JP3104242B2 - 不平衡補償付灯動共用発電装置 - Google Patents
不平衡補償付灯動共用発電装置Info
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、三相４線式灯動共用低圧配電線に電力を供
給する発電機の出力電流が正相分電流のみとなるように
した不平衡補償付灯動共用発電装置に関する。
給する発電機の出力電流が正相分電流のみとなるように
した不平衡補償付灯動共用発電装置に関する。
B.発明の概要 本発明は、Ｙ結線非接地三相発電機とこの三相発電機
の２相間に接続された中間タップを有する単巻変圧器又
は一相に中間タップを有するΔ結線発電機とを移動電源
車に搭載して灯動共用三相４線式低圧配電線に接続して
使用する灯動共用発電装置において、 前記三相発電機の出力側にリアクタを介して接続さ
れ、その直流側にコンデンサを接続したインバータと、
前記発電機より流出する電流を検出し、この検出電流よ
り逆相分電流を抽出し、この逆相分電流に応じた電流を
前記配電線に流すべくインバータを制御するための補償
電流信号形成手段とで不平衡補償ユニットを構成し、こ
の不平衡補償ユニットを前記移動用電源車に搭載し、こ
のインバータを発電機の負荷電流が正相分のみとなるよ
うに制御し、発電機側電流，電圧を平衡化させて負荷し
得る単相負荷容量が増大するようにしたものである。
の２相間に接続された中間タップを有する単巻変圧器又
は一相に中間タップを有するΔ結線発電機とを移動電源
車に搭載して灯動共用三相４線式低圧配電線に接続して
使用する灯動共用発電装置において、 前記三相発電機の出力側にリアクタを介して接続さ
れ、その直流側にコンデンサを接続したインバータと、
前記発電機より流出する電流を検出し、この検出電流よ
り逆相分電流を抽出し、この逆相分電流に応じた電流を
前記配電線に流すべくインバータを制御するための補償
電流信号形成手段とで不平衡補償ユニットを構成し、こ
の不平衡補償ユニットを前記移動用電源車に搭載し、こ
のインバータを発電機の負荷電流が正相分のみとなるよ
うに制御し、発電機側電流，電圧を平衡化させて負荷し
得る単相負荷容量が増大するようにしたものである。
C.従来の技術 低圧配電線の配電方式と配電電圧には、単相２線式10
0V,単相２線式200V,単相３線式100/200V,単相３線式200
V,三相４線式100/200V等があり、中でも灯動共用負荷に
配電するための三相４線式が最も一般的である。
0V,単相２線式200V,単相３線式100/200V,単相３線式200
V,三相４線式100/200V等があり、中でも灯動共用負荷に
配電するための三相４線式が最も一般的である。
この灯動共用三相４線式低圧配電線は、柱上変圧器が
異容量Δ結線又は異容量Ｖ結線で構成されている。第10
図に異容量Ｖ結線変圧器から成る三相４線式低圧配電線
と接続されている需要家群の様子を示す。第10図の場合
は、Ｒ−Ｓ相間の単相変圧器に比し、Ｓ−Ｔ相間の単相
容量を大きく（異容量）し、かつ巻線の中間から中性線
を引き出し単相３線回路を構成している。
異容量Δ結線又は異容量Ｖ結線で構成されている。第10
図に異容量Ｖ結線変圧器から成る三相４線式低圧配電線
と接続されている需要家群の様子を示す。第10図の場合
は、Ｒ−Ｓ相間の単相変圧器に比し、Ｓ−Ｔ相間の単相
容量を大きく（異容量）し、かつ巻線の中間から中性線
を引き出し単相３線回路を構成している。
この三相４線式低圧配電線に接続される負荷は、Ｓ−
Ｎ−Ｔ相間の単相３線回路に単相100V又は200V負荷（電
灯負荷群）が集中し、Ｒ−Ｓ−Ｔ相間の三相回路に三相
200V負荷（動力負荷群）が混在している。このような低
圧配電方式は、一般には樹枝式が多く、第10図のような
１バンクの柱上変圧器２次側をみると、三相不平衡負荷
（単相負荷＋三相負荷群）である。
Ｎ−Ｔ相間の単相３線回路に単相100V又は200V負荷（電
灯負荷群）が集中し、Ｒ−Ｓ−Ｔ相間の三相回路に三相
200V負荷（動力負荷群）が混在している。このような低
圧配電方式は、一般には樹枝式が多く、第10図のような
１バンクの柱上変圧器２次側をみると、三相不平衡負荷
（単相負荷＋三相負荷群）である。
ここで、例えば、第11図の配電線路で柱上変圧器の交
換を始めとする低圧配電線路の改修時、一時的に低圧配
電線側を常用電源（高圧配電線）側から切り離す必要が
生じる。
換を始めとする低圧配電線路の改修時、一時的に低圧配
電線側を常用電源（高圧配電線）側から切り離す必要が
生じる。
この場合、配電線路の工事中、該当する低圧需要家の
工事停電を防ぐため、一つの手段として原動機駆動の三
相交流同期発電機からなる移動用発電装置又は車両搭載
の電源車等を用い、柱上変圧器２次側を開放して一時的
に該当する低圧需要家群に電源車等から給電する場合が
