JP2934092B2 - 発電設備 - Google Patents
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- JP2934092B2 JP2934092B2 JP4060599A JP6059992A JP2934092B2 JP 2934092 B2 JP2934092 B2 JP 2934092B2 JP 4060599 A JP4060599 A JP 4060599A JP 6059992 A JP6059992 A JP 6059992A JP 2934092 B2 JP2934092 B2 JP 2934092B2
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- Japan
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Protection Of Generators And Motors (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、原動機と、該原動機に
より駆動する発電機と、を備えている発電設備に関す
る。
より駆動する発電機と、を備えている発電設備に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術としては、原動機と発電機の
動力伝達系において、短絡事故による過大トルクから原
動機を保護するため、原動機の耐力以下で切断する機械
的ヒューズを設けている。この場合の機械的ヒューズは
軸継手の部分にシャーピンを設けるのが一般的である。
動力伝達系において、短絡事故による過大トルクから原
動機を保護するため、原動機の耐力以下で切断する機械
的ヒューズを設けている。この場合の機械的ヒューズは
軸継手の部分にシャーピンを設けるのが一般的である。
【０００３】ところで、発電機を電気的に保護するため
に継電器が設けられているものがある。この継電器につ
いて、図２を用いて簡単に説明する。なお、同図におい
て、横軸は時間、縦軸は出力（定格出力を１００％）を
示し、実線は発電機の保護協調曲線Ｇ、一点破線はこの
継電器の特性曲線Ｒを示す。
に継電器が設けられているものがある。この継電器につ
いて、図２を用いて簡単に説明する。なお、同図におい
て、横軸は時間、縦軸は出力（定格出力を１００％）を
示し、実線は発電機の保護協調曲線Ｇ、一点破線はこの
継電器の特性曲線Ｒを示す。
【０００４】発電機を電気的に保護するための継電器と
しては、例えば、発電機起動時に生じる突入電流から発
電機を保護するために、特性曲線Ｒ上のａ点においてリ
レーが働くよう、すなわちに、約２０００％の出力が約
０．０２秒継続すると、リレーが働くように設定されて
いるものや、継続的な過電流から発電機を保護するため
に、特性曲線Ｒ上の比較的動作時間が長いところでリレ
ーが働くよう設定されているものがある。なお、前述し
たシャーピンＳは、図２に示すように、約１７０〜２０
０％の負荷がかかると、切断されるように設定されてい
る。
しては、例えば、発電機起動時に生じる突入電流から発
電機を保護するために、特性曲線Ｒ上のａ点においてリ
レーが働くよう、すなわちに、約２０００％の出力が約
０．０２秒継続すると、リレーが働くように設定されて
いるものや、継続的な過電流から発電機を保護するため
に、特性曲線Ｒ上の比較的動作時間が長いところでリレ
ーが働くよう設定されているものがある。なお、前述し
たシャーピンＳは、図２に示すように、約１７０〜２０
０％の負荷がかかると、切断されるように設定されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来技術では、短絡事故で過大トルクが発生し、シ
ャーピンが切断してしまうと、その復旧の為に発電設備
を長時間停止させなれけばならないため、コージェネシ
ステム等常用機として工場などに設置される発電設備の
場合、長時間の停電は、顧客に対し多額の損害を発生さ
せることになる。
うな従来技術では、短絡事故で過大トルクが発生し、シ
ャーピンが切断してしまうと、その復旧の為に発電設備
を長時間停止させなれけばならないため、コージェネシ
ステム等常用機として工場などに設置される発電設備の
場合、長時間の停電は、顧客に対し多額の損害を発生さ
