KR100245915B1 - 정지형 무효전력 보상장치 - Google Patents

정지형 무효전력 보상장치 Download PDF

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미야다도시오
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야스이 사다죠
니신덴키 가부시기 가이샤
오제키 마사노리
자이단 호진 테츠도 소고 키쥬츠켄큐쇼
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Abstract

본 발명은 전기차량 등에 부하에 대하여 3상→2상 변환변압기를 설치하여 배전하는 시스템에 있어서, 변동하는 전압을 보상하는 것을 목적으로 한다.
그 구성은 3상→2상 변환변압기(2)의 2차 단상측에 2상→3상 변환변압기(6)를 설치하고 그 3상측에 3상 SVC(7)를 설치한다.

Description

정지형 무효전력 보상장치
제1도는 본 발명의 실시예를 도시한 도면.
제2도는 제1도의 실시예의 등가회로를 도시한 도면.
제3도는 종래의 3상→2상 배전시스템에 있어서 전압변동 보상방법의 일예를 도시한 도면.
제4도는 종래의 3상→2상 배전시스템에 있어서 전압변동 보상방법의 다른 예를 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 전원 임피던스 2 : 3상→2상 변환변압기
3 : 단상 SVC 4 : 변동부하
5 : 임계모선 6 : 2상→3상 변환변압기
7 : 3상 SVC 8 : 3상 변압기
9 : 필터
본 발명은 주로 전기차량에서의 교류배전시스템에 있어서, 상기 차량부하의 변동에 의해 발생하는 전압강하에 대해 보상을 행하는 정지형 무효전력보상장치에 관한 것이다.
종래, 전기차량에서의 교류배전방식에는 3상→2상 변환변압기가 이용되며, 장거리 선로에서의 전력급전구간을 정하여 변전소를 설치하고, 이 변전소에서 특별고압 또는 초고압3상을 수전하며, 상기 3상→2상 변압기를 이용하여 소위 스코트결선변압기 2차측의 위상차 90°의 2조의 단상단자를 만들어 이들 각 단상(T좌, M좌)단자를 전선에 접촉하여, 주행하는 전기차량에 배전하도록 하고 있다.
전기차량은 변동하는 부하이며, 모터구동, 타행(楕行), 전력회생 등, 및 동일 전력급전구간에서 주행하는 차량의 결합개수(個數) 등에 의해 전압의 변동이 현저하며, 경우에 따라 큰 전압강하가 전선에 생겨서 주행에 지장을 줄 우려가 있다.
이 전압강하에 대한 대책으로서, 제3도에 도시한 바와 같은 단상 SVC(정지형 무효전력 보상장치)의 설치가 고려되었다. 도면은 T좌 부하 측에 단상 SVC를 설치한 예를 도시한다. 도면에 있어서, 1은 전원임피던스를 나타내고, 2는 3상→2상 변환변압기를 나타내며, 3은 단자 SVC를 나타내고, 4는 변동부하, 5는 임계모선(전압변동 억제점)을 나타낸다.
이와 같이, T좌부하측에 단상 SVC(3)의 설치로는 3상측의 P(유효소비전력) 보상을 할 수 없으며, 변동량이 클 때는 전원전압변동 및 불평형대책 때문에 제4도에 도시한 바와 같이, 3상변압기(8)를 개재하여 3상 SVC(7)를 3상→2상 변환변압기(2)의 전원측에 설치하여 P보상도 할 필요가 있다.
또, M좌 부하측에 단상 SVC를 설치한 것도 동일하다.
상기 제4도에 대해 설명한 바와 같이 수전측에 SVC용 변압기를 설치하면,
(1) 변압기 가격이 크게 되고,
(2) 전기차량에서 발생하는 고주파의 억제효과가 적으며,
(3) 배전전압의 구제효과가 적어지는 등의 과제가 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결 할 수 있는 무효전력 보상장치이며, 3상→2상 변환변압기의 2차 단상측에 2상→3상 변환변압기를 설치하고 그 3상측에는 정지형의 3상 SVC를 설치하는 방식을 채용한 것이다. 또한, 여기에서 말하는 3상 SVC란 종래 3상회로에 적응되고 있는 무효전력 보상장치 전반을 의미하며, 3상의 각 상에 각각 접속된 일반적인 SVC 및 2상 또는 1상에만 접속된 SVC를 포함한다.
이하 제1도에 도시한 실시예에 의해 본 발명을 설명한다. 도면에 있어서 제3도, 제4도와 동일부분은 동일부호로 표시한다.
3상교류가 송전되는 것으로서, 이 3상교류의 수전단에 3상→2상 변환변압기(2)가 접속되고, 2차측 T좌, M좌단상회로를 역스코트 결선의 2상→3상 변환변압기(6)의 1차측으로 되는 2상의 권선에 접속하고, 2차측으로되는 스코트결선에 의해 변성되는 3상측에 3상 SVC(7)를 접속한다.
SVC는 일반적으로 역 병렬접속의 다이리스터(thyristor)와 리액터 및 필터를 3상간에 직렬 접속하여 되고, 구성상 필요한 L(인덕턴스)은 상기와 같이 리액터로 바꾸어 변압기의 인덕턴스를 이용할 수 있다.
이 구성에 의하면, 상기 수전 3상측설치 3상 SVC(제4도)와 등가의 기본파 동작(무효전력보상)을 행할 수 있으며, 하기의 작용, 효과를 기대할 수 있다.
(1) SVC용 변압기는 부하회로측에 접속되어 절연저감을 할 수 있기 때문에 경제적이다.
(2) 제2도에 도시한 바와 같이, SVC 설정점에서 전원측을 바라본 리액턴스가 3상수전점 리액턴스 XS와 3상→2상 변환변압기 리액턴스 XT로 되어, 대폭 리액턴스가 증가되므로,
① 배전선전압강하의 구제효과는 변압기 리액턴스 XT가 존재하기 때문에 약 (XS+XT)/XS(배) 향상한다.
② TCR 및 또는 전기차량에서 발생하는 고주파가 변압기 리액턴스 XT에 의해 차단되고 필터(9)의 흡수효율이 크게 되어 전원에 유출하는 고주파 억제효과가 크게 된다.

Claims (1)

  1. 3상→2상 변환변압기의 2차측단상 각 단자 간에 변동부하가 접속되는 시스템에 있어서,
    상기 변압기(2)의 2차측에 2상→3상 변환변압기(6)를 접속하고 그 변압기(6)의 3상측에 무효전력 보상장치(7)를 접속하는 것을 특징으로 하는 정지형 무효전력 보상장치.
KR1019920018530A 1991-10-11 1992-10-09 정지형 무효전력 보상장치 KR100245915B1 (ko)

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