[发明专利]可变速扬水发电系统的过电压保护装置

说明书

根据实施方式，变速扬水发电系统的过电压保护装置具有进行以短路器(6)的短路动作中的通电电流为预先规定的电流规定值以下并且上述短路器(6)的短路动作的经过时间为预先规定的动作持续时间规定值以上的情况作为条件，强制地解除上述短路器(6)的短路状态的控制的控制装置(5)。

本申请享受以日本专利申请2016－064441号(申请日：2016年3月28日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部的内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及可变速扬水发电系统的过电压保护装置。

背景技术

在二次励磁式的可变速扬水发电系统的过电压保护装置中，在发电系统与电力系统连接(对应日语：連系する)的地点或者其极近端处的三相短路故障等事故电流较大的重大故障的情况下，通过使用次级电路中所设置的短路器对次级电路所感应的过大的电压进行短路来抑制该过电压。

可变速扬水发电系统的交流励磁装置(二次励磁装置)由频率变换器构成，在使该短路中持续动作时，可能由于短路电流而产生损坏，因此，在上述故障时将该二次励磁装置停止。

在上述次级电路的短路状态持续时，可变速扬水发电系统的发电电动机成为进行了二次短路的感应电机的构成，从系统接受励磁电源并且在与系统之间进行较大有效电力的给予和接受，因此，为了系统的稳定，需要早期对与系统连接的主电路断路器进行解列，使由于次级电路的短路持续而丧失励磁源的可变速扬水发电系统进行保护停止。

但是，在作为大电容的发电设备的可变速扬水发电系统中重要的课题是：即使在这样的极近端的重大事故中，也能够在事故通过系统断路器被去除后，不对其主电路断路器进行断路地持续运转。

作为解决这样的问题的手段提出一种可变速扬水发电系统的过电压保护装置，能够在利用系统断路器将系统事故去除后，通过作为二次励磁装置而使用的频率变换器将由次级电路的短路器造成的短路状态强制地解除，使由二次励磁装置造成的稳定的运转在早期再次开始，使主机的运转持续。

但是，在以往的方法中，由于用电流容量高的晶闸管构成短路器，因此，需要用二次励磁用变换器施加逆电压，强制地使短路器的电流为零，为了解除短路状态，必须等到在短路器中流动的包括过渡直流分量的较大的短路电流变成二次励磁用变换器的正常电流以下，还具有需要进行由更早解除短路器所造成的稳定的通常运转状态再次开始实施的情况。

另一方面，尽管在短路器中流动的包括该过渡直流分量的电流比二次励磁装置的正常电流大，但尝试以短时间电流容量以内作为条件用二次励磁用变换器施加逆电压，在早期解除短路器的短路状态时，该较大的短路电流流入二次励磁用变换器，使直流电压上升，使过电压保护装置的过电压保护功能再次动作，因此，为了在早期稳定地进行过电压保护装置的短路状态解除，需要设置使二次励磁装置的电流电容超过通常运转所需的电容的大电容的变换器。

对于仅以一年几次的频度进行动作的过电压保护装置，在安设面积的确保以及变换器的大电容化上花费数亿日元以上的费用，这使经济负担变大，并且可能在可变速扬水发电所进行导入时变成较大的阻碍。

由此，希望提出一种可变速扬水发电系统的过电压保护装置，即使在故障电流的影响较大的发电所连接点附近处的三相短路故障时，也能够通过高速解除次级电路的短路器的短路状态，使由交流励磁装置造成的稳定的运转再次开始，从而，在由系统断路器进行的事故去除成功进行后，不需要进行由并联用断路器造成的从系统进行的解列、主机的停止。

发明内容