JPS5837795B2 - 発電機の制動装置 - Google Patents
発電機の制動装置Info
- Publication number
- JPS5837795B2 JPS5837795B2 JP52154660A JP15466077A JPS5837795B2 JP S5837795 B2 JPS5837795 B2 JP S5837795B2 JP 52154660 A JP52154660 A JP 52154660A JP 15466077 A JP15466077 A JP 15466077A JP S5837795 B2 JPS5837795 B2 JP S5837795B2
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- Japan
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- generator
- contact
- current
- field
- rectifier circuit
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は励磁装置等を用いて発電機主回路を短絡し、こ
れにより発電機を制動制御する発電機の制動装置に関す
るものである。
れにより発電機を制動制御する発電機の制動装置に関す
るものである。
従来、この種の装置としては、第１図に示すような揚水
用発電設備が知られている。
用発電設備が知られている。
図中、１は発電機、２はこの発電機１を駆動する原動機
、３は上記発電機１の界磁巻線に接続した界磁しゃ断器
（以下、ＰＣＢと称す）、４は界磁放電抵抗（以下、Ｆ
ＤＲと称す）、５は点弧装置６によって制御されるサイ
リスク形整流回路、７は上記点弧装置６の入力を自動電
圧調整器９、（以下ＡＶＲと称す）または固定点弧角設
定器８ａ ，ａｂに切換操作する切換器、１０は上記発
電機１とＡＶＲＳ間に接続した計器用変圧器（以下、Ｐ
Ｔと称す）、１１は励磁用変圧器（以下、ＥＸＴＲと称
す）、１２は同期しゃ断器、１３．１４は交流しゃ断器
（以下それぞれＡＣＢ−１およびＡＣＢ−２と称す）で
整流回路５の入力を発電機１の端子電圧または発電制動
用変圧器１５を通じて発電制動用別電源（通常、所内電
源と称す）に切換操作を行なう。
、３は上記発電機１の界磁巻線に接続した界磁しゃ断器
（以下、ＰＣＢと称す）、４は界磁放電抵抗（以下、Ｆ
ＤＲと称す）、５は点弧装置６によって制御されるサイ
リスク形整流回路、７は上記点弧装置６の入力を自動電
圧調整器９、（以下ＡＶＲと称す）または固定点弧角設
定器８ａ ，ａｂに切換操作する切換器、１０は上記発
電機１とＡＶＲＳ間に接続した計器用変圧器（以下、Ｐ
Ｔと称す）、１１は励磁用変圧器（以下、ＥＸＴＲと称
す）、１２は同期しゃ断器、１３．１４は交流しゃ断器
（以下それぞれＡＣＢ−１およびＡＣＢ−２と称す）で
整流回路５の入力を発電機１の端子電圧または発電制動
用変圧器１５を通じて発電制動用別電源（通常、所内電
源と称す）に切換操作を行なう。
１６は発電機１の主回路を短絡する発電制動用開閉器で
ある。
ある。
上記構戒の発電制動回路において、平常運転時の切換器
７は端子Ａに接続され、これにより、整流回路５は点弧
装置６を介してＡＶＲ９により制御される。
７は端子Ａに接続され、これにより、整流回路５は点弧
装置６を介してＡＶＲ９により制御される。
また交流しゃ断器は、ＡＣＢ−１１３が閉路するので、
発電機１よりＥＸＴＲ１ １を介して整流回路用電源が
供給され、このとき、ＡＣＢ−２１４は開路している。
発電機１よりＥＸＴＲ１ １を介して整流回路用電源が
供給され、このとき、ＡＣＢ−２１４は開路している。
そして上記整流器５の出力は、ＦＣＢ３を介して発電機
１の界磁巻線に接続され、ＦＤＲ４はＦＣＢ３の接点３
ｂによりこの回路から切り離され、同期しゃ断器１２は
閉路、発電制動用変圧器１６は開略している。
１の界磁巻線に接続され、ＦＤＲ４はＦＣＢ３の接点３
ｂによりこの回路から切り離され、同期しゃ断器１２は
閉路、発電制動用変圧器１６は開略している。
つぎに、発電機１の停止指令が出されたとき、上記発電
機１に直結した原動機２の入力を開離して、同期しゃ断
器１２を開路し、さらにＦＣＢ３を開略する。
機１に直結した原動機２の入力を開離して、同期しゃ断
器１２を開路し、さらにＦＣＢ３を開略する。
このとき、上記ＦＣＢ３の接点３ｂが閉路し、ＦＤＲ４
が発電機１の界磁巻線と閉回路を形成し、且つこの回路
を流れる界磁電流は、上記ＦＤＲ４により急速に減磁さ
れる。
が発電機１の界磁巻線と閉回路を形成し、且つこの回路
を流れる界磁電流は、上記ＦＤＲ４により急速に減磁さ
れる。
上記界磁電流が減衰して零になれば、ＡＣＢ−１を開路
し、発電制動用開閉器１６を投入して発電機１の主回路
を短絡する。
し、発電制動用開閉器１６を投入して発電機１の主回路
を短絡する。
このとき、切換器７を端子Ａから端子Ｃに切換操作し、
点弧装置６を発電制動に必要な界磁電流（以下制動界磁
電流と称す）を供給するための点弧角設定器８ｂ（以下
ＢＫＳと称す）に接続したのち、ＦＣＢ３およびＡＣＢ
−２１４を投入し、制動界磁電流を発電機１に供給する
。
点弧装置６を発電制動に必要な界磁電流（以下制動界磁
電流と称す）を供給するための点弧角設定器８ｂ（以下
ＢＫＳと称す）に接続したのち、ＦＣＢ３およびＡＣＢ
−２１４を投入し、制動界磁電流を発電機１に供給する
。
上記制動界磁電流は、発電機１の端子を短絡して定格回
転数で運転したときの運動エネルギを電気エネルギに変
換した短絡電流と、この発電機１の定格電流値とを等し
くするように、他電源、すなわち、所内電源回路より供
給される。
転数で運転したときの運動エネルギを電気エネルギに変
換した短絡電流と、この発電機１の定格電流値とを等し
くするように、他電源、すなわち、所内電源回路より供
給される。
このようにして、上記発電機の運動エネルギは、上記短
絡電流により電機子回路中の抵抗損として吸収され、こ
れが発電制動効果となる。
絡電流により電機子回路中の抵抗損として吸収され、こ
れが発電制動効果となる。
また、発電機１が完全に停止したのち、Ａ−ＣＢ−２１
４および発電制動用開閉器１６が開路される。
４および発電制動用開閉器１６が開路される。
更に、上記発電制動時の電機子回転数と界磁電流の減衰
状況を第２図について説明する。
状況を第２図について説明する。
図において、Ｎは発電機１の回転数、■Ｆは発電機１の
界磁電流を示す。
界磁電流を示す。
まず、回転数ＮはＡ点からＢ点まで自然減速し、Ｂ点か
らＣ点まで発電制動により減速される。
らＣ点まで発電制動により減速される。
一方、界磁電流ＩＦは、Ｄ点からＥ点までＦＤＲ４によ
り急速減磁し、Ｅ点で零となる。
り急速減磁し、Ｅ点で零となる。
これがＦ点に至り、発電制動がかけられると制動界磁電
流が流れ、発電機１が完全停止（Ｃ点）したのち、Ｇ点
で発電制動が外れる。
流が流れ、発電機１が完全停止（Ｃ点）したのち、Ｇ点
で発電制動が外れる。
従来の発電機制動装置は上述のように作動するため、第
２図のＤ点からＥ点までの急速減磁を実現するためには
、ＦＣＢ３およびＦＤＲ４が必要不可欠とされていた。
２図のＤ点からＥ点までの急速減磁を実現するためには
、ＦＣＢ３およびＦＤＲ４が必要不可欠とされていた。
しかし、このＦＣＢ３は発電機１の停止に必ず開路され
、例えば揚水発電所のように起動・停止作動を頻繁に繰
返す個所で特にＦＣＢ３の開閉寿命が問題となる。
、例えば揚水発電所のように起動・停止作動を頻繁に繰
返す個所で特にＦＣＢ３の開閉寿命が問題となる。
また近来、発電機１の大容量化に伴なって、上記ＰＣＢ
の大容量化が要望されてきたが、この種のＦＣＢ３は殊
に機械的耐久度が短かく、その保守が困難となる欠点を
伴っていた。
の大容量化が要望されてきたが、この種のＦＣＢ３は殊
に機械的耐久度が短かく、その保守が困難となる欠点を
伴っていた。
そのため、この欠点を除去することを目的として整流回
路５にサイリスクを用い、これをスイッチとして利用す
る方式が実施されている。
路５にサイリスクを用い、これをスイッチとして利用す
る方式が実施されている。
すなわち、発電機１の停止指令により、これを駆動する
原動機２の入力をしゃ断後、同期しゃ断器１２を開路し
、切換器７の端子をＢ端子に設定し、整流回路５をイン
バータ運転させるための点弧信号を発生する固定点弧角
設定器８ａ１ （以下ＰＢＳと称す）に接続し、上記整
流回路５をインバータ運転して界磁エネルギを発電機１
に戻すという急速減磁操作が行なわれる。
