JPS5875426A - 無効電力補償装置 - Google Patents
無効電力補償装置Info
- Publication number
- JPS5875426A JPS5875426A JP56174191A JP17419181A JPS5875426A JP S5875426 A JPS5875426 A JP S5875426A JP 56174191 A JP56174191 A JP 56174191A JP 17419181 A JP17419181 A JP 17419181A JP S5875426 A JPS5875426 A JP S5875426A
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- Japan
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- reactive power
- phase
- transformer
- secondary winding
- load
- 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
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-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Control Of Electrical Variables (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は無効電力補償手段盛こ係り、特にアーク炉負荷
等の如く変動無効電力を発生する負荷の無効電力変動に
よる電源系統への悪影響を防止する１こ好適な無効電力
補償装置に関する。
等の如く変動無効電力を発生する負荷の無効電力変動に
よる電源系統への悪影響を防止する１こ好適な無効電力
補償装置に関する。
かかる変動無効電力負荷の代表としてアーク炉負荷が知
られている。このアーク炉は電極とスクラップ間にアー
ク放電を成起させ、その時に発生するアーク熱によりス
クラップを溶解するもので、３相電極を有するものに於
いては各相毎にランダムにアーク長が変動する・このた
め、無効電力分も各相間でランダムｌこ変動することと
なり、電源系統に与える悪影響も無視出来ないものとな
ってしまう。
られている。このアーク炉は電極とスクラップ間にアー
ク放電を成起させ、その時に発生するアーク熱によりス
クラップを溶解するもので、３相電極を有するものに於
いては各相毎にランダムにアーク長が変動する・このた
め、無効電力分も各相間でランダムｌこ変動することと
なり、電源系統に与える悪影響も無視出来ないものとな
ってしまう。
従来から、この様な無効電力を補償する装置としては、
コンデンサとりアクドルとを並列に接続し、このリアク
トル電流を直列ｉζ接続したサイリスタ番こより位相制
御することによって全体の進相容量を連続的に制御する
如き構成のものが知られている。この様な方式を一般番
こ５Ｖｃｓ（静止型無効電力補償システム）と称してい
る。
コンデンサとりアクドルとを並列に接続し、このリアク
トル電流を直列ｉζ接続したサイリスタ番こより位相制
御することによって全体の進相容量を連続的に制御する
如き構成のものが知られている。この様な方式を一般番
こ５Ｖｃｓ（静止型無効電力補償システム）と称してい
る。
第１図はかかる５ｖｃｓを用いた従来の無効電力−補償
装置の回路構成図で、同図中２は変動無効電力負荷の一
例として挙げられるアーク負荷、９は図示しない商用電
源を減圧するステップダウン用の変圧器、１は変圧器９
の出力をアーク負荷２に供給するためのΔ接続変圧器、
６は各相電流を検出する変流器、６′は変流ＩＩ６の各
出力を合成する合成変成器、７は各相間電圧を検出する
電圧変成器、３は各相に接続されるフィルタを兼ねた進
相容量、４は各相を分路するリアクトル、５は各リアク
トル４＃ｃ直列に介挿され、各リアクトル４毎に逆並列
に２個ずつ接続されるサイリスタ、８は合成変成器６′
並びに電圧変成器７の各出力に基づいて常に無効電力分
を少なくする様にサイリスタ５にゲート制御信号を与え
る位相制御回路である。
装置の回路構成図で、同図中２は変動無効電力負荷の一
例として挙げられるアーク負荷、９は図示しない商用電
源を減圧するステップダウン用の変圧器、１は変圧器９
の出力をアーク負荷２に供給するためのΔ接続変圧器、
６は各相電流を検出する変流器、６′は変流ＩＩ６の各
出力を合成する合成変成器、７は各相間電圧を検出する
電圧変成器、３は各相に接続されるフィルタを兼ねた進
相容量、４は各相を分路するリアクトル、５は各リアク
トル４＃ｃ直列に介挿され、各リアクトル４毎に逆並列
に２個ずつ接続されるサイリスタ、８は合成変成器６′
並びに電圧変成器７の各出力に基づいて常に無効電力分
を少なくする様にサイリスタ５にゲート制御信号を与え
る位相制御回路である。
第１図からも明らかな如く、進相容量３、リアクトル４
、サイリスタ５から成る５ｖｃｓはアーク負荷２に対し
て並列に接続されており、位相制御回路８により無効電
力分が少なくなる様にサイリスタ５をゲート制御するこ
とによりアーク負荷２で発生する無効電力を補償するこ
とが出来る。
、サイリスタ５から成る５ｖｃｓはアーク負荷２に対し
て並列に接続されており、位相制御回路８により無効電
力分が少なくなる様にサイリスタ５をゲート制御するこ
とによりアーク負荷２で発生する無効電力を補償するこ
とが出来る。
ところで、アーク炉のような各相がランダムに変動する
様な変動無効電力を補償するためには、５ｖｃｓは各相
間で独立して制御されなければならない。従って、５ｖ
Ｃ８を負荷と並列に接続する場合、負荷の相間無効電力
が検出され、５ｖＣ８の各相関の無効電力が制御されな
ければならない。このため、第１図に示した従来の制御
方式では次の方法が採られている。
様な変動無効電力を補償するためには、５ｖｃｓは各相
間で独立して制御されなければならない。従って、５ｖ
Ｃ８を負荷と並列に接続する場合、負荷の相間無効電力
が検出され、５ｖＣ８の各相関の無効電力が制御されな
ければならない。このため、第１図に示した従来の制御
方式では次の方法が採られている。
即ち、アーク負荷２の無効電力は負荷の各摺電
゛流Ｉａ、 Ｉｓ、 ＩＴ を変流器６により検出す
ると共に、これらの相電流から ｌＲ８−’−（ＩＲ−Ｉｓ ） ・−・・・・−（
１）１８Ｔ ＝−（Ｉｓ −ＩＴ ） ・・・・
自・（２）１Ｔ麓 ；−（ＩＴ −ＩＲ）
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ （３）なる弐
番こ基づいて相聞電流ｌ１ｚｓ 、 ＩＳＴ 、 ＩＴ
Ｉを求め、相間無効電力を検出する方法である。
゛流Ｉａ、 Ｉｓ、 ＩＴ を変流器６により検出す
ると共に、これらの相電流から ｌＲ８−’−（ＩＲ−Ｉｓ ） ・−・・・・−（
１）１８Ｔ ＝−（Ｉｓ −ＩＴ ） ・・・・
自・（２）１Ｔ麓 ；−（ＩＴ −ＩＲ）
・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ （３）なる弐
番こ基づいて相聞電流ｌ１ｚｓ 、 ＩＳＴ 、 ＩＴ
Ｉを求め、相間無効電力を検出する方法である。
第２図（ａ） 、 （ｂ）は従来の検出方式によるＴ−
Ｒ相間の負荷の位相角ψを変えたときに変圧器１の１次
側からみた各相間の有効電力及び無効電力をそれぞれ示
す。このようにして検出された無効電力により、位相制
御回路８でサイリスタ５を位相制御して８ＶＣ８の各相
間の制御がなられていた。
Ｒ相間の負荷の位相角ψを変えたときに変圧器１の１次
側からみた各相間の有効電力及び無効電力をそれぞれ示
す。このようにして検出された無効電力により、位相制
御回路８でサイリスタ５を位相制御して８ＶＣ８の各相
間の制御がなられていた。
しかしながら、このようにして検出された有効電力と無
効電力は実際のアーク負荷２の有効電力及び無効電力と
は一致しないため検出誤差を伴ない精度を向上させる上
での障害となっていた。例えば、Ｔ−Ｒ相間のみがアー
ク短絡した場合、無効分のみで有効分は１０１ となる
が、上記方式で検出制御した後の電源電圧は第３図のベ
クトル図番ζｍ、ｓ、１！で示す如くなり、補償された
後でも電源電圧は不平衡であり、所期の目的を達成出来
ない。
効電力は実際のアーク負荷２の有効電力及び無効電力と
は一致しないため検出誤差を伴ない精度を向上させる上
での障害となっていた。例えば、Ｔ−Ｒ相間のみがアー
ク短絡した場合、無効分のみで有効分は１０１ となる
が、上記方式で検出制御した後の電源電圧は第３図のベ
クトル図番ζｍ、ｓ、１！で示す如くなり、補償された
後でも電源電圧は不平衡であり、所期の目的を達成出来
ない。
なお、アーク炉設備は１台だけの場合もあるが、一般に
複数台数が設置されることが多い。また、アーク炉の容
量が大きくなると受電々圧も高くなるため、アーク炉用
の変圧器に給電するために開度ステップダウン変圧器を
設けるのが一般的である。これに対して、従来の無効電
力補償装置はステップダウン変圧器の２次側、即ち炉用
変圧器と並列正こ５ｖｃｓを設置していた。このため、
電源に対する無効電力補償の精度がどうしても悪くなっ
てしまうという欠点があった。
複数台数が設置されることが多い。また、アーク炉の容
量が大きくなると受電々圧も高くなるため、アーク炉用
の変圧器に給電するために開度ステップダウン変圧器を
設けるのが一般的である。これに対して、従来の無効電
力補償装置はステップダウン変圧器の２次側、即ち炉用
変圧器と並列正こ５ｖｃｓを設置していた。このため、
電源に対する無効電力補償の精度がどうしても悪くなっ
てしまうという欠点があった。
従って、本発明の目的は上記従来技術の欠点をなくし、
変動無効電力負荷屹給電するに際して、効果的に精度良
く無効電力を補償し得る無効電力補償装置を提供するに
ある。
変動無効電力負荷屹給電するに際して、効果的に精度良
く無効電力を補償し得る無効電力補償装置を提供するに
ある。
上記目的を達成するために、本発明は無効電力補償装置
を負荷に電力を供給すべく２次巻線を星形結線とした変
圧手段と、変圧手段の２次巻線からの各相銀の電流を検
出し無効電力を検出する無効電力検出手段と、スイッチ
ング手段を直列に接続されるリアクトルとコンデンサの
並列回路から成り、変圧手段の２次巻線の各相部に接続
される無効電力補償手段と、無効電力検出手段の出力ｉ
こ基づいて対応する相の無効電力補償手段のスイッチン
グ手段を位相制御する制御手段とで構成したものである
。
を負荷に電力を供給すべく２次巻線を星形結線とした変
圧手段と、変圧手段の２次巻線からの各相銀の電流を検
出し無効電力を検出する無効電力検出手段と、スイッチ
ング手段を直列に接続されるリアクトルとコンデンサの
並列回路から成り、変圧手段の２次巻線の各相部に接続
される無効電力補償手段と、無効電力検出手段の出力ｉ
こ基づいて対応する相の無効電力補償手段のスイッチン
グ手段を位相制御する制御手段とで構成したものである
。
以下、図面に従って本発明を更に詳細に説明するＯ
第４図は本発明の一実施例に係る無効電力補償装置の回
路構成図で、同図中２１は図示しない商用電源を減圧す
るステップダウン用の変圧器、２１ａは変圧−４の屋形
接続される２次巻線の各出力端子、２１ｂは変圧−４の
星形接続される２次巻線にＳＶＣ８２２を接続するため
のタップ、区は分路リアクトル２２ａ、サイリスタ２２
ｂ、フィルター兼用で設けられる進相用のコンアン、す
２２Ｃ，フィルター兼用で設けられる進相用のりアクド
ル２２ｄで構成される５ＶＣ８，２３は変圧−４の２次
側の相電流を検出する変流器、冴は変圧器２１の２次側
の各相の電圧要素を検出する電圧変成器、５はアーク負
荷、謳は各相電流の合成変成器、ｎは各相電流の合成器
あの出力に基づいて無効電力が最小となる様にｓｖｃ
Ｓ ２２のサイリスタ２２ｄを位相制御する位相制御器
である。
路構成図で、同図中２１は図示しない商用電源を減圧す
るステップダウン用の変圧器、２１ａは変圧−４の屋形
接続される２次巻線の各出力端子、２１ｂは変圧−４の
星形接続される２次巻線にＳＶＣ８２２を接続するため
のタップ、区は分路リアクトル２２ａ、サイリスタ２２
ｂ、フィルター兼用で設けられる進相用のコンアン、す
２２Ｃ，フィルター兼用で設けられる進相用のりアクド
ル２２ｄで構成される５ＶＣ８，２３は変圧−４の２次
側の相電流を検出する変流器、冴は変圧器２１の２次側
の各相の電圧要素を検出する電圧変成器、５はアーク負
荷、謳は各相電流の合成変成器、ｎは各相電流の合成器
あの出力に基づいて無効電力が最小となる様にｓｖｃ
Ｓ ２２のサイリスタ２２ｄを位相制御する位相制御器
である。
第４図の構成に於いては、１台又は複数台のステップダ
ウン用の変圧器２１により複数台のアーク負荷δに給電
される。この場合、複数台のステップダウン用の変圧器
２１の結線は同じとし、２次側は星形結線とされている
。ところで、少くとも１台のステップダウン用の変圧器
２１の２次巻線の一部分又は中性点からもタップ２１ｂ
が導出されている。そして、主母線とこのタップ２１ｂ
