JPH07264778A - Capacitor protective device - Google Patents

Capacitor protective device

Info

Publication number
JPH07264778A
JPH07264778A JP6048097A JP4809794A JPH07264778A JP H07264778 A JPH07264778 A JP H07264778A JP 6048097 A JP6048097 A JP 6048097A JP 4809794 A JP4809794 A JP 4809794A JP H07264778 A JPH07264778 A JP H07264778A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
harmonic current
capacitor
harmonic
load
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.)
Pending
Application number
JP6048097A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsumasa Tamura
哲正 田村
Tomoo Katauri
伴夫 片瓜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP6048097A priority Critical patent/JPH07264778A/en
Publication of JPH07264778A publication Critical patent/JPH07264778A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/40Arrangements for reducing harmonics

Landscapes

  • Protection Of Static Devices (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

PURPOSE:To avoid the generation of the abnormal heating, etc., of a capacitor by extracting only even higher-harmonic currents flowing through the capacitor, adding higher-harmonic currents from load currents to the even higher-harmonic currents and removing higher-harmonic currents from system currents for infecting higher-harmonic currents having an antiphase into a system by an active filter. CONSTITUTION:Only even higher-harmonic currents are extracted from capacitor currents 13 flowing through a capacitor 7 by an even higher-harmonic current detector 22. Higher-harmonic currents from load currents to higher-harmonic generating load 6 are added to the even higher-harmonic currents, and the higher-harmonic currents of system currents 14 are removed for infecting antiphase higher-harmonic currents 12' into a system by an active filter 24. Accordingly, possibility that the even higher-harmonic currents are made to flow through the capacitor 7 and the abnormal heating, etc., of the capacitor 7 are generated can be avoided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、系統に接続される進相
用のコンデンサバンクを高調波電流から保護するコンデ
ンサ保護装置に係り、詳しくは、系統内の無効電力や力
率、若しくは、電圧の改善のための進相用のコンデンサ
へ入力する高調波電流を減少させて保護するコンデンサ
保護装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a capacitor protection device for protecting a phase-advancing capacitor bank connected to a system from harmonic currents, and more specifically, to reactive power, power factor, or voltage in the system. The present invention relates to a capacitor protection device that reduces and protects a harmonic current that is input to a phase-advancing capacitor to improve the above.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、所定電気設備では、負荷の運転
による無効電力や力率、若しくは、電圧の改善のため進
相コンデンサを設置して、無効電力、力率、電圧等を調
整している。一方、負荷にはインバータのように高調波
電流を発生するものがあり、このために高調波電流が進
相コンデンサへ流入してコンデンサの異常加熱や劣化を
もたらすことがある。
2. Description of the Related Art Generally, in a predetermined electric equipment, a reactive power, power factor, voltage, etc. are adjusted by installing a phase advancing capacitor in order to improve the reactive power, power factor, or voltage by operating a load. . On the other hand, some loads, such as an inverter, generate a harmonic current, which may cause the harmonic current to flow into the phase-advancing capacitor and cause abnormal heating or deterioration of the capacitor.

【0003】そこで、高調波電流発生源からの高調波電
流の流入によるコンデンサの異常加熱や劣化を防止する
手段として、アクティブフィルタが用いられている。
Therefore, an active filter is used as a means for preventing abnormal heating and deterioration of a capacitor due to the inflow of a harmonic current from a harmonic current source.

【0004】この一例を図5を参照して説明すると、系
統1には遮断器2を介して変圧器3が接続され、主ライ
ン4から母線5へ接続されている。母線5には、インバ
ータ等の高調波電流を発生する負荷6や力率改善用のコ
ンデンサ7とこれに直列に突入電流緩和用のリアクトル
8が接続されている。
Explaining this example with reference to FIG. 5, a transformer 3 is connected to a system 1 via a circuit breaker 2, and is connected from a main line 4 to a bus 5. Connected to the bus 5 are a load 6 such as an inverter that generates a harmonic current, a power factor improving capacitor 7, and a reactor 8 for reducing inrush current in series with the load 7.

【0005】そして、主ライン4には、変流器9が配置
され、変流器9がアクティブフィルタ10に接続され、
アクティブフィルタ10の出力が母線5に接続されてい
る。なお、11は遮断器を示している。
A current transformer 9 is arranged on the main line 4, and the current transformer 9 is connected to an active filter 10.
The output of active filter 10 is connected to bus 5. In addition, 11 has shown the circuit breaker.

