JPS6349079Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はエンジン発電機を並列運転するに際
し、運転操作を簡便にした自動並列運転装置に関
するものである。

近年、建設現場等で使用される可搬式エンジン
発電機においては、使用電力の変化が大きいこと
と運搬上の観点から小型・中型の発電機を複数台
有して必要に応じて並列運転させることが一般に
行われている。そして並列運転して負荷に電力を
供給する場合には、各発電機の電圧、周波数、位
相が合致していなければならないが、この作業が
熟練を要するところから自動的に同期投入される
自動並列運転装置が設けられることが多い。

この自動並列運転装置は、第１図に示すように
それぞれの発電機母線から変成器と変流器を介し
て電圧や電流等の情報を得て、これを付合わせて
電圧、周波数、位相が合致するように制御して遮
断器を投入するようにしている。従つて、発電機
それぞれには単機運転か並列運転のいずれかに切
換えるスイツチが付設されており、並列運転の場
合は自動並列運転装置が作動するように該スイツ
チを手動操作している。

第１図において、負荷Ｌに並列に接続された発
電機Ａ，Ｂを並列運転する場合について説明する
と、まず発電機Ａを単機運転側にセツトし、発電
機Ｂは自動並列運転側にセツトする。そして発電
機Ａを単機運転させた後、遮断器SAを投入しそ
の後自動並列運転側に切換える。これにより並列
運転に必要な発電機Ａの情報が発電機Ａの自動並
列運転装置APAから発電機Ｂの自動並列運転装
置APBに入力され、揃速、電圧調整および同期
制御を行つて、発電機Ｂが発電機Ａと電圧、周波
数、位相が合致した時に遮断器SBが投入される。

このように発電機Ａ，Ｂを並列運転する場合
は、いずれか一つを単機運転させてその発電機の
遮断器を投入し、これの情報を他の発電機に送る
ことが必要となるため、オペレータの誤操作が問
題となる。

例えば両発電機とも並列運転側にセツトしたま
まであると、自機出力の各要素と比較すべき情報
が無いのでいつまで経つても遮断器がONされな
いし、又一方の発電機の遮断器が閉じているのに
他方の発電機を先発の発電機と間違えて単機運転
して遮断器を投入したりするという危険性もあ
り、このことは並列運転する発電機の台数が多く
なれば起こる頻度も多くなり改善が望まれてい
る。

本考案は上記の点に鑑み考案されたもので、並
列運転する各エンジン発電機の運転操作方法を総
て同じくし誤操作事故の防止を図ることを目的と
するもので、その特徴とするところは相手発電機
と自発電機の出力信号を周波数比較回路、電圧比
較回路および位相比較回路へ入力し、相手発電機
と周波数、電圧および位相が合致したときAND
ゲートAGから信号を得るようにする一方、相手
発電機の出力信号をＡ／Ｄコンバータでデジタル
化し、これをインバータで反転したものと自発電
機の出力信号をＡ／Ｄコンバータでデジタル化し
たものをANDゲートBGに入力し、上記ANDゲ
ートAGとANDゲートBGからの信号をORゲー
トを通して遮断器投入回路に接続し、相手発電機
の出力信号が無いときは直ちに自発電機の遮断器
を投入し、相手発電機の出力信号がある場合は並
列運転条件を満足させた後遮断器を投入させるよ
うにしたものである。

以下本考案の一実施例を第２図に基づいて説明
する。AICは自発電機のデータ入力回路、BICは
相手発電機のデータ入力回路で、それぞれ発電機
の電源母線から変成器を介して入力し、所定のレ
ベルにして周波数比較回路FC、電圧比較回路
EC、及び位相比較回路PCへ送る。

周波数比較回路FCは、自発電機の周波数と相
手発電機の周波数を比較し、差がある場合は揃速
制御指令を出力し、周波数差が許容値以下になる
とANDゲートAGへＨ信号を出力する。電圧比
較回路ECは自発電機の電圧と相手発電機の電圧
を比較し、差がある場合は電圧平衡制御指令を出
力し、電圧差が許容値以下になるとANDゲート
AGへＨ信号を出力する。位相比較回路PCは自発
電機と相手発電機の位相を比較し、位相差が許容
値以下になるとANDゲートAGへＨ信号を出力
する。

前記ANDゲートAGは、周波数比較回路FC、
電圧比較回路EC、及び位相比較回路PCの出力が
全てＨ信号になつた時、ORゲートORにＨ信号
を出力する。

一方自発電機のデータ入力回路AICの出力信号
は、Ａ／ＤコンバータADを介してANDゲート
BGに送られ、相手発電機のデータ入力回路BIC
の出力信号はＡ／ＤコンバータADとインバータ
INVを介してANDゲートBGに送られる。

ここでＡ／Ｄコンバータはそれぞれの出力信号
をデジタル信号に変換するもので、発電機に電圧
がある場合はＨ信号、無い場合はＮ信号を出力す
る。インバータINVはＡ／ＤコンバータADでデ
ジタル化した信号を入力してこれを反転するもの
で、Ｈ信号はＮ信号へ、Ｎ信号はＨ信号にする。

ANDゲートBGは入力信号が両者ともＨ信号で
ある場合にORゲートORへＨ信号を出力する。

ORゲートORはANDゲートAG，BGから信号
を入力し、いづれかの入力信号がＨ信号であれ
ば、遮断器投入回路OPCへＨ信号を出力する。

遮断器投入回路OPCはORゲートORからＨ信
号を入力するとこれを増幅し、自発電機の遮断器
を投入させる。

本考案は以上のように構成されているので、自
発電機が並列運転する第１号機であるときは、相
手発電機の出力が無い（電圧が零）ので、データ
入力回路BICからはＮ信号が出力されるが、イン
バータINVによつて反転され、Ｈ信号となつて
ANDゲートBGに入力される。一方、自発電機の
データ入力回路AICからは所定の電圧になつてい
ればＨ信号がANDゲートBGに出力されるから、
ANDゲートBGからはＨ信号が出力されORゲー
トORを介して遮断器投入回路OPCを作動させ、
自発電機の遮断器が投入される。

次に相手発電機の出力がある場合、即ち自発電
機が並列運転する第２号機以降である場合は、相
手発電機のデータ入力回路BICからはＨ信号が出
力されるが、インバータINVによつてＮ信号に
反転されてANDゲートBGへ出力される。一方、
自発電機のデータ入力回路AICの出力はＨ信号で
あるから、ANDゲートBGからはＮ信号が出力さ
れ、このままでは遮断器投入回路OPCは作動し
ない。

一方自発電機のデータ入力回路AICおよび相手
発電機のデータ入力回路BICからの出力信号は周
波数比較回路FC、電圧比較回路EC及び位相比較
回路PCに送られ、両発電機の周波数、電圧およ
び位相がそれぞれ許容値以下になると、即ち周波
数比較回路FC、電圧比較回路ECおよび位相比較
回路PCからの出力が総てＨ信号になると、AND
ゲートAGからＨ信号が出され、ORゲートORを
介して遮断器投入回路OPCにＨ信号が送られ自
発電機の遮断器が投入される。

以上説明したように、本考案装置では並列運転
するに際し第１号機であるか第２号機以降のもの
であるかに拘らず、特別な運転操作を行うことな
く同じ操作でよいので、誤操作の危険がなく安全
性上極めて効果がある。

第３図は上記実施例よりさらに安全性を高めた
別実施例を示すもので、発電機を並列運転するに
際し、負荷の状態を確認してから行うように上記
装置にオペレータが手動操作する確認スイツチを
付設した例を示すものである。

即ち、遮断器投入回路OPCとORゲートORの
間にANDゲートCGが設けられ、このANDゲー
トCGには前記ORゲートORの出力信号とオペレ
ータの確認スイツチSW操作による信号が入力さ
れる。

確認スイツチSWは自動復帰型であり、自発電
機のデータ入力回路AICのＡ／ＤコンバータAD
とAND回路BGの間にインバータINVを介して
設けたＲ−Ｓフリツプフロツプ回路FFの入力側
に付設されている。

前記インバータINVは、上記実施例で説明し
たようにデジタル信号を反転するもので、またＲ
−Ｓフリツプフロツプ回路FFは確認スイツチSW
の操作を保持し、同時にANDゲートCGへＨ信号
を出力するもので、インバータINVからＨ信号
が入力されるとリセツトされＮ信号を出力する。

本実施例はこのように構成されているので、オ
ペレータは負荷機器に電源を供給してよいかどう
かを確認してから確認スイツチSWを押せば、Ｒ
−Ｓフリツプフロツプ回路FFからＨ信号がAND
ゲートCGに出力され、さらに自発電機が並列運
転される第１号機である場合は上記の実施例と同
様ANDゲートBGからORゲートORを介してＨ
信号がANDゲートCGに出力され、ANDゲート
CGの入力信号は両者ともＨ信号となるから自発
電機の遮断器が投入され、また自発電機が並列運
転される第２号機以降である場合は上記実施例と
同様に並列運転条件を満足させた後、自発電機の
遮断器が投入される。

尚、確認スイツチSWは自発電機が所定の電圧
に達してない場合や並列運転条件を満足させるま
での間に操作されても、Ｒ−Ｓフリツプフロツプ
回路FFで保持されるので、再度操作することな
く条件が満足されれば直ちに遮断器が投入され
る。

また、自発電機を停止させるとインバータ
INVの出力はＨ信号に変換されてＲ−Ｓフリツ
プフロツプ回路FFに入力され、該Ｒ−Ｓフリツ
プフロツプ回路FFがリセツトされて出力はＮ信
号となるので、確認スイツチSWは並列運転する
開始の際のみ操作をすればよい。

このように、発電機を並列運転する場合には、
負荷機器の状態を確認してから確認スイツチSW
を操作することになるので、負荷機器が急に稼動
して不測の事故を起こすことを回避でき、安全上
極めて効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はエンジン発電機を並列運転する場合の
接続概要図、第２図は本考案装置のブロツク図、
第３図は本考案装置の別の実施例を示すブロツク
図である。 Ａ，Ｂは発電機、APA，APBは自動並列運転
装置、SA，SBは遮断器、Ｌは負荷、AICは自発
電機のデータ入力回路、BICは相手発電機のデー
タ入力回路、FCは周波数比較回路、ECは電圧比
較回路、PCは位相比較回路、AG，BG，CGは
ANDゲート、ORはORゲート、OPCは遮断器投
入回路、ADはＡ／Ｄコンバータ、INVはインバ
ータ、FFはＲ−Ｓフリツプフロツプ回路、SWは
確認スイツチである。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 複数台のエンジン発電機を自動的に並列運転
   するため、相手発電機の電源母線から出力信号
   を得て自発電機の出力信号とともに、周波数比
   較回路、電圧比較回路および位相比較回路へ入
   力し、揃速、電圧平衡および同期操作を行な
   い、ANDゲートAGによりこれらが満足した
   とき自発電機の遮断器を投入するようにした自
   動並列運転装置において、相手発電機と自発電
   機の出力信号を周波数比較回路、電圧比較回路
   及び位相比較回路へ入力する一方、相手発電機
   の出力信号をデジタル化するＡ／Ｄコンバータ
   及び該デジタル信号を反転するインバータを介
   して得た信号と、自発電機の出力信号をデジタ
   ル化するＡ／Ｄコンバータを介して得た信号を
   ANDゲートBGに入力し、上記ANDゲート
   AGとANDゲートBGからの信号をORゲート
   を通して遮断器投入回路に接続し、相手発電機
   の出力信号が無いときは直ちに自発電機の遮断
   器を投入し、相手発電機の出力信号がある場合
   は並列運転条件を満足させた後、遮断器を投入
   させるようにしたことを特徴とするエンジン発
   電機の自動並列運転装置。 ２ 前記ORゲートと該遮断器投入回路の間に
   ANDゲートCGを設け、並列運転始動時に負荷
   機器の状態を確認して操作するための確認スイ
   ツチを該ANDゲートCGの一方の入力側に接続
   して設けてなる実用新案登録請求の範囲第１項
   記載のエンジン発電機の自動並列運転装置。