JPS6320096B2 - - Google Patents
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- JPS6320096B2 JPS6320096B2 JP55153162A JP15316280A JPS6320096B2 JP S6320096 B2 JPS6320096 B2 JP S6320096B2 JP 55153162 A JP55153162 A JP 55153162A JP 15316280 A JP15316280 A JP 15316280A JP S6320096 B2 JPS6320096 B2 JP S6320096B2
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- JP
- Japan
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- circuit
- output
- pulse
- pulse width
- voltage
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、発電機を起動して系統に並列する
ために遮断器に自動的な投入指令を与える同期装
置に関する。
ために遮断器に自動的な投入指令を与える同期装
置に関する。
従来、この種の装置として第1図に示すものが
あつた。第1図において、1は交流発電機、2は
交流発電機1を線R,S,Tを介して系統に接続
させる遮断器、3,4は遮断器2を間にして母線
1aにそれぞれ接続された計器用変圧器、5,6
は補助変圧器、7はダイオードをブリツジ接続し
て入力端を補助変圧器5,6及び計器用変圧器
3,4を介して母線1aに接続した全波整流器、
8は全波整流器7の出力端に接続されたコンデン
サ、9はコンデンサ8に並列接続された可変抵抗
器、10は抵抗器、11は一端を可変抵抗器9の
擢動端子に接続したコンデンサ、12は全波整流
器7を出力を基準値と比較する比較器、13は抵
抗器10を介して全波整流器7の出力を導入し、
かつコンデンサ11を介して可変抵抗器9の出力
を導入して遮断器2の投入時間を検出する検出回
路、14は比較器12及び設定回路13の出力を
導入して同期投入信号を発生する信号発生回路、
15は進み位相角を設定しこれを基準値として比
較器12に供給する可変抵抗器、20は以上説明
した補助変圧器5〜可変抵抗器15からなる従来
の自動同期装置である。
あつた。第1図において、1は交流発電機、2は
交流発電機1を線R,S,Tを介して系統に接続
させる遮断器、3,4は遮断器2を間にして母線
1aにそれぞれ接続された計器用変圧器、5,6
は補助変圧器、7はダイオードをブリツジ接続し
て入力端を補助変圧器5,6及び計器用変圧器
3,4を介して母線1aに接続した全波整流器、
8は全波整流器7の出力端に接続されたコンデン
サ、9はコンデンサ8に並列接続された可変抵抗
器、10は抵抗器、11は一端を可変抵抗器9の
擢動端子に接続したコンデンサ、12は全波整流
器7を出力を基準値と比較する比較器、13は抵
抗器10を介して全波整流器7の出力を導入し、
かつコンデンサ11を介して可変抵抗器9の出力
を導入して遮断器2の投入時間を検出する検出回
路、14は比較器12及び設定回路13の出力を
導入して同期投入信号を発生する信号発生回路、
15は進み位相角を設定しこれを基準値として比
較器12に供給する可変抵抗器、20は以上説明
した補助変圧器5〜可変抵抗器15からなる従来
の自動同期装置である。
次に動作について説明する。系統側及び交流発
電機1側ともに電圧は正弦波である。両者間の電
圧に周波数差があると、全波整流器7の出力端に
は、第2図aに示すようなうなり電圧が発生しよ
うとするが、コンデンサ8及び可変抵抗器9によ
るフイルタ回路の存在によつてその高周波成分が
除去され、第2図bのような直流脈動電圧が現わ
れる。可変抵抗器15の基準値は第2図cに示す
ように電圧Vrからなるので、比較器12は第2
図dに示すような信号を出力する。電圧Vrを変
化させると、比較器12の信号の変化点も当然変
る。この場合、全波整流器7の出力が零となる時
点t2は、系統と交流発電機1の電圧の位相が一致
した時点であり、一方、その出力が最大となる時
点t0は、両者間の位相差が180゜となつている時点
である。補助変圧器5,6の二次コイルは、極性
を図示のように互に逆にして接続してあるので、
これらを合成した電圧は、両者の電圧が一致した
