JPS6347045B2 - - Google Patents
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- JPS6347045B2 JPS6347045B2 JP8060884A JP8060884A JPS6347045B2 JP S6347045 B2 JPS6347045 B2 JP S6347045B2 JP 8060884 A JP8060884 A JP 8060884A JP 8060884 A JP8060884 A JP 8060884A JP S6347045 B2 JPS6347045 B2 JP S6347045B2
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- Japan
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- generator
- thyristor
- circuit
- current
- voltage
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は発電機が短絡をした場合励磁装置を
破損から防ぐようにしたサイリスタ励磁装置の保
護装置に関するものである。
破損から防ぐようにしたサイリスタ励磁装置の保
護装置に関するものである。
従来、特にこの種の装置は設置していなかつた
が半導体技術が発展して、回転励磁機がサイリス
タ励磁装置に変わり始めるに従がい、サイリスタ
の過電流破損を防止する必要が生じたため、この
発明はなされたものである。
が半導体技術が発展して、回転励磁機がサイリス
タ励磁装置に変わり始めるに従がい、サイリスタ
の過電流破損を防止する必要が生じたため、この
発明はなされたものである。
第１図に従来のサイリスタ励磁回路の基本構成
図を示す。１は交流発電機、２は発電機１の励磁
コイル、３は励磁電流を測定する分流器、４は界
磁放電抵抗、５は界磁しや断器の主コンタクト
（ａ接点）、６は界磁しや断器の補助コンタクト
（ｂ接点）、７はサイリスタ励磁装置、８〜１３は
サイリスタ励磁装置７の出力部の３相ブリツジに
組まれたサイリスタ素子、１４は界磁電流計、１
５は界磁電圧計である。
図を示す。１は交流発電機、２は発電機１の励磁
コイル、３は励磁電流を測定する分流器、４は界
磁放電抵抗、５は界磁しや断器の主コンタクト
（ａ接点）、６は界磁しや断器の補助コンタクト
（ｂ接点）、７はサイリスタ励磁装置、８〜１３は
サイリスタ励磁装置７の出力部の３相ブリツジに
組まれたサイリスタ素子、１４は界磁電流計、１
５は界磁電圧計である。
次に動作について説明する。交流発電機１はそ
の界磁コイル２にサイリスタ励磁装置７の直流出
力によつて励磁されている。
の界磁コイル２にサイリスタ励磁装置７の直流出
力によつて励磁されている。
交流発電機１は自動電圧調整装置（図示せず以
下AVRと略す）より与えられた信号により、発
電機１の出力電圧が一定になるようにサイリスタ
励磁装置７の直流出力が制御されている。この制
御された直流出力は励磁電圧計１５と励磁電流計
１４で運転員によつて確認されながら運転され
る。
下AVRと略す）より与えられた信号により、発
電機１の出力電圧が一定になるようにサイリスタ
励磁装置７の直流出力が制御されている。この制
御された直流出力は励磁電圧計１５と励磁電流計
１４で運転員によつて確認されながら運転され
る。
今何らかの異常が発生するか、あるいは発電機
１を停止したい場合は界磁しや断器をトリツプし
て主コンタクト５を開くと共に交流発電機の界磁
にたくわえられたエネルギーは界磁しや断器の補
助コンタクト６によつてつくられた界磁放電抵抗
回路に流れることにより放出される。
１を停止したい場合は界磁しや断器をトリツプし
て主コンタクト５を開くと共に交流発電機の界磁
にたくわえられたエネルギーは界磁しや断器の補
助コンタクト６によつてつくられた界磁放電抵抗
回路に流れることにより放出される。
第２図は従来のものにおいて発電機１が３相短
絡した状態を示した図で３相交流発電機に突発短
絡電流が流れると、界磁コイル側にもその反作用
の電流（ifr）が流れる。電機子の基本波交流分
は界磁コイル２に直流分を流し、電機子電流ｉの
