JPH0731061A - 三相サイリスタ開閉器 - Google Patents
三相サイリスタ開閉器Info
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- JPH0731061A JPH0731061A JP5193892A JP19389293A JPH0731061A JP H0731061 A JPH0731061 A JP H0731061A JP 5193892 A JP5193892 A JP 5193892A JP 19389293 A JP19389293 A JP 19389293A JP H0731061 A JPH0731061 A JP H0731061A
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- thyristor
- switch
- gate signal
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小規模の回転型交流発電機を簡単かつ確実に
電力系統に連係できるようにする。 【構成】 三相サイリスタ開閉器１は、電力系統３に交
流発電機５を連係する際に連係点７での電力潮流制御で
きる。この開閉器１は、サイリスタスイッチ１１と、制
御手段１３とからなる。サイリスタスイッチ１１は、各
相に設けたスイッチ回路ＳＷｕ，ＳＷｖ，ＳＷｗからな
る。各スイッチ回路ＳＷｕ，ＳＷｖ及びＳＷｗは、二つ
のサイリスタＴｈを逆並列接続したものからなる。制御
手段１３は、交流周波数の１サイクル中、電圧を基準と
して１回出力される電気角π／３ラジアン以内のシング
ルパルスのゲート信号を各サイリスタに供給でき、投入
時には、全サイリスタに一定時間常時ゲート信号を与え
た後に通常時のゲート信号を供給することができる。
電力系統に連係できるようにする。 【構成】 三相サイリスタ開閉器１は、電力系統３に交
流発電機５を連係する際に連係点７での電力潮流制御で
きる。この開閉器１は、サイリスタスイッチ１１と、制
御手段１３とからなる。サイリスタスイッチ１１は、各
相に設けたスイッチ回路ＳＷｕ，ＳＷｖ，ＳＷｗからな
る。各スイッチ回路ＳＷｕ，ＳＷｖ及びＳＷｗは、二つ
のサイリスタＴｈを逆並列接続したものからなる。制御
手段１３は、交流周波数の１サイクル中、電圧を基準と
して１回出力される電気角π／３ラジアン以内のシング
ルパルスのゲート信号を各サイリスタに供給でき、投入
時には、全サイリスタに一定時間常時ゲート信号を与え
た後に通常時のゲート信号を供給することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力系統に交流発電機
を連係する際に連係点での電力潮流制御に使用される三
相サイリスタ開閉器に関する。更に詳細すると、本発明
は、入力されるエネルギー量を調整できない小規模な交
流発電機が電力系統に連係されている時に、電流が発電
機から電力系統側に適正な位相で向かうように設定さ
れ、この位相範囲内において自動運転可能とした三相サ
イリスタ開閉器に関する。
を連係する際に連係点での電力潮流制御に使用される三
相サイリスタ開閉器に関する。更に詳細すると、本発明
は、入力されるエネルギー量を調整できない小規模な交
流発電機が電力系統に連係されている時に、電流が発電
機から電力系統側に適正な位相で向かうように設定さ
れ、この位相範囲内において自動運転可能とした三相サ
イリスタ開閉器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、風力や水力等の自然エネルギーを
利用して発電する回転型交流発電機としては、同期発電
機や誘導発電機が挙げられる。これら同期発電機や誘導
発電機を電力系統に連係する場合には、次のようにして
いる。
利用して発電する回転型交流発電機としては、同期発電
機や誘導発電機が挙げられる。これら同期発電機や誘導
発電機を電力系統に連係する場合には、次のようにして
いる。
【０００３】まず、同期発電機の場合には、ガバナー制
御や界磁制御により電力系統に流れ込む有効・無効電力
を制御することにより、電力系統との連係点の電力潮流
制御を行っている。
御や界磁制御により電力系統に流れ込む有効・無効電力
を制御することにより、電力系統との連係点の電力潮流
制御を行っている。
【０００４】また、誘導発電機の場合には、ガバナー制
御により主として有効電力を制御し、あるいは交流から
直流に一時変換して再び交流に変換するＡＣ／ＡＣコン
バータを介して有効・無効電力の制御をすることによ