ある。
工事停電を防ぐため、一つの手段として原動機駆動の三
相交流同期発電機からなる移動用発電装置又は車両搭載
の電源車等を用い、柱上変圧器２次側を開放して一時的
に該当する低圧需要家群に電源車等から給電する場合が
ある。
D.発明が解決しようとする課題 ところで、上記従来の電源車の発電機巻線に流れる三
相不平衡電流に着目すると、等価的に発電機出力の二線
間にある単相負荷群が接続されているところに、三相負
荷が重畳されているとみなせる。
相不平衡電流に着目すると、等価的に発電機出力の二線
間にある単相負荷群が接続されているところに、三相負
荷が重畳されているとみなせる。
従って、発電機には等価的に正相電流と逆相電流が流
れることになり、発電機はその逆相電流による逆相回転
磁界や、２次的に派生する高調波回転磁界により、逆相
電流の値如何によっては、下記のような弊害が発生し、
実用上支障を生じる。
れることになり、発電機はその逆相電流による逆相回転
磁界や、２次的に派生する高調波回転磁界により、逆相
電流の値如何によっては、下記のような弊害が発生し、
実用上支障を生じる。
発電機回転子の制動巻線や界磁磁極表面等に異常加
熱を生じる。
熱を生じる。
発電機誘起電圧は、基本波分に高調波分が重畳され
出力電圧波形歪を生じる。
出力電圧波形歪を生じる。
高調波トルクにより回転系に脈動を生じることがあ
る。
る。
発電機内部誘起電圧に逆相分が生じるため、発電機
出力電圧が三相不平衡を生じ、自動電圧調整器では補正
できない。
出力電圧が三相不平衡を生じ、自動電圧調整器では補正
できない。
このような弊害を規制するために、例えば、発電機の
異常加熱現象を規制する観点からは、逆相電流は許容値
以下に制限されている。交流同期発電機に関する国内の
規格類で定められた許容値としては、例えば、JEM1354
（1982）「ディーゼルエンジン駆動陸用同期発電機」で
は逆相電流15％以下に規定されている。
異常加熱現象を規制する観点からは、逆相電流は許容値
以下に制限されている。交流同期発電機に関する国内の
規格類で定められた許容値としては、例えば、JEM1354
（1982）「ディーゼルエンジン駆動陸用同期発電機」で
は逆相電流15％以下に規定されている。
また、発電機出力電圧の三相不平衡が生じた場合は、
接続された負荷に不平衡電圧が印加されるため、その値
如何によっては負荷側の障害が生じる可能性がある。
接続された負荷に不平衡電圧が印加されるため、その値
如何によっては負荷側の障害が生じる可能性がある。
例えば、灯動共用発電機出力二線間に単相負荷が接続
され、この線間電圧が一定電圧になるよう自動電圧調整
器により自動電圧調整しても、他の二線間電圧は不平衡
になるため、これらに接続される三相負荷は、不平衡電
圧が印加されることになる。
され、この線間電圧が一定電圧になるよう自動電圧調整
器により自動電圧調整しても、他の二線間電圧は不平衡
になるため、これらに接続される三相負荷は、不平衡電
圧が印加されることになる。
この場合の三相動力用負荷として最も一般的なものに
三相誘導電動機がある。三相誘導電動機に三相不平衡電
圧を加えると各相の電流値は大幅に異なってきて、例え
ば、電動機焼損等の障害を生じることになる。
三相誘導電動機がある。三相誘導電動機に三相不平衡電
圧を加えると各相の電流値は大幅に異なってきて、例え
ば、電動機焼損等の障害を生じることになる。
この三相誘導電動機の三相不平衡電圧に対する許容値
としては、例えば、BS規格では正相分電圧に対する逆相
分電圧の割合（電圧不平衡率）は２％以下と定められて
いて、国内においても規制する場合の一つの指標として
用いられる場合が多い。
としては、例えば、BS規格では正相分電圧に対する逆相
分電圧の割合（電圧不平衡率）は２％以下と定められて
いて、国内においても規制する場合の一つの指標として
用いられる場合が多い。
逆相分電流を15％以下に制限し、かつ、三相電圧不平
衡率を２％以下に制限した場合、実際の灯動共用低圧配
電線においては、相対的に単相負荷が多いのが一般的な
ため、その分見掛け上定格容量の大きな発電機を用意す
る等の対策を要していたが、例えば、電源車の場合、車
両搭載の制約から、発電機体格をあまり大きくすること
はできず、結果として、負荷制限をする等の不都合がし
いられている。
衡率を２％以下に制限した場合、実際の灯動共用低圧配
電線においては、相対的に単相負荷が多いのが一般的な
ため、その分見掛け上定格容量の大きな発電機を用意す
る等の対策を要していたが、例えば、電源車の場合、車
両搭載の制約から、発電機体格をあまり大きくすること
はできず、結果として、負荷制限をする等の不都合がし
いられている。
本発明は、従来のこのような問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、発電機負荷電流
