JP2005012938A - Synchronous closing unit in generator - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼル発電機やマイクロガスタービン発電機などの発電機を、商用電源や既に動いている発電機と同期させて投入するための同期投入装置に関し、特に、自動同期投入と手動同期投入を一台で行えるようにした発電機における同期投入装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
商用電源、または他の発電機からの電力が供給されている母線に発電機電力を追加する場合、母線と新たに追加する発電機との間の電圧差、周波数差を許容値以内とし、位相が所定範囲で一致している必要がある。そのため、こういったことを自動的に行えるようにした自動同期投入装置や手動同期投入装置が種々提案され、また、自動同期投入には時間がかる場合があるため、手動で短時間のうちに同期投入が行えるよう、自動同期投入装置と手動同期投入装置とを一体とした同期投入装置も提案されている。
【0003】
しかしながら、従来の手動同期投入装置は、母線と新たに投入する発電機の電圧や周波数を電圧計や周波数計で確認し、同期検定器で位相の一致状態を見ながら最適な投入時期を選ぶという方法で投入していたため、投入に熟練を要し、最悪の場合発電機を損傷させるなどの問題があり、これは自動同期投入装置と手動同期投入装置を一体とした同期投入装置においても同じであった。そのため特許文献1には、電圧差、周波数差を一定値以内となるよう自動制御し、位相差が最適値になったときに母線と発電機を遮断していた遮断器を投入させる自動同期投入回路を有し、さらに母線と発電機における電圧差と周波数差をみながら、これが一定値以内になるよう手動制御すると共に位相が所定範囲で一致したことを確認して手動同期投入スイッチにより手動同期投入できるようにした、自動同期投入装置と手動同期投入装置を一体とした同期投入装置において、前記手動同期投入スイッチに直列に同期投入可能リレー接点を設け、前記自動同期投入回路における電圧差、周波数差、位相差の監視回路を利用して同期投入可能な電圧差、周波数差、位相差となったことを検出したとき、前記同期投入可能リレー接点を接とするチェックシンクロ機能を持たせ、それによって適切な電圧差、周波数差、位相差の時のみ手動同期投入できるようにした同期投入装置が示されている。またこの特許文献1の装置では、自動同期投入装置が故障して同期投入可能リレー接点が閉とならないときのため、同期投入可能リレー接点に並列にスイッチを設けてこのスイッチを閉とすることで、いつでも手動同期投入が行えるようにすることも示されている。
【0004】
【特許文献1】
特開平5−344656号公報(図1)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこの特許文献1に示された同期投入装置は、自動同期投入装置と手動同期投入装置との関係がチェックシンクロ部分のみであるため、例えば自動同期投入時に、電圧差、周波数差を手動で短時間のうちに許容値内とするようなことができない。また、自動同期投入回路が故障して同期投入可能リレー接点が閉とならないときのため、同期投入可能リレー接点に並列にスイッチを設けているが、このスイッチが誤って閉になったままとなると、手動同期投入する際、チェックシンクロ機能が働かず、誤投入によって最悪の場合発電機を損傷させるなどの問題を生じることがある。
【0006】
そのため本発明においては、自動同期投入機能と手動同期投入機能を一体化した同期投入装置において、自動同期投入時においても手動で電圧差、周波数差を短時間で許容値内とすることができ、かつ、手動同期投入に際しては、電圧差、周波数差、位相差が同期投入可能となった時のみスイッチ操作ができるようにした、発電機における同期投入装置を提供することが課題である。
【0007】
【課題を解決するための手段】
そのため本発明においては、
商用電源または他の発電機からの電力が供給されている母線に遮断器を介して発電機の電力を自動同期投入または手動同期投入するための同期投入装置であって、
前記母線と発電機の電圧差と周波数差を検出する検出手段と、該検出手段及び操作パネル上の電圧と周波数の調整指示手段からの指示で前記電圧差と周波数差を許容値内とするための信号を発する調整手段と、前記母線と発電機の位相が所定範囲で一致したことを検出する位相同期点確認手段と、自動同期投入選択時、前記検出手段が前記調整手段に指示した母線と発電機の電圧差と周波数差を許容値内とする信号によって電圧差と周波数差が許容値内になった信号と、前記位相同期点確認手段からの位相が所定範囲で一致した信号によって前記遮断器投入信号を出力する手段と、前記操作パネル上に設けられて常時は信号出力を不可とされ、手動同期投入選択時、前記操作パネル上の電圧と周波数の調整指示手段から指示した母線と発電機の電圧差と周波数差を変化させる信号により、前記検出手段が電圧差と周波数差が許容値内になったことを検出した信号と、前記位相同期点確認手段からの位相が所定範囲で一致した信号が来たとき、前記遮断器投入信号出力を可能とする遮断器手動投入指示手段とからなることを特徴とする。
【0008】
このように同期投入装置を構成することにより、電圧差と周波数差を許容値内とするための信号を発する調整手段は、自動同期投入する時でも手動による電圧差と周波数差の調整信号を変更できるから、短時間でこれら電圧差と周波数差を許容値内とすることができる。また手動動投入時には、手動による遮断器投入手段が、電圧差と周波数差が許容値内になり、位相が所定範囲で一致しないと遮断器投入信号を出力できないから、誤って手動同期投入するということが無く、そのため、発電機を損傷させるなどの事故を防ぐことができる。
【0009】
そして手動同期投入選択時は、前記検出手段から調整手段への信号をロックすることで、例えば電圧差の調整を行わずに周波数差だけ許容範囲に入って位相が同期したときに投入するなどのことが可能となり、より素早く同期投入を行うことができる。
【0010】
また、前記遮断器手動投入指示手段を前記操作パネル上で表示/非表示を切替え可能とし、前記検出手段が電圧差と周波数差が許容値内になったことを検出した信号と、前記位相同期点確認手段からの位相が所定範囲で一致した信号が来たとき、操作パネル上に表示すると共に前記遮断機投入信号出力を可能とすることにより、オペレータは手動同期投入においてもメータなどを見ながら判断する必要が全く無くなり、安全に手動同期投入を行えるようになる。
【0011】
そして前記操作パネルを、各指示手段を表示する表示装置とタッチパネルで構成することにより、各種指示や操作用ボタンなどの手段を任意に表示/非表示することが可能となり、オペレータによりわかりやすい装置とすることができる。
【0012】
さらに、前記同期投入装置に通信手段を設け、複数の発電機に対応させた設けた各同期投入装置を前記通信手段で接続し、複数の発電機を母線に同期投入させる際、前記通信手段を用いて投入制御することにより、多数の発電機を母線に同期投入させるような場合でも、互いの投入データをチェックしながら同期投入でき、より安全に同期投入を行うことができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りはこの発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【0014】
図1は本発明の発電機における同期投入装置の概略ブロック図、図2は自動同期投入のフロー図、図3は本発明発電機における同期投入装置を複数用いて同期投入するときの概略ブロック図である。図中、1は本発明の同期投入装置、2は商用電源、または他の発電機からの電力が供給されている母線からの入力端子、3はこれから投入する発電機(本機)からの電力の入力端子で、これら入力端子2、3への入力は、必要に応じて変圧器などが接続され、また、母線からの入力と発電機からの入力が逆であっても良い。また発電機は、図示していない遮断器を介して母線に接続されている。4、5は入力端子2、3への電圧をアナログ/デジタル変換するアナログ/デジタル(A/D)変換器、6は母線と発電機の電圧を比較して電圧差を出力する電圧比較回路、7は同じく周波数を比較して周波数差を出力する周波数比較回路である。
【0015】
8は液晶やプラズマなどを用いた表示装置とその上に重ねたタッチパネルなどで構成した同期投入装置の操作パネルで、この操作パネルには、自動同期投入を選択する自動同期投入ボタン9、手動同期投入を選択する手動同期投入ボタン10、発電機の電圧を上昇させる電圧上昇指示ボタン11、電圧降下指示ボタン12、周波数上昇指示ボタン13、周波数降下指示ボタン14、遮断器手動投入ボタン15などが設けられている。このうち遮断器手動投入ボタン15は、常時は表示されないと共にタッチしても信号を出力せず、手動同期投入ボタン10が押圧されてノット回路34を介して送られた信号と、電圧と周波数の調整ボタン11〜14の操作で調整された発電機の電圧と周波数の母線との電圧差、周波数差が許容値内になり、さらに位相が所定範囲で一致した信号がアンド回路31に送られたとき、遮断器手動投入ボタン表示回路32によって表示させると共に、表示されたときのみこのボタンの押圧によって遮断器の投入信号が発せられるよう構成されている。また、自動同期投入ボタン9、手動同期投入ボタン10は、自動同期投入ボタン9が押圧されたときは切替え回路33によってON(1出力)信号が出力され、手動同期投入ボタン10が押圧されたときは、OFF(0出力)信号が出力されるようになっている。なおこの操作パネルは、液晶やプラズマなどやタッチパネルを用いたものだけでなく、通常のスイッチ類を用いて構成しても良いことは自明であり、この場合は、遮断器手動投入ボタン15は表示されたままとなるが、同期投入可能になるまでボタンの操作による出力ができないようにしておけばよい。
【0016】
16、17は手動同期投入ボタン10が押圧されたとき、電圧比較回路6と周波数比較回路7の出力をロックするインターロック回路、18は電圧比較回路6からの電圧差信号、及び手動による電圧上昇及び降下ボタン11、12からの電圧調整信号によって、発電機の電圧を強制的に補正する信号を発生する電圧強制補正信号発生回路で、この電圧強制補正信号発生回路18には、電圧強制補正信号を発して一定時間経過したとき、発電機が指定した電圧に達しない場合は異常を知らせるための見張りタイマーを組み込んでもよい。19は同じく周波数比較回路7からの周波数差信号、及び手動による周波数上昇及び降下ボタン13、14からの周波数調整信号によって、発電機の周波数を強制的に補正する信号を発生する周波数強制補正信号発生回路で、この周波数強制補正信号発生回路19にも、電圧強制補正信号発生回路18と同様周波数強制補正信号を発して一定時間経過したとき、発電機が指定した周波数に達しない場合は異常を知らせるための見張りタイマーを組み込んでもよい。20、21は電圧強制補正信号発生回路18から出力される電圧上昇信号と降下信号で、この信号によって発電機の励磁電流などを調整し、出力電圧を調整する。22、23は周波数強制補正信号発生回路19から出力される周波数の上昇信号と降下信号で、この信号によって発電機を駆動するエンジンのガバナなどを調整し、回転数を調整して発電機の出力周波数を調整する。
【0017】
24は母線と発電機の位相差を検出し、その位相が所定範囲で一致したときに位相同期信号を発する位相/同期点確認回路、25は同期投入装置1の電源を入れた直後の誤動作や逆電力を防止するためにアンド回路26をロックするための誤動作防止ロック回路、27は遮断器投入信号28が出力され、一定時間経過しても遮断器が投入されたという信号が戻ってこない場合にミスクロス(遮断器が投入されない)信号を出力する見張りタイマーとカウンター、29は電圧比較回路6が検出した母線電圧と発電機電圧を表示する電圧表示装置、30は同じく周波数比較回路7が検出した母線周波数と発電機周波数を表示する周波数表示装置で、この電圧表示装置29と周波数表示装置30は、メータ形式でも、デジタル表示形式でもどちらでも良い。図3において、50は商電母線、51、52はPT(変圧器)、53は発電機母線、54は各同期投入装置10、11、12、13、……に設けた通信手段を結ぶケーブル、55は遮断器、G1、G2、G3、……は発電機である。
【0018】
次にこの同期投入装置1の動作について説明すると、この同期投入装置1の電源が入れられると、まず初期誤動作を避けるため、誤動作防止回路25が一定時間アンド回路26をロックし、誤動作の心配が無くなるとそのロックを解く。そして、発電機の電力を自動制御で母線に同期投入する場合、図2のフローで示した手順で同期投入を行う。すなわちまずステップS10で、操作パネル8上の自動同期投入ボタン9を押すと、ステップS11で入力端子2と3に送られてくる母線の電圧、及び母線に投入する発電機(本機)の電圧が電圧比較回路6で比較され、電圧表示装置29で表示されると共に、ステップS12で電圧差が許容範囲内かどうかが判断される。そして許容範囲内でない場合、ステップS13に進んでこの電圧差がインターロック回路16を通して電圧強制補正信号発生回路18に送られる。そのため電圧強制補正信号発生回路18は、送られてきた電圧差が許容範囲内に入るよう電圧上昇信号20または電圧降下信号21を、発電機の図示していない電源回路に送って発電機の励磁電流を増減させ、出力電圧を調整する。
【0019】
このようにして電圧差が調整され、ステップS12で許容範囲内と判断されると次のステップS14に移り、今度は母線の周波数と母線に投入する発電機(本機)の周波数が周波数比較回路7で比較され、周波数表示装置30に表示されると共に、ステップS15で周波数差が許容範囲内かどうかが判断される。そして許容範囲内でない場合、ステップS16に進んでこの周波数差がインターロック回路17を通して周波数強制補正信号発生回路19に送られる。そのため周波数強制補正信号発生回路19は、送られてきた周波数差が許容範囲内に入るよう周波数上昇信号22、または降下信号23を図示していない発電機を駆動するエンジンのガバナに送って速度を調整し、周波数を調整する。
【0020】
このようにして周波数差が調整され、ステップS15で許容範囲内と判断されると、これら電圧比較回路6、周波数比較回路7から信号がアンド回路26に送られる。そして次にステップS17で位相/同期点確認回路24は、母線と発電機の位相を監視し、両者の位相が同期投入に必要な許容範囲内かどうかを判断する。そして許容範囲内でない場合はステップS11に戻って同様な操作を繰り返し、許容範囲である場合は信号がアンド回路26に送られる。そのためこのアンド回路26には、誤動作防止ロック回路25からのロック解除信号、操作パネル上の自動同期投入ボタン9からの信号、電圧比較回路6、周波数比較回路7からの信号、そして位相/同期点確認回路24からの信号が送られてくるから、このゲートがステップS18で開き、見張りタイマーとカウンター回路27を通して発電機の遮断器投入信号28が図示していない遮断器に送られる。そして次のステップS19で、見張りタイマーとカウンター回路27が更新され、次のステップS20で一定時間が経ったか否かが判断される。そして経っていない場合は次のステップS21で遮断器投入完了信号が来たかどうかが判断され、完了信号が来ている場合は自動同期投入が完了としてステップS23に進み、完了信号が来ていない場合はステップS19に戻る。そしてこの場合、ステップS20で一定時間経っても完了信号が来ない場合は、ステップS22に進んで同期投入が異常である(ミスクロス)という表示をして終了する。
【0021】
一方、手動で同期投入する場合は、操作パネル8上の手動同期投入ボタン10を押すと、切替え回路33によってOFF(0出力)信号が出力され、それがインターロック回路16、17、アンド回路26に送られ、電圧比較回路6、周波数比較回路7で検出された、母線と母線に投入する発電機との電圧差と周波数差が電圧強制補正信号発生回路18、周波数強制補正信号発生回路19へ送られないようロックすると共に、アンド回路26がロックされ、さらにノット回路34を通してアンド回路31にON(1信号)信号が送られる。そして前記したように、電圧比較回路6で検出された母線電圧と発電機電圧が電圧表示装置29に、周波数比較回路7で検出された母線の周波数と発電機の周波数が周波数表示装置30に表示されるから、オペレータはそれを見ながら操作パネル上の電圧上昇指示ボタン11、電圧降下指示ボタン12、周波数上昇指示ボタン13、周波数降下指示ボタン14により、電圧差と周波数差が許容値内となるよう操作する。するとそれぞれのボタンから出た信号は、電圧強制補正信号発生回路18、周波数強制補正信号発生回路19に送られ、これら電圧強制補正信号発生回路18と周波数強制補正信号発生回路19は、送られてきた指示に従って電圧上昇信号20または電圧降下信号21を、発電機の図示していない電源回路に送って発電機の励磁電流を増減させて出力電圧を調整し、また、周波数上昇信号22または降下信号23を、発電機を駆動するエンジンのガバナに送って速度を調整し、周波数を調整する。
【0022】
そして電圧差と周波数差を電圧比較回路6、周波数比較回路7で監視し、これら電圧差と周波数差が同期投入に必要な許容範囲となると、これら電圧比較回路6、周波数比較回路7から信号がアンド回路31に送られる。一方、位相/同期点確認回路24は、この間、母線と発電機の位相を監視し、両者の位相が同期投入に必要な許容範囲に入るとこれも信号をアンド回路31に送る。そのためこのアンド回路31は、手動同期投入ボタン10の押圧によるノット回路34を介しての1信号、電圧比較回路6、周波数比較回路7からの信号、位相/同期点確認回路24からの信号が送られてきたから開き、遮断器手動投入ボタン表示制御回路3によって操作パネル8上の遮断器手動投入ボタン15が表示され、同時にこの遮断器手動投入ボタン15が押圧されたときに信号が出力できるようにされる。そのためオペレータがこの遮断器手動投入ボタン15を押圧すると、見張りタイマーとカウンター回路27を通して遮断器投入信号28が送り出され、図示していない遮断器が閉じられて発電機の電力が母線に投入される。そしてこの時、見張りタイマーとカウンター回路27が遮断器投入信号を送ってからの時間を計測し、一定時間以内に遮断器が投入されない場合は、同期投入が異常である(ミスクロス)という表示をして終了する。
【0023】
以上が本発明になる発電機における同期投入装置の動作概略であるが、以上の説明では、自動同期投入の時は全くオペレータを介さずに自動投入する場合について説明したが、本発明の同期投入装置では、自動同期投入の場合でも、電圧上昇指示ボタン11、電圧降下指示ボタン12、周波数上昇指示ボタン13、周波数降下指示ボタン14を手動で操作して電圧強制補正信号発生回路18、周波数強制補正信号発生回路19に送ることで、これら手動で指示した電圧と周波数が電圧比較回路6、周波数比較回路7から送られてくる電圧差と周波数差の信号に加味されるから、短時間で自動同期投入したい場合は、電圧表示装置29と周波数表示装置30の表示を見ながら手動で電圧と周波数の調整を加速することが可能である。