せることになる。
【０００６】また、図３に示すように、短絡事故が発生
ｔ0してからシャーピンが切断ｔ1されるまでの間におい
ては、原動機の回転速度Ｓが低下する一方で、突発短絡
トルクＴは原動機側から見ると負荷が増加したことにな
るため、原動機の出力を上昇させようとして多量の燃料
Ｆが噴射される。このため、原動機の回転速度Ｓが遅い
状態で多量の燃料Ｆが噴射される状態が一時的に発生
し、原動機にダメージを与えることがあるという問題点
がある。
ｔ0してからシャーピンが切断ｔ1されるまでの間におい
ては、原動機の回転速度Ｓが低下する一方で、突発短絡
トルクＴは原動機側から見ると負荷が増加したことにな
るため、原動機の出力を上昇させようとして多量の燃料
Ｆが噴射される。このため、原動機の回転速度Ｓが遅い
状態で多量の燃料Ｆが噴射される状態が一時的に発生
し、原動機にダメージを与えることがあるという問題点
がある。
【０００７】また、一般的に、発電設備と商用電源とを
並列運転する場合、両者間に無効電力が流れるので、こ
れを調整するために、商用電源の電圧を監視しながら発
電設備の電圧を調整する自動電圧調整装置（ＡＶＲ）が
設けられている。ところで、同期発電機には、自己の電
圧を無効電流を流すことで、商用電源の電圧に合うよう
に調整しようとする性質がある。そのため、この自動電
圧調整装置が故障すると、商用電源側に無効電流の位相
が進み、商用電源側に電力を過剰に供給してしまう場合
が考えられる。相手が電力会社の場合、発電システム側
からの電力供給は禁止される場合があり罰金の対象とな
る。また、供給する側の発電設備は、電圧調整のために
電流を変化させるので、電圧的には問題ないが、力率が
過度に遅れたり進んだりして、過負荷状態になり発電機
の焼損に至ることがあるという問題点がある。
並列運転する場合、両者間に無効電力が流れるので、こ
れを調整するために、商用電源の電圧を監視しながら発
電設備の電圧を調整する自動電圧調整装置（ＡＶＲ）が
設けられている。ところで、同期発電機には、自己の電
圧を無効電流を流すことで、商用電源の電圧に合うよう
に調整しようとする性質がある。そのため、この自動電
圧調整装置が故障すると、商用電源側に無効電流の位相
が進み、商用電源側に電力を過剰に供給してしまう場合
が考えられる。相手が電力会社の場合、発電システム側
からの電力供給は禁止される場合があり罰金の対象とな
る。また、供給する側の発電設備は、電圧調整のために
電流を変化させるので、電圧的には問題ないが、力率が
過度に遅れたり進んだりして、過負荷状態になり発電機
の焼損に至ることがあるという問題点がある。
【０００８】本発明は、このような従来の問題点につい
て着目してなされたもので、損傷事故を防ぐことができ
る発電設備を提供することを目的とする。
て着目してなされたもので、損傷事故を防ぐことができ
る発電設備を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の発電設備は、発電機の電力路を断つ遮断器と、前記発
電機を保護できる値に設定され、前記電力路を流れる電
流が前記値を超えると、前記遮断器を動作させる電流継
電器と、前記原動機への入力量を調整する調整器と、前
記電流継電器とは別に、前記電力路を流れる電流が所定
時間以上所定値を超えたことにより短絡電流を検出し、
該短絡電流を検出すると前記遮断器を動作させると共
に、前記入力量が減るよう前記調整器を動作させる短絡
継電器と、を備えていることを特徴とするものである。
の発電設備は、発電機の電力路を断つ遮断器と、前記発
電機を保護できる値に設定され、前記電力路を流れる電
流が前記値を超えると、前記遮断器を動作させる電流継
電器と、前記原動機への入力量を調整する調整器と、前
記電流継電器とは別に、前記電力路を流れる電流が所定
時間以上所定値を超えたことにより短絡電流を検出し、
該短絡電流を検出すると前記遮断器を動作させると共
に、前記入力量が減るよう前記調整器を動作させる短絡
継電器と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１０】また、前記目的を達成するための発電設備
は、発電機の電力路を断つ遮断器と、前記発電機を保護
できる値に設定され、前記電力路を流れる電流が前記値
を超えると、前記遮断器を動作させる電流継電器と、前
記発電機を駆動する原動機への入力量を調整する調整器
