JP2595722B2 - 発電機の現地試験方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、サイリスタ直後励磁方式などの自励式発電
機を対象に、据付け現地で実施する発電機静特性の現地
試験方法に関する。

〔従来の技術〕

まず、発電所現地における代表的な自励式発電機の主
回路構成を第２図に示す。図において、１は発電機、２
は外部系統の主母線３に接続した主変圧器、４は所内変
圧器、５は発電機１の主回路６に接続した励磁変圧器、
７は発電機１の励磁回路８に接続したサイリスタ、９は
自動電圧調整器（AVR）、10,11は自動電圧調整器９に付
属する計器用変成器，計器用変流器、12は遮断器、13は
断路器である。

かかる回路構成で、発電機１の静特性試験（無負荷飽
和試験，および短絡試験）を実施するには、まず、別に
用意した試験用励磁電源変圧器14を外部系統側から始動
用変圧器などを介して受電する所内系統に接続してお
き、遮断器12を開放した状態で試験用励磁変圧器14を通
じて励磁回路８に給電することにより、発電機１を励磁
して次記の静特性試験を行う。

ここで、無負荷飽和試験は、断路器13を開放して発電
機１の出力端子を開放状態にし、自動電圧調整器９を手
動操作しながら励磁電流を変えて発電機１の出力電圧を
測定し、無負荷飽和特性を求める。また、短絡試験は、
断路器13を開放した上で短絡板を用いて発電機１の出力
端子を短絡し、この状態で電圧調整器９を手動操作して
励磁電流を変えながら発電機１の電機子電流を測定し、
短絡特性を求める。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のように、従来の試験方法では、発電機の現地試
験のために試験用励磁電源変圧器14を特別に用意して実
施している。しかも、この場合に大容量の発電機では試
験用励磁電源変圧器の容量は数千KVAにも及ぶため、当
該変圧器，および接続ケーブルを含む試験機器の搬入，
並びにこられ機器の現地設置に多大な費用が掛かるとい
う問題があった。

本発明は上記の点にかんがみてなされたものであり、
別に試験用励磁電源変圧器を用意することなく、発電機
の主回路に付属する本来の励磁装置を使用して現地での
静特性試験が実施できるようにした発電機の現地試験方
法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、本発明は、励磁変圧器と
自動電圧調整器に付属する計器用変成器及び変流器との
間に断路器を設け、この断路器の開放により励磁変圧器
を外部系統側に接続したまま、発電機を主回路より切り
離し、外部系統側より励磁変圧器を介して得た試験用励
磁電源で発電機の無負荷試験，並びに短絡試験を行うも
のとする。

また、系統側機器（主変圧器）の保護用に付設した比
率差動継電器が発電機の試験中に誤動作するのを防止す
るために、比率差動継電器に付属する変流器として発電
機の中性点側に介挿した計器用変流器の二次側を短絡し
ておくものとする。

〔作用〕

上記試験方法の採用により、別に試験用励磁電源変圧
器を用意して試験用励磁電源を取ることなく、外部系統
から主変圧器，励磁電圧器を通じて得た励磁電源で発電
機を励磁しながら静特性試験が実施できる。なお、発電
機を主回路から切り離す手段としては、断路器が主回路
における励磁変圧器の手前側（発電機側）に接続されて
おり、ここで無負荷飽和特性試験を実施する場合には前
記断路器を開いて発電機の出力端子を開放し、短絡試験
を実施する場合には断路器を開いた上で断路器に短絡板
を取付けて発電機の出力端子間を短絡しておく。

一方、発電機の通常運転時における主変圧器，発電機
などの主要機器を保護するために、一般的に比率差動継
電器が発電機の主回路に組み込まれている。

ところで、前記した発電機静特性（短絡特性）の試験
時には、発電機（系統側と切り離されている）の電機子
に発電機の定格電流に相当する電流が流れることにな
る。これに対して静特性試験に必要な励磁容量は発電機
の容量の３％以下、大容量発電機では１％以下であり、
上記の試験時にはこの励磁容量に相応した励磁電流が外
部系統より主変圧器，励磁用変圧器を通じて励磁回路に
給電される。このために、前記した比率差動継電器，特
に主変圧器保護用の比率差動継電器を発電機の通常運転
時と同じ接続状態のままにしておくと、試験中には保護
区間（主変圧器と発電機を含む区間）の両端で変流器を
介して検出した電流の差動電流が比率差動継電器（公称
の動作感度は数％）の動作感度を超えて、比率差動継電
器が誤動作してしまうおそれがある。

かかる点、比率差動継電器に付属する変流器として発
電機の中性点側に介挿した計器用変流器の二次側を試験
時に短絡しておくことにより、比率差動継電器の差動電
流は電圧器側で検出した変流器の電流（発電機容量の数
％以下）が流れるだけとなるので、比率差動継電器の誤
動作を抑えつつ、試験中に発生した突発的な事故（例え
ば変圧器コイルの短絡事故など）に対して変圧器を保護
することができる。

〔実施例〕

第１図は本発明実施例による発電機の主回路構成を示
すものであり、第２図に対応する同一機器には同じ符号
が付してある。

すなわち、第１図の実施例では、発電機１の主回路切
り離し手段としての断路器13が図示のように励磁変圧器
５の手前側（発電機側）に接続されている。また、15は
主変圧器２の保護用として発電機の主回路６に組み込ま
れた比率差動継電器、15a,15b,15cはそれぞれ比率差動
継電器15に付属してその保護区間（主変圧器2,発電機1,
および所内変圧器４を含む）の境界端部に介挿した計器
用変流器、16は発電機１の保護用としての比率差動継電
器、16a,16bは比率差動継電器16に付属する計器用変流
器である。なお、17,18はそれぞれ発電機１の出力電
圧，電流値を指示する電圧計，電流計である。

かかる主回路構成で、発電機１の静特性試験を実施す
る際には、断路器13を開いて発電機１を主回路６より切
り離した状態で、遮断器12,主変圧器2,励磁変圧器５を
通じて外部系統側の主母線３からの給電で発電機１の励
磁回路８を励磁しつつ、発電機１の無負荷飽和試験，並
びに短絡試験を実施する。

また、この試験時には前記した主変圧器保護用の比率
差動継電器15に付属して発電機１の中性点側に介挿した
変流器15cの二次側を短絡しておく。これにより、試験
中には変流器15cで検出した発電機１の電機子電流に対
応する電流が比率差動継電器15に出力されず、しかもこ
の状態で主変圧器２側を流れる電流（励磁電流分に相応
した電流）は発電機容量の数％以下である。したがっ
て、発電機１の試験中には電機子電流に起因した比率差
動継電器15の不要な誤動作を防止しつつ、主変圧器２を
突発的な事故から保護できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明による発電機の現地試験
方法によれば次記の効果を奏する。

（１）励磁変圧器を外部系統側に接続したまま、発電機
を主回路より切り離し、外部系統側より励磁変圧器を介
して得た試験用励磁電源で発電機の無負荷試験，並びに
短絡試験を行うことにより、従来方法のように試験用励
磁電源変圧器などの試験設備を特に用意することなく、
発電機の主回路に付属する本来の励磁装置を使用し、試
験用励磁電源を外部系統側から取って発電機の静特性試
験を実施することができる。これにより、現地試験設備
の省略化が図れる。

（２）また、発電機の現地試験に際し、系統側機器（主
変圧器）保護用の比率差動継電器に付属する変流器とし
て発電機の中性点側に介挿した計器用変流器の二次側を
短絡しておくことにより、発電機の試験時には系統側機
器を保護しつつ、発電機の電機子電流が原因で比率差動
継電器が誤動作するのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図はそれぞれ本発明実施例，および従来に
おける発電機の主回路構成図である。図において、 1:発電機、2:主変圧器、3:外部系統の主母線、5:励磁変
圧器、6:主回路、8:励磁回路、13:断路器、15:比率差動
継電器、15c:比率差動継電器用の計器用変流器（発電機
の中性点側に介挿）。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】励磁電源を主機の出力側より励磁変圧器を
   介して取る自励式発電機を対象とした発電機静特性の現
   地試験方法であって、 系統側機器保護用の比率差動継電器に付属する変流器と
   して発電機の中性点側に介挿した計器用変流器の二次側
   を短絡し、 励磁変圧器と自動電圧調整器に付属する計器用変成器及
   び変流器との間に断路器を設け、この断路器の開放によ
   り励磁電圧器を外部系統側に接続したまま、発電機を主
   回路により切り離し、外部系統側より励磁変圧器を介し
   て得た試験用励磁電源で発電機の無負荷試験，並びに短
   絡試験を行うことを特徴とする発電機の現地試験方法。