JPH08116698A - 同期機の過負荷制限方法及び過負荷制限装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 繰り返し過負荷許容による電機子巻線温度の
上昇し過ぎを防止ししつ過負荷許容を要求に応じて充分
に行うことを目的としている。 【構成】 過負荷許容から該過負荷許容より後の過負荷
許容要求までの間隔度合を判別する判別手段１７、及び
この判別手段１７の出力に応動し前記後の過負荷許容要
求に対する過負荷許容許容量を調整する調整手段１８を
備えた同期機の過負荷制限装置である。 【効果】 繰り返し過負荷許容による電機子巻線温度の
上昇し過ぎを防止ししつ過負荷許容を要求に応じて充分
に行うことができ、同期機電機子巻線の定格電流を越え
た余裕分を活かし乍ら、系統安定化に柔軟に対応でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、無効電力の繰り返し
要求等により同期機の電機子巻線の温度が上昇して絶縁
が低下するのを防止する同期機の過負荷制限方法及び過
負荷制限装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の同期機の過負荷制限方法及び過負
荷制限装置を図１５〜図１７によって説明する。図１４
は従来の同期発電機、同期調相機等の同期機における過
負荷制限装置を示す接続図、図１５は同期機の供給有効
電力、供給無効電力、界磁制御、定格電機子電流、及び
実際の電機子電流、の各関係を示す線図、図１６は定格
電機子電流、実際の電機子電流、および弱め界磁制御開
始、の各関係を示す線図である。

【０００３】図１４において、１は同期機、２はこの同
期機１の界磁巻線、３は前記同期機１の出力端子電圧を
検出する計器用変圧器、４は自動電圧調整装置（以下、
単にＡＶＲと称する）で、前記界磁巻線２の電流、即ち
界磁電流、を自動制御するものである。５は前記同期機
１の電機子電流を検出する計器用変流器、６はこの計器
用変流器５の出力交流を直流に変換する交／直変換器、
７は電機子電流制限開始値設定器、８は偏差検出器で、
前記交／直変換器６の出力と前記電機子電流制限開始値
設定器７の設定出力とを比較するものである。９は前記
偏差検出器８の出力を増幅する増幅回路、１０は力率検
出器で、前記計器用変圧器３の出力交流電圧と前記計器
用変流器５の出力電流とを入力し、前記出力交流電圧と
出力電流との位相を検出するものである。１１は極性切
換器で、前記力率検出器１０の出力を入力するものであ
る。１２は前記同期機１から有効電力及び無効電力が供
給される電力系統、Ｉ_ARは前記同期機１の電機子電流、
Ｅは前記同期機１の出力端子電圧、Ｉ_F は前記同期機１
の界磁巻線２の界磁電流である。

【０００４】図１５において、横軸のＰは有効電力、縦
軸のＱは無効電力、Ｐ₁ は同期機１が電力系統１２に供
給している有効電力、Ｑ₁₁は同期機１が電力系統１２に
供給している無効電力で、電力系統１２からの無効電力
の要求が小さい場合を示す。Ｑ₁₂は同期機１が電力系統
１２に供給している無効電力で、電力系統１２からの無
効電力の要求が前記Ｑ₁₁より大きい場合を示す。Ｉ_AR11
は同期機１が電力系統１２に有効電力Ｐ₁ 、無効電力Ｑ
₁₁を供給している時の同期機１の実際の電機子電流、Ｉ
_AR12は同期機１が電力系統１２に有効電力Ｐ₁ 、無効電
力Ｑ₁₂を供給している時の同期機１の実際の電機子電
流、Ｉ_ATは同期機１の定格電機子電流曲線である。

【０００５】図１６において、横軸のｔは時点、縦軸の
Ｉ_A は同期機１の電機子電流、Ｉ_AR11，Ｉ_AR12，Ｉ
_ATは、図１４に図示の前記Ｉ_AR11，Ｉ_AR12，Ｉ_ATと同じ
電機子電流、ｔ₁ は電機子電流がＩ_AR11からＩ_AR12に変
化し始める時点、ｔ₂ は電機子電流Ｉ_AR12が定格電機子
電流Ｉ_ATを越えた時点である。

【０００６】次に電力系統１２の無効電力が変化した場
合、界磁制御によって同期機１の電機子巻線の絶縁低下
を防止する過負荷制限方法及び過負荷制限装置の動作に
ついて説明する。電力系統１２の負荷には、電動機、電
気炉等の誘導負荷があり、この誘導負荷は、電力系統１
２に位相遅れを生じさせると共に、前記同期機１に無効
電力の供給を要求する。前記同期機１は、この無効電力
供給の要求に応じて無効電力を電力系統１２に供給する
が、この無効電力の供給に伴って、前記同期機１の電機
子電流Ｉ_ARは増加する。電機子電流Ｉ_ARが増加して電機
子巻線の定格電流Ｉ_ATを越えれば、電機子巻線は過負荷
状態となり、電機子電流Ｉ_ARの増加に伴って電機子巻線
の温度が上昇し、この電機子巻線の温度上昇状態が続く
と電機子巻線の絶縁が低下する。従って、同期機１の電
機子電流Ｉ_ARが電機子巻線の定格電流Ｉ_ATを越えれば、
同期機１の界磁巻線２の界磁電流Ｉ_F を弱め界磁制御し
て、電機子電流Ｉ_ARを定格電流Ｉ_AT内に入るように制御
する。

【０００７】このような従来装置の基本的制御動作を図
１４〜図１６によって具体的に説明する。先ず、図１４
において、ＡＶＲ４は、計器用変圧器３を介して検出さ
れた同期機１の端子電圧Ｅに応じて界磁巻線２の界磁電
流Ｉ_F を制御し、系統１２の負荷が変動しても前記同期
機１の端子電圧Ｅが一定になるように制御する。また、
同期機１の出力電流、即ち実際の電機子電流Ｉ_AR、は計
器用変流器５を介して交／直変換器６により直流電流と
して検出され、この直流電流は、偏差検出器８によっ
て、電機子電流制限開始値設定器７の設定値、即ち定格
電機子電流Ｉ_AT、と比較され、該直流電流、即ち実際の
電機子電流Ｉ_AR、が前記定格電機子電流Ｉ_ＡＴより大き
くなれば、両者の偏差信号が偏差検出器８から出力され
る。そしてこの偏差検出器８から出力された偏差信号
は、増幅回路９を介して適当なレベルの信号に増幅され
た後、極性切換器１１を介してＡＶＲ４の混合器（図示
省略）に供給される。

【０００８】一方、同期機１の出力端の力率は、前記計
器用変圧器３の出力及び計器用変流器５の出力が供給さ
れる力率検出器１０によって検出され、この力率検出器
１０は、検出した力率が遅れ位相であれば、極性切換器
１１に対して、弱め界磁制御を行わせる極性で出力する
ように切換指令を与え、逆に検出した力率が進み位相で
あれば、極性切換器１１に対して、強め界磁制御を行わ
せる極性で出力するように切換指令を与える。そこで、
極性切換器１１は、前記増幅回路９から供給された前記
実際の電機子電流Ｉ_ARと定格電機子電流Ｉ_ATとの偏差信
号を、前記力率が遅れ位相の場合は、前記弱め界磁制御
を行わせる極性（例えば−極性）で、前記ＡＶＲ４の混
合器（図示省略）に供給し、逆に、前記力率が進み位相
の場合は、前記強め界磁制御を行わせる極性（例えば＋
極性）で、前記ＡＶＲ４の混合器に供給する。ＡＶＲ４
は、前記極性切換器１１から、前記弱め界磁制御を行わ
せる極性（例えば−極性）で、前記実際の電機子電流Ｉ
_ARと定格電機子電流Ｉ_ATとの偏差信号が供給されると、
前記同期機１の界磁巻線２への界磁電流Ｉ_F を減少さ
せ、減磁制御し、逆に、前記強め界磁制御を行わせる極
性（例えば＋極性）で、前記実際の電機子電流Ｉ_ARと定
格電機子電流Ｉ_ATとの偏差信号が供給されると、前記同
期機１の界磁巻線２への界磁電流Ｉ_F を増加させ、増磁
制御する。

【０００９】次に、これら基本的制御動作及び過負荷制
限方法並びに過負荷制限動作を、図１５及び図１６によ
って説明する。図１５及び図１６において、系統１２の
要求が、有効電力Ｐ₁ 、無効電力Ｑ₁₁の場合は、実際の
電機子電流Ｉ_ARはＩ_AR11であり、定格電機子電流Ｉ_AT内
にあるので、偏差検出器８、及び増幅回路９の出力は０
であり、実際の電機子電流Ｉ_ARに対応した界磁電流Ｉ_F
制御は行われない。次に、系統１２の要求により、時点
ｔ₁ から無効電力Ｑが増加し始めると、実際の電機子電
流Ｉ_AR11も前記時点ｔ₁ から増加し始め、時点ｔ₂ にお
いて無効電力ＱがＱ₁₂に増加した場合は、実際の電機子
電流Ｉ_ARはＩ_AR12となり、定格電機子電流Ｉ_ATを越える
ので、偏差検出器８は、前記実際の電機子電流Ｉ_AR12と
定格電機子電流Ｉ_ATとの偏差信号を出力する。一方、無
効電力Ｑ₁₂の場合は、力率は遅れ位相であるので、力率
検出器１０は極性切換器１１に対して、弱め界磁の極性
に切り換えるように指令信号を供給する。従ってＡＶＲ
４は、前記極性切換器１１からの弱め界磁にする極性信
号、及び前記増幅器９の出力に基づいて、界磁電流Ｉ_F
を減少する方向に制御する。この制御により、界磁電流
Ｉ_Fが減少すれば、無効電力Ｑ₁₂は矢印で示すように無
効電力Ｑ₁₁の方向へ減少し始め、実際の電機子電流Ｉ
_AR12も減少して、定格電機子電流Ｉ_AT内に入る。

【００１０】ところで、この図１４に示す従来の過負荷
制限方法及び装置においては、定格電機子電流Ｉ_ATに至
った実際の電機子電流Ｉ_AR12を、前記界磁電流Ｉ_F の減
少制御によって制限した場合、該実際の電機子電流Ｉ
_AR12が定常電機子電流Ｉ_AR11以下まで必要以上に制限さ
れたり、系統からの無効電力の要求が連続的あるいは継
続的に発生することにより、定格電機子電流Ｉ_ATの近辺
で短時間で繰り返し変動することにより励磁制限（過負
荷制限）−励磁制限（過負荷制限）解除の動作を短時間
内に繰り返す（実際の電機子電流Ｉ_ARは定格電機子電流
Ｉ_ATの近辺で増減を繰り返す）場合がある。そこで、系
統によっては、このようなことを防止するため、従来、
図１７に示すような過負荷制限方法及び装置も考えられ
ていた。

【００１１】図１７に示す過負荷制限装置は偏差検出器
８と増幅器９との間にタイマ−Ｔ₈₉を設けたもので、図
１８に示すように、前記実際の電機子電流Ｉ_AR12が、定
格電機子電流Ｉ_ATを越えた時点ｔ₂ から所定時間Ｔ経過
時に、界磁電流Ｉ_F を減少制御する事例を示してあり、
これら図１７，図１８において、Ｉ_ART は、前記時点ｔ
₂ から所定時間Ｔ経過時の実際の電機子電流で、前述の
時点ｔ₂ において界磁電流Ｉ_F を減少制御する事例の場
合と同様に、前記界磁電流Ｉ_Fの減少制御によって、時
点Ｔ_3Tにおいて前記定格電機子電流Ｉ_AT内に入る。

【００１２】ところで、この図１７に示す過負荷制限方
法及び装置の場合において、実際の電機子電流Ｉ_ARは、
図１８に示すように、定常電機子電流Ｉ_AR11から定格電
機子電流Ｉ_ATを越えて、Ｉ_AR12，Ｉ_ART と増加し、Ｉ
_ART を最大値として励磁制限（過負荷制限）によって減
少し始め、時点Ｔ_3Tで定格電機子電流Ｉ_ATに至り、系統
からの無効電力の要求が過渡的なものであった場合は、
更に減少して、定常電機子電流Ｉ_AR11に戻るが、前記実
際の電機子電流Ｉ_ARの変化に伴う電機子巻線の温度変化
は、図１９（イ）に細い実線Ｃで示すように、該実際の
電機子電流Ｉ_ARの変化に対して可成り遅れる。即ち、図
１９（イ）（縦軸は温度も同時に表している）におい
て、電機子巻線の温度曲線Ｃ上の点Ｃ_P は前記実際の電
機子電流Ｉ_ARの最大値Ｉ_ART に対応する電機子巻線温度
の最大値、Ｃ_N は前記定常電機子電流Ｉ_AR11に対応する
電機子巻線温度、Ｃ_L は電機子巻線が健全な状態を維持
できる電機子巻線限界温度、ｔ_CPは電機子巻線温度Ｃ_G
が最大値Ｃ_P になる時点、ｔ_CNは電機子巻線温度Ｃが前
記定常電機子電流Ｉ_AR11に対応する温度Ｃ_N まで低下す
る時点である。この図１９（イ）に示すように、前記電
機子巻線温度Ｃの最大値Ｃ_P の時点ｔ_CPと前記実際の電
機子電流Ｉ_ARの最大値Ｉ_ART の時点ｔ₃ とは時間的に遅
れており、また、前記定常電機子電流Ｉ_AR11に対応する
電機子巻線温度Ｃ_Nに下がった時点ｔ_CNと、前記励磁制
限（過負荷制限）によって前記実際の電機子電流Ｉ_ART
が定常電機子電流Ｉ_AR11に下がった時点ｔ_N とも時間的
に遅れている。このような電機子電流Ｉ_ARの変化に対す
る電機子巻線温度Ｃの変化の遅れは、一般的に熱時定数
による遅れと言われている。

【００１３】そこで、系統からの無効電力の要求は、前
述の図１９（イ）のように過渡的なものに限られず、長
時間に亘って連続的あるいは継続的に発生するものもあ
る。図１９（ロ）は系統からの無効電力の要求が長時間
に亘って連続的あるいは継続的に発生する場合の実際の
電機子電流（太い実線で図示）と電機子巻線温度（細い
実線で図示）Ｃとの関係を示す図である。即ち、定格電
機子電流Ｉ_ATを越えて増加した実際の電機子電流Ｉ_ART
が励磁制限（過負荷制限）によって定格電機子電流Ｉ_AT
まで低下するとすぐに、系統からの無効電力の要求によ
り、再び定格電機子電流Ｉ_ATを越えてＩ_ART に至る現象
が長時間に亘って連続的あるいは継続的に発生した場
合、前述の熱時定数により、図示のように、電機子巻線
温度Ｃが下がらないうちに電機子電流Ｉ_ARが増加するの
で、前記現象が連続的あるいは継続的に長時間発生すれ
ば、電機子巻線温度Ｃは徐々に上昇し、遂には前記電機
子巻線限界温度Ｃ_L に至る可能性が出て来るという問題
が生じる。なお、前記電機子電流Ｉ_ARの変化に対する電
機子巻線温度Ｃの変化の遅れの程度は、同期機の電機子
の構造、冷却手段、等により異なるので、前述の電機子
巻線限界温度Ｃ_L に至る可能性が出て来る問題も、同期
機の種類、電機子の構造、冷却手段、等によりその程度
は異なる。

【００１４】一方、同期機１の電機子巻線の絶縁は、電
機子巻線を流れる実際の電機子電流Ｉ_ARが定格電機子電
流Ｉ_AT以内であれば、長時間連続的に流れても当然低下
しないが、実際の電機子電流Ｉ_ARが定格電機子電流Ｉ_AT
を越えても、流れる時間によっては低下しない。電機子
巻線の絶縁が低下しない限界は、実際の電機子電流Ｉ_AR
の大きさと該実際の電機子電流Ｉ_ARが流れる時間とに依
存し、図２０に電機子巻線耐量曲線Ａ_TLとして示してあ
る。この図２０において、ｔ₂ は、前述の図１６におけ
る時点ｔ₂ と同じであり、実際の電機子電流Ｉ_AR12が定
格電機子電流Ｉ_ATを越えると即座に弱め界磁制御を開始
する事例の弱め界磁制御開始時点（過負荷制限開始時
点）である。ｔ₃ は前述の図１８における時点ｔ₃ と同
じであり、実際の電機子電流Ｉ_AR12が定格電機子電流Ｉ
_ATを越えた時点ｔ₂ から所定時間Ｔ経過時に、界磁電流
Ｉ_F を減少制御する事例の弱め界磁制御開始時点であ
り、ｔ_3Tは、所定時間Ｔ経過時に弱め界磁制御を開始す
ることによって実際の電機子電流Ｉ_ART が定格電機子電
流Ｉ_AT内に入った時点である。

【００１５】ここで、前記弱め界磁制御開始時点（過負
荷制限開始時点）ｔ₂ 、ｔ₃ における実際の電機子電流
Ｉ_AR12、Ｉ_ART と前記電機子巻線耐量曲線Ａ_TLとを比較
した場合、実際の電機子電流Ｉ_AR12、Ｉ_ART は何れも電
機子巻線耐量内（前記耐量曲線Ａ_TL以下の斜線の領域）
にある。即ち、前述の実際の電機子電流Ｉ_AR12が定格電
機子電流Ｉ_ATを越えると即座に弱め界磁制御を開始する
事例、及び実際の電機子電流Ｉ_AR12が定格電機子電流Ｉ
_ATを越えた時点ｔ₂ から所定時間Ｔ経過時に弱め界磁制
御を開始する事例、の何れの場合も、弱め界磁制御を開
始する時点の実際の電機子電流Ｉ_AR12、Ｉ_ART が長時間
連続的に電機子巻線に流れたとしても、電機子巻線の絶
縁が低下する虞はない。

【００１６】ところで、見方を変えれば、図２０から判
明するように、前述の定格電機子電流Ｉ_ATを越えると即
座に弱め界磁制御を開始する事例、所定時間Ｔ経過時に
弱め界磁制御を開始する事例、の何れの場合も、ｔ₃ 時
点における実際の電機子電流Ｉ_ART を連続的に流した電
機子電流直線Ｌ_ART と電機子巻線耐量曲線Ａ_TLとによっ
て囲まれた領域（電機子巻線余裕領域Ｂ）は、系統負荷
への無効電力供給には活用されていないと言え、逆に、
前記電機子巻線余裕領域Ｂを積極的に活用する手段を講
じて系統負荷へ無効電力を更に継続供給すれば、系統を
更に安定化することが可能であると言える。そこで、発
明者等は前記電機子巻線余裕領域Ｂを積極的に活用する
手段を講じて系統負荷へ無効電力を更に継続供給し、系
統を更に安定化する各種発明をし、特願平６ー２５０７
１１号として出願済みである。前記先の出願（特願平６
ー２５０７１１号）の特許明細書に記載の発明におけ
る、前記系統からの長時間に亘る連続的あるいは継続的
な無効電力の要求により発生する励磁制限（過負荷制
限）実行・停止の連続的繰り返しによる電機子巻線温度
上昇の問題、を図２１〜図３０により説明する。

