JPS60257798A - 同期発電機用励磁制御装置 - Google Patents
同期発電機用励磁制御装置Info
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- JPS60257798A JPS60257798A JP59110790A JP11079084A JPS60257798A JP S60257798 A JPS60257798 A JP S60257798A JP 59110790 A JP59110790 A JP 59110790A JP 11079084 A JP11079084 A JP 11079084A JP S60257798 A JPS60257798 A JP S60257798A
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- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 title claims description 26
- 230000005284 excitation Effects 0.000 title claims description 25
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 5
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 abstract description 4
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
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- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/14—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output by variation of field
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は同期発電機の励磁制御装置に係り、特に、励磁
電流を制限する装置を二組備え、一方を待機状態として
使用するに好適な二重化励磁制御装置に関する。
電流を制限する装置を二組備え、一方を待機状態として
使用するに好適な二重化励磁制御装置に関する。
従来の同期発電機用励磁制御装置の構成を第３図に示す
。図において、】は同期発電機、２は１の界磁巻線、３
は励磁型ＦＡ変圧器、４はサイリスタ変換器、５は界磁
しゃ断器、６，７．９はＣＴ、８はＰＴ、１０は発電機
の端子電圧を一定に制御する自動系、１１は電圧制御系
、１２は低励磁制限装置、１３は過励磁制限装置、４０
は自動系のバックアップの手動系、６０は自動系と手動
系を切換える切換装置である。同期発電機の端子電圧は
２丁８により検出し、電圧制御系】１に入力される。
。図において、】は同期発電機、２は１の界磁巻線、３
は励磁型ＦＡ変圧器、４はサイリスタ変換器、５は界磁
しゃ断器、６，７．９はＣＴ、８はＰＴ、１０は発電機
の端子電圧を一定に制御する自動系、１１は電圧制御系
、１２は低励磁制限装置、１３は過励磁制限装置、４０
は自動系のバックアップの手動系、６０は自動系と手動
系を切換える切換装置である。同期発電機の端子電圧は
２丁８により検出し、電圧制御系】１に入力される。
整流器］１１により直流に変換されたＰＴ二次電圧と電
圧設定器１１３の設定値との比較を加算器１１２で行な
う。設定値からの偏差信号は増＋ｊｊ器１１４で増巾さ
れ制御装置１１５の出力によりサイリスタ変換器４の点
弧角を制御することにより、同期発電機の界磁電流を調
整し端子電圧を一定に制御する。
圧設定器１１３の設定値との比較を加算器１１２で行な
う。設定値からの偏差信号は増＋ｊｊ器１１４で増巾さ
れ制御装置１１５の出力によりサイリスタ変換器４の点
弧角を制御することにより、同期発電機の界磁電流を調
整し端子電圧を一定に制御する。
同期発電機１は、一般に、電力系統と並列運転される。
この時の電力系統の条件によっては同期発電機１の端子
電圧を一定に保とうとし、界磁巻線２に許容値以上の界
磁電流が流れる場合がある。
電圧を一定に保とうとし、界磁巻線２に許容値以上の界
磁電流が流れる場合がある。
このため、界磁電流をサイリスタ変換器の交流側に備え
たＣｒ２と検出器１３１により検出し、設定器１３３の
値より大きくなった場合は、加算機１３４を通して電圧
