JP3319636B2 - アクティブフィルタ装置 - Google Patents
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E40/20—Active power filtering [APF]
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばインバータ等の
大型電力変換装置の運転により電力系統に与える有害な
高調波を低減するアクティブパワーフィルタを設置した
工場での所内電源系統に係り、特にアクティブパワーフ
ィルタの停止時に電力系統に流出する高調波を抑制する
アクティブフィルタ装置に関する。
大型電力変換装置の運転により電力系統に与える有害な
高調波を低減するアクティブパワーフィルタを設置した
工場での所内電源系統に係り、特にアクティブパワーフ
ィルタの停止時に電力系統に流出する高調波を抑制する
アクティブフィルタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】原子力発電プラントや大規模工場等にお
いては、例えば電動機等の電源として多数の大型電力変
換装置である大型インバータ等が設置されているが、こ
の大型インバータが発生する高調波による電力系統に与
える悪影響を抑制するために、アクティブパワーフィル
タ（Active Power Filter,以下ＡＰＦと略称する）が採
用されている。
いては、例えば電動機等の電源として多数の大型電力変
換装置である大型インバータ等が設置されているが、こ
の大型インバータが発生する高調波による電力系統に与
える悪影響を抑制するために、アクティブパワーフィル
タ（Active Power Filter,以下ＡＰＦと略称する）が採
用されている。
【０００３】このＡＰＦは通常、電力系統に対して並列
に接続して、高調波を発生する大型インバータ等の負荷
電流を検出して、その逆位相の高調波電流を系統へ注入
することにより、その系統における高調波を低減させて
いる。
に接続して、高調波を発生する大型インバータ等の負荷
電流を検出して、その逆位相の高調波電流を系統へ注入
することにより、その系統における高調波を低減させて
いる。
【０００４】しかしながら、ＡＰＦが何らかの原因で故
障、あるいは定期点検等で休止している状態にあって
は、大型インバータ等からの高調波が系統へ流出し、電
力系統負荷における低インピーダンス回路であるコンデ
ンサ、リアクトル等に対して悪影響を与え、これらを焼
損に至らしめることもある。
障、あるいは定期点検等で休止している状態にあって
は、大型インバータ等からの高調波が系統へ流出し、電
力系統負荷における低インピーダンス回路であるコンデ
ンサ、リアクトル等に対して悪影響を与え、これらを焼
損に至らしめることもある。
【０００５】このＡＰＦの設置台数は近年増加の傾向に
あるが、その設置台数はまだ少なく、さらにＡＰＦを設
置すれば前記の不具合が軽減され、電力系統の電圧歪み
並びに電流歪み等が低減されて電気機器への悪影響が抑
制される。
あるが、その設置台数はまだ少なく、さらにＡＰＦを設
置すれば前記の不具合が軽減され、電力系統の電圧歪み
並びに電流歪み等が低減されて電気機器への悪影響が抑
制される。
【０００６】ここで、工場における所内電源系統を例に
ＡＰＦとの関連について説明する。図３の系統構成図に
示すように、２台の主変圧器１ａ，１ｂと、6.9kＶメタ
ルクラッド（以下Ｍ／Ｃと略称する）のＡ，Ｂ，Ｃの母
線２ａ，２ｂ，２ｃが３系統設けられ、Ａ母線２ａとＣ
母線２ｃは常時接続されて運用されている。また、主変
圧器１ａは１号線、及び主変圧器１ｂは２号線に接続さ
れているが、66 kＶ受電回線は本線３ａと予備線３ｂの
２回線受電方式となっている。
ＡＰＦとの関連について説明する。図３の系統構成図に
示すように、２台の主変圧器１ａ，１ｂと、6.9kＶメタ
ルクラッド（以下Ｍ／Ｃと略称する）のＡ，Ｂ，Ｃの母
線２ａ，２ｂ，２ｃが３系統設けられ、Ａ母線２ａとＣ
母線２ｃは常時接続されて運用されている。また、主変
圧器１ａは１号線、及び主変圧器１ｂは２号線に接続さ
れているが、66 kＶ受電回線は本線３ａと予備線３ｂの
２回線受電方式となっている。
【０００７】ＡＰＦ−Ａ４ａは、6.9kＶのＭ／Ｃ−Ａの
Ａ母線２ａに、ＡＰＦ−Ｂ４ｂはＭ／Ｃ−ＢのＢ母線２
ｂに、またＡＰＦ−Ｃ４ｃはＭ／Ｃ−ＣのＣ母線２ｃに
各々接続されている。Ａ母線２ａとＣ母線２ｃは連絡遮
断器５ａにて通常時は接続され、Ｂ母線２ｂとＣ母線２
ｃは連絡遮断器５ｂにて通常時は遮断されている。
Ａ母線２ａに、ＡＰＦ−Ｂ４ｂはＭ／Ｃ−ＢのＢ母線２
ｂに、またＡＰＦ−Ｃ４ｃはＭ／Ｃ−ＣのＣ母線２ｃに
各々接続されている。Ａ母線２ａとＣ母線２ｃは連絡遮
断器５ａにて通常時は接続され、Ｂ母線２ｂとＣ母線２
ｃは連絡遮断器５ｂにて通常時は遮断されている。
【０００８】また、大型電力変換装置である高周波イン
バータ６ａは、Ａ母線２ａに接続されて電動機７ａを負
荷としており、高周波インバータ６ｂはＢ母線２ｂと電
