JP2003164196A - サイリスタ起動装置の試験方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】発電電動機の起動の際、現地において予め電気
的手法のみによって簡便に正規回転方向で起動すること
を確認することができるサイリスタ起動装置の試験方法
を提供する。 【解決手段】発電設備の発電電動機１３をサイリスタ起
動装置１によって起動する際に、予め発電電動機１３の
回転方向が正規回転方向に制御されることを確認するた
めのサイリスタ起動装置の試験方法である。発電電動機
１３とサイリスタ起動装置１とを電気的に切離した状態
で発電電動機１３を試験的に回転させ、この回転により
発電電動機１３の固定子コイル側に誘起される端子電圧
波形Ｕ、Ｖ、Ｗを測定する一方、発電電動機１３の回転
子磁極位置を検出して、その回転子磁極位置に合せてサ
イリスタ起動装置１でサイリスタ起動装置出力波形３５
を発生させ、これら端子電圧波形の電圧位相とサイリス
タ起動装置出力波形の電圧位相とが一致している場合に
発電電動機が正規回転方向に起動するとの確認を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サイリスタ起動装
置を備えた発電電動機の初起動または修理復旧後の起動
等に際し、予め発電電動機が正規の回転方向で制御され
ることを電気的試験のみによって確認することができる
サイリスタ起動装置の試験方法、同方法を実施する試験
装置および試験システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、発電設備の出力軸に設けられる発
電機を、起動時の回転用電動機としても直接利用できる
発電電動機として構成する場合が増大している。この発
電電動機を起動する起動装置としては、サイリスタ起動
装置が適用されている。

【０００３】サイリスタ起動装置は、入力変圧器、コン
バータ（順変換器）およびインバータ（周波数可変型逆
変換器）等を有する構成のものであり、入力変圧器に印
加される商用周波数の交流電圧をコンバータで直流に変
換し、直流リアクトルで平滑化してインバータに入力す
る。インバータは直流電圧を可変周波数の交流電圧に変
換し、低周波から定格周波数の交流電圧を発生する。イ
ンバータで変換された交流電圧は交流リアクトルを介し
て発電電動機の端子回路に印加される。この印加電圧に
よって発電電動機は同期電動機として回転し始め、ター
ビンの軸系統が回転を開始する。発電電動機が定格周波
数になると、系統に同期併入され、起動が完了し、サイ
リスタ起動装置は主回路から切離される。

【０００４】従来、揚水発電所等においては、発電電動
機が昼間等に発電機として適用され、この発電用に使用
された水を夜間等に下流の貯水池より上流のダムに水を
回収する時には電動機として使用されている。この揚水
用発電電動機においては、発電機として使用する場合と
電動機として使用する場合とで回転方向が逆となるた
め、たとえシステム構成上回路接続の間違いやサイリス
タ起動装置の点弧タイミング不備によって逆回転が発生
したとしても機器が損傷する恐れが無い。

【０００５】このため、初起動前には当然、回路図およ
び機器の接続確認等を行うが、特に初起動前に回転方向
確認試験を行う必要性はない。そして、初起動時に正規
回転方向の確認を行い、もし正規回転方向に対して逆回
転するようであれば、その時にはじめて対応を行ってい
るので、これまで特に問題視されていない。

【０００６】これに対し、最近のコンバインドサイクル
方式の火力発電設備等においても発電電動機が適用さ
れ、その起動方式としてサイリスタ起動方式が用いられ
ているが、この場合には問題がある。すなわち、火力発
電設備の発電電動機はターニング装置で拘束されたギヤ
によってタービン軸に直結され、一定方向にのみ回転す
るため、正規回転方向と逆方向の回転力が外部から与え
られると、ターニング装置自身を損傷する恐れがある。
したがって、サイリスタ起動装置による初起動および修
理復旧後の起動前には、必ず発電電動機の回転方向を確
認しなければならない。

【０００７】ところが、従来では、火力発電設備の発電
電動機の回転方向確認試験を現地で行う手段が知られて
いない。このため一般的に、現地搬送前に工場内でサイ
リスタ起動装置と電動機とを組合せた模擬回路を作成
し、回転方向確認試験を行っているが、この試験方法で
は、工場内に大規模な試験場所が必要となることや、現
地で改めて回路接続確認を行う必要があること等から、
多くの手間、設備、コスト等が掛かる。また、発注形態
によっては機器（発電機、サイリスタ起動装置）が複数
の異なる製作者の手配となる場合もあり、このような試
験方法が適用できない場合もある。

【０００８】さらに、信頼性の観点からも現地で高速回
転させる前に回転方向を確認し、各機器間の結線方法や
制御装置の制御ロジック等が間違っていないことを事前
に確認することは重要である。このような背景から、機
器据付後に現地にて簡便な試験回路を構築することで、
回転方向を確認することができる試験方法が必要となっ
ている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のサイリスタ起動装置の試験方法では多くの手間、設
備、コスト等が掛かり、また適用できない場合もある。
さらに、信頼性の観点からも現地で高速回転させる前に
回転方向を確認し、各機器間の結線方法や制御装置の制
御ロジック等が間違っていないことを事前に確認するこ
とは重要であり、機器据付後等に現地で簡便な試験回路
を構築し、回転方向を確認することができる試験方法が
必要となっている。

【００１０】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、発電電動機の起動の際、現地において予め
電気的手法のみによって簡便に正規回転方向で起動する
ことを確認することができるサイリスタ起動装置の試験
方法を提供することを目的とする。