【0006】まず、負荷6が運転されると、負荷6への
負荷電流I1が流れ、高調波電流が発生する。この高調
波電流を含む電流が主ライン4に設けた変流器9によっ
て検出され、アクティブフィルタ10へ入力される。ア
クティブフィルタ10では、高調波電流分のみが抽出さ
れ、その高調波電流分の逆位相の高調波電流がアクティ
ブフィルタ電流I2として母線5へ注入される。
First, when the load 6 is operated, a load current I1 flows to the load 6 and a harmonic current is generated. A current including the harmonic current is detected by the current transformer 9 provided in the main line 4 and input to the active filter 10. In the active filter 10, only the harmonic current component is extracted, and the opposite phase harmonic current component of the harmonic current component is injected into the bus 5 as the active filter current I2.

【0007】この場合、負荷電流I1=基本波電流Ia
+高調波電流Ibとなり、コンデンサ電流I3とする
と、全体の系統電流I4=負荷電流I1+コンデンサ電
流I3−アクティブフィルタ電流I2となる。
In this case, load current I1 = fundamental wave current Ia
+ Harmonic current Ib and capacitor current I3, overall system current I4 = load current I1 + capacitor current I3-active filter current I2.

【0008】この結果、系統電流I4=基本波電流Ia
+高調波電流Ib+コンデンサ電流I3−アクティブフ
ィルタ電流I2となる。
As a result, system current I4 = fundamental wave current Ia
+ Harmonic current Ib + Capacitor current I3-Active filter current I2.

【0009】ここで、高調波電流Ib=アクティブフィ
ルタ電流I2であるから、系統電流I4=基本波電流I
a+コンデンサ電流I3となる。従って、系統電流I4
は、高調波成分を含まず、コンデンサ7への高調波電流
の流入が防止される。
Since the harmonic current Ib = active filter current I2, the system current I4 = fundamental wave current I
It becomes a + capacitor current I3. Therefore, the system current I4
Does not include a harmonic component, and prevents a harmonic current from flowing into the capacitor 7.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図5で
説明したコンデンサ保護装置では、次に説明する問題が
ある。
However, the capacitor protection device described with reference to FIG. 5 has the following problem.

【0011】まず、図5において説明したコンデンサ保
護装置では、負荷6で発生する高調波電流を除去するこ
とができるが、上位系統内の変圧器の投入が行われる
と、変圧器のヒステリシス特性によって過渡的に偶数高
調波電流がコンデンサ7へ侵入するおそれがある。
First, in the capacitor protection device described in FIG. 5, the harmonic current generated in the load 6 can be removed. However, when the transformer in the host system is turned on, the hysteresis characteristic of the transformer causes Even harmonic current may transiently enter the capacitor 7.

【0012】一方、リアクトル8は、インバータ等の負
荷6からの第5次,第7次,第11次,第13次等の奇
数波高調波成分に対して誘導性とするために、一般に、
第4調波に共振点を有するように選択されている。従っ
て、上位系統からの偶数高調波電流Idがコンデンサ7
へ侵入すると、過渡的に共振現象が発生して過大な電流
がコンデンサ7へ流入してコンデンサ7が異常加熱さ
れ、劣化や損傷を起こすおそれがある。
On the other hand, the reactor 8 is generally inductive to the fifth, seventh, eleventh, thirteenth, etc. odd harmonic components from the load 6 such as an inverter.
It is selected to have a resonance at the fourth harmonic. Therefore, the even harmonic current Id from the host system is
If it goes into, the resonance phenomenon may occur transiently, an excessive current may flow into the capacitor 7, and the capacitor 7 may be abnormally heated, resulting in deterioration or damage.

【0013】そこで、本発明は、共振現象を生じさせる
高調波電流を除去して、過大な電流のコンデンサへの流
入を回避してコンデンサを保護するコンデンサ保護装置
を提供することを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a capacitor protection device which removes a harmonic current which causes a resonance phenomenon and prevents an excessive current from flowing into the capacitor to protect the capacitor.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、系統
に接続される高調波電流発生負荷と無効電力補償用のコ
ンデンサとを有し、このコンデンサへ流れる高調波電流
を減少させて保護するコンデンサ保護装置において、高
調波電流発生負荷から高調波電流のみ抽出する手段と、
前記コンデンサへ流入する高調波電流から偶数高調波電
流のみ抽出する手段と、この手段により抽出される偶数
高調波電流と高調波電流発生負荷からの高調波電流とを
加算した高調波電流と逆位相の高調波電流を系統へ注入
するアクティブフィルタとを設けるようにしたものであ
る。
According to the present invention, there is provided a harmonic current generating load and a capacitor for reactive power compensation, which are connected to the system, and the harmonic current flowing through this capacitor is reduced for protection. In the capacitor protection device, the means for extracting only the harmonic current from the harmonic current generating load,
A means for extracting only even harmonic current from the harmonic current flowing into the capacitor, and a harmonic current and an opposite phase obtained by adding the even harmonic current extracted by this means and the harmonic current from the harmonic current generating load. And an active filter for injecting higher harmonic current into the system.

