JPS5934049B2 - 同期機の脱調予測方式 - Google Patents
同期機の脱調予測方式Info
- Publication number
- JPS5934049B2 JPS5934049B2 JP54021438A JP2143879A JPS5934049B2 JP S5934049 B2 JPS5934049 B2 JP S5934049B2 JP 54021438 A JP54021438 A JP 54021438A JP 2143879 A JP2143879 A JP 2143879A JP S5934049 B2 JPS5934049 B2 JP S5934049B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- synchronous machine
- synchronous
- input terminal
- output
- synchronous generator
- 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.)
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、同期機が脱調する恐れのある危険状態にあ
ることを検知して脱調を予測する同期機の脱調子測方式
に関するものである。
ることを検知して脱調を予測する同期機の脱調子測方式
に関するものである。
電力系統に接続された同期機が脱調（同期はずれ）状態
になつた場合は、その系統全体が乱調状態に陥る危険が
ある。
になつた場合は、その系統全体が乱調状態に陥る危険が
ある。
そこで、同期機が脱調する恐れのある危険状態になつた
場合には、脱調状態に至らしめないよう界磁制御するか
、またはその同期機を系統から分離する等の処置を施す
必要がある。従来における同期機脱調検出方式として、
電力継電器とインピーダンス継電器との組合せによる方
式が使用されている。
場合には、脱調状態に至らしめないよう界磁制御するか
、またはその同期機を系統から分離する等の処置を施す
必要がある。従来における同期機脱調検出方式として、
電力継電器とインピーダンス継電器との組合せによる方
式が使用されている。
これは、第１図に示すように、横軸に抵抗成分Ｒをとり
、縦軸にリアクタンス成分Ｘをとつた場合、電力継電器
Ｗ１はＲ軸上の所定の設定点ａを通過する縦軸に平行な
直線を限界として図におけるハッチシダを施した領域に
おいて動作し、電力継電器Ｗ２はＲ軸上の所定の設定点
−ａを通過する縦軸に平行な直線を限界としてハッチシ
ダを施した領域において動作し、そしてインピーダンス
継電器Ｚは所定のインピーダンスｚ（＝、ム万−「阪−
、ただしには抵抗を表わし、Ｘはリアクタンスを表わす
）を半径とする円内の領域において動作するよう構成さ
れている。従つて、同期機が脱風伏態に移行して継電器
設置点から見た等価インピーダンスが正常運転時の位置
Ｚ。点から曲線をで示す軌跡を描いて移動した場合、電
力継電器Ｗ１、Ｗ２およびインピーダンス継電器ｚのそ
れぞれの関連動作により脱調検出シーケンス回路（図示
せず）が動作して脱調状態Ｊ が検出される。しかしな
がら、この従来の方式は同期機の脱調後における脱調を
検出する方式であり、脱調する恐れのある危険状態にお
ける脱調子測の機能は有していない。
、縦軸にリアクタンス成分Ｘをとつた場合、電力継電器
Ｗ１はＲ軸上の所定の設定点ａを通過する縦軸に平行な
直線を限界として図におけるハッチシダを施した領域に
おいて動作し、電力継電器Ｗ２はＲ軸上の所定の設定点
−ａを通過する縦軸に平行な直線を限界としてハッチシ
ダを施した領域において動作し、そしてインピーダンス
継電器Ｚは所定のインピーダンスｚ（＝、ム万−「阪−
、ただしには抵抗を表わし、Ｘはリアクタンスを表わす
）を半径とする円内の領域において動作するよう構成さ
れている。従つて、同期機が脱風伏態に移行して継電器
設置点から見た等価インピーダンスが正常運転時の位置
Ｚ。点から曲線をで示す軌跡を描いて移動した場合、電
力継電器Ｗ１、Ｗ２およびインピーダンス継電器ｚのそ
れぞれの関連動作により脱調検出シーケンス回路（図示
せず）が動作して脱調状態Ｊ が検出される。しかしな
がら、この従来の方式は同期機の脱調後における脱調を
検出する方式であり、脱調する恐れのある危険状態にお
ける脱調子測の機能は有していない。
また、従来における脱調子測機能を有する方式としては
、安定限界制御用継電器による脱調子測方式が使用され
