JPS598133B2 - 電力系統 - Google Patents

電力系統

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JPS598133B2
JPS598133B2 JP52136322A JP13632277A JPS598133B2 JP S598133 B2 JPS598133 B2 JP S598133B2 JP 52136322 A JP52136322 A JP 52136322A JP 13632277 A JP13632277 A JP 13632277A JP S598133 B2 JPS598133 B2 JP S598133B2
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/10—Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load
    • H02P9/105—Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load for increasing the stability
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/06—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric generators; for synchronous capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2270/00—Problem solutions or means not otherwise provided for
    • B60L2270/10—Emission reduction
    • B60L2270/14—Emission reduction of noise
    • B60L2270/145—Structure borne vibrations
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
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  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は一般に発電装置、特にこの発明は発電機の界
磁制御信号を変更する電力系統安定化装置を利用する形
式の発電所と、軸の自然の捩れ周波数に於ける電力系統
安定化装置の出力を減衰させる手段とに関する。
一般的に電力を発生する発電所は、タービンと、発電機
と、励磁機とで構成され、これら全部を回転軸によつて
相互接続することが出米る。
幾つかの発電所を互いに電気的に接続して電力網を形成
することが出来る。電力網自体を電気的に相互接続する
ことも出来る。電気的に相互接続された2つ又は更に多
くの発電所は、1つの発電所の大きな1つの回転質量が
別の発電所の別の大きな回転質量と相互作用した影響に
より、1乃至2Hzの範囲内で局部的な振動を起すこと
がゐる。更に、1つの電力網を別の電力網に結合した時
、0.3乃至0,5Hzの範囲内の所謂インター・タイ
様式の振動が起ることがある。上に述べた局部的な振動
及びインター・タイ様式の振動は、電力系統安定化装置
を利用することによつて実効的に減衰させることが出来
る。
電力系統安定化装置は発電機の界磁制御装置に対して、
位相を調節した速度、電力又は周波数信号を入力して、
局部的な振動又はインター・タイ様式の振動を減衰させ
る。電力系統安定化装置は、例えばプロシーデイングス
・オブ・ジ・アメリカン.パワー・コンフアレンス誌、
第33巻(1971年)所載のフアーマ一、クレンシヨ
一、シユルツ及びテモシヨツクの論文[高性態サイリス
タ励磁装置によるシステム設計上の考慮並びに運転実績
」、及びEEEトランクアクシヨンズ・オン・パワー・
アパレイタス・アンド・システムズ誌PAS−90巻、
第2号所載のキイイ及びサウスの論文[周波数偏差を感
知する電力系統安定化装置の設計」に記載されている。
電力系統安定化装置は局部的な振動及びレンタ一・タイ
様式の振動を減衰させるのに有効であることが実証され
たが、場合によつては、捩れ様式の振動に対して、不安
定にする様な影響を持つことが判つた。
これはEEEトランスアクシヨンズ・オン・ノマワ一・
アノマレイタス・アンド・システムズ誌、PAS−92
巻、第204頁乃至211頁所載のワトソン及びカウル
ツの論文「大形発電機に対する静止型励磁装置安定化信
号一機械的な問題」に記載されている。捩れ様式の振動
は、共通の軸上にある各々の回転質量と、これらの回転
質量の間の相互作用を指すものである。通常、n個の回
転質量を持つ共通軸には、次同期範囲内で(n−1)個
の捩れ振動の様式がある。こういう捩れ振動は、電力系
統安定化装置の入力がある場合に、負の制動特性を持つ
ことがあり、それが増大するのに任せておくと、軸が折
れる原因になる。この場合、電力系統安定化装置から入
力信号を削除する方がよい。捩れ振動を減衰させること
に関して文献に見らTtる1つの解決策は、軸速度ビツ
クアツプを、第1の捩れ振動様式の間に起る節に選択的
に配置することである。
この節の物理的な位置が1つの回転質量の内部になつた
場合、こ孔は厄介な問題になる。更に、この方式は、適
用しようとする各々の機械に対して複雑な解析を必要と
する。解決策が失敗した場合、電力系統安定化装置を不
作動にする防禦策が十分に施される様にして、もつと万
能的でぞれ程複雑でない解決策が、発電の分野で要求さ
れていることは云う迄もない。軸の固有の捩れ振動の周
波数又はその近くに於ける電力系統安定化装置の出力を
減衰させる手段を設けることにより、前述の問題が全般
的に解決される。
後の説明から判る力\電力系統安定化装置の回路に適当
な沢波素子を入れることにより、こういうことを達成し
得る。この1つの適当な沢波器は、縦続接続の一連の両
2次▲波素子で構成され、次同期捩れ周波数の範囲内で
複合帯域排除沢波器を構成する。この▲波器が多数のス
タガ同調沢波素子を含み、各々の▲波素子は異なる捩れ
周波数に同調している。両2次と云う言葉は、分子と分
母の両方が同じ固有の共振周波数を持つ様な2つの2次
式の比によつて各々の沢波素子を数学的に表わすことが
出来ることを意味する。各々の沢波素子のノツチ特性の
深さ及び帯域幅が、分子及び分母の制動比によつて制御
される。各素子の共振周波数は、捩れ周波数帯にわたつ
て幾何学的に相隔たつており、所望の急峻な側面及び比
較的平坦な底を持つ複合帯域排除特性が得られる。この
複合沢波器は位相遅れを最小限に抑えながら、予想され
る捩れ周波数範囲にわたり、100:1より大きい減衰
を達成することが出来る。更に、電力系統安定化装置は
、帯域排除沢波器と逆の特性を持つ帯域通過沢波器をフ
ェイルセーフ回路に入れてもよい。この発明の目的は、
捩れ様式の周波数に於ける電力系統安定化装置の影響を
減衰させる装置を提供することである。
この発明は以下図面について好ましい実施例を説明する
所から、更によく理解されよう。
第1図に発電所10を示す。
この発電所は例えば高圧タービン12、申圧タービン1
4及び低圧タービン16の様な多数の回転質量を含んで
いてよい。更に発電所が発電機18と励磁機としての交
流機20とを含む。これらの5個の回転質量が図示の様
に1本の複合軸によつて相互接続される。図には5個の
回転質量を示したが、発電所に実用性を持つ任意の数(
n個)の回転質量を使つてよいことは明らかである。発
電機18が固定の電機子鉄心22と回転する界磁巻線2
4とを含み、図ではその両方を図式的に示してある。
送電系統(図に示してない)に対する電力出力が発電機
の端子導線26を介して行なわれる。励磁機である交流
機20が固定の電機子鉄心32と、回転する界磁巻線3
4とを含み、その両方が図式的に示されている。
発電機の界磁巻線24に対しては、端子導線36を介し
て電力が出力される。励磁交流機は、主発電機の回転子
によつて駆動される直結形交流同期発電機である。励磁
機の界磁用電力が励磁機の電機子から冗長な並列の源(
図にはこれを1つだけ示す)を介して供給される。これ
らの源はいづれも、変流器40から給電されるダイオー
ド整流回路38と、励磁機の電機子電圧から給電される
サイリスタ回路42とを含んでいる。通常の運転中、励
磁機のサイリスタ・プリツジ回路の位相制御により、励
磁機の界磁電流の制御が行なわれる。系統の何等かの擾
乱があつた場合の様な過渡状態の際、ダイオード回路3
8は励磁機に対して余分の界磁電流を供給する様に作用
し得る。励磁機調整器44が励磁機交流調整器を含んで
おり、これは通常作用していて、励磁機のサイリスタ・
ブリツジに対して一定の電源電圧を供給する。
この他に励磁機直流調整器もあり、これは始動の際、又
は励磁機交流調整器が使われていない時、励磁機の界磁
電圧を維持する。発電機サイリスタ集成体46は並列接
続の多数のブリツジで構成される。
サイリスタ集成体が励磁交流機から3相人力電圧を受取
り、発電機の界磁巻線24に対して直流電圧を出力する
。調整器切換えスイツチ50が発電機直流調整器52に
よつて制御される主点弧回路又は発電機交流調整器54
によつて制御される王点弧回路のいづれかを選択する。
発電機直流電圧調整器52は、サイリスタ・ブリツジの
点弧を制御して発電機の界磁電圧を一定に保つことによ
り、手動制御を行なう。
励磁装置を同期速度よりかなり低い所で使用する場合、
始動の際に直流調整器を使つて、発電機の一定の電圧及
び周波数を維持する。発電機直流電圧調整器は、交流調
整器54が使入ない時、又は手動制御動作が望ましい場
合にも使われる。発電機交流調整器54が線56を介し
て電機子の端子電圧を第1の入力として受取ると共に、
線58を介して所望の電圧即ち基準電圧設定点を構成す
る第2の入力を受取る。
発電機交流電圧調整器に対する3番目の入力は電力系統
安定化装置60の出力である。交流調整器は発電機の端
子に一定の出力を保ち、線56が交流調整器に対する饋
還ループとなる様にする。電力系統安定化装置60が、
ピツクアツプ装置62から取出した速度入力を調整器に
加えることにより、交流電圧調整器に対する情報入力を
更に修正する。
ピツクアツプ装置62は従来公知の任意の適当な装置で
あつてもよいし、或いは米国特許第3885420号に
記載される装置で構成してもよい。電力系統安定化装置
は交流電圧調整器を補う制御作用として、発電機の速度
又は負荷に偏差があつた時、端子電圧及び軸速度の複合
的な関数として発電機の励磁が制御される様にする。特
定の数の回転質量を持つ場合並びに特定の励磁装置の場
合についてこの実施例を説明したが、上に述べたことは
何等この発明の範囲をこれ迄説明した特定の実施例に制
約するものではないこと、並びに例えば水力タービンの
様に任意の種類並びに任意の数の回転質量を用いても、
この発明の範囲を逸脱しないことは云う迄もない。更に
、この発明は図示の形式の初期応答が大きい励磁装置に
使うのが最も有利であるが、役立つ場合には、他の種類
の励磁装置にも有利に使うことが出来る。第2図はこの
発明の電力系統安定化装置のプロツク図で、破線の囲み
の中に、従来の電力系統安定化装置に付け加えられた素
子が示されている。高度信号が第1図について説明した
様な種類の速度ピツクアツプから電力系統安定化装置に
入力される。速度信号は最初に周波数偏差変換器70に
入力され、そこで入力信号が周波数変調されて、変換器
の出力が、変調周波数に等しい周波数及び周波数偏差に
比例する振幅を持つ様にする。この様な周波数偏差変換
器の1例が、IEEEトランスアクシヨンズ・オン・パ
ワー・アパレイタス・アンド・システムズ誌、PAS−
90巻、第2号(1971年春)第708頁所載のキイ
イ及びサウスの論文「周波数偏差を感知する電力系統安
定化装置の設計」に記載されている。変換器70の出力
