JPH0471339A

JPH0471339A - 所内電源切替方式

Info

Publication number: JPH0471339A
Application number: JP2181998A
Authority: JP
Inventors: Masashi Sugiyama; 杉山　政司
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1990-07-10
Filing date: 1990-07-10
Publication date: 1992-03-05
Anticipated expiration: 2013-07-23
Also published as: JP2779045B2

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】［産業上の利用分野コ本発明は、火力または原子力発電所の所内電源の瞬停切
替制御方式に係り、特に所内負荷に大容量の静止形可変
周波数電源装置を有する場合に所内電源の残留電圧を確
保するのに好適な所内電源の切替制御方式に関する。

［従来の技術］火力または原子力発電所の所内負荷に給電する所内交流
母線は、通常、当該発電所の発電機系統から受電するが
発電機系統の停止または故障のときには予備送電線系統
から受電する様に切替えられ、また、当該発電機系統の
回復後には再び当該発電機系統から受電する様に切替ら
れる。かかる切替は上記二系統からの各受電遮断器の開
閉により行われるが、その切替方式として、切替の際の
短時間の間、上記いずれの電源系統からも所内交流母線
が切離された状態が生じる、いわゆる瞬停（瞬時停電）
切替方式が知られている。瞬停切替における上記瞬時停
電の間は、所内交流母線には残留電圧（例えば、それま
で所内負荷として駆動さねでいた電動機が自身の慣性に
より発電機として暫時機能して発生する電圧）が作用す
る。

ところで、かかる瞬停切替による従来通常の所内電源切
替制御方法では、一方の系統の電源から他方の電源への
切替を行うに当たって受電用の遮断器のみを開放、投入
しており、負荷側遮断器は投入されたままであった。

なお、特開昭６３−２４９４２８号には、所内電源切替
時に、所内負荷である静止形可変周波数電源装置（いわ
ゆるインバータ）に前記一方の受電遮断器開放信号を用
いて停止指令を出して該インバータのゲートを遮断する
ことにより該インバータの運転を停止し、前記他方の受
電遮断器投入信号によって該インバータを再運転する提
案が「静止形可変周波数電源装置の制御方法ｊとして示
されている。

［発明が解決しようとする課題］前記の従来通常の所内電源瞬停切替制御方式では、所内
電源切替に当・って所内交流母線を単に一方の電源から
他方の電源へ切替えるのみであって所内負荷が該母線に
電気的に接続されたままであるため、切替時の瞬時停電
中に所内交流母線に作用する残留電圧が急速に低下し、
このため不測の事態を招く惧れがあった。このことを下
記に説明する。

瞬停切替方式による所内電源切替においては、一方の電
源系統からの受電遮断器が開放された後に他方の電源系
統からの受電の遮断器が投入され、この前者の受電遮断
器開放から後者の受電遮断器投入までの間は、所内交流
母線は電源から切離された状態すなわち瞬時停電状態と
なる。この時、それまで上記一方の電源から該交流母線
を介して電力を受けて電動機として作用していた負荷は
、該電動機自身およびその被即動機の慣性により、暫時
発電機となって電圧を発生する。一方、該交流母線から
給電される静止形可変周波数電源装置や変圧器負荷（該
交流母線から変圧器を介して低電圧を給電される負荷、
すなわち低圧負荷）は、切替前と同じくそのまま負荷と
なるので、前記電動機が発電機となって発生している電
圧（残留電圧）を低下させる。

従って、所内負荷が主に電動機負荷のみであれば、前記
従来技術のように切替時に所内交流母線に負荷がつなが
ったままであっても十分高い残留電圧が残るが、変圧器
負荷や大容量の静止形可変周波数電源装置が負荷に含ま
れる場合（なかんづく後者が含まれる場合）には、切替
時の所内電源電圧としての残留電圧が急速に低下し、低
圧負荷である電磁接触器や補助継電器の釈放等を招いて
不測の事態が発生する場合があり得る。

なお、前記特開昭６３−２４９４２８号公報記載のもの
によれば、所内電源切替時の瞬時停電中は、静止形可変
周波数電源装置に関する限り、それが所内交流母線から
電力を奪わないという効果はあるが、そのための制御装
置が複雑化し、また、静止形可変周波数電源装置以外の
所内負荷による所内交流母線残留電圧の低下の問題は解
決されない。

本発明の目的は、所内電源の瞬停切替において、所内交
流母線の切替時の瞬時停電中の残留電圧が静止形可変周
波数電源装置や変圧器負荷によって低下するのを抑制し
、所内交流母線残留電圧の確保を可能と所内電源の切替
制御方式を提供することにある。

