JPH02159987A - 電動機の起動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、発電所などに設置される複数台の復水ポンプ
等の補機を駆動する電動機の起動装置に関する。

（従来の技術） 火力発電所や原子力発電所においては復水循環系に複数
台の復水ポンプが並列して設置され、負荷の増減に応じ
て運転台数を制御される。これらの復水ポンプはそれぞ
れに連結された電動機によって駆動される。

これらの復水ポンプの起動選択は、従来は、電動機の運
転時間の積算値により決めており、また起動制限判定は
操作員が、その経験に基づいて実施していた。

第５図は火力発電所における復水系統の主要部を例示す
るもので、ボイラー（図示せず）により発生した蒸気は
タービン１１に入り、エネルギーを回転エネルギーに変
換され、発電機１２によって電気的に出力される。ター
ビン１１で仕事を終えた蒸気は復水器１３によって冷却
され、復水となる。

この復水は並設された３台の復水ポンプ１４゜１５．１
６により昇圧され、給水加熱器１７によって加熱された
後、ボイラー（図示せず）に導かれる。

復水ポンプ１４．１５．１６はそれぞれに連結した電動
機１８．１９．２０によって駆動されるが、これらの駆
動台数は負荷指令に応じて増減される。

すなわち、出力が増し、復水量が増してくると復水ポン
プの運転台数を増加させ、逆に出力が低下してくると動
力削減のためポンプの運転台数を減少させる。

この復水ポンプの運転台数を増または減とする時のポン
プ起動または停止時の選択シーケンスを第６図に示す。

先ずステップ２１．２２．２３において、ポンプ１４．
１５．１６が運転中か否かを判定する。

運転中であれば運転時間の積算２４．２５．２６を行い
、停止中であれば現在までの運転時間の積算値を使用し
、運転時間最少ポンプの選択２７または運転時間最大ポ
ンプの選択２８を行う。これは、各ポンプの運転時間を
均一にするために、起動時は運転時間の少ないポンプを
優先的に起動させ、停止時は運転時間の大きいポンプを
優先的に停止させることを考慮して行われるものである
。

ステップ２９では、ステップ２７によって選択された最
少運転時間ポンプが現在運転中か否かを判定し、運転中
であれば、次に運転時間の少ない次候補ポンプの選択３
１を行う。このようにして最終的に選択された該当ポン
プに起動出力３３が出され、ポンプの増台が行われる。

一方、ポンプの減台タイミングでは、ステップ３０にお
いて、ステップ２８によって選択された運転時間最大ポ
ンプが現在停止中か否かの判定が行われ、現在停止中で
ある場合には、現在運転中で運転時間が最大の次候補ポ
ンプの選択３２が行われる。このようにして最終的に選
択された該当ポンプに停止出力３４が出され、ポンプの
減台が実施される。

上記において、発電機、Ｉ２の出力変化が激しい場合、
即ち復水ポンプ１４〜１６の流量変化が激しい場合には
、ポンプの起動停止が頻繁に行われるが、上述した従来
の起動方法においては、例えばポンプの点検や不具合な
どで長時間停止していたポンプは他のポンプに比べて運
転時間が短いため、−旦起動するとなかなか停止せず、
一方、運転時間最大のポンプは停止・起動を短時間内に
頻繁に繰返すことになる。これは、発電出力が降下して
ポンプ停止のタイミングになると、運転時間最大のポン
プが選択停止されるが、発電出力が変化して出力が上昇
すると、起動可能なポンプは出力降下時に停止したポン
プのみしかないため、これが再び起動されることになる
からである。

しかしながら、特に大形の電動機においては、かなり大
きな起動電流が流れるため、起動時には電動機コイルの
発熱が大きくなり、コイル温度は上昇する。

このため、電動機の起動・停止が頻繁に繰返された場合
、コイルの温度がその絶縁耐力温度を越え、絶縁破壊に
至る危険性がある。

また、発電プラントの出力が低下し、不要となったポン
プ１台を停止した後に、発電プラントの出力が再び上昇
した場合には、−旦停止した電動機を再び起動すると、
その電動機のコイル温度が制限値を越えてしまうため、
ポンプを追加起動できないと判断され、出力上昇が行な
えない状態となることがある。

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので
、電動機の起動・停止が頻繁に必要とされる状況におい
ても、特定電動機の短時間内での繰返し起動を防止し、
電動機のコイル温度を制限値内に保持しうる電動機の起
動装置を提供することを目的とするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明の電動機の起動装置は、複数の補機駆動用の電動
機の運転・停止選択を行う電動機起動装置において、前
記電動機の短時間内での繰返し停止・起動を、それまで
の運転時間と停止時間、または計測された電動機コイル
温度に基づいて、起動時の電動機コイル温度の上昇が制
限値以上とならない起動制限回数以内に制御する起動制
限判定部を備えることを特徴とするものである。

（作用） 上述のように構成した本発明の電動機の起動装置におい
ては、実験や過去の実績から定められた短時間起動制限
回数または電動機コイル温度に基づいて、短時間内での
起動が可能であるか否かを判断する停止制限判定部を備
えているので、発電用′力変化の激しい状況下において
も、電動機を安全に保つことができる。

（実施例） 以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の起動装置の全体構成を示すもので、点
線枠４１内は従来の起動装置における構成と同じである
。

本発明装置では、プラント側から補機（第５図の例では
、復水ポンプ１４．１５．１６）の起動停止要求を受け
ると、第６図におけると同様の選択機能を持つ起動・停
止電動機選択部４２で電動機の選択を行い、その結果を
起動制限判定部４３に伝達する。

