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JP2695959B2 - Control device for winding induction machine - Google Patents

Control device for winding induction machine

Info

Publication number
JP2695959B2
JP2695959B2 JP2051856A JP5185690A JP2695959B2 JP 2695959 B2 JP2695959 B2 JP 2695959B2 JP 2051856 A JP2051856 A JP 2051856A JP 5185690 A JP5185690 A JP 5185690A JP 2695959 B2 JP2695959 B2 JP 2695959B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
induction machine
secondary winding
rectifier
winding
overvoltage
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP2051856A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH03256597A (en
Inventor
千景 佐々
充幸 阿部
寛和 金子
忠洋 柳沢
透 小野
Original Assignee
東京電力株式会社
株式会社東芝
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 東京電力株式会社, 株式会社東芝 filed Critical 東京電力株式会社
Priority to JP2051856A priority Critical patent/JP2695959B2/en
Publication of JPH03256597A publication Critical patent/JPH03256597A/en
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  • Protection Of Generators And Motors (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は周波数変換器を用い、巻線形誘導機の二次巻
線に可変周波数の電力を与えて誘導機を可変速運転する
巻線形誘導機の制御装置に係わり、特に二次巻線の過電
圧を抑制するのに好適な巻線形誘導機の制御装置に関す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention uses a frequency converter and applies variable frequency power to a secondary winding of a wound-type induction machine to control the induction machine at a variable speed. The present invention relates to a control device for a wound-type induction machine that operates, and more particularly to a control device for a wound-type induction machine suitable for suppressing overvoltage of a secondary winding.

(従来の技術) 風車、水車、ポンプ水車等の可変速原動機と巻線形誘
導機と可変周波数装置とで構成する可変速運転システム
は風力、落差、揚程に応じて原動機の最適速度、出力で
運転することができることから実用化が計られている。
(特開昭57−113971号公報)。
(Prior art) A variable-speed operation system including a variable-speed prime mover such as a windmill, a water turbine, and a pump-turbine, a winding-type induction motor, and a variable frequency device operates at an optimal speed and output of the prime mover according to wind power, head, and head. Practical application is planned because it can be done.
(JP-A-57-113971).

第4図はその可変速運転システムの構成図を示すもの
であり、1は巻線形誘導機で、一次巻線端子U,V,Wと、
二次巻線端子u,v,wを有している。2はこのシステムが
接続される電源母線であり、3は誘導機1の二次巻線
に、可変周波数の電力を与える三相のサイクロコンバー
タである。3AU,3AV,3AWはサイクロコンバータ3の主要
回路である正群、負群のサイリスタが逆並列接続された
各相用サイリスタブリッジである。3Bは各相サイリスタ
ブリッジ3AU,3AV,3AWを保護するための非直線素子であ
る。4は電源母線2に一次巻線側が接続され、各相用サ
イリスタブリッジ3AU,3AV,3AWに二次巻線側が接続され
た電源変圧器である。5はサイクロコンバータ3の制御
回路で、一次電圧検出器(電圧変成器)6および回転検
出器7および電流検出器8より得られる信号により、サ
イクロコンバータ3の出力の電圧及び位相を制御するも
のである。9はサイクロコンバータ3に対して並列に接
続され、整流器ブリッジ9Aとインピーダンス9Bと短絡用
スイッチング手段例えばゲートターンオフサイリスタ
(以下GTOと称する)9Cと過電圧検出器9Dからなる過電
圧抑制回路である。
FIG. 4 shows a configuration diagram of the variable speed operation system, wherein 1 is a winding type induction machine, and primary winding terminals U, V, W,
It has secondary winding terminals u, v, w. Reference numeral 2 denotes a power supply bus to which the system is connected, and reference numeral 3 denotes a three-phase cycloconverter that supplies variable-frequency power to the secondary winding of the induction machine 1. 3AU, 3AV, and 3AW are thyristor bridges for each phase in which thyristors of a positive group and a negative group, which are main circuits of the cycloconverter 3, are connected in anti-parallel. 3B is a non-linear element for protecting each phase thyristor bridge 3AU, 3AV, 3AW. Reference numeral 4 denotes a power transformer in which the primary winding is connected to the power bus 2 and the secondary winding is connected to the thyristor bridges 3AU, 3AV, 3AW for each phase. Reference numeral 5 denotes a control circuit for the cycloconverter 3, which controls the voltage and phase of the output of the cycloconverter 3 based on signals obtained from a primary voltage detector (voltage transformer) 6, a rotation detector 7, and a current detector 8. is there. An overvoltage suppression circuit 9 is connected in parallel to the cycloconverter 3, and includes an overvoltage detector 9D and a rectifier bridge 9A, an impedance 9B, switching means for short-circuiting, for example, a gate turn-off thyristor (hereinafter referred to as GTO) 9C.

