JPH0231413B2 - - Google Patents
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- JPH0231413B2 JPH0231413B2 JP57032900A JP3290082A JPH0231413B2 JP H0231413 B2 JPH0231413 B2 JP H0231413B2 JP 57032900 A JP57032900 A JP 57032900A JP 3290082 A JP3290082 A JP 3290082A JP H0231413 B2 JPH0231413 B2 JP H0231413B2
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 9
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
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- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Classifications
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は無効電力補償装置に係わる。
不規則的に無効電力を消費する、例えばアーク
炉のような変動負荷が接続される系統において
は、電圧の変動によつてフリツカを生ずる。これ
に対応するため、従来より無効電力補償装置が需
要家側において設備されるが、本発明は従来のこ
の種無効電力補償装置を改善し、変動負荷の消費
する無効電力のうち、速い変動成分に対しては、
速応のフリツカ防止装置としての機能を発揮さ
せ、遅い変動成分については、遅い応答の力率補
償装置として機能を発揮させ、しかもどちらか一
方を優先させることにより、需要家の操業力率を
上げ、フリツカ防止機能をも維持することのでき
る無効電力補償装置を提供するものである。
炉のような変動負荷が接続される系統において
は、電圧の変動によつてフリツカを生ずる。これ
に対応するため、従来より無効電力補償装置が需
要家側において設備されるが、本発明は従来のこ
の種無効電力補償装置を改善し、変動負荷の消費
する無効電力のうち、速い変動成分に対しては、
速応のフリツカ防止装置としての機能を発揮さ
せ、遅い変動成分については、遅い応答の力率補
償装置として機能を発揮させ、しかもどちらか一
方を優先させることにより、需要家の操業力率を
上げ、フリツカ防止機能をも維持することのでき
る無効電力補償装置を提供するものである。
ここで、まずこの種従来の無効電力補償装置に
ついて説明する。
ついて説明する。
第１図は無効電力補償装置の全体構成ブロツク
図を示している。
図を示している。
図において、１は無限大母線電圧源（Vs）で
あり、５は変動負荷であり、４は進相コンデンサ
であり、これらは前記電圧源Vsに接続されてい
る。
あり、５は変動負荷であり、４は進相コンデンサ
であり、これらは前記電圧源Vsに接続されてい
る。
３はリアクトルであり、６は逆並列に接続され
た制御スイツチ素子、例えばサイリスタスイツチ
素子であり、直列接続されたリアクトル３とサイ
リスタスイツチ６（以下この直列要素をTCRと
略称する）は前記変動負荷５および進相コンデン
サ４と並列に接続されるが、ここで２は電源の内
部インピーダンスを示している。
た制御スイツチ素子、例えばサイリスタスイツチ
素子であり、直列接続されたリアクトル３とサイ
リスタスイツチ６（以下この直列要素をTCRと
略称する）は前記変動負荷５および進相コンデン
サ４と並列に接続されるが、ここで２は電源の内
部インピーダンスを示している。
電圧源Vsから流入する無効電力QsはTCRを流
れる無効電力QTと進相コンデンサ４を流れる無
効電力QCと変動負荷５の消費する無効電力QLの
三つの和であり、次のとおり表わされる。
れる無効電力QTと進相コンデンサ４を流れる無
効電力QCと変動負荷５の消費する無効電力QLの
三つの和であり、次のとおり表わされる。
QS＝QT＋QC＋QL …(1)
従つて無効電力を補償するには、(1)式を零とす
ればよいことになる。
ればよいことになる。
しかしながら、無効電力QSを常に零とするに
は、TCRおよび進相コンデンサ４を変動負荷５
の消費する最大無効電力と等しい容量にしなけれ
ばならないから、経済的ではない。
は、TCRおよび進相コンデンサ４を変動負荷５
