JPS5951214B2 - 無効電力供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電力系統に接続され、無効電力を供給する無
効電力供給装置に関するもので、特にその動作の安定化
を向上せんとするものである。

第１図は、従来の無効電力供給装置の１例を単線結線図
で示すものである。図において、１は電ｊ力系統の送配
電線、２は進相無効電力を供給する（遅相無効電力を消
費する進相無効電力供給）手段で、リアクトル２１と、
逆並列サイリスタ２１との直列体から成る。尚、逆並列
サイリスタ２２はサイリスタ２２ａ、２２ｂとから構成
される。・３は遅相無効電力を供給する （進相無効電
力を消費する）コンデ゛ンサ、４はサイリスタ２２の点
弧を制御する制御装置である。５は電力系統の電圧信号
を伝える信号線である。

次に動作について説明する。

制御装置４は電力フ系統の電圧波形に同期して、サイリ
スタ２２に点弧信号を印加する。又、サイリスタ２２の
導通角を拡げて供給する進相無効電力量を増加させると
電力系統の電圧は下がり、導通角を小さくすると電圧は
上昇する。この事を用いて、電力系統の平７均電圧を検
出して、その値を一定の基準値に保つ様に点弧信号を印
加する。この様な動作を行なつている従来の無効電力供
給装置では、制御装置４は、同期の基準として、電力系
統の電圧波形を使用しているので、電力系′統に事故を
生じた場合、その波形が乱れて誤動作を起こし易いと言
う欠点があつた。

又、電力系統が多相であつた場合、例えば３相の時、１
線地絡事故の様に不平衡事故が生じると、第２図（第２
図にはｃ相が事故を起こした場合についてベクトル表示
してある。）に示す様にその平均電圧は低下するので、
電圧を維持するため、制御装着４は電圧を上げる様に点
弧信号を発生する。従つて、事故相と同時に健全相も電
圧が上昇すると言う問題があつた。本発明は、上記のよ
うな従来の装着の欠点を除去するためになされたもので
、事故時において、複数の進相電力供給手段のうち、所
定の進相電力供給手段のサイリスタを順方向電圧印加期
間中導通状態で動作させ、換言すればダイオード動作さ
せることにより、電力系統の事故による影響を受けない
様にして、装置の動作を安定にするものである。

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第３図において、４２は事故時と通常時とで、サイリス
タ２２ａの動作モードを切替えるスイツチ手段であり、
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄから成つておりこれら
は連動で動作する。４１は通常の運転時の点弧を制御す
る点弧制御回路である。

又、６は第２の進相無効電力供給手段であり、この進相
無効電力供給手段６は第２のリアクトル６１と第２の逆
並列サイリスタ６２との直列体から成る。尚、逆平列サ
イリスタ６２はサイ．リスタ６２ａ，６２ｂから構成さ
れる。その他の構成は第１図と同じである。第３図では
逆平列サイリスタ２２，６２共に、片方のサイリスタ２
２ａ，６２ａのみについてゲート回路を示しているが、
他方のサイリスタ２２ｂ，６２ｂについても．同様のゲ
ート回路を有している。このように構成されたものの「
作を説明すると、正常時においてはスイツチ手段４２ａ
〜４２ｄは全て第３図に示す位置（可動接点が左側の固
定接点に接している）とは逆の位置（可動接点がｉ右側
の固定接点に接している）にある。

この状態においては逆平列サイリスタ２，６は第１図に
示したものと同様制御装置４（第３図では点弧制御手段
４１）からの点弧信号を受けて、点弧制御される。次に
事故発生時には、事故の発生を検出手段（図示せず）で
検出しその結果、例えば図示しない駆動手段を介してス
イツチ手段４２を第３図の位置にする。

すなわち、サイリスタ２２ａ，２２ｂはそれぞれスイツ
チ４２ａ，４２ｂによりアノード・ゲート間が接続され
（第３図の例では、アノード・ゲート間が短絡される。

）又、サイリスタ６２ａ，・６２ｂについてはゲートは
無接続の状態となり点弧制御回路４１にもアノードにも
接続されず、ゲートには信号が全く印加されない状態に
なる。このような状態では、サイリスタ２２ａに順電圧
が印加されている期間はスイツチ４２ａを介して、サイ
リスタ２２ａにゲート電流が流れ、サイリスタ２２ａは
、順電圧印加全期間中導通状態となる。又、逆電圧が印
加されている期間は、サイリスタ２２ａにはゲート電流
は流れないので、サイリスタ２２ａは阻止状態となる。
従つて、サイリスタ２２ａはダイオードとして動作する
。同様に、サイリスタ２２ｂもダイオード動作するので
、第１の逆並列サイリスタ２２全体としては、単なる導
体と等しくなる。従つて、電力系統電圧の状態に関係な
く、リアクトル２１を全導通状態で安定して動作させる
ことができる。又、、他方、逆並列サイリスタ６２につ
いてはスイツチ４２Ｃによりサイリスタ６２ａに行くべ
きゲート信号がしや断されるので、サイリスタ６２ａは
、両方向とも阻止状態となる。

同様に、サイリスタ６２ｂも阻止状態となるので、逆並
列サイリスタ６２全体としては、開放されたしや断器と
等しくなつて、電力系統電圧の状態に関係なく、第２の
リアクトル６１を常に開放状態（電流零の状態）に保つ
ことができる。このような状態にあるときは、リアクト
ル２１を全期間に亘つて導通状態で動作させて一定の進
相無効電力を供給しているので不平衡事故で、健全相の
電圧が上昇するおそれはない。他方、リアクトル６１は
開放状態であるので、リアクトルを分割せずに全導通状
態にした場合に比べ、進相無効電力を供給する量が少な
くなり、その結果、系統に対する影響を軽減できる。

