JP4080821B2 - Generator excitation control device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電機の励磁制御装置に係り、とくに発電機の過励磁、過電圧を防止する装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の発電機の励磁制御装置は、次のように構成されている。すなわち、サイリスタ励磁方式の場合、発電機Gは、図9に示される自動電圧調整装置AVR(以下、単にAVRという)、または図10に示される励磁量(界磁電流あるいは界磁電圧)調整装置MEC(以下、単にMECという)によって、定格電圧を生じるように起動される。
【0003】
そして、起動時の発電機の過電圧または過励磁に対する保護は、VTを介した過電圧保護リレーOV、または無負荷過励磁保護装置OEP(以下、単にOEPという)によって保護される。
【0004】
ここで、発電機の電圧確立方法には、一般に、AVR起動による電圧確立と、MEC起動による電圧確立との二つの方法がある。
【0005】
このうちAVRを用いた場合は、次の通りである。図9に示すように、AVRは発電機出力から検出した電圧Vgを電圧設定器SVによって予め設定された発電機電圧設定値Vsと比較し、検出電圧Vgが設定値Vsに一致するように制御する。発電機出力電圧は、VTを介して電圧検出器DVで検出される。一般にAVR起動の場合には、電圧設定器SVは定格電圧に設定されており、発電機電圧は零の状態から定格電圧まで上昇して電圧が確立する。
【0006】
具体的には、界磁遮断器FCBが投入されると、発電機出力から検出した電圧Vgと定格電圧に設定された電圧設定器SVの設定電圧Vsとを比較し、制御信号がサイリスタ制御回路Cからサイリスタ整流器THYに与えられ、発電機Gの界磁Fの励磁量(界磁電流または界磁電圧)が制御され、発電機Gの出力電圧が定格電圧まで上昇する。
【0007】
次にMECを用いた場合は、次の通りである。図10に示すように、MECは励磁量(界磁電圧または界磁電流)を励磁量設定器SEによって予め設定された設定値と比較し、その差を調整することで発電機Gの界磁Fの励磁量を制御する。励磁量は、励磁量検出器DEによって検出される。一般にMEC起動の場合、励磁量設定器SEは、発電機Gの無負荷時の定格電圧に相当する励磁量に設定されており、発電機Gの出力電圧は定格電圧まで上昇する。
【0008】
実際には、界磁遮断器FCBが投入されると、励磁量と励磁量設定器SEの設定値とを比較し、制御信号がサイリスタ制御回路Cからサイリスタ整流器THYに与えられ、発電機Gの励磁量(界磁電流または界磁電圧)が設定値まで上昇し、発電機Gは定格電圧まで上昇する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、AVR起動では、従来の技術では、次のような正常に起動を行えない場合がある。つまり、発電機電圧を検出する回路に異常があった場合、たとえばメンテナンス時にVTを回路から切り離してメンテナンス終了後にその復旧をし忘れた場合、または電圧検出回路に使用されているケーブルが損傷・断線した等の場合は、正しい電圧値を検出できない。その場合AVRは、制御する発電機Gの電圧のみを監視して制御を行っているため、正しい制御ができない。
【0010】
具体的に言えば、AVRは、VTを介した電圧信号を制御目標としているため、上記のように回路に異常があった場合には、発電機Gの電圧を本来の電圧値よりも小さくもしくは零と判別してしまい、AVRはサイリスタ整流器THYに発電機電圧を定格値まで上昇させるべく、励磁量を大きくするように制御する。その結果、発電機Gは過電圧に到る。その際、従来設置している発電機過電圧保護リレーOVでは、AVRと同じVTで発電機電圧を検出しているため、発電機Gの過電圧を検出できず、発電機Gを保護することができないという問題がある。
【0011】
このような事情を考慮し、VT入力信号の異常によるAVR起動時に過電圧保護装置の不動作対策として、無負荷過励磁保護装置OEPを設置することがある。ここで、無負荷過励磁保護装置OEPは、発電機の励磁量を監視しており、その値が設定値を超えた時に動作して発電機を停止する装置である。したがって、VTを含む電圧検出用回路が異常なときでも、発電機Gの過電圧保護を期待できるものである。
【0012】
しかしながら、無負荷過励磁保護装置OEPの設定値は、発電機Gの正常な起動時における電圧確立の際等の誤動作を避けるため、発電機の無負荷時定格電圧相当の励磁量に比べて大きめに設定しなければならない。これは、正常な発電機起動の場合でも、短時間ではあるが過渡的に励磁量が発電機無負荷時の定格電圧に相当する励磁量に比べ大きくなるためである。
【0013】
したがって、発電機電圧確立時に無負荷過励磁保護装置OEPが動作する場合、OEPが動作する時には既に発電機Gは過励磁ならびに過電圧となっており、発電機Gが停止するまでに短時間ながらも発電機Gは過電圧運転されてしまうこととなる。
【0014】
一方、MEC起動の場合、電圧検出用回路に異常がなくても、励磁量検出用回路に異常があった場合はやはり正しい動作が行われない。何故ならば、MECは制御する励磁量のみを監視し制御を行っているため、励磁量検出回路に異常があり正しい検出ができないと、正しい制御ができず正常に起動を行うことができない。
【0015】
この場合、過電圧保護リレーOVにより保護を行うことになるが、無負荷過励磁保護装置OEPの問題点と同様、過電圧保護リレーOVの設定値は定格発電機電圧に対し大きめに設定せざるを得ない。そのため、過電圧保護リレーOVが動作し発電機Gが停止するまで、短時間ではあるが発電機は過電圧運転を免れない。
【0016】
本発明は上述の点を考慮してなされたもので、発電機を過励磁もしくは過電圧とすることなく起動を行い得る発電機の励磁制御装置を提供することを目的とする。
【0017】
【問題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明では、発電機の起動制御を行うAVRもしくはMECの設定値を起動時のみ減少させておき、そのときの発電機の出力電圧、界磁の電圧もしくは電流を監視して正常起動であることの判別を行い、その後に、発電機の無負荷定格電圧への運転に切替移行する発電機の励磁制御装置を提供するものである。
【0018】
そして、請求項1によれば、発電機をAVR起動する際に、AVR電圧設定値を最初から発電機定格電圧に設定せず、定格値より小さな値に設定して起動を行い、その時の発電機界磁電流量によって、発電機回路が正常か否かを判断し、その値が妥当であることを確認した後に出力電圧設定値を切替えて、発電機電圧を定格電圧まで上昇させる。
【0019】
これにより、異常を診断する設定値が前述の無負荷OEP設定値に比べ非常に小さくなるため、発電機が過電圧になる前に、異常を検出し発電機を停止することが可能となる。
【0020】
また、請求項2によれば、発電機をAVR起動する際に、AVR電圧設定値を定格値より小さな値に設定して起動を行い、その時の発電機界磁電圧量によって、発電機回路が正常か否かを判断する。そして、その値が妥当であることを確認した後に、出力電圧設定値を切替えて、発電機電圧を定格電圧まで上昇させる。
【0021】
これにより、異常を診断する設定値が前述の無負荷OEP設定値に比べ非常に小さくなるため、発電機が過電圧になる前に、異常を検出して発電機を停止することが可能となる。
【0022】
また、請求項3によれば、発電機をMEC起動する際に、界磁電流設定値を発電機無負荷時の定格電圧に相当する界磁電流値より小さな値に設定して起動を行い、その時の発電機電圧値によって、発電機回路が正常か否かを判断する。そしてその値が妥当であることを確認した後、界磁電流設定値を発電機無負荷時の定格電圧に相当する界磁電流値に切替設定し、発電機電圧を定格電圧まで上昇させる。
【0023】
これにより、異常を診断する発電機電圧の設定値は過電圧保護リレー設定値に比べ非常に小さくなるため、発電機が過電圧になる前に、異常を検出して発電機を停止することが可能となる。
【0024】
また、請求項4によれば、発電機をMEC起動する際に、界磁電圧設定値を発電機無負荷時の定格電圧に相当する界磁電圧値より小さな値に設定して起動を行い、その時の発電機電圧値によって、発電機回路が正常か否かを判断する。そしてその値が妥当であることを確認した後、界磁電圧設定値を発電機無負荷時の定格電圧に相当する界磁電圧値に切替設定し、発電機電圧を定格電圧まで上昇させる。
【0025】
これにより、異常を診断する発電機電圧の設定値は過電圧保護リレー設定値に比べ非常に小さくなるため、発電機が過電圧になる前に、異常を検出して発電機を停止することが可能となる。
【0026】
また、請求項5によれば、発電機をMEC起動する際に、界磁電流設定値を発電機無負荷時の定格電圧に相当する界磁電流値より小さな値に設定して起動を行い、その時の発電機界磁電圧値によって、回路が正常か否かを判断する。そしてその値が妥当であることを確認した後、界磁電流設定値を発電機無負荷時の定格電圧に相当する界磁電流値に切替設定し、発電機電圧を定格電圧まで上昇させる。
【0027】
これにより、異常を診断する設定値が発電機無負荷時の定格電圧相当の界磁電圧値に比べ非常に小さくなるため、発電機が過電圧になる前に、異常を検出して発電機を停止することが可能となる。
【0028】
そして請求項6によれば、発電機をMEC起動する際に、界磁電圧設定値を発電機無負荷時の定格電圧に相当する界磁電圧値より小さな値に設定して起動を行い、その時の発電機界磁電流値によって、回路が正常か否かを判断する。そしてその値が妥当であることを確認した後、界磁電圧設定値を発電機無負荷時の定格電圧に相当する界磁電圧値に切替設定し、発電機電圧を定格電圧まで上昇させる。
【0029】