このような可変速運転システムにおいて、サイクロコ
ンバータ3より誘導機1の二次巻線に供給しなければな
らない電圧は、概略、電源母線電圧と誘導機の巻線比と
すべりの積である。すべりの小さい通常運転時は、この
電圧は電源母線電圧に比べ小さい値であり、サイクロコ
ンバータ3の出力電圧は、それに対応した小さな電圧の
ものに設計できる。
In such a variable speed operation system, the voltage that must be supplied from the cycloconverter 3 to the secondary winding of the induction machine 1 is approximately the product of the power supply bus voltage, the turns ratio of the induction machine, and the slip. During normal operation with a small slip, this voltage is smaller than the power supply bus voltage, and the output voltage of the cycloconverter 3 can be designed to have a correspondingly small voltage.

ところが、各相用サイリスタブリッジ3AU,3AV,3AW
は、それぞれ正群、負群のサイリスタが逆並列接続され
ているので、電流の極性が切り替わる時に一時的にオフ
するが、オフした時には二次巻線に流れるべき電流の変
化率に比例した電圧が、オフした相の二次巻線に誘起さ
れる。通常運転時は、二次巻線に流れるべき電流の周波
数f2は電源母線電圧の周波数とすべりの積であり、すべ
りが小さいので、周波数f2は小さく、従って誘起される
電圧も小さい。
However, each phase thyristor bridge 3AU, 3AV, 3AW
Is temporarily turned off when the polarity of the current switches because the thyristors of the positive group and the negative group are connected in anti-parallel, but when it is turned off, the voltage proportional to the rate of change of the current that should flow through the secondary winding Is induced in the secondary winding of the off phase. During normal operation, the frequency f 2 of the current should flow in the secondary winding is the product of the slip frequency of the power supply bus voltage, since the slip is small, the frequency f 2 is small, thus the induced voltage is small.

しかし、それは通常運転されている場合であり、電源
母線電圧が急変した場合には、二次巻線側からサイクロ
コンバータ3に異常な電圧が印加される場合がある。例
えば、電源母線2が接続されている電力系統で、三相短
絡が発生し、電源母線電圧がほぼ零となった場合、誘導
機1には初期値が概略次の(1)式で示される過渡電流
iTが流れる。
However, this is the case of normal operation, and if the power supply bus voltage changes suddenly, an abnormal voltage may be applied to the cycloconverter 3 from the secondary winding side. For example, when a three-phase short circuit occurs in the power system to which the power supply bus 2 is connected and the power supply bus voltage becomes almost zero, the initial value of the induction machine 1 is approximately represented by the following equation (1). Transient current
i T flows.

iT=(VA−VB)/Z ……(1) 但し、VBは事故前の電源母線電圧、VAは事故後の電源
母線電圧、Zは誘導機1の過渡インピーダンスである。
i T = (V A −V B ) / Z (1) where V B is the power supply bus voltage before the accident, V A is the power supply bus voltage after the accident, and Z is the transient impedance of the induction machine 1.