の消費する最大無効電力と等しい容量にしなけれ
ばならないから、経済的ではない。
そこで、従来の場合は変動負荷５の消費する無
効電力QLを速い変動成分と遅い変動成分ないし
一定成分に大きく分けて考え、フリツカとして問
題の多い、前者の成分のみを補償するシステムと
していた。これはTCR通電電流を平均的にみて、
一定となるように制御することにより実現でき、
第１図に示すような構成がとられている。
効電力QLを速い変動成分と遅い変動成分ないし
一定成分に大きく分けて考え、フリツカとして問
題の多い、前者の成分のみを補償するシステムと
していた。これはTCR通電電流を平均的にみて、
一定となるように制御することにより実現でき、
第１図に示すような構成がとられている。
第１図にもどり、９はTCRの電流を検出する
CTであり、８はシヤント抵抗であり、１５は絶
体値回路であり、絶体値回路１５の出力はTCR
通電電流の絶対値に相応する電圧である。この値
と基準設定器１７の基準信号QSHとの差は演算器
１６で求める。この演算器１６よりの出力はロー
パスフイルタ１４に入力する。
CTであり、８はシヤント抵抗であり、１５は絶
体値回路であり、絶体値回路１５の出力はTCR
通電電流の絶対値に相応する電圧である。この値
と基準設定器１７の基準信号QSHとの差は演算器
１６で求める。この演算器１６よりの出力はロー
パスフイルタ１４に入力する。
一方、PT７により系統電圧を検出し、変動負
荷５の負荷電流をシヤント抵抗１０を有するCT
１１で検出し、無効電力検出回路１３で演算して
無効電力QLを出力し、前記ローパスフイルタ１
４よりの出力と前記無効電力QLをつき合せ、パ
ルス発生器１２によりサイリスタスイツチ６の位
相制御信号を発生させる。ただし、検出した無効
電力QLが遅相のときを正となるようにしておい
た場合、無効電力QL側よりの入力信号の正方向
の増加に対し、TCR通電電流を小さくするよう
に、サイリスタスイツチ６に指令を与えるように
構成しておく。
荷５の負荷電流をシヤント抵抗１０を有するCT
１１で検出し、無効電力検出回路１３で演算して
無効電力QLを出力し、前記ローパスフイルタ１
４よりの出力と前記無効電力QLをつき合せ、パ
ルス発生器１２によりサイリスタスイツチ６の位
相制御信号を発生させる。ただし、検出した無効
電力QLが遅相のときを正となるようにしておい
た場合、無効電力QL側よりの入力信号の正方向
の増加に対し、TCR通電電流を小さくするよう
に、サイリスタスイツチ６に指令を与えるように
構成しておく。
以上の回路において、変動負荷５が停止し、
QL≡０のときを考えると、絶体値回路１５の出
力には、無効電力QTに比例する直流電圧ととも
に、多くの高調波成分が重畳しているが、そのう
ちの高調波成分については次のローパスフイルタ
１４で減衰してしまうため、TCRの運転には無
関係となるが、直流成分が、基準設定器１７の基
準信号QSHより大きいとき、ローパスフイルタ１
４に正の直流電圧が現われ、無効電力QTを減少
させる方向に作用する。逆に直流成分が基準信号
QSHより小さいときは、無効電力QTは増加の方向
へ行くため、結局、無効電力QTはローパスフイ
ルタ１４の出力が零の状態で静止することとな
る。このこととから、基準設定器１７の基準信号
QSHにより、TCRの通電による無効電力QTが制御
できることが理解される。
QL≡０のときを考えると、絶体値回路１５の出
力には、無効電力QTに比例する直流電圧ととも
に、多くの高調波成分が重畳しているが、そのう
ちの高調波成分については次のローパスフイルタ
１４で減衰してしまうため、TCRの運転には無
関係となるが、直流成分が、基準設定器１７の基
準信号QSHより大きいとき、ローパスフイルタ１
４に正の直流電圧が現われ、無効電力QTを減少
させる方向に作用する。逆に直流成分が基準信号
QSHより小さいときは、無効電力QTは増加の方向
へ行くため、結局、無効電力QTはローパスフイ
ルタ１４の出力が零の状態で静止することとな
る。このこととから、基準設定器１７の基準信号
QSHにより、TCRの通電による無効電力QTが制御
できることが理解される。
しかし、ここでの制御はローパスフイルタ１４
の応答性により、ゆつくりとした制御しかできな
いことになる。
の応答性により、ゆつくりとした制御しかできな
いことになる。
次に無効電力QLが零でないときを考える。無
効電力QLがゆつくりと増加している場合、それ
に応答して無効電力QTが減少すると、ローパス
フイルタ１４に負の直流信号が現われる。従つ