第４図は、本発明の他の実施例を示す。図中、４３ａ，
４３ｂは論理和回路であり、論理和回路４３ａの出力側
はサイリスタ２２ａのゲートに、又論理和回路４３ｂの
出力側はサイリスタ２２ｂのゲートにそれぞれ接続され
ている。４５ａ，４５ｂは論理積回路で、論理積回路４
５ａの出力側はサイリスタ６２ａに、又論理積回路４５
ｂの出力側はサイリスタ６２ｂの出力側にそれぞれ接続
されている。

４６は論理反転回路である。

４４は信号線で、この信号線４４には系統が正常である
か或いは異常であるかにより異なつたレベルの信号が印
加されるように構成されている。

１尚、制御装置４以外については第３図と同一の構成で
あるので省略する。

このように構成されたものの動作について述べると、ま
ず通常時は、信号線４４に゜゜Ｌ０ｗ゛レベルの信号が
印加され、サイリスタ２２ａ，２２ｂ，６２ａ，６２ｂ
は通常時の点弧制御回路４１の指令通りに点弧する。

事故時には、信号線４４には“゜Ｈｉｇｈ″レベルの信
号が印加される。すると、論理和回路４３ａ，４３ｂの
一方の入力レベルが“゜Ｈｉｇｈ゛となるので、サイリ
スタ２２ａ，２２ｂには常にゲート入力がはいることに
なり、ダイオード動作を行なうことができる。他方論理
積回路４５ａ，４５ｂについては論理反転回路４６によ
り、一方の入力レベルが゛゜Ｌ０ｗ゛となるので、サイ
リスタ６２ａ，６２ｂは全くゲート入力がはいらないこ
とになり、サイリスタ６２ａ，６２ｂは全期間にわたつ
て阻止状態となる。

このように、事故時においては、サイリスタ２２ａ，２
２ｂはダイオード動作となり、他方サイリスタ６２ａ，
６２ｂは開放状態となつて、第３図の動作説明の場合と
同様な状態となるので、第３図と同様な効果を得ること
ができる。ところで、第３図，第４図に示した実施例に
おいて系統の周波数に対するコンデンサ３のインピーダ
ンスと、リアクトル２１のいんぴ一だんすとを等しくす
れば遅相分と進相分とが相互で打ち消し合つて、等価的
にこの無効電力供給装置は無効電力を全く供給しなくな
り出力零となつて、電力系統に対する影響も零となる。
これにより、事故時に無効電力供給装置が系統に悪影響
を与えるこｊとは全くなくなる。

インピーダンスを等しくする場合はもとより、その他の
場合も、２つのリアクトルの値を適当に選ぶことにより
、遅相から進相までの巾広く変化出米る無効電力を供給
し、かつ、事故時においても、電力系統に対する影響の
少ない無効電力供給装置を容易に実現できる。

尚、スイツチ手段４２は機械式に限らず、通常の各種半
導体スイツチが使用できる。以上の様に、本発明によれ
ば、電力系統に事故が発生した場合においても従来の装
置の様に点弧制御が不安定となつたり、電力が異常に上
昇したりして系統に悪影響を与えることなく、かつ、過
度に進相無効電力を供給して電力系統の電圧を必要以上
に下げることもない安定した運転の出来る無効電力供給
装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の無効電力供給装置の構成図、第２図は３
相の電力系統において送配電線が一線地絡した場合の電
力系統電圧のベクトル表示図である。 第３図は本発明による無効電力供給装置の一実施例の構
成を示す図、第４図は本発明による無効電力供給装置の
他の実施例の構成を示す図である。図において、１は電
力系統の送配電線、２は第１の進相無効電力供給手段、
２１は第１のリアクトル、２２は第１の逆並列サイリス
タ２２、２２ａ，２２ｂはサイリスタ、６は第２の進相
無効電力供給手段、６１は第２のリアタトル６１．６２
は第２の逆並列サイリスタ、６２ａ，６２ｂはサイリス
久３は遅相無効電力を供給するコンデンサ、４は制御装
置、５は電力系統の電圧信号を伝える信号線、４１は逆
並列サイリスタを通常時に制御する制御手段、４２はス
イツチ手段、４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄはスイツ
チ、４３ａ，４３ｂは論理和回路、４４は事故指示信号
線、４５ａ、４５ｂは論理積回路、４６は論理反転回路
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互に逆並列接続されたサイリスタからなる第１の逆
   並列サイリスタとこの第１の逆並列サイリスタに直列に
   接続された第１のリアクトルとを有し電力系統に接続さ
   れた第１の進相無効電力供給手段、互に逆並列接続され
   たサイリスタからなる第２の逆並列サイリスタとこの第
   ２の逆並列サイリスタに直列接続された第２のリアクト
   ルとを有し上記第１の直列体に対し並列に上記電力系統
   に接続された第２の進相無効電力供給手段、上記第１の
   直列体に対し並列に上記電力系統に接続されたコンデン
   サ、及び上記第１及び第２の逆並列サイリスタの点弧角
   を制御する制御装置を備え、上記制御装置は上記電力系
   統事故時において上記第１の逆並列サイリスタに順方向
   電圧が印加される期間中上記第１の逆並列サイリスタを
   導通状態で動作させ且つ上記第２の逆並列サイリスタを
   全期間阻止状態で動作させるよう構成させてなることを
   特徴とする無効電力供給装置。 ２ 第１の進相無効電力供給手段を構成する第１のリア
   クトルのいんぴーだんすとコンデンサのいんぴーだんす
   とは等しいことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の無効電力供給装置。