これにより、異常を診断する設定値が発電機無負荷時の定格電圧相当の界磁電流値に比べ非常に小さくなるため、発電機が過電圧になる前に、異常を検出して発電機を停止することが可能となる。
【0030】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例は、図1ないし図3に構成が示され、図4に動作フローが示され、図5ないし図8に動作特性が示されている。そして、図1は請求項1および2に記載された発明に対応する第1および第2の実施例の各構成を、図2は請求項3および4に記載された発明に対応する第3および第4の実施例の各構成を、さらに図3は請求項5および6に記載された発明に対応する第5および第6の実施例の各構成を示している。
【0031】
また、図4は、実施例1ないし6に共通の動作フローチャートである。そして、図5は実施例1および2の正常動作時の特性を、図6は同じく実施例1および2の異常動作時の特性を示している。そして、図7は、実施例3ないし6の正常動作時の特性を、図8は同じく実施例3ないし6の異常動作時の特性をそれぞれ示している。
【0032】
図1は、本発明の第1および第2の実施例における構成を示したものであり、AVRを用いたサイリスタ励磁方式の構成を示している。この第1の実施例では、図1に示すように、AVRの設定値を発電機無負荷時定格電圧より小さく設定する起動時初期電圧設定器SS1、初期設定値に制御された際に起動異常を検出する起動異常判別装置JS1、起動異常が検出されなかった際にAVRの設定値を発電機無負荷時の定格電圧相当の設定値に回路を切り替える切替回路SWを設けている。
【0033】
これにより、計器用変圧器VTおよび電圧検出器DVにより検出した発電機Gの出力電圧が、切替回路SWを介して与えられる起動時初期電圧設定器SS1により設定された電圧に一致するように制御する。
【0034】
起動が正常であることが確認できれば、切替回路SWを切り換えることにより、発電機Gの出力電圧を電圧設定器SVの設定電圧(無負荷時定格電圧)と比較し、両者が一致するように発電機Gの出力電圧を制御する。
【0035】
図2は、本発明の第3および第4の実施例における構成を示したものであり、MECを用いたサイリスタ励磁方式の構成を示している。この第3および第4の実施例では、第1および第2の実施例における発電機Gの出力電圧に替えて発電機Gの励磁量を用い、これに応じて起動時初期電圧の代りに起動時初期励磁量を用いる。そして、電圧設定器SVに換えて励磁量設定器SEを用いている。
【0036】
この結果、第1および第2の実施例において発電機電圧を基準にして行った制御を、励磁量を基準にして同様の手法で発電機Gの起動制御を行うことができる。この場合、起動異常は、VTの検出電圧を監視して行うこととし、VTの出力を起動異常判別装置JS1に与えている。
【0037】
図3は、本発明の第5および第6の実施例を示したもので、MECを用いたサイリスタ励磁方式の構成を示したものであり、第3および第4の実施例とかなり共通点を有する。ただし、起動異常の検出は、励磁量によって判定することとし、発電機Gの界磁回路に起動異常判別回路JS2を接続している。
【0038】
図4は、本発明の第1ないし第6の各実施例に共通の、発電機を起動する際の動作を示した起動フローチャートである。本発明によれば、基本的には、AVR起動であれMEC起動であれ、まず設定値を発電機の定格電圧相当値よりも大幅に小さく設定し(S1)、起動を行って設定値に到達した(S2)時点で、起動異常判別機能(S3)により異常がないかを確認する。
【0039】
異常が検出された場合(S5)には、起動を停止して原因を調査する。異常が検出されなかった場合には、設定値を発電機Gの定格電圧相当値にして(S6)、起動を行い(S7)、発電機定格電圧に電圧が到達した(S8)ことを確認し、電圧確立完了(S9)となる。
【0040】
図5は、AVRによる正常起動時の発電機電圧、励磁量の時間特性を示したものであり、また図6は、AVRによる異常起動時の発電機電圧、励磁量の時間特性を示したものである。
【0041】
これら図5および図6に基づいてAVR起動方式で界磁電流を監視する第1の実施例、次いでAVR起動方式で界磁電圧を監視する第2の実施例の動作を説明する。
【0042】
(第1の実施例の動作)
第1の実施例では正常起動の場合、図5に示されるように、発電機電圧はAVR設定値まで上昇する。そして、発電機電圧が、図5(a)の斜線領域Aに達すると、AVR設定値に到達する。それに対し、界磁電流量(図5および図6では、便宜上、励磁量と表現されている)は、図5(b)に示すように、界磁電流量異常領域(図5(b)、斜線領域B)に達することなく発電機電圧設定値相当界磁電流量まで上昇する。
【0043】
このため、発電機起動異常が検出されることはなく、AVRの電圧設定値が発電機の定格電圧に切り替えられ、発電機は定格電圧まで上昇する。
【0044】
これに対して、異常起動の場合(つまり、検出回路のVTが回路から切り離され復旧されていない等、電圧検出回路に異常がある場合)には、図6に示されるように、発電機電圧の上昇が検出されないか、または実際の電圧より小さく検出されるため、AVRは界磁電流量を増加させAVR電圧設定値まで発電機電圧を上昇させようとする。
【0045】
その際、発電機電圧がAVR電圧設定値に到達する(図6(a)、斜線領域A)前に、界磁電流量が異常領域(図6(b)、斜線領域B)に達し、発電機起動異常が検出され発電機を停止させる。
【0046】
このように、AVR電圧設定値を発電機定格電圧より大幅に小さい状態で起動して異常状態を判別すると、界磁電流量異常判定値を発電機定格電圧時界磁電流量より小さく設定することができ、発電機を一瞬たりとも過電圧にすることなく異常を検出することができる。このため、発電機異常起動時においても発電機へダメージを与えることなしに発電機を停止することができる。
【0047】
(第2の実施例の動作)
第2の実施例では正常起動の場合、図5に示されるように、発電機電圧はAVR電圧設定値まで上昇する。図5(a)の斜線領域Aに発電機電圧が達すると、AVR電圧設定値到達となる。それに対し界磁電圧量(図5および図6では、便宜上、励磁量と表現されている)は、図5(b)に示すように、界磁電圧量異常領域(図5(b)、斜線領域B)に達することなく発電機電圧設定値相当界磁電圧量まで上昇する。このため、発電機起動異常が検出されることはなく、AVRの発電機電圧設定値が発電機定格電圧に切り替えられ、発電機は定格電圧まで上昇する。
【0048】
これに対して、異常起動の場合(つまり、検出回路のVTが回路から切り離され復旧されていない等、電圧検出回路に異常がある場合)には、発電機電圧の上昇が検出されないか、または実際の電圧より小さく検出されるため、AVRは界磁電圧量を増加させAVR電圧設定値まで発電機電圧を上昇させようとする。
【0049】
その際、発電機電圧がAVR電圧設定値に到達する(図6(a)、斜線領域A)前に、界磁電圧量が異常領域(図6(b)、斜線領域B)に達し、発電機の電圧確立異常が検出され発電機を停止させる。
【0050】
このように、AVR電圧設定値を発電機定格電圧より大幅に小さい状態で起動し異常状態を判別すると、界磁電圧量異常判定値を発電機定格電圧時の界磁電圧量より小さく設定することができ、発電機を一瞬たりとも過電圧にすることなく異常を検出することができる。このため、電圧確立時の回路異常等による発電機の損傷を未然に防止することができる。
【0051】
(第3ないし第6の実施例の動作)
第3ないし第6の実施例は、図7および図8に示すように動作する。図7は、MEC正常起動時の起動特性を示したものであり、また図8は、MEC異常起動時の起動特性を示したものである。
【0052】
これら図7および図8により、MECを用い界磁電流設定値を調整して発電機出力電圧を監視する第3の実施例、MECを用い界磁電圧設定値を調整して発電機出力電圧を監視する第4の実施例、MECを用い界磁電流設定値を調整して発電機界磁電圧を監視する第5の実施例、およびMECを用いて界磁電圧設定値を調整して発電機界磁電流値を監視する第6の実施例の動作を説明する。
【0053】
(第3の実施例の動作)
正常起動の場合、図7に示されるように、発電機界磁電流はMEC設定値まで上昇する(図7(a)および図8(a)では、便宜上、励磁量と表現されている)。図7(a)の斜線領域Aに発電機界磁電流が達したとき、MEC設定値到達となる。それに対し発電機電圧量(図7(b)および図8(b)では、便宜上、異常起動判定物量と表現されている)は、図7(b)に示すように、発電機電圧異常領域(図7(b)、斜線領域B)に達することなく、MEC設定値相当の発電機電圧量まで上昇する。
【0054】
このため、発電機起動異常が検出されることは無く、発電機定格電圧相当MEC無負荷界磁電流設定値に移行し、発電機は定格電圧まで上昇することとなる。
【0055】
発電機励磁量検出回路に異常がある場合には、発電機界磁電流の上昇が検出されないか、または実際の値より小さく検出されるため、MECは界磁電流量を増加させMEC設定値まで界磁電流を上昇させようとする。その際、発電機界磁電流がMEC設定値に到達する(図8(a)、斜線領域A)前に、発電機電圧量が異常領域(図8(b)、斜線領域B)に達し、発電機起動異常が検出され発電機を停止させる。
【0056】
このように、MEC界磁電流設定値を発電機無負荷時の定格電圧に相当する界磁電流より大幅に小さい状態で起動して異常状態を判別すると、発電機電圧異常判定値を発電機定格電圧値より小さく設定することができ、発電機を一瞬たりとも過電圧にすることなく異常を検出することができる。このため、電圧確立時の回路異常等による発電機の損傷を未然に防止することができる。
【0057】
(第4の実施例の動作)
