本申請享受以日本專利申請2016－064441號(申請日：2016年3月28日)為基礎申請的優先權。本申請通過參照該基礎申請而包含基礎申請的全部的內容。

本發明的實施方式涉及可變速揚水發電系統的過電壓保護裝置。

背景技術：

在二次勵磁式的可變速揚水發電系統的過電壓保護裝置中，在發電系統與電力系統連接(對應日語：連系する)的地點或者其極近端處的三相短路故障等事故電流較大的重大故障的情況下，通過使用次級電路中所設置的短路器對次級電路所感應的過大的電壓進行短路來抑制該過電壓。

可變速揚水發電系統的交流勵磁裝置(二次勵磁裝置)由頻率變換器構成，在使該短路中持續動作時，可能由于短路電流而產生損壞，因此，在上述故障時將該二次勵磁裝置停止。

在上述次級電路的短路狀態持續時，可變速揚水發電系統的發電電動機成為進行了二次短路的感應電機的構成，從系統接受勵磁電源并且在與系統之間進行較大有效電力的給予和接受，因此，為了系統的穩定，需要早期對與系統連接的主電路斷路器進行解列，使由于次級電路的短路持續而喪失勵磁源的可變速揚水發電系統進行保護停止。

但是，在作為大電容的發電設備的可變速揚水發電系統中重要的課題是：即使在這樣的極近端的重大事故中，也能夠在事故通過系統斷路器被去除后，不對其主電路斷路器進行斷路地持續運轉。

作為解決這樣的問題的手段提出一種可變速揚水發電系統的過電壓保護裝置，能夠在利用系統斷路器將系統事故去除后，通過作為二次勵磁裝置而使用的頻率變換器將由次級電路的短路器造成的短路狀態強制地解除，使由二次勵磁裝置造成的穩定的運轉在早期再次開始，使主機的運轉持續。

但是，在以往的方法中，由于用電流容量高的晶閘管構成短路器，因此，需要用二次勵磁用變換器施加逆電壓，強制地使短路器的電流為零，為了解除短路狀態，必須等到在短路器中流動的包括過渡直流分量的較大的短路電流變成二次勵磁用變換器的正常電流以下，還具有需要進行由更早解除短路器所造成的穩定的通常運轉狀態再次開始實施的情況。

另一方面，盡管在短路器中流動的包括該過渡直流分量的電流比二次勵磁裝置的正常電流大，但嘗試以短時間電流容量以內作為條件用二次勵磁用變換器施加逆電壓，在早期解除短路器的短路狀態時，該較大的短路電流流入二次勵磁用變換器，使直流電壓上升，使過電壓保護裝置的過電壓保護功能再次動作，因此，為了在早期穩定地進行過電壓保護裝置的短路狀態解除，需要設置使二次勵磁裝置的電流電容超過通常運轉所需的電容的大電容的變換器。

對于僅以一年幾次的頻度進行動作的過電壓保護裝置，在安設面積的確保以及變換器的大電容化上花費數億日元以上的費用，這使經濟負擔變大，并且可能在可變速揚水發電所進行導入時變成較大的阻礙。

由此，希望提出一種可變速揚水發電系統的過電壓保護裝置，即使在故障電流的影響較大的發電所連接點附近處的三相短路故障時，也能夠通過高速解除次級電路的短路器的短路狀態，使由交流勵磁裝置造成的穩定的運轉再次開始，從而，在由系統斷路器進行的事故去除成功進行后，不需要進行由并聯用斷路器造成的從系統進行的解列、主機的停止。

技術實現要素：

根據實施方式，提供一種可變速揚水發電系統的過電壓保護裝置，具備短路器，該短路器連接于繞組型感應電機的轉子繞組與交流勵磁裝置之間的電路，在該電路產生過電壓時使該電路短路，上述繞組型感應電機將定子繞組連接于變壓器的低壓側的電源，上述變壓器的高壓側連接于電力系統，在上述過電壓保護裝置中，具備控制裝置，該控制裝置進行以上述短路器的短路動作中的通電電流為預先規定的電流規定值以下并且上述短路器的短路動作的經過時間為預先規定的動作持續時間規定值以上的情況作為條件，強制地解除上述短路器的短路狀態的控制

附圖說明

圖1是表示一實施方式涉及的包括過電壓保護裝置的可變速揚水發電系統的構成的一個例子的圖。

圖2是表示短路器的電路構成的一個例子的圖。

圖3是表示將過電壓保護裝置連續動作規定時間作為轉差率的函數來作成的一個例子的圖。

圖4是表示將過電壓保護裝置連續動作規定時間作為有效電力的函數來作成的一個例子的圖。

圖5是表示過電壓保護裝置的動作的一個例子的時間圖。

圖6是表示過電壓保護裝置的動作的其他例子的時間圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對實施的方式進行說明。

圖1是表示一實施方式涉及的包括過電壓保護裝置的可變速揚水發電系統的構成的一個例子的圖。

如圖1所示，本實施方式涉及的可變速揚水發電系統包括繞組型感應電機1、頻率變換器4、控制裝置5、短路器6、主變壓器8、并聯用斷路器9a、勵磁用變壓器16以及電流檢知器11。頻率變換器4相當于繞組型感應電機1的交流勵磁裝置(二次勵磁裝置)，除了包括自激式的轉換器2以及自激式的逆變器3之外，還包括直流鏈路電容器12、以及由電阻器13以及功率半導體元件14構成的斬波器15。在此，以自激式的頻率變換器作為例子進行說明，但是還可以使用循環換流器等他激式的變換器?？刂蒲b置5進行控制頻率變換器4的逆變器3、轉換器2，在系統事故時在次級電路中產生了過電壓時立即使短路器6短路的控制、以及在后述的條件成立后斷開短路器6的控制，以便在可變速揚水發電系統的通常的運轉中賦予與繞組型感應電機1的運轉狀態對應的二次勵磁電流。控制裝置5以及短路器6構成本實施方式涉及的可變速揚水發電系統的過電壓保護裝置(以下，具有稱為“ovp”的情況)。過電壓保護裝置例如還可以由頻率變換器4、短路器6、控制裝置5以及電流檢知器11構成，對于其控制還能夠使用在可變速揚水發電系統中檢測出的逆變器輸出電流、次級電路電壓、直流鏈路電壓。

繞組型感應電機1的定子繞組端子(一次繞組端子)經由并聯用斷路器9a與主變壓器8連接，繞組型感應電機1的定子繞組端子的電壓通過主變壓器8被升壓至電力系統10的電壓之后，經由系統斷路器9與電力系統10連接。

另一方面，在繞組型感應電機1的轉子繞組端子(二次繞組端子)連接有頻率變換器4。該頻率變換器4經由勵磁用變壓器16被連接于繞組型感應電機1的轉子繞組端子與主變壓器8之間的電路，引進三相交流電壓。

在頻率變換器4內，通過轉換器2將三相交流電壓轉換成直流電壓，維持有直流鏈路電容器12的直流電壓。直流電壓經由逆變器3被轉換成轉差率頻率相當的頻率的三相交流電壓。另外，為了抑制二次繞組所感應的故障電流較小的系統事故時的直流鏈路電壓上升，提高轉換器2/逆變器3的運轉持續能力，因此，頻率變換器4具有由電阻器13和功率半導體元件14(例如gto，igbt)構成的斬波器15。

短路器6連接于繞組型感應電機1的轉子繞組端子與頻率變換器4之間的電路，在該電路或者直流鏈路電路中產生超過預先規定的值的過電壓時，基于控制裝置5的控制使該電路短路。具體地講，該短路器6與將頻率變換器4與繞組型感應電機1的轉子繞組端子連結的勵磁電源供給線的各線間電連接，例如如圖2所示，使用晶閘管等他激元件被構成。另外，在圖2的例子中，示出了在u相、v相、w相的各相間分別設置1個晶閘管的情況，但是并不限定于該例子。

控制裝置5通過在各處設置的各種傳感器，取得直流鏈路電容器12中的電壓(電容器電壓)或者次級電路電壓的計測值、從頻率變換器4流動的電流(變換器電流)的計測值、在短路器6中流動的電流的計測值。例如，在短路器6中流動的電流能夠通過電流檢知器11進行檢知。控制裝置5基于取得的各種計測值，對構成短路器6、轉換器2/逆變器3的各元件進行驅動控制。另外，更具體地講，如圖2所示，電流檢知器11還可以由檢測在短路器6的各線間設置的晶閘管等短路開關中分別流動的電流的多個電流檢知器11a、11b、11c構成。

尤其是，本實施方式的控制裝置5進行如下控制：在對應電力系統10的事故(例如發電所極近端送電線中的短路事故)的發生而通過上述的傳感器檢測出繞組型感應電機1的二次側電路的過電壓的情況下，使短路器6短路，之后，以短路器6的短路動作中的通電電流為預先規定的電流規定值ith以下，并且，短路器6的短路動作的經過時間為預先規定的動作持續時間規定值tth以上為條件，通過頻率變換器4對構成短路器6的晶閘管施加逆電壓，由此，強制地解除短路器6的短路狀態(以下，稱為“特征1”)。

在此，上述的電流規定值ith在為不造成頻率變換器4發生元件破損等障礙的電平時，設為超過頻率變換器4的額定電流的值(以下，稱為“特征2”)。這樣，能夠使短路器6的短路狀態更早地解除。在這種情況下，電流規定值ith設為頻率變換器4所具備的元件的最大斷路電流以下的值(以下，稱為“特征3”)，或者設為相對頻率變換器4作為用于保證來自過電流的保護的電平而預先設定的過電流保護設定值以下的值(以下，稱為“特征4”)。

另一方面，上述的動作持續時間規定值tth設為電力系統10的系統事故的去除所涉及的時間即事故去除時間以上(以下，稱為“特征5”)。能夠將此時的事故去除時間設為在系統保護繼電器裝置正在正常動作的情況下進行該系統事故的去除的系統斷路器9進行解列且到事故去除為止的最長時間。通過這樣，能夠進行在可靠地進行事故的去除后使短路器6恢復的控制。在此，動作持續時間規定值tth還可以設為在電力系統10的系統事故的去除處理中最快完成去除的時間(最短事故去除時間)以上(以下，稱為“特征6”)。例如實際進行到去除系統事故的保護繼電器、斷路器的開路動作的時間通常比上述最長時間早的情況較多，能夠將tth設為其最短的事故去除時間。

進而，為了進一步縮短動作持續時間規定值tth，例如還考慮到該過電壓保護裝置實施過電壓保護處理的動作時間(該過電壓保護裝置檢測到二次側電路的過電壓后使短路器6短路所花費的時滯)，還可以將動作持續時間規定值tth設為從上述最短事故去除時間減去該過電壓保護裝置實施過電壓保護處理的動作時間后得到時間以上(以下，稱為“特征7”)。這樣，能夠在系統事故去除后更早地實施短路器6的短路動作后的短路狀態的強制解除動作。更早地實施該強制解除動作是因為盡可能能夠進行使用了頻率變換器4后的穩定運轉而快速地再次開始對于可變速揚水發電系統的穩定運轉是優選的。

