JPS62118414A - 無効電力補償装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、有効電力変動による電圧変動をも補償するこ
とのできる無効電力補償装置に係わる。

［従来技術と問題点］ 装置を示す。１は電源、２は線路を含む電源側の抵抗性
（％Ｒ）、３は線路を含む電源側のりアクタンス分（％
Ｘ）、＋ｏは需要家設置母線、ＩＩはＰＴ。

１２は変動負荷１４の電流を検出するＣＴ、＋３は負荷
の定格電圧に降圧するための、降圧変圧器、２０は無効
電力補償回路であり、２１はサイリスタ２２の定格電圧
に降圧するためとりアクドルを兼ねた高イレ）ピーダン
ス変圧器である。なお高インピーダン−′ ス変圧器２１にかわり、通常の変圧器と直列リアクトル
の場合もある。２３はサイリスタの導通位相角を制御す
る点弧パルス回路、２４は進相コンデンサ、２５は進相
装置用直列リアクトルで、２４と２５を組合せて進和装
ｒ！ｔ、２６をなす。３０は、検出及びサイリスク制御
部、３Ｉは変動負荷の無効電力Ｑ検出器、３２はパルス
発生回路である。

変動負荷Ｉ４による電流をＣＴｌ２で検出し、この２次
電流と母線１０に接続されたＰＴＩＩの２次電圧をＱ検
出器３１に入力して変動負荷の無効電力Ｑ信号が検出さ
れる。検出されたＱ信号はパルス発生回路３２に入力さ
れ、パルス発生回路３２は、変動負荷１４と無効電力補
償回路２０の合成無効電力が一定になるようなサイリス
タの点弧位相を決定して点夕孤パルスが出力される。

・ン 上記ｆｉｌ線１０の電圧変動△Ｖは、次式で表われる。

△Ｖ＝％Ｒ−Ｐ＋％Ｘ　（Ｑ　＋Ｑｃ　　Ｑｓｃ）ここ
で、　　Ｐ：変動負荷の有効電力 Ｑ：変動負荷の無効電力 Ｑｃ　：無効電力補償回路の無効電力 Ｑｓｃ：進和装置の無効電力 ここでＮ　Ｑ＋Ｑｃ＝一定となるように、Ｑｃを制御し
ているので、Ｑ＋Ｑｃは一定である。また、進相装置２
６の無効電力Ｑｓｃは一定であるので、（Ｑ＋Ｑｃ−Ｑ
ｓｃ）は一定となる。

それ故、△Ｖ＝％Ｒ−Ｐとなり、変動負荷の有効電力Ｐ
と電源側の抵抗分％Ｒによる電圧変動が残留することに
なる。

一方、変動負荷の力率が仮に一定であるとすれば、Ｐ、
！：Ｑの比が一定であるから、これをＰ＝ｍ・Ｑと置く
ことができる。ｍは定数である。

この場合、母線１０の電圧変動へＶ′は、△ｖ′＝％Ｒ
−Ｐ＋％Ｘ　（Ｑ　＋　Ｑｃ　　Ｑｓｃ）＝％Ｒ−ｍ−
Ｑ十％Ｘ　（Ｑ　＋　Ｑｃ　　Ｑｓｃ）＝（％Ｒ−ｍ＋
％Ｘ）Ｑ十％Ｘ−Ｑｃ−％Ｘ−Ｑｓｃと表わせる。

％Ｒ，％Ｘおよびｍは定数であるから、無効電力補償回
路の無効電力Ｑｃを、 となるように、サイリスタの点弧パルスを制御すること
によって△Ｖ′＝一定にすることが可能である。

しかし、一般には変動負荷の力率が一定でないため、」
―式は成立せず、変動負荷の有効電力Ｐと５・電源側の
抵抗分％Ｒによる電圧変動の補償が不完全なことから、
母線ｌＯに電圧変動が残留してしまう欠点があった。

このことは、配電線のように線路のりアクタンス分に対
して抵抗分が比較的大きい場合に問題となる。

［発明の目的］ 」二記のように、従来の無効電力補償装置によれば、を
動電力による電圧変動を補償することが不完全であった
ので、本発明は、有効電力による電圧変動をも補償する
ことを目的とする。

［発明の構成コ 上記の目的に沿い、本発明は従来の無効電力補償装置の
サイリスタ制御部に負荷の有効電力検出器を追加し、電
源側のインピーダンスで決まる係数を有効電力信号に掛
けた信号を負荷の無効電力信号に加算してサイリスタの
制御を行うことにより、有効電力と抵抗分による電圧変
動をも補償できる無効電力信号装ｊ６を得ることにある
。以下第１図に示す実施例について説明する。

