JPH04359622A - 同期調相機の保護装置 - Google Patents
同期調相機の保護装置Info
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- JPH04359622A JPH04359622A JP3133131A JP13313191A JPH04359622A JP H04359622 A JPH04359622 A JP H04359622A JP 3133131 A JP3133131 A JP 3133131A JP 13313191 A JP13313191 A JP 13313191A JP H04359622 A JPH04359622 A JP H04359622A
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- 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
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Protection Of Generators And Motors (AREA)
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
［発明の目的］
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、同期調相機の界磁異常
検出をして同期調相機を保護する同期調相機の保護装置
に関する。
検出をして同期調相機を保護する同期調相機の保護装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３に、従来の同期調相機の界磁喪失検
出をする同期調相機の保護装置を示す。
出をする同期調相機の保護装置を示す。
【０００３】同期調相機１は、端子電圧を電力系統２の
電圧と一致させるための主要変圧器３に接続されている
。また、この主要変圧器３と電力系統２との間には、同
期調相機１を電力系統２へ連系するための並列用遮断器
４が設けられている。自動電圧調整器５は、同期機１の
界磁巻線１ａに直流電流を供給するための励磁装置６に
接続している。また、計器用変圧器７および計器用変流
器８が設けられ、これらの検出した電圧および電流がオ
フセットモー型の界磁喪失継電器９に入力するようにし
ている。
電圧と一致させるための主要変圧器３に接続されている
。また、この主要変圧器３と電力系統２との間には、同
期調相機１を電力系統２へ連系するための並列用遮断器
４が設けられている。自動電圧調整器５は、同期機１の
界磁巻線１ａに直流電流を供給するための励磁装置６に
接続している。また、計器用変圧器７および計器用変流
器８が設けられ、これらの検出した電圧および電流がオ
フセットモー型の界磁喪失継電器９に入力するようにし
ている。
【０００４】ここで、従来の同期調相機１の界磁喪失時
の検出および保護について説明する。
の検出および保護について説明する。
【０００５】まず、同期調相機１が電力系統２と連系運
転中に自動電圧調整器５や励磁装置６に何らかの異常が
発生し、同期機１の界磁巻線１ａに直流電流が流れない
界磁喪失が発生したとする。この場合、抵抗Ｒとリアク
タンスＸの直交座標で示すと、図４の如く同期調相機１
の運転軌跡δとなる。
転中に自動電圧調整器５や励磁装置６に何らかの異常が
発生し、同期機１の界磁巻線１ａに直流電流が流れない
界磁喪失が発生したとする。この場合、抵抗Ｒとリアク
タンスＸの直交座標で示すと、図４の如く同期調相機１
の運転軌跡δとなる。
【０００６】即ち、同期調相機１が界磁喪失により進み
位相δ１から位相差零δ２、さらに、遅れ位相δ３、δ
４と移行する。このとき、図示する同期リアクタンスＸ
ｄと過渡リアクタンスＸｄ’の半分を直径とする円γに
同期調相機１の運転軌跡δが入る。ここで、界磁喪失継
電器９では、上記円γの内側に同期調相機１の運転軌跡
δが入ったとき、界磁喪失を検出するようにしている。 これにより、図示しない閉塞リレを動作させ、並列用遮
断器４を開放し、同期調相機１を電力系統２より切り離
して保護をする。
位相δ１から位相差零δ２、さらに、遅れ位相δ３、δ
４と移行する。このとき、図示する同期リアクタンスＸ
ｄと過渡リアクタンスＸｄ’の半分を直径とする円γに
