JPS5951013B2 - 電力制御装置 - Google Patents
電力制御装置Info
- Publication number
- JPS5951013B2 JPS5951013B2 JP52147882A JP14788277A JPS5951013B2 JP S5951013 B2 JPS5951013 B2 JP S5951013B2 JP 52147882 A JP52147882 A JP 52147882A JP 14788277 A JP14788277 A JP 14788277A JP S5951013 B2 JPS5951013 B2 JP S5951013B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transformer
- phase
- thyristor
- control device
- power control
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は電力送電線や配電線などの系統に並列に設置
し、系統に供給する無効電力を制御する事により、電圧
変動を防止したり、電力系統の安定化を図る為のいわゆ
る無効電力制御装置、殊に連続的に制御出来る可変リア
クタンス形電力制御装置に関するものである。
し、系統に供給する無効電力を制御する事により、電圧
変動を防止したり、電力系統の安定化を図る為のいわゆ
る無効電力制御装置、殊に連続的に制御出来る可変リア
クタンス形電力制御装置に関するものである。
第１図は従来のサイリスタを用いた可変リアクタンス形
電力制御装置を示す構成図である。
電力制御装置を示す構成図である。
図に於て、１０は発電機、２０は送配電線、３０は負荷
、４０は電力制御装置である。而してトランスの１次巻
線４１は送配電線２０に接続され、又、トランスの２次
巻線４２には互いに逆並列接続されたサイリスタ５１、
５２及びリアクトル６０ｕ、６０り、６０ｗが直列接続
されている。又、トランスの１次巻線４１には位相コン
デンサ７０が並列に接続され、さらにリアクトル８１コ
ンデンサ８２から成る複数個のフィルタ回路が接続され
ている。第２図は、第１図の動作を説明する為の電圧電
流波形図である。
、４０は電力制御装置である。而してトランスの１次巻
線４１は送配電線２０に接続され、又、トランスの２次
巻線４２には互いに逆並列接続されたサイリスタ５１、
５２及びリアクトル６０ｕ、６０り、６０ｗが直列接続
されている。又、トランスの１次巻線４１には位相コン
デンサ７０が並列に接続され、さらにリアクトル８１コ
ンデンサ８２から成る複数個のフィルタ回路が接続され
ている。第２図は、第１図の動作を説明する為の電圧電
流波形図である。
今電力系統よりＵ相にＶｕのごとき正弦波の電圧が印加
され、Ｖｕのピーク点より電気角Ｘ遅れの位相でサイリ
スタ５１Ｕを点弧すれば、リアクトル６０ＵにＶＬＵな
る電圧が印加され、図示のごときｉｕなる電流が流れる
。この遅れ電流ｉｕの値はサイリスタの点弧位相αによ
つて制御される。即ち、トランスのｌ次側から見た等価
リアクタンスはαの値で連続的に変化させることが出来
、進相コンデンサ７０との並用により自由に進みから遅
れの電力を送配電線２０に供給制御する事が出来る。こ
の結果送配電線の持つリアクタンス２１による電圧降下
を補償し、電圧を一Ｊ定に保つたり電力系統の安定化を
図ることが出来る。処で、この従来の装置では、第２図
の波形から明らかな様に、サイリスタの点弧位相αを大
きくすればする程、電流波形の歪み、即ち高調波含有丁
率が増大する。
され、Ｖｕのピーク点より電気角Ｘ遅れの位相でサイリ
スタ５１Ｕを点弧すれば、リアクトル６０ＵにＶＬＵな
る電圧が印加され、図示のごときｉｕなる電流が流れる
。この遅れ電流ｉｕの値はサイリスタの点弧位相αによ
つて制御される。即ち、トランスのｌ次側から見た等価
リアクタンスはαの値で連続的に変化させることが出来
、進相コンデンサ７０との並用により自由に進みから遅
れの電力を送配電線２０に供給制御する事が出来る。こ
の結果送配電線の持つリアクタンス２１による電圧降下
を補償し、電圧を一Ｊ定に保つたり電力系統の安定化を
図ることが出来る。処で、この従来の装置では、第２図
の波形から明らかな様に、サイリスタの点弧位相αを大
きくすればする程、電流波形の歪み、即ち高調波含有丁
率が増大する。
一方送配電線の許容歪率は１％以下程度であるので、第
１図のごとく、各高調波成分に対する除去フィルタを設
けなければならず、特に低次高調波に対してはこのフイ
ルタ容量も大きなものが必要であつた。この発明は、上
記従来の装置の欠点に鑑みなされたもので、多重可変リ
アクトル形電力制御装置を構成することによりサイリス
