JP3319111B2 - 静止形無効電力補償装置 - Google Patents
静止形無効電力補償装置Info
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- capacitor
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- reactive power
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無効電力の変動を生ず
る負荷が接続された電力系統において、サイリスタ回路
を制御することにより前記負荷の運転に伴って生ずる無
効電力の変動を補償する静止形無効電力補償装置に関す
るものである。
る負荷が接続された電力系統において、サイリスタ回路
を制御することにより前記負荷の運転に伴って生ずる無
効電力の変動を補償する静止形無効電力補償装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に無効電力が大きく変動する負荷が
接続されている電力系統において、その負荷の接続点の
電圧は、負荷に流れる無効電流に応じて変動するので、
同じ電力系統に接続されている他の電力需要家に悪影響
を与える可能性がある。このような電圧変動を抑制する
ために設置されるのが静止形無効電力補償装置である。
接続されている電力系統において、その負荷の接続点の
電圧は、負荷に流れる無効電流に応じて変動するので、
同じ電力系統に接続されている他の電力需要家に悪影響
を与える可能性がある。このような電圧変動を抑制する
ために設置されるのが静止形無効電力補償装置である。
【０００３】図７に従来の静止形無効電力補償装置の三
相接続図を示す。１は第１のリアクトル、２は第２のリ
アクトル、３はコンデンサ、４はサイリスタ１１が逆並
列接続された導通角が調整可能なサイリスタ回路、５は
サイリスタ回路４の導通角を調整する制御装置、６は接
続端子、１１はサイリスタである。
相接続図を示す。１は第１のリアクトル、２は第２のリ
アクトル、３はコンデンサ、４はサイリスタ１１が逆並
列接続された導通角が調整可能なサイリスタ回路、５は
サイリスタ回路４の導通角を調整する制御装置、６は接
続端子、１１はサイリスタである。
【０００４】図８に従来の静止形無効電力補償装置を説
明するための単相接続図を示す。７は電源、８は負荷、
９は高調波電流防止装置、１０は静止形無効電力補償装
置である。図８において、第２のリアクトル２を備えた
コンデンサ３の電源７側に第１のリアクトル１が存在す
るため、サイリスタ回路４の停止時にコンデンサ３の端
子電圧ＶＣが最大となり、第１のリアクトル１の端子電
圧ＶＲ１及び第２のリアクトル２の端子電圧ＶＲ２が最
小となるので、進み無効電力は最大となる。一方、制御
装置５によってサイリスタ回路４をある遅れ制御角で導
通させると、その期間だけ第２のリアクトル２とコンデ
ンサ３が短絡された形となり第１のリアクトル１の端子
電圧ＶＲ１は上昇するので、コンデンサ３の供給する進
み無効電力は小さくなると共に、第１のリアクトル１に
よる遅れ無効電力は増大する。また、サイリスタ回路４
の導通によって、コンデンサ３の電荷は第２のリアクト
ル２とサイリスタ回路４を通じて反転充電されるが、こ
の反転電荷は、サイリスタ回路４のオフ後、遅相電流と
して電源７側に流入し、遅れ無効電力を発生させる。サ
イリスタ回路４の遅れ制御角を更に進めれば、全体とし
て進み無効電力は減少し、遅れ無効電力は増大する。こ
のように、サイリスタ回路４を位相制御することにより
進み無効電力から遅れ無効電力まで連続的に制御できる
ことになる。
明するための単相接続図を示す。７は電源、８は負荷、
９は高調波電流防止装置、１０は静止形無効電力補償装
置である。図８において、第２のリアクトル２を備えた
コンデンサ３の電源７側に第１のリアクトル１が存在す
るため、サイリスタ回路４の停止時にコンデンサ３の端
子電圧ＶＣが最大となり、第１のリアクトル１の端子電
圧ＶＲ１及び第２のリアクトル２の端子電圧ＶＲ２が最
小となるので、進み無効電力は最大となる。一方、制御
装置５によってサイリスタ回路４をある遅れ制御角で導
通させると、その期間だけ第２のリアクトル２とコンデ
ンサ３が短絡された形となり第１のリアクトル１の端子
電圧ＶＲ１は上昇するので、コンデンサ３の供給する進
み無効電力は小さくなると共に、第１のリアクトル１に
よる遅れ無効電力は増大する。また、サイリスタ回路４
の導通によって、コンデンサ３の電荷は第２のリアクト
ル２とサイリスタ回路４を通じて反転充電されるが、こ
