JPS59119624A - しや断器操作方式 - Google Patents

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】 〔発明の分野〕 本発明は交流母線に、交直変換器、交流フィルタ、サイ
リスタ制御リアクトルがそれぞれのしゃ断器を介して接
続された電力回路における各装置の投入および解列方法
に関するものである。

〔発明の技術的背景及び問題点〕

第１図は従来から実施されている交直変換装置と交流フ
ィルタの接続構成例である。第１図の１，２は交流母線
、１１．１２はしゃ断器、２１．２５は変換器用変圧器
、２２．２４は交直変換器、２３は直流リアクトル、３
１はコンデンサ、３２はりアクドル、３３は抵抗である
。

変換器用変圧器２１，２５、交直変換器２２゜２４およ
び直流リアクトル２３より成る交直変換装置は、しゃ断
器１１を介して交流母線１に接続され、直流定電流制御
、直流定電圧制御あるいは定余裕角制御など、周知の制
御方法により運転されて、電力を交流器Ｉ！１から交流
母線２へ、または交流母線２から交流母線１へ送電する
。交直変換装量を運転すると高調波が発生するので、こ
の高調波を吸収して、交流系統へ流出する高調波を抑制
するためにコンデンサ３ノ、リアクトル３２、抵抗３３
より成る交流フィルタが設けられ、しゃ断器１２を介し
て交流母線１に接続される。交流フィルタは基本周波数
に対しては容量性となり、交直変換装置が消費する無効
電力の一部を補償する役目も果たす。交流系統に交直変
換装置と交流フィルタがそれぞれのしゃ断器１１．１２
を介して接続されている第１図のような場合では、従来
、交直変換器の起動時には、しゃ断器１１を投入し、交
直交換装置をフローティング状態にしておいてしゃ断器
１２を投入し交流フィルタを交流母線１に接続する。そ
の後変換装置にパルスを与えて運転を開始する。これは
交直変換器運転時の高調波を抑制するためである。停止
時には同様の理由から、変換器を運転停止して、フロー
ティング状態にした後に、交流フィルタを解列する。

第２図はサイリスタ制御リアクトルの一構成例を図示し
たものである。第２図において、１は交流母線４１ａと
４１ｂはサイリスタ、４２はリアクトル、１０１は電圧
検出器、１０２は基準電圧発生器、１０３は加算器、１
０４は制御器、１０５はパルス発生器である。サイリス
タ制御リアクトルは逆並列接続したサイリスタ４１ａと
４１ｂを点弧角αで点弧させることにより、リアクトル
４２に電流を流し、結果として交流母線１から無効電力
Ｑを消費する。消費する無効電力Ｑと点弧角αは、周知
のように第３図に示すような関係にある。

交流母線電圧を電圧検出器１０１で検出し、基準電圧設
定器１０２で設定した基準電圧を加算器１０３で加算し
、後段の電圧制御器１０４に加算器１０３で加算し、後
段の電圧制御器１０４に加算器１０３の出力を与え、電
圧制御器１０４の出力をパルス発生器１０５に与えるよ
うに構成する。このように構成された制御系では、交流
母線１の母線電圧が上昇すると、加算器１０３の出力は
小さくなり、点弧角αを小さくする。点弧角αが小さく
なると第３図より明らかなように、リアクトル４３を流
れる電流が大きくなり、サイリスタ制御リアクトルの消
費無効電力Ｑが増大する。従って交流電圧を低下させる
ように働く。このような制御により、サイリスタ制御リ
アクトルが、交流母線の電圧を基準電圧値に一致させる
よう動作することはよく仰られている。

さて、第１図に示した交直変換装置と交流フィルタを接
続した交流母線に、第２図に示したサイリスク制御リア
クトルを並列接続して、交流母線の電圧をサイリスタ制
御リアクトルで制御して安定な交直変換装置の運転を行
おうという試みが検討されている。

交直変換装量と交流フィルタとサイリスク制御リアクト
ルをそれぞれのしゃ断器を介して交流骨Ｍｌに接続する
ように構成した系において、各機器をしゃ断器の投入に
より交流母線１に接続して運転する場合に、従来と同様
に交流フィルタを投入してから後に交流変換装置の運転
を開始し、後にサイリスタ制御リアクトルを投入して運
転することも可能である。しかし、例えば交流系がいわ
ゆる小系統のような場合には、交流フィルタの投入によ
る交流母線電圧の上昇が大きく、機器の絶縁をおびやか
すなどの不具合が発生する。一般に交流系統では過電圧
発生を極力抑えることが望ましく、交直変換装量と交流
フィルタとサイリスタ制御リアクトルを有する系におい
ても交直変換装置の起動時に過電圧を発生させないよう
な操作手順が必要とされている。

