JPH0898598A - 同期機の過励磁制限装置 - Google Patents
同期機の過励磁制限装置Info
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- JPH0898598A JPH0898598A JP6226847A JP22684794A JPH0898598A JP H0898598 A JPH0898598 A JP H0898598A JP 6226847 A JP6226847 A JP 6226847A JP 22684794 A JP22684794 A JP 22684794A JP H0898598 A JPH0898598 A JP H0898598A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 過励磁が繰り返し発生した場合でも、電力系
統の安定度確保のための許容限度まで過励磁を許容し、
かつ電力系統の安定性を確保可能にする。 【構成】 界磁巻線2の過励磁の許容値の基準となる界
磁電流に関する積算値を求める積算装置11と、この積
算値を該積算値出力によるコンデンサ27の充電等によ
り記憶する記憶器13と、その記憶値に積算装置11で
得た積算値を加算する加算器14とを設け、この加算器
14による加算値が予め設定された制限値を超えた場合
に、界磁制御制限手段16に、自動電圧調整器4による
界磁制御を制限させる。
統の安定度確保のための許容限度まで過励磁を許容し、
かつ電力系統の安定性を確保可能にする。 【構成】 界磁巻線2の過励磁の許容値の基準となる界
磁電流に関する積算値を求める積算装置11と、この積
算値を該積算値出力によるコンデンサ27の充電等によ
り記憶する記憶器13と、その記憶値に積算装置11で
得た積算値を加算する加算器14とを設け、この加算器
14による加算値が予め設定された制限値を超えた場合
に、界磁制御制限手段16に、自動電圧調整器4による
界磁制御を制限させる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、同期機界磁巻線の過
電流による絶縁低下を防止するのに利用する同期機の過
励磁制限装置に関するものである。
電流による絶縁低下を防止するのに利用する同期機の過
励磁制限装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図12は例えば特開昭56―15195
号公報に示された従来の過励磁制限装置を示す回路図で
あり、図において、1は界磁巻線2を有する同期機、4
は同期機1および界磁巻線2間に、計器用変圧器3を介
して接続された自動電圧調整器である。
号公報に示された従来の過励磁制限装置を示す回路図で
あり、図において、1は界磁巻線2を有する同期機、4
は同期機1および界磁巻線2間に、計器用変圧器3を介
して接続された自動電圧調整器である。
【0003】また、6は界磁電流の分流器で、自動電圧
調整器4および界磁巻線2間に接続され、界磁電流を分
流して、これを絶縁増幅器7を介して出力可能としてい
る。8はその分流した界磁電流と許容界磁電流設定回路
5にて設定された界磁電流の設定値とを比較してその偏
差を求める偏差検出器、9は偏差信号を増幅して自動電
圧調整器4へ入力する増幅器である。
調整器4および界磁巻線2間に接続され、界磁電流を分
流して、これを絶縁増幅器7を介して出力可能としてい
る。8はその分流した界磁電流と許容界磁電流設定回路
5にて設定された界磁電流の設定値とを比較してその偏
差を求める偏差検出器、9は偏差信号を増幅して自動電
圧調整器4へ入力する増幅器である。
【0004】次に動作について説明する。自動電圧調整
器4は、計器用変圧器3を介して同期機1の端子電圧を
検出し、その検出値に応じて界磁巻線2の界磁電流を制
御する。一方、分流器6により分流された分流界磁電流
は、絶縁増幅器7を介して出力され、この出力値は、偏
差検出器8で許容界磁電流設定回路5にて設定された設
定値と比較され、その出力値と設定値との偏差信号が検
出される。
器4は、計器用変圧器3を介して同期機1の端子電圧を
検出し、その検出値に応じて界磁巻線2の界磁電流を制
御する。一方、分流器6により分流された分流界磁電流
は、絶縁増幅器7を介して出力され、この出力値は、偏
差検出器8で許容界磁電流設定回路5にて設定された設
定値と比較され、その出力値と設定値との偏差信号が検
出される。
【0005】そして、検出された偏差信号は、増幅器9
を介して適当なレベルの信号に増幅された後に、自動電
圧調整器4の混合器に供給され、ここで、上記の界磁電
流を許容以下になるように制御する。
を介して適当なレベルの信号に増幅された後に、自動電
圧調整器4の混合器に供給され、ここで、上記の界磁電
流を許容以下になるように制御する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の同期機の過励磁
制限装置は以上のように構成されているので、許容界磁
電流設定回路5における界磁電流設定値については固定
され、あるいは同期機の冷却水,ガス等による自動変更
が可能となっているが、上記自動電圧調整器4による制
限を開始するまでの時間については瞬時、一定時限或い
は反限時特性を持たせたもの等でも上記設定値は固定の
ままであり、もし電力系統の要求で繰り返し過渡的な過
励磁が発生した時も同じ動作を繰り返すだけで、過励磁
発生により積算される界磁電流に関する積算値(I2 −
1)tが過励磁発生の度に加算され、遂には界磁巻線2
の耐量(限度値)を越えるおそれがあるなどの問題点が
あった。
制限装置は以上のように構成されているので、許容界磁
電流設定回路5における界磁電流設定値については固定
され、あるいは同期機の冷却水,ガス等による自動変更
が可能となっているが、上記自動電圧調整器4による制
限を開始するまでの時間については瞬時、一定時限或い
は反限時特性を持たせたもの等でも上記設定値は固定の
ままであり、もし電力系統の要求で繰り返し過渡的な過
励磁が発生した時も同じ動作を繰り返すだけで、過励磁
発生により積算される界磁電流に関する積算値(I2 −
1)tが過励磁発生の度に加算され、遂には界磁巻線2
の耐量(限度値)を越えるおそれがあるなどの問題点が
あった。
【0007】請求項1の発明は上記のような問題点を解
消するためになされたもので、過励磁が繰り返し発生し
た場合でも、電力系統の安定度確保のための許容限度ま
で過励磁を許容できるとともに、電力系統の安定性を確
保できる同期機の過励磁制限装置を得ることを目的とす
る。
消するためになされたもので、過励磁が繰り返し発生し
た場合でも、電力系統の安定度確保のための許容限度ま
で過励磁を許容できるとともに、電力系統の安定性を確
保できる同期機の過励磁制限装置を得ることを目的とす
る。
【0008】請求項2の発明は界磁電流が定格値以下に
なったとき、記憶器に記憶させた積算値を界磁巻線の熱
時定数で減衰させることにより、効果的に過励磁制限を
行うことができる同期機の過励磁制限装置を得ることを
目的とする。
なったとき、記憶器に記憶させた積算値を界磁巻線の熱
時定数で減衰させることにより、効果的に過励磁制限を
行うことができる同期機の過励磁制限装置を得ることを
目的とする。
【0009】請求項3の発明は積算値を界磁巻線の温度
値に変換して記憶させ、この記憶値を界磁巻線の時定数
で減衰させることにより、効果的に過励磁制限を実現で
きる同期機の過励磁制限装置を得ることを目的とする。
値に変換して記憶させ、この記憶値を界磁巻線の時定数
で減衰させることにより、効果的に過励磁制限を実現で
きる同期機の過励磁制限装置を得ることを目的とする。
【0010】請求項4の発明は減衰目標値を負の値と
し、この値を目標として積算器出力を速やかに減衰する
ことができる同期機の過励磁制限装置を得ることを目的
とする。
し、この値を目標として積算器出力を速やかに減衰する
ことができる同期機の過励磁制限装置を得ることを目的
とする。
【0011】請求項5の発明は同期機の界磁電流値に応
じて制限開始後の制限動作を予測することにより、過励
磁の制限開始時期を変化させ、同期機が許容する限度ま
で、すなわち、界磁巻線の耐量限度まで過励磁状態のま
まで制限なく励磁制御を継続でき、電力系統の安定度維
持に寄与できる同期機の過励磁制限装置を得ることを目
的とする。
じて制限開始後の制限動作を予測することにより、過励
磁の制限開始時期を変化させ、同期機が許容する限度ま
で、すなわち、界磁巻線の耐量限度まで過励磁状態のま
まで制限なく励磁制御を継続でき、電力系統の安定度維
持に寄与できる同期機の過励磁制限装置を得ることを目
的とする。
【0012】請求項6の発明は同期機が無負荷時か、系
統に接続されているかに応じて、過励磁の制限開始時期
を最適に設定できる同期機の過励磁制限装置を得ること
を目的とする。
統に接続されているかに応じて、過励磁の制限開始時期
を最適に設定できる同期機の過励磁制限装置を得ること
を目的とする。
【0013】請求項7の発明は界磁電流値にもとづい
て、過励磁制限開始後の積算値を予測演算し、この演算
結果に応じて過励磁の制限開始時期を変化させることが
できる同期機の過励磁制限装置を得ることを目的とす
る。
