JP2004088912A

JP2004088912A - Excitation controller of generator

Info

Publication number: JP2004088912A
Application number: JP2002246639A
Authority: JP
Inventors: Goro Mizuochi; 水　落　悟　郎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-08-27
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2022-08-27
Also published as: JP4080821B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an excitation controller of a generator which can start the generator without overexciting or without setting an overvoltage to the generator. <P>SOLUTION: This excitation controller of the generator reduces a set value for controlling an AVR (automatic voltage regulator) or an MEC for controlling the starting of the generator, monitors the output voltage of the generator G and the voltage or current of a magnetic field at that time, judges that no fault occurs in starting, and then transfers to a normal operation. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電機の励磁制御装置に係り、とくに発電機の過励磁、過電圧を防止する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の発電機の励磁制御装置は、次のように構成されている。すなわち、サイリスタ励磁方式の場合、発電機Ｇは、図９に示される自動電圧調整装置ＡＶＲ（以下、単にＡＶＲという）、または図１０に示される励磁量（界磁電流あるいは界磁電圧）調整装置ＭＥＣ（以下、単にＭＥＣという）によって、定格電圧を生じるように起動される。
【０００３】
そして、起動時の発電機の過電圧または過励磁に対する保護は、ＶＴを介した過電圧保護リレーＯＶ、または無負荷過励磁保護装置ＯＥＰ（以下、単にＯＥＰという）によって保護される。
【０００４】
ここで、発電機の電圧確立方法には、一般に、ＡＶＲ起動による電圧確立と、ＭＥＣ起動による電圧確立との二つの方法がある。
【０００５】
このうちＡＶＲを用いた場合は、次の通りである。図９に示すように、ＡＶＲは発電機出力から検出した電圧Ｖｇを電圧設定器ＳＶによって予め設定された発電機電圧設定値Ｖｓと比較し、検出電圧Ｖｇが設定値Ｖｓに一致するように制御する。発電機出力電圧は、ＶＴを介して電圧検出器ＤＶで検出される。一般にＡＶＲ起動の場合には、電圧設定器ＳＶは定格電圧に設定されており、発電機電圧は零の状態から定格電圧まで上昇して電圧が確立する。
【０００６】
具体的には、界磁遮断器ＦＣＢが投入されると、発電機出力から検出した電圧Ｖｇと定格電圧に設定された電圧設定器ＳＶの設定電圧Ｖｓとを比較し、制御信号がサイリスタ制御回路Ｃからサイリスタ整流器ＴＨＹに与えられ、発電機Ｇの界磁Ｆの励磁量（界磁電流または界磁電圧）が制御され、発電機Ｇの出力電圧が定格電圧まで上昇する。
【０００７】
次にＭＥＣを用いた場合は、次の通りである。図１０に示すように、ＭＥＣは励磁量（界磁電圧または界磁電流）を励磁量設定器ＳＥによって予め設定された設定値と比較し、その差を調整することで発電機Ｇの界磁Ｆの励磁量を制御する。励磁量は、励磁量検出器ＤＥによって検出される。一般にＭＥＣ起動の場合、励磁量設定器ＳＥは、発電機Ｇの無負荷時の定格電圧に相当する励磁量に設定されており、発電機Ｇの出力電圧は定格電圧まで上昇する。
【０００８】
実際には、界磁遮断器ＦＣＢが投入されると、励磁量と励磁量設定器ＳＥの設定値とを比較し、制御信号がサイリスタ制御回路Ｃからサイリスタ整流器ＴＨＹに与えられ、発電機Ｇの励磁量（界磁電流または界磁電圧）が設定値まで上昇し、発電機Ｇは定格電圧まで上昇する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＡＶＲ起動では、従来の技術では、次のような正常に起動を行えない場合がある。つまり、発電機電圧を検出する回路に異常があった場合、たとえばメンテナンス時にＶＴを回路から切り離してメンテナンス終了後にその復旧をし忘れた場合、または電圧検出回路に使用されているケーブルが損傷・断線した等の場合は、正しい電圧値を検出できない。その場合ＡＶＲは、制御する発電機Ｇの電圧のみを監視して制御を行っているため、正しい制御ができない。
【００１０】
具体的に言えば、ＡＶＲは、ＶＴを介した電圧信号を制御目標としているため、上記のように回路に異常があった場合には、発電機Ｇの電圧を本来の電圧値よりも小さくもしくは零と判別してしまい、ＡＶＲはサイリスタ整流器ＴＨＹに発電機電圧を定格値まで上昇させるべく、励磁量を大きくするように制御する。その結果、発電機Ｇは過電圧に到る。その際、従来設置している発電機過電圧保護リレーＯＶでは、ＡＶＲと同じＶＴで発電機電圧を検出しているため、発電機Ｇの過電圧を検出できず、発電機Ｇを保護することができないという問題がある。
【００１１】
このような事情を考慮し、ＶＴ入力信号の異常によるＡＶＲ起動時に過電圧保護装置の不動作対策として、無負荷過励磁保護装置ＯＥＰを設置することがある。ここで、無負荷過励磁保護装置ＯＥＰは、発電機の励磁量を監視しており、その値が設定値を超えた時に動作して発電機を停止する装置である。したがって、ＶＴを含む電圧検出用回路が異常なときでも、発電機Ｇの過電圧保護を期待できるものである。
【００１２】
しかしながら、無負荷過励磁保護装置ＯＥＰの設定値は、発電機Ｇの正常な起動時における電圧確立の際等の誤動作を避けるため、発電機の無負荷時定格電圧相当の励磁量に比べて大きめに設定しなければならない。これは、正常な発電機起動の場合でも、短時間ではあるが過渡的に励磁量が発電機無負荷時の定格電圧に相当する励磁量に比べ大きくなるためである。
【００１３】
したがって、発電機電圧確立時に無負荷過励磁保護装置ＯＥＰが動作する場合、ＯＥＰが動作する時には既に発電機Ｇは過励磁ならびに過電圧となっており、発電機Ｇが停止するまでに短時間ながらも発電機Ｇは過電圧運転されてしまうこととなる。
【００１４】
一方、ＭＥＣ起動の場合、電圧検出用回路に異常がなくても、励磁量検出用回路に異常があった場合はやはり正しい動作が行われない。何故ならば、ＭＥＣは制御する励磁量のみを監視し制御を行っているため、励磁量検出回路に異常があり正しい検出ができないと、正しい制御ができず正常に起動を行うことができない。
