JP2006204071A - 所内電力切替方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所内回路の初期投資および維持費を低減する。
【解決手段】所内母線１１３は、遮断器１１４、起動変圧器１１５および遮断器１１６の直列回路を介して送電系統の母線１０４に接続されている。また、所内母線１１３は、遮断器１１７および予備変圧器１１８の直列回路を介して予備送電線１１９に接続されている。所内母線１１３の接続を、起動変圧器１１５から予備変圧器１１８に切り替える場合、起動変圧器１１５の所内母線１１３側の電圧Ｖａと予備変圧器１１８の所内母線１１３側の電圧Ｖｂとが略一致するように、至近変電所２５０の連系変圧器２５２のタップを切り替えて予備送電線１１９の電圧を調整し、その後に切り替えを実行する。予備変圧器１１８または起動変圧器１１５を電圧調整のために負荷時タップ切替器付きの変圧器とする必要がなく、所内回路の初期投資および維持費を低減できる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、発電所の所内電力の切替方法に関する。詳しくは、この発明は、起動変圧器の所内母線側の電圧と予備変圧器の所内母線側の電圧とが略一致するように、予備送電線が接続される至近変電所の連系変圧器のタップを切り替えて当該予備送電線の電圧を調整した後に、所内母線の接続を、起動変圧器から予備変圧器に、あるいは予備変圧器から起動変圧器に切り替えることによって、予備変圧器または起動変圧器を負荷時タップ切替器付きとしなくてもよく、所内回路の初期投資および維持費を低減できるようにした所内電力切替方法に係るものである。

図２は、発電所の所内回路２００の構成を示している。発電機２０１は、主変圧器２０２および遮断器２０３の直列回路を介して送電系統の母線２０４に接続されている。例えば、発電機２０１の出力電圧は１８ｋＶ、送電系統の母線２０４の電圧は２２０ｋＶとされている。この母線２０４には、遮断器２０５を介して送電線２０６が接続されていると共に、遮断器２０７を介して送電線２０８が接続されている。これにより、発電機２０１で発電されて得られた電力は、送電線２０６および送電線２０８の２回線で並行して送電される。

また、発電機２０１は、所内変圧器２１１および遮断器２１２の直列回路を介して所内母線２１３に接続されている。この所内母線２１３から所内の運転、維持用の各設備（モータ、照明など）に電力が供給される。また、この所内母線２１３は、遮断器２１４、起動変圧器２１５および遮断器２１６の直列回路を介して送電系統の母線２０４に接続されている。

さらに、この所内母線２１３は、遮断器２１７および予備変圧器２１８の直列回路を介して予備送電線２１９の一端に接続されている。予備変圧器２１８は負荷時タップ切替器付きであって、タップを切り替えることで、所内母線２１３側の電圧を調整できるようにされている。例えば、所内母線２１３の電圧は６．９ｋＶ、予備送電線２１９の電圧は６６ｋＶとされている。

なお、予備送電線２１９の他端は、至近変電所２５０に接続されている。すなわち、この予備送電線２１９の他端は遮断器２５１を介して連系変圧器２５２に接続されている。この連系変圧器２５２は、図示せずも、上流の変電所に接続された送電線に接続されている。連系変圧器２５２は、通常負荷時タップ切替器付きであって、タップを切り替えることで、予備送電線２１９の電圧を調整できるようにされている。

図２に示すような所内回路２００において、発電機２０１が運転されているときは、遮断器２１２が閉状態とされ、遮断器２１４，２１７は開状態とされ、所内母線２１３には発電機２０１から電力が供給される。そして、発電機２０１の運転が停止する等の不慮の事故が発生した場合には、瞬時に、遮断器２１２は開状態とされ、遮断器２１４は閉状態とされ、所内母線２１３には、送電系統の母線２０４から、他の発電所で発電された電力が供給される。これにより、発電機２０１の運転が停止した場合であっても、所内母線２１３から所内の各設備に電力を供給できる。

