JPH0136353B2 - - Google Patents
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- JPH0136353B2 JPH0136353B2 JP54092458A JP9245879A JPH0136353B2 JP H0136353 B2 JPH0136353 B2 JP H0136353B2 JP 54092458 A JP54092458 A JP 54092458A JP 9245879 A JP9245879 A JP 9245879A JP H0136353 B2 JPH0136353 B2 JP H0136353B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- circuit
- value
- signal
- deviation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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-
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、例えば発電機等の回転機器の励磁
制御装置に関するものである。
制御装置に関するものである。
従来、この種の装置として第１図に示すものが
あつた。１は、界磁コイル２を有する発電機であ
る。この発電機１には、自動電圧調整装置（以
下、単にAVRと称する）４が設けられている。
AVR４は、計器用変圧器３を介して発電機１の
出力電圧を検出し、その検出値に応じて界磁コイ
ル２の界磁電流を制御する。
あつた。１は、界磁コイル２を有する発電機であ
る。この発電機１には、自動電圧調整装置（以
下、単にAVRと称する）４が設けられている。
AVR４は、計器用変圧器３を介して発電機１の
出力電圧を検出し、その検出値に応じて界磁コイ
ル２の界磁電流を制御する。
一方、６は分流器で、その分流界磁電流は、絶
縁増幅器７を介して検出される。この検出値は、
偏差検出器８で許容界磁電流設定回路５の設定値
と比較され、その偏差信号が検出される。そし
て、検出された偏差信号は、増幅回路９を介して
適当なレベルの信号に増幅した後にAVR４の信
号混合器（図示せず）に供給される。そして、界
磁電流が許容値以下になるように制限する。
縁増幅器７を介して検出される。この検出値は、
偏差検出器８で許容界磁電流設定回路５の設定値
と比較され、その偏差信号が検出される。そし
て、検出された偏差信号は、増幅回路９を介して
適当なレベルの信号に増幅した後にAVR４の信
号混合器（図示せず）に供給される。そして、界
磁電流が許容値以下になるように制限する。
ところで、この許容値は発電機１の温度上昇と
の関係から最大界磁電流が定められており、水冷
却式発電機では冷却水の温度によつて最大界磁電
流値が決定される。その場合、通常連続運転の状
態において冷却水の温度を最悪の条件で考慮して
相当に余裕のある値に界磁電流の許容値を設定し
ていた。
の関係から最大界磁電流が定められており、水冷
却式発電機では冷却水の温度によつて最大界磁電
流値が決定される。その場合、通常連続運転の状
態において冷却水の温度を最悪の条件で考慮して
相当に余裕のある値に界磁電流の許容値を設定し
ていた。
ところが、第２図に示すように発電機の内部冷
却水の温度により許容界磁電流は変化するが、従
来の回転機器の励磁装置は以上のように構成され
ているので、発電機内部冷却水温度に対して許容
界磁電流を一点しか設定することができないの
で、結局以上のように最悪の条件で設定すること
になり発電機の真の限界まで使用することができ
ない欠点があつた。
却水の温度により許容界磁電流は変化するが、従
来の回転機器の励磁装置は以上のように構成され
ているので、発電機内部冷却水温度に対して許容
界磁電流を一点しか設定することができないの
で、結局以上のように最悪の条件で設定すること
になり発電機の真の限界まで使用することができ
ない欠点があつた。
すなわち、系統事故により電圧が低下した時
に、AVR４は増磁出力を供給して界磁電流を増
大させ系統電圧を回復させなければならないのに
許容界磁電流設定回路５によつて逆に界磁電流を
限定してしまう。さらに、発電機１の過励磁は短
時間であれば温度が上昇するまでは問題ないし、
事故になれば母線保護リレー等が動作して一定時
間後には事故母線を切り離すので系統の電圧は回