第4の実施例は正常起動の場合、図7に示されるように、発電機界磁電圧はMEC設定値まで上昇する(図7(a)および図8(a)では、便宜上、励磁量と表現されている)。図7(a)の斜線領域Aに発電機無負荷界磁電圧が達したとき、MEC設定値到達となる。それに対し発電機電圧量(図7(b)および図8(b))では、便宜上、異常起動判定物量と表現されている)は、図5に示すように発電機電圧異常領域(図7(b)、斜線領域B)に達することなくMEC設定値相当発電機電圧量まで上昇するため、発電機起動異常が検出されることは無く、MECの界磁電圧設定値は発電機無負荷時の定格電圧相当の値に切り替えられ、発電機は定格電圧まで上昇する。
【0058】
発電機励磁量検出回路に異常がある場合には、発電機界磁電圧の上昇が検出されないか、または実際の値より小さく検出されるため、MECは界磁電圧量を増加させMEC設定値まで界磁電圧を上昇させようとする。その際、界磁電圧がMEC設定値に到達する(図8(a)、斜線領域A)前に、発電機電圧量が異常領域(図8(b)、斜線領域B)に達し、発電機起動異常が検出され、発電機を停止させる。
【0059】
このように、MEC界磁電圧設定値を発電機無負荷時の定格電圧に相当する界磁電圧値より大幅に小さい状態で起動し異常状態を判別すると、発電機電圧異常判定値を発電機定格電圧値より小さく設定することができ、発電機を一瞬たりとも過電圧にすることなく異常を検出することができる。このため、電圧確立時の回路異常等による発電機の損傷を未然に防止することができる。
【0060】
(第5の実施例の動作)
第5の実施例では正常起動の場合、図7(a)に示されるように、発電機界磁電流はMEC設定値まで上昇する(図7(a)および図8(a)では、便宜上、励磁量と表現されている)。図7(a)の斜線領域Aに発電機界磁電流が達したときMEC設定値到達となる。それに対し発電機界磁電圧量(図7(b)および図8(b)では、便宜上、異常起動判定物量と表現されている)は、図7(b)に示すように発電機界磁電圧異常領域(図7(b)、斜線領域B)に達することなくMEC設定値相当の発電機界磁電圧量まで上昇する。
【0061】
このため、発電機起動異常が検出されることは無く、MEC界磁電流設定値は発電機無負荷時の定格電圧相当の値に切り替えられ、発電機の出力電圧は定格電圧まで上昇する。
【0062】
励磁量検出回路に異常がある場合には、発電機界磁電流の上昇が検出されないか、または実際の値より小さく検出されるため、MECは界磁電流量を増加させMEC設定値まで界磁電流を上昇させようとする。その際、発電機界磁電流がMEC設定値に到達する(図8(a)、斜線領域A)前に、発電機界磁電圧量が異常領域(図8(b)、斜線領域B)に達し、発電機起動異常が検出され発電機を停止させる。
【0063】
このように、MEC界磁電流設定値を発電機無負荷時の定格電圧に相当する界磁電流値より大幅に小さい状態で起動し異常状態を判別すると、発電機界磁電圧異常判定値を発電機無負荷時の定格電圧相当界磁電圧値より小さく設定することができ、発電機を一瞬たりとも過電圧にすることなく異常を検出することができる。このため、電圧確立時の回路異常等による発電機の損傷を未然に防止することができる。
【0064】
(第6の実施例の動作)
第6の実施例では正常起動の場合、図7に示されるように、発電機界磁電圧はMEC設定値まで上昇する(図7(a)および図8(a)では、便宜上、励磁量と表現されている)。図7(a)の斜線領域Aに発電機界磁電圧が達したとき、MEC設定値到達となる。それに対し発電機界磁電流量(図7(b)および図8(b)では、便宜上、異常起動判定物量と表現されている)は、図7(b)に示すように発電機界磁電流異常領域(図7(b)、斜線領域B)に達することなくMEC設定値相当の発電機界磁電流量まで上昇するため、発電機起動異常は検出されず、MEC設定値は発電機無負荷時の定格電圧相当の設定値に切り替えられ、発電機は定格電圧まで上昇することとなる。
【0065】
励磁量検出回路に異常がある場合には、発電機界磁電圧の上昇が検出されないか、または実際の値より小さく検出されるため、MECは界磁電圧量を増加させMEC設定値まで界磁電圧を上昇させようとする。その際、発電機界磁電圧がMEC設定値に到達する(図8(a)、斜線領域A)前に、発電機界磁電流量が異常領域(図8(b)、斜線領域B)に達し、発電機起動異常が検出され、発電機を停止させる。
【0066】
このように、MEC界磁電圧設定値を発電機無負荷時の定格電圧に相当する界磁電圧値より大幅に小さい状態で起動し異常状態を判別すると、発電機界磁電流異常判定値を発電機無負荷時の定格電圧相当界磁電流値より小さく設定することができ、発電機を一瞬たりとも過電圧にすることなく異常を検出することができる。このため、電圧確立時の回路異常等による発電機の損傷を未然に防止することができる。
【0067】
これらの実施の形態において、発電機の過励磁、過電圧を避けるためには、起動の異常を可及的速やかに検知することが必要であることを考慮すれば、起動設定値は発電機無負荷定格電圧の相当値よりも大幅に小さくすることが望ましい。
【0068】
(変形例)
上記実施例1ないし同6では、サイリスタ励磁方式について例示しているが、本発明はブラシレス励磁方式に対しても適用できるものである。
【0069】
また、本発明は、発電機が過電圧とならない十分低い発電機電圧の状態で異常を判別することとしており、AVR電圧設定値あるいは、MEC設定値が階段状に上昇する構成においても適用可能である。
【0070】
【発明の効果】
本発明は上述のように、発電機の起動制御を行うAVRもしくはMECの制御用設定値を起動時のみ減少させておき、そのときの発電機の出力電圧もしくは界磁の電圧、電流を監視して異常起動が起きていないことを判定した上で、通常の運転に移行するようにしたため、発電機を過励磁もしくは過電圧とすることなく起動を行い得る発電機の励磁制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】AVRを用いて起動制御を行う本発明の一実施例を示すブロック線図。
【図2】MECを用いて起動制御を行う本発明の他の実施例を示すブロック線図。
【図3】MECを用いて起動制御を行う本発明のさらに他の実施例を示すブロック線図。
【図4】本発明を用いて発電機を起動する際の起動フローチャート。
【図5】図5(a)はAVR制御による正常起動時の発電機電圧の時間特性を示す図、図5(b)はAVR制御による正常起動時の励磁量の時間特性を示す図。
【図6】図6(a)はAVR制御による異常起動時の発電機電圧の時間特性を示す図、図6(b)はAVR制御による異常起動時の励磁量の時間特性を示す図。
【図7】図7(a)はMEC制御による正常起動時の励磁量の時間特性を示す図、図7(b)はMEC制御による正常起動時の異常起動判定物量の時間特性を示す図。
【図8】図8(a)はMEC制御による異常起動時の励磁量の時間特性を示す図、図8(b)はMEC制御による異常起動時の異常起動判定物量の時間特性を示す図。
【図9】従来のAVRによる一般的なサイリスタ制御方式の構成を示す図。
【図10】従来のMECによる一般的なサイリスタ制御方式の構成を示す図。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a generator excitation control device, and more particularly to a device for preventing overexcitation and overvoltage of a generator.
[0002]
[Prior art]
A conventional generator excitation control apparatus is configured as follows. That is, in the case of the thyristor excitation method, the generator G has an automatic voltage adjustment device AVR (hereinafter simply referred to as AVR) shown in FIG. 9 or an excitation amount (field current or field voltage) adjustment device shown in FIG. The MEC (hereinafter simply referred to as MEC) is activated to generate a rated voltage.
[0003]
Further, protection against overvoltage or overexcitation of the generator at the time of activation is protected by an overvoltage protection relay OV via VT or a no-load overexcitation protection device OEP (hereinafter simply referred to as OEP).
[0004]
Here, there are generally two methods of voltage establishment for the generator: voltage establishment by AVR activation and voltage establishment by MEC activation.
[0005]
