JPS5932364A - 電力変換装置 - Google Patents

電力変換装置

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JPS5932364A
JPS5932364A JP13977382A JP13977382A JPS5932364A JP S5932364 A JPS5932364 A JP S5932364A JP 13977382 A JP13977382 A JP 13977382A JP 13977382 A JP13977382 A JP 13977382A JP S5932364 A JPS5932364 A JP S5932364A
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JP
Japan
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harmonic
rectifier
tertiary
impedance
transformer
Prior art date
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Pending
Application number
JP13977382A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideki Mizuno
秀樹 水野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS5932364A publication Critical patent/JPS5932364A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/02Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/145Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
    • H02M7/155Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (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。

Description

【発明の詳細な説明】
〔発明の技術外野〕 本発明は整流器よp発生する高調波電流が電源系統へ流
出するの全防止する高調波ツイヤターを備えた電力変換
装置に関するものである。 〔技術的背景〕 高調波電流の発生源として知られる整流装置はその谷l
が大へくなると一般に多数台に分割され多相整流を構成
し、高調波電流の発生を極力少なくする方法が採られる
。 今、整流相数をPとすると、発生高刺波電流の次数はn
XP±1(n:整数)で表わされ、またその大きさは波
形全矩形とすると、基本波電流の1/(nXp±1)で
表わされる。例えば整流相数を6とすると次数はfi、
7,11.13,17.18・・・で大きさが基本波の
115.1/7.1/11.1/13.1/17.1/
19・・の高調波電流が発生し、また整流相数全12と
すると11.13,23.25・・・の次数で大きさが
1/11 、1/13 、1/231/25 −・の高
調波電流が発生する。 前述のように12相整流とすると第5.第7調波が相殺
されるが第11.13ii波等は依然として残り、この
11.13調波が系統に対して問題となる場合には、高
調波ツイヤターを設ける事によりこれらを吸収し系統へ
の流出を防止する必要がある。 第1図は直流負荷1に対し、2台の整流器IA。 1B及び12相整流を構成する位相が30度累々る2台
の整流器用変圧器2A、2Bにて給電して、且つ2台の
11調波フィルター3a、3bと13調波フィルター4
a、4bにより、系統母線5に対する高調波の影響を極
力少なくしようとする従来のツイヤター付整流システム
を示す。 この従来システムにおいて、2台の整流器の内1台が故
障あるいは点検で停止し、1台の整流装置にて給電する
場合、これは6相整流となシ、前述の如く第5調波、7
調波が発生する。 一般に系統5は誘導性(インダクテイブ)でらり、′ま
た第11次及び第13次の高調波フィルター3a、3J
4a、4bは[5114波絹7調波に対し、テld容i
性(キャパ/テイプ)となり、系統5と高調波フィシタ
ー38,3k)、4a、41)の間で第5調波近傍で並
列共振を生じ、発生篩PII4* M stが数倍から
数十倍に増幅され系統母線Bの電比波形を大きく歪める
。 −まだ2台の整流器JA、Illより供給される直流出
力に不平向がおる場合も+は9第5調波及び第7調波が
発生し同様な現象が生ずる。 〔発明の目的〕 本発明eよこれらの不具合現象を解決せんとするもので
あり簡易に高周波を吸収できる装[を提供するものであ
る。 〔発明の概要〕 本発明は交流電圧をm流電圧に変換する整流装置と、こ
の整流装置に接続する2次巻線及び送電系統に接続され
る1次巻線並びにこれらの巻線に電磁的に結合する3次