〔発明の目的〕

本発明はこのような要望を満たすためになされたもので
あり、交流母線に交直変換装置、交流フィルタ、サイリ
スタ制御リアクトルが接続された回路番こおいて、サイ
リスタ制御リアクトルの特性をいかした各装置の投入・
解列、および起動・停止を行うためのしゃ断器操作方式
を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、この目的を達成するために、サイリスタ制御
リアクトルが交流母線に接続されていてサイリスタ制御
リアクトルが運転されていることを条件に交流フィルタ
用のしゃ断器を投入或は解列するようにしたことを特徴
とする特〔発明の実施例〕 本発明の実施例を第４図を参照しながら説明する。第４
図は交流母線１に、交直変換器、交流フィルタ、サイリ
スタ制御リアクトルが、それぞれのしゃ断器を介して接
続された電力回路である。第４図において交流母線１に
、交流変換器２２．２４および直流リアクトル２３から
成る直流回路が変換器用変圧器２１としゃ断器１１を介
して接続され、コンデンサ３１およびリアクトル３２、
抵抗３３から成る交流フィルタがしゃ断器１２を介して
接続されている。またサイリスタ４１ａ、４１ｂにより
、リアクトル４２を流れる電流を制御するサイリスタ制
御リアクトルがしゃ断器１３を介して接続されている。

このリアクトル４２を流れる電流を変成器５１を介して
電流検出器５２で検出し、その信号としゃ断器投入およ
び解列指令装置５３の信号をＡＮＤ回路６１でつきあわ
せる。ＡＮＤをとった出力をしゃ断器１２の投入または
解列の指令とする。

今、しゃ断器１２．１３はそれぞれ開放された状態、す
なわち交流フィルタ、サイリスタ制御りアクドルはすべ
て交流母線１から切り離されているとする。またしゃ断
器１１は投入され、交直変換装置は交流母線１に接続さ
れているが、フローティング状態にあるとする。この状
態から、交直変換器２２の運転を開始しようとする時、
まずしゃ断器１３を投入してサイリスタ４１ａ、４１ｂ
とりアクドル４２から成るサイリスタ制御リアクトルを
交流系統に接続しサイリスタ制御リアクトルの運転を始
める。運転開始とともにリアクトル４２には分路電流が
流れる。その電流を変成器５１を介して電流検出器５２
で検出する。検出器は、電流が流れている場合、すなわ
ちサイリスタ制御リアクトルが運転されている時は「１
」、電流が流れていない場合、すなわちサイリスタ制御
リアクトルが運転されていない時は「０」の信号を出す
。この信号としゃ断器投入および解列指令装置５３の信
号をＡＮＤ回路６１でつきあわせる。しゃ断器投入およ
び解列指令装置５３はしゃ断器を投入あるいは解列する
時にその指令信号として短時間の間「１」の信号を出す
。ＡＮＤ回路６１は両方の信号が「１」の場合、すなわ
ち、サイリスタ制御リアクトルが運転状態で、交流フィ
ルタ用しゃ断器１２の投入指令の信号が入った場合にの
み、出力として「１」の信号を出す。

この出力をしゃ断器１２に与え、投入指令として交流フ
ィルタを交流母線に接続する。次に交直変換装置にパル
スを与えて、従来の回路構成の場合と同様に変換器の起
動を行う。

次にしゃ断器１１，１２．１３はそれぞれ投入され、交
直変換器、交流フィルタ、サイリスタ制御リアクトルは
すべて交流母線に接続されて運転状態にあるとする。こ
の状態から交直変換器２２の運転を停止しようとする時
、まず従来の回路構成の場合と同様の方法で変換器２２
゜２４を停止し、交直変換装置をフローティング状態に
する。次にしゃ断器１２に解列指令を与えて交流フィル
タを解列するが、この場合、先に述べた投入時と同様に
、サイリスタ制御リアクトルが運転状態であるかどうか
を示す検出器５２の出力と、しゃ断器投入および解列指
令装置の信号が両方とも「１」である場合にのみＡＮＤ
回路６ノを介してしゃ断器１２に解列指令が与えられる
。しゃ断器１２に解列指令が与えられて交流フィルタを
解列した後に、サイリスタ制御リアクトルの運転を停止
し、しゃ断器１３を開いてサイリスタ制御リアクトルを
解列する。

第４図においてしゃ断器１３が開放され、すなわちサイ
リスタ制御リアクトルが解列された状態でしゃ断器１２
を投入して交流フィルタを交流母線１に接続すると、交
流フィルタは基本周波数に対しては容量性なので、進み
無効電力を供給し、交流母線１の電圧が上昇する。しか
し本発明の方式を採用し、交流フィルタ用しゃ断器１２
を投入する前にしゃ断器１３を投入して、サイリスタ制
、御リアクトルを運転状態にして招けば、交流フィルタ
が交流母線に接続され無効電力が増大してもサイリスク
制御リアクトルがそれに応じて無効電力を消費するよう
動作するので、電圧の上昇を押さえるという効果が得ら
れる。逆に交直変換器を停止させた後に交流フィルタが
交流母線１に接続された状態でサイリスタ制御リアクト
ルを停止し、しゃ断器１３を開放すると、交流フィルタ
によって供給される無効電力を消費する働きをしていた
サイリスタ制御リアクトルがなくなるために、交流母線
１の電圧が上昇する。しかし本発明の方式を採用しサイ
リスタ制御リアクトルが運転状態であることを条件に交
流フィルタ用しゃ断器１２を開放し、その後サイリスタ
制御リアクトルを解列すれば交流母線１に交流フィルタ
による電圧上昇が発生することはなくなるという効果が
得られる。

本発明ではサイリスタ制御リアクトルが運転状態である
という条件を作るために変成器５ノ、電流検出器５２に
よってリアクトル４２を電流が流れているかどうかを検
出した。ここで変成器５１、電流検出器５２による検出
のかわりに次のような方式によってサイリスタ制御リア
クトルが運転状態であるという条件を作ることができる
。

（１）リアクトル４２の両端の電圧を検出し、リアクト
ルに電圧が印加されている場合に「１」の信号を出す方
式。

（２）サイリスタ制御リアクトルのパルス制御系の運転
停止信号が「運転」である場合に「１」の信号を出す方
式。

（３）サイリスタ制御リアクトルのパルスを検出し、パ
ルスが出ている場合に「１」の信号を出す方式。

（４）シゃ断器１３が投入されている場合に「１」の信
号を出す方式。

また本発明では交流母線に交直変換装置、交流フィルタ
、サイリスタ制御リアクトルのみがそれぞれのしゃ断器
を介して接続されている場合を考えたが、実際の系統に
おいては、交流フィルタの他に電力用コンデンサなどが
しゃ断器を介して接続される場合が多い。そのような場
合においても電力用コンデンサは交流フィルタと同様に
考えることができる。つまり、交流フィルタ、電力用コ
ンデンサを交流母線に接続、あるいは交流母線から解列
しようとする場合には、それぞれのしゃ断器の、投入、
解列のためにサイリスク制御リアクトルが運転状態であ
ることを条件として、各装置の接続または解列を行う。

以上のように本発明は、フィルタ、電力用コンデンサな
ど無効電力量を変化させる装置を交流母線に投入、ある
いは解列する時に、サイリスタ制御リアクトルが運転状
態であることを条件にし、それによって交流系統の電圧
変化を押さえるという主旨の範囲で種々に変化して実施
することができるものである。

〔発明の効果〕

以上のように本発明は交流母線に交直変換器、交流フィ
ルタ、サイリスタ制御リアクトルが、それぞれのしゃ断
器を介して接続された電力回路曇こおいて交直変換器起
動時にはサイリスク制御リアクトルが運転中であること
を条件に交流フィルタを交流母線に接続し、交流変換器
停止時にはサイリスタ制御リアクトルが運転中であるこ
とを条件に交流フィルタを交流母線から解列することに
よって、交流母線の過電圧を抑制し、電圧安定化を可能
にするという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来から実施されている交直変換装置と交流フ
ィルタの接続構成例を示す図、第２図はサイリスタ制御
リアクトルの構成を示す図、第３図はサイリスタ制御リ
アクトルの点弧角αと消費無効電力Ｑの関係を示す図、
第４図は本発明の一実施例を示す交流母線に交直変換器
、交流フィルタ、サイリスタ制御リアクトルがそれぞれ
のしゃ断器を介して接続された電力回路を示す図である
。 １．２・・・交流母線、１１，１２．１３・・・しゃ断
器、２１．２５・・・変換器用変圧器、２２゜２４・・
・交直変換器、２３・・・直流リアクトル、３ノ・・・
交流フィルタ用コンデンサ、３２・・・交流フィルタ用
リアクトル、３３・・・交流フィルタ用抵抗、４１ａ、
４１ｂ・・・サイリスタ制御リアクトル用サイリスタ、
４２・・・サイリスク制御リアフタル用リアクトル、５
１・・・変成器、５２・・・電流検出器、５３・・・し
ゃ断器投入・解列指令装置、６ノ・−・ＡＮＤ回路、１
０ノ・・・電圧検出器、１０２・・・基準電圧発生器、
１θ３・・・加算器、１θ４・・・制御器（ＡＶＲ）、
１０５・・・パルス発生器。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武彦 第１図 ／ 第２図 ノ 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 交流母線に交流変換器、交流フィルタ、サイリスタ制御
   リアクトルが、それぞれのしゃ断器を介して接続された
   電力回路において、サイリスタ制御りアクドルが交流母
   線に接続されてサイリスタ制御リアクトルが運転されて
   いることを条件に前記交流フィルタ用のしゃ断器を投入
   あるいは解列することを特徴とするしゃ断器操作方式。