JPH09149555A - Synchronizer - Google Patents

Synchronizer

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JPH09149555A
JPH09149555A JP7307110A JP30711095A JPH09149555A JP H09149555 A JPH09149555 A JP H09149555A JP 7307110 A JP7307110 A JP 7307110A JP 30711095 A JP30711095 A JP 30711095A JP H09149555 A JPH09149555 A JP H09149555A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
synchronous generator
power system
difference
frequency
Prior art date
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Pending
Application number
JP7307110A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takao Ogata
隆雄 緒方
Yoshio Shinshi
誉夫 進士
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Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Gas Co Ltd filed Critical Tokyo Gas Co Ltd
Priority to JP7307110A priority Critical patent/JPH09149555A/en
Publication of JPH09149555A publication Critical patent/JPH09149555A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To shorten the time required until a synchronous generator is turned on to the power system after the synchronization between the voltage of the power system and the voltage of the synchronous generator is taken. SOLUTION: This device closes the circuit of a synchronous generator to a power system by closing the circuit of a breaker which connects the synchronous generator with the power system, in case that all of voltage value difference between the voltage value of the voltage of the power system and the voltage value of the voltage of the synchronous generator, frequency difference, and phase difference are severally within the specified reference values. At this time, a making coil 13 is supplied with currents when the making coil 13 to close a breaker by current application, a contact switch 12, and a thyristor 18 are all turned on, and the contact switch 12 is turned on in case that the voltage difference value and the frequency difference are severally within the reference values, and the thyristor 18 is turned on in case that the voltage difference value, the frequency difference, and the phase difference are severally within the reference value.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、同期発電機を電力
系統に投入する際に用いる同期投入装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a synchronous charging device used when charging a synchronous generator to a power system.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近では、電力会社からの電力系統だけ
ではなく、同期発電機を備えて自家発電を行い、エレベ
ータや電灯などの負荷に対して電力を供給している需要
家が増えてきている。この同期発電機を電力系統に投入
する際、両者の電圧の電圧値や位相や周波数の差が所定
範囲よりも大きい場合には、投入時の過渡電流によって
同期発電機や遮断器を損傷させてしまうおそれがある。
そこで、このような場合には、同期発電機が発生する電
圧と電力系統の電圧との同期がとれたときに同期発電機
を電力系統に投入する同期投入装置が用いられる。
2. Description of the Related Art Recently, an increasing number of customers are supplying power to loads such as elevators and electric lights by using not only a power system from a power company but also a synchronous generator to generate private power. There is. When the synchronous generator is supplied to the power system, if the difference between the voltage value, the phase, and the frequency of the two voltages is larger than a predetermined range, the synchronous generator or the breaker may be damaged by a transient current at the time of the supply. There is a possibility that it will.
Therefore, in such a case, a synchronization input device that inputs the synchronous generator to the power system when the voltage generated by the synchronous generator is synchronized with the voltage of the power system is used.

【0003】以下、従来の同期投入装置について説明す
る。
[0003] A conventional synchronous input device will be described below.

【0004】図3は電力系統と同期発電機との接続例の
概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram of an example of connection between a power system and a synchronous generator.

【0005】電力系統1には負荷2が接続されており、
同期発電機3には負荷4が接続されている。電力系統1
と同期発電機3とは遮断器5を介して接続されており、
開状態の遮断器5は必要に応じて閉状態にされ(以下
「遮断器の投入」とも言う)て電力系統1と同期発電機
3とが電気的に接続される。
A load 2 is connected to the power system 1,
A load 4 is connected to the synchronous generator 3. Power system 1
And the synchronous generator 3 are connected via a circuit breaker 5,
The circuit breaker 5 in the open state is closed as necessary (hereinafter also referred to as “closing the circuit breaker”), and the electric power system 1 and the synchronous generator 3 are electrically connected.

【0006】同期発電機3が発生する電圧VG は、同期
発電機3を回転させるエンジンに対する燃料の量を調節
するガバナと、同期発電機3の励磁コイルに流す励磁電
流の大きさを調節するAVRとによって制御され、ガバ
ナにより燃料の量を増やせば電圧VG の周波数が高くな
り、AVRにより励磁電流を大きくすれば電圧値が大き
くなる。このような電圧制御により、同期発電機3が発
生する電圧VG は、たとえば、6600Vで50Hzと
いった電力系統1の電圧VS と等しくなるようにされ
る。
The voltage V G generated by the synchronous generator 3 controls the governor for adjusting the amount of fuel to the engine that rotates the synchronous generator 3 and the magnitude of the exciting current flowing through the exciting coil of the synchronous generator 3. Controlled by AVR, increasing the amount of fuel by the governor increases the frequency of the voltage V G , and increasing the exciting current by AVR increases the voltage value. Such voltage control, the voltage V G of the synchronous generator 3 occurs, for example, is to be equal to the voltage V S of the electric power system 1 such as 50Hz with 6600 V.

