JPS6364585A - 揚水発電所 - 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〕 最近の電力系統は原子力の比率の増大および火力のプー
リースタートストップ回数の増大に伴ない、−夜帯のＡ
ＦＣ調整容喰が不足し、この灯心として揚水発電所の入
カル１整が必要となって来た。この発明は揚水運転時の
ＡＩＦＣ調整中を増大させた揚水発電所の始動方式に関
するものである。

〔従来の技術〕

可変速揚水の原理を第５図により説明する。

目１は誘導発電電動機の電機子、＋２１は同じく回転子
（２次コイル）、＋３＋は９逆式ポンプ水車、１４）は
シャフト、１５）はサイクロコンバータ用変圧器、ｔｓ
ｌｉ’ｉサイクロコンバータ、（７）は回転数検出器、
（８）は回転数制御器である。ここでポンプ水車を可変
速で運転するには上記の通り巻猟形訪導発電電動機を２
次励磁する方式が通常採用される。回転速度が変っても
、系統周波数と一致するように２次励磁の周波数を調整
してやれば、系統との並列運転が可能である。

周波数変換装置としては、交流から直接に交流を作るサ
イクロコンバータ１式が通常使用される。

次に従来の始動回路の一例を第６図により説明する。

Ｉｌ＋は誘導形可変速発１を電動機の固定子、＋２１　
ｉ；ｉ　Ｉｌ＋の回転子、（６）はサイクロコンバータ
、（９）は変圧器、；１０）は発電機しゃ断器、（１１
）は相反転断路器、（１２）は主変圧器、ａＳｔｒｉ始
動用断路器、ｆ１４１汀始動用しゃ断４である。

次に動作について説明する。

まず始動時は発′ｖＬ電動機…の１次側を始動用断路４
１１３）で性格し、巻線形誘導電動機の２次巻線とみた
て、２次側（２：を巻線形研導機の１次巻線とみたてて
サイクロコンバータ；６１によす低周波の可変周波数始
動を行なう。

矢に中間遠度（定格回転速度の約５０％）ｉＣなったら
周波数が大きくなりサイクロコンバータ制御が困難おな
るため断路器１膏？切り、しゃ断器Ｑ４１を投入して１
次側からの低電圧詐速に切替え、定格速度近傍で再度し
ゃ断器ａ４１ト開放してサイクロコンバータにより同期
をとって発電機じゃＩｆＴ器（ｌＯ）を投入して系統電
圧？与えて始動？完了する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の可変速揚水発電所では以上のように構成されてい
るので、始動変ＥＥ器を８次春線付にしたり、中間速度
用１次側しゃ断器Ｑ４１を必要としかつ操作が複雑で始
動に長時間を要するなどの問題点があった。

こ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、サイクロコンバータの訓ａを工夫することに
より回路も操作も埴眼で始動時間も最短となる揚水始動
が町ねである揚水発電所を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る揚水発電所は、サイクロコンバータの出
力周波数を谷スベリにｐてトルクが最大となるように制
御したものである。

〔作用〕

この発明における揚水発電所は、可変速揚水機の始動用
サイクロコンバータの、ｖｌ１画’ｉ）ルクが最大とな
るように周波数をぶＩｍすることにしたので始動時間が
最短となり、揚水始動の（ロ）路も操作も匍潔にするこ
とができる。

〔実施ダ］〕

以下、この発明の一実施１１ｆｌＪを第１図により説明
する。

第６図と同一符号は、同一またげ（目当品を示す。

第６図と第１図で違う点は、始動用変圧器が第１図では
２春線形と簡単になり、第６図のしゃ断５ａ−ｔ＋も省
略され、サイクロコンバータの制御も工夫している。

本発明による揚水発電所の始動方法はステータ側を性格
し、ロータ則から電圧？７Ａえ、その電圧の周波数を低
周波から徐々に現定周波数迄上げながらロータを昇速す
ることになる。

即ち、通常の誘導電動機ではステータ側η・ら電圧を兇
えるのに対してロータフ］から電圧を加えるが、始動ト
ルクはｖ１対的に同一であり、卵速の様相は全く同一で
ある。