【００１７】電機子巻線余裕領域Ｂを積極的に活用する
例１．図２１〜図２８はこの例１を説明するための図
で、図２１は装置全体の構成を示す接続図、図２２は
（Ｉ² −１）の積算装置の詳細構成を示す接続図、図２
３は（Ｉ² −１）ｔの予測装置の詳細構成を示す接続
図、図２４は同期機の供給有効電力、供給無効電力、界
磁制御、定格電機子電流、及び実際の電機子電流、の各
関係を示す線図、図２５及び図２６は、各々、定格電機
子電流、実際の電機子電流、および弱め界磁制御開始、
の各関係を、過負荷制限開始時点（弱め界磁制御開始時
点）が異なる場合について示す線図、図２７は定格電機
子電流、実際の電機子電流、および弱め界磁制御開始の
各関係と、電機子巻線の耐量とを、比較して示す線図
で、実際の電機子電流が定格電機子電流を越えた時点を
時間軸の０点として示してある。図２８は定格電機子電
流、実際の電機子電流、弱め界磁制御開始、及び電機子
巻線温度の各関係を示す線図である。

【００１８】以下、先ず、例１の構成を詳細に説明す
る。図２１において、５は同期機１の実際の電機子電流
Ｉ_ARを検出する検出手段で例えばＣＴ（計器用変流器）
である。１３はリレーで、極性切換器１１とＡＶＲ（自
動電圧調整器）４との接続を入切、即ち極性切換器１１
からＡＶＲ４に供給される過負荷制限信号を入切するも
のである。１４は交／直変換器６の出力を入力とする積
算装置で、その出力１４ｓとして（Ｉ² −１）の積算値
（Ｉ² −１）ｔを出力するものである。尚、Ｉは前記交
／直変換器６から入力した実際の電機子電流Ｉ_ARの、定
格電機子電流Ｉ_ATに対するＰ．Ｕ．（パー・ユニット）
値で、前記同期機１が定格状態で運転されているときの
電機子電流Ｉ_ARは１Ｐ．Ｕ、前記交／直変換器６から入
力した実際の電機子電流Ｉ_ARが定格電機子電流Ｉ_ATの２
倍の場合は、当該実際の電機子電流Ｉ_ARは２Ｐ．Ｕであ
る。ｔは時間である。１５は前記交／直変換器６の出力
を入力とする予測装置で、その出力１５ｓとして前記同
期機１の電機子電流制限開始後、即ち過負荷制限開始
後、の（Ｉ²−１）ｔの予測値を出力するものである。

【００１９】１６は加算器で、その出力１６ｓとして、
前記積算装置１４の出力１４ｓと前記予測装置１５の出
力１５ｓとを加算して出力するものである。１７は（Ｉ
²−１）ｔ動作設定器で、前記同期機１の電機子電流Ｉ
_ARの制限を開始させる（Ｉ² −１）ｔ値が設定されるも
のであり、その設定値は任意に設定できるが、設定後
は、その出力１７ｓは変動せずに一定であって、この実
施例では、設定値４０としてある。１８は比較器で、前
記加算器１６の出力と前記（Ｉ² −１）ｔ動作設定器１
７の出力とを比較し、前記加算器１６の出力が前記（Ｉ
² −１）ｔ動作設定器１７の出力より大きくなれば、前
記リレー１３を付勢し、該リレー１３に前記入動作をさ
せるものである。１９は制限開始時期自動制御手段で、
前記検出手段５によって検出された実際の電機子電流Ｉ
_ARの大きさに応じて前記同期機１の励磁の制限開始時
期、即ち前記同期機１の過負荷制限開始時期、を自動的
に変えるものであり、前述のリレー１３、積算装置１
４、予測装置１５、加算器１６、（Ｉ² −１）ｔ動作設
定器１７、及び比較器１８で構成されている。２０は前
記同期機１を電力系統１２に併入するしゃ断器で、例え
ば前記同期機１の起動後、所定の時点で投入され、前記
同期機１を電力系統１２に接続するものである。なお、
符号１，２，３，４，６，７，８，９，１０，１１，１
２は、前述の図１４の場合と同一又は相当の機能である
ので説明は省略する。

【００２０】図２２は前記（Ｉ² −１）積算装置１４内
の詳細構成を示す図で、この図２２において、１４₁ は
除算器で、交／直変換器６からの実際の電機子電流Ｉ_AR
と、定格電機子電流設定器１４₂ に設定された定格電機
子電流Ｉ_ATとが入力され、前記実際の電機子電流Ｉ_ARの
Ｐ．Ｕ値、即ちＩを出力するものである。１４₃ は乗算
器で、前記除算器１４₁ の出力Ｉを入力し、Ｉ₂ を出力
するものである。１４₄ は１設定器で、前記（Ｉ² −
１）における１が設定されるものである。１４₅ は積分
器で、前記乗算器１４₃ の出力Ｉ₂ と前記１設定器１４
₄ の出力１とを入力し、これら２つの入力からその入力
段で（Ｉ² −１）を得、この（Ｉ² −１）を積分して
（Ｉ² −１）ｔを出力し、この出力（Ｉ² −１）ｔが、
前記（Ｉ² −１）積算装置１４の出力１４ｓとなり、前
記加算器１６の一方の入力となるものである。ｒは抵抗
である。

【００２１】図２３は前記（Ｉ² −１）ｔ予測装置１５
内の詳細構成を示す図で、１５_1aは第１番目の比較器
で、第１番目の電機子電流設定器１５_1aa と、第１番目
の増幅器１５_1ab と、第１番目の半導体スイッチング素
子１５_1ac と、抵抗ｒとで構成されており、前記第１番
目の増幅器１５_1ab には、前記第１番目の電機子電流設
定器１５_1aa の設定値出力と、前記交／直変換器６の出
力、即ち実際の電機子電流Ｉ_AR、との偏差が供給され
る。１５_1jは第ｊ番目の比較器で、第ｊ番目の電機子電
流設定器１５_1ja と、第ｊ番目の増幅器１５_1jb と、第
ｊ番目の半導体スイッチング素子１５_1jc と、抵抗ｒと
で構成されており、前記第ｊ番目の増幅器１５_1jb に
は、前記第ｊ番目の電機子電流設定器１５_1ja の設定値
出力と、前記交／直変換器６の出力、即ち実際の電機子
電流Ｉ_AR、との偏差が供給される。なお、前記第ｊ番目
の電機子電流設定器１５_1ja は、前記第１番目の電機子
電流設定器１５_1aa より大きな設定値としてある。

【００２２】１５_2aは第１番目のリレーで、前記第１番
目の比較器１５_1aにおける前記第１番目の半導体スイッ
チング素子１５_1ac の導通により付勢され、そのａ接点
１５_2aa を閉じるものである。１５_2jは第ｊ番目のリレ
ーで、前記第ｊ番目の比較器１５_1jにおける前記第１番
目の半導体スイッチング素子１５_1jc の導通により付勢
され、そのａ接点１５_2ja を閉じるものである。

【００２３】１５_3aは第１番目の（Ｉ² −１）ｔ予測設
定器、１５_3jは第ｊ番目の（Ｉ²−１）ｔ予測設定器、
１５₄ は加算器で、前記第１番目の（Ｉ² −１）ｔ予測
設定器１５_3a〜前記第ｊ番目の（Ｉ² −１）ｔ予測設定
器１５_3jの各出力が、前記第１番目のリレー１５_2a〜前
記第ｊ番目のリレー１５_2jの各ａ接点１５_2aa 〜１５
_2ja を介して供給され、これら供給された前記各出力を
加算して出力１５ｓとして出力する。また、この加算器
１５₄ は、これら供給された各出力を加算増幅する演算
増幅器１５_4aと、抵抗ｒとで構成されている。

【００２４】図２４において、横軸のＰは有効電力、縦
軸のＱは無効電力、Ｐ₁ は同期機１が電力系統１２に供
給している有効電力、Ｑ₁₁、Ｑ₂ 、Ｑ₃ は同期機１が電
力系統１２に供給している無効電力で、Ｑ₁₁は電力系統
１２からの無効電力の要求が小さい場合を、Ｑ₂ は電力
系統１２からの無効電力の要求が前記Ｑ₁₁より大きい場
合を、Ｑ₃ は電力系統１２からの無効電力の要求が前記
Ｑ₂ より大きい場合を各々示している。Ｉ_AR11は同期機
１が電力系統１２に有効電力Ｐ₁、無効電力Ｑ₁₁を供給
している時の同期機１の実際の電機子電流、Ｉ_AR2 は同
期機１が電力系統１２に有効電力Ｐ₁ 、無効電力Ｑ₂ を
供給している時の同期機１の実際の電機子電流、Ｉ_AR3
は同期機１が電力系統１２に有効電力Ｐ₁ 、無効電力Ｑ
₃ を供給している時の同期機１の実際の電機子電流、Ｉ
_ATは同期機１の定格電機子電流曲線である。Ｉ_ALは同期
機１の実際の電機子電流の限界許容電流で、実際の電機
子電流を電機子巻線の絶縁を低下させることなく流し得
る限界である。

【００２５】図２５〜図２７において、横軸のｔは時
点、縦軸のＩ_A は同期機１の電機子電流、Ｉ_AR11、Ｉ
_AR2 、Ｉ_AR3 、Ｉ_ATは、図２４に図示の前記Ｉ_AR11、Ｉ
_AR2 、Ｉ_AR3 、Ｉ_ATと同じ電機子電流、ｔ₁ は実際の電
機子電流がＩ_AR11からＩ_AR2 に変化し始める時点、ｔ₂
は前記実際の電機子電流Ｉ_AR2 が定格電機子電流Ｉ_ATを
越えた時点で、積算装置１４が出力を出し始める時点で
ある。ｔ₄₂は予測装置１５が出力を出し始める時点、ｔ
₅₂は同期機１の励磁制限開始（過負荷制限開始）時点、
１４ｓは（Ｉ² −１）積算装置１４の出力、１５ｓは
（Ｉ² −１）ｔ予測装置１５の出力、１６ｓは加算器１
６の出力、１７ｓは（Ｉ² −１）ｔ動作設定器１７の出
力である。なお、図２７において、Ａ_TLは電機子巻線の
耐量曲線で、電機子巻線が絶縁劣化等の異常を起こし始
める限界値を電機子電流Ｉ_A と時間ｔとの関係で示すも
のである。

【００２６】次に例１の動作について説明する。先ず、
装置全体の構成を示す図２１により、装置全体の動作
を、図２４〜図２７を参照しながら説明する。図２１に
おいて交／直変換器６、電機子電流制限開始値設定器
７、加算器８、増幅器９、力率検出器１０、及び極性切
替器１１の相対的な一連の動作については、従来装置を
示す第１５図におる前述の動作と基本的に同じであるの
で、説明は省略し、他の部分を主体的に説明する。

【００２７】先ず、同期機１が定格状態で運転されてい
るときは、リレー１３は付勢されておらず、その接点１
３ａは開いており、極性切替器１１の出力はＡＶＲ４に
は供給されない。従って、前記リレー１３が付勢されて
その接点１３ａが閉じるまでは、交／直変換器６の出
力、即ち実際の電機子電流Ｉ_AR、が電機子電流制限開始
値設定器７の設定値より大きくなっても、ＡＶＲ４によ
る同期機１の励磁制限、即ち過負荷制限、は行われな
い。

【００２８】ここで、電力系統１２からの無効電力の要
求により、交／直変換器６から出力される実際の電機子
電流Ｉ_ARが、図２５及び図２６にＩ_AR2 、Ｉ_AR3 で示す
ように定格電機子電流Ｉ_ATより大きくなれば、該実際の
電機子電流Ｉ_AR2 、Ｉ_AR3 のＰ．Ｕ値の大きさ、及び時
間ｔの経過、に応じて、（Ｉ² −１）積算装置１４はそ
の出力１４ｓ、即ち（Ｉ² −１）の積算値（Ｉ² −１）
ｔを、加算器１６へ出力する。この出力１４ｓは図２５
及び図２６に示すように変化する。一方、（Ｉ² −１）
ｔ予測装置１５は、前記交／直変換器６から出力される
実際の電機子電流Ｉ_ARの大きさに応じ、その時に励磁制
限（過負荷制限）がかかった場合の、当該励磁制限の開
始後の（Ｉ² −１）ｔの予測値を、出力１５ｓとして前
記加算器１６へ供給する。この出力１５ｓは、前記定格
電機子電流Ｉ_ATを越えた実際の電機子電流Ｉ_ARが比較的
小さいＩ_AR2 の場合は、図２５に示すように時点ｔ₄₂で
発生し、該実際の電機子電流Ｉ_ARが比較的大きいＩ_AR3
の場合は、図２６に示すように時点ｔ₄₃で発生すると共
に時間の経過に伴って大きくなる。加算器１６は前記積
算装置１４の出力１４ｓと前記予測装置１５の出力１５
ｓとを加算して得られた出力１６ｓを比較器１８へ供給
する。この出力１６ｓは図２６及び図２７に示すように
変化する。比較器１８は、前記加算器１６の出力１６
ｓ、即ち前記積算装置１４の出力１４ｓと前記予測装置
１５の出力１５ｓとの加算値、が、（Ｉ² −１）ｔ設定
器１７の設定値４０、即ち出力１７ｓ、より小さければ
リレー１３を付勢せず、該設定値４０に到達すれば該リ
レー１３を付勢する。

【００２９】リレー１３が付勢されると、その接点１３
ａが閉じるので、この閉じた時点における偏差検出器８
の出力、即ち、交／直変換器６の出力（実際の電機子電
流Ｉ_AR）と電機子電流制限開始値設定器７の設定値との
偏差、に応じた大きさの励磁制限（過負荷制限）信号が
極性切替器１１からＡＶＲ４に供給される。この場合電
力系統１２から無効電力を要求されている遅れ位相の状
態下にあるので、極性切替器１１は、弱め界磁制御を行
わせる極性の出力をＡＶＲ４に供給する。ＡＶＲ４は、
前記極性切替器１１からの偏差信号の大きさに応じた弱
め界磁制御を始め、前記同期機１の実際の電機子電流Ｉ
_ARは、比較的小さいＩ_AR2 の場合は、図２６に示すよう
に前記弱め界磁制御開始の時点ｔ₅₂から減少し始め、比
較的大きいＩ_AR3 の場合は、図２６に示すように前記弱
め界磁制御開始の時点ｔ₅₃から減少し始め、何れの場合
も、定格電機子電流Ｉ_AT内に入るように制限される。前
述のように弱め界磁制御（過負荷制限）によって実際の
電機子電流Ｉ_AR3 が定格電機子電流Ｉ_AT内に入るように
制限されると、電力系統に供給される無効電力は、図２
４に矢印で示すように、Ｑ₃ →Ｑ₂ →Ｑ₁₁と減少する。

【００３０】なお、前記積算装置１４は前述のように
（Ｉ² −１）の積算値（Ｉ² −１）ｔを出力するので、
実際の電機子電流Ｉ_ARの前記Ｐ．Ｕ値Ｉが小さい場合
は、（Ｉ² −１）の値は小さいけれども、ｔが大きくな
れば、即ち長い時間経過すれば、前記積算装置１４の出
力１４ｓと前記予測装置１５の出力１５ｓとの加算値を
入力する前記比較器１８は出力を出す。また、逆に、実
際の電機子電流Ｉ_ARの前記Ｐ．Ｕ値Ｉが大きい場合は、
（Ｉ² −１）の値が大きくなるので、ｔが小さくても、
即ち短い時間で前記比較器１８は出力を出す。即ち、実
際の電機子電流Ｉ_ARが、定格電機子電流Ｉ_ATを越えて
も、その大きさが比較的小さい場合（例えば図２４、図
２５、図２７のＩ_AR2 ）は、前記リレー接点１３ａは比
較的遅く閉じ、従って、前記同期機１の励磁制限（過負
荷制限）は、図２５、図２７に制限開始時点ｔ₅₂で示す
ように遅く始まり、逆に、その大きさが比較的大きい場
合（例えば図２４、図２６、図２７のＩ_AR3 ）は、前記
リレー接点１３ａは比較的早く閉じ、従って、励磁制限
（過負荷制限）は、図２６、図２７に制限開始時点ｔ₅₃
で示すように早く始まる。この動作により図２７にＩ
_AR2 、Ｉ_AR3で示すように、実際の電機子電流Ｉ_ARを、
定格電機子電流Ｉ_ATを越えて、しかも電機子巻線の耐量
曲線Ａ_TLを越えることなく該電機子巻線の耐量曲線Ａ_TL
の近傍まで流すことができる。即ち、電機子巻線をその
絶縁低下から確実に保護しつつ、且つ、電機子巻線余裕
領域Ｂ（斜線を施した部分）を積極的に充分に活用し
て、電力系統１２に無効電力をより多く供給（例えば、
図２４におけるＱ₃ ）して、電力系統をより安定化でき
る。

【００３１】ところで、同期機１の電機子巻線の耐量
は、正確には同期機１の構造の違いや容量の違いによっ
て多少異なるが、概略（１）式で表せる。 ｔ＝４０／（Ｉ² −１）……………………………………………（１） 但し、Ｉは、同期機１が定格状態で運転されているとき
の実際の電機子電流を１Ｐ．Ｕ．とする実際の電機子電
流のＰ．Ｕ．値である。従って、同期機１の電機子巻線
の絶縁抵抗が低下しないように保護するためには、（Ｉ
² −１）の積算値（Ｉ² −１）ｔが４０になる前に、同
期機１を弱め界磁制御して励磁制限（過負荷制限）し、
実際の電機子電流Ｉ_AR（図２４〜図２７におけるＩ
_AR2 、Ｉ_AR3 ）を、定格電機子電流Ｉ_AT（１Ｐ．Ｕ．）
以下に制限すればよい。しかしながら、（Ｉ² −１）の
積算値（Ｉ² −１）ｔが４０になる直前に前記制限開始
をすれば、前記実際の電機子電流Ｉ_ARが、瞬時に定格電
機子電流Ｉ_AT（１Ｐ．Ｕ．）以下に制限されるかといえ
ば、そうではなく、現実には同期機１の界磁時定数によ
り、瞬時には、実際の電機子電流Ｉ_ARは定格電機子電流
Ｉ_AT以下に減衰しない。また、この減衰の度合は、実際
の電機子電流Ｉ_ARが大きい場合と小さい場合とでは異な
り、実際の電機子電流Ｉ_ARが大きい場合の方が、小さい
場合に比べて、減衰するのに時間がかかる。