て、無効電力QTの減少に制動がかかることにな
る。
効電力QLがゆつくりと増加している場合、それ
に応答して無効電力QTが減少すると、ローパス
フイルタ１４に負の直流信号が現われる。従つ
て、無効電力QTの減少に制動がかかることにな
る。
また無効電力QLがゆつくり減少している場合、
それに応答して無効電力QTが増加しようとする
のに制動がかかる。すなわち、このことから、無
効電力QLのゆつくりした変動に対しては、TCR
による無効電力QTはその応答がさまたげられる
ということが理解できる。
それに応答して無効電力QTが増加しようとする
のに制動がかかる。すなわち、このことから、無
効電力QLのゆつくりした変動に対しては、TCR
による無効電力QTはその応答がさまたげられる
ということが理解できる。
最後に、変動負荷５による無効電力QLの速い
変動と遅い変動ないし一定成分が重畳して生じた
場合、遅い変動ないし一定成分に対しては上記と
全く同様であるが、速い変動については、ローパ
スフイルタ１４の応答が間に合わず、結果として
は、無効電力QTは無効電力QLの速い変動成分に
のみ応答する傾向を示すことになるわけである。
変動と遅い変動ないし一定成分が重畳して生じた
場合、遅い変動ないし一定成分に対しては上記と
全く同様であるが、速い変動については、ローパ
スフイルタ１４の応答が間に合わず、結果として
は、無効電力QTは無効電力QLの速い変動成分に
のみ応答する傾向を示すことになるわけである。
実際の無効電力QLの変動パターンとしては、
例えば第２図Ａに示すようなものが考えられる。
第２図Ａにおいて０≦ｔ≦T1を領域、T1≦ｔ
≦T2を領域、T2≦ｔ≦T3を領域、T3≦ｔ≦
T4を領域、T4≦ｔを領域と称することにし、
各領域別に次のような変動パターンを示す。
例えば第２図Ａに示すようなものが考えられる。
第２図Ａにおいて０≦ｔ≦T1を領域、T1≦ｔ
≦T2を領域、T2≦ｔ≦T3を領域、T3≦ｔ≦
T4を領域、T4≦ｔを領域と称することにし、
各領域別に次のような変動パターンを示す。
領域：速い変動成分が大きい。
領域：速い変動成分は小さいが、一定成分が極
端に大きい。
端に大きい。
領域：速い変動成分はと同じであるが、一定
成分がよりやや小さい。
成分がよりやや小さい。
領域：速い変動成分は、よりやや大きく、
一定成分はより小さい。
一定成分はより小さい。
領域：負荷停止。
このようにさまざまに変動する無効電力QLに
対し、従来の方式のTCRによる無効電力QTの応
答を第２図Ｂに対応して示す。なおQNOはTCRの
最大流入無効電力、すなわち、TCRの定格容量
を表わし、Ｂ図におけるQSHは基準信号が前記
QNOの1/2に節定した例を示す。
対し、従来の方式のTCRによる無効電力QTの応
答を第２図Ｂに対応して示す。なおQNOはTCRの
最大流入無効電力、すなわち、TCRの定格容量
を表わし、Ｂ図におけるQSHは基準信号が前記
QNOの1/2に節定した例を示す。
第２図Ｂより、領域〜において、従来の方
式は速い変動に対して、良好な無効電力補償効果
を示し、ゆつくりした変動ないし一定成分には、
効果を示さない傾向があることがよくわかる。こ
のことから、フリツカ防止機能としては、従来の
方式で効率的な運転ができることがわかるが、逆
に例えば、領域〜における応答の状況をみて
みると、TCRで一定の無効電力成分が消費され
ていることがわかる。この一定成分はフリツカ防
止には何らの役目も果たさず、むしろ需要家の操
業力率を悪くさせる傾向を持つているため、無駄
に無効電力を消費しすぎる。この不用な一定無効
電力が生ずる原因は、第１図について説明したよ
うに、一定の基準信号QSHを発生させているから
である。
式は速い変動に対して、良好な無効電力補償効果
を示し、ゆつくりした変動ないし一定成分には、
効果を示さない傾向があることがよくわかる。こ
のことから、フリツカ防止機能としては、従来の
方式で効率的な運転ができることがわかるが、逆
に例えば、領域〜における応答の状況をみて
みると、TCRで一定の無効電力成分が消費され
ていることがわかる。この一定成分はフリツカ防
止には何らの役目も果たさず、むしろ需要家の操
業力率を悪くさせる傾向を持つているため、無駄
に無効電力を消費しすぎる。この不用な一定無効
電力が生ずる原因は、第１図について説明したよ
うに、一定の基準信号QSHを発生させているから
である。
以上の説明により、第１図の基準設定器１７の
出力は、変動負荷５の変動パターンにより、それ