り、電力系統との連係点の電力潮流制御を行っている。
御により主として有効電力を制御し、あるいは交流から
直流に一時変換して再び交流に変換するＡＣ／ＡＣコン
バータを介して有効・無効電力の制御をすることによ
り、電力系統との連係点の電力潮流制御を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た電力系統との連係点で電力潮流制御を行う装置は、複
雑で装置規模も大きくなるため、規模の比較的大きな発
電機の場合には適当であるが、入力されるエネルギー量
を調整できないような小規模な交流発電機を電力系統に
連係する場合には適当でなかった。
た電力系統との連係点で電力潮流制御を行う装置は、複
雑で装置規模も大きくなるため、規模の比較的大きな発
電機の場合には適当であるが、入力されるエネルギー量
を調整できないような小規模な交流発電機を電力系統に
連係する場合には適当でなかった。
【０００６】本発明は、電力潮流制御が困難な小規模の
回転型交流発電機を簡単かつ確実に電力系統に連係でき
るようにした三相サイリスタ開閉器を提供することを目
的とする。
回転型交流発電機を簡単かつ確実に電力系統に連係でき
るようにした三相サイリスタ開閉器を提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明は、電力系統に交流発電機を連係する際に連
係点での電力潮流制御に使用される三相サイリスタ開閉
器において、一相当たり少なくとも２個のサイリスタが
逆並列接続されてなるスイッチ回路を各相毎に設けてな
るサイリスタスイッチと、交流周波数の１サイクル中電
圧を基準として１回出力される電気角π／３ラジアン以
内のシングルパルスのゲート信号を各サイリスタに対し
て供給することにより、シングルパルスで設定した電気
角の位相範囲内の三相交流電流を通過させることができ
る制御手段とを備えるようにしている。
め、本発明は、電力系統に交流発電機を連係する際に連
係点での電力潮流制御に使用される三相サイリスタ開閉
器において、一相当たり少なくとも２個のサイリスタが
逆並列接続されてなるスイッチ回路を各相毎に設けてな
るサイリスタスイッチと、交流周波数の１サイクル中電
圧を基準として１回出力される電気角π／３ラジアン以
内のシングルパルスのゲート信号を各サイリスタに対し
て供給することにより、シングルパルスで設定した電気
角の位相範囲内の三相交流電流を通過させることができ
る制御手段とを備えるようにしている。
【０００８】また、本発明は、電力系統に交流発電機を
連係する際に連係点での電力潮流制御に使用される三相
サイリスタ開閉器において、一相当たり少なくとも２個
のサイリスタが逆並列接続されてなるスイッチ回路を各
相毎に設けてなるサイリスタスイッチと、交流周波数の
１サイクル中電圧を基準として１回出力される電気角π
／３ラジアン以内のシングルパルスのゲート信号を各サ
イリスタに対して供給することにより、シングルパルス
で設定した電気角の位相範囲内の三相交流電流を通過さ
せることができるとともに、サイリスタスイッチを投入
するときに、一定時間全サイリスタに常時ゲート信号を
供給できる制御手段とを備えるようにしている。
連係する際に連係点での電力潮流制御に使用される三相
サイリスタ開閉器において、一相当たり少なくとも２個
のサイリスタが逆並列接続されてなるスイッチ回路を各
相毎に設けてなるサイリスタスイッチと、交流周波数の
１サイクル中電圧を基準として１回出力される電気角π
／３ラジアン以内のシングルパルスのゲート信号を各サ
イリスタに対して供給することにより、シングルパルス
で設定した電気角の位相範囲内の三相交流電流を通過さ
せることができるとともに、サイリスタスイッチを投入
するときに、一定時間全サイリスタに常時ゲート信号を
供給できる制御手段とを備えるようにしている。
【０００９】
【作用】したがって、請求項１記載の発明によれば、制
御手段が交流電圧の相電圧を基準として電気角π／３ラ
ジアン以内で設定した位相範囲内の三相交流電流が通過
できるゲート信号を各サイリスタに与えているので、三
相交流電流が当該位相範囲より遅れ位相となった場合に
は、交流１／２サイクル以内で三相の電流が全て遮断さ
れることになる。
御手段が交流電圧の相電圧を基準として電気角π／３ラ
ジアン以内で設定した位相範囲内の三相交流電流が通過
できるゲート信号を各サイリスタに与えているので、三
相交流電流が当該位相範囲より遅れ位相となった場合に
は、交流１／２サイクル以内で三相の電流が全て遮断さ
れることになる。
【００１０】また、請求項２記載の発明によれば、請求
