JPH02219434A - 自動電圧調整器のプロセス系の異常検出装置 - Google Patents
自動電圧調整器のプロセス系の異常検出装置Info
- Publication number
- JPH02219434A JPH02219434A JP1037642A JP3764289A JPH02219434A JP H02219434 A JPH02219434 A JP H02219434A JP 1037642 A JP1037642 A JP 1037642A JP 3764289 A JP3764289 A JP 3764289A JP H02219434 A JPH02219434 A JP H02219434A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、火力、水力、原子力、その他の発電機の励磁
装置、特に自動電圧調整器（ＡＶＲ）励磁システムにお
けるプロセス系の異常検出装置に関する。
装置、特に自動電圧調整器（ＡＶＲ）励磁システムにお
けるプロセス系の異常検出装置に関する。
発電機の発電電圧を自動的に調整するＡＶＲ装置からみ
て、サイリスク界磁巻線、発電機、計器用変成器などの
外部機器の異常を検出する従来のプロセス系異常検出装
置は、その異常検出の対象とする項目によって次のよう
に細分化されていた。 （イ）電圧検出用ＰＴ（変成器）のヒユーズ断二ＰＴヒ
ユーズ断検出用保護リレーを設ける。 （０）サイリスクへの点弧パルス： ＡＶＲ装置より発信されるパルスの有無を検出する。 （ハ）回転整流器のヒユーズ断二 界磁磁束を検出し、その波形解析をしてヒユーズ断を検
出する。 （ニ）無効電力検出値の異常： 特に有効な検出手段はない。 （ネ）端子電圧の検出、サイリスクへのパルス出力のサ
イリスク側での配線はずれや断線：最終的に動作する過
電圧保護リレーや界磁喪失保護リレーで代用する。
て、サイリスク界磁巻線、発電機、計器用変成器などの
外部機器の異常を検出する従来のプロセス系異常検出装
置は、その異常検出の対象とする項目によって次のよう
に細分化されていた。 （イ）電圧検出用ＰＴ（変成器）のヒユーズ断二ＰＴヒ
ユーズ断検出用保護リレーを設ける。 （０）サイリスクへの点弧パルス： ＡＶＲ装置より発信されるパルスの有無を検出する。 （ハ）回転整流器のヒユーズ断二 界磁磁束を検出し、その波形解析をしてヒユーズ断を検
出する。 （ニ）無効電力検出値の異常： 特に有効な検出手段はない。 （ネ）端子電圧の検出、サイリスクへのパルス出力のサ
イリスク側での配線はずれや断線：最終的に動作する過
電圧保護リレーや界磁喪失保護リレーで代用する。
上記のような従来の異常検出技術においては次のような
問題があった。 （イ）については、ＰＴヒユーズは確実に検出できるが
、保護リレー設置点からＡＶＲ端子までの間の断線や端
子の配線はずれの検出については無力であった。 （０）については、ＡＶＲ出力側の無パルスは確実に検
出できるが、ＡＶＲからサイリスクまでの間の断線や端
子の配線はずれの検出については無力であった。 （ハ）については、検出装置が高価であり、設定はプラ
ントごとに違うためデータの測定が必要となり、大変で
あった。 （ニ）については、ドループとしてＡＶＲ制御部に使用
される重要検出値の無効電力に対して特に有効な検出方
法はなかった。 （ネ）については、上記（イ）および（Ｕ） と同様の
問題があった。
問題があった。 （イ）については、ＰＴヒユーズは確実に検出できるが
、保護リレー設置点からＡＶＲ端子までの間の断線や端
子の配線はずれの検出については無力であった。 （０）については、ＡＶＲ出力側の無パルスは確実に検
出できるが、ＡＶＲからサイリスクまでの間の断線や端
子の配線はずれの検出については無力であった。 （ハ）については、検出装置が高価であり、設定はプラ
ントごとに違うためデータの測定が必要となり、大変で
あった。 （ニ）については、ドループとしてＡＶＲ制御部に使用
される重要検出値の無効電力に対して特に有効な検出方
法はなかった。 （ネ）については、上記（イ）および（Ｕ） と同様の
問題があった。
本発明によれば、ＡＶＲによる演算によって、現在の運
転状態（検出した有効電力Ｐおよび無効電力Ｑで代用さ
れる）において現在の界磁指令αが出力された場合のあ
るべき端子電圧Ｖ、を求め、この電圧値ｖ３と検出され
た電圧値■。とを比較して異常検出を行うものである。
転状態（検出した有効電力Ｐおよび無効電力Ｑで代用さ
れる）において現在の界磁指令αが出力された場合のあ
