a thyristor element. The synchronous machine 8 is connected to the thyristor starting device 1 via an AC reactor 9, and a speed pulse generator 11 is provided on the shaft. Further, the input transformer 2
, A forward converter synchronous power transformer 12 is provided on the primary side, a current transformer 13 for current detection is provided on the AC side of the forward converter 3, and an inverter is provided on the output side of the AC reactor 6. A synchronous power transformer 14 is provided.
【0004】速度検出器15は速度パルス発生器11が
出力する同期機8の回転速度ωに比例した周波数のパル
ス信号を入力し同期機速度信号ωを出力する。速度調整
器16は同期機速度信号ωと速度設定値ωrを入力しそ
の偏差信号を増幅し電流基準信号Irを出力する。電流
検出器17は変流器13の交流出力を整流し変換器電流
Idに比例した変換器電流信号Iを出力する。電流調整
器18は電流基準信号Irと変換器電流信号Iを入力し
その偏差信号を増幅し順変換器位相制御信号Θr1を出
力する。The speed detector 15 receives a pulse signal having a frequency proportional to the rotation speed ω of the synchronous machine 8 output from the speed pulse generator 11 and outputs a synchronous machine speed signal ω. The speed adjuster 16 receives the synchronous machine speed signal ω and the speed set value ωr, amplifies the deviation signal, and outputs a current reference signal Ir. The current detector 17 rectifies the AC output of the current transformer 13 and outputs a converter current signal I proportional to the converter current Id. The current regulator 18 receives the current reference signal Ir and the converter current signal I, amplifies the deviation signal, and outputs a forward converter phase control signal Θr1.
【0005】順変換器パルス発生器19は順変換器同期
電源変圧器12の交流出力を入力し同期電源位相Θ1を
検出すると共に、順変換器位相制御信号Θr1を入力し
Θr1に対応したタイミングで順変換器3の各サイリス
タ素子に順次点弧パルス信号P1を出力する。電圧検出
器20は逆変換器同期電源変圧器14の交流出力を整流
し逆変換器電圧信号V2を出力する。A forward converter pulse generator 19 receives the AC output of the forward converter synchronous power transformer 12, detects the synchronous power supply phase Θ1, and receives a forward converter phase control signal Θr1 at a timing corresponding to Θr1. The firing pulse signal P1 is sequentially output to each thyristor element of the forward converter 3. The voltage detector 20 rectifies the AC output of the inverter synchronous power transformer 14 and outputs an inverter voltage signal V2.
【0006】余裕角制御器21は同期機速度信号ωと変
換器電流信号Iと逆変換器電圧信号V2と余裕角設定値
γ2と転流インダクタンスLを入力し以下に示す式
(1)に従い逆変換器5の転流重なり角を見込んだ逆変
換器位相制御信号Θr2を出力する。The margin angle controller 21 receives the synchronous machine speed signal ω, the converter current signal I, the inverter voltage signal V2, the margin angle set value γ2, and the commutation inductance L, and inverts according to the following equation (1). An inverter phase control signal Θr2 that outputs the commutation overlap angle of the converter 5 is output.
【0007】[0007]
【数1】 (Equation 1)
【0008】ここで、(1)転流インダクタンスL=交
流リアクトル6のインダクタンス+交流リアクトル9の
インダクタンス+同期機8のインダクタンス (2)L、ω、I、V2はいずれもPU値表現である。Here, (1) commutation inductance L = inductance of AC reactor 6 + inductance of AC reactor 9 + inductance of synchronous machine 8 (2) L, ω, I, and V2 are all expressed in PU values.
【0009】逆変換器パルス発生器22は逆変換器同期
電源変圧器14の交流出力を入力し同期電源位相Θ2を
検出すると共に、逆変換器位相制御信号Θr2を入力し
Θr2に対応したタイミングで逆変換器5の各サイリス
タ素子に順次点弧パルス信号P2を出力する。The inverter pulse generator 22 receives the AC output of the inverter synchronous power transformer 14, detects the synchronous power phase Θ2, and receives the inverter phase control signal Θr2 at a timing corresponding to Θr2. The firing pulse signal P2 is sequentially output to each thyristor element of the inverter 5.
【0010】なお、同期機8を停止状態またはターニン
グ時の低回転速度状態から所定の回転速度まで加速する
間は同期機8の出力電圧Vgが十分に大きな値に達しな
いため逆変換器パルス発生器22が同期電源位相Θ2を
検出できない。このため、同期機8を停止状態またはタ
ーニング状態から所定の回転速度まで加速する間は別途
設けられた同期機8の回転予位置検出器から出力される
回転子位置信号に基づいて逆変換器5の点狐パルス信号
P2を生成する。While the synchronous machine 8 is accelerated from a stopped state or a low rotational speed state at the time of turning to a predetermined rotational speed, the output voltage Vg of the synchronous machine 8 does not reach a sufficiently large value, so that an inverter pulse is generated. The detector 22 cannot detect the synchronous power supply phase # 2. Therefore, while the synchronous machine 8 is accelerated from the stop state or the turning state to a predetermined rotational speed, the inverter 5 is accelerated based on a rotor position signal output from a separately provided rotation preposition detector of the synchronous machine 8. Is generated.
