JPH084366B2 - Generator protector - Google Patents
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- JPH084366B2 JPH084366B2 JP62322029A JP32202987A JPH084366B2 JP H084366 B2 JPH084366 B2 JP H084366B2 JP 62322029 A JP62322029 A JP 62322029A JP 32202987 A JP32202987 A JP 32202987A JP H084366 B2 JPH084366 B2 JP H084366B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は並行運転している複数の発電機が励磁系の故
障をした場合にその発電機を判定する変電機の保護装置
に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a protective device for a transformer, which determines a generator when a plurality of generators operating in parallel fails in the excitation system. .
第4図は例えば特公昭51−37422号公報に示されてい
る従来の発電機の保護装置の回路図である。並行運転さ
れる発電機1a,1b夫々は、横流補償として遅れの無効電
流では電圧が低下し、進みの無効電流では電圧が上昇す
る特性を有している。発電機1a,1bの発電電圧は無効電
力検出器12a,12bに夫々与えられており、また遮断器
3a1,3b1を介して母線Aに与えられ、母線Aを介して負
荷6に与えられている。無効電力検出器12aの出力は平
均値演算回路13及び比較増幅回路14aに与えられてお
り、無効電力検出器12bの出力は平均値演算回路13及び
比較増幅回路14bに与えられている。そして平均値演算
回路13の出力は前記比較増幅回路14a及び14bに与えられ
ている。比較増幅回路14aの出力には励磁装置2a及び論
理演算回路16aに与えられており、励磁装置2aの出力を
発電機1aに与えている。比較増幅回路14bの出力は励磁
装置2b及び論理演算回路16bに与えられており、励磁装
置2bの出力を発電機1bに与えている。一方母線Aの電圧
は、母線電圧設定器15aが接続されている母線電圧比較
回路15に与えられており、母線電圧比較回路15の出力は
比較増幅回路14a,14b及び論理演算回路16a,16bに与えら
れている。そして論理演算回路16aの出力を遮断器3a1の
トリップコイル3a2に与えており、論理演算回路16bの出
力を遮断器3b1のトリップコイル3b2に与えている。この
論理演算回路16a,16bは比較増幅回路14a,14bからの無効
電力分担偏差と母線電圧検出器15からの母線電圧偏差と
により故障した発電機を判定するようになっている。FIG. 4 is a circuit diagram of a conventional generator protecting device disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 51-37422. Each of the generators 1a and 1b operated in parallel has a characteristic that the voltage decreases with a delayed reactive current and increases with a reactive current as a cross current compensation. The generated voltage of the generators 1a and 1b is given to the reactive power detectors 12a and 12b, respectively, and the breaker
It is given to the bus A via 3 a1 and 3 b1, and is given to the load 6 via the bus A. The output of the reactive power detector 12a is given to the average value calculation circuit 13 and the comparison amplification circuit 14a, and the output of the reactive power detector 12b is given to the average value calculation circuit 13 and the comparison amplification circuit 14b. The output of the average value calculation circuit 13 is given to the comparison and amplification circuits 14a and 14b. The output of the comparison and amplification circuit 14a is given to the exciter 2a and the logical operation circuit 16a, and the output of the exciter 2a is given to the generator 1a. The output of the comparison amplification circuit 14b is given to the exciter 2b and the logical operation circuit 16b, and the output of the exciter 2b is given to the generator 1b. On the other hand, the voltage of the bus A is given to the bus voltage comparison circuit 15 to which the bus voltage setter 15a is connected, and the output of the bus voltage comparison circuit 15 is sent to the comparison amplification circuits 14a and 14b and the logical operation circuits 16a and 16b. Has been given. And which gives an output of logic circuit 16a in the trip coil 3 a2 of the circuit breaker 3 a1, giving an output of logic circuit 16b to the trip coil 3 b2 of the circuit breaker 3 b1. The logical operation circuits 16a and 16b are configured to determine a failed generator based on the reactive power sharing deviation from the comparison amplifier circuits 14a and 14b and the bus voltage deviation from the bus voltage detector 15.