同期調相機１の運転軌跡δが入る。ここで、界磁喪失継
電器９では、上記円γの内側に同期調相機１の運転軌跡
δが入ったとき、界磁喪失を検出するようにしている。 これにより、図示しない閉塞リレを動作させ、並列用遮
断器４を開放し、同期調相機１を電力系統２より切り離
して保護をする。
【０００７】なお、同期機についても同様に運転軌跡を
考えると、図５の如く示され、界磁喪失により運転軌跡
α、βが移行する。このときも、円γの内側に運転軌跡
α、βが入ると界磁喪失継電器９が界磁喪失の検出をす
る。
考えると、図５の如く示され、界磁喪失により運転軌跡
α、βが移行する。このときも、円γの内側に運転軌跡
α、βが入ると界磁喪失継電器９が界磁喪失の検出をす
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のオフセットモー型の界磁喪失継電器を同期調
相機１に適用した場合、次の問題がある。
うな従来のオフセットモー型の界磁喪失継電器を同期調
相機１に適用した場合、次の問題がある。
【０００９】即ち、同期調相機１が電力系統２の電圧を
持ち上げるため強め励磁運転を行っているときに、界磁
喪失が生じた場合、同期調相機１は弱め励磁運転となり
電力系統の電圧を持ち上げる機能を損なうのみでなく、
逆に、系統の電圧を下げる方向に機能してしまう。この
ため、同期調相機１では、界磁喪失が発生した場合、速
やかに検出する必要がある。ところが、従来のオフセッ
トモー型の界磁喪失継電器９では、同期調相機１の界磁
が完全に喪失して弱め励磁運転領域に入ってしまってか
ら界磁喪失を検出する。即ち、これは電力系統２の電圧
を下げる方向に機能した後の検出であるため、電力系統
２の電圧維持の崩壊を招くおそれがあるという問題があ
る。
持ち上げるため強め励磁運転を行っているときに、界磁
喪失が生じた場合、同期調相機１は弱め励磁運転となり
電力系統の電圧を持ち上げる機能を損なうのみでなく、
逆に、系統の電圧を下げる方向に機能してしまう。この
ため、同期調相機１では、界磁喪失が発生した場合、速
やかに検出する必要がある。ところが、従来のオフセッ
トモー型の界磁喪失継電器９では、同期調相機１の界磁
が完全に喪失して弱め励磁運転領域に入ってしまってか
ら界磁喪失を検出する。即ち、これは電力系統２の電圧
を下げる方向に機能した後の検出であるため、電力系統
２の電圧維持の崩壊を招くおそれがあるという問題があ
る。
【００１０】また、界磁喪失継電器９の検出感度を高め
るためオフセットモーの検出感度領域を広げた場合、同
期調相機１の弱め励磁運転時の運転点が、界磁喪失継電
器９の検出範囲内に入ることもある。この結果、不必要
に同期調相機１を電力系統２より切り離してしまうおそ
れがあり、同期調相機１の電圧維持機能を充分に発揮で
きないという問題がある。
るためオフセットモーの検出感度領域を広げた場合、同
期調相機１の弱め励磁運転時の運転点が、界磁喪失継電
器９の検出範囲内に入ることもある。この結果、不必要
に同期調相機１を電力系統２より切り離してしまうおそ
れがあり、同期調相機１の電圧維持機能を充分に発揮で
きないという問題がある。
【００１１】そこで、本発明は、界磁喪失の発生時に速
やかに電力系統から切り離すと共に、低励磁での励磁運
転中に誤動作しない同期調相機の保護装置を提供するこ
とを目的とする。 ［発明の構成］
やかに電力系統から切り離すと共に、低励磁での励磁運
転中に誤動作しない同期調相機の保護装置を提供するこ
とを目的とする。 ［発明の構成］
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、同期調相機と
、この同期調相機の界磁巻線へ界磁電流を流すための励
磁装置と、この励磁装置を制御する自動電圧調整器とか
らなり主要変圧器および並列用遮断器を介して同期調相
機の主回路により電力系統に連系する同期調相機の保護
装置において、同期調相機の主回路の電流を検出し、こ
の検出された電流から電流変化率を演算し、この演算値
が所定の電流変化率以上のとき信号を出力する電流変化
率検出器と、同期調相機の界磁電流を検出し、この界磁
電流が所定値以下のとき信号を出力する界磁電流低下検
出器と、並列用遮断器の閉状態を示す信号と、前記電流
変化率検出器の信号と、前記界磁電流低下検出器の信号
との論理条件の成立により同期調相機の異常を検出し、
