JP4327060B2 - ２系統間の無瞬断系統切換装置設置方法 - Google Patents
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Description
本発明は、２つの電源系統を備えた電源システムに対して、無瞬断系統切換装置を停電状態を生じさせることなく設置するための２系統間の無瞬断系統切換装置設置方法に関するものである。
２系統間の無瞬断切換方法として、標準品の商用同期式無停電電源装置（以下、単に電源装置とも言う）を２台使用するものが開示されている（例えば、下記の特許文献１参照）。図３はこの方法を実施する装置の主回路接続図である。同図において、１号電源装置１７は１号無停電電源装置（Uninterruptible Power Supply：以下、ＵＰＳと略記する）１４と、その負荷側に直列に接続された１号ＵＰＳ用スイッチ１６と、商用電源９から給電する１号直送回路１３が接続された１号直送回路用スイッチ１５とを備え、１号直送回路用スイッチ１５及び１号ＵＰＳ用スイッチ１６の負荷側が共通に接続されている。また、２号電源装置２７は２号無停電電源装置２４と、その負荷側に直列に接続された２号ＵＰＳ用スイッチ２６と、商用電源９から給電する２号直送回路２３が接続された２号直送回路用スイッチ２５とを備え、２号直送回路用スイッチ２５及び２号ＵＰＳ用スイッチ２６の負荷側が共通に接続されている。さらに、共通接続された１号直送回路用スイッチ１５及び１号ＵＰＳ用スイッチ１６の負荷側が、１号電源装置用スイッチ３１を介して、負荷１０に接続され、共通接続された２号直送回路用スイッチ２５及び２号ＵＰＳ用スイッチ２６の負荷側が、２号電源装置用スイッチ３２を介して、負荷１０に接続されている。
上記の構成により、１号ＵＰＳ１４が給電中ならば、１号直送回路用スイッチ１５をオン状態（以下、単にオンと言う）に、１号ＵＰＳ用スイッチ１６をオフ状態（以下、単にオフと言う）にして、負荷１０への電力供給を１号直送回路１３へ切り換えた後、２号直送回路用スイッチ２５と２号電源装置用スイッチ３２とをオンにして、２号直送回路２３を１号直送回路１３に並列接続する。次いで、１号電源装置用スイッチ３１をオフにして１号電源装置１７を解列した後、２号ＵＰＳ用スイッチ２６をオンに、２号直送回路用スイッチ２５をオフにして、１号ＵＰＳ１４から２号ＵＰＳ２４への瞬時無停電切換を完了する。
上述した１号電源装置１７及び２号電源装置２７は標準品として量産されたもので、１号電源装置用スイッチ３１及び２号電源装置用スイッチ３２と併せてこれらの全てが予め設置されておれば所望の時点に瞬時無停電切換を行うことができる。しかしながら、新設時に商用の交流電源とＵＰＳとが設置され、常時にＵＰＳから負荷に電力を供給し、非常時に商用電源に切換接続する事業所も数多く存在する。また、ＵＰＳを２系統備えるが、上述した結線状態になっていない事業所も存在する。これらの事業所にあっては無瞬断での電源の切換は実質的に不可能であった。
また、２系統間の切換を可能にする無瞬断系統切換装置（以下、ＳＴＳと略記することがある）が市販されている。しかし、このＳＴＳを増設する場合にも停電が必要であり、停電を許容する環境になければＳＴＳによる切換もできない状況にあった。
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、２つの電源系統を備えた電源システムに対して、無瞬断系統切換装置を停電状態を生じさせることなく設置することができる２系統間の無瞬断系統切換装置設置方法を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明に係る２系統間の無瞬断系統切換装置設置方法は、第１の電源系統及び第２の電源系統の各負荷母線が、分電盤内の第１の開閉器及び第２の開閉器の各電源側端子に接続されると共に、これら第１の開閉器及び第２の開閉器の各負荷側端子が相互接続された状態で負荷に接続されている既設の電源系統切換システムに対して、停電状態を生じさせることなく無瞬断系統切換装置を設置する、２系統間の無瞬断系統切換装置設置方法であって、前記第１の電源系統から前記第１の開閉器を介して前