JPS648528B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、発電機の自動並列投入装置に関す
る。第１図に、この種の自動並列投入方法の従来
例を示す。同図において、１及び２は交流発電機
であつて、それぞれ母線接続用遮断器３及び４を
介して母線Ｘに接続されている。５，６及び７は
計器用変圧器であつて、それぞれ交流発電機１，
２の発生電圧及び母線Ｘの母線電圧を検出する。
８及び９は同期検定開始用の信号接点、１０は周
波数差検出判別装置であつて、信号接点８の閉路
により交流発電機１の出力電圧と母線電圧が入力
され、信号接点９の閉路により交流発電機２の発
生電圧と母線電圧が入力される。この周波数差検
出判別装置１０は入力される交流発電機発生電圧
の周波数fgと母線電圧の周波数fbとの周波数差fg
〜fbの大小とその大きさに対応する判別信号を自
動揃速制御装置本体１１は、fg＜fbの時はガバナ
用増速信号を周波数差の大きさに対応した信号期
間と間隔で発生し、fg＞fbの時はガバナ用減速信
号を周波数差に応じた信号期間と間隔で発生す
る。１２，１３は補助リレーであつて、それぞれ
上記増速信号、減速信号により励磁されてそれぞ
れのａ接点１２ａ，１３ａを閉じる。１４及び１
５は信号接点８とそれぞれ補助リレー１２及び１
３のａ接点とのアンド閉条件により励磁されて、
それぞれ増速指令及び減速指令を交流発電機１の
ガバナに与える補助リレー、１６及び１７は信号
接点９とそれぞれ補助リレー１２及び１３のａ接
点とのアンド閉条件により励磁されてそれぞれ増
速指令及び減速指令を交流発電機２のガバナに送
出する補助リレーである。１８は自動同期投入装
置であつて、信号接点８，９の閉路により選択さ
れた交流発電機１，２の発生電圧と母線電圧を受
け、両電圧の電圧差、位相差、周波数差が許容値
の範囲内に収まると、即ち、同期投入条件が成立
するとこれを検出して同期投入信号を遮断器３も
しくは４に送出する。

このように、従来は、同期検定開始と同時に揃
速制御を開始させるようにしているので、揃速制
御開始時の母線電圧の周波数と投入側交流発電機
発生電圧の周波数との周波数差が極めて小さい場
合にはガバナを駆動させることが難しく、揃速制
御が行われないで、上記周波数差がそのまま継続
されることになる。一方、自動同期投入装置１８
による同期条件成立検出時間は、一般に、上記周
波数差の逆数に比例して長くなるので、該周波数
差が極めて小さい場合には同期投入に長時間を要
することになる。

この発明は、上記した従来の問題点に鑑みてな
されたもので、複数交流発電機の出力周波数を所
定の周波数に第１段調整したのち投入側交流発電
機の出力周波数とさらに第２段調整して母線側周
波数と投入側交流発電機出力周波数との間に所定
の周波数差を確保した後に揃速制御及び同期検出
動作を行わせる構成とすることにより、同期検出
を従来に比し確実にしかも短い時間で行うことが
できる交流発電機の自動並列投入方法を提供する
ことを目的とする。

以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。

第２図において、１９，２０は周波数／電圧変
換器であつて、それぞれ変圧器５，６の２次電圧
を受け、それぞれの電圧の周波数に比例した周波
数電圧Vfga，Vfgbを発生する。２１，２２は第
１の周波数設定器であつて、第１設定周波数ｆ１
に対応する設定周波数電圧Vf１を発生する。２
３，２４は第２の周波数設定器であつて、第２設
定周波数ｆ２（＝ｆ１＋△ｆ）に対応する設定周
波数電圧Vf２を発生する。２５は電圧比較器で
あつて、同期検定開始用の信号接点８ａ及びこれ
と逆動作の信号接点８ｂの閉路によりそれぞれ入
力される第２周波数設定器２３、第１周波数設定
器２１の出力を周波数／電圧変換器１９の出力と
比較してVfgaがVf１，Vf２より小である場合に
負の信号、大である場合に正の信号を発生する。
２６は電圧比較器であつて、同期検定開始用の信
号接点９ａ及びこれと逆動作の信号接点９ｂの閉
路によりそれぞれ入力される第２周波数設定器２
４、第１周波数設定器２２の出力を周波数／電圧
変換器２０の出力と比較してVfgbがVf１，Vf２
より小である場合に負の信号、大である場合に正
の信号を発生する、２７，２８はガバナ駆動制御
装置であつて、それぞれ補助リレー３８のｂ接点
３８ｂを介して電圧比較器２５，２６の出力を受
け、ガバナ駆動制御装置２７は電圧比較器２５の
出力が負の信号、正の信号、一致信号（零信号）
である場合にそれぞれガバナ用の増速信号、減速
信号、調整完了信号を補助リレー２９，３０、限
時リレー３１にそれぞれ送出し、ガバナ駆動制御
装置２８は電圧比較器２６の出力が負の信号、正
の信号、一致信号（零信号）である場合にそれぞ
れガバナ用の増速信号、減速信号、調整完了信号
を補助リレー３２，３３、限時リレー３４にそれ
ぞれ送出する。３５は限時リレーであつて、限時
リレー３１の接点３１ａと限時リレー３４の接点
３４ａ及び信号接点８ａもしくは９ａのアンド閉
条件（第２段周波数調整完了条件）により励磁さ
れる。３６は補助リレーであつて限時リレー３５
の接点３５ａと信号接点８ａのアンド閉条件（揃
速開始条件）により励磁される。該補助リレー３
６のａ接点３６ａの閉路により交流発電機１の発
生電圧と母線電圧が自動揃速制御装置本体１１と
自動同期投入装置１８に取込まれる。３７は補助
リレーであつて限時リレー３５の接点３５ａと信
号接点９ａのアンド閉条件（揃速開始条件）によ
り励磁される。該補助リレー３７のａ接点３７ａ
の閉路により交流発電機２の発生電圧と母線電圧
が自動揃速制御装置本体１１と自動同期投入装置
１８に取込まれる。３８は補助リレーであつて、
遮断器３と４のアンド投入条件（同期投入終了条
件）により励磁される。なお、この実施例におい
て、補助リレー、限時リレーの添字ａ及びｂはそ
れぞれこれらリレーのａ接点及びｂ接点を示す。

次に、この装置の動作について説明する。

遮断器３が投入され交流発電機１が母線Ｘに接
続されている状態で、遮断器４を同期投入して交
流発電機２を母線に接続する場合について説明す
る。

両交流発電機１と２が個別に運転されている同
期検定開始前の状態では、信号接点８ｂ，９ｂが
閉路され、また補助リレー３８が励磁されていな
いことにより接点３８ｂが閉路しているので、周
波数／電圧変換器１９，２０が出力する周波数電
圧Vfga、Vfgbはそれぞれ第１周波数設定器２
１，２２が出力する第１設定周波数電圧Vf１と
比較され、電圧差があるとその極性に応じてガバ
ナ駆動制御装置２７，２８から上記増速信号、減
速信号が発生するので、その都度揃速開始前増速
指令条件（接点３６ｂ、接点２９ａ、接点１５ｂ
の閉路もしくは接点３７ｂ、接点３２ａ、接点１
７ｂの閉路）、揃速開始前減速指令条件（接点３
６ｂ、接点３０ａ、接点１４ｂの閉路もしくは接
点３７ｂ、接点３３ａ、接点１６ｂの閉路）が満
足されて補助リレー１６，１７が励磁されてガバ
ナに増速指令、減速指令が与えられ、交流発電機
１，２の出力周波数は第１設定周波数ｆ１に調整
される。この第１段周波数調整完了後一定時限後
に限時リレー３１，３４が動作するが両限時リレ
ーが動作してもこの時点では同期検定用の信号接
点８ａ，９ａが開路されているので限時リレー３
５は励磁されず、揃速開始条件は成立しない。こ
こで、同期検定開始の為、同期検定開始用の信号
接点９ａを閉路すると、信号接点９ｂが開路し、
交流発電機２側の第１周波数設定器２２の出力に
代えて第２周波数設定器２４の出力Vf２がガバ
ナ駆動制御装置２８に入力されるので、ガバナ駆
動制御装置２８の出力は限時リレー３５が動作す
る前に上記調整完了信号から増速信号に切換わり
補助リレー３２が励磁され、補助リレー１６が動
作してガバナに増速指令が与えられ、交流発電機
２の出力周波数は第２設定周波数ｆ２に調整され
る。この第２段周波数調整が完了すると限時リレ
ー３４が励磁されることにより一定時限後に揃速
開始条件が成立し、補助リレー３７が励磁される
ので接点３７ａが閉路し交流発電機２の出力電圧
と母線電圧とが周波数差検出判別装置１０と自動
同期投入装置１８に取込まれる。この時、周波数
差検出判別装置１０には互いにΔfなる周波数差
となる母線側周波数fbと交流発電機２側周波数fg
とが入力される。以後は、前記従来の場合と同様
に、fg＜fbであると補助リレー１２，１６が動作
して増速指令が発生し、fg＞fbである場合には補
助リレー１３，１７が動作して減速指令が発生す
ることにより、交流発電機１，２が揃速制御さ
れ、同期投入条件が成立すると自動同期投入装置
１８がこれを検出して出力し、遮断器４が投入さ
れて交流発電機１と２は並列運転に入る。遮断器
４が投入されると補助リレー３８が励磁されるの
で、接点３８ｂが開路しガバナ駆動制御装置２
７，２８は切離される。

このようにして、交流発電機２の自動並列投入
が完了するが、揃速制御開始時には、母線電圧の
周波数と交流発電機２の発生電圧周波数との間に
Δfなる周波数差が確保されているので、このΔf
が適切な値となるように第１設定周波数及び第２
設定周波数を定めておくことにより、自動揃速制
御装置を確実に応答させることができる。

ところで、受電、並列運転されない発電機は、
母線に給電した後、一般的に負荷の量に応じて周
波数が変化するため、複数台の発電機１，２は同
期検出前には各々どのような周波数になつている
か不明である。従つて、同期検出に移行してから
の揃速および同期検出に要する時間が、各発電機
ごとにまちまちとなり、場合によつては揃速およ
び同期検出に長時間を要することもある。

本発明の方法では、同期検出に移行する前に第
１周波数設定器２１，２３により各発電機１，２
の出力周波数が同一の第１周波数となるように第
１段周波数調整を行なうので、全ての発電機１，
２が同期検出前に同一の周波数に設定され、揃速
および同期検出に要する時間は、各発電機１，２
の負荷状態には左右されなくなる。この状態で、
同期検出に移行し、投入側発電機についてのみ第
２段周波数調整を行なうので、常に同一短時間で
同期投入を行なえるようになる。即ち、第１段周
波数調整および第２段周波数調整の双方を行なう
ことにより、同期投入時間を均一でしかも短時間
で実施させることができ、本方法は、同期投入時
間を短時間でしかも保証値として要求された場合
に特に有効である。

なお、この実施例では、周波数／電圧変換器を
用いているが、変換器としては電流出力形やパル
ス出力形のものを用いることができる。また、周
波数設定の段数は２段以上にして条件により切替
えてもよい。更に、ガバナ駆動制御装置２７，２
８から調整完了信号を発生させて揃速制御を開始
するようになつているが、この揃速制御開始時点
は、同期検定開始用接点８ａ，９ａの動作後、限
時リレーによつて時限を取つて与えるようにして
も良い。

以上の如く、この発明によれば、複数交流発電
機の出力周波数を所定の周波数に第１段調整した
のち投入側の交流発電機の出力周波数を第２段調
整して揃速制御、同期検出動作開始時に母線側周
波数と発電機側周波数との間に同期検出を容易に
する周波数差を確保しておく構成としたことによ
り、従来に比して、同期検出を確実にしその検出
に要する時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の交流発電機の自動並列投入装置
の回路図、第２図はこの発明の実施例による交流
発電機の自動並列投入方法を実施した回路図であ
る。 図において、１１……自動揃速制御装置本体、
８ａ，９ａ……同期検定開始用信号接点、１２〜
１７……補助リレー、１８……自動同期投入装
置、１９，２０……周波数／電圧変換装置、２
１，２３……第１周波数設定器、２２，２４……
第２周波数設定器、２５，２６……電圧比較器、
２７，２８……ガバナ駆動制御装置、２９，３
０，３２，３３，３６，３７，３８……補助リレ
ー、３１，３４，３５……限時リレー。なお、図
中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 自動揃速制御装置と自動同期投入装置を用
   い、複数交流発電機を揃速制御して同期条件成立
   時に投入側交流発電機の母線接続用遮断器を自動
   投入させる場合において、上記複数交流発電機の
   出力周波数を所定の周波数に第１段周波数調整し
   たのち投入側交流発電機の出力周波数を更に調整
   する第２段周波数調整を行い、該投入側交流発電
   機の出力周波数と母線側周波数との間に所定の周
   波数差を確保したのち上記揃速制御及び同期検出
   動作に移行させることを特徴とする交流発電機の
   自動並列投入方法。