ぞれ最適の設定値があり、その設定レベルを自動
的に制御できれば、従来方式のフリツカ防止機能
の他に、需要家の操業力率をも向上させ得る能力
をもたせられることが理解される。
出力は、変動負荷５の変動パターンにより、それ
ぞれ最適の設定値があり、その設定レベルを自動
的に制御できれば、従来方式のフリツカ防止機能
の他に、需要家の操業力率をも向上させ得る能力
をもたせられることが理解される。
本発明は上述のような観点より、以下に説明す
るように、従来の基準設定器１７による一定の基
準信号QSHにかわり、負荷の消費無効電力を基に、
基準信号QSHを最適な値に制御するよう構成した
ものである。
るように、従来の基準設定器１７による一定の基
準信号QSHにかわり、負荷の消費無効電力を基に、
基準信号QSHを最適な値に制御するよう構成した
ものである。
すでに触れたように、本発明は基準設定器１７
よりの基準信号QSHに、後述の考え方に従つて自
動的に変更される基準信号として機能させるもの
であり、第１図の点線図示のように無効電力QL
を入力信号とする自動基準設定器を１７の位置に
接続するものであるから、この自動基準設定器の
部分のみ、次の第３図の実施例により説明する。
よりの基準信号QSHに、後述の考え方に従つて自
動的に変更される基準信号として機能させるもの
であり、第１図の点線図示のように無効電力QL
を入力信号とする自動基準設定器を１７の位置に
接続するものであるから、この自動基準設定器の
部分のみ、次の第３図の実施例により説明する。
まず、負荷の無効電力QLの検出値を、ローパ
スフイルタ１８に入力し、その出力としてQBを
得る。このローパスフイルタ出力QBは無効電力
QLの遅い変動成分ないし一定成分に相当するも
のである。前記QBを、リミツト回路２７への入
力として導入する。リミツト回路２７の入出力特
性は、第４図に示す特性となつており、リミツト
回路２７の出力が求める基準設定器QSHとなつて
いる。なお第４図は上限のリミツト値QN、下限
のリミツト値QBSを持つ特性であるが、このQN、
QBSは後述のように無効電力QLの変動パターンに
従つて制御できるようになつている。
スフイルタ１８に入力し、その出力としてQBを
得る。このローパスフイルタ出力QBは無効電力
QLの遅い変動成分ないし一定成分に相当するも
のである。前記QBを、リミツト回路２７への入
力として導入する。リミツト回路２７の入出力特
性は、第４図に示す特性となつており、リミツト
回路２７の出力が求める基準設定器QSHとなつて
いる。なお第４図は上限のリミツト値QN、下限
のリミツト値QBSを持つ特性であるが、このQN、
QBSは後述のように無効電力QLの変動パターンに
従つて制御できるようになつている。
ここに上限のリミツト値QN、下限のリミツト
値QBSの制御方法を第３図で説明する。以下は切
換スイツチ２６が、図示のようになつている場合
についての説明である。ローパスフイルタ１８の
出力QBと無効電力QL値が演算器１９で減算され、
その出力信号△QLを得る。この△QLは無効電力
QLの速い変動成分（低周波成分）に相当してい
る。ここで、この信号△QLのうち、変動負荷無
効電力値を前記ローパスフイルタ１８を通して得
た無効電力値QBに対し、このQBより上のレベル
になる無効電力成分、つまり、正側の信号に対
し、TCR通電電流はしぼり込み、前記無効電力
値QBに対し、このQBより下のレベルになる無効
電力成分、つまり負側の信号に対してはその逆に
なることに着目する。演算器１９にカスケード接
続された２０は信号△QLの正側のみ検出するた
めの半波整流器であり、速い変動成分が遅い変動
成分ないし一定成分以上になつた部分の平均を求
め、半波整流器２０の出力のリツプル分を次のカ
スケード接続されたローパスフイルタ２１で減衰
させる。するとローパスフイルタ２１の出力ａ
は、信号△QLの正側部分の平均等レベルを示す
ことになる。この信号ａを次のカスケード接続さ
れたリミツト回路２２に入力する。リミツト回路
２２の入出力特性は第５図に示すように、ローパ
スフイルタ２１よりの信号ａの大きさにかかわら
ず、出力はQF1以上にはならないようになつてい
る。従つて信号△QLの正側のレベルが大きくな
ればなるほど、リミツト回路２２の出力QBSは増
加し、リミツト回路２７の下限値を増加させて下
限値QF1に上昇して行き、結果として、TCR通電
電流が平均的にカツトオフしない方向へ移動され
ることになる。
値QBSの制御方法を第３図で説明する。以下は切
換スイツチ２６が、図示のようになつている場合
