JPS6285649A

JPS6285649A - 電源装置

Info

Publication number: JPS6285649A
Application number: JP60224750A
Authority: JP
Inventors: 一郎下田; 堀内　龍美
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-10-11
Filing date: 1985-10-11
Publication date: 1987-04-20

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】〔発明の利用分野〕本発明は、負荷の要求に応じた電力を供給する電源装置
に係り、特に、負荷の慣性が小さくて主電源喪失時の減
速が速すぎ、急激な電源喪失のない電源が求められる場
合に好適な電源装置に関する。

〔発明の背景〕

各種工場や沸騰水形原子発電所等では、停電、あるいは
瞬時停ｆｉ（約０．２秒間の瞬間的な停電）に備えて、
予備の電源装置を設けている。このようなｆ！！源装置
は、例えば特開昭６０−２２４９７号公報及び昭和５９
−１３９８９１号公報において公知である。そのほかに
、バッテリでバックアップする考え方も提案されている
。しかしながら、いずれの従来例においても、負荷の慣
性が小さい場合に、主電源喪失時の減速が速すぎること
に対する対策はなされていなかった。

〔９！明の目的〕本発明の目的は、主電源の電圧レベルを負荷の要求に応
じた電圧レベルに制御する電源装置において、瞬時の主
電源喪失時には負荷に電力を供給し続け、負荷の停止が
許容されるような主電源完全喪失時は、負荷の急激な減
速が発生し、ないように減速程度を制御しながら負荷に
電力を供給できる簡単な電源装置を提供することである
６〔発明の概要〕本発明は、主ｌｌ源の電圧レベルを負荷の要求に応じて
変化させる電源装置において、主発電機と同じ軸に予備
電源用発電機を取付け、そこから予備電源としての交流
電力を取り出すようにしたものである１本発明の第１の
特徴は主発電機が運転を継続するような状態では、必ず
予備電圧が確保できる点である。第２の特徴は、主発電
機が停止する場合は、主発電機の慣性が予備電源用発電
機の容量よりも十分大きいので、負荷を安全に停止する
までの電力が確実に得られる点である、第３の特徴は、
予備電源用発電機とその付属設備を設けるのみで、確実
な予備電源を供給でき、かつ通常時は、所内母線からの
主電源を受けることができる点である。

〔発明の実施例〕

次に、第１図を用いて改良形ＢＷＲプラントに用いられ
ているインターナルポンプ用電源に本発明を適用した一
実施例について説明する。プラント通常運転時、主発電
機１の発生電力は、主変圧器２で昇圧され、開閉所３．
送電線４を介して変電所５に送られ、更にこの変電所５
から遮断器６を介して送電線７に送られ、外部の電力系
統へ発生電力を供給する。一方、インターナルポンプ２
２Ａ、２２Ｂに直結されるインターナルポンプ用電動機
（交流電動機）８Ａ、８Ｂへの電力供給は、主発電機１
の電圧を所内変圧器９により降圧し、所内母線１０．遮
断器１１，１３Ａ、１３Ｂ電源装置１１２Ａ、１２Ｂを
介して行われる。

主発電機１が停止している時は、所内変圧器９を通して
の電力供給ができないので、起動用開閉所２５から送ら
れる電力を起動変圧器２１で電圧を調整して所内母線１
０に供給し、電源装置１２Ａ、１２Ｂを介してインター
ナルポンプ用電動機８Ａ、８Ｂを駆動する。

このような電力系統において、送電線７で短絡又は地絡
事故が発生すると、遮断器６が開となつ・て事故除去が
行われる。しかし、短絡事故から遮断器６が開放される
までの間、即ち事故を検出して保護継電器が動作するま
での時間は、送電線７の電圧がほぼ零となり、従って、
所内母線１０での電圧も最悪のケースで定格電圧の約３
０％まで低下する。