動機７ｂに接続され、高周波インバータ６ｃはＣ母線２
ｃに接続されて電動機７ｃが負荷となっている。ＡＰＦ
−Ａ４ａは、Ａ母線の計器用変圧器８ａと高周波インバ
ータ６ａの回路の変流器９ａから電圧と高調波負荷電流
を取り込み、これと逆位相の高調波電流をＡ母線２ａに
注入している。
バータ６ａは、Ａ母線２ａに接続されて電動機７ａを負
荷としており、高周波インバータ６ｂはＢ母線２ｂと電
動機７ｂに接続され、高周波インバータ６ｃはＣ母線２
ｃに接続されて電動機７ｃが負荷となっている。ＡＰＦ
−Ａ４ａは、Ａ母線の計器用変圧器８ａと高周波インバ
ータ６ａの回路の変流器９ａから電圧と高調波負荷電流
を取り込み、これと逆位相の高調波電流をＡ母線２ａに
注入している。
【０００９】またＡＰＦ−Ｂ４ｂは、Ｂ母線２ｂの計器
用変圧器８ｂと高周波インバータ６ｂ回路の変流器９ｂ
から電圧と高調波負荷電流を取り込み、これと逆位相の
高調波電流をＢ母線２ｂに注入している。同様にＡＰＦ
−Ｃ４ｃは、Ｃ母線２ｃの計器用変圧器８ｃと高周波イ
ンバータ６ｃ回路の変流器９ｃから電圧と高調波負荷電
流を取り込み、これと逆位相の高調波電流をＣ母線２ｃ
に注入している。
用変圧器８ｂと高周波インバータ６ｂ回路の変流器９ｂ
から電圧と高調波負荷電流を取り込み、これと逆位相の
高調波電流をＢ母線２ｂに注入している。同様にＡＰＦ
−Ｃ４ｃは、Ｃ母線２ｃの計器用変圧器８ｃと高周波イ
ンバータ６ｃ回路の変流器９ｃから電圧と高調波負荷電
流を取り込み、これと逆位相の高調波電流をＣ母線２ｃ
に注入している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記の状態においてＡ
ＰＦ−Ａ４ａが故障した場合には、ＡＰＦ−Ｃ４ｃ１台
にてＡ母線２ａとＣ母線２ｃを負担することから、ＡＰ
Ｆの容量は見掛上半減することになり、受電回線の本線
３ａ、または予備線３ｂから受電している外部電力回線
に高調波を流出させることになる。
ＰＦ−Ａ４ａが故障した場合には、ＡＰＦ−Ｃ４ｃ１台
にてＡ母線２ａとＣ母線２ｃを負担することから、ＡＰ
Ｆの容量は見掛上半減することになり、受電回線の本線
３ａ、または予備線３ｂから受電している外部電力回線
に高調波を流出させることになる。
【００１１】同様に、ＡＰＦ−Ｃ４ｃが故障した場合に
も、ＡＰＦ−Ａ４ａ１台でＡ母線２ａとＣ母線２ｃを負
担することになり、ＡＰＦの容量は見掛上半減して、受
電回線の本線３ａ、または予備線３ｂから受電している
外部電力回線に高調波を流出させることとなる。
も、ＡＰＦ−Ａ４ａ１台でＡ母線２ａとＣ母線２ｃを負
担することになり、ＡＰＦの容量は見掛上半減して、受
電回線の本線３ａ、または予備線３ｂから受電している
外部電力回線に高調波を流出させることとなる。
【００１２】さらに、ＡＰＦ−Ｂ４ｂが故障した場合に
は、連絡遮断器５ｂを投入し、連絡遮断器５ａを遮断し
て、ＡＰＦ−Ｃ４ｃ１台にてＣ母線２ｃとＢ母線２ｂを
負担することから、ＡＰＦの容量は見掛上半減して、受
電回線の本線３ａ、または予備線３ｂから受電している
外部電力回線に高調波を流出させることになる。
は、連絡遮断器５ｂを投入し、連絡遮断器５ａを遮断し
て、ＡＰＦ−Ｃ４ｃ１台にてＣ母線２ｃとＢ母線２ｂを
負担することから、ＡＰＦの容量は見掛上半減して、受
電回線の本線３ａ、または予備線３ｂから受電している
外部電力回線に高調波を流出させることになる。
【００１３】このように、ＡＰＦが１台でも故障した場
合には外部電源系統へ高調波が流出して、電力系統に接
続されている電気機器へ悪影響を与える事象が発生す
る。通常は連続運転の大型工場におけるＡＰＦについて
は、１母線当たり１台を備えた構成としている。
合には外部電源系統へ高調波が流出して、電力系統に接
続されている電気機器へ悪影響を与える事象が発生す
る。通常は連続運転の大型工場におけるＡＰＦについて
は、１母線当たり１台を備えた構成としている。
【００１４】このために、１台のＡＰＦ故障時であって
も、また工場が連続運転の工場であるために、電気機器
の定期点検は操業を停止しないで行うこととなり、ＡＰ
Ｆの運転停止に伴う高調波のアンバランス分が外部電力
系統へ流出する不具合を生じる。なお、ここでいう高調
波は電力会社から提示された抑制目標値であり、総合電
圧歪率、各次数毎の電圧歪率、並びに契約電力 kＷ毎で
示された各次数毎の電流歪率の値であり、本抑制値をク
リアすれば電気機器への影響がないとする値である。
も、また工場が連続運転の工場であるために、電気機器
の定期点検は操業を停止しないで行うこととなり、ＡＰ
Ｆの運転停止に伴う高調波のアンバランス分が外部電力
系統へ流出する不具合を生じる。なお、ここでいう高調
波は電力会社から提示された抑制目標値であり、総合電
圧歪率、各次数毎の電圧歪率、並びに契約電力 kＷ毎で
示された各次数毎の電流歪率の値であり、本抑制値をク
リアすれば電気機器への影響がないとする値である。
【００１５】また工場の特殊性としては、高調波発生源
であるところの高周波インバータ６ａ〜６ｃの運転形態
が、通常時の３台運転から定期点検時、または高周波イ
