JPS6013423A - 可変周波数電力系統の電圧検出装置 - 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】 この発明は、可変周波数電力系統の電圧検出装置に関す
る。

この種の電圧検出装置の従来例を第１図に示す。

同図において、（１）は交流電源、（２）は可変周波数
電源装置、（３）は出力変圧器、（４）は系統の負荷で
ある交流電動機、（５）は出力変圧器（３）の出力側電
圧を適当なレベμに変成する計器用変成器（６）の出力
を受ける電圧検出器としての保護継電器で、例えば低電
圧あるいは過電圧継電器である。

この構成において、交流電動機４には、可変周波数電源
装置２によって周波数が制御された交流電源１の電力が
出力変圧器３を介して供給され、該交流電動機４は入力
される系統の周波数ｆに対応した速度で回転するが、低
周波運転時に生じる交流電動機４の過励磁による過熱を
防ぐ為に、可変周波数電源装置２の出力は系統の電圧Ｅ
と周波数ｆとが下記の関係を持つように制御される。

Ｅ＝ｆＸＶｓ／ｆｓ　・・・・・・・・・・・・・・・
（１）但し、ｆｓ：商用周波数 ■ｓ：商用周波数における常時運転電圧今１図の交流電
動機４側の相聞（又は相）電圧の検出は、計器用変成器
６の２次巻線に下記（２）式の相聞（又は相）電圧Ｖｍ
が現われてこの電圧Ｖｍが保護継電器５に導かれ、その
値が該保護継電器５の整定値より大であれば、これが検
出信号を出力して系統事故時の異常電圧が検出される。

Ｖｍ　＝ｆ　・（Ｖｓ／ｆｓ　）・Ｋｏ　−−”　（２
）但し、Ｋｏ一定数 しかし、との検出電圧ｖｍ、は系統の電圧Ｅと同じく系
統の周波数ｆの影響を受けるので、交流電動機４の低周
波駆動時に過電圧（又は低電圧）が発生した場合には検
出不能（又は健全時に故障検出）となる事態がおこる。

即ち、保護継電器５は、周波数ｆが商用周波数ｆｓ、電
圧Ｅが常時運転電圧Ｖｓである時の検出電圧Ｖｍ　の値
に基づき、ある程度の巾を持った検出感度に選定される
。

以下、過電圧１２０〜１４０％、低電圧８０〜７０％程
度の検出値として説明する。

例えば、商用周波数ｆｓ下で過電圧又は低電圧を検出す
るように感度設定した場合には、系統周波数がｆ　ｓＸ
４０％以下の時には検出電圧ＶｍがＶｓＸ４０％以下に
低下する為健全時に低電圧検出し、健全時の１２０〜１
４０％となっても過′酸圧が検出されないという欠点が
あった。

この発明は、上記した問題点に鑑みてなされたもので、
系統の相聞（又は相）電圧を電圧検出装置に導き、適当
な系統条件を周波数入力装置に導いて、上記周波数検出
装置ではその入力を系統周波数値に変換させ、割算器で
雨検出装置の出力から電圧／周波数比を演算させて核化
の大きさから電圧異常の有無を判定する（１４成とする
ことにより、系統の低周波数運転時の異常電圧をも確実
に検出することができ、検出感度が周波数によって左右
されることの無い可変周波数電力系統の電圧検出装置を
提供することを目的とする。

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第２図において、（７）はデジタル電圧検出装置、（８
）はデジタル周波数検出装置であって、共に計器用変圧
器６から相聞（又は相）電圧Ｖｍが導かれる。

９は割算器、１０は電圧判定器（例えば、継電器や比較
器）である。即ち、デジタル電圧検出装Ｒ７は相聞（又
は相）電圧Ｖｍをデジタル変換して下記のデジタル電圧
値Ｖｍｄを割算器９に送出する。

Ｖｍｄ＝ｆ＊Ｖｓ／ｆｓ＊Ｋｏｄ　−−−−−−・−（
ａ）Ｋｏｄ　：定数 デジタル周波数検出装置８は相聞（又は相）電圧Ｖｍを
下式の如く系統の電圧異常時周波数ｆｇに変換する機能
を有しそのデジタル周波数値Ｆｄを割算器９に送出する
。

Ｆｄ　＝ｆ−Ｋｆｄ・・・・・・開山・・　（４）Ｋｆ
ｄ：定数　゛ 割算器９は雨検出装置７，８の出力から電圧／周波数比
を演算して下記デジタル値ＶＦを送出する。

ＶＦ＝Ｖｍｄ／Ｆｄ ＝（Ｋｏｄ／ＫＦ）・（Ｖｓ／ｆｓ） ＝ＫＤ＠Ｖｓ　・・・・・・・・・・・・・・・（５）
但し、ＫＤ　＝Ｋｏｄ／（Ｋｆ　ｄ　＠ｆ　ｓ　）電圧
判定器１０はデジタル値ＶＦを受けて、との′値ｖ動；
所定値以上である場合に電圧検出信号を送出する。

（５）式からも明らかなように上記デジタル値ＶＦは電
圧異常時周波数に左右されないから、電圧異常時周波数
が低くくて相間（又は相）電圧Ｖｍが小さくても、電圧
判定器１０には常時運転電圧Ｖｓに対応するレベルの信
号が入力される為電圧検出不能になることはなく、系統
の運転周波数範囲では一定の検出感度で相聞（又は相）
電圧を検出する。

なお、上記実施例では、周波数検出装置への入力として
系統電圧を用いているが、系統電流、交流電動機４に直
結したパイロット発電機など他の手段を用いたものであ
っても良い。

また、上記実施例では、電圧検出装置、周波数検出装置
等としてデジタル式のものを用いているが、アナログ化
しても良いことは勿論である。

また、この発明は、系統負荷が交流電動機でなくても、
電圧・周波数比＝一定に制御される電力系統であれば、
実施して同様の効果を得ることができる。

以上の如く、この発明によれば、系統の相聞（又は相）
電圧を適当な電圧値に変換して出力する電圧検出装置、
系統の所定の条件から周波数を取り出して出力する周波
数検出装置をもうけ両出力を割算器に導いて上記相聞（
又は相）電圧を電圧異常発生時周波数の影響を受けない
値に変換する構成としたことにより、系統の低周波数運
転時に電圧異常が発生してもこれを確実に検出すること
ができる上、検出感度を周波数の高低に関係なく一定に
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は可変周波数電力系統の従来の電圧検出装置の回
路図、第２図はこの発明による可変周波数電力系統の検
出装置の回路図である。 図において、・２・・・可変周波数電源装置１．３・・
・・出力変圧器、４・・・交流電動機（又は他交流機）
、５・・・保護継電器、６・・・計器用変成器、７・・
・デジタル電圧入力装置、８・・・デジタＡ／周波数入
力装置、９・・・割算器、１０・・・電圧判定器 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　大岩増雄 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 可変周波数電力系統の相聞又は相電圧に応じた信号を出
   力する電圧検出装置、上記電力系統の系統周波数に応じ
   た信号を出力する周波数検出装置、この周波数検出装置
   及び上記電圧検出装置の出力を受けて、電圧／周波数比
   を演算する割算器、この割算器の出力と予め定めた所定
   値とを比較する電圧判定器を備えたことを特徴とする可
   変周波数電力系統の電”圧検出装置。