JPS63136928A - 予備電源制御装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電力系統における通常電源の喪失時に予備ｆｆ
ｉ源を自動投入する場合に好適な予備電源制御装置に関
する。

〔従来の技術〕

一般に、電力系統における通常電源には非常用等に用い
られる予備電源が付設されている。この予備電源は電力
系統の事故発生時において予備電源制御装置により自動
投入される。

従来の予備電源制御装置は、例えば特開昭５７−３６５
５０号公報に記載されているように、通常電源の喪失に
より母線が停電した場合、母線電圧を監視する不足電圧
継電器によってこれを検出し、予備電源を自動的に母線
に接続するものであった。

−方、予備電源を母線に接続する予備ｆ！！源回路には
ここを流れる電流を監視する過電流継電器が設置されて
おり、予備電源が電力を供給する電気系統で短絡事故等
が発生した場合に流れる過電流を検知して予備電源を母
線から切り離すことにより事故から保護している。この
過電流継電器が動作した場合は、大きな電気事故が予想
されることから、一般には予［１ｔｔ源そのものを停止
させている。

しかし原子力発電所の非常用所内電源のような場合、通
常電源が喪失したときに予備電源が電力を供給すべき負
荷が原子炉の安全を確保する上で重要な負荷であるとい
うことから、前記過電流継電器が動作した場合でも電力
確保の観点から予備電源を接続母線から一旦切り離すの
みで予ｍ電源は停止させないようにしている場合が多い
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術によれば１通常電源の喪失時であって、か
つフィーダに過電流が生じた場合、一旦予備電源は母線
から切り離されることになり、したがって母線は停電と
なる。このとき、前記電子力電電所のように、予１Ｂｅ
ｌ源の健全性よりも強制投入を優先的にするようにした
場合、予備電源回路に生じている過電流事故が依然とし
て残っているにも拘らず再投入することとなる。

すなわち、第３図、第４図を用いて詳細に説明すると、
次の通りである。母線４は１通常はしや断器１３を介し
て通常電源３から電力の供給を受けるが、通常電源が喪
失して母線４が停電すると。

計器用変圧器４４を介して母線電圧を監視する不足電圧
継電器３４が動作して予備電源１を起動し、通常電源し
ゃ断器１３をしゃ断する。ついで、予備電源１の電圧２
周波数が確立した時点で予備電源受電しゃ断器１１を自
動投入して予備電源１を母線４に接続する。母、ｉ＠４
に接続されている各負荷２ａ〜２ｚへの電路（以下、フ
ィーダという。）２２ａ〜２２ｚには過電流継電器３２
ａ〜３２ｚが計器用変流器４２ａ〜４２ｚを介して設置
されている。過電流継電器３２ａ〜３２ｚは、それぞれ
負荷２ａ〜２ｚおよびフィーダ２２ａ〜２２ｚで短絡等
が起こったときに発生する過電流を検知して負荷しゃ断
器１２ａ〜１２ｚをしゃ断させ、事故点を電源から切り
離して除去する働きをもっている。一方、予ｌ電源を母
線に接続するフィーダ２１にも過電流継電器３１が設置
されており、これが動作すると、予備電源を事故から切
り離すために予備電源受電しゃ断器１１をしゃ断する。

本回路で短絡事故の発生を考えてみると次のようになる
。

負荷２ａ〜２ｚまたはフィーダ２２ａ〜２２ｚで短絡が
発生した場合、過電流継電器３２ａ〜３２ｚの動作によ
り事故が発生したフィーダ２２ａ〜２２ｚのしゃ断器が
しゃ断されて事故は除去される。予備電源回路内部で発
生した短絡事故の場合は、比率作動継電器３５゛が動作
し、予備電源を停止させる。ところが、母線４で短絡事
故が発生した場合には、予ａｆＦ１源からみて事故の除
去ができず、予備電源が損傷するおそれがある。すなわ
ち母線４で短絡事故が発生すると予備電源回路の過電流
継電器３１の動作により、予備電源受電しゃ断器１１が
しゃ断され、一旦予備電源１は事故点から切り離される
。しかし、通常型喪失時に予備１１！源１が母ｍ４より
切り離されると母線４は停電状態となり、不足電圧継電
器３４が動作して予ｆｎ′ｆｒ１源受電しゃ断器１１が
投入され、予備電源は母線に再接続されてしまう、そう
すると、母線事故は除去されていないので再び過電流継
電器３１が動作して予備電源受電しゃ断器１１をしゃ断
させてしまう。

このように、予備電源受電しゃ断器１１には投入指令と
しゃ断指令が交互にくり返し出されることになるが、し
ゃ断器１１はこうした指令の交代に機械的に追従できな
いため、結局しゃ断器１１が投入されたままとなって予
備電源が過電流により損傷するおそれがあるという問題
がある。