ている。
、安定限界制御用継電器による脱調子測方式が使用され
ている。
ごれは、例えば同期機発電機について説明すれば、第２
図に示すように、横軸に有効電力Ｐをとり、縦軸に無効
電力Ｑをとり、同期発電機の出力限界曲線をＬとし、定
態安定限界曲線をｍとした場合、曲線ｇを限界としてハ
ツチングを施した領域において動作する安定限界制御用
継電器Ｇを設け、同期発電機出力のベクトル座標Ｗ（＝
Ｐ＋ＪＱ）が正常運転時のＷ。点から曲線ｓで示す軌跡
を描いて安定限界曲線ｇを越え、脱調領域方向に移行し
た際、安定限界制御用継電器Ｇの動作により同期発電機
の励磁を強めて出力ベクトル座標ｗを正常な位置に戻し
、脱調状態に移行することを防止するよう構成されてい
る。しかしながら、この安定限界制御用継電器による脱
調子測方式および前述の電力継電器とインピーダンス継
電器との組合せによる脱調検出方式は、いずれも同期機
の外部的電気諸量（端子電圧、出力電流、インピーダン
ス、出力、無効電力、相差角など）を検出用入力として
おり、同期機内部における物理的な量の異常状態に基づ
いていないため、検出結果が同期機の実際の状態に即し
ているか否かは疑わしい難点がある。
図に示すように、横軸に有効電力Ｐをとり、縦軸に無効
電力Ｑをとり、同期発電機の出力限界曲線をＬとし、定
態安定限界曲線をｍとした場合、曲線ｇを限界としてハ
ツチングを施した領域において動作する安定限界制御用
継電器Ｇを設け、同期発電機出力のベクトル座標Ｗ（＝
Ｐ＋ＪＱ）が正常運転時のＷ。点から曲線ｓで示す軌跡
を描いて安定限界曲線ｇを越え、脱調領域方向に移行し
た際、安定限界制御用継電器Ｇの動作により同期発電機
の励磁を強めて出力ベクトル座標ｗを正常な位置に戻し
、脱調状態に移行することを防止するよう構成されてい
る。しかしながら、この安定限界制御用継電器による脱
調子測方式および前述の電力継電器とインピーダンス継
電器との組合せによる脱調検出方式は、いずれも同期機
の外部的電気諸量（端子電圧、出力電流、インピーダン
ス、出力、無効電力、相差角など）を検出用入力として
おり、同期機内部における物理的な量の異常状態に基づ
いていないため、検出結果が同期機の実際の状態に即し
ているか否かは疑わしい難点がある。
そこで、発明者等は種々検討並びに試験を重ねた結果、
第３図に示すように、脱調移行直前において、回転数お
よび電機子電流周波数が増加することを知見し、回転数
の関数値と電機子電流周波数の関数値との両者を検知す
ることにより脱調を予測し得ることを突き止めた。
第３図に示すように、脱調移行直前において、回転数お
よび電機子電流周波数が増加することを知見し、回転数
の関数値と電機子電流周波数の関数値との両者を検知す
ることにより脱調を予測し得ることを突き止めた。
従つて、本発明の一般的な目的は、同期機が脱調する恐
れのある危険伏態にあることを適確に予測することがで
きる同期機の脱調子測方式を提供するにある。
れのある危険伏態にあることを適確に予測することがで
きる同期機の脱調子測方式を提供するにある。
この目的を達成するため、本発明においては、同期機の
回転数電機子周波数を検出して両者の積を求め、この積
が所定の基準レベル以上に増加したことを検知して脱調
を予測することを特徴とする。
回転数電機子周波数を検出して両者の積を求め、この積
が所定の基準レベル以上に増加したことを検知して脱調
を予測することを特徴とする。
次に、本発明に係る同期機の脱調子測方式につき添付図
面を参照しながら以下詳細に説明する。
面を参照しながら以下詳細に説明する。
第４図は同期発電機の制御回路を示すもので、参照符号
１０は同期発電機を示し、同期発電機１０の電機子端子
はインピーダンス１２を介して電力系統１４に接続する
。また、同期発電機１０の電機子端子は電圧偏差検出器
１６の入力端子に電圧変成器１８を介して接続し、電圧
偏差検出器１６には基準電圧電源Ｖｓを接続し、電圧偏
差検出器１６の出力端子を加算演算器２０の入力端子ａ
に接続する。また、加算演算器２０の入力端子ｂには、
振動抑制用安定器等の励磁システム補助装置２２を接続
する。一方、同期発電機１０の出力導線に変流器２４を
接続し、同期発電機１０の回転子に回転数検出器２６を
連結する。
１０は同期発電機を示し、同期発電機１０の電機子端子
はインピーダンス１２を介して電力系統１４に接続する
。また、同期発電機１０の電機子端子は電圧偏差検出器
１６の入力端子に電圧変成器１８を介して接続し、電圧
偏差検出器１６には基準電圧電源Ｖｓを接続し、電圧偏
差検出器１６の出力端子を加算演算器２０の入力端子ａ
に接続する。また、加算演算器２０の入力端子ｂには、
振動抑制用安定器等の励磁システム補助装置２２を接続
する。一方、同期発電機１０の出力導線に変流器２４を
接続し、同期発電機１０の回転子に回転数検出器２６を
連結する。
変流器２４の２次端子は、周波数分析器２８と乗算演算
器３０と信号レベル比較器３２と増幅器３４とからなる
脱調子測装置３６の入力端子ａを介して周波数分析器２
８の入力端子に接続する。また、回転数検出器２６の出
力端子は、脱調子測装置３６の入力端子ｂを介して乗算
演算器３０の一方の入力端子ｐ１に接続し、周波数分析
器２８の出力端子は乗算演算器３０の他方の入力端子Ｐ
２に接続する。乗算演算器３０の出力端子は信号レベル
比較器３２および増幅器３４を介し、脱調子測装置３６
の出力端子Ｃから加算演算器２０の入力端子ｃに接続す
る。加算演算器２０の出力端子は自動電圧調整器３８の
入力端子に接続し、自動電圧調整器３８の出力側は励磁
装置４０を介して同期発電機１０の界磁巻線１０ａに接
続する。
器３０と信号レベル比較器３２と増幅器３４とからなる
脱調子測装置３６の入力端子ａを介して周波数分析器２
８の入力端子に接続する。また、回転数検出器２６の出
力端子は、脱調子測装置３６の入力端子ｂを介して乗算
演算器３０の一方の入力端子ｐ１に接続し、周波数分析
器２８の出力端子は乗算演算器３０の他方の入力端子Ｐ
２に接続する。乗算演算器３０の出力端子は信号レベル
比較器３２および増幅器３４を介し、脱調子測装置３６
の出力端子Ｃから加算演算器２０の入力端子ｃに接続す
る。加算演算器２０の出力端子は自動電圧調整器３８の
入力端子に接続し、自動電圧調整器３８の出力側は励磁
装置４０を介して同期発電機１０の界磁巻線１０ａに接
続する。
次に、このように構成した回路の動作と共に本発明方式
について説明する。
について説明する。
同期発電機１０により起生された発電機端子電圧は電圧
変成器１８を介し電圧偏差検出器１６に供給されて所定
の基準電圧Ｖ，と比較され、その偏差が加算演算器２０
の入力端子ａに供給されると共に、励磁システム補助装
置２２の出力が加算演算器２０の入力端子ｂに供給され
て加算され、加算演算器２０の出力力珀動電圧調整器３
８の入力端子に供給される。自動電圧調整器３８は入力
に対応した出力を励磁装置４０に係給し、同期発電機１
０の端子電圧が所定の基準電圧Ｖｓになるような励磁電
流を同期発電機１０の界磁巻線１０ａに供給し、同期発
電機１０は所定の大きさの電圧を起生して電力系統１４
と同期して運転されている。この場合、同期発電機１０
の回転数ｎは、回転数検出器２６により検出されて乗算
演算器３０の一方の入力端子ｐ１に供給される。
変成器１８を介し電圧偏差検出器１６に供給されて所定
の基準電圧Ｖ，と比較され、その偏差が加算演算器２０
の入力端子ａに供給されると共に、励磁システム補助装
置２２の出力が加算演算器２０の入力端子ｂに供給され
て加算され、加算演算器２０の出力力珀動電圧調整器３
８の入力端子に供給される。自動電圧調整器３８は入力
に対応した出力を励磁装置４０に係給し、同期発電機１
０の端子電圧が所定の基準電圧Ｖｓになるような励磁電
流を同期発電機１０の界磁巻線１０ａに供給し、同期発
電機１０は所定の大きさの電圧を起生して電力系統１４
と同期して運転されている。この場合、同期発電機１０
の回転数ｎは、回転数検出器２６により検出されて乗算
演算器３０の一方の入力端子ｐ１に供給される。
また、同期発電機１０の電機子電流は、変流器２４によ
り検出されて周波数分析器２８に供給され、この周波数
分析器２８において電機子電流の周波数ｆが取り出され
て乗算演算器３０の他方の入力端子Ｐ２に供給される。
次いで、乗算演算器３０において、入力端子ｐ１に供給
された回転数ｎと、入力端子Ｐ２に供給された電気子電
流周波数ｆとの積ｎ×ｆが演算され、この演算出力がレ
ベル比較器３２の入力端子に供給される。信号レベル比
較器３２は、入力信号が所定の基準レベルＲ（第５図参
呻以下の場合に出力が零になるように構成されている。
従つて、同期発電機１０が正常状態、すなわち脱調に移
行するような危険状態でな（・場合には、信号レベル比
較器３２は出力零の状態を維持し、増幅器３４から加算
演算器２０の入力端子ｃに入力が供給されないため、同
期発電機１０は励磁電流の補正動作が行われずに運転さ
れている。いま、何等かの原因により同期発電機１０が
脱調する恐れのある危険伏態となり、回転数ｎと電機子