また例えば、所内全体の点検時には、発電機２０１の運転を停止し、それに伴って遮断器２１４を閉状態とすると共に遮断器２１２を開状態として、所内母線２１３に送電系統の母線２０４から電力を供給する状態とし、その後に、遮断器２１７を閉状態とすると共に遮断器２１４を開状態として、所内母線２１３に予備送電線２１９から電力を供給する状態とする。

また例えば、所内全体の点検が終わったときは、上述とは逆に、遮断器２１４を閉状態とすると共に遮断器２１７を開状態として、所内母線２１３に送電系統の母線２０４から電力を供給する状態とし、その後に、発電機２０１の運転を再開し、それに伴って、遮断器２１２を閉状態とすると共に遮断器２１４を開状態として、所内母線２１３に発電機２０１から電力を供給する状態とする。

ここで、遮断器２１７を閉状態とすると共に遮断器２１４を開状態として所内母線２１３の接続を起動変圧器２１５から予備変圧器２１８に切り替える場合、逆に遮断器２１４を閉状態とすると共に遮断器２１７を開状態として所内母線２１３の接続を予備変圧器２１８から起動変圧器２１５に切り替える場合、起動変圧器２１５の所内母線２１３側の電圧Ｖａと予備変圧器２１８の所内母線２１３側の電圧Ｖｂとが略一致するように、例えばその差が±０．１ｋＶ以内となるように予備変圧器２１８のタップを切り替え、その後に切り替えが実行される。これは、切替時に電圧Ｖａ，Ｖｂの差が大きい場合には、所内の各設備に悪影響を及ぼし、その寿命が縮まるということを回避するためである。

例えば、特許文献１，２には、負荷時タップ切替器付きの変圧器を用いて電圧調整を行うことが記載されている。また、特許文献３には、所内母線への電力供給経路の切り替え、つまり所内切替が記載されている。

特開平１１−２３１９４９号公報 特開平０８−１０３０２５号公報 特開２００２−７８１９１号公報

上述したように、所内母線２１３の接続を、起動変圧器２１５から予備変圧器２１８に、あるいは予備変圧器２１８から起動変圧器２１５に切り替えることは、例えば所内全体の点検時に行われるものであり、その頻度は非常に少ない。しかし、その切り替え時の電圧調整のために、予備変圧器２１８として、高価で、メンテナンスが必要な負荷時タップ切替器付きの変圧器が用いられており、所内回路の初期投資および維持費が高価となるという問題点があった。

なお、予備変圧器２１８を負荷時タップ切替器付きの変圧器とする代わりに、起動変圧器２１５を負荷時タップ切替器付きの変圧器として、これにより電圧調整をする場合もあるが、この場合にも、同様の問題点がある。

この発明の目的は、所内回路の初期投資および維持費を低減することにある。

この発明に係る所内電力切替方法は、発電機の運転停止中に、所内電力を得るための所内母線の接続を、発電機が主変圧器を介して接続される送電系統母線に接続された起動変圧器から至近変電所に接続されている予備送電線に接続された予備変圧器に、あるいは予備変圧器から起動変圧器に切り替える方法であって、予備送電線は至近変電所の負荷時タップ切替器付きの連系変圧器に接続されており、起動変圧器の所内母線側の電圧と予備変圧器の所内母線側の電圧とが略一致するように、連系変圧器のタップ切り替えにより予備送電線の電圧を調整し、その後に所内母線の接続を、起動変圧器から予備変圧器に、あるいは予備変圧器から起動変圧器に切り替えるものである。

この発明においては、発電機の運転停止中に、所内電力を得るための所内母線の接続が、起動変圧器から予備変圧器に、あるいは予備変圧器から起動変圧器に切り替えられる。起動変圧器は、発電機が主変圧器を介して接続される送電系統母線に接続されている。そのため、所内母線が起動変圧器に接続されるときは、この所内母線に送電系統母線から電力が供給される。予備変圧器は、至近変電所に接続されている予備送電線に接続されている。そのため、所内母線が予備変圧器に接続されるときは、この所内母線に予備送電線から電力が供給される。