【００３２】従って、界磁時定数により前記励磁制限
（過負荷制限）開始後にも積算される（Ｉ² −１）を見
込んで、前記制限開始を行う必要があり、そのために
は、実際の電機子電流Ｉ_ARが定格電機子電流Ｉ_ATを越え
てから前記制限（過負荷制限）が開始されるまでの間の
（Ｉ² −１）ｔと、界磁時定数に依存して前記電機子電
流Ｉ_ARが前記制限開始から前記定格電機子電流Ｉ_AT内に
至るまでの期間の（Ｉ² −１）ｔとの和が、前記４０を
越えないように、前記制限開始時点を、実際の電機子電
流Ｉ_ARの大きさに応じて変更するとよく、このような変
更を行えるように、前述の図２１に示すように、前記
（Ｉ² −１）積算装置１４、及び、前記界磁時定数に依
存した減衰時間を考慮にいれた前記制限開始後の（Ｉ²
−１）ｔ予測装置１５を設けることにより、定格電機子
電流Ｉ_ATを越えた実際の電機子電流Ｉ_ARが比較的小さく
前記制限開始後の（Ｉ² −１）ｔの積算値が少ないと予
測されるときは、過負荷状態を長く許容して、電力系統
安定度向上に寄与し、前記定格電機子電流Ｉ_ATを越えた
実際の電機子電流Ｉ_ARが大きく前記制限開始後の（Ｉ²
−１）ｔの積算値が多いと予測されるときは、早く前記
制限を行い、同期機１の電機子巻線を絶縁低下から保護
するようにすればよいのである。

【００３３】次に前述の（Ｉ² −１）積算装置１４及び
（Ｉ² −１）ｔ予測装置１５の各々の具体的な動作につ
いて、図２２及び図２３により、図２５及び図２６を参
照しながら説明する。先ず、図２２により、図２５及び
図２６を参照しながら、（Ｉ² −１）積算装置１４によ
る（Ｉ² −１）ｔを得る動作を説明する。交／直変換器
６からの実際の電機子電流Ｉ_ARと、定格電機子電流設定
器１４₂に設定された定格電機子電流Ｉ_ATとが、除算器
１４₁ に入力されると、除算器１４₁ では、前記実際の
電機子電流Ｉ_ARを前記定格電機子電流Ｉ_ATで除して、前
記（Ｉ² −１）ｔにおける実際の電機子電流Ｉ_ARのＰ．
Ｕ値、即ちＩを出力する。この除算器１４₁ の出力Ｉ
が、次段の乗算器１４₃ に入力されると、この乗算器１
４₃ では、前記Ｉを２乗して、前記（Ｉ² −１）ｔにお
けるＩ² を導出し出力する。一方、１設定器１４₄ は前
記（Ｉ² −１）ｔにおける１を出力するので、この１設
定器１４₄ の出力１と前記乗算器１４₃ の出力Ｉ² と
が、次段の積分器１４₅ に供給され、積分器１４₅ で
は、これら２つの入力Ｉ² 及び１からその入力段で（Ｉ
² −１）を得、この（Ｉ²−１）を積分して（Ｉ² −
１）ｔを出力する。この積分器１４₅ の出力（Ｉ² −
１）ｔが前記（Ｉ² −１）積算装置１４の出力１４ｓと
なって、前記加算器１６の一方の入力となる。なお、図
２５及び図２６に示すように、前記積分器１４₅ 、即ち
前記積算装置１４は、交／直変換器６からの実際の電機
子電流Ｉ_ARが小さい場合（例えば図２５のＩ_AR2 ）より
大きい場合（例えば図２６のＩ_AR3 ）の方が、即ち、実
際の電機子電流Ｉ_ARのＰ．Ｕ値Ｉが小さい場合より大き
い場合の方が、早く大きな出力１４ｓを発生する。

【００３４】次ぎに、図２３により、図２５及び図２６
を参照しながら、（Ｉ² −１）ｔ予測装置１５による制
限開始後の（Ｉ² −１）ｔを得る動作を説明する。先
ず、電力系統から要求される無効電力がそれほど大きく
なく、前記交／直変換器６から出力される実際の電機子
電流Ｉ_ARが、前記定格電機子電流Ｉ_ATを越えているけれ
ども比較的小さく、第１番目の電機子電流設定器１５
_1aa の設定値より大きいが、他の電機子電流設定器……
１５_1ja の設定値より小さい場合を、一例として図２４
及び図２５におけるＩ_AR2 の場合について説明する。実
際の電機子電流Ｉ_ARが、第１番目の電機子電流設定器１
５_1aa の設定値より大きく、他の電機子電流設定器……
１５_1ja の設定値より小さい場合は、第１番目の半導体
スイッチング素子１５_1ac のみが導通し、第１番目のリ
レー１５_2aのみが付勢され、そのａ接点１５_2aa のみが
閉じる。ａ接点１５_2aa のみが閉じるので、第１番目の
（Ｉ² −１）ｔ予測設定器１５_3aの予測設定値（Ｉ² −
１）ｔ［但し、前記界磁時定数に依存した減衰時間を考
慮に入れて任意に事前設定された固定値］のみが、加算
器１５₄ から、前記制限開始後の（Ｉ² −１）ｔ予測装
置１５の出力１５ｓとして、図２５に１５ｓで示される
ように出力され、前記加算器１６の他方の入力となる。

【００３５】次ぎに、電力系統から要求される無効電力
が大きく、前記交／直変換器６から出力される実際の電
機子電流Ｉ_ARが、前記定格電機子電流Ｉ_ATを大きく越え
て電機子電流設定器１５_1ja の設定値より大きい場合に
ついて説明する。実際の電機子電流Ｉ_ARが、電機子電流
設定器１５_1ja の設定値より大きい場合は、第１番目の
半導体スイッチング素子１５_1ac 〜第ｊ番目の半導体ス
イッチング素子１５_1jc の全てが導通し、第１番目のリ
レー１５_2a〜第ｊ番目のリレー１５_2jの全てが付勢さ
れ、それらのａ接点１５_2aa 〜１５_2ja の全てが閉じ
る。ａ接点１５_2aa 〜１５_2ja の全てが閉じるので、第
１番目の（Ｉ²−１）ｔ予測設定器１５_3a〜第ｊ番目の
（Ｉ² −１）ｔ予測設定器１５_3jの各予測設定値（Ｉ²
−１）ｔ［但し、何れの設定値も前記界磁時定数に依存
した減衰時間を考慮に入れて任意に事前設定された固定
値］が加算器１５₄ で加算され、この加算値が加算器１
５₄ から、前記制限開始後の（Ｉ² −１）ｔ予測装置１
５の出力１５ｓとして、例えば図２６に１５ｓで示され
るように（但し図２６は３個の電機子電流設定器の各設
定値を加算した場合を示してある）出力され、前記加算
器１６の他方の入力となる。このように、電力系統から
要求される無効電力がそれほど大きくなく前記交／直変
換器６から出力される実際の電機子電流Ｉ_ARが前記定格
電機子電流Ｉ_ATを越えているけれども比較的小さい場合
に比べ、電力系統から要求される無効電力が大きく前記
交／直変換器６から出力される実際の電機子電流Ｉ_ARが
前記定格電機子電流Ｉ_ATを大きく越えている場合の方
が、前記制限開始後の（Ｉ² −１）ｔ予測装置１５の出
力１５ｓは、大きく、しかも早く出る。

【００３６】従って、前記（Ｉ² −１）積算装置１４の
出力１４ｓと、前記（Ｉ² −１）ｔ予測装置１５による
前記制限開始後の予測値出力１５ｓとの和、即ち前記比
較器１８の一方の入力として供給される加算器１６の出
力１６ｓも、電力系統から要求される無効電力がそれほ
ど大きくなく前記交／直変換器６から出力される実際の
電機子電流Ｉ_ARが比較的小さい場合に比べ、電力系統か
ら要求される無効電力が大きく前記交／直変換器６から
出力される実際の電機子電流Ｉ_ARが大きい場合の方が、
大きく、しかも早く出る。比較器１８の他方の入力には
（Ｉ² −１）ｔ動作設定器１７の設定値４０（固定値）
が供給されているので、該比較器１８の前記一方の入力
である前記加算器１６の出力１６ｓが該設定値４０（固
定値）に到達すると、該比較器１８が出力を出し、図２
１の動作説明で述べたように、前記制限開始用のリレー
１３が付勢され、そのａ接点１３ａ（図２１）を閉じ、
同期機１の励磁制限、即ち過負荷制限、が行われる。

【００３７】ところで、前述の図２１〜図２７により説
明した例１の過負荷制限方法及び過負荷制限装置におい
て、過負荷許容することによる電機子電流Ｉ_AR3 の変化
（図２６に図示）と、該電機子電流Ｉ_AR3 による電機子
巻線の温度変化との関係は図２８（イ）に示すようにな
る。図２８（イ）において、Ｃは電機子巻線の温度を示
す曲線で、細い実線で示してある。なお、電機子電流Ｉ
_AR3 は太い実線で示してある。Ｃ_P は前記実際の電機子
電流Ｉ_AR3 の最大値Ｉ_AR3Pに対応する電機子巻線温度Ｃ
の最大値、Ｃ_L は電機子巻線が健全な状態を維持できる
限界温度、ｔ_CPは電機子巻線温度Ｃが最大値Ｃ_P の時
点、ｔ_CNは、電機子巻線温度Ｃが最大値Ｃ_P に到達した
後、定常電機子電流Ｉ_AR11に対応する電機子巻線温度Ｃ
_N に励磁制限（過負荷制限）により低下した時点、ｔ_N
は電機子電流Ｉ_AR3 が励磁制限（過負荷制限）により最
大値Ｉ_AR3Pから定常電機子電流Ｉ_AR11に制限された時点
である。この図２８（イ）においても、前述の図１９
（イ）の場合と同様に、電機子の熱時定数により、電機
子巻線温度Ｃが最大値Ｃ_P の時点は、電機子電流Ｉ_AR3
が最大値Ｉ_AR3Pの時点より時期的に遅れ、また、定常電
機子電流Ｉ_AR11に対応する電機子巻線温度Ｃ_N に到達し
た時点ｔ_CNも、電機子電流Ｉ_AR3 が励磁制限（過負荷制
限）により最大値Ｉ_AR3Pから定常電機子電流Ｉ_AR11に制
限された時点ｔ_Nより時期的に遅れている。

【００３８】ここで、図２８（ロ）は系統からの無効電
力の要求が長時間に亘って連続的あるいは継続的に発生
する場合の実際の電機子電流（太い実線で図示）と電機
子巻線温度（細い実線で図示）Ｃとの関係を示す図であ
る。即ち、定格電機子電流Ｉ_ATを越えて増加した実際の
電機子電流Ｉ_AR3 がその最大値Ｉ_AR3Pから励磁制限（過
負荷制限）によって定格電機子電流Ｉ_ATまで低下すると
すぐに、系統からの無効電力の要求により、再び定格電
機子電流Ｉ_ATを越えて最大値Ｉ_AR3Pに至る現象が連続的
あるいは継続的に繰り返し発生した場合、図示のよう
に、前述の熱時定数により、電機子巻線の温度Ｃが下が
らないうちに電機子電流Ｉ_ARが増加するので、前記現象
が連続的あるいは継続的に繰り返し発生すれば、電機子
巻線温度Ｃは徐々に上昇し、遂には前記電機子巻線限界
温度Ｃ_L に至る可能性が出て来るという問題が生じる。
なお、前記電機子電流Ｉ_ARの変化に対する電機子巻線温
度Ｃの変化の遅れの程度は、前述の図１７の場合と同様
に、同期機の電機子の構造、冷却手段、等により異なる
ので、前述の電機子巻線限界温度Ｃ_L に至る可能性が出
て来る問題も、同期機の種類、電機子の構造、冷却手
段、等によりその程度は異なる。

【００３９】電機子巻線余裕領域Ｂを積極的に活用する
例２．図２１〜図２３に示す例１は、実際の電機子電流
値に応じて、事前設定の予測設定器１５_3a〜１５_3jを切
り換える例であるが、図２９は実際の電機子電流から直
接、自動的に、制限開始後の（Ｉ² −１）ｔの予測値を
演算する（Ｉ² −１）ｔ自動予測装置１５の一例であ
る。なお、図２９に図示した部分以外の部分は、図２１
と、構成及び動作が同じであるので、図示及び説明は省
略してある。この図２９に示す自動予測装置１５は、制
限開始後の（Ｉ² −１）ｔの予測計算式（２）を簡略化
した式（３）を実現する一例を示すものである。

【００４０】

【数１】

【００４１】但し、t1 は制限開始から許容電流値へ戻
るまでにかかる時間を示す。又、Ｉは同期機１が定格状
態で運転されているときの実際の電機子電流を１Ｐ．
Ｕ．とする実際の電機子電流のＰ．Ｕ．値である。 簡易予測値＝Ｋ（Ｉ＋３）（Ｉ−１） ………………………（３） 但し、Ｋは電機子電流値が変化する時定数で決まる係数
である。

【００４２】図２９において、１５₅ は定格電機子電流
設定手段で、定格電機子電流Ｉ_TLを設定するものであ
る。１５₆ は除算手段で、実際の電機子電流Ｉ_AR、Ｉ
_AR2、Ｉ_AR3 、を前記定格電機子電流設定手段１５₅ の
出力Ｉ_TLで除算して、実際の電機子電流のＰ．Ｕ値Ｉを
求め、該Ｉを出力するものである。１５₇ は第１の数値
設定手段で、前記（３）式における（Ｉ＋３）の「３」
を設定するものである。１５₈ は第１の加算手段で、前
記除算手段１５₆ の出力Ｉと前記第１の数値設定手段１
５₇ の出力「３」とを加算して前記（３）式における
（Ｉ＋３）を求め、該（Ｉ＋３）を自己の増幅手段１５
_8aで増幅して出力するものである。１５₉ は第２の数値
設定手段で、前記（３）式における（Ｉ−１）の「１」
を設定するものである。１５₁₀は第２の加算手段で、前
記除算手段１５₆の出力Ｉと前記第２の数値設定手段１
５₉ の出力「１」とを加算して前記（３）式における
（Ｉ−１）を求め、該（Ｉ−１）を自己の増幅手段１５
_10a で増幅して出力するものである。１５₁₁は第１の乗
算手段で、前記第１の加算手段１５₈ の出力（Ｉ＋３）
と前記第２の加算手段１５₁₀の出力（Ｉ−１）とを乗算
して前記（３）式における（Ｉ＋３）（Ｉ−１）を求
め、該（Ｉ＋３）（Ｉ−１）を出力するものである。１
５₁₂は係数設定手段で、前記（３）式における係数Ｋを
設定するものである。１５₁₃は第２の乗算手段で、前記
第１の乗算手段１５₁₁の出力（Ｉ＋３）（Ｉ−１）と前
記係数設定手段１５₁₂の出力Ｋとを乗算して前記（３）
式Ｋ（Ｉ＋３）（Ｉ−１）、即ち簡易予測値を求めるも
のである。１５₁₄は増幅手段で、その増幅部１５_14a で
前記Ｋ（Ｉ＋３）（Ｉ−１）を増幅して自動予測装置１
５の出力１５ｓとして出力するものである。前記各加算
手段１５₈ 、１５₁₀及び増幅手段１５₁₄におけるｒは抵
抗である。

【００４３】前記自動予測装置１５において、実際の電
機子電流Ｉ_AR、Ｉ_AR2 、Ｉ_AR3から自動的に演算して求
められた前記Ｋ（Ｉ＋３）（Ｉ−１）は、加算器１６の
一方の入力として供給され、加算器１６の他方の入力に
は、（Ｉ² −１）積算装置１４（図２２における（Ｉ²
−１）積算装置１４と同じ構成、同じ機能のもの）の出
力（Ｉ² −１）ｔが供給される。比較器１８は、自動予
測装置１５の出力Ｋ（Ｉ＋３）（Ｉ−１）と（Ｉ² −
１）出力積算装置１４の出力（Ｉ²−１）ｔとの和が、
加算器１６から供給され、以後、前述の例１と同様に動
作し、該例１と同等の効果を奏する。なお、この例２の
自動予測装置１５によれば、前述の例１のように、複数
個の予測値設定器１５_3a〜１５_3j、比較器１５_1a〜１５
_1j、リレー１５_2a〜１５_2jが不要となり、前述の実施例
１に比べて、装置の構成が簡素で小型化できる。

【００４４】前述の例２では、簡略式（３）を利用した
例を示したが、前記式（２）をそのまま回路化あるいは
利用しても、或はこれらの式の近似式を回路化あるいは
利用しても、前述の例１と同様な効果を奏する。尚、こ
の例２の場合の電機子巻線温度、定格電機子電流、実際
の電機子電流、及び弱め界磁制御開始の各関係は、前述
の図２１〜図２３に示す例１の場合とほぼ同じである。
従って、定格電機子電流を越えて増加した実際の電機子
電流がその最大値から励磁制限（過負荷制限）によって
定格電機子電流まで低下するとすぐに、系統からの無効
電力の要求により、再び定格電機子電流を越えて最大値
に至る現象が連続的あるいは継続的に繰り返し発生した
場合、電機子巻線温度は徐々に上昇し、遂には前記電機
子巻線限界温度に至る可能性が出て来るという問題も、
前述の図２１〜図２３に示す例１の場合とほぼ同じよう
に生じるので、この例２の場合の電機子巻線温度、定格
電機子電流、実際の電機子電流、及び弱め界磁制御開始
の各関係は、図示を省略する。

【００４５】電機子巻線余裕領域Ｂを積極的に活用する
例３．前述の例１では、単に電機子電流の大きさに応じ
て予測設定器１５_3a〜１５_3jを切り換える場合の例につ
いて述べたが、同期機１が系統に接続されている負荷時
と、無負荷の時とでは、電機子電流は異なった変化を
し、同一電機子電流でも制限開始後の（Ｉ² −１）ｔの
積算値も異なって来る。そこで、図３０に示す例は、前
記同期機１が系統に接続されている場合の（Ｉ² −１）
ｔに適合した負荷時（Ｉ² −１）ｔ予測装置１５Ａと、
無負荷の場合の（Ｉ² −１）ｔに適合した無負荷時（Ｉ
² −１）ｔ予測装置１５Ｂと、同期機が系統に接続され
ている時に動作する、例えば、系統１２に同期機１を接
続するしゃ断器２２のａ接点２２ａの閉成時に動作する
リレー２３とを設け、前記しゃ断器２２の投入によるａ
接点２２ａの閉成により、前記リレー２３のａ接点２３
ａが閉じると共にｂ接点２３ｂが開いて、前記負荷時
（Ｉ² −１）ｔ予測装置１５Ａが自動的に、交／直変換
器６と加算器１６との間に接続されると共に、前記無負
荷時（Ｉ²−１）ｔ予測装置１５Ｂが自動的に切り離さ
れるようにしたものであり、また、前記しゃ断器２２が
開いて同期機１が無負荷になれば、しゃ断器２２のａ接
点２２ａが開くことにより、前記リレー２３のａ接点２
３ａが開くと共にｂ接点２３ｂが閉じて、前記無負荷時
（Ｉ² −１）ｔ予測装置１５Ｂが、自動的に交／直変換
器６と加算器１６との間に接続されると共に、前記負荷
時（Ｉ² −１）ｔ予測装置１５Ａが自動的に切り離され
るようにしたものである。従って、図３０に示される例
３を使用すれば、無負荷時及び系統に接続されている時
のどちらの時にも対応することが出来る。