【0011】同期機8はその界磁巻線に所定の界磁電流
を流すと回転速度ωに比例した出力電圧Vgが誘起され
る。逆変換器5はこの出力電圧Vgを交流電源として逆
変換器運転を行い同期機8に電力を供給する。逆変換器
5の直流側には同期機8の出力電圧Vgと逆変換器位相
制御信号Θr2に応じた逆変換器直流電圧VDC2が現
れるが、このVDC2に対して電流調整器18は変換器
電流信号Iが電流基準信号Irと一致するように順変換
器位相制御信号Θr1を調整し順変換器直流電圧VDC
1を制御する。速度調整器16は同期機速度信号ωが速
度設定値ωrと一致するように電流基準信号Irを増減
し、同期機8を所定の回転速度に維持する。When a predetermined field current is applied to the field winding of the synchronous machine 8, an output voltage Vg proportional to the rotation speed ω is induced. The inverter 5 performs an inverter operation using the output voltage Vg as an AC power supply to supply power to the synchronous machine 8. On the DC side of the inverter 5, an inverter DC voltage VDC2 corresponding to the output voltage Vg of the synchronous machine 8 and the inverter phase control signal Θr2 appears. The forward converter phase control signal Θr1 is adjusted so that the signal I matches the current reference signal Ir, and the forward converter DC voltage VDC is adjusted.
Control 1 The speed adjuster 16 increases or decreases the current reference signal Ir so that the synchronous machine speed signal ω matches the set speed value ωr, and maintains the synchronous machine 8 at a predetermined rotation speed.
【0012】入力変圧器2は電圧レベルの変換および順
変換器3のサイリスタ素子を短絡電流から保護するため
に、直流リアクトル4は変換器電流Idのリップル抑制
のために、交流リアクトル6は逆変換器5のサイリスタ
素子を短絡電流から保護するために設けてある。The input transformer 2 converts the voltage level and protects the thyristor element of the forward converter 3 from short-circuit current, the DC reactor 4 suppresses the ripple of the converter current Id, and the AC reactor 6 performs reverse conversion. It is provided to protect the thyristor element of the heater 5 from short-circuit current.
【0013】コンバインドサイクルプラントでは、一般
にガスタービン発電機を4軸程度以上持つ多軸構成とし
て、これらガスタービン発電機各軸にサイリスタ始動装
置を設置することが行われている。この場合、始動装置
1に対して同期機8を接続して1対1で始動運転が行わ
れる。In a combined cycle plant, a thyristor starting device is generally installed on each shaft of the gas turbine generator as a multi-shaft configuration having about four or more gas turbine generators. In this case, the synchronous machine 8 is connected to the starting device 1 and the starting operation is performed on a one-to-one basis.
【0014】まず、プラント起動時には1台の始動装置
1を使用して初軸のガスタービン発電機を起動させ、順
次起動が完了すると始動装置1を切換え、2軸目、3軸
目と起動させる。First, at the time of starting the plant, the starting gas turbine generator of the first axis is started using one starting apparatus 1, and when the starting is completed sequentially, the starting apparatus 1 is switched to start the second axis and the third axis. .
【0015】[0015]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように、全軸停止から初軸を起動開始のとき必要とする
大容量のサイリスタ始動装置1を複数台用意するので
は、全体として台数と設備容量の点で不経済であるとい
う問題がある。すなわち、全軸停止から初軸を始動する
とき必要とする容量に対して、2軸、3軸を始動する容
量は、既に起動した初軸等の補助蒸気を利用すれば半分
以下の容量で済み、エネルギ−の有効利用と有効な設備
投資が望まれていた。However, if a plurality of large-capacity thyristor starting devices 1 required when starting the first axis after stopping all the axes are prepared as in the prior art, the number of the thyristor and the equipment as a whole are increased. There is a problem that it is uneconomical in terms of capacity. In other words, the capacity required to start the second and third axes is less than half the required capacity when starting the first axis after stopping all axes if auxiliary steam such as the already started first axis is used. Therefore, effective utilization of energy and effective capital investment have been desired.
【0016】そこで、本発明は、小容量の始動装置を複
数用意して複数軸を順次起動させる同期機のサイリスタ
始動装置を提供することを目的とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide a thyristor starting device for a synchronous machine which prepares a plurality of starting devices having a small capacity and sequentially starts a plurality of axes.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、順変
換器位相制御信号に基づくパルス制御信号により交流を
直流に変換する順変換器と、該順変換器の直流出力を逆
変換器位相制御信号に基づくパルス制御信号により可変
周波数の交流電力へ変換し同期機へ供給するサイリスタ
素子による他励式の逆変換器と、前記同期機の周波数信
号が周波数の指令信号となるように電流指令信号を生成
する速度調整器と、前記順変換器の電流信号が前記電流
指令信号となるように順変換器位相制御信号を出力する
電流調整器と、転流重なり角と予め設定された前記逆変
換器の転流余裕角とから転流重なり角を見込んだ余裕角
制御信号を演算出力する余裕各制御器とからなる始動装
置を複数台具備して適宜1台、あるいは、複数台によっ
て同期機を始動するようにしたものである。この手段に
よれば、複数台の始動装置により1台の同期機を始動さ
せるとき、複数台の始動装置全体で1台の同期機が始動
するのに必要な変換器電流を供給すればよいので、各始
動装置の分担する変換器電流は、全体の始動に要する電
流を運転台数分で除算した値とすることができ、各始動
装置の設備容量を大幅に小さくできる。そして、全軸停
止から初軸を運転するとき小容量の複数台の始動装置に
よって全体として大きな始動電流を供給し、2軸、3軸
と順次運転するとき小容量の1台の始動装置をそれぞれ
接続して補助蒸気を利用して小容量の始動電流を流して
始動させることができる。これにより、従来のように一
律に大容量の始動装置を複数台設置し、1台の始動装置
に対して1台の同期機を始動させるのと比べて大幅に設
備容量と台数の低減が図られ、経済的な設備投入ができ
る。According to the first aspect of the present invention, there is provided a forward converter for converting an alternating current to a direct current by a pulse control signal based on a forward converter phase control signal, and an inverse converter for converting a direct current output of the forward converter. A separately-excited inverter using a thyristor element to convert the AC power into a variable frequency by a pulse control signal based on a phase control signal and supply the AC power to a synchronous machine, and a current command so that the frequency signal of the synchronous machine becomes a frequency command signal. A speed regulator for generating a signal, a current regulator for outputting a forward converter phase control signal so that the current signal of the forward converter becomes the current command signal, and a commutation overlap angle and the preset reverse. A plurality of starting devices each including a controller for calculating and outputting a margin angle control signal in consideration of a commutation overlap angle from a commutation margin angle of the converter, and one or more synchronous devices are appropriately provided. Start It is obtained by way. According to this means, when one synchronous machine is started by a plurality of starting devices, the converter current necessary for starting one synchronous machine by the plurality of starting devices as a whole may be supplied. The converter current shared by each starting device can be a value obtained by dividing the current required for the entire starting by the number of operating units, and the equipment capacity of each starting device can be significantly reduced. When the initial axis is operated after stopping all axes, a large starting current is supplied as a whole by a plurality of small-capacity starting devices. When sequentially operating two axes and three axes, one small-capacity starting device is used. It can be started by connecting and using a small amount of starting current by using the auxiliary steam. This greatly reduces equipment capacity and the number of units compared to the conventional installation of multiple large-capacity starters and starting one synchronous machine for one starter. The equipment can be installed economically.