【0007】ところが、図3に示すように、同期発電機
3に負荷4が接続されている場合には、たとえばエレベ
ータが動作したり止まったりするように、負荷4は常に
変動しているため、同期発電機3が発生する電圧VG
この影響を受けて変動してしまうことになる。このた
め、同期投入装置は、同期発電機3の発生する電圧VG
が上述の電圧制御により、電力系統1の電圧VS と同期
発電機3の電圧VG との同期がとれた瞬間を見計らっ
て、遮断器5の投入、すなわち同期発電機3の電力系統
1への投入を行う。
However, as shown in FIG. 3, when the load 4 is connected to the synchronous generator 3, the load 4 constantly fluctuates so that, for example, the elevator operates or stops. The voltage V G generated by the synchronous generator 3 fluctuates under the influence of this. For this reason, the synchronous input device operates the voltage V G generated by the synchronous generator 3.
By the above voltage control, the circuit breaker 5 is closed, that is, to the power system 1 of the synchronous generator 3 at the moment when the voltage V S of the power system 1 and the voltage V G of the synchronous generator 3 are synchronized. Input.

【0008】図4は従来の同期投入装置の概略図であ
る。
FIG. 4 is a schematic diagram of a conventional synchronizing input device.

【0009】電圧検出部6は電力系統1の電圧VS およ
び同期発電機3の電圧VG を検出して制御ユニット7に
出力する。制御ユニット7は、後に図5および図6を用
いて説明する判断処理を行い、電力系統1の電圧VS
同期発電機3の電圧VG との同期がとれたと判断したと
きにシーケンサ8に対して投入指令を出力する。
[0009] The voltage detector 6 outputs to the control unit 7 detects the voltage V G of the voltage V S and the synchronous generator 3 of the electric power system 1. The control unit 7 performs the determination process described later with reference to FIGS. 5 and 6, and when the control unit 7 determines that the voltage V S of the power system 1 and the voltage V G of the synchronous generator 3 are synchronized, causes the sequencer 8 to operate. In response to this, a closing command is output.

【0010】投入指令を受けたシーケンサ8内では接点
スイッチ9が閉じ、補助リレー10に電流が流れる。こ
の補助リレー10に電流が流れると接点スイッチ12が
閉じて投入コイル13が通電されて電流が流れる。この
投入コイル13に電流が流れると遮断器5が投入され、
同期発電機3の電力系統1への投入が行われる。接点ス
イッチ11は誤動作防止のための接点スイッチであり、
遮断器5の投入前は閉状態であり、投入コイル13に電
流が流れて遮断器5が投入されると開状態になる。
In the sequencer 8 receiving the turn-on command, the contact switch 9 is closed, and a current flows through the auxiliary relay 10. When a current flows through the auxiliary relay 10, the contact switch 12 closes and the closing coil 13 is energized, so that a current flows. When a current flows through the closing coil 13, the circuit breaker 5 is closed,
The synchronous generator 3 is put into the power system 1. The contact switch 11 is a contact switch for preventing malfunction,
Before the circuit breaker 5 is closed, it is in the closed state, and when the circuit breaker 5 is closed by the current flowing through the closing coil 13, the circuit breaker 5 is opened.

【0011】制御ユニット7からの投入指令で直接に接
点スイッチ12を閉状態にせず、接点スイッチ9および
補助リレー10を介している理由は、遮断器5の投入に
は比較的大きな電流が必要であるが制御ユニット7から
の投入指令は電流が小さいため投入ができないためであ
り、接点スイッチ9および補助リレー10を介すること
により接点スイッチ増幅を行っている。
The reason why the contact switch 12 is not directly closed by the closing command from the control unit 7 but via the contact switch 9 and the auxiliary relay 10 is that a relatively large current is required for closing the circuit breaker 5. However, since the closing command from the control unit 7 cannot be closed because the current is small, the contact switch amplification is performed through the contact switch 9 and the auxiliary relay 10.

【0012】図5は、図4に示した制御ユニット7にお
ける判断処理を示すブロック図であり、図6は、図4に
示した制御ユニット7における判断処理のフローチャー
トである。
FIG. 5 is a block diagram showing the judgment processing in the control unit 7 shown in FIG. 4, and FIG. 6 is a flowchart of the judgment processing in the control unit 7 shown in FIG.

【0013】まず、同期発電機3の電力系統1への投入
の要求があった場合(F−1)、電圧検出部6から受け
た電力系統1の電圧VS の電圧値と同期発電機3の電圧
Gの電圧値とを比較し、その差ΔVが基準値以内かど
うかを判断する(F−2)。基準値以内でない場合で、
同期発電機3の電圧VG の電圧値が高い場合(F−3)
にはAVRにより励磁電流を小さくするように指示し
(F−4)、同期発電機3の電圧VG の電圧値が低い場
合(F−3)にはAVRにより励磁電流を大きくするよ
うに指示する(F−5)。
[0013] First, when a request for introduction into the power system 1 of the synchronous generator 3 (F-1), the voltage value of the voltage V S of the power system 1 received from the voltage detector 6 and the synchronous generator 3 It compares the voltage value of the voltage V G of, determining whether the difference ΔV is either within the reference value (F-2). If not within the reference value,
If the voltage value of the voltage V G of the synchronous generator 3 is high (F-3)
The instructed to reduce the excitation current by AVR (F-4), directed to increase the exciting current by AVR when a low voltage value of the voltage V G of the synchronous generator 3 (F-3) (F-5).

【0014】次に、電圧検出部6から受けた電力系統1
の電圧VS の周波数と同期発電機3の電圧VG の周波数
とを比較し、その差ΔFが基準値以内かどうかを判断す
る(F−6)。基準値以内でない場合で、同期発電機3
の電圧VG の周波数が高い場合(F−7)にはガバナに
より供給燃料を少なくするように指示し(F−8)、同
期発電機3の電圧VG の周波数が低い場合(F−7)に
はガバナにより供給燃料を多くするように指示する(F
−9)。
Next, the power system 1 received from the voltage detector 6
Of comparing the frequency of the voltage V G of the frequency and the synchronous generator 3 of the voltage V S, it is determined whether the difference ΔF Do reference values (F-6). If not within the reference value, the synchronous generator 3
If the frequency of the voltage V G higher (F-7) is instructed to reduce the fuel supply by the governor (F-8), if a low frequency of the voltage V G of the synchronous generator 3 (F-7 ) Is instructed by the governor to supply more fuel (F
-9).

【0015】そして、電圧検出部6から受けた電力系統
1の電圧VS の電圧値と同期発電機3の電圧VG の電圧
値との差ΔV、圧検出部6から受けた電力系統1の電圧
Sの周波数と同期発電機3の電圧VG の周波数との差
ΔF、電圧検出部6から受けた電力系統1の電圧VS
位相と同期発電機3の電圧VG の位相との差Δθのすべ
てがそれぞれ基準値以内かどうかを判断する(F−1
0)。すべてが基準値以内であれば、制御ユニット7は
投入指令をシーケンサ8に対して出力する。
Then, the difference ΔV between the voltage value of the voltage V S of the electric power system 1 received from the voltage detection unit 6 and the voltage value of the voltage V G of the synchronous generator 3 of the electric power system 1 received from the pressure detection unit 6 The difference ΔF between the frequency of the voltage V S and the frequency of the voltage V G of the synchronous generator 3, the phase of the voltage V S of the power system 1 received from the voltage detection unit 6 and the phase of the voltage V G of the synchronous generator 3. It is determined whether all of the differences Δθ are within the reference value (F-1
0). If all of them are within the reference value, the control unit 7 outputs an input command to the sequencer 8.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の同期投入装置では、電力系統1の電圧と同期発電機
3の電圧との同期がとれてから電力系統1に同期発電機
3が投入されるまでにかかる時間ΔTは以下のようであ
った。
However, in the above-mentioned conventional synchronous closing device, the synchronous generator 3 is input to the electric power system 1 after the voltage of the electric power system 1 and the voltage of the synchronous generator 3 are synchronized. The time required to reach ΔT was as follows.

【0017】すなわち、制御ユニット7が、電圧値差Δ
V、周波数差ΔFおよび位相差Δθのすべてが基準値以
内であるかどうかの判断を行い、基準値以内であれば投
入指令を出力するのに50msecかかり、接点スイッ
チ9が閉状態になるのに50msecかかり、接点スイ
ッチ12が閉状態になるのに20msecかかり、遮断
器5が投入されるのに35msecかかり、合計でΔT
は155msecであった。
That is, the control unit 7 controls the voltage value difference Δ
It is determined whether all of V, the frequency difference ΔF and the phase difference Δθ are within the reference values. If they are within the reference values, it takes 50 msec to output the closing command, and the contact switch 9 is closed. It takes 50 msec, 20 msec for the contact switch 12 to be closed, and 35 msec for the circuit breaker 5 to be closed.
Was 155 msec.

【0018】こうなると、この155msecの間に同
期発電機3の電圧が変動するおそれがあるため、上述の
電圧値差ΔV、周波数差ΔFおよび位相差Δθのそれぞ
れに設定した基準値はこの分の余裕を考慮したものとし
なければならず、従来は、たとえば、電圧値差ΔVの基
準値は電力系統1の電圧値の±2%、位相差Δθの基準
値は±11°としており、数1から周波数差ΔFの基準
値ΔF0 が求まる。
If this happens, the voltage of the synchronous generator 3 may fluctuate during this 155 msec. Therefore, the reference values set for the voltage value difference ΔV, the frequency difference ΔF, and the phase difference Δθ are equivalent to this amount. The margin must be taken into consideration, and conventionally, for example, the reference value of the voltage value difference ΔV is ± 2% of the voltage value of the power system 1, and the reference value of the phase difference Δθ is ± 11 °. A reference value ΔF 0 of the frequency difference ΔF is obtained from

【0019】[0019]

【数1】ΔF0 =Δθ0 /ΔT 数1において、Δθ0 は位相差Δθの基準値である。## EQU1 ## ΔF 0 = Δθ 0 / ΔT In Equation 1, Δθ 0 is the reference value of the phase difference Δθ.

【0020】ここで、位相差Δθの基準値Δθ0 は±1
1°であり、ΔTは155msecであるので、数1に
よれば、周波数差ΔFの基準値ΔF0 は±0.2Hzと
なる。
Here, the reference value Δθ 0 of the phase difference Δθ is ± 1.
Since it is 1 ° and ΔT is 155 msec, according to equation 1, the reference value ΔF 0 of the frequency difference ΔF is ± 0.2 Hz.

