JPH0767339A - 制御整流器一次側交流線路の力率改善方法 - Google Patents
制御整流器一次側交流線路の力率改善方法Info
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- JPH0767339A JPH0767339A JP5209112A JP20911293A JPH0767339A JP H0767339 A JPH0767339 A JP H0767339A JP 5209112 A JP5209112 A JP 5209112A JP 20911293 A JP20911293 A JP 20911293A JP H0767339 A JPH0767339 A JP H0767339A
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- rectifier
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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
- Y02E40/30—Reactive power compensation
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 制御整流器を使用する際の一次側交流線路の
力率を改善する方法を提供する。 【構成】 交流線路の母線３に整流器用変圧器５とその
タップ切換器９と制御整流器６を介して直流負荷７を接
続して直流電力を供給する際に、直流負荷７の負荷の大
きさに応じて制御整流器６の位相制御角が最小になるよ
うに交流線路の一次電圧を変化させることにより、一次
側交流線路の力率を改善することが可能である。
力率を改善する方法を提供する。 【構成】 交流線路の母線３に整流器用変圧器５とその
タップ切換器９と制御整流器６を介して直流負荷７を接
続して直流電力を供給する際に、直流負荷７の負荷の大
きさに応じて制御整流器６の位相制御角が最小になるよ
うに交流線路の一次電圧を変化させることにより、一次
側交流線路の力率を改善することが可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、制御整流器を使用する
際の一次側交流線路の力率を改善する方法に関する。
際の一次側交流線路の力率を改善する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、交流を直流に変換する装置の
一つとして制御整流器が用いられている。この制御整流
器を使用すると、その二次側に接続された直流負荷の状
態によって一次側交流線路の力率が変動し、負荷が軽い
ほど力率が低下するという問題がある。このような力率
の低下は、無効電力の増大を意味するから系統電源の電
圧変動を増長させ、また変圧器や線路の電力損失を負荷
軽減に見合ったように減少させ得ないのである。それゆ
え、電力会社と需要家との電力契約時において、その契
約書には力率の下限値の遵守の規定が盛り込まれる例が
多い。
一つとして制御整流器が用いられている。この制御整流
器を使用すると、その二次側に接続された直流負荷の状
態によって一次側交流線路の力率が変動し、負荷が軽い
ほど力率が低下するという問題がある。このような力率
の低下は、無効電力の増大を意味するから系統電源の電
圧変動を増長させ、また変圧器や線路の電力損失を負荷
軽減に見合ったように減少させ得ないのである。それゆ
え、電力会社と需要家との電力契約時において、その契
約書には力率の下限値の遵守の規定が盛り込まれる例が
多い。
【０００３】このような事態に対処する従来の方法の一
つとして、交流線路に力率改善のための進相用コンデン
サなどを設置し、ある一定値以上の力率を確保する手段
がある。すなわち、図３は制御整流器を用いた場合の単
線系統図を示したものであるが、通常は一次側は交流電
源用変圧器１から遮断器２を介して母線３に接続され、
この母線３には複数の配電用遮断器４が接続されてお
り、その１個の配電用遮断器４に整流器用変圧器５，制
御整流器６を経て直流負荷７が接続されるものとする。
そして、母線３のもう１個の配電用遮断器４には進相用
コンデンサ８が接続される。
つとして、交流線路に力率改善のための進相用コンデン
サなどを設置し、ある一定値以上の力率を確保する手段
がある。すなわち、図３は制御整流器を用いた場合の単
線系統図を示したものであるが、通常は一次側は交流電
源用変圧器１から遮断器２を介して母線３に接続され、
この母線３には複数の配電用遮断器４が接続されてお
り、その１個の配電用遮断器４に整流器用変圧器５，制
御整流器６を経て直流負荷７が接続されるものとする。