タの点弧位相αを大きくしても、低次高調波成分を発生
せず、フイルタを除去又は大巾に小さくする事を可能な
らしめるものである。
１図のごとく、各高調波成分に対する除去フィルタを設
けなければならず、特に低次高調波に対してはこのフイ
ルタ容量も大きなものが必要であつた。この発明は、上
記従来の装置の欠点に鑑みなされたもので、多重可変リ
アクトル形電力制御装置を構成することによりサイリス
タの点弧位相αを大きくしても、低次高調波成分を発生
せず、フイルタを除去又は大巾に小さくする事を可能な
らしめるものである。
第３図は、この発明の装置の一実施例構成を示す。
図に於て、電力制御装置４０は星状接続の１次巻線４１
と、環状及び星状結線の２次巻線４２，４３を持つトラ
ンスを備え、それぞれの２次巻線４２，４３には、両方
向性サイリスタ（以下ＢＣＲと呼ぶ）５３Ｕ〜５３Ｗ及
び５４ｕ〜５４ｗとリアクトル６１Ｕ〜６１Ｗ，６２ｕ
〜６２Ｗの直列体が接続されている。又、トランスの１
次巻線４１には並列に進相コンデンサ７０が接続されて
いる。第４図ａ−ｇは第３図の実施例の動作を説明する
ための各部の波形を示したものである。
と、環状及び星状結線の２次巻線４２，４３を持つトラ
ンスを備え、それぞれの２次巻線４２，４３には、両方
向性サイリスタ（以下ＢＣＲと呼ぶ）５３Ｕ〜５３Ｗ及
び５４ｕ〜５４ｗとリアクトル６１Ｕ〜６１Ｗ，６２ｕ
〜６２Ｗの直列体が接続されている。又、トランスの１
次巻線４１には並列に進相コンデンサ７０が接続されて
いる。第４図ａ−ｇは第３図の実施例の動作を説明する
ための各部の波形を示したものである。
トランスの１次巻線４２のＵ相電圧ＶＵｌを基準に取り
、各ＢＣＲ５３ｕ〜５３Ｗの点弧位相遅れをαとすれば
各相の電流１１，１３，１５は２π／３位相差を持つて
、第４図Ａ，ｂ，ｃの様な波形の電流が流れる。
、各ＢＣＲ５３ｕ〜５３Ｗの点弧位相遅れをαとすれば
各相の電流１１，１３，１５は２π／３位相差を持つて
、第４図Ａ，ｂ，ｃの様な波形の電流が流れる。
他方、巻線４３のＵＷ間電圧Ｖ。
２はＶＵｌに比べπ／６だけ遅れているため、第４図Ｄ
，ｅ，ｆに図示する各相の電流１２，１４，１６はそれ
ぞれ１１，１３，１５に対しπ／６だけ遅れる。
，ｅ，ｆに図示する各相の電流１２，１４，１６はそれ
ぞれ１１，１３，１５に対しπ／６だけ遅れる。
ここで、トランスの２次巻線４２と４３の比を印加電圧
の大きさ１Ｕ１１と１Ｖｕ２１が等しくなる様（即ち、
各相共２次巻線４２の巻線／２次巻線４３の巻数＝ψ可
）に選び、リアクトル６１ｕ〜６］Ｗ，６２Ｕ〜６２Ｗ
を全て等しい値にすれば、トランスの１次巻線４１のＵ
相電流１ｕの基．本波実効値はｉ１の２倍の値である。
の大きさ１Ｕ１１と１Ｖｕ２１が等しくなる様（即ち、
各相共２次巻線４２の巻線／２次巻線４３の巻数＝ψ可
）に選び、リアクトル６１ｕ〜６］Ｗ，６２Ｕ〜６２Ｗ
を全て等しい値にすれば、トランスの１次巻線４１のＵ
相電流１ｕの基．本波実効値はｉ１の２倍の値である。
又、図の波形をフーリエ展開すれば１２ｎ±１ （ｎ：
整数）次高調波分以外はαの値に関係なく零となり、大
巾に波形歪みも改善される事がわかる。この結果、従来
設けられていたフイルタを除去する事も可能と・なリフ
イルタを設けるとしても高次高調波分に対すものでよく
、周波数に比例して小さくすることが出来る。第５図は
この発明の他の実施例を示す構成図で、第３図の実施例
と比べ、トランスの１次回路が星状接続され、高圧回路
に適した中性点接地がされる点、及び、サイリスタ５１
Ｕ〜５１Ｗと５２Ｕ〜５２Ｗとが逆並列接続されている
点である。
整数）次高調波分以外はαの値に関係なく零となり、大
巾に波形歪みも改善される事がわかる。この結果、従来
設けられていたフイルタを除去する事も可能と・なリフ
イルタを設けるとしても高次高調波分に対すものでよく
、周波数に比例して小さくすることが出来る。第５図は
この発明の他の実施例を示す構成図で、第３図の実施例
と比べ、トランスの１次回路が星状接続され、高圧回路
に適した中性点接地がされる点、及び、サイリスタ５１
Ｕ〜５１Ｗと５２Ｕ〜５２Ｗとが逆並列接続されている
点である。
この場合、閉路を形成する為にはサイリスタ５１ｕ〜５
１ｗのどれかと他の相のサイリスタ５２Ｕ〜５２Ｗの直
列の２個が必らず導通しなければならず、サイリスタへ
のゲート点弧信号は、第６図に示すごとくπ／３ずれた
ダブルパルス又はπ／３以上の期間継続しなければなら
ない。第７図も、この発明の更に他の実施例を示す構成
図で、上記実施例に比べ、トランスの２次巻線５２，５
３は共にπ／３位相差を有するよう星状結線され、サイ
リスタ側も星状結線で、共に中性点接地が出来且つ、各
相独立閉路が形成される。
１ｗのどれかと他の相のサイリスタ５２Ｕ〜５２Ｗの直
列の２個が必らず導通しなければならず、サイリスタへ