発電機1a,1bを並行運転した場合には、発電機1a,1bの
無効電力が無効電力検出器12a,12bで検出され、無効電
力検出器12a,12bの両出力を平均値演算回路13に入力す
る。これにより平均値演算回路13は、発電機1台当たり
の基準無効電力を演算して求めた出力を比較増幅回路14
a,14bに与える。比較増幅回路14a,14bは夫々、基準無効
電力と無効電力検出器12a,12bが検出した無効電力とを
比較し、発電機1a,1bの無効電力が基準無効電力より大
きい方の発電機には電圧下げの、反対に小さい方の発電
機には電圧上げの出力を励磁装置2a,2bに与え、両発電
機1a,1bの無効電力を等分に分担させる。また、このよ
うな無効電力の分担制御中において、母線Aの電圧は母
線電圧比較回路15で母線電圧設定器15aで与えられる設
定電圧と比較され、母線電圧の上昇又は下降を検出する
と比較増幅回路14a,14bにる無効電力分担制御を一時中
断して、電圧下げ又は電圧上げの出力を励磁装置2a,2b
に与えて母線電圧を一定に保つ。When the generators 1a, 1b are operated in parallel, the reactive power of the generators 1a, 1b is detected by the reactive power detectors 12a, 12b, and both outputs of the reactive power detectors 12a, 12b are output to the average value calculation circuit 13. input. As a result, the average value calculation circuit 13 compares the output obtained by calculating the reference reactive power per generator with the comparison amplification circuit 14
Give to a, 14b. The comparison amplification circuits 14a and 14b respectively compare the reference reactive power and the reactive power detected by the reactive power detectors 12a and 12b, and the reactive power of the generators 1a and 1b is larger than the reference reactive power. On the contrary, the generator with the smaller voltage is supplied with the output of the voltage increase to the exciters 2a and 2b so that the reactive power of both generators 1a and 1b is equally divided. Further, during such reactive power sharing control, the voltage of the bus A is compared with the set voltage given by the bus voltage setter 15a in the bus voltage comparison circuit 15, and if the rise or fall of the bus voltage is detected, the comparison amplification circuit is detected. The reactive power sharing control in 14a, 14b is temporarily suspended, and the output of voltage reduction or voltage increase is generated by the exciter 2a, 2b.
To keep the bus voltage constant.
そのような運転状態で励磁装置が異常となって、発電
機が故障した場合には、比較増幅回路14a,14bの出力で
ある無効電力と無効電力基準値との偏差、即ち無効電力
分担偏差と、母線電圧比較回路15の出力である母線電圧
と母線電圧設定値との偏差、即ち母線電圧偏差とを論理
演算回路16a,16bで夫々比較し、下記表1に示す演算表
により故障した発電機を判定している。When the exciter becomes abnormal in such an operating state and the generator fails, the deviation between the reactive power and the reactive power reference value, which is the output of the comparison amplification circuits 14a, 14b, that is, the reactive power sharing deviation, The deviation between the bus voltage output from the bus voltage comparison circuit 15 and the set value of the bus voltage, that is, the bus voltage deviation, is compared by the logic operation circuits 16a and 16b, respectively, and the generator that has failed according to the operation table shown in Table 1 below. Is being determined.
即ち、発電機の電圧が上昇する故障の場合は母線電圧
の上昇(母線電圧偏差ΔVより大)で無効電力(kVar)
の分担量が大きい(無効電力分担偏差+ΔkVarより大)
方を故障した発電機とし、また発電電圧が低下する故障
の場合は、母線電圧の低下(母線電圧偏差−ΔVより
小)で無効電力(kVar)の分担量が小さい(無効電力分
担偏差−ΔkVarより小)方を故障した発電機と判定して
論理演算回路16a又は16bの出力信号を遮断器3a1又は3b1
のトリップコイル3a2又は3b2に与えてそれを励磁する。
それによって遮断器3a又は3bが遮断動作して故障した発
電機1a又は1bを母線Aから切り離す。 That is, in the case of a failure in which the voltage of the generator rises, the reactive power (kV ar ) increases with the rise of the bus voltage (greater than the bus voltage deviation ΔV).
Is large (greater than reactive power sharing deviation + ΔkV ar )
In the case of a failure in which one is the failed generator and the generated voltage drops, the amount of shared reactive power (kV ar ) is small due to the decrease in bus voltage (bus voltage deviation − less than ΔV) (reactive power sharing deviation − (Smaller than ΔkV ar ) is judged to be the faulty generator and the output signal of the logical operation circuit 16a or 16b is output to the circuit breaker 3 a1 or 3 b1.
It is applied to the trip coil 3 a2 or 3 b2 of 1 to excite it.
As a result, the circuit breaker 3a or 3b operates to cut off and disconnects the failed generator 1a or 1b from the bus A.
また、これとは別に、複合発電プラントの無効電力制
御装置が特開昭60−82033号公報に示されている。この
無効電力制御装置は、複合発電プラントの一部の発電軸
を単独負荷制御し、他の発電軸を総括負荷制御すると共
に、全体の無効電力を指令値に制御するようにしてお
り、単独制御軸合計の無効電力実際値Q1及び総括制御軸
合計の無効電力実際値Q2を算出するそれぞれの加算回路
と、全体の無効電力指令値Q*からQ*−Q1を算出する
減算回路と、上記Q*−Q1とQ2とを比較してその差分を
上記総括制御軸のみに分配する分配器とを備え、上記分
配された差分に応じて総括制御軸のそれぞれの無効電力
を制御する構成にしている。Separately from this, a reactive power control device for an integrated power plant is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-82033. This reactive power control device is designed to control part of the power generation axes of the combined cycle power plant by individual load control, control the other load generation axes collectively, and control the overall reactive power to the command value. Each addition circuit that calculates the actual reactive power value Q 1 of the total axis and the actual reactive power value Q 2 of the total control axis, and the subtraction circuit that calculates Q * -Q 1 from the total reactive power command value Q * , And a distributor that compares Q * -Q 1 and Q 2 and distributes the difference only to the general control axis, and controls the reactive power of each general control axis according to the distributed difference. It is configured to
更に、交流発電機の故障診断装置が特開昭62−16027
号公報に示されている。この故障診断装置は、各発電機
の容量に見合った無効負荷分担指令をする無効負荷分担
装置と、複数の交流発電機の出力電圧を一定する自動電
圧調整装置の各々の間に設けられて前記無効分担指令を
外部より制限可能な複数の制限器と、該制限器のいずれ
かを介して無効分担指令を制限した際の対応する交流発
電機の無効負担分担の変化の有無に基づいて故障を判定
する故障検出手段を設けている。Further, a failure diagnostic device for an AC generator is disclosed in JP-A-62-16027.
