JPS59110335A - サイリスタ式コンデンサ開閉装置 - Google Patents

サイリスタ式コンデンサ開閉装置

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JPS59110335A
JPS59110335A JP57217731A JP21773182A JPS59110335A JP S59110335 A JPS59110335 A JP S59110335A JP 57217731 A JP57217731 A JP 57217731A JP 21773182 A JP21773182 A JP 21773182A JP S59110335 A JPS59110335 A JP S59110335A
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JP
Japan
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voltage
thyristor
capacitor
switching device
thyristor switch
Prior art date
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Pending
Application number
JP57217731A
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English (en)
Inventor
白石 博隆
茂雄 小西
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.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd, Fuji Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Priority to EP83112490A priority patent/EP0113872A1/de
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/16Modifications for eliminating interference voltages or currents
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H02J3/1821Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators
    • H02J3/1835Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepless control
    • H02J3/1864Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators with stepless control wherein the stepless control of reactive power is obtained by at least one reactive element connected in series with a semiconductor switch
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/13Modifications for switching at zero crossing
    • H03K17/136Modifications for switching at zero crossing in thyristor switches
    • 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
    • Y02E40/10Flexible AC transmission systems [FACTS]

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一対のサイリスタを逆並列接続して構成する
サイリスタスイッチによって、電力系統などに用いる進
相コンデンサの開閉制御を行うサイリスタ式コンデンサ
開閉装置に関し、更に詳述すれば、進相コンデンサの電
源への投入時に過大な過渡電流を伴うことなく円滑に投
入を行うだめの装置に関する。
一般に、この種の装置では、NM、tV糸系統与えるし
よう乱を少なくシ、かつ装置の電流容量を小さくするた
めに、コンデンサ投入時の過渡電流を極力抑えることが
望まれる。εK 7図は、従来から知られてい゛るサイ
リスタ式コンデンサ開閉装置の回路構成を示す一例であ
り進相コンデンサ弘の投入をサイリスタスイッチSによ
って行っている。一般にこの種の投入方式として、投入
時における進相コンデンサ弘と直列リアクトル3との共
振による突入電流を抑制するために、サイリスタスイッ
チSの電圧が零となる時点でサイリスタを点弧し、コン
デンサ弘を電源に投入する方式(以下、零電圧同期投入
方式と呼ぶ)が採用される。
この零tUf:、同期投入方式による動作を第一図およ
ひ第3図を用いて説明する。第一回および’j”r J
図に3いて、(a)は電源′電圧、(b)は進相コンデ
ンサの電流、(C)は同コンデンザの’Jj+’r子間
′屯圧、■は電圧リスタスイッチSの端子間電圧を示す
。そして。
サイリスタスイッチSが時刻t、でオン、時刻 t7で
オフした場合の動作波形を示している。
第2図は、コンデンサlが定席α圧(’LJ:1. 源
電圧のピーク値)に丸亀された理想状態において零電圧
同期投入を行った場合の動作を示しているっこの場合、
サイリスタスイッチSの投入位相は、 ’tL1゜源電
圧の零通過点を基準として?。′の位相にあり。
コンチンサグとりアクドル3との直列共振による過渡現
象は極めて小さく(過渡ilf流で最大ハ/陪程度)ス
ムーズにコンデンサを投入できるうこれに対して、コン
チンサグの電荷は、サイリスクスイッチSのオフ期間中
にコンデンサに、121j+された放14L抵抗および
サイリスタスイッチSの素子分圧抵抗(図示せず)を介
して、徐々に放電される。第3図は、このようにしてコ
ンデンサの充i、;々圧(C)が30 (73まで低下
したときに、零電圧同期投入を行った場合の動作を示し
ている。この」6′/J合、コンデンサqとりアクドル
3との直列共振に起因して、サイリスタの点弾時に犬き
な過渡′喝び1cが(jIれる。この過渡電流の大きさ
は、サイリスタスイッチSがオンした時点におけるコン
チンg qの尤奄々圧によって決められるサイリスクの
点弧位相と、直列リアクトル3のインピーダンスの大き
さとにより定まる。
一般に、直列リアクトル3のインピーダンスは。
コンデンサtにおけるインピーダンスの乙〜/4を幅程
度に設定されるついま、直ンg IJアクドル3のイン
ピーダンスをコンチンサグにおけるインピーダンスの4
%とした場合、コンチンサグが先金に放電した状態で零
電圧同期投入を行うと、このとき流れる過渡電流のピー
ク値は定常′直流(定格−流のピーク値)のコ倍にも達
し、回路定数にもよるが、この過渡現象は故サイクル継
続する。
このように、従来の零′は圧同期投入方式では。
進相コンデンサを無充電状態で投入する場合を考慮して
、サイリスタスイッチの電流容量に余10をもたせた設