の逆相分，不平衡分をなくし従来と同一定格の発電機に
より負荷しうる単相負荷容量を大幅に増大することがで
きる不平衡補償付灯動共用発電装置を提供することにあ
る。
ものであり、その目的とするところは、発電機負荷電流
の逆相分，不平衡分をなくし従来と同一定格の発電機に
より負荷しうる単相負荷容量を大幅に増大することがで
きる不平衡補償付灯動共用発電装置を提供することにあ
る。
E.課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明の不平衡補償付灯
動共用発電装置は、Ｙ結線非接地三相発電機と、この三
相発電機の２相間に接続された中間タップを有する単巻
変圧器とを移動電源車に搭載して灯動共用三相４線式低
圧配電線に接続して使用する灯動共用発電装置におい
て、 前記三相発電機の出力側にリアクトルを介して接続さ
れ、その直流側にコンデンサを接続したインバータと、
前記発電機より流出する電流を検出し、この検出電流よ
り逆相分電流を抽出し、この逆相分電流に応じた電流を
下記配電線に流すべく前記インバータを制御するための
補償電流信号形成手段とで不平衡補償ユニットを構成
し、この不平衡補償ユニットを前記移動用電源車に搭載
したものである。
動共用発電装置は、Ｙ結線非接地三相発電機と、この三
相発電機の２相間に接続された中間タップを有する単巻
変圧器とを移動電源車に搭載して灯動共用三相４線式低
圧配電線に接続して使用する灯動共用発電装置におい
て、 前記三相発電機の出力側にリアクトルを介して接続さ
れ、その直流側にコンデンサを接続したインバータと、
前記発電機より流出する電流を検出し、この検出電流よ
り逆相分電流を抽出し、この逆相分電流に応じた電流を
下記配電線に流すべく前記インバータを制御するための
補償電流信号形成手段とで不平衡補償ユニットを構成
し、この不平衡補償ユニットを前記移動用電源車に搭載
したものである。
または、一相の巻線に中間タップが設けられたΔ結線
三相発電機を移動電源車に搭載して灯動共用三相４線式
低圧配電線に接続して使用する灯動共用発電装置におい
て、 前記三相発電機の三相出力側と中間タップ出力側にリ
アクトルを介して接続され、その直流側にコンデンサを
接続したインバータと、前記発電機より流出する電流を
検出し、この検出電流から単相負荷電流を演算し、この
単相負荷電流に基づいて三相平衡化する電流を前記配電
線に流すべく前記インバータを制御するための補償電流
信号形成手段とで不平衡補償ユニットを構成し、この不
平衡補償ユニットを前記移動用電源車に搭載したもので
ある。
三相発電機を移動電源車に搭載して灯動共用三相４線式
低圧配電線に接続して使用する灯動共用発電装置におい
て、 前記三相発電機の三相出力側と中間タップ出力側にリ
アクトルを介して接続され、その直流側にコンデンサを
接続したインバータと、前記発電機より流出する電流を
検出し、この検出電流から単相負荷電流を演算し、この
単相負荷電流に基づいて三相平衡化する電流を前記配電
線に流すべく前記インバータを制御するための補償電流
信号形成手段とで不平衡補償ユニットを構成し、この不
平衡補償ユニットを前記移動用電源車に搭載したもので
ある。
F.作用 Ｙ結線非接地三相発電機には、インバータが機能して
いない場合、単相負荷による不平衡分を含む負荷電流が
流れる。発電機の中性点は非接地であるので、零相電流
は含まれていないため、この負荷電流は正相分と逆相分
に分解できる。補償電流信号形成回路は発電機の負荷電
流に基づいてこの逆相分電流を演算し、インバータを逆
相分電流が出力するように制御する。このインバータの
逆相分電流は前記負荷電流の逆相分電流を相殺する。従
って、発電機には正相分電流のみが流れる。
いない場合、単相負荷による不平衡分を含む負荷電流が
流れる。発電機の中性点は非接地であるので、零相電流
は含まれていないため、この負荷電流は正相分と逆相分
に分解できる。補償電流信号形成回路は発電機の負荷電
流に基づいてこの逆相分電流を演算し、インバータを逆
相分電流が出力するように制御する。このインバータの
逆相分電流は前記負荷電流の逆相分電流を相殺する。従
って、発電機には正相分電流のみが流れる。
また、Δ結線三相４線発電機には、インバータが機能
していない場合、単相負荷による不平衡分が発電機の中
間タップを有する巻線に流れる。この巻線の単相分電流
を減少させると共に中間タップ電流及び単相分電流が流
れない相電流を増加させることにより単相分電流を三相
平衡化させることができる。補償電流信号形成回路は単
相分電流を三相平衡化する演算を行いインバータを制御
する。インバータは単相の相に補償電流を送出し、中性
点相及び単相電流の流れない相から補償電流を吸収して