It is shown in the publication. This fault diagnosis device is provided between each of the reactive load sharing device for issuing a reactive load sharing command commensurate with the capacity of each generator, and each of the automatic voltage adjusting device for fixing the output voltage of a plurality of AC generators. A plurality of limiters capable of externally limiting the invalid duty command and a failure based on the presence or absence of a change in the invalid duty share of the corresponding alternator when the invalid duty command is limited via any of the limiters. Failure detection means for making a judgment is provided.
更にそれとは別に、本願発明に関連するものとして、
特公昭45−17503号公報には、同期機群の制御装置が、
特公昭45−18498号公報には総合無効電力調整方法が、
特公昭51−37422号公報には交流発電機の保護装置が、
特公昭56−19185号公報には停電検出装置が、特開昭63
−234833号公報には並行運転発電機の故障機判別方法
が、特開昭63−242126号公報には発電機の故障検出装置
が、特開昭51−96008号公報には並列運転における発電
機の解列方式が、そして特開昭59−92718号公報には界
磁喪失リレーの模擬方式が示されている。Furthermore, apart from that, as something related to the present invention,
Japanese Patent Publication No. 45-17503 discloses a control device for a synchronous machine group.
Japanese Patent Publication No. 18498/45 discloses a comprehensive reactive power adjustment method.
Japanese Patent Publication No. 51-37422 discloses an AC generator protection device.
Japanese Patent Publication No. 56-19185 discloses a power failure detection device, which is disclosed in
-234833 discloses a faulty machine discrimination method for a parallel operation generator, JP-A-63-242126 discloses a generator failure detection device, and JP-A-51-96008 discloses a generator in parallel operation. And the simulation system of the field loss relay is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-92718.
前述したように従来の発電機の保護装置は、発電機が
並行運転されている場合に、励磁装置の異常等により発
電電圧が上昇又は低下するような異常が生じて発電機が
故障しても、母線電圧制御が作動中は健全な発電機が故
障した発電機の電圧の上昇又は低下分を補って、見掛上
は母線電圧に変化が生じ難く、故障した発電機の判定が
遅れて健全な発電機の過電流トリップ及び故障した発電
機が迅速に判定できないという問題がある。As described above, the conventional generator protection device is configured such that when the generators are operated in parallel, even if the generator voltage is increased or decreased due to an abnormality of the exciter or the like, the generator fails. , While the bus voltage control is operating, a healthy generator compensates for the rise or fall of the voltage of the failed generator, and apparently it is difficult for the bus voltage to change, and the determination of the failed generator is delayed and sound. There is a problem that overcurrent trip of various generators and a failed generator cannot be quickly determined.
また、前述した特開昭60−82033号公報に示されてい
る複合プラントの無効電力制御装置は、並行運転中に1
台の発電機が故障した場合、無効電力分担制御をしてい
ても、故障した発電機側は制御不可のため無効電力分担
が出来ない。また、故障発電機を判別することができな
い等の問題がある。Further, the reactive power control device for a complex plant disclosed in the above-mentioned JP-A-60-82033 has a function of
If one generator fails, even if the reactive power sharing control is performed, the failed generator cannot control the reactive power because the generator cannot control. In addition, there is a problem that the faulty generator cannot be identified.
特開昭62−16027号公報に示されている故障診断装置
は、自動電圧調整装置の故障時は発電機の出力変化が急
激である。そこで界磁電流を微小変動させて、その応答
で判別する方式では速応性に問題がある。また母線電圧
を一定に制御する場合は、母線電圧の上昇、下降の方向
を有効に検出できないという問題がある。In the failure diagnosis device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 62-16027, the output of the generator changes rapidly when the automatic voltage regulator fails. Therefore, there is a problem in the quick response in the method in which the field current is slightly changed and the response is used for determination. Further, when the bus bar voltage is controlled to be constant, there is a problem that the rising and falling directions of the bus bar voltage cannot be effectively detected.
更に、特公昭45−17503号公報、特公昭45−18498号公
報に示されているものは並行運転中、1台の発電機が故
障した場合、無効電力分担制御をしても、故障発電機側
は制御不可のため無効電力分担は出来ない。また故障発
電機の判別機能もない。Further, in Japanese Patent Publication Nos. 45-17503 and 45-18498, when one generator fails during parallel operation, even if the reactive power sharing control is performed, the failed generator Since the control side cannot control, reactive power cannot be shared. In addition, there is no function to identify a faulty generator.
