JP2000069763A - 電鉄用電力供給装置 - Google Patents
電鉄用電力供給装置Info
- Publication number
- JP2000069763A JP2000069763A JP10237375A JP23737598A JP2000069763A JP 2000069763 A JP2000069763 A JP 2000069763A JP 10237375 A JP10237375 A JP 10237375A JP 23737598 A JP23737598 A JP 23737598A JP 2000069763 A JP2000069763 A JP 2000069763A
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- power
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電鉄用電力供給装置の三相電源側に無効電力補
償装置を設置しても、完全な三相不平衡解消は困難であ
る。又、電車が通過する短時間にのみ大電力を消費する
のに対し、その短時間のためだけに大電力に見合った設
備容量が必要となり、且つ、消費電力の時間的不平衡が
生じる。又、負荷の発生する高調波電流が電源系統側へ
流出する。 【解決手段】電鉄用交流高圧電源に接続された三相変圧
器３の負荷側交流出力を直流に変換する交直変換器４
と、交直変換器４の直流出力を交流に変換する直交変換
器５と、直交変換器５の交流出力を変圧して電鉄負荷２
に単相交流電力を供給する単相変圧器６とを具備し、
又、交直変換器４と直交変換器５との接続点に電力貯蔵
装置７を接続し、無負荷又は軽負荷時に電源側又は負荷
側から電力貯蔵装置７を充電して有負荷時に負荷側へ放
電して供給電力を補う。
償装置を設置しても、完全な三相不平衡解消は困難であ
る。又、電車が通過する短時間にのみ大電力を消費する
のに対し、その短時間のためだけに大電力に見合った設
備容量が必要となり、且つ、消費電力の時間的不平衡が
生じる。又、負荷の発生する高調波電流が電源系統側へ
流出する。 【解決手段】電鉄用交流高圧電源に接続された三相変圧
器３の負荷側交流出力を直流に変換する交直変換器４
と、交直変換器４の直流出力を交流に変換する直交変換
器５と、直交変換器５の交流出力を変圧して電鉄負荷２
に単相交流電力を供給する単相変圧器６とを具備し、
又、交直変換器４と直交変換器５との接続点に電力貯蔵
装置７を接続し、無負荷又は軽負荷時に電源側又は負荷
側から電力貯蔵装置７を充電して有負荷時に負荷側へ放
電して供給電力を補う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電鉄用交流き電回
路において電鉄負荷へ給電する電鉄用電力供給装置に関
するものである。
路において電鉄負荷へ給電する電鉄用電力供給装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】電鉄用交流き電回路において交流電源は
三相、電車線路は単相であるため、図２に示すように、
三相交流高圧電源をスコット変圧器（１）を介して単相
に変換して電鉄負荷（２）に単相交流を供給している。
この時、スコット変圧器（１）の単相二次側のＴ座とＭ
座に同時に同一電鉄負荷が来れば、一次側の三相各相電
圧は平衡するが、実際には、Ｔ座とＭ座に同時に同一電
鉄負荷が来ることは殆どないため、その影響が三相一次
側に及んで一次側各相電圧が不平衡となる。そのため、
三相一次側に無効電力補償装置を設置して、三相不平衡
や電圧変動等の解消を図っている。
三相、電車線路は単相であるため、図２に示すように、
三相交流高圧電源をスコット変圧器（１）を介して単相
に変換して電鉄負荷（２）に単相交流を供給している。
この時、スコット変圧器（１）の単相二次側のＴ座とＭ
座に同時に同一電鉄負荷が来れば、一次側の三相各相電
圧は平衡するが、実際には、Ｔ座とＭ座に同時に同一電
鉄負荷が来ることは殆どないため、その影響が三相一次
側に及んで一次側各相電圧が不平衡となる。そのため、
三相一次側に無効電力補償装置を設置して、三相不平衡
や電圧変動等の解消を図っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】スコット変圧器（１）
の三相一次側に無効電力補償装置を設置して三相不平衡
を解消しようとしても、時間遅れや誤差等があって完全
な不平衡解消は困難であり、又、負荷条件、例えば停車
時に負荷から系統側へ回生電力が発生すると、三相不平
衡を助長するという不具合が生じる。又、電車が通過す