発電機の不平衡電流を平衡化する。
していない場合、単相負荷による不平衡分が発電機の中
間タップを有する巻線に流れる。この巻線の単相分電流
を減少させると共に中間タップ電流及び単相分電流が流
れない相電流を増加させることにより単相分電流を三相
平衡化させることができる。補償電流信号形成回路は単
相分電流を三相平衡化する演算を行いインバータを制御
する。インバータは単相の相に補償電流を送出し、中性
点相及び単相電流の流れない相から補償電流を吸収して
発電機の不平衡電流を平衡化する。
G.実施例 本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第１実施例 第１図は第１実施例にかかる灯動共用発電装置の回路
を示す。第１図において、１は灯動共用発電装置、２は
該発電装置より電力が供給される灯動共用三相４線低圧
配電線である。
を示す。第１図において、１は灯動共用発電装置、２は
該発電装置より電力が供給される灯動共用三相４線低圧
配電線である。
灯動共用発電装置１は、原動機と直結されたＹ結線非
接地の三相発電機Ｇと、不平衡補償ユニット３と、発電
機ＧのＶ−Ｗ相間に接続され中間タップを有する単巻変
圧器６及び相電流を検出する変流器CTを備えている。
接地の三相発電機Ｇと、不平衡補償ユニット３と、発電
機ＧのＶ−Ｗ相間に接続され中間タップを有する単巻変
圧器６及び相電流を検出する変流器CTを備えている。
発電機ＧのU,V,W相は配電線２のR,S,T相に接続され、
単巻変圧器６の中間タップは配電線２の接地された中性
線Ｎに接続されている。
単巻変圧器６の中間タップは配電線２の接地された中性
線Ｎに接続されている。
不平衡補償ユニット３は、発電機Ｇの各相にリアクタ
ACLを介して接続されたインバータ４と、発電機ＧのＵ
相及びＷ相負荷電流を検出する変流器CTからの検出負荷
電流より逆相分電流を演算し、インバータ制御回路４の
ゲートを制御する補償電流信号形成回路５とからなり、
上記インバータ４は直流側に接続されたコンデンサＣが
発電機Ｇよりスイッチング素子と逆並列に接続されたダ
イオードＤを介して充電され直流電源として機能するよ
うになっている。
ACLを介して接続されたインバータ４と、発電機ＧのＵ
相及びＷ相負荷電流を検出する変流器CTからの検出負荷
電流より逆相分電流を演算し、インバータ制御回路４の
ゲートを制御する補償電流信号形成回路５とからなり、
上記インバータ４は直流側に接続されたコンデンサＣが
発電機Ｇよりスイッチング素子と逆並列に接続されたダ
イオードＤを介して充電され直流電源として機能するよ
うになっている。
次に、第１実施例の動作について説明する。
第１図において、単相（100V及び200V）負荷並びに三
相負荷が混在して負荷されている場合、単巻変圧器６よ
り電源側（発電機側）各相には、三相不平衡電流
Ｒ′，Ｓ′，Ｔ′が流れる。
相負荷が混在して負荷されている場合、単巻変圧器６よ
り電源側（発電機側）各相には、三相不平衡電流
Ｒ′，Ｓ′，Ｔ′が流れる。
発電機Ｇの中性点は接地されていないため、三相不平
衡電流Ｒ′，Ｓ′，Ｔ′には、零相分電流は含ま
れないので、正相分電流1R,1S,1T,及び逆相分電
流2R,2S,2Tに分解することができる。
衡電流Ｒ′，Ｓ′，Ｔ′には、零相分電流は含ま
れないので、正相分電流1R,1S,1T,及び逆相分電
流2R,2S,2Tに分解することができる。
この三相不平衡電流Ｒ′，Ｓ′，Ｔ′を変流器
CTで検出し、不平衡補償ユニット３内の補償電流信号形
成回路５により逆相分電流を演算し、インバータ４を高
速スイッチングさせてインバータ４から逆相分電流
2R,2S,2Tを送出する制御を行う。
CTで検出し、不平衡補償ユニット３内の補償電流信号形
成回路５により逆相分電流を演算し、インバータ４を高
速スイッチングさせてインバータ４から逆相分電流
2R,2S,2Tを送出する制御を行う。
従って、この場合、発電機Ｇの各相巻線に流れる電流
U,V,Ｗは正相分電流1R,1S,1Tのみが流れる
ため、発電機自体は三相平衡負荷が負荷されているのと
等価となり、逆相電流に起因する発電機使用上の種々の
弊害から解放されることになる。
U,V,Ｗは正相分電流1R,1S,1Tのみが流れる
ため、発電機自体は三相平衡負荷が負荷されているのと
等価となり、逆相電流に起因する発電機使用上の種々の
弊害から解放されることになる。
簡単のため、第１図において、配電線２のＳ−Ｔ相間
に力率1.0の単相負荷のみが負荷された場合の各相負荷
電流、不平衡補償ユニット出力電流，発電巻線電流のベ
クトル図を第２図に示す。
に力率1.0の単相負荷のみが負荷された場合の各相負荷
電流、不平衡補償ユニット出力電流，発電巻線電流のベ
クトル図を第２図に示す。
第２図より、不平衡補償ユニット３を接続しない場合