特公昭51−37422号公報、特公昭56−19185号公報に示
されているものは自動電圧調整装置、励磁装置等の故障
時には発電機の出力変化が急激である。そして界磁電流
を微小変動させて、その応答で故障発電機を判別する場
合は速応性が得られない。また母線電圧を一定に制御す
る場合は、母線電圧が上昇、下降の方向を有効に検出で
きない。The devices disclosed in Japanese Patent Publication Nos. 51-37422 and 56-19185 have a sudden change in the output of the generator when the automatic voltage regulator, the exciter or the like fails. If the field current is slightly changed and the faulty generator is identified based on the response, quick response cannot be obtained. Further, when the bus voltage is controlled to be constant, it is not possible to effectively detect the rising and falling directions of the bus voltage.
特開昭63−234833号公報及び特開昭63−242126号公報
に示されているものも母線電圧を一定に制御する場合
は、母線電圧の上昇、下降の方向を有効に検出できな
い。The devices disclosed in JP-A-63-234833 and JP-A-63-242126 cannot effectively detect the rising and falling directions of the bus voltage when the bus voltage is controlled to be constant.
特開昭51−96008号公報のものでは、故障発電機の判
別機能がない。The one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 51-96008 does not have a function of discriminating a failed generator.
特開昭59−92718号公報のものでは、界磁喪失のみし
か検出できず、界磁過電流、発電機内部の断線、短絡時
等の発電機の故障検出はできない。According to Japanese Patent Laid-Open No. 59-92718, only field loss can be detected, and field overcurrent, disconnection inside the generator, failure of the generator due to short circuit, etc. cannot be detected.
本発明は前述した問題点に鑑み、母線電圧制御に関係
なく、迅速で正確に故障した発電機を判定できる発電機
の保護装置を提供することを目的とする。In view of the above-mentioned problems, it is an object of the present invention to provide a generator protection device that can quickly and accurately determine a failed generator regardless of bus voltage control.
本発明に係る発電機の保護装置は、各発電機の電圧,
電流及び母線の電圧を与える第1の入力部、前記遮断器
の主接点と連動する補助接点の動作信号を入力する第2
の入力部、これら両入力部に与えられた信号により並行
運転か否かを弁別して並行運転状態であると無効電力を
演算するとともに発電機の無効電力の総和と予め設定し
ている発電機の定格容量比とから発電機1台当たりの基
準無効電力を演算する手段、前記基準無効電力と発電機
が負担している無効電力との無効電力偏差を求める手段
及び発電機の電圧制御中の場合は、電圧制御信号の出力
状態により、また発電機の電圧制御停止中は所定時間前
との電圧の変化状態により、母線電圧の上昇、下降状態
を確認し、無効電力の偏差が所定値異常と判断したとき
は、その無効電力の偏差の方向と電圧の上昇、下降状態
を論理演算し故障発電機を判定する手段を備える。The generator protection device according to the present invention includes a voltage of each generator,
A first input section for applying a current and a voltage of a bus bar, and a second input section for inputting an operation signal of an auxiliary contact interlocking with the main contact of the circuit breaker.
Input section, the signals given to both of these input sections are used to discriminate whether or not parallel operation is being performed, and in the parallel operation state, the reactive power is calculated, and the total reactive power of the generator and the preset generator A means for calculating the reference reactive power per generator from the rated capacity ratio, a means for obtaining the reactive power deviation between the reference reactive power and the reactive power that the generator bears, and when the voltage control of the generator is being performed. Confirms the rise and fall states of the bus voltage by the output state of the voltage control signal and the voltage change state before a predetermined time while the generator voltage control is stopped. When the judgment is made, a means for logically operating the direction of the deviation of the reactive power and the rising and falling states of the voltage to judge the faulty generator is provided.
第1の入力部に発電機の電圧,電流を与える。第2の
入力部に遮断器の主接点と連動する補助接点の動作信号
を与える。前記補助接点の動作信号から発電機が並行運
転か否かを判断し、並行運転中の場合は発電機の電圧,
電流により各発電機の無効電力を演算し、発電機の無効
電力の総和と予め設定している発電機の定格容量比とか
ら発電機1台当たりの基準無効電力を演算し、基準無効
電力と発電機が負担している無効電力との無効電力偏差
を求める。発電機の電圧制御中の場合は、電圧制御信号
の出力状態により、また、発電機の電圧制御停止中は所
定時間前との電圧の変化状態により、母線電圧が上昇、
下降状態を確認し、無効電力の偏差が所定値以上と判断
したときは、その無効電力の偏差の方向と電圧の上昇、
下降状態を論理演算し故障発電機を判定する。The voltage and current of the generator are applied to the first input section. An operation signal of an auxiliary contact that works with the main contact of the circuit breaker is applied to the second input section. From the operation signal of the auxiliary contact, it is judged whether or not the generator is in parallel operation. When the generator is in parallel operation, the voltage of the generator,
The reactive power of each generator is calculated from the current, and the reference reactive power per generator is calculated from the total of the reactive power of the generator and the preset rated capacity ratio of the generator to obtain the reference reactive power. Calculate the reactive power deviation from the reactive power that the generator bears. When the voltage control of the generator is in progress, the bus voltage rises due to the output state of the voltage control signal, and when the voltage control of the generator is stopped, due to the change state of the voltage from a predetermined time before,
When the falling state is confirmed and it is judged that the deviation of the reactive power is more than a predetermined value, the direction of the deviation of the reactive power and the increase of the voltage,
The down state is logically operated to determine the faulty generator.