が信号条件づけ盤72に入力される。
信号条件づけ盤は、インター・タイ様式又は局部的な周
波数で所望の位相の進みを与える様に設計された進み一
遅れ回路で構成される。適当な進み一遅れ回路の1例が
、EEEトランスアクシヨンズ・オン・パワー・アパレ
イタス・アンド・システムズ誌、PAS−90巻、第2
号(1971年春)第708頁所載のキイイ及びサウス
の論文[周波数偏差を感知する電力系統安定化装置の設
計」に記載されている。更に、速度ピツクアツプ信号が
変換器の入力の一部分である場合、回転子の偏心による
雑音を除く為に、ノツチアウトフイルタが有用であるこ
とがある。この目的の為、ノツチアウトフイルタは、回
転数3600RPMの機械では60Hz1回転数180
0RI)Mの機械では30Hzに設定すべきである。ウ
オツシユアウト盤74は高域▲波器であつて、電力系統
を正常状態から離れた周波数で持続的に運転する為に電
圧調整器の基準に生ずる実効的な変化をウオツシユアウ
ト(洗い流す)即ち除去する。
このウオツシユアウト作用は変換比ST/(1+ST′
T::表わされ、EEEトランスアクシヨンズ・オン・
パワー・アパレイタス・アンド・システムズ誌、PAS
−92巻、第204頁乃至第211頁所載のワトソン及
びクールツの論文[大形発電機に対する静止型励磁装置
安定化信号一機械的な問題」の第1図に示されている。
利得及び出力盤76は、電力系統安定化装置の出力に適
当な増幅を加えて交流電圧調整器に入力する。
更に、利得及び出力盤が、電力系統安定化装置の最大出
力電圧を制限する手段を含む。前に述べた様に、前述の
全ての素子は従来公知であり、これらが組合さつて、局
部的な振動並びにインター・タイ様式の振動に対して所
望の制動効果を及ぼす。然し、前掲文献、IEEEPA
S−92にも記載されているように(例えば、P2O4
右欄、下から11〜5行)、電力系統に電力系統安定化
装置を使うと、軸の固有の捩れ周波数で装置の不安定化
を招くことがあることが知られている。軸の固有の捩れ
周波数に於σる不安定化信号が発生するのを避ける為、
電力系統安定化装置の回路に入れる複合帯域排除沢波器
80を考案した。この沢波器は、15Hz乃至約40H
zの範囲内の軸の固有の捩れ周波数に於ける電力系統安
定化装置の出力を減衰させる様に設計されている。これ
によつて、0.3乃至0.5Hzの範囲内のインター・
タイ様式の振動又は1乃至2Hzの範囲内の局部的な振
動を引続いて減衰させることが出来ることに注意された
い。この捩れ帯域排除沢波器は縦続接続した5つの両2
次▲波素子で構成される。各々の両2次素子は、数学的
には、分子及び分母の両方が同じ共振周波数を持つ2つ
の2次式の比として表わすことが出来る。両2次沢波素
子が米国特許第4001712号に記載されている。第
3図には、複数個の両2次沢波素子を直列に接続した複
合帯域排除▲波器の回路図が示されている。各々の演算
増幅器の一方の入力が反転端子に接続されているが、正
常入力は図に示さず、いづれの場合も大地に接続されて
いる。図に記入した抵抗値はキロオーム単位であり、静
電容量の値はマイクロフアラド単位である。適当な演算
増幅器はプレスジヨン・モノリシツクス社の0p−05
型である。両2次沢波素子の数は、複合▲波器の所望の
帯域幅によつて決定される。各々の両2次▲波素子は次
の式によつて表わすことが出来る。こ\でa及びbは減
衰係数、Sはラプラス演算子である。各々の両2次沢波
素子の同調周波数はWによつて定められる。図に記入し
た値は特定の1つの用例の場合であるが、周波数の任意
の所望の範囲に対し、それらの値を調節し得ることは云
う迄もない。括弧内に挙げた抵抗値は理由は後で説明す
るが、この帯域排除沢波器と逆の特性(対数目盛で表わ
された周波数対利得特性曲線を上下反転した曲線で表わ
される特性)を持つ帯域通過▲波器を作る為に抵抗値が
互換性を持つことを示すものである。帯域排除沢波器と
逆の特性を持つ帯域通過沢波器の伝達関数は前掲帯域排