電流周波数ｆとの積Ｎｘｆが第５図に示す基準レベルＲ
以上に増加した場合には、信号レベル比較器３２の出力
端子に起生された危険伏態を示す出力信号が増幅器３０
により増幅されて脱調子測装置３６の出力端子から加算
演算器２０の入力端子ｃに供給される。従つて、加算演
算器２０の出力は増加し、自動電圧調整器３８は励磁装
置４０を介して界磁巻線１０ａの励磁を強め、同期発電
機１０の脱調伏態への移行が防止される。また、上述の
実施例は同期機を対象としたが、同期電動機、同期調相
機など同期機全般に対して本発明方式を適用することが
できる。本発明方式によれば、同期機の回転数の関数値
と電機子電流周波数の関数値とを検知して脱調を適確に
予測することができ、同期機制御機能の向上に資する効
果が極めて大きい。
り検出されて周波数分析器２８に供給され、この周波数
分析器２８において電機子電流の周波数ｆが取り出され
て乗算演算器３０の他方の入力端子Ｐ２に供給される。
次いで、乗算演算器３０において、入力端子ｐ１に供給
された回転数ｎと、入力端子Ｐ２に供給された電気子電
流周波数ｆとの積ｎ×ｆが演算され、この演算出力がレ
ベル比較器３２の入力端子に供給される。信号レベル比
較器３２は、入力信号が所定の基準レベルＲ（第５図参
呻以下の場合に出力が零になるように構成されている。
従つて、同期発電機１０が正常状態、すなわち脱調に移
行するような危険状態でな（・場合には、信号レベル比
較器３２は出力零の状態を維持し、増幅器３４から加算
演算器２０の入力端子ｃに入力が供給されないため、同
期発電機１０は励磁電流の補正動作が行われずに運転さ
れている。いま、何等かの原因により同期発電機１０が
脱調する恐れのある危険伏態となり、回転数ｎと電機子
電流周波数ｆとの積Ｎｘｆが第５図に示す基準レベルＲ
以上に増加した場合には、信号レベル比較器３２の出力
端子に起生された危険伏態を示す出力信号が増幅器３０
により増幅されて脱調子測装置３６の出力端子から加算
演算器２０の入力端子ｃに供給される。従つて、加算演
算器２０の出力は増加し、自動電圧調整器３８は励磁装
置４０を介して界磁巻線１０ａの励磁を強め、同期発電
機１０の脱調伏態への移行が防止される。また、上述の
実施例は同期機を対象としたが、同期電動機、同期調相
機など同期機全般に対して本発明方式を適用することが
できる。本発明方式によれば、同期機の回転数の関数値
と電機子電流周波数の関数値とを検知して脱調を適確に
予測することができ、同期機制御機能の向上に資する効
果が極めて大きい。
さらに、本発明方式は、脱調以外の同期機の状態変化の
検知に応用することができる。
検知に応用することができる。
以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明の精神を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更
をなし得ることは勿論である。
明の精神を逸脱しない範囲内において、種々の設計変更
をなし得ることは勿論である。
第１図は従来における同期機の脱調検出方式の作用を示
す説明図、第２図は従来における同期機の脱調子測方式
の作用を示す説明図、第３図は同期機の脱調前後におけ
る回転数および電機子電流周波数の変化を示す波形図、
第４図は本発明に係る同期機の脱調子測方式による同期
発電機制御回路の構成を示すプロツク結線図、第５図は
同期機の脱調前後における回転数と電機子電流周波数と
の積の変化を示す特性曲線図である。 １０・・・同期発電機、１０ａ・・・界磁巻線、１２・
・・インピーダンス、１４・・・電力系統、１６・・・
電圧偏差検出器、１８・・・電圧変成器、２０・・・加
算演算器、２２・・・励磁システム補助装置、２４・・
・変流器、２６・・・回転数検出器、２８・・・周波数
分析器、３０・・・乗算演算器、３２・・・信号レベル
比較器、３４・・・増幅器、３６・・・脱調子測装置。 ３８・・迫動電圧調整器、４０・・・励磁装置。
す説明図、第２図は従来における同期機の脱調子測方式
の作用を示す説明図、第３図は同期機の脱調前後におけ
る回転数および電機子電流周波数の変化を示す波形図、
第４図は本発明に係る同期機の脱調子測方式による同期
発電機制御回路の構成を示すプロツク結線図、第５図は
同期機の脱調前後における回転数と電機子電流周波数と
の積の変化を示す特性曲線図である。 １０・・・同期発電機、１０ａ・・・界磁巻線、１２・
・・インピーダンス、１４・・・電力系統、１６・・・
電圧偏差検出器、１８・・・電圧変成器、２０・・・加