【００１５】
この場合、過電圧保護リレーＯＶにより保護を行うことになるが、無負荷過励磁保護装置ＯＥＰの問題点と同様、過電圧保護リレーＯＶの設定値は定格発電機電圧に対し大きめに設定せざるを得ない。そのため、過電圧保護リレーＯＶが動作し発電機Ｇが停止するまで、短時間ではあるが発電機は過電圧運転を免れない。
【００１６】
本発明は上述の点を考慮してなされたもので、発電機を過励磁もしくは過電圧とすることなく起動を行い得る発電機の励磁制御装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【問題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明では、発電機の起動制御を行うＡＶＲもしくはＭＥＣの設定値を起動時のみ減少させておき、そのときの発電機の出力電圧、界磁の電圧もしくは電流を監視して正常起動であることの判別を行い、その後に、発電機の無負荷定格電圧への運転に移行する発電機の励磁制御装置を提供するものである。
【００１８】
そして、請求項１によれば、発電機をＡＶＲ起動する際に、ＡＶＲ電圧設定値を最初から発電機定格電圧に設定せず、定格値より小さな値に設定して起動を行い、その時の発電機界磁電流量によって、発電機回路が正常か否かを判断し、その値が妥当であることを確認した後に、発電機電圧を定格電圧まで上昇させる。
【００１９】
これにより、異常を診断する設定値が前述の無負荷ＯＥＰ設定値に比べ非常に小さくなるため、発電機が過電圧になる前に、異常を検出し発電機を停止することが可能となる。
【００２０】
また、請求項２によれば、発電機をＡＶＲ起動する際に、請求項１と同じくＡＶＲ電圧設定値を定格値より小さな値に設定して起動を行い、その時の発電機界磁電圧量によって、発電機回路が正常か否かを判断する。そして、その値が妥当であることを確認した後、発電機電圧を定格電圧まで上昇させる。
【００２１】
これにより、異常を診断する設定値が前述の無負荷ＯＥＰ設定値に比べ非常に小さくなるため、発電機が過電圧になる前に、異常を検出して発電機を停止することが可能となる。
【００２２】
また、請求項３によれば、発電機をＭＥＣ起動する際に、界磁電流設定値を発電機無負荷時の定格電圧に相当する界磁電流値より小さな値に設定して起動を行い、その時の発電機電圧値によって、発電機回路が正常か否かを判断する。そしてその値が妥当であることを確認した後、界磁電流設定値を発電機無負荷時の定格電圧に相当する界磁電流値に設定し、発電機電圧を定格電圧まで上昇させる。
【００２３】
これにより、異常を診断する発電機電圧の設定値は過電圧保護リレー設定値に比べ非常に小さくなるため、発電機が過電圧になる前に、異常を検出して発電機を停止することが可能となる。
【００２４】
また、請求項４によれば、発電機をＭＥＣ起動する際に、界磁電圧設定値を発電機無負荷時の定格電圧に相当する界磁電圧値より小さな値に設定して起動を行い、その時の発電機電圧値によって、発電機回路が正常か否かを判断する。そしてその値が妥当であることを確認した後、界磁電圧設定値を発電機無負荷時の定格電圧に相当する界磁電圧値に設定し、発電機電圧を定格電圧まで上昇させる。
【００２５】
これにより、異常を診断する発電機電圧の設定値は過電圧保護リレー設定値に比べ非常に小さくなるため、発電機が過電圧になる前に、異常を検出して発電機を停止することが可能となる。
【００２６】
また、請求項５によれば、発電機をＭＥＣ起動する際に、界磁電流設定値を発電機無負荷時の定格電圧に相当する界磁電流値より小さな値に設定して起動を行い、その時の発電機界磁電圧値によって、回路が正常か否かを判断する。そしてその値が妥当であることを確認した後、界磁電流設定値を発電機無負荷時の定格電圧に相当する界磁電流値に設定し、発電機電圧を定格電圧まで上昇させる。
【００２７】
これにより、異常を診断する設定値が発電機無負荷時の定格電圧相当の界磁電圧値に比べ非常に小さくなるため、発電機が過電圧になる前に、異常を検出して発電機を停止することが可能となる。
【００２８】
そして請求項６によれば、発電機をＭＥＣ起動する際に、界磁電圧設定値を発電機無負荷時の定格電圧に相当する界磁電圧値より小さな値に設定して起動を行い、その時の発電機界磁電流値によって、回路が正常か否かを判断する。そしてその値が妥当であることを確認した後、界磁電圧設定値を発電機無負荷時の定格電圧に相当する界磁電圧値に設定し、発電機電圧を定格電圧まで上昇させる。
【００２９】
これにより、異常を診断する設定値が発電機無負荷時の定格電圧相当の界磁電流値に比べ非常に小さくなるため、発電機が過電圧になる前に、異常を検出して発電機を停止することが可能となる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例は、図１ないし図３に構成が示され、図４に動作フローが示され、図５ないし図８に動作特性が示されている。そして、図１は請求項１および２に記載された発明に対応する第１および第２の実施例の各構成を、図２は請求項３および４に記載された発明に対応する第３および第４の実施例の各構成を、さらに図３は請求項５および６に記載された発明に対応する第５および第６の実施例の各構成を示している。
【００３１】
また、図４は、実施例１ないし６に共通の動作フローチャートである。そして、図５は実施例１および２の正常動作時の特性を、図６は同じく実施例１および２の異常動作時の特性を示している。そして、図７は、実施例３ないし６の正常動作時の特性を、図８は同じく実施例３ないし６の異常動作時の特性をそれぞれ示している。
【００３２】
図１は、本発明の第１および第２の実施例における構成を示したものであり、ＡＶＲを用いたサイリスタ励磁方式の構成を示している。この第１の実施例では、図１に示すように、ＡＶＲの設定値を発電機無負荷時定格電圧より小さく設定する起動時初期電圧設定器ＳＳ１、初期設定値に制御された際に起動異常を検出する起動異常判別装置ＪＳ１、起動異常が検出されなかった際にＡＶＲの設定値を発電機無負荷時の定格電圧相当の設定値に回路を切り替える切替回路ＳＷを設けている。
【００３３】
これにより、計器用変圧器ＶＴおよび電圧検出器ＤＶにより検出した発電機Ｇの出力電圧が、切替回路ＳＷを介して与えられる起動時初期電圧設定器ＳＳ１により設定された電圧に一致するように制御する。
【００３４】
起動が正常であることが確認できれば、切替回路ＳＷを切り換えることにより、発電機Ｇの出力電圧を電圧設定器ＳＶの設定電圧（無負荷時定格電圧）と比較し、両者が一致するように発電機Ｇの出力電圧を制御する。
【００３５】
図２は、本発明の第３および第４の実施例における構成を示したものであり、ＭＥＣを用いたサイリスタ励磁方式の構成を示している。この第３および第４の実施例では、第１および第２の実施例における発電機Ｇの出力電圧に替えて発電機Ｇの励磁量を用い、これに応じて起動時初期電圧の代りに起動時初期励磁量を用いる。そして、電圧設定器ＳＶに換えて励磁量設定器ＳＥを用いている。
【００３６】
この結果、第１および第２の実施例において発電機電圧を基準にして行った制御を、励磁量を基準にして同様の手法で発電機Ｇの起動制御を行うことができる。この場合、起動異常は、ＶＴの検出電圧を監視して行うこととし、ＶＴの出力を起動異常判別装置ＪＳ１に与えている。
【００３７】
図３は、本発明の第５および第６の実施例を示したもので、ＭＥＣを用いたサイリスタ励磁方式の構成を示したものであり、第３および第４の実施例とかなり共通点を有する。ただし、起動異常の検出は、励磁量によって判定することとし、発電機Ｇの界磁回路に起動異常判別回路ＪＳ２を接続している。
【００３８】
図４は、本発明の第１ないし第６の各実施例に共通の、発電機を起動する際の動作を示した起動フローチャートである。本発明によれば、基本的には、ＡＶＲ起動であれＭＥＣ起動であれ、まず設定値を発電機の定格電圧相当値よりも大幅に小さく設定し（Ｓ１）、起動を行って設定値に到達した（Ｓ２）時点で、起動異常判別機能（Ｓ３）により異常がないかを確認する。
【００３９】
異常が検出された場合（Ｓ５）には、起動を停止して原因を調査する。異常が検出されなかった場合には、設定値を発電機Ｇの定格電圧相当値にして（Ｓ６）、起動を行い（Ｓ７）、発電機定格電圧に電圧が到達した（Ｓ８）ことを確認し、電圧確立完了（Ｓ９）となる。
【００４０】
図５は、ＡＶＲによる正常起動時の発電機電圧、励磁量の時間特性を示したものであり、また図６は、ＡＶＲによる異常起動時の発電機電圧、励磁量の時間特性を示したものである。
【００４１】
これら図５および図６に基づいてＡＶＲ起動方式で界磁電流を監視する第１の実施例、次いでＡＶＲ起動方式で界磁電圧を監視する第２の実施例の動作を説明する。
【００４２】
（第１の実施例の動作）
第１の実施例では正常起動の場合、図５に示されるように、発電機電圧はＡＶＲ設定値まで上昇する。そして、発電機電圧が、図５（ａ）の斜線領域Ａに達すると、ＡＶＲ設定値に到達する。それに対し、界磁電流量（図５および図６では、便宜上、励磁量と表現されている）は、図５（ｂ）に示すように、界磁電流量異常領域（図５（ｂ）、斜線領域Ｂ）に達することなく発電機電圧設定値相当界磁電流量まで上昇する。
【００４３】
このため、発電機起動異常が検出されることはなく、ＡＶＲの電圧設定値が発電機の定格電圧に切り替えられ、発電機は定格電圧まで上昇する。
【００４４】
これに対して、異常起動の場合（つまり、検出回路のＶＴが回路から切り離され復旧されていない等、電圧検出回路に異常がある場合）には、図６に示されるように、発電機電圧の上昇が検出されないか、または実際の電圧より小さく検出されるため、ＡＶＲは界磁電流量を増加させＡＶＲ電圧設定値まで発電機電圧を上昇させようとする。
【００４５】
その際、発電機電圧がＡＶＲ電圧設定値に到達する（図６（ａ）、斜線領域Ａ）前に、界磁電流量が異常領域（図６（ｂ）、斜線領域Ｂ）に達し、発電機起動異常が検出され発電機を停止させる。
【００４６】
このように、ＡＶＲ電圧設定値を発電機定格電圧より大幅に小さい状態で起動して異常状態を判別すると、界磁電流量異常判定値を発電機定格電圧時界磁電流量より小さく設定することができ、発電機を一瞬たりとも過電圧にすることなく異常を検出することができる。このため、発電機異常起動時においても発電機へダメージを与えることなしに発電機を停止することができる。
【００４７】
（第２の実施例の動作）
第２の実施例では正常起動の場合、図５に示されるように、発電機電圧はＡＶＲ電圧設定値まで上昇する。図５（ａ）の斜線領域Ａに発電機電圧が達すると、ＡＶＲ電圧設定値到達となる。それに対し界磁電圧量（図５および図６では、便宜上、励磁量と表現されている）は、図５（ｂ）に示すように、界磁電圧量異常領域（図５（ｂ）、斜線領域Ｂ）に達することなく発電機電圧設定値相当界磁電圧量まで上昇する。このため、発電機起動異常が検出されることはなく、ＡＶＲの発電機電圧設定値が発電機定格電圧に切り替えられ、発電機は定格電圧まで上昇する。
【００４８】
これに対して、異常起動の場合（つまり、検出回路のＶＴが回路から切り離され復旧されていない等、電圧検出回路に異常がある場合）には、発電機電圧の上昇が検出されないか、または実際の電圧より小さく検出されるため、ＡＶＲは界磁電圧量を増加させＡＶＲ電圧設定値まで発電機電圧を上昇させようとする。
【００４９】
その際、発電機電圧がＡＶＲ電圧設定値に到達する（図６（ａ）、斜線領域Ａ）前に、界磁電圧量が異常領域（図６（ｂ）、斜線領域Ｂ）に達し、発電機の電圧確立異常が検出され発電機を停止させる。
【００５０】
このように、ＡＶＲ電圧設定値を発電機定格電圧より大幅に小さい状態で起動し異常状態を判別すると、界磁電圧量異常判定値を発電機定格電圧時の界磁電圧量より小さく設定することができ、発電機を一瞬たりとも過電圧にすることなく異常を検出することができる。このため、電圧確立時の回路異常等による発電機の損傷を未然に防止することができる。
【００５１】
（第３ないし第６の実施例の動作）
第３ないし第６の実施例は、図７および図８に示すように動作する。図７は、ＭＥＣ正常起動時の起動特性を示したものであり、また図８は、ＭＥＣ異常起動時の起動特性を示したものである。
【００５２】
これら図７および図８により、ＭＥＣを用い界磁電流設定値を調整して発電機出力電圧を監視する第３の実施例、ＭＥＣを用い界磁電圧設定値を調整して発電機出力電圧を監視する第４の実施例、ＭＥＣを用い界磁電流設定値を調整して発電機界磁電圧を監視する第５の実施例、およびＭＥＣを用いて界磁電圧設定値を調整して発電機界磁電流値を監視する第６の実施例の動作を説明する。
【００５３】
（第３の実施例の動作）
正常起動の場合、図７に示されるように、発電機界磁電流はＭＥＣ設定値まで上昇する（図７（ａ）および図８（ａ）では、便宜上、励磁量と表現されている）。図７（ａ）の斜線領域Ａに発電機界磁電流が達したとき、ＭＥＣ設定値到達となる。それに対し発電機電圧量（図７（ｂ）および図８（ｂ）では、便宜上、異常起動判定物量と表現されている）は、図７（ｂ）に示すように、発電機電圧異常領域（図７（ｂ）、斜線領域Ｂ）に達することなく、ＭＥＣ設定値相当の発電機電圧量まで上昇する。
【００５４】
このため、発電機起動異常が検出されることは無く、発電機定格電圧相当ＭＥＣ無負荷界磁電流設定値に移行し、発電機は定格電圧まで上昇することとなる。
【００５５】
発電機励磁量検出回路に異常がある場合には、発電機界磁電流の上昇が検出されないか、または実際の値より小さく検出されるため、ＭＥＣは界磁電流量を増加させＭＥＣ設定値まで界磁電流を上昇させようとする。その際、発電機界磁電流がＭＥＣ設定値に到達する（図８（ａ）、斜線領域Ａ）前に、発電機電圧量が異常領域（図８（ｂ）、斜線領域Ｂ）に達し、発電機起動異常が検出され発電機を停止させる。
【００５６】
このように、ＭＥＣ界磁電流設定値を発電機無負荷時の定格電圧に相当する界磁電流より大幅に小さい状態で起動して異常状態を判別すると、発電機電圧異常判定値を発電機定格電圧値より小さく設定することができ、発電機を一瞬たりとも過電圧にすることなく異常を検出することができる。このため、電圧確立時の回路異常等による発電機の損傷を未然に防止することができる。
【００５７】
（第４の実施例の動作）