Among these, when AVR is used, it is as follows. As shown in FIG. 9, the AVR compares the voltage Vg detected from the generator output with the generator voltage set value Vs preset by the voltage setter SV, and controls the detected voltage Vg to match the set value Vs. To do. The generator output voltage is detected by a voltage detector DV via VT. In general, in the case of AVR start-up, the voltage setter SV is set to the rated voltage, and the generator voltage rises from the zero state to the rated voltage, and the voltage is established.
[0006]
Specifically, when the field breaker FCB is turned on, the voltage Vg detected from the generator output is compared with the set voltage Vs of the voltage setter SV set to the rated voltage, and the control signal is sent to the thyristor control circuit. C is applied to the thyristor rectifier THY, the amount of excitation (field current or field voltage) of the field F of the generator G is controlled, and the output voltage of the generator G rises to the rated voltage.
[0007]
Next, when MEC is used, it is as follows. As shown in FIG. 10, the MEC compares the excitation amount (field voltage or field current) with a preset value set in advance by the excitation amount setter SE, and adjusts the difference to thereby adjust the field of the generator G. Control the amount of F excitation. The excitation amount is detected by an excitation amount detector DE. In general, when MEC is activated, the excitation amount setting device SE is set to an excitation amount corresponding to the rated voltage when the generator G is unloaded, and the output voltage of the generator G rises to the rated voltage.
[0008]
Actually, when the field breaker FCB is turned on, the excitation amount is compared with the set value of the excitation amount setting device SE, and a control signal is given from the thyristor control circuit C to the thyristor rectifier THY, and the generator G The excitation amount (field current or field voltage) rises to the set value, and the generator G rises to the rated voltage.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the AVR activation, the conventional technology may not be activated normally as follows. In other words, when there is an abnormality in the circuit that detects the generator voltage, for example, when the VT is disconnected from the circuit during maintenance and forgotten to recover after the maintenance is completed, or the cable used in the voltage detection circuit is damaged or disconnected In such a case, a correct voltage value cannot be detected. In this case, the AVR cannot perform correct control because it monitors and controls only the voltage of the generator G to be controlled.
[0010]
Specifically, since the AVR has a voltage signal via the VT as a control target, if the circuit is abnormal as described above, the voltage of the generator G is made smaller than the original voltage value or The AVR controls the thyristor rectifier THY to increase the amount of excitation so as to raise the generator voltage to the rated value. As a result, the generator G reaches an overvoltage. At that time, the existing generator overvoltage protection relay OV detects the generator voltage with the same VT as the AVR, and therefore cannot detect the overvoltage of the generator G and cannot protect the generator G. There is a problem.
[0011]
In consideration of such circumstances, a no-load overexcitation protection device OEP may be installed as a countermeasure against the malfunction of the overvoltage protection device when the AVR is started due to an abnormality in the VT input signal. Here, the no-load overexcitation protection device OEP is a device that monitors the amount of excitation of the generator and operates when the value exceeds a set value to stop the generator. Therefore, overvoltage protection of the generator G can be expected even when the voltage detection circuit including VT is abnormal.
[0012]
However, the setting value of the no-load overexcitation protection device OEP is larger than the excitation amount equivalent to the rated voltage at no load of the generator in order to avoid malfunctions such as when the voltage is established at the time of normal startup of the generator G. Must be set to This is because, even in the case of normal generator start-up, the amount of excitation becomes transient compared to the amount of excitation corresponding to the rated voltage when the generator is not loaded, although it is a short time.