除沢波器の伝達関数の分母と分子を人れ換えた式で表わ
される。複合沢波器の回路の出力端にバツフア又は隔離
反転増幅器82がある。第3図Aは第3図に示す複合帯
域排除沢波器を構成する一段の両2次沢波素子の回路で
ある。
第3図Aに示す回路の入出力に関する伝達関数C(s)
は次の式で表わされる。前掲の一般式で表わした伝達関
数と対比して、同調周波数Wは次式で表わされる。
又、帯域消去沢波器であるためには、 桑Wt晶VV?!d ▼1 帯域通過沢波器であるためには、帯域消去沢波器と逆の
特性であるから、であればよい。
したがつて、R7とR8を同一のイ直に選べば、R1と
R2の値を入れ換えることにより、帯域消去▲波器が帯
域通過沢波器になることが分かる。第4図は帯域排除▲
波器の振幅対周波数関係を示すグラフである。
この図で、各々の両2次沢波素子の個々の特性が示され
ている。各々の▲波素子のノツチの深さ及び帯域幅が、
分子及び分母の減衰係数によつて制御される。第4A図
は、複合帯域排除沢波器の振幅対周波数関係を示すグラ
フである。第5図は帯域排除沢波器を外した時及び帯域
排除▲波器を使つた時の電力系統安定化装置の相異なる
出力を対比したグラフである。
帯域排除f波器を使つた時の電力系統安定化装置の出力
は、第3図に示した設計の沢波器の範囲内、即ち15ル
乃至37Hz(これは或る機械では軸の自然の捩れ周波
数を表わす)の範囲内で、著しく減衰している。他方、
0.1乃至0.3Hzのインター゜タイ様式の周波数に
於ける位相遅れはjより小さく、1乃至2Hzの局部的
な様式の周波数では、位相遅れが20zより小さい。軸
の捩れ振動のベクトルの少なくとも2つが合成されて捩
れ相互作用ベクトルとなる。
第6図はいくつかのそれら捩れ相互作用ベクトルの大さ
さN1乃至N4が、帯域排除▲波器により100:1程
度に減少できることを示している。帯域排除沢波器を追
加すると、ベクトルの位置が安定化の力から不安定化の
力に変わることがあるが、不安定化の力の大きさは無視
し得る位に小さくなり、然も帯域排除沢波器を使わない
場合に起り得る様な一層大きな不安定化の力が避けられ
る。この発明の目的に述べた様に、適当な帯域排除▲波
器を付け加えることにより、軸の固有の捩れ周波数で電
力系統安定化装置によつて発生される悪影響を減衰させ
ることが出来ることを説明した。
然し、帯域排除▲波器に故障があつた場合、装置に不安
定化信号が導入される前に、この故障を検出しなければ
ならない。第2図に戻つて説明すると、捩れ周波数範囲
内にある電力系統安定化装置の出力の大きさが増加する
様な、電力系統安定化装置の回路の故障を検出する手段
を設ける。変換器の出力が第2の信号条件づけ盤90に
入力される。これは信号条件づけ盤72と同一である。
ウオツシユアウト盤74からの出力が帯域通過沢波器9
2に入力される。帯域通過沢波器92は、各々の両2次
沢波素子の抵抗値R1及びR2を、前に第3図の括弧内
に夫々の沢波素子について示した値と変えることを別に
すれば、第3図に示した帯域排除沢波器80と同一であ
る。前述した様に、抵抗値を入れ替えた効果として、複
合▲波器の特性が逆になり、この為軸の固有の捩れ周波
数範囲で帯域通過沢波器になる。この為、第2の信号条
件づけ盤90の出力と、帯域排除沢波器80および帯域
通過▲波器92の両方を通過した後の出力とは、軸の固
有の捩れ周波数で同一になる。高域▲波器94,96が
、低い周波数で各々の入カチヤンネルの感度を下げる様
に作用し、こうして捩れ周波数範囲に於ける比較を強調
する。整流及び低域盤98,100が夫々の入力信号を
整流して沢波し、捩れ帯域内の平均エネルギを表わす出
力信号を出す。低域沢波器は、瞬時的ではなく、200
乃至300ミリ秒の時間範囲にわたつて比較が出米る様
に調節される。この作用によつて、持続時間の短い雑音
パルスかある為の、比較器並びに引はすし論理装置の虚
偽の引はすしに対する感度が低下する。比較器102が
盤98,100から夫々の入力を受取り、信号レベルを
比較する。
