JP3167009B2 - 電力融通方法 - Google Patents

電力融通方法

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JP3167009B2
JP3167009B2 JP02405096A JP2405096A JP3167009B2 JP 3167009 B2 JP3167009 B2 JP 3167009B2 JP 02405096 A JP02405096 A JP 02405096A JP 2405096 A JP2405096 A JP 2405096A JP 3167009 B2 JP3167009 B2 JP 3167009B2
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電力融通方法に係
り、特に、非常用電源の確保に好適な電力融通方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】原子力発電所の非常用電源の電源母線
(以下、非常用母線という。)は、基本的に、各プラン
ト毎かつ非常用電源毎に独立に設けられている。図6
は、2基の原子炉を有する原子力発電プラントの所内電
源単線接続図である。一方の原子炉側の発電機を4a、
他方の原子炉側の発電機を4bとする。各発電機4a,
4bの出力は、各々遮断器3a,3bを介して送電線1
に接続されており、各送電線1は、開閉所母線2にて相
互に接続されている。各発電所の所内電源としては、原
子炉の通常運転時には当該所内の発電機から得るように
なっており、発電機4a,4bの出力は、所内変圧器7
a,7b、受電遮断器8a,8bを介して、各所内の常
用母線10a,10bに接続されている。常用母線10
a,10bは、各発電所内において各系統毎に設けら
れ、このため受電遮断器8a,8bも夫々各系統毎に設
けられている。又、各常用母線10a,10bは、各系
統毎に常用/非常用母線連絡遮断器12a,12bと非
常用母線受電遮断器14a,14bを介して夫々非常用
母線16a,16bに接続され、この非常用母線16
a,16bに、夫々受電遮断器17a,17bを介して
非常用電源であるディーゼル発電機20a,20bが接
続されている。この非常用のディーゼル発電機20a,
20bは夫々の発電プラントにおいて複数、通常は3台
(図6には2台づつ図示)設けられている。更に、図6
に示す電源系統には、送電線1に起動変圧器給電遮断器
5を介して起動変圧器6が接続され、該起動変圧器6の
出力は起動変圧器受電遮断器9を介して共通母線11に
接続され、この共通母線11が各プラントの各常用母線
10a,10bに夫々共通/常用母線連絡遮断15
a,15bを介して接続されている。
【0003】原子力発電所が通常に運転している最中
は、発電機4a,4bの電力の一部を、所内変圧器7
a,7b、受電遮断器8a,8b、常用母線10a,1
0b、常用/非常用母線連絡遮断器12a,12b、非
常用母線受電遮断器14a,14bを介して、非常用母
線16a,16bが受電し(各遮断器が閉成状態とな
る。)、この非常用母線16a,16bに接続されてい
る図示しない各種の機器例えば原子炉水位を一定に保つ
系の機器が動作している。原子力発電所を起動する場合
には、送電線1からの電力が、起動変圧器給電遮断器
5、起動変圧器6、起動変圧器受電遮断器9、共通母線
11、共通/常用母線連絡遮断器15を介して常用母線
10a,10bに供給され、非常用母線16a,16b
には、この常用母線10a,10bの電力が、遮断器1
2a,14a、12b,14bを介して供給される。
【0004】今ここで、発電機4aがトリップするとい
う事態が生じ、しかもこのとき送電線1の事故が重なっ
たとすると(以下、この状態を外部電源喪失時とい
う。)、非常用母線16aへの電力供給が遮断される。
しかし、非常用母線16aに接続される機器は、斯かる
状態においても動作を確保する必要がある。そこで、外
部電源喪失時を検知したときは、図6の場合には2台の
非常用ディーゼル発電機20aが自動起動されると共に
ディーゼル受電遮断器17aが自動的に閉じて、各ディ
ーゼル発電機20aの発電電力が夫々各自の系の非常用
母線16aに供給される。尚、外部電源喪失時に非常用
母線16aと常用母線10aとを連絡する遮断器14a
は自動的に遮断されている。
【0005】尚、従来技術に関連するものとして、例え
ば特開昭62−228997号等がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した原子力発電所
の構成で、外部電源喪失時に非常用ディーゼル発電機2
0aの起動に失敗した場合、当該非常用ディーゼル発電
機20aの非常用母線16aは停電に到り、該母線16
aに接続された機器への電力供給はストップしてしま
う。原子力発電所は安全の上にも安全を図る構成にする
ことが望ましいが、原子炉の寿命中に数度あるか否かと