と、前記電流継電器とは別に、前記電力路を流れる電流
が所定時間以上所定値を超えたことにより短絡電流を検
出し、該短絡電流を検出すると、前記入力量が減るよう
前記調整器を動作させる短絡電流継電器と、を備えてい
ることを特徴とするものである。
は、発電機の電力路を断つ遮断器と、前記発電機を保護
できる値に設定され、前記電力路を流れる電流が前記値
を超えると、前記遮断器を動作させる電流継電器と、前
記発電機を駆動する原動機への入力量を調整する調整器
と、前記電流継電器とは別に、前記電力路を流れる電流
が所定時間以上所定値を超えたことにより短絡電流を検
出し、該短絡電流を検出すると、前記入力量が減るよう
前記調整器を動作させる短絡電流継電器と、を備えてい
ることを特徴とするものである。
【００１１】ここで、前記原動機への入力量とは、この
原動機がガスタービンであれば燃焼器内に噴射される燃
料や燃焼用空気であり、蒸気タービンであればタービン
内に供給される蒸気であり、水車であれば水である。な
お、以上の発電設備において、前記短絡継電器は、前記
発電機の定格電流の１２５％〜１７０％が０．２〜０．
５秒の間流れると、動作するよう設定されていることが
好ましい。
原動機がガスタービンであれば燃焼器内に噴射される燃
料や燃焼用空気であり、蒸気タービンであればタービン
内に供給される蒸気であり、水車であれば水である。な
お、以上の発電設備において、前記短絡継電器は、前記
発電機の定格電流の１２５％〜１７０％が０．２〜０．
５秒の間流れると、動作するよう設定されていることが
好ましい。
【００１２】また、前記目的を達成するための他の発電
設備は、発電機の電力路を遮断する遮断器と、前記電力
路の力率を検出し、該力率が予め定められた範囲を超え
ると、前記遮断器を動作させる力率継電器と、を備えて
いることを特徴とするものである。
設備は、発電機の電力路を遮断する遮断器と、前記電力
路の力率を検出し、該力率が予め定められた範囲を超え
ると、前記遮断器を動作させる力率継電器と、を備えて
いることを特徴とするものである。
【００１３】
【作用】発電機の出力回路で電気的短絡が発生すると発
電機電機子には、定格の３〜１０倍の突発短絡電流が瞬
時的に流れ、それに伴い、回転子軸などに突発短絡トル
クが伝わる。この突発短絡トルクが原動機に達し、機械
的な変形や場合によっては破損を招く事が考えられる。
発電設備の電気回路には、保護継電器として電流継電器
や電圧継電器が設置されているが、これらの継電器は継
続的な過電流や過電圧から発電機を保護する設定で設置
されており、動作時限が短く瞬時的な突発短絡電流には
応答できない。また、起動時の突発電流から発電機を保
護する目的で設定されているものもあるが、この目的の
電流継電器は、短絡電流を検出するものとしては、設定
時間が短すぎ、かつ設定出力も高すぎるため、これのみ
では起動時の突発電流と短絡事故とから原動機と発電機
の双方を保護することができない。したがって、これら
の継電器の他に短絡継電器を設置している。
電機電機子には、定格の３〜１０倍の突発短絡電流が瞬
時的に流れ、それに伴い、回転子軸などに突発短絡トル
クが伝わる。この突発短絡トルクが原動機に達し、機械
的な変形や場合によっては破損を招く事が考えられる。
発電設備の電気回路には、保護継電器として電流継電器
や電圧継電器が設置されているが、これらの継電器は継
続的な過電流や過電圧から発電機を保護する設定で設置
されており、動作時限が短く瞬時的な突発短絡電流には
応答できない。また、起動時の突発電流から発電機を保
護する目的で設定されているものもあるが、この目的の
電流継電器は、短絡電流を検出するものとしては、設定
時間が短すぎ、かつ設定出力も高すぎるため、これのみ
では起動時の突発電流と短絡事故とから原動機と発電機
の双方を保護することができない。したがって、これら
の継電器の他に短絡継電器を設置している。
【００１４】この短絡継電器は、主回路遮断器のトリッ
プ回路に接続することにより、突発短絡トルクが原動機
にかかる前に、回路が遮断され、原動機および原動機と
発電機との継手部分等の保護を図ることができる。ま
た、この短絡継電器は、原動機の調整器と接続させても
よい。前述したように、短絡事故が発生した場合、突発
短絡トルクは原動機側から見ると一時的に負荷が増加し
たことと同等で、このため、原動機は出力を上昇させよ
