JPH05219800A - 発電機の保護方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電圧帰還制御、電流帰還制御、或いは界磁電
流帰還制御に異常が起きた場合における発電機の保護方
法として、コストアップを招くことなしに、保護を図り
得る発電機の保護方法を提供する。 【構成】 発電機出力電圧（交流）とその整流電圧（直
流）を比較する電圧偏差検出器１８を設け、偏差が一定
値を超えたらＡＶＲ９を制御して発電機を停止させる。
同様に電流偏差検出器１９を設け、ＡＣＲ１０を制御し
て発電機を停止させる。過電圧検出器２０の出力により
界磁電流調節器１３を制御して発電機を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、出力電圧の帰還制御、
出力電流の帰還制御、または界磁電流帰還制御を実施し
ている交流発電機において、それら帰還制御に異常が起
きたときに、発電機の運転を停止してその保護を図るた
めの発電機の保護方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２は、従来の発電機の保護方法を示す
ブロック図である。同図において、１は保護対象とする
発電機の電機子巻線、２は交流電圧検出器、３は交流電
流検出器、４は整流器、５は直流電圧検出器、６は直流
電流検出器、７は発電機界磁巻線、８は出力電圧設定
器、９は自動電圧調節器（ＡＶＲ）、１０は自動電流調
節器（ＡＣＲ）、１１は過電圧検出器、１２は過電流検
出器、１３は界磁電流調節器、１４は過電流検出器、１
５は界磁電流検出器、１６は電圧計、１７は電流計、で
ある。

【０００３】発電機において、出力電圧の帰還制御と、
その異常時の発電機保護は、従来次のようにして行われ
ていた。即ち交流電圧検出器２により発電機の出力であ
る交流電圧を検出し、それと出力電圧設定器８による設
定電圧とをＡＶＲ９に取り込み、両電圧が一致するよう
にＡＶＲ９は調節出力を出力し、これがＡＣＲ１０を介
して界磁電流調節器１３に加わり、発電機の界磁電流調
節を行う。

【０００４】このようにして発電機の出力電圧の帰還制
御が行われているときに、過電圧検出器１１により、発
電機の出力である交流電圧が過電圧になったことが検出
されたとする。出力電圧の帰還制御が正常に機能してい
れば、発電機の出力電圧が過電圧になることはない筈で
あるから、これは出力電圧の帰還制御に異常が起きたこ
とを意味する。そこで、そのままでは発電機が壊れるの
で、過電圧検出器１１の検出出力により、ＡＶＲ９に指
示して発電機の運転を停止させ、その保護を図る。それ
とともに、電圧計１６を監視していて必要な処置を行
う。

【０００５】また、発電機において、出力電流の帰還制
御と、その異常時の発電機保護は、従来次のようにして
行われていた。即ち交流電流検出器３により発電機の出
力電流を検出し、それとＡＶＲ９の出力とをＡＣＲ１０
に取り込み、両者が一致するようにＡＣＲ１０は調節出
力を出力し、これが界磁電流調節器１３に加わり、発電
機の界磁電流調節を行う。

【０００６】このようにして発電機の出力電流の帰還制
御が行われているときに、過電流検出器１２により、発
電機の出力電流が過電流になったことが検出されたとす
る。出力電流の帰還制御が正常に機能していれば、発電
機の出力電流が過電流になることはない筈であるから、
これは出力電流の帰還制御に異常が起きたことを意味す
る。そこで、そのままでは発電機が壊れるので、過電流
検出器１２の検出出力により、ＡＣＲ１０に指示して発
電機の運転を停止させ、その保護を図る。それととも
に、電流計１７を監視していて必要な処置を行う。

【０００７】次に、界磁電流は界磁電流検出器１５によ
り検出され、それが所定の値になるように界磁電流調節
器１３が動作しているわけであるが、その界磁電流帰還
制御が異常になると、過電流検出器１４により界磁電流
が過電流になったことが検出されることがある。そこで
そのときには、過電流検出器１４が過電流を検出したこ
とを界磁電流調節器１３に知らせ、発電機の運転を停止
させてその保護を図る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図２において、交流電
圧検出器２が障害を起こして電圧を検出しなくなった場
合、ＡＶＲ９は、帰還電圧がなくなるため、発電機出力
電圧を上昇させるように制御を行い、その結果、発電機
出力電圧は過電圧となるが、過電圧検出器１１もまた、
交流電圧検出器２の障害発生により、過電圧を検出でき
なくなるので、発電機の保護が出来なかった。これを解
決するためには、交流電圧検出器２を２個設け、帰還制
御用と保護用に分けて用いれば良いわけであるが、交流
電圧検出器２を２個設けるということで、コストアップ
が生じることになる。