ンバータ１台故障時の運転、すなわち２台運転時という
ように運転台数が変化し、この結果から発生する高調波
の次数と高調波電流値に変化が生ずることである。
であるところの高周波インバータ６ａ〜６ｃの運転形態
が、通常時の３台運転から定期点検時、または高周波イ
ンバータ１台故障時の運転、すなわち２台運転時という
ように運転台数が変化し、この結果から発生する高調波
の次数と高調波電流値に変化が生ずることである。
【００１６】本発明の目的とするところは、停止に際
し、他のアクティブパワーフィルタにより負担を配分す
る複数のアクティブパワーフィルタの内の一部が故障し
た場合、並びに定期点検による停止時においても、自動
的に高調波の外部電力系統への流出を防止するアクティ
ブフィルタ装置を提供することにある。
し、他のアクティブパワーフィルタにより負担を配分す
る複数のアクティブパワーフィルタの内の一部が故障し
た場合、並びに定期点検による停止時においても、自動
的に高調波の外部電力系統への流出を防止するアクティ
ブフィルタ装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の発明は、外部電力系統に接続されると共
に内部の複数の電力変換装置に対応してそれぞれ設けら
れ各電力変換装置から発生する高調波電流を低減する３
台以上のアクティブパワーフィルタと、これら各アクテ
ィブパワーフィルタが接続されるそれぞれの母線と、前
記各母線間を連絡する連絡遮断器とを備えた所内電源系
統に設けられるアクティブフィルタ装置であって、前記
電力変換装置から発生する高調波電流と前記アクティブ
パワーフィルタの運転信号および前記連絡遮断器の開閉
信号を入力して、停止したアクティブパワーフィルタの
補償電流を他の健全なアクティブパワーフィルタに配分
するアクティブパワーフィルタ負荷切替装置を設けたこ
とを特徴とする。
請求項１記載の発明は、外部電力系統に接続されると共
に内部の複数の電力変換装置に対応してそれぞれ設けら
れ各電力変換装置から発生する高調波電流を低減する３
台以上のアクティブパワーフィルタと、これら各アクテ
ィブパワーフィルタが接続されるそれぞれの母線と、前
記各母線間を連絡する連絡遮断器とを備えた所内電源系
統に設けられるアクティブフィルタ装置であって、前記
電力変換装置から発生する高調波電流と前記アクティブ
パワーフィルタの運転信号および前記連絡遮断器の開閉
信号を入力して、停止したアクティブパワーフィルタの
補償電流を他の健全なアクティブパワーフィルタに配分
するアクティブパワーフィルタ負荷切替装置を設けたこ
とを特徴とする。
【００１８】
【作用】請求項１記載の発明では、複数の所内電源系統
に接続された３台以上のＡＰＦの内で一部が故障等で停
止すると、ＡＰＦ負荷切替装置は前記電力変換装置から
発生する高調波電流と前記ＡＰＦの運転信号および前記
連絡遮断器の開閉信号を入力して、停止したＡＰＦが負
担すべき高調波低減のための補償電流を他の健全なＡＰ
Ｆに配分して出力する。これにより、自動的に残りの健
全なＡＰＦから停止したＡＰＦを加えた逆位相の高調波
電流が出力されて、高調波が外部電力系統へ流出するこ
とが抑制される。
に接続された３台以上のＡＰＦの内で一部が故障等で停
止すると、ＡＰＦ負荷切替装置は前記電力変換装置から
発生する高調波電流と前記ＡＰＦの運転信号および前記
連絡遮断器の開閉信号を入力して、停止したＡＰＦが負
担すべき高調波低減のための補償電流を他の健全なＡＰ
Ｆに配分して出力する。これにより、自動的に残りの健
全なＡＰＦから停止したＡＰＦを加えた逆位相の高調波
電流が出力されて、高調波が外部電力系統へ流出するこ
とが抑制される。
【００１９】
【実施例】本発明の一実施例につき図面を参照して説明
する。なお、上記した従来技術と同じ構成部分には同一
符号を付して詳細な説明は省略する。図１の系統構成図
に示すように、２台の主変圧器１ａ，１ｂと、6.9kＶメ
タルクラッド（Ｍ／Ｃ）Ａ，Ｂ，Ｃの母線２ａ，２ｂ，
２ｃが３系統設けられ、Ａ母線２ａとＣ母線２ｃは常時
接続されて運用されている。
する。なお、上記した従来技術と同じ構成部分には同一
符号を付して詳細な説明は省略する。図１の系統構成図
に示すように、２台の主変圧器１ａ，１ｂと、6.9kＶメ
タルクラッド（Ｍ／Ｃ）Ａ，Ｂ，Ｃの母線２ａ，２ｂ，
２ｃが３系統設けられ、Ａ母線２ａとＣ母線２ｃは常時
接続されて運用されている。
【００２０】また、主変圧器１ａは１号線、及び主変圧
器１ｂは２号線に接続されているが、66 kＶ受電回線は
本線３ａと予備線３ｂの２回線受電方式となっている。
ＡＰＦ−Ａ４ａは、6.9kＶのＭ／Ｃ−ＡのＡ母線２ａ
に、ＡＰＦ−Ｂ４ｂはＭ／Ｃ−ＢのＢ母線２ｂに、また
ＡＰＦ−Ｃ４ｃはＭ／Ｃ−ＣのＣ母線２ｃに各々接続さ
れている。
器１ｂは２号線に接続されているが、66 kＶ受電回線は
本線３ａと予備線３ｂの２回線受電方式となっている。
ＡＰＦ−Ａ４ａは、6.9kＶのＭ／Ｃ−ＡのＡ母線２ａ
に、ＡＰＦ−Ｂ４ｂはＭ／Ｃ−ＢのＢ母線２ｂに、また