並列用遮断器を開動作する信号を出力する制御回路とを
設けるようにしたものである。
、この同期調相機の界磁巻線へ界磁電流を流すための励
磁装置と、この励磁装置を制御する自動電圧調整器とか
らなり主要変圧器および並列用遮断器を介して同期調相
機の主回路により電力系統に連系する同期調相機の保護
装置において、同期調相機の主回路の電流を検出し、こ
の検出された電流から電流変化率を演算し、この演算値
が所定の電流変化率以上のとき信号を出力する電流変化
率検出器と、同期調相機の界磁電流を検出し、この界磁
電流が所定値以下のとき信号を出力する界磁電流低下検
出器と、並列用遮断器の閉状態を示す信号と、前記電流
変化率検出器の信号と、前記界磁電流低下検出器の信号
との論理条件の成立により同期調相機の異常を検出し、
並列用遮断器を開動作する信号を出力する制御回路とを
設けるようにしたものである。
【００１３】
【作用】上記構成により、同期調相機が電力系統と連系
運転をしているときに、同期調相機の電流が急激に変化
したことを、電流変化率過大で検出する。また、界磁電
流の規定最小電流以下を検出し、これらの２つの条件が
成立したとき同期調相機に界磁喪失が発生したと判断す
る。これにより、同期調相機を速やかに電力系統より切
り離すから、系統電圧を持ち上げる方向に機能している
場合でも弱め励磁運転領域に入ることがなく系統電圧を
低下させるような不具合がなくなる。
運転をしているときに、同期調相機の電流が急激に変化
したことを、電流変化率過大で検出する。また、界磁電
流の規定最小電流以下を検出し、これらの２つの条件が
成立したとき同期調相機に界磁喪失が発生したと判断す
る。これにより、同期調相機を速やかに電力系統より切
り離すから、系統電圧を持ち上げる方向に機能している
場合でも弱め励磁運転領域に入ることがなく系統電圧を
低下させるような不具合がなくなる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【００１５】図１は、本発明の一実施例を示す同期調相
機の保護装置のブロック構成図である。図３と同一符号
は、同一部分または相当部分を示す。図３と異なる点は
、界磁喪失継電器９を削除し、新たに系統電圧設定器１
０、系統電圧比較器１１、電流変換器１２、電流変化率
検出器１３、界磁電流低下検出器１４および制御回路１
５とを備えた点である。また、計器用変圧器７は電力系
統２の電圧を検出するようにした点が異なる。
機の保護装置のブロック構成図である。図３と同一符号
は、同一部分または相当部分を示す。図３と異なる点は
、界磁喪失継電器９を削除し、新たに系統電圧設定器１
０、系統電圧比較器１１、電流変換器１２、電流変化率
検出器１３、界磁電流低下検出器１４および制御回路１
５とを備えた点である。また、計器用変圧器７は電力系
統２の電圧を検出するようにした点が異なる。
【００１６】系統電圧設定器１０は所定の電圧を設定す
る。系統電圧比較器１１は、電力系統２の電圧と系統電
圧設定器１０の電圧設定値との比較をする。電流変換器
１２は、同期調相機１の主回路の電流を検出する。電流
変化率検出器１３は、電流変換器１２の検出した電流の
変化率（ΔＩ／Δｔ）を演算し、この演算値が所定値以
上のとき検出信号ｂを出力する。界磁電流低下検出器１
４は、界磁電流検出器１ａからの界磁電流が規定最小電
流以下のとき検出信号ｃを出力する。
る。系統電圧比較器１１は、電力系統２の電圧と系統電
圧設定器１０の電圧設定値との比較をする。電流変換器
１２は、同期調相機１の主回路の電流を検出する。電流
変化率検出器１３は、電流変換器１２の検出した電流の
変化率（ΔＩ／Δｔ）を演算し、この演算値が所定値以
上のとき検出信号ｂを出力する。界磁電流低下検出器１
４は、界磁電流検出器１ａからの界磁電流が規定最小電
流以下のとき検出信号ｃを出力する。
【００１７】制御回路１５は、並列用遮断器４の閉信号
ａと電流変化率検出器１３の検出信号ｂと界磁電流低下
検出器１４の検出信号ｃとのＡＮＤ条件により並列用遮
断器４へ開信号ｄを出力する。
ａと電流変化率検出器１３の検出信号ｂと界磁電流低下
検出器１４の検出信号ｃとのＡＮＤ条件により並列用遮
断器４へ開信号ｄを出力する。
【００１８】上記構成で、同期調相機１が電力系統２の
電圧を計器用変圧器７が検出し、この電力系統２の電圧
