JPS6373286A - 自動電圧調整装置用シミユレ−タ装置 - 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】 ［発明の目的１ （産業上の利用分野） 本発明はプラントシミュレータ装置に係り、特に水力発
電プラントにおける自動電圧調整装置の故障訓練に適し
た自動電圧調整装置用シミュレータ装置に関する。

（従来の技術） 最近の各種プラントはディジタル制御技術の発展並びに
計算灘の適用範囲の拡大に伴って大規模化し且つ高機能
化しており、重電部門においても特に発電プラントは火
力、原子カプラントが大形化している。これに対し水力
発電プラントでは揚水発電プラントがその主流をな°し
ており、その規模も大容量化してきている。また、揚水
発電プラントの運転形態は発電運転、揚水運転、ｖＡ相
運転、試送電運転と多様化しており、それぞれの運転に
おいても始動制御、流量制御、自動周波数＜ＡＦＣ）制
御、自動負荷（ＡＬＲ）制御、無効電力（ＡＱＲ）制御
、単独運転制御、ブＯグラム運転制御等と各種の自動制
御が適用されて完全自勧化の傾向にある。したがって、
これらの運転制御に必要な制御装置は複雑化し、高殿能
化してきている。

ところで、水力発電所は無人化されており、常時の運転
操作は遠方制御所から一人の運転員による制御で行なわ
れているため、発電別電圧を制御する自動電圧調整装置
が故障したり、また点検時に発電所で手動運転を行なう
場合には、運転員は日頃の訓練により適切な処理ができ
るように自ｖＪ電圧調整装置の内容を良く理解しておく
必要がある。

従来、かかる運転訓練を目的としたものとしてプラント
シミュレータ装置が使用されているが、このプラントシ
ミュレータ装置はポンプ水車や発電電動機等に関してダ
イナミックモデル化し、例えばポンプ水車の流ｍや発電
′Ｆｉ動機の各種電気伍や自動電圧調整装置の定量的な
データをＣＲＴ等の表示装置に表示したり、監視制御盤
上の計器から読取るようにしたものである。

しかし、このようなプラントシミュレータ装置は表示装
置や計器を通しての単なる制御ブロック図や図面による
学習を行なうだけのものであり、自動電圧調整−装置の
故障を模擬して監視制御！ｌ盤上の計器により故障時の
主機状態をＷｔ　Ｒしたり、その原因を発見することは
できなかった。

（発明が解決しようとする問題点） このように従来のプラントシミュレータ装置は自動電圧
調整装置の定ｍ的なデータに基く単なる制御ブロック図
や図面による学習が実態であり、自動電圧調整装置の故
障時の主機状態の確認やその原因の発見を臨場感をもっ
て訓練できるものではなかった。

そこで本発明は発電機電圧を一定に制御する自動電圧調
整装置の故障を模擬し、その故障状態を模擬盤に表示さ
せて自動電圧制御装置故障時の主機の動きを訓練すると
共に故障原因を発見させる訓練を臨場感をもって行なう
ことができる自動電圧調整装置用シミュレータ装置を提
供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため、プラント状態を監視
制御する模擬盤と、電圧設定器、電圧調整器等各種のア
ナログ基板から構成され発電機の界磁電流を調整して発
電機電圧を一定にする自ｖＪ電圧調整装置と、この自動
電圧調整装置の模擬故障を設定する故ＶＪ設定装置と、
シーケンス１ｔｉｌｌ　ｔＥ艮 回路およびプラントの各種電ＪＲｆｆｉ等の状態を模擬
してその模擬争を前記模擬盤に送出し且つ前記故障設定
装置により模擬故障が設定されると前記自動電圧調整装
置の故障箇所に応じた主機状態を模擬して前記模擬盤に
表示させるプラントシミュレータ装置と、舶記自動電圧
調整装置の各種アナログ基板に電源を与える模ｌ１２電
源装置および前記自動電圧調整装置の模擬故障箇所を検
索する手段を備えたハード試験装Ｕとから構成したもの
である。

したがって、上記のような構成の自動電圧調整装置用シ
ミュレーター冒にあっては、自動電圧調整装置の故障訓
練の時故障設定装置により自動電圧調整装置の模擬故障
を設定すれば、プラントシミュレータ装置により模擬盤
に主機状態を模擬すると共に自動電圧調整装置内の模擬
故障に応じた主機状態を実現できるので、ハード試験装
置で自動電圧調整装置内の各種アナログ基板の電流チェ
ックや電圧チェック等の検索を行なうことで故障箇所を
臨場感をもって発見する訓練ができることになる。