ＡＰＦ−Ｃ４ｃはＭ／Ｃ−ＣのＣ母線２ｃに各々接続さ
れている。
【００２１】Ａ母線２ａとＣ母線２ｃは連絡遮断器５ａ
にて通常時は接続され、Ｂ母線２ｂとＣ母線２ｃは連絡
遮断器５ｂにて通常時は遮断されている。また、大型電
力変換装置である高周波インバータ６ａは、Ａ母線２ａ
に接続されて電動機７ａを負荷としており、高周波イン
バータ６ｂはＢ母線２ｂと電動機７ｂに接続され、高周
波インバータ６ｃはＣ母線２ｃに接続されて電動機７ｃ
が負荷となっている。
にて通常時は接続され、Ｂ母線２ｂとＣ母線２ｃは連絡
遮断器５ｂにて通常時は遮断されている。また、大型電
力変換装置である高周波インバータ６ａは、Ａ母線２ａ
に接続されて電動機７ａを負荷としており、高周波イン
バータ６ｂはＢ母線２ｂと電動機７ｂに接続され、高周
波インバータ６ｃはＣ母線２ｃに接続されて電動機７ｃ
が負荷となっている。
【００２２】ＡＰＦ−Ａ４ａは、Ａ母線の計器用変圧器
８ａと高周波インバータ６ａの回路の変流器９ａから電
圧と高調波負荷電流を取り込み、これと逆位相の高調波
電流をＡ母線２ａに注入する。またＡＰＦ−Ｂ４ｂは、
Ｂ母線２ｂの計器用変圧器８ｂと高周波インバータ６ｂ
回路の変流器９ｂから電圧と高調波負荷電流を取り込
み、これと逆位相の高調波電流をＢ母線２ｂに注入す
る。
８ａと高周波インバータ６ａの回路の変流器９ａから電
圧と高調波負荷電流を取り込み、これと逆位相の高調波
電流をＡ母線２ａに注入する。またＡＰＦ−Ｂ４ｂは、
Ｂ母線２ｂの計器用変圧器８ｂと高周波インバータ６ｂ
回路の変流器９ｂから電圧と高調波負荷電流を取り込
み、これと逆位相の高調波電流をＢ母線２ｂに注入す
る。
【００２３】同様にＡＰＦ−Ｃ４ｃは、Ｃ母線２ｃの計
器用変圧器８ｃと高周波インバータ６ｃ回路の変流器９
ｃから電圧と高調波負荷電流を取り込み、これと逆位相
の高調波電流をＣ母線２ｃに注入している。
器用変圧器８ｃと高周波インバータ６ｃ回路の変流器９
ｃから電圧と高調波負荷電流を取り込み、これと逆位相
の高調波電流をＣ母線２ｃに注入している。
【００２４】無停電電源装置10から電力を供給されるＡ
ＰＦ負荷切替装置11は、図２のロジック図に示すよう
に、加算器14ａ〜14ｃと切替手段15ａ〜15ｄから形成さ
れていて、（Ｂ母線２ｂに対応するものはＡ母線２ａと
同じなので、図示と説明を共通として省略する）３台設
置された高周波インバータ６ａ〜６ｃの入力回路側に設
けた変流器９ａ〜９ｃからの電流信号12ａ〜12ｃから高
調波電流を取り込み、前記電流信号12ａ〜12ｃをもって
高周波インバータ６ａ〜６ｃの運転状態の常時監視と、
ＡＰＦ４ａ〜４ｃの負荷配分を自動的に制御する。
ＰＦ負荷切替装置11は、図２のロジック図に示すよう
に、加算器14ａ〜14ｃと切替手段15ａ〜15ｄから形成さ
れていて、（Ｂ母線２ｂに対応するものはＡ母線２ａと
同じなので、図示と説明を共通として省略する）３台設
置された高周波インバータ６ａ〜６ｃの入力回路側に設
けた変流器９ａ〜９ｃからの電流信号12ａ〜12ｃから高
調波電流を取り込み、前記電流信号12ａ〜12ｃをもって
高周波インバータ６ａ〜６ｃの運転状態の常時監視と、
ＡＰＦ４ａ〜４ｃの負荷配分を自動的に制御する。
【００２５】なお、図１では高周波インバータ６ａ〜６
ｃを３台しか表示していないが、工場設備に対応して適
宜台数を増すこと、また台数増加に際しては電流信号12
ａ〜12ｃの数が増え、且つ、ＡＰＦ負荷切替装置11内の
切り替え回数が増えることになるが制御要素は同じであ
る。
ｃを３台しか表示していないが、工場設備に対応して適
宜台数を増すこと、また台数増加に際しては電流信号12
ａ〜12ｃの数が増え、且つ、ＡＰＦ負荷切替装置11内の
切り替え回数が増えることになるが制御要素は同じであ
る。
【００２６】このＡＰＦ負荷切替装置11においては、取
り込んだ電流信号12ａ〜12ｃを高周波インバータ６ａ〜
６ｃの台数とＡＰＦ４ａ〜４ｃの台数により、その出力
信号を配分するもので、電流信号12ａ〜12ｃ並びにＡＰ
Ｆ４ａ〜４ｃへの入出力信号13ａ〜13ｃは、夫々ケーブ
ルで接続されている。また、ＡＰＦ負荷切替装置11は、
常時監視機能が要求されることから制御用 100Ｖ電力を
別置きの前記無停電電源装置10から供給するように構成
している。
り込んだ電流信号12ａ〜12ｃを高周波インバータ６ａ〜
６ｃの台数とＡＰＦ４ａ〜４ｃの台数により、その出力
信号を配分するもので、電流信号12ａ〜12ｃ並びにＡＰ
Ｆ４ａ〜４ｃへの入出力信号13ａ〜13ｃは、夫々ケーブ
ルで接続されている。また、ＡＰＦ負荷切替装置11は、
常時監視機能が要求されることから制御用 100Ｖ電力を
別置きの前記無停電電源装置10から供給するように構成
している。
【００２７】なお、このようにＡＰＦ負荷切替装置11は
以下の機能を有している。 （１）各ＡＰＦ４ａ〜４ｃの運転状態監視。 （２）多数台設置された高調波発生源である高周波イン
バータ６ａ〜６ｃの入力路からの（変流器９ａ〜９ｃを
介して）高調波電流の取り込み。 （３）取り込んだ各高調波電流の各ＡＰＦ４ａ〜４ｃへ
