JPS61109426A - 静止形無効電力補償装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、サイリスタ等の静止スイッチ手段によりリ
アクトルに流れる電流を制御し、これにより無効電力を
補償する静止形無効電力補償装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図に静止形無効電力補償装置の原理を示す。

図において、（１）は交流電源、（２）はこの交流電源
（１）に接続されたアーク炉等の変動する負荷、（３）
はこの負荷（２）の接続点、（りは電源（１）から接続
点（３）までの系統インピーダンス、（マ）は負荷（２
）の変動により接続点（３）に発生する電圧変動を抑制
する静止形無効電力補償装置（ＳＶＣ）、（６）は負荷
（２）の電流を検出するＣＴである。

第６図は従来の静止形無効電力補償装置を示す単線接続
図で、（ワ）は無効電力を供給するコンデンサ、（ざ）
はこのコンデンサ（り）と並列に接続されて無効電力を
吸収するリアクトル、（デ）はこのリアクトル（ｒ）に
流れる電流を制御するサイリスタ等の静止スイッチ手段
、（１０）は制御装置、（ｉｔ）は出力端子である。ま
た、第漆図は従来の静止形無効電力補償装置を示す三線
結線図である。

尚、図中、同一符号は同−又は相当部分を示している。

第５図において、負荷（：ｌ）に流れる電流な；。

とすると、この負荷電流−は有効電流誉と無効電流ｊ工
Ａｂに分解できる。

Ｉ、　＝　：［Ａｒ＋　ｊ　Ｉ后　　　　　　　　・・
・・・・（１）但しｊ＝Ｖ−ラ” 今、静止形無効電力補償装置（３）が動作しておらず、
従って電流子。ｖｂ＝Ｑとすると、接続点（３）の電圧
ｖＡは電源（１）の電圧ｖ８と較べて値Ｚ８の系統イン
ピーダンス（つと負荷電流辷の積だけ電圧降下する（△
÷）。

△Ｖ＝Ｚ８ＸＩえ　　　　　　　　　　　・・・・・・
（２）Ｚ８は送電線や変圧器のインピーダンスであり、
はぼインダクタンス分ｊｘ８のみである。

Ｚ８”、　ｊ　Ｘ８　　　　　　　　　　　　・・・・
・・（３）従って、電圧降下の大きさ△■は、系統イン
ピーダンス（すのインダクタンス分ｊＸ８と負荷（２）
に流れる電流工えのうちの無効電流ｊＩ心　との積で表
わされる。

△ｖ＝ｊｘ８ｘ　ｊＩＡＬ＝−ｘ８−ｘ肩−−（４’）
すなわち、接続点（３）の電圧■えは負荷（２）に流れ
る無効電流ｊＩＡＬに応じて変動するので、例えばアー
ク炉等のように無効電力の変動が大きな負荷では、その
接続点の電圧が大きく変動して他の電力需要家に障害を
与える原因となる。

こうした電圧変動を抑制するために設置されるのが静止
形無効電力補償装置（３）であり、ＣＴ（Ａ）により負
荷（２）に流れる電流〒Ａを検出してその中の無効電流
分を打ち消すような無効電流■ＳＶＣを出力することに
より、系統インピーダンス（りに流れる無効電流の変動
を打ち消して接続点（３）の電圧を安定化する。

次に、第６図に示した従来の静止形無効電力補償装置の
動作を第３図を用いて説明する。コンデンサ（７）は出
力端子（ｌｌ）に一定の無効電力を供給する。一方、リ
アクトル（ｒ）が無効電力を消費　　　。

するので、静止形無効電力補償装置（３）はコンデンサ
（７）の供給する無効電力と、リアクトル（ｒ）の消費
する無効電力との差を出力端子（１１）に出力する。と
ころで、リアクトル（ｔ）に流れる電流は、静止スイッ
チ手段（り）により、制御装置（１０）で検出された無
効電力を打ち消せような無効電力を出力するように制御
されるので、負荷（２）の発生する無効電流の変動を打
ち消して接続点（３）の電圧を安定化する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の静止形無効電力補償装置は以上のように構成され
ているので、コンデンサ、リアクトル、静止スイッチ手
段は、それぞれ装置の出力する最大進相容量分に相当す
る大きな容量を持つ必要があるという問題点があった。

この発明は上記のような従来のものの問題点を除去する
ためになされたもので、コンデンサ、リアクトルおよび
静止スイッチ手段の容量を低減することを目的としてい
る。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る静止形無効電力補償装置は、リアクトル
、コンデンサ間の接続点と静止形無動電（グ　） 力補償装置の出力端子との間に別なリアクトルを接続し
たものである。

〔作用〕

この発明においては、別なリアクトルが存在するため、
リアクトルの消費する無効電力が小さい時には、コンデ
ンサおよびリアクトルに印加される電圧Ｖ。と出力端子
の電圧■ｓｖｃとがはｇ等しいので、コンデンサの供給
する無効電力は大きくなり、リアクトルの消費する無効
電力が大きい時には、電圧■。が低下してコンデンサの
供給する無効電力は小さくなる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示す三線接続図であり、（ｌ
２）は、並列接続されたコンデンサ（り）、リアクトル
（ざ）間の接続点と出力端子（ｌｌ）との間に接続され
た別な、リアクトルである。そして第２図はこの発明の
一実施例を説明するための単線接続図である。

