JP2015139300A - Exciter board of electric generator - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、同期発電機等の発電機における界磁巻線へ界磁電流を供給し、発電機の運転を制御する励磁装置盤に関するものである。 The present invention relates to an exciter panel that supplies a field current to a field winding in a generator such as a synchronous generator and controls the operation of the generator.
励磁装置盤は、電力用サイリスタ整流器を用いて、交流電力を直流電力に変換し、それらを界磁電圧、電流として同期発電機の界磁巻線に供給し、同期発電機を発電させる。電力用サイリスタ整流器に含まれるサイリスタ素子は、電力の変換の際に発生する損失により発熱する。発熱量が耐熱容量を超えるとサイリスタ素子が焼損し、励磁装置盤及び同期発電機の運転を停止させてしまう問題がある。 The exciter panel uses a power thyristor rectifier to convert AC power into DC power, and supplies them to the field winding of the synchronous generator as field voltages and currents to generate the synchronous generator. The thyristor element included in the power thyristor rectifier generates heat due to a loss generated during power conversion. When the heat generation amount exceeds the heat resistance capacity, the thyristor element burns out, and there is a problem that the operation of the exciter panel and the synchronous generator is stopped.
一般に同期発電機を用いる発電所は、安定した電力需要を確保する為、長時間の連続運転を求められている。そして上記の様な問題を解決する為、励磁装置盤に冷却ファンを備え、サイリスタ素子を冷却する対策を施している。また、運転の信頼性を向上させる為、冷却ファンを2個設け、片方(常用系)のファンが壊れても、他方(待機系)のファンを回転させることにより運転を継続していた。また励磁装置盤内の温度が高くなったことを温度検出リレーで検出して警報を外部へ出し、それを見た運転員が発電機の出力を下げる等を行うことにより温度を下げるなどの対策を施していた。 In general, a power plant using a synchronous generator is required to operate continuously for a long time in order to secure a stable power demand. In order to solve the above problems, a cooling fan is provided on the exciter panel to take measures to cool the thyristor element. Further, in order to improve the reliability of operation, two cooling fans are provided, and even if one (ordinary system) fan breaks, the operation is continued by rotating the other (standby system) fan. In addition, the temperature detection relay detects that the temperature inside the exciter panel has risen, issues an alarm, and the operator who sees it lowers the temperature by, for example, lowering the output of the generator. Had been given.
更に別の従来技術として、ファンモータ駆動回路に回転速度指令を与え、ファンモータ駆動回路から異常信号を受けるよう構成された回転速度指令演算部を備え、ファンモータ駆動回路の1つから異常信号を受けたとき、残りの運転可能なファンモータに対する回転速度指令の値を上昇させて、異常発生前のファンモータによって得られていたトータルの風量が変わらないようにしている複数台運転ファン駆動装置があった。(特許文献1参照) As another prior art, a rotational speed command calculation unit configured to give a rotational speed command to the fan motor drive circuit and receive an abnormal signal from the fan motor drive circuit is provided, and an abnormal signal is output from one of the fan motor drive circuits. A multi-unit fan drive device that, when received, increases the value of the rotational speed command for the remaining operable fan motor so that the total air volume obtained by the fan motor before the occurrence of the abnormality does not change there were. (See Patent Document 1)
従来の同期発電機の励磁装置盤では、盤内の温度が高くなった時、運転員が冷却ファンを運転させたり、発電機の出力を下げたりしていた。更に保守員が装置盤のフィルターの目詰まりを除去したりするなど人が手動で対策を施す必要があり、作業が煩雑であるという問題点があった。また対策を施すのに時間がかかることから、温度が高い状態が継続して、機器が損傷するという問題点があった。 In conventional synchronous generator exciter panels, when the temperature inside the panel becomes high, an operator operates a cooling fan or lowers the output of the generator. Furthermore, it is necessary for a maintenance person to manually take countermeasures such as removing the clogging of the filter on the apparatus panel, and there is a problem that the work is complicated. In addition, since it takes time to take measures, there is a problem that the temperature is continuously high and the device is damaged.