巻線を備えた複数台の変圧器と、この変圧器の3次巻線
に接続された高調波吸収用のコンデンt”と、このコン
デンサに直列に接続されたりアクドルとを具備する電力
変換装置に於て、変圧器の2次巻線3次巻線間のリアク
タンス及ヒリアクトルのりアクタンス並びにコンデンサ
のキャパシタンスが整R装置から発生する第5次高調波
又は第7次高調波に対して直列共振し、且つ変圧器の1
次2吹奏腺間のリアクタンスが他の変圧器の1次巻線3
次巻線間のりアクタンス及びこの3次巻線
【直列に接続
された他のコンデンサのキャパシタンス並びにこのコン
デンサに直列に接続された他のりアクドルのリアクタン
スと組み合されて整流装置から発生する第11次高調波
又は第13次高調波に対して直列共振するような3次巻
線及びリアクトルを具備する電力変換装置である。 即ち本発明は2台以上複数台の3次巻線付整流器用変圧
器及び整流器から成る多相整流装置と各整流器用変圧器
3次側に接続される高調波フィルターにて構成され、整
流器用変圧器3次等価インピーダンスと高調波フィルタ
ーとで、除去すべき高次高調波に対する同調点を有し、
かつ前記整流器用変圧器1次3次間インピーダンスと高
調波フィルターとで更に除去すべき低次高調波に対する
同調点を有する事を特徴とする高調波フィルター付の電
力変換装+ffiでおる。 本発明は前記のように構成したので整流器用変圧器の3
次巻線側にフイrレターを設は高次高調波を3次等価イ
ンピーダンスとフィルターインピーダンスにて同v4a
収させ、低次高調波を1次3次間インピーダンスと上記
フィルターインピーダンスにて同Fj4吸収させる事に
よ漫2台以上の整流器中1台停止した場合、あるいは多
数台の同一整流器間で電流不平衡がある場合に発生する
低次高調波にて並列共振を生じさせない高調波フィシタ
ー付整流装置を提供する事ができるという効果がある。 〔発明の実施例〕 次に本発明の詳細な説明する。第2図は交流電圧上直流
電圧に変換する整流器IAと、整流器IAに接続する2
次巻m12及び送電系統に接続される1次巻線11並び
にこれらの巻線に電磁的に結合する3次巻線6A、6B
ffi備えた複数台の変圧器2A、2Bと、変圧器2人
の3次巻線6Aに接続された高調波吸収用のコンデンサ
3A 、4Aと、コンデンサ3A、4AK各々直列に接
続されたりアクドル13A、14Aとを具備する電力変
換装置に於て、変圧器2人の2次巻線3次巻線間のりア
クタンス及びリアクトルのりアクタンス13A、14A
並びにコンデンサ3A、4Aのキャパシタンスが整流装
置】Aから発生する第5次高調波又は第7次高調波に対
して直列共振し且つ変圧器2人の1次2次巻線間のりア
クタンスが変圧器2Bの1次巻線3次巻線間のリアクタ
ンス及びコノ3次巻線に直列に接続されたコンデンサ3
B、4Bのキャパシタンス並びにコンデンサ3B 、4
Bの各々ニ直列に接続されたりアクドル13B、14B
のりアクタンスと組み合されて整流装置IAから発生す
る第11次高調波又は第13次高調波に対して直列共振
するような3次巻線6B及びリアクトル13B、14B
 k具備する電力変換装置を示している。 第2図が本発明のフィルター付整流システムの単線結線
図であるが、整流器用変圧器2A、2Bに3次巻線f3
A、613を設け、これに高調波フィルター3a、3b
、4a、4b It接続し、整流器用変圧器2A(6る
いは2B)の3次等価インピーダンス(Z3)と高調波
フィシター3a、4a (Ihるいは3b、4b )の
インピーダンスにてM 111t14!波及び第13調
波は同調(直列共振)させ、ま九整流器用変圧器2B(
あるいは2A)の1次・3次間インピーダンス(Zta
)と高調波フィルター3b、4b (おるいは3a、4
b )のインピーダンスにて第5調波及び第13調波に
同調(直列共振)させる事に↓シ第5.7,11.13
1lAi波の系統5への流出を防止せんとするものであ
る。 本発明の作用と効来金−例にて従来システムと本発明シ
ステム全比較する事により具体的に説明する。今、整流
器用変圧器2A、2Bの容量分各々lOMVA、、第1
1調波の高調波フィルタ−3a、3bを3MVA、 M
 13fl1417 (/レターe 1.4 MVA 
、 系統5は50 Hz、 11 KVで短絡容址25
0MVAとする。 また2台の整流器のうち1台は停止している、即ち6相
運転の場合を考える。但し、停止している整流器の整流
器用変圧器はフィルターを利用するため運転するものと
する。 第3図は従来システムの高調波電流に対する等価回路で
ある。Inrは整流器IAよ多発生する高調波電流であ
り、11Kv基準にて第5調波が100A。 第7が71A1第11が45A、m13調波力38人テ
する。Insは系統5へ流出する高調波電流であシ、V
nsは系統5の高調波電圧歪である。第3図の等価回路
に対して高調波インピーダンスをもとに系統5へ流出す
る高調波電流Insとこの高調波電流による電圧歪Vn
sを計算したものが第1表であり第5調波の電流が8.
22倍にも増幅され、従って第5調波電圧歪が32%に
ものぼる事がわかる。 第1表 高調波電流及び電圧値 第5図は本発明のシステムに対する等価回路であシ、6