は、発電機Ｇには不平衡電流LS,LTのみが流れる
が、不平衡補償ユニット３を接続すれば、発電機Ｇに
は、単相負荷にも拘わらず、三相平衡電流を流すことが
できる。
は、発電機Ｇには不平衡電流LS,LTのみが流れる
が、不平衡補償ユニット３を接続すれば、発電機Ｇに
は、単相負荷にも拘わらず、三相平衡電流を流すことが
できる。
第３図（ａ）及び（ｂ）は第１図における不平衡補償
ユニット３を使用した場合（入）と、使用しない場合
（切）の発電機相電圧と各相電流波形の実測例を示すも
ので、不平衡補償ユニット３を使用した場合、発電機の
各相電流値は等しくなり、不平衡電流が無くなっている
ことがわかる。
ユニット３を使用した場合（入）と、使用しない場合
（切）の発電機相電圧と各相電流波形の実測例を示すも
ので、不平衡補償ユニット３を使用した場合、発電機の
各相電流値は等しくなり、不平衡電流が無くなっている
ことがわかる。
第４図は不平衡ユニット使用（本発明）と不平衡ユニ
ット無し（従来）の特性例を比較したもので、（ａ）は
単相負荷入力容量−発電機三相電圧不平衡率特性例を示
し、（ｂ）は単相負荷入力容量−許容三相送電容量特性
例を示す。
ット無し（従来）の特性例を比較したもので、（ａ）は
単相負荷入力容量−発電機三相電圧不平衡率特性例を示
し、（ｂ）は単相負荷入力容量−許容三相送電容量特性
例を示す。
発電機は許容逆相電流耐量から通常逆相電流15％以下
に制限されるので、単相負荷入力容量は第４図（ｂ）に
示すように、従来装置に比し本発明のものは大きくとる
ことができる。
に制限されるので、単相負荷入力容量は第４図（ｂ）に
示すように、従来装置に比し本発明のものは大きくとる
ことができる。
第２実施例 第５図は第２実施例にかかる灯動共用発電装置の回路
を示す。なお、前記第１図に示したものと同一構成部分
は、同一符号を付してその重複する説明を省略する。
を示す。なお、前記第１図に示したものと同一構成部分
は、同一符号を付してその重複する説明を省略する。
第５図において、G2は原動機と直結されたＶ−Ｗ相間
巻線に中間タップを有するΔ結線の三相４線発電機、32
は不平衡補償ユニットで、発電機G2の三相４線にリアク
タACLを介して接続されたインバータ42と発電機G2の各
相電流を検出するCTの２次側に補助変流器AUX−CTを接
続し、配電線のＳ相電流とＴ相電流の差電流からＲ相電
流を差し引き、三相平衡負荷電流に重畳されているＳ
相,T相単相負荷電流の差分を検出しインバータ回路42に
単相負荷電流の差分を基準にした補償電流を入出力させ
る補償電流信号形成回路52とから構成されている。
巻線に中間タップを有するΔ結線の三相４線発電機、32
は不平衡補償ユニットで、発電機G2の三相４線にリアク
タACLを介して接続されたインバータ42と発電機G2の各
相電流を検出するCTの２次側に補助変流器AUX−CTを接
続し、配電線のＳ相電流とＴ相電流の差電流からＲ相電
流を差し引き、三相平衡負荷電流に重畳されているＳ
相,T相単相負荷電流の差分を検出しインバータ回路42に
単相負荷電流の差分を基準にした補償電流を入出力させ
る補償電流信号形成回路52とから構成されている。
次に、この第２実施例の動作について説明する。簡単
のため、配電線２には第６図のように、Ｓ−Ｎ−Ｔ相間
に単相負荷のみが接続されているものとして説明する。
のため、配電線２には第６図のように、Ｓ−Ｎ−Ｔ相間
に単相負荷のみが接続されているものとして説明する。
第６図において、単相３線負荷群によりＳ相,N相,T相
には負荷電流Ｓ′，N,Ｔ′が流れているものと
し、負荷電流Ｓ′を基準ベクトルにした場合の単相負
荷電流のベクトル図は第７図（ａ）のように流れたとす
る。
には負荷電流Ｓ′，N,Ｔ′が流れているものと
し、負荷電流Ｓ′を基準ベクトルにした場合の単相負
荷電流のベクトル図は第７図（ａ）のように流れたとす
る。
次に、Ｓ相,T相に流れるＳ′，Ｔ′は、第７図
（ｂ）に示すように、中性線Ｎを共通帰路とする同相分
と、180゜位相反転分が重畳したものと考えることがで
きる。
（ｂ）に示すように、中性線Ｎを共通帰路とする同相分
と、180゜位相反転分が重畳したものと考えることがで
きる。
上記のうち、同相分電流 は、中性線Ｎを共通帰路とするため、発電機ＧのＶ−Ｗ
相間巻線を中性点振り分けで負荷との間を循環する。
相間巻線を中性点振り分けで負荷との間を循環する。
この場合、発電機巻線の一相（Ｖ−Ｗ相間）を中性点
振り分けで同一の同相電流が反対方向に流れるため、同
一磁路からなる同一巻線全体でみると、起磁力は０とな
り、発電機三相出力電圧の不平衡には特に影響を与えな
い。
振り分けで同一の同相電流が反対方向に流れるため、同
一磁路からなる同一巻線全体でみると、起磁力は０とな
り、発電機三相出力電圧の不平衡には特に影響を与えな
い。