【0015】請求項2の発明は、系統に接続される高調
波電流発生負荷と無効電力補償用のコンデンサとを有
し、このコンデンサへ流れる高調波電流を減少させて保
護するコンデンサ保護装置において、高調波電流発生負
荷から高調波電流のみ抽出する手段と、コンデンサへ流
入する高調波電流から偶数高調波電流のみ抽出し、この
偶数高調波電流のみ抽出したときに切替信号を出力する
手段と、高調波電流発生負荷からの高調波電流と逆位相
の高調波電流を系統へ注入する一方、切替信号によって
抽出された偶数高調波電流と逆位相の偶数高調波電流を
系統へ注入するアクティブフィルタを設けるようにした
ものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a capacitor protection device having a harmonic current generating load and a capacitor for reactive power compensation, which are connected to the system, and which reduces and protects the harmonic current flowing to the capacitor. A means for extracting only the harmonic current from the harmonic current generating load, a means for extracting only the even harmonic current from the harmonic current flowing into the capacitor, and a means for outputting a switching signal when the even harmonic current is extracted, Wave current generator Injects a harmonic current in the opposite phase to the harmonic current from the load into the system, while providing an active filter that injects the even harmonic current extracted by the switching signal and the even harmonic current in the opposite phase into the system It was done like this.

【0016】[0016]

【作用】請求項1の発明は、コンデンサへ流れる偶数高
調波電流のみが抽出され、さらに、偶数高調波電流に高
調波電流発生負荷からの高調波電流が加算され、アクテ
ィブフィルタが逆位相の高調波電流を系統へ注入するた
めに系統電流から高調波電流が除去される。従って、偶
数高調波電流がコンデンサへ流入してコンデンサの異常
加熱等を発生させるおそれを回避することができる。
According to the first aspect of the present invention, only the even harmonic current flowing to the capacitor is extracted, and the harmonic current from the harmonic current generating load is added to the even harmonic current. Harmonic currents are removed from the system current to inject the wave current into the system. Therefore, it is possible to avoid the possibility that even harmonic currents flow into the capacitor and cause abnormal heating of the capacitor.

【0017】請求項2の発明は、高調波電流発生負荷か
ら高調波電流のみが抽出され、コンデンサへ流入する高
調波電流から偶数高調波電流のみ抽出される。そして、
偶数高調波電流のみ抽出したとき、切替信号が出力され
る。アクティブフィルタでは、高調波電流発生負荷から
の高調波電流と逆位相の高調波電流を系統へ注入する一
方、切替信号によって抽出された偶数高調波電流と逆位
相の偶数高調波電流を系統へ注入する。従って、偶数高
調波電流がコンデンサへ流入してコンデンサの異常加熱
等を発生させるおそれを回避することができる。その
上、偶数高調波電流、あるいは、奇数高調波電流のいず
れか一方のみアクティブフィルタは処理すればよいため
アクティブフィルタの容量を軽減することができる。
According to the second aspect of the present invention, only the harmonic current is extracted from the harmonic current generating load, and only the even harmonic current is extracted from the harmonic current flowing into the capacitor. And
When only the even harmonic current is extracted, the switching signal is output. The active filter injects the harmonic current from the harmonic current generating load in opposite phase to the harmonic current, while injecting the even harmonic current and the opposite phase even harmonic current extracted by the switching signal into the system. To do. Therefore, it is possible to avoid the possibility that even harmonic currents flow into the capacitor and cause abnormal heating of the capacitor. In addition, since the active filter only needs to process either the even harmonic current or the odd harmonic current, the capacity of the active filter can be reduced.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0019】図1は、本発明の第1実施例を示すコンデ
ンサ保護装置の系統図であり、図5に示す対応する従来
例と同一符号は、同一部分または相当部分を示してい
る。
FIG. 1 is a system diagram of a capacitor protection device showing a first embodiment of the present invention, and the same reference numerals as those of the corresponding conventional example shown in FIG. 5 indicate the same or corresponding portions.

【0020】図中、負荷6の側には負荷電流I1を検出
する変流器20とコンデンサ7側にはコンデンサ7へ流
れるコンデンサ電流I3を検出する変流器21とを配置
し、この変流器21を入力側に接続する偶数高調波電流
検出回路22と、この偶数高調波電流検出回路22から
の出力と変流器20との出力とを加算する加算器23
と、加算器23の出力側に接続するアクティブフィルタ
24とを設けている。
In the figure, a current transformer 20 for detecting the load current I1 is arranged on the load 6 side, and a current transformer 21 for detecting the capacitor current I3 flowing to the capacitor 7 is arranged on the capacitor 7 side. Harmonic current detection circuit 22 that connects the transformer 21 to the input side, and an adder 23 that adds the output from the even harmonic current detection circuit 22 and the output of the current transformer 20.
And an active filter 24 connected to the output side of the adder 23.

【0021】ここで、偶数高調波電流検出回路22は、
変流器21から検出されるコンデンサ電流I3の内で、
偶数高調波電流のみ抽出するものである。アクティブフ
ィルタ24は、加算器23によって加算された電流の内
から高調波電流分を抽出し、その逆位相のアクティブフ
ィルタ電流I2’を母線5側へ注入するものである。
Here, the even harmonic current detection circuit 22 is
Of the capacitor current I3 detected from the current transformer 21,
Only even harmonic currents are extracted. The active filter 24 extracts a harmonic current component from the currents added by the adder 23, and injects the active filter current I2 ′ of the opposite phase to the bus 5 side.

【0022】まず、母線5に接続されるインバータ等の
負荷6による高調波を含む負荷電流I1は変流器20に
よって検出され、加算器23へ入力される。また、力率
改善用のコンデンサ7へのコンデンサ電流I3は変流器
21によって検出され偶数高調波電流検出回路22へ入
力される。
First, the load current I1 including harmonics due to the load 6 such as an inverter connected to the bus 5 is detected by the current transformer 20 and input to the adder 23. The capacitor current I3 to the power factor improving capacitor 7 is detected by the current transformer 21 and input to the even harmonic current detection circuit 22.

【0023】ここで、偶数高調波電流検出回路22は、
図2に示すように、波形再現回路22aと位相シフト回
路22bと加算器22cと倍率器22dとから構成され
ている。
Here, the even harmonic current detection circuit 22 is
As shown in FIG. 2, the waveform reproduction circuit 22a, the phase shift circuit 22b, the adder 22c, and the multiplier 22d are included.

【0024】最初に、高調波を含むコンデンサ電流から
波形再現回路22aによって直流分が除去され高調波を
含む交流電流成分のみ抽出される。
First, the DC component is removed from the capacitor current containing harmonics by the waveform reproducing circuit 22a, and only the AC current component containing harmonics is extracted.

【0025】高調波を含む交流電流は、次の位相シフト
回路22bによるサンプリングディジタル処理がされ、
そして、基本波に対して180°電気角シフト処理がさ
れ、再びアナログに変換される。
The alternating current containing the harmonics is subjected to sampling digital processing by the next phase shift circuit 22b,
Then, a 180 ° electrical angle shift process is performed on the fundamental wave, and the fundamental wave is converted again to analog.

【0026】続いて、波形再現回路22aからの出力と
位相シフト回路22bからの出力とが加算器22cによ
って加算される。これにより、基本波を含む奇数高調波
電流が加算器22cによって除去される一方、2倍のピ
ークの偶数高調波電流が抽出され、そして、倍率器22
dによって半分にされ、元の倍率の偶数高調波電流が得
られる。
Then, the output from the waveform reproduction circuit 22a and the output from the phase shift circuit 22b are added by the adder 22c. As a result, the odd harmonic current including the fundamental wave is removed by the adder 22c, while the even harmonic current having the double peak is extracted, and the multiplier 22
It is halved by d to obtain the original harmonic even harmonic current.

【0027】この偶数高調波電流検出回路22によって
得られた偶数高調波電流と前述した変流器20によって
検出された電流とは加算器23によって加算されアクテ
ィブフィルタ24へ入力される。
The even harmonic current obtained by the even harmonic current detecting circuit 22 and the current detected by the current transformer 20 are added by the adder 23 and input to the active filter 24.

【0028】アクティブフィルタ24では、入力した加
算電流の内から高調波電流分を抽出し、その逆位相の高
調波電流をアクティブフィルタ電流I2’として母線5
へ注入する。
In the active filter 24, a harmonic current component is extracted from the input added current, and the harmonic current of the opposite phase is taken as the active filter current I2 'and the bus 5
Inject.