2つの信号に、予め設定さねた信号レベル差を検出する
と、比較器が引はずし及び警報信号をリレーに伝達し、
電力系統安定化装置の出力を中断するという様な適切な
措置をとる〇第7図は、盤94乃至100によつて示し
た作用を実施する回路を示す。
この場合も抵抗値はキロオーム単位、静電容量はマイク
ロフアラド単位で記入してある。増幅回路110.11
2が高域通過作用をし、ダイオードを含む増幅回路11
4,116が夫々の入力信号を整流する。増幅器119
,121が低域通過作用をする。トランジスタ回路11
8が増幅器119の出力を負の10ボルトに制限し、ト
ランジスタ回路120が増幅器121の出力を正の10
ボトルに制御する。増幅器119,121の出力は符号
が反対であり、2つの信号の差に比例する正昧の正の入
力が反転増幅器122に供給される。増幅器122の出
力は、2つの信号の間の差に比例する負の電圧である。
調節自在の正基準入力124が増幅器122の負の出力
に加えられ、増幅器122の出力が正基準入力を越える
場合、増幅器126が正に駆動され、警報信号及び引は
ずし回路(図に示してない)をオンに転する。以上説明
した所から、発電機界磁調整器に減衰信号を供給するこ
とにより、電力系統安定化装置が電力系統に於ける局部
的な振動又はインター・タイ様式の振動を制動するのに
有用であることは明らかであろう。
然し、電力系統安定化装置が軸の捩れ周波数での捩れに
対する安定性に悪影響を及ぼすことかあり、その不安定
化作用はインター・タイ様式の振動又は局部的な振動よ
り、電力系統にとつて一層有害である場合があることを
文献を引いて説明した。この為、軸の固有の捩れ周波数
に於ける電力系統安定化装置の出力を減衰させる装置が
必要である。この装置がこの発明の1面を構成するもの
でゐり、互いに直列に接続され且つ夫夫相異なる捩れ周
波数に同調した複数個の両2次沢波素子を含む複合帯域
排除沢波器で構成され、複合沢波器が捩れ周波数の範囲
全体をカバーする様になつている。沢波器は、局部的な
振動の周波数又はインター・タイ様式の周波では、電ヵ
系統安定化装置の出力に不当な位相遅れを誘発しない様
になつている。電力系統安定化装置に帯域排除▲波器を
導人したことによつて、故障があつた時に電力系統安定
化装置が軸の固有の捩れ周波数を持つ不安定化信号を導
入することがない様に保証する為、そういう惧れの防禦
策として、警報及び引はずし回路を設けた。
この引はずし回路が電力系統安定化装置の出力を遮続す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は電力系統安定化装置を取入れた発電所の簡略プ
ロツク図、第2図はこの発明の装置並びに関連した保護
回路を含む電力系統安定化装置のプロツク図、第3図は
この発明の複合両2次▲波器の回路図、第3図Aは、両
2次沢波素子を示す回路、第4図及び第4A図はこの発
明の帯域排除沢波器の個別の効果並びに複合的な効果を
示す振幅対周波数関係を示すグラフ、第5図は帯域排除
▲波器を用いた時並びに用いない時の電力系統安定化装
置の出力を比較したグラフ、第6図は捩れ相互作用ベク
トルに対する帯域排除f波器の効果を示す表、第7図は
この発明の防禦手段に関連した回路を示す回路図である
。 主な符号の説明、18:同期機、60:電力系統安定化
装置、62:速度ピツクアツプ、80:複合帯域排除▲
波器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 軸によつて駆動される同期機に用いられ、駆動軸に
    起り得る低周波数の振動を減衰させる為に前記同期機の
    励磁制御装置に制動信号を供給する安定化装置と、該安
    定化装置と組合せて用いられ、軸の捩れ周波数に於ける
    電力系統の安定化装置の出力を減衰させる捩れ振動保護
    手段とを有し、該捩れ振動保護手段が直列に接続された
    複数個の両2次濾波素子で構成された複合帯域排除濾波
