JPS5943893B2 - 交流電源装置 - Google Patents
交流電源装置Info
- Publication number
- JPS5943893B2 JPS5943893B2 JP53027489A JP2748978A JPS5943893B2 JP S5943893 B2 JPS5943893 B2 JP S5943893B2 JP 53027489 A JP53027489 A JP 53027489A JP 2748978 A JP2748978 A JP 2748978A JP S5943893 B2 JPS5943893 B2 JP S5943893B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- current
- voltage
- common bus
- supply unit
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は並列運転される２台以上の交流電源ユニットを
備える型式の交流電源装置に関する。
備える型式の交流電源装置に関する。
交流無停電電源装置として、定電圧定周波数インバータ
や定電圧定周波数電動発電機等の交流電源ユニットを２
台以上並列接続し、並列冗長運転をすることがよく行わ
れている。こＶ）場合、個別電源ユニットの如何なる故
障も他の健全電源ユニットに影響を与えることなく遮断
され、システムとしての信頼度が高いことが必要である
。個別の電源ユニットはそれぞれ電圧調節器としての自
動電圧制御装置を有しているが、この自動電圧制御装置
の故障時もその異常電源ユニットを判別して選択遮断す
ることが必要である。２台以上の交流電源ユニットの並
列運転時の自動電圧制御装置の異常を判別する手段とし
て、個個の交流電源ユニットの横流成分（交流電源ユニ
ットが接続されている共通母線を通［、て流れないで、
交流電源ユニット同志を通して環流してしまう電流成分
）の無効分が或る一定値を越えた場合のその横流の流出
・流人の方向を判別すると同時に共通母線の電圧の規定
電圧に対する偏差が一定値以上になつた場合のその偏差
の正負を判別し横流の方向と偏差の正負とが共に正或い
は共に負というようにいわゆる論理積的な条件を確立し
たときにはその条件を確立した交流電源ユニットの自動
電圧制御装置は異常をきたしたものとして判断し選択遮
断するということを行つている。
や定電圧定周波数電動発電機等の交流電源ユニットを２
台以上並列接続し、並列冗長運転をすることがよく行わ
れている。こＶ）場合、個別電源ユニットの如何なる故
障も他の健全電源ユニットに影響を与えることなく遮断
され、システムとしての信頼度が高いことが必要である
。個別の電源ユニットはそれぞれ電圧調節器としての自
動電圧制御装置を有しているが、この自動電圧制御装置
の故障時もその異常電源ユニットを判別して選択遮断す
ることが必要である。２台以上の交流電源ユニットの並
列運転時の自動電圧制御装置の異常を判別する手段とし
て、個個の交流電源ユニットの横流成分（交流電源ユニ
ットが接続されている共通母線を通［、て流れないで、
交流電源ユニット同志を通して環流してしまう電流成分
）の無効分が或る一定値を越えた場合のその横流の流出
・流人の方向を判別すると同時に共通母線の電圧の規定
電圧に対する偏差が一定値以上になつた場合のその偏差
の正負を判別し横流の方向と偏差の正負とが共に正或い
は共に負というようにいわゆる論理積的な条件を確立し
たときにはその条件を確立した交流電源ユニットの自動
電圧制御装置は異常をきたしたものとして判断し選択遮
断するということを行つている。
例えば、１台の交流電源ユニットより横流が流出してい
る場合でしかも共通母線電圧が高い場合は、その交流電
源ユニットの誘起電圧が高くなつたため横流が流れ出し
ているものと判断してその交流電源ユニットを選択遮断
し、逆に、１台の交流電源ユニツトに横流が流入してい
る場合でしかも共通母線電圧が低い場合は、その交流電
