JP3420651B2 - 発電機保護装置 - Google Patents
発電機保護装置Info
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- JP3420651B2 JP3420651B2 JP03483295A JP3483295A JP3420651B2 JP 3420651 B2 JP3420651 B2 JP 3420651B2 JP 03483295 A JP03483295 A JP 03483295A JP 3483295 A JP3483295 A JP 3483295A JP 3420651 B2 JP3420651 B2 JP 3420651B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は発電プラント保護に関
し、特に発電プラントを安全停止するための発電機保護
装置に関するものである。
し、特に発電プラントを安全停止するための発電機保護
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１２は従来の発電プラントの系統を示
すものである。図１２において、励磁用交流電源変圧器
２より供給される交流電源をサイリスタ整流器３にて発
電機４の界磁回路５に必要な直流電圧に変換する。そし
て、界磁しゃ断器６を介して界磁巻線７に直流電流を流
す事により発電機４に励磁を供給し、発電機４からの出
力が得られる。この時、発電機４の出力を計器用変圧器
８により自動電圧調整器９へ入力し、発電機４の出力電
圧を一定に制御するよう自動電圧調整器９からの出力を
パルス発生器10に与える。パルス発生器10は、ゲートパ
ルスを発生するのに必要な同期信号を同期電源トランス
11を介して入力し、サイリスタ整流器３のゲートを点弧
させるためのパルスをサイリスタ整流器３に出力する。
そして、サイリスタ整流器３の出力が界磁巻線７に印加
されて発電機４の運転を行う。
すものである。図１２において、励磁用交流電源変圧器
２より供給される交流電源をサイリスタ整流器３にて発
電機４の界磁回路５に必要な直流電圧に変換する。そし
て、界磁しゃ断器６を介して界磁巻線７に直流電流を流
す事により発電機４に励磁を供給し、発電機４からの出
力が得られる。この時、発電機４の出力を計器用変圧器
８により自動電圧調整器９へ入力し、発電機４の出力電
圧を一定に制御するよう自動電圧調整器９からの出力を
パルス発生器10に与える。パルス発生器10は、ゲートパ
ルスを発生するのに必要な同期信号を同期電源トランス
11を介して入力し、サイリスタ整流器３のゲートを点弧
させるためのパルスをサイリスタ整流器３に出力する。
そして、サイリスタ整流器３の出力が界磁巻線７に印加
されて発電機４の運転を行う。
【０００３】ここで発電機４の出力を停止させる場合
は、界磁しゃ断器６を開く事により発電機４の界磁回路
５に供給していた励磁をなくし、発電機出力を停止させ
た発電プラントを停止させていた。
は、界磁しゃ断器６を開く事により発電機４の界磁回路
５に供給していた励磁をなくし、発電機出力を停止させ
た発電プラントを停止させていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来運転状況は、連続
運転が通常であり界磁しゃ断器を開する機会は少なかっ
た。近年では週末停止、夜間停止等断続的な運転が多く
なり界磁しゃ断器を開する機会も多くなるに伴い、故障
（不動作）率も多くなってきている。
運転が通常であり界磁しゃ断器を開する機会は少なかっ
た。近年では週末停止、夜間停止等断続的な運転が多く
なり界磁しゃ断器を開する機会も多くなるに伴い、故障
（不動作）率も多くなってきている。
【０００５】上記従来技術では、発電器しゃ断器16が停
止条件成立により開かれると、蒸気タービン17に供給さ
れている蒸気が遮断される。そのため蒸気タービン17
は、駆動源を失い回転数が降下していく。この時、界磁
しゃ断器６が故障等により開路しない事象が発生して
も、それを検出し警報する手段がなく、また保護装置を
作動させ発電プラントを安全停止させる手段もない。界
磁巻線７の励磁供給が続行されることになる。すなわ
ち、図13に示す様に自動電圧調整器運転中は、回転数Ｎ
が低下しても界磁電流Ｉｆを増やして発電機電圧Ｖｇを
定格電圧値に維持する。一方、発電機のＶ／Ｆ値は、回
転数Ｎの逆数で上昇し、界磁電流Ｉｆは回転数Ｎの低下
と共に増加するが、発電機電圧Ｖｇの飽和のため回転数
70％以下となるあたりから急激に増加することになる。
そして、過励磁制限装置ＯＥＬが動作するまでに至り、
機器を焼損する重大事故につながるという問題があっ
た。
止条件成立により開かれると、蒸気タービン17に供給さ
れている蒸気が遮断される。そのため蒸気タービン17
は、駆動源を失い回転数が降下していく。この時、界磁