A、6Bは3次巻線付整流器用変圧器2A、2Bの3次
等価インピーダンスで1J)IIKVベースノIJ 7
 クタyスは各々0.157オームトスル。7A、7B
は前記整流器用変圧11i2A、2Bの1次3次間イン
ピーダンスでアルリアクタンスは1.3オームとする。 この等価回路にて、3次等価イ/ピーダンX6Aとリア
クタンスが0.188オームでキャパシタンスが40.
3オームなるフィルター3Aにて第11次に同調させ、
同じくインピーダンス6Aとリアクタンスが0.352
オームでキャパシタンスが86.3オームなるフィルタ
ー4aとで第13次に同調させる。このような条件が成
立すれば、整流器IAよ多発生した第11131i14
波はコンデンサとりアクドルからなる高調波フイヤター
a日、4aに吸収される。また一方、上記インピーダン
ス6値において整流器用変圧器2Bの1次@3次間イン
ピーダンス7Bと高調波フィルター3b−1第5次に同
調し、同じくインピーダンスフBと高調波フィルター4
bにて第7次に同調する。このような条件においては、
整流器IAよ多発生した第5.14波電流は、系統5へ
流出する手前で高調波フィルター3b、4bに吸収され
る。 第2表は本発明システムにおけるフィルター効果を示す
計算例で 第2表 萬調波′市流及び電圧値 あるが、第5調波、第7調波母線電圧歪Vnsが大幅に
改善される事がわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の高調波フィルター付整流装置を示す単線
結線図、第2図は本発明の高調波フィルター付整流装置
を示す単線結線図、第3図はm1図にて整流器IBが停
止している場合の高調波等価口 る場合の高調波等価回路である。 1・・直流負荷 、   lA、iB・・・整流器2A
、2B・・・変圧籍、  3A、3B、4A、4B・・
・コンデンサ6A、6B・・・3次巻線。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 交流電圧全直流電圧に変換する整流装置と、この整流装
    置に接続する2次巻線及び送電系統に接続される1次巻
    線並びにこれらの巻線に電磁的に結合する3次巻線を備
    えた複数台の変圧器と、この変圧器の前記3次巻線に接
    続された高調波吸収用のコンデンサと、このコンデンサ
    に直列に接続されたりアクドルとを具備する電力変換装
    置に於て、前記変圧器の2次巻線3次巻線間のりアクタ
    ンス及び前記リアクトルのリアクタンス並びに前記コン
    デ/すのキャパシタンスが前記整流装置から発生する第
    5次高調波又は第7次高調波に対して直列共振し且つ前
    記変圧器の1次2次巻線間のリアクタンスが他の変圧器
    の1次巻線3次巻線間のリアクタンス及びこの3次巻線
    に直列に接続されり他のコンデンサのキャパシタンス並
    びにこのコンデンサに直列に接続された他の1少アクド
    ルのリアクタンスと組み合されて前記整流装置から発生
    する第13次高調波又は第13次高調波に対して直列共
    振するような3次巻線及びリアクトルを具備する電力変
    換装置。
JP13977382A 1982-08-13 1982-08-13 電力変換装置 Pending JPS5932364A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2482594C1 (ru) * 2012-03-27 2013-05-20 Ариф Гасан оглы Аслан-заде Преобразователь переменного напряжения в постоянное
US8466661B2 (en) 2008-09-12 2013-06-18 Vestas Wind Systems A/S Low-voltage harmonic filter for full-scale converter systems
RU2587463C2 (ru) * 2015-06-01 2016-06-20 Ариф Гасан оглы Аслан-заде Преобразователь трехфазного переменного напряжения в постоянное

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US8466661B2 (en) 2008-09-12 2013-06-18 Vestas Wind Systems A/S Low-voltage harmonic filter for full-scale converter systems
RU2482594C1 (ru) * 2012-03-27 2013-05-20 Ариф Гасан оглы Аслан-заде Преобразователь переменного напряжения в постоянное
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