又、Ｖ−N,N−Ｗ相間の電圧も僅少の漏れインピーダ
ンス分だけ差異が生じるが実用上無視できる範囲であ
る。
ンス分だけ差異が生じるが実用上無視できる範囲であ
る。
従って、発電機出力電圧の平衡化対策の観点からは、
中性線Ｎを共通帰路とする同相分（第８図）は無視でき
る。
中性線Ｎを共通帰路とする同相分（第８図）は無視でき
る。
一方、第７図（ｂ）の180゜位相反転分は、 で表されるが、発電機のＶ−Ｗ相間巻線にのみ起磁力を
生じるため、この電流の三相平衡化が必要になる。
生じるため、この電流の三相平衡化が必要になる。
以下にこの単相電流（180゜位相反転分）の三相平衡
化の動作について説明する。
化の動作について説明する。
第６図において、発電機出力回路に不平衡補償ユニッ
トを接続し、Ｒ相及びＮ相から補償電流RC,NCを取
り込み（吸収側）Ｓ相及びＴ相に別の補償電流SC,
TCを送り出す（送出側）ものとする（第７図（ｃ））。
トを接続し、Ｒ相及びＮ相から補償電流RC,NCを取
り込み（吸収側）Ｓ相及びＴ相に別の補償電流SC,
TCを送り出す（送出側）ものとする（第７図（ｃ））。
吸収側の補償電流は、第９図の経路で流れる。
発電機出力側に不平衡補償ユニットを接続し上記の補
償電流を吸収，送出した場合、Δ接続された発電機本体
各相巻線の結線点からの仮想出力電流（中性点Ｎを共通
帰路とする単相負荷電流は、発電機の三相出力電圧不平
衡に対してはほとんど寄与しないため、この分は除く）
U,V,Ｗは、単相負荷だけの場合、第７図（ｄ）に
示すようになる。
償電流を吸収，送出した場合、Δ接続された発電機本体
各相巻線の結線点からの仮想出力電流（中性点Ｎを共通
帰路とする単相負荷電流は、発電機の三相出力電圧不平
衡に対してはほとんど寄与しないため、この分は除く）
U,V,Ｗは、単相負荷だけの場合、第７図（ｄ）に
示すようになる。
以上より、同相分を除く単相負荷電流分は三相平衡化
することができる。
することができる。
従って、単相負荷に三相負荷が混在していても、２線
の単相負荷電流分の差分を検出し、その差分を基準に補
償電流を流すことにより、同相分を除く単相負荷電流分
を三相平衡化でき、結果として発電機三相出力電圧の不
平衡を抑制することができる。
の単相負荷電流分の差分を検出し、その差分を基準に補
償電流を流すことにより、同相分を除く単相負荷電流分
を三相平衡化でき、結果として発電機三相出力電圧の不
平衡を抑制することができる。
即ち、第５図において、補償電流信号形成回路52は、
Ｓ相とＴ相の補助変流器AUX−CTとからのＳ相とＴ
相負荷電流の差とＲ相の補助変流器AUX−CTの三相負
荷電流分を取り込んで、インバータ42により補償電流
RC,NCを吸収させると共に補償電流SC,TCを送出さ
せるように制御するゲート信号でインバータ42を制御す
ることにより発電機G2の負荷電流を平衡化することがで
きる。
Ｓ相とＴ相の補助変流器AUX−CTとからのＳ相とＴ
相負荷電流の差とＲ相の補助変流器AUX−CTの三相負
荷電流分を取り込んで、インバータ42により補償電流
RC,NCを吸収させると共に補償電流SC,TCを送出さ
せるように制御するゲート信号でインバータ42を制御す
ることにより発電機G2の負荷電流を平衡化することがで
きる。
H.発明の効果 本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記
載する効果を奏する。
載する効果を奏する。
（１）従来方式と同一体格（同一定格容量）の発電機を
用いた場合、負荷し得る単相負荷容量を大幅に増大する
ことができる。不平衡補償ユニットを発電機定格容量に
した場合は、単相負荷入力容量と三相負荷入力容量合計
値が、発電機定格容量まで負荷することができる。
用いた場合、負荷し得る単相負荷容量を大幅に増大する
ことができる。不平衡補償ユニットを発電機定格容量に
した場合は、単相負荷入力容量と三相負荷入力容量合計
値が、発電機定格容量まで負荷することができる。
（２）許容の不平衡負荷範囲内では、負荷側電流の不平
衡に拘わらず発電機側電流及び三相出力電圧とも平衡化
されるため、発電装置の保護装置（例えば過電圧や過負
荷保護）を、使用全範囲で適切に機能させることができ
る。
衡に拘わらず発電機側電流及び三相出力電圧とも平衡化
されるため、発電装置の保護装置（例えば過電圧や過負
荷保護）を、使用全範囲で適切に機能させることができ
る。
（３）同様に、発電機側電流，電圧が平衡化されている
ため、発電機同士の並列接続が容易に行え、有効，無効
電力分担が不平衡負荷状態でも行うことができる。
ため、発電機同士の並列接続が容易に行え、有効，無効
電力分担が不平衡負荷状態でも行うことができる。
（４）低圧配電方式が灯動共用三相４線100/200V以外
の、単相100V,単相200V,単相３線100/200V,三相３線200
V回路にも適用できる。
の、単相100V,単相200V,単相３線100/200V,三相３線200
V回路にも適用できる。
（５）低圧配電線負荷以外の不平衡負荷に給電される発
電設備にも適用できる。
電設備にも適用できる。
第１図〜第４図は本発明の第１実施例に関するもので、
第１図は灯動共用発電装置のブロック回路図、第２図は
同装置の動作説明用のベクトル図、第３図（ａ）及び
（ｂ）は不平衡補償ユニットの効果説明用の電圧，電流
波形図、第４図（ａ）及び（ｂ）は不平衡率及び送電容
量特性を示す線図である。第５図〜第８図は第２実施例
に関するもので、第５図は灯動共用発電装置のブロック
回路図、第６図は同装置の単相負荷のみの場合の電流説
明図、第７図は同装置の動作説明用ベクトル図、第８図
は同装置の同相分電流経路説明図、第９図は同装置の補
償電流経路説明図である。第10図及び第11図は従来例に
関するもので、第10図は灯動共用三相４線低圧配電線の
回路図、第11図は灯動共用低圧電源車の使用概略図であ
る。 １……灯動共用発電装置、２……配電線、3,32……不平
衡補償ユニット、4,42……インバータ、5,52……補償電
流信号形成回路、６……単巻変圧器、G,G2……発電機。
第１図は灯動共用発電装置のブロック回路図、第２図は
同装置の動作説明用のベクトル図、第３図（ａ）及び
（ｂ）は不平衡補償ユニットの効果説明用の電圧，電流
波形図、第４図（ａ）及び（ｂ）は不平衡率及び送電容
量特性を示す線図である。第５図〜第８図は第２実施例
に関するもので、第５図は灯動共用発電装置のブロック
回路図、第６図は同装置の単相負荷のみの場合の電流説
明図、第７図は同装置の動作説明用ベクトル図、第８図
は同装置の同相分電流経路説明図、第９図は同装置の補
償電流経路説明図である。第10図及び第11図は従来例に
関するもので、第10図は灯動共用三相４線低圧配電線の
回路図、第11図は灯動共用低圧電源車の使用概略図であ
る。 １……灯動共用発電装置、２……配電線、3,32……不平
衡補償ユニット、4,42……インバータ、5,52……補償電
流信号形成回路、６……単巻変圧器、G,G2……発電機。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−106431（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−159936（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−44934（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−180443（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02P 9/00
Claims (2)
- 【請求項１】電力系統の柱上変圧器が異容量△結線又は
異容量Ｖ結線で構成されている灯動共用三相４線式配電
線に使用される移動電源車であって、この移動電源車
に、Ｙ結線非接地三相発電機と、この三相発電機の２相
間に接続された中間タップを有する単巻変圧器とを搭載
して灯動共用三相４線式低圧配電線に接続して使用する
灯動共用発電装置において、前記三相発電機の出力側に
リアクトルを介して接続され、その直流側にコンデンサ
を接続したインバータと、前記発電機より流出する電流
を検出し、この検出電流より逆相分電流を抽出し、この
逆相分電流電流に応じた電流を前記配電線に流すべく前
記インバータを制御するための補償電流信号形成手段と
で不平衡補償ユニットを構成し、この不平衡補償ユニッ
トを前記移動用電源車に搭載したことを特徴とする不平
衡補償付灯動共用発電装置。 - 【請求項２】電力系統の柱上変圧器が異容量△結線又は
異容量Ｖ結線で構成されている灯動共用三相４線式配電
線に使用される移動電源車であって、この移動電源車
に、一相の巻線に中間タップが設けられた△結線三相発
電機を搭載して灯動共用三相４線式低圧配電線に接続し
て使用する灯動共用発電装置において、前記三相発電機
の三相出力側と中間タップ出力側にリアクトルをを介し
て接続され、その直流側にコンデンサを接続したインバ
ータと、前記発電機より流出する電流を検出し、この検
出電流から単相負荷電流を演算し、この単相負荷電流に
基づいて三相平衡化する電流を前記配電線に流すべく前
記インバータを制御するための補償電流信号形成手段と
で不平衡補償ユニットを構成し、この不平衡補償ユニッ
トを前記移動用電源車に搭載したことを特徴とする不平