予備送電線は、至近変電所の負荷時タップ切替器付きの連系変圧器に接続されている。所内母線の接続を、起動変圧器から予備変圧器に、あるいは予備変圧器から起動変圧器に切り替える場合、起動変圧器の所内母線側の電圧と予備変圧器の所内母線側の電圧とが略一致するように電圧調整が行われた後に、切り替えが実行される。このように電圧調整を行うのは、電圧差が大きい場合に、所内母線に接続される所内の各設備に悪影響を及ぼし、その寿命が縮まるからである。

この電圧調整は、連系変圧器のタップ切り替えを行うことで、予備送電線の電圧を調整することで行われる。この場合、予備変圧器２１８を負荷時タップ切替器付きの変圧器とする必要がなく、所内回路の初期投資および維持費の低減が可能となる。

この発明によれば、起動変圧器の所内母線側の電圧と予備変圧器の所内母線側の電圧とが略一致するように、予備送電線が接続される至近変電所の連系変圧器のタップを切り替えて当該予備送電線の電圧を調整した後に、所内母線の接続を、起動変圧器から予備変圧器に、あるいは予備変圧器から起動変圧器に切り替えるものであり、予備変圧器または起動変圧器を負荷時タップ切替器付きとしなくてもよく、所内回路の初期投資および維持費を低減できる。

以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態について説明する。図１は、発電所の所内回路１００の構成を示している。
発電機１０１は、主変圧器１０２および遮断器１０３の直列回路を介して送電系統の母線１０４に接続されている。例えば、発電機１０１の出力電圧は１８ｋＶ、送電系統の母線１０４の電圧は２２０ｋＶとされている。この母線１０４には、遮断器１０５を介して送電線１０６が接続されていると共に、遮断器１０７を介して送電線１０８が接続されている。これにより、発電機１０１で発電されて得られた電力は、送電線１０６および送電線１０８の２回線で並行して送電される。

また、発電機１０１は、所内変圧器１１１および遮断器１１２の直列回路を介して所内母線１１３に接続されている。この所内母線１１３から所内の運転、維持用の各設備（モータ、照明など）に電力が供給される。また、この所内母線１１３は、遮断器１１４、起動変圧器１１５および遮断器１１６の直列回路を介して送電系統の母線１０４に接続されている。

さらに、この所内母線１１３は、遮断器１１７および予備変圧器１１８の直列回路を介して予備送電線１１９の一端に接続されている。予備変圧器１１８は、図２の予備変圧器２１８が負荷時タップ切替器付きであるのとは異なり、負荷時タップ切替器付きではない。例えば、所内母線１１３の電圧は６．９ｋＶ、予備送電線１１９の電圧は６６ｋＶとされている。

なお、予備送電線１１９の他端は、至近変電所２５０に接続されている。すなわち、この予備送電線１１９の他端は遮断器２５１を介して連系変圧器２５２に接続されている。この連系変圧器２５２は、図示せずも、上流の変電所に接続された送電線に接続されている。連系変圧器２５２は、負荷時タップ切替器付きであって、タップを切り替えることで、予備送電線１１９の電圧を調整できるようにされている。

図１に示すような所内回路１００において、発電機１０１が運転されているときは、遮断器１１２が閉状態とされ、遮断器１１４，１１７は開状態とされ、所内母線１１３には発電機１０１から電力が供給される。そして、発電機１０１の運転が停止する等の不慮の事故が発生した場合には、瞬時に、遮断器１１２は開状態とされ、遮断器１１４は閉状態とされ、所内母線１１３には、送電系統の母線１０４から、他の発電所で発電された電力が供給される。これにより、発電機１０１の運転が停止した場合であっても、所内母線１１３から所内の各設備に電力を供給できる。

また例えば、所内全体の点検時には、発電機１０１の運転を停止し、それに伴って遮断器１１４を閉状態とすると共に遮断器１１２を開状態として、所内母線１１３に送電系統の母線１０４から電力を供給する状態とし、その後に、遮断器１１７を閉状態とすると共に遮断器１１４を開状態として、所内母線１１３に予備送電線１１９から電力を供給する状態とする。