るべき端子電圧Ｖ、を求め、この電圧値ｖ３と検出され
た電圧値■。とを比較して異常検出を行うものである。
本発明によれば、プロセス系に異常が発生した場合は必
ず電圧値Ｖ、と■。の値に差が出て異常が検出される。
ず電圧値Ｖ、と■。の値に差が出て異常が検出される。
以下本発明を図面に基づいて説明する。
以下の実施側では発電機端子電圧比較形でサイリスタ直
接励磁方式を例にとって説明する。 第１図は本発明による異常検出装置を適用したシステム
の全体構成図を示す。図において、１は発電機、２は発
電機１に界磁電流ｉｆを供給する界磁巻線、３は界磁電
流ｉｔを制御するサイリスク、４はサイリスタ３に接続
されている励磁電源を示す、５は発電機電流■検出用０
ＣＴ（変流器）、６は発電機端子電圧ＶＤ検出用のＰＴ
（変成器）、７は発電機電流■と発電機端子電圧■。を
入力して有効電力Ｐと無効電力Ｑを演算するＰＱ演算装
置である。 図中、点線で囲んだ部分がデジタルＡＶＲであり、８は
発電機１の発電電圧の範囲を設定するＡＶＲの電圧設定
器であり、９はＡＶＲ制御部である。このＡＶＲ制御部
９は発電機端子電圧■。検出用の変成器ＰＴ６で検出し
た端子電圧■。とＰＱ演算装置７で演算した無効電力Ｑ
とを入力してドループ（無効電力Ｑと端子電圧ＶＳとの
和である電圧調定率）を作成し、そのドループを電圧設
定器８で設定した電圧値と比較し、比較結果をＡＶＲ制
御部９の内部に含まれるものとして示した電圧調節器９
ａに与える。電圧調整器９ａでは、比較結果に基づいて
ＰＩＤ演算を行い、サイリスタ３の点弧角である界磁指
令αを演算する。ＡＶＲ制御部９は界磁指令αをサイリ
スタ３に与えて電圧調整を行う。 １０は■、演算部であり、界磁指令α、有効電力Ｐ、無
効電力Ｑを入力してＶ、を演算し出力する。 １１は異常判定部であり、演算された端子電圧Ｖ、と検
出された端子電圧■。とを比較して警報を出力する。 次に第２図を参照して■３の演算について説明する。 第２図はＶ、演算部１０の回路構成を示す。■。 演算部１０への入力は界磁指令αと、有効電力Ｐ、無効
電力Ｑであり、まず１０ａはｔｒ演算部であり、界磁指
令αを入力して（１）弐によりｉｆを演算する。 ここでＶａｃはサイリスクの交流側電圧（線間電圧）、
Ｒ，は界磁抵抗である。 次に１０ｂは無負荷飽和曲線部であり、ｉ、演算部１０
ａで演算したｉ、を入力して折れ線曲線を用いて発電機
内部誘起電圧Ｅを演算する。１０ｃはＶ、演算回路であ
り、Ｅ、Ｐ、Ｑを入力して（２）式よりＶＳを求める。 ここでＸｄは発電機同期リアクタンス（定数）無負荷飽
和曲線部１０ｂにおいて無負荷飽和特性は与えられてい
るため、界磁指令αがわかれば誘起電圧Ｅが演算できる
。またＰとＱは検出値であるため（２）式より、Ｐ、Ｑ
、ＥからＶ、を演算することができる。 第３図は異常判定部１１の回路構成を示しており、１１
ａはＶ、−Ｖ、の値を作成する減算器、ｌｌｂはＶ、
Ｖｔｌ ｌの値を作成する絶対値部、ｌｌｃは比較部
、ｌｉｄはタイマ、ｌｉｅは出力リレーである。 比較部１１ｃでは、 Ｖ、−ＶＤ を定数と比較し、Ｖ
、−Ｖゎ １〉定数の場合にのみ接点をＯＮする信号を
出力する。タイマｌｉｄは接点ＯＮ信号を受けると一定
時間後に出力リレーｌｉｅを付勢し、警報接点を閉じる
ようになっており、それにより警報が出力される。タイ
マｌｉｄを設けたのは、端子電圧の変化の過渡状態にお
いて警報が誤作動するのを避けるためであり、そのため
にＶｓとＶＤの値が定数で与えられた不感帯以上になっ
て一定時間後に警報出力される。 その結果、例えば電圧検出用ＰＴのヒユーズが断した場
合や、サイリスクへの点弧パルスが正常に伝送されなか
った場合等のプロセス系のなんらかの異常が発生したこ
とを検出できる。 上記実施例はデジタルＡＶＲのプロセス系の異常検出装
置について例示したが、本発明はアナログＡＶＲのプロ
セス系の異常検出装置にも同様に適用することができる
。しかし、いずれの場合も、■、演算部はデジタル構成
とするのが実際的であろう。 発電機が小さい送電リアクタンスＸＬを通して無限大母
線に接続されている系統では界磁指令αを変化しても発
電機端子電圧は変化せず、無効電力が変化する。その場
合は、α、■。、Ｐより無効電力Ｑ３をデジタルＡＶＲ
内部で演算し、無効電力の検出値ＱＤと比較してＱ、と
Ｑｏの差が不惑帯を越えて一定時限経過したことで励磁
システムにおけるプロセス系の異常であると判断するこ
とができる。 本発明においては当該発電機の励磁システムがサイリス
ク直接励磁方式でもブラシレス励磁システムでもαによ
り発電機界磁電流、ｆを演算するプログラムを変更する
だけで両方のシステムにおいて適用可能である。
接励磁方式を例にとって説明する。 第１図は本発明による異常検出装置を適用したシステム
の全体構成図を示す。図において、１は発電機、２は発
電機１に界磁電流ｉｆを供給する界磁巻線、３は界磁電
流ｉｔを制御するサイリスク、４はサイリスタ３に接続
されている励磁電源を示す、５は発電機電流■検出用０
ＣＴ（変流器）、６は発電機端子電圧ＶＤ検出用のＰＴ
（変成器）、７は発電機電流■と発電機端子電圧■。を
入力して有効電力Ｐと無効電力Ｑを演算するＰＱ演算装
置である。 図中、点線で囲んだ部分がデジタルＡＶＲであり、８は
発電機１の発電電圧の範囲を設定するＡＶＲの電圧設定
器であり、９はＡＶＲ制御部である。このＡＶＲ制御部
９は発電機端子電圧■。検出用の変成器ＰＴ６で検出し
た端子電圧■。とＰＱ演算装置７で演算した無効電力Ｑ
とを入力してドループ（無効電力Ｑと端子電圧ＶＳとの
和である電圧調定率）を作成し、そのドループを電圧設
定器８で設定した電圧値と比較し、比較結果をＡＶＲ制
御部９の内部に含まれるものとして示した電圧調節器９
ａに与える。電圧調整器９ａでは、比較結果に基づいて
ＰＩＤ演算を行い、サイリスタ３の点弧角である界磁指
令αを演算する。ＡＶＲ制御部９は界磁指令αをサイリ
スタ３に与えて電圧調整を行う。 １０は■、演算部であり、界磁指令α、有効電力Ｐ、無
効電力Ｑを入力してＶ、を演算し出力する。 １１は異常判定部であり、演算された端子電圧Ｖ、と検
出された端子電圧■。とを比較して警報を出力する。 次に第２図を参照して■３の演算について説明する。 第２図はＶ、演算部１０の回路構成を示す。■。 演算部１０への入力は界磁指令αと、有効電力Ｐ、無効
電力Ｑであり、まず１０ａはｔｒ演算部であり、界磁指
令αを入力して（１）弐によりｉｆを演算する。 ここでＶａｃはサイリスクの交流側電圧（線間電圧）、
Ｒ，は界磁抵抗である。 次に１０ｂは無負荷飽和曲線部であり、ｉ、演算部１０
ａで演算したｉ、を入力して折れ線曲線を用いて発電機
内部誘起電圧Ｅを演算する。１０ｃはＶ、演算回路であ
り、Ｅ、Ｐ、Ｑを入力して（２）式よりＶＳを求める。 ここでＸｄは発電機同期リアクタンス（定数）無負荷飽
和曲線部１０ｂにおいて無負荷飽和特性は与えられてい
るため、界磁指令αがわかれば誘起電圧Ｅが演算できる
。またＰとＱは検出値であるため（２）式より、Ｐ、Ｑ
、ＥからＶ、を演算することができる。 第３図は異常判定部１１の回路構成を示しており、１１
ａはＶ、−Ｖ、の値を作成する減算器、ｌｌｂはＶ、
Ｖｔｌ ｌの値を作成する絶対値部、ｌｌｃは比較部
、ｌｉｄはタイマ、ｌｉｅは出力リレーである。 比較部１１ｃでは、 Ｖ、−ＶＤ を定数と比較し、Ｖ
、−Ｖゎ １〉定数の場合にのみ接点をＯＮする信号を
出力する。タイマｌｉｄは接点ＯＮ信号を受けると一定
時間後に出力リレーｌｉｅを付勢し、警報接点を閉じる
ようになっており、それにより警報が出力される。タイ
マｌｉｄを設けたのは、端子電圧の変化の過渡状態にお
いて警報が誤作動するのを避けるためであり、そのため
にＶｓとＶＤの値が定数で与えられた不感帯以上になっ
て一定時間後に警報出力される。 その結果、例えば電圧検出用ＰＴのヒユーズが断した場
合や、サイリスクへの点弧パルスが正常に伝送されなか
った場合等のプロセス系のなんらかの異常が発生したこ
とを検出できる。 上記実施例はデジタルＡＶＲのプロセス系の異常検出装
置について例示したが、本発明はアナログＡＶＲのプロ
セス系の異常検出装置にも同様に適用することができる
。しかし、いずれの場合も、■、演算部はデジタル構成
とするのが実際的であろう。 発電機が小さい送電リアクタンスＸＬを通して無限大母
線に接続されている系統では界磁指令αを変化しても発
電機端子電圧は変化せず、無効電力が変化する。その場
合は、α、■。、Ｐより無効電力Ｑ３をデジタルＡＶＲ
内部で演算し、無効電力の検出値ＱＤと比較してＱ、と
Ｑｏの差が不惑帯を越えて一定時限経過したことで励磁
システムにおけるプロセス系の異常であると判断するこ
とができる。 本発明においては当該発電機の励磁システムがサイリス
ク直接励磁方式でもブラシレス励磁システムでもαによ
り発電機界磁電流、ｆを演算するプログラムを変更する
だけで両方のシステムにおいて適用可能である。
本発明によると、ＡＶＲのプログラムの中に異常検出回
路を組みこめるため、安価にプロセス系の異常検出が可
能となる。また、演算したあるべきＶｓと実際の検出値
ＶＤとを比較して異常判定をしているためケーブル断線
等を含んだ、従来より広範囲な原因によるプロセス系の
異常検出が可能となる。
路を組みこめるため、安価にプロセス系の異常検出が可
能となる。また、演算したあるべきＶｓと実際の検出値
ＶＤとを比較して異常判定をしているためケーブル断線
等を含んだ、従来より広範囲な原因によるプロセス系の
異常検出が可能となる。
第１図は本発明による異常検出装置を適用した発電シス
テムの全体構成図、第２図は■、演算部の回路構成を示
すブロック線図、第３図は異常判定部の回路構成を示す
ブロック線図である。 １−発電機、２−界磁巻線、３・・−サイリスク、４−
励磁電源、７−Ｐ Ｑ演算装置、９・−ＡＶＲ制御部、
ｔｏ−ｖ ｓ演算部、１１−異常判定部。 烹２辺
テムの全体構成図、第２図は■、演算部の回路構成を示
すブロック線図、第３図は異常判定部の回路構成を示す
ブロック線図である。 １−発電機、２−界磁巻線、３・・−サイリスク、４−
励磁電源、７−Ｐ Ｑ演算装置、９・−ＡＶＲ制御部、
ｔｏ−ｖ ｓ演算部、１１−異常判定部。 烹２辺
Claims (1)
- １）発電機電流と発電機端子電圧Ｖ＿Ｄとに基づいて有
効電力と無効電力とを演算する有効・無効電力演算部と
、発電機端子電圧と無効電力とに基づいて演算される界
磁指令と前記有効電力および無効電力とに基づいて発電
機端子電圧Ｖ＿Ｓを演算する端子電圧演算部と、前記端
子電圧Ｖ＿ＤとＶ＿Ｓとの差を所定値と比較する比較部
と、前記差が前記所定値以上のとき異常と判断する異常
判断部とを有することを特徴とする自動電圧調整器のプ
ロセス系の異常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1037642A JP2501894B2 (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | 自動電圧調整器のプロセス系の異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1037642A JP2501894B2 (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | 自動電圧調整器のプロセス系の異常検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02219434A true JPH02219434A (ja) | 1990-09-03 |
| JP2501894B2 JP2501894B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=12503308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1037642A Expired - Lifetime JP2501894B2 (ja) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | 自動電圧調整器のプロセス系の異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2501894B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112881906A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-06-01 | 国家能源集团国源电力有限公司 | 故障判别方法、装置及控制终端 |
-
1989
- 1989-02-17 JP JP1037642A patent/JP2501894B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112881906A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-06-01 | 国家能源集团国源电力有限公司 | 故障判别方法、装置及控制终端 |
| CN112881906B (zh) * | 2021-01-04 | 2022-12-09 | 国家能源集团国源电力有限公司 | 故障判别方法、装置及控制终端 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2501894B2 (ja) | 1996-05-29 |
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