て、過励磁制限開始後の積算値を予測演算し、この演算
結果に応じて過励磁の制限開始時期を変化させることが
できる同期機の過励磁制限装置を得ることを目的とす
る。
【0014】請求項8の発明は同期機が無負荷か、系統
に接続されているかに応じて選択した自動積算予測値に
より、過励磁の制限開始時期を変化させることができる
同期機の過励磁制限装置を得ることを目的とする。
に接続されているかに応じて選択した自動積算予測値に
より、過励磁の制限開始時期を変化させることができる
同期機の過励磁制限装置を得ることを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る同
期機の過励磁制限装置は、界磁巻線の過励磁の許容値の
基準となる界磁電流に関する積算値を求める積算装置
と、該積算装置で求めた積算値を、該積算値出力のコン
デンサへの充電により記憶する記憶器と、該記憶器に記
憶した記憶値に上記積算装置で得た積算値を加算する加
算器とを設け、該加算器で得た加算値が予め設定された
制限値を超えた場合に、界磁制御制限手段に、自動電圧
調整器による界磁制御を制限させるようにしたものであ
る。
期機の過励磁制限装置は、界磁巻線の過励磁の許容値の
基準となる界磁電流に関する積算値を求める積算装置
と、該積算装置で求めた積算値を、該積算値出力のコン
デンサへの充電により記憶する記憶器と、該記憶器に記
憶した記憶値に上記積算装置で得た積算値を加算する加
算器とを設け、該加算器で得た加算値が予め設定された
制限値を超えた場合に、界磁制御制限手段に、自動電圧
調整器による界磁制御を制限させるようにしたものであ
る。
【0016】請求項2の発明に係る同期機の過励磁制限
装置は、界磁電流が定格値以下になったとき、記憶器に
より記憶した積算値を界磁巻線の熱時定数で減衰させる
減衰回路を設けたものである。
装置は、界磁電流が定格値以下になったとき、記憶器に
より記憶した積算値を界磁巻線の熱時定数で減衰させる
減衰回路を設けたものである。
【0017】請求項3の発明に係る同期機の過励磁制限
装置は、界磁巻線の過励磁の許容値の基準となる界磁電
流に関する積算値を求める積算装置と、該積算装置で求
めた積算値を、温度値に変換して記憶する記憶器と、該
記憶器に記憶した記憶値に上記積算装置で得た積算値の
温度値を加算する加算器とを設け、該加算器で得た加算
値が予め設定された制限値を超えた場合に、界磁制御制
限手段に、自動電圧調整器による界磁制御を制限させる
ようにし、減衰回路に、上記界磁電流が定格値以下にな
った際に、記憶器により記憶した上記温度値を界磁巻線
の熱時定数で減衰させるようにしたものである。
装置は、界磁巻線の過励磁の許容値の基準となる界磁電
流に関する積算値を求める積算装置と、該積算装置で求
めた積算値を、温度値に変換して記憶する記憶器と、該
記憶器に記憶した記憶値に上記積算装置で得た積算値の
温度値を加算する加算器とを設け、該加算器で得た加算
値が予め設定された制限値を超えた場合に、界磁制御制
限手段に、自動電圧調整器による界磁制御を制限させる
ようにし、減衰回路に、上記界磁電流が定格値以下にな
った際に、記憶器により記憶した上記温度値を界磁巻線
の熱時定数で減衰させるようにしたものである。
【0018】請求項4の発明に係る同期機の過励磁制限
装置は、減衰回路に、界磁電流が定格値以下になった際
に、記憶器により記憶した温度値を界磁巻線の熱時定数
で減衰させるようにし、目標値演算回路に、上記界磁電
流が定格値以下に復帰した後に、該界磁電流に相当する
界磁巻線の温度を演算させて、この温度に向って上記減
衰回路に、上記記憶した温度値を界磁巻線の時定数で減
衰させるようにしたものである。
装置は、減衰回路に、界磁電流が定格値以下になった際
に、記憶器により記憶した温度値を界磁巻線の熱時定数
で減衰させるようにし、目標値演算回路に、上記界磁電
流が定格値以下に復帰した後に、該界磁電流に相当する
界磁巻線の温度を演算させて、この温度に向って上記減
衰回路に、上記記憶した温度値を界磁巻線の時定数で減
衰させるようにしたものである。
【0019】請求項5の発明に係る同期機の過励磁制限
装置は、界磁巻線の回磁電流値に応じて過励磁の制限開
始後の積算値を予測設定し、このときの界磁電流値に応
じ段階的に上記予測した積算値を切り換えて、制限開始
時期を変化させる予測装置とを設けて、加算器に、該予
測装置および積算装置の各積算値出力を加算させ、この
加算結果にもとづき、自動電圧調整器による過励磁の制
限開始時期を変化させるようにしたものである。
装置は、界磁巻線の回磁電流値に応じて過励磁の制限開
始後の積算値を予測設定し、このときの界磁電流値に応
じ段階的に上記予測した積算値を切り換えて、制限開始
時期を変化させる予測装置とを設けて、加算器に、該予
測装置および積算装置の各積算値出力を加算させ、この
加算結果にもとづき、自動電圧調整器による過励磁の制
限開始時期を変化させるようにしたものである。
【0020】請求項6の発明に係る同期機の過励磁制限
装置は、予測装置を、加算器に選択的に接続され、かつ
同期機が無負荷のときの予測装置および該同期機が系統
に接続されているときの予測装置から構成したものであ
る。
装置は、予測装置を、加算器に選択的に接続され、かつ
同期機が無負荷のときの予測装置および該同期機が系統
に接続されているときの予測装置から構成したものであ
る。
【0021】請求項7の発明に係る同期機の過励磁制限
装置は、界磁巻線の過励磁の許容値の基準となる界磁電
流に関する積算値を求める積算装置と、上記界磁巻線の
回磁電流値を用いて過励磁の制限開始後の積算値を予測
計算式にもとづいて予測計算する自動積算値予測装置と
を設けて、加算器に、該自動積算値予測装置および上記
積算装置の各積算値出力を加算させ、この加算結果にも
とづき、自動電圧調整器による過励磁の制限開始時期を
変化させるようにしたものである。
装置は、界磁巻線の過励磁の許容値の基準となる界磁電
流に関する積算値を求める積算装置と、上記界磁巻線の
回磁電流値を用いて過励磁の制限開始後の積算値を予測
計算式にもとづいて予測計算する自動積算値予測装置と
を設けて、加算器に、該自動積算値予測装置および上記
積算装置の各積算値出力を加算させ、この加算結果にも
とづき、自動電圧調整器による過励磁の制限開始時期を
変化させるようにしたものである。
【0022】請求項8の発明に係る同期機の過励磁制限
装置は、自動積算値予測装置を、加算器に選択的に接続
され、かつ同期機の無負荷のときの自動積算値予測装置
および該同期機が系統に接続されているときの自動積算
値予測装置から構成したものである。
装置は、自動積算値予測装置を、加算器に選択的に接続
され、かつ同期機の無負荷のときの自動積算値予測装置
および該同期機が系統に接続されているときの自動積算
値予測装置から構成したものである。
【0023】
【作用】請求項1の発明における同期機の過励磁制限装
置は、同期機の界磁電流が定格値を越えたときの励磁電
流に関する積算値をその都度加算して記憶器に記憶し、
限度値からその積算値を差し引いた値をその時の許容値
として制限を開始するため、繰り返し過励磁状態が発生
しても、確実に限度値以内で制限可能にする。
置は、同期機の界磁電流が定格値を越えたときの励磁電
流に関する積算値をその都度加算して記憶器に記憶し、
限度値からその積算値を差し引いた値をその時の許容値
として制限を開始するため、繰り返し過励磁状態が発生
しても、確実に限度値以内で制限可能にする。
【0024】請求項2の発明における同期機の過励磁制
限装置は、同期機の界磁電流が定格値を越えた時の積算
値を記憶器に記憶させ、その積算値を同期機界磁巻線の
熱時定数により減衰させるようにする。
限装置は、同期機の界磁電流が定格値を越えた時の積算
値を記憶器に記憶させ、その積算値を同期機界磁巻線の
熱時定数により減衰させるようにする。
【0025】請求項3の発明における同期機の過励磁制
限装置は、同期機の界磁電流が定格値を越えた時の積算
値を温度値に変換して記憶器に記憶させ、その温度値を
同期機界磁巻線の熱時定数により減衰させるようにす
る。
限装置は、同期機の界磁電流が定格値を越えた時の積算
値を温度値に変換して記憶器に記憶させ、その温度値を
同期機界磁巻線の熱時定数により減衰させるようにす
る。
【0026】請求項4の発明における同期機の過励磁制
限装置は、同期機の界磁電流が定格値を越えた時の積算
値を温度値に変換して記憶器に記憶させるとともに、界
磁電流が定格値以下に復帰後、その時の界磁電流に相当
する界磁巻線の温度を演算し、その温度に向って記憶さ
れた温度値を同期機界磁巻線の熱時定数により減衰させ
るようにする。
限装置は、同期機の界磁電流が定格値を越えた時の積算
値を温度値に変換して記憶器に記憶させるとともに、界
磁電流が定格値以下に復帰後、その時の界磁電流に相当
する界磁巻線の温度を演算し、その温度に向って記憶さ
れた温度値を同期機界磁巻線の熱時定数により減衰させ
るようにする。
【0027】請求項5の発明における同期機の過励磁制
限装置は、同期機の界磁電流が少なく、制限開始後規定
値内に戻る時間が短く、過励磁の制限開始後の界磁電流
に関する積算値が小さいと予測される時は、長い時間過
励磁を許容し、電力系統の安定度向上に寄与させ、逆に