また例えば、所内全体の点検が終わったときは、上述とは逆に、遮断器１１４を閉状態とすると共に遮断器１１７を開状態として、所内母線１１３に送電系統の母線１０４から電力を供給する状態とし、その後に、発電機１０１の運転を再開し、それに伴って、遮断器１１２を閉状態とすると共に遮断器１１４を開状態として、所内母線１１３に発電機１０１から電力を供給する状態とする。

ここで、遮断器１１７を閉状態とすると共に遮断器１１４を開状態として所内母線１１３の接続を起動変圧器１１５から予備変圧器１１８に切り替える場合、逆に遮断器１１４を閉状態とすると共に遮断器１１７を開状態として所内母線１１３の接続を予備変圧器１１８から起動変圧器１１５に切り替える場合、以下の手順で切り替えが実行される。

すなわち、起動変圧器１１５の所内母線１１３側の電圧Ｖａと予備変圧器１１８の所内母線１１３側の電圧Ｖｂとが略一致するように、例えばその差が±０．１ｋＶ以内となるように、至近変電所２５０の連系変圧器２５２のタップを切り替えて予備送電線１１９の電圧を調整し、その後に切り替えを実行する。至近変電所２５０への連絡は、例えば電話等を用いて行われ、あるいは社内ネットワークを介して行われる。これにより、切替時に電圧Ｖａ，Ｖｂの差が小さくなり、所内の各設備に与える悪影響が小さくなり、その寿命が縮まることを防止できる。

なお、所内母線１１３を予備変圧器１１８に接続し、この所内母線１１３に予備送電線１１９から電力を供給している状態では、所内母線１１３の電圧変動時に、至近変電所２５０の連系変圧器２５２のタップ切り替えを行うことで電圧調整を行うことができる。

上述したように本実施の形態によれば、起動変圧器１１５の所内母線１１３側の電圧と予備変圧器１１５の所内母線１１３側の電圧とが略一致するように、予備送電線１１９が接続される至近変電所２５０の連系変圧器２５２のタップを切り替えて当該予備送電線１１９の電圧を調整した後に、所内母線１１３の接続を、起動変圧器１１５から予備変圧器１１８に、あるいは予備変圧器１１８から起動変圧器１１５に切り替えるものであり、予備変圧器１１８または起動変圧器１１５を高価な負荷時タップ切替器付きの変圧器としなくてもよく、所内回路の初期投資および維持費（メンテナンス費）を低減できる。

この発明は、発電所の所内回路の初期投資および維持費を低減できるものであり、当該発電所の所内電力の切り替えに適用できる。

所内回路の構成を示す系統図である。 従来の所内回路の構成を示す系統図である。

符号の説明

１００・・・発電所の所内回路、１０１・・・発電機、１０２・・・主変圧器、１０３，１０５，１０７，１１２，１１４，１１６，１１７，２５１・・・遮断器、１０４・・・送電系統の母線、１０６，１０８・・・送電線、１１１・・・所内変圧器、１１３・・・所内母線、１１５・・・起動変圧器、１１８・・・予備変圧器、１１９・・・予備送電線、２５０・・・至近変電所、２５２・・・連系変圧器

Claims (1)

1. 発電機の運転停止中に、所内電力を得るための所内母線の接続を、上記発電機が主変圧器を介して接続される送電系統母線に接続された起動変圧器から至近変電所に接続されている予備送電線に接続された予備変圧器に、あるいは上記予備変圧器から上記起動変圧器に切り替える方法であって、
   上記予備送電線は上記至近変電所の負荷時タップ切替器付きの連系変圧器に接続されており、
   上記起動変圧器の上記所内母線側の電圧と上記予備変圧器の上記所内母線側の電圧とが略一致するように、上記連系変圧器のタップ切り替えにより上記予備送電線の電圧を調整し、その後に上記所内母線の接続を、上記起動変圧器から上記予備変圧器に、あるいは上記予備変圧器から上記起動変圧器に切り替える
   ことを特徴とする所内電力切替方法。
   

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