JPH03226221A

JPH03226221A - 無効電力補償装置の保護装置

Info

Publication number: JPH03226221A
Application number: JP2018909A
Authority: JP
Inventors: Hideo Ito; 秀夫伊藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-01-31
Filing date: 1990-01-31
Publication date: 1991-10-07

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】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、系統電圧の変動を補償して系統安定向上を図
るための、無効電力補償装置の保護装置に関するもので
ある。

（従来の技術）第４図は、一般的に実用化されている無効電力補償装置
の主回路構成と、その制御回路を示したものである。

第４図において、交流送電線路１がら交流しゃ断器２を
介して、主変圧器３に接続し、二次側の交流母線６には
、交流しゃ断器５を介して、サイリスタ１０．１１によ
り電流制御されるリアクトル９、さらに交流しゃ断器４
を介して、交流フィルターを含むコンデンサ装置７が接
続されている。

一方、逆並列接続したサイリスタ１０．１１の位相制御
回路においては、交流電圧検出用の電圧変成器１２の出
力を制御電圧レベルに変換する電圧変換器２１の出力と
、系統の電圧設定器２ｏの値を比較器２２で比較し、そ
の偏差を位相制御回路２３に人力し、位相制御回路２３
では系統電圧が設定値に保たれるように遅相無効電力量
を連続制御するように動作し、この信号は、パルスタイ
ミンク回路２４において制御信号と、電圧変成器１２の
系統電圧を同期ら号として人力し、制御信号を無効信号
を無効電力量に変換された制御パルス信号に変換し、そ
の出力は、パルスアンプ回路２５により適切なパルス信
号に変換され主回路サイリスタを点弧するためのゲート
回路２６に入力して、サイリスタ１０．１１を適切な位
相角で点弧するように制御する。

（発明が解決しようとする課題）このような無効電力補償装置において、通常運転してい
る途中で、制御装置の不具合が発生し、たとえばある１
相のパルスが欠相した場合、リアクトルに流れる電流は
半波の波形となってしまい定格電流付近での発生では長
時間継続すると主回路変圧器の直流偏磁にいたり、主回
路構成機器の加熱などによる不具合や、通常運転で発生
しない非理論高調波が装置から系統に流出されることが
ある。

従来このような場合、制御装置側におけるパルス欠相が
発生した場合は、パルス出力監視回路により異常が検出
され、保護されるようにしているが、最終段パルス系ま
でを監視することは出来ない場合がある。又主回路に流
れる電流を検出する方法は、点弧角が１７０°付近では
電流値が小さく、検出する手段がなかった。

本発明の目的は、以上のような従来技術の欠点に対して
成されたもので無効電力補償装置の電流が片側に流れて
いないような不平衡電流になったことを早く、確実に検
出し、装置を保護することで、半波電流での運転時間を
極力短くするような無効電力補償装置の保護装置を提供
することにある。

［発明の構成コ（３題を解決するための手段）この目的を達成するために、本発明では、第１図からり
アクドルに流れる電流を、正側、負側とそれぞれ検出し
、各積分回路３４．３５に入力される。その出力は、あ
る電圧に設定された電圧設定器３６とほぼ“Ｏ”電圧に
設定された電圧設定器３７とそれぞれレベル比較器３８
．３９４（１，４１で比較し、各レベル比較器の出力は
正側電流を検出したレベル比較器３８の出力と、負側電
流の“Ｏ゛を検出したレベル比較器４１の出力が同時に
成立した時、負側のサイリスタ１１のゲートパルスか欠
相していると判断するようにしている。同様に、レベル
比較器３９の出力とレベル比較器４０の出力が同時に成
立した時は、正側のサイリスタ１０のゲートパルスか欠
相していると判断するようにした手段を備えたことを特
徴とする。

（作用）主回路電流波形を正しく検出する電流変成器８の出力は
電流から電圧に変換する電流・電圧変換回路３１を介し
て、それぞれ正側・負側に流れる電流量を積分して検出
−し、無効電力補償装置が正しく動作している時は“０
”レベル比較器の出力が発生することはないが、パルス
欠相が発生した場合は電流は流れなくなり、“０”レベ
ル比較器の出力が発生し、ＡＮＤ回路条件が成立して、
保護することが出来る。

（実施例）以下、添付図面を参照しつつ、本発明の詳細な説明する
。

第１図はこの実施例によるパルス欠相検出回路の構成を
示すブロック線図であり、第４図と同一要素は、同一符
号か付されている。

無効電力補償装置に流れる電流は、電流変成器８から電
流を電圧に変換する。電流・電圧変換回路３〕に人力さ
れこの出力は、正側電流検出回路３２、負側電流検出回
路３３におのおの入力される。

正側電流検出回路３２の出力は、積分回路３４に入力さ
れる。積分回路３４は入力電流が発生している時は、積
分動作を行ない、外部信号のＯＲ回路４４出力が入力さ
れると積分値をリセットして０″に戻す動作かくりかえ
して行なわれる。