直流分は界磁コイル２に回転周波数の交流分を流
す。
絡した状態を示した図で３相交流発電機に突発短
絡電流が流れると、界磁コイル側にもその反作用
の電流（ifr）が流れる。電機子の基本波交流分
は界磁コイル２に直流分を流し、電機子電流ｉの
直流分は界磁コイル２に回転周波数の交流分を流
す。
この反作用による電流は、短絡が発生すると比
較的急に上昇し、短絡過度時定数T′dに従がい
徐々に減衰する。
較的急に上昇し、短絡過度時定数T′dに従がい
徐々に減衰する。
従来のサイリスタ励磁回路は以上のように構成
されているので、もしも交流発電機の出力に３相
短絡が発生した場合この反作用による過大電流が
サイリスタ素子に流れて、そのとき通電している
サイリスタ素子を破損する欠点があつた。またサ
イリスタ素子保護用の速断フユーズがサイリスタ
に直列に入つている場合（図示せず）はこの速断
フユーズが溶断してしまう欠点があつた。
されているので、もしも交流発電機の出力に３相
短絡が発生した場合この反作用による過大電流が
サイリスタ素子に流れて、そのとき通電している
サイリスタ素子を破損する欠点があつた。またサ
イリスタ素子保護用の速断フユーズがサイリスタ
に直列に入つている場合（図示せず）はこの速断
フユーズが溶断してしまう欠点があつた。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除
去するためになされたもので、交流発電機の出力
で３相短絡が発生しても、これを自動検出して、
サイリスタ励磁装置の出力部のサイリスタをフル
（full）点弧して全てのサイリスタを導通させて、
反作用の電流を全てのサイリスタに分流させてサ
イリスタ素子の破損を防止する装置を提供するこ
とを目的としている。
去するためになされたもので、交流発電機の出力
で３相短絡が発生しても、これを自動検出して、
サイリスタ励磁装置の出力部のサイリスタをフル
（full）点弧して全てのサイリスタを導通させて、
反作用の電流を全てのサイリスタに分流させてサ
イリスタ素子の破損を防止する装置を提供するこ
とを目的としている。
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１〜１４は第１図に述べたも
のと同一のものである。２１は計器用変圧器（以
下PTと略す）、２２も同じくPT、２３，２４は
補助変圧器、２５〜３０は３相全波整流回路に組
まれたダイオード、３１は抵抗、３２はコンデン
サ、３３，３４は入力抵抗、３５は可変抵抗器
（バイアス設定器）、３６は演算増巾器、３７，３
８は抵抗、３９はヒステリシス調整抵抗、４１は
絶縁増巾器、４２，４３は抵抗、４４は可変抵抗
器（バイアス設定器）、４５は演算増巾器、４６，
４７は抵抗、４８はヒステリシス調整抵抗、４
９，５０，５１，５２は抵抗、５３はトランジス
タ、５４はダイオード、５５〜６１は抵抗、６２
はダイオード、６３，６４はトランジスタ、６５
はコンデンサ、６６はユニジヤンクシヨントラン
ジスタ、６７はバルストランス、６８，６９は抵
抗、７０，７１はダイオード、７２，７３はコン
デンサ、７４，７５は抵抗、７６はトランジス
タ、７７はダイオード、７８はリレー、７９はダ
イオード、８０はリレー７８のａ接点である。
る。第３図において１〜１４は第１図に述べたも
のと同一のものである。２１は計器用変圧器（以
下PTと略す）、２２も同じくPT、２３，２４は
補助変圧器、２５〜３０は３相全波整流回路に組
まれたダイオード、３１は抵抗、３２はコンデン
サ、３３，３４は入力抵抗、３５は可変抵抗器
（バイアス設定器）、３６は演算増巾器、３７，３
８は抵抗、３９はヒステリシス調整抵抗、４１は
絶縁増巾器、４２，４３は抵抗、４４は可変抵抗
器（バイアス設定器）、４５は演算増巾器、４６，
４７は抵抗、４８はヒステリシス調整抵抗、４
９，５０，５１，５２は抵抗、５３はトランジス
タ、５４はダイオード、５５〜６１は抵抗、６２
はダイオード、６３，６４はトランジスタ、６５
はコンデンサ、６６はユニジヤンクシヨントラン
ジスタ、６７はバルストランス、６８，６９は抵
抗、７０，７１はダイオード、７２，７３はコン
デンサ、７４，７５は抵抗、７６はトランジス
タ、７７はダイオード、７８はリレー、７９はダ
イオード、８０はリレー７８のａ接点である。