第２図は、この母線電圧の変化を示したものである。事
故時の母線電圧低下は送電系統及び発電所内電源のイン
ピーダンスで決まるが、更に、事故点の距離及び事故事
象によってその値が変化する。又、事故除去までの時間
ｔ１は、保護継電器の種類及び検出感度によって変化す
る。電源装置１２Ａ、１２Ｂへの電源供給は、所内器、
１％１０より電源装置用遮断器１３Ａ、１３Ｂを介して
行われる。電源は、電源装置１２Ａ、１２Ｂの入力変圧
器１４Ａ、１４Ｂに入り、ここで降圧された後。

整流器４１Ａ、４１Ｂで一度直流に変換される。

この直流はインバータ装置４２Ａ、４２Ｂで指令された
周波数の交流に変換され、出力変圧器１７Ａ、１７Ｂに
より昇圧されてインターナルポンプ用電動機８Ａ、８Ｂ
に供給される。電動機８Ａ、８Ｂにはインターナルポン
プ２２Ａ、２２Ｂが直結されている。

このようなりＷＲプラントにおいて、本発明は所内母線
１０に接続して主電源の電圧レベルを制御する整流器４
１Ａ、４１Ｂと１周波数を制御す備電源発電機９０と、
この発電機９０の電圧を制御する自動電圧制御装置９２
と、発電機軸の回転数計９３と、自動電圧制御装置９２
の信号に応じて発電機９０の界磁に電力を送る励磁電源
用整流器９１と１発電機９０からの電圧レベルを出力制
御装置３０からの要求信号に応じた直流電圧に制御する
整流器９４、その出力側に設けられ整流器４１Ａ、４１
Ｂの出力と予備電ｉ１Ｊ［流器９４の出力を選択するサ
イリスタスイッチ５２Ａ、５２Ｂを備え、種々の事象に
対応するものである。インターナルポンプの回転数制御
は、整流器４１Ａ。

４１Ｂとインバータ装置４２Ａ、４２Ｂのゲート制御に
よりなされる。

一方、インターナルポンプ２２Ａ、２２Ｂの運転は、主
発電機１の運転中に必要なものである。

主発電機１が運転中は、予備電源用発電機９０も駆動さ
れており、予備電源用発電機９０の出力は、出力制御装
置３０によって、整流器４１Ａ、４１Ｂの出力によりも
わずかに小さい値に予備電源整流器９４を制御して、維
持されている。この電圧をわずかに小さい値に保つこと
については、前述の特開昭６０−２２４９７号公報で公
知である。

ここで所内母線１０の電圧、即ち電源装置１２Ａ。

１２Ｂの主電源の電圧低下が発生した時は、整流器４１
Ａ、４１Ｂのゲートを停止させる。このため整流器４１
Ａ、４１Ｂからの直流電圧が低下し、予備電源整流器９
４の出力の方が大きくなる。それによりインバータ装［
４２Ａ、４２Ｂへの電力は、予備電源整流器９４から供
給され続け、第２図のような電圧変動があっても、イン
ターナルポンプ用電動機８Ａ、８Ｂは、運転を継続でき
る。

次に、タービン８９又は主発電機１及び主変圧器２など
の不具合により主発電機１を停止する必要のある事故が
発生した場合は、炉心２３は出力運転を停止する。この
時、インターナルポンプ用電動機８Ａ、８Ｂは制御しな
がら減速する必要がある。主発電機１が停止するため所
内変圧器９の電源がなくなるので、所内母線１０への電
源は所内変圧器９から起動変圧器２１に切換えられる。

この時も第２図と同じような電圧降下がおこる。

第２図と同じようにすぐに電圧が回復する場合は。

前記方法によりインターナルポンプ用電動機８Ａ。

８Ｂの運転を制御できる。

これに対し、！！電圧降下生じ電圧が回復しない場合に
ついて本実施例の動作を説明する。電圧降下が生じると
それを検出し、整流器４１Ａ、４１Ｂは停止する。しか
し、タービン８９．主発電機１は十分な慣性を有するの
で、予備電源用発電機９０を取付けた主発電機１の軸は
すぐには止まらずしばらくは回転を続ける。この回転数
を発電機回転数計９３で計測し自動電圧制御装置９２に
入力する。自動電圧制御装置９２ではこの回転数に応じ
、予備電源用発電機９０の電圧の電圧／回転数比が同じ
になるように励磁電源用整流器９１を制御する。タービ
ン８９への駆動源が停止しているので、予備電源用発電
機９０の回転数は漸減する。これに応じて前記の制御に
より予備電源整流器９４の入力電圧も下がってくる。整
流器４１Ａ。

４１Ｂは停止しているから、出力制御装置１３０の制御
により、予備電源整流器９４のみが漸減する直流電圧を
インバータ装置４２Ａ、４２Ｂに供給する。インバータ
装置４２Ａ、４２Ｂの出力周波数も漸減し、インターナ
ルポンプ用電動機８Ａ。

８Ｂの回転数も下がっていく。このようにして、インタ
ーナルポンプ用電動機８Ａ、８Ｂをいかなる時にも瞬時
に停止することなく出力制御装置３０による制御のもと
に減速停止させることができる。

本実施例によれば、主電源の短時間喪失時にインバータ
装置！！４２Ａ、４２Ｂとインターナルポンプ用電動機
８Ａ、８Ｂを停止することなく、インターナルポンプ２
２Ａ、２２Ｂの運転を継続して炉心２３を安全に冷却で
きる効果がある。また。

インターナルポンプ２２Ａ、２２Ｂの流量変化を防止で
きるので、瞬停時における中性子束の変動を微小に押え
、不必要な原子炉スクラム°を回避できる効果がある。

更に、主電源の完全喪失時においてもインターナルポン
プ用電動機８Ａ、８Ｂの安全停止用の電源を、予備電源
用発電機９０と予備電源整流器９４を通して供給できる
ので、インターナルポンプ２２Ａ、２２Ｂの急速停止が
発生しない。従って、炉心２３に悪影響を与えることの
ない万全な電源装置が得られる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、主電源を負荷の要求に応じた電圧に制
御する電源装置において、主電源が短時間喪失しても主
発電機と同軸に取付けた予備電源用発電機から供給され
る予備電源で負荷の要求に応じた電圧を供給し続け、機
器の動作を継続できる０、ｉ　ｉ、　、主電源が完全に
喪尖し王も、ター・ビンと−に発電機の償性を４１１川
丁きるので、負債の回転数を制御し５ながら安全に停止
１−さ」４゛るごどができる４

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電源装置の−・実施例分量′１Ｎ
３　Ｗ　ＲＴ、ｌ”５ント・の系Ｍ図１第２１裟ＩＬ；
゛所内母線電圧の変化の−・例を示す図である。１・・・主、５８電機、２・・・主変圧器、；し・・開
閉所、４・・・送電線、５・・・貧電所、６・・・変１
Ｅ所の遮断器、７・・・送電線の事故点、８Ａ、８Ｂ・
・・インク・−ナルポンチ用雷動橙、９・・・所内変圧
器、」、０・・・所内母線、】１・・・所内角縁遮断器
、　］、、　２　Ａ　、　１２　Ｂ・・・電源装置、ｉ
３Ａｇｉ、３Ｂ・・・電源装置用遮断器、ｉ４Ａ。１、４　Ｂ・・・入力変圧器、１７Ａ、ｌ’／”Ｂ・・
・出力変圧器、２０・・・ｒＡＩ開所変ＢＥ器、２１・
・・たｉ動変圧器。

Claims

【特許請求の範囲】１、インダクシヨンモータに可変周波数電力を供給する
電源装置において、主電源と、主電源の電圧レベルを制
御する第１整流器と、タービンにより駆動される主発電
機軸に設けた予備電源発電機と、この発電機の電圧を制
御する自動電圧制御装置と、この発電機から供給する予
備電源の電圧レベルを前記モータの要求に応じた直流電
圧に制御する第２整流器と、両整流器の出力から一方を
選択するスイッチ回路と、スイッチ回路から出力される
直流電圧を前記モータの要求に応じた周波数の交流電圧
に変換するインバータとを備えたことを特徴とする電源
装置。２、特許請求の範囲第１項の電源装置において、自動電
圧制御装置が、予備電源発電機の回転数を取込み、この
発電機を駆動するタービンの停止時に、電圧／周波数制
御を行うことを特徴とする電源装置。