計とする必要がある。その結果、装置のコスト高をもた
らすのみならず、−リーイリスタ点弧時における過大な
突入′電流が′電源系統に不必賞なしよう乱を与える結
果となり好−よしくない。
本発明の目的は、上述の点に森みて、より1”ハj易々
(1′4成により安価なサイリスタ式コンデンサ1ji
4閉装置を(;を供することにある。
かかる目u′〕をg D父するために、本丸を力ではザ
4リスタを逆並列接シン゛cして構成するサイリスクス
イッチによってコンデンサの投入、シャ断恢tJうコン
デンサ開閉装置において、前記サイリスタリsII、1
子間′Ik圧を検出する手段と、前%Lザイリスタスイ
ッチのオフ期間中に前記サイリスタの1・11′、1子
間屯圧が予定のレベルに辻したとき前記サイリスクをF
9r定期間だけ点弧する補充電用点弧パルスを送出する
補充電手段とを具備する。
以下1図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第9図は1本発明の一実施例を示す。ここでは、電圧検
出器7aを進相コンチンサグの両端子間に接続し、コン
チンサグの端子間電圧を検出する。そして、コンパレー
タ/2aおよび/、2t)によりこの電圧を監視してコ
ンチンサグの九′14..方向を検出し。
ANDゲート−θaiたは、20bのうちいずれのゲー
トを開くかを決定する。
また、1JEfE検出器7bをサイリスタスイッチSの
両暉;子間に接続し、サイリスクスイッチSのに子間′
電圧を検出する。そして、コンパレータ/、2Cおよび
/2clによりこの′1圧を監視し、ゲートの開かれて
いるAI化ダグ−,20aまたけ2・りbに対応するコ
ンパレータ(すなわち、コンチンサグの冗員、′3工圧
が正のど* t、−J /rc +負のときは/、2d
)の信号出力時にORゲート2/、Q安定マルチバイブ
レータ/3aを介してフリップ70ツブ/qへサイリス
クスイッチ5のオン指令を送り、サイリスタのlj、、
j」位相を決定する。
単安定マルチバイブレータ/Jaの出力店、”4子を。
NO’l°ケートコλ、単安定マルチパイブレーク/、
?bを介してフリツプン【コンデンサの1(入力岸1子
に4艮続する。このことにより、フリラフフロツブ/・
メヘサイリスタスイッチSのオフ指令を送り、サイリス
クのケートブロック時点を決定するっこのように、フリ
ツプフ「1ツブ/り(こおいて補充7a時におけるサイ
リスタの点94t1期間が決定され、パルス増幅器/S
を介してサイリスタスイッチ5の各サイリスタへ点弧信
号が供給される。
なお、オン・オフ指令スイッチ10.同期投入演算器/
/および同期信号用トランス乙は運転時におけるオン・
オフの時点を決めるために用いるので、説明は省略する
次に、上述のような構成を有するサイリスタ式コンデン
サ開閉装置の通常運転状態下にあって。
サイリスタスイッチSのオフ期間中に進相コンデンサq
の充電電圧がある電圧レベル以下になったとき1通常の
オン・オフ指令に関係なく、強制的にサイリスタスイッ
チ5をある一定期間オンしてコンデンサの充電電圧を補
い、もってほぼ冨常7jL圧(すなわち、′〕源′亀電
圧ピーク値)を維持するようにした補充電制御方式につ
いて説明するっ第S図は、その動作を説明するタイミン
グ図である。ここで、(1)に示すeは電源電圧を、1
cはコは電圧検出a:s’zaの出力(すなわち、コン
デンサlの端子間電圧)、(ロ)は電圧検出器7bの出
力(すなわち、サイリスタスイッチSの端子間′+5圧
)、(4)はコンパレータ/2aの出力(すなわち、コ
ンチンサグの電圧レベル検出18号)、6)はコンパレ
ーク12Cの出力(すなわち、サイリスタスイッチ5の
電圧レベル検出信号)、(6)(ま単安定マルチノくイ
ブレータ/3aの出力(すなわち、悄元′it時のオン
指令信号)、(7)は単安定マルチバイブレーク/3b
の出力(すなわち、補充′亀時のオフ指令信号)、(8
)はフリップフロッグ/Hの出力(すなわち、↑1:ユ
充゛亀時の点弧期間を決める信号)、(9)はオン・メ
°フ指令スイッチ10のオン指令信号、(10)はパル
ス増幅器lSの出力(すなわち、ザイリスク○点弧信号
)を示す。
いま、コンデンサqが正の電圧に充電されているとする
と、コンパレータ/、2aによりAN l)ゲート20
aがセットされるllT、S−図(4)参照)。そして
、コンデンサ(4)の充′成電圧が低下するにつ!1て
サイリスタスイッチSの端子間電圧が徐々に上宿−し、
その正の値がコンパレータ/2Cの動作レベル(補充電
レベル)に達すると(時刻1. )、フリノアフロップ
/’7がセットされ、サイリスタスイッチSは時刻t1
の位相でオンするうその結果、コンチンサグとりアクド
ル3とによる共振電流上。が流れる(第S図(1)参照
)。更に、単安定マルチ7Cイブレータ/、3aの設定
時間T、が経過した後の時刻12+こおいてフリップフ
ロップ/lかりセントされ、−リイリスタはゲートブロ
ックされる。従って、この共1h ′li:j’流は半
波分だけ流れ、電流の零となる萌51′、11.におい
てサイリスタスイッチがしゃ断されるつそして。
コンデンサtの充電′電圧は1時刻t5において(11
び定常電圧まで充゛1↓Lされる。
このように、コンデンサqの充電1E圧は、補充電レベ
ルと定常・電圧との間を上下し、サイリスタスイッチS
のオフ期間中は常に定常・電圧1・1近に保たれている
。よって、サイリスタ式コンデンサ(j11閉装置の通
常運転下において、従来のように投入時における過大な
過渡電流が流れるのを防止することができる。
なお、単安定マルチバイブレータ/、3F3.の設定a
与間T1は、第5図(1)および(6)より明らかなと
お−リ、コンチンサグとりアクドル3とによる共振電流
の通流幅以下になるよう予め設定しておく。また、コン
パレータ/2cおよび/、2dの動作レベル(補充電レ
ベル)は、サイリスタスイッチSカニオンしたときに流
れる過渡電流(通常運転下にあって)カ毫許容値以下に
収まるような値に設定する。
以上説明したとおり、本発明によれば、従来の零電圧同
期投入方式と異り1強’+uO的にコンデンサの補充電
を行う簡易な補充電回路を備え、コンデンサの充電電圧
をほぼ定常゛電圧(電源電圧のピーク値)付近に維持す
るようにし、投入時期の差異によって過大な過渡電流を
流すこともなく円f斤1こコンデンサを投入することが
できるので、経済的で性能の良いサイリスタ式コンデン
サD’dIA装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来から知られているツ゛イIJスタ式コンデ
ンサ開閉装置の一例を示すブロック図、第2図(a)〜
((1)および第3図(+1)〜(イ)は第1図の動作
を説明するタイミング図5第グ図は本発明の一′−に施
90を示すブロック図、第S図(1)〜(10’) j
ま第9図の動作を説明するタイミング図である。 / ・遮断器、 コ・・・トランス、 3・・・直列リアクトル、 グ・・・進相コンデンサ、 S・・・サイリスタスイッチ、 乙・・・同期信号用トランス、 7a、 ?b・・・電圧検出器5 1O・オン・オフ指令スイッチ、 l/・・・同期投入演算器、 /λa〜/2d・・コンパレータ。 /3a、 /、7t)・・・単安定マルチパイプレーク
。 /+・・・フリップフロップ、 /S・・・パルス増幅器。 、20a 、 、2(1)b −ANDゲート。 2/     ORゲ −一 ト 、 22 ・NOTゲー1− 。 特許出願人 富士電機製造株式会社 、 − 第4目 第5図 : :’11  、’::、。 f、 tl ta

