JPS5879438A - 高調波フイルタ−装置 - Google Patents

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】 ｌ）発明の技術分野 本発明は高調波フィルター装置に関する。

２）従来技術 近年、サイリスタ応用電気機器の著しい普及に伴い、送
配電線の電圧及びそこを流れる電流に波形歪が発生し、
種々の障害を与えることが問題となって来ている。これ
を防止するためには障害となる高調波を発生する負荷点
に高調波フィルターを設置するのが有効な手段であり、
大きな負荷容量のものでは殆どこの高調波フィルターが
設置されている。

第１図は従来のフィルター装置を示すもので、第１のフ
ィルター１及び第２のフィルター２はし中断４！Ｉ３に
共通に接続されている。し中断器３の電源側は高調波を
吸収すべく送配電線の負荷点に接続されている。第１及
び第２のフィルター１゜２Ｆｉそれぞれ電力用コンデン
サＣ１及びリアクトルＬ、から成る直列共振回路を人結
線して構成している。また、第１及び第２のフィルター
中性点４．４′は計器用変圧器５の１次＊ａの両端に接
続され、その２次＊＊ａ過電圧継電器６に接続されるＯ フィルター１．２のうち一方が故障し喪場合には、中性
点４，４′間には電位差が生じる。この電位差を過電圧
継電１ｉ６で検出することによシ故障を検出することが
できる。この故障検出方式は、二重屋形中性点間電圧検
出法と呼ばれており種々提案されているフィルターの保
護方式のうちでも有効な方式の一つである。この方式に
よれば、負荷の状態によって大きく変動する高調波電源
の影響を受けずに機器を確実に保護する。

３）従来技術の問題点 ところで、第１図の高調波フィルター装置においては、
この高調波フィルター装置を保護するため、コンデンサ
ＣＩ及びリアクトルＬｌを各相毎に図に示すように２分
割しなければならない。コンデンサＣ１は直列リアクト
ルＬＩ　Ｋ比べ単器容量に制限があるので、実際にはコ
ンデンサＣ！自身は分割されることが多い。このため、
第１図のように２分割されても余り問題とならない。し
かし、直列リアクトルＬｌは通常においては分割する必
要がなく１台で十分である。このため、普通高圧におい
てはコンデンサＣ１を中性点側に配置するのが普通であ
る。しかし、特別高圧以上の高調波フィルターについて
は直列リアクトルＬ、の巻線に短絡電流を流さないよう
にするため、直列リアクトルＬ１を中性点側に配置する
のが普通である。この場合、第１図のように保護の必要
性から直列リアクトルＬ１は２分割されなければならず
不経済である。また、高調波フィルター・ぐンクには共
振周波数がそれぞれ異った高調波フィルターが複数個設
置される場合が多い。例えば、第１のフィルター装置と
はりアクドルＬｌとコンデンサＣ１の値が異なるのみで
他は全く同一の構成を有する高調波フィルター装置が第
１図のフィルター装置と共に同一負荷点に設置される。

このように、複数個のフィルター装置を設置すると、し
中断器も複数個必要となシネ経済である。

４）発明の目的 本発明は保護の簡略化を図ると共に安価な高調波フィル
ター装置を提供することを目的とする。

５）発明の構成 この目的を達成するため本発明は、２組の高調波フィル
ターでし中断器を共用すると共に、そのフィルター中性
点間に計器用変圧器を介して過電圧継電器を接続するよ
うにしたことを特徴とする。

６）発明の実施例 以下、本発明を図の実施例を参照して説明する。

第２図は本発明による高調波フィルター装置の構成図を
示したもので、第１のフィルター１及び第２のフィルタ
ー２はし中断器３に共通に接続されている。し中断器３
の電流側は高周波を吸収すべく送配電線の負荷点に接続
される。フィルター１はりアクドルＬ１とコンデンサＣ
１から成る直列共振回路を人結線することによシ構成さ
れている。また、フィルター２はフィルター１と同様に
リアクトルＬ、とコンデンサＣＩから成る直列共振回路
を人結線することによシ構成されている。

ここで、フィルター１とフィルター２は共に比較的高い
共振周波数を有しておシ、その共振周波数は互いに異な
るようにｂンデンサＣ１、Ｃ，とりアクドルＬ１　＠Ｌ
！の値を定めてあシ、それぞれの共振周波数に相当する
高調波を減衰せしめる。

まえ、第１のフィルター１及び第２のフィルター２の中
性点４．４′間には計器用変圧器５０１次巻線を接続し
、２次側には過電圧継電器６が接続される。

次に本発明のフィルター装置における保鏝動作を説明す
る。今、第２図の左の高調波フィルター用コンデンｔ　
Ｃ１の一相に事故が発生し、第３図Ｏ等価回路図に示す
ように静電容量がＣＩからＣ，へ変化したと仮定する。

各相の電圧をｉａ。

１ｂ、　Ｎｅｔとすれば中性点の基本波の電位九は（１
）式％式％ 一般に、ナａ＝すｂ＝すＣの時は、ンに＝１（ム＋Ｅｂ
＋Ｋｃ）＝Ｑとなシミ位ψＶは発生しないが、静電容量
Ｃ１がＣｓＫ変化すると電位九が発生し、これを計器用
変圧器５を介して過電圧継電器６によ）検出することで
保護が可能となる。

また、アーク炉等では負荷の不平衡が著しく、高調波フ
ィルターには瞬時的に単相の高調波電圧が印加されたと
同様の状態となる。この場合の等価回路は第４図のよう
になシ、中性点４，４′間の電位差・。はフィルターｌ
の１相分のインピーダンスを２１、フィルター２の２相
分のインピーダンス′をｚ３とすれば（２）式で表わす
ことができる。

即ち、星形に接続されたインピーダンスＺｉ　　ｅ２１
が各々・肴ランスしていれば中性点４．４′間には電位
差を生じない。

このように、どのような不平衡の高調波電圧が印加され
ても保線は可能である。

７）発明の変形例 尚、以上の実施例ではコンデンサとりアクドルの直列共
振回路から表る単一調波フィルター装置について説明し
たが、本発明は単一調波フィルター装置だけでなく、ハ
イノ９ス形フィルターａ置にも適用できることは勿論で
ある。

８ノ発明の効果 以上のように１本発明によれば、２組の高調波フィルタ
ーでし中断器を共用するようにしたので、し中断器台数
が１／！となり、２組の高調波フィルまた、高調波フィ
ルタ一本体、特に直列リアクトルを分割する必要性もな
くなり、経済的な高調波フィルター装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の２組の高調波フィルター装置の回路図、
第２図は本発明の２組の高調波フィルター装置の回路図
、第３図はフィルター用コンデンサが故障時の中性的電
位を計算するための回路図、第４図は単相電圧印加時の
中性点間電圧を計算するための回路図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 負荷点に１個のし中断器を介して共通に接続された第１
   の高調波フィルターと、第１のフィルターとは共振周波
   数を異にする第２の高調波フィルターと、前記第１のフ
   ィルターと第２のフィルターの各中性点間に計器用変圧
   器を介して接続され走過電圧継電器とから成ることを特
   徴とする高調波フィルター装置。