界磁巻線に流れる電流が多く制限開始後規定値内に戻る
時間が長く、かつ制限開始後の上記積算値が大きいと予
測されるときは、短時間しか過励磁を許容しないように
作用する。
限装置は、同期機の界磁電流が少なく、制限開始後規定
値内に戻る時間が短く、過励磁の制限開始後の界磁電流
に関する積算値が小さいと予測される時は、長い時間過
励磁を許容し、電力系統の安定度向上に寄与させ、逆に
界磁巻線に流れる電流が多く制限開始後規定値内に戻る
時間が長く、かつ制限開始後の上記積算値が大きいと予
測されるときは、短時間しか過励磁を許容しないように
作用する。
【0028】請求項6の発明における同期機の過励磁制
限装置は、同期機が無負荷の時と、系統に接続されてい
る時とに応じて変化する界磁電流にもとづき、最適の積
算予測値をそれぞれ別々に出力可能にし、これらの各出
力値を積算装置が出力する積算値と加算し、この加算結
果にもとづき自動電圧調整器による界磁電圧調整を最適
化する。
限装置は、同期機が無負荷の時と、系統に接続されてい
る時とに応じて変化する界磁電流にもとづき、最適の積
算予測値をそれぞれ別々に出力可能にし、これらの各出
力値を積算装置が出力する積算値と加算し、この加算結
果にもとづき自動電圧調整器による界磁電圧調整を最適
化する。
【0029】請求項7の発明における同期機の過励磁制
限装置は、界磁電流から直接過励磁の制限開始後の積算
値を予測演算することで、予測値設定器,リレーなどを
用いずに、小形かつ安価な予測装置にて積算値の予測を
行えるようにする。
限装置は、界磁電流から直接過励磁の制限開始後の積算
値を予測演算することで、予測値設定器,リレーなどを
用いずに、小形かつ安価な予測装置にて積算値の予測を
行えるようにする。
【0030】請求項8の発明における同期機の過励磁制
限装置は、同期機が無負荷の時と、系統に接続されてい
る時とに応じて変化する界磁電流にもとづき、界磁電流
から直接得た積算予測値をそれぞれ選択的に出力可能に
し、これにより自動電圧調整器による界磁電圧調整を行
えるようにする。
限装置は、同期機が無負荷の時と、系統に接続されてい
る時とに応じて変化する界磁電流にもとづき、界磁電流
から直接得た積算予測値をそれぞれ選択的に出力可能に
し、これにより自動電圧調整器による界磁電圧調整を行
えるようにする。
【0031】
実施例1.以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1において、10は増幅器9の出力をオン,オ
フする接点10aを持ったリレー、11は絶縁増幅器7
の出力を入力とし、界磁電流に関する積算値(I2 −
1)tを求める積算装置、12は絶縁増幅器7の出力に
もとづいて、界磁電流が定格以下に復帰したことを検出
する比較器である。
する。図1において、10は増幅器9の出力をオン,オ
フする接点10aを持ったリレー、11は絶縁増幅器7
の出力を入力とし、界磁電流に関する積算値(I2 −
1)tを求める積算装置、12は絶縁増幅器7の出力に
もとづいて、界磁電流が定格以下に復帰したことを検出
する比較器である。
【0032】また、13は積算装置11の出力(積算
値)を比較器12からの指令により記憶する記憶器、1
4は積算装置11の出力と記憶器13の出力とを加算す
る加算器、15は制限開始のための動作設定器、16は
加算器14の出力と動作設定器15で設定した動作設定
値とを比較し、リレー10を動作させる比較器である。
なお、このほかの図12に示したものと同一の構成部分
には同一符号を付して、その重複する説明を省略する。
値)を比較器12からの指令により記憶する記憶器、1
4は積算装置11の出力と記憶器13の出力とを加算す
る加算器、15は制限開始のための動作設定器、16は
加算器14の出力と動作設定器15で設定した動作設定
値とを比較し、リレー10を動作させる比較器である。
なお、このほかの図12に示したものと同一の構成部分
には同一符号を付して、その重複する説明を省略する。
【0033】次に動作について説明する。通常、同期機
1の界磁巻線2の耐量は規格にて規定されている。ここ
でいう耐量とは界磁巻線の過電流耐量、即ち定格の何倍
まで電流を流すことが出来るかを示すものである。しか
るに、t=30/(I2 −1)の式で示すtは明らかに
時間の次元をもつ量であって上記耐量とは物理的な意義
が全く異なる。式の意味するところは定格における発熱
量を超える発熱量とその継続時間の積が約30になるま
では同期機は正常に運転できなければならないことを示
している。ここで、Iは同期機の定格状態における界磁
電流を1で示す単位法で表したものである。
1の界磁巻線2の耐量は規格にて規定されている。ここ
でいう耐量とは界磁巻線の過電流耐量、即ち定格の何倍
まで電流を流すことが出来るかを示すものである。しか
るに、t=30/(I2 −1)の式で示すtは明らかに
時間の次元をもつ量であって上記耐量とは物理的な意義
が全く異なる。式の意味するところは定格における発熱
量を超える発熱量とその継続時間の積が約30になるま
では同期機は正常に運転できなければならないことを示
している。ここで、Iは同期機の定格状態における界磁
電流を1で示す単位法で表したものである。
【0034】従って、同期機1を保護するためには、積
算値である(I2 −1)tが30になる前に界磁電流を
定格電流(1P.U.)以下に制限すればよい。しかし
ながら、従来は記憶器13がないため、例えば過励磁制
限に要する時間を考慮し、積算値が15程度(制限を開
始しても定格値以下に引き戻すのに積算値として15を
必要とした時)で一律に制限がかかるように、動作設定
器15が設定されていた。
算値である(I2 −1)tが30になる前に界磁電流を
定格電流(1P.U.)以下に制限すればよい。しかし
ながら、従来は記憶器13がないため、例えば過励磁制
限に要する時間を考慮し、積算値が15程度(制限を開
始しても定格値以下に引き戻すのに積算値として15を
必要とした時)で一律に制限がかかるように、動作設定
器15が設定されていた。
【0035】従って、繰り返し界磁電流が定格値を越え
た場合、同じ積算値15で制限がかかるため、2度目は
正常に制限がかかっても同期機の耐量を越えたところで
しか制限がかからないことになり、界磁巻線2の保護が
できなかった。
た場合、同じ積算値15で制限がかかるため、2度目は
正常に制限がかかっても同期機の耐量を越えたところで
しか制限がかからないことになり、界磁巻線2の保護が
できなかった。
【0036】なぜならば、前回の積算値15に今回の積
算値15が加算され、さらに制限開始から引戻すまでの
積算値を加算すると、耐量値30をオーバーすることに
なるからである。
算値15が加算され、さらに制限開始から引戻すまでの
積算値を加算すると、耐量値30をオーバーすることに
なるからである。
【0037】この発明では、積算装置11および記憶器
13を設けることにより、例えば一度界磁電流が定格値
を越えたときの積算値である記憶値を5とすると、2度
目以降はこの記憶値5に新たに積算値を加算していくこ
とにより、常に同期機1の許容限度で制限がかかるよう
にしている。
13を設けることにより、例えば一度界磁電流が定格値
を越えたときの積算値である記憶値を5とすると、2度
目以降はこの記憶値5に新たに積算値を加算していくこ
とにより、常に同期機1の許容限度で制限がかかるよう
にしている。
【0038】次に具体的な実施例について説明する。図
2は比較器12と記憶器13の詳細を示し、図におい
て、21は界磁電流の定格値を設定する設定器、22は
界磁電流に比例した絶縁増幅器7の出力を設定値と比較
する比較回路、23,24は界磁電流が設定器21によ
る設定値より大きくなったとき動作するリレーおよびオ
フディレイタイマーリレー、25はリレー23を駆動す
るためのトランジスタである。
2は比較器12と記憶器13の詳細を示し、図におい
て、21は界磁電流の定格値を設定する設定器、22は
界磁電流に比例した絶縁増幅器7の出力を設定値と比較
する比較回路、23,24は界磁電流が設定器21によ
る設定値より大きくなったとき動作するリレーおよびオ
フディレイタイマーリレー、25はリレー23を駆動す
るためのトランジスタである。
【0039】また、26は記憶器13を構成する積分回
路、27は積分回路26用のコンデンサ、24aはコン
デンサ27に並列接続された上記オフディレイタイマー
リレー24の常閉接点である。
路、27は積分回路26用のコンデンサ、24aはコン
デンサ27に並列接続された上記オフディレイタイマー
リレー24の常閉接点である。
【0040】さらに、23a,23b,23cは比較器
12に設けられ、このうち23aは絶縁増幅器7および
積算装置11間に接続された常開接点、23bは積算装
置11および記憶器13間に接続された常開接点、23
bは積算装置11および記憶器13間に接続された常開
接点、23cは積算装置11と比較器12との間に接続
された常閉接点である。
12に設けられ、このうち23aは絶縁増幅器7および
積算装置11間に接続された常開接点、23bは積算装
置11および記憶器13間に接続された常開接点、23
bは積算装置11および記憶器13間に接続された常開
接点、23cは積算装置11と比較器12との間に接続
された常閉接点である。