のゲート点弧信号は、第６図に示すごとくπ／３ずれた
ダブルパルス又はπ／３以上の期間継続しなければなら
ない。第７図も、この発明の更に他の実施例を示す構成
図で、上記実施例に比べ、トランスの２次巻線５２，５
３は共にπ／３位相差を有するよう星状結線され、サイ
リスタ側も星状結線で、共に中性点接地が出来且つ、各
相独立閉路が形成される。
なお、この実施例では従来の第１図の実施例と同様にト
ランスに環状接続の３次巻線４９が設けられ、１線地絡
等事故時の零相成分処理ループを形成しているが、第３
図、第５図の実施例では２次巻線４２がこの機能も果し
ている為別に設ける必要がない。第８図は、この発明の
さらに他の実施例を示す構成図で、トランスの２次巻線
は、１次巻線４１と同相の巻線４２、１次巻線４１に対
しπ／６の位相差を有する巻線４３に加え、新に１次巻
線に対しそれぞれπ／１２及びπ／４の位相差を有す巻
線４４，４５が設けられている。
ランスに環状接続の３次巻線４９が設けられ、１線地絡
等事故時の零相成分処理ループを形成しているが、第３
図、第５図の実施例では２次巻線４２がこの機能も果し
ている為別に設ける必要がない。第８図は、この発明の
さらに他の実施例を示す構成図で、トランスの２次巻線
は、１次巻線４１と同相の巻線４２、１次巻線４１に対
しπ／６の位相差を有する巻線４３に加え、新に１次巻
線に対しそれぞれπ／１２及びπ／４の位相差を有す巻
線４４，４５が設けられている。
又、４つの２次回路の相電圧が等しくなる様、巻数比を
選択し、全てのリアタトル６１Ｕ〜６１Ｗ，６２Ｕ〜６
２Ｗ，６３Ｕ〜６３Ｗ，６４Ｕ〜６４Ｗの値を等しくす
れば、トランスの１次巻線４１に流れる相電流１ｕは、
第９図に示すごとく、サイリスタの点弧位相αを制御し
ても、ほ・゛正弧波に近づく。このＩｕをフーリエ展開
すれば２４ｎ±１次高調彼成分以外は、αの値にか・わ
らず常に零となる事がわかる。
選択し、全てのリアタトル６１Ｕ〜６１Ｗ，６２Ｕ〜６
２Ｗ，６３Ｕ〜６３Ｗ，６４Ｕ〜６４Ｗの値を等しくす
れば、トランスの１次巻線４１に流れる相電流１ｕは、
第９図に示すごとく、サイリスタの点弧位相αを制御し
ても、ほ・゛正弧波に近づく。このＩｕをフーリエ展開
すれば２４ｎ±１次高調彼成分以外は、αの値にか・わ
らず常に零となる事がわかる。
第１０図は第８図の構成における１次側電流の基本波成
分に対するベクトル図を示したものである。
分に対するベクトル図を示したものである。
さらに、上記第５，７，８図等実施例では、リアクトル
を別に設けているが、トランスのリーケージインダクタ
ンスを利用する事も可能である。
を別に設けているが、トランスのリーケージインダクタ
ンスを利用する事も可能である。
以上のごとく、この発明はトランスに所定位相差π／６
又はπ／１２を有する２次巻線を２又は４個設け、それ
ぞれにリアクトルと逆並列サイリスタスイツチの直列に
接続することにより、サイリスタの点弧位相αを制御し
ても、常にトランスの１次側には１２ｎ±１又は２４ｎ
±１次以外の高調波成分を含まずに無効電力を供給制御
出来る多重形電力制御装置を実現するもので、高調波除
去用フイルータを不要又は非常に小さくせしめ設備の小
形化とコスト低減を可能ならしめるものである。さらに
、本発明によれば、各２次回路のインピーダンス（リア
クトルの値）やサイリスタの容量を全て等しくすること
が出来る等、装置製作上多くのメリツトを有する。なお
、この発明の電力制御装置は、単に無効電力供給源のみ
ならず、無効電力の制御により、電圧安定化、フリツカ
防止、さらに電力系統の動的安定化対策用にも利用出来
る事は明白である。
又はπ／１２を有する２次巻線を２又は４個設け、それ
ぞれにリアクトルと逆並列サイリスタスイツチの直列に
接続することにより、サイリスタの点弧位相αを制御し
ても、常にトランスの１次側には１２ｎ±１又は２４ｎ
±１次以外の高調波成分を含まずに無効電力を供給制御
出来る多重形電力制御装置を実現するもので、高調波除
去用フイルータを不要又は非常に小さくせしめ設備の小
形化とコスト低減を可能ならしめるものである。さらに
、本発明によれば、各２次回路のインピーダンス（リア
クトルの値）やサイリスタの容量を全て等しくすること
が出来る等、装置製作上多くのメリツトを有する。なお
、この発明の電力制御装置は、単に無効電力供給源のみ
ならず、無効電力の制御により、電圧安定化、フリツカ
防止、さらに電力系統の動的安定化対策用にも利用出来
る事は明白である。
第１図は従来の電力制御装置の構成図、第２図は第１図
の動作説明の為の波形図、第３図はこの発明の１実施例
を示す構成図、第４図は第３図の動作説明の為の波形図
、第５図はこの発明の他の実施例を示す構成図、第６図
は第５図の動作説明の為の波形図、第７図、第８図はそ