そして、母線３のもう１個の配電用遮断器４には進相用
コンデンサ８が接続される。
【０００４】このような配線系統を構成することによ
り、整流器用変圧器５の出力電圧が常に一定として、直
流負荷７の変動に応じて制御整流器６の位相制御を行
い、その出力を調整するようにする。しかし、制御整流
器６の交流線路力率は、その出力に応じて変化してその
出力が小さいほど悪くなることから、予め母線３に接続
した進相用コンデンサ８によって無効電力を低減して所
定値以上の力率になるよう補償させているのである。な
お、この進相用コンデンサ８の容量は、設備の設定時点
で直流負荷７の変動を予測して決定すればよく、たとえ
ば複数個のコンデンサを設けることもできる。
り、整流器用変圧器５の出力電圧が常に一定として、直
流負荷７の変動に応じて制御整流器６の位相制御を行
い、その出力を調整するようにする。しかし、制御整流
器６の交流線路力率は、その出力に応じて変化してその
出力が小さいほど悪くなることから、予め母線３に接続
した進相用コンデンサ８によって無効電力を低減して所
定値以上の力率になるよう補償させているのである。な
お、この進相用コンデンサ８の容量は、設備の設定時点
で直流負荷７の変動を予測して決定すればよく、たとえ
ば複数個のコンデンサを設けることもできる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来技術においては、進相用コンデンサ８の設
置、さらにその開閉用として配電用遮断器４を設けるこ
とが必須であることから、そのために膨大な設備費や設
置スペースを要するという問題がある。本発明は、この
ような課題を解決すべくしてなされたものであって、制
御整流器を用いる場合に軽負荷状態であっても進相用コ
ンデンサを設置することなく力率改善が可能な方法を提
供することを目的とする。
たような従来技術においては、進相用コンデンサ８の設
置、さらにその開閉用として配電用遮断器４を設けるこ
とが必須であることから、そのために膨大な設備費や設
置スペースを要するという問題がある。本発明は、この
ような課題を解決すべくしてなされたものであって、制
御整流器を用いる場合に軽負荷状態であっても進相用コ
ンデンサを設置することなく力率改善が可能な方法を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、交流線路に制
御整流器を介して接続された直流負荷に直流電力を供給
する際の制御整流器の一次側交流線路での力率を改善す
る方法であって、前記直流負荷の大きさに応じて前記交
流線路の一次電圧を前記制御整流器の位相制御角を最小
な点で制御し得るように変化させることを特徴とする制
御整流器一次側交流線路の力率改善方法である。
御整流器を介して接続された直流負荷に直流電力を供給
する際の制御整流器の一次側交流線路での力率を改善す
る方法であって、前記直流負荷の大きさに応じて前記交
流線路の一次電圧を前記制御整流器の位相制御角を最小
な点で制御し得るように変化させることを特徴とする制
御整流器一次側交流線路の力率改善方法である。
【０００７】
【作 用】いま、制御整流器が３相の純ブリッジ回路で
構成される場合、交流線路電圧Ｖと制御整流器出力電圧
Ｅとの間には下記(1) 式の関係がある。 Ｅ＝1.35Ｖ cosα ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (1) ここで、αは位相制御角である。
構成される場合、交流線路電圧Ｖと制御整流器出力電圧
Ｅとの間には下記(1) 式の関係がある。 Ｅ＝1.35Ｖ cosα ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (1) ここで、αは位相制御角である。
【０００８】また、直流負荷をＷ（kW) とし、交流線路
を流れる電流をＩ(A）とすると、下記(2) 式の関係が成
り立つ。 Ｗ＝ＥＩ＝1.35Ｖ cosα・Ｉ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (2) 直流負荷Ｗの変化に対応するためには、制御整流器出力
電圧Ｅを変えること、すなわち制御整流器の位相制御を
行うことを意味する。
を流れる電流をＩ(A）とすると、下記(2) 式の関係が成
り立つ。 Ｗ＝ＥＩ＝1.35Ｖ cosα・Ｉ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (2) 直流負荷Ｗの変化に対応するためには、制御整流器出力
電圧Ｅを変えること、すなわち制御整流器の位相制御を
行うことを意味する。
【０００９】一方、交流線路の力率 cosφは、 cosφ＝ 0.955 cosα ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (3) であることから、制御整流器の位相制御を行うことは交