【００４６】なお、前述の例３では図３０に示すよう
に、（Ｉ² −１）ｔ予測装置１５全体を、負荷時用１５
Ａを１台、無負荷時用１５Ｂを１台、計２台設けた例を
示したが、（Ｉ² −１）ｔ予測装置１５全体を２台置か
ず、例えば、例１の図２３において、予測設定器１５_3a
〜１５_3jを、負荷時用１式、無負荷時用１式、計２式置
き、加算器１５₄ の前段に、負荷時と無負荷時とで自動
的にに切り替わるように自動切替手段（前記図３０にお
けるしゃ断器２２のａ接点２２ａ、リレー２３、リレー
接点２３_a 、リレー接点２３_b ）設けることによって
も、前述の図３０に示す例３の場合と同様な効果を奏す
る。なお、図３０に図示した部分以外の部分は、図１４
と、構成及び動作が同じであるので、図示及び説明は省
略してある。

【００４７】なお、同期機１の界磁電流Ｉ_F の変化は、
一般的に、無負荷時は開回路時定数Ｔｄｏ’、系統に接
続されている時は（４）式にて表せる時定数Ｔｇにて変
化する。 Ｔｇ＝（Ｘｄ’＋Ｘｅ）・Ｔｄｏ’／（Ｘｄ＋Ｘｅ）………（４） 但し、Ｘｄは負荷時の同期機のリアクタンス、Ｘｄ’は
無負荷時の同期機のリアクタンス、Ｘｅは電力系統のの
リアクタンスである。同期機における定格電機子電流Ｉ
_ATを越えた実際電機子電流Ｉ_AR2 、Ｉ_AR3を制限して、
定格電機子電流Ｉ_AT内に引き戻すときは、前述のように
同期機の界磁電流Ｉ_F を減少させることにより行うの
で、前記無負荷時の時定数Ｔｄｏ’と前記負荷時の時定
数Ｔｇとの差が、前記定格電機子電流Ｉ_ATを越えた実際
電機子電流Ｉ_AR2 、Ｉ_AR3 を制限してから、定格電機子
電流Ｉ_AT内に引き戻すまでの時間に影響する。即ち、前
述の制限開始後に作動する（Ｉ² −１）ｔ予測装置１５
の予測設定値を、負荷時用と、無負荷用とで変える必要
があるのである。尚、この例３の場合の電機子巻線温
度、定格電機子電流、実際の電機子電流、及び弱め界磁
制御開始の各関係も、前述の図２１〜図２３に示す例１
の場合とほぼ同じである。従って、定格電機子電流を越
えて増加した実際の電機子電流がその最大値から励磁制
限（過負荷制限）によって定格電機子電流まで低下する
とすぐに、系統からの無効電力の要求により、再び定格
電機子電流を越えて最大値に至る現象が連続的あるいは
継続的に繰り返し発生した場合、電機子巻線温度は徐々
に上昇し、遂には前記電機子巻線限界温度に至る可能性
が出て来るという問題も、前述の図２１〜図２３に示す
例１の場合とほぼ同じように生じるので、この例３の場
合も電機子巻線温度、定格電機子電流、実際の電機子電
流、及び弱め界磁制御開始の各関係は、図示を省略す
る。

【００４８】なお、過負荷による発電機界磁巻線の焼損
事故を防止するものとして、界磁電流検出手段と、この
界磁電流検出手段により検出された界磁電流が所定の制
限値より大きい場合交流励磁機に設けられた界磁巻線の
回路を開き発電機の界磁巻線の励磁を停止する過励磁リ
レーとを設けたものは、特開平４−５４８２２号公報に
しめされている。

【００４９】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来に
おける同期機の過負荷制限方法及び過負荷制限装置にお
いては、定格電機子電流から実際の電機子耐量までの電
機子巻線余裕領域Ｂを積極的に活用してないため、同期
機の電機子に余裕があり無効電力供給能力が残っている
にも拘らず、系統からの無効電力要求に対して該同期機
により充分応えることができず、また、実際の電機子電
流を定格電機子電流以上流すようにした場合、定格電機
子電流を越えて増加した実際の電機子電流がその最大値
から励磁制限（過負荷制限）によって定格電機子電流ま
で低下するとすぐに、系統からの無効電力の要求によ
り、再び定格電機子電流を越えて最大値に至る現象が連
続的あるいは継続的に繰り返し発生した場合、電機子巻
線温度は徐々に上昇し、遂には前記電機子巻線限界温度
に至る可能性が出て来るという問題がある。この発明
は、以上のような従来における同期機の過負荷制限方法
及び過負荷制限装置における課題を解決するためになさ
れたもので、定格電機子電流を越えて増加した実際の電
機子電流がその励磁制限（過負荷制限）がかかる値から
励磁制限（過負荷制限）によって定格電機子電流まで低
下するとすぐに、系統からの無効電力の要求により、再
び定格電機子電流を越えて前記励磁制限（過負荷制限）
がかかる値に至る現象が、連続的あるいは継続的に繰り
返し発生して、電機子巻線温度が徐々に上昇しても、電
機子巻線温度がその限界温度に至らないようにする同期
機の過負荷制限方法及び過負荷制限装置を提供すること
を目的とするものである。

【００５０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る同
期機の過負荷制限方法は、過負荷許容から該過負荷許容
より後の過負荷許容要求までの時間に関連して、前記後
の過負荷許容要求に対する過負荷許容量を変える過負荷
制限方法である。請求項７の発明に係る同期機の過負荷
制限方法は、励磁制限から該励磁制限より後の過負荷許
容要求までの時間に関連して、前記励磁制限より後の過
負荷許容量を変える過負荷制限方法である。請求項１３
の発明に係る同期機の過負荷制限装置は、過負荷許容か
ら該過負荷許容より後の過負荷許容要求までの間隔度合
を判別する判別手段、及びこの判別手段の出力に応動し
前記後の過負荷許容要求に対する過負荷許容量を調整す
る調整手段を設けた過負荷制限装置である。請求項１９
の発明に係る同期機の過負荷制限装置は、励磁制限から
該励磁制限より後の過負荷許容要求までの間隔度合を判
別する判別手段、及びこの判別手段の出力に応動し前記
励磁制限より後の過負荷許容量を調整する調整手段を設
けた過負荷制限装置である。

【００５１】請求項２の発明に係る同期機の過負荷制限
方法は、過負荷許容から該過負荷許容より後の過負荷許
容要求までの時間に関連して、先の過負荷許容量に対応
して前記後の過負荷許容要求に対する過負荷許容量を変
える過負荷制限方法である。請求項８の発明に係る同期
機の過負荷制限方法は、励磁制限から該励磁制限より後
の過負荷許容要求までの時間に関連して、前記励磁制限
における励磁制限量に対応して前記励磁制限より後の過
負荷許容量を変える過負荷制限方法である。請求項１４
の発明に係る同期機の過負荷制限装置は、過負荷許容か
ら該過負荷許容より後の過負荷許容要求までの間隔度合
を判別する判別手段、及びこの判別手段の出力に応動し
先の過負荷許容における過負荷許容量に対応して前記後
の過負荷許容要求に対する過負荷許容量を調整する調整
手段を設けた過負荷制限装置である。請求項２０の発明
に係る同期機の過負荷制限装置は、励磁制限から該励磁
制限より後の過負荷許容要求までの間隔度合を判別する
判別手段、及びこの判別手段の出力に応動し前記励磁制
限における励磁制限量に対応して前記励磁制限より後の
過負荷許容量を調整する調整手段を設けた過負荷制限装
置である。

【００５２】請求項３の発明に係る同期機の過負荷制限
方法は、過負荷許容から該過負荷許容より後の過負荷許
容要求までの時間が所定時間以内の場合は、先の過負荷
許容量に対応して前記後の過負荷許容要求に対する過負
荷許容量を減少させる過負荷制限方法である。請求項９
の発明に係る同期機の過負荷制限方法は、励磁制限から
該励磁制限より後の過負荷許容要求までの時間が所定時
間以内の場合は、前記励磁制限における励磁制限量に対
応して前記励磁制限より後の過負荷許容量を減少させる
過負荷制限方法である。請求項１５の発明に係る同期機
の過負荷制限装置は、過負荷許容から該過負荷許容より
後の過負荷許容要求までの間隔度合を判別する判別手
段、及びこの判別手段の出力に応動し前記間隔度合が所
定度合以内の場合に前記後の過負荷許容要求に対する過
負荷許容量を減少させる調整手段を設けた過負荷制限装
置である。請求項２１の発明に係る同期機の過負荷制限
装置は、励磁制限から該励磁制限より後の過負荷許容要
求までの間隔度合を判別する判別手段、及びこの判別手
段の出力に応動し前記間隔度合が所定度合以内の場合に
前記励磁制限より後の過負荷許容量を減少させる調整手
段を設けた過負荷制限装置である。

【００５３】請求項４の発明に係る同期機の過負荷制限
方法は、後の過負荷許容要求に対する過負荷許容量を、
同期機の電機子巻線の熱時定数に対応して増加させる過
負荷制限方法である。請求項１０の発明に係る同期機の
過負荷制限方法は、励磁制限より後の過負荷許容量を、
同期機の電機子巻線の熱時定数に対応して増加させる過
負荷制限方法である。請求項１６の発明に係る同期機の
過負荷制限装置は、後の過負荷許容量を、同期機の電機
子巻線の熱時定数に対応して増加させる補正手段を設け
た過負荷制限装置である。請求項２２の発明に係る同期
機の過負荷制限装置は、励磁制限より後の過負荷許容量
を、同期機の電機子巻線の熱時定数に対応して増加させ
る補正手段を設けた過負荷制限装置である。

【００５４】請求項５の発明に係る同期機の過負荷制限
方法は、先の過負荷許容から後の過負荷許容要求までの
時間が短い場合は長い場合より、前記後の過負荷許容要
求に対する過負荷許容量を小さくする過負荷制限方法で
ある。請求項１１の発明に係る同期機の過負荷制限方法
は、励磁制限から該励磁制限より後の過負荷許容要求ま
での時間が短い場合は長い場合より、前記励磁制限より
後の過負荷許容量を小さくする過負荷制限方法である。
請求項１７の発明に係る同期機の過負荷制限装置は、調
整手段が、先の過負荷許容から該過負荷許容より後の過
負荷許容要求までの間隔度合が小さい場合は大きい場合
より過負荷許容量が小さくなるように調整する過負荷制
限装置である。請求項２３の発明に係る同期機の過負荷
制限装置は、調整手段が、励磁制限から該励磁制限より
後の過負荷許容要求までの間隔度合が小さい場合は大き
い場合より過負荷許容量が小さくなるように調整する過
負荷制限装置である。

【００５５】請求項６の発明に係る同期機の過負荷制限
方法は、先の過負荷許容から後の過負荷許容要求までの
時間が短い場合は長い場合よりも、前記後の過負荷許容
要求に対する過負荷制限を早く始める過負荷制限方法で
ある。請求項１２の発明に係る同期機の過負荷制限方法
は、励磁制限から該励磁制限より後の過負荷許容要求ま
での時間が短い場合は長い場合より前記励磁制限より後
の励磁制限を早く始める過負荷制限方法である。請求項
１８の発明に係る同期機の過負荷制限装置は、調整手段
が、先の過負荷制限から該過負荷制限より後の過負荷許
容要求までの間隔度合が小さい場合は大きい場合より、
前記過負荷制限より後の過負荷制限が早く始まるように
調整する過負荷制限装置である。請求項２４の発明に係
る同期機の過負荷制限装置は、調整手段は、励磁制限か
ら該励磁制限より後の過負荷許容要求までの間隔度合が
小さい場合は大きい場合より、前記励磁制限より後の過
負荷制限が早く始まるように調整する過負荷制限装置で
ある。

【００５６】請求項２５の発明に係る同期機の過負荷制
限装置は、実際の電機子電流を検出する検出手段によっ
て検出された実際の電機子電流が定格電機子電流を越え
ると（Ｉ² −１）［但し、Ｉは定格電機子電流に対する
実際の電機子電流のＰ．Ｕ．値］を積算する積算装置、
及びこの積算装置による積算値を所定時間記憶する記憶
装置を設け、前記積算装置による積算値及び前記記憶装
置による記憶値に基づいて過負荷制限する過負荷制限装
置である。

【００５７】請求項２６の発明に係る同期機の過負荷制
限装置は、実際の電機子電流を検出する検出手段によっ
て検出された実際の電機子電流が定格電機子電流を越え
ると（Ｉ² −１）［但し、Ｉは定格電機子電流に対する
実際の電機子電流のＰ．Ｕ．値］を積算する積算装置、
この積算装置による積算値を所定時間記憶する記憶装
置、及びこの記憶装置による記憶値を電機子巻線の熱時
定数に対応して減衰させる補正装置を設け、前記積算装
置による積算値及び前記減衰された記憶値に基づいて過
負荷制限する過負荷制限装置である。

【００５８】請求項２７の発明に係る同期機の過負荷制
限装置は、実際の電機子電流を検出する検出手段によっ
て検出された実際の電機子電流が定格電機子電流を越え
ると（Ｉ² −１）［但し、Ｉは定格電機子電流に対する
実際の電機子電流のＰ．Ｕ．値］を積算する積算装置、
前記検出手段から実際の電機子電流が供給され過負荷制
限によって定格電機子電流以下に復帰した実際の電機子
電流に相当する電機子巻線温度を演算する目標値演算回
路、及び前記積算装置による積算値が電機子巻線温度に
対応して変換された値を所定時間記憶すると共に前記目
標値演算回路によって演算された前記電機子巻線温度を
目標に記憶値が限衰させられる記憶装置を設け、前記積
算装置による積算値及び前記記憶装置の限衰された記憶
値に基づいて過負荷制限する過負荷制限装置である。

【００５９】

【作用】請求項１，７，１３，１９の発明に係る同期機
の過負荷制限方法及び過負荷制限装置においては、過負
荷許容から該過負荷許容より後の過負荷許容要求までの
時間に関連して、前記後の過負荷許容要求に対する過負
荷許容量を変え、あるいは、励磁制限から該励磁制限よ
り後の過負荷許容要求までの時間に関連して、前記励磁
制限より後の過負荷許容量を変え、あるいは、過負荷許
容から該過負荷許容より後の過負荷許容要求までの間隔
度合を判別手段で判別して、前記後の過負荷許容要求に
対する過負荷許容量を調整手段で調整し、あるいは、励
磁制限から該励磁制限より後の過負荷許容要求までの間
隔度合を判別手段で判別して、前記励磁制限より後の過
負荷許容量を調整手段で調整するので、過負荷許容要求
あるいは励磁制限が頻繁に繰り返し生じた場合は、後の
過負荷許容量を小さくして電機子巻線温度の上昇し過ぎ
を防止し、逆に過負荷許容要求あるいは励磁制限が少な
い場合は、後の過負荷許容は要求に応じて充分に行うこ
とが可能であり、同期機電機子巻線の定格電流を越えた
余裕分を活かし乍ら、系統安定化に柔軟に対応できる。

【００６０】請求項２，８，１４，２０の発明に係る同
期機の過負荷制限方法及び過負荷制限装置においては、
過負荷許容から該過負荷許容より後の過負荷許容要求ま
での時間に関連して、先の過負荷許容量に対応して、前
記後の過負荷許容要求に対する過負荷許容量を変え、あ
るいは、励磁制限から該励磁制限より後の過負荷許容要
求までの時間に関連して、前記励磁制限における励磁制
限量に対応して、前記励磁制限より後の過負荷許容量を
変え、あるいは、過負荷許容から該過負荷許容より後の
過負荷許容要求までの間隔度合を判別手段で判別して、
先の過負荷許容における過負荷許容量に対応して、前記
後の過負荷許容要求に対する過負荷許容量を調整手段で
調整し、あるいは、励磁制限から該励磁制限より後の過
負荷許容要求までの間隔度合を判別手段で判別して、前
記励磁制限における励磁制限量に対応して、前記励磁制
限より後の過負荷許容量を調整手段で調整するので、過
負荷許容要求あるいは励磁制限が頻繁に繰り返し生じた
場合は、後の過負荷許容量を小さくして電機子巻線温度
の上昇し過ぎを防止し、逆に過負荷許容要求あるいは励
磁制限が少ない場合は、後の過負荷許容は要求に応じて
充分に行うことが可能であると共に、先の過負荷許容量
が大きい場合は、後の先の過負荷許容量を小さくして電
機子巻線温度の上昇し過ぎを防止し、逆に、先の過負荷
許容量が小さい場合は、後の過負荷許容量を要求に応じ
て充分に大きくすることが可能であり、同期機電機子巻
線の定格電流を越えた余裕分を活かし乍ら、系統安定化
に柔軟に対応できる。

【００６１】請求項３，９，１５，２１の発明に係る同
期機の過負荷制限方法及び過負荷制限装置においては、
過負荷許容から該過負荷許容より後の過負荷許容要求ま
での時間が、所定時間以内の場合は、先の過負荷許容量
に対応して前記後の過負荷許容要求に対する過負荷許容
量を、減少させ、あるいは、励磁制限から該励磁制限よ
り後の過負荷許容要求までの時間が、所定時間以内の場
合は、前記励磁制限における励磁制限量に対応して前記
励磁制限より後の過負荷許容量を、減少させ、あるい
は、過負荷許容から該過負荷許容より後の過負荷許容要
求までの間隔度合を判別手段で判別して、前記間隔度合
が、所定度合以内の場合に、前記後の過負荷許容要求に
対する過負荷許容量を調整手段で、減少させ、あるい
は、励磁制限から該励磁制限より後の過負荷許容要求ま
での間隔度合を判別手段で判別して、前記間隔度合が、
所定度合以内の場合に、前記励磁制限より後の過負荷許
容量を調整手段で減少させるので、先の過負荷許容から
後の過負荷許容までの時間間隔が短く、先の過負荷許容
による電機子巻線の温度が充分低下していなくても、後
の過負荷許容量が減少していることにより電機子巻線温
度の上昇し過ぎを防止することができる。

【００６２】請求項４，１０，１６，２２の発明に係る
同期機の過負荷制限方法及び過負荷制限装置は、後の過
負荷許容要求に対する過負荷許容量を、同期機の電機子
巻線の熱時定数に対応して増加させ、あるいは、励磁制
限より後の過負荷許容量を、同期機の電機子巻線の熱時
定数に対応して増加させ、あるいは、後の過負荷許容量
を、同期機の電機子巻線の熱時定数に対応して補正手段
で増加させ、あるいは励磁制限より後の過負荷許容量
を、同期機の電機子巻線の熱時定数に対応して補正手段
で増加させるので、先の過負荷許容あるいは先の励磁制
限に温度上昇していた電機子巻線が、後の過負荷許容ま
でに、電機子巻線の熱時定数によって温度低下した分だ
け余分に後の過負荷許容時に過負荷許容でき、同期機電
機子巻線の定格電流を越えた余裕分を更に充分活かし乍
ら、系統安定化に更に柔軟に対応できる。