原動機２の入力をしゃ断後、同期しゃ断器１２を開路し
、切換器７の端子をＢ端子に設定し、整流回路５をイン
バータ運転させるための点弧信号を発生する固定点弧角
設定器８ａ１ （以下ＰＢＳと称す）に接続し、上記整
流回路５をインバータ運転して界磁エネルギを発電機１
に戻すという急速減磁操作が行なわれる。
この操作により、界磁電流が零を示した後の動作状態は
前述のものと同様である。
前述のものと同様である。
しかしながら、上記方式によると、整流回路５のインバ
ータ運転により界磁電流は急速に減衰するが、これに伴
い、発電機１の端子電圧も低下するため、通常、この端
子電圧が定格電圧より３０％以下になると、整流回路５
の点弧機能が失なわれるためサイリスクを転流すること
ができなくなる。
ータ運転により界磁電流は急速に減衰するが、これに伴
い、発電機１の端子電圧も低下するため、通常、この端
子電圧が定格電圧より３０％以下になると、整流回路５
の点弧機能が失なわれるためサイリスクを転流すること
ができなくなる。
このため、残留界磁電流は整流回路５の転流能力喪失直
前に点弧していたサイリスクを通じてＥＸＴＲ１ １の
１相分に流れ、界磁電流のもつエネルギは、発電機１の
界磁巻線およびＥＸＴＲＩ １の巻線抵抗によってのみ
消費されるので、その減衰は極めて緩やかになる。
前に点弧していたサイリスクを通じてＥＸＴＲ１ １の
１相分に流れ、界磁電流のもつエネルギは、発電機１の
界磁巻線およびＥＸＴＲＩ １の巻線抵抗によってのみ
消費されるので、その減衰は極めて緩やかになる。
したがって、第２図におけるＤ点からＥ点までの減磁に
時間を要し、界磁電流が零（Ｅ点）になったとき、発電
機１の回転数はすでに低速化されているために、上記発
電機１に発電制動を行うタイミングを失うことになる。
時間を要し、界磁電流が零（Ｅ点）になったとき、発電
機１の回転数はすでに低速化されているために、上記発
電機１に発電制動を行うタイミングを失うことになる。
この場合、特に揚水用発電電動機において、ポンプ水車
の水中回転損失が極めて犬であり、定格回転数から５０
％回転数に至るまで、すでに２０秒前後を要し、その後
の停止作動時間を考慮に入ればこの５０饅回転から急速
減磁作動を行わせることが重要課題となっていた。
の水中回転損失が極めて犬であり、定格回転数から５０
％回転数に至るまで、すでに２０秒前後を要し、その後
の停止作動時間を考慮に入ればこの５０饅回転から急速
減磁作動を行わせることが重要課題となっていた。
また、上記方式によれば、界磁電流が極めて緩やかに零
に接近するので、零時点の検出が困難であり、発電機１
に残留電圧が残るため、発電制動用開閉器１６の投入時
に突入電流が流れ、上記発電制動用開閉器１６に断路器
を用いた場合には、その機械的耐用度を短縮させるとい
う欠点があった。
に接近するので、零時点の検出が困難であり、発電機１
に残留電圧が残るため、発電制動用開閉器１６の投入時
に突入電流が流れ、上記発電制動用開閉器１６に断路器
を用いた場合には、その機械的耐用度を短縮させるとい
う欠点があった。
本発明は、上記従来のものの欠点に鑑み、発電制動信号
の印加可能時期を早め、発電機停止時間を短縮化すると
共に、残留電圧を抑える発電制動装置を提供することを
目的としている。
の印加可能時期を早め、発電機停止時間を短縮化すると
共に、残留電圧を抑える発電制動装置を提供することを
目的としている。
以下、本発明の一実施例を第３図について説明する。
図中、第１図に示す符号と同一のものは同一または相当
部材を示し、７′は上記切換器７と同様の作動を行なう
５接点を有する切換器であり、Ａ接点にＡＶＲ９、Ｂ，
Ｄ接点にＰＢＳ８ａ，８３′、Ｃ接点にすべてのサイリ
スクを一斉点弧する一斉点弧設定器（以下ＡＬＳと称す
）、Ｅ接点にＢＫＳ８ｂが接続されている。
部材を示し、７′は上記切換器７と同様の作動を行なう
５接点を有する切換器であり、Ａ接点にＡＶＲ９、Ｂ，
Ｄ接点にＰＢＳ８ａ，８３′、Ｃ接点にすべてのサイリ
スクを一斉点弧する一斉点弧設定器（以下ＡＬＳと称す
）、Ｅ接点にＢＫＳ８ｂが接続されている。
ＳＨは上記界磁しゃ断器３に代えて接続した分流器、１
７はこの分流器ＳＨに接続した規定界磁電流検出継電器
（以下ＳＦＲと称す）で、切換器７′の接点作動を制御
する。
７はこの分流器ＳＨに接続した規定界磁電流検出継電器
