JP4102282B2 - 自立運転保護装置 - Google Patents
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Description
また、前記系統連系用発電機は、自動運転モードで連系運転中に遮断器が遮断されると不足電圧継電器の働きで連系運転が停止して自立運転を開始することで、無駄な無負荷運転を行うという問題点があった。
図1に示すように、系統連系装置1は、系統連系用発電機2と商用電源3(商用電力系統)とから構成されており、当該系統連系装置1に自立運転保護装置10が設けられている。
系統連系用発電機2は、エンジンEにより駆動される発電機Gと、当該発電機Gの交流出力電圧を整流して直流電圧を出力する整流手段RECと、当該直流電圧を規定電圧及び規定周波数の交流電力に変換して出力するインバータ装置IVと、連系・自立制御装置20と、を備えている。
そして、前記インバータ装置IVの出力は、自立出力側電磁接触器MC1(自立運転出力部側電磁接触器)及び連系出力側電磁接触器MC2(系統連系出力部側電磁接触器)により、自立出力側端子T1(自立運転出力部)と連系出力側端子T2(系統連系運転出力部)に分割されており、両電磁接触器MC1,MC2を切り換えることにより、各出力側端子T1,T2から個別に出力を行うことができるようになっている。
自立運転保護装置10は、前記自立出力側電磁接触器MC1及び連系出力側電磁接触器MC2と、第1不足電圧継電器11と、第2不足電圧継電器12と、電圧継電器13と、双投形電磁接触器DMCと、第3遮断器CB3と、連系・自立制御装置20と、を主要部としている。
また、連系出力側端子T2は、連系出力側電磁接触器MC2と第2遮断器CB2を介して、インバータ装置IVに接続されているとともに、第3遮断器CB3を介して、連系点Pにおいて前記双投形電磁接触器DMCの商用電源側に接続されており、第1負荷L1及び第2負荷L2に交流電力を供給可能となっている。前記第3遮断器CB3は、主接点A3の他に当該主接点A3の開閉状態を常時監視するための補助接点a3を有しており、主接点A3が開放された場合には、後記コンタクタ制御回路23に前記補助接点a3の開放状態を送信できるようになっている。
そして、第2遮断器CB2と連系出力側端子T2の間には、第1不足電圧継電器11が介設されている。この第1不足電圧継電器11は、検出電圧が設定値以下になった場合に動作することにより、後記コンタクタ制御回路23に不足電圧信号を送信するとともに、当該検出電圧が設定値を超えた場合には復電信号を送信することができるようになっている。
なお、前記自立出力側電磁接触器MC1と連系出力側電磁接触器MC2は、各主接点A1,A2が同時に投入されることがないように機械的なインターロック機構を有している。
また、系統連系用発電機2の自立出力側端子T1と双投形電磁接触器DMCとの間には電圧継電器13が介設されており、インバータ装置IVが規定電圧に達することで前記自立出力側電磁接触器MC1が投入されるようになっている。
なお、第1負荷L1は、第2負荷L2と比較して、重要性が高い必要最小限の負荷を想定している。
すなわち、自立出力側電磁接触器MC1及び連系出力側電磁接触器MC2の主接点A1,A2が開放された場合に補助接点a1,a2の開放状態を検出して、当該補助接点a1,a2の開放状態をマイコン24に出力することで、自立出力側電磁接触器MC1及び連系出力側電磁接触器MC2の主接点A1,A2に対して、マイコン24から投入命令信号を送信することができるようになっている。
また、第3遮断器CB3の主接点A3が開放された場合に補助接点a3の開放状態を検出して、マイコン24に出力するようになっている。
さらに、第1不足電圧継電器11からの不足電圧信号を検出してマイコン24に出力するとともに、当該マイコン24からの制御信号に基づき、連系出力側電磁接触器MC2に対して、その主接点A2の開放命令信号を送信するようになっている。
すなわち、自立出力側電磁接触器MC1及び連系出力側電磁接触器MC2の開放状態を検出した場合には、自立出力側電磁接触器MC1又は連系出力側電磁接触器MC2の主接点A1,A2に対して、コンタクタ制御回路23を介して投入命令信号を送信することができるようになっている。
また、第3遮断器CB3の補助接点a3の開放状態を検出した場合には、エンジン制御回路21を介して、エンジン停止信号とインバータ解列信号、又はエンジン始動阻止信号を出力して、エンジンEを運転できないようになっている。
以下、図面を参照して、本発明の自立運転保護装置10の動作について説明する。
なお、自動運転モードにおいて、系統連系用発電機2は、週間タイマにより系統連系運転を行っている時間帯で、商用電源3が停電した時に自立運転可能な状態時間帯(例えば、7時から23時)(以下「系統運転時」という)と、系統から分離されてエンジンが休止している時間帯で、商用電源3が停電した時に自立運転可能な状態となっている時間帯(7時から23時以外の時間)(以下「運転休止時」という)があるため、それぞれの場合について説明する。
系統運転時のエンジン駆動時には、双投形電磁接触器DMCの接点は、商用電源側の第1接点D1に接続されており、商用電源3と、系統連系用発電機2の双方から、第1負荷L1と第2負荷L2に電力の供給が行われている(S1のNoかつS2)。
なお、第1不足電圧継電器11からの不足電圧信号と、連系出力側電磁接触器MC2の補助接点a2の開放状態を示す開放信号の少なくとも一方が送信されていない場合(S8のNo)には、連系運転の停止状態が継続する。
一方、エンジンEが休止時間帯でなく系統運転時間帯である場合(S13のNo)には、商用電源3との同期を確認した後、コンタクタ制御回路23を介して連系出力側電磁接触器MC2に投入命令信号を送信することにより主接点A2が接続されて、連系運転が開始される(S15)。そして、商用電源3とインバータ装置IVからの電力が、第1負荷L1及び第2負荷L2の双方に供給されることになる。
この場合は、系統連系用発電機2は商用電源3の系統から分離され、商用電源3のみから交流電力が第1負荷L1及び第2負荷L2に供給されている状態であり、商用電源3が停電していない状態、すなわち、第1不足電圧継電器11からコンタクタ制御回路23に不足電圧信号が送信されていない状態(S21のNo)となっている。このときには、系統連系用発電機2のエンジンEは休止し(S24)、自立出力側電磁接触器MC1及び連系出力側電磁接触器MC2の両方の主接点A1,A2が開放されている。
2 系統連系用発電機(系統連系用エンジン駆動発電機)
3 商用電源
10 自立運転保護装置
20 連系・自立制御装置
21 エンジン制御回路
22 インバータ制御回路
23 コンタクタ制御回路
24 マイコン(マイクロコンピュータ)
A3 第3遮断器の主接点
a3 第3遮断器の補助接点
CB3 第3遮断器
DMC 双投形電磁接触器
E エンジン
G 発電機
IV インバータ装置
MC1 自立出力側電磁接触器(自立運転出力部側電磁接触器)
MC2 連系出力側電磁接触器(系統連系出力部側電磁接触器)
REC 整流手段
T1 自立出力側端子(自立運転出力部)
T2 連系出力側端子(系統連系運転出力部)
Claims (2)
- エンジンにより駆動される発電機の出力を整流手段により整流し、この整流出力をインバータ装置で規定電圧及び規定周波数の交流電力に変換して出力するとともに、系統連系運転と自立運転との切り換えが可能に構成されている、系統連系用エンジン駆動発電機と、
商用電力系統と、を連系して負荷に交流電力を供給する系統連系装置において、
前記系統連系用発電機は、自動運転モードにおいて、系統連系運転中における前記商用電力系統の停電時に前記負荷に交流電力を供給する自立運転に切り替え可能な状態となっている時間帯と、系統から分離されてエンジンの休止中に前記商用電力系統から前記負荷に交流電力を供給すると共に前記商用電力系統の停電時に前記負荷に交流電力を供給する自立運転が可能な状態となっている時間帯とが予め設定されており、
前記インバータ装置の出力を自立運転出力部と前記系統連系用エンジン駆動発電機における系統連系運転出力部とに分割するためのインターロック機構を備える自立運転出力部側電磁接触器及び系統連系運転出力部側電磁接触器と、
前記系統連系運転出力部側電磁接触器と前記系統連系運転出力部の間に介設され、検出電圧が設定値以下になった場合に不足電圧信号を送信する第1不足電圧継電器と、
一方の切換端子が電圧継電器を介して前記自立運転出力部と接続され、他方の切換端子が第2不足電圧継電器を介して前記商用電力系統と接続されており、前記各切換端子の接続が前記第2不足電圧継電器の検出電圧に応じて切換可能で前記負荷に交流電力を供給する双投形電磁接触器と、
前記系統連系運転出力部と、前記双投形電磁接触器の他方の切換端子と前記商用電力系統の間に設けられている連系点との間に介設され、前記系統連系運転出力部と前記商用電力系統との間で電流を遮断するための主接点と当該主接点の開閉状態を検出するための補助接点とを有する遮断器と、
前記補助接点の開閉状態を検出することにより前記主接点の開閉状態を監視し、前記自動運転モードの前記エンジンの休止中の時間帯において、前記主接点が開放された場合に自立運転の開始を阻止するために、前記エンジンを始動させない制御を行う連系・自立制御装置と、を備え、
前記連系・自立制御装置は、前記エンジンの休止中に前記主接点が開放されていない場合に、前記第1不足電圧継電器からの不足電圧信号と、前記系統連系運転出力部側電磁接触器の接点が開放されていることを示す信号との両方を受信したときに、前記インバータ装置の出力を前記自立運転出力部側電磁接触器および前記双投形電磁接触器の一方の切換端子を介して前記負荷に供給する自立運転を開始させることを特徴とする系統連系用エンジン駆動発電機の自立運転保護装置。 - 前記連系・自立制御装置は、前記自動運転モードの前記系統連系運転中の時間帯において、前記エンジンの運転中に前記主接点が開放された場合に、自立運転の開始を阻止するために、前記エンジンを停止させることを特徴とする請求項1に記載の系統連系用エンジン駆動発電機の自立運転保護装置。
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