これにより、母線電圧の制御動作に関係なく故障した
発電機を判定できる。As a result, the failed generator can be determined regardless of the control operation of the bus voltage.
以下本発明をその実施例を示す図面によって詳述す
る。第1図は本発明に係る発電機の保護装置を適用した
電源システムの単線結線図である。並行運転される発電
機1a,1b夫々は、横流補償として遅れの無効電流では電
圧が低下し、進みの無効電流では電圧が上昇する特性を
有している。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing its embodiments. FIG. 1 is a single line connection diagram of a power supply system to which a generator protection device according to the present invention is applied. Each of the generators 1a and 1b operated in parallel has a characteristic that the voltage decreases with a delayed reactive current and increases with a reactive current as a cross current compensation.
発電機1a,1bの発電電圧は遮断器3a1,3b1を介して母線
Aに与えられ、母線Aを介して負荷6に与えられてい
る。The generated voltage of the generators 1a and 1b is applied to the bus A via the circuit breakers 3a1 and 3b1, and to the load 6 via the bus A.
また発電機1aの発電電圧及び電流を変圧器4a及び変流
器5aを介して、発電機1bの発電電圧及び電流を変圧器4b
及び変流器5bを介して、デジタル入力部7、アナログ入
力部8、演算部9及び出力部10からなる故障判定部11の
前記アナログ入力部8に与えている。またこのアナログ
入力部8には母線Aの電圧が変圧器4cを介して与えられ
ている。遮断器3a1の補助接点3a3の開閉信号及び遮断器
3b1の補助接点3b3の開閉動作信号は前記デジタル入力部
7に与えられている。デジタル入力部7及びアナログ入
力部8の各出力信号は演算部9に与えられており、演算
部9が演算した結果の出力信号は出力部10に与えられて
いる。In addition, the generated voltage and current of the generator 1a are passed through the transformer 4a and the current transformer 5a, and the generated voltage and current of the generator 1b are passed through the transformer 4b.
And the current input to the analog input section 8 of the failure determination section 11 including the digital input section 7, the analog input section 8, the calculation section 9 and the output section 10 via the current transformer 5b. The voltage of the bus A is applied to the analog input section 8 via the transformer 4c. Breaker 3 a1 auxiliary contact 3 a3 switching signal and breaker
The opening / closing operation signal of the auxiliary contact 3 b3 of 3 b1 is given to the digital input section 7. The output signals of the digital input section 7 and the analog input section 8 are given to the arithmetic section 9, and the output signal of the result of the arithmetic operation by the arithmetic section 9 is given to the output section 10.
出力部10が出力する電圧制御の信号は励磁装置2a,2b
に与えられ、励磁装置2aの出力は発電機1aに、励磁装置
2bの出力は発電機1bに与えられている。また出力部10が
出力する遮断器をトリップさせる信号は、遮断器3a1,3
b1のトリップコイル3a2,3b2に与えられている。The voltage control signal output from the output unit 10 is the excitation device 2a, 2b.
The output of the exciter 2a to the generator 1a
The output of 2b is given to the generator 1b. Also, the signal output from the output unit 10 for tripping the circuit breaker is the circuit breaker 3 a1 , 3
It has been given to the trip coil 3 a2, 3 b2 of b1.
