JPH03207222A - 高調波防止抑制装置 - Google Patents

高調波防止抑制装置

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JPH03207222A
JPH03207222A JP2278407A JP27840790A JPH03207222A JP H03207222 A JPH03207222 A JP H03207222A JP 2278407 A JP2278407 A JP 2278407A JP 27840790 A JP27840790 A JP 27840790A JP H03207222 A JPH03207222 A JP H03207222A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
capacitor
reactor
harmonics
parallel
braking resistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP2278407A
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English (en)
Inventor
Osamu Naito
内藤 督
Norifumi Shinohara
篠原 典史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Original Assignee
Tokyo Electric Power Co Inc
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Electric Power Co Inc, Fuji Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Electric Power Co Inc
Publication of JPH03207222A publication Critical patent/JPH03207222A/ja
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    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics

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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、整流器負荷の転流動作に伴って発生するノッ
チング電圧によって系統内に生じる転流振動に起因する
高調波を防止ないしは抑制するための高調波防止抑制装
置に関する。
(従来の技術) サイリスタ整流器等の整流負荷の転流動作に伴って発生
する線間電圧の陥没、いわゆるノッチング電圧は、例え
ば6.6kV配電系における隣接した力率改善用コンデ
ンサと線路インダクタンスとが構成するLC閉回路に自
由共振を引き起こさせ、これに起因した有害な高調波が
系統内に発生する。
かかる現象は転流振動と呼ばれる。近年の配電系統内の
整流器負荷の設置数及び容量の増大により、かかる転流
振動は見逃せない問題となっている。
従来の高調波対策として、特定の高調波に共振次数を設
定して高調波吸収を図る交流フィルタ、補償制御を行な
うアクティブフィルタ、整流器負荷と系統との間に直列
にリアクトルを接続することにより両者の電気的結合を
粗にしてノツチング電圧が系統に流出しないようにする
バツファリアクトル等が検討されている。
(発明が解決しようとする課題) しかし、上記の交流フィルタの場合には、系統構成変更
が頻繁な配電系では系統構成変更に伴う高調波抑制機能
の低下や喪失が生じるために汎用性に欠けるという問題
点がある。また、アクティブフィルタの場合には亘長が
短く、50次程度までにも及ぶ極めて高い共振周波数へ
の要求に対して20次程度までしか補償を行なえないた
め、適用に限界がある。バッファリアクトルの場合には
、系統へのノッチング電圧の流失を十分に阻止しようと
すると、整流器負荷の転流特性を悪化させ、甚だしい場
合には転流失敗を招くという問題がある。
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
その目的とするところは、上記交流フィルタやアクティ
ブフィルタ、バッファリアクトル等を用いた場合の種々
の問題点を克服した高調波防止抑制装置を提供すること
にある。
(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、第lの発明にかかる高調波防
止抑制装置は、力率改善のために整流器負荷用変圧器の
端子に並列接続したコンデンサと、共振高調波を速やか
に減衰させるためにこのコンデンサに直列に挿入接続し
た制動抵抗と、その制動抵抗に並列に接続した基本波バ
イパス用リアクトルとから構成されている。
また、第2の発明にかかる高調波防止抑制装置は、力率
改善のために整流器負荷用変圧器の端子に並列接続した
コンデンサと、このコンデンサよりも電源側に直列接続
されたタップ付リアクトルとからなるL形LCフィルタ
を備え、このフィルタの共振周波数次数を所定の値に設
定すると共に、必要に応じて、共振高調波を速やかに減
衰させるために前記コンデンサに直列に制動抵抗を接続
し、かつ、この制動抵抗に並列に基本波バイパス用リア
クトルを接続すると共に、整流器負荷用変圧器の電源側
に理論高調波抑制用のLC交流フィルタまたはアクティ
ブフィルタを接続したものである。
(作用) 第1の発明によれば、上記の如き構成により、並列コン
デンサに転流時の短絡電流を供給する働きをさせること
によって系統へのノッチング電圧の流出が防止される。
また、発生する共振高調波の次数を、系統インピーダン
スを考慮し、コンデンサの値を調整して7次以下に設定
すれば、12パルス以上の整流器では11次以上の高調
波しか発生しない。従って、共振高調波は大幅に低減さ
れる。
更に、共振周波数次数は必ずしも5次,7次とは一致せ
ず、フーリエ展開した場合には1l次以上にも現われる
ので、制動抵抗により速やかに減衰させることができる
。この制動抵抗によってもたらされる基本波電流による
発生損失の問題は、その制動抵抗に並列に接続した基本
波バイパス用リアグトルによって解消される。
第2の発明によれば、上記の如き構成により、並列コン
デンサに転流時の短絡電流を供給する働きをさせると共
に、タップ付リアクトルにより整流器負荷と系統とを電
気的に遠くすることによって系統へのノッチング電圧の
流出が防止される。
また、発生する共振高調波の次数を、系統インピーダン
スを考慮し、タップの調整によりリアクトル値を変化さ
せて9次もしくは15次に設定すれば、6パルスの整流
器では上記次数の高調波は発生しない。従って共振高調
波は大幅に低減される。
更に、共振周波数次数をフーリエ展開した場合には9次
,15次以外の次数も現われるが、これらの高調波は制
動抵抗により速やかに減衰させることができる。また、
第1の発明と同様に、制動抵抗に起因する基本波電流に
よる損失発生の問題は、基本波バイパス用リアクトルに
よって解消される。
加えて、理論高調波については、必要に応じて付加され
る交流フィルタまたはアクティブフィルタによって抑制
される。
(実施例) 以下、図に沿って本発明の実施例を説明する。
第1図は第1の発明にかがる高調波防止抑制装置の一実
施例を1相分について等価回路図により示したものであ
る。
図において、lは多パルスサイリスタ整流器のような整
流器負荷、2は整流器負荷用変圧器である。系統は電圧
源3と線路インダクタンス4とで等価的に示されている
。この第1図に破線枠により囲んで示した、本発明によ
る高調波防止抑制装置は次のように接続構成されている
。すなわち、整流器負荷用変圧器2の高圧側端子には並
列にコンデンサ5が接続されている。コンデンサ5には
制動抵抗6が直列に挿入接続されており、また制動抵抗
6には並列に基本波バイパス用リアクトル7が接続され
ている。
整流器負荷1は転流動作に伴って転流陥没、すなわちノ
ッチング電圧を発生する。転流時の短絡電流供給用に静
電容量C。の前記コンデンサ5が接続され、ノッチング
電圧はコンデンサ5の電圧変動抑制機能により系統流出
が防止される。この場合は、コンデンサ5の端子にノッ
チング電圧が発生する。このコンデンサ5は力率改善効
果を持つため、力率改善コンデンサとして兼用させるこ
とができる。
系統インダクタンスし.により、L, − C,の閉回
路に固有振動が発生する。その共振周波数frは、 f r = 1 / 2 yc F一一耳・・・− (
1)なる式にて与えられる。C.の値を調整してfrを
7次以下に設定すれば、スペグトラム分布の中心は5次
,7次で最大となり、11次以上は小さい。
二こではパルス数は12以上としているので、5次,7
次は発生せず最大の成分を削減できる。
更に残りの11次以上は、コンデンサ5に直列に挿入接
続された制動抵抗6によって速やかに減衰される。しか
し、減衰速度を十分に高めようとすると、この制動抵抗
6における基本波電流による損失発生が無視できなくな
るという弊害がもたらされる。制動抵抗6に並列接続さ
れた基本波バイパス用リアクトル7はその弊害を解消す
るのに役立つ。制動抵抗6の抵抗値をR.,基本波バイ
パス用リアクトル7のインダクタンス値をL5とすると
、このR−L並列回路6,7のインピーダンスは、任意
の角周波数ωについて、 Z = j ωLsR./(R。+ j ωL s) 
 − − (2)と表すことができる。基本波バイパス
条件より、商用角周波数をω、とするとき、L., R
。は次式を満足する必要がある。
ωNL s< R ,            ・・・
・・・(3)次に、減衰を速やかにすべき共振周波数に
対するR−L並列回路のインピーダンスの抵抗分Rrは
次式で与えられる。
Rr=R,(ωrLs)”/{R.”+(ωrLg)”
}  −・・n)但し、 ωr=2πfr             ・・・・・
・(5)ここで、 L,)L5              ・・・・・・
(6)とすれば、フィルタの共振度Qは共振周波数fr
に対して、 Q = FrJワ耳/ R r        ・−・
−(7)となるので、この共振度Qが適切な値(10〜
100)になるように、抵抗分Rrを設定すればよい。
次に、第2図は第2の発明にかがる高調波防止抑制装置
の一実施例を1相分について等価回路図により示したも
のである。なお、第1図と同一の構成要素には同一の符
号を付して説明を省略し、以下、異なる部分を中心に説
明する。
第2図においては、系統内の他需要家のカ率改善用コン
デンサ群は負荷から見て等価な1つのコンデンサ8とし
て示されている。この図において、破線枠により囲んで
示した本発明による高調波防止抑制装置は、第1図の高
調波防止抑制装置の構或要素に加えて、整流器負荷用変
