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公開番号2025161186
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-24
出願番号2024064167
出願日2024-04-11
発明の名称フリッカ補償装置
出願人株式会社TMEIC
代理人弁理士法人iX
主分類F27B 3/28 20060101AFI20251017BHJP(炉,キルン,窯;レトルト)
要約【課題】低コストで大電力容量化が容易なフリッカ補償装置を提供する。
【解決手段】実施形態のフリッカ補償装置は、他励式変換器と、自励式変換器と、制御装置と、を備える。前記制御装置は、前記他励式変換器を制御する第1制御信号および前記自励式変換器を制御する第2制御信号を出力する。前記制御装置は、前記第1制御信号を生成する第1制御部と、前記第2制御信号を生成する第2制御部と、を有する。前記第1制御部は、母線の無効電力変動を演算し、前記無効電力変動をキャンセルする無効電力を生成するように前記第1制御信号を生成する。前記第2制御部は、前記母線の有効電力変動を演算し、前記有効電力変動をキャンセルする有効電力を生成するように前記第2制御信号を生成する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
製鋼用アーク炉の電圧フリッカを抑制するフリッカ補償装置であって、
サイリスタを主スイッチング素子とし、位相制御により前記サイリスタを制御する他励式変換器と、
自己消弧型スイッチング素子を主スイッチング素子とし、時間領域で連続して前記自己消弧型スイッチング素子を制御する自励式変換器と、
前記他励式変換器に第１制御信号を出力し、前記自励式変換器に第２制御信号を出力する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記第１制御信号を生成する第１制御部と、前記第２制御信号を生成する第２制御部と、を有し、
前記第１制御部は、
前記製鋼用アーク炉に電力を供給する母線の電流および電圧を検出し、
前記電流および電圧にもとづいて、前記母線の無効電力変動を演算し、
前記無効電力変動をキャンセルする無効電力を出力するように前記第１制御信号を生成し、
前記第２制御部は、
前記電流および前記電圧を検出し、
前記電流および前記電圧にもとづいて、前記母線の有効電力変動を演算し、
前記有効電力変動をキャンセルする有効電力を出力するように前記第２制御信号を生成し、
前記他励式変換器の出力電力容量は、皮相電力換算で、前記自励式変換器に出力電力容量の３倍よりも大きいフリッカ補償装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
製鋼用アーク炉の電圧フリッカを抑制するフリッカ補償装置であって、
サイリスタを主スイッチング素子とし、位相制御により前記サイリスタを制御する他励式変換器と、
自己消弧型スイッチング素子を主スイッチング素子とし、時間領域で連続して前記自己消弧型スイッチング素子を制御する自励式変換器と、
前記他励式変換器に第１制御信号を出力し、前記自励式変換器に第２制御信号を出力する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記第１制御信号を生成する第１制御部と、前記第２制御信号を生成する第２制御部と、を有し、
前記第１制御部は、
前記製鋼用アーク炉に電力を供給する母線の電流および電圧を検出し、
前記電流および電圧にもとづいて、前記母線の無効電力変動を演算し、
前記無効電力変動をキャンセルする無効電力を出力するように前記第１制御信号を生成し、
前記第２制御部は、
前記電流および前記電圧を検出し、
前記電流および前記電圧にもとづいて、前記母線の歪み電流を演算し、
前記歪み電流をキャンセルする出力電流を出力するように前記第２制御信号を生成し、
前記他励式変換器の出力電力容量は、皮相電力換算で、前記自励式変換器に出力電力容量の３倍よりも大きいフリッカ補償装置。
【請求項３】
製鋼用アーク炉の電圧フリッカを抑制するフリッカ補償装置であって、
サイリスタを主スイッチング素子とし、位相制御により前記サイリスタを制御する他励式変換器と、
自己消弧型スイッチング素子を主スイッチング素子とし、時間領域で連続して前記自己消弧型スイッチング素子を制御する自励式変換器と、
前記他励式変換器に第１制御信号を出力し、前記自励式変換器に第２制御信号を出力する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記第１制御信号を生成する第１制御部と、前記第２制御信号を生成する第２制御部と、を有し、
前記第１制御部は、
前記製鋼用アーク炉に電力を供給する母線の電流および電圧を検出し、
前記電流および電圧にもとづいて、前記母線の無効電力変動を演算し、
前記無効電力変動をキャンセルする無効電力を出力するように前記第１制御信号を生成し、
前記第２制御部は、
前記電流および前記電圧を検出し、
前記電流および前記電圧にもとづいて、前記母線の逆相電圧を演算し、
前記逆相電圧をキャンセルする出力電圧を出力するように前記第２制御信号を生成し、
前記他励式変換器の出力電力容量は、皮相電力換算で、前記自励式変換器に出力電力容量の３倍よりも大きいフリッカ補償装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
製鋼用アーク炉で発生する電圧フリッカを抑制するフリッカ補償装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
製鋼用アーク炉が接続されている系統では、その急峻な負荷変動に起因し、無効電力などが変動することにより、電圧フリッカが発生する。製鋼用アーク炉を負荷とする需要家は、電力供給者が定めた規制値以内に電圧フリッカを収めることを目的に、フリッカ補償装置を系統に連系している。
【０００３】
近年、化石燃料の消費を削減し、カーボンニュートラルを実現しようとする試みが多方面で行われている。鉄鋼プラントにおいても、高炉から電気炉への転換が具体化しており、これにともない、電気炉の大容量化が進められている。
【０００４】
フリッカ補償装置もこれにともなって、大電力容量化が要求され、低コストで高機能なフリッカ補償装置の要求が強まっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第６９４２６１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の実施形態は、低コストで大電力容量化が容易なフリッカ補償装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態に係るフリッカ補償装置は、製鋼用アーク炉の電圧フリッカを抑制する。このフリッカ補償装置は、サイリスタを主スイッチング素子とし、位相制御により前記サイリスタを制御する他励式変換器と、自己消弧型スイッチング素子を主スイッチング素子とし、時間領域で連続して前記自己消弧型スイッチング素子を制御する自励式変換器と、前記他励式変換器に第１制御信号を出力し、前記自励式変換器に第２制御信号を出力する制御装置と、を備える。前記制御装置は、前記第１制御信号を生成する第１制御部と、前記第２制御信号を生成する第２制御部と、を有する。前記第１制御部は、前記製鋼用アーク炉に電力を供給する母線の電流および電圧を検出し、前記電流および電圧にもとづいて、前記母線の無効電力変動を演算し、前記無効電力変動をキャンセルする無効電力を出力するように前記第１制御信号を生成する。前記第２制御部は、前記電流および前記電圧を検出し、前記電流および前記電圧にもとづいて、前記母線の有効電力変動を演算し、前記有効電力変動をキャンセルする有効電力を出力するように前記第２制御信号を生成し、前記他励式変換器の出力電力容量は、皮相電力換算で、前記自励式変換器に出力電力容量の３倍よりも大きい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、低コストで大電力容量化が容易なフリッカ補償装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態に係るフリッカ補償装置を例示する模式的なブロック図である。
実施形態に係るフリッカ補償装置の一部である制御装置を例示する模式的なブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
（【００１１】以降は省略されています）

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