在增大電流規定值ith，縮短動作持續時間規定值tth時，即使通過頻率變換器4暫時強制地解除短路器6的短路狀態，也會有再次在次級電路、直流鏈路電壓中產生過電壓，短路器6再次進行作的情況。于是，控制裝置5進行如下控制：在通過頻率變換器4強制地解除短路器6的短路狀態后，在預先規定的過電壓保護裝置再次動作規定時間tr以內該過電壓保護裝置的過電壓保護功能再次動作的情況下，以短路器6的短路再次動作中的通電電流為電流規定值ith以下，并且，短路器6的短路再次動作的經過時間為被預先設定為比動作持續時間規定值tth短的時間后得到的再次動作持續時間規定值tth2以上為條件，強制地解除短路器6的短路狀態(以下，稱為“特征8”)。通過這樣，即使在事故去除前過電壓保護裝置的過電壓保護功能再次動作，也能夠在頻率變換器4或者短路器6的通電容量的范圍內，重復實施短路器6的短路動作以及短路狀態的強制解除動作。

另外，控制裝置5在重復進行短路器6的短路動作以及短路狀態的強制解除動作的情況下，在保證短路器6或者頻率變換器4的通電容量的次數、通電時間或者元件溫度以內來實施該重復的動作(以下，稱為“特征9”)。通過這樣，能夠提前防止由于無限制的重復而產生裝置故障。

另外，動作持續時間規定值tth還可以設為與電力系統10的系統事故中最快完成去除的事故的去除所花費的時間(最短事故去除時間)相比更短的時間(以下，稱為“特征10”)。在這樣的情況下，能夠使動作持續時間規定值tth與系統斷路器9進行解列且進行事故去除的時間相比更早。由于系統事故持續中而重復過電壓保護裝置的短路動作的可能性變高，但是，由于在頻率變換器4或者短路器6的通電容量的范圍內的運用，因此，能夠不損壞機器地進行能力極限下的運轉。

另外，控制裝置5進行如下控制：以該過電壓保護裝置的動作持續時間為預先規定的過電壓保護裝置連續動作規定時間tc以上作為條件，使并聯用斷路器9a開路且使該可變速揚水發電系統從電力系統10分開的控制(以下，稱為“特征11”)。通過這樣，能夠提前防止該可變速揚水發電系統中的裝置故障等不良情況的產生。

在這種情況下，過電壓保護裝置連續動作規定時間tc設為例如保證短路器6的通電容量的動作持續時間ta，或者設為例如如頻率、電壓的系統保護繼電器到達動作電平的時間那樣保證該可變速揚水發電系統能夠穩定地運轉的動作持續時間tb，或者是設為這兩者中任意較短的一方(以下，稱為“特征12”)。另外，過電壓保護裝置連續動作規定時間tc還可以設為一定值，但是可替代地規定例如設為該可變速揚水發電系統的系統事故前的轉差率(對應日語：すべり)、轉差率頻率或旋轉速度的函數、或者設為該可變速揚水發電系統的系統事故前的有效電力的函數進行規定(以下，稱為“特征13”)。

在此，用圖3的曲線圖來表示將過電壓保護裝置連續動作規定時間(ovp重置時間)tc作為該可變速揚水發電系統的系統事故前的轉差率的函數進行表現的情況的例子。圖3的曲線圖是，以emtp等瞬時值解析的方式求出揚水運轉中的系統的極近端處的系統事故時在次級電路中流動的電流，即使變成上述ith以下也能在頻率變換器4中施加逆電壓而強制地斷開短路器6的情況下的最大時間作為轉差率的函數而進行圖示并求得的圖。通過使用這樣的函數，能夠立刻判斷出由短路器6的強制的斷開所造成的可變速揚水發電系統的運轉持續的成功與否，在不能運轉持續的情況下，能夠立刻使該可變速揚水發電系統從電力系統10分開，減少對系統的影響，能夠進行系統的穩定運用。

進而，還可以在作為上述轉差率、轉差率頻率或旋轉速度的函數進行規定的過電壓保護裝置連續動作規定時間tc超過保證短路器6的通電容量的動作持續時間ta、保證該可變速揚水發電系統能夠穩定地運轉的動作持續時間tb中任意較短的一方的情況下，將此時的過電壓保護裝置連續動作規定時間tc設為上述動作持續時間ta、tb內的最短的時間(以下，稱為“特征14”)。通過這樣，能夠更進一步正確地判斷是否應通過并聯用斷路器9a使該可變速揚水發電系統從電力系統10分開。另外，在這樣的情況下，能夠具備如下功能：也就是說，在具有與設為轉差率、轉差率頻率或旋轉速度的函數、或者設為有效電力的函數進行規定的時間相比，過電壓保護裝置連續動作規定時間tc變短的范圍的情況下，事先規定該轉差率、或者轉差率頻率、旋轉速度、或者有效電力的運轉限制區域，排除該運轉限制區域處的運轉的功能(以下，稱為“特征15”)，或者，在該運轉限制區域處的運轉中產生系統事故的情況下，不進行短路器6的強制的解除控制，使并聯用斷路器9a開路，立刻使可變速揚水發電系統從電力系統10分開的功能(以下，稱為“特征16”)。

另外，用圖4的曲線圖來表示使過電壓保護裝置連續動作規定時間(ovp重置時間)tc作為該可變速揚水發電系統的系統事故前的運轉輸出(有效電力)的函數進行表現的情況下的例子。圖4的曲線圖是，以emtp等瞬時值解析的方式求出揚水運轉中的系統的極近端處的系統事故時在次級電路中流動的電流，即使變成上述ith以下也能夠在頻率變換器4中施加逆電壓而強制地斷開短路器6的情況下的最大時間作為運轉輸出(有效電力)的函數進行圖示并求出的圖。通過使用這樣的函數，即使在具有上述運轉限制區域的情況下也能避免該運轉限制區域處的運轉，并且即使在萬一通過該運轉限制區域中產生事故的情況下，也能夠不用等到短路器6的斷開而瞬時地從系統解列可變速揚水發電系統而減少對系統的影響，能夠進行系統的穩定運用。

隨后，使用圖5對這樣構成的繞組型感應電機1的過電壓保護裝置的動作進行說明。圖5的(a)表示控制裝置5生成的各種信號的時間圖，圖5的(b)表示頻率變換器4的直流鏈路電路的電壓的波形，圖5的(c)表示短路器6的通電電流(的大小)的波形。

如圖5的(a)所示，在時刻t1電力系統10產生事故，繞組型感應電機1的一次側繞組中流動有事故電流時，繞組型感應電機1的二次繞組也感應到該事故電流。該事故電流經由逆變器3對直流鏈路電容器12進行充電，在超過在輕微的系統事故中具有充分的電壓抑制能力的斬波器15的能力時，如圖5的(b)所示，頻率變換器4的直流電壓較大地上升。

如圖5的(a)所示，控制裝置5在頻率變換器4的直流電壓超過了規定值的定時(時刻t2)檢測到過電壓，通過ovp柵極信號使短路器6動作，同時地輸出ovp動作持續請求信號，開始動作持續時間規定值tth(例如60ms)的計數。由此，在短路器6中如圖5的(c)所示那樣流動有通電電流，頻率變換器4的直流電壓如圖5的(b)所示那樣下降。

之后，通過系統保護繼電器系統進行動作，從而，電力系統10內的系統斷路器9開路，在時刻t0完成系統事故的去除時，系統電壓恢復到額定電壓附近，故障電流暫時變小，但是，在維持使短路器6短路的狀態下，之后急速增加。

隨后，控制裝置5在經過如圖5的(a)所示的動作持續時間規定值tth，并且，如圖5的(c)所示的短路器6的短路動作中的通電電流成為預先規定的電流規定值ith以下的定時(時刻t3)，通過ovp重置控制信號發出再次啟動頻率變換器4的指令，進而通過電流檢知器11觀測在短路器6的各相中流動的電流，由此取得電流的極性的信息，通過適當地決定頻率變換器4的進行點火(對應日語：點弧する)的分路，由此向抵消電流的方向施加直流電壓，瞬時使正對短路器6通電的電流變成零，由此來實施短路器6的短路狀態的解除，在時刻t4使短路器6的短路狀態的解除完成。由此，如圖5的(c)所示，變得在短路器6沒有流動通電電流，如圖5的(b)所示，頻率變換器4的直流電壓在瞬間下降后返回到正常的值。

在正常解除了短路狀態的時間點使頻率變換器4進行通常運轉，從而，與事故前相同地從頻率變換器4輸出與轉差率頻率同等的頻率的交流電壓，在去除了事故點的時間點使該可變速揚水發電系統恢復成通常的運轉狀態。

上述的特征1～4表示與這樣進行動作的過電壓保護裝置的ith的設定有關的特征，具有如下效果：進一步增大作為在以往技術中通常運轉時的最大電流的設定值，由此，能夠提高將短路器6從短路狀態解除的能力。進而，上述的特征5～7表示與tth的設定有關的特征，具有如下效果：使短路器6從短路狀態的解除更早，由此，能夠提高使短路器從短路狀態解除的能力。

隨后，使用圖6對重復實施短路器6的短路動作以及短路狀態的強制解除動作的情況下的動作進行說明。圖6的(a)表示控制裝置5生成的各種信號的時間圖，圖6的(b)表示頻率變換器4的直流鏈路電路的電壓的波形，圖6的(c)表示短路器6的通電電流(的大小)的波形。

圖6的(a)所示的從時刻t1到t4的動作與圖5的(a)相同。但是，再加上使ith更大，使tth更短，使得解除短路狀態后的過渡直流分量的影響較大，在定時t4之后的處理中，在頻率變換器4再次開始通常的運轉后抑制不了直流電壓的上升，如圖6的(b)所示在時刻t5成為過電壓，如圖6的(c)所示，具有短路器6再次動作，通電電流再次流動的情況。即使在這種情況下，由于在二次電流中存在該系統頻率的交流成分，因此，在下一個周期再次變成ith以下，在能夠捕捉到該定時(時刻t6)時，再次通過變換器4對短路器6施加逆電壓，強制地使通電電流為零，由此，在時刻t7解除短路狀態，之后，能夠以頻率變換器4再次開始通常運轉。

該短路器6的再次動作并不是由系統事故所造成的較大的故障電流所引起的動作，因此，無需為了再次開始運轉而將與最初的動作相同的時間設為tth并且等待，應該在經過在短路器6的再次動作時因過電壓或者過電流產生而暫時停止的頻率變換器4的元件能夠安全地再次開始運轉的時間以上之后進行。

作為一個例子，將從t2到t3的最初的tth在考慮到系統斷路器9的動作保證時間的情況下設為50ms，將第二次的從t5到t6的再次動作持續時間規定值tth2設為5ms。

該再次動作持續時間規定值tth2并不是在系統事故的情況下感應到的較大的故障電流通過事故去除、過渡直流分量的衰減而充分變小的時間，因此，充分考慮到在系統事故時在該時間中對短路器強制地進行短路解除時，再次產生過電壓的情況。因此，采用該時間的期間應該對充分需要的期間加上限制。在上述一個例子中，將作為該期間的過電壓保護裝置再次動作規定時間tr設為根據需要對二次電流所含有的該系統頻率成分的1個周期施加余量后得到的期間以下，設為30ms。在這種情況下，控制裝置5在短路器6再次動作后，在經過比上述的動作持續時間規定值tth更短的時間即再次動作持續時間規定值tth2，并且，短路器6的短路動作中的通電電流成為預先規定的電流規定值以下的定時t6，發出再次啟動頻率變換器4的指令，進而，通過電流檢知器11觀測在短路器6的各相中流動的電流，由此取得電流的極性的信息，通過適當地決定頻率變換器4進行點火的分路，由此向抵消電流的方向施加直流電壓，瞬時使正對短路器6通電的電流為零，由此解除短路狀態。

在正常解除短路狀態的定時(時刻t7)使頻率變換器4通常運轉，從而，與事故前相同地從頻率變換器4輸出與轉差率頻率同等的頻率的交流電壓，在事故點被去除的時間點使該可變速揚水發電系統恢復成通常的運轉狀態。

上述的特征8、特征9表示如上述所示短路器6再次動作的情況下的控制的特征，如上述的特征1～7所示在早期進行短路器6的短路，由此，即使產生短路器6的再次動作，也能夠再次在之后在系統頻率的1個周期左右期間再次解除短路進行運轉的持續，因此，能夠選擇使在包括該特征1～7的控制中使用的ith更大，使tth更短的情況。

另外，在上述再次動作多次連續產生時，由半導體元件構成的短路器6、變換器4的溫度上升，可能會進行誤動作、損壞，因此，如上述的特征9所示，還能夠限制在能夠保證這些通電容量的預先決定的時間內的重復次數、通電時間、或者元件溫度以內。

根據上述的特征8、特征9，能夠安全地實施過電壓保護裝置在容量以內的短路器6的動作以及解除的高速的重復，所以，即使在短路器6變成再次動作的可能性高的系統故障中，也能夠在次級電路電流暫時低于ith時不進行短路器6的強制解除，提高能夠更早地再次開始通常的運轉的可能性。例如，在設為上述的特征10的情況時，不用在系統事故去除后限定系統故障產生時的動作持續時間規定值tth，更短地進行系統事故持續中的強制解除動作。

另外，在上述的動作中，控制裝置5在根據短路器6的短路狀態，對應相對電源電壓的轉差率在預先規定的時間以內不能進行短路解除的情況下檢測出該情況，為了避免對電力系統10產生的不良影響，能夠使并聯用斷路器9a開路，從電力系統10分開該可變速揚水發電系統。另外，控制裝置5還能夠將作為具有即使經過過電壓保護裝置連續動作規定時間tc也不能恢復的可能性的情況而預先設定的轉差率的范圍(運轉范圍)設為運轉禁止地帶來避免運轉、或者以在規定時間內高速通過的方式進行控制。過電壓保護裝置連續動作規定時間tc在圖5、圖6中沒有記載，但是，與該圖的重置完成的定時相比上述tc更早的情況是上述的狀態，在圖3中示出了避免變成該運轉狀態、或者進行在規定時間內高速通過的控制的運轉范圍的一個例子。

這樣，根據各種運轉條件適當地決定運轉方法，由此，無論從繞組型感應電機1的二次繞組、頻率變換器4的保護的觀點來看，還是從對電力系統10的不良影響的觀點來看都能夠安全地運轉，進而，不會使短路狀態變長，能夠實現短時間內的恢復。這樣的效果還能夠從例如上述的特征11～16得出。

如以上詳細說明的內容所示，根據上述的實施方式能夠提供一種可變速揚水發電系統的過電壓保護裝置，即使在故障電流的影響較大的發電所連接點附近處的三相短路故障時，也能通過高速解除次級電路的短路器的短路狀態，再次開始由交流勵磁裝置造成的穩定的運轉，從而，在由系統斷路器進行的事故去除成功后，無需進行由并聯用斷路器造成的從系統的解列、主機的停止。

對本發明的幾個實施方式進行了說明，但這些實施方式是作為例子而提出的，并沒有意圖限定發明的范圍。這些實施方式可以以其他各種方式進行實施，在不超出發明主旨的范圍內，可進行各種省略、調換以及變更。這些實施方式及其變形包括在發明的范圍和主旨內，同樣，也包括在專利請求所記載的發明和與其等同的范圍內。