【0018】請求項2の発明は、請求項1記載の同期機
のサイリスタ始動装置において、前記余裕角制御器は、
前記始動装置の運転台数に応じた転流インダクタンスを
設定入力する設定手段と、設定された転流インダクタン
スに基づき演算を実行し得られた値を前記転流重なり角
とする演算手段を設けるようにしたものである。この手
段によれば、始動装置の運転台数に応じて転流インダク
タンスが設定され、演算された運転台数に見合った転流
重なり角によって制御される。これにより、転流重なり
角が増加して余裕角の減少に伴って転流失敗を未然に防
止でき、常に高い効率で運転ができる。According to a second aspect of the present invention, in the thyristor starting device for a synchronous machine according to the first aspect, the margin angle controller comprises:
There is provided a setting means for setting and inputting a commutation inductance according to the number of operating starter devices, and a calculation means for setting a value obtained by executing a calculation based on the set commutation inductance as the commutation overlap angle. It was done. According to this means, the commutation inductance is set according to the number of operating starter devices, and is controlled by the commutation overlap angle corresponding to the calculated number of operating devices. As a result, commutation failure can be prevented beforehand as the commutation overlap angle increases and the margin angle decreases, and operation can always be performed with high efficiency.
【0019】請求項3の発明は、請求項1記載の同期機
のサイリスタ始動装置において、前記余裕角制御器は、
前記始動装置の運転台数に応じた転流インダクタンスを
設定入力する設定手段と、設定入力された転流インダク
タンスと同期機へ供給される電流相当分とに基づいて演
算を実行し、得られた値を前記転流重なり角とする演算
手段を設けるようにしたものである。この手段によれ
ば、始動装置の運転台数に応じて同期機へ供給される電
流と転流インダクタンスとが設定され、演算された運転
台数と同期機の電流に見合った転流重なり角によって制
御される。これにより、転流重なり角が増加して余裕角
の減少に伴って転流失敗を未然に防止でき、常に高い効
率で運転ができる。According to a third aspect of the present invention, in the thyristor starting device for a synchronous machine according to the first aspect, the margin angle controller includes:
Setting means for setting and inputting a commutation inductance corresponding to the number of operating starter units, and performing an operation based on the set and input commutation inductance and an amount corresponding to a current supplied to the synchronous machine, and a value obtained. Is provided for calculating the commutation overlap angle. According to this means, the current supplied to the synchronous machine and the commutation inductance are set according to the number of operating starter devices, and the commutation overlap angle corresponding to the calculated number of operating machines and the current of the synchronous machine is controlled. You. As a result, commutation failure can be prevented beforehand as the commutation overlap angle increases and the margin angle decreases, and operation can always be performed with high efficiency.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0021】図1は、本発明の第1実施の形態を示すサ
イリスタ始動装置の構成図であって、1台のガスタービ
ン発電機を1台のサイリスタ始動装置のみで起動するた
めに必要な容量の約半分のサイリスタ始動装置を2台設
置し、適宜切替え、各始動装置はいずれのガスタービン
発電機へも電流を供給できるようにした点に特徴を有し
ている。FIG. 1 is a block diagram of a thyristor starting device according to a first embodiment of the present invention. The capacity required for starting one gas turbine generator with only one thyristor starting device is shown. It is characterized in that two thyristor starting devices of about half of the above are installed and switched appropriately, and each starting device can supply current to any gas turbine generator.
【0022】ここで、始動装置1aと始動装置1bは同
一構成であり、同一構成要素はサフィクスa,bで区別
する。以下始動装置1aについて説明すると、図1にお
いて、2aは入力変圧器、3aは順変換器、4aは直流
リアクトル、5aは逆変換器、6aは交流リアクトル、
7aは始動装置1aと各軸の同期機8を接続する断路器
である。順変換器3aと逆変換器5aは各々サイリスタ
素子で構成された3相整流器である。各軸の同期機8は
交流リアクトル9と断路器10を介して始動装置1a,
始動装置1bに接続されると共に、軸上には速度パルス
発生器11aが設けられている。Here, the starting device 1a and the starting device 1b have the same configuration, and the same components are distinguished by the suffixes a and b. Hereinafter, the starting device 1a will be described. In FIG. 1, 2a is an input transformer, 3a is a forward converter, 4a is a DC reactor, 5a is an inverse converter, 6a is an AC reactor,
Reference numeral 7a denotes a disconnecting device that connects the starting device 1a and the synchronous machine 8 of each axis. Each of the forward converter 3a and the inverse converter 5a is a three-phase rectifier composed of a thyristor element. The synchronous machine 8 of each axis is connected to the starting device 1a via the AC reactor 9 and the disconnector 10.
