JPH07106035B2 - 自家用発電機系統分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、商用電力を受電してこれを所要の負荷に給
電する系統に対し、負荷の供給電力が不足する場合に自
家用発電機を結合する方式において、商用電力系統と自
家用発電機系統との結合状態を確認した上で必要な場合
にのみ自家用発電機を商用電力系統から分離することを
可能とする自家用発電機系統分離装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、商用電力系統の受電端側に自家用発電機を結合
し、所要の負荷への給電に対し不足電力を補うために自
家用発電設備が設けられる。第３図は、このような従来
の自家用発電設備のシステム構成を示す系統図である。
第３図において、参照符号10は商用電力の給電側送電端
しゃ断器、12は商用電力系統との並列時の同期投入機能
を有する自家用発電設備受電端しゃ断器、14は自家用発
電機としての交流発電機、16は負荷をそれぞれ示す。こ
の場合、商用電力は、自家用発電設備受電端しゃ断器12
より計器用変流器18及び計器用変圧器20を備えた不足電
力検出器22並びにしゃ断器24を介して負荷16に供給され
る。また、交流発電機14による発電力は、しゃ断器26を
介して前記商用電力系統の計器用変流器18と計器用変圧
器20とを接続したそれらの接続点間に接続する。なお、
参照符号28は商用電力系統の送電側と受電側の責任分界
点を示す。

このように構成した電力系統における負荷16への給電に
際し、商用電力側に電力不足を生じた場合には、この状
態を不足電力検出器22で検出することができる。そこ
で、一般に前記不足電力検出器22が商用電力の不足を検
出して作動した場合、その原因は給電側送電端しゃ断器
10が開放動作したものと判断している。しかるに、給電
側送電端しゃ断器10が開放動作している場合に、その後
商用電力系統に対し自家用発電設備を併入するために
は、同期投入機能を有する自家用発電設備受電端しゃ断
器12を開放動作する必要がある。このため、前述したよ
うに、商用電力系統に設けた計器用変流器18および計器
用変圧器20の各２次信号を入力とする不足電力検出器22
が不足電力を検出した際には、自家用発電設備受電端し
ゃ断器12を開放動作する指令を行うよう構成されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した構成からなる従来の商用電力系統に対する自家
用発電機を有する自家用発電設備の系統分離を行う方式
によれば、例えば、自家用発電機14の発生する電力と、
負荷16の必要とする電力とが平衡した場合、商用電力系
統の受電側の電力潮流が零となるため、不足電力検出器
22が作動して受電端しゃ断器12を開放動作させてしまう
ことがある。従って、従来の自家用発電設備を設けた系
統分離方式では、不足電力検出器22が作動した場合、必
要および不必要に拘らず、受電端しゃ断器12を開放動作
してしまうため、商用電力系統の給電側からの電力供給
が不可能となり、負荷16の増大に対応できない難点があ
る。このため、商用電力系統に対する自家用発電設備を
併入する操作を再度必要とするなど操作が煩雑になる難
点がある。

そこで、本発明の目的は、商用電力系統に自家用発電設
備を結合して負荷へ電力を供給するシステムにおいて、
商用電力系統の不足電力を検出した場合、給電側と自家
用発電設備との結合状態を判定して必要な時のみ自家用
発電設備受電端しゃ断器を開放動作するよう構成した自
家用発電機系統分離装置を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る自家用発電機系統分離装置は、商用電力系
統側の送電端しゃ断器と自家用発電設備側の受電端しゃ
断器とを介して、商用電力系統と自家用発電設備とを結
合し、自家用発電設備と受電端しゃ断器との間の自家用
発電機系統に不足電力検出器を設けて、負荷の要求する
電力に対する不足電力を検出すると共に、送電端しゃ断
器が開放動作した場合に前記受電端しゃ断器を開放動作
して系統の分離を行うよう構成した電力供給システムに
おいて、 不足電力検出器が不足電力を検出して作動した際に自家
用発電機の出力を所要値に設定する出力設定器と、該出
力設定器の出力指令と商用電力系統に結合された自家用
発電機の発電機出力とを比較する比較器とを備え、前記
比較器において発電機出力が出力指令に追従する場合に
所要の出力を発生して前記受電端しゃ断器を開放動作す
ると共に、前記比較器において発電機出力が出力指令に
追従しない場合に出力を発生することなく前記受電端し
ゃ断器を開放動作しない手段を設けることを特徴とす
る。