[0013]
Therefore, when the no-load overexcitation protection device OEP is activated when the generator voltage is established, the generator G is already overexcited and overvoltage when the OEP is activated, and it takes a short time before the generator G stops. The generator G will be overvoltage operated.
[0014]
On the other hand, in the case of MEC activation, even if there is no abnormality in the voltage detection circuit, if there is an abnormality in the excitation amount detection circuit, the correct operation is not performed. This is because the MEC monitors and controls only the amount of excitation to be controlled. Therefore, if there is an abnormality in the excitation amount detection circuit and correct detection cannot be performed, correct control cannot be performed and startup cannot be performed normally.
[0015]
In this case, protection is performed by the overvoltage protection relay OV. However, like the problem of the no-load overexcitation protection device OEP, the set value of the overvoltage protection relay OV must be set larger than the rated generator voltage. Absent. Therefore, the generator cannot avoid overvoltage operation for a short time until the overvoltage protection relay OV operates and the generator G stops.
[0016]
The present invention has been made in consideration of the above points, and an object of the present invention is to provide an excitation control device for a generator that can be started without over-excitation or overvoltage of the generator.
[0017]
[Means for solving problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, the set value of AVR or MEC for controlling the start-up of the generator is decreased only at the start-up, and the output voltage, field voltage or current at that time is monitored. Is determined to be normal startup, and then the generator is operated to the no-load rated voltage. switching An excitation control device for a generator to be transferred is provided.
[0018]
According to claim 1, when the generator is AVR activated, the AVR voltage set value is not set to the generator rated voltage from the beginning, but is set to a value smaller than the rated value, and the generator is generated at that time. After judging whether the generator circuit is normal or not based on the amount of machine field current, the value is valid. Change the output voltage setting value Increase the generator voltage to the rated voltage.
[0019]
As a result, the set value for diagnosing the abnormality is much smaller than the above-described no-load OEP set value, so that it is possible to detect the abnormality and stop the generator before the generator becomes overvoltage.
[0020]
According to claim 2, when the generator is AVR started, the AVR voltage set value is set to a value smaller than the rated value, and the generator circuit is controlled by the amount of the generator field voltage at that time. Determine whether it is normal. And after confirming that the value is reasonable, Change the output voltage setting value Increase the generator voltage to the rated voltage.
[0021]
As a result, the set value for diagnosing the abnormality is much smaller than the above-described no-load OEP set value, so that it is possible to detect the abnormality and stop the generator before the generator becomes overvoltage.
[0022]
According to claim 3, when the generator is MEC activated, the field current set value is set to a value smaller than the field current value corresponding to the rated voltage when the generator is unloaded, and the generator is activated, Whether or not the generator circuit is normal is determined based on the generator voltage value at that time. After confirming that the value is appropriate, set the field current value to the field current value corresponding to the rated voltage when the generator is unloaded. switching Set and raise the generator voltage to the rated voltage.
[0023]
As a result, the set value of the generator voltage for diagnosing the abnormality is much smaller than the set value of the overvoltage protection relay, so that it is possible to detect the abnormality and stop the generator before the generator becomes overvoltage. Become.
[0024]
According to claim 4, when the generator is MEC activated, the field voltage set value is set to a value smaller than the field voltage value corresponding to the rated voltage when the generator is not loaded, and the generator is activated, Whether or not the generator circuit is normal is determined based on the generator voltage value at that time. After confirming that the value is reasonable, set the field voltage value to the field voltage value corresponding to the rated voltage when the generator is not loaded. switching Set and raise the generator voltage to the rated voltage.
[0025]
As a result, the set value of the generator voltage for diagnosing the abnormality is much smaller than the set value of the overvoltage protection relay, so that it is possible to detect the abnormality and stop the generator before the generator becomes overvoltage. Become.
[0026]
According to claim 5, when the generator is MEC started, the field current set value is set to a value smaller than the field current value corresponding to the rated voltage when the generator is not loaded, and the generator is started. Whether or not the circuit is normal is determined based on the generator field voltage value at that time. After confirming that the value is appropriate, set the field current value to the field current value corresponding to the rated voltage when the generator is unloaded. switching Set and raise the generator voltage to the rated voltage.
[0027]
As a result, the set value for diagnosing the abnormality is much smaller than the field voltage value equivalent to the rated voltage when the generator is not loaded. Therefore, before the generator becomes overvoltage, the abnormality is detected and the generator is stopped. It becomes possible to do.
[0028]
According to claim 6, when the generator is MEC started, the field voltage set value is set to a value smaller than the field voltage value corresponding to the rated voltage when the generator is not loaded, and the generator is started. Whether the circuit is normal or not is determined based on the generator field current value. After confirming that the value is reasonable, set the field voltage value to the field voltage value corresponding to the rated voltage when the generator is not loaded. switching Set and raise the generator voltage to the rated voltage.
[0029]
As a result, the set value for diagnosing the abnormality is much smaller than the field current value equivalent to the rated voltage when the generator is not loaded. Therefore, before the generator becomes overvoltage, the abnormality is detected and the generator is stopped. It becomes possible to do.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The configuration of the embodiment of the present invention is shown in FIGS. 1 to 3, the operation flow is shown in FIG. 4, and the operating characteristics are shown in FIGS. 1 shows the configurations of the first and second embodiments corresponding to the inventions described in claims 1 and 2, and FIG. 2 shows the third and the third configurations corresponding to the inventions described in claims 3 and 4. Each configuration of the fourth embodiment is shown in FIG. 3, and each configuration of the fifth and sixth embodiments corresponding to the inventions described in claims 5 and 6 is shown.
[0031]
FIG. 4 is an operation flowchart common to the first to sixth embodiments. FIG. 5 shows the characteristics during normal operation of the first and second embodiments, and FIG. 6 shows the characteristics during abnormal operation of the first and second embodiments. FIG. 7 shows the characteristics during normal operation of Examples 3 to 6, and FIG. 8 shows the characteristics during abnormal operation of Examples 3 to 6, respectively.
[0032]
FIG. 1 shows the configuration of the first and second embodiments of the present invention, and shows the configuration of a thyristor excitation method using AVR. In the first embodiment, as shown in FIG. 1, the start-up initial voltage setter SS1 for setting the set value of AVR to be smaller than the rated voltage at the no load of the generator, the start-up abnormality when controlled to the initial set value. Is provided with a switching circuit SW for switching the AVR set value to a set value equivalent to the rated voltage when the generator is not loaded when no start abnormality is detected.
[0033]
As a result, the output voltage of the generator G detected by the instrument transformer VT and the voltage detector DV is controlled so as to coincide with the voltage set by the start-up initial voltage setter SS1 provided via the switching circuit SW. To do.
[0034]
If it can be confirmed that the start-up is normal, the output voltage of the generator G is compared with the set voltage (no-load rated voltage) of the voltage setter SV by switching the switching circuit SW, and power generation is performed so that the two match. Control the output voltage of machine G.
[0035]
FIG. 2 shows the configuration of the third and fourth embodiments of the present invention, and shows the configuration of a thyristor excitation method using MEC. In the third and fourth embodiments, the amount of excitation of the generator G is used instead of the output voltage of the generator G in the first and second embodiments, and the startup is started instead of the initial voltage at startup. Use the initial excitation amount. An excitation amount setting device SE is used instead of the voltage setting device SV.
[0036]
As a result, the start control of the generator G can be performed in the same manner as the control performed based on the generator voltage in the first and second embodiments with the excitation amount as a reference. In this case, the start abnormality is performed by monitoring the detected voltage of the VT, and the output of the VT is given to the start abnormality determining device JS1.