この場合、誘導機1の一次巻線に流れる過渡電流iT
直流であるが、二次巻線に流れる過渡電流iT2は次の
(2)式で示される周波数f2の電流となり、電源母線電
圧の周波数fに近い値となる。
In this case, the transient current i T flowing through the primary winding of the induction machine 1 is DC, but the transient current i T2 flowing through the secondary winding becomes a current having a frequency f 2 represented by the following equation (2). The value is close to the frequency f of the bus voltage.

f2=(1−S)f ……(2) 但し、Sはすべりである。周波数f2は電源母線電圧の
周波数fに近い値であり、通常運転時に二次巻線に流れ
る電流の周波数に比べ大きな値となるので、二次巻線に
過電圧が発生する。この過電圧が規定値を越えると、過
電圧検出器9DからGTO9Cをターンオフさせる信号fが出
力され、これによりGTO9Cがオンするので、二次巻線は
整流器ブリッジ9Aとインピーダンス9Bを介して短絡さ
れ、これにより二次巻線に過電圧発生するのが抑制され
る。
f 2 = (1−S) f (2) where S is slip. Frequency f 2 is a value close to the frequency f of the power bus voltage, since during normal operation becomes a large value compared with the frequency of the current flowing through the secondary winding, overvoltage is generated in the secondary winding. When the overvoltage exceeds a specified value, a signal f for turning off the GTO 9C is output from the overvoltage detector 9D, and the GTO 9C is turned on.Therefore, the secondary winding is short-circuited through the rectifier bridge 9A and the impedance 9B. Accordingly, generation of an overvoltage in the secondary winding is suppressed.

(発明が解決しようとする課題) 以上説明した従来の可変速運転システムにおいては、
サイクロコンバータ3の出力電圧は電源母線電圧VBと誘
導機の巻線比と通常運転時のすべりSとの積で設計し、
サイクロコンバータ3と並列に過電圧抑制回路9を設け
ている。過電圧抑制回路9のインピーダンス9Bは最大の
過渡電流が流れてもインピーダンス9Bの両端電圧が規定
値以下になるように小さな値が選ばれる。従って、この
過電圧抑制回路9が動作すると、サイクロコンバータ3
は停止してサイクロコンバータ3に過電流が流れるのを
防止できる。また、過電圧抑制回路9が動作し、サイク
ロコンバータ3が停止した状態で可変速運転システムを
運転し続けると、過電圧抑制回路9を介して誘導機1の
二次巻線に過電流が流れ、また誘導機1の一次巻線にも
過電流が流れて、電力系統に悪影響を及ぼす。
(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional variable speed operation system described above,
The output voltage of the cycloconverter 3 is designed by the product of the slip S during winding ratio and normal operation of the power supply bus voltage V B and the induction machine,
An overvoltage suppression circuit 9 is provided in parallel with the cycloconverter 3. The impedance 9B of the overvoltage suppression circuit 9 is selected to have a small value so that the voltage across the impedance 9B becomes equal to or less than a specified value even when the maximum transient current flows. Therefore, when the overvoltage suppression circuit 9 operates, the cycloconverter 3
Can be stopped to prevent an overcurrent from flowing through the cycloconverter 3. Further, if the variable speed operation system is continuously operated in a state where the overvoltage suppression circuit 9 is operated and the cycloconverter 3 is stopped, an overcurrent flows through the secondary winding of the induction machine 1 via the overvoltage suppression circuit 9, and An overcurrent also flows through the primary winding of the induction machine 1, which adversely affects the power system.

このため、過電圧抑制回路9が動作すると、発電機系
統の遮断器を開いて運転を停止せざるをえない。発電機
系統の運転を継続するためには、発電機系統の遮断器を
開かず、電源母線電圧が回復した後、速やかに過電圧抑
制回路9を復帰させる必要がある。しかし、復帰させよ
うとしても、事故後の過電流が流れ続けているので、二
次巻線に過電圧が再度発生し、過電圧抑制回路9を復帰
させられない。
For this reason, when the overvoltage suppression circuit 9 operates, the operation must be stopped by opening the circuit breaker of the generator system. In order to continue the operation of the generator system, it is necessary to return the overvoltage suppression circuit 9 immediately after the power supply bus voltage is restored without opening the circuit breaker of the generator system. However, even if an attempt is made to recover, since the overcurrent after the accident continues to flow, an overvoltage occurs again in the secondary winding, and the overvoltage suppression circuit 9 cannot be recovered.