第４の実施例は正常起動の場合、図７に示されるように、発電機界磁電圧はＭＥＣ設定値まで上昇する（図７（ａ）および図８（ａ）では、便宜上、励磁量と表現されている）。図７（ａ）の斜線領域Ａに発電機無負荷界磁電圧が達したとき、ＭＥＣ設定値到達となる。それに対し発電機電圧量（図７（ｂ）および図８（ｂ））では、便宜上、異常起動判定物量と表現されている）は、図５に示すように発電機電圧異常領域（図７（ｂ）、斜線領域Ｂ）に達することなくＭＥＣ設定値相当発電機電圧量まで上昇するため、発電機起動異常が検出されることは無く、ＭＥＣの界磁電圧設定値は発電機無負荷時の定格電圧相当の値に切り替えられ、発電機は定格電圧まで上昇する。
【００５８】
発電機励磁量検出回路に異常がある場合には、発電機界磁電圧の上昇が検出されないか、または実際の値より小さく検出されるため、ＭＥＣは界磁電圧量を増加させＭＥＣ設定値まで界磁電圧を上昇させようとする。その際、界磁電圧がＭＥＣ設定値に到達する（図８（ａ）、斜線領域Ａ）前に、発電機電圧量が異常領域（図８（ｂ）、斜線領域Ｂ）に達し、発電機起動異常が検出され、発電機を停止させる。
【００５９】
このように、ＭＥＣ界磁電圧設定値を発電機無負荷時の定格電圧に相当する界磁電圧値より大幅に小さい状態で起動し異常状態を判別すると、発電機電圧異常判定値を発電機定格電圧値より小さく設定することができ、発電機を一瞬たりとも過電圧にすることなく異常を検出することができる。このため、電圧確立時の回路異常等による発電機の損傷を未然に防止することができる。
【００６０】
（第５の実施例の動作）
第５の実施例では正常起動の場合、図７（ａ）に示されるように、発電機界磁電流はＭＥＣ設定値まで上昇する（図７（ａ）および図８（ａ）では、便宜上、励磁量と表現されている）。図７（ａ）の斜線領域Ａに発電機界磁電流が達したときＭＥＣ設定値到達となる。それに対し発電機界磁電圧量（図７（ｂ）および図８（ｂ）では、便宜上、異常起動判定物量と表現されている）は、図７（ｂ）に示すように発電機界磁電圧異常領域（図７（ｂ）、斜線領域Ｂ）に達することなくＭＥＣ設定値相当の発電機界磁電圧量まで上昇する。
【００６１】
このため、発電機起動異常が検出されることは無く、ＭＥＣ界磁電流設定値は発電機無負荷時の定格電圧相当の値に切り替えられ、発電機の出力電圧は定格電圧まで上昇する。
【００６２】
励磁量検出回路に異常がある場合には、発電機界磁電流の上昇が検出されないか、または実際の値より小さく検出されるため、ＭＥＣは界磁電流量を増加させＭＥＣ設定値まで界磁電流を上昇させようとする。その際、発電機界磁電流がＭＥＣ設定値に到達する（図８（ａ）、斜線領域Ａ）前に、発電機界磁電圧量が異常領域（図８（ｂ）、斜線領域Ｂ）に達し、発電機起動異常が検出され発電機を停止させる。
【００６３】
このように、ＭＥＣ界磁電流設定値を発電機無負荷時の定格電圧に相当する界磁電流値より大幅に小さい状態で起動し異常状態を判別すると、発電機界磁電圧異常判定値を発電機無負荷時の定格電圧相当界磁電圧値より小さく設定することができ、発電機を一瞬たりとも過電圧にすることなく異常を検出することができる。このため、電圧確立時の回路異常等による発電機の損傷を未然に防止することができる。
【００６４】
（第６の実施例の動作）
第６の実施例では正常起動の場合、図７に示されるように、発電機界磁電圧はＭＥＣ設定値まで上昇する（図７（ａ）および図８（ａ）では、便宜上、励磁量と表現されている）。図７（ａ）の斜線領域Ａに発電機界磁電圧が達したとき、ＭＥＣ設定値到達となる。それに対し発電機界磁電流量（図７（ｂ）および図８（ｂ）では、便宜上、異常起動判定物量と表現されている）は、図７（ｂ）に示すように発電機界磁電流異常領域（図７（ｂ）、斜線領域Ｂ）に達することなくＭＥＣ設定値相当の発電機界磁電流量まで上昇するため、発電機起動異常は検出されず、ＭＥＣ設定値は発電機無負荷時の定格電圧相当の設定値に切り替えられ、発電機は定格電圧まで上昇することとなる。
【００６５】
励磁量検出回路に異常がある場合には、発電機界磁電圧の上昇が検出されないか、または実際の値より小さく検出されるため、ＭＥＣは界磁電圧量を増加させＭＥＣ設定値まで界磁電圧を上昇させようとする。その際、発電機界磁電圧がＭＥＣ設定値に到達する（図８（ａ）、斜線領域Ａ）前に、発電機界磁電流量が異常領域（図８（ｂ）、斜線領域Ｂ）に達し、発電機起動異常が検出され、発電機を停止させる。
【００６６】
このように、ＭＥＣ界磁電圧設定値を発電機無負荷時の定格電圧に相当する界磁電圧値より大幅に小さい状態で起動し異常状態を判別すると、発電機界磁電流異常判定値を発電機無負荷時の定格電圧相当界磁電流値より小さく設定することができ、発電機を一瞬たりとも過電圧にすることなく異常を検出することができる。このため、電圧確立時の回路異常等による発電機の損傷を未然に防止することができる。
【００６７】
これらの実施の形態において、発電機の過励磁、過電圧を避けるためには、起動の異常を可及的速やかに検知することが必要であることを考慮すれば、起動設定値は発電機無負荷定格電圧の相当値よりも大幅に小さくすることが望ましい。
【００６８】
（変形例）
上記実施例１ないし同６では、サイリスタ励磁方式について例示しているが、本発明はブラシレス励磁方式に対しても適用できるものである。
【００６９】
また、本発明は、発電機が過電圧とならない十分低い発電機電圧の状態で異常を判別することとしており、ＡＶＲ電圧設定値あるいは、ＭＥＣ設定値が階段状に上昇する構成においても適用可能である。
【００７０】
【発明の効果】
本発明は上述のように、発電機の起動制御を行うＡＶＲもしくはＭＥＣの制御用設定値を起動時のみ減少させておき、そのときの発電機の出力電圧もしくは界磁の電圧、電流を監視して異常起動が起きていないことを判定した上で、通常の運転に移行するようにしたため、発電機を過励磁もしくは過電圧とすることなく起動を行い得る発電機の励磁制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＡＶＲを用いて起動制御を行う本発明の一実施例を示すブロック線図。
【図２】ＭＥＣを用いて起動制御を行う本発明の他の実施例を示すブロック線図。
【図３】ＭＥＣを用いて起動制御を行う本発明のさらに他の実施例を示すブロック線図。
【図４】本発明を用いて発電機を起動する際の起動フローチャート。
【図５】図５（ａ）はＡＶＲ制御による正常起動時の発電機電圧の時間特性を示す図、図５（ｂ）はＡＶＲ制御による正常起動時の励磁量の時間特性を示す図。
【図６】図６（ａ）はＡＶＲ制御による異常起動時の発電機電圧の時間特性を示す図、図６（ｂ）はＡＶＲ制御による異常起動時の励磁量の時間特性を示す図。
【図７】図７（ａ）はＭＥＣ制御による正常起動時の励磁量の時間特性を示す図、図７（ｂ）はＭＥＣ制御による正常起動時の異常起動判定物量の時間特性を示す図。
【図８】図８（ａ）はＭＥＣ制御による異常起動時の励磁量の時間特性を示す図、図８（ｂ）はＭＥＣ制御による異常起動時の異常起動判定物量の時間特性を示す図。
【図９】従来のＡＶＲによる一般的なサイリスタ制御方式の構成を示す図。
【図１０】従来のＭＥＣによる一般的なサイリスタ制御方式の構成を示す図。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a generator excitation control device, and more particularly to a device for preventing overexcitation and overvoltage of a generator.