ときは互に打ち消し合い、零となる。従つて、第
2図bに示す全波整流器7の出力端の電圧は、補
助変圧器5,6間の位相差にほぼ比例した値とな
る。
電機1側ともに電圧は正弦波である。両者間の電
圧に周波数差があると、全波整流器7の出力端に
は、第2図aに示すようなうなり電圧が発生しよ
うとするが、コンデンサ8及び可変抵抗器9によ
るフイルタ回路の存在によつてその高周波成分が
除去され、第2図bのような直流脈動電圧が現わ
れる。可変抵抗器15の基準値は第2図cに示す
ように電圧Vrからなるので、比較器12は第2
図dに示すような信号を出力する。電圧Vrを変
化させると、比較器12の信号の変化点も当然変
る。この場合、全波整流器7の出力が零となる時
点t2は、系統と交流発電機1の電圧の位相が一致
した時点であり、一方、その出力が最大となる時
点t0は、両者間の位相差が180゜となつている時点
である。補助変圧器5,6の二次コイルは、極性
を図示のように互に逆にして接続してあるので、
これらを合成した電圧は、両者の電圧が一致した
ときは互に打ち消し合い、零となる。従つて、第
2図bに示す全波整流器7の出力端の電圧は、補
助変圧器5,6間の位相差にほぼ比例した値とな
る。
検出回路13には、第2図eに示すように、抵
抗10を介して電流iaが流れ込み、またコンデン
サ11を介して電流iaを微分した電流idが流れ込
む。検出回路13は電流ia、idの和の電流iyが零
となる時点t1を検出する。電流idの働きによつて
うなり電圧の周波数が2倍になれば、電流idの値
も半分になる関係があるので、検出回路13が検
出する時刻t1は、同期を示す時刻t2より前に存在
する。
抗10を介して電流iaが流れ込み、またコンデン
サ11を介して電流iaを微分した電流idが流れ込
む。検出回路13は電流ia、idの和の電流iyが零
となる時点t1を検出する。電流idの働きによつて
うなり電圧の周波数が2倍になれば、電流idの値
も半分になる関係があるので、検出回路13が検
出する時刻t1は、同期を示す時刻t2より前に存在
する。
信号発生回路14は、比較器12が出力し、か
つ検出器13が出力した時に、その接点14aを
閉にして遮断器2を投入する。即ち、遮断器2は
一定進み位相角を大きくすれば位相差が大きいと
ころでも投入でき、比較器12の出力を小さく設
定すれば位相差が小さくならないと投入できな
い。このように、投入の時刻は可変抵抗器15を
調整することによつて設定できる。図示していな
いが、遮断器2の投入指令は、系統と交流発電機
1の電圧差が規定値以下になつたことも条件に含
め、電圧差と位相差が小さくなる、同時点より遮
断器2の投入時間分だけ早く出す。
つ検出器13が出力した時に、その接点14aを
閉にして遮断器2を投入する。即ち、遮断器2は
一定進み位相角を大きくすれば位相差が大きいと
ころでも投入でき、比較器12の出力を小さく設
定すれば位相差が小さくならないと投入できな
い。このように、投入の時刻は可変抵抗器15を
調整することによつて設定できる。図示していな
いが、遮断器2の投入指令は、系統と交流発電機
1の電圧差が規定値以下になつたことも条件に含
め、電圧差と位相差が小さくなる、同時点より遮
断器2の投入時間分だけ早く出す。
従来の自動同期装置は、以上のように構成され
ているので、一定進み位相角を設定する可変抵抗
器につき、製品毎に試験をして位相差と設定目盛
の関係を明確にしなければ、その設定ができず、
結局装置が正常に動作することを確認すること以
外に、一定進み位相角要素のデータもとらなけれ
ばならず、手数を要するものであつた。
ているので、一定進み位相角を設定する可変抵抗
器につき、製品毎に試験をして位相差と設定目盛
の関係を明確にしなければ、その設定ができず、
結局装置が正常に動作することを確認すること以
外に、一定進み位相角要素のデータもとらなけれ
ばならず、手数を要するものであつた。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を
除去するためになされたもので、一定進み位相角
を検出する検出回路をデジタル化することによ
り、正常に動作することを確認するだけで位相差
に対するデータをとらなくとも設定が可能な自動
同期装置を提供することを目的としている。
除去するためになされたもので、一定進み位相角
を検出する検出回路をデジタル化することによ
り、正常に動作することを確認するだけで位相差
に対するデータをとらなくとも設定が可能な自動
同期装置を提供することを目的としている。
以下、この発明の一実施例を示す第3図につい