    器を含み、各々の濾波素子は軸の捩れ周波数又はその近
    くの同調周波数を持ち、この為帯域排除濾波器が軸の捩
    れ周波数の全帯域幅内にある電力系統安定化装置の出力
    を減衰させる様にした電力系統。 2 特許請求の範囲1に記載した電力系統に於て、前記
    安定化装置が、同期機に接続されていて基準同期周波数
    からの入力信号の偏差を表わす出力信号を発生する変換
    器手段と、前記出力偏差信号を受取り、前記複合帯域排
    除濾波器に対して位相修正出力信号を加えて軸の捩れ周
    波数に於ける前記位相修正出力信号を減衰させる信号条
    件づけ手段とを有する電力系統。 3 特許請求の範囲1又は2に記載した電力系統に於て
    、直列に接続された複数個の両2次濾波素子で構成され
    た複合帯域通過濾波器を設け、該複合帯域通過濾波器は
    前記複合帯域排除濾波器に対して正確に逆の特性を持ち
    、前記帯域通過濾波器が前記帯域排除濾波器と直列に接
    続されていて、軸の捩れ周波数に於ける前記帯域排除濾
    波器の入力信号と略等しい出力信号を発生する電力系統
    。 4 特許請求の範囲1又は3に記載した電力系統に於て
    、前記安定化装置が、前記同期機に接続されていて、基
    準同期周波数からの入力信号の偏差を表わす出力信号を
    発生する変換器手段と、該変換器手段の出力信号を受取
    つて位相修正出力信号を発生する第1の信号条件づけ手
    段と、低周波数及び定常状態の信号成分を除去する高域
    ウォッシュアウト濾波器と、信号増幅手段を含む出力盤
    と、前記捩れ振動保護手段と、実質的に前記第1の信号
    条件づけ手段と同一であつて、前記変換器手段の出力信
    号を受取る様に接続された第2の信号条件づけ手段と、
    第2の信号条件づけ手段並びに複合帯域通過濾波器から
    の夫々の出力信号を比較して、信号の予定の差があつた
    時に出力誤動作警報信号を発生する手段とを直列に含ん
    でおり、複合帯域排除濾波器が第1の信号条件づけ手段
    とウォッシュアウト濾波器の間に接続され、複合帯域通
    過濾波器がウォッシュアウト濾波器から入力信号を受取
    る電力系統。 5 特許請求の範囲1乃至4のいずれかに記載した電力
    系統に於て、前記安定化装置が、軸の速度に比例する出
    力信号を発生する速度感知手段と、該速度出力信号を周
    波数偏差信号に変換する変換器手段と、前記周波数偏差
    信号を受取つて位相修正出力信号を発生する信号条件づ
    け手段とを有し、前記複合帯域排除濾波器が該信号条件
    づけ手段の出力を受取る様にした電力系統。 6 特許請求の範囲5に記載した電力系統に於て、帯域
    排除濾波器の入力を帯域通過濾波器の出力と比較する比
    較手段を有し、帯域通過濾波器の出力が帯域排除濾波器
    の入力から予定量だけ異なる時、何時でも前記比較手段
    が出力信号を発生する電力系統。 7 特許請求の範囲6に記載した電力系統に於て、複合
    帯域排除濾波器及び複合帯域通過濾波器がいづれも複数
    個の前記両2次濾波素子で構成され、各々の濾波素子は
    加算回路を含んでいて、濾波素子に対する信号入力によ
    つて前記加算回路に第1の抵抗を介して第1の入力が加
    えられ、前記濾波素子の信号出力が前記加算回路に対し
    、第2の抵抗を介して第2の入力となり、帯域排除濾波
    器では第1の抵抗の抵抗値が第2の抵抗の抵抗値より大
    きく、帯域通過濾波器では第1の抵抗の抵抗値が第2の
    抵抗の抵抗値より小さく、第1及び第2の抵抗は互換性
    を持つ電力系統。
JP52136322A 1976-11-15 1977-11-15 電力系統 Expired JPS598133B2 (ja)

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