JPH0410320B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は電力系統の瞬時電圧降下の回復時にお
ける同期電動機の乱調を防止する装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に用いられている同期電動機は、これが接
続される電力系統の瞬時電圧降下の回復時に、そ
れに過大な電力が流入してしばしば乱調を起こす
ことがある。つまりこれは、瞬時電圧降下と雖も
電圧降下中同期電動機の負荷角は増大して行き、
この負荷角が大きく拡がつた処に系統電圧が回復
すると、電圧が急変したことにより過度インピー
ダンスが作用するため、負荷角の大きいのと相合
つて過大な電力が流れ込み、過度インピーダンス
に基づく新しい負荷角を中心に振動し、この振動
角が大きくなりすぎると脱調して停止に至るもの
である。

そこで、従来このような乱調を防止する方法と
して直接的な方法は実施されておらず、また間接
的な方法としてダンパー巻線の抵抗値を小さく、
単位慣性定数を大きく、脱出トルクを大きく、同
期インピーダンスを小さくそして励磁を強くして
おく等の方法が採用されているが、これらはいず
れもが過渡安定度の増加対策にしかすぎず、上記
乱調を確実に抑制する方法の出現が強く要望され
てきている。

〔発明の目的〕

本発明は上記のような要望に応えるために成さ
れたもので、その目的は系統電圧回復時に過大な
電力が流入する前に内部誘起電圧の回復を抑制す
ることにより過大な電力の流入を抑制して乱調振
動を防止することが可能な同期電動機の乱調防止
装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

上記の目的を達成するために本発明では、電力
系統に接続された電機子巻線と、励磁器に接続さ
れた電機子巻線とを備えて成る同期電動機の乱調
防止装置において、抵抗器と開閉器を並列接続し
てなり、前記同期電動機の界磁回路に直列に挿入
された内部電圧抑制器と、前記同期電動機の電機
子回路の電圧が所定値以上であることを検出して
第１の動作を行なう電圧検出継電器と、同期電動
機の電機子回路の電圧、電流に基づく電力が所定
値以下であることを検出して第２の動作を行なう
電力検出継電器とを備え、電圧検出継電器の第１
の動作により（電力系統電圧が所定値以上に回復
したことにより）開閉器を開放し、電力検出継電
器の第２の動作により（流入電力が所定値以下に
減少したことにより）開閉器を再投入するように
構成している。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面に示す一実施例について説
明する。図は、本発明による同期電動機の乱調防
止装置の構成例を示すものである。図において、
１は電機子巻線１ａおよび界磁巻線１ｂを備えた
同期電動機で、その電機子巻線１ａは電動機一次
開閉器２を介して図示しない電力系統に接続して
電機子回路が構成され、また界磁巻線１ｂは界磁
開閉器３を介して、上記電力系統に接続された励
磁器４に接続して界磁回路が構成されている。

一方、５は抵抗器、６は開閉器であり、これら
を並列に接続して内部電圧抑制器を構成し、上記
同期電動機１の界磁回路に直列に挿入している。
また、７は上記同期電動機１の電機子回路の電圧
を検出する電圧変成器、８は同じく電機子回路の
電流を検出する電流変成器である。さらに、９は
上記電圧変成器７の出力電圧が所定値（系統回路
電圧値相当）以上であることを検出して第１の動
作を行なう電圧検出電器で、その第１の動作によ
り上記開閉器６を開放するようにしている。１０
は、上記電圧変成器７の出力電圧および電流変成
器８の出力電流に基づく出力電力、すなわち同期
電動機１の流入電力が所定値以下であることを検
出して第２の動作を行なう電力検出継電器で、そ
の第２の動作により上記開閉器６を投入するよう
にしている。

ここで、電圧検出継電器９の第１の動作とは、
電圧検出継電器９が、電圧変成器７の出力電圧が
所定値以上であることを検出（以下、“所定値以
上検出”と称する）し、検出前の非通電状態から
通電状態に変化することを指し、後段の回路へ前
述の“所定値以上検出”が行なわれたことを伝達
し得る状態になつたことを示す動作である。