【0041】また、積算装置において、11aは界磁電
流Iの2乗を求める乗算回路、11bは設定値`1´の
設定器、11cは差分回路、11dは積分回路である。
流Iの2乗を求める乗算回路、11bは設定値`1´の
設定器、11cは差分回路、11dは積分回路である。
【0042】この実施例では、界磁電流が定格値以上に
なると比較回路22の出力が負から正に変わり、トラン
ジスタ25が導通し、リレー23,オフディレイタイマ
ーリレー24が動作する。
なると比較回路22の出力が負から正に変わり、トラン
ジスタ25が導通し、リレー23,オフディレイタイマ
ーリレー24が動作する。
【0043】このうち、リレー23がオンとなると、常
開接点23a,23bがオンになり、積算装置11の出
力が積分回路26に入力されると同時に、オフディレイ
タイマーリレー24もオンとなり、積分回路26の積分
用コンデンサ27を短絡していた常閉接点24aがオフ
となり、コンデンサ27の充電、すなわち、積算値の記
憶が開始される。
開接点23a,23bがオンになり、積算装置11の出
力が積分回路26に入力されると同時に、オフディレイ
タイマーリレー24もオンとなり、積分回路26の積分
用コンデンサ27を短絡していた常閉接点24aがオフ
となり、コンデンサ27の充電、すなわち、積算値の記
憶が開始される。
【0044】一方、界磁電流が定格以下になると、リレ
ー23がオフとなり、積算装置11への入力はゼロに切
り換わり、上記の積算値が一定に保たれる。そして、界
磁電流が定格以下になり一定時間経過すると、オフディ
レイタイマーリレー24の減衰回路としての常閉接点2
4cが閉じ、コンデンサが短絡され、記憶されていた積
算値がリセットされる。
ー23がオフとなり、積算装置11への入力はゼロに切
り換わり、上記の積算値が一定に保たれる。そして、界
磁電流が定格以下になり一定時間経過すると、オフディ
レイタイマーリレー24の減衰回路としての常閉接点2
4cが閉じ、コンデンサが短絡され、記憶されていた積
算値がリセットされる。
【0045】この動作が短時間でくり返されて、過励磁
状態がくり返される場合にも積算値が記憶され、一定時
間が経つとリセットされ、通常状態にもどることにな
る。
状態がくり返される場合にも積算値が記憶され、一定時
間が経つとリセットされ、通常状態にもどることにな
る。
【0046】なお、この実施例では、記憶器13を、コ
ンデンサ27を接続した積分回路26で構成した場合を
説明したが、予め設定された値を順次加算していく方
法、例えば界磁電流が定格値を超えた時間ごとの予め設
定された値を加算回路にて加算し、これを記憶データと
して保持するようにしてもよく、上記実施例と同様の効
果を奏する。また、リレー23,オフディレイタイマー
リレー24はトランジスタ等の半導体を用いても実現で
きる。
ンデンサ27を接続した積分回路26で構成した場合を
説明したが、予め設定された値を順次加算していく方
法、例えば界磁電流が定格値を超えた時間ごとの予め設
定された値を加算回路にて加算し、これを記憶データと
して保持するようにしてもよく、上記実施例と同様の効
果を奏する。また、リレー23,オフディレイタイマー
リレー24はトランジスタ等の半導体を用いても実現で
きる。
【0047】実施例2.なお、実施例1では、積算値を
記憶器13に一定時間記憶させる場合について述べた
が、この積算値は、本来的に、同期機1の界磁巻線2の
熱時定数で減衰させる方がより効果的な過励磁制限が可
能となる。
記憶器13に一定時間記憶させる場合について述べた
が、この積算値は、本来的に、同期機1の界磁巻線2の
熱時定数で減衰させる方がより効果的な過励磁制限が可
能となる。
【0048】図3はこの熱時定数減衰可能な過励磁制限
装置の具体例を示し、図において、31は比較器12内
のリレー23に並列接続された他のリレー、32は記憶
器13内に設けられたコンデンサ、31bは比較器12
内に設けられた上記リレー31の常閉接点で、この常閉
接点31bおよびコンデンサ32の直列回路が、コンデ
ンサ27に対し並列接続されている。
装置の具体例を示し、図において、31は比較器12内
のリレー23に並列接続された他のリレー、32は記憶
器13内に設けられたコンデンサ、31bは比較器12
内に設けられた上記リレー31の常閉接点で、この常閉
接点31bおよびコンデンサ32の直列回路が、コンデ
ンサ27に対し並列接続されている。
【0049】また、33は積分回路26の入出力側にあ
る差分回路36に上記リレー31の常開接点31aを介
して接続されたフィードバック回路であり、このほか
の、図2に示したものと同一の構成部分には同一符号を
付して、その重複する説明を省略する。
る差分回路36に上記リレー31の常開接点31aを介
して接続されたフィードバック回路であり、このほか
の、図2に示したものと同一の構成部分には同一符号を
付して、その重複する説明を省略する。
【0050】この実施例によれば、界磁電流値が定格値
以下になると比較器12の中に追加したリレー31の常
開接点31a,常閉接点31bが閉じて、積分回路26
の積分定数が調整されるとともに、その積分出力がフィ
ードバック回路33を通じて積分回路26の入力側にフ
ィードバックされ、界磁巻線2の熱時定数に相当する一
定の時定数で減衰していく。ここで、常閉接点31b,
コンデンサ32は減衰回路Aを構成している。
以下になると比較器12の中に追加したリレー31の常
開接点31a,常閉接点31bが閉じて、積分回路26
の積分定数が調整されるとともに、その積分出力がフィ
ードバック回路33を通じて積分回路26の入力側にフ
ィードバックされ、界磁巻線2の熱時定数に相当する一
定の時定数で減衰していく。ここで、常閉接点31b,
コンデンサ32は減衰回路Aを構成している。
【0051】これにより、界磁電流値が定格値以上とな
ると、上記積算値を、図2について説明した場合と同様
に記憶し、一方、定格値以下になると、その記憶した積
算値を界磁巻線2の熱時定数で減衰させることができ
る。この様子を図4に示し、同図において、If は界磁
電流であり、Pは積算値出力である。
ると、上記積算値を、図2について説明した場合と同様
に記憶し、一方、定格値以下になると、その記憶した積
算値を界磁巻線2の熱時定数で減衰させることができ
る。この様子を図4に示し、同図において、If は界磁
電流であり、Pは積算値出力である。
【0052】実施例3.また、実施例1では、上記積算
値を記憶器13に一定時間記憶させる場合について述べ
たが、その積算値を図5に示すような温度変換器51に
通して、界磁巻線2の温度値に変更し、この温度値とし
て記憶器13に記憶させてもよい。この場合でも、界磁
電流値が定格値以下になれば、その記憶した温度相当の
記憶値を、界磁巻線の熱時定数で減衰させることとな
る。
値を記憶器13に一定時間記憶させる場合について述べ
たが、その積算値を図5に示すような温度変換器51に
通して、界磁巻線2の温度値に変更し、この温度値とし
て記憶器13に記憶させてもよい。この場合でも、界磁
電流値が定格値以下になれば、その記憶した温度相当の
記憶値を、界磁巻線の熱時定数で減衰させることとな
る。
【0053】実施例4.さらに、実施例3では上記積算
値を比較器12内の温度変換器51により温度値に変換
して記憶させ、同期機1における界磁巻線2の熱時定数
により減衰させる場合を述べたが、この減衰させる目標
値は温度上昇値がゼロにもどる値となっている。しか
し、現実には界磁電流値は定格値より小さく制限される
ため、減衰させる積算値の目標はより低い値となる。
値を比較器12内の温度変換器51により温度値に変換
して記憶させ、同期機1における界磁巻線2の熱時定数
により減衰させる場合を述べたが、この減衰させる目標
値は温度上昇値がゼロにもどる値となっている。しか
し、現実には界磁電流値は定格値より小さく制限される
ため、減衰させる積算値の目標はより低い値となる。
【0054】この実施例では、実施例3においてゼロを
目標にして積算値の減衰を行ってきたのに対し、この目
標値を界磁電流値から計算される界磁巻線温度と定格界
磁電流値相当の界磁巻線温度との差とするようにしてい
る。
目標にして積算値の減衰を行ってきたのに対し、この目
標値を界磁電流値から計算される界磁巻線温度と定格界
磁電流値相当の界磁巻線温度との差とするようにしてい
る。
【0055】この実施例を図5について説明すると、5
2は目標値演算回路、53はI2 を演算する乗算回路、
54はI2 を温度に変換する温度変換器、55は定格値
相当の巻線温度を設定する温度設定器、56は界磁電流
から計算される温度と温度設定器55で設定される定格
値相当の温度との差分回路である。
2は目標値演算回路、53はI2 を演算する乗算回路、
54はI2 を温度に変換する温度変換器、55は定格値
相当の巻線温度を設定する温度設定器、56は界磁電流
から計算される温度と温度設定器55で設定される定格
値相当の温度との差分回路である。
【0056】また、57は記憶器13の出力を入力値と
して基準値設定器59の基準値と比較する比較器、58
は積算値が基準値としてのゼロ以上のとき、トランジス
タ60を介してオンとなるリレー、58a,58bはリ
レー58の常開接点および常閉接点で、常開接点58a