についての説明である。ローパスフイルタ１８の
出力QBと無効電力QL値が演算器１９で減算され、
その出力信号△QLを得る。この△QLは無効電力
QLの速い変動成分（低周波成分）に相当してい
る。ここで、この信号△QLのうち、変動負荷無
効電力値を前記ローパスフイルタ１８を通して得
た無効電力値QBに対し、このQBより上のレベル
になる無効電力成分、つまり、正側の信号に対
し、TCR通電電流はしぼり込み、前記無効電力
値QBに対し、このQBより下のレベルになる無効
電力成分、つまり負側の信号に対してはその逆に
なることに着目する。演算器１９にカスケード接
続された２０は信号△QLの正側のみ検出するた
めの半波整流器であり、速い変動成分が遅い変動
成分ないし一定成分以上になつた部分の平均を求
め、半波整流器２０の出力のリツプル分を次のカ
スケード接続されたローパスフイルタ２１で減衰
させる。するとローパスフイルタ２１の出力ａ
は、信号△QLの正側部分の平均等レベルを示す
ことになる。この信号ａを次のカスケード接続さ
れたリミツト回路２２に入力する。リミツト回路
２２の入出力特性は第５図に示すように、ローパ
スフイルタ２１よりの信号ａの大きさにかかわら
ず、出力はQF1以上にはならないようになつてい
る。従つて信号△QLの正側のレベルが大きくな
ればなるほど、リミツト回路２２の出力QBSは増
加し、リミツト回路２７の下限値を増加させて下
限値QF1に上昇して行き、結果として、TCR通電
電流が平均的にカツトオフしない方向へ移動され
ることになる。
これに対し、半波整流器２３およびこれにカス
ケード接続されるローパスフイルタ２４は、以上
とは逆に、信号△QLの負側にのみ応答する。ロ
ーパスフイルタ２４の出力ｂはリミツト回路２５
に入力される。リミツト回路２５の入出力特性は
第６図に示される特性となつており、信号ｂ、す
なわち、信号△Ｑの負側のレベルが大きくなれば
なる程、リミツト回路２５の出力QNは下限値QF1
にまで下降することになる。このとき、TCR通
電電流は平均的に最大値にならない方向に移動さ
れることになる。
ケード接続されるローパスフイルタ２４は、以上
とは逆に、信号△QLの負側にのみ応答する。ロ
ーパスフイルタ２４の出力ｂはリミツト回路２５
に入力される。リミツト回路２５の入出力特性は
第６図に示される特性となつており、信号ｂ、す
なわち、信号△Ｑの負側のレベルが大きくなれば
なる程、リミツト回路２５の出力QNは下限値QF1
にまで下降することになる。このとき、TCR通
電電流は平均的に最大値にならない方向に移動さ
れることになる。
スイツチ２６が第３図と逆方向に切換つた場
合、リミツト回路２７は信号△QLに無関係に第
８図に示すような入出力特性となるが、この場合
の動作は、従来例のフイードバツク要素（CT９、
ローパスフイルタ１４、絶体値回路１５、減算器
１６、基準設定器１７等）をとり去つたときと同
じである。
合、リミツト回路２７は信号△QLに無関係に第
８図に示すような入出力特性となるが、この場合
の動作は、従来例のフイードバツク要素（CT９、
ローパスフイルタ１４、絶体値回路１５、減算器
１６、基準設定器１７等）をとり去つたときと同
じである。
以上のように構成された装置において、TCR
応答動作を説明する。
応答動作を説明する。
従来の装置における動作については第２図に示
しているが、この第２図Ａと同じ負荷変動パター
ンを第１０図Ａに示し、これに対応して上記装置
によるTCR応答パターンを同Ｂ図に示す。
しているが、この第２図Ａと同じ負荷変動パター
ンを第１０図Ａに示し、これに対応して上記装置
によるTCR応答パターンを同Ｂ図に示す。
領域（０≦ｔ≦T1）
無効電力QLの速い変動が非常に大きい場合、
第３図において、リミツト回路２２，２５がリミ
ツト状態となり、第５図、第６図に示すようにａ
＝ｂ＝QF1となり、このときリミツト回路２７の
上限値と下限値とが等しくなり、基準設定値QSH
＝QF1と固定され、無効電力QLの一定成分ないし
遅い変動成分には応答せず、速い変動分のみに応
答する。
第３図において、リミツト回路２２，２５がリミ
ツト状態となり、第５図、第６図に示すようにａ
＝ｂ＝QF1となり、このときリミツト回路２７の
上限値と下限値とが等しくなり、基準設定値QSH
＝QF1と固定され、無効電力QLの一定成分ないし
遅い変動成分には応答せず、速い変動分のみに応
答する。
領域（T1≦ｔ≦T2）
無効電力QLのうち速い変動成分が小さくなり、
一定成分が極端に大きくなつた場合、第３図にお