しゃ断器６が故障等により開路しない事象が発生して
も、それを検出し警報する手段がなく、また保護装置を
作動させ発電プラントを安全停止させる手段もない。界
磁巻線７の励磁供給が続行されることになる。すなわ
ち、図13に示す様に自動電圧調整器運転中は、回転数Ｎ
が低下しても界磁電流Ｉｆを増やして発電機電圧Ｖｇを
定格電圧値に維持する。一方、発電機のＶ／Ｆ値は、回
転数Ｎの逆数で上昇し、界磁電流Ｉｆは回転数Ｎの低下
と共に増加するが、発電機電圧Ｖｇの飽和のため回転数
70％以下となるあたりから急激に増加することになる。
そして、過励磁制限装置ＯＥＬが動作するまでに至り、
機器を焼損する重大事故につながるという問題があっ
た。
【０００６】通常、発電機のＶ／Ｆ値は、 1.1puで１分
程度しか許容できず回転数Ｎが90％以下での自動電圧調
整運転は許容できない。よって、界磁しゃ断器６の開失
敗から２〜３分の間に何らかの対応が必要となる。
程度しか許容できず回転数Ｎが90％以下での自動電圧調
整運転は許容できない。よって、界磁しゃ断器６の開失
敗から２〜３分の間に何らかの対応が必要となる。
【０００７】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、界磁しゃ断器６の不動作により界磁し
ゃ断器６が開路しない事象が生じた場合においても、発
電プラントを安全に停止させると共に警報装置により警
報を発生させる発電機保護装置を提供する事を目的とす
るものである。
れたものであり、界磁しゃ断器６の不動作により界磁し
ゃ断器６が開路しない事象が生じた場合においても、発
電プラントを安全に停止させると共に警報装置により警
報を発生させる発電機保護装置を提供する事を目的とす
るものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】［請求項１］記載の発明
は、発電機の出力電圧を所定値に制御する自動電圧調整
器と、交流電源を自動電圧調整器または手動電圧調整器
の指令に基づき界磁電流を発電機の界磁巻線に界磁しゃ
断器を介して供給する整流器と、界磁しゃ断器に開指令
が出力された場合に、一定時間経過しても不動作である
ことを検出することで、界磁しゃ断器の不動作と検出す
る不動作検出器と、不動作検出器により不動作と検出さ
れた場合、自動電圧調整器の制御から手動電圧調整器の
制御に切り替える切替器とを具備することを特徴とす
る。
は、発電機の出力電圧を所定値に制御する自動電圧調整
器と、交流電源を自動電圧調整器または手動電圧調整器
の指令に基づき界磁電流を発電機の界磁巻線に界磁しゃ
断器を介して供給する整流器と、界磁しゃ断器に開指令
が出力された場合に、一定時間経過しても不動作である
ことを検出することで、界磁しゃ断器の不動作と検出す
る不動作検出器と、不動作検出器により不動作と検出さ
れた場合、自動電圧調整器の制御から手動電圧調整器の
制御に切り替える切替器とを具備することを特徴とす
る。
【０００９】
【００１０】［請求項２］記載の発明は、［請求項１］
記載の発明において、界磁しゃ断器の開指令の出力後、
一定時間経過しても界磁しゃ断器の出力側の回路に流れ
る電流が零にならないことを検出することで、界磁しゃ
断器の不動作と検出する不動作検出器を具備したことを
特徴とする。
記載の発明において、界磁しゃ断器の開指令の出力後、
一定時間経過しても界磁しゃ断器の出力側の回路に流れ
る電流が零にならないことを検出することで、界磁しゃ
断器の不動作と検出する不動作検出器を具備したことを
特徴とする。
【００１１】［請求項３］記載の発明は、［請求項１］
記載の発明において、界磁しゃ断器の開指令の出力後、
一定時間経過しても界磁巻線の印加されている電圧の極
性が逆転しないことを検出することで、界磁しゃ断器の
不動作と検出する不動作検出器を具備したことを特徴と
する。
記載の発明において、界磁しゃ断器の開指令の出力後、
一定時間経過しても界磁巻線の印加されている電圧の極
性が逆転しないことを検出することで、界磁しゃ断器の
不動作と検出する不動作検出器を具備したことを特徴と
する。
【００１２】［請求項４］記載の発明は、［請求項１］
ないし［請求項３］記載の発明において、不動作検出器
により不動作と検出された場合、整流器に交流電源を供
給する交流電源しゃ断器の開動作指令を出力することを
特徴とする。
ないし［請求項３］記載の発明において、不動作検出器
により不動作と検出された場合、整流器に交流電源を供
給する交流電源しゃ断器の開動作指令を出力することを
特徴とする。
【００１３】［請求項５］記載の発明は、［請求項１］
ないし［請求項３］記載の発明において、不動作検出器
により不動作と検出された場合、自動電圧調整器から整
流器への指令を停止させることを特徴とする。
ないし［請求項３］記載の発明において、不動作検出器
により不動作と検出された場合、自動電圧調整器から整