復する。従つて、系統事故時のような短時間のた
めに必要とする相当に余裕のある過励磁制限を常
にかけて置くことは、系統から考えると結局系統
の電圧制御特性を打消してしまうことになる。
に、AVR４は増磁出力を供給して界磁電流を増
大させ系統電圧を回復させなければならないのに
許容界磁電流設定回路５によつて逆に界磁電流を
限定してしまう。さらに、発電機１の過励磁は短
時間であれば温度が上昇するまでは問題ないし、
事故になれば母線保護リレー等が動作して一定時
間後には事故母線を切り離すので系統の電圧は回
復する。従つて、系統事故時のような短時間のた
めに必要とする相当に余裕のある過励磁制限を常
にかけて置くことは、系統から考えると結局系統
の電圧制御特性を打消してしまうことになる。
この発明は、上記のような欠点を除去するため
になされたもので、許容界磁電流を内部冷却水の
温度に逆比例して変化させて回転機器の能力を限
界まで界磁電流を流せるようにするとともに発電
機電圧が通常の運転範囲より高くなると即時に過
励磁制限をかけ、発電機が正常で系統電圧が低下
したような場合には系統の電圧回復に寄与させる
ために一定の時間内は過励磁制限機能を阻止し、
AVRによつて最大界磁電流を流し一定時間後に
シヨツクを小さくするために一次遅れ回路により
徐々に過励磁制限信号をAVRに供給するように
して界磁電流を制限し、冷却水の温度変化があつ
てもそれに見合う発電機の許容能力限界まで使用
するようにして系統の電圧制御の安定度向上と発
電機の過励磁防止の両機能を有する回転機器の励
磁制御装置を提供することを目的とするものであ
る。
になされたもので、許容界磁電流を内部冷却水の
温度に逆比例して変化させて回転機器の能力を限
界まで界磁電流を流せるようにするとともに発電
機電圧が通常の運転範囲より高くなると即時に過
励磁制限をかけ、発電機が正常で系統電圧が低下
したような場合には系統の電圧回復に寄与させる
ために一定の時間内は過励磁制限機能を阻止し、
AVRによつて最大界磁電流を流し一定時間後に
シヨツクを小さくするために一次遅れ回路により
徐々に過励磁制限信号をAVRに供給するように
して界磁電流を制限し、冷却水の温度変化があつ
てもそれに見合う発電機の許容能力限界まで使用
するようにして系統の電圧制御の安定度向上と発
電機の過励磁防止の両機能を有する回転機器の励
磁制御装置を提供することを目的とするものであ
る。
以下、この発明の一実施例を第３図および第４
図を参照して詳細に説明する。
図を参照して詳細に説明する。
第３図において、１〜４、６〜９は、各々第１
図のものと同一である。１０は、冷却装置で循環
路１１を介して冷却水を循環することによつて発
電機１を冷却する。循環路１１の一部には冷却水
の温度を検出するためのサーチコイル１２が設け
られている。
図のものと同一である。１０は、冷却装置で循環
路１１を介して冷却水を循環することによつて発
電機１を冷却する。循環路１１の一部には冷却水
の温度を検出するためのサーチコイル１２が設け
られている。
サーチコイル１２は、冷却水の温度を温度電気
信号変換器１３を介して電気信号として検出す
る。一方、１４は発電機１の最高許容温度に対応
した所定の温度値（第４図Ａ―Ａ）を設定する温
度設定器である。上記検出信号は上記温度設定器
１４の設定信号と共に許容値設定回路１５に供給
される。許容値設定回路１５は、上記温度設定器
１４の設定値から上記検出値を減算することによ
つて発電機１の内部冷却水の温度に逆比例した許
容界磁電流値信号（第４図Ａ―Ｂ）を形成して、
これを第２図のような実際の発電機１の界磁電流
の許容値に合わせるように設定する。
信号変換器１３を介して電気信号として検出す
る。一方、１４は発電機１の最高許容温度に対応
した所定の温度値（第４図Ａ―Ａ）を設定する温
度設定器である。上記検出信号は上記温度設定器
１４の設定信号と共に許容値設定回路１５に供給
される。許容値設定回路１５は、上記温度設定器
１４の設定値から上記検出値を減算することによ
つて発電機１の内部冷却水の温度に逆比例した許
容界磁電流値信号（第４図Ａ―Ｂ）を形成して、
これを第２図のような実際の発電機１の界磁電流
の許容値に合わせるように設定する。
一方、１６は第１の比較器で、発電機１の実際
の界磁電流値が上記許容値設定回路１５の許容界
磁電流値を越えたことを検出し、その検出状態が
所定の時間継続した時に限時動作瞬時復帰型のタ
イマー１７，１９に検出信号を供給する。このう
ちのタイマー１７は、数秒〜数十秒の発電機１が