と系統電圧設定器１０との電圧設定値とを系統電圧比較
器１１で比較する。この結果、両者の間に偏差が生じた
場合には、その偏差出力に応じて自動電圧調整器５から
の信号により励磁装置６が同期調相機１の界磁巻線１ａ
の界磁電流を制御する。これにより、同期調相機１は、
電力系統２の電圧が系統電圧設定器１０の所定値に合う
ように無効電流を電力系統２へ供給する。
電圧を計器用変圧器７が検出し、この電力系統２の電圧
と系統電圧設定器１０との電圧設定値とを系統電圧比較
器１１で比較する。この結果、両者の間に偏差が生じた
場合には、その偏差出力に応じて自動電圧調整器５から
の信号により励磁装置６が同期調相機１の界磁巻線１ａ
の界磁電流を制御する。これにより、同期調相機１は、
電力系統２の電圧が系統電圧設定器１０の所定値に合う
ように無効電流を電力系統２へ供給する。
【００１９】ここで、電力系統２の電圧が低下した場合
、系統電圧比較器１１は、電力系統２の電圧が低下した
ことを検出し、系統電圧比較器１１が自動電圧調整器５
に強め励磁指令を出力するように偏差信号を出力する。 これにより、自動電圧調整器５が強め励磁指令を励磁装
置６に出力する。励磁装置６は同期調相機１の界磁電流
を増し、進み無効電流を電力系統２へ供給する。
、系統電圧比較器１１は、電力系統２の電圧が低下した
ことを検出し、系統電圧比較器１１が自動電圧調整器５
に強め励磁指令を出力するように偏差信号を出力する。 これにより、自動電圧調整器５が強め励磁指令を励磁装
置６に出力する。励磁装置６は同期調相機１の界磁電流
を増し、進み無効電流を電力系統２へ供給する。
【００２０】このような状態のときに、励磁装置６の異
常等により同期調相機１の界磁喪失が生じた場合、同期
調相機１の無効電流は、進み電流領域から遅れ電流領域
へ急激に変化する。この結果、制御回路１５へ、図２に
示す如く、同期調相機１の並列用遮断器４の閉の信号ａ
と電流変化率検出器１３の出力信号ｂと界磁電流低下検
出器１４の出力信号ｃとが出力され、これらがＡＮＤ回
路に入力する。（１０１〜１０４）。このＡＮＤ回路の
ＡＮＤ条件の成立により同期調相機１の異常検出する（
１０５）。そして、並列用遮断器４の開信号ｄを出力す
る（１０６）。このため並列用遮断器４が開放され、同
期調相機１を電力系統２より速やかに切り離す。
常等により同期調相機１の界磁喪失が生じた場合、同期
調相機１の無効電流は、進み電流領域から遅れ電流領域
へ急激に変化する。この結果、制御回路１５へ、図２に
示す如く、同期調相機１の並列用遮断器４の閉の信号ａ
と電流変化率検出器１３の出力信号ｂと界磁電流低下検
出器１４の出力信号ｃとが出力され、これらがＡＮＤ回
路に入力する。（１０１〜１０４）。このＡＮＤ回路の
ＡＮＤ条件の成立により同期調相機１の異常検出する（
１０５）。そして、並列用遮断器４の開信号ｄを出力す
る（１０６）。このため並列用遮断器４が開放され、同
期調相機１を電力系統２より速やかに切り離す。
【００２１】このように同期調相機が電力系統の電圧を
維持すべく強め励磁運転をしているときに、励磁装置等
の異常により界磁喪失が生じたとしても、同期調相機が
弱め励磁運転に入る前にそれを検出し、同期調相機を電
力系統より速やかに切り離すことができる。このため同
期調相機が電力系統の電圧を下げる方向に機能して電力
系統電圧維持に悪影響を及ぼすことがない。
維持すべく強め励磁運転をしているときに、励磁装置等
の異常により界磁喪失が生じたとしても、同期調相機が
弱め励磁運転に入る前にそれを検出し、同期調相機を電
力系統より速やかに切り離すことができる。このため同
期調相機が電力系統の電圧を下げる方向に機能して電力
系統電圧維持に悪影響を及ぼすことがない。
【００２２】また、弱め励磁運転時に界磁喪失と誤った
判断をし、不要に同期調相機を停止させることもない。 なお、本実施例では、同期調相機の電流を同期調相機の
主回路側で検出したが、主要変圧器の高圧側で検出して
も同様に実施できる。
判断をし、不要に同期調相機を停止させることもない。 なお、本実施例では、同期調相機の電流を同期調相機の
主回路側で検出したが、主要変圧器の高圧側で検出して
も同様に実施できる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、同
期調相機に界磁喪失が発生しても同期調相機の電流が遅
れ領域に入る前に同期調相機を電力系統より速やかに切
り離すことができる。また、遅れ領域運転中に同期調相
機を不要に電力系統より解列させることもないので、同
期調相機の系統電圧維持へ大きく貢献することができる
。
期調相機に界磁喪失が発生しても同期調相機の電流が遅
れ領域に入る前に同期調相機を電力系統より速やかに切
り離すことができる。また、遅れ領域運転中に同期調相
機を不要に電力系統より解列させることもないので、同
期調相機の系統電圧維持へ大きく貢献することができる
。
【図１】本発明の一実施例を示す同期調相機の保護装置
のブロック構成図である。
のブロック構成図である。
【図２】同装置の保護装置動作時の制御の流れを示す説
明図である。
明図である。
【図３】従来例を示す同期調相機の保護装置のブロック
構成図である。
構成図である。
【図４】同期調相機の界磁喪失時の運転軌跡を示す説明
図である。
図である。
【図５】同期機の界磁喪失時の運転軌跡を示す説明図で
ある。
ある。
１ 同期調相機
２ 電力系統
３ 主要変圧器
５ 自動電圧調整器
６ 励磁装置
１３ 電流変化率検出器
１４ 界磁電流低下検出器
１５ 制御回路
Claims (1)
- 【請求項１】 同期調相機と、この同期調相機の界磁
巻線へ界磁電流を流すための励磁装置と、この励磁装置
を制御する自動電圧調整器とからなり主要変圧器および
並列用遮断器を介して同期調相機の主回路により電力系
統に連系する同期調相機の保護装置において、前記同期
調相機の主回路の電流を検出し、この検出された電流か
ら電流変化率を演算し、この演算値が所定の電流変化率
以上のとき信号を出力する電流変化率検出器と、前記同
期調相機の界磁電流を検出し、この界磁電流が所定値以
下のとき信号を出力する界磁電流低下検出器と、前記並
列用遮断器の閉状態を示す信号と、前記電流変化率検出
器の信号と、前記界磁電流低下検出器の信号との論理条
件の成立により前記同期調相機の異常を検出し、前記並
列用遮断器を開動作する信号を出力する制御回路とを備
えたことを特徴とする同期調相機の保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3133131A JPH04359622A (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | 同期調相機の保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3133131A JPH04359622A (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | 同期調相機の保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04359622A true JPH04359622A (ja) | 1992-12-11 |
Family
ID=15097506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3133131A Pending JPH04359622A (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | 同期調相機の保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04359622A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110824281A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-02-21 | 国网江苏省电力有限公司检修分公司 | 一种同步调相机在线监测及故障诊断方法和系统 |
-
1991
- 1991-06-05 JP JP3133131A patent/JPH04359622A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110824281A (zh) * | 2019-11-19 | 2020-02-21 | 国网江苏省电力有限公司检修分公司 | 一种同步调相机在线监测及故障诊断方法和系统 |
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