の供給。
以下の機能を有している。 （１）各ＡＰＦ４ａ〜４ｃの運転状態監視。 （２）多数台設置された高調波発生源である高周波イン
バータ６ａ〜６ｃの入力路からの（変流器９ａ〜９ｃを
介して）高調波電流の取り込み。 （３）取り込んだ各高調波電流の各ＡＰＦ４ａ〜４ｃへ
の供給。
【００２８】（４）ＡＰＦの故障時に発する故障信号、
または定期点検時の作動除外信号を基としたＡＰＦ運転
状態の確認に併せて、取り込んだ高調波電流の健全ＡＰ
Ｆへの配分。 （５）ＡＰＦ故障時の自動的な予備機への切替え、及び
不具合発生時の中央制御盤への警報。 （６）ＡＰＦ負荷切替装置11の制御電源である無停電電
源装置10の監視。
または定期点検時の作動除外信号を基としたＡＰＦ運転
状態の確認に併せて、取り込んだ高調波電流の健全ＡＰ
Ｆへの配分。 （５）ＡＰＦ故障時の自動的な予備機への切替え、及び
不具合発生時の中央制御盤への警報。 （６）ＡＰＦ負荷切替装置11の制御電源である無停電電
源装置10の監視。
【００２９】次に上記構成による作用について図１及び
図２を参照して説明する。ＡＰＦ負荷切替装置11では、
加算器14ａ（加算器14ｂ）にＭ／ＣのＡ母線２ａ（Ｂ母
線２ｂ）の高調波電流と、切替手段15ａ（切替手段15
ｂ）を介したＣ母線２ｃの高調波電流が入力され、前記
切替手段15ａ（切替手段15ｂ）は、ＡＰＦ−Ｃ４ｃのＯ
ＦＦ信号及び連絡遮断器５ａ（連絡遮断器５ｂ）のＯＮ
信号によりＯＮする。
図２を参照して説明する。ＡＰＦ負荷切替装置11では、
加算器14ａ（加算器14ｂ）にＭ／ＣのＡ母線２ａ（Ｂ母
線２ｂ）の高調波電流と、切替手段15ａ（切替手段15
ｂ）を介したＣ母線２ｃの高調波電流が入力され、前記
切替手段15ａ（切替手段15ｂ）は、ＡＰＦ−Ｃ４ｃのＯ
ＦＦ信号及び連絡遮断器５ａ（連絡遮断器５ｂ）のＯＮ
信号によりＯＮする。
【００３０】また加算器14ｃには、Ｃ母線２ｃの高調波
電流と共に切替手段15ｃを介したＡ母線２ａの高調波電
流と、さらに切替手段15ｄを介したＢ母線２ｂの高調波
電流が入力されて、前記切替手段15ｃは、ＡＰＦ−Ａ４
ａのＯＦＦ信号及び連絡遮断器５ａのＯＮ信号によりＯ
Ｎし、また切替手段15ｄは、ＡＰＦ−Ｂ４ｂのＯＦＦ信
号及び連絡遮断器５ｂのＯＮ信号によりＯＮされる。
電流と共に切替手段15ｃを介したＡ母線２ａの高調波電
流と、さらに切替手段15ｄを介したＢ母線２ｂの高調波
電流が入力されて、前記切替手段15ｃは、ＡＰＦ−Ａ４
ａのＯＦＦ信号及び連絡遮断器５ａのＯＮ信号によりＯ
Ｎし、また切替手段15ｄは、ＡＰＦ−Ｂ４ｂのＯＦＦ信
号及び連絡遮断器５ｂのＯＮ信号によりＯＮされる。
【００３１】加算器14ａ（加算器14ｂ）において通常時
には、Ａ母線２ａ（Ｂ母線２ｂ）の高調波電流を入力し
て、この高調波電流を直接ＡＰＦ−Ａ４ａ（ＡＰＦ−Ｂ
４ｂ）に出力する。これによりＡＰＦ−Ａ４ａ（ＡＰＦ
−Ｂ４ｂ）においては、入力された高調波電流と逆位相
の高調波電流を保証値とし出力する。
には、Ａ母線２ａ（Ｂ母線２ｂ）の高調波電流を入力し
て、この高調波電流を直接ＡＰＦ−Ａ４ａ（ＡＰＦ−Ｂ
４ｂ）に出力する。これによりＡＰＦ−Ａ４ａ（ＡＰＦ
−Ｂ４ｂ）においては、入力された高調波電流と逆位相
の高調波電流を保証値とし出力する。
【００３２】この逆位相の高調波電流は、夫々Ａ母線２
ａ及びＢ母線２ｂを経由し、主変圧器１ａ，１ｂを介し
て66 kＶ受電回線の本線３ａまたは予備線３ｂに注入さ
れて、各機器に悪影響を与える高調波を電力系統へ流出
させない。
ａ及びＢ母線２ｂを経由し、主変圧器１ａ，１ｂを介し
て66 kＶ受電回線の本線３ａまたは予備線３ｂに注入さ
れて、各機器に悪影響を与える高調波を電力系統へ流出
させない。
【００３３】また、加算器14ｃは通常時においては、Ｃ
母線２ｃの高調波電流を入力して、この高調波電流を直
接ＡＰＦ−Ｃ４ｃに出力し、これによりＡＰＦ−Ｃ４ｃ
においては、入力された高調波電流と逆位相の高調波電
流を保証値として出力する。この逆位相の高調波電流
は、Ｃ母線２ｃを介して本線３ａまたは予備線３ｂに注
入される。
母線２ｃの高調波電流を入力して、この高調波電流を直
接ＡＰＦ−Ｃ４ｃに出力し、これによりＡＰＦ−Ｃ４ｃ
においては、入力された高調波電流と逆位相の高調波電
流を保証値として出力する。この逆位相の高調波電流
は、Ｃ母線２ｃを介して本線３ａまたは予備線３ｂに注
入される。
【００３４】ここでＡＰＦ−Ｃ４ｃが故障したと仮定す
ると、ＡＰＦ−Ｃ４ｃからの逆位相の高調波電流（保証
値）が停止する。この時に前記切替手段15ａ（切替手段
15ｂ）は、ＡＰＦ−Ｃ４ｃのＯＦＦ信号及び連絡遮断器
５ａ（連絡遮断器５ｂ）のＯＮ信号によりＯＮするた
め、加算器14ａ（加算器14ｂ）には前記Ａ母線２ａ（Ｂ
母線２ｂ）の高調波電流と共に、Ｃ母線２ｃの高調波電
流が入力される。
ると、ＡＰＦ−Ｃ４ｃからの逆位相の高調波電流（保証
値）が停止する。この時に前記切替手段15ａ（切替手段
15ｂ）は、ＡＰＦ−Ｃ４ｃのＯＦＦ信号及び連絡遮断器
５ａ（連絡遮断器５ｂ）のＯＮ信号によりＯＮするた
