JPH0811026Y2 - 界磁喪失リレー誤動作防止回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本考案は、同期発電機の界磁喪失に対する保護リレー
の誤動作を防止する界磁喪失リレー誤動作防止回路に関
し、特に、炉頂圧発電機等の低負荷用発電機に好適な界
磁喪失リレー誤動作防止回路に関する。

B.考案の概要 本考案は、交流発電機の界磁喪失に対する保護リレー
の誤動作を防止する界磁喪失リレー誤動作防止回路にお
いて、交流発電機の出力回路に接続される同期電動機の
起動時に、この同期電動機の主回路に設けた変流器によ
り、同期電動機の起動時に生ずる電圧降下または進相電
流を補償する疑似信号を界磁喪失リレーに与えて界磁喪
失リレーが負荷側の同期電動機起動の影響を受けないよ
うにしたものである。

C.従来の技術 同期発電機は、開閉器や励磁器の事故もしくは同期機
スリップリングとブラシ接触部の事故等により、界磁を
喪失することがある。同期発電機が界磁を喪失すると誘
導電動機となり、同期速度以上で回転して回転子に大き
な誘導電流を生じる。このとき、円筒形回転子等で制動
巻線がない場合には、誘導電流は回転子鉄心を流れ、鉄
心は急激に加熱し、温度上昇の著しい端部では２分程度
で危険な状態に達することさえある。また、発電機が界
磁を喪失すると、発電機の定格容量の２倍〜４倍の無効
電流を系統から奪うので、直ちに系統を解列しなけれ
ば、急速に安定性を失い、各部が運転休止に至ってしま
う。

そこで、不足電圧継電器や距離縦電器等の界磁喪失リ
レーを界磁回路に設ける保護方式が一般に行われている D.考案が解決しようとする課題 しかし、例えば炉頂圧発電機等のように、その操業状
態によっては低負荷が続く発電機に対して比較的容量の
大きな同期電動機（以下、SMと略称する）が起動された
場合、前記の発電機保護リレーとしての、界磁喪失リレ
ーが誤動作することがある。それは、SMの起動時に大量
のVar（無効電力）が発生するため、電圧降下とそれに
伴う進相運転など、界磁喪失リレーからはあたかも同期
発電機の界磁喪失が生じたように見える現象が発生する
ことに起因する。

この現象を避けるための最も一般的な対策は、SM起動
シーケンスに対して例えばスタート信号とタイマを使用
し、界磁喪失リレーをSM起動中は不作動にしておく方法
がある。しかし、この方法は、短時間とはいえ界磁喪失
リレーの保護機能を無くしてしまうので危険を伴う欠点
があり、またSMの起動時間が負荷によって長短する場合
にその都度タイマを設定し直す面倒がある。

本考案は、このような課題に鑑みて創案されたもの
で、負荷側のSM起動の影響を受けずに済む界磁喪失リレ
ー誤動作防止回路を提供することを目的としている。

E.課題を解決するための手段 本考案における上記課題を解決するための手段は、交
流発電機の出力回路に設けられた変流器の２次電流およ
び計器用変圧器の２次電圧を入力とする界磁喪失リレー
を備え、この交流発電機の出力回路に同期電動機が接
続，しゃ断されるものにおいて、 前記計器用変圧器の２次側の界磁喪失リレー接続線に
抵抗を設け、且つ前記同期電動機の主回路に変流器を設
けるとともに、該変流器の２次側を前記抵抗に接続して
同期電動機の投入時に生ずる電圧降下または進相電流を
補償するようにする。

F.作用 本考案は、SMの起動中のみ界磁喪失リレーに疑似信号
を与えることにより、リレーの保護機能を常時生かすよ
うにするものである。本来の界磁喪失は、発電機端子よ
り見た現象としては、電圧降下及び進相運転で捕らえら
れるものである。そこで、発電機電圧を検出するための
計器用変圧器の２次側に抵抗を直列に挿入し、SMの主回
路上に配設した変流器と連絡するようにすれば、SM起動
電流とその時間に比例した変流器の２次電流が前記抵抗
に流れ込んで電圧を発生し、発電機端子より見た現象と
しては、SM起動による影響を受けずに済むことになる。
尚、SMが定常運転に入った場合も変流器を介して電圧を
発生するが、微少なもので、問題にならない。

G.実施例 以下、図面を参照して、本考案の実施例を詳細に説明
する。

第１図は、本考案の一実施例の構成図である。同図
中、１は同期電動機（SM）、２はそのSM1を駆動する交
流発電機、３は界磁喪失リレーで発電機２の出力回路に
配設された計器用変圧器４および変流器６の２次出力を
入力とし界磁喪失を検出して保護動作を行う。５は計器
用変圧器４の２次側と前記界磁喪失リレー３との間に介
設された抵抗、７は前記SM1の主回路上に配設された変
流器（CT）であり、この変流器７の２次側は抵抗５に接
続される。

上記の回路で、抵抗５には、SM1の定常運転時にも変
流器７を介して２次電流が流れるが、微少なため界磁喪
失リレー３の動作に影響ない。SM1の起動時には遥かに
大きな起動電流を発生するので、SM起動電流及びその時
間に比例したCT2次電流が前記抵抗５に流れ込んで大き
な電圧を発生し、発電機端子より見た電圧降下や進相電
流を補償し、SM起動による影響を受けずに済み、界磁喪
失リレーの誤動作は防止できる。

尚、本考案の構成は、発電機同士の並列運転に従来よ
り使用されている横流補償回路に類似しているが、作用
と目的が全く異なるものである。

H.考案の効果 以上説明したとおり、本考案によれば、同期電動機の
起動電流と、その流れる時間に比例して変流器７の２次
電流が抵抗５に流れ込むので、負荷側のSM起動の影響を
受けずに済む界磁喪失リレー誤動作防止回路を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の構成図である。 １…同期電動機（SM）、２…交流発電機、３…界磁喪失
リレー、４…計器用変圧器（PT）、５…抵抗、6,7…変
流器（CT）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】交流発電機の出力回路に設けられた変流器
   の２次電流および計器用変圧器の２次電圧を入力とする
   界磁喪失リレーを備え、この交流発電機の出力回路に同
   期電動機が接続，しゃ断されるものにおいて、 前記計器用変圧器の２次側の界磁喪失リレー接続線に抵
   抗を設け、且つ前記同期電動機の主回路に変流器を設け
   るとともに、該変流器の２次側を前記抵抗に接続して同
   期電動機の投入時に生ずる電圧降下または進相電流を補
   償するようにしたことを特徴とした界磁喪失リレー誤動
   作防止回路。