算演算器、２２・・・励磁システム補助装置、２４・・
・変流器、２６・・・回転数検出器、２８・・・周波数
分析器、３０・・・乗算演算器、３２・・・信号レベル
比較器、３４・・・増幅器、３６・・・脱調子測装置。 ３８・・迫動電圧調整器、４０・・・励磁装置。
Claims (1)
- １ 同期機の回転数および電機子周波数を検出して両者
の積を求め、この積が所定の基準レベル以上に増加した
ことを検知して脱調を予測することを特徴とする同期機
の脱調予測方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54021438A JPS5934049B2 (ja) | 1979-02-27 | 1979-02-27 | 同期機の脱調予測方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54021438A JPS5934049B2 (ja) | 1979-02-27 | 1979-02-27 | 同期機の脱調予測方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55114147A JPS55114147A (en) | 1980-09-03 |
| JPS5934049B2 true JPS5934049B2 (ja) | 1984-08-20 |
Family
ID=12054965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54021438A Expired JPS5934049B2 (ja) | 1979-02-27 | 1979-02-27 | 同期機の脱調予測方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5934049B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61294160A (ja) * | 1985-06-21 | 1986-12-24 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | 機関のオイルパン取付けスペ−サ |
| JPS6371554A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-03-31 | Mazda Motor Corp | エンジンのシリンダブロツク補強構造 |
| JPH0214441U (ja) * | 1988-07-13 | 1990-01-30 | ||
| JPH0310025B2 (ja) * | 1986-09-10 | 1991-02-12 | Mazda Motor | |
| JPH0619816Y2 (ja) * | 1987-06-22 | 1994-05-25 | マツダ株式会社 | エンジンのシリンダブロック補強構造 |
-
1979
- 1979-02-27 JP JP54021438A patent/JPS5934049B2/ja not_active Expired
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61294160A (ja) * | 1985-06-21 | 1986-12-24 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | 機関のオイルパン取付けスペ−サ |
| JPH0310025B2 (ja) * | 1986-09-10 | 1991-02-12 | Mazda Motor | |
| JPS6371554A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-03-31 | Mazda Motor Corp | エンジンのシリンダブロツク補強構造 |
| JPH0619816Y2 (ja) * | 1987-06-22 | 1994-05-25 | マツダ株式会社 | エンジンのシリンダブロック補強構造 |
| JPH0214441U (ja) * | 1988-07-13 | 1990-01-30 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55114147A (en) | 1980-09-03 |
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