いて、リミツト回路２２，２５がリミツト状態か
ら離脱し、リミツト回路２７が第４図のような特
性となるため、TCRは速い変動を補償し得る範
囲で、一定成分を補償する方向に基準値が変化し
ている。このときは、一定成分を十分補償しきれ
ず、需要家力率は悪くなるが、TCRの容量から
するとやむを得ない。
一定成分が極端に大きくなつた場合、第３図にお
いて、リミツト回路２２，２５がリミツト状態か
ら離脱し、リミツト回路２７が第４図のような特
性となるため、TCRは速い変動を補償し得る範
囲で、一定成分を補償する方向に基準値が変化し
ている。このときは、一定成分を十分補償しきれ
ず、需要家力率は悪くなるが、TCRの容量から
するとやむを得ない。
領域（T2≦ｔ≦T3）
無効電力QLのうち、速い変動成分が領域の
場合とかわらず、一定成分のみTCRによる最大
無効電力QNOの範囲まで減少した場合、速い変動
が領域と同じであるので、リミツト回路２７の
特性は変わらず、見かけ上のTCRの動作は領域
と同じであるが、このときはTCRの容量範囲
にあるので、需要家力率は１に補償されることに
なる。
場合とかわらず、一定成分のみTCRによる最大
無効電力QNOの範囲まで減少した場合、速い変動
が領域と同じであるので、リミツト回路２７の
特性は変わらず、見かけ上のTCRの動作は領域
と同じであるが、このときはTCRの容量範囲
にあるので、需要家力率は１に補償されることに
なる。
領域（T3≦ｔ≦T4）
無効電力QLのうち、速い変動分がやや増加し、
一定成分がさらに減少した場合、速い変動がやや
大きくなつたため第３図のリミツタ回路２７の上
下限値の間隔はややせまくなるが、一定成分の補
償には影響のない程度であり、TCRの容量の範
囲内であるため、領域と同じく、需要家力率は
１に補償されたままである。
一定成分がさらに減少した場合、速い変動がやや
大きくなつたため第３図のリミツタ回路２７の上
下限値の間隔はややせまくなるが、一定成分の補
償には影響のない程度であり、TCRの容量の範
囲内であるため、領域と同じく、需要家力率は
１に補償されたままである。
領域（T4≦ｔ）
負荷は停止したため、TCRは最大電流を流し
た状態で待機する。
た状態で待機する。
以上はコンデンサ容量QCとTCR容量QNOとが同
じである例を示したが、実際には、QC≠QNOとな
る場合もすくなくない。そこで、QBC＝｜QC｜−
｜QNO｜と置き、QBC≠Ｏの場合についての対応
を説明する。この場合、第３図のリミツト回路２
７の入出力特性を第７図に示すように、変更する
だけでよい。ただし、第７図はQBC＞Ｏの場合、
すなわちコンデンサ容量がTCR容量より大きい
ときの例であり、丁度第４図の特性を横軸方向に
平行移動させた形となつている。
じである例を示したが、実際には、QC≠QNOとな
る場合もすくなくない。そこで、QBC＝｜QC｜−
｜QNO｜と置き、QBC≠Ｏの場合についての対応
を説明する。この場合、第３図のリミツト回路２
７の入出力特性を第７図に示すように、変更する
だけでよい。ただし、第７図はQBC＞Ｏの場合、
すなわちコンデンサ容量がTCR容量より大きい
ときの例であり、丁度第４図の特性を横軸方向に
平行移動させた形となつている。
また負荷が停止しているとき、TCRの待機し
ている容量を最大容量以下としたい場合がある。
このとき、最大容量は、TCRの短時間定格とな
り、待機状態が連続定格となるが、この場合、
QNO、QFNを次のように定義する。QNO：TCR最大
時容量、QF：TCR待機時容量、これよりQFN＝
QNO−QF、このとき、第３図のリミツト回路２７
の上限リミツト値は、QF以上にすることができ
ない。従つてリミツト回路２５の入出力特性を第
９図に示すように変更すればよい。
ている容量を最大容量以下としたい場合がある。
このとき、最大容量は、TCRの短時間定格とな
り、待機状態が連続定格となるが、この場合、
QNO、QFNを次のように定義する。QNO：TCR最大
時容量、QF：TCR待機時容量、これよりQFN＝
QNO−QF、このとき、第３図のリミツト回路２７
の上限リミツト値は、QF以上にすることができ
ない。従つてリミツト回路２５の入出力特性を第
９図に示すように変更すればよい。
以上説明した本発明によれば、次のような効果
が期待できる。
が期待できる。
(1) フリツカ防止効果は従来の装置と何ら変ると
ころなく得られる。
ころなく得られる。
(2) 需要家の操業力率をTCRの容量の許される
範囲で向上させることができる。