うと多量の燃料を噴射し、過負荷状態になり原動機にダ
メージを与えてしまう。そこで、短絡継電器が短絡電流
を検出すると、原動機への入力量が減少するよう、調整
器を動作させることにより、原動機が過負荷状態になる
のを防ぎ、原動機を短絡事故から保護することができ
る。
プ回路に接続することにより、突発短絡トルクが原動機
にかかる前に、回路が遮断され、原動機および原動機と
発電機との継手部分等の保護を図ることができる。ま
た、この短絡継電器は、原動機の調整器と接続させても
よい。前述したように、短絡事故が発生した場合、突発
短絡トルクは原動機側から見ると一時的に負荷が増加し
たことと同等で、このため、原動機は出力を上昇させよ
うと多量の燃料を噴射し、過負荷状態になり原動機にダ
メージを与えてしまう。そこで、短絡継電器が短絡電流
を検出すると、原動機への入力量が減少するよう、調整
器を動作させることにより、原動機が過負荷状態になる
のを防ぎ、原動機を短絡事故から保護することができ
る。
【００１５】発電設備と商用電源とを並列運転している
場合に、発電設備の制御装置のトラブルによって発生す
る無効電力の調整不調により、発電設備から商用電源側
に過剰の進み電力を供給してしまう場合が考えられる。
発電設備の発電機は、力率が遅れると過負荷状態になり
正常な運転が出来なくなる可能性がある。そこで、発電
設備の回路中に力率を検出する力率継電器を設け、この
継電器を回路遮断器のトリップ回路に接続することによ
り、無効電力の調整不調から発電機の保護を図ってい
る。
場合に、発電設備の制御装置のトラブルによって発生す
る無効電力の調整不調により、発電設備から商用電源側
に過剰の進み電力を供給してしまう場合が考えられる。
発電設備の発電機は、力率が遅れると過負荷状態になり
正常な運転が出来なくなる可能性がある。そこで、発電
設備の回路中に力率を検出する力率継電器を設け、この
継電器を回路遮断器のトリップ回路に接続することによ
り、無効電力の調整不調から発電機の保護を図ってい
る。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を用い
て説明する。図１に示すように、本実施例の発電設備Ｇ
は、商用電源Ｗと接続されており、原動機１と、この原
動機１と軸継手Ｑを介して接続されている発電機２と、
発電機２からの電力が流れる出力ケーブル３ａ，３ｂ
と、原動機１および発電機２の主に出力を制御する制御
装置１４とを有して構成されている。
て説明する。図１に示すように、本実施例の発電設備Ｇ
は、商用電源Ｗと接続されており、原動機１と、この原
動機１と軸継手Ｑを介して接続されている発電機２と、
発電機２からの電力が流れる出力ケーブル３ａ，３ｂ
と、原動機１および発電機２の主に出力を制御する制御
装置１４とを有して構成されている。
【００１７】制御装置１４は、出力ケーブル３ａ，３ｂ
を流れる電力を遮断する主回路遮断断器４と、この主回
路遮断器４を動作させるトリップ回路５と、電圧継電器
６と、電流継電器７と、短絡継電器８と、力率継電器９
と、発電設備Ｇからの出力電圧Ｅを常時監視して発電機
界磁１１を制御し出力電圧Ｅが一定に保つための自動電
圧調整器１０と、各継電器６，７，…からの信号を受け
てトリップ回路５を動作させる等する制御回路１３とを
有している。原動機１には、制御回路１３からの指示を
受けて原動機１の回転速度を調整する原動機調速器１２
が設けられている。
を流れる電力を遮断する主回路遮断断器４と、この主回
路遮断器４を動作させるトリップ回路５と、電圧継電器
６と、電流継電器７と、短絡継電器８と、力率継電器９
と、発電設備Ｇからの出力電圧Ｅを常時監視して発電機
界磁１１を制御し出力電圧Ｅが一定に保つための自動電
圧調整器１０と、各継電器６，７，…からの信号を受け
てトリップ回路５を動作させる等する制御回路１３とを
有している。原動機１には、制御回路１３からの指示を
受けて原動機１の回転速度を調整する原動機調速器１２
が設けられている。
【００１８】次に、本実施例の動作について説明する。
原動機１に対して燃料又は電力の入力Ｐがあると、原動
機１が駆動すると共に、原動機１に軸継手Ｑを介して接
続されている発電機２も駆動する。この発電機２の駆動
により、電力が発生する。この電力は、出力ケーブル３
ａ，３ｂに供給され、制御装置１４により制御される。
