JPH084366B2 - 発電機の保護装置 - Google Patents
発電機の保護装置Info
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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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
別機能がない。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
発電機を判定できる。
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。
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。
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。
Ａに与えられ、母線Ａを介して負荷６に与えられてい
る。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
〔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。
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。
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。
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。
───────────────────────────────────────────────────── 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)
Claims (1)
- 【請求項１】遮断器を介して母線に接続されており、並
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62322029A JPH084366B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 発電機の保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62322029A JPH084366B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 発電機の保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01164223A JPH01164223A (ja) | 1989-06-28 |
| JPH084366B2 true JPH084366B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=18139130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62322029A Expired - Fee Related JPH084366B2 (ja) | 1987-12-18 | 1987-12-18 | 発電機の保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084366B2 (ja) |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5610228B2 (ja) * | 1974-09-27 | 1981-03-06 | ||
| JPS5852417B2 (ja) * | 1975-02-21 | 1983-11-22 | 三井造船株式会社 | ヘイレツウンテンニ オケル ハツデンキノ カイレツホウシキ |
| JPS5814714B2 (ja) * | 1979-07-26 | 1983-03-22 | 富士通株式会社 | 穴明きエンドレステ−プの製造方法 |
| JPS5992718A (ja) * | 1982-11-17 | 1984-05-29 | 東京電力株式会社 | 界磁喪失リレ−の模擬方式 |
| JPS6082033A (ja) * | 1983-10-06 | 1985-05-10 | 株式会社東芝 | 複合発電プラントの無効電力制御装置 |
| JPH0622371B2 (ja) * | 1985-07-11 | 1994-03-23 | 株式会社日立製作所 | 交流発電機の故障診断装置 |
| JPS63234833A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-30 | 株式会社日立製作所 | 並行運転発電機の故障機判別方法 |
| JPS63242126A (ja) * | 1987-03-30 | 1988-10-07 | 株式会社東芝 | 発電機の故障検出装置 |
-
1987
- 1987-12-18 JP JP62322029A patent/JPH084366B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01164223A (ja) | 1989-06-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |