JP2006329923A

JP2006329923A - 短絡発電設備

Info

Publication number: JP2006329923A
Application number: JP2005157032A
Authority: JP
Inventors: Yoshihide Takami; 吉秀高見
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-05-30
Filing date: 2005-05-30
Publication date: 2006-12-07

Abstract

【課題】遮断試験の際に短絡電流を供給する短絡発電設備において、短絡発電機容量が十分確保できる設備を提供する。
【解決手段】供試遮断器に短絡電流を供給して遮断試験を行う設備を、並列接続されて同期並列運転を行うＡ号短絡発電機１とＢ号短絡発電機２とで構成し、Ｂ号短絡発電機２の界磁電流９ａを制御するＢ号界磁制御器１３を備えて、Ｂ号界磁電流９ａを、Ａ号界磁電流５ａに基づいて生成される制御目標値に追従するようにフィードバック制御して、Ｂ号短絡発電機２の出力とＡ号短絡発電機１の出力とを同等にする。
【選択図】図１

Description

この発明は、遮断器の遮断試験に関し、特に短絡電流を供給する短絡発電設備に関するものである。

従来、遮断器の試験は、励磁発電機で励磁される短絡発電機に保護遮断器、限流リアクトル及び投入器を介して供試遮断器を接続し、保護遮断器を予め投入しておき短絡発電機に所定の電圧を発生させてから規定に従った試験を行っていた。そして、短絡容量不足による試験項目の試験を可能にするため、短絡発電機の励磁回路に過励磁回路及び逆励磁回路を設け、供試遮断器の短絡電流通電開始点の直前に短絡発電機を過励磁として短絡電流の減衰を押さえ込んでほぼ一定値に保ち、供試遮断器の遮断完了直前直後に過励磁をオフとし短時間逆励磁を加え、過励磁による影響を打ち消して過渡回復電圧及び回復電圧を許容範囲に収めていた（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−１７２９１１号公報

このような従来の遮断試験は、短絡発電機の短絡容量不足により実施できなかった試験項目の試験を、短絡発電機容量を増加させることなく可能にするものであるが、容量の不足量が大きい場合には、所定の短絡電流や、過渡回復電圧及び回復電圧が得られず、従来設備を発電機容量を増やした設備に取り替える必要があり、多大な費用が発生するものであった。

この発明は、上記のような問題点を解消するために成されたものであって、遮断試験の際に短絡電流を供給する短絡発電設備において、短絡発電機容量が十分確保できる設備を提供することを目的とする。

この発明に係る短絡発電設備は、短絡試験品に短絡電流を供給して遮断試験を行う設備であって、並列接続されて同期並列運転を行う第１、第２の短絡発電機と、該第２の短絡発電機の界磁電流を制御する界磁制御器とを備える。該界磁制御器は、上記第１の短絡発電機の界磁電流に基づいて指令値を演算する指令演算部を有して、上記第２の短絡発電機の界磁電流が上記指令値に追従するようにフィードバック制御するものである。

このような短絡発電設備は、２台の短絡発電機を同期並列運転させるため、大きな短絡発電機容量を得ることができる。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１による短絡発電設備を図１に基づいて説明する。
図に示すように、第１の短絡発電機としてのＡ号短絡発電機１と第２の短絡発電機としてのＢ号短絡発電機２とが、並列遮断器３を介して遮断器などの短絡試験品４に接続される。Ａ号短絡発電機１の界磁巻線（以下、Ａ号界磁巻線５と称す）は、界磁遮断器６、シャント７を介してＡ号界磁調整器８に接続され、界磁電流５ａはＡ号界磁調整器８により所望の値に調整されてＡ号界磁巻線５に供給される。Ｂ号短絡発電機２の界磁巻線（以下、Ｂ号界磁巻線９と称す）は、界磁遮断器１０、シャント１１を介してサイリスタ１２に接続される。サイリスタ１２は励磁用電源に接続され、Ｂ号界磁制御器１３から点呼信号１８をゲートに入力して点呼制御され、所望の界磁電流９ａがＢ号界磁巻線９に供給される。

Ｂ号界磁制御器１３の構成および動作について以下に詳述する。
Ｂ号界磁制御器１３は、Ａ号短絡発電機１の界磁電流５ａ（以下、Ａ号界磁電流５ａと称す）をシャント７を介して入力すると共に、Ｂ号短絡発電機２の界磁電流９ａ（以下、Ｂ号界磁電流９ａと称す）をシャント１１を介して入力し、サイリスタ１２の点呼信号１８を生成してＢ号界磁電流９ａを制御する。Ｂ号界磁制御器１３では、指令演算部としての制御目標値換算部１４が、入力されたＡ号界磁電流５ａに基づいて指令値となる制御目標値を演算する。一方、入力されたＢ号界磁電流９ａは予め設定されたフィードバックゲイン１５を乗じ、減算器１６にて制御目標値からの偏差を求め、該偏差が小さくなるようにサイリスタ点呼制御部１７にて点呼信号１８を生成する。これにより、Ｂ号界磁電流９ａは、Ａ号界磁電流５ａに基づく制御目標値に追従するようにフィードバック制御される。

ここで、Ｂ号短絡発電機２がＡ号短絡発電機１と同型であれば、制御目標値をＡ号界磁電流５ａとして、Ｂ号界磁電流９ａをＡ号界磁電流５ａに追従させる。これによりＢ号短絡発電機２の出力とＡ号短絡発電機１の出力とを同等にして同期させ、２台の短絡発電機１、２を同期並列運転する。
また、Ｂ号短絡発電機２がＡ号短絡発電機１と同型でない場合でも、Ｂ号短絡発電機２の出力とＡ号短絡発電機１の出力とが同等になるように、制御目標値換算部１４にて演算時のゲインを調整して制御目標値を生成し、２台の短絡発電機１、２を同期並列運転する。このため、２台の励磁方式の異なる短絡発電機１、２であっても同期並列運転できる。

この実施の形態では、Ｂ号短絡発電機２の界磁電流９ａを制御するＢ号界磁制御器１３を備え、Ｂ号界磁電流９ａを、Ａ号界磁電流５ａに基づいて生成される制御目標値に追従するようにフィードバック制御するため、Ｂ号短絡発電機２の出力とＡ号短絡発電機１の出力とを同等にして、２台の短絡発電機１、２を、容易に信頼性良く同期並列運転させることができる。これにより、短絡発電機容量が十分確保でき短絡試験品４の遮断試験を信頼性良く実施できる。
また、１台の既設短絡発電機による短絡発電設備において短絡発電機容量が不足する場合に、既設短絡発電機をＡ号短絡発電機１とし、Ｂ号界磁制御器１３を備えたＢ号短絡発電機２を追設することで上述した２台の短絡発電機１、２による短絡発電設備を得ることができ、容量不足を解消することができる。この場合、既設短絡発電機を利用して短絡発電機容量を大きく増大でき、費用削減が図れる。

実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２による短絡発電設備を図２に基づいて説明する。
上記実施の形態１と同様に、Ａ号短絡発電機１とＢ号短絡発電機２とが、並列遮断器３を介して短絡試験品４に接続される。Ａ号界磁巻線５は、界磁遮断器６、シャント７を介してＡ号界磁調整器８に接続され、Ａ号界磁電流５ａはＡ号界磁調整器８により所望の値に調整されてＡ号界磁巻線５に供給される。Ｂ号界磁巻線９は、界磁遮断器１０、シャント１１を介してサイリスタ１２に接続される。サイリスタ１２は励磁用電源に接続され、Ｂ号界磁制御器１３から点呼信号１８をゲートに入力して点呼制御され、所望のＢ号界磁電流９ａがＢ号界磁巻線９に供給される。

