JPS61112529A - 調相用コンデンサの保護方式 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、調相用コンデンサを備えた配電系統において
、系統故障に起因して高調波が発生したとき、該高調波
から調相用コンデンサを保護するための調相用コンデン
サの保護方式に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、正常運転時の配電系統における高調波は、配電
系統に接続される機器（例えばサイリスタなど）自体に
よって発生される持続的なひずみ電流に起因する場合が
多い。かかるひずみ電流は、そのまま持続させてお（と
、系統内の静電容量や電力用コンデンサと、架空線や変
圧器などのインダクタンスと、によって共振を起こし、
このようにして拡大された高調波が調相用コンデンサに
流れ込んでその損傷を招くなどの障害が発生する。

そこで、系統の正常運転時に発生するこのような高調波
に対しては、調相用コンデンサの保護などのため、次の
様な対策がとられている。

（１）コンデンサ及び直列リアクトル成分の容量変更に
よる共振防止。

（２）フィルタの設置。

（５）並列コンデンサに対する直列リアクトルの装備。

具体的に説明すると、上記（２）については、第２図（
ａ）に示す同調フィルタ、また（ｂ）に示す２次形高次
フィルタ、などが組合せて用いられ、問題となる次数の
高調波電流を吸収するようにしている。

また上記（３はついては、第２図（ｃ）Ｋ示す如（、並
列コンデンサに対し、その容量の約６％の直列リアクト
ルを接続し、第５調波に対してコンデンサ回路を誘導性
にすることが行われている。

以上説明したように、正常運転時に配電系統に発生する
高調波に対しては、当然のことながら、それが調相用コ
ンデンサを損傷したりしないよう対策が講じられている
わけである。

なお付言すると、配電系統では、該系統に用いられる変
圧器結線の１つは必ずΔ結線となっており、平衡負荷に
対し、第３調波は吸収されるので現実に問題となるのは
、第５調波である。従って上記（３）の直列リアクトル
は第５調波フイルタの効果を持たせるため、通常的６％
Ｌを用いているわけである。

以上、正常運転時に配電系統に発生する高調波について
述べたが、このはが、系統において不平衡事故が発生す
ると、発電機（特にダンパレス発電機）が高調波発生源
となり、配電系統へ特異な様相をもった高調波が流入し
てくるが、かかる高調波から調相用コンデンサを保護す
る対策は従来とられていなかった。

以下、系統故障時における高調波発生の様相について、
ＴＮＳ　（Ｔｒａｎｓｉｅｎｔ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｓｉ
ｍｕｌａｔｏｒ　）による送電系統の模擬回路と該回路
における各都電圧波形の観測直を用いて説明する。

第３図はかかる模擬回路を示す回路図である。

同図において、５ａ〜５ｃはそれぞれ変圧器、６ａ、６
ｂはそれぞれ負荷、７はダンパレス発電機、８は調相用
コンデンサとしてのスタティックコンデンサ、である。

かかる模擬回路において、ＡＢ相間で２ＬＳ　（２線間
短絡）が不平衡事故として発生した場合における各部（
■〜＠）電圧波形を第４図に示した。

第３図、第４図を参照する。時刻１（、において、変圧
器５ａの高圧側で２ＬＳ　（２線間短絡）が発生すルト
、■（１１０ＫＶ系統電圧）Ｏ（Ｕ−Ｖ）が発生しなく
なる。そして＠（発電機端子電圧）の（Ｓ−Ｔ）Ｋ高調
波成分が大量に発生し、そのほか（Ｒ−８）、　（Ｔ−
Ｒ）Ｋも波形歪を発生していることが認められるであろ
う。

すなわち発電機７はこのとき高調波発生源となるのであ
る。θ（６６ＫＶ系統電圧）も第４図に示す如くである
。また、＠（６，６ＫＶ配電系電圧）を見ると、（Ａ−
Ｂ　Ｌ　（Ｂ−Ｃ）、（Ｃ−Ａ）Ｏ何れも、配電線によ
るインダクタンスとスタティックコンデンサ８による容
量との高調波共振を引き起こしていることが認められる
であろう。