【0024】
また以上の説明では、本発明になる同期投入装置一台を、母線または他の発電機からの電力が供給されているところへ同期投入する場合を例に説明したが、さらに複数台の発電機を母線に投入するような場合も本発明の同期投入装置を使うことができる。この場合の一例を示したのが図3で、この図3の例の場合は各発電機G1、G2、G3、……にそれぞれ本発明の同期投入装置11、12、13、……を設け、かつ、これら同期投入装置11、12、13、……を統括制御する同期投入装置10を設けると共に、全ての同期投入装置10、11、12、13、……にRS−485などの通信手段を設けて通信ケーブル54で結び、統括制御する同期投入装置10により同期投入装置11、12、13、……を統括制御できるようにしたものである。
【0025】
この場合、各同期投入装置11、12、13、……を統括制御する同期投入装置10は、PT(変圧器)51を介して母線50の電圧、周波数のデータを得、PT(変圧器)52を介して発電機側母線53の電圧、周波数のデータを得る。そしてRS−485などの通信手段を結ぶ通信ケーブル54を介し、これらのデータを各同期投入装置11、12、13、……に伝える。そして各同期投入装置11、12、13、……は、この情報を基に、以上説明してきたようにして母線50と各発電機G1、G2、G3、……における電圧、周波数、位相の差が許容範囲内に入るよう制御し、遮断器551、552、553、……を投入する。そのため、発電機側母線53には、母線50と電圧、周波数、位相の差が許容範囲内となった各発電機G1、G2、G3、……の電力が投入されるから、全ての遮断器551、552、553、……が投入された後、同期投入装置10が遮断器550を投入して母線50と発電機側の線53を接続し、同期投入を完了する。
【0026】
このようにすることにより、母線50に複数の発電機を同期投入する場合でも、一台の発電機を同期投入する場合と全く同様に制御することが可能であり、非常に簡単に同期投入を行うことができる。
【0027】
以上種々述べてきたように本発明によれば、母線と発電機の電圧差と周波数差を検出する検出手段と、この検出手段、及び操作パネル上の電圧と周波数の調整指示手段からの指示で前記電圧差と周波数差を許容値内とするための信号を発する調整手段を設けたことにより、電圧差と周波数差を許容値内とするための信号を発する調整手段は、自動同期投入する時でも手動による電圧差と周波数差の調整信号を変更できるから、短時間でこれら電圧差と周波数差を許容値内とすることができる。また、手動動同期投入時には、操作パネル上に設けられて常時は信号出力を不可とされ、手動同期投入選択時、前記操作パネル上の電圧と周波数の調整指示手段から指示した母線と発電機の電圧差と周波数差を変化させる信号により、前記検出手段が電圧差と周波数差が許容値内になったことを検出した信号と、前記位相同期点確認手段からの位相が所定範囲で一致した信号が来たとき、前記遮断器投入信号出力を可能とする遮断器手動投入指示手段を設けたことにより、手動による遮断器投入手段が、電圧差と周波数差が許容値内になり、位相が所定範囲で一致しないと遮断器投入信号を出力できないから、誤って手動同期投入するということが無く、そのため、発電機を損傷させるなどの事故を防ぐことができる。
【0028】
そして手動同期投入選択時は、前記検出手段から調整手段への信号をロックすることで、例えば電圧差の調整を行わずに周波数差だけ許容範囲に入って位相が同期したときに投入するなどのことが可能となり、より素早く同期投入を行うことができる。
【0029】
また、前記遮断器手動投入指示手段を前記操作パネル上で表示/非表示を切替え可能とし、前記検出手段が電圧差と周波数差が許容値内になったことを検出した信号と、前記位相同期点確認手段からの位相が所定範囲で一致した信号が来たとき、操作パネル上に表示すると共に前記遮断機投入信号出力を可能とすることにより、オペレータは手動同期投入においてもメータなどを見ながら判断する必要が全く無くなり、安全に手動同期投入を行えるようになる。
【0030】
そして前記操作パネルを、各指示手段を表示する表示装置とタッチパネルで構成することにより、各種指示や操作用ボタンなどの手段を任意に表示/非表示することが可能となり、オペレータによりわかりやすい装置とすることができる。
【0031】
さらに、前記同期投入装置に通信手段を設け、複数の発電機に対応させた設けた各同期投入装置を前記通信手段で接続し、複数の発電機を母線に同期投入させる際、前記通信手段を用いて投入制御することにより、多数の発電機を母線に同期投入させるような場合でも、互いの投入データをチェックしながら同期投入でき、より安全に同期投入を行うことができる。
【0032】
【発明の効果】
以上記載の如く本発明によれば、電圧差と周波数差を許容値内とするための信号を発する調整手段は、自動同期投入する時でも手動による電圧差と周波数差の調整信号を変更できるから、短時間でこれら電圧差と周波数差を許容値内とすることができる。また手動動投入時には、手動による遮断器投入手段が、電圧差と周波数差が許容値内になり、位相が所定範囲で一致しないと遮断器投入信号を出力できないから、誤って手動同期投入するということが無く、そのため、発電機を損傷させるなどの事故を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の発電機における同期投入装置の概略ブロック図である。
【図2】本発明の発電機における同期投入装置における自動同期投入のフロー図である。
【図3】本発明発電機における同期投入装置を複数用いて同期投入するときの概略ブロック図である。
【符号の説明】
1 同期投入装置
2 母線からの入力端子
3 発電機からの入力端子
4、5 アナログ/デジタル変換器
6 電圧比較回路
7 周波数比較回路
8 操作パネル
9 自動同期投入ボタン
10 手動同期投入ボタン
11 電圧上昇指示ボタン
12 電圧降下指示ボタン
13 周波数上昇指示ボタン
14 周波数降下指示ボタン
15 遮断器手動投入ボタン
16、17 インターロック回路
18 電圧強制補正信号発生回路
19 周波数強制補正信号発生回路
20 電圧上昇信号
21 電圧降下信号
22 周波数上昇信号
23 周波数降下信号
24 位相/同期点確認回路
25 誤動作防止ロック回路
26 アンド回路
27 見張りタイマーとカウンター
28 遮断器投入信号
29 電圧表示装置
30 周波数表示装置
31 アンド回路
32 遮断器手動投入ボタン表示制御回路
33 切換え回路
34 ノット回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a synchronous input device for supplying a generator such as a diesel generator or a micro gas turbine generator in synchronism with a commercial power source or a generator already in operation, and in particular, automatic synchronous input and manual synchronous input. It is related with the synchronous injection | throwing-in apparatus in the generator which enabled it to carry out by one.
[0002]
[Prior art]
When adding generator power to a bus that is supplied with power from a commercial power source or another generator, the voltage difference and frequency difference between the bus and the newly added generator are within the allowable values, and the phase Must match within a predetermined range. For this reason, various automatic synchronization devices and manual synchronization devices have been proposed that can automatically do this, and automatic synchronization operations can take time, so manual synchronization is required in a short time. There has also been proposed a synchronous input device in which an automatic synchronous input device and a manual synchronous input device are integrated so that the input can be performed.
[0003]
However, the conventional manual synchronizer makes it possible to check the voltage and frequency of the power generator and the newly introduced generator with a voltmeter or frequency meter, and to select the optimal timing while checking the phase matching state with a synchronous tester. However, there are problems such as damage to the generator in the worst case, and this is also the case with a synchronous charging device that integrates an automatic synchronous charging device and a manual synchronous charging device. there were. For this reason,
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-5-344656 (FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the synchronization input device disclosed in
[0006]
Therefore, in the present invention, in the synchronous input device integrating the automatic synchronous input function and the manual synchronous input function, the voltage difference and the frequency difference can be manually set within the allowable values in a short time even during automatic synchronous input. In addition, it is a problem to provide a synchronization input device in a generator that allows a switch operation only when a voltage difference, a frequency difference, and a phase difference can be synchronized when manual synchronization is applied.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, in the present invention,
A synchronization input device for automatically synchronizing or manually synchronizing generator power via a circuit breaker to a bus that is supplied with power from a commercial power source or another generator,
In order to make the voltage difference and the frequency difference within an allowable value by an instruction from the detection means for detecting a voltage difference and a frequency difference between the bus and the generator, and an instruction from the detection means and the voltage and frequency adjustment instruction means on the operation panel. Adjusting means for emitting a signal of the above, a phase synchronization point confirmation means for detecting that the phase of the bus and the generator coincides within a predetermined range, and a bus indicated by the detection means to the adjusting means when automatic synchronization is selected. The interruption is performed by a signal in which the voltage difference and the frequency difference are within an allowable value due to a signal within which the voltage difference and the frequency difference of the generator are within an allowable value, and a signal in which the phase from the phase synchronization point confirmation unit coincides within a predetermined range. A means for outputting a device input signal, and provided on the operation panel so that signal output is not normally possible. When manual synchronization is selected, the bus and power generation indicated by the voltage and frequency adjustment instruction means on the operation panel are selected. Machine A signal in which the detection means detects that the voltage difference and the frequency difference are within allowable values by a signal that changes the voltage difference and the frequency difference, and a signal in which the phase from the phase synchronization point confirmation means coincides within a predetermined range. It is characterized by comprising circuit breaker manual closing instruction means for enabling the circuit breaker closing signal to be output.
[0008]
By configuring the synchronizer in this way, the adjusting means for generating a signal for keeping the voltage difference and the frequency difference within the allowable values can be changed manually even when the automatic synchronism is applied. Therefore, the voltage difference and the frequency difference can be within the allowable values in a short time. Also, when manual operation is turned on, the manual circuit breaker closing means will manually turn on manually because the voltage difference and frequency difference are within the allowable values, and the circuit breaker closing signal cannot be output if the phase does not match within the predetermined range. Therefore, accidents such as damage to the generator can be prevented.
