JPS638692B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高周波フイルターの保護装置に関す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a protection device for a high frequency filter.
近年、サイリスタ応用電気機器の著しい普及に
伴い、送配電線の電圧およびそこを流れる電流の
波形歪が大きくなり、このことに基因して種々の
障害を発生することが問題となつてきている。こ
の問題を解決するためには、障害となる高調波を
発生する負荷点に高調波フイルターを設置するの
が最も有効な手段であり、大きな負荷容量のもの
では殆んどこの高調波フイルターが設置されてい
る。 In recent years, with the remarkable spread of thyristor-applied electrical equipment, the waveform distortion of the voltage of power transmission and distribution lines and the current flowing therein has become large, and the occurrence of various failures due to this has become a problem. In order to solve this problem, the most effective means is to install a harmonic filter at the load point that generates the harmful harmonics, and this harmonic filter is installed in most cases with large load capacity. has been done.
高調波フイルターは一般に第1図aに示すよう
に電力用コンデンサ1、直列リアクトル2から構
成され、対象とする次数の高調波に対して直列共
振回路を形成している。又、高次の高調波に対す
る高調波フイルターは、第1図bのように直列リ
アクトル2に抵抗器3が並列に接続される。この
ような高調波フイルターが必要とされる各調波ご
とに設けられる。 A harmonic filter generally comprises a power capacitor 1 and a series reactor 2, as shown in FIG. 1a, and forms a series resonant circuit for harmonics of a target order. Further, as a harmonic filter for high-order harmonics, a resistor 3 is connected in parallel to a series reactor 2 as shown in FIG. 1b. Such a harmonic filter is provided for each required harmonic.
これら高調波フイルターは送電線に直接接続さ
れるものであり、フイルターを構成するコンデン
サ1、リアクトルに短絡、断線、地絡等の故障が
発生すると、フイルターのみならず、送配電系統
にも重大な影響を与えることになる。従つて、フ
イルターの故障時には、故障を速やかに検出し、
故障が発生したフイルターを送配電線から切離し
保護する必要がある。 These harmonic filters are directly connected to power transmission lines, and if a short circuit, disconnection, or ground fault occurs in the capacitor 1 or reactor that makes up the filter, it will cause serious damage not only to the filter but also to the power transmission and distribution system. It will have an impact. Therefore, in the event of a filter failure, the failure can be quickly detected and
It is necessary to protect the faulty filter by disconnecting it from the power transmission and distribution lines.
高調波フイルターの保護は、負荷の状態によつ
て大きく変動する高調波電流の影響を受けずに機
器を確実に保護できることが必要であり、従来の
進相用コンデンサの種々の保護方式の内、第2図
aに示す二重星形中性点間電流検出方式、同図b
に示す電圧差動方式、同図cに示すオープン・デ
ルタ方式などが適用可能である。なお、図中、4
は計器用変流器、5は計器用変圧器、6は検出装
置を示す。この内、二重星形中性点間電流検出方
式は付属機器も少なく最も経済的な方法である
が、コンデンサ1を2分割する必要があり、更に
直列リアクトル2を中性点側に設置しようとする
場合には、第3図のように直列リアクトル2をも
2分割する必要があり、フイルター自体の構成が
複雑となる欠点がある。又、電圧差動方式および
オープン・デルタ方式には、コンデンサ1の端子
間の電圧を検出する計器用変圧器5を専用に設け
る必要があり、付属機器が増加する欠点がある。 To protect harmonic filters, it is necessary to be able to reliably protect equipment without being affected by harmonic currents that vary greatly depending on the load condition. Among the various protection methods for conventional phase advance capacitors, Double star-shaped neutral point current detection method shown in Figure 2a, Figure 2b
The voltage differential method shown in Fig. 3, the open delta method shown in Fig. 3c, etc. are applicable. In addition, in the figure, 4
5 indicates an instrument current transformer, 5 indicates an instrument transformer, and 6 indicates a detection device. Of these, the double star-shaped neutral point current detection method is the most economical method as it requires few accessories, but it requires dividing the capacitor 1 into two, and in addition, it is recommended to install the series reactor 2 on the neutral point side. In this case, it is necessary to divide the series reactor 2 into two as shown in FIG. 3, which has the disadvantage that the structure of the filter itself becomes complicated. Further, the voltage differential method and the open delta method require a dedicated instrument transformer 5 for detecting the voltage between the terminals of the capacitor 1, which has the disadvantage of increasing the number of attached devices.