【0021】特に、図3に示したように同期発電機3に
負荷4が接続された場合には、同期発電機3の電圧がこ
の基準値以内に収まる機会が少なくなり、電力系統1へ
の同期発電機3の投入の要求をしても、なかなか投入が
行われないこともあった。
In particular, when the load 4 is connected to the synchronous generator 3 as shown in FIG. 3, the chances that the voltage of the synchronous generator 3 falls within this reference value will decrease, and the power system 1 Even if a request for turning on the synchronous generator 3 is made, the turning on may not be performed easily.

【0022】たとえば、具体的には、同期発電機3に接
続された負荷4が定格の20〜30%以下で、負荷4の
変動幅が5%程度までであれば従来の同期投入装置でも
投入が可能であるが、負荷4の変動幅が5%を越えるよ
うだと、同期発電機3のガバナ制御と負荷変動のハンチ
ングが生じて同期発電機3の電圧VG の周波数が大きく
変動し、周波数差ΔFが基準値以内に納まりきれず、同
期投入が行えなくなる場合が多くなる。
For example, specifically, if the load 4 connected to the synchronous generator 3 is 20 to 30% or less of the rated value and the fluctuation range of the load 4 is up to about 5%, the conventional synchronous closing device is also used. However, if the fluctuation range of the load 4 exceeds 5%, governor control of the synchronous generator 3 and hunting of the load change occur, and the frequency of the voltage V G of the synchronous generator 3 greatly changes. In many cases, the frequency difference ΔF cannot be set within the reference value and synchronization cannot be performed.

【0023】本発明は上記の点にかんがみてなされたも
ので、電力系統の電圧と同期発電機の電圧との同期がと
れてから電力系統に同期発電機が投入されるまでにかか
る時間を短縮した同期投入装置を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of the above points, and shortens the time required from when the voltage of the electric power system is synchronized with the voltage of the synchronous generator until the synchronous generator is turned on to the electric power system. It is an object of the present invention to provide a synchronized insertion device.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、電力系統の電圧の電圧値と同期発電機の
電圧の電圧値との電圧値差、電力系統の電圧の周波数と
同期発電機の電圧の周波数との周波数差および電力系統
の電圧の位相と同期発電機の電圧の位相との位相差のす
べてがそれぞれ所定の基準値以内である場合に、前記同
期発電機と前記電力系統とを接続する遮断器を投入する
ことによって前記同期発電機を前記電力系統に投入する
同期投入装置において、通電することによって前記遮断
器を投入する投入コイルと、接点スイッチと半導体スイ
ッチとがともにONしたときに前記投入コイルに通電す
る通電手段と、前記電圧値差および前記周波数差がそれ
ぞれ前記基準値以内である場合に前記接点スイッチをO
Nする投入準備手段と、前記電圧値差、前記周波数差お
よび前記位相差がそれぞれ前記基準値以内である場合に
前記半導体スイッチをONする投入手段とを備えた。
In order to achieve the above object, the present invention provides a voltage value difference between a voltage value of a voltage of a power system and a voltage value of a voltage of a synchronous generator, and a frequency of a voltage of the power system. When all of the frequency difference between the frequency of the voltage of the synchronous generator and the phase of the voltage of the power system and the phase of the voltage of the synchronous generator are within a predetermined reference value, respectively, the synchronous generator and the In a synchronous closing device that closes the synchronous generator into the power system by turning on a breaker that connects to a power system, a closing coil that closes the breaker by energizing, a contact switch, and a semiconductor switch. The energizing means for energizing the closing coil when both are turned on, and the contact switch is turned on when the voltage value difference and the frequency difference are within the reference values, respectively.
And a closing means for turning on the semiconductor switch when the voltage value difference, the frequency difference, and the phase difference are each within the reference value.

【0025】また、前記投入手段はフォトカプラを介し
て前記半導体スイッチをONすることを特徴とする。
Further, the inputting means turns on the semiconductor switch through a photocoupler.

【0026】また、前記投入手段は専用ICで構成さ
れ、処理が高速化されることを特徴とする。
Further, the charging means is composed of a dedicated IC, and the processing is speeded up.

【0027】また、前記半導体スイッチがサイリスタス
イッチであることを特徴とする。
The semiconductor switch is a thyristor switch.

【0028】また、前記サイリスタスイッチと並列且つ
逆向きにダイオードを接続したことを特徴とする。
A diode is connected in parallel with and opposite to the thyristor switch.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下本発明を図面に基づいて説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described below with reference to the drawings.

【0030】図1は本発明による同期投入装置の一実施
の形態の概略図であり、図4と同じ構成部分には同じ参
照番号を付す。
FIG. 1 is a schematic view of an embodiment of a synchronization insertion device according to the present invention, and the same components as those in FIG. 4 are designated by the same reference numerals.