つまり、従来の可変速運転システムは、電源母線電圧
が急変した場合には、二次巻線に過電圧が発生するのを
防ぐために、過電圧抑制回路9を動作させて誘導機1の
運転を停止せざるをえない不具合がある。
In other words, the conventional variable speed operation system operates the overvoltage suppression circuit 9 to stop the operation of the induction machine 1 in order to prevent the occurrence of overvoltage in the secondary winding when the power supply bus voltage changes suddenly. There is an inevitable problem.

本発明は電力系統の事故等で過電圧抑制回路が動作し
ても、電力系統の母線電圧が回復すれば、電力系統に悪
影響を及ぼす時間が短くてすみ、誘導機の運転を継続す
ることが可能となる巻線形誘導機の制御装置を提供する
ことを目的とする。
According to the present invention, even if the overvoltage suppression circuit operates due to a power system accident or the like, if the bus voltage of the power system recovers, the time that adversely affects the power system can be shortened, and the operation of the induction machine can be continued. It is an object of the present invention to provide a control device for a wound-type induction machine.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明は前記目的を達成するため、巻線形誘導機の一
次巻線を電力系統に接続し、前記巻線形誘導機の二次巻
線に可変周波数の電力を供給する周波数変換器を接続
し、前記二次巻線に回転子速度と前記電力系統の周波数
とで決まる周波数の電力を与えて前記巻線形誘導機を可
変速運転する巻線形誘導機の制御装置において、 前記二次巻線および周波数変換器と並列に整流器を接
続し、該整流器の出力をインピーダンスを介して短絡す
る第1のスイッチング手段と、 前記整流器の出力を短絡する第2のスイッチング手段
と、 前記整流器の出力電圧が第1の設定値以上になると前
記第1のスイッチング手段を動作させ、前記整流器の出
力電圧が前記第1の設定値より低く設定された第2の設
定値以下になると前記第1のスイッチング手段を復帰さ
せる第1の制御手段と、 前記整流器の出力電圧が前記第1の設定値より高く設
定された第3の設定値以上になると前記第2のスイッチ
ング手段を動作させる第2の制御手段とを設けたもので
ある。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention connects a primary winding of a wound-type induction machine to a power system, and connects the primary winding to a secondary winding of the wound-type induction machine. A winding type that connects a frequency converter that supplies a variable frequency power, and supplies the secondary winding with power having a frequency determined by a rotor speed and the frequency of the power system to operate the wound induction machine at a variable speed. In an induction machine control device, a first rectifier that connects a rectifier in parallel with the secondary winding and the frequency converter and short-circuits the output of the rectifier via an impedance, and a second switch that short-circuits the output of the rectifier. A second switching means, and when the output voltage of the rectifier becomes equal to or higher than a first set value, the first switching means is operated, and the second output means sets the output voltage of the rectifier lower than the first set value. Set value First control means for returning the first switching means when the voltage falls below; and when the output voltage of the rectifier becomes equal to or higher than a third set value higher than the first set value, the second switching means. And a second control means for operating the.

(作用) 本発明によれば、第1のスイッチング手段と第1の制
御手段からなる第1の過電圧抑制回路、並びに第2のス
イッチング手段と第2の制御手段からなる第2の過電圧
抑制回路を設け、第2の過電圧抑制回路のインピーダン
スは小さく、第1の過電圧抑制回路のインピーダンスは
大きくしてある。このため、以下のような作用となる。
(Operation) According to the present invention, the first overvoltage suppression circuit including the first switching means and the first control means and the second overvoltage suppression circuit including the second switching means and the second control means are provided. The impedance of the second overvoltage suppression circuit is small, and the impedance of the first overvoltage suppression circuit is large. Therefore, the following operation is obtained.