流器への指令を停止させることを特徴とする。
【００１４】［請求項６］記載の発明は、発電機の出力
電圧を所定値に制御する自動電圧調整器と、交流電源し
ゃ断器を介して供給される電源により駆動される電動機
により自動電圧調整器の指令に基づく界磁電流を界磁し
ゃ断器を介して発電機の界磁巻線に供給する直流励磁機
と、 界磁しゃ断器に開指令が出力された場合に、一定
時間経過しても直流励磁機の界磁巻線に印加されている
電圧の極性が逆転しないことを検出することで、界磁し
ゃ断器の不動作と検出し、交流電源しゃ断器の開動作指
令を出力する不動作検出器と、を具備することを特徴と
する。
電圧を所定値に制御する自動電圧調整器と、交流電源し
ゃ断器を介して供給される電源により駆動される電動機
により自動電圧調整器の指令に基づく界磁電流を界磁し
ゃ断器を介して発電機の界磁巻線に供給する直流励磁機
と、 界磁しゃ断器に開指令が出力された場合に、一定
時間経過しても直流励磁機の界磁巻線に印加されている
電圧の極性が逆転しないことを検出することで、界磁し
ゃ断器の不動作と検出し、交流電源しゃ断器の開動作指
令を出力する不動作検出器と、を具備することを特徴と
する。
【００１５】［請求項７］記載の発明は、［請求項１］
ないし［請求項６］記載の発明において、界磁しゃ断器
が不動作と検出された場合、警報信号を出力することを
特徴とする。
ないし［請求項６］記載の発明において、界磁しゃ断器
が不動作と検出された場合、警報信号を出力することを
特徴とする。
【００１６】
【作用】［請求項１］の発明によれば、界磁しゃ断器の
不動作検出器にて、界磁しゃ断器に開指令が与えられた
後一定時間経過しても界磁しゃ断器が開いていない状態
を検出することにより、容易に界磁しゃ断器の不動作検
出を行うことができ、自動電圧調整器による制御を除外
せしめ手動電圧調整器による制御に切り替えると共に手
動電圧調整器の設定値を下げる事により発電機界磁電圧
または界磁電流が減少し、これにより発電機電圧を降下
させ、発電プラントを安全に停止させる事ができる。
不動作検出器にて、界磁しゃ断器に開指令が与えられた
後一定時間経過しても界磁しゃ断器が開いていない状態
を検出することにより、容易に界磁しゃ断器の不動作検
出を行うことができ、自動電圧調整器による制御を除外
せしめ手動電圧調整器による制御に切り替えると共に手
動電圧調整器の設定値を下げる事により発電機界磁電圧
または界磁電流が減少し、これにより発電機電圧を降下
させ、発電プラントを安全に停止させる事ができる。
【００１７】
【００１８】［請求項２］の発明によれば、請求項１に
おける界磁しゃ断器の不動作検出器を界磁しゃ断器に開
指令が与えられた後、一定時間経過しても発電機の界磁
回路に流れる電流が零にならないことを検出することに
より容易に界磁しゃ断器の不動作検出が行える。
おける界磁しゃ断器の不動作検出器を界磁しゃ断器に開
指令が与えられた後、一定時間経過しても発電機の界磁
回路に流れる電流が零にならないことを検出することに
より容易に界磁しゃ断器の不動作検出が行える。
【００１９】［請求項３］の発明によれば、請求項１に
おける界磁しゃ断器の不動作検出器を界磁しゃ断器に開
指令が与えられた後、一定時間経過しても発電機界磁巻
線に印加されていた直流電圧の極性が逆転しないことを
検出することにより容易に界磁しゃ断器の不動作検出が
行える。
おける界磁しゃ断器の不動作検出器を界磁しゃ断器に開
指令が与えられた後、一定時間経過しても発電機界磁巻
線に印加されていた直流電圧の極性が逆転しないことを
検出することにより容易に界磁しゃ断器の不動作検出が
行える。
【００２０】［請求項４］の発明によれば、請求項１な
いし３における界磁しゃ断器の不動作検出器から検出し
た信号より発電機の界磁回路に備えられた電動機駆動に
よる励磁機の電動機の駆動電源をしゃ断することによっ
て、界磁回路の電流が零になり発電プラントを安全に停
止できる。
いし３における界磁しゃ断器の不動作検出器から検出し
た信号より発電機の界磁回路に備えられた電動機駆動に
よる励磁機の電動機の駆動電源をしゃ断することによっ
て、界磁回路の電流が零になり発電プラントを安全に停
止できる。
【００２１】［請求項５］の発明によれば、請求項１な
いし３における界磁しゃ断器の不動作検出器から検出し
た信号より自動電圧調整器から発電機の界磁回路に備え
られた整流器に与えられる指令を停止させることによっ
て、整流器から直流出力を零にすることができ、これに
より界磁回路の電流が零になり発電プラントを安全に停
止できる。
いし３における界磁しゃ断器の不動作検出器から検出し
た信号より自動電圧調整器から発電機の界磁回路に備え
られた整流器に与えられる指令を停止させることによっ
て、整流器から直流出力を零にすることができ、これに
より界磁回路の電流が零になり発電プラントを安全に停
止できる。
【００２２】［請求項６］の発明によれば、界磁しゃ断