【0031】電圧検出部6は電力系統1の電圧VS およ
び同期発電機3の電圧VG を検出して制御ユニット14
に出力する。制御ユニット14は、後に図2を用いて説
明する投入準備処理を行い、電力系統1の電圧VS の電
圧値と同期発電機3の電圧VG の電圧値との同期、およ
び電力系統1の電圧VS の周波数と同期発電機3の電圧
G の周波数との同期がとれたと判断したときにシーケ
ンサ8に対して投入準備指令を出力する。また、制御ユ
ニット14は、投入判断回路16に対して、電力系統1
の電圧VS 、同期発電機3の電圧VG 、周波数許容信号
および電圧値許容信号を出力する。
The voltage detector 6 detects the voltage V S of the electric power system 1 and the voltage V G of the synchronous generator 3 to detect the voltage V S of the control unit 14.
Output to The control unit 14 performs a closing preparation process, which will be described later with reference to FIG. 2, and synchronizes the voltage value of the voltage V S of the power system 1 with the voltage value of the voltage V G of the synchronous generator 3, and the power system 1 of the power system 1. When it is determined that the frequency of the voltage V S and the frequency of the voltage V G of the synchronous generator 3 are synchronized, a closing preparation command is output to the sequencer 8. Further, the control unit 14 causes the power supply system 1
Of the voltage V S , the voltage V G of the synchronous generator 3, the frequency permission signal, and the voltage value permission signal.

【0032】投入準備指令を受けたシーケンサ8内では
接点スイッチ9が閉じ、補助リレー10に電流が流れ、
この補助リレー10に電流が流れると接点スイッチ12
が閉じる。この状態では、まだサイリスタスイッチ18
がOFFなので、投入コイル13に電流が流れない。
The contact switch 9 is closed in the sequencer 8 which has received the closing preparation command, and a current flows through the auxiliary relay 10,
When a current flows through this auxiliary relay 10, a contact switch 12
Closes. In this state, the thyristor switch 18 is still
Is off, no current flows through the closing coil 13.

【0033】一方、投入判断回路16は、後に図2を用
いて説明する投入判断処理を行い、電力系統1の電圧V
S の電圧値と同期発電機3の電圧VG の電圧値との同
期、電力系統1の電圧VS の周波数と同期発電機3の電
圧VG の周波数との同期、および電力系統1の電圧VS
の位相と発電機3の電圧VG の位相との同期がとれたと
判断したときにフォトカプラ17に対して投入指令を出
力する。投入判断回路16はたとえば専用に作成したI
Cで構成され、投入判断処理の高速化が図られる。
On the other hand, the closing judgment circuit 16 performs a closing judgment process which will be described later with reference to FIG.
Synchronizing the voltage value of S and the voltage value of the voltage V G of the synchronous generator 3, synchronizing the frequency of the voltage V S of the power system 1 and the frequency of the voltage V G of the synchronous generator 3, and the voltage of the power system 1. V S
When it is determined that the phase of 1 is synchronized with the phase of the voltage V G of the generator 3, a closing command is output to the photocoupler 17. The closing determination circuit 16 is, for example, a specially created I
It is configured by C, and the speed of the input determination process can be increased.

【0034】投入指令を受けたフォトカプラ17はサイ
リスタスイッチ18をONし、このとき接点スイッチ1
2も閉じているので投入コイル13が通電されて電流が
流れる。この投入コイル13に電流が流れると遮断器5
が投入され、同期発電機3の電力系統1への投入が行わ
れる。
Upon receiving the closing command, the photocoupler 17 turns on the thyristor switch 18, and at this time, the contact switch 1
Since 2 is also closed, the closing coil 13 is energized and a current flows. When a current flows through the closing coil 13, the circuit breaker 5
Is input, and the synchronous generator 3 is input to the electric power system 1.

【0035】フォトカプラ17はノイズによる誤動作防
止のために設けられる。また、接点スイッチ11は図4
と同様に誤動作防止のための接点スイッチであり、通常
は閉状態であり、投入コイル13に電流が流れて遮断器
5が投入されると開状態になる。ダイオード19はサー
ジ電圧よりサイリスタスイッチ18を保護するために図
1に示すようにサイリスタスイッチ18に並列に接続さ
れる。
The photocoupler 17 is provided to prevent malfunction due to noise. The contact switch 11 is shown in FIG.
Similarly, the contact switch is for preventing malfunction, and is normally in a closed state, and is opened when a current flows through the closing coil 13 and the breaker 5 is closed. The diode 19 is connected in parallel with the thyristor switch 18 as shown in FIG. 1 in order to protect the thyristor switch 18 from surge voltage.

【0036】図2は、図1に示した制御ユニット14に
おける投入準備処理および投入判断回路16における投
入判断処理を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing the closing preparation processing in the control unit 14 and the closing judgment processing in the closing judgment circuit 16 shown in FIG.