て説明する。第3図において、1〜4,7〜1
1,13,14は第1図で説明したものと同一の
ものであり、25,26は二つの二次巻線を有す
る補助変圧器、27,28は正弦波をスイツチン
グして矩形波に変換する変換回路、29は排他的
論理和ゲート、30は水晶発振回路、31は第5
図に詳細を示すプリセツト可能なダウンカウン
タ、32は第5図に詳細を示すパルス幅延長回路
である。
て説明する。第3図において、1〜4,7〜1
1,13,14は第1図で説明したものと同一の
ものであり、25,26は二つの二次巻線を有す
る補助変圧器、27,28は正弦波をスイツチン
グして矩形波に変換する変換回路、29は排他的
論理和ゲート、30は水晶発振回路、31は第5
図に詳細を示すプリセツト可能なダウンカウン
タ、32は第5図に詳細を示すパルス幅延長回路
である。
第5図において、41はインバータ、42はプ
リセツトできるダウンカウンタ、43〜46はプ
ルアツプ抵抗、47〜50はプリセツト・データ
をセツトするスイツチ、51はインバータ、52
は1KΩ程度の抵抗、53はダイオード、54は
抵抗52より大きい抵抗値、例えば100KΩ程度
の抵抗、55は抵抗52,54と共に時間遅れを
得るためのコンデンサ、56,57はシユミツト
回路、58はインバータである。
リセツトできるダウンカウンタ、43〜46はプ
ルアツプ抵抗、47〜50はプリセツト・データ
をセツトするスイツチ、51はインバータ、52
は1KΩ程度の抵抗、53はダイオード、54は
抵抗52より大きい抵抗値、例えば100KΩ程度
の抵抗、55は抵抗52,54と共に時間遅れを
得るためのコンデンサ、56,57はシユミツト
回路、58はインバータである。
次にこの発明の動作を説明する。いま、変換回
路27,28は、入力が正のときは“L”を出力
し、入力が負のときは“H”を出力するように対
応されているものとする。第3図の計器用変圧器
3に第4図aに示す正弦波BUSを与え、第3図
の計器用変圧器4に第4図bに示す正弦波GEN
を与えると、排他的論理和ゲート29は第4図c
に示す出力パルスP(その平均値をGで示す)が
発生する。排他的論理和ゲート29は入力が共に
“L”と“L”、入力が共に“H”と“H”のとき
は出力を“L”にし、入力が“L”と“H”のと
きは出力を“H”にする。即ち、第4図a,bの
正弦波BUS、GENが共に正、又は共に負のとき
は出力パルスPが“L“となる。
路27,28は、入力が正のときは“L”を出力
し、入力が負のときは“H”を出力するように対
応されているものとする。第3図の計器用変圧器
3に第4図aに示す正弦波BUSを与え、第3図
の計器用変圧器4に第4図bに示す正弦波GEN
を与えると、排他的論理和ゲート29は第4図c
に示す出力パルスP(その平均値をGで示す)が
発生する。排他的論理和ゲート29は入力が共に
“L”と“L”、入力が共に“H”と“H”のとき
は出力を“L”にし、入力が“L”と“H”のと
きは出力を“H”にする。即ち、第4図a,bの
正弦波BUS、GENが共に正、又は共に負のとき
は出力パルスPが“L“となる。
第4図cの出力パルスPの“H”レベルの幅を
検討すると、正弦波BUS、GENの位相差がパル
ス幅に比例していることが判明する(“L”パル
ス幅は逆比例)。
検討すると、正弦波BUS、GENの位相差がパル
ス幅に比例していることが判明する(“L”パル
ス幅は逆比例)。
なお、第3図のダウンカウンタ31は、説明を
簡単にするため、第5図に示すように4ビツト2
進カウンタのダウンカウンタ42を用いている
が、実際の場合はこれを2個乃至3個直列接続し
たものからなる。いま、スイツチ47,48,4
9をオンにしてダウンカウンタ42の入力DA、
DB、DCに“L”を入力し、更にスイツチ50を
オフにして入力DDに“H”を入力する。第6図
aは、第4図cに示す出力パルスPを拡大して示
す。ダウンカウンタ42は、入力を“L”
にすると、スイツチ47〜50のデータ“8”を
プリセツトし、水晶発振回路30のパルスにより
ダウンカウントをし、第6図bに示すようにその
内容を減少させ、その内容が零に達したときは出
力を第6図cに示すように“L”にする。
即ち、交流発電機1、系統間の位相差が減少する
に従い、ダウンカウンタ42のダウンカウントが
進行し、その位相差が所定値以下となると、出力
BROが“L”になる。出力は、半サイクル
毎に1回“L”となる。
簡単にするため、第5図に示すように4ビツト2
進カウンタのダウンカウンタ42を用いている
が、実際の場合はこれを2個乃至3個直列接続し