【００６３】請求項５，１１，１７，２３の発明に係る
同期機の過負荷制限方法及び過負荷制限装置において
は、先の過負荷許容から後の過負荷許容要求までの時間
が、短い場合は長い場合より、前記後の過負荷許容要求
に対する過負荷許容量を、小さくし、あるいは、励磁制
限から該励磁制限より後の過負荷許容要求までの時間が
短い場合は長い場合より、前記励磁制限より後の過負荷
許容量を、小さくし、あるいは、先の過負荷許容から該
過負荷許容より後の過負荷許容要求までの間隔度合が、
小さい場合は大きい場合より、過負荷許容量が小さくな
るように、調整手段が調整し、あるいは、励磁制限から
該励磁制限より後の過負荷許容要求までの間隔度合が、
小さい場合は大きい場合より、過負荷許容量が小さくな
るように、調整手段が調整するので、前記時間が短か
く、電機子巻線温度が充分低下しきれていない場合は、
電機子巻線温度が上昇し過ぎないように過負荷許容量は
小さく抑えられ、前記時間が長く電機子巻線温度が充分
低下している場合は、電機子巻線温度は上昇する余裕が
充分あり、過負荷許容は要求に応じて充分おこなわれ、
同期機電機子巻線の定格電流を越えた余裕分を充分活か
し乍ら、系統安定化に柔軟に対応できる。

【００６４】請求項６，１２，１８，２４の発明に係る
同期機の過負荷制限方法及び過負荷制限装置において
は、先の過負荷許容から後の過負荷許容要求までの時間
が、短い場合は長い場合より、前記後の過負荷許容要求
に対する過負荷制限を、早く始め、あるいは、励磁制限
から該励磁制限より後の過負荷許容要求までの時間が、
短い場合は長い場合より、前記励磁制限より後の励磁制
限を、早く始め、あるいは、先の過負荷制限から該過負
荷制限より後の過負荷許容要求までの間隔度合が小さい
場合は大きい場合より、前記過負荷制限より後の過負荷
制限が早く始まるように、調整手段が調整し、あるい
は、励磁制限から該励磁制限より後の過負荷許容要求ま
での間隔度合が小さい場合は大きい場合より、前記励磁
制限より後の過負荷制限が早く始まるように調整手段が
調整するので、前記時間が短かく、電機子巻線温度が充
分低下しきれていない場合は、電機子巻線温度が上昇し
過ぎないように励磁制限は早く始められ、前記時間が長
く電機子巻線温度が充分低下している場合は、電機子巻
線温度は上昇する余裕が充分あり、過負荷許容要求に充
分に応じるため、励磁制限は遅く始められ、同期機電機
子巻線の定格電流を越えた余裕分を充分活かし乍ら、系
統安定化に柔軟に対応できる。

【００６５】請求項２５の発明に係る同期機の過負荷制
限装置おいては、実際の電機子電流が、定格電機子電流
を越えると（Ｉ² −１）［但し、Ｉは定格電機子電流に
対する実際の電機子電流のＰ．Ｕ．値］を積算装置が積
算し、この積算装置による積算値（Ｉ² −１）ｔ［但
し、ｔは時間］を記憶装置が所定時間記憶し、前記積算
装置による積算値及び前記記憶装置による記憶値に基づ
いて過負荷制限がおこなわれるので、過負荷許容要求が
頻繁に繰り返し行われた場合、前記記憶装置による記憶
値により過負荷許容量が制限され、同期機電機子巻線温
度の上昇し過ぎが防止され、また、後の過負荷許容要求
が前記所定時間経過後になければ、前記記憶値による制
限はなくなり、要求に応じ充分な過負荷許容がおこなわ
れ、その場合、前記所定時間の経過によって同期機電機
子巻線温度は低下しているので、前記充分な過負荷許容
により同期機電機子巻線温度が上昇し過ぎることはな
い。

【００６６】請求項２６の発明に係る同期機の過負荷制
限装置においては、実際の電機子電流が定格電機子電流
を越えると（Ｉ² −１）［但し、Ｉは定格電機子電流に
対する実際の電機子電流のＰ．Ｕ．値］を積算装置が積
算し、この積算装置による積算値を記憶装置が所定時間
記憶し、この記憶装置による記憶値は、補正装置によ
り、電機子巻線の熱時定数に対応して減衰し、過負荷制
限は、この減衰された記憶値と前記積算装置による積算
値に基づいておこなわれるので、電機子巻線温度の低下
に対応して記憶値は小さくなっていき、減衰した分だけ
過負荷制限量は少なくなり、即ち、過負荷許容量は多く
なり、同期機電機子巻線の定格電流を越えた余裕分を充
分活かし乍ら、系統安定化に柔軟に対応できる。

【００６７】請求項２７の発明に係る同期機の過負荷制
限装置においては、実際の電機子電流が定格電機子電流
を越えると（Ｉ² −１）［但し、Ｉは定格電機子電流に
対する実際の電機子電流のＰ．Ｕ．値］を積算装置が積
算し、前記検出手段から実際の電機子電流が供給され過
負荷制限によって定格電機子電流以下に復帰した実際の
電機子電流に相当する電機子巻線温度を目標値演算回路
が演算し、前記積算装置による積算値が電機子巻線温度
に対応して変換された値を記憶装置が所定時間記憶する
と共に前記目標値演算回路によって演算された前記電機
子巻線温度を目標に記憶値が限衰され、前記積算装置に
よる積算値及び前記記憶装置の限衰された記憶値に基づ
いて過負荷制限されるので、過負荷許容要求が頻繁に繰
り返し行われた場合、前記記憶装置による記憶値により
過負荷許容量が制限され、同期機電機子巻線温度の上昇
し過ぎが防止され、また、後の過負荷許容要求が前記所
定時間経過後になければ、前記記憶値による制限はなく
なり、要求に応じ充分な過負荷許容がおこなわれ、その
場合、前記所定時間の経過によって同期機電機子巻線温
度は低下しているので、前記充分な過負荷許容により同
期機電機子巻線温度が上昇し過ぎることはなく、更に、
定格電機子電流以下の実際の電機子電流に相当する電機
子巻線温度も考慮にいれて前記記憶値が限衰され、定格
電機子電流以上にしか限衰できない場合に比べ、過負荷
許容を余分に行え、従って、同期機電機子巻線の熱的余
裕分を更に充分活かし乍ら、系統安定化に更に柔軟に対
応できる。

【００６８】実施例１．図１及び図２は、この発明の実
施例１を示す図で、図１は全体構成を示す接続図、図２
は電機子巻線温度、定格電機子電流、実際の電機子電
流、及び弱め界磁制御開始（励磁制限（過負荷制限））
の各関係を示す線図で、同図（イ）は定格電機子電流を
越えて増加した実際の電機子電流がその励磁制限（過負
荷制限）がかかる値から励磁制限（過負荷制限）によっ
て定格電機子電流以下まで低下した後、系統からの無効
電力の要求が無く、次の励磁制限（過負荷制限）がかか
らない場合を示し、同図（ロ）は定格電機子電流を越え
て増加した実際の電機子電流がその励磁制限（過負荷制
限）がかかる値から励磁制限（過負荷制限）によって定
格電機子電流以下まで低下するとすぐに、系統からの無
効電力の要求により、再び定格電機子電流を越えて前記
励磁制限（過負荷制限）がかかる値に至る現象が、連続
的あるいは継続的に繰り返し発生する場合を示してあ
る。図１において、同期機１、界磁巻線２、計器用変圧
器３、ＡＶＲ（自動電圧調整器）４、計器用変流器等の
検出手段５、交／直変換器６、電機子電流制限開始値設
定器７、偏差検出器８、増幅回路９、力率検出器１０、
極性切換器１１、電力系統１２、及びタイマＴ₈₉は、そ
れらの各機能、相対関係については、前述の図１７と同
じであるので省略する。１７は判別手段で、前記検出手
段６で検出された実際の電機子電流Ｉ_ARと、前記電機子
電流制限開始値設定器７で設定された設定電機子電流と
の偏差を、前記タイマＴ₈₉、及び増幅回路９を介して入
力し、過負荷制限から該過負荷制限より後の過負荷許容
までの間隔度合を判別するものである。１８は調整手段
で、前記検出手段６で検出された実際の電機子電流Ｉ_AR
と、電機子電流制限開始値設定器７に設定された設定電
機子電流との偏差を、前記タイマＴ₈₉、及び増幅回路９
を介して一方の入力端に入力すると共に、前記判別手段
１７の判別結果を他方の入力端に入力し、その出力を極
性切換器１１に供給して、過負荷制限後の過負荷許容量
を調整するものであり、例えば、積分回路等の記憶手段
が使用される。

【００６９】図２（イ）（ロ）は何れも、縦軸には電機
子電流Ｉ_A を、横軸には時点ｔをとってあり、同図にお
いて、Ｉ_ARは実際の電機子電流で、太い実線で示してあ
る。Ｉ_ATは定格電機子電流、Ｉ_AR11は定常電機子電流、
Ｉ_AR12は前記定格電機子電流Ｉ_ATを越えた実際の電機子
電流、Ｉ_ART は前記実際の電機子電流の最大値、Ｃは前
記実際の電機子電流Ｉ_ARによって温度上昇する電機子巻
線の温度で、細い実線で示してある。Ｃ_N は前記定常電
機子電流Ｉ_AR11に対応する電機子巻線温度、Ｃ_P は前記
電機子巻線温度Ｃの最大値、Ｃ_L は前記電機子巻線が健
全な状態を維持できる電機子巻線の限界温度、ｔ₁ は実
際の電機子電流Ｉ_ARがＩ_AR11からＩ_AR12へと上昇し始め
る時点、ｔ₂ は実際の電機子電流Ｉ_ARがＩ_AR11からＩ
_AR12へと上昇し始め定格電機子電流Ｉ_ATを越えた時点、
ｔ₃ は実際の電機子電流Ｉ_AR12が最大値Ｉ_ART となった
時点で、励磁制限（過負荷制限）開始の時点でもある。
ｔ_3Tは前記励磁制限により実際の電機子電流Ｉ_ARが減少
し定格電機子電流Ｉ_ATに到達した時点、ｔ_N は前記励磁
制限により実際の電機子電流Ｉ_ARが減少して定常電機子
電流Ｉ_AR11に到達した時点、ｔ_CPは前記電機子巻線温度
Ｃの最大値で、前記実際の電機子電流の最大値Ｉ_ART に
対応するものである。ｔ_2Tは調整手段１８が、前記励磁
制限がかかるレベル（前記実際の電機子電流の最大値Ｉ
_ART に相当）の出力を停止する時点、ｔ_CNは前記励磁制
限による前記実際の電機子電流の減少により前記電機子
巻線温度Ｃが低下し、前記定常電機子電流Ｉ_AR11に対応
する温度に到達した時点である。ＴはタイマーＴ₈₉の時
限である。太い一点鎖線で示す線１８ｓは調整手段１８
の出力、即ち、極性切換器１１の入力である。

【００７０】次に、図１、図２（イ）（ロ）により励磁
制限（過負荷制限）方法及び動作について説明する。な
お、判別手段１７、調整手段１８を主体的に説明し、他
は、前述の図１７と同じであるので、詳述は省略する。
先ず、定格電機子電流Ｉ_ATを越えて増加した実際の電機
子電流Ｉ_AR12がその励磁制限（過負荷制限）がかかる値
から励磁制限（過負荷制限）によって定電機子電流Ｉ_AT
以下まで低下した後、系統からの無効電力の要求が無
く、次の励磁制限（過負荷制限）がかからない場合につ
いて、図１、図２（イ）により説明する。今、実際の電
機子電流Ｉ_AR11が、系統からの無効電力の要求により増
加し始め、定格電機子電流Ｉ_ATを越えてＩ_AR12となる
と、偏差検出器８から出力が出始め、該出力はタイマー
Ｔ₈₉の時限Ｔの間増加し続け、増幅器９を介して、判別
手段１７及び調整手段１８に供給され、タイマーＴ₈₉の
時限Ｔが切れる前に、実際の電機子電流Ｉ_AR12がその最
大Ｉ_ART に到達すると、その時点ｔ₃ で励磁制限（過負
荷制限）がかかり、電機子電流Ｉ_AR12は減少し始め、時
点ｔ_3Tで定格電機子電流Ｉ_AT以下となり、更に、時点ｔ
_N で定常電機子電流Ｉ_AR11まで減少し、以後定常電機子
電流Ｉ_AR11が、次の無効電力の要求があるまで持続され
る。

【００７１】一方、判別手段１７は、前述の実際の電機
子電流Ｉ_AR11が定格電機子電流Ｉ_ATを越えたことを判別
して、前記調整手段１８に、前記定格電機子電流Ｉ_ATを
越えた実際の電機子電流Ｉ_AR12（前記偏差検出器８の偏
差出力）を記憶するように指令を出す。前記調整手段１
８は、この指令を受けると、前記実際の電機子電流Ｉ
_AR11が定格電機子電流Ｉ_ATを越えた時点ｔ₂ から前記実
際の電機子電流Ｉ_AR12の前記定格電機子電流Ｉ_ATに対す
る差の量を記憶し始め、前記励磁制限（過負荷制限）が
かかった時点ｔ₃ では最大電機子電流Ｉ_ART を記憶し、
前記実際の電機子電流が前記定常電機子電流Ｉ_AR11に到
達した時点ｔ_N で、該到達したことを前記判別手段１７
から知らされ、この知らされた時点ｔ_N から所定時間後
の時点ｔ_2Tで、前記記憶した最大電機子電流Ｉ_ART の前
記極性切換器１１への出力１８ｓを停止すると共に、前
記最大電機子電流Ｉ_ART の記憶を解除する。

【００７２】また、電機子巻線の温度Ｃは、図示のよう
に、前記実際の電機子電流Ｉ_ARの変化に対応して変化す
るが、前記熱時定数により、前記実際の電機子電流Ｉ_AR
の変化より遅れて変化し、電機子巻線温度Ｃの最大値Ｃ
_P は、前記時点ｔ₃ ，ｔ_3T，ｔ_N より後の時点ｔ_CPとな
り、前記定常電機子電流Ｉ_AR11に対応する電機子巻線温
度Ｃ_N となるのは、前記調整手段１８から前記極性切換
器１１への出力１８ｓの停止時点ｔ_2Tより後のｔ_CNとな
る。

【００７３】次に、定格電機子電流を越えて増加した実
際の電機子電流がその励磁制限（過負荷制限）がかかる
値から励磁制限（過負荷制限）によって定格電機子電流
以下まで低下するとすぐに、系統からの無効電力の要求
により、再び定格電機子電流を越えて前記励磁制限（過
負荷制限）がかかる値に至る現象が、連続的あるいは継
続的に繰り返し発生する場合について、図１、図２
（ロ）により説明する。この場合、実際の電機子電流Ｉ
_AR12が、励磁制限（過負荷制限）により減少し始め、定
格電機子電流Ｉ_ATに到達する時点ｔ_3Tまでの動作は、前
述の図２（イ）の場合と同じである。前記時点ｔ_3Tを越
え、実際の電機子電流Ｉ_AR12が、定格電機子電流Ｉ_AT以
下となった時点、例えば時点ｔ_N で、系統からの無効電
力の要求が発生した場合、この時点では、前記電機子電
流制限開始値設定器７の設定値より実際の電機子電流Ｉ
_ARの方が小さいので前記偏差検出器８の偏差出力は０で
あるが、前述のように調整手段１８に記憶された電機子
電流最大値Ｉ_ART （出力１８ｓ）を、該調整手段１８が
極性切換器１１に供給しているので、ＡＶＲ４による励
磁制限（過負荷制限）は持続されており、実際の電機子
電流Ｉ_ARは増加しない。

【００７４】前記系統からの無効電力の要求によって実
際の電機子電流Ｉ_AR11が再び増加し始めるのは、前記調
整手段１８から前記極性切換器１１への出力１８ｓの停
止時点ｔ_2Tであり、この時点ｔ_2Tから、前述と同様に、
実際の電機子電流Ｉ_AR11は、増加し、定格電機子電流Ｉ
_ATを越え、最大値Ｉ_ART に到達し、偏差検出器８、判別
手段１７、調整手段１８の前記各動作により、前述のよ
うな特別な機能の励磁制限（過負荷制限）方法及び動作
が再び実行される。電機子巻線温度Ｃは、前記系統から
の無効電力の要求による実際の電機子電流Ｉ_AR11の再増
加時点ｔ_2Tまでに、定常電機子電流Ｉ_AR11対応温度Ｃ_N
近傍まで低下しており、従って、前記実際の電機子電流
Ｉ_AR11の再増加による電機子巻線温度Ｃの再上昇は、前
記熱時定数による遅れと相まって、定常電機子電流Ｉ
_ＡＲ１１対応温度Ｃ_Ｎ からとなり、前述の図１７〜図
３０の場合のように、直前の励磁制限（過負荷制限）時
に上昇した電機子巻線温度最大値Ｃ_P 近傍の温度に上積
みされて最大値Ｃ_P 近傍の温度から更に電機子巻線温度
が上昇して電機子巻線限界温度Ｃ_L に至るようなことは
生じない。

【００７５】即ち、前述の図１及び図２に示された過負
荷制限方法及び過負荷制限装置においては、時点ｔ₃ で
励磁制限（過負荷制限）が開始した場合、該時点ｔ₃ か
ら時点ｔ_2T（時点ｔ₃ で励磁制限（過負荷制限）に基づ
く調整手段１８の出力１８ｓが停止する時点）までの期
間では、系統からの無効電力の再要求があっても、過負
荷許容は０に制限され、この制限は時点ｔ_2Tで解かれ
る。また、この制限は、系統からの無効電力の再要求時
点が例えば時点ｔ_CNで生じた場合は、該時点ｔ_CNが前記
時点ｔ_2Tより前ではないので、実質的になされてないこ
とになる。

【００７６】つまり図１及び図２に示された過負荷制限
方法は、電機子電流が所定値を越える過負荷を許容した
後前記過負荷を制限する同期機の過負荷制限方法におい
て、過負荷制限（時点ｔ₃ ）から該過負荷制限より後の
過負荷許容要求までの時間に関連して（無効電力再要求
時点が、前記時点ｔ₃ から前記時点ｔ_2Tまでの期間内
か、或は前記時点ｔ_2Tより後の時点かによって）前記過
負荷制限（時点ｔ₃）より後の過負荷許容量を変える
（無効電力再要求が、前記時点ｔ₃ から前記時点ｔ_2Tま
での期間中であれば過負荷許容量を０に制限し、無効電
力再要求が、前記時点ｔ_2Tより後の時点であれば、通常
通り過負荷を許容）過負荷制限方法であり、このような
過負荷制限方法により、定格電機子電流を越えて増加し
た実際の電機子電流がその励磁制限（過負荷制限）がか
かる値から励磁制限（過負荷制限）によって定格電機子
電流以下まで低下するとすぐに、系統からの無効電力の
要求により、再び定格電機子電流を越えて前記励磁制限
（過負荷制限）がかかる値に至る現象が、連続的あるい
は継続的に繰り返し発生する場合であっても、前述のよ
うに、電機子巻線温度Ｃが電機子巻線限界温度Ｃ_L まで
上昇する可能性を確実に防止できるのである。