[0037]
FIG. 3 shows the fifth and sixth embodiments of the present invention and shows the structure of the thyristor excitation method using the MEC, which is quite similar to the third and fourth embodiments. Have. However, the detection of the start abnormality is determined by the amount of excitation, and the start abnormality determination circuit JS2 is connected to the field circuit of the generator G.
[0038]
FIG. 4 is a start-up flowchart common to the first to sixth embodiments of the present invention, showing the operation when starting the generator. According to the present invention, basically, whether it is AVR activation or MEC activation, first, the set value is set to be significantly smaller than the rated voltage equivalent value of the generator (S1), and the set value is reached by starting. At the time of (S2), it is confirmed whether there is any abnormality by the activation abnormality determination function (S3).
[0039]
If an abnormality is detected (S5), the activation is stopped and the cause is investigated. If no abnormality is detected, the set value is set to a value corresponding to the rated voltage of the generator G (S6), the system is started (S7), and it is confirmed that the voltage has reached the generator rated voltage (S8). The voltage establishment is completed (S9).
[0040]
FIG. 5 shows the time characteristics of the generator voltage and excitation amount at the time of normal start by AVR, and FIG. 6 shows the time characteristics of the generator voltage and excitation amount at the time of abnormal start by AVR. It is.
[0041]
The operation of the first embodiment in which the field current is monitored by the AVR activation method and the second embodiment in which the field voltage is monitored by the AVR activation method will be described with reference to FIGS.
[0042]
(Operation of the first embodiment)
In the first embodiment, in the case of normal startup, the generator voltage rises to the AVR set value as shown in FIG. When the generator voltage reaches the shaded area A in FIG. 5A, the AVR set value is reached. On the other hand, the field current amount (expressed as an excitation amount for convenience in FIGS. 5 and 6) is a field current amount abnormal region (FIG. 5B, hatched region) as shown in FIG. 5B. It rises to the generator current set value equivalent field current amount without reaching B).
[0043]
For this reason, the generator start abnormality is not detected, the voltage setting value of AVR is switched to the rated voltage of the generator, and the generator rises to the rated voltage.
[0044]
On the other hand, in the case of abnormal startup (that is, when there is an abnormality in the voltage detection circuit, such as when the VT of the detection circuit has not been recovered from the circuit), as shown in FIG. Therefore, the AVR attempts to increase the generator voltage to the AVR voltage set value by increasing the field current amount.
[0045]
At that time, before the generator voltage reaches the AVR voltage set value (FIG. 6 (a), hatched area A), the field current amount reaches the abnormal area (FIG. 6 (b), hatched area B). A startup abnormality is detected and the generator is stopped.
[0046]
As described above, when the AVR voltage set value is started in a state significantly smaller than the generator rated voltage and the abnormal state is determined, the field current amount abnormality determination value can be set smaller than the field current amount at the generator rated voltage. An abnormality can be detected without causing the generator to overvoltage even for a moment. For this reason, the generator can be stopped without damaging the generator even when the generator is abnormally started.
[0047]
(Operation of the second embodiment)
In the second embodiment, in the case of normal startup, the generator voltage rises to the AVR voltage set value as shown in FIG. When the generator voltage reaches the shaded area A in FIG. 5A, the AVR voltage set value is reached. On the other hand, the field voltage amount (represented as the excitation amount in FIG. 5 and FIG. 6 for the sake of convenience) is, as shown in FIG. 5B, the field voltage amount abnormal region (FIG. 5B, diagonal line). It rises to the generator voltage set value equivalent field voltage amount without reaching region B). For this reason, the generator start abnormality is not detected, the generator voltage setting value of AVR is switched to the generator rated voltage, and the generator rises to the rated voltage.
[0048]
On the other hand, in the case of abnormal startup (that is, when there is an abnormality in the voltage detection circuit, such as when the VT of the detection circuit has not been recovered from the circuit), an increase in the generator voltage is not detected, or Since AVR is detected to be smaller than the actual voltage, AVR attempts to increase the generator voltage to the AVR voltage set value by increasing the field voltage amount.
[0049]
At that time, before the generator voltage reaches the AVR voltage set value (FIG. 6 (a), hatched area A), the field voltage amount reaches the abnormal area (FIG. 6 (b), hatched area B). An abnormal voltage establishment error is detected and the generator is stopped.
[0050]
Thus, when the AVR voltage set value is started in a state that is significantly smaller than the generator rated voltage and the abnormal state is determined, the field voltage amount abnormality determination value is set smaller than the field voltage amount at the generator rated voltage. It is possible to detect an abnormality without causing the generator to overvoltage even for a moment. For this reason, the generator can be prevented from being damaged due to a circuit abnormality at the time of voltage establishment.
[0051]
(Operation of the third to sixth embodiments)
The third to sixth embodiments operate as shown in FIGS. FIG. 7 shows the startup characteristics when MEC is normally started, and FIG. 8 shows the startup characteristics when MEC is abnormally started.
[0052]
7 and 8, a third embodiment in which the field current set value is adjusted by using the MEC to monitor the generator output voltage, and the generator output voltage is adjusted by adjusting the field voltage set value by using the MEC. A fourth embodiment for monitoring, a fifth embodiment for monitoring the generator field voltage by adjusting the field current set value using the MEC, and a generator for adjusting the field voltage set value using the MEC The operation of the sixth embodiment for monitoring the field current value will be described.
[0053]
(Operation of the third embodiment)
In the case of normal startup, as shown in FIG. 7, the generator field current rises to the MEC set value (in FIG. 7A and FIG. 8A, it is expressed as an excitation amount for convenience). When the generator field current reaches the hatched area A in FIG. 7A, the MEC set value is reached. On the other hand, as shown in FIG. 7B, the generator voltage amount (expressed as an abnormal activation determination amount for convenience in FIGS. 7B and 8B) It rises to the generator voltage amount equivalent to the MEC set value without reaching FIG. 7 (b), the shaded area B).
[0054]
For this reason, the generator start abnormality is not detected, and the generator shifts to the MEC no-load field current set value corresponding to the generator rated voltage, and the generator rises to the rated voltage.
[0055]
When there is an abnormality in the generator excitation amount detection circuit, the increase in the generator field current is not detected or is detected to be smaller than the actual value. Therefore, the MEC increases the field current amount to the MEC set value. Try to increase the magnetic current. At that time, before the generator field current reaches the MEC set value (FIG. 8 (a), hatched area A), the generator voltage amount reaches the abnormal area (FIG. 8 (b), hatched area B). A generator start abnormality is detected and the generator is stopped.
[0056]
As described above, when the MEC field current set value is started in a state that is significantly smaller than the field current corresponding to the rated voltage when the generator is not loaded and an abnormal state is determined, the generator voltage abnormality determination value is set to the generator rating. It can be set smaller than the voltage value, and an abnormality can be detected without causing the generator to overvoltage even for a moment. For this reason, the generator can be prevented from being damaged due to a circuit abnormality at the time of voltage establishment.
[0057]
(Operation of the fourth embodiment)
In the case of normal startup in the fourth embodiment, as shown in FIG. 7, the generator field voltage rises to the MEC set value (in FIGS. 7A and 8A, for the sake of convenience, the excitation amount and Expressed). When the generator no-load field voltage reaches the shaded area A in FIG. 7A, the MEC set value is reached. On the other hand, the generator voltage amount (in FIG. 7 (b) and FIG. 8 (b)) is expressed as an abnormal activation determination amount for convenience) as shown in FIG. b) Since it rises to the MEC set value equivalent generator voltage amount without reaching the shaded area B), the generator start abnormality is not detected, and the MEC field voltage set value is the value when the generator is unloaded. The value is switched to a value equivalent to the rated voltage, and the generator rises to the rated voltage.
[0058]
If there is an abnormality in the generator excitation amount detection circuit, the increase in the generator field voltage is not detected or is detected to be smaller than the actual value, so the MEC increases the field voltage amount to the MEC set value. Try to increase the field voltage. At that time, before the field voltage reaches the MEC set value (FIG. 8 (a), hatched area A), the generator voltage amount reaches the abnormal area (FIG. 8 (b), hatched area B). A startup abnormality is detected and the generator is stopped.
[0059]
Thus, when the MEC field voltage set value is started in a state that is significantly smaller than the field voltage value corresponding to the rated voltage when the generator is not loaded and an abnormal state is determined, the generator voltage abnormality determination value is set to the generator rating. It can be set smaller than the voltage value, and an abnormality can be detected without causing the generator to overvoltage even for a moment. For this reason, the generator can be prevented from being damaged due to a circuit abnormality at the time of voltage establishment.
[0060]
(Operation of the fifth embodiment)
In the fifth embodiment, in the case of normal startup, as shown in FIG. 7A, the generator field current rises to the MEC set value (in FIG. 7A and FIG. 8A, for convenience, It is expressed as the amount of excitation). When the generator field current reaches the shaded area A in FIG. 7A, the MEC set value is reached. On the other hand, the generator field voltage amount (in FIG. 7B and FIG. 8B, expressed for the sake of convenience as an abnormal start determination amount) is the generator field voltage as shown in FIG. 7B. It rises to the generator field voltage amount corresponding to the MEC set value without reaching the abnormal region (FIG. 7B, hatched region B).
[0061]
For this reason, the generator start abnormality is not detected, the MEC field current set value is switched to a value corresponding to the rated voltage when the generator is not loaded, and the output voltage of the generator rises to the rated voltage.
[0062]
When there is an abnormality in the excitation amount detection circuit, since the increase in the generator field current is not detected or is detected smaller than the actual value, the MEC increases the field current amount to the MEC set value. Try to raise. At that time, before the generator field current reaches the MEC set value (FIG. 8A, hatched area A), the generator field voltage amount is changed to the abnormal area (FIG. 8B, hatched area B). And the generator start abnormality is detected and the generator is stopped.
[0063]
As described above, when the MEC field current set value is started with the field current value corresponding to the rated voltage when the generator is unloaded being significantly smaller and the abnormal state is determined, the generator field voltage abnormality determination value is generated. It can be set smaller than the rated voltage equivalent field voltage value when the machine is not loaded, and an abnormality can be detected without making the generator overvoltage even for a moment. For this reason, the generator can be prevented from being damaged due to a circuit abnormality at the time of voltage establishment.
[0064]
(Operation of the sixth embodiment)
In the sixth embodiment, in the case of normal startup, the generator field voltage rises to the MEC set value as shown in FIG. 7 (in FIG. 7A and FIG. Expressed). When the generator field voltage reaches the hatched area A in FIG. 7A, the MEC set value is reached. On the other hand, the generator field current amount (in FIG. 7 (b) and FIG. 8 (b), expressed for the sake of convenience as an abnormal activation determination amount) is an abnormal generator field current as shown in FIG. 7 (b). Since the generator field current amount corresponding to the MEC set value is reached without reaching the region (FIG. 7 (b), hatched region B), the generator start abnormality is not detected, and the MEC set value is the value when the generator is not loaded. Switching to a set value equivalent to the rated voltage causes the generator to rise to the rated voltage.
[0065]
If there is an abnormality in the excitation amount detection circuit, an increase in the generator field voltage is not detected or is detected to be smaller than the actual value. Therefore, the MEC increases the field voltage amount to the MEC set value. Try to increase the voltage. At that time, before the generator field voltage reaches the MEC set value (FIG. 8A, hatched area A), the generator field current amount reaches the abnormal area (FIG. 8B, hatched area B). When the generator start abnormality is detected, the generator is stopped.
[0066]
As described above, when the MEC field voltage set value is started with the field voltage value substantially smaller than the rated voltage when the generator is unloaded and the abnormal state is determined, the generator field current abnormality determination value is generated. It can be set smaller than the rated voltage equivalent field current value when the machine is not loaded, and an abnormality can be detected without making the generator overvoltage even for a moment. For this reason, the generator can be prevented from being damaged due to a circuit abnormality at the time of voltage establishment.
[0067]
In these embodiments, in order to avoid overexcitation and overvoltage of the generator, it is necessary to detect the start-up abnormality as quickly as possible. It is desirable to make it much smaller than the equivalent value of the rated voltage.
[0068]
(Modification)
In the first to sixth embodiments, the thyristor excitation method is illustrated, but the present invention can also be applied to a brushless excitation method.
[0069]
Further, the present invention determines an abnormality in a sufficiently low generator voltage state where the generator does not become an overvoltage, and can also be applied to a configuration in which the AVR voltage set value or the MEC set value increases stepwise. .
[0070]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the AVR or MEC control set value for controlling the start-up of the generator is reduced only at the start-up, and the output voltage of the generator or the field voltage and current at that time are monitored. Therefore, it is possible to provide an excitation control device for a generator capable of starting without overexcitation or overvoltage of the generator because it is determined that no abnormal start has occurred and the normal operation is started. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention in which activation control is performed using AVR.
FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the present invention in which activation control is performed using an MEC.
FIG. 3 is a block diagram showing still another embodiment of the present invention in which activation control is performed using an MEC.
FIG. 4 is a start-up flowchart when starting up a generator using the present invention.
FIG. 5A is a diagram showing a time characteristic of a generator voltage at the time of normal startup by AVR control, and FIG. 5B is a diagram showing a time characteristic of an excitation amount at the time of normal startup by AVR control.
6A is a diagram showing a time characteristic of a generator voltage at the time of abnormal start by AVR control, and FIG. 6B is a diagram showing a time characteristic of an excitation amount at the time of abnormal start by AVR control.
7A is a diagram showing a time characteristic of an excitation amount at the time of normal activation by MEC control, and FIG. 7B is a diagram showing a time characteristic of an abnormal activation determination amount at the time of normal activation by MEC control.
FIG. 8A is a diagram showing a time characteristic of an excitation amount at the time of abnormal activation by MEC control, and FIG. 8B is a diagram showing a time characteristic of an abnormal activation determination amount at the time of abnormal activation by MEC control.
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a general thyristor control method using conventional AVR.
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a general thyristor control method using a conventional MEC.

Claims (6)

発電機の出力電圧を基準にして起動制御を行う発電機の励磁制御装置において、
前記発電機の出力電圧設定値を設定する電圧設定器と、
起動時に前記発電機の前記出力電圧設定値を前記発電機の定格電圧よりも低く設定する起動時初期電圧設定器と、
前記発電機の界磁電流を検出する界磁電流検出手段と、
起動時に前記界磁電流検出手段が検出した界磁電流値が、前記起動時初期電圧設定器が設定した前記起動時初期電圧設定器が設定したが前記出力電圧設定値に基づき予め定められた界磁電流異常判定値を超えた場合に起動異常を判定する起動異常判別装置と
前記起動異常判別装置が起動異常を判定しない場合に前記出力電圧設定値を前記電圧設定器が設定した値に切り替える切替手段と
をそなえたことを特徴とする発電機の励磁制御装置。
In the generator excitation control device that performs start-up control based on the output voltage of the generator,
A voltage setting device for setting an output voltage setting value of the generator;
The output voltage set value of the generator and the start time of the initial voltage setting unit for setting lower than the rated voltage of the generator during starting,
Field current detection means for detecting the field current of the generator;
The field current value detected by the field current detection means at the time of start-up is set by the start-up initial voltage setter set by the start-up initial voltage setter, but is determined based on the output voltage set value. An activation abnormality determination device for determining an activation abnormality when a magnetic current abnormality determination value is exceeded ;
A generator excitation control device comprising switching means for switching the output voltage set value to a value set by the voltage setter when the start abnormality determining device does not determine a start abnormality .
発電機の出力電圧を基準にして起動制御を行う発電機の励磁制御装置において、
前記発電機の出力電圧設定値を設定する電圧設定器と、
起動時に前記発電機の出力電圧設定値を前記発電機の定格電圧よりも低く設定する起動時初期電圧設定器と、
前記発電機の界磁電圧を検出する界磁電圧検出手段と、
起動時に前記界磁電圧検出手段が検出した界磁電圧値が、前記起動時初期電圧設定器が設定し前記出力電圧設定値に基づき予め定められた界磁電圧異常判定値を超えた場合に起動異常を判定する起動異常判別装置と
前記起動異常判別装置が起動異常を判定しない場合に前記出力電圧設定値を前記電圧設定器が設定した値に切り替える切替手段と
をそなえたことを特徴とする発電機の励磁制御装置。
In the generator excitation control device that performs start-up control based on the output voltage of the generator,
A voltage setting device for setting an output voltage setting value of the generator;
An initial voltage setter at start- up that sets the output voltage set value of the generator lower than the rated voltage of the generator at start-up ;
A field voltage detecting means for detecting a field voltage of the generator;
Activated when the field voltage value detected by the field voltage detecting means at the time of activation exceeds a predetermined field voltage abnormality determination value set by the initial voltage setting device at the time of activation and based on the output voltage setting value An activation abnormality determination device for determining abnormality ;
A generator excitation control device comprising switching means for switching the output voltage set value to a value set by the voltage setter when the start abnormality determining device does not determine a start abnormality .
励磁量を基準にして発電機の起動制御を行う発電機の励磁制御装置において、
前記発電機の界磁電流設定値を設定する励磁量設定器と、
起動時に前記前記発電機の前記界磁電流設定値を前記発電機の定格電圧相当界磁電流値よりも低く設定する励磁量初期値設定器と、
前記発電機の出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、
起動時に前記出力電圧検出手段が検出した出力電圧が、前記励磁量初期値設定器が設定した前記界磁電流設定値に基づき予め定められた出力電圧異常判定値を超えた場合に起動異常を判定する起動異常判別装置と、
前記起動異常判別装置が起動異常を判定しない場合に前記界磁電流設定値を前記励磁量設定器が設定した値に切り替える切替手段と
をそなえたことを特徴とする発電機の励磁制御装置。
In the generator excitation control device that controls the start-up of the generator based on the excitation amount,
An excitation amount setting device for setting a field current setting value of the generator;
An excitation amount initial value setter that sets the field current setting value of the generator lower than the rated voltage equivalent field current value of the generator at the time of startup ;
Output voltage detecting means for detecting the output voltage of the generator;
Start abnormality is determined when the output voltage detected by the output voltage detection means at the start exceeds a predetermined output voltage abnormality determination value based on the field current set value set by the excitation amount initial value setter A startup abnormality determination device to
An excitation control device for a generator , comprising switching means for switching the field current set value to a value set by the excitation amount setter when the start abnormality determining device does not determine a start abnormality .
励磁量を基準にして発電機の起動制御を行う発電機の励磁制御装置において、
前記発電機の界磁電流設定値を設定する励磁量設定器と、
起動時に前記発電機の前記界磁電圧設定値を前記発電機の定格電圧相当界磁電圧値よりも低く設定する励磁量設定器と、
前記発電機の出力電圧を検出する出力電圧検出手段と、
起動時に前記出力電圧検出手段が検出した出力電圧が、前記励磁量初期値設定器が設定した前記界磁電圧設定値に基づき予め定められた出力電圧異常判定値を超えた場合に起動異常を判定する起動異常判別装置と、
前記起動異常判別装置が起動異常を判定しない場合に前記界磁電流設定値を前記励磁量設定器が設定した値に切り替える切替手段と
をそなえたことを特徴とする発電機の励磁制御装置。
In the generator excitation control device that controls the start-up of the generator based on the excitation amount,
An excitation amount setting device for setting a field current setting value of the generator;
The field voltage set value of the generator and the amount of excitation setter to set lower than the rated voltage corresponding field voltage value of the generator during starting,
Output voltage detecting means for detecting the output voltage of the generator;
Start abnormality is determined when the output voltage detected by the output voltage detection means at start-up exceeds a predetermined output voltage abnormality determination value based on the field voltage set value set by the initial excitation amount setter A startup abnormality determination device to
An excitation control device for a generator , comprising switching means for switching the field current set value to a value set by the excitation amount setter when the start abnormality determining device does not determine a start abnormality .
励磁量を基準にして発電機の起動制御を行う発電機の励磁制御装置において、
前記発電機の界磁電流設定値を設定する励磁量設定器と、
起動時に前記発電機の界磁電流設定値を前記発電機の定格電圧相当界磁電流値よりも低く設定する励磁量設定器と、
前記発電機の界磁電圧を検出する界磁電圧検出手段と、
起動時に前記界磁電圧検出手段が検出した界磁電圧が、前記励磁量初期値設定器が設定した前記界磁電流設定値に基づき予め定められた界磁電圧異常判定値を超えた場合に起動異常を判定する起動異常判別装置と、
前記起動異常判別装置が起動異常を判定しない場合に前記界磁電流設定値を前記励磁量設定器が設定した値に切り替える切替手段と
をそなえたことを特徴とする発電機の励磁制御装置。
In the generator excitation control device that controls the start-up of the generator based on the excitation amount,
An excitation amount setting device for setting a field current setting value of the generator;
An excitation amount setting device for setting a field current set value of the generator lower than a rated voltage equivalent field current value of the generator at the time of startup ;
A field voltage detecting means for detecting a field voltage of the generator;
Field voltage the detected that the field voltage detecting means during startup, activated when the excitation amount initial value setting unit exceeds the field voltage abnormality determination value set in advance based on the field current setting value set An activation abnormality determination device for determining abnormality;
An excitation control device for a generator , comprising switching means for switching the field current set value to a value set by the excitation amount setter when the start abnormality determining device does not determine a start abnormality .
励磁量を基準にして発電機の起動制御を行う発電機の励磁制御装置において、
前記発電機の界磁電流設定値を設定する励磁量設定器と、
起動時に前記発電機の界磁電圧設定値を前記発電機の定格電圧相当界磁電圧値よりも低く設定する励磁量設定器と、
前記発電機の界磁電流を検出する界磁電流検出手段と、
起動時に前記界磁電流検出手段が検出した界磁電流が、前記励磁量初期値設定器が設定した前記界磁電圧設定値に基づき予め定められた界磁電流異常判定値を超えた場合に起動異常を判定する起動異常判別装置と、
前記起動異常判別装置が起動異常を判定しない場合に前記界磁電流設定値を前記励磁量設定器が設定した値に切り替える切替手段と
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In the generator excitation control device that controls the start-up of the generator based on the excitation amount,
An excitation amount setting device for setting a field current setting value of the generator;
An excitation amount setting device for setting a field voltage setting value of the generator lower than a rated voltage equivalent field voltage value of the generator at the time of startup ;
Field current detection means for detecting the field current of the generator;
Field current the field current detecting means detects at startup, start if it exceeds the amount of excitation of the initial value the field voltage setting predetermined field current abnormality determination value based on value setter has set An activation abnormality determination device for determining abnormality;
An excitation control device for a generator , comprising switching means for switching the field current set value to a value set by the excitation amount setter when the start abnormality determining device does not determine a start abnormality .
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