れぞれこの発明のさらに他の実施例を示す構成図、第９
図、１０図は第８図の動作を説明する為の波形図及びベ
クトル図である。 図に於て、１０は系統の発電機、３１は負荷、２０は送
配電線、４０は電力制御装置、４１は絶縁トランスの１
次巻線、４２〜４９は絶縁トランスの２次巻線、５１ｕ
〜５４ｗはサイリスタ、６０ｕ〜６３ｗはリアクトル、
７０は進相コンデンサ、８１，８２は高調波除去用フイ
ルタを構成するリアクトルとコンデンサで゛ある。
の動作説明の為の波形図、第３図はこの発明の１実施例
を示す構成図、第４図は第３図の動作説明の為の波形図
、第５図はこの発明の他の実施例を示す構成図、第６図
は第５図の動作説明の為の波形図、第７図、第８図はそ
れぞれこの発明のさらに他の実施例を示す構成図、第９
図、１０図は第８図の動作を説明する為の波形図及びベ
クトル図である。 図に於て、１０は系統の発電機、３１は負荷、２０は送
配電線、４０は電力制御装置、４１は絶縁トランスの１
次巻線、４２〜４９は絶縁トランスの２次巻線、５１ｕ
〜５４ｗはサイリスタ、６０ｕ〜６３ｗはリアクトル、
７０は進相コンデンサ、８１，８２は高調波除去用フイ
ルタを構成するリアクトルとコンデンサで゛ある。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ １次側が送配電線に並列接続され、２次側に逆並列
接続されたサイリスタとリアクトルとの直列回路を有す
るトランス、および該トランスの１次側に並列接続され
たコンデンサを有し、上記サイリスタの点弧位相を制御
し、上記送配電線への供給電力を制御する電力制御装置
に於て、上記トランスは所定の位相差を有する複数個の
２次巻線を有し、それぞれに上記サイリスタとリアクト
ルの直列回路を備えた事を特徴する電力制御装置。 ２ トランスの２次巻線間の位相差を等しく選ぶと共に
それぞれのリアクトルの値を等しく選ぶ事を特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載の電力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52147882A JPS5951013B2 (ja) | 1977-12-08 | 1977-12-08 | 電力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52147882A JPS5951013B2 (ja) | 1977-12-08 | 1977-12-08 | 電力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5479443A JPS5479443A (en) | 1979-06-25 |
| JPS5951013B2 true JPS5951013B2 (ja) | 1984-12-12 |
Family
ID=15440335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52147882A Expired JPS5951013B2 (ja) | 1977-12-08 | 1977-12-08 | 電力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5951013B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57199434A (en) * | 1981-05-30 | 1982-12-07 | Tokyo Shibaura Electric Co | Control system for stationary type reactive power generator |
| US4602206A (en) * | 1983-06-28 | 1986-07-22 | General Electric Company | Capacitance control for a static var generator |
| JPH071470B2 (ja) * | 1983-09-09 | 1995-01-11 | 日新電機株式会社 | 無効電力補償装置 |
| JPS6066628A (ja) * | 1983-09-19 | 1985-04-16 | 日新電機株式会社 | 無効電力補償装置 |
-
1977
- 1977-12-08 JP JP52147882A patent/JPS5951013B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5479443A (en) | 1979-06-25 |
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