項１記載の発明と同様に、制御手段が、交流電圧の相電
圧を基準として電気角π／３ラジアン以内で設定した位
相範囲内の三相交流電流が通過できるゲート信号を各サ
イリスタに与えているので、三相交流電流が当該位相範
囲より遅れ位相となった場合には、交流１／２サイクル
以内で三相の電流が全て遮断されることになる。
項１記載の発明と同様に、制御手段が、交流電圧の相電
圧を基準として電気角π／３ラジアン以内で設定した位
相範囲内の三相交流電流が通過できるゲート信号を各サ
イリスタに与えているので、三相交流電流が当該位相範
囲より遅れ位相となった場合には、交流１／２サイクル
以内で三相の電流が全て遮断されることになる。
【００１１】更に、請求項２記載の発明の場合、投入す
るときには、制御手段から、一定時間全てのサイリスタ
に常時ゲート信号を与えることができるので、電流の位
相に関係なくサイリスタスイッチが一時的に投入される
ことになる。その後、制御手段が、交流電圧の相電圧を
基準として電気角π／３ラジアン以内で設定した位相範
囲内の三相交流電流が通過できるゲート信号を各サイリ
スタに与えることにより、電流の位相が前記設定位相範
囲内であれば投入されたままとなり、遅れていれば遮断
されることになる。
るときには、制御手段から、一定時間全てのサイリスタ
に常時ゲート信号を与えることができるので、電流の位
相に関係なくサイリスタスイッチが一時的に投入される
ことになる。その後、制御手段が、交流電圧の相電圧を
基準として電気角π／３ラジアン以内で設定した位相範
囲内の三相交流電流が通過できるゲート信号を各サイリ
スタに与えることにより、電流の位相が前記設定位相範
囲内であれば投入されたままとなり、遅れていれば遮断
されることになる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。
づいて詳細に説明する。
【００１３】図１に、本発明の三相サイリスタ開閉器の
実施例を示す。この三相サイリスタ開閉器１は、電力系
統３に交流発電機５を連係する際に連係点７での電力潮
流制御に使用される装置であり、サイリスタスイッチ１
１と、制御手段１３とから構成されている。
実施例を示す。この三相サイリスタ開閉器１は、電力系
統３に交流発電機５を連係する際に連係点７での電力潮
流制御に使用される装置であり、サイリスタスイッチ１
１と、制御手段１３とから構成されている。
【００１４】サイリスタスイッチ１１は、ｕ相に設けら
れたスイッチ回路ＳＷｕと、ｖ相に設けられたスイッチ
回路ＳＷｖと、ｗ相に設けられたスイッチ回路ＳＷｗと
からなる。スイッチ回路ＳＷｕは、２個のサイリスタＴ
ｈ1 ，Ｔｈ2 を逆並列接続されて構成されている。スイ
ッチ回路ＳＷｖは、２個のサイリスタＴｈ3 ，Ｔｈ4が
逆並列接続されて構成されている。スイッチ回路ＳＷｗ
は、２個のサイリスタＴｈ5 ，Ｔｈ6 が逆並列接続され
て構成されている。
れたスイッチ回路ＳＷｕと、ｖ相に設けられたスイッチ
回路ＳＷｖと、ｗ相に設けられたスイッチ回路ＳＷｗと
からなる。スイッチ回路ＳＷｕは、２個のサイリスタＴ
ｈ1 ，Ｔｈ2 を逆並列接続されて構成されている。スイ
ッチ回路ＳＷｖは、２個のサイリスタＴｈ3 ，Ｔｈ4が
逆並列接続されて構成されている。スイッチ回路ＳＷｗ
は、２個のサイリスタＴｈ5 ，Ｔｈ6 が逆並列接続され
て構成されている。
【００１５】また、制御手段１３は、電力系統３の相電
圧を検出する電圧検出器ＰＴｕ，ＰＴｖ，ＰＴｗと、こ
れら電圧検出器ＰＴｕ，ＰＴｖ，ＰＴｗからの検出電圧
を取り込み、これら検出信号を基に所定のゲート信号を
形成して各サイリスタＴｈ1〜Ｔｈ6 のゲート端子に供
給するゲートパルス発生装置ＣＴＬとからなる。このゲ
ートパルス発生装置ＣＴＬは、例えば、ＡＤ変換器、所
定の定数や必要なプログラムを記憶するＲＡＭ、処理プ
ログラム等を記憶するＲＯＭ、処理プログラムにより所
定の処理を実行するＣＰＵ、及びＣＰＵからの指令に基
づいてゲートパルスを形成する回路等から構成するか、
または専用回路で構成すればよい。また、ゲートパルス
発生装置ＣＴＬは、取り込んだ交流電圧の交流周波数の
１サイクル中１回出力される電気角π／３ラジアン以内
のシングルパルスのゲート信号を各サイリスタＴｈ1 〜
Ｔｈ6 のゲート端子に対して供給できるように構成され
ている。また、ゲートパルス発生装置ＣＴＬは、前記サ
イリスタスイッチを投入するときに、一定時間常時ゲー
ト信号を全サイリスタＴｈ1 〜Ｔｈ6 のゲート端子に与
え、その後に電気角π／３ラジアン以内のシングルパル
スのゲート信号を所定のタイミングで各サイリスタＴｈ
1 〜Ｔｈ6 のゲート端子に供給できるようにも構成され
ている。
圧を検出する電圧検出器ＰＴｕ，ＰＴｖ，ＰＴｗと、こ
れら電圧検出器ＰＴｕ，ＰＴｖ，ＰＴｗからの検出電圧
を取り込み、これら検出信号を基に所定のゲート信号を
形成して各サイリスタＴｈ1〜Ｔｈ6 のゲート端子に供
給するゲートパルス発生装置ＣＴＬとからなる。このゲ
ートパルス発生装置ＣＴＬは、例えば、ＡＤ変換器、所
定の定数や必要なプログラムを記憶するＲＡＭ、処理プ
ログラム等を記憶するＲＯＭ、処理プログラムにより所
定の処理を実行するＣＰＵ、及びＣＰＵからの指令に基
づいてゲートパルスを形成する回路等から構成するか、
または専用回路で構成すればよい。また、ゲートパルス
発生装置ＣＴＬは、取り込んだ交流電圧の交流周波数の
１サイクル中１回出力される電気角π／３ラジアン以内
のシングルパルスのゲート信号を各サイリスタＴｈ1 〜
Ｔｈ6 のゲート端子に対して供給できるように構成され
ている。また、ゲートパルス発生装置ＣＴＬは、前記サ
イリスタスイッチを投入するときに、一定時間常時ゲー
ト信号を全サイリスタＴｈ1 〜Ｔｈ6 のゲート端子に与
え、その後に電気角π／３ラジアン以内のシングルパル
スのゲート信号を所定のタイミングで各サイリスタＴｈ
1 〜Ｔｈ6 のゲート端子に供給できるようにも構成され
ている。
【００１６】このように構成された実施例の作用を図１
を基に図２と図３を参照して説明する。
を基に図２と図３を参照して説明する。
【００１７】図２に、本実施例の遮断時における動作を
説明するためのタイミングチャートを示す。また、図２
では、横軸に電気角ωｔ〔ラジアン〕が、縦軸には、相
電圧ｅｕ，ｅｖ，ｅｗ、相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ、各サ
イリスタＴｈ1 〜Ｔｈ6 毎のゲート信号がそれぞれ示さ
れている。
説明するためのタイミングチャートを示す。また、図２
では、横軸に電気角ωｔ〔ラジアン〕が、縦軸には、相
電圧ｅｕ，ｅｖ，ｅｗ、相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗ、各サ
イリスタＴｈ1 〜Ｔｈ6 毎のゲート信号がそれぞれ示さ
れている。
【００１８】いま、ゲートパルス発生装置ＣＴＬから相
電圧のゼロクロス点を基準としたパルス幅αラジアンの
シングルパルスのゲート信号を与えることにより、電気
角αラジアン以内の遅れ三相交流電流が交流発電機５か
ら電力系統３に流れるように設定されているものとす
る。ここで、電気角ωｔ＝πの直前のωｔ＝ωｔ0 で電
流位相が急変してαラジアンより大きいβラジアンとな
ったときの電流遮断の動作を以下に説明する。
電圧のゼロクロス点を基準としたパルス幅αラジアンの
シングルパルスのゲート信号を与えることにより、電気
角αラジアン以内の遅れ三相交流電流が交流発電機５か
ら電力系統３に流れるように設定されているものとす
る。ここで、電気角ωｔ＝πの直前のωｔ＝ωｔ0 で電
流位相が急変してαラジアンより大きいβラジアンとな
ったときの電流遮断の動作を以下に説明する。
【００１９】(i)π＜ωｔ≦αの期間 ｕ相のサイリスタＴｈ2 にゲート信号がゲートパルス発
生装置ＣＴＬから与えられているが、電流ｉｕ，ｉｖ，
ｉｗの位相遅れが電気角ωｔ0 以降大きいため、ゲート
信号がサイリスタＴｈ2 に与えられているにもかかわら
ず、サイリスタＴｈ1 はオン状態を継続し、またサイリ
スタＴｈ2 は点弧しない。なお、ｖ相のスイッチ回路Ｓ
ＷｖはサイリスタＴｈ3 が、ｗ相のスイッチ回路ＳＷｗ
はサイリスタＴｈ6 がオン状態にある。
生装置ＣＴＬから与えられているが、電流ｉｕ，ｉｖ，
ｉｗの位相遅れが電気角ωｔ0 以降大きいため、ゲート
信号がサイリスタＴｈ2 に与えられているにもかかわら
ず、サイリスタＴｈ1 はオン状態を継続し、またサイリ
スタＴｈ2 は点弧しない。なお、ｖ相のスイッチ回路Ｓ
ＷｖはサイリスタＴｈ3 が、ｗ相のスイッチ回路ＳＷｗ
はサイリスタＴｈ6 がオン状態にある。
【００２０】(ii) π＋α＜ωｔ≦π＋βの期間 ｕ相のサイリスタＴｈ2 にはゲートパルス発生装置ＣＴ
Ｌからのゲート信号が与えられなくなり、かつサイリス
タＴｈ1 はπ＋βの時点で消弧するので、ｕ相のスイッ
チ回路ＳＷｕはオフ状態となる。なお、ｖ相のスイッチ
回路ＳＷｖはサイリスタＴｈ3 が、ｗ相のスイッチ回路
ＳＷｗはサイリスタＴｈ6 がオン状態にある。
Ｌからのゲート信号が与えられなくなり、かつサイリス
タＴｈ1 はπ＋βの時点で消弧するので、ｕ相のスイッ