[0009]
And when selecting manual synchronization input, by locking the signal from the detection means to the adjustment means, for example, when the phase difference is within the allowable range and the phase is synchronized without adjusting the voltage difference, etc. This makes it possible to perform synchronous input more quickly.
[0010]
Further, the circuit breaker manual input instruction means can be switched between display / non-display on the operation panel, and the detection means detects that the voltage difference and the frequency difference are within an allowable value, and the phase synchronization By displaying on the operation panel and outputting the circuit breaker input signal when a signal with the phase from the point confirmation means within a predetermined range is received, the operator can view the meter etc. even during manual synchronization input There is no need to make a judgment and manual synchronization can be performed safely.
[0011]
By configuring the operation panel with a display device that displays each instruction means and a touch panel, it is possible to arbitrarily display / hide various instructions, operation buttons, and the like, making the device easier for the operator to understand. be able to.
[0012]
Further, the communication unit is provided with a communication unit, and when the plurality of generators are connected to the bus by connecting the respective synchronization unit provided corresponding to a plurality of generators by the communication unit, the communication unit is By using the input control, even when a large number of generators are synchronously supplied to the bus, they can be supplied synchronously while checking the input data of each other, and the synchronous input can be performed more safely.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to those unless otherwise specified. This is just an example.
[0014]
FIG. 1 is a schematic block diagram of a synchronous input device in a generator according to the present invention, FIG. 2 is a flow chart of automatic synchronous input, and FIG. 3 is a schematic block diagram when synchronous input is performed using a plurality of synchronous input devices in the generator of the present invention. It is. In the figure, 1 is a synchronous input device of the present invention, 2 is a commercial power supply, or an input terminal from a bus to which electric power from another generator is supplied, and 3 is electric power from a generator (this device) to be input from now on. The input to these input terminals 2 and 3 is connected to a transformer or the like as necessary, and the input from the bus and the input from the generator may be reversed. The generator is connected to the bus bar via a circuit breaker (not shown). 4 and 5 are analog / digital (A / D) converters that perform analog / digital conversion of the voltage to the input terminals 2 and 3, and 6 is a voltage comparison circuit that compares the voltage of the bus and the generator and outputs a voltage difference,
[0015]
Reference numeral 8 denotes an operation panel of a synchronization input device composed of a display device using liquid crystal or plasma and a touch panel superimposed on the display device. This operation panel includes an automatic
[0016]
16 and 17 are interlock circuits that lock the outputs of the voltage comparison circuit 6 and the
[0017]
[0018]
Next, the operation of the
[0019]
When the voltage difference is adjusted in this way and it is determined that it is within the permissible range in step S12, the process proceeds to the next step S14. 7 and displayed on the
[0020]
In this way, the frequency difference is adjusted, and when it is determined in step S15 that it is within the allowable range, signals are sent from the voltage comparison circuit 6 and the
[0021]
On the other hand, when manually applying synchronization, when the manual
[0022]
Then, the voltage difference and the frequency difference are monitored by the voltage comparison circuit 6 and the
[0023]
The above is the outline of the operation of the synchronous charging device in the generator according to the present invention. In the above description, the automatic synchronous charging is described without using an operator at all. In the device, even when automatic synchronization is applied, the voltage
[0024]
Moreover, in the above description, the case where one synchronous input device according to the present invention is synchronously input to a place where power from a bus or another generator is supplied has been described as an example. In the case where the power is input to the bus, the synchronous input device of the present invention can be used. In Figure 3 that shows an example of this case, each generator G 1 is the example of FIG. 3, G 2, G 3,
[0025]
In this case, each
[0026]
In this way, even when a plurality of generators are synchronously turned on to the
[0027]
As described above, according to the present invention, the detection means for detecting the voltage difference and the frequency difference between the bus and the generator, the detection means, and the instructions from the voltage and frequency adjustment instruction means on the operation panel are used. By providing an adjusting means for generating a signal for setting the voltage difference and the frequency difference within the allowable value, the adjusting means for generating a signal for setting the voltage difference and the frequency difference within the allowable value is However, since the manual adjustment signal for the voltage difference and the frequency difference can be changed, the voltage difference and the frequency difference can be within the allowable values in a short time. When manual synchronization is turned on, it is provided on the operation panel so that signal output is always disabled.When manual synchronization is selected, the bus and generator specified by the voltage and frequency adjustment instruction means on the operation panel are selected. A signal in which the detection means detects that the voltage difference and the frequency difference are within allowable values by a signal that changes the voltage difference and the frequency difference, and a signal in which the phase from the phase synchronization point confirmation means coincides within a predetermined range. By providing the circuit breaker manual closing instruction means that enables the circuit breaker closing signal output, the manual circuit breaker closing means has a voltage difference and a frequency difference within an allowable value, and the phase is predetermined. If they do not match within the range, the circuit breaker closing signal cannot be output, so there is no accidental manual switching on, thereby preventing accidents such as damaging the generator.