め、加算器14ａ（加算器14ｂ）には前記Ａ母線２ａ（Ｂ
母線２ｂ）の高調波電流と共に、Ｃ母線２ｃの高調波電
流が入力される。
【００３５】これにより加算器14ａ（加算器14ｂ）は、
Ａ母線２ａ（Ｂ母線２ｂ）とＣ母線２ｃの高調波電流を
加算した高調波電流をＡＰＦ−Ａ４ａ（ＡＰＦ−Ｂ４
ｂ）に出力する。なお、ＡＰＦ−Ａ４ａによりＡ母線２
ａとＣ母線２ｃの高調波電流の保証を行う場合には、加
算器14ｂは作動しない。
Ａ母線２ａ（Ｂ母線２ｂ）とＣ母線２ｃの高調波電流を
加算した高調波電流をＡＰＦ−Ａ４ａ（ＡＰＦ−Ｂ４
ｂ）に出力する。なお、ＡＰＦ−Ａ４ａによりＡ母線２
ａとＣ母線２ｃの高調波電流の保証を行う場合には、加
算器14ｂは作動しない。
【００３６】また、ＡＰＦ−Ｂ４ｂによりＢ母線２ｂと
Ｃ母線２ｃの高調波電流の保証を行う場合には、別途前
記連絡遮断器５ａをＯＦＦし、連絡遮断器５ｂをＯＮす
る。これにより、加算器14ｂが作動して加算器14ａは作
動しない。
Ｃ母線２ｃの高調波電流の保証を行う場合には、別途前
記連絡遮断器５ａをＯＦＦし、連絡遮断器５ｂをＯＮす
る。これにより、加算器14ｂが作動して加算器14ａは作
動しない。
【００３７】したがって、ＡＰＦ−Ａ４ａ（ＡＰＦ−Ｂ
４ｂ）においては、このＡ母線２ａ（Ｂ母線２ｂ）とＣ
母線２ｃの高調波電流に見合う逆位相の高調波電流を保
証値としてＡ母線２ａ（Ｂ母線２ｂ）に出力し、Ａ母線
２ａ（Ｂ母線２ｂ）は連絡遮断器５ａ（連絡遮断器５
ｂ）によりＣ母線２ｃと連結してあることから、主変圧
器１ａ（主変圧器１ｂ）を介して66 kＶ受電回線の本線
３ａまたは予備線３ｂに注入し、悪影響を与える高調波
の電力系統への流出を抑制する。
４ｂ）においては、このＡ母線２ａ（Ｂ母線２ｂ）とＣ
母線２ｃの高調波電流に見合う逆位相の高調波電流を保
証値としてＡ母線２ａ（Ｂ母線２ｂ）に出力し、Ａ母線
２ａ（Ｂ母線２ｂ）は連絡遮断器５ａ（連絡遮断器５
ｂ）によりＣ母線２ｃと連結してあることから、主変圧
器１ａ（主変圧器１ｂ）を介して66 kＶ受電回線の本線
３ａまたは予備線３ｂに注入し、悪影響を与える高調波
の電力系統への流出を抑制する。
【００３８】同様に加算器14ｃにおいても、ＡＰＦ−Ａ
４ａまたはＡＰＦ−Ｂ４ｂの故障に際して、健全なＣ母
線２ｃの高調波電流と故障ＡＰＦに係る母線の高調波電
流を加算して、切替手段15ｃあるいは切替手段15ｄの切
替えにより、ＡＰＦ−Ｃ４ｃにより適切な逆位相の高調
波電流を保証値としてＣ母線２ｃに出力させて、連絡遮
断器５ａまたは連絡遮断器５ｂを介して、Ｃ母線２ｃと
共にＡ母線２ａまたはＢ母線２ｂを経由し、さらに主変
圧器１ａまたは１ｂを介して66ｋＶ受電回線の本線３ａ
または予備線３ｂに注入し、悪影響を与える高調波の電
力系統への流出を抑制する。
４ａまたはＡＰＦ−Ｂ４ｂの故障に際して、健全なＣ母
線２ｃの高調波電流と故障ＡＰＦに係る母線の高調波電
流を加算して、切替手段15ｃあるいは切替手段15ｄの切
替えにより、ＡＰＦ−Ｃ４ｃにより適切な逆位相の高調
波電流を保証値としてＣ母線２ｃに出力させて、連絡遮
断器５ａまたは連絡遮断器５ｂを介して、Ｃ母線２ｃと
共にＡ母線２ａまたはＢ母線２ｂを経由し、さらに主変
圧器１ａまたは１ｂを介して66ｋＶ受電回線の本線３ａ
または予備線３ｂに注入し、悪影響を与える高調波の電
力系統への流出を抑制する。
【００３９】なお上記一実施例は、故障したＡＰＦが負
担した逆位相の高調波電流を隣接したＡＰＦにより負担
する方法であるが、他の実施例として、図２とは別にＡ
ＰＦ負荷切替装置におけるロジックを、ＡＰＦの故障に
際して連絡遮断器５ａ及び連絡遮断器５ｂをＯＮし、Ａ
母線２ａ〜Ｃ母線２ｃ相互を接続する条件で、加算器に
おいて故障ＡＰＦの母線における高調波電流を含めて全
母線の高調波電流を一括して加算し、これを複数の健全
ＡＰＦに均等、あるい各ＡＰＦの夫々の容量に見合った
割合の負荷配分として出力するように構成する。
担した逆位相の高調波電流を隣接したＡＰＦにより負担
する方法であるが、他の実施例として、図２とは別にＡ
ＰＦ負荷切替装置におけるロジックを、ＡＰＦの故障に
際して連絡遮断器５ａ及び連絡遮断器５ｂをＯＮし、Ａ
母線２ａ〜Ｃ母線２ｃ相互を接続する条件で、加算器に
おいて故障ＡＰＦの母線における高調波電流を含めて全
母線の高調波電流を一括して加算し、これを複数の健全
ＡＰＦに均等、あるい各ＡＰＦの夫々の容量に見合った
割合の負荷配分として出力するように構成する。
【００４０】これにより、複数の健全ＡＰＦへに対する
負担が均等となり、特定のＡＰＦが過負荷となることが
避けられ、また、健全ＡＰＦの全容量を使用した効率の
高い高調波電流の流出抑制ができる。
負担が均等となり、特定のＡＰＦが過負荷となることが
避けられ、また、健全ＡＰＦの全容量を使用した効率の
高い高調波電流の流出抑制ができる。
【００４１】定期点検時におけるＡＰＦの１台停止に際
しては、当該切替手段15ａ〜15ｄをＯＮ操作することに
より、上記実施例におけるＡＰＦの故障時と同様に自動
的に、運転ＡＰＦにより逆位相の高調波電流を保証値と