間に５ｖｃｓｎが接続される。なお、このタップ２１ｂ
は５ｖｃｓｎの最適電圧となるように設定される。
ウン用の変圧器２１により複数台のアーク負荷δに給電
される。この場合、複数台のステップダウン用の変圧器
２１の結線は同じとし、２次側は星形結線とされている
。ところで、少くとも１台のステップダウン用の変圧器
２１の２次巻線の一部分又は中性点からもタップ２１ｂ
が導出されている。そして、主母線とこのタップ２１ｂ
間に５ｖｃｓｎが接続される。なお、このタップ２１ｂ
は５ｖｃｓｎの最適電圧となるように設定される。
かかる構成に於いて、変動負荷であるアーク負荷２の各
相の無効電力は、各ステップダウン用の変圧器２１の負
荷側である２次電流を変流器乙で検出した後、合成変成
器％でスカラー的に合成することにより求める。
相の無効電力は、各ステップダウン用の変圧器２１の負
荷側である２次電流を変流器乙で検出した後、合成変成
器％でスカラー的に合成することにより求める。
なお、本実施例に於いては、５ｖＣ８２２は従来のよう
に相関に接続されるのではなく、ステップダウン用の変
圧器２１の各相番ご接続されている。このため、ステッ
プダウン用の変圧器２１の２次側からみると各相部の無
効電力が補償されることになる。
に相関に接続されるのではなく、ステップダウン用の変
圧器２１の各相番ご接続されている。このため、ステッ
プダウン用の変圧器２１の２次側からみると各相部の無
効電力が補償されることになる。
つまり、本実施例によれば、従来のような各相電流から
相関電流への変換の必要がなくなるため、相電流の無効
分で直接５ＶＣ８２２の各相制御ができることとなる。
相関電流への変換の必要がなくなるため、相電流の無効
分で直接５ＶＣ８２２の各相制御ができることとなる。
従って、従来方式のように検出誤差を伴うことがなく、
精度良く無効電力補償を行うことが出来る。
精度良く無効電力補償を行うことが出来る。
また、ステップダウン用の変圧−４の１台に複数台のア
ーク炉が接続されている場合も、本実施例の構成によれ
ば、ステップダウン用の変圧器２１の送り出し電流を検
出するだけで全炉の電流が検出できるため、従来のよう
に各炉の電流を全て検出した上でこれらを合成する必要
もない。
ーク炉が接続されている場合も、本実施例の構成によれ
ば、ステップダウン用の変圧器２１の送り出し電流を検
出するだけで全炉の電流が検出できるため、従来のよう
に各炉の電流を全て検出した上でこれらを合成する必要
もない。
更に、ステップダウン用の変圧器２１が複数台ある場合
でも、少くとも１台のステップダウン用の変圧器２１に
５ＶＣ８２２を接続することにより、他のステップダウ
ン用の変圧器２１の２次側の相電流を合成するだけで正
確に全アーク炉負荷の各相無動電力分を検出することが
できる。
でも、少くとも１台のステップダウン用の変圧器２１に
５ＶＣ８２２を接続することにより、他のステップダウ
ン用の変圧器２１の２次側の相電流を合成するだけで正
確に全アーク炉負荷の各相無動電力分を検出することが
できる。
一方、従来の無効電力の補償方式では、炉用の変圧器へ
の給電々圧によっては５ｖｃｓ用のサイリスタに適した
電圧を得るべ（変圧器を介する必要があったが、本実施
例の方式尋こよれば、ステップダウン用の変圧器２１か
らタップ２１ｂを出すだけで電圧のマツチングをとるこ
とが出来るため、経済的な構成とすることができる。
の給電々圧によっては５ｖｃｓ用のサイリスタに適した
電圧を得るべ（変圧器を介する必要があったが、本実施
例の方式尋こよれば、ステップダウン用の変圧器２１か
らタップ２１ｂを出すだけで電圧のマツチングをとるこ
とが出来るため、経済的な構成とすることができる。
なお、上記実施例に於いては、無効電力費動負荷の一例
としてアーク炉負荷を例示したが、本発明の実施はこれ
に限定されるものではなく、他のあらゆる性質の負荷に
対しても同様に適用し得るものであることは云うまでも
ない。
としてアーク炉負荷を例示したが、本発明の実施はこれ
に限定されるものではなく、他のあらゆる性質の負荷に
対しても同様に適用し得るものであることは云うまでも
ない。
以上述べた如く、本発明Ｉこよれば無効電力変動負荷の
無効電力補償を行うに当って、負荷１こ電力を供給する
ためのステップダウン用の変圧器の２次巻線を利用する
ことにより、簡単にしかも正確な無効電力補償を行うこ
とを可能ならしめた無効電力補償装置を得ることが出来