耐え得る時間に限時時間が設定され、上記検出信
号がその設定時間以上供給された時にリレー１８
を励磁して接点１８ａを閉成させる。また、タイ
マー１９は、上記タイマー１７の設定時間よりも
大きな時限が設定時間として設定されており、抵
抗２８とコンデンサ２９とで決定される時定数の
２〜３倍のもので過励磁制限信号がほぼ最終値に
近付いた時点で動作してリレー２０を励磁し、接
点２０ｂを開放する。２１は発電機１の実際の界
磁電流が許容界磁電流値を越えた時動作し、動作
表示又はタイマーの時限測定に使用されるリレー
である。
の界磁電流値が上記許容値設定回路１５の許容界
磁電流値を越えたことを検出し、その検出状態が
所定の時間継続した時に限時動作瞬時復帰型のタ
イマー１７，１９に検出信号を供給する。このう
ちのタイマー１７は、数秒〜数十秒の発電機１が
耐え得る時間に限時時間が設定され、上記検出信
号がその設定時間以上供給された時にリレー１８
を励磁して接点１８ａを閉成させる。また、タイ
マー１９は、上記タイマー１７の設定時間よりも
大きな時限が設定時間として設定されており、抵
抗２８とコンデンサ２９とで決定される時定数の
２〜３倍のもので過励磁制限信号がほぼ最終値に
近付いた時点で動作してリレー２０を励磁し、接
点２０ｂを開放する。２１は発電機１の実際の界
磁電流が許容界磁電流値を越えた時動作し、動作
表示又はタイマーの時限測定に使用されるリレー
である。
他方、２２は交直変換器で、発電機１の出力を
直流電圧として検出する。２３は、発電機電圧の
通常の運転範囲の上限を設定する設定器である。
交直変換器２２および上限設定器２３の各出力
は、第２の比較器２４にそれぞれ供給される。比
較器２４は、上記発電機電圧検出値を上記電圧設
定値と比較し、発電機電圧検出値が通常の運転範
囲すなわち電圧設定値を越えた時に出力を発生し
てリレー２５を動作する。
直流電圧として検出する。２３は、発電機電圧の
通常の運転範囲の上限を設定する設定器である。
交直変換器２２および上限設定器２３の各出力
は、第２の比較器２４にそれぞれ供給される。比
較器２４は、上記発電機電圧検出値を上記電圧設
定値と比較し、発電機電圧検出値が通常の運転範
囲すなわち電圧設定値を越えた時に出力を発生し
てリレー２５を動作する。
リレー２５は、発電機電圧が通常の運転範囲内
にあるかどうかを検出して、接点２５ａを閉成
し、接点２５ｂを開放する。通常の運転範囲と
は、発電機の定格電圧の＋５％〜−５％の間にあ
ることを意味する。発電機電圧が＋５％以上で界
磁電流が許容界磁電流値以上ならば発電機自体が
何等かの理由で異常となつていることであり、そ
の場合には接点２５ａが閉じ、接点２５ｂが開か
れて、即時過励磁制限信号がAVR４に供給され、
AVR４の制御信号に優先して界磁電流を制限す
るように動作する。
にあるかどうかを検出して、接点２５ａを閉成
し、接点２５ｂを開放する。通常の運転範囲と
は、発電機の定格電圧の＋５％〜−５％の間にあ
ることを意味する。発電機電圧が＋５％以上で界
磁電流が許容界磁電流値以上ならば発電機自体が
何等かの理由で異常となつていることであり、そ
の場合には接点２５ａが閉じ、接点２５ｂが開か
れて、即時過励磁制限信号がAVR４に供給され、
AVR４の制御信号に優先して界磁電流を制限す
るように動作する。
次に、発電機電圧が通常の運転範囲内で系統電
圧が低下した場合、フルフオージングして界磁電
流が許容界磁電流値を越えるが、発電機１の電圧
を検出するリレー２５は不動作であり、界磁コイ
ル２に過励磁信号が供給される。しかして、比較
器１６が界磁電流の過大を検出すると、タイマー
１７は、設定時間後に動作してリレー１８を作
動、そして接点１８ａが閉となる。その結果、こ
の時点から偏差検出器８の検出信号が一次遅れの
演算増幅器２７に入力抵抗２６を介して供給され
る。さらに、抵抗２８とコンデンサ２８とによる
一次遅れ回路を介して過励磁制限信号がAVR４
に与えられて界磁コイル２への過励磁信号の供給
が停止される。一次遅れとしているのは、AVR
４に対するシヨツク緩衝のためである。
圧が低下した場合、フルフオージングして界磁電
流が許容界磁電流値を越えるが、発電機１の電圧
を検出するリレー２５は不動作であり、界磁コイ
ル２に過励磁信号が供給される。しかして、比較
器１６が界磁電流の過大を検出すると、タイマー
１７は、設定時間後に動作してリレー１８を作
動、そして接点１８ａが閉となる。その結果、こ
の時点から偏差検出器８の検出信号が一次遅れの
演算増幅器２７に入力抵抗２６を介して供給され