は差分回路56および上記リレー23の常閉接点23c
との間に接続されている。
して基準値設定器59の基準値と比較する比較器、58
は積算値が基準値としてのゼロ以上のとき、トランジス
タ60を介してオンとなるリレー、58a,58bはリ
レー58の常開接点および常閉接点で、常開接点58a
は差分回路56および上記リレー23の常閉接点23c
との間に接続されている。
【0057】これによると、差分回路56の出力値は界
磁電流値が定格値のときゼロとなり、定格値以下で負の
値となり、積算値の目標に使用できる。すなわち、この
実施例では過励磁状態が解除され、つまりリレー23が
オフとなると、積算器入力は差分回路出力となるため、
定格以下であれば、図6に示すように積算器出力は減衰
目標値Dである負の値を目指して減衰していく。従っ
て、実際の動作に即した積算器出力が得られる。
磁電流値が定格値のときゼロとなり、定格値以下で負の
値となり、積算値の目標に使用できる。すなわち、この
実施例では過励磁状態が解除され、つまりリレー23が
オフとなると、積算器入力は差分回路出力となるため、
定格以下であれば、図6に示すように積算器出力は減衰
目標値Dである負の値を目指して減衰していく。従っ
て、実際の動作に即した積算器出力が得られる。
【0058】なお、この場合においては、積算値出力を
入力値とする比較器57と、積算値がゼロ以上のときオ
ンになるリレー58とを上記のように追加することによ
り、積算値がゼロ以下になると積算器への入力をゼロに
する。
入力値とする比較器57と、積算値がゼロ以上のときオ
ンになるリレー58とを上記のように追加することによ
り、積算値がゼロ以下になると積算器への入力をゼロに
する。
【0059】また、上記各実施例ともアナログ回路で説
明したが、ディジタル回路あるいはマイクロプロセッサ
等を使用した制御装置におけるソフトウエアでも実現で
き、上記実施例と同様な効果を奏する。
明したが、ディジタル回路あるいはマイクロプロセッサ
等を使用した制御装置におけるソフトウエアでも実現で
き、上記実施例と同様な効果を奏する。
【0060】また、上記各実施例では励磁機を持たない
励磁制御装置にて説明したが、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おいても
同様の効果を奏する。
励磁制御装置にて説明したが、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おいても
同様の効果を奏する。
【0061】実施例5.図7はこの発明の別の実施例を
示す過励磁制限装置のブロック図である。これについて
説明すると、10は増幅器9の出力をオン,オフする接
点10aを持ったリレー、11は絶縁増幅器7の出力を
入力とし界磁電流に関する積算値(I2−1)tを求め
る装置である。
示す過励磁制限装置のブロック図である。これについて
説明すると、10は増幅器9の出力をオン,オフする接
点10aを持ったリレー、11は絶縁増幅器7の出力を
入力とし界磁電流に関する積算値(I2−1)tを求め
る装置である。
【0062】また、18は絶縁増幅器7の出力を入力と
し制限開始後の積算値を予測する予測装置、14は積算
装置11と予測装置18の各信号を加算する加算器、1
5は制限開始のための動作設定器、16は加算器14の
出力と動作設定器15の設定値とを比較しリレー10を
動作させる比較器、17は発電機としての同期機1と電
力系統との間に接続された遮断器である。
し制限開始後の積算値を予測する予測装置、14は積算
装置11と予測装置18の各信号を加算する加算器、1
5は制限開始のための動作設定器、16は加算器14の
出力と動作設定器15の設定値とを比較しリレー10を
動作させる比較器、17は発電機としての同期機1と電
力系統との間に接続された遮断器である。
【0063】次に動作について説明する。通常、同期機
の界磁巻線の耐量tは規格等で指定されており、上記の
ように、t=30/(I2 −1)で表される。従って、
同期機を保護するためには上記積算値(I2 −1)tが
30になる前に定格電流(1P.U)以下に制限すれば
よい。
の界磁巻線の耐量tは規格等で指定されており、上記の
ように、t=30/(I2 −1)で表される。従って、
同期機を保護するためには上記積算値(I2 −1)tが
30になる前に定格電流(1P.U)以下に制限すれば
よい。
【0064】しかしながら、従来のものは制限開始して
も、同期機1の界磁時定数により瞬時には界磁電流が定
格電流以下に減衰しないので、制限開始後にも積算され
る最悪の積算値を想定し、例えば積算値が5程度(最悪
の場合制限を開始しても、定格値以下に引き戻されるま
で積算値が25積算されると想定)で一律に制限がかか
るように動作設定器15が設定されていた。従って、最
悪以外のケースの場合では、早く制限がかかることにな
り、同期機の耐量tを充分に活用できなかった。
も、同期機1の界磁時定数により瞬時には界磁電流が定
格電流以下に減衰しないので、制限開始後にも積算され
る最悪の積算値を想定し、例えば積算値が5程度(最悪
の場合制限を開始しても、定格値以下に引き戻されるま
で積算値が25積算されると想定)で一律に制限がかか
るように動作設定器15が設定されていた。従って、最
悪以外のケースの場合では、早く制限がかかることにな
り、同期機の耐量tを充分に活用できなかった。
【0065】このため、この発明では、積算装置11お
よび予測装置18を設けることにより、制限開始後の積
算値が少ないと予測される時は、過励磁状態を長く許容
し、電力系統安定度向上に寄与するとともに、積算値が
多いと予測される時は、早く制限を行い、界磁巻線2を
保護するようにしたものである。
よび予測装置18を設けることにより、制限開始後の積
算値が少ないと予測される時は、過励磁状態を長く許容
し、電力系統安定度向上に寄与するとともに、積算値が
多いと予測される時は、早く制限を行い、界磁巻線2を
保護するようにしたものである。
【0066】次に、これを具体的な実施例について説明
する。図8は予測装置18の詳細を示し、同図におい
て、71a〜71jは予め界磁電流値に応じ、その時点
で制限がかかった時の上記積算値の推定値を設定する複
数個(図2では10個)の予測値設定器、72a〜72
jは比較器73a〜73jの動作値を設定する設定器で
ある。
する。図8は予測装置18の詳細を示し、同図におい
て、71a〜71jは予め界磁電流値に応じ、その時点
で制限がかかった時の上記積算値の推定値を設定する複
数個(図2では10個)の予測値設定器、72a〜72
jは比較器73a〜73jの動作値を設定する設定器で
ある。
【0067】73a〜73jは絶縁増幅器7の出力の大
きさと設定器72a〜72jの設定値とを比較し、リレ
ー74A〜74Jをそれぞれ動作させる上記比較器、7
4a〜74jは予測値設定器71a〜71jの出力を入
―切するリレー74A〜74Jの接点、75は各接点7
4a〜74jを介して入力される予測値設定器71a〜
71jの出力を加算する加算器である。
きさと設定器72a〜72jの設定値とを比較し、リレ
ー74A〜74Jをそれぞれ動作させる上記比較器、7
4a〜74jは予測値設定器71a〜71jの出力を入
―切するリレー74A〜74Jの接点、75は各接点7
4a〜74jを介して入力される予測値設定器71a〜
71jの出力を加算する加算器である。
【0068】また、図9は積算装置11の詳細を示し、
同図において、76はIの2乗を計算する乗算回路、7
7は上記耐量tの式において、(I2 −1)の中の1に
相当する設定器、78は(I2 −1)ほ積算する積分回
路である。
同図において、76はIの2乗を計算する乗算回路、7
7は上記耐量tの式において、(I2 −1)の中の1に
相当する設定器、78は(I2 −1)ほ積算する積分回
路である。
【0069】次に動作について説明する。絶縁増幅器7
の出力、つまり界磁電流が増加すると、動作設定値が最
も低い設定器72aの比較器73aに接続されたリレー
74Aが動作し、このリレー74Aの接点74aを介し
て予測値設定器71aの出力が加算器75に入力され
る。
の出力、つまり界磁電流が増加すると、動作設定値が最
も低い設定器72aの比較器73aに接続されたリレー
74Aが動作し、このリレー74Aの接点74aを介し
て予測値設定器71aの出力が加算器75に入力され
る。
【0070】同様に界磁電流の増加に従って、順次リレ
ー74B〜74Jが動作し、予測値設定器71b〜71
jの出力が加算器75に加えられていくので、加算器7
5の出力は界磁電流の増加に応じ大きくなる。
ー74B〜74Jが動作し、予測値設定器71b〜71
jの出力が加算器75に加えられていくので、加算器7
5の出力は界磁電流の増加に応じ大きくなる。
【0071】そして、この予測装置18の出力が積算装
置11の出力と加算器14にて加算されるため、加算器
14の出力も界磁電流の変化に応じて変化する。従っ
て、動作設定器15は固定であり、界磁電流が大きいと
きは早めに、逆に界磁電流が小さいときは遅く、リレー
10が動作するため、制限開始時期が界磁電流値に応じ
変化する。
置11の出力と加算器14にて加算されるため、加算器
14の出力も界磁電流の変化に応じて変化する。従っ
て、動作設定器15は固定であり、界磁電流が大きいと
きは早めに、逆に界磁電流が小さいときは遅く、リレー
10が動作するため、制限開始時期が界磁電流値に応じ
変化する。
【0072】この動作により、同期機の能力限度までの
運転が可能となり、かつ確実な保護が可能となる。な
お、予測値設定器71a〜71j,設定器72a〜72
j,比較器73a〜73jおよびリレー74A〜74J
の数は要求される精度に応じて決めればよいが、当然、
数を多くするほど精度はよくなる。
運転が可能となり、かつ確実な保護が可能となる。な
お、予測値設定器71a〜71j,設定器72a〜72
j,比較器73a〜73jおよびリレー74A〜74J
の数は要求される精度に応じて決めればよいが、当然、
数を多くするほど精度はよくなる。
【0073】この例では、予測値設定器71a〜71j
の出力を順次加算する方法で説明したが、予測値設定器
71a〜71jの出力を順次切り換える方法でも同様の
効果を奏する。また、リレー10,リレー74A〜74
Jはトランジスタ等の半導体を用いても実現できる。
の出力を順次加算する方法で説明したが、予測値設定器
71a〜71jの出力を順次切り換える方法でも同様の
効果を奏する。また、リレー10,リレー74A〜74
Jはトランジスタ等の半導体を用いても実現できる。
【0074】実施例6.なお、上記実施例5では、単に
界磁電流により予測値設定器71a〜71jを切り換え
る場合について述べたが、同期機1が無負荷の時と系統
に接続されている時では界磁電流の変化が異なり、同一
界磁電流でも制限開始後の積算値(I2−1)tも異っ
てくる。
界磁電流により予測値設定器71a〜71jを切り換え
る場合について述べたが、同期機1が無負荷の時と系統
に接続されている時では界磁電流の変化が異なり、同一
界磁電流でも制限開始後の積算値(I2−1)tも異っ
てくる。
【0075】そこで、図10に示すように、無負荷の場
合の予測装置18aと、系統に接続される場合の予測装
置18bと、同期機1が系統に接続されている時に動作
する、例えば遮断器17の接点79にて動作するリレー
80とを追加することにより、無負荷時および系統に接
続されている時のどちらにも対応することができる。
合の予測装置18aと、系統に接続される場合の予測装
置18bと、同期機1が系統に接続されている時に動作
する、例えば遮断器17の接点79にて動作するリレー
80とを追加することにより、無負荷時および系統に接
続されている時のどちらにも対応することができる。
【0076】この場合でも、予測装置18a,18bを
2台置かず、予測値設定器71a〜71jを2組置くこ
とによっても同様の効果を奏する。
2台置かず、予測値設定器71a〜71jを2組置くこ
とによっても同様の効果を奏する。
【0077】なお、同期機1の界磁電流の変化は、一般
的に無負荷時は開回路時定数Tdo’、系統に接続され
ている時は時定数Tgにて変化し、これらはTg=(X
d’+Xe)・Tdo’/(Vd+Xe)の関係があ
る。ここで、Xd,Xd’は同期機のリアクタンス、X
eは電力系統のリアクタンスである。
的に無負荷時は開回路時定数Tdo’、系統に接続され
ている時は時定数Tgにて変化し、これらはTg=(X
d’+Xe)・Tdo’/(Vd+Xe)の関係があ
る。ここで、Xd,Xd’は同期機のリアクタンス、X
eは電力系統のリアクタンスである。
【0078】実施例7.また、実施例1では界磁電流値
に応じ予測値設定器71a〜71jを切り換える場合に
ついて述べたが、界磁電流から直接、自動的に制限開始
後の積算値の予測値を演算する図11に示すような自動
積算値形の自動積算値予測装置18Aを用いることもで
きる
に応じ予測値設定器71a〜71jを切り換える場合に
ついて述べたが、界磁電流から直接、自動的に制限開始
後の積算値の予測値を演算する図11に示すような自動
積算値形の自動積算値予測装置18Aを用いることもで
きる
【0079】この自動積算値予測装置18Aは、制限開
始後の積算値(I2 −1)tの下記の予測計算式を簡略
化した簡易予測値=K(I+3)(I−1)を実現した
ものである。
始後の積算値(I2 −1)tの下記の予測計算式を簡略
化した簡易予測値=K(I+3)(I−1)を実現した
ものである。
【0080】
【数1】
【0081】但し、t1 は制限開始から許容電流値へも
どるまでにかかる時間であり、Kは界磁電流が変化する
時定数で決まる係数である。
どるまでにかかる時間であり、Kは界磁電流が変化する
時定数で決まる係数である。
【0082】すなわち、図11において、81は上記定
数`3´の定数設定器、82は上記界磁電流Iと定数設
定器81で設定した定数`3´とを加算する加算器、8
3は上記定数`−1´定数設定器81と異なる定数設定
器、84は界磁電流Iと定数設定器83で設定した定数
`−1´とを加算する加算器、85は加算器82と加算
器84との信号を乗算する乗算回路、86は乗算回路8
5の出力(I+3)(I−1)に係数Kを掛けた後増幅
する増幅器である。
数`3´の定数設定器、82は上記界磁電流Iと定数設
定器81で設定した定数`3´とを加算する加算器、8
3は上記定数`−1´定数設定器81と異なる定数設定
器、84は界磁電流Iと定数設定器83で設定した定数
`−1´とを加算する加算器、85は加算器82と加算
器84との信号を乗算する乗算回路、86は乗算回路8
5の出力(I+3)(I−1)に係数Kを掛けた後増幅
する増幅器である。
【0083】このように、自動積算値予測装置18Aを
用いることで、実施例1あるいは実施例2のように複数
個の予測値設定器71a〜71j,リレー74A〜74
J,比較器73a〜73jが不要となり、装置の構成を
簡素化かつ小型化できる。
用いることで、実施例1あるいは実施例2のように複数
個の予測値設定器71a〜71j,リレー74A〜74
J,比較器73a〜73jが不要となり、装置の構成を
簡素化かつ小型化できる。
【0084】これによれば、上記自動積算値予測装置1
8Aで予測計算した積算値および上記積算装置11の積
算値出力とを加算器14で加算し、この加算結果にもと
づいて、自動電圧調整器4による過励磁の制限開始時期
を変化させることができる。
8Aで予測計算した積算値および上記積算装置11の積
算値出力とを加算器14で加算し、この加算結果にもと
づいて、自動電圧調整器4による過励磁の制限開始時期
を変化させることができる。
【0085】そして、ここでは、簡略化した上記簡易測
定値を用いる場合を示したが、当然上記数式1の式をそ
のまま回路化しても同様の効果を奏する。
定値を用いる場合を示したが、当然上記数式1の式をそ
のまま回路化しても同様の効果を奏する。
【0086】実施例8.なお、実施例7では、1回路だ
けを示したが、実施例6と同様に、同期機が無負荷時の
自動積算値予測装置と、系統に接続されている時の自動
積算値予測装置との2回路を設け、リレーにより切り換
えることにより、無負荷時および系統接続時の両方につ
いて対応できる。
けを示したが、実施例6と同様に、同期機が無負荷時の
自動積算値予測装置と、系統に接続されている時の自動
積算値予測装置との2回路を設け、リレーにより切り換
えることにより、無負荷時および系統接続時の両方につ
いて対応できる。
【0087】なお、上記実施例5〜8ではアナログ回路
で説明したが、ディジタル回路あるいはマイクロプロセ
ッサ等を使用したソフトウエアでも実現でき、上記実施
例と同様な効果を奏する。
で説明したが、ディジタル回路あるいはマイクロプロセ
ッサ等を使用したソフトウエアでも実現でき、上記実施
例と同様な効果を奏する。
【0088】また、同様に実施例5〜8では励磁機を持
たない励磁制御装置にて説明したが、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
ても同様の効果を奏する。
たない励磁制御装置にて説明したが、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
ても同様の効果を奏する。
【0089】なお、同期機の運転状態に応じての切り換
えについては、無負荷時と系統接続時の2種について記
載したが、さらに切り換え数を増やすことにより、系統
状態に応じて切り換えることが必要な場合にも、容易に
対応できる。
えについては、無負荷時と系統接続時の2種について記
載したが、さらに切り換え数を増やすことにより、系統
状態に応じて切り換えることが必要な場合にも、容易に
対応できる。
【0090】
【発明の効果】以上のように、請求項1の発明によれ
ば、界磁巻線の過励磁の許容値の基準となる界磁電流に
関する積算値を求める積算装置と、該積算装置で求めた
積算値を、該積算値出力のコンデンサへの充電により記
憶する記憶器と、該記憶器に記憶した記憶値に上記積算
装置で得た積算値を加算する加算器とを設け、該加算器
で得た加算値が予め設定された制限値を超えた場合に、
界磁制御制限手段に、自動電圧調整器による界磁制御を
制限させるように構成したので、過励磁が繰り返し発生
した場合でも、電力系統の安定度確保のための許容限度
まで過励磁を許容できるとともに、電力系統の安定性を
確保できるものを得ることができる効果がある。
ば、界磁巻線の過励磁の許容値の基準となる界磁電流に
関する積算値を求める積算装置と、該積算装置で求めた
積算値を、該積算値出力のコンデンサへの充電により記
憶する記憶器と、該記憶器に記憶した記憶値に上記積算
装置で得た積算値を加算する加算器とを設け、該加算器
で得た加算値が予め設定された制限値を超えた場合に、
界磁制御制限手段に、自動電圧調整器による界磁制御を
制限させるように構成したので、過励磁が繰り返し発生
した場合でも、電力系統の安定度確保のための許容限度
まで過励磁を許容できるとともに、電力系統の安定性を
確保できるものを得ることができる効果がある。
【0091】請求項2の発明によれば、界磁電流が定格
値以下になったとき、記憶器により記憶した積算値を界
磁巻線の熱時定数で減衰させる減衰回路を設けるように
構成したので、界磁電流が定格値以下になると、記憶器
に記憶させた積算値を界磁巻線の熱時定数で減衰させる
ことができ、効果的に過励磁制限を行うことができるも
のを得ることができる効果がある。
値以下になったとき、記憶器により記憶した積算値を界
磁巻線の熱時定数で減衰させる減衰回路を設けるように
構成したので、界磁電流が定格値以下になると、記憶器
に記憶させた積算値を界磁巻線の熱時定数で減衰させる
ことができ、効果的に過励磁制限を行うことができるも
のを得ることができる効果がある。
【0092】請求項3の発明によれば、界磁巻線の過励
磁の許容値の基準となる界磁電流に関する積算値を求め
る積算装置と、該積算装置で求めた積算値を、温度値に
変換して記憶する記憶器と、該記憶器に記憶した記憶値
に上記積算装置で得た積算値の温度値を加算する加算器
とを設け、該加算器で得た加算値が予め設定された制限
値を超えた場合に、界磁制御制限手段に、自動電圧調整
器による界磁制御を制限させるようにし、減衰回路に、
上記界磁電流が定格値以下になった際に、記憶器により
記憶した上記温度値を界磁巻線の熱時定数で減衰させる
ように構成したので、温度値に変換して記憶した記憶値
を界磁巻線の時定数で減衰させることで、効果的に過励
磁制限を実現できるものを得ることができる効果があ
る。
磁の許容値の基準となる界磁電流に関する積算値を求め
る積算装置と、該積算装置で求めた積算値を、温度値に
変換して記憶する記憶器と、該記憶器に記憶した記憶値
に上記積算装置で得た積算値の温度値を加算する加算器
とを設け、該加算器で得た加算値が予め設定された制限
値を超えた場合に、界磁制御制限手段に、自動電圧調整
器による界磁制御を制限させるようにし、減衰回路に、
上記界磁電流が定格値以下になった際に、記憶器により
記憶した上記温度値を界磁巻線の熱時定数で減衰させる
ように構成したので、温度値に変換して記憶した記憶値
を界磁巻線の時定数で減衰させることで、効果的に過励
磁制限を実現できるものを得ることができる効果があ
る。
【0093】請求項4の発明によれば、減衰回路に、界
磁電流が定格値以下になった際に、記憶器により記憶し
た温度値を界磁巻線の熱時定数で減衰させるようにし、
目標値演算回路に、上記界磁電流が定格値以下に復帰し
た後に、該界磁電流に相当する界磁巻線の温度を演算さ
せて、この温度に向って上記減衰回路に、上記記憶した
温度値を界磁巻線の時定数で減衰させるように構成した
ので、減衰目標値を負の値とし、この値を目標として積
算器出力を速やかに減衰させることができるものを得る
ことができる効果がある。
磁電流が定格値以下になった際に、記憶器により記憶し
た温度値を界磁巻線の熱時定数で減衰させるようにし、
目標値演算回路に、上記界磁電流が定格値以下に復帰し
た後に、該界磁電流に相当する界磁巻線の温度を演算さ
せて、この温度に向って上記減衰回路に、上記記憶した
温度値を界磁巻線の時定数で減衰させるように構成した
ので、減衰目標値を負の値とし、この値を目標として積
算器出力を速やかに減衰させることができるものを得る
ことができる効果がある。
【0094】請求項5の発明によれば、界磁巻線の回磁
電流値に応じて過励磁の制限開始後の積算値を予測設定
し、このときの界磁電流値に応じ段階的に上記予測した
積算値を切り換えて、制限開始時期を変化させる予測装
置とを設けて、加算器に、該予測装置および積算装置の
各積算値出力を加算させ、この加算結果にもとづき、自
動電圧調整器による過励磁の制限開始時期を変化させる
ように構成したので、同期機の界磁電流値に応じて制限
開始後の制限動作を予測することにより、過励磁の制限
開始時期を変化させ、同期機が許容する限度まで、すな
わち、界磁巻線の耐量限度まで過励磁状態のままで制限
なく励磁制御を継続でき、電力系統の安定度維持に寄与
できるものを得ることができる効果がある。
電流値に応じて過励磁の制限開始後の積算値を予測設定
し、このときの界磁電流値に応じ段階的に上記予測した
積算値を切り換えて、制限開始時期を変化させる予測装
置とを設けて、加算器に、該予測装置および積算装置の
各積算値出力を加算させ、この加算結果にもとづき、自
動電圧調整器による過励磁の制限開始時期を変化させる
ように構成したので、同期機の界磁電流値に応じて制限
開始後の制限動作を予測することにより、過励磁の制限
開始時期を変化させ、同期機が許容する限度まで、すな
わち、界磁巻線の耐量限度まで過励磁状態のままで制限
なく励磁制御を継続でき、電力系統の安定度維持に寄与
できるものを得ることができる効果がある。
【0095】請求項6の発明によれば、予測装置を、加
算器に選択的に接続され、かつ同期機が無負荷のときの
予測装置および該同期機が系統に接続されているときの
予測装置からなるように構成したので、同期機が無負荷
時か、系統に接続されているかに応じて、過励磁の制限
開始時期を最適に設定できるものを得ることができる効
果がある。
算器に選択的に接続され、かつ同期機が無負荷のときの
予測装置および該同期機が系統に接続されているときの
予測装置からなるように構成したので、同期機が無負荷
時か、系統に接続されているかに応じて、過励磁の制限
開始時期を最適に設定できるものを得ることができる効
果がある。
【0096】請求項7の発明によれば、界磁巻線の過励
磁の許容値の基準となる界磁電流に関する積算値を求め
る積算装置と、上記界磁巻線の回磁電流値を用いて過励
磁の制限開始後の積算値を予測計算式にもとづいて予測
計算する自動積算値予測装置とを設けて、加算器に、該
自動積算値予測装置および上記積算装置の各積算値出力
を加算させ、この加算結果にもとづき、自動電圧調整器
による過励磁の制限開始時期を変化させるように構成し
たので、界磁電流値にもとづいて、過励磁制限開始後の
積算値を予測演算し、この演算結果に応じて過励磁の制
限開始時期を変化させることができるものを得ることが
できる効果がある。
磁の許容値の基準となる界磁電流に関する積算値を求め
る積算装置と、上記界磁巻線の回磁電流値を用いて過励
磁の制限開始後の積算値を予測計算式にもとづいて予測
計算する自動積算値予測装置とを設けて、加算器に、該
自動積算値予測装置および上記積算装置の各積算値出力
を加算させ、この加算結果にもとづき、自動電圧調整器
による過励磁の制限開始時期を変化させるように構成し
たので、界磁電流値にもとづいて、過励磁制限開始後の
積算値を予測演算し、この演算結果に応じて過励磁の制
限開始時期を変化させることができるものを得ることが
できる効果がある。
【0097】請求項8の発明によれば、自動積算値予測
装置を、加算器に選択的に接続され、かつ同期機の無負
荷のときの自動積算値予測装置および該同期機が系統に
接続されているときの自動積算値予測装置からなるよう
に構成したので、同期機が無負荷か、系統に接続されて
いるかに応じて選択した自動積算予測値により、過励磁
の制限開始時期を変化させることができるものを得るこ
とができる効果がある。
装置を、加算器に選択的に接続され、かつ同期機の無負
荷のときの自動積算値予測装置および該同期機が系統に
接続されているときの自動積算値予測装置からなるよう
に構成したので、同期機が無負荷か、系統に接続されて
いるかに応じて選択した自動積算予測値により、過励磁
の制限開始時期を変化させることができるものを得るこ
とができる効果がある。
【図1】 この発明の一実施例による同期機の過励磁制
限装置を示すブロック図である。
限装置を示すブロック図である。
【図2】 図1の要部を詳細に示す回路図である。
【図3】 図1の要部の他の実施例を示す回路図であ
る。
る。
【図4】 図3における界磁電流・積算器出力特性図で
ある。
ある。
【図5】 図1の要部のさらに他の実施例を示す回路図
である。
である。
【図6】 図5における界磁電流・積算器出力特性図で
ある。
ある。
【図7】 この発明の別の実施例による同期機の過励磁
制限装置を示すブロック図である。
制限装置を示すブロック図である。
【図8】 図7における予測装置の詳細を示す回路図で
ある。
ある。
【図9】 図7における積算装置の詳細を示す回路図で
ある。
ある。
【図10】 図7における予測装置の他の実施例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図11】 図7における予測装置の他の実施例を示す
回路図である。
回路図である。
【図12】 従来の同期機の過励磁制限装置を示すブロ
ック図である。
ック図である。
1 同期機、2 界磁巻線、4 自動電圧調整器、8
偏差検出器、11 積算装置、13 記憶器、14 加
算器、16 比較器(界磁制御制限手段)、18,18
a,18b 予測装置、18A 自動積算値予測装置、
27 コンデンサ、52 目標値演算回路、A 減衰回
路。
偏差検出器、11 積算装置、13 記憶器、14 加
算器、16 比較器(界磁制御制限手段)、18,18
a,18b 予測装置、18A 自動積算値予測装置、
27 コンデンサ、52 目標値演算回路、A 減衰回
路。
Claims (8)
- 【請求項1】 同期機の端子電圧を検出し、この検出値
に応じて界磁巻線の界磁電圧を制御する自動電圧調整器
と、上記界磁巻線の界磁電流と予め設定された許容界磁
電流設定値との偏差を検出し、この検出値にもとづき上
記界磁電流を許容値以下にするように、上記自動電圧調
整器を制御する偏差検出器とを備えた同期機の過励磁制
限装置において、上記界磁巻線の過励磁の許容値の基準
となる界磁電流に関する積算値を求める積算装置と、該
積算装置で求めた積算値を、該積算値出力のコンデンサ
への充電により記憶する記憶器と、該記憶器に記憶した
記憶値に上記積算装置で得た積算値を加算する加算器
と、該加算器で得た加算値が予め設定された制限値を超
えた場合に、上記自動電圧調整器による界磁制御を制限
する界磁制御制限手段とを設けたことを特徴とする同期
機の過励磁制限装置。 - 【請求項2】 界磁電流が定格値以下になると、記憶器
により記憶した積算値を界磁巻線の熱時定数で減衰させ
る減衰回路を設けたことを特徴とする請求項1に記載の
同期機の過励磁制限装置。 - 【請求項3】 同期機の端子電圧を検出し、この検出値
に応じて界磁巻線の界磁電圧を制御する自動電圧調整器
と、上記界磁巻線の界磁電流と予め設定された許容界磁
電流設定値との偏差を検出し、この検出値にもとづき上
記界磁電流を許容値以下にするように、上記自動電圧調
整器を制御する偏差検出器とを備えた同期機の過励磁制
限装置において、上記界磁巻線の過励磁の許容値の基準
となる界磁電流に関する積算値を求める積算装置と、該
積算装置で求めた積算値を、温度値に変換して記憶する
記憶器と、該記憶器に記憶した記憶値に上記積算装置で
得た積算値の温度値を加算する加算器と、該加算器で得
た加算値が予め設定された制限値を超えた場合に、上記
自動電圧調整器による界磁制御を制限する界磁制御制限
手段と、上記界磁電流が定格値以下になると、記憶器に
より記憶した上記温度値を界磁巻線の熱時定数で減衰さ
せる減衰回路とを設けたことを特徴とする同期機の過励
磁制限装置。 - 【請求項4】 同期機の端子電圧を検出し、この検出値
に応じて界磁巻線の界磁電圧を制御する自動電圧調整器
と、上記界磁巻線の界磁電流と予め設定された許容界磁
電流設定値との偏差を検出し、この検出値にもとづき上
記界磁電流を許容値以下にするように、上記自動電圧調
整器を制御する偏差検出器とを備えた同期機の過励磁制
限装置において、上記界磁巻線の過励磁の許容値の基準
となる界磁電流に関する積算値を求める積算装置と、該
積算装置で求めた積算値を、温度値に変換して記憶する
記憶器と、該記憶器に記憶した記憶値に上記積算装置で
得た積算値の温度値を加算する加算器と、該加算器で得
た加算値が予め設定された制限値を超えた場合に、上記
自動電圧調整器による界磁制御を制限する界磁制御制限
手段と、上記界磁電流が定格値以下になると、記憶器に
より記憶した上記温度値を界磁巻線の熱時定数で減衰さ
せる減衰回路と、上記界磁電流が定格値以下に復帰した
後に、該界磁電流に相当する界磁巻線の温度を演算し、
この温度を目標として上記減衰回路に、上記記憶した温
度値を界磁巻線の時定数で減衰させる目標値演算回路と
を設けたことを特徴とする同期機の過励磁制限装置。 - 【請求項5】 同期機の端子電圧を検出し、この検出値
に応じて界磁巻線の界磁電圧を制御する自動電圧調整器
と、上記界磁巻線の界磁電流と予め設定された許容界磁
電流設定値との偏差を検出し、この検出値にもとづき上
記界磁電流を許容値以下にするように、上記自動電圧調
整器を制御する偏差検出器とを備えた同期機の過励磁制
限装置において、上記界磁巻線の過励磁の許容値の基準
となる界磁電流に関する積算値を求める積算装置と、上
記界磁巻線の回磁電流値に応じて過励磁の制限開始後の
積算値を予測設定し、このときの界磁電流値に応じ段階
的に上記予測した積算値を切り換えて、制限開始時期を
変化させる予測装置と、該予測装置および上記積算装置
の各積算値出力を加算し、この加算結果にもとづき、上
記自動電圧調整器による過励磁の制限開始時期を変化さ
せる加算器とを設けたことを特徴とする同期機の過励磁
制限装置。 - 【請求項6】 予測装置が、加算器に選択的に接続さ
れ、かつ同期機が無負荷のときの予測装置および該同期
機が系統に接続されているときの予測装置から構成され
ている請求項5に記載の同期機の過励磁制限装置。 - 【請求項7】 同期機の端子電圧を検出し、この検出値
に応じて界磁巻線の界磁電圧を制御する自動電圧調整器
と、上記界磁巻線の界磁電流と予め設定された許容界磁
電流設定値との偏差を検出し、この検出値にもとづき上
記界磁電流を許容値以下にするように、上記自動電圧調
整器を制御する偏差検出器とを備えた同期機の過励磁制
限装置において、上記界磁巻線の過励磁の許容値の基準
となる界磁電流に関する積算値を求める積算装置と、上
記界磁巻線の回磁電流値を用いて過励磁の制限開始後の
積算値を予測計算式にもとづいて予測計算する自動積算
値予測装置と、該自動積算値予測装置および上記積算装
置の各積算値出力を加算し、この加算結果にもとづき、
上記自動電圧調整器による過励磁の制限開始時期を変化
させる加算器とを設けてことを特徴とする同期機の過励
磁制限装置。 - 【請求項8】 自動積算値予測装置が、加算器に選択的
に接続され、かつ同期機の無負荷のときの自動積算値予
測装置および該同期機が系統に接続されているときの自
動積算値予測装置から構成されている請求項7に記載の
同期機の過励磁制限装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6226847A JP2941664B2 (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | 同期機の過励磁制限装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6226847A JP2941664B2 (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | 同期機の過励磁制限装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0898598A true JPH0898598A (ja) | 1996-04-12 |
JP2941664B2 JP2941664B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=16851502
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6226847A Expired - Fee Related JP2941664B2 (ja) | 1994-09-21 | 1994-09-21 | 同期機の過励磁制限装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2941664B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006020391A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Osaka Gas Co Ltd | 発電装置及び自家発電装置集中管理システム |
JP2010279085A (ja) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Mitsubishi Electric Corp | 界磁巻線式発電電動機 |
CN102354952A (zh) * | 2011-09-30 | 2012-02-15 | 国电南京自动化股份有限公司 | 半波积分累积式反时限过励磁保护方法 |
US20120112709A1 (en) * | 2010-11-04 | 2012-05-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Field winding type rotary electric machine |
FR2975548A1 (fr) * | 2011-05-19 | 2012-11-23 | Mitsubishi Electric Corp | Machine electrique rotative de type a enroulement d'excitation |
-
1994
- 1994-09-21 JP JP6226847A patent/JP2941664B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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