【００７７】同様に、図１及び図２に示された過負荷制
限装置は、同期機の電機子電流が所定値を越える過負荷
を許容した後前記過負荷を制限する同期機の過負荷制限
装置において、過負荷制限（時点ｔ₃ ）から該過負荷制
限より後の過負荷許容要求までの間隔度合（無効電力再
要求時点が、前記時点ｔ₃ から前記時点ｔ_2Tまでの期間
内か、或は前記時点ｔ_2Tより後の時点（前記時点ｔ₃ か
ら見て、前記時点ｔ₃ から前記時点ｔ_2Tまでの前記期間
より長い期間）か）を判別する判別手段、及びこの判別
手段の出力に応動し前記過負荷制限より後の過負荷許容
量を調整（無効電力再要求が、前記時点ｔ₃ から前記時
点ｔ_2Tまでの期間中であれば過負荷許容量を０に制限
し、無効電力再要求が、前記時点ｔ_2Tより後の時点（前
記時点ｔ₃ から見て、前記時点ｔ₃ から前記時点ｔ_2Tま
での前記期間より長い期間）であれば、通常通り過負荷
を許容）する調整手段を設けた同期機の過負荷制限装置
であり、このような過負荷制限装置により、定格電機子
電流を越えて増加した実際の電機子電流がその励磁制限
（過負荷制限）がかかる値から励磁制限（過負荷制限）
によって定格電機子電流以下まで低下するとすぐに、系
統からの無効電力の要求により、再び定格電機子電流を
越えて前記励磁制限（過負荷制限）がかかる値に至る現
象が、連続的あるいは継続的に繰り返し発生する場合で
あっても、前述のように、電機子巻線温度Ｃが電機子巻
線限界温度Ｃ_L まで上昇する可能性を確実に防止できる
のである。

【００７８】実施例２．図３〜図５はこの発明の実施例
２を示す図で、図３は全体構成を示す接続図、図４は図
３の要部の詳細接続図、図５は電機子巻線温度、定格電
機子電流、実際の電機子電流、及び弱め界磁制御開始
（励磁制限（過負荷制限））の各関係を示す線図で、同
図（イ）は定格電機子電流を越えて増加した実際の電機
子電流がその励磁制限（過負荷制限）がかかる値から励
磁制限（過負荷制限）によって定格電機子電流以下まで
低下した後、系統からの無効電力の要求が無く、次の励
磁制限（過負荷制限）がかからない場合を示し、同図
（ロ）は定格電機子電流を越えて増加した実際の電機子
電流がその励磁制限（過負荷制限）がかかる値から励磁
制限（過負荷制限）によって定格電機子電流以下まで低
下するとすぐに、系統からの無効電力の要求により、再
び定格電機子電流を越えて前記励磁制限（過負荷制限）
がかかる値に至る現象が、連続的あるいは継続的に繰り
返し発生する場合を示してある。

【００７９】図３において、符号１，２，３，４，６，
７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１６，１
９，２０，２１，２２は、前述の図１４、図１７、図２
１、図２２の場合と同一又は相当の機能であるので説明
は省略する。１７は交／直変換器６の出力及び（Ｉ² −
１）ｔ積算装置１４の出力を入力する判別手段で、実際
の電機子電流Ｉ_ARが定格電機子電流を越えたことを検出
すると共に定格電機子電流を越えた実際の電機子電流が
定格電機子電流以下に低下したことを検出し、更に、実
際の電機子電流が定格電機子電流以下に低下してから所
定時間経過したことを判別するものである。１８は前記
（Ｉ² −１）ｔ積算装置１４の出力及び前記判別手段１
７の出力を入力する調整手段で、例えば記憶回路を有し
ており、前記判別手段１７からの指令により前記（Ｉ²
−１）ｔ積算装置１４の出力を記憶すると共に該記憶値
の出力１８ｓを加算器１６へ供給し、また、前記判別手
段１７から実際の電機子電流が定格電機子電流以下に低
下してから所定時間経過したことの知らせを受けて前記
記憶内容を消去すると共に前記加算器１６への前記記憶
値の出力１８ｓの供給を停止するものである。なお、同
期機の電機子巻線の耐量は前述の従来装置として述べた
ように、概略ｔ＝４０／（Ｉ² −１）で表せる関係上、
（Ｉ² −１）ｔ動作設定器１９の設定値は（Ｉ² −１）
ｔを「４０」としてあり、（Ｉ² −１）積算装置１４で
の積算値が「（Ｉ² −１）ｔ＝２０」となって、（Ｉ²
−１）積算装置１４の出力を記憶する調整手段（記憶装
置）１８の記憶値も「（Ｉ² −１）ｔ＝２０」となった
ときに、加算器１６の出力が「（Ｉ² −１）ｔ＝４０」
となるので、励磁制限（過負荷制限）が開始される。

【００８０】図４は前述の図３における判別手段１７、
調整手段１８、及びその周辺の関連部分をハードウェア
回路で実現した例を示してあり、同図において、１７₁
は定格電機子電流値の設定器、１７₂ は交／直変換器６
の出力と前記設定器１７₁ の出力との偏差を増幅する増
幅器、１７₃ はこの増幅器１７₂ の出力により導通する
トランジスタ、１７₄ はこのトランジスタ１７₃ の導通
により付勢される第１のリレーで、非限時のリレーであ
る。１７_4a1 及び１７_4a2は前記第１のリレー１７₄ の
ａ接点、１７_4b1 及び１７_4b2 は前記第１のリレー１７
₄ のｂ接点、１７₅ は前記トランジスタ１７₃ の導通に
より付勢される第２のリレーで、オフディレイタイマー
リレーである。１７_5bはこの第２のリレー１７₅ のｂ接
点で、前記第２のリレー１７₅ が付勢されれば瞬時に開
き、該第２のリレー１７₅ が消勢されれば該消勢から所
定時間後に閉じるものである。ｒは抵抗である。前記判
別手段１７は、これら設定器１７₁ 、増幅器１７₂ 、ト
ランジスタ１７₃ 、第１のリレー１７₄ 、ａ接点１７
_4a1、ａ接点１７_4a2 、ｂ接点１７_4b、第２のリレー１
７₅ 、ｂ接点１７_5b、及び抵抗ｒで構成されている。１
８₂ は積分回路、Ｃ₁ は積分用コンデンサ、ｒは抵抗で
ある。前記調整手段１８は、これら積分回路１８₂ 、積
分用コンデンサＣ₁ 、及び抵抗ｒで構成されている。前
記（Ｉ² −１）ｔ積算装置１４は、除算器１４₁ 、定格
電機子電流値の設定器１４₂ 、乗算器１４₃ 、１設定器
１４₄ 、前記乗算器１４₃ の出力と前記１設定器１４₄
の出力との加算値（Ｉ² −１）を増幅する増幅器１４
₅ 、積分器１４₆ とで構成され、前述の図２２と同じ動
作をして（Ｉ²−１）ｔを出力する。

【００８１】図５（イ）及び図５（ロ）において、１４
ｓは（Ｉ² −１）ｔ積算装置１４の出力、１６ｓは加算
器１６の出力、１８ｓは調整手段１８の出力、１９ｓは
（Ｉ² −１）ｔ動作設定器１９の出力、１６_S2は前記無
効電力再要求時の加算器１６の出力、Ｉ_AR32は前記無効
電力再要求に応えた過負荷許容により流れる実際の電機
子電流、ｔ_2Tは前記調整手段１８の出力１８ｓが無くな
る時点、ｔ₂₂は前記無効電力再要求時に加算器１６が出
力１６_S2を発生する時点、ｔ₃₂は前記無効電力再要求に
応えた過負荷許容により流れる実際の電機子電流Ｉ_AR32
に対する励磁制限（過負荷制限）が開始される時点であ
る。その他の符号については、前述の図２及び図２８と
同じであるので説明は省略する。

【００８２】次に、実施例２の励磁制限（過負荷制限）
方法及び動作を、図３〜図５によって説明する。先ず、
定格電機子電流を越えて増加した実際の電機子電流がそ
の励磁制限（過負荷制限）がかかる値から励磁制限（過
負荷制限）によって定格電機子電流以下まで低下した
後、系統からの無効電力の要求が無く、次の励磁制限
（過負荷制限）がかからない場合について、図３及び図
５（イ）により説明する。定格電機子電流Ｉ_ATを越えた
実際の電機子電流Ｉ_AR3 が増加するに伴って、（Ｉ² −
１）ｔ積算装置１４の出力１４ｓ、調整手段１８の出力
１８ｓ、加算器１６の出力１６ｓも、図５（イ）に示す
ように増加し、時点ｔ₃ で前記加算器１６の出力１６ｓ
が（Ｉ² −１）ｔ動作設定器１９の設定値１９ｓに到達
すると、比較器２０が出力を出し、励磁制限（過負荷制
限）が開始され、実際の電機子電流Ｉ_AR3 は減少し、定
格電機子電流Ｉ_AT以下となった時点Ｔ_3Tで、第１のリレ
ー１７₄ のｂ接点１７_4b2 が閉じることにより、積分器
１４₆ のコンデンサＣが放電し、（Ｉ² −１）ｔ積算装
置１４の出力１４ｓは０となる。一方、調整手段１８の
出力１８ｓは、前記第２のリレー１７₅ のｂ接点１７_5b
が閉じる時点ｔ_2Tまで持続し、該時点ｔ_2Tで第２のリレ
ー１７₅ のｂ接点１７_5bが閉じることによる積分用コン
デンサ１８₂ の放電により０となる。

【００８３】次いで、定格電機子電流を越えて増加した
実際の電機子電流がその励磁制限（過負荷制限）がかか
る値から励磁制限（過負荷制限）によって定格電機子電
流以下まで低下するとすぐに、系統からの無効電力の要
求により、再び定格電機子電流を越えて前記励磁制限
（過負荷制限）がかかる値に至る現象が、連続的或は継
続的に繰り返し発生する場合について、図３及び図５
（ロ）により説明する。時点ｔ₃ で前記励磁制限（過負
荷制限）がかかり、実際の電機子電流Ｉ_AR3が減少し
て、定格電機子電流Ｉ_AT以下となった時点ｔ_3Tで、系統
からの無効電力の要求により、再び実際の電機子電流Ｉ
_AR32が定格電機子電流Ｉ_ATを越えた状態で増加し始める
と、その時点ｔ_3Tから（Ｉ² −１）ｔ積算装置１４の出
力１４ｓも発生し始めるので、加算器１６の出力１６_S2
は、調整手段１８の出力１８ｓと（Ｉ² −１）ｔ積算装
置１４の出力１４ｓとの合計値となり、図５（ロ）に示
すように増加し、時点ｔ₄ で、（Ｉ² −１）ｔ動作設定
器１９の設定値１９ｓに到達すると、比較器２０が出力
を出し、再び励磁制限（過負荷制限）が開始され、実際
の電機子電流Ｉ_AR32は図示のように減少する。前記時点
ｔ₄ における実際の電機子電流Ｉ_AR32の最大値Ｉ_AR32P
は、図示の通り、前の励磁制限（過負荷制限）時ｔ₃ の
実際の電機子電流Ｉ_AR3 の最大値Ｉ_AR3Pに比べ可成り小
さい値となっている。また、この図５（ロ）に図示のよ
うに、先の過負荷許容期間（時点ｔ₂ 〜時点ｔ₃ ）にお
ける過負荷許容量より、後の過負荷許容期間（時点ｔ_3T
〜時点ｔ₄ ）における過負荷許容量は小さく抑えられて
いる。なお、後の過負荷許容期間が、調整手段１８の出
力１８ｓの停止時点ｔ_2Tより後の場合は、該後の過負荷
許容期間における過負荷許容量は、前記先の過負荷許容
期間（時点ｔ₂ 〜時点ｔ₃ ）における過負荷許容量と変
わらず同じになる。

【００８４】ここで、電機子巻線温度Ｃは、時点ｔ_CPで
最大値となり、再度の励磁制限（過負荷制限）が開始時
点ｔ₄ では低下しており、また、前記時点ｔ₄ における
実際の電機子電流Ｉ_AR32の最大値Ｉ_AR32P は可成り小さ
く抑えられており、しかも、前記再度の過負荷許容によ
る実際の電機子電流Ｉ_AR32による前記電機子巻線温度Ｃ
の上昇は前記熱時定数によって遅れることもあって、前
記後の過負荷許容期間（時点ｔ_3T〜時点ｔ₄ の間）にお
いて、前記電機子巻線温度Ｃは、図示してあるように、
前記先のの過負荷許容期間（時点ｔ₂ 〜時点ｔ₃ の間）
の実際の電機子電流Ｉ_AR3 による最大値Ｃ_P よりは上が
らない。前述のように、実施例２においても、実施例１
と同様に、定格電機子電流を越えて増加した実際の電機
子電流がその励磁制限（過負荷制限）がかかる値から励
磁制限（過負荷制限）によって定格電機子電流以下まで
低下するとすぐに、系統からの無効電力の要求により、
再び定格電機子電流を越えて前記励磁制限（過負荷制
限）がかかる値に至る現象が、連続的あるいは継続的に
繰り返し発生する場合であっても、電機子巻線温度Ｃが
電機子巻線限界温度Ｃ_L まで上昇する可能性を確実に防
止できる。

【００８５】実施例３．図６はこの発明の実施例３を示
す要部の接続図である。この実施例３の全体構成は前述
の図３と同じ構成にすればよいので、図示は省略してあ
る。図６において、１７₆ は第３のリレーで、非限時の
リレーである。１７_6b1及び１７_6b2 は何れも前記第３
のリレー１７₆ のｂ接点、１８₁ は増幅回路、１８₂ は
積分回路、１８₃ は補正手段、１８₄ は前記ｂ接点１７
_6b2 を含むｂ接点回路、Ｃ₁ は積分用コンデンサ、Ｃ₂
は前記積分用コンデンサＣ₁ が前記ｂ接点１７_6b1 を通
して瞬時放電するのを抑制するコンデンサである。な
お、前記補正手段１８₃ は、前記増幅回路１８₁ 及びｂ
接点回路１８₄を介して前記積分回路１８₂ の入出力端
間に挿入されており、前記実際の電機子電流Ｉ_AR3 が前
記定格電機子電流Ｉ_AT以下になることにより前記ｂ接点
１７_6b1 及び１７_6b2 が閉じると、前記積分回路１８₂
の出力、即ち調整手段１８の出力１８ｓ、が、電機子巻
線の前記熱時定数に相当する一定の時定数で減衰するよ
うに、前記積分回路１８₂ にフィードバックをかけるも
のである。前記調整手段１８は、前記増幅回路１８₁ 、
積分回路１８₂ 、補正手段１８₃ 及びｂ接点回路１８₄
により構成されている。その他の符号については、それ
らの各機能、及び相対関係が前述の図４と同じであるの
で、説明は省略する。

【００８６】図７は前記図６に示す実施例３における電
機子巻線温度、定格電機子電流、実際の電機子電流、及
び弱め界磁制御開始（励磁制限（過負荷制限））の各関
係を示す線図で、同図（イ）は定格電機子電流を越えて
増加した実際の電機子電流がその励磁制限（過負荷制
限）がかかる値から励磁制限（過負荷制限）によって定
格電機子電流以下まで低下した後、系統からの無効電力
の要求が無く、次の励磁制限（過負荷制限）がかからな
い場合を示し、同図（ロ）は定格電機子電流を越えて増
加した実際の電機子電流がその励磁制限（過負荷制限）
がかかる値から励磁制限（過負荷制限）によって定格電
機子電流以下まで低下するとすぐに、系統からの無効電
力の要求により、再び定格電機子電流を越えて前記励磁
制限（過負荷制限）がかかる値に至る現象が、連続的あ
るいは継続的に繰り返し発生する場合を示してある。

【００８７】図７（イ）（ロ）において、前述の図５
（イ）（ロ）と異なる点は、調整手段１８の出力１８ｓ
で、前述の図５（イ）（ロ）における調整手段１８の出
力１８ｓが励磁制限（過負荷制限）後一定の値に維持さ
れているのに対し、図７（イ）（ロ）においては、図示
のように、励磁制限（過負荷制限）による実際の電機子
電流の減少に伴う電機子巻線温度Ｃの低下に伴って、電
機子巻線の前記熱時定数に相当する一定の時定数で減衰
している。前述の系統からの無効電力再要求による再度
の過負荷許容によって実際の電機子電流が定格電機子電
流を再び越えて流れ始めるまでに、電機子巻線温度Ｃが
低下している場合は、低下している分だけ余分に過負荷
許容できる。この電機子巻線温度Ｃが低下している分だ
け余分に過負荷許容するため、調整手段１８の出力１８
ｓも前記電機子巻線温度Ｃの低下に見合う分だけ下げる
ようにしてあるのである。即ち、調整手段１８の出力１
８ｓが前記電機子巻線温度Ｃの低下に見合う分だけ下が
れば、加算器１６の出力１６ｓも調整手段１８の出力１
８ｓが下がった分だけ下がるので、加算器１６の出力１
６ｓが前記（Ｉ² −１）ｔ動作設定器１９の設定値１９
ｓに到達する時点ｔ₅ も遅くなり、遅くなった分だけ励
磁制限（過負荷制限）開始が遅くなるため、励磁制限
（過負荷制限）開始が遅くなった分だけ余分に過負荷を
許容できる。

【００８８】なお、図７（ロ）に、調整手段１８の出力
１８ｓが励磁制限（過負荷制限）後一定の値に維持され
ている場合における調整手段１８の出力１８ｓ及び加算
器１６の出力１６ｓを点線で示してあり、この場合の加
算器１６の出力１６ｓが前記（Ｉ² −１）ｔ動作設定器
１９の設定値１９ｓに到達する時点（励磁制限（過負荷
制限）がかかる時点）はｔ₄ で示してある。前記２つの
時点ｔ₅ とｔ₄とを比較すれば、同じ電機子電流Ｉ_AR32
に対し（同じ過負荷許容要求に対し）、調整手段１８の
出力１８ｓが前記電機子巻線温度Ｃの低下に見合う分だ
け下がるようにした場合の励磁制限（過負荷制限）開始
時点ｔ₅ が遅く、この遅い分だけ過負荷許容量が多いこ
とが容易に理解できる。

【００８９】なお、図４及び図６に示す実施例では、
（Ｉ² −１）ｔの積算値を積分回路１８₂ に一定時間記
憶させる場合について述べたが、前記（Ｉ² −１）ｔの
値を、この（Ｉ² −１）ｔに対応する前記電機子巻線の
温度値に変更し、温度値として前記積分回路１８₂ に記
憶させても、図４及び図６と同様な効果を奏する。また
この場合、実際の電機子電流が定格電機子電流以下にな
れば、前記積分回路１８₂ に記憶された前記電機子巻線
温度相当の記憶値を、前述の図６に示すような補正手段
１８₃ により、電機子巻線の熱時定数で限衰してもよ
い。