器の不動作検出器を界磁しゃ断器に開指令が与えられた
後、一定時間経過しても励磁機の界磁巻線に印加されて
いた直流電圧の極性が逆転しないことを検出することに
より容易に界磁しゃ断器の不動作検出が行える。 ［請求項７］の発明によれば、上記請求項１ないし６に
より界磁しゃ断器が開かない状態を検出し警報装置によ
り警報を出すことができる。
器の不動作検出器を界磁しゃ断器に開指令が与えられた
後、一定時間経過しても励磁機の界磁巻線に印加されて
いた直流電圧の極性が逆転しないことを検出することに
より容易に界磁しゃ断器の不動作検出が行える。 ［請求項７］の発明によれば、上記請求項１ないし６に
より界磁しゃ断器が開かない状態を検出し警報装置によ
り警報を出すことができる。
【００２３】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例を示すものであ
る。発電機保護装置１を具備した発電プラントは、励磁
用交流電源変圧器２より供給される交流電源を整流器３
にて発電機４の界磁回路５に必要な直流電圧に変換す
る。そして、界磁しゃ断器６を介して界磁巻線７に直流
電流を流すことにより発電機４に励磁を供給し発電機４
からの出力が得られる。この時、発電機４の出力を計器
用変圧器８により自動電圧調整器９へ入力し、発電機４
の出力電圧を一定に制御するよう自動電圧調整器９から
の出力をパルス発生器10に与える。パルス発生器10は、
ゲートパルスを発生するのに必要な同期信号を同期電源
トランス11を介して入力し、サイリスタ整流器３のゲー
トを点弧させるためのパルスをサイリスタ整流器３に出
力することによりサイリスタ整流器３の出力が界磁巻線
７に印加されて発電機４を運転している。上記の運転状
態より停止へ移行する過程において、界磁しゃ断器６に
開指令が与えられたことならびに界磁しゃ断器６の状態
を発電機保護装置１に入力し、界磁しゃ断器６に不動作
が生じた場合には、次のような動作を行う。界磁しゃ断
器６の不動作を検出し発電機保護装置１からの出力によ
り警報装置15から警報を発生させると共に、自動電圧調
整器９から手動電圧調整器12の制御に切り替える切替器
13の動作、そして電圧設定器14を下げる方向の動作を行
うように構成したものである。
る。発電機保護装置１を具備した発電プラントは、励磁
用交流電源変圧器２より供給される交流電源を整流器３
にて発電機４の界磁回路５に必要な直流電圧に変換す
る。そして、界磁しゃ断器６を介して界磁巻線７に直流
電流を流すことにより発電機４に励磁を供給し発電機４
からの出力が得られる。この時、発電機４の出力を計器
用変圧器８により自動電圧調整器９へ入力し、発電機４
の出力電圧を一定に制御するよう自動電圧調整器９から
の出力をパルス発生器10に与える。パルス発生器10は、
ゲートパルスを発生するのに必要な同期信号を同期電源
トランス11を介して入力し、サイリスタ整流器３のゲー
トを点弧させるためのパルスをサイリスタ整流器３に出
力することによりサイリスタ整流器３の出力が界磁巻線
７に印加されて発電機４を運転している。上記の運転状
態より停止へ移行する過程において、界磁しゃ断器６に
開指令が与えられたことならびに界磁しゃ断器６の状態
を発電機保護装置１に入力し、界磁しゃ断器６に不動作
が生じた場合には、次のような動作を行う。界磁しゃ断
器６の不動作を検出し発電機保護装置１からの出力によ
り警報装置15から警報を発生させると共に、自動電圧調
整器９から手動電圧調整器12の制御に切り替える切替器
13の動作、そして電圧設定器14を下げる方向の動作を行
うように構成したものである。
【００２４】次に、上記構成の動作を図を参照して説明
する。発電機保護装置１において界磁しゃ断器６に開指
令が与えられた後、一定時間経過しても界磁しゃ断器６
が開動作せず閉じた状態にあることを図２に示すロジッ
ク回路により検出し警報を発生させる。そして、自動電
圧調整器９を除外し手動電圧調整器12へ制御移行させ手
動電圧調整器12の電圧設定器14により上記界磁電流を減
少させるようサイリスタ整流器３の出力制御を行う。す
なわち、図３に示すように通常停止の際には手動電圧調
整器12の設定値は、発電無負荷位置にあるため自動電圧
調整器９を除外すると、その後は一定励磁となり発電機
電圧Ｖｇは回転数Ｎと共に同様な割合で低下する。ま
た、発電機負荷時の事故停止の際は、手動電圧調整器12
の設定値は（−−−印で示す）は高いレベルにあるため
手動電圧調整器12を減操作して発電機無負荷位置に戻し
た後、自動電圧調整器９を除外する必要がある。
する。発電機保護装置１において界磁しゃ断器６に開指
令が与えられた後、一定時間経過しても界磁しゃ断器６
が開動作せず閉じた状態にあることを図２に示すロジッ
ク回路により検出し警報を発生させる。そして、自動電
圧調整器９を除外し手動電圧調整器12へ制御移行させ手