たものからなる。いま、スイツチ47,48,4
9をオンにしてダウンカウンタ42の入力DA、
DB、DCに“L”を入力し、更にスイツチ50を
オフにして入力DDに“H”を入力する。第6図
aは、第4図cに示す出力パルスPを拡大して示
す。ダウンカウンタ42は、入力を“L”
にすると、スイツチ47〜50のデータ“8”を
プリセツトし、水晶発振回路30のパルスにより
ダウンカウントをし、第6図bに示すようにその
内容を減少させ、その内容が零に達したときは出
力を第6図cに示すように“L”にする。
即ち、交流発電機1、系統間の位相差が減少する
に従い、ダウンカウンタ42のダウンカウントが
進行し、その位相差が所定値以下となると、出力
BROが“L”になる。出力は、半サイクル
毎に1回“L”となる。
第5図に示すダイオード53は、インバータ5
1が“H”のときに導通となり、抵抗54に抵抗
52を並列接続させる。従つて、コンデンサ55
に関連する時定数は、インバータ51が“H”の
とき短く、逆にこれが“L”ときは長くなる。い
ま、ダウンカウンタ31が第7図aに示すような
パルスKを出力すると、抵抗54及びコンデンサ
55の接続点の電圧Mは第7図bに示すものとな
り、フリツプ・フロツプを構成するシユミツト回
路56,57は第7図cに示すパルスNを出力
し、インバータ58により反転され、第7図dに
示すパルスQとなる。即ち、パルス幅延長回路3
2は、パルスKが“L”になると、シユミツト回
路56のパルスNを“H”にし、パルスKを積分
した電圧Mが放電により“L”になると、パルス
Nを“L”にする。パルスNは、パルスKが単一
のときはその最初のもの、また連続パルスのとき
は最後のものから所定時限後に“L”になり、パ
ルスKのパルス幅を延長させる。
1が“H”のときに導通となり、抵抗54に抵抗
52を並列接続させる。従つて、コンデンサ55
に関連する時定数は、インバータ51が“H”の
とき短く、逆にこれが“L”ときは長くなる。い
ま、ダウンカウンタ31が第7図aに示すような
パルスKを出力すると、抵抗54及びコンデンサ
55の接続点の電圧Mは第7図bに示すものとな
り、フリツプ・フロツプを構成するシユミツト回
路56,57は第7図cに示すパルスNを出力
し、インバータ58により反転され、第7図dに
示すパルスQとなる。即ち、パルス幅延長回路3
2は、パルスKが“L”になると、シユミツト回
路56のパルスNを“H”にし、パルスKを積分
した電圧Mが放電により“L”になると、パルス
Nを“L”にする。パルスNは、パルスKが単一
のときはその最初のもの、また連続パルスのとき
は最後のものから所定時限後に“L”になり、パ
ルスKのパルス幅を延長させる。
図示していないが、系統、交流発電機1間の位
相差が規定値以下になつたことも条件に入れ、信
号発生回路14は、パルス幅延長回路32及び設
定回路13のいずれの出力が先になるかを判断
し、電圧差と周波数差が小さくなる同期点から遮
断器2の投入時間分だけ前に投入指令を発生す
る。
相差が規定値以下になつたことも条件に入れ、信
号発生回路14は、パルス幅延長回路32及び設
定回路13のいずれの出力が先になるかを判断
し、電圧差と周波数差が小さくなる同期点から遮
断器2の投入時間分だけ前に投入指令を発生す
る。
なお、上記実施例ではプリセツト可能なダウン
カウンタ42の出力を用いたが、キヤリを
出力する出力を用いても同様の効果を奏す
る。
カウンタ42の出力を用いたが、キヤリを
出力する出力を用いても同様の効果を奏す
る。
以上のように、この発明によれば、一定の進み
位相角をデジタル設定できるため、設定目盛と進
み位相角の試験データをとらなくとも使用できる
ため、装置の試験時間が短縮でき、またリツプル
の影響やコンデンサ容量の変化による誤差等を導
入することなく、高精度の動作が得られる効果が
ある。
位相角をデジタル設定できるため、設定目盛と進
み位相角の試験データをとらなくとも使用できる
ため、装置の試験時間が短縮でき、またリツプル
の影響やコンデンサ容量の変化による誤差等を導
入することなく、高精度の動作が得られる効果が
ある。
第1図は従来の自動同期装置のブロツク図、第
2図は第1図に示す装置の動作の波形図、第3図
はこの発明の自動同期装置のブロツク図、第4図
は第3図に示す装置の動作の波形図、第5図は第
3図に示すダウンカウンタ及びパルス幅延長回路
の詳細を示す回路図、第6図及び第7図は第3図
に示す装置の動作の波形図である。 1……交流発電機、2……遮断器、3,4……
計器用変圧器、5,6……補助変圧器、7……全
波整流器、8,11,55……コンデンサ、13
……検出回路、14……信号発生回路、29……
排他的論理和ゲート、31,42……ダウンカウ
ンタ、32……パルス幅延長回路。なお、図中、
同一符号は同一部分を示す。
2図は第1図に示す装置の動作の波形図、第3図
はこの発明の自動同期装置のブロツク図、第4図
は第3図に示す装置の動作の波形図、第5図は第
3図に示すダウンカウンタ及びパルス幅延長回路
の詳細を示す回路図、第6図及び第7図は第3図
に示す装置の動作の波形図である。 1……交流発電機、2……遮断器、3,4……
計器用変圧器、5,6……補助変圧器、7……全
波整流器、8,11,55……コンデンサ、13
……検出回路、14……信号発生回路、29……
排他的論理和ゲート、31,42……ダウンカウ
ンタ、32……パルス幅延長回路。なお、図中、
同一符号は同一部分を示す。
Claims (1)
- 1 系統及び発電機の各電圧をそれぞれ矩形波に
変換する第1及び第2の変換器と、前記第1及び
第2の変換器の出力間で排他的論理和をとるゲー
トと、前記ゲートから出力されるパルスによつて
プリセツトされ発振回路からのパルスを計数して
プリセツト値を順次減じ該プリセツト値が零とな
つたときに出力をするダウンカウンタと、前記ダ
ウンカウンタの出力によるパルスの幅を延長する
パルス幅延長回路と、前記系統及び発電機の各電
圧を合成して整流した後積分した電圧が所定レベ
ルとなる遮断器の投入時間を検出する投入時間検
出回路と、前記パルス幅延長回路及び投入時間検
出回路の各出力から前記系統に前記発電機を接続
する時点を判定して前記接続を得るための同期投
入信号を発生する信号発生回路とを備えた自動同
期装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15316280A JPS5778328A (en) | 1980-10-30 | 1980-10-30 | Automatic synchronizer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15316280A JPS5778328A (en) | 1980-10-30 | 1980-10-30 | Automatic synchronizer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5778328A JPS5778328A (en) | 1982-05-17 |
JPS6320096B2 true JPS6320096B2 (ja) | 1988-04-26 |
Family
ID=15556391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15316280A Granted JPS5778328A (en) | 1980-10-30 | 1980-10-30 | Automatic synchronizer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5778328A (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4870014A (ja) * | 1971-12-27 | 1973-09-22 | ||
JPS5398047A (en) * | 1977-02-04 | 1978-08-26 | Mitsubishi Electric Corp | Digital automatic synchronous equipment |
-
1980
- 1980-10-30 JP JP15316280A patent/JPS5778328A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4870014A (ja) * | 1971-12-27 | 1973-09-22 | ||
JPS5398047A (en) * | 1977-02-04 | 1978-08-26 | Mitsubishi Electric Corp | Digital automatic synchronous equipment |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5778328A (en) | 1982-05-17 |
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