同様に負側のループについても同様な動作が行なわれる
ようにしている。

さらに、レベル比較器３８は積分回路３４の出力信号が
入力されるようにし、他の比較される信号はたとえば、
半波電流が発生した場合に、直流偏磁が発生しないよう
な値に設定された電圧設定器３６から入力され、電流波
形の積分値が設定値以上になった時、出力信号を“０″
から“１”レベルに出力するように動作している。

レベル比較器４０は、積分回路３４の出力信号が入力さ
れるようにし、他の比較される信号は、たとえば、電流
の値のが“０′付近の検出が行なえるような値に設定さ
れた電圧設定器３７から入力され、電流値がほぼ０“の
時出力信号を“Ｏ“から“１”レベルに出力するように
動作している。。

同様に負側の積分回路３５の出力からレベル比較器３９
．４１についても構成は同一である。又正側電流か正常
時出力するレベル比較器３８の出力信号と、負側電流の
異常時出力するレベル比較器４１の出力信号をおのおの
ＡＮＤ回路４２に入力し、同時に条件が成立した時、出
力するようにしている。

さらに、負側電流が正常時出力するレベル比較器３９の
出力信号と、正側電流の異常時出力するレベル比較器４
０の出力信号で、おのおの、ＡＮＤ回路４３に人力し、
同時に条件が成立した時出力するようにしている。

積分回路３４．３５のリセット信号は、レベル比較器３
８と、レベル比較器３９の出力信号がＯＲ回路４４に入
力され、いずれかの信号が入力された時にリセット操作
が行なわれるようにしている。

以上のように構成されたパルス欠相検出回路において、
第２図は定常時における各回路における波形を示してい
る。

サイリスタ電流はゲート回路２６によって与えられた位
相でリアクトルに流れる電流を示し、この正側の電流の
みを積分回路３４で積分した出力波形は、電流が流れる
と増加する。

今、電圧設定器３６の設定値がＡ値、電圧設定器３７の
設定値がＢ値とした場合は、電流積分値がＡ＠以上にな
った場合、レベル比較器３８の出力は“０″から“１′
に出力信号が変化する。この出力信号により、ＯＲ回路
４４を介して積分回路３４．３５の両回路をリセット操
作する。リセット操作された積分回路３４．３５は出力
が“０″となる。このような場合は、レベル比較器３８
゜４０が同時に“１”になることがなく、又レベル比較
器３９．４１についても同様である。

次に片側の電流がパルス欠相した場合について示すと、
金員側のサイリスタ点弧パルス系の不具合により生じた
サイリスタ電流を第３図に示している。

サイリスタ電流の正側を検出する積分回路３４の出力は
正常に出力が増加し、電圧設定器３６の設定値Ａ値以上
になり、レベル比較器３８は“１″出力する。

一方、負側の積分回路３５出力は電流入力がないため０
”出力となり、レベル比較器４１出力は“１”状態とな
り、前記レベル比較器３８が出力した時点でＡＮＤ回路
４２は条件が成立し、負側のサイリスタ１１の点弧系に
パルス欠相故障が発生したことが容易に検出することが
出来る。

本発明は単相回路で説明したが、３本回路においても同
様な効果が得られる。

さらに、電流値が低い時に検出速度を速めるために、電
圧設定器の特性を電流値が低い時は、設定電圧をドげる
などが考えられる。

［発明の効果］以上述べたように、本発明によれば、無効電力補償装置
のパルス欠相検出保護において、主回路電流から検出す
ることが出来、主変圧器に対しても点弧位相に関係せず
、直流偏磁する前に必ず検出保護が行なえる効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る無効電力補償装置のパル
ス欠相検出回路のブロック図、第２図は正常時の各回路
の出力及びタイミングを示す図、第３図はパルス欠相が
発生した時の各回路の出力及びタイミングを示す図、第
４図は系統図と従来の無効電力補償装置の制御回路ブロ
ック図を示す図である。１・・・交流送電線路、２．４．５・・・交流しゃ断器
、３・・・主変圧器、６・・・交流母線、７・・・コン
デンサ装置、８・・・電流変成器、９・・・リアクトル
、１０゜１１・・・サイリスタ、１２・・・電圧変成器
、２０゜３６．３７・・・電圧設定器、２１・・・電圧
食換器、２２・・・比較器、２３・・・位相制御回路、
２４　”’パルスタイミング回路、２５・・・パルスア
ンプ回路、２６・・・ゲート回路、３１・・・電流・電
圧変換回路、３２・・・正側電流検出回路、３３・・・
負側電流検出回路、３４．３５・・・積分回路、３８．
３９．４０４１・・・レベル比較器、４２．４３・・・
ＡＮＤ回路、４４・・・ＯＲ回路。

Claims

【特許請求の範囲】

逆並列接続したサイリスタを位相制御回路で制御してリ
アクトルに流れる電流を制御する装置と、交流フィルタ
を含むコンデンサ装置から成る無効電力補償装置におい
て、前記リアクトルに流れる電流の正側と負側の値をそ
れぞれ検出する手段と、正側と負側にそれぞれ電流が流
れていないことを検出する手段を備え、正側に電流が流
れていることと負側に電流が流れていないことの条件及
び正側に電流が流れていないこと負側に電流が流れてい
ることの条件で前記無効電力補償装置のパルス欠相を検
出することを特徴とする無効電力補償装置の保護装置。