【0037】まず、制御ユニット14は、同期発電機3
の電力系統1への投入の要求があった場合、電圧検出部
6から受けた電力系統1の電圧VS の電圧値と同期発電
機3の電圧VG の電圧値とを比較し、その差ΔVが基準
値以内かどうかを判断する。基準値以内でない場合で、
同期発電機3の電圧VG の電圧値が高い場合にはAVR
により励磁電流を小さくするように指示し、同期発電機
3の電圧VG の電圧値が低い場合にはAVRにより励磁
電流を大きくするように指示する。
First, the control unit 14 controls the synchronous generator 3
When there is a request to supply the electric power system 1 to the electric power system 1, the voltage value of the voltage V S of the electric power system 1 received from the voltage detection unit 6 and the voltage value of the voltage V G of the synchronous generator 3 are compared, and the difference is obtained. It is determined whether ΔV is within the reference value. If not within the reference value,
When the voltage value of the voltage V G of the synchronous generator 3 is high, AVR
To instruct to decrease the exciting current, and to instruct to increase the exciting current by AVR when the voltage value of the voltage V G of the synchronous generator 3 is low.

【0038】次に、電圧検出部6から受けた電力系統1
の電圧VS の周波数と同期発電機3の電圧VG の周波数
とを比較し、その差ΔFが基準値以内かどうかを判断す
る。基準値以内でない場合で、同期発電機3の電圧VG
の周波数が高い場合にはガバナにより供給燃料を少なく
するように指示し、同期発電機3の電圧VG の周波数が
低い場合にはガバナにより供給燃料を多くするように指
示する。
Next, the power system 1 received from the voltage detection unit 6
Comparing of the frequency of the voltage V G of the frequency and the synchronous generator 3 of the voltage V S, it is determined whether the difference ΔF Do reference values. When the voltage is not within the reference value, the voltage V G of the synchronous generator 3
When the frequency is high, the governor is instructed to reduce the supplied fuel, and when the frequency of the voltage V G of the synchronous generator 3 is low, the governor is instructed to increase the supplied fuel.

【0039】そして、電圧検出部6から受けた電力系統
1の電圧VS の電圧値と同期発電機3の電圧VG の電圧
値との差ΔV、圧検出部6から受けた電力系統1の電圧
Sの周波数と同期発電機3の電圧VG の周波数との差
ΔFの両方がそれぞれ基準値以内であれば、制御ユニッ
ト14は投入準備指令をシーケンサ8に対して出力す
る。
Then, the difference ΔV between the voltage value of the voltage V S of the electric power system 1 received from the voltage detection unit 6 and the voltage value of the voltage V G of the synchronous generator 3 of the electric power system 1 received from the pressure detection unit 6 If both the difference ΔF between the frequency of the voltage V S and the frequency of the voltage V G of the synchronous generator 3 is within the reference value, the control unit 14 outputs a closing preparation command to the sequencer 8.

【0040】また、制御ユニット14は、電圧検出部6
から受けた電力系統1の電圧VS と同期発電機3の電圧
G とを投入判断回路16に対して出力するとともに、
電圧検出部6から受けた電力系統1の電圧VS の周波数
と同期発電機3の電圧VG の周波数との差ΔFが基準値
以内であれば周波数許容信号を投入判断回路16に対し
て出力し、電圧検出部6から受けた電力系統1の電圧V
S の電圧値と同期発電機3の電圧VG の電圧値との差Δ
Vが基準値以内であれば電圧値許容信号を投入判断回路
16に対して出力する。
The control unit 14 also includes a voltage detector 6
The voltage V S of the electric power system 1 and the voltage V G of the synchronous generator 3 received from the
If the difference ΔF between the frequency of the voltage V S of the power system 1 and the frequency of the voltage V G of the synchronous generator 3 received from the voltage detection unit 6 is within the reference value, a frequency permissible signal is output to the injection determination circuit 16. Then, the voltage V of the power system 1 received from the voltage detection unit 6
Difference Δ between the voltage value of S and the voltage value of the voltage V G of the synchronous generator 3
If V is within the reference value, the voltage value permission signal is output to the closing determination circuit 16.

【0041】投入判断回路16では、電力系統1の電圧
S の位相と同期発電機3の電圧VG の位相との差Δθ
が基準値以内かどうかを判断するとともに周波数許容信
号および電圧値許容信号の有無を考慮して、電力系統1
の電圧VS の電圧値と同期発電機3の電圧VG の電圧値
との差ΔV、電力系統1の電圧VS の周波数と同期発電
機3の電圧VG の周波数との差ΔF、電力系統1の電圧
S の位相と同期発電機3の電圧VG の位相との差Δθ
のすべてがそれぞれ基準値以内である場合に投入指令を
フォトカプラ17に対して出力する。
In the closing judgment circuit 16, the difference Δθ between the phase of the voltage V S of the power system 1 and the phase of the voltage V G of the synchronous generator 3 is given.
Power system 1 considering whether the frequency allowable signal and the voltage allowable signal are present,
Difference ΔV between the voltage value of the voltage V S of the synchronous generator 3 and the voltage value of the voltage V G of the synchronous generator 3, the difference ΔF between the frequency of the voltage V S of the power system 1 and the frequency of the voltage V G of the synchronous generator 3, Difference Δθ between the phase of voltage V S of grid 1 and the phase of voltage V G of synchronous generator 3
When all of the above are within the reference value, the closing command is output to the photocoupler 17.

【0042】このように構成することにより、電圧値差
ΔVおよび周波数差ΔFだけが基準値以内になった時点
で予め接点スイッチ12を閉じておくことができ、サイ
リスタスイッチ18の動作時間は数10μsecである
ので、最後に位相差Δθも基準値以内になった途端に遮
断器5を投入することができる。
With this configuration, the contact switch 12 can be closed in advance when only the voltage value difference ΔV and the frequency difference ΔF are within the reference values, and the operation time of the thyristor switch 18 is several tens of μsec. Therefore, the circuit breaker 5 can be turned on as soon as the phase difference Δθ is finally within the reference value.

【0043】すなわち、本実施の形態の同期投入装置で
は、電力系統1の電圧と同期発電機3の電圧との同期が
とれてから電力系統1に同期発電機3が投入されるまで
にかかる時間は、投入判断回路16が、電圧値差ΔV、
周波数差ΔFおよび位相差Δθのすべてが基準値以内で
あるかどうかの判断を行い、基準値以内であれば投入指
令を出力するのに25msecかかり、遮断器5が投入
されるのに35msecかかり、合計で60msecで
済む。
That is, in the synchronous closing device of the present embodiment, the time required from the time when the voltage of the electric power system 1 and the voltage of the synchronous generator 3 are synchronized to the time when the synchronous generator 3 is turned on to the electric power system 1. Indicates that the closing determination circuit 16 determines the voltage value difference ΔV,
It is determined whether or not all of the frequency difference ΔF and the phase difference Δθ are within the reference values. If they are within the reference values, it takes 25 msec to output the closing command and 35 msec to close the circuit breaker 5, It takes 60 msec in total.

【0044】このため、数1におけるΔTは60mse
cとなり、数1によれば、周波数差ΔFの基準値ΔF0
は±0.5Hzとすることができる。これにより、従来
は不可能であった同期発電機3の負荷4が定格の20〜
30%で5%を越える負荷変動がある場合にも同期投入
が可能となる。
Therefore, ΔT in equation 1 is 60 mse.
Therefore, according to Equation 1, the reference value ΔF 0 of the frequency difference ΔF
Can be ± 0.5 Hz. As a result, the load 4 of the synchronous generator 3 which has been impossible in the past is rated 20 to
Even if there is a load change of more than 5% at 30%, it is possible to make a synchronous input.

【0045】また、電力系統1の電圧と同期発電機3の
電圧との同期がとれてから電力系統1に同期発電機3が
投入されるまでにかかる時間ΔTが短くなったため、周
波数差ΔFの基準値ΔF0 を従来と同じく±0.2Hz
のままにしておけば、遮断器5が投入された瞬間におけ
る電力系統1の電圧と同期発電機3の電圧との同期のず
れが従来よりも少なくて済む。このため、投入時の過渡
電流が同期発電機3に与える悪影響が少なくなるという
効果がある。
Further, since the time ΔT taken from the time when the voltage of the electric power system 1 and the voltage of the synchronous generator 3 are synchronized to the time when the synchronous generator 3 is turned on to the electric power system 1 is shortened, the frequency difference ΔF The reference value ΔF 0 is ± 0.2 Hz as before.
If left as it is, the deviation of synchronization between the voltage of the electric power system 1 and the voltage of the synchronous generator 3 at the moment when the circuit breaker 5 is turned on can be smaller than in the conventional case. For this reason, there is an effect that the adverse effect of the transient current at the time of making on the synchronous generator 3 is reduced.

【0046】ところで、上述のように、周波数差ΔFの
基準値ΔF0 を±0.5Hzとした場合、同期発電機3
の電圧VG の周波数が電力系統1の電圧VS の周波数よ
りも0.5Hz低い場合にも遮断器5の投入が可能であ
るが、この場合、投入した瞬間に電力系統1から同期発
電機3に電力が流れ込み、同期発電機3の保護のために
設置されている逆電力継電器が誤動作するおそれがあ
る。そこで、周波数差ΔFの基準値ΔF0 以内であり且
つ同期発電機3の電圧VG の周波数が電力系統1の電圧
S の周波数よりも高い場合にのみ遮断器5を投入する
ようにすれば、同期投入時に電力が同期発電機3に流れ
込むことがなくなり、逆電力継電器が誤動作するおそれ
もなくなる。
By the way, as described above, when the reference value ΔF 0 of the frequency difference ΔF is ± 0.5 Hz, the synchronous generator 3
The circuit breaker 5 can be turned on even when the frequency of the voltage V G is lower than the frequency of the voltage V S of the power system 1 by 0.5 Hz. In this case, the synchronous generator is switched from the power system 1 at the moment when the circuit breaker 5 is turned on. There is a risk that power will flow into the power generator 3 and the reverse power relay installed to protect the synchronous generator 3 will malfunction. Therefore, if the circuit breaker 5 is closed only when the frequency difference ΔF is within the reference value ΔF 0 and the frequency of the voltage V G of the synchronous generator 3 is higher than the frequency of the voltage V S of the power system 1. Electric power does not flow into the synchronous generator 3 at the time of synchronization input, and the reverse power relay may not malfunction.

【0047】なお、本実施の形態ではサイリスタスイッ
チ18を用いたが本発明はこれに限られるものではな
く、MOSFETスイッチやGTO等の半導体スイッチ
を用いればよい。
Although the thyristor switch 18 is used in the present embodiment, the present invention is not limited to this, and a semiconductor switch such as a MOSFET switch or a GTO may be used.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電力系統の電圧と同期発電機の電圧との同期がとれてか
ら電力系統に同期発電機が投入されるまでにかかる時間
を短縮した同期投入装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to provide a synchronous closing device that shortens the time taken from when the voltage of the electric power system is synchronized with the voltage of the synchronous generator until the synchronous generator is turned on to the electric power system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による同期投入装置の一実施の形態の概
略図である。
FIG. 1 is a schematic view of an embodiment of a synchronization insertion device according to the present invention.

【図2】図1に示した制御ユニットにおける投入準備処
理および投入判断回路における投入判断処理を示すブロ
ック図である。
2 is a block diagram showing a closing preparation process in a control unit shown in FIG. 1 and a closing judgment process in a closing judgment circuit.

【図3】電力系統と同期発電機との接続例の概略図であ
る。
FIG. 3 is a schematic diagram of an example of connection between a power system and a synchronous generator.

【図4】従来の同期投入装置の概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a conventional synchronization input device.

【図5】図4に示した制御ユニットにおける判断処理を
示すブロック図である。
5 is a block diagram showing a determination process in the control unit shown in FIG.

【図6】図4に示した制御ユニットにおける判断処理の
フローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart of a determination process in the control unit shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電力系統 2、4 負荷 3 同期発電機 5 遮断器 6 電圧検出部 7、14 制御ユニット 8 シーケンサ 9、11、12 接点スイッチ 10 補助リレー 13 投入コイル 16 投入判断回路 17 フォトカプラ 18 サイリスタスイッチ 19 ダイオード 1 Power System 2, 4 Load 3 Synchronous Generator 5 Circuit Breaker 6 Voltage Detector 7, 14 Control Unit 8 Sequencer 9, 11, 12 Contact Switch 10 Auxiliary Relay 13 Make-up Coil 16 Make-up Judgment Circuit 17 Photo-coupler 18 Thyristor Switch 19 Diode

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電力系統の電圧の電圧値と同期発電機の
電圧の電圧値との電圧値差、電力系統の電圧の周波数と
同期発電機の電圧の周波数との周波数差および電力系統
の電圧の位相と同期発電機の電圧の位相との位相差のす
べてがそれぞれ所定の基準値以内である場合に、前記同
期発電機と前記電力系統とを接続する遮断器を投入する
ことによって前記同期発電機を前記電力系統に投入する
同期投入装置において、 通電することによって前記遮断器を投入する投入コイル
と、 接点スイッチと半導体スイッチとがともにONしたとき
に前記投入コイルに通電する通電手段と、 前記電圧値差および前記周波数差がそれぞれ前記基準値
以内である場合に前記接点スイッチをONする投入準備
手段と、 前記電圧値差、前記周波数差および前記位相差がそれぞ
れ前記基準値以内である場合に前記半導体スイッチをO
Nする投入手段とを備えたことを特徴とする同期投入装
置。
1. A voltage difference between a voltage value of a voltage of a power system and a voltage value of a voltage of a synchronous generator, a frequency difference between a frequency of a voltage of the power system and a frequency of a voltage of a synchronous generator, and a voltage of the power system. And all of the phase differences between the phase of the voltage of the synchronous generator and the phase of the voltage of the synchronous generator are each within a predetermined reference value, the synchronous power generation is performed by turning on a breaker that connects the synchronous generator and the power system. A closing coil for closing the circuit breaker by energizing, and energizing means for energizing the closing coil when both a contact switch and a semiconductor switch are turned on, Closing preparation means for turning on the contact switch when the voltage value difference and the frequency difference are within the reference values, respectively, the voltage value difference, the frequency difference and the phase difference Said semiconductor switch O when is within each of said reference values
A synchronous loading device, characterized by comprising:
【請求項2】 前記投入手段はフォトカプラを介して前
記半導体スイッチをONすることを特徴とする請求項1
に記載の同期投入装置。
2. The charging means turns on the semiconductor switch via a photocoupler.
The synchronous loading device described in.
【請求項3】 前記投入手段は専用ICで構成され、処
理が高速化されることを特徴とする請求項1または2に
記載の同期投入装置。
3. The synchronous loading device according to claim 1, wherein the loading means is composed of a dedicated IC to speed up the processing.
【請求項4】 前記半導体スイッチがサイリスタスイッ
チであることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか
1項に記載の同期投入装置。
4. The synchronous closing device according to claim 1, wherein the semiconductor switch is a thyristor switch.
【請求項5】 前記サイリスタスイッチと並列且つ逆向
きにダイオードを接続したことを特徴とする請求項4に
記載の同期投入装置。
5. The synchronous closing device according to claim 4, wherein a diode is connected in parallel with and opposite to the thyristor switch.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101888525B1 (en) * 2018-04-16 2018-08-14 (주)오엔앰 코리아 Preventing non-synchronization device using the voltage comparison method and voltage symmetrical components calculation

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Effective date: 20031111