A speed pulse generator 11a is provided on the shaft while being connected to the starting device 1b.
【0023】さらに、入力変圧器2aの1次側には順変
換器同期電源変圧器12aが、順変換器3aの交流側に
は電流検出用の変流器13aが、交流リアクトル6aの
出力側には逆変換器同期電源変圧器14aが設けられて
いる。Further, a forward converter synchronous power supply transformer 12a is provided on the primary side of the input transformer 2a, a current detecting current transformer 13a is provided on the AC side of the forward converter 3a, and an output side of the AC reactor 6a is provided. Is provided with an inverter synchronous power transformer 14a.
【0024】速度検出器15aは速度パルス発生器11
aが出力する同期機8の回転速度ωに比例した周波数の
パルス信号を入力し同期機速度信号ωaを出力する。速
度調整器16aは同期機速度信号ωaと速度設定値ωr
aを入力しその偏差信号を増幅し電流基準信号Iraを
出力する。電流検出器17aは変流器13aの交流出力
を整流し変換器電流Idaに比例した変換器電流信号I
aを出力する。電流調整器18aは電流基準信号Ira
と変換器電流信号Iaを入力しその偏差信号を増幅し順
変換器位相制御信号Θr1aを出力する。The speed detector 15a is a speed pulse generator 11
A pulse signal having a frequency proportional to the rotation speed ω of the synchronous machine 8 output by the signal a is input to output a synchronous machine speed signal ωa. The speed adjuster 16a receives the synchronous machine speed signal ωa and the speed set value ωr.
a, and amplifies the deviation signal to output a current reference signal Ira. The current detector 17a rectifies the AC output of the current transformer 13a and converts a converter current signal I proportional to the converter current Ida.
a is output. The current regulator 18a receives the current reference signal Ira
And a converter current signal Ia, and amplifies the deviation signal to output a forward converter phase control signal Θr1a.
【0025】順変換器パルス発生器19aは順変換器同
期電源変圧器12aの交流出力を入力し同期電源位相Θ
1aを検出すると共に、順変換器位相制御信号Θr1a
を入力しΘr1aに対応したタイミングで順変換器3a
の各サイリスタ素子に順次点弧パルス信号P1aを出力
する。The forward converter pulse generator 19a receives the AC output of the forward converter synchronous power transformer 12a and receives the synchronous power phase Θ.
1a and the forward converter phase control signal {r1a
At the timing corresponding to Θr1a.
The firing pulse signal P1a is sequentially output to each thyristor element.
【0026】電圧検出器20aは逆変換器同期電源変圧
器14aの交流出力を整流し逆変換器電圧信号V2aを
出力する。The voltage detector 20a rectifies the AC output of the inverter synchronous power transformer 14a and outputs an inverter voltage signal V2a.
【0027】余裕角制御器21aは同期機速度信号ωa
と変換器電流信号Iaと逆変換器電圧信号V2aと余裕
角設定値γ2aと転流インダクタンスLaを入力し以下
に示す式(2)に従い逆変換器5の転流重なり角を見込
んだ逆変換器位相制御信号Θr2aを出力する。The margin angle controller 21a outputs the synchronous machine speed signal ωa
And the converter current signal Ia, the inverter voltage signal V2a, the margin angle set value γ2a, and the commutation inductance La, and in accordance with the following equation (2), an inverter that takes into account the commutation overlap angle of the inverter 5 It outputs the phase control signal Θr2a.
【0028】[0028]
【数2】 (Equation 2)
【0029】ここで、La:転流インダクタンス La、ωa、Ia、V2aはいずれもPU値表現であ
る。Here, La: commutation inductance La, ωa, Ia, V2a are all expressed in PU value.
【0030】逆変換器パルス発生器22aは逆変換器同
期電源変圧器14aの交流出力を入力し同期電源位相Θ
2aを検出すると共に、逆変換器位相制御信号Θr2a
を入力しΘr2aに対応したタイミングで逆変換器5の
各サイリスタ素子に順次点弧パルス信号P2aを出力す
る。The inverter pulse generator 22a receives the AC output of the inverter synchronous power transformer 14a and receives the synchronous power phase Θ.
2a and the inverter phase control signal {r2a
And sequentially outputs a firing pulse signal P2a to each thyristor element of the inverter 5 at a timing corresponding to Θr2a.
【0031】同期機8はその界磁巻線に所定の界磁電流
を流すと回転速度ωaに比例した出力電圧Vgが誘起さ
れる。逆変換器5aはこの出力電圧Vgを交流電源とし
て逆変換器運転を行い同期機8に電力を供給する。逆変
換器5aの直流側には同期機8の出力電圧Vgと逆変換
器位相制御信号Θr2aに応じた逆変換器直流電圧VD
C2aが現れるが、このVDC2aに対して電流調整器
18aは変換器電流信号Iが電流基準信号Iraと一致
するように順変換器位相制御信号Θr1aを調整し順変
換器直流電圧VDC1aを制御する。速度調整器16a
は同期機速度信号ωaが速度設定値ωraと一致するよ
うに電流基準信号Iraを増減し、同期機8を所定の回
転速度に維持する。When a predetermined field current flows through the field winding of the synchronous machine 8, an output voltage Vg proportional to the rotation speed ωa is induced. The inverter 5a performs an inverter operation using the output voltage Vg as an AC power supply to supply power to the synchronous machine 8. On the DC side of the inverter 5a, the inverter DC voltage VD according to the output voltage Vg of the synchronous machine 8 and the inverter phase control signal Θr2a is provided.