源ユニツトの誘起電圧が低くなつたために横流が流れ込
んでいるものと判断してその交流電源ユニツトを選択遮
断するのである。このような判別手段を設けることによ
り自動電圧制御装置の故障時にも交流電源ユニツトの選
択遮断が可能となり、装置全体の信頼度が高められる。
しかしながら、このような判別条件は、自動電圧制御装
置の故障の他に、外乱によつて確立されてしまう可能性
がある。
る場合でしかも共通母線電圧が高い場合は、その交流電
源ユニットの誘起電圧が高くなつたため横流が流れ出し
ているものと判断してその交流電源ユニットを選択遮断
し、逆に、１台の交流電源ユニツトに横流が流入してい
る場合でしかも共通母線電圧が低い場合は、その交流電
源ユニツトの誘起電圧が低くなつたために横流が流れ込
んでいるものと判断してその交流電源ユニツトを選択遮
断するのである。このような判別手段を設けることによ
り自動電圧制御装置の故障時にも交流電源ユニツトの選
択遮断が可能となり、装置全体の信頼度が高められる。
しかしながら、このような判別条件は、自動電圧制御装
置の故障の他に、外乱によつて確立されてしまう可能性
がある。
すなわち、各々の交流電源ユニツトの内部インピーダン
スが異なる場合とか、各々の交流電源ユニツトから共通
母線までの距離に著しい差があるような場合、交流電源
ユニツトの各々の自動電圧制御装置内部の電流平衡制御
により電流は平衡した伏態におかれるが、ここで負荷電
流が急変したというような外乱が加わつたような場合、
過渡的に共通母線電圧が変動しかつ電流の分担も平衡が
くずれる。この状態では前述の判別条件が成立し、自動
電圧制御装置に異常がないにもかかわらず、１台の交流
電源ユニツトが選択遮断されるという欠点があつた。本
発明の目的は、前述した欠点を除去し、選択遮断を実際
に行うべきときにのみ行うようにした高信頼度の交流電
源装置を提供することである。
スが異なる場合とか、各々の交流電源ユニツトから共通
母線までの距離に著しい差があるような場合、交流電源
ユニツトの各々の自動電圧制御装置内部の電流平衡制御
により電流は平衡した伏態におかれるが、ここで負荷電
流が急変したというような外乱が加わつたような場合、
過渡的に共通母線電圧が変動しかつ電流の分担も平衡が
くずれる。この状態では前述の判別条件が成立し、自動
電圧制御装置に異常がないにもかかわらず、１台の交流
電源ユニツトが選択遮断されるという欠点があつた。本
発明の目的は、前述した欠点を除去し、選択遮断を実際
に行うべきときにのみ行うようにした高信頼度の交流電
源装置を提供することである。
以下本発明をその好ましい一実施例を示す図面を参照し
ながら説明する。第１図は本発明の好ましい一実施例の
プロツク図で、１および２は交流電源ユニツト、３およ
び４は各交流電源ユニツトの電流を検出する電流検出用
変流器、５および６は各交流電源ユニツト間の差電流と
共通母線電圧とから横流の無効電流成分を検出する電力
演算器であつて無効電流成分が予め定められた限界値を
越えた場合にそれを判別する比較器を内蔵するもの、７
は共通母線８を流れる負荷電流を検出するための変流器
、９は負荷電流の時間微分値として表わされる電流急変
量が予め定めた値を越えた場合にそれを判断する機能を
有する電流演算器、１０は共通母線電圧が第１の規定電
圧値よりも上昇した場合および第２の規定電圧値よりも
低下した場合にそれを判別する機能を有する過電圧・不
足電圧リレー、１１は負荷を示す。
ながら説明する。第１図は本発明の好ましい一実施例の
プロツク図で、１および２は交流電源ユニツト、３およ
び４は各交流電源ユニツトの電流を検出する電流検出用
変流器、５および６は各交流電源ユニツト間の差電流と
共通母線電圧とから横流の無効電流成分を検出する電力
演算器であつて無効電流成分が予め定められた限界値を
越えた場合にそれを判別する比較器を内蔵するもの、７
は共通母線８を流れる負荷電流を検出するための変流器
、９は負荷電流の時間微分値として表わされる電流急変
量が予め定めた値を越えた場合にそれを判断する機能を
有する電流演算器、１０は共通母線電圧が第１の規定電
圧値よりも上昇した場合および第２の規定電圧値よりも
低下した場合にそれを判別する機能を有する過電圧・不
足電圧リレー、１１は負荷を示す。
電力演算器５および６はそれぞれ交流電源ユニツト１お
よび２の横流成分有効分の大きさが所定の限界を越えた
こととそれの流出・流入の方向を判別できる２つの第１
の信号を発生する手段を構成し、電圧リレー１０は共通
母線８の電圧が過大か不足かを判別できる２つの第２の
信号を発生ｒる手段を構成する。１２および１３はこれ
らの第１および第２の信号の論理組み合せによりそれぞ
れが付属する交流電源ユニツトが正常か異常かを判定し
、異常と判定したときは対応せる交流電源ユニツトを選
択遮断する選択遮断装置をプロツクの形で示し、１４は
変流器７および電流演算器９によつて構成される信号発
生停止手段を示す。
よび２の横流成分有効分の大きさが所定の限界を越えた
こととそれの流出・流入の方向を判別できる２つの第１
の信号を発生する手段を構成し、電圧リレー１０は共通
母線８の電圧が過大か不足かを判別できる２つの第２の
信号を発生ｒる手段を構成する。１２および１３はこれ
らの第１および第２の信号の論理組み合せによりそれぞ
れが付属する交流電源ユニツトが正常か異常かを判定し
、異常と判定したときは対応せる交流電源ユニツトを選
択遮断する選択遮断装置をプロツクの形で示し、１４は
変流器７および電流演算器９によつて構成される信号発
生停止手段を示す。
これら２台の交流電源ユニツトは並列運転状態にあり、
両者の出力電圧は等しく、また各々の電流も平衡伏態に
あり、第２図に例示する交流電源ユニツト５の外部特性
曲線１５および交流電源ユニツト６の外部特性曲線１６
の交点Ｐを動作点として動作している。
両者の出力電圧は等しく、また各々の電流も平衡伏態に
あり、第２図に例示する交流電源ユニツト５の外部特性
曲線１５および交流電源ユニツト６の外部特性曲線１６
の交点Ｐを動作点として動作している。
各々の交流電源ユニツトは内部インピーダンスに相違が
あつても、各自の自動電圧制御装置により与えられる電
流平衡制御によつて出力電圧Ｅを出しているとき電流１
を流している。今負荷電流が急変したとすると、出力電
圧は第２図に示すように過渡的にＥ−△Ｅとなりその結
果交流電源ユ；：ツトはそれぞれ電流１１，２を分担す
ることになるから、この外乱要因により前述した選択遮
断条件が確立し、実際上はいずれの交流電源ユニツトの
自動電圧制御装置も異常がないのに選択遮断が行われて
しまう可能性がある。これに対して、本発明では、変流
器７によつて共通母線８を通して流れる負荷電流を検出
し、電流演算器９でその負荷電流の時間微分値を演算し
、その値が予め定めた値よりも大きい期間中は電圧リレ
ー１０に信号を送つてそれをロツクするようにしている
。これによつて、この期間中は電圧リレー１０から選択
遮断装置１２，１３に信号が送られることはなく、誤つ
た選択遮断動作が行われるのを避けることができる。電
圧リレー１０のロツクは交流電源ユニツト内部の自動電
圧制御装置が電圧変化に追従し２て所定の電圧に回復す
るのに要する短かい時間、すなわち交流電源の数サイク
ル以内の時間でよく、従つて、このような電圧リレー１
０の一時的なロツクは装置の動作に何ら悪影響を及ぼす
ものではなく、その信頼度を高めるものである。なお、
交流電源ユニツトのいずれかに異常が発生した際に交流
電源装置の出力電圧が変動し、これにより負荷電流が変
動するが、しかしながら、交流電源装置の仕様により規
定される出力電圧の許容変動量は例えば±１０（Ｆｆ）
というように僅かであり、保護継電装置は電源ユニツト
の異常時に交流電源装置の出力電圧の変動が±１０％を
超過する以前に選択遮断を実行するので、電源ユニツト
の異常による電圧変動に起因する負荷電流の変動は高々
１０％という僅かな量にすぎない。これに対して、すべ
ての交流電源ユニツトが健全であるにも拘らず、負荷急
変に起因して保護継電装置が誤作動するおそれがあるの
は、例えば５０％以上というような相当に大きな負荷急
変量が生じたときである。したがつて、例えば４０〜５
０％を上回る負荷急変量に対して保護継電装置の誤動作
を阻止するようにしておけば、電源ユニツトの異常時に
保護継電装置による選択遮断が阻止されるおそれはない
。以上本発明を２台の交流電源ユニツトを用いる場合に
ついて説明したが、本発明は３台以上の交流電源ユニツ
トを用いる場合に対してでも適用可能であり、また、交
流電源ユニツトの横流成分の方向を表わす第１の信号の
発生手段としての電力演算器５および６、共通母線電圧
の規定電圧に対する偏差の正負を表わす第２の信号の発
生手段としての電圧リレー１０は例示のためのものであ
つて、それぞれ目的とする電流検出、電圧検出の機能を
果し得る他の任意の構成要素で置き換え得るものである
。
あつても、各自の自動電圧制御装置により与えられる電
流平衡制御によつて出力電圧Ｅを出しているとき電流１
を流している。今負荷電流が急変したとすると、出力電
圧は第２図に示すように過渡的にＥ−△Ｅとなりその結
果交流電源ユ；：ツトはそれぞれ電流１１，２を分担す
ることになるから、この外乱要因により前述した選択遮
断条件が確立し、実際上はいずれの交流電源ユニツトの
自動電圧制御装置も異常がないのに選択遮断が行われて
しまう可能性がある。これに対して、本発明では、変流
器７によつて共通母線８を通して流れる負荷電流を検出
し、電流演算器９でその負荷電流の時間微分値を演算し
、その値が予め定めた値よりも大きい期間中は電圧リレ
ー１０に信号を送つてそれをロツクするようにしている
。これによつて、この期間中は電圧リレー１０から選択
遮断装置１２，１３に信号が送られることはなく、誤つ
た選択遮断動作が行われるのを避けることができる。電
圧リレー１０のロツクは交流電源ユニツト内部の自動電
圧制御装置が電圧変化に追従し２て所定の電圧に回復す
るのに要する短かい時間、すなわち交流電源の数サイク
ル以内の時間でよく、従つて、このような電圧リレー１
０の一時的なロツクは装置の動作に何ら悪影響を及ぼす
ものではなく、その信頼度を高めるものである。なお、
交流電源ユニツトのいずれかに異常が発生した際に交流
電源装置の出力電圧が変動し、これにより負荷電流が変
動するが、しかしながら、交流電源装置の仕様により規
定される出力電圧の許容変動量は例えば±１０（Ｆｆ）
というように僅かであり、保護継電装置は電源ユニツト
の異常時に交流電源装置の出力電圧の変動が±１０％を
超過する以前に選択遮断を実行するので、電源ユニツト
の異常による電圧変動に起因する負荷電流の変動は高々
１０％という僅かな量にすぎない。これに対して、すべ
ての交流電源ユニツトが健全であるにも拘らず、負荷急
変に起因して保護継電装置が誤作動するおそれがあるの
は、例えば５０％以上というような相当に大きな負荷急
変量が生じたときである。したがつて、例えば４０〜５
０％を上回る負荷急変量に対して保護継電装置の誤動作
を阻止するようにしておけば、電源ユニツトの異常時に
保護継電装置による選択遮断が阻止されるおそれはない
。以上本発明を２台の交流電源ユニツトを用いる場合に
ついて説明したが、本発明は３台以上の交流電源ユニツ
トを用いる場合に対してでも適用可能であり、また、交
流電源ユニツトの横流成分の方向を表わす第１の信号の
発生手段としての電力演算器５および６、共通母線電圧
の規定電圧に対する偏差の正負を表わす第２の信号の発
生手段としての電圧リレー１０は例示のためのものであ
つて、それぞれ目的とする電流検出、電圧検出の機能を
果し得る他の任意の構成要素で置き換え得るものである
。
本発明によれば、例えば負荷投入などの外乱に伴う交流
電流ユニツトについての誤つた選択遮断は皆無となり、
交流電源装置を極めて信頼性の高いものとすることがで
きる。
電流ユニツトについての誤つた選択遮断は皆無となり、
交流電源装置を極めて信頼性の高いものとすることがで
きる。
第１図は本発明の好ましい一実施例のプロツク図、第２
図は第１図で用いられる２台の交流電源ユニツトの動作
特性を示す図である。 １，２：交流電源ユニツト、３，４：変流器、５，６：
横流成分検出用電力演算器、７：変流器、８：共通母線
、９：電流演算器、１０：電圧偏差検出用電圧リレー１
１：負荷、１２，１３：選択遮断装置、１４：信号発生
停止手段。
図は第１図で用いられる２台の交流電源ユニツトの動作
特性を示す図である。 １，２：交流電源ユニツト、３，４：変流器、５，６：
横流成分検出用電力演算器、７：変流器、８：共通母線
、９：電流演算器、１０：電圧偏差検出用電圧リレー１
１：負荷、１２，１３：選択遮断装置、１４：信号発生
停止手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 共通母線を通し負荷に電力を供給すべく並列運転さ
れる２台以上の交流電源ユニットの個々の交流電源ユニ
ット間の起電力差に起因する横流成分が所定の限界を上
回つたこと並びに該横流成分の流出・流入の方向を表わ
す第１の信号を発生する手段と、前記共通母線の電圧の
規定電圧に対する過・不足を表わす第２の信号を発生す
る手段と、これらの第１および第２の信号の論理組み合
せにより異常をきたした交流電源ユニットを判別してそ
の交流電源ユニットの選択遮断を行う手段とを備える交
流電源装置において、前記共通母線の電流の時間微分値
を検出し、その検出された時間微分値が予め定めた値を
上回つた際には前記選択遮断を阻止する鎖錠手段を設け
たことを特徴とする交流電源装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、第１の
信号を発生する手段が各交流電源ユニットの間の出力電
流差および共通母線電圧から横流無効分を演算する電力
演算器とその後段に設けられた比較器とからなり、第２
の信号を発生する手段が共通母線電圧に応答する過電圧
・不足電圧リレーからなり、鎖錠手段が共通母線電源検
出用変流器とこの変流器に接続され共通母線電流の時間
微分値を演算してその時間微分値が予め定めた値よりも
大きい期間中は前記電圧リレーをロックする出力信号を
発生する電流演算器とからなることを特徴とする交流電
源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53027489A JPS5943893B2 (ja) | 1978-03-10 | 1978-03-10 | 交流電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53027489A JPS5943893B2 (ja) | 1978-03-10 | 1978-03-10 | 交流電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54120840A JPS54120840A (en) | 1979-09-19 |
| JPS5943893B2 true JPS5943893B2 (ja) | 1984-10-25 |
Family
ID=12222536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53027489A Expired JPS5943893B2 (ja) | 1978-03-10 | 1978-03-10 | 交流電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5943893B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63105430U (ja) * | 1986-07-25 | 1988-07-08 |
-
1978
- 1978-03-10 JP JP53027489A patent/JPS5943893B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54120840A (en) | 1979-09-19 |
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