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)サイリスタを逆並列接続して構成するサイリスタス
    イッチによってコンデンサの投入。 しゃ断を行うコンデンサ開閉装置において、前記サイリ
    スタの端子間電圧を検出する手段と、前記サイリスタス
    イッチのオフ期間中に前記サイリスタの端子間電圧が予
    定のレベルに達しだとき前記サイリスタを所定期間だけ
    点弧する補充電用点弧パルスを送出する補充電手段とを
    具備したことを特徴とするサイリスタ式コンデンサ開閉
    装置。 2)前記補充電用点弧パルスを、補充電電流の通流期間
    内にオフするようにしたことを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載のサイリスタ式コンデンサ開閉装置。
JP57217731A 1982-12-14 1982-12-14 サイリスタ式コンデンサ開閉装置 Pending JPS59110335A (ja)

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JP57217731A JPS59110335A (ja) 1982-12-14 1982-12-14 サイリスタ式コンデンサ開閉装置
EP83112490A EP0113872A1 (de) 1982-12-14 1983-12-12 Verfahren zum Steuern von Thyristorschaltgeräten für Phasenschieberkondensatoren an einem elektrischen Netz

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JP57217731A JPS59110335A (ja) 1982-12-14 1982-12-14 サイリスタ式コンデンサ開閉装置

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JPS59110335A true JPS59110335A (ja) 1984-06-26

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