JPS6166534A - 周波数変換所の同期投入方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、同期調相機を持った周波数変換所の負荷側
送電線事故等ｆこよる買替側送電線しゃ断器解列後の運
転再開方法に関する。

し発明の技術的背景とその問題点〕 サイリスタ式周波数変換器］こよりある周波数から別の
周波数ｌζ周波数の変換を行ない、電力の融通を行なう
周波数変換Ｊツｔでは、同期調相機、シャントリアクト
ル、電力用コンデンサ等を設け、前記同期調相機の界磁
電流を制卸し連続的な無効電力の制卸を行なうと共１こ
、前記シャントリアクトル、電力用コンデンサ用しゃ断
器の大切制卸によって段階的な無効電力の調整が行なわ
れる。以上のような周波数変換所）こ於いて、電力の供
給を受ける負荷側系統で送電線事故等が発生すると、周
波数変換器、同期調相機、リアクトル等の接続されてい
る負荷側母線と負荷側系統とを連結している負荷側送電
線しゃ断器を開放すると共に周波数変換器の出力ブロッ
クを行ない、負荷側母線の電圧及び周波数の異常上昇を
抑えている。その後の周波数変換所の運転再開は従来、
つぎの手順および方法で行なわれる。

第５図、第６図により従来の制卸方法について説明する
。ある周波数をもつ電源側系統１と、別の周波数をもつ
負荷側系統２が、周波数変換所３により接続されている
とする。前記周波数変換所３の主たる機器であるサイリ
スタ式周波数変換器（以下変換器という）４、この変換
器４の電源側１こ接続される繁換器用電源側しゃ断器５
、この変換器用電源側しゃ断器５はさらにポニモータ用
しゃ断器６を介してボニモータ７に接続されると共１こ
、電源側送電線しゃ断器８を介して電源系統１に接続さ
れる。又、前記変換器４の負荷側に接続される変換器用
負荷側しゃ断器９、この変換器用負荷側しゃ断５９はさ
らに並列用しゃ断器ｌＯを介して同期調相ａｔ　１１１
こ接続されると共に、負荷側送電線しゃ断器１３１こ接
続され、さらに負荷側系統２に接続される。そして並列
用しゃ断器１０の接続されている母線１こはシャントリ
アクトル用しゃ断器１４、シャントリアクトル１５およ
び電力コンデンサ用しゃ断器１６、電力用コンデンサ１
７が接続されている。さらに変換器４から負荷側送電線
しゃ断器１３までの変換所内の母線を負荷側母線１８と
して説明を行なう。

このような構成に於いて、変換所３が電源側系統１から
負荷側系統２１こ電力の融通を行なっている時１こ負荷
側系統２に地絡事故等が発生したとすると、地絡事故が
発生したことを検出する装置（図示せず）により検出し
て保護装置（図示せず）にて負荷側送電線しゃ断器１３
を解列すると同時１こ変換器４は出力をブロックすると
共（こ変換器用しゃ断器５．９を開放して、停止制御を
行ない同期調相機１１も並列用しゃ断器１０を開放して
停止制御を行なう。しかる後同期調相機１１が完全停止
したことと、変換所３の運転指令ｔこより変換器４を起
動するわけであるが、変換器４の運転に先立って負荷側
送電線しゃ断器１３を再投入して、ボニそ−タ用しゃ断
器６を投入しポニモータ７を起動し、ポニモータ７１こ
直結している同期調相機１１の速度が定格回転数近くに
なれは、同期調相機１１の界磁電流（電圧）を自動電圧
調整器（図示せず）で制卸して無負荷定格電圧まで持っ
て行く。そして負荷側母線周波数（負荷側系統周波数と
同じ）と同期調相機１１の周波数が近づいたことで自動
同期装ＨＡにより並列用しゃ断器１０を投入して、同期
調相機１１を負荷側系統２に並入する。そしてポニモー
タ用しゃ断器６を解列して変換器用しゃ断器５Ｉ９を投
入して変換器４をフローティング状態とし、変換器４の
サイリスタをデブロックして送電を再開する。