る短時間にのみ大電力を消費するのに対し、その短時間
のためだけに大電力に見合った設備容量が必要となり、
且つ、消費電力の時間的不平衡が生じる。又、負荷
（２）の発生する高調波電流が電源系統側へ流出すると
いう不具合もある。
の三相一次側に無効電力補償装置を設置して三相不平衡
を解消しようとしても、時間遅れや誤差等があって完全
な不平衡解消は困難であり、又、負荷条件、例えば停車
時に負荷から系統側へ回生電力が発生すると、三相不平
衡を助長するという不具合が生じる。又、電車が通過す
る短時間にのみ大電力を消費するのに対し、その短時間
のためだけに大電力に見合った設備容量が必要となり、
且つ、消費電力の時間的不平衡が生じる。又、負荷
（２）の発生する高調波電流が電源系統側へ流出すると
いう不具合もある。
【０００４】本発明の目的は、電源側の三相不平衡を完
全に解消出来る電鉄用電力供給装置を提供することであ
る。
全に解消出来る電鉄用電力供給装置を提供することであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、電鉄用交流高
圧電源に接続された三相変圧器の負荷側交流出力を直流
に変換する交直変換器と、前記交直変換器の直流出力を
交流に変換する直交変換器と、前記直交変換器の交流出
力を変圧して電鉄負荷に単相交流電力を供給する単相変
圧器とを具備したこと、又、交直変換器と直交変換器と
の接続点に電力貯蔵装置を接続し、無負荷又は軽負荷時
に電源側又は負荷側から電力貯蔵装置を充電して有負荷
時に負荷側へ放電して供給電力を補うことを特徴とす
る。
圧電源に接続された三相変圧器の負荷側交流出力を直流
に変換する交直変換器と、前記交直変換器の直流出力を
交流に変換する直交変換器と、前記直交変換器の交流出
力を変圧して電鉄負荷に単相交流電力を供給する単相変
圧器とを具備したこと、又、交直変換器と直交変換器と
の接続点に電力貯蔵装置を接続し、無負荷又は軽負荷時
に電源側又は負荷側から電力貯蔵装置を充電して有負荷
時に負荷側へ放電して供給電力を補うことを特徴とす
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明に係る電鉄用電力供給装置
の実施の形態を図１を参照して以下に説明する。図にお
いて（２）は電鉄負荷、（３）は三相変圧器、（４）は
交直変換器（コンバータ）、（５）は直交変換器（イン
バータ）、（６）は単相変圧器、（７）は電力貯蔵装置
である。
の実施の形態を図１を参照して以下に説明する。図にお
いて（２）は電鉄負荷、（３）は三相変圧器、（４）は
交直変換器（コンバータ）、（５）は直交変換器（イン
バータ）、（６）は単相変圧器、（７）は電力貯蔵装置
である。
【０００７】三相変圧器（３）は電鉄用三相交流高圧電
源（図示せず）に接続される。コンバータ（４）は三相
変圧器（３）の二次側（負荷側）出力に接続され、変圧
器交流出力を直流に変換する。インバータ（５）はコン
バータ（４）の出力に接続され、コンバータ直流出力を
交流に再変換する。単相変圧器（６）はインバータ
（５）の出力に接続され、インバータ交流出力を変圧し
て電鉄負荷（２）に単相交流電力を供給する。電力貯蔵
装置（７）はコンバータ（４）とインバータ（５）との
接続点に接続されたコンデンサ又は充電池である。
源（図示せず）に接続される。コンバータ（４）は三相
変圧器（３）の二次側（負荷側）出力に接続され、変圧
器交流出力を直流に変換する。インバータ（５）はコン
バータ（４）の出力に接続され、コンバータ直流出力を
交流に再変換する。単相変圧器（６）はインバータ
（５）の出力に接続され、インバータ交流出力を変圧し
て電鉄負荷（２）に単相交流電力を供給する。電力貯蔵
装置（７）はコンバータ（４）とインバータ（５）との
接続点に接続されたコンデンサ又は充電池である。
【０００８】上記構成に基づき本発明の動作を次に説明
する。まず三相変圧器（３）で交流高圧電源を変圧（降
圧）し、その出力をコンバータ（４）で直流に変換した
後、その直流出力をインバータ（５）で所定周波数の交
流に再変換する。インバータ（５）の交流出力を単相変
圧器（６）で変圧して電鉄負荷（２）に単相交流電力を
供給する。
する。まず三相変圧器（３）で交流高圧電源を変圧（降
圧）し、その出力をコンバータ（４）で直流に変換した
後、その直流出力をインバータ（５）で所定周波数の交
流に再変換する。インバータ（５）の交流出力を単相変
圧器（６）で変圧して電鉄負荷（２）に単相交流電力を
供給する。
【０００９】そうすると、電源側の三相交流電圧を一
旦、直流に変換した後、交流に再変換して単相変圧器
（６）を経て電鉄負荷（２）に単相交流電力を供給して
いるため、三相変圧器（３）と単相変圧器（６）との間
に直流が介在することになって単相側の影響が三相側に
均等に付加され、三相側各相電圧の不平衡が解消され
る。
旦、直流に変換した後、交流に再変換して単相変圧器
（６）を経て電鉄負荷（２）に単相交流電力を供給して
いるため、三相変圧器（３）と単相変圧器（６）との間
に直流が介在することになって単相側の影響が三相側に
均等に付加され、三相側各相電圧の不平衡が解消され
る。
【００１０】又、電車が通過しない無負荷又は軽負荷時
にコンバータ（４）を作動させて電源側又は負荷側から
電力貯蔵装置（７）に充電しておき、電車が通過する有
負荷時にインバータ（５）を作動させて電力貯蔵装置
（７）を負荷側に放電させて負荷（２）に電力を供給す
る。
にコンバータ（４）を作動させて電源側又は負荷側から
電力貯蔵装置（７）に充電しておき、電車が通過する有
負荷時にインバータ（５）を作動させて電力貯蔵装置
（７）を負荷側に放電させて負荷（２）に電力を供給す
る。
【００１１】そうすると、コンバータ（４）の供給電力
を（Ｐs ）、電力貯蔵装置（７）の放電による供給電力
を（Ｐｃ）、負荷（２）への全供給電力を（ＰL ）とし
た場合、ＰL ＝Ｐs ＋Ｐc より、Ｐs ＝ＰL −Ｐc
が成り立つ。従って、電力貯蔵装置（７）の放電毎に負
荷（２）に電力（Ｐc ）を供給すると、その分、電源側
からの供給電力（Ｐs ）を低減出来て電源のピーク電力
を抑制出来、消費電力の時間的不平衡を均して設備容量
に余裕が出来る。
を（Ｐs ）、電力貯蔵装置（７）の放電による供給電力
を（Ｐｃ）、負荷（２）への全供給電力を（ＰL ）とし
た場合、ＰL ＝Ｐs ＋Ｐc より、Ｐs ＝ＰL −Ｐc
が成り立つ。従って、電力貯蔵装置（７）の放電毎に負
荷（２）に電力（Ｐc ）を供給すると、その分、電源側
からの供給電力（Ｐs ）を低減出来て電源のピーク電力
を抑制出来、消費電力の時間的不平衡を均して設備容量
に余裕が出来る。
【００１２】又、三相変圧器（３）と単相変圧器（６）
との間に直流が介在することにより三相側と単相側が直
流で分離されるため、電鉄負荷（２）から発生した高調
波電流が直流で阻止されて電源系統側への流出を防止出
来る。
との間に直流が介在することにより三相側と単相側が直
流で分離されるため、電鉄負荷（２）から発生した高調
波電流が直流で阻止されて電源系統側への流出を防止出
来る。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、三相交流電源から電鉄
負荷に電力を供給する装置において、交流電源から三相
変圧器を介して出力した交流をコンバータで一旦、直流
に変換した後、インバータで交流に再変換して単相変圧
器を介して負荷に単相交流電力を供給したから、三相変
圧器と単相変圧器の間に直流が介在して単相側の影響が
三相側に均等に付加され、三相側各相電圧の不平衡が解
消される。
負荷に電力を供給する装置において、交流電源から三相
変圧器を介して出力した交流をコンバータで一旦、直流
に変換した後、インバータで交流に再変換して単相変圧
器を介して負荷に単相交流電力を供給したから、三相変
圧器と単相変圧器の間に直流が介在して単相側の影響が
三相側に均等に付加され、三相側各相電圧の不平衡が解
消される。
【００１４】又、無負荷又は軽負荷時に電力貯蔵装置を
充電し、有負荷時に放電させて負荷に電力を供給したか
ら、電力貯蔵装置の放電による供給電力分、電源側から
の供給電力を低減出来、電気料金を低減出来ると共に、
設備容量に余裕が出来る。又、電源側と負荷側とが直流
で分離されるため、負荷から発生した高調波電流の電源
系統側への流出を阻止出来る。
充電し、有負荷時に放電させて負荷に電力を供給したか
ら、電力貯蔵装置の放電による供給電力分、電源側から
の供給電力を低減出来、電気料金を低減出来ると共に、
設備容量に余裕が出来る。又、電源側と負荷側とが直流
で分離されるため、負荷から発生した高調波電流の電源
系統側への流出を阻止出来る。
【図１】本発明に係る電鉄用電力供給装置の実施の形態
を示す回路図。
を示す回路図。
【図２】従来の電鉄用電力供給装置の一例を示す回路
図。
図。
２ 負荷 ３ 三相変圧器 ４ 交直変換器（コンバータ） ５ 直交変換器（インバータ） ６ 単相変圧器 ７ 電力貯蔵装置
Claims (2)
- 【請求項１】 電鉄用交流高圧電源に接続された三相変
圧器の負荷側交流出力を直流に変換する交直変換器と、
前記交直変換器の直流出力を交流に変換する直交変換器
と、前記直交変換器の交流出力を変圧して電鉄負荷に単
相交流電力を供給する単相変圧器とを具備したことを特
徴とする電鉄用電力供給装置。 - 【請求項２】 交直変換器と直交変換器との接続点に電
力貯蔵装置を接続し、無負荷又は軽負荷時に電源側又は
負荷側から電力貯蔵装置を充電して有負荷時に負荷側へ
放電して供給電力を補うことを特徴とする請求項１記載
の電鉄用電力供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10237375A JP2000069763A (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | 電鉄用電力供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10237375A JP2000069763A (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | 電鉄用電力供給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000069763A true JP2000069763A (ja) | 2000-03-03 |
Family
ID=17014464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10237375A Withdrawn JP2000069763A (ja) | 1998-08-24 | 1998-08-24 | 電鉄用電力供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000069763A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103116088A (zh) * | 2013-01-14 | 2013-05-22 | 湖北省电力公司电力科学研究院 | 一种大型变压器三相参数不一致运行分析方法 |
| CN103812127A (zh) * | 2014-02-25 | 2014-05-21 | 同济大学 | 基于混杂***的风电直流母线电压稳定控制器及控制方法 |
| CN110979105A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-10 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种贯通双边牵引供电***外部电源接入方案设计方法 |
| CN111371109A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-07-03 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种铁路牵引变电所的最大需量控制方法及*** |
-
1998
- 1998-08-24 JP JP10237375A patent/JP2000069763A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103116088A (zh) * | 2013-01-14 | 2013-05-22 | 湖北省电力公司电力科学研究院 | 一种大型变压器三相参数不一致运行分析方法 |
| CN103812127A (zh) * | 2014-02-25 | 2014-05-21 | 同济大学 | 基于混杂***的风电直流母线电压稳定控制器及控制方法 |
| CN110979105A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-04-10 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种贯通双边牵引供电***外部电源接入方案设计方法 |
| CN110979105B (zh) * | 2019-12-24 | 2022-06-14 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种贯通双边牵引供电***外部电源接入方案设计方法 |
| CN111371109A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-07-03 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种铁路牵引变电所的最大需量控制方法及*** |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20051101 |