【0029】この結果、負荷電流I1=基本波電流Ia
+高調波電流Ib、コンデンサ電流I3=基本波電流I
c+偶数高調波電流Id、系統電流I4=負荷電流I1
+コンデンサ電流I3−アクティブフィルタ電流I2’
となる。
As a result, the load current I1 = fundamental wave current Ia
+ Harmonic current Ib, capacitor current I3 = fundamental wave current I
c + even harmonic current Id, system current I4 = load current I1
+ Capacitor current I3-Active filter current I2 '
Becomes

【0030】従って、アクティブフィルタ電流I2’=
高調波電流Ib+偶数高調波電流Idとなるように補償
がされ、系統電流I4=基本波電流Ia+基本波電流I
cとなり、系統電流I4には高調波電流が含まれない。
これによって、コンデンサ7へ偶数高調波電流の侵入が
防止され、コンデンサ7の異常加熱による劣化や損傷、
騒音等を回避することができる。
Therefore, the active filter current I2 '=
The harmonic current Ib + the even harmonic current Id are compensated, and the system current I4 = fundamental current Ia + fundamental current I
Therefore, harmonic current is not included in the system current I4.
As a result, even harmonic currents are prevented from entering the capacitor 7, and deterioration or damage due to abnormal heating of the capacitor 7,
It is possible to avoid noise and the like.

【0031】このように、偶数高調波電流検出回路22
によってコンデンサ7へ流れる偶数高調波電流Idのみ
を抽出し、さらに、負荷6への負荷電流からの高調波電
流Ibと加算してアクティブフィルタ24が逆位相高調
波電流I2”を注入するために系統電流I4の高調波電
流が除去される。従って、偶数高調波電流Idがコンデ
ンサ7へ流入してコンデンサ7の異常加熱等を発生する
おそれを回避することができる。
In this way, the even harmonic current detection circuit 22
To extract only the even harmonic current Id flowing to the capacitor 7 and add it to the harmonic current Ib from the load current to the load 6 so that the active filter 24 injects the antiphase harmonic current I2 ″. The harmonic current of the current I4 is removed, so that it is possible to avoid the possibility that the even harmonic current Id flows into the capacitor 7 and causes abnormal heating of the capacitor 7.

【0032】なお、コンデンサ電流I3の内で偶数高調
波電流のみ抽出して奇数高調波を無視しているのは、ほ
とんどの偶数高調波電流は、コンデンサ7へ流入するこ
とと、奇数高調波も加算器23で加算すると、負荷電流
I1の奇数高調波成分と干渉してアクティブフィルタ2
4での処理が不能となるおそれがあるためである。
It should be noted that the reason why the even harmonic current is extracted from the capacitor current I3 and the odd harmonic is ignored is that most of the even harmonic current flows into the capacitor 7 and When added by the adder 23, the active filter 2 interferes with the odd harmonic component of the load current I1.
This is because there is a possibility that the process in 4 will be impossible.

【0033】次に、本発明の第2実施例を図3を参照し
て説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0034】図3において、図5に示す従来例と同一符
号は、同一部分または相当部分を示し、負荷6の負荷電
流I1を検出する変流器20と、コンデンサ7へのコン
デンサ電流I3を検出する変流器21とを配置すると共
に、偶数高調波電流検出回路22Aと、この偶数高調波
電流検出回路22Aからの切替信号によって偶数高調波
電流検出回路22Aからの出力または変流器20からの
出力のいずれかへ切替える切替器25と、アクティブフ
ィルタ24Aを新たに設けている。
In FIG. 3, the same reference numerals as those in the conventional example shown in FIG. 5 indicate the same or corresponding portions, and the current transformer 20 for detecting the load current I1 of the load 6 and the capacitor current I3 to the capacitor 7 are detected. The even current harmonic detection circuit 22A, and the output from the even harmonic current detection circuit 22A or the current from the current transformer 20 according to the switching signal from the even harmonic current detection circuit 22A. A switch 25 for switching to any of the outputs and an active filter 24A are newly provided.

【0035】ここで、偶数高調波電流検出回路22A
は、図2で説明した第1実施例と同様にコンデンサ電流
I3から偶数高調波電流のみ検出して抽出すると共に、
検出後の所定時間だけ切替器25へ切替信号を出力する
ものである。
Here, the even harmonic current detection circuit 22A
In the same manner as in the first embodiment described with reference to FIG. 2, while detecting and extracting only the even harmonic current from the capacitor current I3,
The switching signal is output to the switch 25 only for a predetermined time after the detection.

【0036】切替器25は、変流器20の出力側(図示
A側)へ接続する一方、切替信号の入力によって偶数高
調波電流検出回路22Aの出力側(図示B側)へ切替え
るものである。
The switch 25 is connected to the output side (A side in the figure) of the current transformer 20, and is switched to the output side (B side in the figure) of the even harmonic current detection circuit 22A by the input of the switching signal. .

【0037】アクティブフィルタ24Aは、切替器25
によって選択的に入力する電流の内から高調波電流分を
抽出し、その逆位相の逆位相高調波電流I2”を母線5
側へ注入するものである。
The active filter 24A is a switching device 25.
The harmonic current component is extracted from the current selectively input by and the anti-phase harmonic current I2 ″ of the opposite phase is extracted from the bus 5
It is something to inject to the side.

【0038】まず、母線5に接続されるインバータ等の
負荷6による高調波を含む負荷電流I1は変流器20に
よって検出され、切替器25の一方(A側)へ入力され
る。
First, the load current I1 including harmonics due to the load 6 such as an inverter connected to the bus 5 is detected by the current transformer 20 and input to one (A side) of the switch 25.

【0039】また、力率改善用のコンデンサ7へのコン
デンサ電流I3は変流器21によって検出され偶数高調
波電流検出回路22Aへ入力される。
The capacitor current I3 to the power factor improving capacitor 7 is detected by the current transformer 21 and input to the even harmonic current detection circuit 22A.

【0040】ここで、偶数高調波電流検出回路22A
は、具体的に説明すると図4に示すように波形再現回路
22aと位相シフト回路22bと加算器22cと倍率器
22dと切替信号発生器22eとから構成されている。
Here, the even harmonic current detection circuit 22A
Specifically, as shown in FIG. 4, it is composed of a waveform reproduction circuit 22a, a phase shift circuit 22b, an adder 22c, a multiplier 22d, and a switching signal generator 22e.

【0041】最初に、高調波を含むコンデンサ電流から
波形再現回路22aによって直流分が除去され、高調波
を含む電流成分のみ抽出される。高調波を含む電流は、
次の位相シフト回路22bによるサンプリングディジタ
ル処理がされ、そして、基本波に対して180°電気角
のシフト処理がされ、再びアナログに変換される。
First, the waveform reproducing circuit 22a removes the DC component from the capacitor current containing harmonics, and extracts only the current component containing harmonics. The current, including harmonics,
Next, sampling digital processing is performed by the phase shift circuit 22b, 180 electrical angle shift processing is performed on the fundamental wave, and the fundamental wave is converted again to analog.

【0042】続いて、波形再現回路22aからの出力と
位相シフト回路22bからの出力とが加算器22cによ
って加算される。これにより、基本波を含む奇数高調波
電流が加算器22cによって除去される一方、2倍のピ
ークの偶数高調波電流が抽出され、そして、倍率器22
dによって半分にされ、元の倍率の偶数高調波電流が得
られる。
Subsequently, the output from the waveform reproduction circuit 22a and the output from the phase shift circuit 22b are added by the adder 22c. As a result, the odd harmonic current including the fundamental wave is removed by the adder 22c, while the even harmonic current having the double peak is extracted, and the multiplier 22
It is halved by d to obtain the original harmonic even harmonic current.

【0043】このときに抽出された偶数高調波電流が所
定値以上となると、切替信号発生器22eによって所定
時間のみ切替信号が切替器25へ出力される。この結
果、切替器25が変流器20の出力側(図示A側)から
偶数高調波電流検出回路22Aの出力側(図示B側)へ
切替えられ偶数高調波電流検出回路22Aからの偶数高
調波電流がアクティブフィルタ24Aへ入力される。
When the even harmonic current extracted at this time exceeds a predetermined value, the switching signal generator 22e outputs the switching signal to the switching device 25 only for a predetermined time. As a result, the switch 25 is switched from the output side of the current transformer 20 (A side in the drawing) to the output side of the even harmonic current detection circuit 22A (B side in the drawing) and the even harmonics from the even harmonic current detection circuit 22A. The current is input to the active filter 24A.

【0044】アクティブフィルタ24Aでは、入力した
偶数高調波電流分のみ抽出し、その逆位相の高調波電流
をアクティブフィルタ電流I2”として母線5へ注入す
る。
The active filter 24A extracts only the input even harmonic current, and injects the opposite phase harmonic current into the bus 5 as the active filter current I2 ".

【0045】この結果、負荷電流I1=基本波電流Ia
+高調波電流Ib、コンデンサ電流I3=基本波電流I
c+偶数高調波電流Id、系統電流I4=負荷電流I1
+コンデンサ電流I3−アクティブフィルタ電流I2”
となる。
As a result, load current I1 = fundamental wave current Ia
+ Harmonic current Ib, capacitor current I3 = fundamental wave current I
c + even harmonic current Id, system current I4 = load current I1
+ Capacitor current I3-Active filter current I2 "
Becomes

【0046】従って、アクティブフィルタ電流I2”=
高調波電流Ibまたは偶数高調波電流Idとなるように
補償がされると、系統電流I4=基本波電流Ia+基本
波電流Icとなり、系統電流I4には高調波電流が含ま
れない。
Therefore, the active filter current I2 "=
When the harmonic current Ib or the even harmonic current Id is compensated, the system current I4 = fundamental current Ia + fundamental current Ic, and the system current I4 does not include the harmonic current.

【0047】これによって、コンデンサ7へ偶数高調波
電流の侵入が防止され、コンデンサ7の異常加熱による
劣化や損傷、騒音等を回避することができる。
As a result, even harmonic currents are prevented from entering the capacitor 7, and deterioration, damage, noise, etc. due to abnormal heating of the capacitor 7 can be avoided.

【0048】その上、偶数高調波電流、あるいは、奇数
高調波電流のいずれか一方のみアクティブフィルタ24
Aは処理すればよいためアクティブフィルタ24Aの容
量を軽減することができる。
In addition, either the even harmonic current or the odd harmonic current is applied to the active filter 24.
Since A may be processed, the capacity of the active filter 24A can be reduced.

【0049】なお、第2実施例では、偶数高調波電流が
所定値になったとき所定時間のみ偶数高調波電流検出回
路22Aの出力側へ切替えるようにしたが、偶数高調波
電流が所定値以上となっているときのみ偶数高調波電流
検出回路22Aの出力側へ切替えるようにしてもよい。
In the second embodiment, when the even harmonic current reaches a predetermined value, the output is switched to the output side of the even harmonic current detection circuit 22A only for a predetermined time. It is also possible to switch to the output side of the even harmonic current detection circuit 22A only when.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明よれ
ば、アクティブフィルタが逆位相の高調波電流を系統へ
注入するために系統電流から高調波電流が除去される。
従って、偶数高調波電流がコンデンサへ流入してコンデ
ンサの異常加熱等を発生するおそれを回避することがで
きる。
As described above, according to the invention of claim 1, since the active filter injects the antiphase harmonic current into the system, the harmonic current is removed from the system current.
Therefore, it is possible to avoid the possibility that even harmonic currents flow into the capacitor and cause abnormal heating of the capacitor.

【0051】請求項2の発明は、高調波電流発生負荷か
らの高調波電流と逆位相の高調波電流を系統へ注入する
一方、切替信号によって抽出された偶数高調波電流と逆
位相の偶数高調波電流を系統へ注入する。従って、偶数
高調波電流がコンデンサへ流入してコンデンサの異常加
熱等を発生するおそれを回避することができる。その
上、偶数高調波電流、あるいは、奇数高調波電流のいず
れか一方のみアクティブフィルタは処理すればよいため
アクティブフィルタの容量を軽減することができる。
According to the second aspect of the present invention, while the harmonic current from the harmonic current generating load is injected into the system, the harmonic current in opposite phase to the harmonic current is generated. Wave current is injected into the system. Therefore, it is possible to avoid the possibility that even harmonic currents flow into the capacitor and cause abnormal heating of the capacitor. In addition, since the active filter only needs to process either the even harmonic current or the odd harmonic current, the capacity of the active filter can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例を示すコンデンサ保護装置
の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a capacitor protection device showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の偶数高調波電流検出回路を示す構成図で
ある。
2 is a configuration diagram showing an even harmonic current detection circuit of FIG. 1. FIG.

【図3】本発明の第2実施例を示すコンデンサ保護装置
の構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a capacitor protection device showing a second embodiment of the present invention.

【図4】図3の偶数高調波電流検出回路を示す構成図で
ある。
4 is a configuration diagram showing the even harmonic current detection circuit of FIG. 3. FIG.

【図5】従来例を示すコンデンサ保護装置の構成図であ
る。
FIG. 5 is a configuration diagram of a capacitor protection device showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 系統 7 コンデンサ 8 リアクトル 20 変流器 21 変流器 22 偶数高調波電流検出回路 23 加算器 24 アクティブフィルタ 25 切替器 1 system 7 capacitor 8 reactor 20 current transformer 21 current transformer 22 even harmonic current detection circuit 23 adder 24 active filter 25 switcher

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 系統に接続される高調波電流発生負荷と
無効電力補償用のコンデンサとを有し、このコンデンサ
へ流れる高調波電流を減少させて保護するコンデンサ保
護装置において、 前記高調波電流発生負荷から高調波電流のみ抽出する手
段と、前記コンデンサへ流入する高調波電流から偶数高
調波電流のみ抽出する手段と、この手段により抽出され
る偶数高調波電流と前記高調波電流発生負荷からの高調
波電流とを加算した高調波電流と逆位相の高調波電流を
前記系統へ注入するアクティブフィルタとを備えること
を特徴とするコンデンサ保護装置。
1. A capacitor protection device having a harmonic current generating load connected to a system and a capacitor for reactive power compensation, and reducing and protecting the harmonic current flowing to the capacitor, wherein the harmonic current generation is performed. Means for extracting only harmonic current from the load, means for extracting only even harmonic current from the harmonic current flowing into the capacitor, and even harmonic current extracted by this means and harmonics from the harmonic current generating load And an active filter for injecting a harmonic current having a reverse phase and a harmonic current obtained by adding the wave current to the system.
【請求項2】 系統に接続される高調波電流発生負荷と
無効電力補償用のコンデンサとを有し、このコンデンサ
へ流れる高調波電流を減少させて保護するコンデンサ保
護装置において、 前記高調波電流発生負荷から高調波電流のみ抽出する手
段と、前記コンデンサへ流入する高調波電流から偶数高
調波電流のみ抽出し、この偶数高調波電流のみ抽出した
ときに切替信号を出力する手段と、前記高調波電流発生
負荷からの高調波電流と逆位相の高調波電流を前記系統
へ注入する一方、前記切替信号によって前記抽出された
偶数高調波電流と逆位相の偶数高調波電流を前記系統へ
注入するアクティブフィルタを備えることを特徴とする
コンデンサ保護装置。
2. A capacitor protection device having a harmonic current generating load connected to a system and a capacitor for compensating reactive power, and reducing and protecting the harmonic current flowing to this capacitor, wherein the harmonic current generating Means for extracting only the harmonic current from the load, means for extracting only the even harmonic current from the harmonic current flowing into the capacitor, and outputting a switching signal when only the even harmonic current is extracted, and the harmonic current An active filter that injects a harmonic current having a phase opposite to that of the harmonic current from the generated load into the system while injecting an even harmonic current having a phase opposite to that of the extracted even harmonic current by the switching signal into the system. A capacitor protection device comprising:
JP6048097A 1994-03-18 1994-03-18 Capacitor protective device Pending JPH07264778A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6048097A JPH07264778A (en) 1994-03-18 1994-03-18 Capacitor protective device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6048097A JPH07264778A (en) 1994-03-18 1994-03-18 Capacitor protective device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07264778A true JPH07264778A (en) 1995-10-13

Family

ID=12793818

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6048097A Pending JPH07264778A (en) 1994-03-18 1994-03-18 Capacitor protective device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07264778A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017058253A1 (en) * 2015-10-02 2017-04-06 General Electric Company Modular multilevel converter harmonic injection systems and methods

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017058253A1 (en) * 2015-10-02 2017-04-06 General Electric Company Modular multilevel converter harmonic injection systems and methods
CN108174622A (en) * 2015-10-02 2018-06-15 通用电气公司 Modular multilevel converter harmonic injection system and method
US10734884B2 (en) 2015-10-02 2020-08-04 General Electric Company Modular multilevel converter harmonic injection systems and methods
CN108174622B (en) * 2015-10-02 2022-04-15 通用电气公司 Modular multilevel converter harmonic injection system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Garcia Campanhol et al. Application of shunt active power filter for harmonic reduction and reactive power compensation in three‐phase four‐wire systems
Teke et al. Fast sag/swell detection method for fuzzy logic controlled dynamic voltage restorer
Viji et al. Enhanced PLL based SRF control method for UPQC with fault protection under unbalanced load conditions
CN105024406B (en) The compound virtual harmonic impedance control method of combining inverter
Chang A new approach for optimal shunt active power filter control considering alternative performance indices
Wang et al. Failure-mode analysis and protection of three-level neutral-point-clamped PWM voltage source converters
González et al. Generation of new harmonics caused by the processing of DQ transformation in power quality compensators
JPH07264778A (en) Capacitor protective device
JP4523950B2 (en) Reactive power compensation device, reactive power compensation system, and reactive power compensation method
Thankachen et al. Hysteresis controller based fault current interruption using DVR
Omar et al. New configuration of a three phase dynamic voltage restorer (DVR) for voltage disturbances mitigation in electrical distribution system
Benyettou et al. Comparative study of different methods of active power compensation
JP2004201372A (en) Protective relay device
Eren et al. Arm cortex M4 microprocessors based±100 kVAR energy quality regulator for reactive power/neutral current compensation, load balancing and harmonic mitigation
JP2906923B2 (en) Voltage fluctuation suppression device
JP4073387B2 (en) Single operation detector for distributed power supply
Kim et al. A new control method for a single-phase hybrid active power filter based on a rotating reference frame
Marei et al. A novel current regulated PWM technique for multi-converter active power line conditioner
JPH0833199A (en) Capacitor protective device
Reshma et al. Infinite Level Inverter Based Dynamic Voltage Restorer for Mitigation of Voltage Sag and Swell
Wang et al. A Novel Unified Power Quality Controller based on Magnetic Flux Compensation
JPH10309039A (en) Power compensating system
JP2004229463A (en) Device for protecting electric power system
JPH06276683A (en) Harmonic suppressor in power feeding system
JPH06121459A (en) Control system for active filter