以上従来の変換所の運転再開手順をブロック図に表現す
れば第２図のよう１こなる。以上の説明でわかるようｔ
こ負荷側送電線１こ事故が発生した場合負荷側送電線し
ゃ断器をトリップさせた後一旦同期調相機と変換器を停
止させて再起動しなければならず、変換所負荷運転再開
まで長時間を必要とした。そのために系統の要求に対し
迅速ｆこ答えることができず、需要家に損失を与えると
共ｌこ変換所の設備を最大限１こ利用できない欠点があ
った。

（発明の目的〕 本発明はこの現状１こ鑑みなされたもので、負荷側送電
線しゃ断器が何んらかの原因で開放された直後の再運転
指令１こ対して運転再開と迅速１こ行ない、送電中断に
よる損害を最小限１こくい止めて、心力の供給を行なう
ものである。

〔発明の概要〕

この目的を達成するため、本発明１こおいては負荷側母
線周波数と負荷側系統周波数の予め定められた位相差を
検出する第１の位相差検出器と、前記第１の位相差検出
器が動作したこと１こより予め定められた時間で遅延動
作する限時リレーと、前記第１の位相差より狭い位相差
を検出する第２の位相差検出器とを設け、負荷側送電線
しゃ断器が解列したこと１こより並列しゃ断器は開放せ
ず前記周波数変換器にて負荷側母線の加速制卸を行ない
、負荷側母線周波数が負荷側系統周波数より少し筒くな
ったことで前記周波数変換器をブロックし、電源周波数
が自然減衰を始めた時Ｅこ前記限時リレーが動作してい
ることと前記第２の位相差検出器が動作したことで負荷
側送電線しゃ断器を並入するようにしたことを特徴とす
る。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図ないし第４図を参照して
説明する。第１図は第５図Ｉこ示したもの１ζ位相差検
出装置Ｂを追加したもので、本発明の購成上の特徴であ
る。第１図に於いて位相差検出装置Ｂは負荷側母線１８
と負荷側系統２の位相差が予め定められた範囲内に入っ
たことを検出動作する第１の位相差検出器Ｂ１と位相差
検出器Ｂ１が動作したことで、予め定められた時間で遅
延動作する限時リレー３２と第１の位相差検出器Ｂ１よ
り狭い位相差を検出する第２の位相差検出器Ｂ３と前記
限時リレーＢ２が動作していることと第２の位相差検出
器Ｂ３が動作したことで負荷側送電線しゃ断器１３Ｉこ
投入指令を出すよう構成されている。

変換所３が運転されている時、負荷側系統２１こ送電線
地絡事故等が発生すれば、負荷側送電線しゃ断器１３を
開放すると同時に変換器４は無負荷；こよる周波数上昇
を抑えるためサイリスタのブロックが行なわれる。変換
器４のサイリスタがブロックされると同期調相ｉ　１１
　、シャントリアクトル１５、電力用コンデンサ１７等
が負荷側母線１８１こつながっているためそれらの機器
のために負荷側母線は周波数低下を起こすので変換器４
は周波数をある範囲内１こ保つべく変換器４のブロック
、デブロックをくり返すＡＦＣ運転を行なり。この人Ｆ
Ｃ運転による負荷側母線周波数Ｆと時間Ｔの関係を図示
したのが第２図である。この図ｆζおいて鋸波状のプラ
スの傾きの所が変換器４のデブロックされている周波数
の加速領域である。またマイナスの傾きの所が変換器４
のブロックされている周波数の減速領域である。そして
通常変換器４の制御可能最小容量に較べて、同期調相機
１１の容量は相当率さいので、プラスの傾きは大変大き
く時間的にも短かいので、同期検出によるしゃ断器投入
は不可能である。またマイナスの傾きの所は同期調相機
１１等の損失１こより周波数低下の割合が決定されるが
、′この割合もかなり大きな値で通常０３Ｈｚ／ｓｅｃ
程度であり、前進角会見込んだだけの一般的なしゃ断器
の自動同期投入方法では位相差が常に角加速度を持って
変化しているので、安全なしゃ断器の投入はできない。

そこで本発明の位相差検出装置Ｂが必要となる。

本発明の大きな特色の１つである位相差検出回路につい
てその作用を説明する。第３図では第１図の位相差検出
装置Ｂの第１の位相差検出器Ｂ１の動作領域Ｃと第１お
よび第３の位相差検出器Ｂｌ。