Ｂ号界磁制御器１３の構成および動作について以下に詳述する。
Ｂ号界磁制御器１３は、Ａ号界磁電流５ａおよびＢ号界磁電流９ａを、それぞれシャント７、１１を介して入力すると共に、Ａ号短絡発電機１の出力電圧（以下、Ａ号出力電圧１ａと称す）とＢ号短絡発電機２の出力電圧（以下、Ｂ号出力電圧２ａと称す）とを入力し、サイリスタ１２の点呼信号１８を生成してＢ号界磁電流９ａを制御する。
Ｂ号界磁制御器１３は、制御目標値換算部１４および自動電圧調整部１９からなる指令演算部１４ａを備える。自動電圧調整部１９では、Ａ号出力電圧１ａとＢ号出力電圧２ａとを入力として、Ｂ号出力電圧２ａがＡ号出力電圧１ａに追従するように電圧調整信号を生成し、制御目標値換算部１４では、自動電圧調整部１９からの電圧調整信号とＡ号界磁電流５ａとに基づいて指令値となる制御目標値を演算する。
一方、入力されたＢ号界磁電流９ａは予め設定されたフィードバックゲイン１５を乗じ、減算器１６にて制御目標値からの偏差を求め、該偏差が小さくなるようにサイリスタ点呼制御部１７にて点呼信号１８を生成する。これにより、Ｂ号界磁電流９ａは制御目標値に追従するようにフィードバック制御される。

この実施の形態においても、上記実施の形態１と同様に、Ｂ号短絡発電機２の界磁電流９ａを制御するＢ号界磁制御器１３を備え、Ｂ号界磁電流９ａを、Ａ号界磁電流５ａに基づいて生成される制御目標値に追従するようにフィードバック制御することで、Ｂ号短絡発電機２の出力とＡ号短絡発電機１の出力とを同等にして、２台の短絡発電機１、２を、同期並列運転させる。このため、上記実施の形態１と同様に、短絡発電機容量が十分確保でき短絡試験品４の遮断試験を信頼性良く実施できると共に、既設短絡発電機を利用して短絡発電機容量を大きく増大するのに適した設備構造を提供でき、費用削減が図れる。
また、制御目標値を演算する指令演算部１４ａに、自動電圧調整部１９を備え、Ｂ号出力電圧２ａがＡ号出力電圧１ａに追従するように制御演算値を演算させるようにしたため、Ｂ号短絡発電機２の出力とＡ号短絡発電機１の出力とを同等にする制御が高精度に応答性良く実施でき、２台の短絡発電機１、２の同期並列運転がさらに信頼性良く制御できる。

この発明の実施の形態１による短絡発電設備の構成を示す図である。この発明の実施の形態２による短絡発電設備の構成を示す図である。

符号の説明

１第１の短絡発電機としてのＡ号短絡発電機、１ａＡ号出力電圧、
２第２の短絡発電機としてのＢ号短絡発電機、２ａＢ号出力電圧、３並列遮断器、
４短絡試験品、５Ａ号界磁巻線、５ａＡ号界磁電流、９Ｂ号界磁巻線、
９ａＢ号界磁電流、１３Ｂ号界磁制御器、
１４指令演算部としての制御目標値換算部、１４ａ指令演算部、
１９自動電圧調整部。

Claims

短絡試験品に短絡電流を供給して遮断試験を行う短絡発電設備において、
並列接続されて同期並列運転を行う第１、第２の短絡発電機と、該第２の短絡発電機の界磁電流を制御する界磁制御器とを備え、
上記界磁制御器は、上記第１の短絡発電機の界磁電流に基づいて指令値を演算する指令演算部を有して、上記第２の短絡発電機の界磁電流が上記指令値に追従するようにフィードバック制御することを特徴とする短絡発電設備。
上記指令演算部は、上記第１、第２の短絡発電機の出力電圧をそれぞれ入力して、上記第２の短絡発電機の出力電圧が上記第１の短絡発電機の出力電圧に追従するように、上記指令値を演算することを特徴とする請求項１記載の短絡発電設備。