次にこの発明の動作について説明する。先ず３
相短絡が発生するとどのような現象が発生するか
というと、発電機の端子電圧が極端に減少すると
共に、この突発短絡電流が流れると反作用によ
り、界磁電流が急速に上昇する。
相短絡が発生するとどのような現象が発生するか
というと、発電機の端子電圧が極端に減少すると
共に、この突発短絡電流が流れると反作用によ
り、界磁電流が急速に上昇する。
第３図の２１〜３９はこの発電機の端子電圧が
減少したことを検出する回路である。発電機電圧
をPT２１，２２で、110vにしたものをさらに半
導体回路に入力できるように補助変圧器２３，２
４で電圧を落として、三相ブリツジ形整流回路で
整流して直流に変換し、抵抗３１とコンデンサ３
２でフイルターしたのち、演算増巾器３６を利用
した比較回路に与える。すなわちバイアス設定用
抵抗器３５で設定した正の電圧の絶対値が発電機
電圧を検出した負の電圧と比較して、小さいとき
（通常運転中の場合）は、演算増巾器３６の入力
は負の方が大きくなるため出力は正となる。３相
短絡が発生すれば、発電機電圧が極端に低下する
ため、演算増巾器３６の入力はバイアス設定器３
５の入力の方が大きくなり正の方が大きくなるた
め出力は負となる。
減少したことを検出する回路である。発電機電圧
をPT２１，２２で、110vにしたものをさらに半
導体回路に入力できるように補助変圧器２３，２
４で電圧を落として、三相ブリツジ形整流回路で
整流して直流に変換し、抵抗３１とコンデンサ３
２でフイルターしたのち、演算増巾器３６を利用
した比較回路に与える。すなわちバイアス設定用
抵抗器３５で設定した正の電圧の絶対値が発電機
電圧を検出した負の電圧と比較して、小さいとき
（通常運転中の場合）は、演算増巾器３６の入力
は負の方が大きくなるため出力は正となる。３相
短絡が発生すれば、発電機電圧が極端に低下する
ため、演算増巾器３６の入力はバイアス設定器３
５の入力の方が大きくなり正の方が大きくなるた
め出力は負となる。
第３図の４１〜４８は発電機の界磁電流が上昇
したことを検出する回路である。発電機の界磁電
流を分流器３でｍＶに変換し、絶縁増巾器（アイ
ソレータ）４１で直流電圧に変換する。
したことを検出する回路である。発電機の界磁電
流を分流器３でｍＶに変換し、絶縁増巾器（アイ
ソレータ）４１で直流電圧に変換する。
この電圧の負端子を零ｖにつなぎ、正出力端子
を用いて界磁電流に比例した正電圧を発生させ
る。バイアス設定器４４は負の電圧を発信してお
り、通常は界磁電流の正よりもバイアス設定４４
の負の電圧を大きくしてあるため、演算増巾器４
５の出力は正となつている。
を用いて界磁電流に比例した正電圧を発生させ
る。バイアス設定器４４は負の電圧を発信してお
り、通常は界磁電流の正よりもバイアス設定４４
の負の電圧を大きくしてあるため、演算増巾器４
５の出力は正となつている。
発電機の３相短絡の突発電流の反作用により界
磁電流が上昇するとバイアス設定器４４の負の値
より正の入力が大きくなるため、演算増巾器４５
の出力は負となる。
磁電流が上昇するとバイアス設定器４４の負の値
より正の入力が大きくなるため、演算増巾器４５
の出力は負となる。
４９〜５４はNOR回路で、二つの入力がいず
れも正のときは出力は零ｖ、いずれか片方が正で
もう片方が負のときも出力は零ｖ、二つの入力の
いずれもが負のときのみ出力は正となる。
れも正のときは出力は零ｖ、いずれか片方が正で
もう片方が負のときも出力は零ｖ、二つの入力の
いずれもが負のときのみ出力は正となる。
５５〜７３は上記NOR回路の出力が正のとき
点弧パルスを（連続発生させる回路で、入力が零
ｖのとき、トランジスタ６３はカツトオフ、トラ
ンジスタ６４は導通し、コンデンサ６５の両端の
電圧は0vとなつているためユニジヤンクシヨン
トランジスタ６６は導通せず、点弧パルスは発生
しない。
点弧パルスを（連続発生させる回路で、入力が零
ｖのとき、トランジスタ６３はカツトオフ、トラ
ンジスタ６４は導通し、コンデンサ６５の両端の
電圧は0vとなつているためユニジヤンクシヨン
トランジスタ６６は導通せず、点弧パルスは発生
しない。
入力が正となると、トランジスタ６３のコレク
タ−エミツタ間は短絡となり、トランジスタ６４
はカツトオフ、コンデンサ６５は抵抗６０を通し