圧器2の系統側に直列接続されたタップ付リアクトル9
を備えており、このリアクトル9とコンデンサ5とによ
ってL形LCフィルタが構成されている。
その動作を説明すると、前述のように整流器負荷1は転
流動作に伴ってノッチング電圧を発生するが、この実施
例では系統と変圧器2との間に直列に接続されたタップ
付リアクトル9がバッファリアクトルとして作用する。
これにより、系統と負荷1との間の電気的結合が弱まる
ことから、負荷側からのノッチング電圧の系統への流失
が緩和される。ここで、リアクトル9のインダクタンス
値L.とじては、6.6kV配電系統の場合には線路の
作用インダクタンスが1 m H / kmであり、平
均的な系統の幹線亘長が5kmであることから、その値
は通常5mH程度が採用される。
他方、このリアクトル9によるインダクタンスし.の存
在により、負荷1の端子電圧が低下する等の運転特性悪
化が懸念されるため、転流時の短絡電流供給用かつ力率
改善用に静電容量C.のコンデンサ5が用いられる。
上記リアクトル9のインダクタンスL6により、系統内
の他需要家の力率改善用コンデンサ群は負荷より見て等
価な1個の静電容量Ceのコンデンサ8としてふるまう
ため、他需要家の力率改善用コンデンサ間の共振は抑制
され、発生する共振高調波は系統構成の差異にほとんど
影響されることなく、Ce  L,  C,からなる閉
回路に封じ込められる。この閉回路の共振周波数frは
、一般に、Ce ) C,            ・
・・・・・(8)が或立するので、前記(1)式とほぼ
同様に、f r = 1 / 2 yt Fr7耳− 
− (9)となる。
ここで、タップ付リアクトル9のタップを調整してL。
の値を変えることにより、frを6パルス整流器では発
生しない9次もしくは15次近傍に設定することで、転
流振動を大幅に低減させることができる。
更に、制動抵抗6における基本波電流による損失は、前
述の如く制動抵抗6に並列接続された基本波バイパス用
リアクトル7により除去可能であるが、制動抵抗6の抵
抗値R9及び基本波バイパス用リアクトル7のインダク
タンス値LSの設定方法は次のとおりである。
まず、抵抗値R。は、振動の減衰を速やかにするための
次の条件から与えられる。
e− N?*/2L*l T@−5        ・
= ・−(IQ)但し、εは転流間隔T.の間での振動
の減衰であり、0.01程度の値がとられる。また、T
。はf.を商用周波数とした場合、次式で与えられる。
次に基本波バイパス用リアクトル7のインダクタンス値
Lsは、f.とfrとではR.どのインピーダンス比が
逆転する条件を付加し、次の条件から与えられる。
なお、第3図及び第4図はこの発明の他の実施例をl相
分について示した等価回路図であり、整流器負荷用変圧
器2の系統側に交流フィルタ10(第3図参照)または
アクティブフィルタ(第4図参照)を並設することによ
り、発生メカニズムが異なる理論高調波をも抑制するよ
うにしたものである。ここで、理論高調波の次数nは、
n=k−p±1 (kは正の整数、pは整流相数(パルス数))により求
められる。
なお、この実施例の基本的な動作は第2図とほぼ同様で
あるため、詳述を省略する。
(発明の効果) 以上のように第工の発明によれば、並列コンデンサによ
って整流器負荷の運転特性を悪化させることなく系統へ
のノッチング電圧の流失を緩和し、更に共振振動のスペ
クトラムの最大が5次,7次となるように設定し、整流
器が12パルス以上で5次,7次高調波を発生しない性
質を利用してこれを削減することができる。また更に、
残った11次以上に対しては、そのコンデンサに直列に
挿入した基本波バイパス用リアクトル付き制動抵抗によ
って基本波電流による損失発生を防ぎながら共振高調波
を速やかに減衰させることができる。
また、転流時のように速い現象に対しては、電流は制動
抵抗を通過するため、コンデンサから短絡電流が供給さ
れ、ノッチング電圧の系統流失防止機能の向上が負荷運
転特性悪化を招くことなく可能となる。
更に、第2の発明によれば、系統と整流器負荷用変圧器
との間の直列リアクトルと、このリアクトルの負荷側の
並列コンデンサとによって整流器負荷の運転特性を悪化
させることなく系統へのノッチング電圧の流失を緩和し
、上記基本波バイパス用リアクトル付き制動抵抗により
基本波電流による損失発生を防ぎながら共振高周波数を
速やかに減衰させることができる。また、転流時のよう
に速い現象に対しては、基本波バイパス用リアクトルを
通過する電流は制動抵抗のそれに比べれば十分に小さく
、等価的にR。一〇.直列が形成され、C.のノッチン
グ電圧の系統流失防止機能の悪化を招くことはない。
加えて、交流フィルタまたはアクティブフィルタを併設
することにより、発生メカニズムが異なる理論高調波の
抑制も可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は第lの発明の一実施例を1相分について等価的
に示した回路図、第2図は第2の発明の一実施例を1相
分について等価的に示した回路図、第3図及び第4図は
第2の発明の夫々他の実施例を1相分について等価的に
示した回路図である。 ■・・・整流器負荷   2・・・整流器負荷用変圧器
3・・・系統の等価電圧源 4・・・等価線路インダクタンス 5・・・コンデンサ   6・・・制動抵抗7・・・基
本波バイパス用リアクトル 8・・・系統内他需要家の力率改善用コンデンサ群等の
等価コンデンサ 9・・・タップ付リアクトル