【００９０】実施例４．図８はこの発明の実施例４の要
部を示す接続図である。この実施例４の全体構成は前述
の図３と同じ構成にすればよいので、図示は省略してあ
る。図８において、１７₇ は前記（Ｉ² −１）ｔ積算装
置１４の出力端と前記調整手段１８の入力端との間に挿
入された温度変換ゲイン設定回路で、前記前記（Ｉ² −
１）ｔ積算装置１４から前記調整手段１８に供給される
（Ｉ² −１）ｔを電機子巻線温度相当値に変換するもの
である。２４₁ は除算器、２４₂は定格電機子電流設定
器で、前記除算器２４₁ は、この設定器２４₂ の出力で
実際の電機子電流を除すことによりＩ（定格電機子電流
に対する実際の電機子電流のＰ．Ｕ．値）を得る。２４
₃ は前記ＩからＩ² を得る乗算器、２４₅ は前記Ｉ² を
温度に変換するゲイン設定回路、２４₆ は定格電機子電
流値相当の電機子巻線温度を設定する巻線温度設定器、
２４₇ は前記ゲイン設定回路２４₅ の出力と前記設定器
２４₆ の出力との差をとりその差を増幅する差分回路、
２４₈ は０値を設定する０値設定器、２４₉ は前記０値
設定器２４₈ の出力と前記積分回路１８₂ の出力（調整
手段１８の出力）１８ｓとの差を増幅する比較回路、２
４₁₀はトランジスタで、前記積分回路１８₂ の出力（調
整手段１８の出力）１８ｓが前記０値設定器２４₈ の出
力より大きい場合に導通するものである。２４₁₁はこの
トランジスタ２４₁₀が導通すると付勢される第４のリレ
ー、２４_11a はこの第４のリレー２４₁₁のａ接点、２４
_11b は前記第４のリレー２４₁₁のｂ接点、ｒは抵抗であ
る。２４は前記調整手段１８の積分回路１８₂ に対する
積算値目標演算回路で、前記除算器２４₁ 、定格電機子
電流設定器２４₂ 、乗算器２４₃ 、ゲイン設定回路２４
₅ 、巻線温度設定器２４₆ 、差分回路２４₇ 、０値設定
器２４₈ 、比較回路２４₉ 、トランジスタ２４₁₀、第４
のリレー２４₁₁、ａ接点２４_11a 、ｂ接点２４_11b、及
び抵抗ｒ２４で構成されている。２４ｓはこの積算値目
標演算回路２４の出力である。その他の符号について
は、前述の図６と同一或は相当部分であるので、説明は
省略する。

【００９１】この図８においては、前記差分検出回路２
４₇ の出力、即ち前記積算値目標演算回路２４の出力２
４ｓは、前記除算器２４₁ に入力される実際の電機子電
流が定格電機子電流の場合は０となり、実際の電機子電
流が定格電機子電流未満の場合は負となる。一方、前記
調整手段１８の積分回路１８₂ に供給される２つの入
力、即ち前記（Ｉ² −１）ｔ積算装置１４の出力１４
ｓ、及び前記積算値目標演算回路２４の出力２４ｓは、
何れも電機子巻線温度相当値に変換されて供給されてい
るが、前記（Ｉ² −１）ｔ積算装置１４の出力１４ｓ
は、前記実際の電機子電流が定格電機子電流以上になれ
ば動作する第１のリレー１７₄ のａ接点１７_4a2が閉じ
ている時だけ供給される。従って、前記積算値目標演算
回路２４が設けられてない例えば図６においては、前記
積分回路１８₂ に記憶される記憶値は、定格電機子電流
を越えた上昇分相当値であり、実際の電機子電流が定格
電機子電流未満になれば補正手段１８₃ によって減衰さ
れる前記積分回路１８₂ の記憶値の最終減衰目標値は、
前記上昇分が０に戻る値である。即ち、定格電機子電流
相当温度に戻すことが最終減衰目標に設定されている。

【００９２】しかし、励磁制限（過負荷制限）時には、
現実には、実際の電機子電流は、定格電機子電流より小
さな電流まで制限されるので、前記減衰も、実際の電機
子電流に合わせてより低い値まで行われるようにした方
が好ましい。そこで、図８の実施例においては、積算値
目標演算回路２４を設け、実際の電機子電流が定格電機
子電流より小さい場合は、負の出力が前記積分回路１８
₂に供給されるようにしてあるので、積分回路１８₂ の
記憶値を、定格電機子電流未満も対象にした低い値まで
減衰することが可能となる。

【００９３】実施例５．図９〜図１１は、前述の図２１
〜図２３の過負荷制限装置に、前述の判別手段１７及び
調整手段１８を設けた例を示してあり、前述の実施例と
同様な効果を奏する。

【００９４】実施例６．図１２は、前述の図２９の過負
荷制限装置に、前述の判別手段１７及び調整手段１８を
設けた例を示してあり、前述の実施例と同様な効果を奏
する。

【００９５】前述の図９〜図１２において、前記判別手
段１７及び調整手段１８が（Ｉ²−１）ｔ積算装置１４
の出力１４ｓを直接入力し前記調整手段１８の出力１８
ｓを加算器１６に入力する回路構成（前述の図３、図４
と同じ回路構成）としても前述の実施例と同様な効果を
奏する。また、同様に、前記判別手段１７及び調整手段
１８が（Ｉ² −１）ｔ予測装置１５の出力１５ｓを直接
入力し前記調整手段１８の出力１８ｓを加算器１６に入
力する回路構成としても前述の実施例と同様な効果を奏
する。

【００９６】実施例７．図１３は、前述の図３０の過負
荷制限装置に、前述の判別手段１７及び調整手段１８を
設けた例を示してあり、前述の実施例と同様な効果を奏
する。なお、この図１３において、前記判別手段１７及
び調整手段１８が（Ｉ² −１）ｔ積算装置１４の出力１
４ｓを直接入力し前記調整手段１８の出力１８ｓを加算
器１６に入力する回路構成（前述の図３、図４と同じ回
路構成）としても前述の実施例と同様な効果を奏する。
また、同様に、前記判別手段１７及び調整手段１８が各
（Ｉ² −１）ｔ予測装置１５Ａ，１５Ｂの各々に対して
設け、各々、対応する（Ｉ² −１）ｔ予測装置出力１５
ｓを直接入力し前記調整手段１８の出力１８ｓを加算器
１６に入力する回路構成としても前述の実施例と同様な
効果を奏する。

【００９７】前述の各実施例は何れもともアナログ回路
で説明したが、当然ディジタル回路或はマイクロプロセ
ッサ等を使用した制御装置に於けるソフトウェアーでも
実現でき、前述の各実施例１〜６と同様な効果を奏す
る。

【００９８】また、同様に前述の実施例では、励磁機を
持たない励磁制御装置に適用した説明したが、ブラシレ
ス励磁機、直流励磁機等の回転励磁機を有する励磁制御
装置に適用しても前述の実施例と同様の効果を奏する。

【００９９】なお、系統からの無効電力の要求（過負荷
許容の要求）は、連続的に繰り返しあったとしても、常
に励磁制限（過負荷制限）がかかる大きさとは限らず、
励磁制限（過負荷制限）がかからない程度の比較的小さ
な無効電力の要求（過負荷許容の要求）があった後、該
無効電力の要求（過負荷許容の要求）がなくなり、その
後、励磁制限（過負荷制限）がかかる大きさの無効電力
の要求（過負荷許容の要求）がある場合がある。このよ
うな場合は、先の比較的小さな無効電力の要求（過負荷
許容の要求）が存在している間に電機子巻線温度Ｃはそ
れ程上がらないので、先の無効電力の要求（過負荷許容
の要求）が大きい場合に比べて、後の大きな無効電力の
要求（過負荷許容の要求）に対しては過負荷許容を比較
的大きくしても電機子巻線温度Ｃはそれ程大幅に上昇し
ない場合があり、このような場合は、励磁制限（過負荷
制限）の時点が遅くなるようにして、過負荷許容量が大
きくなるように対応した方が好ましい。前述の図３以降
の各実施例の何れにおいても、前記調整手段１８は（Ｉ
² −１）ｔを記憶する構成としてあり、一方、前記比較
的小さな無効電力の要求時には、実際の電機子電流も比
較的小さく、（Ｉ² −１）ｔも小さくなるので、前述の
好ましい対応を自動的に行う。

【０１００】また、前述の実施例においては、予測装置
１５として、定格電機子電流を越えた実際の電機子電流
の大きさに応じて作動するものについて示したが、定格
電機子電流を越えた実際の電機子電流の大きさは、該電
機子電流の変化率でも把握できるので、予測装置１５
は、定格電機子電流を越えた実際の電機子電流の変化率
に応動するものにしても、定格電機子電流を越えた実際
の電機子電流の大きさに応じて作動することに該当する
ものである。また、前述の図１〜図３０の各図中、同一
符号は同一又は相当部分を示す。

【０１０１】

【発明の効果】請求項１，７，１３，１９の発明は、過
負荷許容から該過負荷許容より後の過負荷許容要求まで
の時間に関連して、前記後の過負荷許容要求に対する過
負荷許容量を変え、あるいは、励磁制限から該励磁制限
より後の過負荷許容要求までの時間に関連して、前記励
磁制限より後の過負荷許容量を変え、あるいは、過負荷
許容から該過負荷許容より後の過負荷許容要求までの間
隔度合を判別手段で判別して、前記後の過負荷許容要求
に対する過負荷許容量を調整手段で調整し、あるいは、
励磁制限から該励磁制限より後の過負荷許容要求までの
間隔度合を判別手段で判別して、前記励磁制限より後の
過負荷許容量を調整手段で調整するので、過負荷許容要
求あるいは励磁制限が頻繁に繰り返し生じた場合は、後
の過負荷許容量を小さくして電機子巻線温度の上昇し過
ぎを防止し、逆に過負荷許容要求あるいは励磁制限が少
ない場合は、後の過負荷許容は要求に応じて充分に行う
ことが可能であり、同期機電機子巻線の定格電流を越え
た余裕分を活かし乍ら、系統安定化に柔軟に対応でき
る。

【０１０２】請求項２，８，１４，２０の発明は、過負
荷許容から該過負荷許容より後の過負荷許容要求までの
時間に関連して、先の過負荷許容量に対応して、前記後
の過負荷許容要求に対する過負荷許容量を変え、あるい
は、励磁制限から該励磁制限より後の過負荷許容要求ま
での時間に関連して、前記励磁制限における励磁制限量
に対応して、前記励磁制限より後の過負荷許容量を変
え、あるいは、過負荷許容から該過負荷許容より後の過
負荷許容要求までの間隔度合を判別手段で判別して、先
の過負荷許容における過負荷許容量に対応して、前記後
の過負荷許容要求に対する過負荷許容量を調整手段で調
整し、あるいは、励磁制限から該励磁制限より後の過負
荷許容要求までの間隔度合を判別手段で判別して、前記
励磁制限における励磁制限量に対応して、前記励磁制限
より後の過負荷許容量を調整手段で調整するので、過負
荷許容要求あるいは励磁制限が頻繁に繰返し生じた場合
は、後の過負荷許容量を小さくして電機子巻線温度の上
昇し過ぎを防止し、逆に過負荷許容要求あるいは励磁制
限が少ない場合は、後の過負荷許容は要求に応じて充分
に行うことが可能であると共に、先の過負荷許容量が大
きい場合は、後の先の過負荷許容量を小さくして電機子
巻線温度の上昇し過ぎを防止し、逆に、先の過負荷許容
量が小さい場合は、後の過負荷許容量を要求に応じて充
分に大きくすることが可能であり、同期機電機子巻線の
定格電流を越えた余裕分を活かし乍ら、系統安定化に柔
軟に対応できる。

【０１０３】請求項３，９，１５，２１の発明は、過負
荷許容から該過負荷許容より後の過負荷許容要求までの
時間が、所定時間以内の場合は、先の過負荷許容量に対
応して前記後の過負荷許容要求に対する過負荷許容量
を、減少させ、あるいは、励磁制限から該励磁制限より
後の過負荷許容要求までの時間が、所定時間以内の場合
は、前記励磁制限における励磁制限量に対応して前記励
磁制限より後の過負荷許容量を、減少させ、あるいは、
過負荷許容から該過負荷許容より後の過負荷許容要求ま
での間隔度合を判別手段で判別して、前記間隔度合が、
所定度合以内の場合に、前記後の過負荷許容要求に対す
る過負荷許容量を調整手段で、減少させ、あるいは、励
磁制限から該励磁制限より後の過負荷許容要求までの間
隔度合を判別手段で判別して、前記間隔度合が、所定度
合以内の場合に、前記励磁制限より後の過負荷許容量を
調整手段で減少させるので、先の過負荷許容から後の過
負荷許容までの時間間隔が短く、先の過負荷許容による
電機子巻線の温度が充分低下していなくても、後の過負
荷許容量が減少していることにより電機子巻線温度の上
昇し過ぎを防止することができる。

【０１０４】請求項４，１０，１６，２２の発明は、後
の過負荷許容要求に対する過負荷許容量を、同期機の電
機子巻線の熱時定数に対応して増加させ、あるいは、励
磁制限より後の過負荷許容量を、同期機の電機子巻線の
熱時定数に対応して増加させ、あるいは、後の過負荷許
容量を、同期機の電機子巻線の熱時定数に対応して補正
手段で増加させ、あるいは励磁制限より後の過負荷許容
量を、同期機の電機子巻線の熱時定数に対応して補正手
段で増加させるので、先の過負荷許容あるいは先の励磁
制限に温度上昇していた電機子巻線が、後の過負荷許容
までに、電機子巻線の熱時定数によって温度低下した分
だけ余分に後の過負荷許容時に過負荷許容でき、同期機
電機子巻線の定格電流を越えた余裕分を更に充分活かし
乍ら、系統安定化に更に柔軟に対応できる。

【０１０５】請求項５，１１，１７，２３の発明は、先
の過負荷許容から後の過負荷許容要求までの時間が、短
い場合は長い場合より、前記後の過負荷許容要求に対す
る過負荷許容量を、小さくし、あるいは、励磁制限から
該励磁制限より後の過負荷許容要求までの時間が短い場
合は長い場合より、前記励磁制限より後の過負荷許容量
を、小さくし、あるいは、先の過負荷許容から該過負荷
許容より後の過負荷許容要求までの間隔度合が、小さい
場合は大きい場合より、過負荷許容量が小さくなるよう
に、調整手段が調整し、あるいは、励磁制限から該励磁
制限より後の過負荷許容要求までの間隔度合が、小さい
場合は大きい場合より、過負荷許容量が小さくなるよう
に、調整手段が調整するので、前記時間が短かく、電機
子巻線温度が充分低下しきれていない場合は、電機子巻
線温度が上昇し過ぎないように過負荷許容量は小さく抑
えられ、前記時間が長く電機子巻線温度が充分低下して
いる場合は、電機子巻線温度は上昇する余裕が充分あ
り、過負荷許容は要求に応じて充分おこなわれ、同期機
電機子巻線の定格電流を越えた余裕分を充分活かし乍
ら、系統安定化に柔軟に対応できる。

【０１０６】請求項６，１２，１８，２４の発明は、先
の過負荷許容から後の過負荷許容要求までの時間が、短
い場合は長い場合より、前記後の過負荷許容要求に対す
る過負荷制限を、早く始め、あるいは、励磁制限から該
励磁制限より後の過負荷許容要求までの時間が、短い場
合は長い場合よりも、前記励磁制限より後の励磁制限
を、早く始め、あるいは、先の過負荷制限から該過負荷
制限より後の過負荷許容要求までの間隔度合が小さい場
合は大きい場合より、前記過負荷制限より後の過負荷制
限が早く始まるように、調整手段が調整し、あるいは、
励磁制限から該励磁制限より後の過負荷許容要求までの
間隔度合が小さい場合は大きい場合より、前記励磁制限
より後の過負荷制限が早く始まるように調整手段が調整
するので、前記時間が短かく、電機子巻線温度が充分低
下しきれていない場合は、電機子巻線温度が上昇し過ぎ
ないように励磁制限は早く始められ、前記時間が長く電
機子巻線温度が充分低下している場合は、電機子巻線温
度は上昇する余裕が充分にあり、過負荷許容要求に充分
に応じるため、励磁制限は遅く始められ、同期機電機子
巻線の定格電流を越えた余裕分を充分活かし乍ら、系統
安定化に柔軟に対応できる。

【０１０７】請求項２５の発明は、実際の電機子電流
が、定格電機子電流を越えると（Ｉ²−１）［但しＩは
定格電機子電流に対する実際の電機子電流のＰ．Ｕ．
値］を積算装置が積算し、この積算装置による積算値
（Ｉ² −１）ｔ［但しｔは時間］を記憶装置が所定時間
記憶し、前記積算装置による積算値及び前記記憶装置に
よる記憶値に基づいて過負荷制限がおこなわれるので、
過負荷許容要求が頻繁に繰り返し行われた場合、前記記
憶装置による記憶値により過負荷許容量が制限され、同
期機電機子巻線温度の上昇し過ぎが防止され、また、後
の過負荷許容要求が前記所定時間経過後になければ、前
記記憶値による制限はなくなり、要求に応じ充分な過負
荷許容がおこなわれ、その場合、前記所定時間の経過に
よって同期機電機子巻線温度は低下しているので、前記
充分な過負荷許容により同期機電機子巻線温度が上昇し
過ぎることはない。

【０１０８】請求項２６の発明は、実際の電機子電流が
定格電機子電流を越えると（Ｉ²−１）［但し、Ｉは定
格電機子電流に対する実際の電機子電流のＰ．Ｕ．値］
を積算装置が積算し、この積算装置による積算値を記憶
装置が所定時間記憶し、この記憶装置による記憶値は、
補正装置により、電機子巻線の熱時定数に対応して減衰
し、過負荷制限は、この減衰された記憶値と前記積算装
置による積算値に基づいておこなわれるので、電機子巻
線温度の低下に対応して記憶値は小さくなっていき、減
衰した分だけ過負荷制限量は少なくなり、即ち、過負荷
許容量は多くなり、同期機電機子巻線の定格電流を越え
た余裕分を充分活かし乍ら、系統安定化に柔軟に対応で
きる

【０１０９】請求項２７の発明は、実際の電機子電流が
定格電機子電流を越えると（Ｉ²−１）［但し、Ｉは定
格電機子電流に対する実際の電機子電流のＰ．Ｕ．値］
を積算装置が積算し、前記検出手段から実際の電機子電
流が供給され過負荷制限により定格電機子電流以下に復
帰した実際の電機子電流に相当する電機子巻線温度を目
標値演算回路が演算し、前記積算装置による積算値が電
機子巻線温度に対応して変換された値を記憶装置が所定
時間記憶すると共に前記目標値演算回路によって演算さ
れた前記電機子巻線温度を目標に記憶値が限衰され、前
記積算装置による積算値及び前記記憶装置の限衰された
記憶値に基いて過負荷制限されるので、過負荷許容要求
が頻繁に繰り返し行われた場合、前記記憶装置による記
憶値により過負荷許容量が制限され、同期機電機子巻線
温度の上昇し過ぎが防止され、また、後の過負荷許容要
求が前記所定時間経過後になければ、前記記憶値による
制限はなくなり、要求に応じ充分な過負荷許容がおこな
われ、その場合、前記所定時間の経過によって同期機電
機子巻線温度は低下しているので、前記充分な過負荷許
容により同期機電機子巻線温度が上昇し過ぎることはな
く、更に、定格電機子電流以下の実際の電機子電流に相
当する電機子巻線温度も考慮にいれて前記記憶値が限衰
され、定格電機子電流以上にしか限衰できない場合に比
べ、過負荷許容を余分に行え、従って、同期機電機子巻
線の熱的余裕分を更に充分活かし乍ら系統安定化に更に
柔軟に対応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１を示す図で、装置全体構
成を示す接続図。

