JP2009130941A

JP2009130941A - 電力外部入出力装置

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Publication number: JP2009130941A
Application number: JP2007299574A
Authority: JP
Inventors: Yasutaka Morimoto; 康孝森本
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2007-11-19
Filing date: 2007-11-19
Publication date: 2009-06-11
Anticipated expiration: 2027-11-19
Also published as: JP4808204B2

Abstract

【課題】電源母線が停電中の負荷を安全、簡便に稼動し得る電力外部入出力装置を提供すること。
【解決手段】電力外部入出力装置１００は、遮断器１１０、外部電源入出力制御用のスイッチ機構１２０、電源外部入力線路１３０、及び電源外部出力線路１４０を含む。電源外部入力線路１３０は、電源ケーブルＣＶ１が着脱可能なプラグイン方式の接続部１３１を有する。電源外部出力線路１４０は、電源ケーブルＣＶ２が着脱可能なプラグイン方式の接続部１４１を有する。また、スイッチ機構１２０は、遮断器１１０の二次側電路１１２と負荷１０３とを接続する通常状態に替わって、少なくとも電源外部入力線路１３０と負荷１０３とを接続する電源外部入力状態（２−４スイッチ接続）、及び、遮断器１１０の二次側電路１１２と電源外部出力線路１４０とを接続する電源外部出力状態（１−３スイッチ接続）のいずれかの状態に切替え可能となっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、発電プラントにおいて電源母線の迂回に利用可能な電力外部入出力装置に関する。

原子力発電所（又は火力発電所）等の発電プラントでは、所定の電源母線の保守・点検時においては、点検時の母線が停電中であるために、当該母線を電源とする負荷は、負荷点検直後のテストラン等が実施できない。そこで、従来では、点検期間の短縮化、点検効率向上の観点から、停電していない別系統の母線遮断器二次側より電源を迂回させ、テストラン等を実施している。

上記電源迂回作業には、電源迂回元の母線遮断器二次側の電線を解線する作業が伴う。この作業時、周囲の母線が活線状態であるため、手順を誤ると感電の恐れがある。また、電源迂回ケーブルの端末処理、上記の遮断器二次側解線や接続作業に時間がかかる。また、諸事情により電源迂回制限があると、負荷の点検期間や電力系統の構成に遅れが生ずる懸念がある。

上記のような電源母線の保守・点検時に関係する特許文献として、発電プラントの通常運転時における母線間の電気的独立を保ちながら、保守時の母線切替え作業を容易にする、原子力発電所非常用所内電源設備と保守時インターロック切替母線連絡回路が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−２２２４９４号公報

特許文献１のような技術においては、各種の遮断器において、通常運転時又はその他の状態に応じた各種のインターロックの条件が定められている。既存の発電プラントに、必要な遮断器を配備すること、及び各種のインターロックの条件を新たに定めることは相当なコストがかかる上、構成上の制限もあると考えられるので、別の工夫が望まれる。

本発明は、上記事情に鑑み、実状に沿って、電源母線が停電中の負荷を安全、簡便に稼動し得る電力外部入出力装置を提供することを目的とする。

本発明者は、遮断器二次側にプラグイン方式の電力外部入力、出力部を設置し、簡便に電源ケーブルが接続し得る構成を見出した。さらに、外部電源入出力制御用のスイッチ機構と組み合わせることによって、電源母線が停電中の負荷に対し、容易に別系統の電源母線の電力を供給することができることを見出し、以下のような本発明を完成するに至った。

（１）第１の電源供給用電線路に一次側電路が接続され、負荷に二次側電路が接続される遮断器と、プラグイン方式の第１の接続部を有する電源外部入力線路と、プラグイン方式の第２の接続部を有する電源外部出力線路と、前記遮断器の二次側電路と前記負荷とを接続する通常状態に替わって少なくとも前記電源外部入力線路と前記負荷とを接続する電源外部入力状態、及び、前記遮断器の二次側電路と前記電源外部出力線路とを接続する電源外部出力状態のいずれかの状態に切替え可能なスイッチ機構と、を具備したことを特徴とする電力外部入出力装置。

（２）電源外部入力線路は、少なくとも前記第１の電源供給用電線路が給電停止状態となったときに活線状態となっている第２の電源供給用電線路と接続される（１）に記載の電力外部入出力装置。