すなわち、電力系統の事故等で電源母線電圧が急変す
る場合は、事故の内容によって電源母線電圧が急変する
量が異なるので、巻線形誘導機の二次巻線に流れる電流
も異なる。例えば、遠方での事故では、事故点と巻線形
誘導機の一次巻線との間のインピーダンスが大きいの
で、電源母線電圧が急変する量も二次巻線に流れる電流
も小さい。このような場合は、第1のスイッチング手段
と第1の制御手段からなる第1の過電圧抑制回路が動作
することから、二次巻線に過電圧が発生するのを防ぐこ
とができ、第2のスイッチング手段と第2の制御手段か
らなる第2の過電圧抑制回路は動作することなく、ま
た、周波数変換器が停止することもない。従って、この
ような場合は、巻線形誘導機の運転を継続させることが
できる。
That is, when the power supply bus voltage changes abruptly due to a power system accident or the like, the amount of sudden change in the power supply bus voltage differs depending on the nature of the accident, so that the current flowing through the secondary winding of the wound induction machine also differs. For example, in a remote accident, since the impedance between the accident point and the primary winding of the wound-type induction machine is large, the amount of sudden change in the power supply bus voltage and the current flowing through the secondary winding are small. In such a case, since the first overvoltage suppression circuit including the first switching means and the first control means operates, it is possible to prevent the occurrence of overvoltage in the secondary winding, and The second overvoltage suppression circuit including the switching means and the second control means does not operate, and the frequency converter does not stop. Therefore, in such a case, the operation of the wound-type induction machine can be continued.

また、巻線形誘導機の近くでの事故では、事故点と巻
線形誘導機の一次巻線との間のインピーダンスが小さい
ので、電源母線電圧が急変する量も二次巻線に流れる電
流も大きい。このような場合は、前記第1の過電圧抑制
回路が動作しても、二次巻線に過電圧が発生するのを防
ぐことができず、前記第2の過電圧抑制回路も動作し、
二次巻線に過電圧が発生するのを防ぐことができる。こ
のように、事故の内容によっては、第2の過電圧抑制回
路の動作が異なるので、周波数変換器を停止させないの
で、巻線形誘導機の二次巻線に、過電圧が発生するのを
防ぐことができる。
In addition, in the case of an accident near a wound-type induction machine, the impedance between the fault point and the primary winding of the wound-type induction machine is small, so the amount of sudden change in the power supply bus voltage and the current flowing through the secondary winding are large. . In such a case, even if the first overvoltage suppression circuit operates, the occurrence of overvoltage in the secondary winding cannot be prevented, and the second overvoltage suppression circuit also operates.
Overvoltage can be prevented from being generated in the secondary winding. As described above, since the operation of the second overvoltage suppression circuit differs depending on the nature of the accident, the frequency converter is not stopped, so that the occurrence of overvoltage in the secondary winding of the wound induction machine can be prevented. it can.

(実施例) 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第
1図は本発明の第1の実施例を示すブロック図である。
1〜9は第4図の従来例と同様であり、第1図は従来の
システムに過電圧抑制回路11を、新たに追加した点が異
なる。過電圧抑制回路11の内部構成は、同図に示す如
く、例えばGTO(本発明の第1のスイッチング手段)11A
とインピーダンス11Bの直列回路と、この直列回路に並
列接続されたコンデンサ11Cと、GTO9Cと並列接続され、
かつその出力端子がGTO11Aのゲート端子に接続された過
電圧検出器(本発明の第1の制御手段)11Dとからなっ
ている。本発明の第2の制御手段は過電圧検出器9Dより
構成され、また本発明の第2のスイッチング手段はGTO9
Cにより構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
1 to 9 are the same as the conventional example of FIG. 4, and FIG. 1 is different from the conventional system in that an overvoltage suppression circuit 11 is newly added. The internal configuration of the overvoltage suppression circuit 11 is, for example, a GTO (first switching means of the present invention) 11A as shown in FIG.
And a series circuit of impedance 11B, a capacitor 11C connected in parallel to this series circuit, and a GTO9C connected in parallel,
The output terminal is composed of an overvoltage detector (first control means of the present invention) 11D connected to the gate terminal of the GTO 11A. The second control means of the present invention comprises an overvoltage detector 9D, and the second switching means of the present invention comprises GTO9.
It is composed of C.

過電圧検出器11Dは、整流器ブリッジ9Aの出力電圧Vd
が、第1の設定値Vd1より大きくなると、GTO11Aにター
ンオフ信号を与え、Vdの第2の設定値Vd2より小さくな
ると、GTO11Aにターンオフ信号を与える。
The overvoltage detector 11D detects the output voltage Vd of the rectifier bridge 9A.
Is larger than the first set value Vd1, a turn-off signal is given to the GTO 11A, and if it is smaller than the second set value Vd2 of Vd, a turn-off signal is given to the GTO 11A.