従って等価回路は第２図のように辰わされる。

ＥｒからみたインピーダンスｚＨ次のようになる。

上式でＥｒニサイクロコンバータ出力竜圧Ｘｍ　：励磁
リアクタンス Ｘ、：１次漏洩リアクタンス ｒ、：１次抵抗 ×１　：２次−員洩りアクタンス ｒｒ：２次抵抗　　　　　　　　である。

０式において　ｘ、＝　ｘ、−ｘ工、澹＝ｘ、−ｘ工又
、トルク（同期ワット）は となる。

ここで、Ｅｒの周波数ｆ（Ｐ、υ］とロータの速度Ｎ（
Ｐ、Ｕ）と、その時のスベリＳとの閃係にであるから 、−□　　　　　　　　　　　−■ 各リアクタンスはこのｆに比例して変化する力島ら、０
．０式は、ある回転速度において次のようになる。

０．０式はある周波数と回転速度（父にスベリ）に放て
、一般第８図のようになる。

加速トルクｋ　ｋｋ大とするにはサイクロコンバータ（
Ｃ１０）の電圧Ｅｒ−ｚに於て、Ｔｍａｘとなるような
スベリＳｍａｘ　ｆ与えるｆをＣ７０が出すようにｍ：
ａすればよｈｏ 但し、炬動初期に汝ては、ｆが小さいためにリアクタン
スが小さく、工ｒがＣ７０の定格′ｔｔ流をオーバする
。

従って、この時には、Ｓｘ　７　　％　（ｃ・／、　ｓ
ｘ−０，０１）とし、Ｆｉｒ　ｋ下げて工ｒ？工ｒｏ（
Ｃ／ｃ定格電流）以下に保つ必要がある。

父、Ｋｒの大きさに、Ｃ７０の定格電圧（参η可変速範
囲、Ｃ・／：Ｏ，１５ｐ、ｏ）以下に抑えなければなら
ない。

即ち、ｙｏ運と共に第４図のような経過を之どることに
なる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば誘導電動機の出力トル
クを最大で加速するようにｓｌｉしたので、揚水始動時
間を鏝もとし経済的な揚水発電所を堤供することができ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による可変速揚水発電所の始動回路の一
実施例を示す回路図、第２図は誘導電動機の等価回路、
第３図はトルク−スベリ特性曲線、第４図は本発明によ
る初期Ｗ速持性の一例を示す特性図、第５図は可変腸水
磯の原理図、第６図は従来の可変扮水発電所の始動回路
の一例を示す回路図である。 ＋１１は誘導形可変速発電電動機の固定子、：２）は（
１）の回１２子、（６）ハサイクロコンノ（−タ、＋ｃ
ｎｈｆ圧器、ｔＩＯ］は発電機しゃ断器、（１１）はｆ
目反耘断路器、（＋粉は主変圧器、α３１に始動用断路
器である。 なお、各図中同一符号は同−又は（７）当笥シ分？示す
。 第１図 第２図 又テータｊ屓弓　　　　　　　ロータイ更Ｊｊ＠３図 第４図 第５図 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）発電電動機を巻線形誘導発電電動機とし、その２
   次をサイクロコンバータにより制御して可変速運転を行
   う可変速揚水発電方式において、揚水始動時にこのサイ
   クロコンバータを始動装置と兼用し、まず発電電動機の
   １次側を断路器で短絡し、２次側のサイクロコンバータ
   により、停止状態から昇速する方式において加速時間を
   最短とするため常に最大トルクとなるような周波数信号
   をサイクロコンバータ制御入力として与えるように制御
   することを特徴とした揚水発電所。
2. （２）始動初期に於ては、サイクロコンバータの出力電
   圧を下げて加速し速度上昇と共に出力電圧を徐々に上げ
   規定速度以上でサイクロコンバータの定格出力電圧とな
   るように制御することを特徴とした特許請求の範囲第１
   項記載の揚水発電所。