チ回路ＳＷｕはオフ状態となる。なお、ｖ相のスイッチ
回路ＳＷｖはサイリスタＴｈ3 が、ｗ相のスイッチ回路
ＳＷｗはサイリスタＴｈ6 がオン状態にある。
【００２１】(iii)π＋β＜ωｔ≦４π／３の期間 ｖ相のスイッチ回路ＳＷｖはサイリスタＴｈ3 が、ｗ相
のスイッチ回路ＳＷｗはサイリスタＴｈ6 がオン状態に
あり、ｖ相、ｗ相には単相電流が流れる。この単相電流
は、ｕ相のスイッチ回路ＳＷｕが遮断される前の電流値
と較べて、振幅が√３／２倍となり、位相がｖ相がπ／
６進み、ｗ相がπ／６遅れとなって正負対象な波形とな
る。
のスイッチ回路ＳＷｗはサイリスタＴｈ6 がオン状態に
あり、ｖ相、ｗ相には単相電流が流れる。この単相電流
は、ｕ相のスイッチ回路ＳＷｕが遮断される前の電流値
と較べて、振幅が√３／２倍となり、位相がｖ相がπ／
６進み、ｗ相がπ／６遅れとなって正負対象な波形とな
る。
【００２２】(iv) ４π／３＜ωｔ≦４π／３＋αの期
間 サイリスタＴｈ5 にゲートパルス発生装置ＣＴＬからゲ
ート信号が供給されるが、ｗ相のスイッチ回路ＳＷｗの
サイリスタＴｈ6 がオン状態であって、同サイリスタＴ
ｈ5 は点弧しない。なお、ｖ相のスイッチ回路ＳＷｖは
サイリスタＴｈ3 がオン状態である。
間 サイリスタＴｈ5 にゲートパルス発生装置ＣＴＬからゲ
ート信号が供給されるが、ｗ相のスイッチ回路ＳＷｗの
サイリスタＴｈ6 がオン状態であって、同サイリスタＴ
ｈ5 は点弧しない。なお、ｖ相のスイッチ回路ＳＷｖは
サイリスタＴｈ3 がオン状態である。
【００２３】(v)４π／３＋α＜ωｔ≦５π／３の期間 スイッチ回路ＳＷｗのサイリスタＴｈ5 へのゲート信号
はゲートパルス発生装置ＣＴＬから供給されなくなる
が、スイッチ回路ＳＷｖのサイリスタＴｈ3 とスイッチ
回路ＳＷｗのサイリスタＴｈ6 のオン状態は継続する。
はゲートパルス発生装置ＣＴＬから供給されなくなる
が、スイッチ回路ＳＷｖのサイリスタＴｈ3 とスイッチ
回路ＳＷｗのサイリスタＴｈ6 のオン状態は継続する。
【００２４】(vi) ５π／３＜ωｔ≦３π／２＋βの期
間 スイッチ回路ＳＷｖのサイリスタＴｈ4 にゲートパルス
発生装置ＣＴＬからゲート信号が供給されるが、スイッ
チ回路ＳＷｖのサイリスタＴｈ3 がオン状態であるの
で、サイリスタＴｈ4 に転流しない。そして、スイッチ
回路ＳＷｖのサイリスタＴｈ3 とスイッチ回路ＳＷｗの
サイリスタＴｈ6 は、３π／２＋βの時点における電流
のゼロクロス点において消弧し、三相のスイッチ回路Ｓ
Ｗｕ，ＳＷｖ，ＳＷｗともオフとなる。
間 スイッチ回路ＳＷｖのサイリスタＴｈ4 にゲートパルス
発生装置ＣＴＬからゲート信号が供給されるが、スイッ
チ回路ＳＷｖのサイリスタＴｈ3 がオン状態であるの
で、サイリスタＴｈ4 に転流しない。そして、スイッチ
回路ＳＷｖのサイリスタＴｈ3 とスイッチ回路ＳＷｗの
サイリスタＴｈ6 は、３π／２＋βの時点における電流
のゼロクロス点において消弧し、三相のスイッチ回路Ｓ
Ｗｕ，ＳＷｖ，ＳＷｗともオフとなる。
【００２５】(vii) ３π／２＋β＜ωｔ≦５π／３＋
αの期間 スイッチ回路ＳＷｖのサイリスタＴｈ4 にゲート信号が
供給されているが、スイッチ回路ＳＷｕのサイリスタＴ
ｈ2 と、スイッチ回路ＳＷｗのサイリスタＴｈ5 がオフ
状態のため点弧しない。
αの期間 スイッチ回路ＳＷｖのサイリスタＴｈ4 にゲート信号が
供給されているが、スイッチ回路ＳＷｕのサイリスタＴ
ｈ2 と、スイッチ回路ＳＷｗのサイリスタＴｈ5 がオフ
状態のため点弧しない。
【００２６】(viii) ５π／３＋α＜ωｔの期間 各スイッチ回路ＳＷｕの各サイリスタＴｈ1 ，Ｔｈ2 、
スイッチ回路ＳＷｖの各サイリスタＴｈ3 ，Ｔｈ4 、ス
イッチ回路ＳＷｗの両サイリスタＴｈ5 ，Ｔｈ6 には、
ゲートパルス発生装置ＣＴＬから所定のタイミングでゲ
ート信号が供給されるが、他の相のサイリスタＴｈとゲ
ート信号が重ならないので、サイリスタＴｈ2 が点弧せ
ず、オフ状態が継続することになる。
スイッチ回路ＳＷｖの各サイリスタＴｈ3 ，Ｔｈ4 、ス
イッチ回路ＳＷｗの両サイリスタＴｈ5 ，Ｔｈ6 には、
ゲートパルス発生装置ＣＴＬから所定のタイミングでゲ
ート信号が供給されるが、他の相のサイリスタＴｈとゲ
ート信号が重ならないので、サイリスタＴｈ2 が点弧せ
ず、オフ状態が継続することになる。
【００２７】上述したように逆並列接続したサイリスタ
Ｔｈn ，Ｔｈn+1 の内の、例えばサイリスタＴｈn に
は、その相電圧が正から負に変わるタイミングで立ち上