但し、過電圧検出器9Dの設定値(第3の設定値)Vd3
と、通常運転時のVdの最大値Vdpと、巻線形誘導機1の
二次巻線に許容最大の過電圧が発生した時のVdの値Vdm
に対して、Vd1,Vd2,Vd3は、次のように決める。
However, the set value of the overvoltage detector 9D (third set value) Vd3
And the maximum value Vdp of Vd during normal operation, and the value Vdm of Vd when the maximum allowable overvoltage occurs in the secondary winding of the wound induction machine 1.
On the other hand, Vd1, Vd2, and Vd3 are determined as follows.

Vdm>Vd3>Vd1>Vd2>Vdp 以上のように構成されたものにおいては、インピーダ
ンス11Bの値Z11Bは、サイクロコンバータ3を停止しな
いで流すべき最大の事故電流に対して、Vd>Vd3となる
ように決める。例えば、インピーダンス11Bを抵抗値R
11Bの抵抗とし、事故点と巻線形誘導機1の一次巻線と
の間のインピーダンスが、ZLの地点で事故が発生した場
合でも、サイクロコンバータ3を停止しないようにする
には、次のようにR11Bを決める。事故電流が流れると、
各相用サイリスタブリッジ3AU,3AV,3AWのうち最初に電
流の極性が変わった相のサイリスタブリッジはオフし、
その相の電圧VRは、第2図(a)〜第2図の(c)の等
価回路で示される電圧VR1,VR2,VRTの合成値となる。
Vdm>Vd3>Vd1>Vd2> Vdp In the configuration described above, the value Z11B of the impedance 11B is Vd> Vd3 with respect to the maximum fault current to be flown without stopping the cycloconverter 3. To decide. For example, if the impedance 11B is
And 11B of the resistance, the impedance between the fault point and winding the primary winding of the linear induction machine 1, even if an accident occurs at a point Z L, to avoid stopping the cycloconverter 3, the following R 11B as shown. When an accident current flows,
Of the thyristor bridges for each phase 3AU, 3AV, 3AW, the thyristor bridge of the phase whose current polarity has changed first turns off,
The voltage V R of that phase, the combined value of the voltage V R1, V R2, V RT represented by the equivalent circuit of FIG. 2 (a) ~ of FIG. 2 (c).

第2図において、(a)は正相分等価回路を示し、
(b)は逆相分等価回路を示し、(c)は過渡分等価回
路である。図中、VL1,VL2,は事故点での事故後の正相電
圧、逆相電圧をGM二次側に換算して示したものであり、
VLTは事故点での事故直後の電圧の突変幅をGM二次側に
換算して示したものである。それらの値は事故の内容に
より異なる。例えば、一相が地絡した場合はそれぞれ次
の(3)〜(5)式で近似できる。
In FIG. 2, (a) shows a positive phase equivalent circuit,
(B) shows an antiphase equivalent circuit, and (c) shows a transient equivalent circuit. In the figure, V L1 and V L2 are the positive and negative phase voltages after the fault at the fault point converted to the GM secondary side.
V LT shows the abrupt variation of the voltage immediately after the accident at the accident point, converted to the GM secondary side. These values vary depending on the nature of the accident. For example, when one phase is grounded, it can be approximated by the following equations (3) to (5).

VL1=2SVLAN/3 ……(3) VL2=−(2−S)VLAN/3 ……(4) VLT=2(1−S)VLAN/3 ……(5) 但し、VLAは事故点での事故後の電圧、Sはすべり、
NはGNの巻線数を示している。また、XSは固定子巻線の
洩れリアクタンス、XRは回転子巻線の洩れリアクタン
ス、XMは励磁リアクタンスを示している。一般にXMはR
11B,XRに比べ十分に大きいので、GM二次側から見た事故
点までのインピーダンスXは(6)式となる。
V L1 = 2SV LA N / 3 ...... (3) V L2 = - (2-S) V LA N / 3 ...... (4) V LT = 2 (1-S) V LA N / 3 ...... (5 However, V LA is the voltage after the accident at the accident point, S is the slip,
N indicates the number of turns of the GN. Further, X S is leakage reactance of the stator winding, X R is leakage of the rotor winding reactance, the X M indicates the excitation reactance. Generally X M is R
11B, is sufficiently large compared to X R, the impedance X of up to fault point as seen from the GM secondary side is (6).