【０００９】同様に、交流電流検出器３が障害を起こし
て電流を検出しなくなった場合、ＡＣＲ１０は、帰還電
流がなくなるため、発電機出力電流を上昇させるように
制御を行い、その結果、発電機出力電流は過電流となる
が、過電流検出器１２もまた、交流電流検出器３の障害
発生により、過電流を検出できなくなるので、発電機の
保護が出来なかった。これを解決するためには、交流電
流検出器３を２個設け、帰還制御用と保護用に分けて用
いれば良いわけであるが、交流電流検出器３を２個設け
るということで、コストアップが生じることになる。

【００１０】また界磁電流検出器１５に障害が発生した
場合には、界磁電流が過電流になってもそのことが検出
できないから、界磁電流調節器１３による保護動作は起
きないという問題があった。

【００１１】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を
解決し、発電機の電圧帰還制御や電流帰還制御に異常が
起きた場合における発電機の保護を、コストアップを招
くことなしに、行うことができ、かつ界磁電流検出器に
障害が発生した場合でも、界磁電流調節器による保護動
作が起きるようにした発電機の保護方法を提供すること
にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明では、その出力側に整流器を有し、発生した交流電
力を前記整流器により直流出力に変換して出力する交流
発電機において、その電機子電圧検出値の平均値と前記
整流器の出力である直流電圧の検出値とを比較し誤差電
圧を出力する電圧偏差検出器と、電機子電流検出値の平
均値と前記整流器の出力である直流電流の検出値とを比
較し誤差電流を出力する電流偏差検出器と、界磁巻線に
おける過電圧の発生を検出する過電圧検出器と、を設け
た。

【００１３】

【作用】上記発電機において、電機子電圧を検出し、そ
れが所定電圧になるように、自動電圧調節器により調節
出力を出力し、それを入力される界磁電流調節器により
界磁電流を制御するという、電圧帰還制御を実施してい
るとき、前記電圧偏差検出器からの誤差電圧が一定値を
超えたら、前記電圧帰還制御に異常が起きたものとし
て、電圧自動調節器を制御して発電機の運転を停止して
その保護を図る。

【００１４】また上記発電機において、電機子電流を検
出し、それが所定電流になるように、自動電流調節器に
より調節出力を出力し、それを入力される界磁電流調節
器により界磁電流を制御するという、電流帰還制御を実
施しているとき、前記電流偏差検出器からの誤差電流が
一定値を超えたら、前記電流帰還制御に異常が起きたも
のとして、電流自動調節器を制御して発電機の運転を停
止してその保護を図る。

【００１５】また上記発電機において、界磁電流を検出
し、それが過電流にならないように、界磁電流調節器に
より界磁電流を制御するという界磁電流帰還制御を実施
しているとき、界磁巻線における界磁電流による電圧降
下分を前記過電圧検出器により検出し、それが過電圧を
検出したとき（ということは界磁巻線に過電流が流れた
ということである）、前記界磁電流帰還制御に異常が起
きたものとして、界磁電流調節器を制御して発電機の運
転を停止してその保護を図る。

【００１６】

【実施例】図１は、本発明の一実施例を示すブロック図
である。同図において、図２におけるのと同じものには
同じ符号を付してある。そのほか、１８は電圧偏差検出
器、１９は電流偏差検出器、２０は過電圧検出器、であ
る。

【００１７】図１を参照する。電圧偏差検出器１８は、
交流電圧検出器２により検出された発電機電機子電圧の
平均値と、整流器４の出力である直流電圧の検出値（直
流電圧検出器５）とを比較する。両電圧は、整流器４に
よる電圧降下はそれほど大きくないから、通常ならば、
ほぼ同一の値となるはずである。従って両電圧間の誤差
が一定値を超えるという状態になると、交流電圧検出器
２に障害が起き、その結果、電圧帰還制御がうまく機能
しなくなったものと、判断して良いので、電圧偏差検出
器１８の出力によりＡＶＲ９を制御して発電機の運転を
停止させる。

【００１８】同様に、電流偏差検出器１９は、交流電流
検出器３により検出された発電機電機子電流の平均値
と、整流器４の出力である直流電流の検出値（直流電流
検出器６）とを比較する。両電流は、通常ならば、ほぼ
同一の値となるはずである。従って両電流間の誤差が一
定値を超えるという状態になると、交流電流検出器３に
障害が起き、その結果、電流帰還制御がうまく機能しな
くなったものと、判断して良いので、電流偏差検出器１
９の出力によりＡＣＲ１０を制御して発電機の運転を停
止させる。

【００１９】界磁巻線７は、一般に定抵抗負荷と考えて
よく、そこを流れる界磁電流の大きさと、それにより発
生する電圧（抵抗負荷による電圧降下分）とは、ほぼ比
例する。そこで、図１において、界磁電流調節器１３に
よる界磁電流保護動作が機能しない状態のもとで、過電
圧検出器２０が過電圧を検出したとすると、界磁電流検
出器１５が障害を起こしたと考えてよい。

【００２０】即ち過電圧検出器２０が過電圧（界磁巻線
７の両端間電圧の過電圧）を検出したということは、界
磁巻線７に過電流が流れたということであり、当然、界
磁電流検出器１５がそれを検出して過電流検出器１４に
伝え、界磁電流調節器１３による界磁電流保護動作が機
能してよいわけであるから、それが機能しないというこ
とは、界磁電流検出器１５が障害を起こしたと考えられ
るわけである。

【００２１】このとき、過電圧検出器２０の出力によ
り、界磁電流調節器１３を制御して発電機を停止させそ
の保護を図る。なお、界磁電流検出器１５、過電流検出
器１４が正常に機能しているときは、それにより界磁電
流調節器１３を制御すればよいわけで、過電圧検出器２
０の出力は邪魔になるので、過電圧検出器２０が動作し
ないように過電流検出器１４から、過電圧検出器２０に
ロックをかける。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
交流電圧検出器や電流検出器を、帰還制御用と保護用に
分けて２個用いる必要がないので、発電機の電圧帰還制
御や電流帰還制御に異常が起きた場合における発電機の
保護を、コストアップを招くことなしに、行うことがで
きるという利点がある。

【００２３】また、界磁電流検出器に障害が発生した場
合でも、界磁電流調節器による保護動作を行わせて発電
機の保護を図ることができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】従来の発電機保護方法を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１…電機子巻線、２…交流電圧検出器、３…交流電流検
出器、４…整流器、５…直流電圧検出器、６…直流電流
検出器、７…発電機界磁巻線、８…出力電圧設定器、９
…自動電圧調節器（ＡＶＲ）、１０…自動電流調節器
（ＡＣＲ）、１１…過電圧検出器、１２…過電流検出
器、１３…界磁電流調節器、１４…過電流検出器、１５
…界磁電流検出器、１６…電圧計、１７…電流計、１８
…電圧偏差検出器、１９…電流偏差検出器、２０…過電
圧検出器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 その出力側に整流器を有し、発生した交
   流電力を前記整流器により直流出力に変換して出力する
   交流発電機において、 電機子電圧を検出し、それが所定電圧になるように、自
   動電圧調節器により調節出力を出力し、それを入力され
   る界磁電流調節器により界磁電流を制御するという、電
   圧帰還制御を実施しているとき、検出された前記電機子
   電圧の平均値と前記整流器の出力である直流電圧の検出
   値とを比較し、その間の誤差が一定値を超えたら、前記
   電圧帰還制御に異常が起きたものとして、前記電圧自動
   調節器を制御して発電機の運転を停止してその保護を図
   ることを特徴とする発電機の保護方法。
2. 【請求項２】 その出力側に整流器を有し、発生した交
   流電力を前記整流器により直流出力に変換して出力する
   交流発電機において、 電機子電流を検出し、それが所定電流になるように、自
   動電流調節器により調節出力を出力し、それを入力され
   る界磁電流調節器により界磁電流を制御するという、電
   流帰還制御を実施しているとき、検出された前記電機子
   電流の平均値と前記整流器の出力である直流電流の検出
   値とを比較し、その間の誤差が一定値を超えたら、前記
   電流帰還制御に異常が起きたものとして、前記自動電流
   調節器を制御して発電機の運転を停止してその保護を図
   ることを特徴とする発電機の保護方法。
3. 【請求項３】 その出力側に整流器を有し、発生した交
   流電力を前記整流器により直流出力に変換して出力する
   交流発電機において、 界磁電流を検出し、それが過電流にならないように、界
   磁電流調節器により界磁電流を制御するという界磁電流
   帰還制御を実施しているとき、界磁巻線における界磁電
   流による電圧降下分を電圧として検出し、それが過電圧
   になったとき、前記界磁電流帰還制御に異常が起きたも
   のとして、前記界磁電流調節器を制御して発電機の運転
   を停止してその保護を図ることを特徴とする発電機の保
   護方法。