げて電気角π／３ラジアン以内の位相設定値αのパルス
幅のシングルパルスのゲート信号を、他のサイリスタＴ
ｈn+1 には当該相電圧が負から正に変化するタイミング
で立ち上げて電気角π／３ラジアン以内の位相設定値α
のパルス幅のシングルパルスのゲート信号を、それぞれ
与えることにより、三相交流電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗが相
電圧を基準とした電気角αの遅れ位相の範囲を逸脱した
場合には、交流の１／２サイクルの以内の高速で三相と
も遮断されることになる。
Ｔｈn ，Ｔｈn+1 の内の、例えばサイリスタＴｈn に
は、その相電圧が正から負に変わるタイミングで立ち上
げて電気角π／３ラジアン以内の位相設定値αのパルス
幅のシングルパルスのゲート信号を、他のサイリスタＴ
ｈn+1 には当該相電圧が負から正に変化するタイミング
で立ち上げて電気角π／３ラジアン以内の位相設定値α
のパルス幅のシングルパルスのゲート信号を、それぞれ
与えることにより、三相交流電流ｉｕ，ｉｖ，ｉｗが相
電圧を基準とした電気角αの遅れ位相の範囲を逸脱した
場合には、交流の１／２サイクルの以内の高速で三相と
も遮断されることになる。
【００２８】以上のようにして本実施例では、電力系統
３に交流発電機５を連係する際に連係点７において、電
力潮流を遮断することができる。
３に交流発電機５を連係する際に連係点７において、電
力潮流を遮断することができる。
【００２９】また、本実施例のように、シングルパルス
のゲート信号を各サイリスタＴｈのゲートに供給される
方式にあっては、一度電流が遮断されると、ゲート信号
が各サイリスタＴｈのゲートに供給されていても、再投
入されることがない。
のゲート信号を各サイリスタＴｈのゲートに供給される
方式にあっては、一度電流が遮断されると、ゲート信号
が各サイリスタＴｈのゲートに供給されていても、再投
入されることがない。
【００３０】したがって、投入する場合には、次のよう
にする。すなわち、上記実施例において、上述したよう
に遮断された後に、投入するときには、ゲートパルス発
生装置ＣＴＬから全てのサイリスタＴｈ1 〜Ｔｈ6 に、
一定時間常時ゲート信号を与える。これにより、三相サ
イリスタ開閉器１は、電流の位相に関係なく一時的に投
入され、発電機連係直後の潮流が不安定な状態での連係
を維持する。
にする。すなわち、上記実施例において、上述したよう
に遮断された後に、投入するときには、ゲートパルス発
生装置ＣＴＬから全てのサイリスタＴｈ1 〜Ｔｈ6 に、
一定時間常時ゲート信号を与える。これにより、三相サ
イリスタ開閉器１は、電流の位相に関係なく一時的に投
入され、発電機連係直後の潮流が不安定な状態での連係
を維持する。
【００３１】その後、ゲートパルス発生装置ＣＴＬで
は、投入から切り換えて、再び、電気角π／３ラジアン
以内の遅れ三相交流電流が通過できるシングルパルスの
ゲート信号を所定のタイミングで各サイリスタＴｈ1 〜
Ｔｈ6 に供給する。これにより、三相サイリスタ開閉器
１は、電流の位相が前記位相範囲にあれば連係を継続す
るが、電流位相が位相範囲内に戻っていなければ再び遮
断されることになる。
は、投入から切り換えて、再び、電気角π／３ラジアン
以内の遅れ三相交流電流が通過できるシングルパルスの
ゲート信号を所定のタイミングで各サイリスタＴｈ1 〜
Ｔｈ6 に供給する。これにより、三相サイリスタ開閉器
１は、電流の位相が前記位相範囲にあれば連係を継続す
るが、電流位相が位相範囲内に戻っていなければ再び遮
断されることになる。
【００３２】このように本実施例によれば、サイリスタ
の特性により電流位相を自動的に選択するため、電力潮
流を検出するための装置や、複雑な制御装置を使用する
ことがなく、発電機を適正な力率で電力系統に電力潮流
を流す条件にあるときに自動的に連係されることにな
る。
の特性により電流位相を自動的に選択するため、電力潮
流を検出するための装置や、複雑な制御装置を使用する
ことがなく、発電機を適正な力率で電力系統に電力潮流
を流す条件にあるときに自動的に連係されることにな
る。
【００３３】図３に、本実施例の投入時における動作を
説明するためのタイミングチャートを示す。また、図３
では、横軸に電気位相角ωｔ［ラジアン］が、縦軸に
は、相電圧ｅｕ，ｅｖ，ｅｗ、相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉ
ｗ、各サイリスタのＴｈ1 〜Ｔｈ6 毎のゲート信号がそ
れぞれ示されている。
説明するためのタイミングチャートを示す。また、図３