流線路の力率を変動させることになる。そこで、直流負
荷Ｗが減少れば制御整流器の位相制御角αは大きく、つ
まり位相制御角の余弦値 cosαを小さくすることにな
り、したがって交流線路力率 cosφも小さくなる。
流線路の力率を変動させることになる。そこで、直流負
荷Ｗが減少れば制御整流器の位相制御角αは大きく、つ
まり位相制御角の余弦値 cosαを小さくすることにな
り、したがって交流線路力率 cosφも小さくなる。
【００１０】それゆえ、交流線路力率 cosφを改善する
には位相制御角αを最小にする必要があるので、このこ
とから直流負荷の変動量を監視してその変動幅に見合う
ように整流器用変圧器の二次側電圧切換タップを切り換
えることにより、制御整流器の一次側交流電源電圧が制
御整流器の出力電圧に正比例するように調整すれば、よ
いことになる。
には位相制御角αを最小にする必要があるので、このこ
とから直流負荷の変動量を監視してその変動幅に見合う
ように整流器用変圧器の二次側電圧切換タップを切り換
えることにより、制御整流器の一次側交流電源電圧が制
御整流器の出力電圧に正比例するように調整すれば、よ
いことになる。
【００１１】したがって、本発明によれば、直流負荷の
大きさに応じて交流線路の一次電圧を制御整流器の位相
制御角を最小な点で制御し得るべく変化させるようにし
たので、たとえ軽負荷時においても交流線路力率を低下
させることはない。
大きさに応じて交流線路の一次電圧を制御整流器の位相
制御角を最小な点で制御し得るべく変化させるようにし
たので、たとえ軽負荷時においても交流線路力率を低下
させることはない。
【００１２】
【実施例】以下に、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。図１は本発明の実施例を示す単線系統図
である。図中、従来例と同じ要素は同一符号を付してお
り、整流器用変圧器５と制御整流器６の間にタップ切換
器９が接続され、このタップ切換器９を制御する演算制
御装置10が設けられ、また進相用コンデンサ８が取り外
されている点が従来例と異なるところである。
して説明する。図１は本発明の実施例を示す単線系統図
である。図中、従来例と同じ要素は同一符号を付してお
り、整流器用変圧器５と制御整流器６の間にタップ切換
器９が接続され、このタップ切換器９を制御する演算制
御装置10が設けられ、また進相用コンデンサ８が取り外
されている点が従来例と異なるところである。
【００１３】ここで、タップ切換器９について説明する
と、整流器用変圧器５は図２に示すようにたとえばΔ−
Ｙ結線とされ、その２次側の各巻線11, 12, 13から巻数
比が同じになるようにタップを設け、タップ切換器11の
切換スイッチ14, 15, 16の端子ｒ1 ，ｒ2 ，ｒ3 、
ｓ1 ，ｓ2 ，ｓ3 、ｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 にそれぞれ結線
し、配線ｒ，ｓ，ｔを介して制御整流器６と接続する。
と、整流器用変圧器５は図２に示すようにたとえばΔ−
Ｙ結線とされ、その２次側の各巻線11, 12, 13から巻数
比が同じになるようにタップを設け、タップ切換器11の
切換スイッチ14, 15, 16の端子ｒ1 ，ｒ2 ，ｒ3 、
ｓ1 ，ｓ2 ，ｓ3 、ｔ1 ，ｔ2 ，ｔ3 にそれぞれ結線
し、配線ｒ，ｓ，ｔを介して制御整流器６と接続する。
【００１４】そして、演算制御装置10によって直流負荷
７の負荷状態が常時監視され、負荷が所定値以下に低下
したときにはタップ切換器９の切換スイッチ14, 15, 16
を調節して、制御整流器６の位相制御角を最小な点で制
御し得るように一次電圧を調整するのである。その結
果、交流線路の力率は改善されることになる。なお、上
記実施例において、切換タップを３個ずつ設けるとして
説明したが、直流負荷７の変動幅の大きさに対応するよ
うにするためにできるだけ細かく数多く設けるのが望ま
しい。
７の負荷状態が常時監視され、負荷が所定値以下に低下
したときにはタップ切換器９の切換スイッチ14, 15, 16
を調節して、制御整流器６の位相制御角を最小な点で制
御し得るように一次電圧を調整するのである。その結
果、交流線路の力率は改善されることになる。なお、上
記実施例において、切換タップを３個ずつ設けるとして
説明したが、直流負荷７の変動幅の大きさに対応するよ
うにするためにできるだけ細かく数多く設けるのが望ま
しい。
【００１５】また、整流器用変圧器５はΔ−Ｙ結線であ
るとして説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、Δ−Δ結線やＹ−Ｙ結線、さらにはＹ−Δ結線
であっても同様に適用し得るものである。さらに、交流
電源用変圧器１に接続される複数の直流負荷７群が同様
の負荷であって同時に同一の挙動を示すものであるとす
れば、上記したように整流器用変圧器５のタップ切換を
せずに、交流電源用変圧器１のタップを切り換えるよう
にした方が経済的に安価に実現できる。
るとして説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、Δ−Δ結線やＹ−Ｙ結線、さらにはＹ−Δ結線
であっても同様に適用し得るものである。さらに、交流
電源用変圧器１に接続される複数の直流負荷７群が同様
の負荷であって同時に同一の挙動を示すものであるとす
れば、上記したように整流器用変圧器５のタップ切換を
せずに、交流電源用変圧器１のタップを切り換えるよう
にした方が経済的に安価に実現できる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、直
流負荷の大きさに応じて交流線路の一次電圧を制御整流
器の位相制御角を最小な点で制御し得るように変化させ
るようにしたので、進相コンデンサを用いずとも交流線
路の力率を容易に改善することが可能となり、これによ
って設備費などの節減に寄与する。
流負荷の大きさに応じて交流線路の一次電圧を制御整流
器の位相制御角を最小な点で制御し得るように変化させ
るようにしたので、進相コンデンサを用いずとも交流線
路の力率を容易に改善することが可能となり、これによ
って設備費などの節減に寄与する。
【図１】本発明の実施例を示す単線系統図である。
【図２】本発明に用いるタップ切換器の構成例を示す配
線図である。
線図である。
【図３】従来の直流負荷への電源供給系統を示す単線系
統図である。
統図である。
１ 電源用変圧器 ３ 母線 ４ 配電用遮断器 ５ 整流器用変圧器 ６ 制御整流器 ７ 直流負荷 ９ タップ切換器 10 演算制御装置 14, 15, 16 切換スイッチ
Claims (1)
- 【請求項１】 交流線路に制御整流器を介して接続さ
れた直流負荷に直流電力を供給する際の制御整流器の一
次側交流線路での力率を改善する方法であって、前記直
流負荷の大きさに応じて前記交流線路の一次電圧を前記
制御整流器の位相制御角を最小な点で制御し得るように
変化させることを特徴とする制御整流器一次側交流線路
の力率改善方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5209112A JPH0767339A (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 制御整流器一次側交流線路の力率改善方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5209112A JPH0767339A (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 制御整流器一次側交流線路の力率改善方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0767339A true JPH0767339A (ja) | 1995-03-10 |
Family
ID=16567490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5209112A Pending JPH0767339A (ja) | 1993-08-24 | 1993-08-24 | 制御整流器一次側交流線路の力率改善方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0767339A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003502814A (ja) * | 1999-06-22 | 2003-01-21 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Ｘ線検査装置 |
-
1993
- 1993-08-24 JP JP5209112A patent/JPH0767339A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003502814A (ja) * | 1999-06-22 | 2003-01-21 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Ｘ線検査装置 |
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