[0002]
[Prior art]
A conventional excitation control device for a generator is configured as follows. That is, in the case of the thyristor excitation method, the generator G is an automatic voltage regulator AVR (hereinafter simply referred to as AVR) shown in FIG. 9 or an excitation amount (field current or field voltage) regulator shown in FIG. The MEC (hereinafter simply referred to as MEC) is activated to generate a rated voltage.
[0003]
The protection against overvoltage or overexcitation of the generator at the time of startup is protected by an overvoltage protection relay OV via VT or a no-load overexcitation protection device OEP (hereinafter simply referred to as OEP).
[0004]
Here, in general, there are two methods for establishing the voltage of the generator, namely, the voltage establishment by AVR activation and the voltage establishment by MEC activation.
[0005]
Among them, the case where AVR is used is as follows. As shown in FIG. 9, the AVR compares a voltage Vg detected from the generator output with a generator voltage set value Vs preset by a voltage setter SV, and controls the detected voltage Vg to match the set value Vs. I do. The generator output voltage is detected by the voltage detector DV via VT. Generally, in the case of AVR activation, the voltage setting unit SV is set to the rated voltage, and the generator voltage rises from the zero state to the rated voltage to establish the voltage.
[0006]
Specifically, when the field breaker FCB is turned on, the voltage Vg detected from the generator output is compared with the set voltage Vs of the voltage setter SV set to the rated voltage, and the control signal is set to the thyristor control circuit. C gives the thyristor rectifier THY the amount of excitation of the field F of the generator G (field current or field voltage), and the output voltage of the generator G rises to the rated voltage.
[0007]
Next, the case where MEC is used is as follows. As shown in FIG. 10, the MEC compares the amount of excitation (field voltage or field current) with a set value set in advance by an excitation amount setting unit SE, and adjusts the difference to thereby set the field of the generator G. The excitation amount of F is controlled. The excitation amount is detected by an excitation amount detector DE. Generally, in the case of MEC startup, the excitation amount setting unit SE is set to an excitation amount corresponding to the rated voltage of the generator G when there is no load, and the output voltage of the generator G rises to the rated voltage.
[0008]
Actually, when the field breaker FCB is turned on, the excitation amount is compared with the set value of the excitation amount setting device SE, and a control signal is given from the thyristor control circuit C to the thyristor rectifier THY, and the The amount of excitation (field current or field voltage) rises to a set value, and the generator G rises to the rated voltage.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the AVR activation, the conventional technology may not be able to normally activate as follows. In other words, if there is an abnormality in the circuit that detects the generator voltage, for example, if the VT is disconnected from the circuit during maintenance and it is forgotten to restore it after maintenance, or the cable used for the voltage detection circuit is damaged or disconnected. In such a case, a correct voltage value cannot be detected. In such a case, the AVR monitors only the voltage of the generator G to be controlled and performs control, so that correct control cannot be performed.
[0010]
Specifically, since the AVR controls the voltage signal via the VT as a control target, when the circuit has an abnormality as described above, the voltage of the generator G is set lower than the original voltage value or If it is determined to be zero, the AVR controls the thyristor rectifier THY to increase the amount of excitation so as to raise the generator voltage to the rated value. As a result, the generator G reaches an overvoltage. At this time, since the generator overvoltage protection relay OV installed conventionally detects the generator voltage at the same VT as AVR, the overvoltage of the generator G cannot be detected, and the generator G cannot be protected. There is a problem.
[0011]
In consideration of such circumstances, a no-load over-excitation protection device OEP may be installed as a measure against inoperability of the over-voltage protection device at the time of AVR startup due to an abnormal VT input signal. Here, the no-load over-excitation protection device OEP monitors the amount of excitation of the generator, and operates when the value exceeds a set value to stop the generator. Therefore, even when the voltage detection circuit including the VT is abnormal, overvoltage protection of the generator G can be expected.
[0012]
However, the set value of the no-load over-excitation protection device OEP is larger than the excitation amount corresponding to the no-load rated voltage of the generator in order to avoid a malfunction such as a voltage establishment at the time of normal startup of the generator G. Must be set to This is because, even when the generator is normally started, the amount of excitation transiently increases for a short time as compared with the amount of excitation corresponding to the rated voltage when the generator is not loaded.
[0013]
Therefore, when the no-load over-excitation protection device OEP operates when the generator voltage is established, when the OEP operates, the generator G is already over-excited and over-voltage, and the generator G is stopped for a short time until it stops. The generator G will be over-voltage operated.
[0014]
On the other hand, in the case of starting the MEC, even if there is no abnormality in the voltage detection circuit, if there is an abnormality in the excitation amount detection circuit, a correct operation is not performed. Because the MEC monitors and controls only the excitation amount to be controlled, if the excitation amount detection circuit has an abnormality and cannot perform the correct detection, correct control cannot be performed and normal startup cannot be performed.
[0015]
In this case, the protection is performed by the overvoltage protection relay OV. However, similarly to the problem of the no-load overexcitation protection device OEP, the set value of the overvoltage protection relay OV must be set to be larger than the rated generator voltage. Absent. For this reason, the generator is inevitable for overvoltage operation for a short time until the overvoltage protection relay OV operates and the generator G stops.
[0016]
The present invention has been made in consideration of the above points, and has as its object to provide a generator excitation control device that can start a generator without overexcitation or overvoltage.
[0017]
[Means to solve the problem]
In order to achieve the above object, according to the present invention, the set value of the AVR or MEC for controlling the start of the generator is reduced only at the time of start, and the output voltage of the generator, the voltage or current of the field at that time are monitored. It is intended to provide an excitation control device for a generator, which determines that the generator is operating normally and then shifts the operation to the no-load rated voltage of the generator.
[0018]
According to the first aspect, when the generator is started by AVR, the AVR voltage set value is not set to the generator rated voltage from the beginning, but is set to a value smaller than the rated value to start the generator. It is determined whether the generator circuit is normal or not based on the field current amount, and after confirming that the value is appropriate, the generator voltage is increased to the rated voltage.
[0019]
As a result, the set value for diagnosing the abnormality becomes much smaller than the above-mentioned no-load OEP set value, so that the abnormality can be detected and the generator can be stopped before the generator becomes overvoltage.
[0020]
According to the second aspect, when the generator is started by AVR, the AVR voltage is set to a value smaller than the rated value and the generator is started in the same manner as in the first embodiment, and the generator is activated by the generator field voltage at that time. It is determined whether the generator circuit is normal. Then, after confirming that the value is appropriate, the generator voltage is increased to the rated voltage.
[0021]
As a result, the set value for diagnosing the abnormality becomes much smaller than the above-mentioned no-load OEP set value, so that the abnormality can be detected and the generator can be stopped before the generator becomes overvoltage.
[0022]
According to the third aspect, when the generator is started by the MEC, the field current set value is set to a value smaller than the field current value corresponding to the rated voltage when the generator is not loaded, and the generator is started. Based on the generator voltage value at that time, it is determined whether or not the generator circuit is normal. Then, after confirming that the value is appropriate, the field current set value is set to the field current value corresponding to the rated voltage when the generator is not loaded, and the generator voltage is increased to the rated voltage.
[0023]
As a result, the set value of the generator voltage for diagnosing an abnormality is much smaller than the set value of the overvoltage protection relay, so that it is possible to detect the abnormality and stop the generator before the generator becomes overvoltage. Become.
[0024]
According to the fourth aspect, when the generator is started by MEC, the field voltage set value is set to a value smaller than the field voltage value corresponding to the rated voltage when the generator is not loaded, and the generator is started. Based on the generator voltage value at that time, it is determined whether or not the generator circuit is normal. Then, after confirming that the value is appropriate, the field voltage set value is set to the field voltage value corresponding to the rated voltage when the generator is not loaded, and the generator voltage is increased to the rated voltage.
[0025]
As a result, the set value of the generator voltage for diagnosing an abnormality is much smaller than the set value of the overvoltage protection relay, so that it is possible to detect the abnormality and stop the generator before the generator becomes overvoltage. Become.
[0026]
According to the fifth aspect, when the generator is started by the MEC, the field current set value is set to a value smaller than the field current value corresponding to the rated voltage when the generator is not loaded, and the generator is started. Whether or not the circuit is normal is determined based on the generator field voltage value at that time. Then, after confirming that the value is appropriate, the field current set value is set to the field current value corresponding to the rated voltage when the generator is not loaded, and the generator voltage is increased to the rated voltage.
[0027]
As a result, the set value for diagnosing abnormalities is much smaller than the field voltage value equivalent to the rated voltage when the generator is not loaded, so the abnormalities are detected and the generator is stopped before the generator becomes overvoltage. It is possible to do.
[0028]
According to the sixth aspect, when the generator is started by the MEC, the field voltage set value is set to a value smaller than the field voltage value corresponding to the rated voltage when the generator is not loaded, and the generator is started. It is determined whether or not the circuit is normal based on the generator field current value. Then, after confirming that the value is appropriate, the field voltage set value is set to the field voltage value corresponding to the rated voltage when the generator is not loaded, and the generator voltage is increased to the rated voltage.
[0029]
As a result, the set value for diagnosing abnormalities is much smaller than the field current value equivalent to the rated voltage when the generator is not loaded, so the abnormalities are detected and the generator is stopped before the generator becomes overvoltage. It is possible to do.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 to 3 show the configuration of the embodiment of the present invention, FIG. 4 shows an operation flow, and FIGS. 5 to 8 show operation characteristics. FIG. 1 shows the respective configurations of the first and second embodiments corresponding to the inventions described in claims 1 and 2, and FIG. 2 shows the third and third embodiments corresponding to the inventions described in claims 3 and 4. FIG. 3 shows each configuration of the fourth embodiment, and FIG. 3 shows each configuration of the fifth and sixth embodiments corresponding to the inventions described in claims 5 and 6.
[0031]
FIG. 4 is an operation flowchart common to the first to sixth embodiments. FIG. 5 shows the characteristics of the first and second embodiments during normal operation, and FIG. 6 shows the characteristics of the first and second embodiments during abnormal operation. FIG. 7 shows the characteristics of the third to sixth embodiments during normal operation, and FIG. 8 shows the characteristics of the third to sixth embodiments during abnormal operation.
[0032]
FIG. 1 shows a configuration of the first and second embodiments of the present invention, and shows a configuration of a thyristor excitation system using an AVR. In the first embodiment, as shown in FIG. 1, an initial voltage setting device SS1 at startup for setting the set value of AVR to be smaller than the rated voltage at no-load of the generator. And a switching circuit SW for switching a circuit to a set value corresponding to a rated voltage when the generator is not loaded when an abnormal start is not detected.
[0033]
Thereby, the output voltage of the generator G detected by the instrument transformer VT and the voltage detector DV is controlled so as to match the voltage set by the start-up initial voltage setter SS1 provided via the switching circuit SW. I do.
[0034]
If it is confirmed that the start-up is normal, the output voltage of the generator G is compared with the set voltage of the voltage setter SV (rated voltage at no load) by switching the switching circuit SW. The output voltage of the device G is controlled.
[0035]
FIG. 2 shows a configuration of the third and fourth embodiments of the present invention, and shows a configuration of a thyristor excitation system using an MEC. In the third and fourth embodiments, the amount of excitation of the generator G is used instead of the output voltage of the generator G in the first and second embodiments, and the start-up is performed instead of the initial voltage at the start. The initial excitation amount is used. Then, an excitation amount setting device SE is used instead of the voltage setting device SV.
[0036]
As a result, the control performed on the basis of the generator voltage in the first and second embodiments can be used to perform the start control of the generator G in a similar manner on the basis of the amount of excitation. In this case, the startup abnormality is determined by monitoring the detected voltage of the VT, and the output of the VT is given to the startup abnormality determination device JS1.
[0037]
FIG. 3 shows the fifth and sixth embodiments of the present invention, and shows the configuration of a thyristor excitation system using an MEC, and has a considerable common point with the third and fourth embodiments. Have. However, the detection of the startup abnormality is determined based on the excitation amount, and the startup abnormality determination circuit JS2 is connected to the field circuit of the generator G.
[0038]
FIG. 4 is a startup flowchart showing the operation when starting up the generator, which is common to the first to sixth embodiments of the present invention. According to the present invention, the set value is basically set to be much smaller than the rated voltage equivalent value of the generator (S1), whether the AVR is started or the MEC is started. At the point of time (S2), whether there is any abnormality is confirmed by the activation abnormality determination function (S3).
[0039]
If an abnormality is detected (S5), the startup is stopped and the cause is investigated. If no abnormality is detected, the set value is set to a value corresponding to the rated voltage of the generator G (S6), the start is performed (S7), and it is confirmed that the voltage has reached the rated voltage of the generator (S8). , The voltage establishment is completed (S9).
[0040]
FIG. 5 shows the time characteristics of the generator voltage and the amount of excitation at the time of normal startup by the AVR, and FIG. 6 shows the time characteristics of the generator voltage and the amount of excitation at the time of abnormal startup by the AVR. It is.
[0041]
The operation of the first embodiment in which the field current is monitored by the AVR activation method and the operation of the second embodiment in which the field voltage is monitored by the AVR activation method will be described with reference to FIGS.
[0042]
(Operation of First Embodiment)
In the first embodiment, during normal startup, the generator voltage rises to the AVR set value as shown in FIG. Then, when the generator voltage reaches the hatched area A in FIG. 5A, it reaches the AVR set value. On the other hand, as shown in FIG. 5B, the field current amount (expressed as the excitation amount in FIGS. 5 and 6 for convenience) is shown in the field current amount abnormal region (FIG. 5B, the hatched region). It does not reach B) but rises to the field current corresponding to the generator voltage set value.
[0043]
For this reason, the generator starting abnormality is not detected, the voltage set value of the AVR is switched to the rated voltage of the generator, and the generator rises to the rated voltage.
[0044]
On the other hand, in the case of abnormal startup (that is, when the voltage detection circuit has an abnormality such as the VT of the detection circuit being disconnected from the circuit and not being recovered), as shown in FIG. The AVR attempts to increase the field current to increase the generator voltage to the AVR voltage set value because the rise in the AVR is not detected or is detected to be smaller than the actual voltage.
[0045]
At this time, before the generator voltage reaches the AVR voltage set value (FIG. 6A, hatched area A), the field current reaches the abnormal area (FIG. 6B, hatched area B), and the generator A startup abnormality is detected and the generator is stopped.
[0046]
As described above, when the AVR voltage set value is started in a state significantly smaller than the generator rated voltage and the abnormal state is determined, the field current amount abnormality determination value can be set smaller than the field current amount at the generator rated voltage. In addition, it is possible to detect an abnormality without making the generator overvoltage for a moment. Therefore, even when the generator is abnormally activated, the generator can be stopped without damaging the generator.
[0047]
(Operation of Second Embodiment)
In the second embodiment, in the case of normal startup, as shown in FIG. 5, the generator voltage rises to the AVR voltage set value. When the generator voltage reaches the shaded area A in FIG. 5A, the AVR voltage set value is reached. On the other hand, the field voltage amount (expressed as the excitation amount in FIGS. 5 and 6 for convenience) is, as shown in FIG. 5B, a field voltage amount abnormal region (FIG. It does not reach the region B) but rises to the field voltage equivalent to the generator voltage set value. Therefore, the generator startup abnormality is not detected, the generator voltage set value of the AVR is switched to the generator rated voltage, and the generator rises to the rated voltage.
[0048]
On the other hand, in the case of abnormal startup (that is, in the case where there is an abnormality in the voltage detection circuit such as the VT of the detection circuit being disconnected from the circuit and not being restored), an increase in the generator voltage is not detected, or Since the voltage is detected to be smaller than the actual voltage, the AVR tries to increase the generator voltage to the AVR voltage set value by increasing the field voltage.
[0049]
At this time, before the generator voltage reaches the AVR voltage set value (FIG. 6A, hatched area A), the field voltage reaches the abnormal area (FIG. 6B, hatched area B), and The generator is stopped when an abnormal voltage establishment is detected.
[0050]
As described above, when the AVR voltage set value is started in a state significantly lower than the generator rated voltage and an abnormal state is determined, the field voltage amount abnormality determination value is set to be smaller than the field voltage amount at the generator rated voltage. Thus, an abnormality can be detected without overvoltage of the generator even for a moment. Therefore, it is possible to prevent the generator from being damaged due to a circuit abnormality or the like when the voltage is established.
[0051]
(Operation of Third to Sixth Embodiments)
The third to sixth embodiments operate as shown in FIGS. FIG. 7 shows the startup characteristics when the MEC is normally started, and FIG. 8 shows the startup characteristics when the MEC is abnormally started.
[0052]
According to FIGS. 7 and 8, the third embodiment monitors the generator output voltage by adjusting the field current set value using the MEC. The generator output voltage is adjusted by adjusting the field voltage set value using the MEC. A fourth embodiment for monitoring, a fifth embodiment for monitoring the generator field voltage by adjusting the field current set value using the MEC, and a generator for adjusting the field voltage set value using the MEC. The operation of the sixth embodiment for monitoring the field current value will be described.
[0053]
(Operation of Third Embodiment)
In the case of normal startup, as shown in FIG. 7, the generator field current rises to the MEC set value (in FIGS. 7A and 8A, it is expressed as the amount of excitation for convenience). When the generator field current reaches the hatched area A in FIG. 7A, the MEC set value is reached. On the other hand, the generator voltage amount (in FIG. 7B and FIG. 8B, for convenience, expressed as an abnormal start determination object amount) is, as shown in FIG. Without reaching the shaded area B) in FIG. 7B, the generator voltage rises to the generator voltage corresponding to the MEC set value.
[0054]
For this reason, the generator starting abnormality is not detected, and the generator shifts to the MEC no-load field current set value corresponding to the rated voltage of the generator, and the generator rises to the rated voltage.
[0055]
If there is an abnormality in the generator excitation amount detection circuit, the increase in the generator field current is not detected or is detected to be smaller than the actual value, so the MEC increases the field current amount and sets the field current to the MEC set value. Attempts to increase the magnetic current. At this time, before the generator field current reaches the MEC set value (FIG. 8A, hatched area A), the generator voltage reaches an abnormal area (FIG. 8B, hatched area B), An abnormal start of the generator is detected and the generator is stopped.
[0056]
As described above, when the MEC field current set value is started in a state that is significantly smaller than the field current corresponding to the rated voltage when the generator is not loaded, and the abnormal state is determined, the generator voltage abnormality determination value is set to the generator rated value. The voltage can be set smaller than the voltage value, and an abnormality can be detected without overvoltage of the generator even for a moment. Therefore, it is possible to prevent the generator from being damaged due to a circuit abnormality or the like when the voltage is established.
[0057]
(Operation of Fourth Embodiment)
In the fourth embodiment, in the case of normal startup, the generator field voltage rises to the MEC set value as shown in FIG. 7 (in FIGS. 7 (a) and 8 (a), the excitation amount and the Is expressed). When the generator no-load field voltage reaches the hatched area A in FIG. 7A, the MEC set value is reached. On the other hand, in the generator voltage amount (in FIGS. 7B and 8B, for convenience, it is expressed as an abnormal start determination amount), the generator voltage abnormal region (FIG. 7 ( b) Since the voltage rises to the generator voltage equivalent to the MEC set value without reaching the shaded region B), no generator startup abnormality is detected, and the field voltage set value of the MEC is set at the time of no generator load. The value is switched to a value equivalent to the rated voltage, and the generator rises to the rated voltage.
[0058]
If there is an abnormality in the generator excitation amount detection circuit, the increase in the generator field voltage is not detected or is detected to be smaller than the actual value, so the MEC increases the field voltage amount to the MEC set value. Attempts to increase the field voltage. At this time, before the field voltage reaches the MEC set value (FIG. 8A, hatched area A), the generator voltage reaches an abnormal area (FIG. 8B, hatched area B), An abnormal start is detected, and the generator is stopped.
[0059]
As described above, when the MEC field voltage set value is started in a state where it is significantly smaller than the field voltage value corresponding to the rated voltage when the generator is not loaded, and the abnormal state is determined, the generator voltage abnormality determination value is set to the generator rated value. The voltage can be set smaller than the voltage value, and an abnormality can be detected without overvoltage of the generator even for a moment. Therefore, it is possible to prevent the generator from being damaged due to a circuit abnormality or the like when the voltage is established.
[0060]
(Operation of Fifth Embodiment)
In the fifth embodiment, in the case of normal startup, as shown in FIG. 7A, the generator field current increases to the MEC set value (in FIGS. 7A and 8A, for convenience, It is expressed as the amount of excitation). When the generator field current reaches the shaded area A in FIG. 7A, the MEC set value is reached. On the other hand, the generator field voltage amount (in FIGS. 7 (b) and 8 (b), which is expressed as an abnormal start determination amount for convenience) is the generator field voltage as shown in FIG. 7 (b). The temperature rises to the generator field voltage equivalent to the MEC set value without reaching the abnormal region (FIG. 7B, hatched region B).
[0061]
Therefore, the generator startup abnormality is not detected, the MEC field current set value is switched to a value corresponding to the rated voltage when the generator is not loaded, and the output voltage of the generator rises to the rated voltage.