【図２】 この発明の実施例１における、同期機の電機
子巻線温度、定格電機子電流、実際の電機子電流、およ
び弱め界磁制御開始（励磁制限（過負荷制限））、の各
関係を示す線図。

【図３】 この発明の実施例２を示す図で、装置全体構
成を示す接続図。

【図４】 この発明の実施例２の要部の詳細接続図。

【図５】 この発明の実施例２における同期機の電機子
巻線温度、定格電機子電流、実際の電機子電流、および
弱め界磁制御開始（励磁制限（過負荷制限））、の各関
係を示す線図で、図５（イ）は定格電機子電流を越えて
増加した実際の電機子電流がその励磁制限（過負荷制
限）がかかる値から励磁制限（過負荷制限）によって定
格電機子電流以下まで低下した後、系統からの無効電力
の要求が無く、次の励磁制限（過負荷制限）がかからな
い場合を示し、図５（ロ）は定格電機子電流を越えて増
加した実際の電機子電流がその励磁制限（過負荷制限）
がかかる値から励磁制限（過負荷制限）によって定格電
機子電流以下まで低下するとすぐに、系統からの無効電
力の要求により、再び定格電機子電流を越えて前記励磁
制限（過負荷制限）がかかる値に至る現象が、連続的あ
るいは継続的に繰り返し発生する場合を示してある。

【図６】 この発明の実施例３の要部の詳細接続図。

【図７】 この発明の実施例３における、同期機の電機
子巻線温度、定格電機子電流、実際の電機子電流、およ
び弱め界磁制御開始（励磁制限（過負荷制限））、の各
関係を示す線図。定格電機子電流、実際の電機子電流、
および弱め界磁制御開始の各関係と、電機子巻線の耐量
とを、比較して示す線図で、実際の電機子電流が定格電
機子電流を越えた時点を時間軸の０点としてある。

【図８】 この発明の実施例４の要部の詳細接続図。

【図９】 この発明の実施例５を示す全体構成図。

【図１０】 この発明の実施例５における（Ｉ² −１）
積算装置を示す接続図。

【図１１】 この発明の実施例５における（Ｉ² −１）
ｔ予測装置を示す接続図。

【図１２】 この発明の実施例６の要部の詳細接続図。

【図１３】 この発明の実施例７の要部の構成図。

【図１４】 従来装置の全体構成図。

【図１５】 従来装置の供給有効電力、供給無効電力、
界磁制御、定格電機子電流、及び実際の電機子電流、の
各関係を示す線図。

【図１６】 従来装置における、各々、定格電機子電
流、実際の電機子電流、および弱め界磁制御開始、の各
関係を示す線図。

【図１７】 従来装置の他の例を示す全体構成図。この
発明の実施例１における、定格電機子電流、実際の電機
子電流、および弱め界磁制御開始の各関係と、電機子巻
線の耐量とを、比較して示す線図で、実際の電機子電流
が定格電機子電流を越えた時点を時間軸の０点としてあ
る。

【図１８】 図１７の従来装置における、定格電機子電
流、実際の電機子電流、および弱め界磁制御開始、の各
関係を示す線図。

【図１９】 図１７の従来装置における、同期機の電機
子巻線温度、定格電機子電流、実際の電機子電流、およ
び弱め界磁制御開始（励磁制限（過負荷制限））、の各
関係を示す線図で、図１９（イ）は定格電機子電流を越
えて増加した実際の電機子電流がその励磁制限（過負荷
制限）がかかる値から励磁制限（過負荷制限）によって
定格電機子電流以下まで低下した後、系統からの無効電
力の要求が無く、次の励磁制限（過負荷制限）がかから
ない場合を示し、図１９（ロ）は定格電機子電流を越え
て増加した実際の電機子電流がその励磁制限（過負荷制
限）がかかる値から励磁制限（過負荷制限）により定格
電機子電流以下まで低下するとすぐに、系統からの無効
電力の要求により、再び定格電機子電流を越えて前記励
磁制限（過負荷制限）がかかる値に至る現象が、連続的
あるいは継続的に繰り返し発生する場合を示してある。

【図２０】 従来装置における、供給有効電力、供給無
効電力、界磁制御、定格電機子電流、及び実際の電機子
電流、の各関係を示す線図。

【図２１】 従来装置の他の例を示す全体構成図。

【図２２】 図２１の従来装置における、（Ｉ² −１）
積算装置の内部接続図。

【図２３】 図２１の従来装置における、（Ｉ² −１）
ｔ予測装置の内部接続である。

【図２４】 図２１の従来装置における、供給有効電
力、供給無効電力、界磁制御、定格電機子電流、及び実
際の電機子電流、の各関係を示す線図。

【図２５】 図２１の従来装置における、過負荷供給量
が比較的小さい場合の、定格電機子電流、実際の電機子
電流、および弱め界磁制御開始、の各関係を示す線図。

【図２６】 図２１の従来装置における、過負荷供給量
が比較的大きい場合の、定格電機子電流、実際の電機子
電流、および弱め界磁制御開始、の各関係を示す線図。

【図２７】 図２１の従来装置における、定格電機子電
流、実際の電機子電流、および弱め界磁制御開始の各関
係と、電機子巻線の耐量とを、比較して示す線図で、実
際の電機子電流が定格電機子電流を越えた時点を時間軸
の０点として、図２５及び図２６の場合を示してある。

【図２８】 図２１の従来装置における、同期機の電機
子巻線温度、定格電機子電流、実際の電機子電流、およ
び弱め界磁制御開始（励磁制限（過負荷制限））、の各
関係を示す線図で、図１９（イ）は定格電機子電流を越
えて増加した実際の電機子電流がその励磁制限（過負荷
制限）がかかる値から励磁制限（過負荷制限）によって
定格電機子電流以下まで低下した後、系統からの無効電
力の要求が無く、次の励磁制限（過負荷制限）がかから
ない場合を示し、図１９（ロ）は定格電機子電流を越え
て増加した実際の電機子電流がその励磁制限（過負荷制
限）がかかる値から励磁制限（過負荷制限）により定格
電機子電流以下まで低下するとすぐに、系統からの無効
電力の要求により、再び定格電機子電流を越えて前記励
磁制限（過負荷制限）がかかる値に至る現象が、連続的
あるいは継続的に繰り返し発生する場合を示してある。

【図２９】 従来装置の他の例を示す構成図。

【図３０】 従来装置の他の例を示す全体構成図。

【符号の説明】

１ 同期発電機、２ 発電機の励磁巻線、４ 自動電圧
調整装置（ＡＶＲ）、 ５ 検出手段、 １２ 電力系
統、１３ リレー、 １４ （Ｉ² −１）ｔを得る（Ｉ
² −１）積算装置、１５ （Ｉ² −１）ｔ予測装置、１
５Ａ 負荷時（Ｉ² −１）ｔ予測装置、１５Ｂ 無負荷
時（Ｉ² −１）ｔ予測装置、１６ 加算器、 １７ 判
別手段、 １８ 調整手段（記憶装置）、１８₃ 補正
装置、 １９ （Ｉ² −１）ｔ動作設定器、２０ 比較
器、 ２４ 目標値演算回路、Ｉ_A 電機子電流、 Ｉ
_AR 実際の電機子電流、Ｉ_AR11，Ｉ_AR12，Ｉ_AR2，Ｉ_AR3
，Ｉ_ART 実際の電機子電流、Ｉ_AT 定格電機子電
流、 Ａ_TL 電機子巻線の耐量曲線、Ｂ 電機子巻線余
裕領域、 ｔ 時間、

Claims (27)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同期機の電機子電流が所定値を越える過
   負荷を許容した後前記過負荷を制限する同期機の過負荷
   制限方法において、過負荷許容から該過負荷許容より後
   の過負荷許容要求までの時間に関連して、前記後の過負
   荷許容要求に対する過負荷許容量を変えることを特徴と
   する同期機の過負荷制限方法。
2. 【請求項２】 同期機の電機子電流が所定値を越える過
   負荷を許容した後前記過負荷を制限する同期機の過負荷
   制限方法において、過負荷許容から該過負荷許容より後
   の過負荷許容要求までの時間に関連して、先の過負荷許
   容量に対応して前記後の過負荷許容要求に対する過負荷
   許容量を変えることを特徴とする同期機の過負荷制限方
   法。
3. 【請求項３】 同期機の電機子電流が所定値を越える過
   負荷を許容した後前記過負荷を制限する同期機の過負荷
   制限方法において、過負荷許容から該過負荷許容より後
   の過負荷許容要求までの時間が所定時間以内の場合は、
   先の過負荷許容量に対応して前記後の過負荷許容要求に
   対する過負荷許容量を減少させることを特徴とする同期
   機の過負荷制限方法。
4. 【請求項４】 後の過負荷許容要求に対する過負荷許容
   量を、同期機の電機子巻線の熱時定数に対応して増加さ
   せることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一に
   記載の同期機の過負荷制限方法。
5. 【請求項５】 先の過負荷許容から後の過負荷許容要求
   までの時間が短い場合は長い場合より、前記後の過負荷
   許容要求に対する過負荷許容量を小さくすることを特徴
   とする請求項１〜請求項４の何れか一に記載の同期機の
   過負荷制限方法。
6. 【請求項６】 先の過負荷許容から後の過負荷許容要求
   までの時間が短い場合は長い場合よりも、前記後の過負
   荷許容要求に対する過負荷制限を早く始めることを特徴
   とする請求項１〜請求項４の何れか一に記載の同期機の
   過負荷制限方法。
7. 【請求項７】 同期機の電機子電流が所定値を越える過
   負荷を許容した後前記同期機の励磁を制限する同期機の
   過負荷制限方法において、励磁制限から該励磁制限より
   後の過負荷許容要求までの時間に関連して前記励磁制限
   より後の過負荷許容量を変えることを特徴とする同期機
   の過負荷制限方法。
8. 【請求項８】 同期機の電機子電流が所定値を越える過
   負荷を許容した後前記同期機の励磁を制限する同期機の
   過負荷制限方法において、励磁制限から該励磁制限より
   後の過負荷許容要求までの時間に関連して、前記励磁制
   限における励磁制限量に対応して前記励磁制限より後の
   過負荷許容量を変えることを特徴とする同期機の過負荷
   制限方法。
9. 【請求項９】 同期機の電機子電流が所定値を越えた過
   負荷を許容した後前記同期機の励磁を制限する同期機の
   過負荷制限方法において、励磁制限から該励磁制限より
   後の過負荷許容要求までの時間が所定時間以内の場合
   は、前記励磁制限における励磁制限量に対応して前記励
   磁制限より後の過負荷許容量を減少させることを特徴と
   する同期機の過負荷制限方法。
10. 【請求項１０】 励磁制限より後の過負荷許容量を、同
    期機の電機子巻線の熱時定数に対応して増加させること
    を特徴とする請求項７〜請求項９の何れか一に記載の同
    期機の過負荷制限方法。
11. 【請求項１１】 励磁制限から該励磁制限より後の過負
    荷許容要求までの時間が短い場合は長い場合より、前記
    励磁制限より後の過負荷許容量を小さくすることを特徴
    とする請求項７〜請求項１０の何れか一に記載の同期機
    の過負荷制限方法。
12. 【請求項１２】 励磁制限から該励磁制限より後の過負
    荷許容要求までの時間が短い場合は長い場合より前記励
    磁制限より後の励磁制限を早く始めることを特徴とする
    請求項７〜請求項１０の何れか一に記載の同期機の過負
    荷制限方法。
13. 【請求項１３】 同期機の電機子電流が所定値を越える
    過負荷を許容した後前記過負荷を制限する同期機の過負
    荷制限装置において、過負荷許容から該過負荷許容より
    後の過負荷許容要求までの間隔度合を判別する判別手
    段、及びこの判別手段の出力に応動し前記後の過負荷許
    容要求に対する過負荷許容量を調整する調整手段を設け
    たことを特徴とする同期機の過負荷制限装置。
14. 【請求項１４】 同期機の電機子電流が所定値を越える
    過負荷を許容した後前記過負荷を制限する同期機の過負
    荷制限装置において、過負荷許容から該過負荷許容より
    後の過負荷許容要求までの間隔度合を判別する判別手
    段、及びこの判別手段の出力に応動し先の過負荷許容に
    おける過負荷許容量に対応して前記後の過負荷許容要求
    に対する過負荷許容量を調整する調整手段を設けたこと
    を特徴とする同期機の過負荷制限装置。
15. 【請求項１５】 同期機の電機子電流が所定値を越える
    過負荷を許容した後前記過負荷を制限する同期機の過負
    荷制限装置において、過負荷許容から該過負荷許容より
    後の過負荷許容要求までの間隔度合を判別する判別手
    段、及びこの判別手段の出力に応動し前記間隔度合が所
    定度合以内の場合に前記後の過負荷許容要求に対する過
    負荷許容量を減少させる調整手段を設けたことを特徴と
    する同期機の過負荷制限装置。
16. 【請求項１６】 後の過負荷許容量を、同期機の電機子
    巻線の熱時定数に対応して増加させる補正手段を設けた
    ことを特徴とする請求項１３〜請求項１５の何れか一に
    記載の同期機の過負荷制限装置。
17. 【請求項１７】 調整手段は、先の過負荷許容から該過
    負荷許容より後の過負荷許容要求までの間隔度合が小さ
    い場合は大きい場合より過負荷許容量が小さくなるよう
    に調整することを特徴とする請求項１３〜請求項１６の
    何れか一に記載の同期機の過負荷制限装置。
18. 【請求項１８】 調整手段は、先の過負荷制限から該過
    負荷制限より後の過負荷許容要求までの間隔度合が小さ
    い場合は大きい場合より、前記過負荷制限より後の過負
    荷制限が早く始まるように調整することを特徴とする請
    求項１３〜請求項１６の何れか一に記載の同期機の過負
    荷制限装置。
19. 【請求項１９】 同期機の電機子電流が所定値を越える
    過負荷を許容した後前記同期機の励磁を制限する同期機
    の過負荷制限装置において、励磁制限から該励磁制限よ
    り後の過負荷許容要求までの間隔度合を判別する判別手
    段、及びこの判別手段の出力に応動し前記励磁制限より
    後の過負荷許容量を調整する調整手段を設けたことを特
    徴とする同期機の過負荷制限装置。
20. 【請求項２０】 同期機の電機子電流が所定値を越える
    過負荷を許容した後前記同期機の励磁を制限する同期機
    の過負荷制限装置において、励磁制限から該励磁制限よ
    り後の過負荷許容要求までの間隔度合を判別する判別手
    段、及びこの判別手段の出力に応動し前記励磁制限にお
    ける励磁制限量に対応して前記励磁制限より後の過負荷
    許容量を調整する調整手段を設けたことを特徴とする同
    期機の過負荷制限装置。
21. 【請求項２１】 同期機の電機子電流が所定値を越える
    過負荷を許容した後前記同期機の励磁を制限する同期機
    の過負荷制限装置において、励磁制限から該励磁制限よ
    り後の過負荷許容要求までの間隔度合を判別する判別手
    段、及びこの判別手段の出力に応動し前記間隔度合が所
    定度合以内の場合に前記励磁制限より後の過負荷許容量
    を減少させる調整手段を設けたことを特徴とする同期機
    の過負荷制限装置。
22. 【請求項２２】 励磁制限より後の過負荷許容量を、同
    期機の電機子巻線の熱時定数に対応して増加させる補正
    手段を設けたことを特徴とする請求項１９〜請求項２１
    の何れか一に記載の同期機の過負荷制限装置。
23. 【請求項２３】 調整手段は、励磁制限から該励磁制限
    より後の過負荷許容要求までの間隔度合が小さい場合は
    大きい場合より過負荷許容量が小さくなるように調整す
    ることを特徴とする請求項１９〜請求項２２の何れか一
    に記載の同期機の過負荷制限装置。
24. 【請求項２４】 調整手段は、励磁制限から該励磁制限
    より後の過負荷許容要求までの間隔度合が小さい場合は
    大きい場合より、前記励磁制限より後の過負荷制限が早
    く始まるように調整することを特徴とする請求項１９〜
    請求項２２の何れか一に記載の同期機の過負荷制限装
    置。
25. 【請求項２５】 実際の電機子電流が定格電機子電流を
    越えると過負荷制限する同期機の過負荷制限装置におい
    て、前記実際の電機子電流を検出する検出手段、この検
    出手段によって検出された実際の電機子電流が定格電機
    子電流を越えると（Ｉ² −１）［但し、Ｉは定格電機子
    電流に対する実際の電機子電流のＰ．Ｕ．値］を積算す
    る積算装置、及びこの積算装置による積算値を所定時間
    記憶する記憶装置を設け、前記積算装置による積算値及
    び前記記憶装置による記憶値に基づいて過負荷制限する
    こと特徴とする同期機の過負荷制限装置。
26. 【請求項２６】 実際の電機子電流が定格電機子電流を
    越えると過負荷制限する同期機の過負荷制限装置におい
    て、前記実際の電機子電流を検出する検出手段、この検
    出手段によって検出された実際の電機子電流が定格電機
    子電流を越えると（Ｉ² −１）［但し、Ｉは定格電機子
    電流に対する実際の電機子電流のＰ．Ｕ．値］を積算す
    る積算装置、この積算装置による積算値を所定時間記憶
    する記憶装置、及びこの記憶装置による記憶値を電機子
    巻線の熱時定数に対応して減衰させる補正装置を設け、
    前記積算装置による積算値及び前記減衰された記憶値に
    基づいて過負荷制限すること特徴とする同期機の過負荷
    制限装置。
27. 【請求項２７】 実際の電機子電流が定格電機子電流を
    越えると過負荷制限する同期機の過負荷制限装置におい
    て、前記実際の電機子電流を検出する検出手段、この検
    出手段によって検出された実際の電機子電流が定格電機
    子電流を越えると（Ｉ² −１）［但し、Ｉは定格電機子
    電流に対する実際の電機子電流のＰ．Ｕ．値］を積算す
    る積算装置、前記検出手段から実際の電機子電流が供給
    され過負荷制限によって定格電機子電流以下に復帰した
    実際の電機子電流に相当する電機子巻線温度を演算する
    目標値演算回路、及び前記積算装置による積算値が電機
    子巻線温度に対応して変換された値を所定時間記憶する
    と共に前記目標値演算回路によって演算された前記電機
    子巻線温度を目標に記憶値が限衰させられる記憶装置を
    設け、前記積算装置による積算値及び前記記憶装置の限
    衰された記憶値に基づいて過負荷制限すること特徴とす
    る同期機の過負荷制限装置。