制御系１１の制御器］１５に減磁信号を与えることによ
り界磁電流を制限する。
たＣｒ２と検出器１３１により検出し、設定器１３３の
値より大きくなった場合は、加算機１３４を通して電圧
制御系１１の制御器］１５に減磁信号を与えることによ
り界磁電流を制限する。
この制限装置を過励磁制限装置１３と盾う。逆に、界磁
電流が低下しすぎると同期発電機は低励磁状態どなり、
電力系統と同期を保って運転出来なくなる場合がある。
電流が低下しすぎると同期発電機は低励磁状態どなり、
電力系統と同期を保って運転出来なくなる場合がある。
この不具合を防止するため、同期発電機の低励磁状態を
検出器１２１で検出し、設定器１２３の値以下になった
場合は電圧制御系］１］の制御器１１５に増磁信号を与
えることにより界磁電流の低下を制限する。この制限装
置を低励磁制限装置１２を言う。第１図には図示してな
いが、この他同期発電機の回転数低下しこよる低周波過
励磁を防止するＶ ／ Ｉ−１ｚ制限装置等の制限装置
を自動系１０の機能として備える場合がある。
検出器１２１で検出し、設定器１２３の値以下になった
場合は電圧制御系］１］の制御器１１５に増磁信号を与
えることにより界磁電流の低下を制限する。この制限装
置を低励磁制限装置１２を言う。第１図には図示してな
いが、この他同期発電機の回転数低下しこよる低周波過
励磁を防止するＶ ／ Ｉ−１ｚ制限装置等の制限装置
を自動系１０の機能として備える場合がある。
従来から自動系］０の故障時のバックアップ系として手
動系４０を備えていた。
動系４０を備えていた。
ところが、近年の同期発電機の単機容量の増大、電力系
統の安定度低下等により、従来のバンクアップ系である
手動系４０による運転では系統事故が発生すると同期運
転を保てず脱調となる場合がある。又、手動系４０によ
る運転の場合は、運転員が、常時、負荷変動等を監視し
設定器４０３を操作しなければならない。そこで自動系
１０の二重化による運転信頼性の向上が一段と強く要求
されてきた。
統の安定度低下等により、従来のバンクアップ系である
手動系４０による運転では系統事故が発生すると同期運
転を保てず脱調となる場合がある。又、手動系４０によ
る運転の場合は、運転員が、常時、負荷変動等を監視し
設定器４０３を操作しなければならない。そこで自動系
１０の二重化による運転信頼性の向上が一段と強く要求
されてきた。
第２図は、自重系を二重化した従来例である。
従来の自動系を単に二重化した場合には、特開昭５５−
２９２３７号で詳細に述へられているように、待機され
ている系の電圧設定器の自動追従が異常となる場合があ
る。
２９２３７号で詳細に述へられているように、待機され
ている系の電圧設定器の自動追従が異常となる場合があ
る。
この特許出願は待機中の制限装置、たとえば、過励磁制
限装置１．３１３の動作点が運転中の過励磁制限装置の
１３Ａの動作範囲より外側となるようにリレーの接点で
加算器１３２Ｂに固定信号を加算している。
限装置１．３１３の動作点が運転中の過励磁制限装置の
１３Ａの動作範囲より外側となるようにリレーの接点で
加算器１３２Ｂに固定信号を加算している。
ところで、この案では、さらに、次の不具合が発生する
おそれがある。すなわち、今、Ａ系が運転中でＢ系が待
機中における運転状態を考える。
おそれがある。すなわち、今、Ａ系が運転中でＢ系が待
機中における運転状態を考える。
電力系統の電圧が低下すると同期発電機の端子電圧を一
定に制御しようとして、電圧制御系］］、Ａより増磁指
令が出、サイリスタ変換器４の出力、すなわち、界磁電
流も増加する。界磁電流が設定器】３３Ａの仏具」二と
なれば、過励磁制限装置１．３Ａより減磁信号が出て最
終的には界磁電流は設定器１３３Ａに近い値になる。一
方、Ｂ系の過励磁制限装置１３Ｂの動作点は設定器１３
３ＢとＶ ２ Ｂの和となってるので過励磁制限装置１
３ Ｂの出力は零である。
定に制御しようとして、電圧制御系］］、Ａより増磁指
令が出、サイリスタ変換器４の出力、すなわち、界磁電
流も増加する。界磁電流が設定器】３３Ａの仏具」二と
なれば、過励磁制限装置１．３Ａより減磁信号が出て最
終的には界磁電流は設定器１３３Ａに近い値になる。一
方、Ｂ系の過励磁制限装置１３Ｂの動作点は設定器１３
３ＢとＶ ２ Ｂの和となってるので過励磁制限装置１
３ Ｂの出力は零である。
Ａ系の過励磁制限装置１３Ａの出力が出ているにもかか
わらず、■３系の過励磁制限装置１．３ Ｂの出力は零
となっているため、Ｂ系の自動系１ ］、 Ｂの出力は
、増磁側へ大きな信号を出していることが考えられる。
わらず、■３系の過励磁制限装置１．３ Ｂの出力は零