次に故障判定部の判定手順を第2図に示すフローチャ
ート及び第3図に示すサブルーチンにより説明する。演
算部9は先ずデジタル入力部7をチェックし(S1)、遮
断器3a1,3b1の補助接点3a3,3b3の開閉動作信号から発電
機1a,1bが並行運転か否かを判断する(S2)。並行運転
状態であれば演算部9は発電機1a,1bの夫々の発電電圧
及び電流をアナログ入力部8から取込み発電機1a,1b夫
々の無効電力を演算する(S3)。また演算部9は算出し
た各発電機1a,1bの無効電力を加算した無効電力と、演
算部9に予め設定している各発電機の定格無効電力とに
基づいて、発電機1a,1bの1台当たりが負担すべき基準
無効電力を演算する。そして各発電機の基準無効電力と
その発電機が実際に負担している無効電力とを比較して
無効電力偏差を求め、実際に負担している無効電力が大
きい場合にはその発電機の発電電圧を下げるべく出力部
10から励磁装置2a又は2bに信号を出力する。反対に実際
に負担している無効電力が小さい場合には、その発電機
の電圧を上げるべく出力部10から励磁装置2a又は2bに信
号を出力する。これにより、実際に負担する無効電力が
夫々の発電機の容量比に配分される。また母線電圧をチ
ェックし(S4)、母線電圧が低下又は上昇している場合
には、前述した無効電力分担制御を一時的に中断して、
母線電圧を一定になすべく出力部10から励磁装置2a,2b
に電圧上げ又は電圧下げの信号を出力する。ところで、
並行運転中に発電機1a,1bの励磁装置の異常動作により
発電機電圧が上昇又は低下することになって発電機1a又
は1bが故障した場合には、母線電圧の上昇・下降をチェ
ックする第3図のサブルーチンにおいて、電圧制御状態
か否かが判断される(S5)。電圧制御中である場合は母
線電圧を上昇させるべき「上昇」信号出力中か否かを判
断し(S6)、「上昇」信号の場合は電圧が「下降」とみ
るフラグをセットし(S7)、「下降」信号出力中の場合
は電圧が「上昇」とみるフラグをセットする(S8)。ま
たステップ(S5)において電圧制御状態でない場合は所
定時間t1秒前より母線電圧が母線電圧偏差ΔV以上変化
したか否かを判断し(S9)、変化していれば上昇か否か
を判断して(S10)、実際の母線電圧が上昇の場合は電
圧を「上昇」とみるフラグをセットし(S7)、下降の場
合は電圧を「下降」とみるフラグを夫々セットする(S
8)。また前記ステップ(S9)にて母線電圧偏差ΔV以
上変化していない場合は、電圧上昇・下降フラグをとも
にリセットする(S11)。そしてこのようなサブルーチ
ンを終了した後、続いて電圧「上昇」のフラグ又は「下
降」のフラグがセットされていれば(S12)、即ち母線
電圧が上昇、下降状態にあると無効電力(kVar)分担が
不平衡(不適正)か否かを判断する(S13)。分担が不
平衡であればt1秒前に比し上昇したか否かを判断し(S1
4)、上昇している場合はその上昇量が所定値以上か否
かを判断する(S15)。上昇量が所定値以上の場合は故
障の発電機を判定する(S17)。上昇量が所定値以下の
場合は上昇状態が所定時間t2秒(t1と同じ又は若干長
い)を経過したか否かを判断する(S16)。そして上昇
量が所定値以上の場合又は上昇状態がt2秒経過した場合
に故障の発電機を判定する(S18)。そして故障とすべ
き発電機の判定は下記表2に示す演算表により判定す
る。Next, the determination procedure of the failure determination unit will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 2 and the subroutine shown in FIG. Calculation unit 9 first checks the digital input section 7 (S1), the breaker 3 a1, 3 b1 auxiliary contact 3 a3, 3 b3 generator 1a from the opening and closing operation signal, 1b determines whether concurrent operation (S2). In the parallel operation state, the calculation unit 9 takes in the generated voltage and current of each of the generators 1a and 1b from the analog input unit 8 and calculates the reactive power of each of the generators 1a and 1b (S3). Further, the calculation unit 9 adds the calculated reactive powers of the generators 1a and 1b, and the rated reactive power of each generator preset in the calculation unit 9 to the generators 1a and 1b. Calculate the standard reactive power that each unit should bear. Then, the standard reactive power of each generator is compared with the reactive power that the generator actually bears to obtain the reactive power deviation, and if the actual reactive power is large, the generator Output section to lower the voltage
A signal is output from 10 to the exciter 2a or 2b. On the contrary, when the reactive power actually burdened is small, the output unit 10 outputs a signal to the exciter 2a or 2b in order to increase the voltage of the generator. As a result, the reactive power that is actually borne is distributed to the capacity ratio of each generator. In addition, the bus voltage is checked (S4), and if the bus voltage is decreasing or rising, the reactive power sharing control described above is temporarily interrupted,
From the output unit 10 to the excitation devices 2a, 2b in order to keep the bus voltage constant.
It outputs a signal to raise or lower the voltage. by the way,
If the generator voltage rises or falls due to abnormal operation of the exciter of the generators 1a, 1b during parallel operation and the generator 1a or 1b fails, check the rise and fall of the bus voltage. In the subroutine of FIG. 3, it is determined whether or not the voltage control state is set (S5). If the voltage is being controlled, it is judged whether or not the "rising" signal for raising the bus voltage is being output (S6), and if it is the "rising" signal, the flag that the voltage is regarded as "falling" is set (S7). , If the "falling" signal is being output, the flag that the voltage is considered to "rise" is set (S8). If it is not in the voltage control state in step (S5), it is determined whether or not the bus voltage has changed by the bus voltage deviation ΔV or more from the predetermined time t 1 second before (S9). Then, (S10), if the actual bus voltage rises, the flag that regards the voltage as "increase" is set (S7), and if it decreases, the flag that regards the voltage as "fall" is set (S7).
