JPS6110478Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、同期発電機や同期調相機等の回転
電気機器のサイリスタ励磁装置に関する。

従来、この種の励磁装置として第１図に示すも
のがあつた。

１は、回転電気機器（以下、単に機器という）
であり、界磁巻線２を備えている。界磁巻線２に
は、サイリスタ励磁装置３が接続され、このサイ
リスタ励磁装置３には、励磁トランス４を介して
機器１の出力側の電圧が供給されるようになつて
いる。

６は、自動電圧調整器で電圧変成器５を介して
機器１の出力側に接続されていて、機器１の出力
電圧を所定の基準信号と比較して偏差信号を発生
する。この偏差信号は、点弧装置７に供給され
る。点弧装置４は、点弧パルス電源９、電源変圧
器８を介して上記励磁トランス４の二次側に接続
されている。そして上記偏差信号に従つて上記サ
イリスタの点弧位相を変化させる。１０は、3LS
−プロテクタで、その入力部の一端は上記電圧変
成器５の二次側に、また他端は上記界磁巻線２に
設けられたシヤント１１に接続されている。この
プロテクタ１０は、機器１の出力電圧と界磁電流
とを入力して、機器１の出力端での三相短絡を検
出してサイリスタ励磁装置３に点弧信号を供給す
る。界磁巻線２の両端には、バリスタ１２が接続
されていて、界磁巻線２側から侵入するサージ電
圧を吸収するようになつている。

今、励磁トランス４からのAC電圧は、サイリ
スタ励磁装置３によつてDC電圧に変換され、そ
の出力は点弧装置７の点弧パルスのタイミングに
よつて位相制御されて変化する。

機器１の出力端で三相短絡を起すと、当該出力
端の電圧は、ゼロＶとなり、点弧電源９の出力も
ゼロＶとなりサイリスタを点弧することができな
くなる。

そして、三相短絡により界磁巻線２には電機子
反作用による大電流が誘起され、事故直前に導通
状態にあつた一部のサイリスタにこの電流が流れ
るので素子を過熱し破壊させてしまう恐れがあ
る。上記プロテクタ１０は、電圧入力ゼロ、電流
入力過大の入力条件で上記事故を検出し、サイリ
スタ励磁装置３の全素子に点弧パルスを供給して
導通状態にし、電流の分担量を軽減するようにし
て、各素子を保護する。

次に、第２図は、電力系統をより安定化させる
ために上記サイリスタ励磁装置３と並列に逆励磁
装置３Ｒを設けたものである。この逆励磁装置３
Ｒにも第１図の場合と全く同様に点弧装置７Ｒ、
点弧装置９Ｒ、電源変圧器８Ｒが設けられてい
る。

今、サイリスタ励磁装置３が使用されている
時、三相短絡が起ると、上述のようにプロテクタ
１０によつて保護される。他方、サイリスタ逆励
磁装置３Ｒの使用中に三相短絡が発生すると、電
機子反作用によつて逆励磁装置３Ｒによつて流し
ていた方向と逆方向の大電流を発生する。従つ
て、この大電流は上記逆方向励磁装置３Ｒのサイ
リスタによつて阻止され、行き場のない電流は、
バリスタ１２を介して循環しようとする。

ところが、バリスタ１２によつてこの事故電流
を全部吸収しようとすると、バリスタ１２の体格
が拡大してコストが上昇するとともにバリスタに
かかる電圧が高くなりすぎると回路自体の絶縁レ
ベルにも問題を生ぜしめる欠点がある。

この考案は、このような欠点を除去するために
なされたもので、上記バリスタに並列にバイパス
用サイリスタ素子を設けることにより、小型で絶
縁上の問題のないサイリスタ励磁装置を提供する
ことを目的とするものである。