て充電され、コンデンサ６５の端子電圧が一定値
以上になるとユニジヤンクシヨントランジスタ６
６が導通してパルストランス６７の一次側にパル
ス電流が流れ、二次側にはそれに相当したパルス
電圧が発生する。トランジスタ６４がカツトオフ
のまゝであれば、コンデンサ６５は充放電をくり
返し、この度毎にパルスを出す。コンデンサ６５
の値を小さくしておけば、トランジスタ６４がカ
ツトオフの間は高い周波数のパルスが連続出るこ
とになる。
タ−エミツタ間は短絡となり、トランジスタ６４
はカツトオフ、コンデンサ６５は抵抗６０を通し
て充電され、コンデンサ６５の端子電圧が一定値
以上になるとユニジヤンクシヨントランジスタ６
６が導通してパルストランス６７の一次側にパル
ス電流が流れ、二次側にはそれに相当したパルス
電圧が発生する。トランジスタ６４がカツトオフ
のまゝであれば、コンデンサ６５は充放電をくり
返し、この度毎にパルスを出す。コンデンサ６５
の値を小さくしておけば、トランジスタ６４がカ
ツトオフの間は高い周波数のパルスが連続出るこ
とになる。
すなわち、発電機電圧が低くなつて〔演算増巾
器３６の出力が負となる〕、さらに界磁電流が所
定の値より大きく〔演算増巾器４５の出力が負と
なる〕なれば、パルストランス６７からは連続パ
ルスが発生し同じようなパルストランスの二次側
６個（図示は２個のみ４個は省略してある）をサ
イリスタ励磁装置７のサイリスタ素子８〜１３の
ゲートに与えれば、サイリスタ素子８〜１３は全
て点弧し、界磁コイル２に３相短絡の短絡電流の
反作用による逆起電力が発生してもサイリスタ８
と１１、９と１２、１０と１３の如く、３つに分
流してこれを流すため、サイリスタ素子が破損す
ることはなくなる。
器３６の出力が負となる〕、さらに界磁電流が所
定の値より大きく〔演算増巾器４５の出力が負と
なる〕なれば、パルストランス６７からは連続パ
ルスが発生し同じようなパルストランスの二次側
６個（図示は２個のみ４個は省略してある）をサ
イリスタ励磁装置７のサイリスタ素子８〜１３の
ゲートに与えれば、サイリスタ素子８〜１３は全
て点弧し、界磁コイル２に３相短絡の短絡電流の
反作用による逆起電力が発生してもサイリスタ８
と１１、９と１２、１０と１３の如く、３つに分
流してこれを流すため、サイリスタ素子が破損す
ることはなくなる。
もちろんサイリスタ励磁装置７は３相全波整流
となるため頂上電圧となるが、３相短絡が発生し
たときは、頂上電圧のときの界磁電流の数倍とな
つているため、これを放電させるものである。
となるため頂上電圧となるが、３相短絡が発生し
たときは、頂上電圧のときの界磁電流の数倍とな
つているため、これを放電させるものである。
トランジスタ７６はトランジスタ６３と全く同
じ動作をしリレー７８及びそのａ接点８０は３相
短絡が発生したことを警報するためのものであ
る。
じ動作をしリレー７８及びそのａ接点８０は３相
短絡が発生したことを警報するためのものであ
る。
なお、上記実施例では三相交流発電機の例につ
いて説明したが、単相交流発電機でも同様の効果
がある。
いて説明したが、単相交流発電機でも同様の効果
がある。
また、トランジスタ５３，６３，６４，７６は
ICのNAND回路を用いても同様の効果を奏する。
ICのNAND回路を用いても同様の効果を奏する。
以上のようにこの発明によれば、発電機の出力
に短絡が発生したとき、即ち発電機電圧が低下し
たこと及び発電機の界磁電流が所定値を超過した
ことの両方共検知したときに、サイリスタ励磁装
置のサイリスタ素子を全て点弧させ、反作用によ
つて増大した界磁電流をサイリスタ素子に分流さ
せるようにしたので、サイリスタ励磁装置のサイ
リスタ破損や速断ヒユーズの溶損をまねくことな
く、サイリスタ励磁装置を保護できる効果があ
る。
に短絡が発生したとき、即ち発電機電圧が低下し
たこと及び発電機の界磁電流が所定値を超過した
ことの両方共検知したときに、サイリスタ励磁装
置のサイリスタ素子を全て点弧させ、反作用によ
つて増大した界磁電流をサイリスタ素子に分流さ
せるようにしたので、サイリスタ励磁装置のサイ
リスタ破損や速断ヒユーズの溶損をまねくことな
く、サイリスタ励磁装置を保護できる効果があ
る。
第１図は従来の励磁回路を示す回路図、第２図
は３相短絡のときの反作用により逆起電力が発生