第２図と同一部分は同一符号で示す。電源１に需要家母
線ｌＯが接続される。２１，３は配電線及び電源の抵抗
分％Ｒおよびリアクタンス分％Ｘである。電源１に降圧
変圧器１３を介して変動負荷目が負荷される。一方、母
線１０に高インピーダンス変圧器２１に直列に逆並列接
続サイリスタが接続される。この場合、高インピーダン
ス変圧器２１にかえ、通常の変圧器とりアクドルで構成
されてもよい。

これによってリアクトルによる無効電力補償回路２０が
形成され、また、進相装置用コンデンサ２４と進相装置
用直列リアクトル２５よりなる進相装置２６が前記無効
電力補償回路２０に並設される。

回路に結合されたＣＴｌ２の２次側が無効電力Ｑ検出器
３！に接続され、またＰＴｌ、ＩおよびＣＴ１２の２次
側は有効電力Ｐ検出器３３に接続される。Ｑ検出器３１
の出力側は加算器３５に接続され、Ｐ検出器３３は定数
設定器３４を介して加算器３５に接続され、加算′ｉ３
５はパルス発生器３２に接続される。パルス発生器３２
はサイリスタ点弧パルス回路２３に接続される。

Ｑ検出器３１、Ｐ検出器３３、定数設定器３４、加算器
３５、パルス発生回路３２は上述のように接続され、サ
イリスタ位相制御部３０を形成する。

有効電力Ｐ検出器３３において、ＣＴ１２の２次電流お
よびＰＴＩＩの２次電工が入力され、変動負荷の有効電
力Ｐ信号を従来のＱ検出器３１と同様に瞬時に検出する
。

定数設定器３４の出力信号と無効電力Ｑ検出器３１の出
力信号は加算器３５で加算され、パルス発生器３２に入
力され、これにノ、（づいてサイリスタ２２は通電制御
される。

［動作］ 母線ｌＯの電圧変動を△Ｖとし、 △Ｖ＝％Ｒ−Ｐ＋％Ｘ　（Ｑ＋Ｑｃ　Ｑｓｃ）を一定に
するには、Ｑｓｃは一定であるから、％Ｒ−Ｐ＋％ＸＱ
＋％Ｘ−Ｑｃを一定となるように制御すればよい。よっ
て％Ｘ’Ｑｃ”％Ｒ−Ｐ＋％Ｘ−Ｒ 上式のＰ信号及びＱ信号はそれぞれの検出器で検出され
、％Ｒおよび％Ｘは既知であって、定数設定器３４によ
って常数Ｋが設定される。

無効電力補償回路２０の無効電力Ｑｃはに−Ｐ＋Ｑとな
るように、サイリスタ点弧パルスを制御すればよい。こ
れによって母線電圧変動は母くなる。

この場合、例えば、高圧受電系統のように、電源側の抵
抗骨が大きいほど効果がある。

［効果コ 力変動分のみの補償により、依然として残留する母線電
圧の変動を防止することができ、電源回路を安定したも
のに維持することができる。

特に配電線にＹＦ効分の多い変動負荷が負荷され名湯台
、好適である。

一′

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す。 第２図は従来の無効電力補償装置の一例を示す。 １・・・電源、２・・・配電線および電源の抵抗骨、３
・・・配電線および電源のりアクタンス分、１０・・・
需要家母線、１４・・・変動負荷、２０・・・無効電力
補償回路、２６・・・進相装置、３０・・・サイリスタ
位相制御部、３１・・・無効電力Ｑ検出器、３２・・・
パルス発生器、３３・・・有効電力Ｐ検出器、３４・・
・定数設定器、３５・・・加算器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）電源につながる母線に接続される変動負荷の無効
   電力を補償するため、前記母線にリアクトルとコンデン
   サを並列に設け、前記リアクトルに流れる電流をサイリ
   スタにより位相制御する無効電力補償装置において、変
   動負荷に対する無効電力検出器と有効電力検出器により
   、無効電力信号及び有効電力信号を検出し、前記無効電
   力信号に、前記有効電力信号に電源側抵抗分と電源側リ
   アクタンスによってきまる定数をかけて得られる信号を
   加算して補正し、該補正された信号に基づいてリアクト
   ルに流れる電流をサイリスタにより位相制御することを
   特徴とする無効電力補償装置。