動電圧調整器12の電圧設定器14により上記界磁電流を減
少させるようサイリスタ整流器３の出力制御を行う。す
なわち、図３に示すように通常停止の際には手動電圧調
整器12の設定値は、発電無負荷位置にあるため自動電圧
調整器９を除外すると、その後は一定励磁となり発電機
電圧Ｖｇは回転数Ｎと共に同様な割合で低下する。ま
た、発電機負荷時の事故停止の際は、手動電圧調整器12
の設定値は（−−−印で示す）は高いレベルにあるため
手動電圧調整器12を減操作して発電機無負荷位置に戻し
た後、自動電圧調整器９を除外する必要がある。
【００２５】この結果、発電プラント停止過程において
界磁しゃ断器６に不動作状態が生じた場合においても、
上記のように手動電圧調整器12により界磁電流が一定に
制御されることからタービン回転数が降下してもそれに
ともない発電機の出力電圧も減少させることができるた
め発電プラントを安全に停止させると共に警報を出すこ
とが可能となる。
界磁しゃ断器６に不動作状態が生じた場合においても、
上記のように手動電圧調整器12により界磁電流が一定に
制御されることからタービン回転数が降下してもそれに
ともない発電機の出力電圧も減少させることができるた
め発電プラントを安全に停止させると共に警報を出すこ
とが可能となる。
【００２６】図４は、本発明の第２の実施例を示すもの
である。図１の実施例と異なる部分は、界磁回路の電流
を検出するためのシャント20と界磁電流検出器21を界磁
しゃ断器６と放電抵抗19の間に接続している。また、放
電抵抗19と界磁しゃ断器６の常閉接点を界磁回路５に接
続している。界磁しゃ断器６が開くとそれまで流れてい
た界磁電流は、放電抵抗19と界磁しゃ断器６の常閉接点
を介して界磁巻線７に流れシャント20側には流れなくな
る。以上状態変化の有無により異常（不動作）と検出す
ることを不動作検出方法とし、発電機保護装置１におい
て、界磁しゃ断器６に開指令が与えられた後、一定時間
経過しても界磁しゃ断器６が開動作せず閉じた状態にあ
ることを上記構成により検出することにより第１の実施
例同様の効果を得られる。
である。図１の実施例と異なる部分は、界磁回路の電流
を検出するためのシャント20と界磁電流検出器21を界磁
しゃ断器６と放電抵抗19の間に接続している。また、放
電抵抗19と界磁しゃ断器６の常閉接点を界磁回路５に接
続している。界磁しゃ断器６が開くとそれまで流れてい
た界磁電流は、放電抵抗19と界磁しゃ断器６の常閉接点
を介して界磁巻線７に流れシャント20側には流れなくな
る。以上状態変化の有無により異常（不動作）と検出す
ることを不動作検出方法とし、発電機保護装置１におい
て、界磁しゃ断器６に開指令が与えられた後、一定時間
経過しても界磁しゃ断器６が開動作せず閉じた状態にあ
ることを上記構成により検出することにより第１の実施
例同様の効果を得られる。
【００２７】図５は、本発明の第３の実施例を示すもの
である。図１の実施例と異なる部分は、界磁回路の電圧
を監視するための直流電圧検出器22、界磁回路５に接続
している。また、放電抵抗19と界磁しゃ断器６の常閉接
点を界磁回路５に接続している。界磁しゃ断器６が閉状
態では、図５に示す様に界磁巻線７には正極と負極の直
流電圧が印加され電流Ｉａが流れている。その状態にお
いて界磁しゃ断器６が開くと、界磁電流Ｉｂが放電抵抗
19と界磁しゃ断器６の常閉接点を介して流れ極性の逆転
が生じる。以上の状態変化の有無により異常（不動作）
と検出することを不動作検出方法とし、発電機保護装置
１において界磁しゃ断器６に開指令が与えられた後、一
定時間経過しても界磁しゃ断器６が開動作せず閉じた状
態にあることを上記構成により検出することにより第１
の実施例同様の効果を得られる。
である。図１の実施例と異なる部分は、界磁回路の電圧
を監視するための直流電圧検出器22、界磁回路５に接続
している。また、放電抵抗19と界磁しゃ断器６の常閉接
点を界磁回路５に接続している。界磁しゃ断器６が閉状
態では、図５に示す様に界磁巻線７には正極と負極の直
流電圧が印加され電流Ｉａが流れている。その状態にお
いて界磁しゃ断器６が開くと、界磁電流Ｉｂが放電抵抗
19と界磁しゃ断器６の常閉接点を介して流れ極性の逆転
が生じる。以上の状態変化の有無により異常（不動作）
と検出することを不動作検出方法とし、発電機保護装置
１において界磁しゃ断器６に開指令が与えられた後、一
定時間経過しても界磁しゃ断器６が開動作せず閉じた状
態にあることを上記構成により検出することにより第１
の実施例同様の効果を得られる。
【００２８】図６は本発明の第４実施例を示すものであ
る。図１の実施例と異なる部分は、界磁回路５に電動機
24により駆動される直流励磁機25を具備し、電動機24に
交流電源を供給する交流電源供給源をしゃ断する交流電
源しゃ断器23により構成するものである。そして、図示
していないが、上記第１、２、３の実施例に示すいづれ