【００１１】また、本発明は、上記方法を好適に実施す
ることができる試験装置および試験システムを提供する
ことを目的とする。

【００１２】

【課題が解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項１に係る発明では、発電設備の発電電動機
をサイリスタ起動装置によって起動する際に、予め前記
発電電動機の回転方向が正規回転方向に制御されること
を確認するためのサイリスタ起動装置の試験方法であっ
て、前記発電電動機と前記サイリスタ起動装置とを電気
的に切離した状態で前記発電電動機を試験的に回転さ
せ、この回転により前記発電電動機の固定子コイル側に
誘起される端子電圧波形を測定する一方、前記発電電動
機の回転子磁極位置を検出して、その回転子磁極位置に
合せて前記サイリスタ起動装置でサイリスタ起動装置出
力波形を発生させ、これら端子電圧波形の電圧位相とサ
イリスタ起動装置出力波形の電圧位相とが一致している
場合に前記発電電動機が正規回転方向に起動するとの確
認を行うことを特徴とするサイリスタ起動装置の試験方
法を提供する。

【００１３】請求項２に係る発明では、発電設備の発電
電動機をサイリスタ起動装置によって起動する際に、予
め前記発電電動機の回転方向が正規回転方向に制御され
ることを確認するためのサイリスタ起動装置の試験方法
であって、前記発電電動機と前記サイリスタ起動装置と
を電気的に切離した状態で前記発電電動機を試験的に回
転させ、この回転により前記発電電動機の固定子コイル
側に誘起される端子電圧波形を測定する一方、前記発電
電動機の回転子磁極位置を検出して、その回転子磁極位
置に合せてサイリスタ起動装置制御盤によりインバータ
転流制御パルスを作成し、これら端子電圧波形の電圧位
相とインバータ転流制御パルスの電圧位相とが一致して
いる場合に前記発電電動機が正規回転方向に起動すると
の確認を行うことを特徴とするサイリスタ起動装置の試
験方法を提供する。

【００１４】請求項３に係る発明では、入力変圧器、コ
ンバータおよびインバータ等を有し、かつ発電電動機の
主回路に断路器を介して開閉可能に接続されたサイリス
タ起動装置と、このサイリスタ起動装置に零力率相当の
電流を印加することができる電源設備と、前記サイリス
タ起動装置を制御するためのサイリスタ起動装置制御盤
と、前記発電電動機を試験的に回転することができるタ
ーニング装置と、このターニング装置による試験的な回
転により前記発電電動機の固定子コイル側に誘起される
端子電圧波形を前記主回路を介して測定することができ
る端子電圧波形測定手段と、前記発電電動機の回転子側
に設けられ、回転子磁極位置を検出してその回転子磁極
位置信号を前記サイリスタ起動装置制御盤に出力するポ
ジションセンサと、前記サイリスタ起動装置制御盤に設
けられ、前記回転子磁極位置信号に合せてサイリスタ起
動装置出力波形を発生させるサイリスタ起動装置出力波
形発生手段と、前記サイリスタ起動装置出力波形を前記
サイリスタ起動装置のインバータの前記断路器側を介し
て測定することができるサイリスタ起動装置出力波形測
定手段とを備えたことを特徴とするサイリスタ起動装置
の試験装置を提供する。

【００１５】請求項４に係る発明では、入力変圧器、コ
ンバータおよびインバータ等を有し、かつ発電電動機の
主回路に断路器を介して開閉可能に接続されたサイリス
タ起動装置と、このサイリスタ起動装置に零力率相当の
電流を印加することができる電源設備と、前記サイリス
タ起動装置を制御するためのサイリスタ起動装置制御盤
と、前記発電電動機を試験的に回転させることができる
ターニング装置と、このターニング装置による試験的な
回転により前記発電電動機の固定子コイル側に誘起され
る端子電圧波形を前記主回路を介して測定することがで
きる端子電圧波形測定手段と、前記発電電動機の回転子
側に設けられ、回転子磁極位置を検出してその回転子磁
極位置信号を前記サイリスタ起動装置制御盤に出力する
ポジションセンサと、前記サイリスタ起動装置制御盤に
設けられ、前記回転子磁極位置信号に合せてインバータ
転流制御パルスを作成するインバータ転流制御パルス作
成手段と、前記サイリスタ起動装置制御盤から前記イン
バータへの制御ケーブルを介して測定することができる
インバータ転流制御パルス測定手段とを備えたことを特
徴とするサイリスタ起動装置の試験装置を提供する。

【００１６】請求項５に係る発明では、サイリスタ起動
装置用断路器の開極により発電電動機の主回路からサイ
リスタ起動装置を切離すサイリスタ起動装置用断路器開
極段階と、サイリスタ起動装置受電用遮断器の開極によ
り電源設備から前記サイリスタ起動装置を切離すサイリ
スタ起動装置受電用遮断器開極段階と、前記サイリスタ
起動装置のインバータをサイリスタ起動装置用断路器側
にて電気的に切り離すインバータ切離し段階と、ターニ
ング装置により前記発電電動機を回転させる発電電動機
回転段階と、予め前記発電電動機端子に取付けた発電電
動機端子波形測定手段により発電電動機端子電圧波形を
測定する端子電圧波形測定段階と、前記サイリスタ起動
装置受電用遮断器を閉極し、サイリスタ起動装置に試験
電流を印加する試験電流印加段階と、前記発電電動機の
回転子磁極位置検出用のポジションセンサにより、前記
発電電動機の回転子磁極位置をパルス信号として抽出す
る回転子磁極位置信号抽出段階と、前記回転子磁極位置
に合せて発電電動機回転子連続回転用のサイリスタ起動
装置出力波形を前記サイリスタ起動装置に発生させ、そ
のサイリスタ起動装置出力波形を、予め前記サイリスタ
起動装置に取付けたサイリスタ起動装置出力波形測定手
段によって測定するサイリスタ起動装置出力波形測定段
階と、前記端子電圧波形の電圧位相と前記サイリスタ起
動装置出力波形の電圧位相とを対比し、両電圧位相が一
致しているか否かにより、前記発電電動機が正規回転方
向に起動するか否かの判断を行う電圧位相対比判断段階
とを備えることを特徴とするサイリスタ起動装置の試験
システムを提供する。

【００１７】請求項６に係る発明では、サイリスタ起動
装置用断路器の開極により発電電動機の主回路からサイ
リスタ起動装置を切離すサイリスタ起動装置用断路器開
極段階と、サイリスタ起動装置受電用遮断器の開極によ
り電源設備から前記サイリスタ起動装置を切離すサイリ
スタ起動装置受電用遮断器開極段階と、前記サイリスタ
起動装置のインバータをサイリスタ起動装置用断路器側
にて電気的に切り離すインバータ切離し段階と、ターニ
ング装置により前記発電電動機を回転させる発電電動機
回転段階と、予め前記発電電動機端子に取付けた発電電
動機端子波形測定手段により発電電動機端子電圧波形を
測定する端子電圧波形測定段階と、前記サイリスタ起動
装置受電用遮断器を閉極し、サイリスタ起動装置に試験
電流を印加する試験電流印加段階と、前記発電電動機の
回転子磁極位置検出用のポジションセンサにより、前記
発電電動機の回転子磁極位置をパルス信号として抽出す
る回転子磁極位置信号抽出段階と、前記回転子磁極位置
に合せてインバータ転流制御パルスを作成し、そのイン
バータ転流制御パルスを、インバータ転流制御パルス測
定手段によって測定するインバータ転流制御パルス測定
段階と、前記端子電圧波形の電圧位相と前記インバータ
転流制御パルスの電圧位相とを対比し、両電圧位相が一
致しているか否かにより、前記発電電動機が正規回転方
向に起動するか否かの判断を行う電圧位相対比判断段階
とを備えることを特徴とするサイリスタ起動装置の試験
システムを提供する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態で
は、一例として２極発電電動機を適用する場合を説明す
る。

【００１９】第１実施形態（図１〜図３） 図１は、本発明の第１実施形態によるサイリスタ起動装
置の試験方法の手順を示すフローチャートであり、図２
は同方法を実施する装置構成を示す回路図である。図３
は、図２の装置により出力される電圧波形等を示す作用
説明図である。

【００２０】まず、図２によって本実施形態の装置構成
を概略的に説明する。サイリスタ起動装置１は、入力変
圧器としてのサイリスタ起動用変圧器２、コンバータ
３、直流リアクトル４、インバータ５、図示しない交流
リアクトル等を備えている。このサイリスタ起動用変圧
器２には、電源設備６からサイリスタ起動装置受電用遮
断器７を有するケーブル８を介して商用周波数の交流電
圧が印加され、ここで所定電圧に変圧された後、コンバ
ータ３で直流変換される。直流電圧は直流リアクトル４
で平滑化され、インバータ５に入力される。なお、電源
設備６は、サイリスタ起動装置１に零力率相当の電流を
印加することができる。

【００２１】インバータ５は、直流電圧を可変周波数の
交流電圧に変換し、低周波から定格周波数の交流電圧を
発生する。インバータ５で変換された交流電圧は図示し
ない交流リアクトルで平滑化された後、サイリスタ起動
装置用断路器９を有するケーブル１０を経て、主回路１
１を介し、発電設備１２のタービン軸１２ａに接続され
た発電電動機１３の端子回路に出力される。なお、主回
路１１には、主変圧器１４、発電機遮断器１５が接続さ
れ、図示しないガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）等が接続さ
れている系統１６に接続されている。サイリスタ起動装
置１は、サイリスタ起動装置制御盤（ＴＳＳＣ）１７に
よって制御されるようになっており、制御信号は、コン
バータ３およびインバータ５に制御ケーブル１８，１９
を介して入力される。

【００２２】また、発電電動機１３を試験的に回転する
ことができる図示省略のターニング装置が設けられると
ともに、このターニング装置により発電電動機１３が１
回転する間に、発電電動機固定子コイル側に発電電動機
端子電圧を誘起させる界磁回路２０が設けられている。
この界磁回路２０は変圧器２１，２２、スイッチ２３，
２４および励磁部２５等を備え、例えばパワーセンタ電
源設備２６に、遮断器２７を有するケーブル２８を介し
て接続されている。

【００２３】さらに、ターニング装置による試験的な回
転により発電電動機の固定子コイル側に誘起される三相
の端子電圧波形（Ｕ、Ｖ，Ｗ）を測定することができる
端子電圧波形測定手段として、端子電圧波形測定用オシ
ロスコープ２９が設置される。この端子電圧波形測定オ
シロスコープ２９は、例えば、発電設備２０が設置され
た現地において、起動試験前の段階で主回路１１にケー
ブル３０を介して接続される。なお、この端子電圧波形
測定用オシロスコープ２９の設置手順、作用等について
は、後に詳述する。

【００２４】一方、発電電動機１３の回転子側には、回
転子磁極位置を検出する位置検出手段３１が設けられて
いる。この位置検出手段３１は、図２に一部拡大して示
したように、回転子と一体回転する位置検出用歯車３２
と、この位置検出用歯車３２の凹凸位置に対応する回転
子磁極位置信号を出力するポジションセンサ３３ｕ，３
３ｖ，３３ｗとを有する。位置検出用歯車３２は、２極
発電電動機に対応して、１８０°間隔で１対の凹凸歯を
有する。ポジションセンサ３３ｕ，３３ｖ，３３ｗは、
位置検出用歯車３２の周囲に１２０°間隔で配置され、
回転子磁極位置信号として三相のパルス信号（３３ｕ
ｐ，３３ｖｐ，３３ｗｐ）を出力する。このポジション
センサ３３ｕ，３３ｖ，３３ｗから出力されるパルス信
号（３３ｕｐ，３３ｖｐ，３３ｗｐ）は、信号入力用ケ
ーブル３４を介してサイリスタ起動装置制御盤１７に入
力される。サイリスタ起動装置制御盤１７には、ポジシ
ョンセンサから入力されるパルス信号（３３ｕｐ，３３
ｖｐ，３３ｗｐ）に合せてサイリスタ起動装置出力波形
３５を発生させるサイリスタ起動装置出力波形発生手段
が回路構成として組み込まれている。すなわち、発生し
たサイリスタ起動装置出力波形３５は、例えばサイリス
タ起動装置１のインバータ５における断路器９側に信号
ケーブル３６を介して接続されたサイリスタ起動装置出
力波形測定手段としてのサイリスタ起動装置出力波形測
定用オシロスコープ３７に表示できるようになってい
る。

【００２５】次に、このような装置構成を適用するサイ
リスタ起動装置１の試験方法について、図１および図３
を参照して説明する。

【００２６】図１に示すように、本実施形態では、準備
工程（ステップＳ１０１〜Ｓ１０５）、波形測定工程
（ステップＳ１０６〜Ｓ１１１）、および判断・補正工
程、（ステップＳ１１２，１１３）を順次に行う。

【００２７】まず、発電電動機１３の主回路１１に接続
されているサイリスタ起動装置用断路器９を開極し、こ
れにより発電電動機１３の主回路１１からサイリスタ起
動装置１を切離す（サイリスタ起動装置用断路器開極工
程（Ｓ１０１））。

【００２８】また、電源設備６側のケーブル８に設けら
れているサイリスタ起動装置受電用遮断器７を開極し、
電源設備６からサイリスタ起動装置１を切離す（サイリ
スタ起動装置受電用遮断器開極工程（Ｓ１０２））。

【００２９】そして、サイリスタ起動装置１のインバー
タ５を、サイリスタ起動装置用断路器９側にて電気的に
切り離す（インバータ切離し工程（Ｓ１０３））。

【００３０】この後、インバータ５のサイリスタ起動装
置用断路器９側に、信号ケーブル３６を介して、サイリ
スタ起動装置出力波形２５を測定するためのサイリスタ
起動装置出力波形測定用オシロスコープ３７を接続す
る。このサイリスタ起動装置出力波形測定用オシロスコ
ープ３７は、例えばサイリスタ起動装置制御盤（ＴＳＳ
Ｃ）１７が設置される制御室に配置する（サイリスタ起
動装置出力波形測定用オシロスコープ取付け工程（Ｓ１
０４））。

【００３１】また、発電電動機１３の主回路１１に、信
号ケーブル３０を介して、発電電動機１２の固定子コイ
ル側に誘起される端子電圧波形（Ｕ，Ｖ，Ｗ）を測定す
るための端子電圧波形測定用オシロスコープ２９を接続
する（端子電圧波形測定用オシロスコープ取付け工程
（Ｓ１０５））。

【００３２】以上の準備工程の後、上述したターニング
装置により発電電動機１３を回転させる（発電電動機回
転工程（Ｓ１０６）））。そして、この発電電動機１３
が１回転する間に、例えば界磁回路２０に無負荷界磁電
流相当の試験電流を印加する（試験電流印加工程（Ｓ１
０７））。これにより、発電電動機回転子から発生する
磁束が発電電動機固定子コイルと鎖交し、図３（Ａ）に
示すように、発電電動機固定子コイル側に三相の発電電
動機端子電圧波形（Ｕ，Ｖ，Ｗ）が誘起される。この発
電電動機端子電圧波形（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の位相は、発電電
動機１３の回転子磁極位置に対応するものであるため、
まず、この位相を測定する（端子電圧波形測定工程（Ｓ
１０８））。

【００３３】一方、発電電動機１３の回転子磁極位置に
ついては、下記の手順で測定を行う。まず、サイリスタ
起動装置１のインバータ５のサイリスタ起動装置用断路
器９側を三相短絡させた状態で、サイリスタ起動装置受
電用遮断器７を閉極し、サイリスタ起動装置１に零力率
試験相当の電流（定格電流の１０％程度）を印加する
（試験電流印加工程（Ｓ１０９））。

【００３４】そして、この状態で、前記のターニング装
置による発電電動機の回転を行う。この場合、発電電動
機回転子磁極の位置検出用歯車３２の部分に取付けたポ
ジションセンサ３３ｕ，３３ｖ，３３ｗから、歯車３２
の凸凹による段落に対応して、回転子磁極位置信号とし
てのパルス信号３３ｕｐ，３３ｖｐ，３３ｗｐ（凸部を
ＯＦＦ状態，凹部をＯＮ状態）が出力される。そこで、
このパルス信号３３ｕｐ，３３ｖｐ，３３ｗｐを抽出
し、サイリスタ起動装置制御盤１６に入力する（回転子
磁極位置信号抽出工程（Ｓ１１０））。

【００３５】サイリスタ起動装置制御盤１６では、その
回路に組み込まれているサイリスタ起動装置出力波形発
生手段により、回転子磁極位置信号にパルス信号３３ｕ
ｐ，３３ｖｐ，３３ｗｐに合せたサイリスタ起動装置出
力波形３５を発生させる。すなわち、図３（Ｂ）に示す
ように、ポジションセンサ３３ｕ，３３ｖ，３３ｗによ
って抽出されるパルス信号３３ｕｐ，３３ｖｐ，３３ｗ
ｐは、１２０°の位相差で順次にＯＮ，ＯＦＦする。そ
こで、サイリスタ起動装置制御盤１６のサイリスタ起動
装置出力波形発生手段では、図３（Ｄ）に示すように、
例えば第１パルス信号３３ｕｐのＯＮ，ＯＦＦに合せて
ＯＮ，ＯＦＦするパルス形のサイリスタ起動装置出力波
形３５を発生させる。

【００３６】なお、起動時には発電電動機１３からの逆
起電圧が零のため転流電圧を得られないことから、自然
転流を行うことができない。そこで、全てのサイリスタ
を瞬間的にＯＦＦし、あらためて通電すべきサイリスタ
のゲートに信号を与える一種の強制転流方式である断続
始動運転を行う。これにより、発電電動機１３の回転子
を連続回転させることのできるサイリスタ起動装置出力
波形３５がサイリスタ起動装置１において発生する。

【００３７】この発生したサイリスタ起動装置出力波形
３５がサイリスタ起動装置１に出力され、サイリスタ起
動装置１におけるインバータ５の断路器９側から信号ケ
ーブル３６を介してサイリスタ起動装置出力波形測定用
オシロスコープ３７に表示される。

【００３８】そこで、操作員は、サイリスタ起動装置出
力波形測定用オシロスコープ３７に表示されたサイリス
タ起動装置出力波形３５を測定する（サイリスタ起動装
置出力波形測定工程（Ｓ１１１））。

【００３９】このサイリスタ起動装置出力波形３５の電
圧位相と、上述した端子電圧波形（Ｕ、Ｖ，Ｗ）の第１
相（Ｕ）とを対比し、両電圧位相が一致しているか否か
により、発電電動機が正規回転方向に起動するか否かの
判断を行うものである（電圧位相対比判断工程（Ｓ１１
２））。

【００４０】ここで、両波形の電圧位相が一致している
場合には、発電電動機１３が正規回転方向に起動すると
確認することができる。

【００４１】なお、両波形の電圧位相が一致しない場合
には、発電電動機１３が正規回転方向で起動しない確認
することができる。その原因としては、例えばポジショ
ンセンサ３３ｕ，３３ｖ，３３ｗの位置、サイリスタ起
動装置制御盤１７におけるインバータパルスの発生タイ
ミング、インバータ転流パルス、プログラム等の要素中
に何らかの正しくない要因が含まれていることが考えら
れる。そこで、この場合には、センサ位置修正、サイリ
スタ起動装置制御盤１７のインバータパルスの発生タイ
ミングの補正、インバータ転流パルスの補正またはプロ
グラムの書き換え等の補正を実行し（補正工程（Ｓ１１
３））、その後、再びステップＳ１０７〜Ｓ１１２を繰
返す。そして、最終的に、両波形の電圧位相の一致に至
った段階で、発電電動機１３が正規回転方向に起動する
ものと確認することができる。

【００４２】以上の方実施形態の試験方法によれば、サ
イリスタ起動装置を有する発電設備において、サイリス
タ起動装置１を発電電動機１３と電気回路的に切離した
状態で、サイリスタ起動装置１の出力波形と、サイリス
タ起動装置１により駆動されるべき発電電動機１３の電
機子電圧との位相が同期していることを確認することに
より、発電電動機１３の初起動および修理復旧後の起動
前に電気試験のみで回転方向を確認することができる。

【００４３】また、本実施形態では、上記方法における
一連の工程をコンピュータ用プログラムとして構成し、
ソフトウェア用システムとしての実施も可能である。

【００４４】すなわち、サイリスタ起動装置用断路器９
の開極により発電電動機１３の主回路からサイリスタ起
動装置１を切離すサイリスタ起動装置用断路器開極段階
と、サイリスタ起動装置受電用遮断器７の開極により電
源設備６からサイリスタ起動装置１を切離すサイリスタ
起動装置受電用遮断器開極段階と、サイリスタ起動装置
１のインバータ５をサイリスタ起動装置用断路器９側に
て電気的に切り離すインバータ切離し段階と、ターニン
グ装置により発電電動機１３を回転させる発電電動機回
転段階と、予め発電電動機端子に取付けた発電電動機端
子波形測定用オシロスコープ２９により発電電動機端子
電圧波形（Ｕ、Ｖ，Ｗ）を測定する端子電圧波形測定段
階と、サイリスタ起動装置受電用遮断器７を閉極し、サ
イリスタ起動装置１に試験電流を印加する試験電流印加
段階と、発電電動機の回転子磁極位置検出用のポジショ
ンセンサ３３ｕ，３３ｖ，３３ｗにより、発電電動機１
３の回転子磁極位置をパルス信号（３３ｕｐ，３３ｖ
ｐ，３３ｗｐ）として抽出する回転子磁極位置信号抽出
段階と、回転子磁極位置に合せて発電電動機回転子連続
回転用のサイリスタ起動装置出力波形３５をサイリスタ
起動装置１に発生させ、そのサイリスタ起動装置出力波
形３５を、予めサイリスタ起動装置１に取付けたサイリ
スタ起動装置出力波形測定用オシロスコープ３７によっ
て測定するサイリスタ起動装置出力波形測定段階と、端
子電圧波形（Ｕ、Ｖ，Ｗ）の電圧位相とサイリスタ起動
装置出力波形３５の電圧位相とを対比し、両電圧位相が
一致しているか否かにより、発電電動機１３が正規回転
方向に起動するか否かの判断を行う電圧位相対比判断段
階とを備えるサイリスタ起動装置の試験システムとして
実施することができる。

【００４５】第２実施形態（図４〜図６、図３） 本発明の第２実施形態は、発電電動機１３の回転子磁極
位置に合せてサイリスタ起動装置制御盤１７によりイン
バータ転流制御パルスを作成し、このインバータ転流制
御パルスの電圧位相を、発電電動機１３の端子電圧波形
の電圧位相と対比し、これらの位相が一致している場合
に発電電動機１３が正規回転方向に起動するとの確認を
行うものである。

【００４６】図４は、本実施形態によるサイリスタ起動
装置の試験方法の手順を示すフローチャートであり、図
５は同方法を実施する装置構成を示す回路図である。図
６は、図５の装置により出力される電圧波形等を示す作
用説明図である。

【００４７】図５に示すように、本実施形態の試験装置
においては、第１実施形態で示したサイリスタ起動装置
出力波形測定用オシロスコープ３７に代えて、またはこ
れに加えて、インバータ転流制御パルス測定用オシロス
コープ３９が取付けられる。このインバータ転流制御パ
ルス測定用オシロスコープ３９は、サイリスタ起動装置
制御盤１７からサイリスタ起動装置１のインバータ５に
制御信号を出力する制御ケーブル１９に、信号ケーブル
３８を介して接続される。