の反転電荷は、サイリスタ回路４のオフ後、遅相電流と
して電源７側に流入し、遅れ無効電力を発生させる。サ
イリスタ回路４の遅れ制御角を更に進めれば、全体とし
て進み無効電力は減少し、遅れ無効電力は増大する。こ
のように、サイリスタ回路４を位相制御することにより
進み無効電力から遅れ無効電力まで連続的に制御できる
ことになる。
【０００５】以上述べたように、サイリスタ回路４を位
相制御することにより、コンデンサ３の印加電圧を制御
して、それに伴う進み無効電力の発生を抑制すると共
に、コンデンサ３の電荷反転による遅れ無効電力を発生
させ、併せて、第１のリアクトル１に生ずる遅れ無効電
力を増減させて、総合的に進み無効電力から遅れ無効電
力まで連続的に制御することができる。
相制御することにより、コンデンサ３の印加電圧を制御
して、それに伴う進み無効電力の発生を抑制すると共
に、コンデンサ３の電荷反転による遅れ無効電力を発生
させ、併せて、第１のリアクトル１に生ずる遅れ無効電
力を増減させて、総合的に進み無効電力から遅れ無効電
力まで連続的に制御することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の静止形無効電力
補償装置は以上のような構成なので、サイリスタ回路４
を位相制御することにより、静止形無効電力補償装置よ
り高調波電流が流出することになる。このため、静止形
無効電力補償装置が接続された電力系統に接続されてい
る他の機器に悪影響が及んだり、これを防ぐために別個
に高調波防止装置を設ける必要が生じたりする等の問題
点があった。
補償装置は以上のような構成なので、サイリスタ回路４
を位相制御することにより、静止形無効電力補償装置よ
り高調波電流が流出することになる。このため、静止形
無効電力補償装置が接続された電力系統に接続されてい
る他の機器に悪影響が及んだり、これを防ぐために別個
に高調波防止装置を設ける必要が生じたりする等の問題
点があった。
【０００７】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、問題となる静止形無効電力補償装置より流
出する複数の周波数の高調波電流を静止形無効電力補償
装置内部で抑制し、実用性を向上させることを目的とし
ている。
れたもので、問題となる静止形無効電力補償装置より流
出する複数の周波数の高調波電流を静止形無効電力補償
装置内部で抑制し、実用性を向上させることを目的とし
ている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、第１のリアクトルと、前記第１のリアクト
ルに直列接続され、サイリスタが逆並列接続されたサイ
リスタ回路と、前記サイリスタの導通角を調整する制御
装置と、前記第１のリアクトルと前記サイリスタ回路と
の接続点に、直列接続されたコンデンサおよび第２のリ
アクトルで１組とした回路を、少なくとも２組以上並列
に接続された回路とを備え、それぞれの組の前記コンデ
ンサと前記第２のリアクトルが直列接続された回路は、
無効電力を調整すると共に、それぞれの組の前記コンデ
ンサと前記第２のリアクトルとの組合せで設定する共振
周波数を、高調波電流が有する周波数のうち発生抑制の
対象となる複数の周波数のいずれかにそれぞれ別個に設
定することにより、複数の周波数の高調波電流を抑制す
ることを特徴としたものである。
するために、第１のリアクトルと、前記第１のリアクト
ルに直列接続され、サイリスタが逆並列接続されたサイ
リスタ回路と、前記サイリスタの導通角を調整する制御
装置と、前記第１のリアクトルと前記サイリスタ回路と
の接続点に、直列接続されたコンデンサおよび第２のリ
アクトルで１組とした回路を、少なくとも２組以上並列
に接続された回路とを備え、それぞれの組の前記コンデ
ンサと前記第２のリアクトルが直列接続された回路は、
無効電力を調整すると共に、それぞれの組の前記コンデ
ンサと前記第２のリアクトルとの組合せで設定する共振
周波数を、高調波電流が有する周波数のうち発生抑制の
対象となる複数の周波数のいずれかにそれぞれ別個に設
定することにより、複数の周波数の高調波電流を抑制す
ることを特徴としたものである。
【０００９】
【作用】本発明は上記した構成により、コンデンサとリ
アクトルの共振周波数を静止形無効電力補償装置から流
出する複数の高調波電流の周波数に合わせることによ
り、複数の高調波電流を抑制することができる。
アクトルの共振周波数を静止形無効電力補償装置から流
出する複数の高調波電流の周波数に合わせることによ