原動機１に対して燃料又は電力の入力Ｐがあると、原動
機１が駆動すると共に、原動機１に軸継手Ｑを介して接
続されている発電機２も駆動する。この発電機２の駆動
により、電力が発生する。この電力は、出力ケーブル３
ａ，３ｂに供給され、制御装置１４により制御される。
【００１９】電圧継電器６は出力ケーブル３ｂの電圧を
検知し、この電圧が規定以上の値になると制御回路１３
に信号を送る。制御回路１４は、この信号を受けると、
トリップ回路５に信号を出力して、主回路遮断器４を動
作させる。また、電流継電器７、短絡継電器８や力率継
電器９も、それぞれ、出力ケーブル３ｂの電流、短絡電
流、力率を検出し、これらが規定以上の値になると、信
号を出力して、制御回路１３およびトリップ回路５を介
して、主回路遮断器４を動作させる。
検知し、この電圧が規定以上の値になると制御回路１３
に信号を送る。制御回路１４は、この信号を受けると、
トリップ回路５に信号を出力して、主回路遮断器４を動
作させる。また、電流継電器７、短絡継電器８や力率継
電器９も、それぞれ、出力ケーブル３ｂの電流、短絡電
流、力率を検出し、これらが規定以上の値になると、信
号を出力して、制御回路１３およびトリップ回路５を介
して、主回路遮断器４を動作させる。
【００２０】ここで、電流継電器７および短絡継電器８
の動作について、図２を用いて詳細に説明する。電流継
電器７および短絡継電器８は、いずれも出力ケーブル３
ｂの電流を検出して動作するものであるが、それぞれが
動作する設定値が異なっている。
の動作について、図２を用いて詳細に説明する。電流継
電器７および短絡継電器８は、いずれも出力ケーブル３
ｂの電流を検出して動作するものであるが、それぞれが
動作する設定値が異なっている。
【００２１】すなわち、電流継電器７は、前述したよう
に、発電機２の起動時に生じる突入電流から発電機２を
保護するために、この突入電流により動作すべく、約２
０００％の出力が約０．０２秒継続すると（特性曲線Ｒ
上のａ点）、リレーが働くように設定されているもので
ある。一方、短絡継電器８は、短絡事故から原動機を保
護するために、短絡電流により動作すべく、約１５０％
の出力が０．５秒継続すると（図２中、ｂ点）、リレー
が働くように設定されているものである。
に、発電機２の起動時に生じる突入電流から発電機２を
保護するために、この突入電流により動作すべく、約２
０００％の出力が約０．０２秒継続すると（特性曲線Ｒ
上のａ点）、リレーが働くように設定されているもので
ある。一方、短絡継電器８は、短絡事故から原動機を保
護するために、短絡電流により動作すべく、約１５０％
の出力が０．５秒継続すると（図２中、ｂ点）、リレー
が働くように設定されているものである。
【００２２】突発短絡トルクは、突発短絡トルクは、短
絡後１/２サイクルで発生するため、それ以前に短絡電
流を遮断してしまえば、このトルクは発生しない。この
ため、短絡後、主回路遮断器４のトリップまでの時間を
１/２サイクル以下にする必要がある。したがって、短
絡電流を検出すると共に、この必要性に対応すべく、短
絡継電器８の設定時間は、０．５秒に設定されている。
なお、この設定時間は、これに限定されるものではな
く、０．２〜０．５秒の間に設定しておけばよい。ま
た、短絡継電器８が動作するため出力は、前述した、短
絡事故が発生してからシャーピン（但し、本実施例では
シャーピンを設けていない。）が折れるまでの間の原動
機１の損傷を防ぐべく、シャーピンＳが折れる１７０％
〜２００％よりも低い、１２５％〜１７０％に設定され
ている。
絡後１/２サイクルで発生するため、それ以前に短絡電
流を遮断してしまえば、このトルクは発生しない。この
ため、短絡後、主回路遮断器４のトリップまでの時間を
１/２サイクル以下にする必要がある。したがって、短
絡電流を検出すると共に、この必要性に対応すべく、短
絡継電器８の設定時間は、０．５秒に設定されている。
なお、この設定時間は、これに限定されるものではな
く、０．２〜０．５秒の間に設定しておけばよい。ま
た、短絡継電器８が動作するため出力は、前述した、短
絡事故が発生してからシャーピン（但し、本実施例では
シャーピンを設けていない。）が折れるまでの間の原動
機１の損傷を防ぐべく、シャーピンＳが折れる１７０％
〜２００％よりも低い、１２５％〜１７０％に設定され
ている。
【００２３】短絡継電器８からの信号は、制御回路１３