となっているため、Ｂ系の自動系１ ］、 Ｂの出力は
、増磁側へ大きな信号を出していることが考えられる。
このため、運転中の電圧設定器１］３Ａが定格値、すな
わち、１００％電圧相当にあるにもかかわらず待機中の
電圧設定器１１３Ｂは自動追従装置５０Ｂの動作によっ
て現在運転されている発電機端子電圧値（たとえば９５
％電圧）まで不必要に調整されてしまう。この状態で電
力系統の条件が元に復帰し、さらに、運転中のＡ系が故
障し、待機系へ切換わったとすると発電機端子電圧は異
常に低下してしまうことが考えられる。
わち、１００％電圧相当にあるにもかかわらず待機中の
電圧設定器１１３Ｂは自動追従装置５０Ｂの動作によっ
て現在運転されている発電機端子電圧値（たとえば９５
％電圧）まで不必要に調整されてしまう。この状態で電
力系統の条件が元に復帰し、さらに、運転中のＡ系が故
障し、待機系へ切換わったとすると発電機端子電圧は異
常に低下してしまうことが考えられる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、制限装置が動作時も、常に。
待機中の電圧設定器の自動追従を確実に行なう二重化励
磁制御装置を提供するにある。
磁制御装置を提供するにある。
本発明の要点は運転中の制限装置の出力を待機中の制限
装置の出力を比較し、待機中の制限装置の出力が運転中
の制限装置の出力に一致するように待機中の制限装置の
設定値を自動補正するようにしたことにある。
装置の出力を比較し、待機中の制限装置の出力が運転中
の制限装置の出力に一致するように待機中の制限装置の
設定値を自動補正するようにしたことにある。
以下、本発明の一実施例を第３図、第４図により説明す
る。第３図は本発明の全体構成図を示す。
る。第３図は本発明の全体構成図を示す。
今、Ａ系が運転中で、Ｂ系が待機中と考える。過励磁制
限装置ｉＲ１，３Ｂの設定器１１３Ｂの値がＡ系の設定
器１］３Ａの値より製品のバラツキ等によりわずかに低
いとする。電力系統の電圧が低下すると同期発電機の端
子電圧を一定に保とうとするため、電圧制御系！１．Ａ
より増磁指令が出され、界磁電流が設定器】］３Ｂの値
より増加すると過励磁制限装置１．３ Ｂより減磁信号
が出力され、界磁過電流を防止する。一方、Ａ系の設定
器１］３Ａの値は、Ｂ系のそれよりも高めになっている
ためＡ系の過励磁制限装置］３Ａの出力はＢ系の過励磁
制限装置］、 ３ Ｂの出力より低い値が又は零出力と
なっている。過励磁制限装置用補正装置３０Ｂで各過励
磁制限装置の出力偏差を検出し、Ｂ系の過励磁制限装置
］３Ｂの加算器１３２Ｂへ偏差がなくなるまで補正信号
を与えるようにする。この結果、Ａ系、Ｂ系間の過励磁
制限装置］３Ａ。
限装置ｉＲ１，３Ｂの設定器１１３Ｂの値がＡ系の設定
器１］３Ａの値より製品のバラツキ等によりわずかに低
いとする。電力系統の電圧が低下すると同期発電機の端
子電圧を一定に保とうとするため、電圧制御系！１．Ａ
より増磁指令が出され、界磁電流が設定器】］３Ｂの値
より増加すると過励磁制限装置１．３ Ｂより減磁信号
が出力され、界磁過電流を防止する。一方、Ａ系の設定
器１］３Ａの値は、Ｂ系のそれよりも高めになっている
ためＡ系の過励磁制限装置］３Ａの出力はＢ系の過励磁
制限装置］、 ３ Ｂの出力より低い値が又は零出力と
なっている。過励磁制限装置用補正装置３０Ｂで各過励
磁制限装置の出力偏差を検出し、Ｂ系の過励磁制限装置
］３Ｂの加算器１３２Ｂへ偏差がなくなるまで補正信号
を与えるようにする。この結果、Ａ系、Ｂ系間の過励磁
制限装置］３Ａ。
１３Ｂに設定バラツキ等があっても、同一信号が出力さ
れる。従って、自動追従５０Ｂによって制御される電圧
設定器１１３Ｂの設定はＡ系の電圧設定器１１３Ａとほ
ぼ同一の値になり、好都合となる。逆に、過励磁制御装
置１３ Ｂの設定器１．３３ Ｂの値がＡ系の設定器］
３３Ａの値より製品のバラツキ等によりわずかに低いと
する。電力系統の電圧が低下すると同期発電機の端子電
圧を一定に保とうとするため電圧制御系１１Ａより増磁
指令が出され、界磁電流が設定器１１３Ａの値より増加
すると、過励磁制限装置１３Ａより減磁信号が出力され
界磁電流は設定器１］３Ａの値に制限される。このため
、界磁電流はＢ系過励磁制限装置１３Ｂの制限動作以内
となっているため、出力信号は零のままである。過励磁
制限装置用補正装置３０Ｂにより各過励磁制限装置の出
力電圧の偏差を検出し、Ｂ系の過励磁制限装置１３Ｂの
加算器１３２Ｂへ偏差がなくなるまで補正信号を与える
。
れる。従って、自動追従５０Ｂによって制御される電圧
設定器１１３Ｂの設定はＡ系の電圧設定器１１３Ａとほ