ここで特に問題となる第３高調波は、配電系統の正常運
転時には変圧器のΔ結線部で吸収され、Δ結線部を通過
することはないが、２線短絡時の系統不平衡時において
は、Δ結線部をも通過し、第４図の■〜＠に見られる如
き異常電圧波形が発生し、調相用コンデンサの損傷の恐
れが出てくるわけである。

これに対し、従来は対策が欝じられてぃなかったことは
先にも述べた。

〔発明によって解決しようとする問題点〕そこで本発明
によって解決しようとする問題点は、配電系統において
系統不平衡事故などの発生により突発的な高調波による
異常電圧が発生したとき、その対策を講じて調相用コン
デンサの保護を図る点にあると云える。

従って本発明の目的は、配電系統において不平衡事故な
どにより突発的に発生することのある高調波による異常
電圧から調相用コンデンサの保護を図ることのできる調
相用コンデンサの保護方式を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明では
、調相用コンデンサを備えた配電系統において、高調波
検出手段を設けておき、突発的な高調波が検出されたと
きには、調相用コンデンサと並列に、ブレーキ抵抗、リ
アクトル、フィルタなどの高調波吸収素子を高速投入し
て該コンデンサの保護を図るよ５にした。

〔実施例〕

次に図を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。

同図において、９は母線、１０はサーキットブレーカと
かサイリスタなどから成る開閉器、１１はＰＴ、１２は
ＣＴ、１３はフィルタやリレー等から構成される高調波
高速検出回路、１４はブレーキ抵抗、リアクトル、或い
はフィルタなどから成る高調波吸収素子、１５はスタテ
ィックコンデンサ（調相用コンデンサ）、でろる。

次に回路動作を説明する。系統不平衡事故などにより母
線９を介して配電系統に突発的な高調波が流入すると、
高調波高速検出回路１３が、ＰＴｌｌ、ＣＴ１２を介し
てそのことを検出し、開閉器１０を直ちに高速投入して
、コンデンサ１５に並列に高調波吸収素子１４を接続し
、コンデンサ１５の保護を行ない、また配電系統につな
がる需要家端での電圧の異常上昇を防止する。

〔発明の効果〕

この発明によれば、配電系統において、系統故障等によ
る高調波増加時、調相用コンデンサ設置点において、コ
ンデンサと並列に高調線吸収素子を高速投入するため、
需要家端での電圧の異常上昇を防ぐと同時にコンデンサ
保護を行いつるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図（ａ）
ｐ　（ｂ）ｐ　（ｃ）はそれぞれ、系統の正常運転時に
発生する高調波に対する従来の対策としてＳ　（Ｔｒａ
ｎｓｉｅｎｔ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ　
）による送電系統の模擬回路例を示した回路図、第４図
は第６図に示した模擬回路において２線間短絡が発生し
たときの各都電圧波形の観測結果を示す波形図、である
。 符号説明 ５ａ〜５Ｃ・・・・・・変圧器、６ａ、６ｂ・・・・・
・負荷、７・・・・・・ダンパレス発電機、８・・・・
・・調相用コンデンサ、９・・・・・・母線、１０・・
・・・・開閉器、１１・・・・・・ＣＴ。 １２・・・・・・ＦＴ、１３・・・・・・高調波高速検
出回路、１４・・・・・・高調波吸収素子、１５・・・
・・・調相用コンデンサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）調相用コンデンサを備えた配電系統において、該系
   統における高調波検出手段と、前記コンデンサと並列に
   高調波吸収素子を投入したり復旧させたりする開閉手段
   とを具備し、前記高調波検出手段により高調波が検出さ
   れたとき、前記開閉手段を駆動して高調波吸収素子を投
   入することにより、前記コンデンサの保護を図ることを
   特徴とする調相用コンデンサの保護方式。