本発明は、各次数の調波ごとに設けられる高調
波用フイルターの特質に着目し、次数の異なつた
フイルターの間に二重星形中性点間電流検出方式
を適用することにより、並列リアクトルを中性点
側に接続でき、次数の異なつたフイルターを同時
に保護でき、しかも構成が簡素で経済的な高調波
フイルターの保護装置を提供することを目的とす
る。 The present invention focuses on the characteristics of harmonic filters provided for each harmonic order, and by applying a double star-shaped neutral point current detection method between filters of different orders, the parallel reactor To provide a harmonic filter protection device which can be connected to a neutral point side, can protect filters of different orders at the same time, and is simple in configuration and economical.
以下、本発明を第4図および第5図に示す実施
例を参照して説明する。 The present invention will be described below with reference to the embodiments shown in FIGS. 4 and 5.
第4図は本発明の一実施例に係る二重星形中性
点間電流検出方式の回路図であり、コンデンサ1
と直列リアクトル2およびコンデンサ1′と直列
リアクトル2′は異なる調波の周波数に共振する
ように設定されて、それぞれ特定調波に対する高
調波フイルターを構成している。この中性点側に
設けられた直列リアクトル2および2′の中性点
をブツシング7により引き出し、このブツシング
7によつて各フイルターの中性点a,b間を変流
器4を介して接続する。この変流器4の2次側に
過電流リレー8を接続して故障検出を行い、高調
波フイルターを保護する。即ち、各フイルターの
コンデンサ1,1′と直列リアクトル2,2′が正
常な場合には、中性点a,b間には電位差がな
く、従つて過電流リレー8には電流が流れず、過
電流リレー8は動作しない。ところが、各フイル
ターの構成要素のいずれか、あるいはそれらの間
の配線に、短絡、断線、地絡等の故障が発生する
と、中性点a,bの間には電位差が生じ、過電流
リレー8に電流が流れて動作する。この結果、フ
イルターを送配電線に接続している遮断器をトリ
ツプする等して保護する。 FIG. 4 is a circuit diagram of a double star-shaped neutral point current detection system according to an embodiment of the present invention.
The series reactor 2, the capacitor 1', and the series reactor 2' are set to resonate at different harmonic frequencies, and each constitute a harmonic filter for a specific harmonic. The neutral point of the series reactors 2 and 2' provided on the neutral point side is drawn out by a bushing 7, and this bushing 7 connects the neutral points a and b of each filter via a current transformer 4. do. An overcurrent relay 8 is connected to the secondary side of the current transformer 4 to detect a failure and protect the harmonic filter. That is, when the capacitors 1, 1' and series reactors 2, 2' of each filter are normal, there is no potential difference between neutral points a and b, and therefore no current flows through the overcurrent relay 8. Overcurrent relay 8 does not operate. However, if a fault such as a short circuit, disconnection, or ground fault occurs in any of the components of each filter or in the wiring between them, a potential difference will occur between neutral points a and b, and overcurrent relay 8 It operates when current flows through it. As a result, the filter is protected by tripping the circuit breaker connecting it to the power transmission and distribution lines.
ここで、上述の検出動作を検討すると、共振周
波数の異なつたフイルター、即ちC、Lの値が異
なつたフイルターの星形接続の中性点間を接続
し、これに三相電圧を印加したとき、そこに流れ
る電流I0は、第4図でa,b間を開いたときに現
れる電圧をE0とすれば、(1)式で表わせる。 Now, considering the above-mentioned detection operation, when the neutral points of star-shaped connections of filters with different resonance frequencies, that is, filters with different values of C and L are connected, and a three-phase voltage is applied to this, , the current I 0 flowing there can be expressed by equation (1), assuming that the voltage that appears when a and b are opened in FIG. 4 is E 0 .
正常時には中性点aおよびbの電位はともに零
であるから、(1)式でE0が0となり、W即ち周波
数がいかなる値であつてもI0は流れることはな
い。E0が現われるのはC1又はC2あるいはL1又は
L2の1相分の値が変化したときのみであり、高
調波の影響を受けることなく保護が可能である。 Under normal conditions, the potentials at neutral points a and b are both zero, so E 0 becomes 0 in equation (1), and I 0 does not flow no matter what value W, that is, the frequency. E 0 appears in C 1 or C 2 or L 1 or
This occurs only when the value of one phase of L2 changes, and protection is possible without being affected by harmonics.
また、アーク炉等では負荷の不平衡が著しく、
フイルターには瞬間的に単相の高調波電圧Eが印
加されたと同様の状態となる。この場合の等価回
路は第5図のようになり、a,b間の電位差E0
は(2)式で表わされ星形に接続されたZ1、Z2が各々
バランスしていれば(2)式は0となりa,b間を接
続しても電流は流れない。 In addition, in arc furnaces, etc., there is a significant load imbalance,
The filter is in the same state as if a single-phase harmonic voltage E was momentarily applied. The equivalent circuit in this case is as shown in Figure 5, where the potential difference between a and b is E 0
is expressed by equation (2). If Z 1 and Z 2 connected in a star shape are each balanced, equation (2) becomes 0, and no current flows even if a and b are connected.
E0=Z1/Z1+Z1/2・E−Z2/Z2+Z2/2・E=0……
(2)
従つて、どのような不平衡の高調波電圧が印加
されても保護することが可能である。E 0 =Z 1 /Z 1 +Z 1 /2・E−Z 2 /Z 2 +Z 2 /2・E=0……
(2) Therefore, protection is possible no matter what unbalanced harmonic voltage is applied.
尚、本発明は、第1図aの構成フイルターと第
1図bの構成フイルターを組合せても適用可能で
あり、又通常の進相コンデンサ・バンクにも適用
できる。 It should be noted that the present invention can be applied to a combination of the filter configuration shown in FIG. 1a and the configuration filter shown in FIG.
以上のように、本発明によれば、共振周波数の
異なつた高調波用フイルターを共通に保護するこ
とができるので故障検出用変成器が少なくなる。
又、中性点側に直列リアクトルを設置できるの
で、直列リアクトルの巻線に短絡電流が流れない
ので直列リアクトルが安価になる。 As described above, according to the present invention, harmonic filters having different resonant frequencies can be commonly protected, thereby reducing the number of fault detection transformers.
Furthermore, since the series reactor can be installed on the neutral point side, no short circuit current flows through the windings of the series reactor, making the series reactor less expensive.
第1図a,bは高調波フイルターの基本的な回
路図、第2図は従来のフイルターコンデンサの保
護方式の回路図で、aは二重星形中性点間電流検
出方式を示す回路図、bは電圧差動方式を示す回
路図、cはオープンデルタ方式を示す回路図、第
3図は従来の二重星形中性点間電流検出方式の回
路図、第4図は本発明による二重星形中性点間電
流検出方式の回路図、第5図はその単相電圧印加
時の等価回路図である。
1,1′……コンデンサ、2,2′……直列リア
クトル、3……抵抗器、4……変流器、5……計
器用変圧器、6……検出装置、7……ブツシン
グ、8……過電流リレー。
Figures 1a and b are basic circuit diagrams of a harmonic filter, Figure 2 is a circuit diagram of a conventional filter capacitor protection system, and a is a circuit diagram showing a double star-shaped neutral point current detection system. , b is a circuit diagram showing a voltage differential method, c is a circuit diagram showing an open delta method, FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional double star-shaped neutral point current detection method, and FIG. 4 is a circuit diagram according to the present invention. A circuit diagram of the double star-shaped neutral point current detection method, and FIG. 5 is an equivalent circuit diagram when a single-phase voltage is applied. 1, 1'... Capacitor, 2, 2'... Series reactor, 3... Resistor, 4... Current transformer, 5... Instrument transformer, 6... Detection device, 7... Bushing, 8 ...Overcurrent relay.
Claims (1)
して各次数の高調波フイルターを形成し、それぞ
れ次数の異なつた高調波フイルターの中性点側引
出端子間を検出装置を介して接続することを特徴
とする高調波フイルターの保護装置。1 A series reactor and a capacitor are connected in series to form harmonic filters of each order, and the neutral point side lead terminals of the harmonic filters of different orders are connected via a detection device. harmonic filter protection device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15205981A JPS5854826A (en) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | Method of protecting harmonic filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15205981A JPS5854826A (en) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | Method of protecting harmonic filter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5854826A JPS5854826A (en) | 1983-03-31 |
JPS638692B2 true JPS638692B2 (en) | 1988-02-24 |
Family
ID=15532150
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15205981A Granted JPS5854826A (en) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | Method of protecting harmonic filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5854826A (en) |
-
1981
- 1981-09-28 JP JP15205981A patent/JPS5854826A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5854826A (en) | 1983-03-31 |
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