では、横軸に電気位相角ωｔ［ラジアン］が、縦軸に
は、相電圧ｅｕ，ｅｖ，ｅｗ、相電流ｉｕ，ｉｖ，ｉ
ｗ、各サイリスタのＴｈ1 〜Ｔｈ6 毎のゲート信号がそ
れぞれ示されている。
【００３４】いま、サイリスタ開閉器投入後ωｔ1 の期
間はゲートパルス発生装置ＣＴＬから全てのサイリスタ
にゲート信号を与えることによりどのような電流でも流
れることができ、ωｔ1 後の期間は相電圧ゼロクロス点
を基準としたパルス幅αのシングルパルスのゲート信号
を与えることにより電気角αラジアン以内の遅れ三相交
流電圧が交流発電機５から電力系統３に流れるように設
定されているものとする。ここで、電気角ωｔ＝０の位
相で開閉器を投入したときの動作を以下に説明する。
間はゲートパルス発生装置ＣＴＬから全てのサイリスタ
にゲート信号を与えることによりどのような電流でも流
れることができ、ωｔ1 後の期間は相電圧ゼロクロス点
を基準としたパルス幅αのシングルパルスのゲート信号
を与えることにより電気角αラジアン以内の遅れ三相交
流電圧が交流発電機５から電力系統３に流れるように設
定されているものとする。ここで、電気角ωｔ＝０の位
相で開閉器を投入したときの動作を以下に説明する。
【００３５】（i）０＜ωｔ＜ωｔ1 の期間 ωｔ＝０で開閉器が投入されると発電機５と電力系統３
の間で電流が流れ始めるが、投入直後は発電機５と電力
系統３の周波数、電圧振幅、位相の差による電位差と発
電機５と電力系統３の内部リアクタンス成分のため過渡
電流が流れる。この過渡電流は振幅、位相、方向等が複
雑な変化をして、電流ゼロクロス点も不安定になり、パ
ルスゲート信号のタイミングから外れることになる。そ
のため過渡電流が収束して安定するまでの期間は全ての
サイリスタに常にゲート信号を与えてタイミングが外れ
ても開閉器のオン状態を維持する。また、過渡電流が収
束する期間は開閉器投入時の発電機５と電力系統３の各
種定数によってきまり、全てのサイリスタに常にゲート
信号を与え続ける期間を過渡電流が収束する期間以上に
長くすれば発電機５と電力系統３は確実に連係される。
の間で電流が流れ始めるが、投入直後は発電機５と電力
系統３の周波数、電圧振幅、位相の差による電位差と発
電機５と電力系統３の内部リアクタンス成分のため過渡
電流が流れる。この過渡電流は振幅、位相、方向等が複
雑な変化をして、電流ゼロクロス点も不安定になり、パ
ルスゲート信号のタイミングから外れることになる。そ
のため過渡電流が収束して安定するまでの期間は全ての
サイリスタに常にゲート信号を与えてタイミングが外れ
ても開閉器のオン状態を維持する。また、過渡電流が収
束する期間は開閉器投入時の発電機５と電力系統３の各
種定数によってきまり、全てのサイリスタに常にゲート
信号を与え続ける期間を過渡電流が収束する期間以上に
長くすれば発電機５と電力系統３は確実に連係される。
【００３６】（ii）ωｔ1 ≦ωｔの期間 ωｔ＝ωｔ1 では過渡電流が収束しているので電流潮流
も安定しており、ゲート信号を所定のタイミングで与え
るシングルパルスにすると、先に説明したとおり電流位
相βとパルス幅αによって開閉器のオンとオフの状態が
きまる。β＜αであれば開閉器はオン状態を維持し、図
３のωｔ1 ≦ωｔ期間に示す電流が流れる。β＞αであ
れば、上述したように開閉器は図２のπ≦ωｔ期間に示
す動作で開閉器が遮断される。
も安定しており、ゲート信号を所定のタイミングで与え
るシングルパルスにすると、先に説明したとおり電流位
相βとパルス幅αによって開閉器のオンとオフの状態が
きまる。β＜αであれば開閉器はオン状態を維持し、図
３のωｔ1 ≦ωｔ期間に示す電流が流れる。β＞αであ
れば、上述したように開閉器は図２のπ≦ωｔ期間に示
す動作で開閉器が遮断される。
【００３７】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、請求項
１記載の発明によれば、サイリスタの特性により電流位
相を自動的に選択するため、電力潮流を検出するための
装置や、複雑な制御装置を使用することがなく電力系統
に連係できる。
１記載の発明によれば、サイリスタの特性により電流位
相を自動的に選択するため、電力潮流を検出するための
装置や、複雑な制御装置を使用することがなく電力系統
に連係できる。
【００３８】また、請求項２記載の発明によれば、サイ
リスタの特性により電流位相を自動的に選択するため、
電力潮流を検出するための装置や、複雑な制御装置を使
用することがなく、また、発電機を適正な力率で電力系
統に電力潮流を流す条件にあるときに自動的に連係され
る。