[0062]
If there is an abnormality in the excitation amount detection circuit, the increase in the generator field current is not detected or is detected to be smaller than the actual value. Therefore, the MEC increases the field current amount and increases the field current to the MEC set value. Try to raise. At this time, before the generator field current reaches the MEC set value (FIG. 8A, hatched area A), the generator field voltage amount becomes an abnormal area (FIG. 8B, hatched area B). Is reached, and a generator startup abnormality is detected, and the generator is stopped.
[0063]
As described above, when the MEC field current set value is started in a state where it is significantly smaller than the field current value corresponding to the rated voltage when the generator is not loaded and the abnormal state is determined, the generator field voltage abnormality determination value is generated. It can be set to be smaller than the rated voltage equivalent field voltage value when the machine is not loaded, and an abnormality can be detected without overvoltage of the generator even for a moment. Therefore, it is possible to prevent the generator from being damaged due to a circuit abnormality or the like when the voltage is established.
[0064]
(Operation of Sixth Embodiment)
In the sixth embodiment, in the case of normal startup, the generator field voltage rises to the MEC set value as shown in FIG. 7 (in FIGS. 7A and 8A, the excitation amount and Is expressed). When the generator field voltage reaches the hatched area A in FIG. 7A, the MEC set value is reached. On the other hand, the generator field current amount (in FIG. 7B and FIG. 8B, for convenience, expressed as an abnormal start determination amount) is, as shown in FIG. Since the current rises to the generator field current equivalent to the MEC set value without reaching the region (FIG. 7 (b), hatched region B), the generator start-up abnormality is not detected, and the MEC set value is set when the generator is not loaded. The set value is switched to the set value corresponding to the rated voltage, and the generator rises to the rated voltage.
[0065]
If there is an abnormality in the excitation amount detection circuit, an increase in the generator field voltage is not detected or is detected to be smaller than the actual value, so the MEC increases the field voltage amount and increases the field voltage to the MEC set value. Attempts to increase the voltage. At this time, before the generator field voltage reaches the MEC set value (FIG. 8A, hatched area A), the generator field current reaches an abnormal area (FIG. 8B, hatched area B). Then, the generator startup abnormality is detected, and the generator is stopped.
[0066]
As described above, when the MEC field voltage set value is started in a state that is significantly smaller than the field voltage value corresponding to the rated voltage when the generator is not loaded and the abnormal state is determined, the generator field current abnormality determination value is generated. It can be set smaller than the rated voltage equivalent field current value when the machine is not loaded, and an abnormality can be detected without overvoltage of the generator even for a moment. Therefore, it is possible to prevent the generator from being damaged due to a circuit abnormality or the like when the voltage is established.
[0067]
In these embodiments, considering that it is necessary to detect an abnormal start as soon as possible in order to avoid over-excitation and over-voltage of the generator, the startup set value is It is desirable to make the value significantly smaller than the equivalent value of the rated voltage.
[0068]
(Modification)
In the first to sixth embodiments, the thyristor excitation method is exemplified, but the present invention is also applicable to a brushless excitation method.
[0069]
Further, the present invention determines the abnormality in a state of the generator voltage which is sufficiently low that the generator does not become overvoltage, and is applicable to a configuration in which the AVR voltage set value or the MEC set value rises stepwise. .
[0070]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the control setting value of the AVR or MEC for starting the generator is reduced only at the time of starting, and the output voltage of the generator or the voltage and current of the field at that time are monitored. Since it is determined that abnormal startup has not occurred, the operation is shifted to the normal operation.Therefore, it is possible to provide a generator excitation control device that can start the generator without overexcitation or overvoltage. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention in which startup control is performed using an AVR.
FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the present invention in which startup control is performed using an MEC.
FIG. 3 is a block diagram showing still another embodiment of the present invention in which start control is performed using an MEC.
FIG. 4 is a startup flowchart for starting a generator using the present invention.
FIG. 5A is a diagram showing a time characteristic of a generator voltage at the time of normal startup by AVR control, and FIG. 5B is a diagram showing a time characteristic of an excitation amount at the time of normal startup by AVR control.
6A is a diagram showing a time characteristic of a generator voltage at the time of abnormal startup by AVR control, and FIG. 6B is a diagram showing a time characteristic of an excitation amount at the time of abnormal startup by AVR control.
7A is a diagram illustrating a time characteristic of an excitation amount at the time of normal startup by MEC control, and FIG. 7B is a diagram illustrating a time characteristic of an abnormal startup determination amount at the time of normal startup by MEC control.
8A is a diagram illustrating a time characteristic of an excitation amount at the time of abnormal activation by MEC control, and FIG. 8B is a diagram illustrating a time characteristic of an abnormal activation determination amount at the time of abnormal activation by MEC control.
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a general thyristor control system using a conventional AVR.
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a general thyristor control system using a conventional MEC.

Claims

In a generator excitation control device that performs start control based on the output voltage of the generator,
A voltage setter that sets an output voltage set value of the generator lower than a rated voltage of the generator,
Field current detection means for detecting the field current of the generator,
A startup abnormality determination device that determines that a field current value detected by the field current detection means exceeds a predetermined field current abnormality determination value based on the output voltage set value. Excitation control device for generator.

In a generator excitation control device that performs start control based on the output voltage of the generator,
A voltage setter that sets an output voltage set value of the generator lower than a rated voltage of the generator,
Field voltage detection means for detecting a field voltage of the generator,
A startup abnormality determination device that determines that the field voltage value detected by the field voltage detection means has exceeded a predetermined field voltage abnormality determination value based on the output voltage set value. Excitation control device for generator.

In an excitation control apparatus for a generator that performs start-up control of a generator based on an excitation amount, an excitation amount setting that sets a field current set value of the generator lower than a rated voltage equivalent field current value of the generator. Vessels,
Output voltage detection means for detecting the output voltage of the generator,
A generator for determining that the output voltage detected by the output voltage detecting means has exceeded a predetermined output voltage abnormality determination value based on the field current set value. Excitation control device.

In an excitation control apparatus for a generator that performs start-up control of a generator based on an excitation amount, an excitation amount setting that sets a field voltage set value of the generator lower than a rated voltage equivalent field voltage value of the generator. Vessels,
Output voltage detection means for detecting the output voltage of the generator,
A generator for determining that the output voltage detected by the output voltage detection means has exceeded a predetermined output voltage abnormality determination value based on the field voltage set value. Excitation control device.

In an excitation control apparatus for a generator that performs start-up control of a generator based on an excitation amount, an excitation amount setting that sets a field current set value of the generator lower than a rated voltage equivalent field current value of the generator. Vessels,
Field voltage detection means for detecting a field voltage of the generator,
A startup abnormality determination device for determining that the field voltage detected by the field voltage detection means has exceeded a predetermined field voltage abnormality determination value based on the field current set value. Excitation control device for generator.

In an excitation control apparatus for a generator that performs start-up control of a generator based on an excitation amount, an excitation amount setting that sets a field voltage set value of the generator lower than a rated voltage equivalent field voltage value of the generator. Vessels,
Field current detection means for detecting the field current of the generator,
A startup abnormality determination device that determines that the field current detected by the field current detection means exceeds a predetermined field current abnormality determination value based on the field voltage set value. Excitation control device for generator.