る。さらに、抵抗２８とコンデンサ２８とによる
一次遅れ回路を介して過励磁制限信号がAVR４
に与えられて界磁コイル２への過励磁信号の供給
が停止される。一次遅れとしているのは、AVR
４に対するシヨツク緩衝のためである。
そして、過励磁制限信号が最終値に近づいた時
点でタイマー１９が動作してリレー２０を励磁
し、接点２０ｂが開放される。その結果、コンデ
ンサ２９が切り離されるので、一次遅れ回路も分
離されて比例増幅器となり界磁電流が許容界磁電
流値以下になるまで比例する過励磁制限信号によ
つて制御される。
点でタイマー１９が動作してリレー２０を励磁
し、接点２０ｂが開放される。その結果、コンデ
ンサ２９が切り離されるので、一次遅れ回路も分
離されて比例増幅器となり界磁電流が許容界磁電
流値以下になるまで比例する過励磁制限信号によ
つて制御される。
なお、過励磁制限信号の立上りは自動電圧調整
装置４に対してシヨツクレスにするためタイマー
１７が動作した時点から一次遅れとするが、過励
磁制限信号を許容界磁電流値付近まで追い込んで
も一次遅れを付けていると時間遅れが発生するの
で、上記タイマー１９を設けてシヨツクがない位
にまで過励磁制限信号が許容界磁電流値に近付い
た時点で一次遅れを切離した過励磁制限信号の時
間遅れを無くするためのものである。
装置４に対してシヨツクレスにするためタイマー
１７が動作した時点から一次遅れとするが、過励
磁制限信号を許容界磁電流値付近まで追い込んで
も一次遅れを付けていると時間遅れが発生するの
で、上記タイマー１９を設けてシヨツクがない位
にまで過励磁制限信号が許容界磁電流値に近付い
た時点で一次遅れを切離した過励磁制限信号の時
間遅れを無くするためのものである。
なお、上記実施例では励磁機のないもので説明
したが、例えば直流励磁機やブラシレス励磁機等
の回転励磁機を有する励磁装置にも、さらに同期
調相機等の他の回転機器の励磁装置にも同様に適
用することができる。また、演算増幅器２７は磁
気増幅器その他の増幅器により他の一次遅れ手段
を利用しても同様の効果が得られる。
したが、例えば直流励磁機やブラシレス励磁機等
の回転励磁機を有する励磁装置にも、さらに同期
調相機等の他の回転機器の励磁装置にも同様に適
用することができる。また、演算増幅器２７は磁
気増幅器その他の増幅器により他の一次遅れ手段
を利用しても同様の効果が得られる。
以上のようにこの発明によると、許容界磁電流
を発電機の内部冷却水の温度に逆比例して変化さ
せるとともに一定時間以内は過励磁制限装置を外
し、また過励磁制限信号は遅延回路を介して自動
電圧調整器に供給するように構成し、さらに過励
磁制限信号が許容励磁電流に近付いたときに一次
遅れを解除するように構成したので、発電機の能
力限界まで系統の電圧回復特性の向上に寄与でき
るとともに過励磁制限を加えた時に発電機に与え
るシヨツクを小さくすることができ、また過励磁
制限信号が許容界磁電流に近付いたときの過励磁
制限信号の時間遅れをなくすこともできるもので
ある。
を発電機の内部冷却水の温度に逆比例して変化さ
せるとともに一定時間以内は過励磁制限装置を外
し、また過励磁制限信号は遅延回路を介して自動
電圧調整器に供給するように構成し、さらに過励
磁制限信号が許容励磁電流に近付いたときに一次
遅れを解除するように構成したので、発電機の能
力限界まで系統の電圧回復特性の向上に寄与でき
るとともに過励磁制限を加えた時に発電機に与え
るシヨツクを小さくすることができ、また過励磁
制限信号が許容界磁電流に近付いたときの過励磁
制限信号の時間遅れをなくすこともできるもので
ある。
第１図は、従来の励磁制御装置のブロツク図、
第２図は、実際の発電機の内部冷却水の温度と、
許容界磁電流との関係を示す特性図、第３図は、
この発明の一実施例による励磁制御装置のブロツ
ク図、第４図は、この発明の動作を説明するため
の特性図である。 １……発電機、２……界磁コイル、４……自動
電圧調整装置（AVR）、８……偏差検出器、１０
……冷却装置、１２……サーチコイル、１４……
温度設定器、１５……許容値設定回路、１６，２
４……比較器、１７，１９……タイマー、１８，
２０，２１，２５……リレー、２３……上限電圧
設定器、２７……演算増幅器、１８ａ，２５ａ，
２０ｂ，２５ｂ……接点、２６，２８……抵抗、
２９……コンデンサ。図中、同一の符号は、同一
又は相当部分を示す。
第２図は、実際の発電機の内部冷却水の温度と、
許容界磁電流との関係を示す特性図、第３図は、
この発明の一実施例による励磁制御装置のブロツ