リスタの特性により電流位相を自動的に選択するため、
電力潮流を検出するための装置や、複雑な制御装置を使
用することがなく、また、発電機を適正な力率で電力系
統に電力潮流を流す条件にあるときに自動的に連係され
る。
【図１】本発明の三相サイリスタ開閉器の実施例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】同実施例の遮断時の動作を説明するためのタイ
ムチャートである。
ムチャートである。
【図３】同実施例の投入時の動作を説明するためのタイ
ムチャートである。
ムチャートである。
１ 三相サイリスタ開閉器 ３ 電力系統 ５ 交流発電機 ７ 連係点 １１ サイリスタスイッチ １３ 制御手段 ＳＷｕ，ＳＷｖ，ＳＷｗ スイッチ回路 Ｔｈ1 〜Ｔｈ6 サイリスタ ＣＴＬ ゲートパルス発生装置
Claims (2)
- 【請求項１】 電力系統に交流発電機を連係する際に連
係点での電力潮流制御に使用される三相サイリスタ開閉
器において、一相当たり少なくとも２個のサイリスタが
逆並列接続されてなるスイッチ回路を各相毎に設けてな
るサイリスタスイッチと、交流周波数の１サイクル中電
圧を基準として１回出力される電気角π／３ラジアン以
内のシングルパルスのゲート信号を前記各サイリスタに
対して供給することにより、前記シングルパルスで設定
した電気角の位相範囲内の三相交流電流を通過させるこ
とができる制御手段とを備えたことを特徴とする三相サ
イリスタ開閉器。 - 【請求項２】 電力系統に交流発電機を連係する際に連
係点での電力潮流制御に使用される三相サイリスタ開閉
器において、一相当たり少なくとも２個のサイリスタが
逆並列接続されてなるスイッチ回路を各相毎に設けてな
るサイリスタスイッチと、交流周波数の１サイクル中電
圧を基準として１回出力される電気角π／３ラジアン以
内のシングルパルスのゲート信号を前記各サイリスタに
対して供給することにより、前記シングルパルスで設定
した電気角の位相範囲内の三相交流電流を通過させるこ
とができるとともに、前記サイリスタスイッチを投入す
るときに、一定時間全サイリスタに常時ゲート信号を供
給できる制御手段とを備えたことを特徴とする三相サイ
リスタ開閉器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5193892A JPH0731061A (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 三相サイリスタ開閉器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5193892A JPH0731061A (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 三相サイリスタ開閉器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0731061A true JPH0731061A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=16315481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5193892A Pending JPH0731061A (ja) | 1993-07-12 | 1993-07-12 | 三相サイリスタ開閉器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0731061A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103107725A (zh) * | 2013-02-06 | 2013-05-15 | 浙江大学 | 一种具有直流电压反向功能的多电平换流器 |
-
1993
- 1993-07-12 JP JP5193892A patent/JPH0731061A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103107725A (zh) * | 2013-02-06 | 2013-05-15 | 浙江大学 | 一种具有直流电压反向功能的多电平换流器 |
| CN103107725B (zh) * | 2013-02-06 | 2014-12-17 | 浙江大学 | 一种具有直流电压反向功能的多电平换流器 |
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