り、複数の高調波電流を抑制することができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例について詳細に述べ
る。
る。
【００１１】図１は本発明による一実施例を示す静止形
無効電力補償装置の三相接続図である。２１は第１のリ
アクトル、２２ａ，２２ｂ，２２ｃは第２のリアクト
ル、２３ａ，２３ｂ，２３ｃはコンデンサ、３１はサイ
リスタ、２４はサイリスタ３１が逆並列接続され導通角
が調整可能なサイリスタ回路、２５は逆並列接続された
サイリスタ回路２４の導通角を調整する制御装置、２６
は接続端子である。逆並列接続されたサイリスタ回路２
４と第１のリアクトル２１の接続点に、高調波電流の吸
収を兼ねかつ無効電力を供給する直列接続されたコンデ
ンサ２３ａと第２のリアクトル２２ａ、コンデンサ２３
ｂと第２リアクトル２２ｂ、コンデンサ２３ｃと第２の
リアクトル２２ｃを設けた。第５次高調波電流の周波数
に合わせた共振周波数をコンデンサ２３ａと第２のリア
クトル２２ａ、第７次高調波電流の周波数に合わせた共
振周波数をコンデンサ２３ｂと第２のリアクトル２２
ｂ、第１１次高調波電流の周波数に合わせた共振周波数
をコンデンサ２３ｃと第２のリアクトル２２ｃで構成し
ている。
無効電力補償装置の三相接続図である。２１は第１のリ
アクトル、２２ａ，２２ｂ，２２ｃは第２のリアクト
ル、２３ａ，２３ｂ，２３ｃはコンデンサ、３１はサイ
リスタ、２４はサイリスタ３１が逆並列接続され導通角
が調整可能なサイリスタ回路、２５は逆並列接続された
サイリスタ回路２４の導通角を調整する制御装置、２６
は接続端子である。逆並列接続されたサイリスタ回路２
４と第１のリアクトル２１の接続点に、高調波電流の吸
収を兼ねかつ無効電力を供給する直列接続されたコンデ
ンサ２３ａと第２のリアクトル２２ａ、コンデンサ２３
ｂと第２リアクトル２２ｂ、コンデンサ２３ｃと第２の
リアクトル２２ｃを設けた。第５次高調波電流の周波数
に合わせた共振周波数をコンデンサ２３ａと第２のリア
クトル２２ａ、第７次高調波電流の周波数に合わせた共
振周波数をコンデンサ２３ｂと第２のリアクトル２２
ｂ、第１１次高調波電流の周波数に合わせた共振周波数
をコンデンサ２３ｃと第２のリアクトル２２ｃで構成し
ている。
【００１２】図２は本発明による上記実施例の動作を説
明するための単相接続図である。図２において、サイリ
スタ回路２４の停止時にコンデンサ２３ａ、２３ｂ、２
３ｃの端子電圧が最大となり、第１のリアクトル２１の
端子電圧及び第２リアクトル２２ａ、２２ｂ、２２ｃの
端子電圧が最小となるので、進み無効電力は最大とな
る。一方、制御装置によってサイリスタ回路２４をある
遅れ制御角で導通させると、その期間だけ第２のリアク
トル２２ａ、コンデンサ２３ａ、第２のリアクトル２２
ｂ、コンデンサ２３ｂ、第２のリアクトル２２ｃ、コン
デンサ２３ｃが短絡された形となり、第１のリアクトル
２１の端子電圧は上昇するので、コンデンサ２３ａ、２
３ｂ、２３ｃの供給する進み無効電力は小さくなると共
に、第１のリアクトル２１による遅れ無効電力は増大す
る。また、サイリスタ回路２４の導通によって、コンデ
ンサ２３ａ、２３ｂ、２３ｃの電荷はそれぞれ第２のリ
アクトル２２ａ、２２ｂ、２２ｃとサイリスタ回路２４
を通じて反転充電されるが、この反転電荷は、サイリス
タ回路２４のオフ後、遅相電流として静止形無効電力補
償装置より流出し、遅れ無効電力を発生させる。サイリ
スタ回路２４の遅れ制御角を更に進めれば、全体として
進み無効電力は減少し、遅れ無効電力は増大する。ま
た、第５次、第７次、第１１次高調波電流はそれぞれの
共振周波数を持つ直列接続されたコンデンサ２３ａと第
２のリアクトル２２ａ、コンデンサ２３ｂと第２リアク
トル２２ｂ、コンデンサ２３ｃと第２のリアクトル２２
ｃにより吸収される。
明するための単相接続図である。図２において、サイリ
スタ回路２４の停止時にコンデンサ２３ａ、２３ｂ、２
３ｃの端子電圧が最大となり、第１のリアクトル２１の
端子電圧及び第２リアクトル２２ａ、２２ｂ、２２ｃの
端子電圧が最小となるので、進み無効電力は最大とな
る。一方、制御装置によってサイリスタ回路２４をある
遅れ制御角で導通させると、その期間だけ第２のリアク
トル２２ａ、コンデンサ２３ａ、第２のリアクトル２２
ｂ、コンデンサ２３ｂ、第２のリアクトル２２ｃ、コン
デンサ２３ｃが短絡された形となり、第１のリアクトル
２１の端子電圧は上昇するので、コンデンサ２３ａ、２
３ｂ、２３ｃの供給する進み無効電力は小さくなると共
に、第１のリアクトル２１による遅れ無効電力は増大す
る。また、サイリスタ回路２４の導通によって、コンデ
ンサ２３ａ、２３ｂ、２３ｃの電荷はそれぞれ第２のリ