範囲で向上させることができる。
(3) 負荷が停止しているとき、上述のように
TCRの待機している容量を最大容量以下とし
たい場合、第３図のリミツト回路２５の入出力
特性を第９図のように設定すれば、従来の装置
による平均的TCR通電電流が、第１図からも
わかるように基準設定値QSHに固定されるのに
対し、本発明では基準設定値が変化できるた
め、例えば、アーク炉負荷のように遅れの無効
電力のみ消費する負荷の場合、負荷感応中に基
準設定値がTCRをしぼり込みの方向に転位する
傾向となる。これにより、結果としてTCR通
電電流を平均的に見てもより小さくなる状態を
生じ、TCRによる発生損失も従来の装置に比
べて小さくできる。
TCRの待機している容量を最大容量以下とし
たい場合、第３図のリミツト回路２５の入出力
特性を第９図のように設定すれば、従来の装置
による平均的TCR通電電流が、第１図からも
わかるように基準設定値QSHに固定されるのに
対し、本発明では基準設定値が変化できるた
め、例えば、アーク炉負荷のように遅れの無効
電力のみ消費する負荷の場合、負荷感応中に基
準設定値がTCRをしぼり込みの方向に転位する
傾向となる。これにより、結果としてTCR通
電電流を平均的に見てもより小さくなる状態を
生じ、TCRによる発生損失も従来の装置に比
べて小さくできる。
以上のうち(2)、(3)から、本発明によりTCR自
体の運転を含み省エネ指向の経済的運転が可能と
なる。
体の運転を含み省エネ指向の経済的運転が可能と
なる。
第１図は従来の無効電力補償装置の全体構成ブ
ロツク図である。第２図Ａは各変動領域における
負荷無効電力パターンを示し、同Ｂ図は従来の装
置において、前記変動領域の負荷無効電力に応答
するTCR通電無効電力パターンを示す。第３図
は第１図の基準設定器１７として接続される自動
基準設定器の回路の一例を示す。第４図はリミツ
ト回路２７の入出力特性図である。第５図はリミ
ツト回路２２の入出力特性図である。第６図はリ
ミツト回路２５の入出力特性図である。第７図は
TCR容量よりコンデンサ容量が大きい場合に用
いられるリミツト回路２７の特性図である。第８
図はスイツチ２６が切換えられた場合のリミツト
回路２７の入出力特性図である。第９図は負荷が
停止している場合、TCRの待機している容量を
最大容量以下とする場合のリミツト回路２７の入
出力特性図である。第１０図Ａは各変動領域にお
ける負荷電効電力パターンを示し、同Ｂ図は本発
明の装置において前記負荷電効電力に応答する
TCR通電無効電力パターンを示す。 １……無限大母線電圧源、２……電源インピー
ダンス、３……リアクトル、４……進相コンデン
サ、５……変動負荷、６……サイスタスイツチ、
７……PT、８，１０……シヤント抵抗、９，１
１……CT、１２……パルス発生器、１３……無
効電力検出回路、１４……ローパスフイルタ、１
５……絶対値回路、１６……減算器、１７……基
準設定器、１８……ローパスフイルタ、１９……
減算器、２０，２３……半波整流器、２２……リ
ミツト回路、２１，２４……ローパスフイルタ、
２５……リミツト回路、２６……切換えスイツ
チ、２７……リミツト回路。
ロツク図である。第２図Ａは各変動領域における
負荷無効電力パターンを示し、同Ｂ図は従来の装
置において、前記変動領域の負荷無効電力に応答
するTCR通電無効電力パターンを示す。第３図
は第１図の基準設定器１７として接続される自動
基準設定器の回路の一例を示す。第４図はリミツ
ト回路２７の入出力特性図である。第５図はリミ
ツト回路２２の入出力特性図である。第６図はリ
ミツト回路２５の入出力特性図である。第７図は
TCR容量よりコンデンサ容量が大きい場合に用
いられるリミツト回路２７の特性図である。第８
図はスイツチ２６が切換えられた場合のリミツト
回路２７の入出力特性図である。第９図は負荷が
停止している場合、TCRの待機している容量を
最大容量以下とする場合のリミツト回路２７の入
出力特性図である。第１０図Ａは各変動領域にお
ける負荷電効電力パターンを示し、同Ｂ図は本発
明の装置において前記負荷電効電力に応答する
TCR通電無効電力パターンを示す。 １……無限大母線電圧源、２……電源インピー
ダンス、３……リアクトル、４……進相コンデン
サ、５……変動負荷、６……サイスタスイツチ、
７……PT、８，１０……シヤント抵抗、９，１
１……CT、１２……パルス発生器、１３……無
効電力検出回路、１４……ローパスフイルタ、１
５……絶対値回路、１６……減算器、１７……基