を介して、主回路遮断器４に送られて主ケーブル３ａ，
３ｂが断たれると共に、原動機調速器１２に送られて原
動機入力Ｐである燃料又は電源が絞込まれる。主ケーブ
ル３ａ，３ｂが断たれると、原動機１には突発短絡トル
クがかからないので、原動機１および軸継手Ｑは保護さ
れる。また、原動機調速器１２によって、入力Ｐも積極
的に抑えられるので、原動機１は保護される。ところ
で、短絡事故から原動機１を保護するためには、短絡継
電器８からの信号により積極的に動作させるものは、原
動機調速器１２と主回路遮断器４とのうち、いずれか一
方でもよいが、例えば、主回路遮断器４のみを動作させ
ると、制御遅れにより、燃料等の絞り込みが開始される
まで時間がかかるので、十分に原動機１を保護すること
ができない。このため、本実施例では、短絡継電器８か
らの信号により、原動機調速器１２および主回路遮断器
４が動作するようにした。
を介して、主回路遮断器４に送られて主ケーブル３ａ，
３ｂが断たれると共に、原動機調速器１２に送られて原
動機入力Ｐである燃料又は電源が絞込まれる。主ケーブ
ル３ａ，３ｂが断たれると、原動機１には突発短絡トル
クがかからないので、原動機１および軸継手Ｑは保護さ
れる。また、原動機調速器１２によって、入力Ｐも積極
的に抑えられるので、原動機１は保護される。ところ
で、短絡事故から原動機１を保護するためには、短絡継
電器８からの信号により積極的に動作させるものは、原
動機調速器１２と主回路遮断器４とのうち、いずれか一
方でもよいが、例えば、主回路遮断器４のみを動作させ
ると、制御遅れにより、燃料等の絞り込みが開始される
まで時間がかかるので、十分に原動機１を保護すること
ができない。このため、本実施例では、短絡継電器８か
らの信号により、原動機調速器１２および主回路遮断器
４が動作するようにした。
【００２４】また、短絡継電器８により、短絡事故から
原動機１が保護されることから、シャーピンを設ける必
要性がなくなる。したがって、シャーピン切断に対する
復旧作業をなくすことができる。なお、あくまでも、機
械的ヒューズで原動機を保護したい場合は、シャーピン
を設けておいてもよい。なお、短絡継電器８の設定値ｂ
は、図２に示すように、発電機２の保護協調曲線Ｇより
も低いために、短絡事故が発生した場合には、この短絡
継電器８の動作により、発電機２も間接的に保護される
ことになる。また、本実施例では、継続的で比較的低い
過電流を検出する継電器を設けていないが、これは、短
絡継電器８で対応することができるからである。
原動機１が保護されることから、シャーピンを設ける必
要性がなくなる。したがって、シャーピン切断に対する
復旧作業をなくすことができる。なお、あくまでも、機
械的ヒューズで原動機を保護したい場合は、シャーピン
を設けておいてもよい。なお、短絡継電器８の設定値ｂ
は、図２に示すように、発電機２の保護協調曲線Ｇより
も低いために、短絡事故が発生した場合には、この短絡
継電器８の動作により、発電機２も間接的に保護される
ことになる。また、本実施例では、継続的で比較的低い
過電流を検出する継電器を設けていないが、これは、短
絡継電器８で対応することができるからである。
【００２５】次に、力率継電器８の動作について詳細に
説明する。発電設備Ｇと商用電源Ｗとを並列運転してい
る場合に、前述したように、自動電圧調整器１０等のト
ラブルによって発生する無効電力の調整不調により、発
電設備Ｇから商用電源Ｗ側に過剰の電力を供給してしま
うと共に、発電機２が過負荷状態になる場合が考えられ
る。
説明する。発電設備Ｇと商用電源Ｗとを並列運転してい
る場合に、前述したように、自動電圧調整器１０等のト
ラブルによって発生する無効電力の調整不調により、発
電設備Ｇから商用電源Ｗ側に過剰の電力を供給してしま
うと共に、発電機２が過負荷状態になる場合が考えられ
る。
【００２６】そこで、発電設備Ｇの出力の力率変動を検
出して動作する力率継電器９を設け、力率変動が規定以
上の値になると、主回路遮断器４を動作させて、出力ケ
ーブル３ａ，３ｂを流れる電流を断ち切るようにした。
なお、力率継電器９は、電流の進み方向に対してはｃｏ
ｓφ＝０．８、電流の遅れ方向に対してはｃｏｓφ＝
０．６に設定されている。したがって、力率継電器９を
設けたことにより、自動電圧調整器１０等のトラブルで
発生する、商用電源Ｗ側への電力過剰供給および発電機