アクトル２２ａ、２２ｂ、２２ｃとサイリスタ回路２４
を通じて反転充電されるが、この反転電荷は、サイリス
タ回路２４のオフ後、遅相電流として静止形無効電力補
償装置より流出し、遅れ無効電力を発生させる。サイリ
スタ回路２４の遅れ制御角を更に進めれば、全体として
進み無効電力は減少し、遅れ無効電力は増大する。ま
た、第５次、第７次、第１１次高調波電流はそれぞれの
共振周波数を持つ直列接続されたコンデンサ２３ａと第
２のリアクトル２２ａ、コンデンサ２３ｂと第２リアク
トル２２ｂ、コンデンサ２３ｃと第２のリアクトル２２
ｃにより吸収される。
【００１３】従来の静止形無効電力補償装置と本実施例
の比較を、図３は第５次、図４は第７次、図５は第１１
次、図６は第１３次高調波電流の比較で示している。横
軸は無効電力量を示し、縦軸は高調波電流値を示してい
る。これらの図より、同一無効電力での動作時の静止形
無効電力補償装置より流出する高調波電流について、従
来の静止形無効電力補償装置に比べて実施例による静止
形無効電力補償装置は、第５次、第７次、第１１次高調
波電流については、それぞれの共振周波数をもつ直列接
続されたコンデンサ２３ａと第２のリアクトル２２ａ、
コンデンサ２３ｂと第２のリアクトル２２ｂ、コンデン
サ２３ｃと第２のリアクトル２２ｃにより吸収され、第
１３次高調波電流に比べて高調波電流が大幅に減少して
いることを示している。
の比較を、図３は第５次、図４は第７次、図５は第１１
次、図６は第１３次高調波電流の比較で示している。横
軸は無効電力量を示し、縦軸は高調波電流値を示してい
る。これらの図より、同一無効電力での動作時の静止形
無効電力補償装置より流出する高調波電流について、従
来の静止形無効電力補償装置に比べて実施例による静止
形無効電力補償装置は、第５次、第７次、第１１次高調
波電流については、それぞれの共振周波数をもつ直列接
続されたコンデンサ２３ａと第２のリアクトル２２ａ、
コンデンサ２３ｂと第２のリアクトル２２ｂ、コンデン
サ２３ｃと第２のリアクトル２２ｃにより吸収され、第
１３次高調波電流に比べて高調波電流が大幅に減少して
いることを示している。
【００１４】なお、以上の説明では第５次、第７次、第
１１次高調波電流を抑制するものを例にとって説明した
が、その他の高調波電流の周波数に合わせた共振周波数
を持つ直列接続されたコンデンサと第２のリアクトルを
設けることにより、静止形無効電力補償装置より流出す
る複数の任意の高調波電流を抑制することができ、３相
回路は勿論のこと単相回路にも適用できることは言うま
でもない。
１１次高調波電流を抑制するものを例にとって説明した
が、その他の高調波電流の周波数に合わせた共振周波数
を持つ直列接続されたコンデンサと第２のリアクトルを
設けることにより、静止形無効電力補償装置より流出す
る複数の任意の高調波電流を抑制することができ、３相
回路は勿論のこと単相回路にも適用できることは言うま
でもない。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、第１のリアクトルと、サイリスタが逆並列接
続されたサイリスタ回路と、前記サイリスタ回路の導通
角を調整する制御装置とを備え、直列接続されたコンデ
ンサと第２のリアクトルとを少なくとも２組以上、前記
第１のリアクトルと前記サイリスタ回路との接続点に設
け、前記コンデンサと前記第２のリアクトルのそれぞれ
の組み合わせの共振周波数を削減の対象となる高調波電
流の周波数に設定したことにより、問題となる静止形無
効電力補償装置より流出する複数の周波数の高調波電流
を静止形無効電力補償装置内部で抑制することができ、
静止形無効電力補償装置が接続された電力系統に接続さ
れている他の機器に悪影響が及んだり、これを防ぐため
に別個に高調波防止装置を設ける必要が生じたりする等
の問題点を解決し、静止形無効電力補償装置の実用の価
値も大幅に向上させることができる。
によれば、第１のリアクトルと、サイリスタが逆並列接
続されたサイリスタ回路と、前記サイリスタ回路の導通
角を調整する制御装置とを備え、直列接続されたコンデ
ンサと第２のリアクトルとを少なくとも２組以上、前記
第１のリアクトルと前記サイリスタ回路との接続点に設
け、前記コンデンサと前記第２のリアクトルのそれぞれ
の組み合わせの共振周波数を削減の対象となる高調波電
流の周波数に設定したことにより、問題となる静止形無
効電力補償装置より流出する複数の周波数の高調波電流
を静止形無効電力補償装置内部で抑制することができ、
静止形無効電力補償装置が接続された電力系統に接続さ
れている他の機器に悪影響が及んだり、これを防ぐため