又上記特許文献1においては、新たな冷却ファンを駆動させるものでないため、風量を増加することが出来ないという問題点があった。
Moreover, in the said
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、待機系のファンを新たに駆動させる等の対策を施すことにより、励磁装置盤内の温度上昇を抑えて運転の信頼性を向上させることを目的とするものである。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and by taking measures such as newly driving a standby fan, the temperature rise in the exciter panel is suppressed and the operation reliability is improved. The purpose is to improve.
この発明に係る発電機の励磁装置盤は、複数の冷却用ファンと、内部の温度が高くなったことを検出する温度リレーを備えたものであって、運転員が選択した冷却用ファンに異常が無い場合、選択された上記冷却用ファンの運転指令を出し、運転員が選択した冷却用ファンに異常があり、かつ運転員が選択していない冷却用ファンに異常が無い場合は運転員が選択していない上記冷却用ファンに運転指令を出し、更に上記温度リレーが温度の高くなったことを検出した場合、上記複数の冷却用ファンの全ての運転指令を出す制御ロジックを設けたものである。 The generator exciter panel according to the present invention includes a plurality of cooling fans and a temperature relay that detects that the internal temperature has increased, and the cooling fan selected by the operator is abnormal. If there is no failure, the operation command for the selected cooling fan is issued.If there is an abnormality in the cooling fan selected by the operator and there is no abnormality in the cooling fan not selected by the operator, the operator A control logic is provided that issues an operation command to the cooling fans that are not selected, and outputs all operation commands for the plurality of cooling fans when the temperature relay detects that the temperature has risen. is there.
上記のように構成された発電機の励磁装置盤においては、高温を検出した場合は複数の冷却ファンを同時に運転することができるので冷却効果を高め、積極的に温度上昇を抑えることができる。従って励磁装置盤の運転の信頼性を高めることができる。 In the generator exciter panel configured as described above, when a high temperature is detected, a plurality of cooling fans can be operated simultaneously, so that the cooling effect can be enhanced and the temperature rise can be positively suppressed. Therefore, the reliability of operation of the exciter panel can be enhanced.
実施の形態1.
以下、実施の形態1を図に基づいて説明する。図1(A)、(B)は実施の形態1による発電機の励磁装置盤を示す概念図であり、図1(A)は通常運転時を示す図、図1(B)は温度が高くなったときの運転時を示す図である。又図2は励磁装置盤における制御ロジックを示す回路図である。図1(A)、(B)において、励磁装置盤は常用系の冷却用ファン(A系ファン)1、待機系の冷却用ファン(B系ファン)2、及び盤内の温度が高くなったことを検出する温度リレー4を有している。
The first embodiment will be described below with reference to the drawings. 1 (A) and 1 (B) are conceptual diagrams showing a generator exciter panel according to
更に図2において、制御ロジック回路は、A系ファン1が正常であるか否かを入力する信号11、A系ファン選択指令を出したか否かを入力する信号12、B系ファンが選択されたか否かを示す信号13、温度リレー4により盤内の温度が高くなったことが入力される信号14、B系ファン2が正常であるか否かを入力する信号15、B系ファン選択指令を出したか否かを入力する信号16、A系ファンが選択されたか否かを示す信号17、NOT回路18A、18B、AND回路19A、19B、19C、19D、OR回路20A、20Bより構成される。
Further, in FIG. 2, the control logic circuit has a
次に動作について、図2に基づいて説明する。図2において、A系ファン1及びB系ファン2に故障が検出されなければ、信号11として、A系ファン正常“1”及び信号15としてB系ファン正常“1”が入力される。また、運転員が励磁装置盤3の前面にある切替スイッチにてA系ファン1を選択すると、信号12としてA系ファン選択指令“1”が入力され、A系ファン1が運転される。B系ファン2を選択すると、信号16としてB系ファン選択指令“1”が入力され、B系ファン2が運転される。また、温度リレー4が盤内温度が高くなったことを検出すると、信号14して“1”が入力される。尚冷却ファンを運転し続けると内部のベアリング等が摩耗し寿命を迎えるので、定期的に切替スイッチを介して手動でA系ファン1とB系ファン2の運転を切り替えて冷却ファンをなるべく長く活用し、励磁装置盤3を長く連続的に運転できるようにしている。
Next, the operation will be described with reference to FIG. In FIG. 2, if no failure is detected in the
以上のような信号の条件の組み合わせにより、運転員が切替スイッチにより選択した冷却用ファンに異常が無い場合、選択された冷却用ファンの運転指令が出る。例えばA系ファン1を選択してA系ファン1に異常がない場合、信号11として“1”が入力され、信号12、17としても“1”が入力され、信号13、16には“0”が入力されることとなる。この場合信号15の如何に関わらずAND回路19Aの出力は“0”となるが、OR回路20Aの出力は“1”となるのでAND回路19Cの出力は“1”となりA系ファン1は運転されることとなる。一方OR回路20Bの出力は“0”となるので、AND回路19Dの出力は“0”となりB系ファン2は運転されないこととなる。
When there is no abnormality in the cooling fan selected by the operator by the changeover switch by the combination of the signal conditions as described above, an operation command for the selected cooling fan is issued. For example, when the
また運転員が切替スイッチにより選択した冷却用ファンに異常があり、且つ運転員が選択していない冷却用ファンに異常が無い場合は運転員が選択していない冷却用ファンに運転指令が出る。例えばA系ファン1を選択してA系ファンに異常がある場合、信号11として“0”が入力され、信号12、17としては“1”が入力される。更に信号13、16として“0”が入力される。この場合信号11は“0”なのでAND回路19Cの出力は必ず“0”となり、A系ファン1は運転されないこととなる。これに対しNOT回路18Bにおいては信号“0”が入力されるので、NOT回路18Bの出力は“1”となり、信号17も“1”であるのでAND回路19Bの出力は“1”となる。よってOR回路20Bの出力は“1”となり、信号15も“1”であるので、AND回路19Dの出力も“1”となりB系ファン2が運転されることとなる。以上のことはB系ファン2を選択した場合でも同様に該当する。
If there is an abnormality in the cooling fan selected by the operator using the changeover switch and there is no abnormality in the cooling fan not selected by the operator, an operation command is issued to the cooling fan not selected by the operator. For example, when the
更に本実施形態においては、温度リレー4が盤内の温度が高くなったことを検出した場合、信号14として“1”が入力され、OR回路20A、20Bの出力は必ず“1”となり、信号11、15が“1”である限り、AND回路19C、19Dの出力は“1”となるので、強制的にA系ファン1及びB系ファン2の両者が運転される。尚上記のような信号に基づく動作は図示しない制御装置が全体を統括して自動的に行うものである。又上記においては、A系ファン1、B系ファン2の2つの冷却用ファンを設置した場合について説明したが、3つ以上の冷却用ファンを設けて制御するようにしても良い。
Furthermore, in this embodiment, when the
従来においては温度リレー4が高温を検出しても運転されるファンは1台のままであったのとは対照的に、本実施形態においては、高温を検出した後は2台のファンを同時に運転することができるので冷却効果を高め、積極的に温度上昇を抑えることができる。従って励磁装置盤3の運転の信頼性を高めることができる。
In contrast to the conventional case where only one fan is operated even when the
実施の形態2.
図3は実施の形態2による発電機の励磁装置盤を示す概念図、図4は動作を示すフローチャートである。本実施形態においては、励磁装置盤3を制御する機能を有する自動電圧調整装置盤27を設けたものであり、励磁装置盤3から自動電圧調整装置盤27に温度が高くなったことを示す警報信号25が送られるとともに、自動電圧調整装置盤27から励磁装置盤3には界磁電流を下げるための指令信号26が送られる。交流を直流に変換する機能を持つサイリスタ整流器30から界磁電流28が出力され、界磁電流28は界磁巻線29に流れ込む。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a generator exciter panel according to the second embodiment, and FIG. 4 is a flowchart showing the operation. In this embodiment, an automatic
次に動作について、図4に基づいて説明する。図4において、励磁装置盤3内の温度が高くなると(STEP201)、実施の形態1と同様2台のファンが運転される(STEP202)と同時に、リレー接点を用いて温度高警報25が励磁装置盤3から自動電圧調整装置盤27に送られる(STEP203)。警報25を受けて、自動電圧調整装置盤27は界磁電流28を下げるための指令26を励磁装置盤3に送り送り(STEP204)、界磁電流28は下げられる(STEP205)。これらより励磁装置盤3内の温度上昇が抑えられる(STEP206)。実施の形態2においては、実施の形態1よりも更に励磁装置盤3の温度上昇を抑え、運転の信頼性を高めることができる。
Next, the operation will be described with reference to FIG. In FIG. 4, when the temperature in the
実施の形態3.