して出力する。
しては、当該切替手段15ａ〜15ｄをＯＮ操作することに
より、上記実施例におけるＡＰＦの故障時と同様に自動
的に、運転ＡＰＦにより逆位相の高調波電流を保証値と
して出力する。
【００４２】本発明によれば、ＡＰＦ−Ａ４ａ〜ＡＰＦ
−Ｃ４ｃにおける故障、あるいは点検等による停止条件
を常時監視して、不具合ＡＰＦの故障信号及び点検等に
よる切替手段15ａ〜15ｄの操作により、加算器14ａ〜14
ｃにおいて保証に必要な高調波電流量と健全ＡＰＦへの
配分を算出して健全なＡＰＦへ送り込む。これによりＡ
ＰＦ４ａ〜４ｃにおいては、流すべき逆位相の高調波電
流の保証値をＡ母線２ａ〜Ｃ母線２ｃを介して電力系統
へ注入し、悪影響を与える高調波を低減させる。
−Ｃ４ｃにおける故障、あるいは点検等による停止条件
を常時監視して、不具合ＡＰＦの故障信号及び点検等に
よる切替手段15ａ〜15ｄの操作により、加算器14ａ〜14
ｃにおいて保証に必要な高調波電流量と健全ＡＰＦへの
配分を算出して健全なＡＰＦへ送り込む。これによりＡ
ＰＦ４ａ〜４ｃにおいては、流すべき逆位相の高調波電
流の保証値をＡ母線２ａ〜Ｃ母線２ｃを介して電力系統
へ注入し、悪影響を与える高調波を低減させる。
【００４３】以上の諸機能を有するＡＰＦ負荷切替装置
11は、ＡＰＦ４ａ〜４ｃの近傍に設置され、常時運転状
態を監視することで、ＡＰＦの故障、並びにＡＰＦの定
期点検の停止時であっても、残りの健全なＡＰＦにより
停止したＡＰＦ分を自動的に配分して負担させ、悪影響
を与える高調波が電力系統へ流出しない運転が継続でき
る。
11は、ＡＰＦ４ａ〜４ｃの近傍に設置され、常時運転状
態を監視することで、ＡＰＦの故障、並びにＡＰＦの定
期点検の停止時であっても、残りの健全なＡＰＦにより
停止したＡＰＦ分を自動的に配分して負担させ、悪影響
を与える高調波が電力系統へ流出しない運転が継続でき
る。
【００４４】また、残りの健全ＡＰＦによる停止ＡＰＦ
の負担率は、停止ＡＰＦが負担していた高調波電流量
と、残りの健全ＡＰＦにおける余裕により定まり、当該
工場におけるＡＰＦの設置容量と停止ＡＰＦの容量によ
り決まる。なお、このためにはＡＰＦの停止台数を予測
してＡＰＦの単機容量の選定と、電力変換装置の種々の
運転方法を考慮した時に発生する高調波成分の調査を行
い単機容量に反映しておくことが基本条件となる。
の負担率は、停止ＡＰＦが負担していた高調波電流量
と、残りの健全ＡＰＦにおける余裕により定まり、当該
工場におけるＡＰＦの設置容量と停止ＡＰＦの容量によ
り決まる。なお、このためにはＡＰＦの停止台数を予測
してＡＰＦの単機容量の選定と、電力変換装置の種々の
運転方法を考慮した時に発生する高調波成分の調査を行
い単機容量に反映しておくことが基本条件となる。
【００４５】また、図示していないが高調波低減方法と
しては、高調波発生次数に合わせてＬＣフィルタを取付
ける方法、ＡＰＦとＬＣフィルタの併用によるもの等が
あるがこれらは発生高調波が固定している場合に有効で
あり、これらの組み合わせ状態に併せてＡＰＦの運転状
態を考慮した、前記ＡＰＦ負荷切替装置を設置すること
も可能である。
しては、高調波発生次数に合わせてＬＣフィルタを取付
ける方法、ＡＰＦとＬＣフィルタの併用によるもの等が
あるがこれらは発生高調波が固定している場合に有効で
あり、これらの組み合わせ状態に併せてＡＰＦの運転状
態を考慮した、前記ＡＰＦ負荷切替装置を設置すること
も可能である。
【００４６】
【発明の効果】以上本発明によれば、ＡＰＦの故障時及
びＡＰＦの定期点検時にも、電力系統へ悪影響を及ぼす
高調波を流出することがなく、電力会社提示の高調波環
境レベルの抑制目標値である電圧歪み率並びに電流歪み
率を遵守することができる。
びＡＰＦの定期点検時にも、電力系統へ悪影響を及ぼす
高調波を流出することがなく、電力会社提示の高調波環
境レベルの抑制目標値である電圧歪み率並びに電流歪み
率を遵守することができる。
【００４７】したがって、連続運転の大型工場や原子力
発電所等で、所内電源系における高調波の低減が容易
で、電気機器の安定運転が図れ、かつ電気機器の保守点
検時であっても、高調波を抑制することができて、プラ
ントの信頼性向上と保守性を向上する効果がある。
発電所等で、所内電源系における高調波の低減が容易
で、電気機器の安定運転が図れ、かつ電気機器の保守点
検時であっても、高調波を抑制することができて、プラ
ントの信頼性向上と保守性を向上する効果がある。
【図１】本発明に係る一実施例のアクティブフィルタ装
置の系統構成図。
置の系統構成図。
【図２】本発明に係る一実施例のＡＰＦ負荷切替装置の
ロジック図。
ロジック図。
【図３】従来のＡＰＦを設置した系統構成図。
１ａ，１ｂ…主変圧器、２ａ〜２ｃ…Ｍ／ＣのＡ〜Ｃ母
線、３ａ…本線、３ｂ…予備線、４ａ〜４ｃ…ＡＰＦ、
５ａ，５ｂ…連絡遮断器、６ａ〜６ｃ…高周波インバー
タ、７ａ〜７ｃ…電動機、８ａ〜８ｃ…計器用変圧器、
９ａ〜９ｃ…変流器、10…無停電電源装置、11…ＡＰＦ
負荷切替装置、12ａ〜12ｃ…電流信号、13ａ〜13ｃ…Ａ