して界磁電流が増加することを説明するための回
路図、第３図はこの発明の一実施例を示す構成
図、１は発電機、２は発電機の界磁コイル、７は
サイリスタ励磁装置、８〜１３はサイリスタ素
子、２１〜３９は発電機電圧が低下したことを検
出する検出器、４１〜４８は発電機の界磁電流が
所定値を超過したことを検出する検出器、４９〜
５３は上記二つの検出器が両方共検出したことを
検出するNOR回路、５５〜７３は点弧パルスを
連続発生させる回路、７４〜８０は上記二つの検
出器が両方共検出したとき動作するリレー。 尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示
す。
は３相短絡のときの反作用により逆起電力が発生
して界磁電流が増加することを説明するための回
路図、第３図はこの発明の一実施例を示す構成
図、１は発電機、２は発電機の界磁コイル、７は
サイリスタ励磁装置、８〜１３はサイリスタ素
子、２１〜３９は発電機電圧が低下したことを検
出する検出器、４１〜４８は発電機の界磁電流が
所定値を超過したことを検出する検出器、４９〜
５３は上記二つの検出器が両方共検出したことを
検出するNOR回路、５５〜７３は点弧パルスを
連続発生させる回路、７４〜８０は上記二つの検
出器が両方共検出したとき動作するリレー。 尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示
す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 発電機の界磁コイルに出力電流を供給して、
発電機の端子電圧を制御するサイリスタ励磁装置
において、発電機電圧が低下したことを検出する
検出器と、発電機の界磁電流が所定値を超過した
ことを検出する検出器と、これら二つの検出器が
両方共検出したときこれを検出する回路を設け、
この回路が検出したとき点弧パルスを連続発生さ
せる回路によりサイリスタ励磁装置のサイリスタ
素子を全て点弧させて発電機の短絡電流の反作用
によつて増大した界磁電流をサイリスタ素子に分
流させるようにしたことを特徴とする短絡保護装
置。 ２ 発電機電圧が低下したことを検出する検出器
と、発電機の界磁電流が所定値を超過したことを
検出する検出器をそなえ、上記検出器が両方共同
時に検出したとき動作するリレーにより、運転員
に警報を与え緊急処理をうながすようにしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の短絡保
護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8060884A JPS60223424A (ja) | 1984-04-18 | 1984-04-18 | 短絡保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8060884A JPS60223424A (ja) | 1984-04-18 | 1984-04-18 | 短絡保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60223424A JPS60223424A (ja) | 1985-11-07 |
| JPS6347045B2 true JPS6347045B2 (ja) | 1988-09-20 |
Family
ID=13723039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8060884A Granted JPS60223424A (ja) | 1984-04-18 | 1984-04-18 | 短絡保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60223424A (ja) |
-
1984
- 1984-04-18 JP JP8060884A patent/JPS60223424A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60223424A (ja) | 1985-11-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |