JPS5928842A - 静止形無効電力補償装置 - Google Patents

静止形無効電力補償装置

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Publication number
JPS5928842A
JPS5928842A JP58130389A JP13038983A JPS5928842A JP S5928842 A JPS5928842 A JP S5928842A JP 58130389 A JP58130389 A JP 58130389A JP 13038983 A JP13038983 A JP 13038983A JP S5928842 A JPS5928842 A JP S5928842A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
reactive power
thyristor
network
switch
Prior art date
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Pending
Application number
JP58130389A
Other languages
English (en)
Inventor
マイケル・ビ−・ブレンネン
ミクロス・サ−コジ−
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.)
CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of JPS5928842A publication Critical patent/JPS5928842A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • Y02E40/30Reactive power compensation

Landscapes

  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Rectifiers (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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 この発明は、一般に静止形無効電力補1ジ装置のサージ
保護回路、特に大電力コンデンサ・バンクをスイッチン
グする際に静止形声((効進力補償装置に利用される逆
並列サイリスタのサージ保にψ回路に関するものである
従来技術 スイッチング方式のコンデンサ・バンクを備える装置d
は静止形無効電力補償装置d表して一般ζこ知られてい
る、正常な系統電圧状態下では、コンデンサ・バンクを
交流回路網へ接続したり切り離したりするためにサイリ
スク・スイッチを開閉制御してもかなりの敵の過渡電流
を生じない。コンデンサ・バンクの交流サイリスタ拳ス
イッチは、数個のサイリスタを直列に接続した上で更に
逆並列に接続することによって実施される。サイリスク
・アレイを股引する際の1つの考察は、種々の導通状態
および電流阻止状1小中1固々のサイリスクが電圧スト
レスを等しく分担することである。点弧パルスに続く導
通開始中に電圧ストレスを制限する問題は、主とし看短
い咥延時間を持ちかつ良く整合された点弧回路を介して
全ての′す゛イリスタを同時に点弧することによって扱
われる。この方法で、全てのサイリスクは2〜3747
0秒以内にターンオンする。通3IC後°す“イリスタ
・アレイがターンオフされると、サイリスク・アレイ中
の個々のサイリスクに過大な電圧ストレスをかけること
なくスイッチへの電圧の切り換えが実施されなければ1
.fらない。
もしサイリスク・アレイが非零スイッチ11L圧でター
ンオンされるか誤点弧されるならば、過渡電61t、は
大きくなり得る。サイリスタ・スイッチが成る電圧およ
び成る周波数でコンデンサ・バンク電流を扱う定格を持
つので、誤点弧はサイリスタ・スイッチの耐用性能を大
幅に超える過大な電圧ストレスを生じることになる。
発明の一要点 この発明によれば、過大な電流サージ状態を検出しかつ
そのような状態下でサイリスク・アレイにか\る過大な
電圧ストレスを避ける独特の監視・fill i11回
路が提供される。そのために、電流零交差点よりも前で
サイリスタ・アレイを再点弧さぜ、サイリスク・スイッ
チが電流零交差点で停止するのを防止するのである。
従来方式 第1図は従来方式による静止形無効′ル力補償装置の代
表的な電力回路を示す。この′1「力回路はコンデンサ
・バンクを交流回路網へ接続し、また切り離すために利
用される。突入電流制限用リアクトルLはコンデンサ・
バンクCと直列接続され、このコンデンサー°・バンク
Cがそれ自体の電源とは違う電源へ接続される時(こコ
ンデンサ・バンクCへ流入する突入電流の極めて大きい
値を理論的には制限する。リアクトルLは、コンデンサ
ーバンクOと組み合って高調波電流フィルタを1是供す
るように、その値がしばしば選ばれる。代表的なフィル
タは交流gt力回路網の第、ア、第S、第7などの高調
波に同調される。
時には、リアクトルLと、)シタリに図示したダンピン
グ抵抗Rを挿入して、L  O高調波フィルタの発]辰
を抑止する。コンデンサ−・バンクCの交流サイリスク
・スイッチは、数閏のサイリスクTIIRを直列1妾続
した上で、更に逆並列接続することによって11・?成
される。サイリスク・アレイを設計する際に考1ばずべ
き7つの主要な問題は、拙々の導通状態および′を区流
阻止状態中個々のサイリスタが電圧ストレスを等しく分
担することである。
第、21ν1は第1図に示した静止形無動電力補償装置
の動作特性の代表的な電圧および電流を示す波形図であ
る。第一図中の点Aは、線路電圧vしおよびスイッチの
両端間の′LljlE VSがそれらの零交差点に在り
従ってサイリスクが最大有効電流を通流することを必要
とする時の突入スイッチング・→ノーージ電流1sを示
す。理想的には線路電圧VLがそのピークにある時の点
Bでサイリスクは切り換えられるべきであり、そしてサ
イリスタは電流零交差点でターンオンされる。
コンデンサー圧V(3およびリアクトルLに貯えた誘導
性エネルギーによりスイッチにか\る電圧VBは逆並列
接続のせイリスタ・アレイによって検出される。オフに
なる・す゛イリスタ・アレイはそれを逆電圧として検出
し、他方のサイリスタ・アレイはそれを順′a圧および
順方向av/at (!: L/て検出する。サイリス
タ・スイッチの適正かつ安全な動作のためにこれらの電
圧ストレスは全て所定値よりも低く保たれなければなら
ない。これは、サイリスタ・アレイ中に貯えた不平衡な
コンデンサー荷でのサイリスクの効果を含まなければな
らない。
第3図は、コンデンサが線路電圧の負ピークまで充電さ
れた時のきびしいスイッチ電流サージ電荷を示す。そし
てサイリスタ・アレイは誤点弧され、線路電圧vLがそ