ク図、第４図は、この発明の動作を説明するため
の特性図である。 １……発電機、２……界磁コイル、４……自動
電圧調整装置（AVR）、８……偏差検出器、１０
……冷却装置、１２……サーチコイル、１４……
温度設定器、１５……許容値設定回路、１６，２
４……比較器、１７，１９……タイマー、１８，
２０，２１，２５……リレー、２３……上限電圧
設定器、２７……演算増幅器、１８ａ，２５ａ，
２０ｂ，２５ｂ……接点、２６，２８……抵抗、
２９……コンデンサ。図中、同一の符号は、同一
又は相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 回転機器の出力に応じてその励磁電流を制御
する自動電圧調整装置と、上記回転機器の内部冷
却水の温度を検出する温度検出部と、上記回転機
器の最高許容温度に対応した所定の温度に設定す
る温度設定部と、この温度設定部の設定値から上
記温度検出部の検出値を減算し、その減算値を上
記回転機器の許容励磁電流として設定する許容値
設定回路と、この許容値設定回路の許容励磁電流
値と上記回転機器の励磁電流値とを比較しその偏
差を検出する偏差検出回路と、上記回転機器の励
磁電流が上記許容値設定回路の許容界磁電流値を
越えたことを検出する第１の比較器と、この第１
の比較器の検出信号が所定時間以上供給された時
に動作する第１のタイマーと、上記回転機器の電
圧が通常運転範囲の上限を越えたことを検出する
第２の比較器と、上記偏差検出回路および第２の
比較器とが共に検出信号を出力した時に上記偏差
検出回路の偏差信号を上記自動電圧調整装置に過
励磁制限信号として供給する第１の制御回路と、
上記回転機器の電圧が通常運転範囲内にあつて上
記第１のタイマーが動作した時に上記偏差検出回
路の偏差信号を過励磁制限信号として上記自動電
圧調整装置に供給する第２の制御回路と、この第
２の制御回路によつて上記自動電圧調整装置に供
給される過励磁制限信号を一次遅れにする遅延回
路と、この遅延回路を一定の時間後に停止させる
第２のタイマーとを備えた回転機器の励磁制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9245879A JPS5615197A (en) | 1979-07-18 | 1979-07-18 | Excitation controller for rotary equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9245879A JPS5615197A (en) | 1979-07-18 | 1979-07-18 | Excitation controller for rotary equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5615197A JPS5615197A (en) | 1981-02-13 |
| JPH0136353B2 true JPH0136353B2 (ja) | 1989-07-31 |
Family
ID=14054924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9245879A Granted JPS5615197A (en) | 1979-07-18 | 1979-07-18 | Excitation controller for rotary equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5615197A (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51162232U (ja) * | 1975-06-18 | 1976-12-24 | ||
| JPS5373314A (en) * | 1976-12-10 | 1978-06-29 | Mitsubishi Electric Corp | Excessive excitation limitting device |
-
1979
- 1979-07-18 JP JP9245879A patent/JPS5615197A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5615197A (en) | 1981-02-13 |
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