いう非常事態のために100トン前後ある大形の非常用
ディーゼル発電機を各非常用ディーゼル発電機のバック
アップ用に用意しておくことはスペース的にもコスト的
にも無駄になってしまう。しかし、安全対策上、めった
に起こらない事故に対してもそれに対する対策を講じて
おくことは必要である。
【0007】この対策のために、隣接する原子力発電所
の同様の非常用ディーゼル発電機をバックアップ用とし
て待機させる構成にすることが考えられる。図6の電源
系統図を見ると、隣接する原子力発電所の非常用ディー
ゼル発電機20bの出力は、各種の遮断器や常用母線を
介して、非常用ディーゼル発電機20aの非常用母線1
6aに接続することが可能である。しかし、この接続経
路を介し、電力を必要とする非常用母線に他の原子力発
電所の非常用ディーゼル発電機から電力を供給すること
は原理的にはできるが、次の様な問題がある。つまり、
各種の遮断器は、通常運転時その他の場合のために各種
のインターロック条件を定めてあり、この条件を組み変
えて新たにインターロック条件を定める必要がある。
又、上述した外部電源喪失が生起するのは、大地震等が
起きたときが想定されるが、斯かる事態が生じたとき
に、常用母線10や共通母線11を経路として非常用の
電力を供給するのは安全対策上あまり意味がない。何故
ならば、常用母線や共通母線を収納するタービン建屋の
構造は、耐震設計等の安全設備として通常の建築基準の
何倍もの対策が施された原子炉建屋に比べると相対的に
弱いからである。
【0008】本発明の目的は、従来からのインターロッ
ク条件を変えることなく、しかもタービン建屋を介する
ことなく、非常用電源を確保することが可能な電力融通
方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的は、原子力発電
用の第1発電機に常用母線を介して接続され、かつディ
ーゼル発電機の発電電力が供給される第1非常用母線
と、前記第1発電機とは異なる原子力発電用の第2発電
機に常用母線を介して接続される第2非常用母線とを融
通用母線にて接続し、前記第1非常用母線に供給される
ディーゼル発電機の発電電力を前記融通用母線を介して
前記第2非常用母線に融通することで達成される。
【0010】通常のインターロック条件は、図6を例に
説明すると、送電線側から非常用母線側への電力の流れ
を考えて定められており、その逆つまり非常用母線側か
ら送電線側に電力が供給されることは想定していない。
このため、常用母線や共通母線を介して隣の原子力発電
所の非常用電源の電力を取り込む構成にするためには、
電力を送る側での電力の流れが非常用母線側から常用母
線方向となるため、前述した様にインターロック条件を
変更しなければならない。
【0011】しかし、本発明では、非常用母線間を融通
用母線にて接続することにより一方の発電機側の非常用
ディーゼル発電の発電電力を他方の発電機側の非常用
母線に融通するので、インターロック条件を変更する必
要がない。又、融通用の遮断器は原子炉建屋の制御盤に
設けることができるので、安全基準が極めて高い建造物
だけを利用することが可能となり、非常時の安全対策と
して十分となる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
参照して説明する。図1は、本発明の一実施例に係る原
子力発電プラントの所内電源単線接続図であり、図6と
同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。本
発明実施例に係る発電プラントでは、各原子力発電所の
各系統の非常用母線16aを、隣接する原子力発電所の
各系統の非常用母線16bと、連絡回路(融通用母線)
19にて系統毎に直接接続し、各連絡回路19の途中に
は、母線連絡遮断器(融通遮断器)18a,18bを設
け、該遮断器18a,18bを開閉することで、該当す
る連絡回路19の解放,接続を行うようになっている。
この遮断器18a,18bは各原子力発電所の非常用電
源制御盤(非常用電源融通盤)に取り付けられており、
本実施例では手動にて開閉するようになっている。尚、
これを自動にて開閉するようにすることも可能である。
【0013】図2は、図1に示す連絡回路回りの詳細構
成図である。左側の原子力発電所用として受電遮断器1
4aを介し図示しない常用母線10a(図1)に接続さ
れた非常用母線16aと、右側の原子力発電所用として
受電遮断器14bを介し図示しない常用母線10b(図
1)に接続された非常用母線16bとは、母線遮断器1
8a,18b及び連絡回路19を介して直接接続されて
いる。非常用母線16aの電圧は、電圧変成器36aを
介して不足電圧継電器37a,電圧計38aに入力され
ており、該電圧が所定値に達しないときは不足電圧継電
器37aが動作しアナンシェータ(ANN)39aが動
作する。又、非常用母線16aには、受電遮断器17a
を介して非常用電源としてのディーゼル発電機20aが
接続されており、この発電機20aの出力は、電圧変成
器29aを介して電圧継電器41a,電圧計30,周波
数計31aに入力されるようになっている。右側の非常
用母線16bでも同様の構成になっており、上述した左
側の構成と同一構成要素には符号“b”を同一数字に付
して説明を省略する。
【0014】通常の運転状態では、遮断器14aは閉成
状態、遮断器17aは解放状態、遮断器18a,18b
は解放状態となっている。今、外部電源喪失の事態が左
側の原子力発電所で発生したとする。外部電源喪失にな
ると、非常用母線16aの電圧が減少し、所定電圧値を
下回ると、これが電圧変成器36aを介して電圧計38
aに表示され、運転員はこれを監視していることで、認
識することができる。又、電圧低下により不足電圧継電
器37aが動作し、アナンシェータ39aが発報するこ
とでも、運転員は斯かる事態の発生を認識することがで
きる。
【0015】一方、不足電圧継電器37aが動作する
と、図3に示すインターロックが組まれた制御手段が動
作し、遮断器14aが遮断つまり解放されて非常用母線
16aは常用母線10a側と遮断され、ディーゼル発電
機20aが起動される。ディーゼル発電機20aの起動
が完了し、その出力が上昇して所定電圧値に達すると、
図4に示すインターロックが組まれた制御手段が動作し
て電圧継電器41aが動作し、受電遮断器17aが閉成
され、ディーゼル発電機20aの発電電力が非常用母線
16aに供給される。
【0016】ディーゼル発電機20aの起動に失敗した
場合には、発電機20aの出力電圧は上昇せず、従って
電圧継電器41aは動作しない。このため、受電遮断器
17aは解放状態のままとなる。又、発電機20aの起
動失敗は、電圧計30,周波数計31aを監視している
運転員の知るところとなる。この状態で、遮断器14a
は解放状態、不足電圧継電器37aは動作(開)状態の
為、図5に示すインターロックに従うと、運転員が母線
連絡遮断器18a,18bを投入することで、連絡回路
19が両方の非常用母線16a,16bを電気的に接続
することになる。これにより、非常用母線16aには右
側の原子力発電所から電力が供給される。右側の原子力
発電所が正常に動作している場合には、非常用母線16
bには原子炉の発電機4bの出力電力が供給されてい
る。又、原子炉が停止しているときには、送電線1側か
ら電力が非常用母線16bに電力が供給されている。も
し、右側の原子力発電所でも外部電源喪失という事態が
発生していれば、非常用電源であるディーゼル発電機2
0bが起動しており、非常用母線16aにはこのディー
ゼル発電機20bからの電力が供給されることになる。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、外部電源が喪失し且つ
非常用電源の起動失敗という事態が生じた場合でも、従
来のインターロック回路を変更せずに、しかも、少ない
コストにて対処することが可能となり、原子力発電所の
安全性がより向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る原子力発電プラントの
所内電源単線接続図である。
【図2】図1に示す連絡回路回りの詳細構成図である。
【図3】不足電圧継電器動作による非常用電源自動起動
用のインターロックブロック線図である。
【図4】非常用電源起動失敗時の非常用電源受電遮断器
の遮断用インターロックブロック線図である。
【図5】隣接原子力発電所非常用母線間連絡遮断器用の
インターロックブロック線図である。
【図6】従来の原子力発電所の所内電源単線接続図であ
る。
【符号の説明】
1…送電線、4a,4b…原子炉用の発電機、10a,
10b…常用母線、14a,14b…非常用母線受電遮
断器、16a,16b…非常用母線、17a,17b…
非常用電源受電遮断器、18a,18b…非常用母線連
絡遮断器、19…連絡回路、20a,20b…非常用デ
ィーゼル発電機。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G21D 3/04 G21D 3/00 H02J 9/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原子力発電用の第1発電機に常用母線を
    介して接続され、かつディーゼル発電機の発電電力が供
    給される第1非常用母線と、前記第1発電機とは異なる
    原子力発電用の第2発電機に常用母線を介して接続され
    る第2非常用母線とを融通用母線にて接続し、前記第1
    非常用母線に供給されるディーゼル発電機の発電電力を
    前記融通用母線を介して前記第2非常用母線に融通する
    ことを特徴とする電力融通方法。
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