衡補償付灯動共用発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02169560A JP3104242B2 (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 不平衡補償付灯動共用発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02169560A JP3104242B2 (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 不平衡補償付灯動共用発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0458797A JPH0458797A (ja) | 1992-02-25 |
| JP3104242B2 true JP3104242B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=15888731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02169560A Expired - Lifetime JP3104242B2 (ja) | 1990-06-27 | 1990-06-27 | 不平衡補償付灯動共用発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3104242B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105932698A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-09-07 | 湖南远成能源科技股份有限公司 | 一种低压电网三相平衡*** |
| CN105939019A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-09-14 | 湖南远成能源科技股份有限公司 | 三相平衡***节电器 |
| KR200491110Y1 (ko) * | 2018-01-25 | 2020-02-20 | 오충근 | 머플러 |
| RU2788078C1 (ru) * | 2022-01-11 | 2023-01-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский государственный аграрный университет имени А.А. Ежевского" | Устройство для преобразования фаз с регулируемой мощностью |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20210175711A1 (en) * | 2016-03-24 | 2021-06-10 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Power supply system and control method |
| CN110601620B (zh) * | 2019-09-25 | 2021-10-01 | 国网电力科学研究院有限公司 | 三相全控整流桥触发脉冲的相序自适应控制***及方法 |
-
1990
- 1990-06-27 JP JP02169560A patent/JP3104242B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105939019A (zh) * | 2016-05-31 | 2016-09-14 | 湖南远成能源科技股份有限公司 | 三相平衡***节电器 |
| CN105932698B (zh) * | 2016-05-31 | 2019-04-05 | 湖南远成能源科技股份有限公司 | 一种低压电网三相平衡*** |
| KR200491110Y1 (ko) * | 2018-01-25 | 2020-02-20 | 오충근 | 머플러 |
| RU2788078C1 (ru) * | 2022-01-11 | 2023-01-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский государственный аграрный университет имени А.А. Ежевского" | Устройство для преобразования фаз с регулируемой мощностью |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0458797A (ja) | 1992-02-25 |
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