この場合、自家用発電機の出力制御手段としては、原動
機調速装置または発電機励磁装置とし、これに対応して
出力設定器は速度設定器または励磁電圧設定器として構
成することができる。従って、これらの出力指令と比較
器において比較する発電機出力は、それぞれ発電機出力
周波数または発電機出力電圧とする。

〔作用〕

本発明に係る自家用発電機系統分離装置によれば、自家
用発電設備を結合した商用電力系統に設けた不足電力検
出器によって、負荷の要求する電力が不足することを検
出した際、自家用発電機に対し所要の出力となるよう出
力設計器により設定し、次いでこの出力指令と発電機出
力とを比較器により比較することにより、発電機出力が
出力指令に追従するかもしくは商用電力に依存するため
出力指令に追従しないかを判別し、発電機出力が出力指
令に追従する場合は商用電力系統について送電端しゃ断
器が開放動作していることが認識されるため、直ちに前
記比較器の出力により受電端しゃ断器を開放動作して系
統の分離を行い、それ以外の場合には不必要に系統の分
離を行わないようにすることができる。

〔実施例〕

次に、本発明に係る自家用発電機系統分離装置の実施例
につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。

第１図は、自家用発電機として交流自励発電機を使用し
た場合の系統分離装置の一実施例を示す系統図である。
なお、説明の便宜上第３図に示す従来装置と同一の構成
部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略
する。すなわち、第１図に示す実施例においては、不足
電力検出器22が商用電力系統の不足電力を検出して作動
した場合に、発電機14に結合された原動機30を制御する
原動機調速装置32に対し、速度増（または減）指令を与
える速度設定器34を不足電力検出器22の出力接点36を介
して接続配置する。この場合、速度設定器34の速度指令
と計器用変圧器20の２次信号として取出される発電機出
力周波数とを比較器38へ入力してこれらを比較し、その
比較結果を出力するよう構成する。この場合、比較器38
は、速度設定器34の速度指令に対し、発電機出力周波数
が追従しない場合は出力を生じることなく、発電機出力
周波数が追従する場合に出力を生じるよう設定する。従
って、自家用発電設備受電端しゃ断器12に対し、前記比
較器38の出力接点40と不足電力検出器22の出力接点42と
を直列接続した動作指令回路44を設け、両出力接点40お
よび42が作動した場合にのみ前記受電端しゃ断器12を開
放動作するよう構成する。このようにして、本実施例に
おいては、速度設定器34、不足電力検出器22の出力接点
36、比較器38、比較器38の出力接点40及び不足電力検出
器22の出力接点36からなる受電端しゃ断器12の動作指令
回路44によって所要の系統分離装置46が構成される。

次に、このように構成された本実施例装置の動作につき
説明する。例えば、本実施例装置において、発電機14の
出力と負荷16が必要とする電力が平衡した場合に、商用
電力系統に接続された計器用変流器18と計器用変圧器20
の各２次信号によって不足電力検出器22が作動すると、
系統分離装置46における出力接点36および42が閉じ、こ
の結果速度設定器34で設定された速度増出力が原動機調
速装置32に供給される。この時、速度設定器34で設定さ
れた速度指令と発電機出力周波数とを比較器38で比較す
ると、発電機出力周波数は商用電力系統の周波数に依存
し速度指令に対して追従しないため、比較器38は出力を
発生せず、従って比較器38の出力接点40も作動しない。
仍って、前記比較器38の出力接点40の不動作により、受
電端しゃ断器12に対し動作指令回路44は作動せず、これ
により受電端しゃ断器12は開放動作する必要のないこと
が認識できる。

また、給電側送電端しゃ断器10が開放動作したことによ
り、前記と同様に不足電力検出器22が作動した場合、前
記と同様にして速度設定器34で設定された速度増出力が
原動機調速装置32に供給される。この時、比較器38に供
給される発電機出力周波数は、速度指令に追従するため
比較器38は出力を発生してその出力接点40を閉成動作す
る。この結果、前記比較器38の出力接点40を不足電力検
出回路22の接点42が閉成することにより、動作指令回路
44は受電端しゃ断器12に対し開放動作指令を出力し、受
電端しゃ断器12を開放動作すべきことが認識できる。

第２図は、本発明に係る系統分離装置の別の実施例を示
すものである。すなわち、本実施例においては、自家用
発電機14として交流自励発電機を使用すると共に、不足
電力検出器22が作動した際この発電機14の励磁装置48に
対し、励磁電圧設定器50により励磁増（または減）指令
を与えるよう構成したものである。従って、系統分離装
置46においては、前記励磁電圧設定器50の励磁電圧指令
と発電機出力電圧とを比較器38に入力して比較するよう
構成する。その他の構成は第１図に示す実施例と同じで
あり、同一の構成部分には同一の参照符号を付してその
詳細な説明を省略する。

従って、このように構成した本実施例装置においては、
例えば、発電機14の出力と負荷16が必要とする電力が平
衡した場合に、不足電力検出器22が作動した際には、系
統分離装置46における出力接点36および42が閉じ、この
結果励磁電圧設定器50で設定された励磁増出力が発電機
14の励磁装置48に供給される。この時、励磁電圧設定器
50で設定された励磁電圧指令と発電機出力電圧とを比較
器38で比較すると、発電機出力電圧は商用電力系統の電
圧に依存し励磁電圧指令に対して追従しないため、比較
器38は出力を発生せず、従って比較器38の出力接点40も
作動しない。仍って、この場合、前記第１図に示す実施
例と同様に受電端しゃ断器12は開放動作する必要のない
ことが認識できる。

また、給電側送電端しゃ断器10が開放動作したことによ
り、不足電力検出器22が作動した場合は、前記第１図に
示す実施例と全く同様にして、受電端しゃ断器12を開放
動作すべきことが認識できる。

〔発明の効果〕

前述した実施例から明らかなように、本発明によれば、
商用電力系統に対し受電端しゃ断器を設けて自家用発電
設備を結合し、負荷の要求する電力を補充すると共に商
用電力系統の送電端しゃ断器が開放動作した際に前記受
電端しゃ断器を開放動作して系統の分離を行うよう構成
した電力供給システムにおいて、商用電力系統における
不足電力を検出した際に自家用発電機の出力を増大する
指令設定器を設けると共に、この指令設定器の設定指令
と発電機出力とを比較器で比較し、発電器出力が設定指
令に追従せず商用電力系統の出力に依存する場合は、商
用電力系統と自家用発電設備との結合状態が判別され、
不必要に受電端しゃ断器を開放動作させることを有効に
防止することができる。

従って、本発明によれば、商用電力系統の不足電力検出
時における自家用発電機の出力設定を行うための出力設
定器と、該出力設定器の出力指令と発電機出力とを比較
して発電機出力が出力指令に追従する場合にのみ所要の
出力を発生して受電端しゃ断器を開放動作し、系統の分
離を行うよう構成するものであるから、簡単な構成で低
コストに製造することができると共に、既設の自家用発
電設備に対し直ちに適用してその性能を大幅に改善する
ことができる。

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発
明は前述した実施例に限定されることなく、本発明の精
神を逸脱しない範囲内において種々の設計変更をなし得
ることは勿論である。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る自家用発電機系統分離装置の一実
施例を示す系統図、第２図は本発明に係る自家用発電機
系統分離装置の別の実施例を示す系統図、第３図は従来
の系統分離装置の一構成例を示す系統図である。 10……給電側送電端しゃ断器 12……商用電力系統との併列時の同期投入機能を有する
自家用発電設備受電しゃ断器 14……自家用発電機 16……負荷 18……計器用変流器 20……計器用変圧器 22……不足電力検出器 24,26……しゃ断器 28……責任分界点 30……原動機 32……原動機調速装置 34……速度設定器 36……不足電力検出器の出力接点 38……比較器 40……比較器の出力接点 42……不足電力検出器の出力接点 44……動作指令回路 46……系統分離装置 48……励磁装置 50……励磁電圧設定器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】商用電力系統側の送電端しゃ断器と自家用
   発電設備側の受電端しゃ断器とを介して、商用電力系統
   と自家用発電設備とを結合し、自家用発電設備と受電端
   しゃ断器との間の自家用発電機系統に不足電力検出器を
   設けて、負荷の要求する電力に対する不足電力を検出す
   ると共に、送電端しゃ断器が開放動作した場合に前記受
   電端しゃ断器を開放動作して系統の分離を行うよう構成
   した電力供給システムにおいて、 不足電力検出器が不足電力を検出して作動した際に自家
   用発電機の出力を所要値に設定する出力設定器と、該出
   力設定器の出力指令と商用電力系統に結合された自家用
   発電機の発電機出力とを比較する比較器とを備え、前記
   比較器において発電機出力が出力指令に追従する場合に
   所要の出力を発生して前記受電端しゃ断器を開放動作す
   ると共に、前記比較器において発電機出力が出力指令に
   追従しない場合に出力を発生することなく前記受電端し
   ゃ断器を開放動作しない手段を設けることを特徴とする
   自家用発電機系統分離装置。