[0028]
And when selecting manual synchronization input, by locking the signal from the detection means to the adjustment means, for example, when the phase difference is within the allowable range and the phase is synchronized without adjusting the voltage difference, etc. This makes it possible to perform synchronous input more quickly.
[0029]
Further, the circuit breaker manual input instruction means can be switched between display / non-display on the operation panel, and the detection means detects that the voltage difference and the frequency difference are within an allowable value, and the phase synchronization By displaying on the operation panel and outputting the circuit breaker input signal when a signal with the phase from the point confirmation means within a predetermined range is received, the operator can view the meter etc. even during manual synchronization input There is no need to make a judgment and manual synchronization can be performed safely.
[0030]
By configuring the operation panel with a display device that displays each instruction means and a touch panel, it is possible to arbitrarily display / hide various instructions, operation buttons, and the like, making the device easier for the operator to understand. be able to.
[0031]
Further, the communication unit is provided with a communication unit, and when the plurality of generators are connected to the bus by connecting the respective synchronization unit provided corresponding to a plurality of generators by the communication unit, the communication unit is By using the input control, even when a large number of generators are synchronously supplied to the bus, they can be supplied synchronously while checking the input data of each other, and the synchronous input can be performed more safely.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the adjusting means for generating a signal for keeping the voltage difference and the frequency difference within the allowable values can change the manual adjustment signal for the voltage difference and the frequency difference even when automatic synchronization is applied. The voltage difference and the frequency difference can be within the allowable values in a short time. Also, when manual operation is turned on, the manual circuit breaker closing means will manually turn on manually because the voltage difference and frequency difference are within the allowable values, and the circuit breaker closing signal cannot be output if the phase does not match within the predetermined range. Therefore, accidents such as damage to the generator can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic block diagram of a synchronous input device in a generator according to the present invention.
FIG. 2 is a flow chart of automatic synchronous charging in the synchronous charging device in the generator of the present invention.
FIG. 3 is a schematic block diagram when using a plurality of synchronous input devices in the generator of the present invention for synchronous input.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記母線と発電機の電圧差と周波数差を検出する検出手段と、該検出手段及び操作パネル上の電圧と周波数の調整指示手段からの指示で前記電圧差と周波数差を許容値内とするための信号を発する調整手段と、前記母線と発電機の位相が所定範囲で一致したことを検出する位相同期点確認手段と、自動同期投入選択時、前記検出手段が前記調整手段に指示した母線と発電機の電圧差と周波数差を許容値内とする信号によって電圧差と周波数差が許容値内になった信号と、前記位相同期点確認手段からの位相が所定範囲で一致した信号によって前記遮断器投入信号を出力する手段と、前記操作パネル上に設けられて常時は信号出力を不可とされ、手動同期投入選択時、前記操作パネル上の電圧と周波数の調整指示手段から指示した母線と発電機の電圧差と周波数差を変化させる信号により、前記検出手段が電圧差と周波数差が許容値内になったことを検出した信号と、前記位相同期点確認手段からの位相が所定範囲で一致した信号が来たとき、前記遮断器投入信号出力を可能とする遮断器手動投入指示手段とからなることを特徴とする発電機における同期投入装置。A synchronization input device for automatically synchronizing or manually synchronizing generator power via a circuit breaker to a bus that is supplied with power from a commercial power source or another generator,
In order to make the voltage difference and the frequency difference within an allowable value by an instruction from the detection means for detecting a voltage difference and a frequency difference between the bus and the generator, and an instruction from the detection means and the voltage and frequency adjustment instruction means on the operation panel. Adjusting means for emitting a signal of the above, a phase synchronization point confirmation means for detecting that the phase of the bus and the generator coincides within a predetermined range, and a bus indicated by the detection means to the adjusting means when automatic synchronization is selected. The interruption is performed by a signal in which the voltage difference and the frequency difference are within an allowable value due to a signal within which the voltage difference and the frequency difference of the generator are within an allowable value, and a signal in which the phase from the phase synchronization point confirmation unit coincides within a predetermined range. A means for outputting a device input signal, and provided on the operation panel so that signal output is not normally possible. When manual synchronization is selected, the bus and power generation indicated by the voltage and frequency adjustment instruction means on the operation panel are selected. Machine A signal in which the detection means detects that the voltage difference and the frequency difference are within allowable values by a signal that changes the voltage difference and the frequency difference, and a signal in which the phase from the phase synchronization point confirmation means coincides within a predetermined range. And a circuit breaker manual turn-on instruction means that enables the circuit breaker turn-on signal to be output.
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