図5は実施の形態3による発電機の励磁装置盤を示す概念図、図6は動作を示すフローチャートである。図5において、盤内の温度が高い場合、励磁装置盤3内に冷気を送るためのクーラー31を設けたものである。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a generator exciter panel according to
次に動作について、図6に基づいて説明する。図6において、励磁装置盤3内の温度が高くなると(STEP301)、実施の形態1と同様2台のファンが運転される(STEP302)。これと同時に温度高警報が励磁装置盤3からクーラー31に送られる(STEP303)。警報を受けて、クーラー31は稼動され(STEP304)、励磁装置盤3内に冷気を送り出す。これにより励磁装置盤3内の温度上昇が抑えられる(STEP305)。実施の形態3においては、実施の形態1よりも更に励磁装置盤3内の温度上昇を抑え、運転の信頼性を高めることができる。尚温度が高くなったとき、実施の形態3の動作と実施の形態2の動作を同時に行っても良い。
Next, the operation will be described with reference to FIG. In FIG. 6, when the temperature in the
実施の形態4.
図7は実施の形態4による発電機の励磁装置盤を示す概念図、図8は動作を示すフローチャートである。本実施形態においては、タービン・発電機の負荷出力を制御するガバナ盤41を設けたものである。
FIG. 7 is a conceptual diagram showing a generator exciter panel according to
次に動作について、図8に基づいて説明する。励磁装置盤3内の温度が高くなると(STEP401)、実施の形態1と同様2台の冷却用ファンが運転される(STEP402)。これと同時に温度高警報25が励磁装置盤3からガバナ盤41に送られる(STEP403)。警報を受けて、ガバナ盤41は発電機の負荷を下げる指令をタービン・発電機43に送り(STEP404)、発電機の負荷を下げる(STEP405)。これにより、励磁装置盤3の界磁電流8が減少する(STEP406)。従って消費される電力が減少するので温度上昇が抑えられる(STEP407)。
Next, the operation will be described with reference to FIG. When the temperature in the
実施の形態4においては、実施の形態1よりも更に励磁装置盤3内の温度上昇を抑え、運転の信頼性を高めることができる。又実施の形態4に示した動作に加えて実施の形態2又は実施の形態3の動作を同時に行っても良い。
尚本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
In the fourth embodiment, the temperature rise in the
It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.
1,2 冷却用ファン、3 励磁装置盤、4 温度リレー、
27 自動電圧調整装置盤、28 界磁電流、31 クーラー、41 ガバナ盤、
43 発電機。
1, 2, fan for cooling, 3 exciter panel, 4 temperature relay,
27 automatic voltage regulator panel, 28 field current, 31 cooler, 41 governor board,
43 Generator.
Claims (4)
運転員が選択した冷却用ファンに異常が無い場合、選択された上記冷却用ファンの運転指令を出し、
運転員が選択した冷却用ファンに異常があり、かつ運転員が選択していない冷却用ファンに異常が無い場合は運転員が選択していない上記冷却用ファンに運転指令を出し、
更に上記温度リレーが温度の高くなったことを検出した場合、上記複数の冷却用ファンの全ての運転指令を出す制御ロジックを設けたことを特徴とする発電機の励磁装置盤。 In the generator exciter panel with multiple cooling fans and a temperature relay that detects when the internal temperature is high,
If there is no abnormality in the cooling fan selected by the operator, issue the operation command for the selected cooling fan,
If there is an abnormality in the cooling fan selected by the operator and there is no abnormality in the cooling fan not selected by the operator, an operation command is issued to the cooling fan not selected by the operator,
A generator exciter panel, further comprising a control logic for issuing all operation commands of the plurality of cooling fans when the temperature relay detects that the temperature has risen.
Priority Applications (1)
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JP2014009968A JP2015139300A (en) | 2014-01-23 | 2014-01-23 | Exciter board of electric generator |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP2014009968A Pending JP2015139300A (en) | 2014-01-23 | 2014-01-23 | Exciter board of electric generator |
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2014
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