ぼ同一の値になり、好都合となる。逆に、過励磁制御装
置１３ Ｂの設定器１．３３ Ｂの値がＡ系の設定器］
３３Ａの値より製品のバラツキ等によりわずかに低いと
する。電力系統の電圧が低下すると同期発電機の端子電
圧を一定に保とうとするため電圧制御系１１Ａより増磁
指令が出され、界磁電流が設定器１１３Ａの値より増加
すると、過励磁制限装置１３Ａより減磁信号が出力され
界磁電流は設定器１］３Ａの値に制限される。このため
、界磁電流はＢ系過励磁制限装置１３Ｂの制限動作以内
となっているため、出力信号は零のままである。過励磁
制限装置用補正装置３０Ｂにより各過励磁制限装置の出
力電圧の偏差を検出し、Ｂ系の過励磁制限装置１３Ｂの
加算器１３２Ｂへ偏差がなくなるまで補正信号を与える
。
この結果、前述の場合と同様、自動追従装［，５０Ｂに
よりＢ系の電圧設定器１１３Ｂの値は、Ａ系の電圧設定
器］１３Ａとほぼ同一の値に自動追従され、好都合とな
る。このように、運転中の系（以上の説明例ではＡ系）
の過励磁制限装置の出力に待機中の系（以」二の説明例
ではＢ系）の過励磁制限装置の出力が等しくなるように
、常時、自動補正し、さらに従来通り待機中の電圧設定
器を自動追従しておけば、運転中の系の故障等で待機系
へ切換でも同期発電機の運転状態を故障発生前の状態に
保持出来る。
よりＢ系の電圧設定器１１３Ｂの値は、Ａ系の電圧設定
器］１３Ａとほぼ同一の値に自動追従され、好都合とな
る。このように、運転中の系（以上の説明例ではＡ系）
の過励磁制限装置の出力に待機中の系（以」二の説明例
ではＢ系）の過励磁制限装置の出力が等しくなるように
、常時、自動補正し、さらに従来通り待機中の電圧設定
器を自動追従しておけば、運転中の系の故障等で待機系
へ切換でも同期発電機の運転状態を故障発生前の状態に
保持出来る。
第４図に補正回路４０Ｂの詳細例を示す。運転中のＡ系
過励磁制限装置１３Ａの出力と待機中のＢ系過励磁制限
装置１．３ Ｂの出力を加算器３１に入力し、その偏差
を検出する。検出された偏差信号はＡ系が運転中の条件
の下で演算器３６（積分器又は単なる増巾器として使用
）を通してＢ系過励磁制限装置１．３ Ｂの加算器１３
２Ｂに補正信号として与えるようにする。
過励磁制限装置１３Ａの出力と待機中のＢ系過励磁制限
装置１．３ Ｂの出力を加算器３１に入力し、その偏差
を検出する。検出された偏差信号はＡ系が運転中の条件
の下で演算器３６（積分器又は単なる増巾器として使用
）を通してＢ系過励磁制限装置１．３ Ｂの加算器１３
２Ｂに補正信号として与えるようにする。
この補正信号の最大値はＡ系の過励磁制限装置１３Ｂ中
の検出器〕３１Ｂ、設定器１３３Ｂ、増ｒｊ＋器１３４
ＢとＡ系のそれとの製品バラツキを補償する必要最低限
とする。この様に、補正信号の最大値を選定しておけば
、待機中の過励磁制限装置１３Ｂに何らかの故障が発生
した場合のみ、補正信号を過励磁制限装置１．３ Ｂの
加算器１３２Ｂに加えても、Ｂ系の過励磁制限装置１．
３ Ｂの出力は、運転中の過励磁制限装置１．３Ａの出
力と等しくならない。第４図の加算器３１の出力を比較
器３２に加え、Ａ系運転中の条件で、この比較器３２が
一定時間以上動作したことをタイマ３３で検出してやれ
ば、待機中の過励磁制限装置が異常であるとことが検出
可能である。低励磁制限装置等信の制限装置についても
、ま・つたく同一の動作原理で対応出来ることは言うま
でもない。
の検出器〕３１Ｂ、設定器１３３Ｂ、増ｒｊ＋器１３４
ＢとＡ系のそれとの製品バラツキを補償する必要最低限
とする。この様に、補正信号の最大値を選定しておけば
、待機中の過励磁制限装置１３Ｂに何らかの故障が発生
した場合のみ、補正信号を過励磁制限装置１．３ Ｂの
加算器１３２Ｂに加えても、Ｂ系の過励磁制限装置１．
３ Ｂの出力は、運転中の過励磁制限装置１．３Ａの出
力と等しくならない。第４図の加算器３１の出力を比較
器３２に加え、Ａ系運転中の条件で、この比較器３２が
一定時間以上動作したことをタイマ３３で検出してやれ
ば、待機中の過励磁制限装置が異常であるとことが検出
可能である。低励磁制限装置等信の制限装置についても
、ま・つたく同一の動作原理で対応出来ることは言うま
でもない。
本発明は、アナログ式の励磁制御装置を例にとって説明
したが、ディジタル式の場合も本発明はそのまま利用可
能である。
したが、ディジタル式の場合も本発明はそのまま利用可
能である。
なお、図中１２２は加算器、１２４は増ｌＪ器、】３２
は加算器、４０１は検出器、４０２は加算器、４０−４
は制御器、５１ Ａ、＋ ５１ ＢはＡＮＤ回路、３４
はＡＮＤ回路、３５はスイッチ、３６は演算器、２ＯＡ