同じく、電力検出継電器１０の第２の動作と
は、電力検出継電器１０が、電圧変成器７の出力
電圧および電流変成器８の出力電流に基づく、す
なわち同期電動機１の流入電力が所定値以下であ
ることを検出（以下、“所定値以下検出”と称す
る）し、検出前の非通電状態から通電状態に変化
することを指し、後段の回路へ前述の“所定値以
下検出”が行なわれたことを伝達し得る状態にな
つたことを示す動作である。

かかる構成において、通常は開閉器６および界
磁開閉器３が投入状態にあり、同期電動機１の界
磁巻線１ｂは励磁器４にて所定の励磁電流で励磁
され、また電動機一次開閉器２が投入状態にあり
電力系統から電力が供給され、同期電動機１は所
定の速度で運転されている。

この状態で、いま電力系統の電圧が瞬間的に降
下し回復すると、この瞬時電圧降下が回復したこ
とを検出して電圧検出継電器９が第１の動作を行
ない、電圧検出継電器９の第１の動作により開閉
器６を開放して、抵抗器５が同期電動機１の界磁
回路に直列に挿入される一方、系統電圧が回復し
たことにより、同期電動機１は加速して負荷角を
減少して行き、電力検出継電器１０が、同期電動
機１の流入電力が所定の値まで減少してきたこと
を検出して第２の動作を行ない、電力検出継電器
１０の第２の動作により、開閉器６が再び投入さ
れる。拠つて、負荷角振動時の最初の半周期間の
過大な電力の流入を防止でき、その後は既に励磁
器４の電源電圧も回復しているので、界磁回路の
時定数に従つて以前の励磁電流に回復することに
なる。

上述からわかるように、電力系統の電圧降下時
の負荷角より電圧回復時の負荷角まで加速する時
間内に過大な電力が流入し余つた勢力で加速しす
ぎ、また新しい負荷角まで減速しようとするよう
な振動を繰り返させないために、最初の振動の半
周期内に流入する過大な電力を抑制し、勢力の過
不足を小さくすることに拠り乱調振動を防止する
ものである。よつて、同一電力系統に接がる他の
系統的に弱い同期電動機が唸り振動に依り煽り出
されるということもなくなるので、比較的大きな
電動機に本装置を適用することにより小さな電動
機も二次的に脱調を免れるという利点がある。ま
た、一方生産面より見ると再始動に長期間を必要
とする化学プラント等への設備効果が極めて大き
いものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、抵抗器と
開閉器を並列接続してなり、同期電動機の界磁回
路に直列に挿入された内部電圧抑制器と、同期電
動機の電機子回路の電圧が所定値以上であること
を検出して第１の動作を行なう電圧検出継電器
と、同期電動機の電機子回路の電圧、電流に基づ
く電力が所定値以下であることを検出して第２の
動作を行なう電力検出継電器とを備え、電圧検出
継電器の第１の動作により（電力系統電圧が所定
値以上に回復したことにより）開閉器を開放し、
電力検出継電器の第２の動作により（流入電力が
所定値以下に減少したことにより）開閉器を再投
入するように構成したので、系統電圧回復時に過
大な電力が流入する前に内部誘起電圧の回復を抑
制することによつて過大な電力の流入を抑制して
乱調振動を防止することが可能な信頼性の高い同
期電動機の乱調防止装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示す回路構成図であ
る。 １……同期電動機、１ａ……電機子巻線、１ｂ
……界磁巻線、４……励磁器、５……抵抗器、６
……開閉器、７……電圧変成器、８……電流変成
器、９……電圧検出継電器、１０……電力検出継
電器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電力系統に接続された電機子巻線と、励磁器
   に接続された電機子巻線とを備えて成る同期電動
   機の乱調防止装置において、 抵抗器と開閉器を並列接続してなり、前記同期
   電動機の界磁回路に直列に挿入された内部電圧抑
   制器と、 前記同期電動機の電機子回路の電圧が所定値以
   上であることを検出して第１の動作を行なう電圧
   検出継電器と、 前記同期電動機の電機子回路の電圧、電流に基
   づく電力が所定値以下であることを検出して第２
   の動作を行なう電力検出継電器とを備えて成り、 前記電圧検出継電器の第１の動作により前記開
   閉器を開放し、前記電力検出継電器の第２の動作
   により前記開閉器を再投入するように構成したこ
   とを特徴とする同期電動機の乱調防止装置。