（３）前記第１の接続部及び前記第２の接続部は、前記電源供給用電線路と所定距離離れて設置される（１）に記載の電力外部入出力装置。

本発明によれば、第１の電源供給用電線路が点検等で給電停止時、プラグイン方式の第１の接続部を有する電源外部入力線路は、別系統の第２の電源供給用電線路と接続し、スイッチ機構を介して容易に負荷に電源を供給することができる。これにより、従来のケーブルの付け替え作業時間は大幅に短縮でき、電源母線が停電中の負荷を安全、簡便に稼動し得る電力外部入出力装置を提供することができる。

図１は、本発明に係る電力外部入出力装置の要部の構成を示す回路図である。電力外部入出力装置１００は、遮断器１１０、外部電源入出力制御用のスイッチ機構１２０、電源外部入力線路１３０、及び電源外部出力線路１４０を含む。第１の電源供給用電線路としての第１の母線電源１０１に、遮断器１１０の一次側電路１１１が接続されている。遮断器１１０の二次側電路１１２は、通常、スイッチ機構１２０を介してモータ等の負荷１０３に接続される。

電源外部入力線路１３０は、電源ケーブルＣＶ１が着脱可能なプラグイン方式の接続部１３１を有する。電源外部出力線路１４０は、電源ケーブルＣＶ２が着脱可能なプラグイン方式の接続部１４１を有する。また、スイッチ機構１２０は、遮断器１１０の二次側電路１１２と負荷１０３とを接続する通常状態に替わって、少なくとも電源外部入力線路１３０と負荷１０３とを接続する電源外部入力状態（２−４スイッチ接続）、及び、遮断器１１０の二次側電路１１２と電源外部出力線路１４０とを接続する電源外部出力状態（１−３スイッチ接続）のいずれかの状態に切替え可能となっている。

図１における回路動作を説明する。発電プラントにおいて、通常は、遮断器１１０内のスイッチ８８がオン状態にされ、第１の母線電源１０１から負荷１０３に電力が供給される。一方、発電プラントの点検時において第１の母線電源１０１を検査するとき、第１の母線電源１０１は給電停止状態となる。その際、負荷１０３を点検、その後、負荷１０３を稼動させて確認するなど、短い時間で負荷１０３を点検したい場合、第１の母線電源１０１の復旧を待たずに活線状態にある別系統の第２の母線電源（第２の電源供給用電線路）からの電力供給を実施する。従来では遮断器１１０の二次側接続部Ｕ，Ｖ，Ｗを切って別系統の第２の母線電源と繋ぐ作業を要したが、本発明の構成では簡便化される。つまり、プラグイン方式の接続部１３１を利用するのである。第２の電源供給用電線路として、別系統の活線状態にある第２の母線電源を、図示しない遮断器を介した電源ケーブルＣＶ１によって接続部１３１にプラグ接続する。もちろん電源ケーブルＣＶ１の端末もプラグ形態となっており、容易に別系統の活線状態にある第２の母線電源を、電源ケーブルＣＶ１を介して電源外部入力線路１３０に接続することができる。その後、スイッチ機構１２０は、電源外部入力線路１３０と負荷１０３とを接続する電源外部入力状態（２−４スイッチ接続）に制御される。

以上により、第１の電源供給用電線路としての第１の母線電源１０１が点検等のために給電停止している際、プラグイン方式の接続部１３１を有する電源外部入力線路１３０は、電源ケーブルＣＶ１を介して別系統の第２の母線電源（第２の電源供給用電線路）と接続し、容易にスイッチ機構１２０を介して負荷１０３に電源を供給することができる。

また、図１における別の回路動作を説明する。発電プラントにおいて、通常は、遮断器１１０内のスイッチ８８がオン状態にされ、第１の母線電源１０１から負荷１０３に電力が供給される。一方、発電プラントの点検において図示しない第３の母線電源の検査でその母線電源が給電停止状態となったとき、停電した第３の母線電源に繋がる他の負荷を稼動させたい場合、第３の母線電源の復旧を待たずに活線状態にある図示の第１の母線電源１０１からの電力供給を実施する。図示しない遮断器を介した電源ケーブルＣＶ２によって接続部１４１にプラグ接続する。もちろん電源ケーブルＣＶ２の端末もプラグ形態となっており、容易に第１の母線電源を、電源ケーブルＣＶ２を介して電源外部出力線路１４０に接続することができる。その後、スイッチ機構１２０は、遮断器１１０の二次側電路１１２と電源外部出力線路１４０とを接続する電源外部出力状態（１−３スイッチ接続）に制御される。

以上により、図示しない別系統の第３の母線電源（第３の電源供給用電線路）が点検等のために給電停止している際、プラグイン方式の接続部１４１を有する電源外部出力線路１４０は、電源ケーブルＣＶ２を介して図示しない他の負荷と接続し、容易にスイッチ機構１２０を介して図示の第１の母線電源（第１の電源供給用電線路）による電源を他の負荷に供給することができる。

図２は、本発明に係る電力外部入出力装置を搭載した配線用遮断器を伴う、発電プラントにおけるモータコントロールセンタ（ＭＣＣ）の概略図である。ＭＣＣ装置は、発電プラントにおけるモータを集中的に起動・停止・制御するユニットの集まりであり、モータの短絡、過負荷、欠相を検出し、モータを損傷から保護する。ＭＣＣ装置２００には図示しないが、図１に示す回路構成も含まれている。また、母線室が設けられ、母線電源としての有効線が配備される。例えば、ＭＣＣ装置２００内には、図１における第１の母線電源１０１が供給される第１の電源供給用電線路（図示せず）が配設されている。また、ＭＣＣ装置２００内には、さらに第１の母線電源１０１とは別系統の第２の母線電源が供給される第２の電源供給用電線路（図示せず）が配設されていてもよい。ＭＣＣ装置２００の前面の所定箇所には、図１におけるプラグイン方式の接続部１３１、１４１が設けられている。接続部１３１、１４１はそれぞれ回路単位に応じて複数設けられていてもよい。

接続部１３１は、図１における電源外部入力線路１３０の接続ターミナル、接続部１４１は、図１における電源外部出力線路１４０の接続ターミナルであるので、それぞれ見分けが付くように色分け等がなされていることが望ましい。また、接続部１３１、１４１それぞれの設置箇所としては、誘導による電圧変動を避けるため、なるべく母線電源から所定距離（例えば４０ｃｍ以上）遠ざけることが重要である。接続部１３１、１４１それぞれには、ＭＣＣ装置２００または図示しない他のＭＣＣ装置や配線用遮断器の所定部から伸長された電源ケーブル（図示せず）が用途に応じて接続される。接続される電源ケーブルのターミナルは、上記したようにプラグ形態（高圧型プラグ）となっており、接続部１３１または１４１に接続後、ボルト・ナットで固定されるようにしてもよい。

以上説明したように、本発明の構成によれば、プラグイン方式の第１の接続部を有する電源外部入力線路、プラグイン方式の第２の接続部を有する電源外部出力線路、さらには電源外部入力線路または電源外部出力線路を機能させるための外部電源入出力制御用のスイッチ機構を備える。これらの構成により、電源ケーブルを廻らせ、繋ぎ込む作業は大幅に時間短縮されると共に、安全性、確実性の向上が期待できる。すなわち、電源母線が停電中の負荷を安全、簡便に稼動し得る電力外部入出力装置を提供することができる。

本発明に係る電力外部入出力装置の要部の構成を示す回路図である。本発明に係る電力外部入出力装置を搭載した配線用遮断器を伴う、発電プラントにおけるモータコントロールセンタ（ＭＣＣ）の概略図である。

符号の説明

１００電力外部入出力装置
１０１第１の母線電源
１０３負荷
１１０遮断器
１１１遮断器の一次側電路
１１２遮断器の二次側電路
１２０スイッチ機構
１３０電源外部入力線路
１３１，１４１接続部
１４０電源外部出力線路
２００ＭＣＣ装置

Claims

第１の電源供給用電線路に一次側電路が接続され、負荷に二次側電路が接続される遮断器と、
プラグイン方式の第１の接続部を有する電源外部入力線路と、
プラグイン方式の第２の接続部を有する電源外部出力線路と、
前記遮断器の二次側電路と前記負荷とを接続する通常状態に替わって少なくとも前記電源外部入力線路と前記負荷とを接続する電源外部入力状態、及び、前記遮断器の二次側電路と前記電源外部出力線路とを接続する電源外部出力状態のいずれかの状態に切替え可能なスイッチ機構と、
を具備したことを特徴とする電力外部入出力装置。
電源外部入力線路は、少なくとも前記第１の電源供給用電線路が給電停止状態となったときに活線状態となっている第２の電源供給用電線路と接続される請求項１記載の電力外部入出力装置。
前記第１の接続部及び前記第２の接続部は、前記電源供給用電線路と所定距離離れて設置される請求項１記載の電力外部入出力装置。