の正ピークに達した時にコンデンサ・バンクを交流回路
網へ挿入する。固有の特性のために、サイリスクは誤点
弧のぜいで発生した大きい1ば、流→ノ゛−ジの最初の
電流零交差点で通常カットオフする。しかしながら、も
しスイッチCμ流零交差を進め従って点弧パルスを−与
えてサイリスク・アレイを回路中に接斤売してiIA渡
電61f、を消費させることのできる保穫回路が股゛け
られるならば、過大なストレスは少 最小にされるだろう。
発明の実施例 第V図は、サイリスタをターンオンされた状態に維持し
、−リ゛イリスタが大きいサージ電流を阻止する必要が
ある時に生じる過大なtli圧ストストレス少にする保
偵回路のブロック図を示す。
その動作は、検知フィルタSFによってスイッチ電流か
ら高調波電流成分をまず抽出することに基づく。その後
、高調波電流の大きさを一定レベルの基準値と比較する
。高調波電流の大きさが正または負の基準値を超える時
に、サイリスタ・スイッチの再点弧が開始される。一度
再点弧が開始されると、点弧パルスの持続詩画は再トリ
ガ可能な単安定マルチバイブレーク RMによって延長
される。県安定時定敷Tは、高調波電流の/サイクルの
持続時間よりも長いが、AOヘルツ基本波の半→ノーイ
クルの持続時間よりも短い。従って、マルチバイブレー
クRMの作用は、誤点弧パルスによって開始された大き
い過渡高1iId波4>流状塵中サイリスク・スイッチ
へ連続的な点弧信号を維持する。
検知フィルタSFは、aつの直列接続された微分器R,
O,およびR,202並び(こ低域フィルタR3C3の
形態をした受動素子のみを含む。ROフィルタを伴う微
分作用は、図示のように、10時定数によって示された
周波数よりも高い周波数で停止される。微分の時定数は
、過渡高調波周波数よりも、16いがこれに近いように
選ばれる。
これは、微分器の雑音増幅を最少にすることになる。検
知フィルタ SFの出力Vfiltは、低域フィルタR
303の後で微分aIB/atに比例する。
スイッチ電流の第1導関数の代りに第コ導関数を使用す
ると、幾つかの利点が得られる。一定の正弦高へ14波
周波数では、18、diS/dtおよびd2i S7’
 d、1;2は数学的にjj((=立された一定の関係
を持っている。これは、それらのどれか\゛分れば残り
のλつも完全に定められるこ吉を意味する。
従って、挿入ji通の補止後、ろC皮したd’is/d
、t2の振幅は6.1E3/ a tを表わぜる。得ら
れた最も取要な相違は、ろC皮したd2」s/at21
言ぢが1sよりも700以上進み従って1Sの実際の′
G交差よりも前でj1j点弧(i−りを安全に発生する
ことである。
他の利点1.j 、  d21s/ d、t2[言号の
理論的には/gO0の位相)(へみのいくらかゾ低域フ
ィルタRJ OJ  の挿入により犠fi11:にされ
イ!Iるこ吉てあ乙。他方、これはコンパレータA M
 P −/とA M P −,2の共通入力端子11i
lに純粋なコンデンサC3を挿入させる。
従って、コンパレータのクイを音不感性は大幅に増大さ
れる。
二JンパレータA M P −/およびA]−τP−コ
バ集積回路で部会長〈実施できる。コンデンサ電流が所
定匝を超える時にはいつでも、°゛OR”−ED:) 
7 ハL/ −夕出力スなわら一方のコンパレータの出
力は低出力状態に応答する。コンパレータの低出力は、
ノ10常充分に充電されたコンデン→ノ・C夕を素速く
放或さぜる。コンパレータ出力がオープンする吉、マル
チバイブレークのタイミングは時定数R3−0□で動作
状態になる。タイマの出力レベルVmonoは第3のコ
ンパレータAMP−3によって検知される。正の給電々
圧■十の半サイクルの間VmOn○がプリセット自レベ
ルよリモ低いと、再点弧出力が発生される。第S図から
理解できるように、連続性再点弧要バ々は単安定作用に
よって生じられる。過渡高田4波電流が危険な程高いレ
ベルを持つと考えられる間、再点弧信号は維持される。
第9図、gg A A図j6よび第6B図は、正賞な制
御点弧パルス中再点弧回路のテストを例示する。第1の
制御点弧パルスは、第AA図に例示した線路電圧の正半
サイクル中充分に放′tイしたコンデンサ電流・バンク
をターンオンする。正センサ・テスト信号も図示のよう
に同時に発生される。この比較的短いテスト信号は単安
定タイミングを開始させ、そして再点弧信号が発生され
る。もし再点弧回路が期待通りに応答するならば、保「
IQ回路力(1QjI作していると考えられる。セット
/リセット形フリップフロップをテスト要梢で1イツト
しかつこれを再点弧応答でリセットすることにより、応
答はテストされる。一度セツトされると、テスト用フリ
ップフロップは成る時間TS内にリセットされなければ
ならない。
さもないと、保護故障信号が発生される。保穫故障は第
AA図では第3番目の制御点弧パルス中に示される。負
センサのテス)・は第6B図に例示されている。この場
合には、コンデンサ・バンクが線路t(f、圧の角半ナ
イクル中にターンオンされる。負センサ・テスト信号は
上述した場合と同様1こ制御点弧パルスと同時に発生さ
れる。
セン゛す故(111は第3番目の制御点弧パルス中に示
される。
発明の効果 コンデン→〕゛・バンクを交り1シ回路網へスイッチン
グするための静止形無動電力補償装置に利用されるサイ
リスク・スイッチの新規なサージ保護回路がこの発明に
よって提供されることは容易に理解できよう。要するに
、この保幀回b′6により、誤点弧の結果サイリスクに
印加される過大な電圧ストレスからサイリスタを保護す
ることができる。
特定の実施例を例示して’AQ明したが、これは−例に
すぎずかつこの発明の精神および範囲を逸脱しないかぎ
り種々の変更費変形を行えることは当業者ならば容易に
理解されよう。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来方式による静止形無効1「力補償装置のコ
ンデンサ・バンクのための代表的な電力回路を示す回路
図、m、2図は第1図に示した静止形無動電力補償装置
のためのスイッチング電圧および電流を示す波形図、第
3図は第1図に示した静止形無効1「力補償装置の誤点
弧による電圧および電流を示す波形図、第り図はこの発
明の原理を組み込んだサージ保護回路の回路図、第S図
はこの発明の原理を組み込んだ静止形無動電力補償装置
のための制御パルス並びに対応する1L1圧およびTl
f流を示す波形図、第6A図およびハ%lB図はこの発
明の原理を組み込んだ静止形無動電力補償装置1なの正
センザ・テスト・シーケンスおよび負センサ・テスト・
シーケンスのための制御パルス並びに対応する電圧およ
び′1「1流を示す波形図である。 T、はりアクドル、Cはコンデンサ・バンク、Rはダン
ピング抵抗、T )J Rは→ノイリスタ、SFは検知
フィルタ、AMP−/およびAMP−ユはコンパレータ
手段を構成するコンパレータ、AMP−JおよびAMP
−1はpj点弧回路を構成するコンパレータである。 特許出願人代理人  曽 我 道 照