記負荷に電力が供給されているときに、前記各負荷母線に前記無瞬断系統切換装置の第１の入力端子及び第２の入力端子をそれぞれ接続する第１番目のステップと、前記第２の電源系統の負荷母線と前記第２の開閉器の電源側端子との間を接続している配線材を取り外し、その代わりに前記無瞬断系統切換装置の出力端子と前記第２の開閉器の電源側端子との間を接続し、前記第１の電源系統からの電力が、前記第１の開閉器を介して前記負荷に供給されると共に、前記無瞬断系統切換装置及び前記第２の開閉器をも介して前記負荷に供給されるようにする第２番目のステップと、前記第１の電源系統の負荷母線と前記第１の開閉器の電源側端子との間を接続している配線材を取り外し、前記第１の電源系統からの電力が、前記無瞬断系統切換装置及び前記第２の開閉器のみを介して前記負荷に供給されるようにする第３番目のステップと、を有することを特徴とする。
上記の手順により、２つの電源系統を備えた電源システムに対して、無瞬断系統切換装置を停電状態を生じさせることなく設置することができる。
〔第１の実施の形態〕
図１は本発明に係る２系統間の無瞬断系統切換装置設置方法を実施する第１の実施の形態を示す配電系統図である。同図において、（ａ）は既設の配電系統であり、ＵＰＳ１の負荷母線２と分電盤５に収納された第１の開閉器１１の電源側とが配線２１によって接続されている。また、１次側が商用の高圧送電線に接続された変圧器３の２次側から負荷母線４が導出され、この負荷母線４と分電盤５に収納された第２の開閉器１２の電源側とが配線４１によって接続されている。第１の開閉器１１及び第２の開閉器１２の各負荷側は相互に接続され、その相互接続点に図示を省略した負荷が接続されている。
図１は本発明に係る２系統間の無瞬断系統切換装置設置方法を実施する第１の実施の形態を示す配電系統図である。同図において、（ａ）は既設の配電系統であり、ＵＰＳ１の負荷母線２と分電盤５に収納された第１の開閉器１１の電源側とが配線２１によって接続されている。また、１次側が商用の高圧送電線に接続された変圧器３の２次側から負荷母線４が導出され、この負荷母線４と分電盤５に収納された第２の開閉器１２の電源側とが配線４１によって接続されている。第１の開閉器１１及び第２の開閉器１２の各負荷側は相互に接続され、その相互接続点に図示を省略した負荷が接続されている。
（ａ）に示した配電系統において、常時は第１の開閉器１１がオンにされ、第２の開閉器１２がオフにされてＵＰＳ１から負荷に電力が供給される。なお、ＵＰＳ１は変換装置、エネルギー蓄積装置（蓄電池が普通）及び必要に応じてスイッチを組み合わせることによって、ＵＰＳ１の入力である交流電源に停電やじょう乱による電圧、周波数、波形の変化があっても、負荷に対して所定の品質の交流電力を連続して供給するシステムである。非常時にＵＰＳ１から変圧器３へ系統切換を行うには潮流の発生を抑制する必要があるため、第１の開閉器１１をオフにした後、第２の開閉器１２をオンにする必要がある。したがって、この配電系統は系統切換に際して停電が必要であり、停電を許容できない環境での系統切換はできなかった。
そこで、本実施の形態は、先ず（ｂ）に示すように、ＳＴＳ６を設置し、このＳＴＳ６の第１の入力端子を負荷母線２に配線２２で仮配線し、かつ、第２の入力端子を負荷母線４に配線４２で仮配線し、さらに、ＳＴＳ６の第１の入力端子と出力端子とをオンにする。ＳＴＳ６としては、第１の入力端子と出力端子との間に機械的接点及び半導体スイッチが並列接続され、第２の入力端子と出力端子との間に機械的接点及び半導体スイッチが並列接続されたものや、さらに、各半導体スイッチにインダクタが直列接続されたものを用いる。なお、半導体スイッチとしてはサイリスタが多く用いられている。
次に、（ｃ）に示すように、第２の開閉器１２の電源側に接続された配線４１を取り外し、その代わりにＳＴＳ６の負荷側と第２の開閉器１２の電源側とを配線６１で接続する。この状態で第２の開閉器１２をオンにすれば、ＵＰＳ１から配線２１を介して負荷に給電する経路と、配線２２及びＳＴＳ６を介して負荷に給電する経路とが形成される。
次に、（ｄ）に示すように、第１の開閉器１１をオフにすれば、第１の開閉器１１から第２の開閉器１２に無瞬断にて電源切換が行われる。この状態で配線２２及び配線４２を仮配線から本配線に変更すれば、配線２１及び配線４１を撤去することができる。
次に、（ｅ）に示すように、ＳＴＳ６の接続状態を配線２２側から配線４２側に切り換えると、ＵＰＳ１から変圧器３側に無瞬断に系統切換が行われる。（ｆ）はＵＰＳ１から商用電源に無瞬断に切換が行われ、変圧器３を介して、負荷に電力を供給する状態を示している。
かくして、第１の実施の形態によれば、２つの電源系統を備えた電源システムに対して、無瞬断系統切換装置を停電状態を生じさせることなく設置することができる。
なお、第１の実施の形態はＵＰＳから商用電源に系統切換する場合について説明したが、この逆の系統切換を行う場合にも適用可能である。
なおまた、第１の実施の形態ではＳＴＳを用いたが、ＵＰＳと商用電源との相互切換においては、商用同期式無停電電源装置の内部切換に用いられる周知のサイリスタスイッチを用いても上述したと同様な無瞬断での系統切換が可能となる。
〔第２の実施の形態〕
上述した第１の実施の形態はＵＰＳから商用電源に系統切換する場合について説明したが、１号ＵＰＳから２号ＵＰＳへの系統切換にも本発明を適用することができる。図２（ａ）〜（ｆ）は１号ＵＰＳとしてのＵＰＳ１から２号ＵＰＳとしてのＵＰＳ７へ系統切換を行う第２の実施の形態を示す配電系統図である。この実施の形態は第１の実施の形態における変圧器３がＵＰＳ７に置き換わり、負荷母線４が負荷母線８に置き換えられただけであり、これらを適宜に読み換えすれば容易に理解できると思われるので、それらの説明を省略する。
上述した第１の実施の形態はＵＰＳから商用電源に系統切換する場合について説明したが、１号ＵＰＳから２号ＵＰＳへの系統切換にも本発明を適用することができる。図２（ａ）〜（ｆ）は１号ＵＰＳとしてのＵＰＳ１から２号ＵＰＳとしてのＵＰＳ７へ系統切換を行う第２の実施の形態を示す配電系統図である。この実施の形態は第１の実施の形態における変圧器３がＵＰＳ７に置き換わり、負荷母線４が負荷母線８に置き換えられただけであり、これらを適宜に読み換えすれば容易に理解できると思われるので、それらの説明を省略する。
かくして、第２の実施の形態によっても、２つの電源系統を備えた電源システムに対して、無瞬断系統切換装置を停電状態を生じさせることなく設置することができる。
１，７ ＵＰＳ
２，５，８ 負荷母線
３ 変圧器
５ 分電盤
６ ＳＴＳ
１１ 第１の開閉器
１２ 第２の開閉器
２１，２２，４１，４２，６１ 配線
２，５，８ 負荷母線
３ 変圧器
５ 分電盤
６ ＳＴＳ
１１ 第１の開閉器
１２ 第２の開閉器
２１，２２，４１，４２，６１ 配線
Claims (1)
- 第１の電源系統及び第２の電源系統の各負荷母線が、分電盤内の第１の開閉器及び第２の開閉器の各電源側端子に接続されると共に、これら第１の開閉器及び第２の開閉器の各負荷側端子が相互接続された状態で負荷に接続されている既設の電源系統切換システムに対して、停電状態を生じさせることなく無瞬断系統切換装置を設置する、２系統間の無瞬断系統切換装置設置方法であって、
前記第１の電源系統から前記第１の開閉器を介して前記負荷に電力が供給されているときに、前記各負荷母線に前記無瞬断系統切換装置の第１の入力端子及び第２の入力端子をそれぞれ接続する第１番目のステップと、
前記第２の電源系統の負荷母線と前記第２の開閉器の電源側端子との間を接続している配線材を取り外し、その代わりに前記無瞬断系統切換装置の出力端子と前記第２の開閉器の電源側端子との間を接続し、前記第１の電源系統からの電力が、前記第１の開閉器を介して前記負荷に供給されると共に、前記無瞬断系統切換装置及び前記第２の開閉器をも介して前記負荷に供給されるようにする第２番目のステップと、
前記第１の電源系統の負荷母線と前記第１の開閉器の電源側端子との間を接続している配線材を取り外し、前記第１の電源系統からの電力が、前記無瞬断系統切換装置及び前記第２の開閉器のみを介して前記負荷に供給されるようにする第３番目のステップと、
を有することを特徴とする２系統間の無瞬断系統切換装置設置方法。
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