に別個に高調波防止装置を設ける必要が生じたりする等
の問題点を解決し、静止形無効電力補償装置の実用の価
値も大幅に向上させることができる。
【図１】本発明の一実施例の静止形無効電力補償装置の
三相接続図
三相接続図
【図２】本発明の一実施例の静止形無効電力補償装置の
単相接続図
単相接続図
【図３】従来の静止形無効電力補償装置と本発明による
実施例の第５次高調波電流の比較を示す図
実施例の第５次高調波電流の比較を示す図
【図４】従来の静止形無効電力補償装置と本発明による
実施例の第７次高調波電流の比較を示す図
実施例の第７次高調波電流の比較を示す図
【図５】従来の静止形無効電力補償装置と本発明による
実施例の第１１次高調波電流の比較を示す図
実施例の第１１次高調波電流の比較を示す図
【図６】従来の静止形無効電力補償装置と本発明による
実施例の第１３次高調波電流の比較を示す図
実施例の第１３次高調波電流の比較を示す図
【図７】従来の静止形無効電力補償装置の示す三相接続
図
図
【図８】電力系統上における従来の静止形無効電力補償
装置の単相接続図
装置の単相接続図
１，２１ 第１のリアクトル ２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ 第２のリアクトル ３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ コンデンサ ４，２４ サイリスタ回路 ５，２５ 制御装置 ６，２６ 接続端子 ７ 電源 ８ 負荷 ９ 高調波電流防止装置 １０ 静止形無効電力補償装置 １１，３１ サイリスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05F 1/70 H02J 3/18
Claims (1)
- 【請求項１】 電力系統に接続された第１のリアクトル
と、前記第１のリアクトルに直列接続され、サイリスタ
が逆並列接続されたサイリスタ回路と、前記サイリスタ
の導通角を調整する制御装置と、前記第１のリアクトル
と前記サイリスタ回路との接続点に、直列接続されたコ
ンデンサおよび第２のリアクトルで１組とした回路を、
少なくとも２組以上並列に接続された回路とを備え、そ
れぞれの組の前記コンデンサと前記第２のリアクトルが
直列接続された回路は、無効電力を調整すると共に、そ
れぞれの組の前記コンデンサと前記第２のリアクトルと
の組合せで設定する共振周波数を、高調波電流が有する
周波数のうち発生抑制の対象となる複数の周波数のいず
れかにそれぞれ別個に設定することにより、複数の周波
数の高調波電流を抑制することを特徴とする静止形無効
電力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32825793A JP3319111B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 静止形無効電力補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32825793A JP3319111B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 静止形無効電力補償装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07182059A JPH07182059A (ja) | 1995-07-21 |
| JP3319111B2 true JP3319111B2 (ja) | 2002-08-26 |
Family
ID=18208203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32825793A Expired - Fee Related JP3319111B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 静止形無効電力補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3319111B2 (ja) |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP32825793A patent/JP3319111B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07182059A (ja) | 1995-07-21 |
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