、２０Ｂは低励磁制限装置用補正装置、３０Ａ、、３０
Ｂは過励磁制限装置用補正装置である。
は加算器、４０１は検出器、４０２は加算器、４０−４
は制御器、５１ Ａ、＋ ５１ ＢはＡＮＤ回路、３４
はＡＮＤ回路、３５はスイッチ、３６は演算器、２ＯＡ
、２０Ｂは低励磁制限装置用補正装置、３０Ａ、、３０
Ｂは過励磁制限装置用補正装置である。
本発明によれば、いかなる電力系統の条件下でも、待機
中の電圧設定器の異常自動追従の防止が図れ、待機中の
各制限装置の異常を自動的に検出てきる。
中の電圧設定器の異常自動追従の防止が図れ、待機中の
各制限装置の異常を自動的に検出てきる。
第１図は従来の一般的な同期発電機用励磁制御装置の構
成図、第２図は従来の二重化された同期発電機用励磁制
御装置の構成図、第３図は発明の一実施例の二重化され
た同期発電機用励磁制御装置の構成図、第４図は発明の
一実施例の過励磁制限装置用補正装置の機能構成図であ
る。 ２０゛・、低励磁制限装置用補正装置、３０・・過励磁
制限゛装置用補正装置、５０・・自動追従装置。 吊１図 １（′ｌ も３の
成図、第２図は従来の二重化された同期発電機用励磁制
御装置の構成図、第３図は発明の一実施例の二重化され
た同期発電機用励磁制御装置の構成図、第４図は発明の
一実施例の過励磁制限装置用補正装置の機能構成図であ
る。 ２０゛・、低励磁制限装置用補正装置、３０・・過励磁
制限゛装置用補正装置、５０・・自動追従装置。 吊１図 １（′ｌ も３の
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、同期発電機の励磁電流を制御し端子電圧を一定に制
御する複数の自動系と、励磁電流を制限する複数の制限
装置と、一方が運転してる場合は、他方が待機し、運転
している系に異常が発生した時は自動又は手動操作で待
機系へ切換えて運用する同期発電機の励磁制御装置にお
いて、運転状態にある前記制限装置の出力と待機状態に
ある前記制限装置の出力を比較する手段と、両者間に偏
差が出た場合は偏差をなくすように待機状態にある前記
制限装置の設定値を自動補正する手段とからなることを
特徴とする同期発電機用励磁制御装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、 待機系の自動補正信号が継続したことで待機系の前記制
限装置を異常と判断する警報手段を備えたことを特徴と
する同期発電機用励磁制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59110790A JPS60257798A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | 同期発電機用励磁制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59110790A JPS60257798A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | 同期発電機用励磁制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60257798A true JPS60257798A (ja) | 1985-12-19 |
Family
ID=14544696
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59110790A Pending JPS60257798A (ja) | 1984-06-01 | 1984-06-01 | 同期発電機用励磁制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60257798A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0398497A (ja) * | 1989-09-11 | 1991-04-24 | Hitachi Ltd | 発電機励磁装置、同期機制御装置、その異常検出方法 |
-
1984
- 1984-06-01 JP JP59110790A patent/JPS60257798A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0398497A (ja) * | 1989-09-11 | 1991-04-24 | Hitachi Ltd | 発電機励磁装置、同期機制御装置、その異常検出方法 |
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