かの界磁しゃ断器の不動作検出手段により交流電源しゃ
断器23を開き電動機24を停止させることにより励磁源が
喪失するよう機能させるものである。すなわち、図７に
示す様に励磁機駆動の電動機24の電源を遮断すると、直
流励磁機25はフライフォイール効果で30〜60秒程度で停
止する。直流励磁機25の回転数Ｎが十分ある間は発電機
は自動電圧調整器を継続するが、30秒程度で回転数Ｎの
低下と共に直流励磁機25の出力が低下し発電機Ｖ／Ｆ値
も発電機電圧Ｖｇと共に同様な割合で低下する。
る。図１の実施例と異なる部分は、界磁回路５に電動機
24により駆動される直流励磁機25を具備し、電動機24に
交流電源を供給する交流電源供給源をしゃ断する交流電
源しゃ断器23により構成するものである。そして、図示
していないが、上記第１、２、３の実施例に示すいづれ
かの界磁しゃ断器の不動作検出手段により交流電源しゃ
断器23を開き電動機24を停止させることにより励磁源が
喪失するよう機能させるものである。すなわち、図７に
示す様に励磁機駆動の電動機24の電源を遮断すると、直
流励磁機25はフライフォイール効果で30〜60秒程度で停
止する。直流励磁機25の回転数Ｎが十分ある間は発電機
は自動電圧調整器を継続するが、30秒程度で回転数Ｎの
低下と共に直流励磁機25の出力が低下し発電機Ｖ／Ｆ値
も発電機電圧Ｖｇと共に同様な割合で低下する。
【００２９】この結果、発電プラント停止過程において
界磁しゃ断器６に不動作状態が生じた場合においても発
電プラントを安全に停止させると共に警報を出すことが
可能となる。
界磁しゃ断器６に不動作状態が生じた場合においても発
電プラントを安全に停止させると共に警報を出すことが
可能となる。
【００３０】図８は本発明の第５の実施例を示すもので
ある。図１の実施例と異なる部分は界磁回路５にサイリ
スタ整流器３と該サイリスタ整流器３に交流電源を供給
する交流電源供給源と該交流電源をしゃ断する交流電源
しゃ断器23により構成するものである。そして、図示し
ていないが、上記第１、２、３の実施例に示すいづれか
の界磁しゃ断器６不動作検出手段により交流電源しゃ断
器23を開きサイリスタ整流器３を停止させることにより
励磁源を喪失させるよう機能させることにより第４の実
施例同様の効果を得られる。
ある。図１の実施例と異なる部分は界磁回路５にサイリ
スタ整流器３と該サイリスタ整流器３に交流電源を供給
する交流電源供給源と該交流電源をしゃ断する交流電源
しゃ断器23により構成するものである。そして、図示し
ていないが、上記第１、２、３の実施例に示すいづれか
の界磁しゃ断器６不動作検出手段により交流電源しゃ断
器23を開きサイリスタ整流器３を停止させることにより
励磁源を喪失させるよう機能させることにより第４の実
施例同様の効果を得られる。
【００３１】図９は本発明の第６の実施例を示すもので
ある。図１の実施例と異なる部分はサイリスタ整流器３
のゲートパルス信号回路にサイリスタ整流器３のゲート
パルス信号しゃ断器26を設ける様構成する。そして、図
示していないが、上記第１、２、３の実施例の示すいづ
れかの不動作検出手段により検出した界磁しゃ断器６の
不動作検出によりサイリスタ整流器３のゲートパルス信
号しゃ断器26を開くことよりサイリスタ整流器３の出力
を喪失させるよう機能させる。
ある。図１の実施例と異なる部分はサイリスタ整流器３
のゲートパルス信号回路にサイリスタ整流器３のゲート
パルス信号しゃ断器26を設ける様構成する。そして、図
示していないが、上記第１、２、３の実施例の示すいづ
れかの不動作検出手段により検出した界磁しゃ断器６の
不動作検出によりサイリスタ整流器３のゲートパルス信
号しゃ断器26を開くことよりサイリスタ整流器３の出力
を喪失させるよう機能させる。
【００３２】すなわち、図10に示す様に電気事故が発生
して発電機しゃ断器16が開放されると、発電機の負荷電
流が遮断されたことによる電機子反作用効果により界磁
電流Ｉｆはいきなり無負荷定格値近くまで減衰する。同
時に、サイリスタ整流器３は出力を喪失されることによ
り界磁電流Ｉｆは、発電機界磁の時定数で減衰し発電機
電圧Ｖｇもこれに伴って低下する。
して発電機しゃ断器16が開放されると、発電機の負荷電
流が遮断されたことによる電機子反作用効果により界磁
電流Ｉｆはいきなり無負荷定格値近くまで減衰する。同
時に、サイリスタ整流器３は出力を喪失されることによ
り界磁電流Ｉｆは、発電機界磁の時定数で減衰し発電機
電圧Ｖｇもこれに伴って低下する。
【００３３】この結果、発電プラント停止過程において
界磁しゃ断器６に不動作状態が生じた場合においても発
電プラントを安全に停止させると共に警報を出すことが
可能となる。
界磁しゃ断器６に不動作状態が生じた場合においても発
電プラントを安全に停止させると共に警報を出すことが
可能となる。
【００３４】図１１は本発明の第７の実施例を示すもの
である。図１の場合と異なる部分はパルス発生器10に交
流電源変圧器２より同期電源を供給する回路と該同期電
源をしゃ断する同期電源しゃ断器27により構成するもの
である。そして、図示していないが上記第１、２、３の
実施例に示すいづれかの界磁しゃ断器不動作検出手段に
より同期電源しゃ断器27を開きパルス発生器10からのゲ
ートパルス出力を停止させることによりサイリスタ整流
器３の出力を喪失させるよう機能させるものである。
である。図１の場合と異なる部分はパルス発生器10に交
流電源変圧器２より同期電源を供給する回路と該同期電
源をしゃ断する同期電源しゃ断器27により構成するもの
である。そして、図示していないが上記第１、２、３の
実施例に示すいづれかの界磁しゃ断器不動作検出手段に
より同期電源しゃ断器27を開きパルス発生器10からのゲ
ートパルス出力を停止させることによりサイリスタ整流
器３の出力を喪失させるよう機能させるものである。
【００３５】この結果、発電プラント停止過程において
界磁しゃ断器６に不動作状態が生じた場合においても発
電プラントを安全に停止させるともに警報を出すことが
可能となる。
界磁しゃ断器６に不動作状態が生じた場合においても発
電プラントを安全に停止させるともに警報を出すことが
可能となる。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、界磁しゃ断器の故障等
により界磁しゃ断器が開かない事象が発生した場合、警
報を発生させることができると同時に自動的に発電機の
出力電圧を下げることが可能となり発電プラントを自動
的に停止できるという効果を得られる。
により界磁しゃ断器が開かない事象が発生した場合、警
報を発生させることができると同時に自動的に発電機の
出力電圧を下げることが可能となり発電プラントを自動
的に停止できるという効果を得られる。
【図１】本発明の第１の実施例の系統図を示すものであ
る。
る。
【図２】本発明の第１および２、３の実施例における発
電機保護装置のしゃ断器不動作検出のロジック図を示す
ものである。
電機保護装置のしゃ断器不動作検出のロジック図を示す
ものである。
【図３】本発明の第１の実施例のタイムチャート図であ
る。
る。
【図４】本発明の第２の実施例の系統図を示すものであ
る。
る。
【図５】本発明の第３の実施例の系統図を示すものであ
る。
る。
【図６】本発明の第４の実施例の系統図を示すものであ
る。
る。
【図７】本発明の第４の実施例のタイムチャート図であ
る。
る。
【図８】本発明の第５の実施例の系統図を示すものであ
る。
る。
【図９】本発明の第６の実施例の系統図を示すものであ
る。
る。
【図１０】本発明の第６の実施例のタイムチャート図で
ある。
ある。
【図１１】本発明の第７の実施例の系統図を示すもので
ある。
ある。
【図１２】従来の発電プラント系統を示す図である。
【図１３】従来の発電プラント系統におけるタイムチャ
ート図である。
ート図である。
１…発電機保護装置、２…励磁用交流電源変圧器、３…
整流器、４…発電機 ５…界磁回路、６…界磁しゃ断器、７…界磁巻線、８…
計器用変圧器 ９…自動電圧調整器、１０…パルス発生器、１１…同期
電源トランス １２…手動電圧調整器、１３…切替器、１４…電圧設定
器、１５…警報装置 １６…発電機しゃ断器、１７…蒸気タ−ビン、１８…主
変圧器 １９…放電抵抗、２０…シャント、２１…界磁電流検出
器 ２２…直流電圧検出器、２３…交流電源しゃ断器、２４
…電動機 ２５…直流励磁機、２６…ゲ−トパルス信号しゃ断器 ２７…同期電源しゃ断器
整流器、４…発電機 ５…界磁回路、６…界磁しゃ断器、７…界磁巻線、８…
計器用変圧器 ９…自動電圧調整器、１０…パルス発生器、１１…同期
電源トランス １２…手動電圧調整器、１３…切替器、１４…電圧設定
器、１５…警報装置 １６…発電機しゃ断器、１７…蒸気タ−ビン、１８…主
変圧器 １９…放電抵抗、２０…シャント、２１…界磁電流検出
器 ２２…直流電圧検出器、２３…交流電源しゃ断器、２４
…電動機 ２５…直流励磁機、２６…ゲ−トパルス信号しゃ断器 ２７…同期電源しゃ断器
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 蒲原 隆志
東京都府中市東芝町１番地 株式会社東
芝 府中工場内
(56)参考文献 特開 平２−46200（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−318598（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−79800（ＪＰ，Ａ)
特開 昭54−84214（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−151299（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−36198（ＪＰ，Ａ)
実公 昭48−10373（ＪＰ，Ｙ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02P 9/30
H02P 9/00
H02P 9/14
Claims (7)
- 【請求項１】発電機の出力電圧を所定値に制御する自動
電圧調整器と、交流電源を前記自動電圧調整器または手
動電圧調整器の指令に基づき界磁電流を前記発電機の界
磁巻線に界磁しゃ断器を介して供給する整流器と、 前記界磁しゃ断器に開指令が出力された場合に、一定時
間経過しても不動作であることを検出することで、前記
界磁しゃ断器の不動作と検出する不動作検出器と、 前記不動作検出器により不動作と検出された場合、前記
自動電圧調整器の制御から前記手動電圧調整器の制御に
切り替える切替器とを具備することを特徴とする発電機
保護装置。 - 【請求項２】前記界磁しゃ断器の開指令の出力後、一定
時間経過しても前記界磁しゃ断器の出力側の回路に流れ
る電流が零にならないことを検出することで、前記界磁
しゃ断器の不動作と検出する不動作検出器を具備したこ
とを特徴とする請求項１記載の発電機保護装置。 - 【請求項３】前記界磁しゃ断器の開指令の出力後、一定
時間経過しても前記界磁巻線の印加されている電圧の極
性が逆転しないことを検出することで、前記界磁しゃ断
器の不動作と検出する不動作検出器を具備したことを特
徴とする請求項１記載の発電機保護装置。 - 【請求項４】前記不動作検出器により不動作と検出され
た場合、整流器に交流電源を供給する交流電源しゃ断器
の開動作指令を出力することを特徴とする請求項１ない
し３記載の発電機保護装置。 - 【請求項５】前記不動作検出器により不動作と検出され
た場合、自動電圧調整器から整流器への指令を停止させ
ることを特徴とする請求項１ないし３記載の発電機保護
装置。 - 【請求項６】発電機の出力電圧を所定値に制御する自動
電圧調整器と、交流電源しゃ断器を介して供給される電
源により駆動される電動機により前記自動電圧調整器の
指令に基づく界磁電流を界磁しゃ断器を介して前記発電
機の界磁巻線に供給する直流励磁機と、 前記界磁しゃ断器に開指令が出力された場合に、一定時
間経過しても前記直流励磁機の界磁巻線に印加されてい
る電圧の極性が逆転しないことを検出することで、前記
界磁しゃ断器の不動作と検出し、前記交流電源しゃ断器
の開動作指令を出力する不動作検出器と、を具備するこ
とを特徴とする発電機保護装置。 - 【請求項７】前記界磁しゃ断器が不動作と検出された場
合、警報信号を出力することを特徴とする請求項１ない
し６記載の発電機保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03483295A JP3420651B2 (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 発電機保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03483295A JP3420651B2 (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 発電機保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08228500A JPH08228500A (ja) | 1996-09-03 |
| JP3420651B2 true JP3420651B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=12425181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03483295A Expired - Fee Related JP3420651B2 (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 発電機保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3420651B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014093850A (ja) * | 2012-11-02 | 2014-05-19 | Hitachi Ltd | 同期機の励磁制御装置 |
-
1995
- 1995-02-23 JP JP03483295A patent/JP3420651B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08228500A (ja) | 1996-09-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |