(1) 事例1(IGBT制御に関する想定)

㈰ トラブルに至る経緯(例)

• IGBTのスイッチング周波数を変更した(例えば、1→2kHz)。
• IGBTモジュールのダイオードのサージ電圧の傾きが大きくなる。
• 傾き大によって高い周波数成分が増大する(モジュール内での共振がしや すくなる)。
• ゲートとエミッタ間の耐圧(20V程度)を頻繁に超えるとゲートが劣化しやすくなる。
• 最悪の場合はIGBTの破損のおそれがある。
  

㈪ 説明図の一例を第1図に示す。

■第1図　事例1（IGBT制御に関する想定）■

(2) 事例2(IGBT保護に関する想定)

㈰ トラブルに至る経緯(例)

• ターンオンが遅い場合、VCEの低下が遅くなる。
  例:VGEが高い素子の場合、VCE 低下に時間を要する。
• VCEをみて素子の過電流を推定する場合、VCE 低下が遅いと(素子過電流大と)誤判定する(保護装置の電源電圧が低いと、判定するレベルも低下する)。
• このようにして不要動作のおそれがある。
  

㈪ 説明図の一例を第2図に示す。

■第2図　事例2（IGBT保護に関する想定）■

(3) 事例3(単独時の想定)

㈰ トラブルに至る経緯(例)

• 系統の停電
• 非常用負荷をいったん開放(このようなケースの場合)
• (電池用)ヒータもいったん開放(容量アップのため)
• 分散電源からみると「負荷なし(R=∞)で、LとCの回路」の状態
  
• インバータからみると、共振などがあれば「電圧変動、制御不安定」しやすい状態
  
• 単独運転できないおそれ
  

㈪ 説明図の一例を第3図に示す。

■第3図　事例3（単独時の応動についての想定）■

(4) 事例4(周辺装置、機器との整合面の想定)

㈰ トラブルに至る経緯(例)

• 送電電力が一定値以下になったら、電源の出力を抑制
• この場合、「受電電力が一定値以下」を検出する装置が不動作だと(逆電力になっても)運転を継続
  
• 検出装置の一部、例えばTD(トランジューサー)などの機能チェックが必要
  

㈪ 説明図の一例を第4図に示す。

■第4図　事例4（周辺装置、機器との整合面の想定）■

(5) 事例5(周辺装置のトラブル事例)

㈰ トラブルに至る経緯(例)

• 近傍の系統でコンデンサを投入
• 過渡的な電圧上昇(振動)
  
• この過渡的電圧によって過電圧継電器が動作し、インバータ停止のおそれ
  

㈪ 説明図の一例を第5図に示す。

■第5図　事例5（近傍の系統でなんらかの操作時の想定）■

(6) 事例6(既設設備への影響・想定)

㈰ トラブルに至る経緯(例)

• インバータ(モータ)を新設(既設設備に接続)
• インバータを充電すると多くの高調波、高周波を含有
  
• 既設設備に接続しているCR回路の電流増大
  
• CR回路のトラブルのおそれ(R焼損など)

㈪ 説明図の一例を第6図に示す。

■第6図　事例6（既設設備への影響・想定）■

(1) 様々なケースのトラブルが発生

• IGBTの制御面 → 制御の高度化に伴い素子の能力・耐量との関係(全体的にみて余裕が少ないケースがある)
• IGBTの保護面 → 通常の保護よりも検出感度、スピードとも極めて早い(同様に余裕が少ないケースがある)
• 単独運転に移行するときの制御面・整合面(かなり高度のものがある) → 「いったん単独運転にし、その後、系統並列する」、「いったん停止し、その後、再起動」などの諸々の方法について検討・整理が望ましい
• 周辺装置や機器との整合面 → 「インバータ機器を用いる装置」と既設装置との整合面での課題がある
• 近傍系統での電気的現象と保護・制御との協調面 → (後述のように)諸々の電気現象が考えられる
  
• 既設設備への影響面 → インバータ機器からの高調波・高周波は広範囲の成分を含み、なんらかの形で(共振などによる電圧、電流の増大や振動)影響が出ている

(2)その他(今後の取組姿勢など)

• トラブルなどを持ち寄って整理・分析し、多くの分野で活かしていく必要
• 電力系統の諸々の電気現象とインバータとの協調は技術的に相当奥が深い
• 長期的な視野に立ち、(一歩一歩の)積み重ねが必要

以上のような取組によって、体系的な整理、実務上の指針や手引き類の整備望ましい

〜終わり〜
■ぜひアンケートにご協力下さい■