［課題を解決するための手段］上記目的達成のため、本発明は特許請求の範囲の各請求
項に記載の所内電源切替方式を提供する。

［作　　　用］本発明では、所内電源切替時には、いずれの電源系統か
らも所内交流母線が切離されている瞬時停電期間中、所
内交流母線から静止形可変周波数電源装置や変圧器負荷
が切離されるので、電動機負荷がその慣性によって暫時
発電機となって発生する残留電圧は、前記静止層可変周
波数電源装置や変圧器負荷を所内交流母線に接続したま
ま切替える従来の瞬停切替の場合よりも高い値に維持さ
れる。

［実　施　例］本発明の一実施例を以下説明する。第１図において、所
内交流母線７には、大容量の電動機１０を可変速駆動す
るための大容量の静止層可変周波数電源装置（いわゆる
インバータ）９が、その給電用遮断器（その略号を５２
Ｌとする）８を介して接続されている。また同母線７に
は、大容量の電動機１１が夫々の給電遮断器を介して接
続されている。また同母線７には、低圧負荷用変圧器１
３がその給電用遮断器１２を介して接続されている。低
圧負荷用変圧器１３から給電される所内低圧交流母線１
４には、配線用遮断器１５、電磁接触器１６、低圧電動
機１７などの低圧負荷が接続されている。所内交流母線
７から給電を受けるこれら所内負荷のうち、交流母線７
に対する所内電源切替時の瞬時停電中に、電動機１１は
残留電圧発生源となるが、静止形可変周波数電源装Ｎ９
、および所内低圧交流母線７につながっている低圧負荷
は上記切替時の瞬時停電中もそのまま負荷として作用し
、そのうち最も大きいものは静止層可変周波数電源装置
９である。

第１図において、所内交流母線７に給電する電源系統は
、当該発電所の発電機２より所内変圧器３を介して所内
変圧器側受電遮断器（以下、その略号を５２Ｈとする）
４を経て該所内交流母線７に給電する電源系統と、予備
送電線から起動変圧器５を介して起動変圧器側受電遮断
器（以下、その略号を５２８とする）６を経て該所内交
流母線７に給電する電源系統との、２系統がある。

所内交流母線７が所内変圧器側受電遮断器（５２Ｈ）４
を経て給電を受けている状態から起動変圧器側受電遮断
器（５２Ｓ）６を経て給電を受ける状態への切替には、
手動同期切替と、所内電源切替信号（後記の２０又は２
１閉）発生時に行われる瞬時切替とがある。手動同期切
替では所内変圧器側受電遮断器（５２Ｈ）４の投入状態
と起動変圧器側受電遮断器（５２Ｓ）６の投入状態とが
重なる様な、従って、全く停電が起きない様な切替が行
われる。これに対し、瞬停切替では、所内変圧器側受電
遮断器（５２Ｈ）４が開放された後、極く短時間経過後
に起動変圧器側受電遮断器（５２Ｓ）６が投入され、そ
の間、所内交流母線７が前記二つの電源系統のいずれか
らも切り離された状態（すなわち瞬時停電）が起きる様
な切替が行われる。以下の説明では、本発明の対象であ
る瞬停切替の場合について述べる。

第２図は所内変圧器側受電遮断器（５２Ｈ）遮断回路、
第３図は起動変圧器側受電遮断器（５２８）投入回路、
第４図および第５図は静止形可変周波数電源装置給電用
遮断器（５２Ｌ）投入回路および同遮断回路を夫々示す
。これらの図に示す回路の制御電源１９は、所内の蓄電
池から与えられる。これらの図において、２０．２１は
所内電源切替信号接点で、常時は開であり、２０は当該
原子力発電所の発電機ロックアウトリレー動作で閉じ、
２１は原子炉圧力高または原子炉水位低のとき閉じるも
のである。２２および３４は、所内変圧器側受電遮断器
（５２Ｈ）４が閉のときは、夫々開および閉となり、同
遮断器（５２Ｈ）４が開のときは、夫々閉および開とな
る接点である。２３および３６は、起動変圧器側受電遮
断器（５２Ｓ）６が閉のときは、夫々開および閉となり
、同遮断器（５２Ｓ）６が開のときは、夫々閉および開
となる接点である。２４は所内交流母線電圧が正常のと
き閉となる接点、２８は静止形可変周波数電源装置給電
用遮断器（５２Ｌ）８が閉のとき閉となり、同遮断器（
５２Ｌ）８が開のとき開となる接点である。

さて、所内母線７が発電機２から所内変圧器３および所
内変圧器側受電遮断器（５２Ｈ）４を介して受電してい
る状態において、所内電源切替信号が発生すると（すな
わち、接点２０又は２１が閉じると）、まず所内変圧器
側受電遮断器（５２Ｈ）トリップコイル３５が励磁され
て所内変圧器側受電遮断器（５２Ｈ）４が閉から開にな
る。該受電遮断器（５２Ｈ）４が開になると、同時に静
止形可変周波数電源装置給電用遮断器（５２Ｌ）　　ト
リップコイル２９も励磁されるので該給電用遮断器（５
２Ｌ）８も開になる。

次に、上記の如く所内変圧器側受電遮断器（５２Ｈ）４
が開となったことに伴い接点２２が閉じたことにより、
起動変圧器側受電遮断器（５２Ｓ）投入条件が成立する
ので、起動変圧器側受電遮断器（５２Ｓ）投入コイル３
７が励磁され、該受電遮断器（５２Ｓ）６が投入され、
これにより、所内交流母線７の受電経路は、所内変圧器
３側から起動変圧器５側に切替わる。

次いで更に、上記の如く起動変圧器側受電遮断器（５２
Ｓ）６が閉になったことに伴い接点２３が閉じたことに
より、静止形可変周波数電源装置給電用遮断器（５２Ｌ
）８の投入条件が成立するので、該給電用遮断器（５２
Ｌ）投入コイル２５が励磁され、−旦は前記の如く切ら
れた静止形可変周波数電源装置給電用遮断器（５２Ｌ）
８は再び投入され、これにより、該静止形可変周波数電
源装置９は、今や、起動変圧器５側から受電している交
流母線７から給電される。

第６図は、以上述べた本実施例における所内電源切替制
御動作を示すタイムチャートである。本実施例では、所
内交流母線７に給電する電源系統の切替時における瞬時
停電中は大容量の電力消費負荷である静止形可変周波数
電源装置９は、その給電用遮断器（５２Ｌ）８の開放に
より、所内交流母線７から切離された状態にされる。こ
れにより、切替時の瞬時停電中の所内交流母線７の電圧
（残留電圧）■および該母線の周波数ｆの低下を従来技
術の場合よりも抑えることができる。

なお、所内交流母線７に対する電源系統切替時の瞬時停
電中に、静止形可変周波数電源装置９をその給電用遮断
器を開放することにより交流母線７から切離すだけでな
く、所内低圧負荷用変圧器給電用遮断器１２も一旦開放
し、所内交流母線７の電源切替完了と同時に該遮断器１
２を再投入する様にすれば、所内電源切替時の瞬時停電
中の所内交流母線７の残留電圧の低下をより小さくする
ことができる。

本発明の別の実施例を第７〜第９図により説明する。こ
の実施例では第７図のように、所内交流母線７の電圧を
計器用変成器４１により低圧に変成し、これに応動する
周波数継電器４２、または、不足電圧継電器４３を設け
る。第８図および第９図は本実施例での静止形可変周波
数電源装置９の給電用遮断器（５２Ｌ）８の投入回路お
よび同遮断回路を示す。所内電源の瞬停切替時には所内
交流母線７の電圧Ｖ、周波数ｆは第６図に示すように徐
々に低下するので１周波数継電器４２または、不足電圧
ｍ電器４３により該電圧Ｖまたは周波数ｆがある値以下
になったことを検出した時、第９図の接点４６を閉じて
静止形可変周波数電源装置給電用遮断器（５２Ｌ）ｈリ
ップコイル２９を励磁して該遮断器（５２Ｌ）８を開に
し、上記ｗＡ電器４２．４３が復帰した時、第８図の接
点４５を閉じて該遮断器（５２Ｌ）投入コイル２５を励
磁して該遮断器（５２Ｌ）８を再投入する。これにより
先述の実施例と同等の効果を得ることができる。

＝１２なお、この実施例においても、先の実施例で述べたのと
同様、所内交流母線７に対する電源切替中、同様の制御
手段により低圧負荷用変圧器給電用遮断器１２も開放す
る様にしてもよい。

「発明の効果」本発明によれば、所内電源の瞬停切替において、所内交
流母線の２系統の受電遮断器（所内変圧器側受電遮断器
と起動変圧器側受電遮断器）の両方が開放さ九て所内交
流母線に電源が接続されていない状態の存する期間中、
慣性による発電効果を有する電動機を交流母線に接続し
たまま残し、負荷となって該電動機の持っているエネル
ギーを奪う静止形可変周波数電源装置を所内交流母線か
ら切離すことにより、所内交流母線７の残留電圧低下を
抑える効果を得ることができる。