（以下ＳＦＲと称す）で、切換器７′の接点作動を制御
する。
上記構成の発電機制動装置によれば、発電機１は停止命
令により、これを駆動している原動機２の入力を切り離
し、その後、同期しゃ断器１２を開路する。
令により、これを駆動している原動機２の入力を切り離
し、その後、同期しゃ断器１２を開路する。
つぎに切換器７′を操作し、端子Ｂに切換えてＰＢＳ８
ａに接続し、整流回路５のインバータ運転により界磁エ
ネルギを発電機１に戻して急速減磁させる。
ａに接続し、整流回路５のインバータ運転により界磁エ
ネルギを発電機１に戻して急速減磁させる。
これにより、界磁電流が所定値まで減少するとＳＦＲ１
７が作動して切換器７′の端子はＣに切換わり、ＡＬ
Ｓ８ｃに接続し、整流回路５の全サイリスクを一斉に点
弧する。
７が作動して切換器７′の端子はＣに切換わり、ＡＬ
Ｓ８ｃに接続し、整流回路５の全サイリスクを一斉に点
弧する。
このとき一時的なフル・フオーシングにより、界磁電流
が増加しようとするが、交流しゃ断器１３を開路するこ
とにより、上記界磁電流は一斉点弧された整流回路５の
サイリスクに流れ、発電機１の界磁巻線に帰還する。
が増加しようとするが、交流しゃ断器１３を開路するこ
とにより、上記界磁電流は一斉点弧された整流回路５の
サイリスクに流れ、発電機１の界磁巻線に帰還する。
このあと、交流しゃ断器１４を投入し、切換器７′を端
子Ｄに切換えてＰＢＳ８ａ’に接続し、再度、整流回路
５をインバータ運転させ、界磁エネルギは発電制動用変
圧器１５を介して所定電源回路に返還され、急速減磁が
行なわれる。
子Ｄに切換えてＰＢＳ８ａ’に接続し、再度、整流回路
５をインバータ運転させ、界磁エネルギは発電制動用変
圧器１５を介して所定電源回路に返還され、急速減磁が
行なわれる。
なお、上記サイリスクを一斉点弧する目的は、交流しゃ
断器１３より交流しゃ断器１４への切換過程において一
時的に整流回路５の入力がしゃ断され、この直流側に発
生する異常電圧からサイリスクを保護するために一斉点
弧し、界磁電流のバイパス回路を得るものである。
断器１３より交流しゃ断器１４への切換過程において一
時的に整流回路５の入力がしゃ断され、この直流側に発
生する異常電圧からサイリスクを保護するために一斉点
弧し、界磁電流のバイパス回路を得るものである。
上記界磁電流が零になると、整流回路５のサイリスクは
その原理特性上、自動的にターンオフする。
その原理特性上、自動的にターンオフする。
このとき、発電制動用開閉器１６を投入して発電機１主
回路の短絡後、切換器７′を端子Ｅに切換え、ＢＫＳ８
ｂに接続して、整流回路５の出力する制動電流を発電機
１に印加し、発電制動がかけられることとなる。
回路の短絡後、切換器７′を端子Ｅに切換え、ＢＫＳ８
ｂに接続して、整流回路５の出力する制動電流を発電機
１に印加し、発電制動がかけられることとなる。
なお、上記実施例では、揚水用発電電動機の場合につい
て説明したが、他の急速減磁装置を必要とする発電電動
機にも転用可能で、上記実施例と同様の効果を奏する。
て説明したが、他の急速減磁装置を必要とする発電電動
機にも転用可能で、上記実施例と同様の効果を奏する。
上述したように、本発明によれば、界磁電流が完全に零
になるまでの減磁作動過程で整流回路をインバータ作動
させて急速減磁することにより、極めて短時間に発電制
動が行なわれるので発電機の停止時間を短縮することが
できる。
になるまでの減磁作動過程で整流回路をインバータ作動
させて急速減磁することにより、極めて短時間に発電制
動が行なわれるので発電機の停止時間を短縮することが
できる。
また、これにより発電機の残留電圧による問題点を解消
でき、開閉器の保守点検作業から解放されるので経済的
であり、更に励磁電源から所内電源への切換過程に発生
する異常電圧からサイリスクを保護するための一斉点弧
設定器を有しているので、励磁電源用整流回路の信頼性
をも高めうる効果がある。
でき、開閉器の保守点検作業から解放されるので経済的
であり、更に励磁電源から所内電源への切換過程に発生
する異常電圧からサイリスクを保護するための一斉点弧
設定器を有しているので、励磁電源用整流回路の信頼性
をも高めうる効果がある。
第１図は従来の発電機制動装置の回路図、第２図は発電
制動時における回転数と界磁電流の遷移態様を示す線図
、第３図は本発明の一実施例による発電機制動装置の回
路図である。 １：発電機、２：電動機、３：界磁しゃ断器、４：界磁
放電抵抗、５：整流回路、６：点弧装置７，７’：切換
器、８ａ，８ａ’，８ｂ：固定点弧角設定器、８ｃ：一
斉点弧設定器、９：自動電圧調整器、１０：計器用変圧
器、１１：励磁用変圧器、１２：同期しゃ断器、１３．
１４：交流しゃ断器、１５：発電制動用変圧器、１６二
発電制動用開閉器、１７：規定界磁電流検出継電器、Ｓ
Ｈ：分流器、Ｎ：発電機回転数、■Ｆ：界磁電流、なお
、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
制動時における回転数と界磁電流の遷移態様を示す線図
、第３図は本発明の一実施例による発電機制動装置の回
路図である。 １：発電機、２：電動機、３：界磁しゃ断器、４：界磁
放電抵抗、５：整流回路、６：点弧装置７，７’：切換
器、８ａ，８ａ’，８ｂ：固定点弧角設定器、８ｃ：一
斉点弧設定器、９：自動電圧調整器、１０：計器用変圧
器、１１：励磁用変圧器、１２：同期しゃ断器、１３．
１４：交流しゃ断器、１５：発電制動用変圧器、１６二
発電制動用開閉器、１７：規定界磁電流検出継電器、Ｓ
Ｈ：分流器、Ｎ：発電機回転数、■Ｆ：界磁電流、なお
、図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 励磁整流回路と、この整流回路の無接点半導体素子
を点弧制御する点弧装置と、この点弧装置に接続され上
記点弧制御量を切換設定する切換器とを有する発電機の
励磁装置において、上記切換器に、自動電圧調整器を平
常時接続する第１の接点と、無接点制御半導体素子を点
弧制御し界磁エネルギを発電機に帰還して界磁巻線を減
磁させる第２の接点と、界磁巻線電流が所定値に減磁さ
れたとき上記無接点半導体素子を一斉点弧させる第３の
接点と、この一斉点弧後の界磁電流を別系統の電源に帰
還させて消滅するまで減磁作動する第４の接点と、この
界磁電流の消滅後に励磁整流回路の出力電流を制動電流
として発電機に印加させる第５の接点とを備えたことを
特徴とする発電機の制動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52154660A JPS5837795B2 (ja) | 1977-12-21 | 1977-12-21 | 発電機の制動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52154660A JPS5837795B2 (ja) | 1977-12-21 | 1977-12-21 | 発電機の制動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5486720A JPS5486720A (en) | 1979-07-10 |
| JPS5837795B2 true JPS5837795B2 (ja) | 1983-08-18 |
Family
ID=15589089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52154660A Expired JPS5837795B2 (ja) | 1977-12-21 | 1977-12-21 | 発電機の制動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5837795B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56166799A (en) * | 1980-05-27 | 1981-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | Exciter for rotary electric machine |
-
1977
- 1977-12-21 JP JP52154660A patent/JPS5837795B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5486720A (en) | 1979-07-10 |
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