Ｂ３の動作領域りが図示されている。その動作領域りは
しゃ断器の投入可能な位相差領域であり、限時リレーＢ
２は動作領域Ｃを通過する時間を計測して位相差の変化
の割合が小さくなったことを検出する。以上のことから
位相差検出装置Ｂは周波数の変化の大きい変換器４のλ
Ｆ’Ｃ運転時のデブロック状態では働かず、変換器４の
ＡＦＣ運転時のブロック状態の負荷側系統周波数と負荷
側母線周波数がほぼ等しくしかも位相差の小さい時のみ
しゃ断器（こ投入指令を出す。

以上の位相差検出装置Ｂを使−りた本発明のしゃ断器の
再閉路手順は第５図のよってなり負荷側送電線しゃ断器
１３が開放した場合、変換所３の機能を停止させること
無く変換器４のブロック、デブロック制御であるＡＦＣ
運転を行ないながら位相差検出装置Ｂを決して負荷側送
電線しゃ断器１３を投入すれば、変換所３は再び、負荷
運転を開始できる。

〔発明の効果〕

本発明ｌこよれば、負荷１１１ｊ送菟線しゃ断器が開放
された時の変換所の再運転指令に対して、同期調相機を
停止させることなく位相差検出装置１こより迅速にしゃ
断器の再投入８ｔｉ＋＋　姉か行なわれるので系統１こ
対する影響がほとんどない。又、開閉操作されるしゃ断
器の数が少ないのでしゃ断器の寿命が延びる。さら１こ
ボニモータ２こよる再起動が不要なのでそのため電力が
節約できる。

【図面の簡単な説明】

；＋Ｔ　１図は本発明の一実施例１こ基づく周波数変換
所の構成図、第２図は父侠器ＡＦＣ運転時の周波数と時
間のＮ係を示すグラフ、第３図は第１の位相差検出器と
第２の位相差検出器の関係を示す座標図形、第４図は本
発明の周波数変換所の系統事故時の再運転手順を示すフ
ローチャート、第５図は従来の周波数変換所の構成図、
第６図は従来の周波数変換所の系統事故時の再運転手順
を示すフローチャートである。 ３・・・周波数変換所 ４・・・サイリスタ式周波数 １３・・・負荷側送電線しゃ断器 １８・・・負荷側母線 Ｂ・・・位相差検出装置 Ｂ１・・・ＡＡｌの位相差検出器 Ｂ２・・・限時リレー Ｂ３・・・第２の位相差検出器 ｆｈ、、、　ＡＦＣ制ωｌＪ時の上限周数数ｆ　ｌ・・
ＡＦＣｊｉｌｌ　１ｆＫ１時の１：限局Ｗｂ（７３１７
）　　代理人弁理士　則　近　恵　佑　（ほか１名）第
２図 一→ア 第３図 第４図 第　６

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 同期調相機が並列用しゃ断器を介して周波数変換器より
   電力融通を受ける負荷側母線に接続された周波数変換所
   で、周波数変換器を運転中に前記周波数変換器と前記同
   期調相機の接続されている負荷側母線と前記負荷側母線
   より負荷側送電線しゃ断器を介して、電力の供給を受け
   る負荷側系統が何らかの原因で切り離された後の周波数
   変換所の運転再開方法に於いて、負荷側母線周波数と負
   荷側系統周波数の予め定められた位相差を検出する第１
   の位相差検出器と、前記第１の位相差検出器が動作した
   ことにより予め定められた時間で遅延動作する限時リレ
   ーと、前記第１の位相差より狭い位相差を検出する第２
   の位相差検出器とを設け、負荷側送電線しゃ断器が解列
   したことにより並列しゃ断器は開放せず前記周波数変換
   器にて負荷側母線の加速制御を行ない、負荷側母線周波
   数が負荷側系統周波数より少し高くなつたことで前記周
   波数変換器をブロックし、電源周波数が自然減衰を始め
   た時に前記限時リレーが動作していることと前記第２の
   位相差検出器が動作したことで負荷側送電線しゃ断器を
   並入することを特徴とする周波数変換所の同期投入方法
   。