X=XL+XS+XR ……(6) 従って、サイリスタブリッジがオフした相の電圧VR
(7)式で示される。
X = X L + X S + X R ...... (6) Therefore, the voltage V R of the phase thyristor bridge is turned off is represented by the equation (7).

VR≦VR1+VR2+VRT ≦VL1R11B/Z1+VL2R11B/Z2 +VLTR11B/ZT ……(7) 他の相の電圧は、サイクロコンバータ電源変圧器4の
二次電圧VC以下であるので(8)式が成り立たねばなら
ない。
V R ≦ V R1 + V R2 + V RT ≦ V L1 R 11B / Z 1 + V L2 R 11B / Z 2 + V LT R 11B / Z T ...... (7) Since the voltages of the other phases are equal to or lower than the secondary voltage V C of the cycloconverter power transformer 4, the expression (8) must be satisfied.

VR+VC≦Vd3/2 ……(8) 以上より、(3)〜(8)式を満たすようにR11Bを決
めれば、事故点と巻線形誘導機1の一次巻線との間のイ
ンピーダンスがZLの地点で、一相が地絡する事故が発生
した場合でも、サイクロコンバータ3を停止しないよう
にすることができる。
V R + V C ≤Vd3 / 2 (8) From the above, if R 11B is determined so as to satisfy the equations (3) to (8), the distance between the fault point and the primary winding of the wound-type induction machine 1 can be determined. impedance at the point of Z L, can be one phase even if accidents ground fault has occurred, so as not to stop the cycloconverter 3.

コンデンサ11Cは、事故電流IFによる整流器ブリッジ9
Aの出力電圧Vdの上昇率を押さえて、GTO11Aの動作時間
中に、VdがVd3を越えないように決める。GOT11Aの動作
時間をT11A、コンデンサ11Cの容量C11Cとすると、
(9)式を満たすようにC11Cを決めればよい。
Capacitor 11C includes a rectifier bridge 9 by a fault current I F
By controlling the rate of increase of the output voltage Vd of A, Vd is determined not to exceed Vd3 during the operation time of the GTO 11A. T 11A operating time GOT11A, when the capacitance C 11C of the capacitor 11C,
What is necessary is just to determine C11C so that Formula (9) may be satisfied.

IFT11A/C11C<Vd3−Vd1 ……(9) 第3図は本発明の第2の実施例を示すブロック図であ
り、第3図において1〜11は第1図と同一であり、電流
検出器12が新たに追加されている。本実施例では過電圧
抑制回路11に流れる電流を検出し、その電流をサイクロ
コンバータの制御回路5に流すようにして、過電圧抑制
回路11に流れる電流を少なくするようにしたものであ
る。本実施例では過電圧抑制回路11の容量を小さくでき
る。
I F T 11A / C 11C <Vd3-Vd1 (9) FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention. In FIG. 3, 1 to 11 are the same as those in FIG. , A current detector 12 is newly added. In this embodiment, the current flowing in the overvoltage suppression circuit 11 is detected, and the current is caused to flow in the control circuit 5 of the cycloconverter, so that the current flowing in the overvoltage suppression circuit 11 is reduced. In this embodiment, the capacity of the overvoltage suppression circuit 11 can be reduced.

[発明の効果] 本発明の巻線形誘導機の制御装置によれば、遠方での
事故等、電源母線電圧が急変する量が小さく、二次巻線
に流れる電流も小さい事故の場合は、周波数変換器を停
止することなく、二次巻線に過電圧が発生するのを防ぐ
ことができるので、巻線形誘導機の運転を継続させるこ
とができる。電力系統の事故の大半は送電線への落雷事
故であり、電源母線電圧が急変する量が小さく、二次巻
線に流れる電流も小さい。従って、本発明によれば電力
系統の事故の大半においては、巻線形誘導機の運転を継
続させることができる。
[Effects of the Invention] According to the control device for a wound-type induction machine of the present invention, in the case of an accident such as an accident at a distance, the amount of sudden change in the power supply bus voltage is small and the current flowing through the secondary winding is also small, Since the occurrence of overvoltage in the secondary winding can be prevented without stopping the converter, the operation of the wound-type induction machine can be continued. Most power system accidents are caused by lightning strikes on power transmission lines. The amount of sudden change in the power supply bus voltage is small, and the current flowing through the secondary winding is also small. Therefore, according to the present invention, the operation of the wound-type induction machine can be continued in most of the power system accidents.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の巻線形誘導機の制御装置の第1の実施
例を示すブロック図、第2図は第1図の動作を説明する
ための図、第3図は本発明の巻線形誘導機の制御装置の
第2の実施例を示すブロック図、第4図は従来の可変速
運転システムの構成図である。 1……巻線形誘導機、2……電源母線、3……サイクロ
コンバータ、4……電源変圧器、5……サイクロコンバ
ータの制御回路、6……電圧変成器、7……回転検出
器、8……電流検出器、9……過電圧抑制回路、11……
過電圧抑制回路、12……電流検出器。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a control device for a wire wound induction machine of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the control device for the induction machine, and FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional variable speed operation system. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wound induction machine, 2 ... Power bus, 3 ... Cyclo converter, 4 ... Power transformer, 5 ... Cyclo converter control circuit, 6 ... Voltage transformer, 7 ... Rotation detector, 8 current detector 9 overvoltage suppression circuit 11
Overvoltage suppression circuit, 12 …… Current detector.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金子 寛和 東京都千代田区内幸町1丁目1番3号 東京電力株式会社内 (72)発明者 柳沢 忠洋 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東 芝府中工場内 (72)発明者 小野 透 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東 芝府中工場内 (56)参考文献 特開 平1−274697(JP,A) 特開 昭63−140697(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Hirokazu Kaneko 1-3-1 Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Inside Tokyo Electric Power Company (72) Inventor Tadahiro Yanagisawa 1-Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Inside the factory (72) Inventor Toru Ono 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Inside the Fuchu factory, Toshiba Corporation (56) References JP-A-1-274697 (JP, A) JP-A-63-140697 (JP, A )

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】巻線形誘導機の一次巻線を電力系統に接続
し、前記巻線形誘導機の二次巻線に可変周波数の電力を
供給する周波数変換器を接続し、前記二次巻線に回転子
速度と前記電力系統の周波数とで決まる周波数の電力を
与えて前記巻線形誘導機を可変速運転する巻線形誘導機
の制御装置において、 前記二次巻線および周波数変換器と並列に整流器を接続
し、該整流器の出力をインピーダンスを介して短絡する
第1のスイッチング手段と、 前記整流器の出力を短絡する第2のスイッチング手段
と、 前記整流器の出力電圧が第1の設定値以上になると前記
第1のスイッチング手段を動作させ、前記整流器の出力
電圧が前記第1の設定値より低く設定された第2の設定
値以下になると前記第1のスイッチング手段を復帰させ
る第1の制御手段と、 前記整流器の出力電圧が前記第1の設定値より高く設定
された第3の設定値以上になると前記第2のスイッチン
グ手段を動作させる第2の制御手段とを設けたことを特
徴とする巻線形誘導機の制御装置。
1. A primary winding of a wound-type induction machine is connected to a power system, and a frequency converter for supplying variable-frequency power to a secondary winding of the wound-type induction machine is connected to the secondary winding. In the control device of the winding type induction machine that performs the variable speed operation of the winding type induction machine by giving power of a frequency determined by the rotor speed and the frequency of the power system, in parallel with the secondary winding and the frequency converter A first switching unit that connects a rectifier and short-circuits the output of the rectifier via an impedance; a second switching unit that short-circuits the output of the rectifier; and an output voltage of the rectifier is equal to or more than a first set value. A first control means for operating the first switching means and returning the first switching means when an output voltage of the rectifier becomes equal to or less than a second set value which is set lower than the first set value. A second control means for operating the second switching means when an output voltage of the rectifier becomes equal to or higher than a third set value higher than the first set value. Control device for linear induction machine.
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