一方、過電流継電器３１の動作時に予備電源受電しゃ断
器をしゃ断状態とし、これをロックするシステムとした
場合フィーダ以降の短絡事故に誤まってロックをかけて
しまい、予備電源を供給することが全くできないという
状態を招くおそれがある。

本発明の目的は、母線停電時に予備電源を母線に自動接
続するものにおいて、母線Ｊ１番散発生時に予ａ！！源
を損傷することなく、予ａ電源を健全の′まま保護でき
る予備電源制御装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、母線事故を判別する手段をもち、母線事故
と判定した場合、不足電圧継電器の動作による予備電源
の母線への自動接続を阻止することにより達成される。

母線事故の判別は、予備電源回路の過電流継電器の動作
時に、予備電源回路の内部故障を検知する継電器が動作
せず、かつ母線に接続されている各フィーダの過電流継
電器のいずれも動作していないことを各継電器の信号を
とり込んだインターロックにより調べることによって行
うことができる。

すなわち１本発明は、通常電源に母線を介して負荷が接
続され、かつ、前記母線に予備電源しゃ断器を介して予
備電源が接続された電力系統において、前記母線の電圧
を検出する不足電圧検出器と、前記予ｍ電源回路の過電
流を検出する第１の過電流検出器と、前記予備電源回路
の内部故障を検出する内部故障検出器と、前記負荷回路
の過電流を検出する第２の過電流検出器と、前記各検出
器の検出信号に基づいて、前記母線電圧が不足し。

予備電源回路に過電流が生じ、予備電源回路に内部故障
が生じておらず、かつ、負荷回路に過電流が生じていな
いことを条件として前記予備’ｉｔ源しゃ断器の投入を
インターロックするインターロック回路と、を備えたこ
とを特徴とするものである。

〔作用〕

上記本発明によれば、不足電圧検出器が動作すると、母
線電圧の低下を補助すべく予備電源制御装置により予備
電源受電しゃ断器が閉じて予備電源が投入される。この
とき、予備電源回路の過電流検出器が動作した場合、そ
の検出信号により予備電源制御装置から予備電源受電し
ゃ断器にしゃ断指令が出力されて予備電源が切り離され
ることになる。ここで、問題となるのは過電流検出器が
動作した原因が母線側にあるのか、あるいは、予備電源
回路にあるのかが判別できないということである。そこ
で、本発明においては、同じく母線に接続されている負
荷回路の過電流検出器の動作状態を判別条件として加え
、不足電圧検出器が動作し、かつ、負荷回路の過電流検
出器が動作していない場合は、母線側の事故であると判
断し、インターロック回路により予備Ｗｌ源しゃ断器の
投入をインターロックするものである。このようにして
、不足電圧検出器が動作しても予備電源受電しゃ断器は
しゃ断されたままとなり、母線での短絡事故から予備電
源を保護することができる。

〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図および第２図により説
明する。

第１図において予備電源となる発電機１は、予備電源し
ゃ断器１１を介して電路２１により母線４に接続されて
いる。母線４は１通常時は１通常電源３より通常電源受
電しゃ断器１３および電路２３を通じて電力の供給を受
ける。母線４は、負荷２８〜２ｚに負荷しゃ断器２１ａ
〜１２ｚおよび２イーダ２２ａ〜２２ｚを通じて電力を
分配している。母線４には母ＩＡ電圧を監視するための
不足電圧継電器３４が計器用変圧器４４を介して接続さ
れている。各負荷２８〜２ｚへのフィーダ２２ａ〜２２
ｚには、各フィーダの過電流を検知するための過電流継
電器３２ａ〜３２ｚがそれぞれ計器用変流器４２ａ〜４
２ｚを介して設置されている。予［ｔｔｉ源ｌを母線４
に接続するための電路２１にも同様に過電流継電器３１
が計器変流器４１を介して設置されている。予備電源と
なる発電機１には、その内部故障を検知するための比率
作動継電器３５が電路２１に設置された計器用変流器４
５ａ〜４５ｂにより計測される電流により動作するよう
設置されている。

制御装置５１は予備ｆｔ！源受電しゃ断器１１の投入し
ゃ断を制御するためのものである。この制御装置５１に
は、予備電源の過電流継電器３１の動作信号１０１、各
負荷フィーダの過電流継電器３２　ａ　〜３２　ｚの動
作信号１０２ａ〜１０２ｚ、予備電源の比率作動継電器
３５の動作６１号１０５゜不足電圧継電器３４の動作信
号１０４．および予備電源操作装置５２からの信号１０
６が取り込まれる。制御装置５１は予備電源受電しゃ断
への指令信号２０１および予備電源操作装置５２への警
報信号２０２を出力する。

第２図は、第１図における予備電源受電しゃ断器制御装
置５１におけるインターロック回路のブロック線図であ
る。

第２図において、負荷のフィーダの過電流継電器のいず
れかが動作すると、その動作信号はタイムディレドロッ
プアウトタイマ３０１で設定される時間内信号が保持さ
れる。ここで、タイマ３０１の設定値は予備電源の過電
流継電器の動作時間程度のセットする。予備Ｗｉ源の過
電流継電器３１が動作したときに、予備電源比率作動継
電器３５が動作しておらず、かつ前記負荷フィーダの過
電流継電器３２ａ〜３２ｚが動作していなければ、ＡＮ
Ｄ回路３０４ａは条件を成立させて信号を発する。この
信号は、ホールド回路３１２にて投入阻止リセットボタ
ンの押下信号１０６により、ワイプアウト回路３０２で
消去されるまで保持される。ホールド回路３１２の出力
は、予備電源受電しゃ断器１１の投入信号を発するＡＮ
Ｄ回路３０４ｂにおいて、その成立を阻止する役割を果
たす、すなわち、不足電圧継電器３４の動作信号１０４
゜および予備ｔｌＸ電圧・周波数確立信号１０７があっ
ても、ホールド回路３１２の出力があるとＡＮＤ回路３
０４ｂの条件は成立せず、予備電源受電しゃ断器１１は
投入されない。

一方、ホールド回路３１２の出力は警報信号２０２とし
て予備電源操作装置５２に渡される。

以上のインターロックにより、予備電源過電流継電器３
１が動作した場合、比率作動継電器３５が動作していな
ければ、予備電源内の事故でなく。

かつ負荷のフィーダの過電流継電器３２ａ〜３２ｚのい
ずれも動作していなければ、負荷およびフィーダの事故
でもないため、母線上の事故であることが判別でき、こ
れによって予備電源１の母ｎ４への自動接続を阻止でき
る。このとき、予備電源操作装置５２には警報が発せら
れるので、操作員の手により事故を除去した後に、投入
阻止リセットボタンを押下することにより、再び自動投
入可能にできるという利点が本実施例にはある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、母線停電時に予備電源を母線に自動接
続し、予備ｆｔ！源回路の過電流継電器が動作しても母
線に接続する重要負荷への電力確保の点から予備電源を
停止させない電源回路において、母線事故が発生しても
これに各フィーダの過電流継電器信号および予備電源の
内部事故を検知する継電器信号を調べることによって判
別し、予備電源を母線事故から確実に保護できるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の電源楕成を示す単線接続図
、第２図は第１図における予備電源受電しゃ断器制御装
置５１のインターロック回路のブロック図、第３図は従
来の電源構成を示す単線結線図、第４図は第３図におけ
る予備電源受電しゃ断器制御装置５１のインターロック
回路のブロック図である。 １・・・予備’ｉｆｉ源、２ａ〜２ｚ・・・負荷、３・
・・通常電源、４・・・電源母線、１１・・・予備電源
受電しゃ断器、１２ａ〜１２ｚ・・・負荷しゃ断器、１
３・・・通常電源受電しゃ断器、２１・・・電路、２２
ａ〜２２ｚ・・・フィーダ、３１・・・予備電源用過電
流ｍｆｔ！器、３２・・・負荷フィーダ用過電流継電器
、３４・・・不足電圧継電器、３５・・・予備電源比率
作動継電器、４４・・・計器用変圧器、５１・・・予備
電源受電しゃ断器制御装置、３０１・・・タイマー回路
、３０３・・・ワイプアウト回路、３０４・・・ＡＮＤ
回路、３１１・・・ホールド回路、３１２・・・ホール
ド回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、通常電源に母線を介して負荷が接続され、かつ、前
   記母線に予備電源しや断器を介して予備電源が接続され
   た電力系統において、 前記母線の電圧を検出する不足電圧検出器と、前記予備
   電源回路の過電流を検出する第１の過電流検出器と、前
   記予備電源回路の内部故障を検出する内部故障検出器と
   、前記負荷回路の過電流を検出する第２の過電流検出器
   と、前記各検出器の検出信号に基づいて、前記母線電圧
   が不足し、予備電源回路に過電流が生じ、予備電源回路
   に内部故障が生じておらず、かつ、負荷回路に過電流が
   生じていないことを条件として前記予備電源しや断器の
   投入をインターロックするインターロック回路と、を備
   えたことを特徴とする予備電源制御装置。