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限流器及びこれを用いた電力システム 新技術説明会

国内特許コード P03A002027
整理番号 U2000P218
掲載日 2003年10月1日
出願番号 特願2001-078514
公開番号 特開2002-281661
登録番号 特許第3551316号
出願日 平成13年3月19日(2001.3.19)
公開日 平成14年9月27日(2002.9.27)
登録日 平成16年5月14日(2004.5.14)
発明者
  • 山口 貢
  • 野村 尚弘
出願人
  • 学校法人新潟大学
発明の名称 限流器及びこれを用いた電力システム 新技術説明会
発明の概要 巨大な事故電流による急激な電流増加を効果的に抑制することができるとともに、大きなバイアス電流を必要とすることなく、目的とする電力を電力負荷体に負荷することのできる限流器、及びこれを用いた電力システムを提供する。交流電源1と、本発明に従った限流器2と、所定の電力を負荷すべき電力負荷体3とを具える電力システムにおいて、限流器2は、整流性を有する半導体素子としてダイオード4-1~4-5と、例えば超電導材料から構成されるコイル6と、バイアス直流電源8とを具える。ダイオード4-1及び4-2と、ダイオード4-4及び4-5とは、それぞれ直列に接続されて直列回路部を構成している。また、ダイオード4-3及び直流バイアス電源8とは直列に接続されて直列回路部を構成している。これらの直列回路部を並列に接続して整流回路を構成する。
従来技術、競合技術の概要
送配電系統の交流電力系統においては、事故電流の抑制を目的として従来から整流器を用いた直流限流器で限流することが行われていた。
【0003】
図1は、従来の直流限流器を含んだ電力システムの一例を示す回路図である。
図1に示す電力システムは、交流電源1と、限流器2と、電力負荷体3とが直列に接続されている。限流器2は、整流性を有する半導体素子としてのダイオード4-1~4-4と、例えば超電導材料より構成されるコイル6とを具えている。ダイオード4-1及び4-2と、ダイオード4-3及び4-4はそれぞれ直列に接続されて直列回路部を構成するとともに、これらの直列回路部とコイル6とが並列に接続されることにより、整流回路を構成している。
【0004】
図1に示すような電力システムにおいて、定常時においては、ほぼ一定の直流電流(リアクトル電流)が限流器2内を流れている。一方、短絡などの事故が発生すると巨大な事故電流が電力システム内を流れようとするが、この事故電流に起因した電力システム内の急激な電流増加は、コイル6によって抑制される。
すなわち、コイル6のインダクタンスをL、電流をi、時間をtとすると、コイル6に加わる電圧値はL(di/dt)で表されるので、コイル6のインダクタンスLを十分大きくとれば、di/dtを小さくすることができ、結果として、電力システム内における急激な電流増加を抑制することができる。
【0005】
事故発生後線路電流の2~3サイクル以内の電流増加を上記のようにして抑制した後、図示しない遮断機によって電力システムを遮断することによって、電力システム全体の事故を効果的に防止することができる。
産業上の利用分野
本発明は、限流器及びこれを用いた電力システムに関し、詳しくは送配電系統などの交流電力系統において好適に用いることのできる限流器及びこれを用いた電力システムに関する。
特許請求の範囲 【請求項1】整流性を有する複数の半導体素子と、コイルと、直流バイアス電源とを具え、前記複数の半導体素子、前記コイル、及び前記直流バイアス電源は、整流回路を構成するとともに、前記コイル及び前記直流バイアス電源は、前記整流回路中において並列に接続されていることを特徴とする、限流器。
【請求項2】前記直流バイアス電源は、前記複数の半導体素子の少なくとも一つと直列に接続され、出力側からの逆電流が前記直流バイアス電源に流入するのを阻止するように構成されていることを特徴とする、請求項1に記載の限流器。
【請求項3】前記半導体素子は、ダイオード及びサイリスタの少なくとも一方から構成されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の限流器。
【請求項4】請求項1~3のいずれか一に記載の限流器と、この限流器と直列に接続されてなる交流電源とを具えることを特徴とする、電力システム。
【請求項5】請求項1~3のいずれか一に記載の限流器と、この限流器と直列に接続されてなる交流電源とを具えることを特徴とする、三相電力システム。
【請求項6】請求項1~3のいずれか一に記載の限流器と、この限流器に対して直列に接続された交流電源と、前記限流器と前記交流電源との間に直列変圧器を具えることを特徴とする、三相電力システム。
産業区分
  • 送配電
  • 変電
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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