ＰＦへの入出力信号、14ａ〜14ｃ…加算器、15ａ〜15ｄ
…切替手段。
線、３ａ…本線、３ｂ…予備線、４ａ〜４ｃ…ＡＰＦ、
５ａ，５ｂ…連絡遮断器、６ａ〜６ｃ…高周波インバー
タ、７ａ〜７ｃ…電動機、８ａ〜８ｃ…計器用変圧器、
９ａ〜９ｃ…変流器、10…無停電電源装置、11…ＡＰＦ
負荷切替装置、12ａ〜12ｃ…電流信号、13ａ〜13ｃ…Ａ
ＰＦへの入出力信号、14ａ〜14ｃ…加算器、15ａ〜15ｄ
…切替手段。
Claims (1)
- 【請求項１】 外部電力系統に接続されると共に内部の
複数の電力変換装置に対応してそれぞれ設けられ各電力
変換装置から発生する高調波電流を低減する３台以上の
アクティブパワーフィルタと、これら各アクティブパワ
ーフィルタが接続されるそれぞれの母線と、前記各母線
間を連絡する連絡遮断器とを備えた所内電源系統に設け
られるアクティブフィルタ装置であって、前記電力変換
装置から発生する高調波電流と前記アクティブパワーフ
ィルタの運転信号および前記連絡遮断器の開閉信号を入
力して、停止したアクティブパワーフィルタの補償電流
を他の健全なアクティブパワーフィルタに配分するアク
ティブパワーフィルタ負荷切替装置を設けたことを特徴
とするアクティブフィルタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27964493A JP3319636B2 (ja) | 1993-11-09 | 1993-11-09 | アクティブフィルタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27964493A JP3319636B2 (ja) | 1993-11-09 | 1993-11-09 | アクティブフィルタ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07135736A JPH07135736A (ja) | 1995-05-23 |
| JP3319636B2 true JP3319636B2 (ja) | 2002-09-03 |
Family
ID=17613859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27964493A Expired - Fee Related JP3319636B2 (ja) | 1993-11-09 | 1993-11-09 | アクティブフィルタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3319636B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103701127B (zh) * | 2013-12-27 | 2016-06-08 | 国电南京自动化股份有限公司 | 一种新型的有源电力滤波装置及其控制方法 |
| CN103744396B (zh) * | 2014-01-08 | 2016-04-20 | 国家电网公司 | 一种应用于svg、apf协调控制的装置 |
| CN104953586A (zh) * | 2014-03-24 | 2015-09-30 | 利思电气（上海）有限公司 | 一种主从式有源滤波装置 |
| CN104459365A (zh) * | 2014-06-30 | 2015-03-25 | 南京亚派科技实业有限公司 | 一种有源电力滤波器的故障诊断方法 |
| CN104635140A (zh) * | 2014-12-29 | 2015-05-20 | 国家电网公司 | 一种低压有源电力滤波器测试装置及其测试方法 |
| WO2017037892A1 (ja) * | 2015-09-02 | 2017-03-09 | 三菱電機株式会社 | 空気調和システム |
| CN106849085A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-06-13 | 上海柴德自动化有限公司 | 一种低压有源滤波柜 |
| CN110945765B (zh) | 2017-07-18 | 2023-03-28 | 大金工业株式会社 | 有源滤波***及空调装置 |
| CN111431185B (zh) * | 2020-04-23 | 2021-09-14 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种基于逆变器的实时变频交流滤波器及其控制方法 |
-
1993
- 1993-11-09 JP JP27964493A patent/JP3319636B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07135736A (ja) | 1995-05-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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