Although C2a appears, the current regulator 18a controls the forward converter DC voltage VDC1a by adjusting the forward converter phase control signal Θr1a so that the converter current signal I matches the current reference signal Ira. Speed adjuster 16a
Increases / decreases the current reference signal Ira so that the synchronous machine speed signal ωa matches the speed set value ωra, and maintains the synchronous machine 8 at a predetermined rotational speed.
【0032】なお、以上は始動装置1aについて説明し
たが、始動装置1bも同様な構成としている。Although the starter 1a has been described above, the starter 1b has the same configuration.
【0033】この構成で、プラント起動時には2台のサ
イリスタ始動装置を使用して初軸のガスタービン発電機
を起動し2軸め以降は1台のサイリスタ始動装置と運転
中の軸から供給される補助蒸気で順次起動を行う。コン
バインドサイクルプラントでは通常全軸を停止させるこ
とは稀であるため初軸起動以降は2台の始動装置と運転
軸からの補助蒸気を使って2軸ずつの起動が可能とな
る。With this configuration, when starting the plant, the gas turbine generator of the first shaft is started using two thyristor starting devices, and after the second shaft, the gas is supplied from one thyristor starting device and the operating shaft. Start sequentially with auxiliary steam. In a combined cycle plant, it is rare that all axes are stopped. Therefore, after starting the first axis, two axes can be started using two starters and auxiliary steam from the operating axes.
【0034】このように第1実施の形態によれば、2台
の始動装置により1台の同期機を始動させるとき、2台
の始動装置全体で1台の同期機が始動するのに必要な変
換器電流を供給すればよいので、各始動装置の分担する
変換器電流は、全体の始動に要する電流を運転台数分で
除算した値とすることができ、各始動装置の設備容量を
大幅に小さくできる。そして、全軸停止から初軸を運転
するとき小容量の複数台の始動装置によって全体として
大きな始動電流を供給し、2軸、3軸と順次運転すると
き小容量の1台の始動装置をそれぞれ接続して補助蒸気
を利用して小容量の始動電流を流して始動させることが
できる。これにより、従来のように一律に大容量の始動
装置を複数台設置し、1台の始動装置に対して1台の同
期機を始動させるのと比べて大幅に設備容量と台数の低
減が図られ、経済的な設備投入ができる。As described above, according to the first embodiment, when one synchronous machine is started by two starting devices, it is necessary for one synchronous machine to be started by the two starting devices as a whole. Since the converter current only needs to be supplied, the converter current shared by each starter can be a value obtained by dividing the current required for the entire start by the number of operating units, and the installed capacity of each starter can be greatly reduced. Can be smaller. When the initial axis is operated after stopping all axes, a large starting current is supplied as a whole by a plurality of small-capacity starting devices. When sequentially operating two axes and three axes, one small-capacity starting device is used. It can be started by connecting and using a small amount of starting current by using the auxiliary steam. As a result, the equipment capacity and the number of units can be greatly reduced as compared with the conventional case where a plurality of large-capacity starters are installed and one synchronous machine is started for one starter. The equipment can be installed economically.
【0035】図2は本発明の2実施の形態を示すサイリ
スタ始動装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a thyristor starting device according to a second embodiment of the present invention.
【0036】図2において、図1と異なる点は切換器2
3a、23bを備えた点である。切換器23aは1台運
転時転流インダクタンスL1a、2台運転時転流インダ
クタンスL2aを切替え転流インダクタンスLaを余裕
角制御器21aへ設定可能とし、2台運転指令C2aが
オフの時には1台運転時転流インダクタンスL1aを転
流インダクタンスLaとして出力し、2台運転指令C2
aがオンの時には2台運転時転流インダクタンスL2a
を転流インダクタンスLaとして出力する。FIG. 2 is different from FIG.
3a and 23b. The switch 23a switches the commutation inductance L1a during operation of one unit and the commutation inductance L2a during operation of two units, and sets the commutation inductance La to the margin angle controller 21a. When the operation instruction C2a for two units is off, one unit is operated. The time commutation inductance L1a is output as the commutation inductance La, and the two-unit operation command C2
When a is on, commutation inductance L2a during operation of two units
Is output as the commutation inductance La.
【0037】ここで、1台運転時転流インダクタンスL
1aは次の式(3)のように予め設定される。Here, the commutation inductance L when one vehicle is operating
1a is set in advance as in the following equation (3).
【0038】 [0038]
【0039】同様に、1台運転時転流インダクタンスL
1bは次の式(4)のように予め設定される。Similarly, the commutation inductance L during one-unit operation
1b is set in advance as in the following equation (4).
【0040】 [0040]
【0041】一方、2台運転時転流インダクタンスL2
aについては、例えば、始動装置1aと始動装置1bと
が同一の変換器電流によって同様の運転を行って同期機
8へ電流Iを供給すると仮定すると、交流リアクトル6
aと交流リアクトル6bへは、変換器電流I/2が流
れ、合流した変換器電流Iが交流リアクトル9と同期機
8へ流れる。このように仮定すると等価的に2台運転時
転流インダクタンスL2aは、次の式(5)で表される
ので予め設定する。On the other hand, when the two units are operated, the commutation inductance L2
As for a, for example, assuming that the starting devices 1a and 1b perform the same operation with the same converter current to supply the current I to the synchronous machine 8, the AC reactor 6
Converter current I / 2 flows to a and AC reactor 6b, and combined converter current I flows to AC reactor 9 and synchronous machine 8. Assuming this, the commutation inductance L2a during two-car operation is equivalently expressed by the following equation (5) and is set in advance.