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)12パルス以上の整流器負荷による転流振動防止
    装置として力率改善のために整流器負荷用変圧器の端子
    に並列接続したコンデンサと、共振高調波を速やかに低
    減させるためにこのコンデンサに直列に挿入接続した制
    動抵抗と、その制動抵抗に並列に接続した基本波バイパ
    ス用リアクトルとを備えていることを特徴とする高調波
    防止抑制装置。
  2. (2)6パルス整流器負荷による転流振動防止装置とし
    て力率改善のために整流器負荷用変圧器の端子に並列接
    続したコンデンサと、このコンデンサよりも電源側に直
    列接続されたリアクトルとからL形LCローパスフィル
    タを構成し、このローパスフィルタの共振周波数次数を
    9次または15次近傍に設定して前記整流器負荷による
    転流振動を軽減することを特徴とする高調波防止抑制装
    置。
  3. (3)L形LCローパスフィルタを構成するリアクトル
    にタップを付加し、このリアクトルのインダクタンス値
    を前記タップの調整により変更可能とした請求項(2)
    記載の高調波防止抑制装置。
  4. (4)L形LCローパスフィルタを構成するコンデンサ
    に直列に、共振高調波を低減させるための制動抵抗を接
    続し、かつ、この制動抵抗に並列に基本波バイパス用リ
    アクトルを接続した請求項(2)記載の高調波防止抑制
    装置。
  5. (5)整流器負荷用変圧器の系統側に、理論高調波を抑
    制するための交流フィルタまたはアクティブフィルタを
    接続した請求項(2)記載の高調波防止抑制装置。
JP2278407A 1989-10-30 1990-10-17 高調波防止抑制装置 Pending JPH03207222A (ja)

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JP28245089 1989-10-30
JP1-282450 1989-10-30

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JPH03207222A true JPH03207222A (ja) 1991-09-10

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JP2278407A Pending JPH03207222A (ja) 1989-10-30 1990-10-17 高調波防止抑制装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008537467A (ja) * 2005-04-20 2008-09-11 エヌエックスピー ビー ヴィ 並列配置された線形増幅器およびdc−dcコンバータ

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58212326A (ja) * 1982-06-01 1983-12-10 日新電機株式会社 高調波フイルタ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58212326A (ja) * 1982-06-01 1983-12-10 日新電機株式会社 高調波フイルタ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008537467A (ja) * 2005-04-20 2008-09-11 エヌエックスピー ビー ヴィ 並列配置された線形増幅器およびdc−dcコンバータ

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