２の損傷を防ぐことができる。
出して動作する力率継電器９を設け、力率変動が規定以
上の値になると、主回路遮断器４を動作させて、出力ケ
ーブル３ａ，３ｂを流れる電流を断ち切るようにした。
なお、力率継電器９は、電流の進み方向に対してはｃｏ
ｓφ＝０．８、電流の遅れ方向に対してはｃｏｓφ＝
０．６に設定されている。したがって、力率継電器９を
設けたことにより、自動電圧調整器１０等のトラブルで
発生する、商用電源Ｗ側への電力過剰供給および発電機
２の損傷を防ぐことができる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、短絡継電器を設け、短
絡事故が起こると、原動機に突発短絡トルクがかからな
いように等しているので、短絡事故から原動機を保護す
ることができる。また、機械的ヒューズ（シャーピン）
が不要になるため、短絡事故による発電設備の停止時間
を、短絡原因の復旧だけで済むため非常に短かくするこ
とができる。
絡事故が起こると、原動機に突発短絡トルクがかからな
いように等しているので、短絡事故から原動機を保護す
ることができる。また、機械的ヒューズ（シャーピン）
が不要になるため、短絡事故による発電設備の停止時間
を、短絡原因の復旧だけで済むため非常に短かくするこ
とができる。
【００２８】また、力率継電器を設けたので、発電設備
と商用電源とを並列運転している場合に起こる、発電設
備から商用電源側への電力供給、および発電機が過負荷
状態になることを防止することができる。
と商用電源とを並列運転している場合に起こる、発電設
備から商用電源側への電力供給、および発電機が過負荷
状態になることを防止することができる。
【図１】本発明に係る一実施例の発電設備の系統図であ
る。
る。
【図２】本発明に係る一実施例の継電器の特性曲線を示
すグラフである。
すグラフである。
【図３】短絡事故が起こった際の従来の発電設備の動作
を示すグラフである。
を示すグラフである。
１…原動機、２…発電機、３ａ，３ｂ…出力ケーブル、
４…主回路遮断器、５…トリップ回路、６…電圧継電
器、７…電流継電器、８…短絡継電器、９…力率継電
器、１０…自動電圧調整器、１１…発電機界磁、１２…
原動機調速器、１３…制御回路、１４…制御装置、Ｇ…
発電設備、Ｗ…商用電源。
４…主回路遮断器、５…トリップ回路、６…電圧継電
器、７…電流継電器、８…短絡継電器、９…力率継電
器、１０…自動電圧調整器、１１…発電機界磁、１２…
原動機調速器、１３…制御回路、１４…制御装置、Ｇ…
発電設備、Ｗ…商用電源。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯島 一男 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立 エンジニアリング株式会社 (56)参考文献 特開 平１−257772（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−86040（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−168411（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭43−10691（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭26−7060（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02P 9/00 - 9/48
Claims (4)
- 【請求項１】原動機と、該原動機により駆動する発電機
とを備えている発電設備において、 前記発電機の電力路を断つ遮断器と、 前記発電機を保護できる値に設定され、前記電力路を流
れる電流が前記値を超えると、前記遮断器を動作させる
電流継電器と、 前記原動機への入力量を調整する調整器と、 前記電流継電器とは別に、前記電力路を流れる電流が所
定時間以上所定値を超えたことにより短絡電流を検出
し、該短絡電流を検出すると前記遮断器を動作させると
共に、前記入力量が減るよう前記調整器を動作させる短
絡継電器と、 を備えていることを特徴とする発電設備。 - 【請求項２】原動機と、該原動機により駆動する発電機