次に動作について説明する。第２図において、リアクト
ル（１２）が存在するために、出力端子（ｌｌ）の電圧
”ｓｖｃが一定でも、コンデンサ（７）およびリアクト
ル＜ｇ＞に印加される電圧Ｖ。はリアクトル（ｌｌ）を
通過する無効電流の大きさによって変化する。一方、コ
ンデンサ（７）の供給する無効電力は、印加電圧の２乗
に比例する。従って、このｔ合コンデンサ（７）の供給
する無効電力は一定ではなく、リアクトル（）の消費す
る無効電力が小さい時には電圧■。とＶＢＶＣがほぼ等
しいのでコンデンサ（り）の供給する無効電力は大きく
なり、逆にリアクトル（ｒ）　Ｄ消費する無効電力が大
きい時は電圧Ｖ。が低下してコンデンサ（り）の供給す
る無効電力は小さくなる。すなわち、リアクトル（ざ）
の制御範囲が同一でも、実質的により広い範囲の無効電
力を制御することができることになる。

更に、ＶＢＶＣがｔ　Ｐ、Ｕ、　（パワーユニット）の
ときに装置が最大／　Ｐ、Ｕ、の進相容量を出力できる
として、リアクトル（ｔＳ）を仮に０．２　Ｐ、Ｕ、と
すると、コンデンサ（７）はへコＰ、Ｕ、必要になるが
、リアクトル（ｇ）の電流を増加させてゆくと、電圧Ｖ
。は低下してゆき、リアクトル（ｌ：ｌ）を通過する無
効電力が零になった時にＶ。−■８ｖｃとなって装置の
出力は零になる。この状態では、コンデンサ（７）の供
給する無効電力は電圧の２乗に比例して減少ることにな
る。

一方、コンデンサ（７）について見れば、平均時には最
大進相容量よりも小さな無効電力を供給しており、最大
進相容量が必要な時のみリアクトル（／Ｊ）の効果によ
って電圧が上昇して大きな無効電力を供給することがで
きるので、小さな定格のコンデンサを一時的に過負荷使
用すればよい。

以上のように、この発明によればコンデンサ（ワ）、リ
アクトル（ｆ）および静止スイッチ手段（？）をいずれ
も小さな容量にすることができるので、装置　　１、の
小型化かつ経済化を図ることができる。

第３図はこの発明の別の実施例を示す三線接続（り　　
） 図である。（１３）は３つの巻線を有する変圧器で、１
次巻線が無効電力補償装置の出力端子（１１）に２次巻
線が静止スイッチ手段（９）に、そして３次巻線がコン
デンサ（り）にそれぞれ接続されている。

第１図は別の実施例の単線接続図で、変圧器（１３）の
１次、２次、３次の漏洩インピーダンスをそれぞれｚ、
、　ｚ、、　ｚ、で表わしている。

ここで、２．には第２図のリアクトル（ｌｌ）に相当す
る作用をさせ、２．には比較的大きなインピーダンスを
もたせて第２図のリアクトル（Ｊ）に相当する作用をさ
せ（その無効電力を消費する量を静止スイッチ手段（９
）で制御する）そしてＺ、にはほぼ零のインピーダンス
をもたせる。

この実施例では、上述の効果に加えて、上記のように２
つのリアクトルを変圧器で代用でき、更に変圧器の２次
電圧、３次電圧を、それぞれ静止スイッチ手段、コンデ
ンサが最も経済的に構成できるような任意の電圧に選定
できるので、経済的かつ据付面積の小さな装置を提供す
ることができる。

＜ｇ＞ 〔発明の効果〕 以上のように、この発明によればリアクトル、コンデン
サ間の接続点と出力端子との間に別なリアクトルを接続
したことにより、コンデンサ、リアク）ｙ、静止スイッ
チ手段の容量な小さくすることができるので、小形で安
価な装置を得ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す三線接続図、第２図
はこの発明の一実施例を示す単線接続図、第３図はこの
発明の別の実施例を示す三線接続図、第９図はこの発明
の別の実施例を示す単線接続図、第３図は静止形無効電
力補償装置の原理を示す接続図、第６図は従来の静止形
無効電力補償装置を示す単線接続図、第７図は従来の静
止形無効電力補償装置を示す三線接続図、第を図は負荷
および静止形無効電力補償装置の無効電力を示すグラフ
図である。 （１）・・電源、（２）・・負荷、（３）・・接続点、
（す・・系統インピーダンス、（ａ・・無効電力補償装
置、（６）・・ＣＴ、（り）・・コンデンサ、（ｒ）・
・リアク）ｙ、（９）・・静止スイッチ手段、（ｌθ）
・・制御装置、（１１）・・出力端子、（ｌ２）・・別
なリアクトル、（１３）・・変圧器。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 革１図 第２図 域 ［有］叶Ｃ駈寡−９ 似、１　　　！！！７−＃ Ｖ） 駈晃−９１聾鄭−（新寂伽９

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）静止スイッチ手段により通電電流が制御されるリ
   アクトルと、コンデンサとを並列に接続した静止形無効
   電力補償装置において、前記リアクトル、前記コンデン
   サ間の接続点と前記静止形無効電力補償装置の出力端子
   との間に別なリアクトルを接続したことを特徴とする静
   止形無効電力補償装置。
2. （２）接続点と出力端子との間に接続されて別なリアク
   トルの作用をする１次巻線、前記接続点と静止スイッチ
   手段との間に接続されてリアクトルの作用をする２次巻
   線および前記接続点とコンデンサとの間に接続されてほ
   ゞ零のインピーダンスを呈する３次巻線を持つ変圧器を
   設けた特許請求の範囲第１項記載の静止形無効電力補償
   装置。