るものである。
無効電力補償を行うに当って、負荷１こ電力を供給する
ためのステップダウン用の変圧器の２次巻線を利用する
ことにより、簡単にしかも正確な無効電力補償を行うこ
とを可能ならしめた無効電力補償装置を得ることが出来
るものである。
第１図は徒来の無効電力補償装置の回路構成図、第２図
（ａ） 、 （ｂ）及び第３図は第１図の構成の動作を
説明するための特性図及びベクトル図、第４図は本発明
の一実施例に係る無効電力補償装置の回路構成図である
。 ９．２１・・・ステップダウン用の変圧器、ｎ・・・５
ｖＣ８１６，２３・・・変流器、７．２４・・・電圧変
成器、２，２５・・アーク負荷、６’、２６・・・合成
変成器、８，２７・・・位相制御器。
（ａ） 、 （ｂ）及び第３図は第１図の構成の動作を
説明するための特性図及びベクトル図、第４図は本発明
の一実施例に係る無効電力補償装置の回路構成図である
。 ９．２１・・・ステップダウン用の変圧器、ｎ・・・５
ｖＣ８１６，２３・・・変流器、７．２４・・・電圧変
成器、２，２５・・アーク負荷、６’、２６・・・合成
変成器、８，２７・・・位相制御器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、負荷に電力を供給すべく２次巻線を星形結線とした
変圧手段と、変圧手段の２次巻線からの各相毎の電流を
検出し無効電力を検出する無効電力検出手段と、スイッ
チング手段を直列に接続されるリアクトルとコンデンサ
の並列回路から成り、変圧手段の２次巻線の各相毎に接
続される無効電力補償手段と、無効電力検出手段の出力
ｔこ基いて対応する相の無効電力補償手段のスイッチン
グ手段を位相制御する制御手段とから成ることを特徴と
する無効電力補償装置。 ２、無効電力補償手段が変圧手段の２次巻線の中点また
は対応相の中間タップと２次巻線の出力の間に介′挿さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第１項番ζ記載の
無効電力補償装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56174191A JPS5875426A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 無効電力補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56174191A JPS5875426A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 無効電力補償装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5875426A true JPS5875426A (ja) | 1983-05-07 |
Family
ID=15974309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56174191A Pending JPS5875426A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 無効電力補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5875426A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52156366A (en) * | 1976-06-23 | 1977-12-26 | Fuji Electric Co Ltd | Controlling static compensator for reactive power |
-
1981
- 1981-10-30 JP JP56174191A patent/JPS5875426A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52156366A (en) * | 1976-06-23 | 1977-12-26 | Fuji Electric Co Ltd | Controlling static compensator for reactive power |
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