とを備えている発電設備において、 前記発電機の電力路を断つ遮断器と、 前記発電機を保護できる値に設定され、前記電力路を流
れる電流が前記値を超えると、前記遮断器を動作させる
電流継電器と、 前記原動機への入力量を調整する調整器と、 前記電流継電器とは別に、前記電力路を流れる電流が所
定時間以上所定値を超えたことにより短絡電流を検出
し、該短絡電流を検出すると、前記入力量が減るよう前
記調整器を動作させる短絡電流継電器と、 を備えていることを特徴とする発電設備。 - 【請求項３】前記短絡継電器は、前記発電機の定格電流
の１２５％〜１７０％が０．２〜０．５秒の間流れる
と、動作するよう設定されていることを特徴とする請求
項１または２記載の発電設備。 - 【請求項４】前記電力路の力率を検出し、該力率が予め
定めた範囲を超えると、前記遮断器を動作させる力率継
電器を備えていることを特徴とする請求項１または２記
載の発電設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4060599A JP2934092B2 (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 発電設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4060599A JP2934092B2 (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 発電設備 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05268798A JPH05268798A (ja) | 1993-10-15 |
| JP2934092B2 true JP2934092B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=13146875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4060599A Expired - Fee Related JP2934092B2 (ja) | 1992-03-17 | 1992-03-17 | 発電設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2934092B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT514811B1 (de) * | 2013-10-30 | 2015-04-15 | Ge Jenbacher Gmbh & Co Og | Verfahren zum Betreiben einer mit einem elektrischen Generator, insbesondere Synchrongenerator, verbundenen Brennkraftmaschine |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5450944A (en) * | 1977-09-30 | 1979-04-21 | Toshiba Corp | Protective device for synchronous motor |
| JPS5486040A (en) * | 1977-12-20 | 1979-07-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Furnace head gas turbine generating equipment control system |
| JPS61168411U (ja) * | 1985-04-02 | 1986-10-18 | ||
| JPH0830463B2 (ja) * | 1988-04-07 | 1996-03-27 | 東京電力株式会社 | 交流励磁同期機の保護停止制御方法 |
-
1992
- 1992-03-17 JP JP4060599A patent/JP2934092B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05268798A (ja) | 1993-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |