JPH05244737A - 発電プラントの所内電源切替制御装置 - Google Patents

発電プラントの所内電源切替制御装置

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JPH05244737A
JPH05244737A JP4041390A JP4139092A JPH05244737A JP H05244737 A JPH05244737 A JP H05244737A JP 4041390 A JP4041390 A JP 4041390A JP 4139092 A JP4139092 A JP 4139092A JP H05244737 A JPH05244737 A JP H05244737A
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JP
Japan
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power
power supply
transformer
plant
generator
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JP4041390A
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English (en)
Inventor
Junichi Sato
淳一 佐藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】緊急停止を要する事故発生前にプラント停止を
予測し、発電プラントの所内電源を短時間に起動変圧器
からの受電に切替える所内電源切替制御装置を提供す
る。 【構成】系統母線Lから起動変圧器Sを介して接続され
た起動変圧器側電源母線Cと、前記系統母線Lから主変
圧器Mを介して接続された発電機Gと、この発電機Gの
端子から所内変圧器Hを介して接続された所内電源母線
Uと、前記両電源母線C,Uを切替えて所内電源とする
発電プラントの所内電源切替制御装置において、前記発
電プラントの停止要因となる停止信号を所内電源の切替
信号として取込み発電機Gの負荷降下を待たずに前記所
内電源母線Uから前記起動変圧器側電源母線Cへ切替制
御してプラント事故時の所内用電源を確保する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、通常運転時は発電機で
発生した電力を所内変圧器を介して供給し、プラント事
故時又は停止時は別系統の起動変圧器側母線からの電力
に切替えて供給するようにした発電プラントの所内電源
切替制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、発電プラントにおける所内電源
は、通常運転時には発電機で発生した電力が所内変圧器
を介して所内電源母線から供給(以下、所変から受電と
いう)されており、またプラント事故時又は停止時には
別系統の起動変圧器側母線からの電力に切替えて供給さ
れている。さらに、プラント起動時も起動変圧器側母線
から電力が供給(以下、起変から受電という)されてい
る。
【0003】例えば、原子力発電プラント運転中にプラ
ントを緊急停止しなければならない様な事故が生じた場
合、プラント停止により発電機が発電不可となるため所
内変圧器から受電していた所内電源を起動変圧器からの
受電に切替えてプラント停止に必要な機器の電源を確保
する必要がある。
【0004】ところで、原子力発電プラントにおける従
来の所内電源の切替は、発電機の事故が起き発電機停止
信号が発せられたことを確認してから自動的に所内電源
の切替が行われる様になっている。このため上流の原子
炉及びタービントラブルによるプラント停止信号から発
電機停止信号までは時間を要し、この間発電機の負荷降
下が大きく所内変圧器を介して発電機に接続されている
所内電源母線の電圧変動、周波数変動を生じる事があ
る。
【0005】図2は従来の発電プラントにおける所内電
源系統図である。同図において、発電機Gは主変圧器M
と発電しゃ断器O-1を介して系統母線Lに接続されてい
る。また発電機Gの出力端に所内変圧器Hが接続されて
おり、所内受電しゃ断器H-1を介して所内電源母線Uに
接続されている。所内受電しゃ断器H-1が操作用スイッ
チCS1からの指令で閉じている時、発電機Gで発生し
た電力が供給されるようになっている。
【0006】また、系統母線Lから起変しゃ断器S-1、
起動変圧器S及び起変受電しゃ断器S-2を介して接続さ
れた起動変圧器側電源母線Cは、所内電源母線Uに連絡
しゃ断器T-1を介して接続されている。連絡しゃ断器T
-1が操作用スイッチCS2からの指令により閉じると、
所内電源母線Uに対して起動変圧器Sからの電力を供給
するようになっている。
【0007】一方、電圧・電圧位相差比較回路125は
同期検定スイッチ25−CSの“入”操作で計器用変圧
器PTにより所内電源母線Uの母線電圧を検出し、また
計器用変圧器CTにより起動変圧器側母線Cの母線電圧
を検出して両母線の電圧差と電圧位相差を比較し、その
比較出力を電圧・電圧位相差確認回路225で所内電源
母線Uと起動変圧器側母線Cの電圧差、電圧位相差が規
定値内である事を確認して連絡しゃ断器T-1の操作用ス
イッチCS2に連絡しゃ断器T-1投入指令の条件を発す
るように構成されている。
【0008】次に、所内電源の確保に対して所内変圧器
からの受電を起動変圧器への受電に切替える手順につい
て、通常の所内電源切替手順を図2の所内電源系統図及
び図3の論理回路図により、また事故による所内電源切
替手順を図2の所内電源系統図及び図4の論理回路図に
よりそれぞれ説明する。
【0009】通常所内電源切替は図2及び図3に示す如
く、同期検定スイッチ25−CSを操作して電圧・電圧
位相差比較回路125及び電圧・電圧位相差確認回路2
25を動作させると計器用変圧器PT,CTを介してそ
れぞれ入力される所変から受電の所内電源母線Uの電圧
信号と起変から受電の起動変圧器側電源母線Cの電圧信
号の電圧差、電圧位相差を比較し、その比較出力があら
かじめ決められた規定値以内である事を確認してから連
絡しゃ断器T-1の操作用スイッチCS2にしゃ断器投入
条件を与える。この状態で操作用スイッチCS2を
“入”操作する事で所内電源母線Uは電圧差及び電圧位
相差がずれる事なく同期した状態で起動変圧器側電源母
線Cと接続された事になる。
【0010】この連絡しゃ断器T-1の投入を確認した
後、操作用スイッチCS2を自動にすると所内受電しゃ
断器H-1は自動的に開放し、所内電源母線Uは無停電の
状態で所内変圧器Hから起動変圧器Sへの受電に切替え
られたことになる。
【0011】ここで、図3に示す論理回路において、同
期検定スイッチ25−CSの操作により電圧・電圧位相
差比較回路125,電圧・電圧位相差確認回路225が
動作する事を示し、CS2-2は連絡しゃ断器T-1の操作
用スイッチCS2の“入”操作で閉路を示す。CS2-1
は連絡しゃ断器T-1操作用スイッチCS2の自動で閉
路、CS1-1は所内受電しゃ断器H-1操作用スイッチC
S1自動で閉路、T-1(ON)は連絡しゃ断器T-1の投
入、CS1-3は所内受電しゃ断器H-1の操作用スイッチ
CS1切で閉路、H-1(OFF)は所内受電しゃ断器H
-1の開放、の各状態をそれぞれ表わし、ANDはアンド
回路、ORはオア回路を示す。
【0012】次に、事故による所内電源切替手順は図4
に示す如く、プラント停止要因または発電機系事故によ
る発電機停止信号b3が動作すると、所内受電しゃ断器
開放H-1(OFF)信号が出力される。すると図2に示
す所内電源系統図において、所内受電しゃ断器H-1、操
作用スイッチCS1が自動、連絡しゃ断器T-1操作用ス
イッチCS2が自動になっているものとすれば所内受電
しゃ断器H-1が自動的に開放し、次いでこの所内受電し
ゃ断器H-1が開放した事を確認後、自動的に連絡しゃ断
器T-1が投入される。したがって、事故による所内電源
切替の場合には所内受電しゃ断器H-1が開放した後、連
絡しゃ断器T-1が投入されるため所内電源母線Uは一時
停電状態となる。また、所内電源母線Uに接続された負
荷状態によっては所内受電しゃ断器H-1が開放され一時
停電状態になった時、負荷側の巻線等により逆起電圧が
生じる事になる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】ところで、プラント運
転中にトラブルが発生しプラントを停止させる必要が生
じた時、停止操作にある程度時間的余裕がある場合は通
常の所内切替操作が実施でき問題は生じないが、緊急に
プラントを停止させる必要が生じた場合、通常の操作で
所内電源切替を実施すべきかその判断が問題になる。例
えば図4に示す事故による所内電源切替手順において、
操作用スイッチCS1,CS2の自動条件は通常操作を
行っている時は機構的に自動条件が成立しなくなるた
め、もし操作中にプラント停止の事故が生じた場合で所
内電源切替の信号が出ても実際に所内電源の切替が行わ
れない事になる。
【0014】したがって、この様な場合は通常の所内電
源切替が行われず、事故による所内電源切替を待つだけ
になり、先に述べた様に所内電源は一時停電となりプラ
ント安定停止の観点から不安要素が残る事になる。
【0015】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的はプラントの緊急停止を要する事故発生前
にプラント停止を予測し、極めて短時間に所内電源切替
を起動変圧器からの受電に切替え、その後のプラント状
態によりプラントを安全に停止するようにした発電プラ
ントの所内電源切替制御装置を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、系統母線から起動変圧器を介して接続さ
れた起動変圧器側電源母線と、前記系統母線から主変圧
器を介して接続された発電機と、この発電機の端子から
所内変圧器を介して接続された所内電源母線と、前記両
電源母線を切替えて所内電源とする発電プラントの所内
電源切替制御装置において、前記発電プラントの停止要
因となる停止信号を所内電源の切替信号として取込み発
電機の負荷降下を待たずに前記所内電源母線から前記起
動変圧器側電源母線へ切替制御してプラント事故時の所
内用電源を確保するように構成したことを特徴とする。
【0017】
【作用】本発明によれば、プラントの緊急停止を要する
事故が発生した時、きわめて短時間に所内電源を所内変
圧器から起動変圧器からへの受電に停電する事なく切替
え、その後にプラント停止させるようにしたので、プラ
ント停止を安全にするための重要機器運転の電源を確実
に確保する事ができる。
【0018】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は、本発明による所内電源切替制御手順を説
明するための論理回路図である。図1において、OR1
はプラント停止要因、例えば原子炉の圧力,温度,水位
などの異常(R1 ,R2 ,R3 )による原子炉停止信号
b1、タービンの振動,油圧,速度変化などの異常(T
1 ,T2 ,T3 )によるタービン停止信号b2、発電機
の電圧,電流,電圧喪失などの異常(G1 ,G2 ,G3
)による発電機停止信号b3、又は手動操作による停
止指令で出力“1”を送出するオア回路、AND1はし
ゃ断器H-1が投入されている事を条件にOR1の出力が
“1”になると“1”なる出力を送出するアンド回路、
OR2はAND1の出力が“1”になるか、電圧・電圧
位相差比較回路125を動作させるためのスイッチ25
−CSを操作すると出力“1”が送出されるオア回路
で、このOR2の出力が“1”になると電圧・電圧位相
差比較回路125が動作する様になっている。
【0019】AND2は電圧・電圧位相差比較回路12
5が動作し,かつ電圧・電圧位相差確認回路225が動
作すると、操作用スイッチCS2-2が自動で閉路してい
る事を条件に出力“1”を送出するアンド回路、AND
3は電圧・電圧位相差確認回路225が動作し,かつA
ND1の出力が“1”の時操作用スイッチCS2-1が自
動で閉路している事を条件に出力“1”を送出するアン
ド回路である。
【0020】OR3はAND2又はAND3の出力が
“1”になると出力“1”を送出するオア回路で、この
OR3出力が“1”になると連絡しゃ断器T-1が投入さ
れるようになっている。またAND4は連絡しゃ断器T
-1が投入され、操作スイッチCS1,CS2がともに自
動で閉路の時出力“1”を送出するアンド回路、AND
5は連絡しゃ断器T-1が投入され,かつAND1の出力
が“1”の時、操作用スイッチCS1-1が自動で閉路と
なっている事を条件に出力“1”を送出するアンド回路
である。さらにOR4はAND4の出力が“1”又は操
作用スイッチCS1-3が切で閉路になっている時出力
“1”を送出するオア回路、OR5はAND5の出力が
“1”又はOR4の出力が“1”の時出力“1”を送出
するオア回路で、このOR5が出力“1”になると所内
受電しゃ断器H-1が開放される様になっている。
【0021】次に、本実施例の作用を例えば原子力発電
プラントインターロックについて説明する。図1におい
て、原子炉停止要因、例えば温度,圧力,水位等の異常
信号R1,R2,R3等のいずれかが出力“1”となっ
た場合、原子炉停止信号b1が“1”の出力を送出し原
子炉を停止する。また、原子炉停止信号b1はタービン
系のタービン停止信号b2にも出力を送出する様になっ
ている。
【0022】次に、タービン停止要因例えば、振動,油
圧,速度変化等の異常信号T1,T2,T3等のいずれ
かが出力“1”となった場合、タービン停止信号b2が
出力“1”を送出しタービンを停止する。なお、タービ
ン停止信号b2は発電機系の発電機停止信号b3に出力
を送出しているが原子炉系の原子炉停止信号b1には出
力は送出していない。
【0023】また、発電機停止要因、例えば電圧,電
流,電圧喪失等の異常信号G1,G2,G3等のいずれ
かが出力“1”となった場合、発電機停止信号b3が出
力“1”を送出し発電機を停止する。この場合は、発電
機停止信号b3の出力はタービン停止信号b2に出力を
送出しているが原子炉停止信号b1には出力は送出して
いない。
【0024】上述したように、本実施例では所内電源切
替は所内電源切替制御手順に原子炉停止信号b1,ター
ビン停止信号b2,発電機停止信号b3を付加してお
り、プラント事故時の所内電源切替が非常に早く行なわ
れる。すなわちプラント事故時、発電機停止信号b3の
条件が確立する以前のタービン停止信号b2又は原子炉
停止信号b1の条件で連絡しゃ断器T-1を投入させてか
ら所内受電しゃ断器H-1を開放させる様にして所内電源
切替を早めプラントに与える電源系の外乱を少くしてい
る。すなわちプラント事故時、所内受電しゃ断器H-1が
投入している時に原子炉停止信号b1、タービン停止信
号b2及び発電機停止信号b3のいずれかの条件が成立
したら、電圧・電圧位相差比較回路125及び電圧・電
圧位相差確認回路225が動作し、電圧差,電圧位相差
が規定値内であれば起変から受電するため連絡しゃ断器
T-1を投入し、連絡しゃ断器T-1が投入された事を条件
に所内受電しゃ断器H-1を開放させ所内電源母線Uは停
電する事なく所内電源切替が行なわれる事になる。した
がって、本実施例によれば、従来のように原子炉及びタ
ービンの停止信号が発せられてから発電機停止信号発生
及び所内電源切替までのタイミングが非常に遅くなると
か、また、事故直前に所内切替の操作を行っていた場合
操作用スイッチの条件が自動除外されている事もあり得
るため、上流から所内電源切替指令がきても所内電源切
替が行われない、というトラブルがなく、プラント事故
時の原子炉あるいはタービンの緊急停止時に必要とされ
る所内電源を停電する事なく確実に確保する事ができ
る。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればプ
ラントの緊急停止を要する事故が発生した時、きわめて
短時間に所内電源を所内変圧器から起動変圧器からへの
受電に停電する事なく切替え、その後にプラントを停止
させるようにしたので、プラント停止を安全にするため
の重要機器運転の電源を確実に確保する事ができ、しか
もプラント停止時の運転員の操作量を少くする事ができ
る発電プラントの所内電源切替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】本発明による電源切替制御手順を示す論理回路
の構成図。
【図2】本発明が適用される発電プラントの所内電源系
統図。
【図3】従来の通常所内電源切替手順を示す論理回路
図。
【図4】従来の事故による所内電源切替手順を示す論理
回路図。
【符号の説明】
L…系統母線、M…主変圧器、G…発電機、H…所内変
圧器、O-1…発電しゃ断器、H-1…所内受電しゃ断器、
T-1…連絡しゃ断器、S-1…起変しゃ断器、S-2…起変
受電しゃ断器、S…起動変圧器、U…所内電源母線、C
S2…操作用スイッチ、125…電圧・電圧位相差比較
回路、225…電圧・電圧位相差確認回路、PT…計器
用変圧器、CT…計器用変流器、25−CS…同期検定
スイッチ、OR1〜OR5…オア回路、C…起動変圧器
側電源母線、CS1…操作用スイッチ、AND1〜AN
D5…アンド回路、R1〜R3…原子炉停止要因、b1
…原子炉停止信号、T1〜T3…タービン停止要因、b
2…タービン停止信号、G1〜G3…発電機停止要因、
b3…発電機停止信号。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 系統母線から起動変圧器を介して接続さ
    れた起動変圧器側電源母線と、前記系統母線から主変圧
    器を介して接続された発電機と、この発電機の端子から
    所内変圧器を介して接続された所内電源母線と、前記両
    電源母線を切替えて所内電源とする発電プラントの所内
    電源切替制御装置において、前記発電プラントの停止要
    因となる停止信号を所内電源の切替信号として取込み発
    電機の負荷降下を待たずに前記所内電源母線から前記起
    動変圧器側電源母線へ切替制御してプラント事故時の所
    内用電源を確保するように構成したことを特徴とする発
    電プラントの所内電源切替制御装置。
JP4041390A 1992-02-27 1992-02-27 発電プラントの所内電源切替制御装置 Pending JPH05244737A (ja)

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Cited By (4)

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