以下、この考案の一実施例を第３図および第４
図を参照して詳細に説明する。

第３図において、１３はバイパス用のサイリス
タ回路で上述のサイリスタ励磁装置３に並列に挿
入されている。このサイリスタ回路１３は、第４
図に示すように、サイリスタ１７とこのサイリス
タ１７に直列に接続されたヒユーズ１４を中心と
し、サイリスタ１７にはツエナーダイオード１５
と抵抗１６が並列に接続されている。そしてツエ
ナーダイオード１５と抵抗１６間に上記サイリス
タ１７のゲート端子が接続されている。ツエナー
ダイオード１５の特性は、バリスタ１２の両端に
発生する事故時の電圧より低い電圧で、しかも通
常の状態ではあり得ないような電圧以上で上記サ
イリスタ７のゲートに所定の電圧を供給するよう
に選ばれている。その他の構成は全て第２図と同
一である。

先ず、サイリスタ励磁装置３の使用中に三相短
絡が発生した場合は上記第１図の場合と全く同様
にプロテクタ１０で保護される。

次に、逆励磁装置３Ｒの使用中に三相短絡が発
生すると、電機子反作用によつて界磁回路に逆方
向の事故電流が誘起される。この電流は逆励磁装
置３Ｒの各素子によつて阻止され、バリスタ１２
にのみ流れる。その結果、バリスタ１２の両端に
生じる電圧は過大なものとなる。

この場合、サイリスタ励磁装置３は、２個直列
にサイリスタ素子が入つているのでバリスタ１２
両端の電圧は、略1/2に分割されるので、サイリ
スタ素子をブレークオーバするには不十分であ
る。もし、ブレークオーバするに十分な電圧が発
生したとすると、励磁装置３および逆励磁装置３
Ｒのサイリスタ素子を破壊してしまう。

ところが、この構成では、バリスタ１２にバイ
パス用サイリスタ回路１３が並列に挿入されてい
る。従つて、上記発生電圧によつてその素子１７
をターンオンすることができ、上記事故電流をバ
イパスすることができる。

この事故が発生すると、励磁装置３の場合と同
様にプロテクタ１０が事故を検出して上記励磁装
置３の全てのサイリスタ素子をターンオンさせ
る。

ところで、励磁装置３に確実に電流を転流させ
るには、バイパス回路の方が抵抗が大であること
が必要である。しかし、サイリスタ素子２個分と
その付属器具の抵抗より十分に大きい抵抗をバイ
パス回路に形成することはむつかしい。そこで、
上記のようにヒユーズ１４を挿入している。この
三相短絡事故は通常は殆んど発生することがない
ので、三相短絡事故が発生した場合には上記ヒユ
ーズを切るようにして置いても不都合はない。

以上のようにこの考案によると、バリスタに並
列にバイパス用サイリスタを設け、バリスタに発
生する電圧の一部をトリガーパルスとして利用す
るようにしたので、複雑な点弧回路を必要とする
ことなくバイパス回路を形成することができる。
従つて、事故電流をバリスタのみで吸収しなくて
よく、小型で絶縁上の問題のないものを実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の基本的なサイリスタ励磁装置
のブロツク図、第２図は、その改良例のブロツク
図、第３図は、この考案の一実施例のブロツク
図、第４図は、同実施例の要部の回路図である。 １……回転電気機器、２……界磁巻線、３……
サイリスタ励磁装置、３Ｒ……逆励磁装置、６…
…自動電圧調整装置、７，７Ｒ……点弧装置、１
０……プロテクタ、１２……バリスタ、１３……
サイリスタ回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転電気機器の界磁巻線と、この界磁巻線に界
   磁電流を供給するサイリスタ励磁装置と、このサ
   イリスタ励磁装置に対して逆並列に接続された逆
   励磁装置と、上記サイリスタ励磁装置および逆励
   磁装置を点弧する各点弧装置と、上記回転電気機
   器の三相短絡事故を検出して上記サイリスタ励磁
   装置を点弧するプロテクタ部と、上記界磁巻線の
   両端に接続されたバリスタと、このバリスタに並
   列に接続されたバイパス用サイリスタ回路とから
   なるサイリスタ励磁装置。