起動制限判定部４３には、第１図に示す判定ロジックが
各補機毎に設けられている。これらの判定ロジックの判
定結果は再度、起動・停止選択部４２にフィードバック
されて次候補電動機を選択するか、あるいは起動・停止
出力制御部４４に伝えられ、電動機の起動・停止出力制
御を行う。

第１図は上記起動制限判定部４３の判定ロジックの実施
例を示す。

第２図の起動・停止選択部４２によって選択された選択
電動機は、第１図のステップ５１において、運転中か否
かを判定される。運転中の場合には、ステップ５２にお
いて、停止要求有りか否かを判定する。停止要求有りの
場合には、ステップ５３において、それまで運転してい
た時間（運転時間Ｈ）が規定時間α以内か否かを判定す
る。

ここで、規定時間αは、第３図に示すように、電動機が
起動する時に生ずる起動電流によって電動機のコイル温
度が曲線６２のように上昇し、その後、定格状態で運転
することによって曲線６３のようにコイル温度が所定レ
ベルまで冷却するのに要する時間を示すもので、その値
は起動電流値や実績から求められる。

第３図に示すように、電動機が短時間の間に２回起動さ
れると、温度は曲線６１．６２のように上昇する。電動
機がそのまま定格電流値で連続運転されると、コイルは
曲線６３のように冷却され飽和する。

この状態で、飽和温度から短時間で停止・起動が行われ
ると温度は再び曲線６４のように上昇する。この時、温
度上昇がコイルの上限温度を越え′ないようにするため
の冷却に必要な時間がα時間であり、この時間内で短時
間の起動・停止が行われた場合はコイルの上限温度を越
える危険性がある。

再び第１図に戻って、ステップ５３において運転時間が
α時間以上と判定された場合には、停止後短時間内に起
動要求があっても、コイル温度は上限温度（第３図参照
）を越える心配はないので停止出力５４を行う。

しかしながら、停止時間判定５３がα時間以下であった
場合には、次に、今回運転前の前回停止時間りがβ時間
以上であったか否かをステップ５５で判定する。

ここで判定時間βは、第４図に示すように、起動６２後
に停止があり、コイルの温度冷却が６５であった時、β
時間を経過していれば、その後、起動６６しても上限温
度（第３図の上限温度と同一）まで達しない冷却時間で
ある。

第１図において、ステップ５５での前回停止時間りがβ
時間以上の場合には、停止後、短時間内に起動要求があ
っても、コイル温度は第４図に示す上限温度を越える心
配がないので、停止出力５４を行う。

前回停止時間りがβ時間以下の場合には、ポンプの停止
後、短時間内に起動要求があった際に、ポンプを起動す
ると、コイル温度は第３図や第４図の上限温度を超える
ことが予想されるため、ステップ５６で停止不可の判断
を行い、メツセージ出力５７で、停止不可能であること
を伝達するとともに、その結果を起動・停止電動機選択
部４２（第２図）に伝え、次候補電動機を選択させる。

一方、起動・停止電動機選択部４２で選択された電動機
が運転中でない場合には、起動要求の有無をステップ５
８にて判定し、有りであれば起動出力５９を行う（この
場合には、停止時に、短時間起動が可能との判定結果に
より停止させているので：直ちに起動することができる
）。

第２図の起動制限判定部４３で判定された停止出力５４
および起動出力５９は起動・停止出力制御部４４に伝達
され、実機の起動・停止制御をおこなう。

なお、上記した本発明の実施例では、起動制限判定部４
３における判定条件として運転時間と停止時間を使った
が、本発明は第３図、第４図に示すごとく電動機コイル
の温度上昇を上限温度以下に押えることを特徴とするも
のであるから、電動機コイルの温度を直接計測し、短時
間内に停止・起動がおこなわれた場合に上記コイル上限
温度まで達しない温度以下であるか否かを判定し、その
温度以下であれば停止出力を行い、それ以上の温度であ
った場合には、停止不可の判定を行うようにしてもよい
。

また、前記実施例では、起動・停止電動機選択部と、起
動制限判定部と、起動・停止出力制御部からなる装置に
つき述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく
、起動制限判定部のみを有する電動機起動装置を使い、
例えば該当電動機を停止または起動操作した時に停止ま
たは起動の条件としてもよく、また表示装置や音声装置
等からメツセージを伝えるようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、短時間での起動停止に
際しても、電動機のコイル温度が上限値を越えることな
く、適切な電動機を選択停止・起動することができる。

また、短時間内での起動停止が考えられる状況下で短時
間的停止・起動電動機がない場合には停止出力を行わな
いので、発電出力上昇を停滞させることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の起動制限判定部の判定ロジックを例示
するフローチャート、第２図は本発明の詳細な説明する
起動装置のブロック図、第３図および第４図は電動機の
起動制限判定を説明するための電動機コイルの温度上昇
曲線図、第５図は本発明が適用される発電プラントの復
水系統の構成図、第６図は従来技術を説明するフローチ
ャートである。 １１・・・・・・・・・タービン １２・・・・・・・・・発電機 １３・・・・・・・・・復水器 １４．１５．１６・・・復水ポンプ １７・・・・・・・・・給水加熱器 １８．１９．２０・・・復水ポンプ用電動機代理人　弁
理士　則　近　憲　佑 同　　　　第子丸　　健 第１図 第５図 第３図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数の補機駆動用の電動機の運転・停止選択を行う電動
   機の起動装置において、前記電動機の短時間内での繰返
   し停止・起動を、それまでの運転時間と停止時間、また
   は計測された電動機コイル温度に基づいて、起動時の電
   動機コイル温度の上昇が制限値以上とならない起動制限
   回数以内に制御する起動制限判定部を備えることを特徴
   とする電動機の起動装置。