【００４８】また、サイリスタ起動装置制御盤１７に
は、第１実施形態と同様に、ポジションセンサ３３ｕ，
３３ｖ，３３ｗから出力される回転子磁極位置信号とし
てのパルス信号（３３ｕｐ，３３ｖｐ，３３ｗｐ）が入
力されるとともに、例えば内部の回路構成により、パル
ス信号（３３ｕｐ，３３ｖｐ，３３ｗｐ）に合せてイン
バータ転流制御パルス４０を作成するインバータ転流制
御パルス作成手段が設けられている。

【００４９】その他の構成については、第１実施形態と
ほぼ同様であるから、図５の対応部分に図２と同一の符
号を付して説明を省略する。

【００５０】そして、本実施形態によるサイリスタ起動
装置１の試験方法においては、図４にステップＳ２０１
〜Ｓ２１３として示すように、第１実施形態のステップ
Ｓ１０１〜Ｓ１１３とほぼ同様の工程を行うが、第１実
施形態と異なり、準備工程では、サイリスタ起動装置出
力波形測定用オシロスコープ取付け工程（Ｓ１０４）に
代えて、または加えて、前記のインバータ転流制御パル
ス測定用オシロスコープ３９を取付ける工程が行われる
（インバータ転流制御パルス測定用オシロスコープ取付
け工程（Ｓ１０４））。

【００５１】また、測定・判断工程においては、サイリ
スタ起動装置出力波形測定工程（Ｓ１１１）に代えて、
または加えてインバータ転流制御パルス測定工程（Ｓ２
１１）が行われる。すなわち、サイリスタ起動装置制御
盤１７のインバータ転流制御パルス作成手段によって、
回転子磁極位置に合せてインバータ転流制御パルス４０
が作成され、そのインバータ転流制御パルス４０が、イ
ンバータ転流制御パルス測定用オシロスコープ３９に表
示される。

【００５２】そこで、インバータ転流制御パルス４０の
位相を測定し、そのインバータ転流制御パルス４０の電
圧位相と、ステップＳ２０８で測定した端子電圧波形
（Ｕ、Ｖ，Ｗ）の電圧位相とを対比し、両電圧位相が一
致しているか否かにより、発電電動機１３が正規回転方
向に起動するか否かの判断を行う（電圧位相対比判断工
程（Ｓ２１２））。

【００５３】ここで、図６および図３（Ａ），（Ｂ），
（Ｃ）等を参照して、インバータ転流制御パルス４０の
作成および判断等について説明する。

【００５４】図３（Ｂ），（Ｃ）に示したように、本実
施形態では、サイリスタ起動装置制御盤１７に入力され
たパルス信号（３３ｕｐ，３３ｖｐ，３３ｗｐ）に対応
して、サイリスタ起動装置制御盤１７のインバータ転流
制御パルス作成手段により、例えばポジションセンサ３
３ｕの入力パルス３３ｕｐがＯＮ状態になった時にイン
バータ転流制御パルス４０ｗがＯＮ状態なり、またポジ
ションセンサ３３ｗの入力パルス３３ｗｐがＯＦＦ状態
となった時にインバータ転流制御パルス４０ｙがＯＮ状
態となるような制御を行う。このようにして、例えば６
相のインバータ転流制御パルス（４０ｕ，４０ｚ，４０
ｖ，４０ｘ，４０ｗ，４０ｙ）が作成される。

【００５５】図６は、インバータ５および発電電動機１
３の構成例を具体的に示し、同図（ａ）〜（ｆ）は、上
記のようにして作成されるインバータ転流制御パルス
（４０ｕ，４０ｚ，４０ｖ，４０ｘ，４０ｗ，４０ｙ）
が発電電動機１３の固定子コイル１３ａに供給され、こ
れにより回転子１３ｂが回転する様子を模式的に示して
いる。

【００５６】このように、インバータ転流制御パルス
（４０ｕ〜４０ｙ）がパルス信号（３３ｕｐ，３３ｖ
ｐ，３３ｗｐ）とともに６０°毎にパルス制御され、両
者間の電圧位相が一致していることで、図３（Ａ），
（Ｃ）に示したように、インバータ転流制御パルス４０
ｕ〜４０ｙの位相と、発電電動機端子電圧波形（Ｕ、
Ｖ，Ｗ）の位相と対比することによっても、発電電動機
が正規回転方向に起動するか否かの判断を行うことがで
きる。そして、両波形の電圧位相が一致している場合に
は、発電電動機１３が正規回転方向に起動すると確認す
ることができる。

【００５７】また、本実施形態においても、上記方法に
おける一連の工程をコンピュータ用プログラムとして構
成し、ソフトウェア用システムとしての実施も可能であ
る。

【００５８】すなわち、サイリスタ起動装置用断路器９
の開極により発電電動機１３の主回路からサイリスタ起
動装置１を切離すサイリスタ起動装置用断路器開極段階
と、サイリスタ起動装置受電用遮断器７の開極により電
源設備６からサイリスタ起動装置１を切離すサイリスタ
起動装置受電用遮断器開極段階と、サイリスタ起動装置
１のインバータ５をサイリスタ起動装置用断路器９側に
て電気的に切り離すインバータ切離し段階と、ターニン
グ装置により発電電動機１３を回転させる発電電動機回
転段階と、予め発電電動機端子に取付けた発電電動機端
子波形測定用オシロスコープ２９により発電電動機端子
電圧波形（Ｕ、Ｖ，Ｗ）を測定する端子電圧波形測定段
階と、サイリスタ起動装置受電用遮断器７を閉極し、サ
イリスタ起動装置１に試験電流を印加する試験電流印加
段階と、発電電動機の回転子磁極位置検出用のポジショ
ンセンサ３３ｕ，３３ｖ，３３ｗにより、発電電動機１
３の回転子磁極位置をパルス信号（３３ｕｐ，３３ｖ
ｐ，３３ｗｐ）として抽出する回転子磁極位置信号抽出
段階と、回転子磁極位置に合せてインバータ転流制御パ
ルス（４０ｕ，４０ｚ，４０ｖ，４０ｘ，４０ｗ，４０
ｙ）を作成し、そのインバータ転流制御パルス（４０ｕ
〜４０ｙ）を、インバータ転流制御パルス測定用オシロ
スコープ３９によって測定するインバータ転流制御パル
ス測定段階と、端子電圧波形（Ｕ、Ｖ，Ｗ）の電圧位相
とインバータ転流制御パルス（４０ｕ〜４０ｙ）の電圧
位相とを対比し、両電圧位相が一致しているか否かによ
り、発電電動機１３が正規回転方向に起動するか否かの
判断を行う電圧位相対比判断段階とを備えるサイリスタ
起動装置の試験システムとして実施することができる。

【００５９】他の実施形態なお、以上の実施形態におい
ては、代表例として２極機の発電機電動機１３にて説明
したが、本発明はこれに限られない。例えば異なる極数
の発電機電動機を適用する場合には、発電電動機回転子
磁極位置の検出用歯車３２や、その段落によってパルス
入力するポジションセンサ３３ｕ，３３ｖ，３３ｗ等に
ついても、異なる発電電動機の極数に対応して、位置検
出用歯車の歯数およびポジションセンサの数，位置等を
それぞれ変更して実施することができる。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、サイリ
スタ起動装置を備えた発電電動機の初起動または修理復
旧後の起動等に際し、現地において予め電気的手法のみ
によって簡便に正規回転方向で起動することを確認する
ことができ、火力発電等の発電設備についても容易かつ
確実に発電電動機が正規の回転方向で制御されることを
確保でき、発電電動機設備の運用上において優れた効果
が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態によるサイリスタ起動装
置の試験方法の手順を示すフローチャート。

【図２】本発明の第１実施形態による方法を実施する装
置構成を示す回路図。

【図３】本発明の第１実施形態の装置により出力される
電圧波形等を示す作用説明図。

【図４】本発明の第２実施形態によるサイリスタ起動装
置の試験方法の手順を示すフローチャート。

【図５】本発明の第２実施形態による方法を実施する装
置構成を示す回路図。

【図６】図５の装置により出力される電圧波形等を示す
作用説明図（インバータ転流制御切替回路図）。

【符号の説明】

１ サイリスタ起動装置 ２ サイリスタ起動用変圧器 ３ コンバータ ４ 直流リアクトル ５ インバータ ６ 電源設備 ７ サイリスタ起動装置受電用遮断器 ８ ケーブル ９ サイリスタ起動装置用断路器 １０ ケーブル １１ 主回路 １２ 発電設備 １２ａ タービン軸 １３ 発電電動機 １４ 主変圧器 １５ 発電機遮断器 １６ ガス絶縁開閉装置（ＧＩＳ）の系統 １７ サイリスタ起動装置制御盤（ＴＳＳＣ） １８，１９ 制御ケーブル ２０ 界磁回路 ２１，２２ 変圧器 ２３，２４ スイッチ ２５ 励磁部 ２６ パワーセンタ電源設備 ２７ 遮断器 ２８ ケーブル ２９ オシロスコープ ３０ ケーブル ３１ 位置検出手段 ３２ 位置検出用歯車 ３３ｕ，３３ｖ，３３ｗ ポジションセンサ ３４ 信号入力用ケーブル ３５ サイリスタ起動装置出力波形 ３６ 信号ケーブル ３７ サイリスタ起動装置出力波形測定用オシロスコー
プ ３８ 信号ケーブル ３９ インバータ転流制御パルス測定用オシロスコープ ４０ｕ，４０ｚ，４０ｖ，４０ｘ，４０ｗ，４０ｙ イ
ンバータ転流制御パルス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G016 BA01 BA03 BB01 BB02 BB10 BD04 BD08 BD13 BD16 BD19 BE03 5H001 AA06 AB01 AC03 AD05 AE01 5H590 AA01 CA01 CA29 CC01 CC24 CD01 CD03 CE01 EA01 EA10 EB12 EB17 FA08 FC15 FC23 GA02 GA09 GB05 HA10 HA11 JA02 JA19 JB02 JB15

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発電設備の発電電動機をサイリスタ起動
   装置によって起動する際に、予め前記発電電動機の回転
   方向が正規回転方向に制御されることを確認するための
   サイリスタ起動装置の試験方法であって、前記発電電動
   機と前記サイリスタ起動装置とを電気的に切離した状態
   で前記発電電動機を試験的に回転させ、この回転により
   前記発電電動機の固定子コイル側に誘起される端子電圧
   波形を測定する一方、前記発電電動機の回転子磁極位置
   を検出して、その回転子磁極位置に合せて前記サイリス
   タ起動装置でサイリスタ起動装置出力波形を発生させ、
   これら端子電圧波形の電圧位相とサイリスタ起動装置出
   力波形の電圧位相とが一致している場合に前記発電電動
   機が正規回転方向に起動するとの確認を行うことを特徴
   とするサイリスタ起動装置の試験方法。
2. 【請求項２】 発電設備の発電電動機をサイリスタ起動
   装置によって起動する際に、予め前記発電電動機の回転
   方向が正規回転方向に制御されることを確認するための
   サイリスタ起動装置の試験方法であって、前記発電電動
   機と前記サイリスタ起動装置とを電気的に切離した状態
   で前記発電電動機を試験的に回転させ、この回転により
   前記発電電動機の固定子コイル側に誘起される端子電圧
   波形を測定する一方、前記発電電動機の回転子磁極位置
   を検出して、その回転子磁極位置に合せてサイリスタ起
   動装置制御盤によりインバータ転流制御パルスを作成
   し、これら端子電圧波形の電圧位相とインバータ転流制
   御パルスの電圧位相とが一致している場合に前記発電電
   動機が正規回転方向に起動するとの確認を行うことを特
   徴とするサイリスタ起動装置の試験方法。
3. 【請求項３】 入力変圧器、コンバータおよびインバー
   タ等を有し、かつ発電電動機の主回路に断路器を介して
   開閉可能に接続されたサイリスタ起動装置と、このサイ
   リスタ起動装置に零力率相当の電流を印加することがで
   きる電源設備と、前記サイリスタ起動装置を制御するた
   めのサイリスタ起動装置制御盤と、前記発電電動機を試
   験的に回転することができるターニング装置と、このタ
   ーニング装置による試験的な回転により前記発電電動機
   の固定子コイル側に誘起される端子電圧波形を前記主回
   路を介して測定することができる端子電圧波形測定手段
   と、前記発電電動機の回転子側に設けられ、回転子磁極
   位置を検出してその回転子磁極位置信号を前記サイリス
   タ起動装置制御盤に出力するポジションセンサと、前記
   サイリスタ起動装置制御盤に設けられ、前記回転子磁極
   位置信号に合せてサイリスタ起動装置出力波形を発生さ
   せるサイリスタ起動装置出力波形発生手段と、前記サイ
   リスタ起動装置出力波形を前記サイリスタ起動装置のイ
   ンバータの前記断路器側を介して測定することができる
   サイリスタ起動装置出力波形測定手段とを備えたことを
   特徴とするサイリスタ起動装置の試験装置。
4. 【請求項４】 入力変圧器、コンバータおよびインバー
   タ等を有し、かつ発電電動機の主回路に断路器を介して
   開閉可能に接続されたサイリスタ起動装置と、このサイ
   リスタ起動装置に零力率相当の電流を印加することがで
   きる電源設備と、前記サイリスタ起動装置を制御するた
   めのサイリスタ起動装置制御盤と、前記発電電動機を試
   験的に回転させることができるターニング装置と、この
   ターニング装置による試験的な回転により前記発電電動
   機の固定子コイル側に誘起される端子電圧波形を前記主
   回路を介して測定することができる端子電圧波形測定手
   段と、前記発電電動機の回転子側に設けられ、回転子磁
   極位置を検出してその回転子磁極位置信号を前記サイリ
   スタ起動装置制御盤に出力するポジションセンサと、前
   記サイリスタ起動装置制御盤に設けられ、前記回転子磁
   極位置信号に合せてインバータ転流制御パルスを作成す
   るインバータ転流制御パルス作成手段と、前記サイリス
   タ起動装置制御盤から前記インバータへの制御ケーブル
   を介して前記インバータ転流制御パルスを測定すること
   ができるインバータ転流制御パルス測定手段とを備えた
   ことを特徴とするサイリスタ起動装置の試験装置。
5. 【請求項５】 サイリスタ起動装置用断路器の開極によ
   り発電電動機の主回路からサイリスタ起動装置を切離す
   サイリスタ起動装置用断路器開極段階と、サイリスタ起
   動装置受電用遮断器の開極により電源設備から前記サイ
   リスタ起動装置を切離すサイリスタ起動装置受電用遮断
   器開極段階と、前記サイリスタ起動装置のインバータを
   サイリスタ起動装置用断路器側にて電気的に切り離すイ
   ンバータ切離し段階と、ターニング装置により前記発電
   電動機を回転させる発電電動機回転段階と、予め前記発
   電電動機端子に取付けた発電電動機端子波形測定手段に
   より発電電動機端子電圧波形を測定する端子電圧波形測
   定段階と、前記サイリスタ起動装置受電用遮断器を閉極
   し、サイリスタ起動装置に試験電流を印加する試験電流
   印加段階と、前記発電電動機の回転子磁極位置検出用の
   ポジションセンサにより、前記発電電動機の回転子磁極
   位置をパルス信号として抽出する回転子磁極位置信号抽
   出段階と、前記回転子磁極位置に合せて発電電動機回転
   子連続回転用のサイリスタ起動装置出力波形を前記サイ
   リスタ起動装置に発生させ、そのサイリスタ起動装置出
   力波形を、予め前記サイリスタ起動装置に取付けたサイ
   リスタ起動装置出力波形測定手段によって測定するサイ
   リスタ起動装置出力波形測定段階と、前記端子電圧波形
   の電圧位相と前記サイリスタ起動装置出力波形の電圧位
   相とを対比し、両電圧位相が一致しているか否かによ
   り、前記発電電動機が正規回転方向に起動するか否かの
   判断を行う電圧位相対比判断段階とを備えることを特徴
   とするサイリスタ起動装置の試験システム。
6. 【請求項６】 サイリスタ起動装置用断路器の開極によ
   り発電電動機の主回路からサイリスタ起動装置を切離す
   サイリスタ起動装置用断路器開極段階と、サイリスタ起
   動装置受電用遮断器の開極により電源設備から前記サイ
   リスタ起動装置を切離すサイリスタ起動装置受電用遮断
   器開極段階と、前記サイリスタ起動装置のインバータを
   サイリスタ起動装置用断路器側にて電気的に切り離すイ
   ンバータ切離し段階と、ターニング装置により前記発電
   電動機を回転させる発電電動機回転段階と、予め前記発
   電電動機端子に取付けた発電電動機端子波形測定手段に
   より発電電動機端子電圧波形を測定する端子電圧波形測
   定段階と、前記サイリスタ起動装置受電用遮断器を閉極
   し、サイリスタ起動装置に試験電流を印加する試験電流
   印加段階と、前記発電電動機の回転子磁極位置検出用の
   ポジションセンサにより、前記発電電動機の回転子磁極
   位置をパルス信号として抽出する回転子磁極位置信号抽
   出段階と、前記回転子磁極位置に合せてインバータ転流
   制御パルスを作成し、そのインバータ転流制御パルス
   を、インバータ転流制御パルス測定手段によって測定す
   るインバータ転流制御パルス測定段階と、前記端子電圧
   波形の電圧位相と前記インバータ転流制御パルスの電圧
   位相とを対比し、両電圧位相が一致しているか否かによ
   り、前記発電電動機が正規回転方向に起動するか否かの
   判断を行う電圧位相対比判断段階とを備えることを特徴
   とするサイリスタ起動装置の試験システム。