このように、残留電圧の低下を抑えることにより、低圧
負荷である電磁接触器や補助継電器の類の不測の釈放を
防止でき、事実」二の停電発生と同等の状態に至ること
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る電源系統図、第２図は
本発明の一実施例におけ所内変圧器側受電遮断器（５２
Ｈ）遮断回路展開接続図、第３図は同実施例における起
動変圧器側受電遮断器（５２Ｓ）投入回路展開接続図、
第４図および第５図は夫々同実施例における静止層可変
周波数電源装置給電用遮断器（５２Ｌ）投入回路および
同遮断回路展開接続図、第６図は同実施例における所内
交流母線切替時の交流母線の電圧および周波数の変動並
びに各遮断器の開閉状態説明図、第７図は本発明の別の
実施例の電源系統図、第８図および第９図は夫々上記の
別の実施例における静止層可変周波数電源装置給電用遮
断器（５２Ｌ）投入回路および同遮断回路展開接続図で
ある。１・・・主変圧器　　　　２・・・発電機３・・・所内
変圧器４・・・所内変圧器側受電遮断器（５２Ｈ）５・・・起
動変圧器６・・・起動変圧器側受電遮断器（５２Ｓ）７・・・所
内交流母線８・・・静止層可変周波数電源装置給電用遮断器（５２
Ｌ）９・・・静止形可変周波数電源装置１０・・・可変速電動機　　１１　・電動機１２・・・
低圧負荷用変圧器給電用遮断器１３　・低圧負荷用変圧
器１４・・・所内低圧交流母線１５・・・配線用遮断器　　１６・・・電磁接触器１７
・・・低圧電動機　　　１９・・・遮断器制御電源２ｏ
・・・所内電源切替信号接点（発電機ロックアラ１〜リ
レー動作）２１・・・所内電源切替信号接点（原子炉圧力高、原子
炉水位低）２２・・・所内変圧器側受電遮断器（５２Ｈ）開信号接
点２３・起動変圧器側受電遮断器（５２Ｓ）閉信号接点２４・・・所内交流母線電圧正常信号接点２５・・・遮
断器（５２Ｌ）投入コイル（５２ＬＣ）２６・・その他
の遮断器（５２Ｌ）自動投入条件信号接点２７・・遮断器（５２Ｌ）手動投入指令信号接点２８・
・・静止層可変周波数電源装置給電用遮断器（５２Ｌ）
閉信号接点２９・・・遮断器（５２Ｌ）トリップコイル（５２Ｌ　
Ｔ）３０・・その他の遮断器（５２Ｌ）自動トリップ条
件信号接点３１・・・遮断器（５２Ｌ）手動トリップ指令信号接点３２・・・その他の遮断器（５２Ｈ）自動トリップ条件
信号接点３３・・・遮断器（５２Ｈ）手動トリップ指令信号接点３４・・・遮断器（５２Ｈ）閉信号接点、３５・・・遮
断器（５２Ｈ）　トリップコイル（５２ＨＴ）３６・・
・起動変圧器二次側電圧正常信号接点３７・・・遮断器
（５２Ｓ）投入コイル（５２ＳＣ）３８・・・その他の
遮断器（５２Ｓ）トリップ条件信号接点３９・・・同期検定器「入」信号接点４ｏ・・遮断器（５２Ｓ）手動投入指令信号接点４１・
・・計器用変成器　　４２・・・周波数継電器４３・・
・不足電圧継電器４５・・・周波数継電器動作信号接点４６・・・周波数継電器復帰信号接点他１名

Claims

【特許請求の範囲】１　所内負荷である電動機、静止形可変周波数電源装置
および変圧器に給電するための所内交流母線に対する一
方の電源からの受電遮断器の開放後、該所内交流母線に
対する他方の電源からの受電遮断器の投入を行う所内電
源切替方式において、上記前者の受電遮断器の開放から
上記後者の受電遮断器の投入までの期間中、上記所内交
流母線から上記静止形可変周波数電源装置への給電用遮
断器および上記所内交流母線から上記変圧器への給電用
遮断器の両者または少くとも前者を開放し、上記所内交
流母線の上記他方の電源による復電後、これを再投入す
ることを特徴とする所内電源切替方式。２　前記給電用遮断器の開放および再投入は、前記一方
および他方の受電遮断器に対する開閉指令信号およびこ
れら受電遮断器の開閉状態を示す信号によって行われる
請求項１記載の所内電源切替方式。３　前記給電用遮断器の開放および再投入は、前記所内
交流母線の電圧または周波数の検出値に基づいて行われ
る請求項１記載の所内電源切替方式。