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 / 逆並列サイリスクへ接続され、交流回路網へ接続す
    るためのりアク・トルと、 前記交流回路網の無効電力要件トを監視するためのモニ
    タ手段と、 前記逆並列サイリスタおよび前記モニタ手段へ接続され
    、前記交31C回路網の無効電力要件に応答して前記交
    流回路網へ前記リアクトルを接続するための制御手段と
    、 前記逆並列サイリスタへの過渡サージを制御するための
    サージ保護回路と、 を備え、 このサージ保「φ回路は、高調波電流成分を抽出するた
    めの検知フィルタ、前記高調波電流成分を一定レベルの
    基準値と比較するためノコンハレータ手段、および前記
    一定レベルの基準値が超えられた時に前記逆並列サイリ
    スタをターンオンするだめの再点弧回路から成る、 靜市形無効電力補償装置1¥。
JP58130389A 1982-07-30 1983-07-19 静止形無効電力補償装置 Pending JPS5928842A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US40345582A 1982-07-30 1982-07-30
US403455 1982-07-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5928842A true JPS5928842A (ja) 1984-02-15

Family

ID=23595841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58130389A Pending JPS5928842A (ja) 1982-07-30 1983-07-19 静止形無効電力補償装置

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CA (1) CA1229659A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63159707U (ja) * 1987-04-08 1988-10-19
CN107144726A (zh) * 2017-06-09 2017-09-08 深圳市中电电力技术股份有限公司 一种a级电压暂态监测装置、方法及系统

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CN107144726B (zh) * 2017-06-09 2019-11-15 深圳市中电电力技术股份有限公司 一种a级电压暂态监测装置、方法及系统

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CA1229659A (en) 1987-11-24

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