【0042】 [0042]
【0043】同様に、2台運転時転流インダクタンスL
2bは、次の式(6)で示され予め設定する。Similarly, the commutation inductance L during operation of two units
2b is represented by the following equation (6) and is set in advance.
【0044】 [0044]
【0045】上記構成によれば、同期機を起動する始動
装置の台数が1台の場合と2台の場合で切換器23a、
切換器23bで選択した実際の転流インダクタンスL
a、転流インダクタンスLbに基づいて余裕角制御を行
えるので、いずれの場合も逆変換器の余裕角を余裕角設
定値γ2aに一致させることができる。According to the above-described configuration, the switching device 23a and the switching device 23a are used depending on whether the number of starting devices for starting the synchronous machine is one or two.
Actual commutation inductance L selected by switch 23b
a, since the margin angle control can be performed based on the commutation inductance Lb, the margin angle of the inverter can be matched with the margin angle set value γ2a in any case.
【0046】このように第2実施の形態によれば、第1
実施の形態の効果に加え、同期機を起動する始動装置の
台数が変化しても実際の転流インダクタンスに基づいて
逆変換器の余裕角制御を行えるようにしたので、逆変換
器の転流失敗を防ぎ始動装置を高力率で運転することが
できる。As described above, according to the second embodiment, the first
In addition to the effects of the embodiment, even if the number of starting devices for starting the synchronous machine changes, the margin angle control of the inverter can be performed based on the actual commutation inductance. Failures can be prevented and the starting device can be operated at a high power factor.
【0047】図3は、本発明の3実施の形態を示すサイ
リスタ始動装置の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a thyristor starting device showing a third embodiment of the present invention.
【0048】図3において、図1と異なる主な点は、始
動装置1aに切換器24aを追設し、余裕角制御器21
aと構成を異にする余裕角制御器25aを設け、また、
始動装置1bに切換器24bを追設し、余裕角制御器2
1bと構成を異にする余裕角制御器25bを設けたこと
である。3 is different from FIG. 1 in that a switching device 24a is additionally provided in the starting device 1a, and a margin angle controller 21 is provided.
a margin angle controller 25a having a configuration different from
A switching device 24b is added to the starting device 1b, and the margin angle controller 2
1b is provided with a margin angle controller 25b having a different configuration from that of FIG.
【0049】切換器24aは、他の始動装置1bの変換
器電流信号Ibと2台運転指令C2aを入力し2台運転
指令C2aがオフの時には0を出力し、2台運転指令C
2がオンの時には変器量流信号Ibを他装置変換器電流
信号Ibaとして出力する。余裕角制御器25aは、同
期機速度信号ωaと変換器電流信号Iaと逆変換器電圧
信号V2aと余裕角設定値γ2aと他装置変換器電流信
号Ibaと交流リアクトル6aのインダクタンスL1a
と交流リアクトル9のインダクタンスL2を入力し、後
述する演算により逆変換器5aの転流重なり角を見込ん
だ逆変換器位相制御信号Θr2aを出力する。The switch 24a receives the converter current signal Ib of the other starting device 1b and the two-unit operation command C2a, outputs 0 when the two-unit operation command C2a is off, and outputs the two-unit operation command C2.
When 2 is on, the transformer flow signal Ib is output as the other device converter current signal Iba. The margin angle controller 25a includes a synchronous machine speed signal ωa, a converter current signal Ia, an inverter voltage signal V2a, a margin angle set value γ2a, another device converter current signal Iba, and an inductance L1a of the AC reactor 6a.
And the inductance L2 of the AC reactor 9, and outputs an inverter phase control signal Θr2a in consideration of the commutation overlap angle of the inverter 5a by an operation described later.
【0050】切換器24bは、他の始動装置1aの変器
電流信号Iaと2台運転指令C2bを入力し2台運転指
令C2bがオフの時には0を出力し、2台運転指令C2
bがオンの時には変換器電流信号Iaを他装置変換器電
流信号Iabとして出力する。余裕角制御器25bは、
同期機速度信号ωbと変換器電流信号Ibと逆変換器電
圧信号V2bと余裕角設定値γ2bと他装置変換器電流
信号Iabと交流リアクトル6bのインダクタンスL1
bと交流リアクトル9のインダクタンスL2を入力し後
述する演算により逆変換器5bの転流重なり角を見込ん
だ逆変換器位相制御信号Θr2bを出力する。The switch 24b receives the transformer current signal Ia of the other starting device 1a and the two-unit operation command C2b, outputs 0 when the two-unit operation command C2b is off, and outputs the two-unit operation command C2.
When b is on, the converter current signal Ia is output as the other device converter current signal Iab. The margin angle controller 25b
Synchronous machine speed signal ωb, converter current signal Ib, inverter voltage signal V2b, margin angle set value γ2b, other device converter current signal Iab, and inductance L1 of AC reactor 6b
b and the inductance L2 of the AC reactor 9 are input, and an inverter phase control signal Θr2b that outputs the commutation overlap angle of the inverter 5b is output by an operation described later.
【0051】ここで、上記余裕角制御器25aは、次の
式(7)に従って演算し、得られる逆変換器位相制御信
号Θr2aを逆変換器パルス発生器22aへ出力する。Here, the margin angle controller 25a calculates according to the following equation (7) and outputs the obtained inverse converter phase control signal Θr2a to the inverter pulse generator 22a.
【0052】[0052]
【数3】 (Equation 3)
【0053】ただし、ωa、Ia、V2a、L1a、L
2、IbaはいずれもPU値表現である。 L1a:交流リアクトル6aのインダクタンス L2 :交流リアクトル9のインダクタンス Ia :始動装置1aの変換器電流 Iba:始動装置1bの変換器電流信号 なお、上記式(7)では同期機8のインダクタンスを無
視している。Where ωa, Ia, V2a, L1a, L
2 and Iba are both PU value expressions. L1a: Inductance of AC reactor 6a L2: Inductance of AC reactor 9 Ia: Converter current of starting device 1a Iba: Converter current signal of starting device 1b In the above equation (7), the inductance of synchronous machine 8 is ignored. I have.
【0054】また、上記余裕角制御器25bは、次の式
(8)に従って演算し、得られる逆変換器位相制御信号
Θr2bを逆変換器パルス発生器22bへ出力する。The margin angle controller 25b calculates according to the following equation (8) and outputs the obtained inverse converter phase control signal Θr2b to the inverter pulse generator 22b.
【0055】[0055]
【数4】 (Equation 4)
【0056】ただし、ωb、Ib、V2b、L1b、L
2、IabはいずれもPU値表現である。 L1b:交流リアクトル6bのインダクタンス L2 :交流リアクトル9のインダクタンス Ib :始動装置1bの変換器電流 Iab:始動装置1aの変換器電流信号 なお、上記式(7)では同期機8のインダクタンスを無
視している。Where ωb, Ib, V2b, L1b, L
2 and Iab are both PU value expressions. L1b: Inductance of AC reactor 6b L2: Inductance of AC reactor 9 Ib: Converter current of starting device 1b Iab: Converter current signal of starting device 1a In the above equation (7), the inductance of synchronous machine 8 is ignored. I have.
【0057】上記構成によれば、同期機8を起動する始
動装置の台数が1台の場合、始動装置1aと始動装置1
bのいずれか一方のみ運転されるとき他装置変換器電流
信号Iba、Iabが0となる。各始動装置1a、始動
装置1bのいずれかは各々転流インダクタンスL1a+
L2またはL1b+L2に基づいて余裕角制御を行え
る。According to the above configuration, when the number of starting devices for starting the synchronous machine 8 is one, the starting devices 1a and 1
When only one of b is operated, the other device converter current signals Iba and Iab become 0. Either the starting device 1a or the starting device 1b is provided with a commutation inductance L1a +
The margin angle control can be performed based on L2 or L1b + L2.
【0058】一方、始動装置1a、始動装置1bが共に
運転され2台の場合は、他装置変換器電流信号Iba、
他装置変換器電流信号Iabに相当する変換器電流が他
の始動装置により交流リアクトル9に流れて合流した全
体のIab+Iba相当分を加味したことをふまえた余
裕角制御を行うことができる。On the other hand, when the starter 1a and the starter 1b are both operated and two units are used, the other device converter current signal Iba,
The margin angle control can be performed based on the fact that the converter current corresponding to the other device converter current signal Iab flows into the AC reactor 9 by another starting device and takes into account the total Iab + Iba equivalent.
【0059】このように第3実施の形態によれば、第1
実施の形態の効果に加え、同期機を起動する始動装置の
台数が変化し、かつ、2台の始動装置の変換器電流が異
なる場合でも実際の転流インダクタンスに基づいて逆変
換器の余裕角制御を行えるようにしたので、逆変換器の
転流失敗を防ぎ始動装置を高力率で運転することができ
る。As described above, according to the third embodiment, the first
In addition to the effects of the embodiment, even when the number of starting devices for starting the synchronous machine changes and the converter currents of the two starting devices are different, the margin angle of the inverter can be based on the actual commutation inductance. Since the control can be performed, commutation failure of the inverter can be prevented, and the starting device can be operated at a high power factor.
【0060】なお、本発明の実施の形態では、2台の始
動装置について説明したが、3台以上の始動装置によつ
て、同期機を同様に始動させることもできる。In the embodiment of the present invention, two starting devices have been described. However, the synchronous machine can be similarly started by three or more starting devices.
【0061】[0061]
【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明によ
れば、比較的に小容量の複数台の始動装置により1台の
同期機を始動させるようにしたので、各始動装置の設備
容量を大幅に小さくでき、従来のように一律に大容量の
始動装置を複数台設置し、1台の始動装置に対して1台
の同期機を始動させるのと比べて大幅に設備容量と台数
の低減が図られ、経済的な設備投入ができる。As described above, according to the first aspect of the present invention, a single synchronous machine is started by a plurality of relatively small-capacity starting devices. The installation capacity and the number of units can be greatly reduced compared to the conventional installation of multiple large-capacity starting devices and starting one synchronous machine for one starting device. Reduction can be achieved and economic equipment can be introduced.
【0062】請求項2の発明によれば、始動装置の運転
台数に応じて転流インダクタンスを設定して、運転台数
に見合った転流重なり角によって制御をするので、転流
重なり角が増加して余裕角の減少に伴う転流失敗を未然
に防止でき、常に高い効率で運転ができる。According to the second aspect of the present invention, the commutation inductance is set according to the number of operating starter devices, and the commutation overlap angle is controlled according to the number of operating devices, so that the commutation overlap angle increases. Therefore, commutation failure due to a decrease in the margin angle can be prevented beforehand, and operation can always be performed with high efficiency.
【0063】請求項3の発明によれば、始動装置の運転
台数に応じて同期機へ供給される電流と転流インダクタ
ンスとを設定し、運転台数と同期機の電流に見合った転
流重なり角によって制御するので、転流重なり角が増加
して余裕角の減少に伴って転流失敗を確実に防止でき、
常に高い効率で運転ができる。According to the third aspect of the present invention, the current supplied to the synchronous machine and the commutation inductance are set in accordance with the number of operating starters, and the commutation overlap angle corresponding to the number of operating machines and the current of the synchronous machine is set. , The commutation overlap angle increases and the commutation failure can be reliably prevented with a decrease in the margin angle,
It can always operate with high efficiency.
【図1】本発明の第1実施の形態を示す同期機のサイリ
スタ始動装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a thyristor starting device for a synchronous machine according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第2実施の形態を示す同期機のサイリ
スタ始動装置の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a thyristor starting device for a synchronous machine according to a second embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第3実施の形態を示す同期機のサイリ
スタ始動装置の構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram of a thyristor starting device for a synchronous machine according to a third embodiment of the present invention.
【図4】従来の同期機のサイリスタ始動装置の構成図で
ある。FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional thyristor starting device for a synchronous machine.
1 始動装置 2 入力変圧器 3 順変換器 4 直流リアクトル 5 逆変換器 6 交流リアクトル 7 断路器 8 同期機 11 速度パルス発生器 12 順変換器同期電源変圧器 13 変流器 14 逆変換器同期電源変圧器 15 速度検出器 16 速度調整器 17 電流検出器 18 電流調整器 19 順変換器パルス発生器 20 電圧検出器 21、25 余裕角制御器 22 逆変換器パルス発生器 24 切換器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Starter 2 Input transformer 3 Forward converter 4 DC reactor 5 Inverter 6 AC reactor 7 Disconnector 8 Synchronous machine 11 Speed pulse generator 12 Forward converter synchronous power transformer 13 Current transformer 14 Inverter synchronous power supply Transformer 15 Speed detector 16 Speed adjuster 17 Current detector 18 Current adjuster 19 Forward converter pulse generator 20 Voltage detector 21, 25 Margin angle controller 22 Inverter pulse generator 24 Switch
Claims (3)
御信号により交流を直流に変換する順変換器と、該順変
換器の直流出力を逆変換器位相制御信号に基づくパルス
制御信号により可変周波数の交流電力へ変換し同期機へ
供給するサイリスタ素子による他励式の逆変換器と、前
記同期機の周波数信号が周波数の指令信号となるように
電流指令信号を生成する速度調整器と、前記順変換器の
電流信号が前記電流指令信号となるように順変換器位相
制御信号を出力する電流調整器と、転流重なり角と予め
設定された前記逆変換器の転流余裕角とから転流重なり
角を見込んだ余裕角制御信号を演算出力する余裕角制御
器とからなる始動装置を複数台具備して適宜1台、ある
いは、複数台によって同期機を始動することを特徴とす
る同期機のサイリスタ始動装置。1. A forward converter for converting an alternating current into a direct current by a pulse control signal based on a forward converter phase control signal, and a variable frequency controlled by a pulse control signal based on an inverse converter phase control signal. A separately-excited inverter using a thyristor element that converts the AC power into AC power and supplies the AC power to a synchronous machine; a speed regulator that generates a current command signal so that the frequency signal of the synchronous machine becomes a frequency command signal; A current regulator for outputting a forward converter phase control signal so that the current signal of the converter becomes the current command signal; and a commutation based on a commutation overlap angle and a preset commutation allowance angle of the inverter. A synchronous machine characterized by comprising a plurality of starting devices comprising a margin angle controller for calculating and outputting a margin angle control signal in anticipation of an overlap angle, and appropriately starting one or a plurality of the synchronous machines. Cyris Starter.
設定入力する設定手段と、設定された転流インダクタン
スに基づき演算を実行し得られた値を前記転流重なり角
とする演算手段を備えることを特徴とする請求項1記載
の同期機のサイリスタ始動装置。2. The margin angle controller comprises: setting means for setting and inputting a commutation inductance according to the number of operating starter devices; and a value obtained by executing a calculation based on the set commutation inductance. 2. The thyristor starting device for a synchronous machine according to claim 1, further comprising a calculating means for calculating a commutation overlap angle.
設定入力する設定手段と、設定入力された転流インダク
タンスと同期機へ供給される電流相当分とに基づいて演
算を実行し、得られた値を前記転流重なり角とする演算
手段を備えることを特徴とする請求項1記載の同期機の
サイリスタ始動装置。3. The margin angle controller includes: a setting unit configured to set and input a commutation inductance corresponding to the number of operating starter devices; and a commutation inductance set and input corresponding to a current corresponding to a current supplied to the synchronous machine. 2. The thyristor starting device for a synchronous machine according to claim 1, further comprising: an arithmetic unit that executes an arithmetic operation based on the above equation and uses the obtained value as the commutation overlap angle.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9265145A JPH1198872A (en) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | Thyristor starter for synchronous machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9265145A JPH1198872A (en) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | Thyristor starter for synchronous machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1198872A true JPH1198872A (en) | 1999-04-09 |
Family
ID=17413267
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9265145A Pending JPH1198872A (en) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | Thyristor starter for synchronous machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1198872A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109067263A (en) * | 2018-07-02 | 2018-12-21 | 上海交通大学 | Dual-motors Driving control device and method |
-
1997
- 1997-09-12 JP JP9265145A patent/JPH1198872A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109067263A (en) * | 2018-07-02 | 2018-12-21 | 上海交通大学 | Dual-motors Driving control device and method |
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