8). When the bus voltage deviation ΔV is not changed by the step (S9), both the voltage rising / falling flags are reset (S11). After the completion of such a subroutine, if the voltage “up” flag or the “down” flag is subsequently set (S12), that is, if the bus voltage is rising or falling, the reactive power (kV ar ) It is determined whether the sharing is unbalanced (inappropriate) (S13). If the sharing is unbalanced, it is judged whether or not it has increased compared to t 1 seconds before (S1
4) If it is rising, it is judged whether or not the rising amount is equal to or more than a predetermined value (S15). If the amount of increase is equal to or greater than the predetermined value, then the faulty generator is determined (S17). If the amount of increase is less than or equal to the predetermined value, it is determined whether the increase state has passed a predetermined time t 2 seconds (same as or slightly longer than t 1 ) (S16). Then, when the amount of rise is equal to or greater than a predetermined value or when the rise state has passed t 2 seconds, the faulty generator is determined (S18). Then, the determination of the generator to be in failure is made by the calculation table shown in Table 2 below.
即ち、電圧「下降」フラグセットでは、無効電力偏差
ΔkVarが(−)方向つまり、無効電力分担が少ない方、
あるいは時間t2秒間無効電力分担が減少方向(−)を示
している方を故障している発電機とする。また電圧の
「上昇」フラグセットでは無効電力偏差ΔkVarが(+)
方向、つまり無効電力分担が多い方、あるいは時間t2秒
間無効電力分担が増加方向(+)にある方を故障してい
る発電機と判定する。 That is, in the voltage “fall” flag set, the reactive power deviation ΔkV ar is in the (−) direction, that is, the reactive power sharing is small,
Alternatively, the one in which the reactive power sharing shows a decreasing direction (-) for time t 2 seconds is regarded as the faulty generator. Also, when the voltage “rising” flag is set, the reactive power deviation ΔkV ar is (+)
The direction, that is, the direction in which the reactive power sharing is large or the direction in which the reactive power sharing is increasing (+) for time t 2 seconds is determined as the faulty generator.
そしてこのように故障した発電機が判定されると出力
部10は故障している発電機を母線Aに接続している遮断
器のトリップコイルに信号を与えて遮断動作させて、故
障している発電機を母線Aから切り離して(S19)保護
する。そして負荷6は健全な発電機により給電が継続さ
れる。なお、ステップ(S11)にて電圧上昇・下降フラ
グをリセットとした場合、つまり母線電圧偏差ΔV以下
の場合は発電機が正常であるとしてステップ(S13)以
降の判断を行わない。When the faulty generator is determined in this way, the output unit 10 gives a signal to the trip coil of the circuit breaker connecting the faulty generator to the busbar A to cause the tripping operation, thereby causing the fault. Separate the generator from the bus A (S19) and protect it. Then, the load 6 is continuously supplied with power by a sound generator. If the voltage rising / falling flag is reset in step (S11), that is, if the bus voltage deviation ΔV or less, it is determined that the generator is normal and the determinations in step (S13) and thereafter are not performed.
このように、故障した発電機を判定する場合には、母
線電圧が上昇又は下降の状態にあることを確認した後
に、各発電機の実際の無効電力の分担状態が適正か否か
を判断して決定するから、母線電圧の制御動作中であっ
ても、誤判定することなく迅速に故障した発電機を判定
できる。また発電機の無効電力を発電機の電圧及び電流
により直接演算するようにしたから、別個の電力変換器
を必要とせず、無効電力が迅速、高精度に得られる。In this way, when determining a faulty generator, after confirming that the bus voltage is in a rising or falling state, it is determined whether the actual reactive power sharing state of each generator is appropriate. Therefore, even when the bus voltage is being controlled, it is possible to quickly determine the failed generator without making an erroneous determination. Further, since the reactive power of the generator is directly calculated by the voltage and the current of the generator, a separate power converter is not required and the reactive power can be obtained quickly and with high accuracy.
〔発明の効果〕 以上詳述した如く、本発明によれば並行運転している
発電機が励磁系の異常動作により電圧が上昇又は低下す
る如き故障が生じ、そのときに母線電圧が制御されてい
ても、迅速、正確に故障した発電機を判定できる。した
がって、本発明は複数の発電機を並行運転する電源シス
テムの信頼性を高め得る優れた効果を奏する。As described above in detail, according to the present invention, the generator operating in parallel has a failure such that the voltage rises or falls due to the abnormal operation of the excitation system, and the bus voltage is controlled at that time. However, it is possible to quickly and accurately determine the failed generator. Therefore, the present invention has an excellent effect of improving the reliability of the power supply system that operates a plurality of generators in parallel.
第1図は本発明の発電機の保護装置を適用した電源シス
テムの単線結線図、第2図は故障判定部の判定内容を示
すフローチャート。第3図は母線電圧の上昇・下降をチ
ェックするサブルーチン、第4図は従来の電源システム
の単線結線図である。 1a,1b……発電機、2a,2b……励磁装置、3a1,3b1……遮
断器、3a3,3b3……補助接点、6……負荷、7……デジ
タル入力部、8……アナログ入力部、9……演算部、10
……出力部、11……故障判定部 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。FIG. 1 is a single line connection diagram of a power supply system to which the generator protection device of the present invention is applied, and FIG. 2 is a flowchart showing the determination contents of a failure determination unit. FIG. 3 is a subroutine for checking rise / fall of the bus voltage, and FIG. 4 is a single wire connection diagram of a conventional power supply system. 1a, 1b ...... generator, 2a, 2b ...... exciter, 3 a1, 3 b1 ...... breaker, 3 a3, 3 b3 ...... auxiliary contacts, 6 ...... load, 7 ...... digital input, 8 ... … Analog input section, 9 …… Calculation section, 10
...... Output section, 11 ...... Fault determination section In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−96008(JP,A) 特開 昭59−92718(JP,A) 特開 昭60−82033(JP,A) 特開 昭62−16027(JP,A) 特開 昭63−234833(JP,A) 特開 昭63−242126(JP,A) 特公 昭45−17503(JP,B1) 特公 昭45−18498(JP,B1) 特公 昭51−37422(JP,B1) 特公 昭56−19185(JP,B2) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) Reference JP-A-51-96008 (JP, A) JP-A-59-92718 (JP, A) JP-A-60-82033 (JP, A) JP-A-62- 16027 (JP, A) JP 63-234833 (JP, A) JP 63-242126 (JP, A) JP 45-17503 (JP, B1) JP 45-18498 (JP, B1) JP-B-51-37422 (JP, B1) JP-B-56-19185 (JP, B2)
Claims (1)
行運転している複数の発電機に励磁系の故障が生じた場
合に、その発電機を判定する発電機の保護装置におい
て、 各発電機の電圧,電流及び前記母線の電圧を与える第1
の入力部、前記遮断器の主接点と連動する補助接点の動
作信号を与える第2の入力部、これら両入力部に与えら
れた信号により並行運転か否かを弁別して、並行運転状
態であると無効電流を演算するとともに発電機の無効電
力の総和と予め設定している発電機の定格容量比とから
発電機1台当たりの基準無効電力を演算する手段、前記
基準無効電力と発電機が負担している無効電力との無効
電力偏差を求める手段及び発電機の電圧制御中の場合は
電圧制御信号の出力状態により、また発電機の電圧制御
停止中は所定時間前との電圧の変化状態により、母線電
圧の上昇、下降状態を確認し、無効電力の偏差が所定値
以上と判断したときは、その無効電力の偏差の方向と電
圧の上昇、下降状態を論理演算し故障発電機を判定する
手段を備えていることを特徴とする発電機の保護装置。1. A generator protection device, which is connected to a busbar through a circuit breaker and determines a generator when a plurality of generators operating in parallel have an excitation system failure, First to give voltage and current of each generator and voltage of said busbar
Input section, a second input section for giving an operation signal of an auxiliary contact interlocking with the main contact of the circuit breaker, and a parallel operation state by discriminating whether or not the parallel operation is performed by the signals given to these both input sections. And a means for calculating the reactive current and calculating the reference reactive power per generator from the total of the reactive power of the generator and the preset rated capacity ratio of the generator. Means to obtain the reactive power deviation from the reactive power that is being carried and the output state of the voltage control signal when the generator voltage control is in progress, and the change state of the voltage before the specified time when the generator voltage control is stopped. If the deviation of the reactive power is judged to be more than a predetermined value by checking the rise and fall state of the bus voltage, the direction of the deviation of the reactive power and the rising and falling states of the voltage are logically operated to determine the faulty generator. Have the means to Generator protection device comprising and.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62322029A JPH084366B2 (en) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | Generator protector |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP62322029A JPH084366B2 (en) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | Generator protector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01164223A JPH01164223A (en) | 1989-06-28 |
| JPH084366B2 true JPH084366B2 (en) | 1996-01-17 |
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ID=18139130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62322029A Expired - Fee Related JPH084366B2 (en) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | Generator protector |
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Family Cites Families (8)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS5852417B2 (en) * | 1975-02-21 | 1983-11-22 | 三井造船株式会社 | Heiretsuuntenni Okeru Hatsudenkino Kairetsuhoushiki |
| JPS5814714B2 (en) * | 1979-07-26 | 1983-03-22 | 富士通株式会社 | Manufacturing method of endless tape with holes |
| JPS5992718A (en) * | 1982-11-17 | 1984-05-29 | 東京電力株式会社 | Simulator system for field failure relay |
| JPS6082033A (en) * | 1983-10-06 | 1985-05-10 | 株式会社東芝 | Reactive power controller of composite generator plant |
| JPH0622371B2 (en) * | 1985-07-11 | 1994-03-23 | 株式会社日立製作所 | Alternator failure diagnosis device |
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| JPS63242126A (en) * | 1987-03-30 | 1988-10-07 | 株式会社東芝 | Failure detector of generator |
-
1987
- 1987-12-18 JP JP62322029A patent/JPH084366B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01164223A (en) | 1989-06-28 |
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