準設定器、１８……ローパスフイルタ、１９……
減算器、２０，２３……半波整流器、２２……リ
ミツト回路、２１，２４……ローパスフイルタ、
２５……リミツト回路、２６……切換えスイツ
チ、２７……リミツト回路。
Claims (1)
- １ 逆並列に接続されたサイリスタ等制御スイツ
チ素子と該制御スイツチ素子によつて位相制御さ
れるリアクトルの直列要素をコンデンサと並列接
続してなる無効電力補償装置において、負荷によ
る無効電力検出値のうち、遅い無効電力変動成分
ないし無効電力一定成分を出力するローパスフイ
ルタ、前記ローパスフイルタ出力と前記負荷無効
電力検出値との差により速い無効電力変動成分を
求める減算器に、順に前記速い無効電力変動成分
が前記遅い無効電力変動成分ないし無効電力一定
成分より正側となる無効電力変動成分および負側
となる無効電力変動成分のみの無効電力の平均的
レベルを求めるためのそれぞれの整流器とローパ
スフイルタ、前記正側となる無効電力変動成分に
よる入力増加にもかかわらず、ある入力値以上で
は増加することなく一定値を出力する正側のリミ
ツト回路、前記負側となる無効電力変動成分によ
る入力増加にかかわらず、ある入力値以上では減
少することなく一定値を出力する負側のリミツト
回路をそれぞれ接続し、前記両リミツト回路より
の入力および前記負荷による無効電力検出値をロ
ーパスフイルタを通して得た遅い無効電力変動成
分ないし無効電力一定成分の無効電力値を入力と
し、該無効電力値の下限を前記正側のリミツト回
路よりの入力で、該無効電力値の上限を前記負側
のリミツト回路よりの入力で制御できるリミツト
回路で自動基準設定回路を構成し、前記自動基準
設定回路の出力を基準設定値として、負荷無効電
力値と対比してリアクトルと直列にある制御スイ
ツチを制御することを特徴とする無効電力補償装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57032900A JPS58151832A (ja) | 1982-03-01 | 1982-03-01 | 無効電力補償装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57032900A JPS58151832A (ja) | 1982-03-01 | 1982-03-01 | 無効電力補償装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58151832A JPS58151832A (ja) | 1983-09-09 |
| JPH0231413B2 true JPH0231413B2 (ja) | 1990-07-13 |
Family
ID=12371766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57032900A Granted JPS58151832A (ja) | 1982-03-01 | 1982-03-01 | 無効電力補償装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58151832A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5545048B2 (ja) * | 2010-06-08 | 2014-07-09 | 富士電機株式会社 | 無効電力補償装置の制御装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5273359A (en) * | 1975-12-17 | 1977-06-20 | Fuji Electric Co Ltd | Controller floating setter |
-
1982
- 1982-03-01 JP JP57032900A patent/JPS58151832A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5273359A (en) * | 1975-12-17 | 1977-06-20 | Fuji Electric Co Ltd | Controller floating setter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58151832A (ja) | 1983-09-09 |
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