〈実施例） 以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明による自動電圧調整装置用シミュレータ
装置の基本構成を示すもので、１は主機の状態を監視制
御する模擬盤、２はシーケンス制御回路およびプラント
の状態を模擬してその模擬聞を模擬盤に送出するプラン
トシミュレータ装置、３は後述する自ｔ７［圧調整装置
の模擬故障を設定する故ＩＩ５設定装置、４は発電機の
界磁電流を調整して発電機電圧を一定にする自動電圧調
整装置、５は自動電圧調整装置４の故障箇所を検索する
ハード試験装置である。

第２図は第１図に示す基本構成に基〈実施例を示すもの
である。第２図に示すように模擬盤１はプラントの状態
を監視制御するためのスイッチ６や計器７等を備えたも
のである。プラントシミュレータ装置２はシーケンス制
御回路およびプラントの各種電気室や礪械伍のデータを
模擬するプラント条件シミユレータ部８と前述した＆！
擬盤１に対してプラントデータをインターフェースする
入出力部９とから構成されている。故障設定装置３は詳
細を後述する自動電圧調整ｅ置４の故障訓練時に各種ア
ナログ基板の故障箇所を設定するためのスイッチ１０か
ら構成されている。自動電圧調整装置４は各種アナログ
基板からなり、発電四の界磁電流を調整して発ＴＸ機電
圧を一定にする自動電圧調整部１１と前述した故障設定
装置Ｉ！１３により自！ＪＩ電圧調整部１１の基板故障
を模擬する継電器部１２から構成されている。ハード試
験装置５は模擬電源装置１３やテスタ１４等を烏えて自
動電圧調整Ｈ置４の故障箇所を検出するためのものであ
る。

ここで、第２図で示した故障設定装置３．一般的な自動
電圧調整装置４の内部構成およびハード試験装置５の詳
細を第３図に示す回路図により説明する。第３図に示す
ように故障設定装置３に設けられている故障設定スイッ
チＡＩｌ、８０　。

Ｇｏ　、Ｄｏ　、Ｅａは自動電圧調整装置ｉ！４内に設
けられている故障設定用群′Ｆｉ器Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅ
にそれぞれ直列にして制ｔ２ＩｌＴｉ源母線Ｐ、Ｎに接
続されている。この自動電圧調整装置４内には電圧調整
器基板１５．電圧設定器基板１６．パルス発振器基板１
７および電源装置１９が設けられ、またハード試験装置
５内には模擬電源装置２０および発′Ｆｉａの界磁電流
を制御するためのサイリスク装置１８が設けられており
、電圧調整器基板１５に模擬電源装置２０の出力電圧（
発電機電圧）が故障設定用継電器への常閉接点Ａｂを介
して入力されると共に電圧設定器基板１６の出力信号が
故障設定用継電器Ｂの常閉接点Ｂｂを介して入力される
。また、電圧調整器基板１５の出力信号は故障設定用継
電器Ｃの常閉接点ｃｂを介してパルス発振器基板１７に
入力され、このパルス発振器１７の出力信号はサイリス
タ装置１８に入力される。さらに模擬電源装置２０の出
力電圧は故障設定用継電器Ｄｂを介して電源装置１９に
入力され、この電源袋ｆｆ１１９でレベル変換された制
御電源電圧は故障設定用継電器Ｅの常閉接点Ｅｂを介し
て自動電圧調整装置４内の各基板にそれぞれ与えられる
ようになっている。

次に上記のように構成された自動電圧調整装置用プラン
トシミュレータ装置の作用について述べる。まず、模擬
盤１上のスイッチ６をオン操作すると、プラントシミュ
レータ装置２のプラント条件シミユレータ部８ではプラ
ントの制御過程や発ｆｆｉ礪電圧、主機回転数等各種プ
ラントの状態を模擬し、その模擬量は入出力部９を通し
て模擬盤１上の計器７に表示される。ここで、インスト
ラクタ−が故障設定装置３の任意の故Ｐ５Ｈｔｔ定用ス
イッチ、例えば故障設定用スイッチＣＯをオン操作して
電圧調整器基板１５の故障を設定すると、故障設定用継
電Ｖ！ＡＣが動作してその常閉接点ｃｂが開路する。こ
の場合、プラントシミュレータ装置２には自８電圧調整
装置４と同等の制御回路がダイナミックモデル化されて
いるため、故障設定用スイッチＣｏにより電圧調整器基
板１５の故障が設定されるとこの故障設定用スイッチＣ
Ｏと連動する図示しない接点から得られる出力信号が故
障設定装置３からプラントシミュレータ装置２の入出力
部９を介してプラント条件シミユレータ部８に入力され
る。このプラント条件シミユレータ部８では自動電圧調
整装置４内の電圧調整器基板１５の故障によるプラント
状態を模擬し、前述した模擬盤１上の計器７に表示させ
たり、図示しない故障表示器を動作させる。このような
状態の元で訓練者が自動電圧調整装置４の故障箇所を検
索するには、まずハード試験装置５の模Ｉ３２電源装置
２０から出力電圧を電源装置１９に入力して制御電源を
活かす。また、訓練者はある発電機電圧に相当する電圧
を模擬電源装置２０から自動電圧調整装置４内の電圧調
整器基板１５に故障設定用継電器Ａの常閉接点Ａｂを介
して入力する作業を行なう。次に訓練者はテスタ等を用
いて各種基板の出力電圧を計測して故障箇所の追及を行
なう。ここでは故障設定用継電器Ｃの常開接点Ｃｂが開
路しているので、パルスＩＩＩ！Ｆ３１７の入力電圧が
ないことをチェックすることにより電圧調整器基板１５
の故障を発見することができる。

以上は故障設定装置３により自動電圧調整装置４内の電
圧調整器基板の模擬故障を設定した場合の説明であるが
、他の模擬設定用スイッチにより電圧設定器基板１６や
電源装置１９の模擬故障を設定した場合においても前述
同様の訓練を行なうことができる。

なお、上記実施例では故障設定Ｖｔ置３の操作を故障設
定用スイッチを操作することにより説明したが、このス
イッチの代わりにＣＲＴ操作卓のキーボードを使用し、
このキーボードから得られるデータをプラントシミュレ
ータ装置２に入力し、さらにプラントシミュレータ装置
２から出力変換器を介して自動電圧調整装ｆｆ１Ｊ内の
故障設定用継電器を動作させても前述同様に実施できる
ものである。

［￥ｌ明の効果］ 上述べたように本発明によれば、プラント状態を監視制
御する模擬盤と、電圧設定器、電圧調整器等各種のアナ
ログ基板から構成され発Ｔｉ１１の界磁電流を調整して
発電製電圧を一定にする自動電圧調整装置と、この自動
電圧調整ｖｔ置の模擬故障を設定する故障設定装置と、
シーケンス制御回路およびプラントの各ＦＩ電気量等の
状態を模擬してその模擬Ｆを前記模擬盤に送出し且つ前
記故障設定装置により模擬故障が設定されると前記自動
電圧調整装置の故障箇所に応じた主機状態を模擬して前
記模擬盤に表示させるプラントシミュレータ装置と、前
記自動電圧調整装置の各種アナログ基板に電源を与える
模擬電源Ｖｔ置および前記自動電圧ｒ！Ｊ整装置の模擬
故障箇所を検索する手段を備えたハード試験装置とから
構成したものである。

従って、プラントシミュレータ８ｉｆｆによりプラント
状態を模擬し、その模擬昂が模擬盤上に表示されるので
、訓練者はプラント全体の動きを見ることができると共
に故障設定装置により適宜設定された自動電圧調整装置
の故障箇所の検索時試験用の電線の配線を行なって現場
での実際の作業と同様にテスタ等で各種アナログ基板電
圧を測定しながら故障箇所の追及ができるので、自動電
圧調整装置故障時の主機の動きを訓練すると共に故障原
因を発見させる訓練を臨場感をもって効果的に行なうこ
とができる自動電圧調整装置用シミュレータ装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による自動電圧調整装置用シミュレータ
装置の基本構成を示すブロック図、第２図は本発明の一
実施例を示す構成図、第３図は同実施例における故ｇ１
段定装置、自動電圧設定装置およびハード試験装置の内
部構成とその接続構成を詳細に示す回路図である。 １・・・・・・模擬盤、２・・・・・・プラントシミュ
レータ装置、３・・・・・・故障設定装置、４・・・・
・・自動電圧調整装置、５・・・・・・ハード試験装置
、６・・・・・・スイッチ、７・・・・・・計器、８・
・・・・・プラント条件シミユレータ部、９・・・・・
・入出力部、１０・・・・・・故障設定スイッチ部、１
１・・・・・・自動電圧調整部、１２・・・・・・継電
器部、１３・・・・・・模擬電源装置、１４・・自・・
テスタ。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プラント状態を監視制御する模擬盤と、電圧設定器、電
   圧調整器等各種のアナログ基板から構成され発電機の界
   磁電流を調整して発電機電圧を一定にする自動電圧調整
   装置と、この自動電圧調整装置の模擬故障を設定する故
   障設定装置と、シーケンス制御回路およびプラントの各
   種電気量等の状態を模擬してその模擬量を前記模擬盤に
   送出し且つ前記故障設定装置により模擬故障が設定され
   ると前記自動電圧調整装置の故障箇所に応じた主機状態
   を模擬して前記模擬盤に表示させるプラントシミュレー
   タ装置と、前記自動電圧調整装置の各種アナログ基板に
   電源を与える模擬電源装置および前記自動電圧調整装置
   の模擬故障箇所を検索する手段を備えたハード試験装置
   とからなる自動電圧調整装置用シミュレータ装置。