JPH09322575A - 原子力発電プラントの所内電源設備 - Google Patents
原子力発電プラントの所内電源設備Info
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- JPH09322575A JPH09322575A JP14016896A JP14016896A JPH09322575A JP H09322575 A JPH09322575 A JP H09322575A JP 14016896 A JP14016896 A JP 14016896A JP 14016896 A JP14016896 A JP 14016896A JP H09322575 A JPH09322575 A JP H09322575A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 原子力発電プラントの大容量誘導電動機の始
動を行ったときの電源母線電圧の電圧降下を抑制する。 【解決手段】 原子力発電プラントの構成機器に電力を
供給する所内高圧電源母線から給電用遮断器を介して大
容量誘導電動機に給電を行う構成の所内電源設備ににお
いて、所内変圧器の変圧比を変更する負荷時電圧調整器
と、第1手動スイッチ手段25と、第1手動スイッチ手
段25が投入されたとき負荷時電圧調整器を調整して所
内変圧器の二次側電圧を所内高圧電源母線の定格電圧よ
り高い所定高電圧まで昇圧する第1制御手段30,3
1,34と、第2手動スイッチ手段24と、第2手動ス
イッチ手段24が投入されたとき給電用遮断器を投入
(40)し大容量誘導電動機を所内高圧電源母線に接続
して大容量誘導電動機を始動する第2制御手段36,3
8,39,40とを設ける。
動を行ったときの電源母線電圧の電圧降下を抑制する。 【解決手段】 原子力発電プラントの構成機器に電力を
供給する所内高圧電源母線から給電用遮断器を介して大
容量誘導電動機に給電を行う構成の所内電源設備ににお
いて、所内変圧器の変圧比を変更する負荷時電圧調整器
と、第1手動スイッチ手段25と、第1手動スイッチ手
段25が投入されたとき負荷時電圧調整器を調整して所
内変圧器の二次側電圧を所内高圧電源母線の定格電圧よ
り高い所定高電圧まで昇圧する第1制御手段30,3
1,34と、第2手動スイッチ手段24と、第2手動ス
イッチ手段24が投入されたとき給電用遮断器を投入
(40)し大容量誘導電動機を所内高圧電源母線に接続
して大容量誘導電動機を始動する第2制御手段36,3
8,39,40とを設ける。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は原子力発電プラント
の所内電源設備に係り、特に、発電所の起動時に大容量
の誘導電動機を直入れ始動しても電源電圧降下を緩和す
るのに好適な原子力発電プラントの所内電源設備に関す
る。
の所内電源設備に係り、特に、発電所の起動時に大容量
の誘導電動機を直入れ始動しても電源電圧降下を緩和す
るのに好適な原子力発電プラントの所内電源設備に関す
る。
【0002】
【従来の技術】火力発電プラントや原子力発電プラント
の所内電源設備では、各電源母線に、誘導電動機や、電
源母線の下流側を低圧にするための降圧用の低圧用変圧
器等の負荷が接続されている。これらは、プラントの通
常運転中は、各々、外部電源より変圧器で電源母線の定
格電圧に降圧された電源を受電している。また、電源母
線からは、ケ−ブルにより負荷である誘導電動機や、下
流側の低圧用変圧器等へ給電されている。
の所内電源設備では、各電源母線に、誘導電動機や、電
源母線の下流側を低圧にするための降圧用の低圧用変圧
器等の負荷が接続されている。これらは、プラントの通
常運転中は、各々、外部電源より変圧器で電源母線の定
格電圧に降圧された電源を受電している。また、電源母
線からは、ケ−ブルにより負荷である誘導電動機や、下
流側の低圧用変圧器等へ給電されている。
【0003】負荷である誘導電動機は、その始動に要す
る設備の簡略化の為、直入れ始動とする場合が多いが、
誘導電動機を直入れ始動すると、始動時に大きな始動電
流が流れ、この電流によって、変圧器やケ−ブルで大き
な電圧降下が生じる。この為、変圧器のインピ−ダンス
を小さくして、変圧器でのインピ−ダンス電圧降下を小
さくしたり、電源母線から負荷までのケ−ブルの本数や
サイズを増やして、ケ−ブルインピ−ダンスを小さくす
ることによりケ−ブルでの電圧降下を小さくしたり、ま
た、誘導電動機直入れ始動時の始動電流そのものを小さ
くする等の対策が行われている。
る設備の簡略化の為、直入れ始動とする場合が多いが、
誘導電動機を直入れ始動すると、始動時に大きな始動電
流が流れ、この電流によって、変圧器やケ−ブルで大き
な電圧降下が生じる。この為、変圧器のインピ−ダンス
を小さくして、変圧器でのインピ−ダンス電圧降下を小
さくしたり、電源母線から負荷までのケ−ブルの本数や
サイズを増やして、ケ−ブルインピ−ダンスを小さくす
ることによりケ−ブルでの電圧降下を小さくしたり、ま
た、誘導電動機直入れ始動時の始動電流そのものを小さ
くする等の対策が行われている。
【0004】しかし、これらの対策には、それぞれ次の
様な制約があり、自ずと限界があった。即ち、 (1)変圧器のインピ−ダンスを小さくすると変圧器二
次側での短絡事故時に流れる短絡電流が増加するが、短
絡電流の大きさは、電源母線に設けられる遮断器の遮断
電流以下に抑える必要がある。
様な制約があり、自ずと限界があった。即ち、 (1)変圧器のインピ−ダンスを小さくすると変圧器二
次側での短絡事故時に流れる短絡電流が増加するが、短
絡電流の大きさは、電源母線に設けられる遮断器の遮断
電流以下に抑える必要がある。
【0005】(2)電源母線から負荷までのケ−ブルの
本数やサイズを増やすとケ−ブルの物量、電気工事の物
量が増加する。また、電源盤や、誘導電動機へのケ−ブ
ルの接続作業が大変となる。
本数やサイズを増やすとケ−ブルの物量、電気工事の物
量が増加する。また、電源盤や、誘導電動機へのケ−ブ
ルの接続作業が大変となる。
【0006】(3)誘導電動機直入れ始動時の始動電流
を小さくすると始動時のトルクが小さくなり、始動時間
が長くなる。また、誘導電動機の巻線の巻回数を増やす
必要があるので、誘導電動機のサイズが大きくなる。
を小さくすると始動時のトルクが小さくなり、始動時間
が長くなる。また、誘導電動機の巻線の巻回数を増やす
必要があるので、誘導電動機のサイズが大きくなる。
【0007】このため、火力発電プラントでは、例えば
特開平2−293912号公報記載の様に、変圧器に負
荷時電圧調整器(以下、LTCという。)を設け、誘導
電動機を直入れ始動するときにこのLTCのタップを切
り替えて電源母線電圧を高くし、誘導電動機始動時の電
圧降下率を小さくするような技術が開発されている。
特開平2−293912号公報記載の様に、変圧器に負
荷時電圧調整器(以下、LTCという。)を設け、誘導
電動機を直入れ始動するときにこのLTCのタップを切
り替えて電源母線電圧を高くし、誘導電動機始動時の電
圧降下率を小さくするような技術が開発されている。
【0008】尚、交流電動機起動時にLTCにより電源
電圧を昇圧する従来技術として、上記の他に、例えば特
開昭60−144147号がある。
電圧を昇圧する従来技術として、上記の他に、例えば特
開昭60−144147号がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】変圧器にLTCを取り
付け、誘導電動機の始動時にLTCのタップを切り替え
て電源母線電圧を昇圧する技術は有効な技術である。し
かし、特開平2−293912号公報や特開昭60−1
44147号公報記載の従来技術では、電動機の始動時
に始動指令と同時にタップを切り替えて電源電圧を昇圧
しており、この従来技術をそのまま原子力発電プラント
の所内電源設備に適用することはできない。その理由
は、火力発電プラントで用いる誘導電動機と原子力発電
プラントで用いる誘導電動機とではその容量が大きく異
なるためである。例えば、原子力発電プラントの循環水
ポンプを駆動する誘導電動機は約10000kWの容量
になるものがあり、この循環水ポンプ用の誘導電動機を
始動するために誘導電動機始動指令と同時にLTCのタ
ップを切り替えてもスムースな始動ができない。
付け、誘導電動機の始動時にLTCのタップを切り替え
て電源母線電圧を昇圧する技術は有効な技術である。し
かし、特開平2−293912号公報や特開昭60−1
44147号公報記載の従来技術では、電動機の始動時
に始動指令と同時にタップを切り替えて電源電圧を昇圧
しており、この従来技術をそのまま原子力発電プラント
の所内電源設備に適用することはできない。その理由
は、火力発電プラントで用いる誘導電動機と原子力発電
プラントで用いる誘導電動機とではその容量が大きく異
なるためである。例えば、原子力発電プラントの循環水
ポンプを駆動する誘導電動機は約10000kWの容量
になるものがあり、この循環水ポンプ用の誘導電動機を
始動するために誘導電動機始動指令と同時にLTCのタ
ップを切り替えてもスムースな始動ができない。
【0010】本発明の目的は、原子力発電所に設置され
ている大容量の誘導電動機をスムースに始動できしかも
この始動時の電源母線の電圧降下率も抑制できる原子力
発電所の所内電源設備を提供することにある。
ている大容量の誘導電動機をスムースに始動できしかも
この始動時の電源母線の電圧降下率も抑制できる原子力
発電所の所内電源設備を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的は、原子力発電
プラントの主発電機の発電電力を変圧して外部送電系統
に出力する主変圧器と、原子力発電プラントの構成機器
に電力を供給する所内高圧電源母線と、前記主発電機の
発電電力の一部を所内用として取り出し変圧して前記所
内高圧電源母線に供給する所内変圧器とを備える原子力
発電プラントの所内電源設備において、前記所内変圧器
の変圧比を変更する負荷時電圧調整器と、大容量誘導電
動機と前記所内高圧電源母線とを接続/遮断する給電用
遮断器と、第1手動スイッチ手段と、該第1手動スイッ
チ手段が投入されたとき前記負荷時電圧調整器を調整し
て前記所内変圧器の二次側電圧を前記所内高圧電源母線
の定格電圧より高い所定高電圧まで昇圧する第1制御手
段と、第2手動スイッチ手段と、該第2手動スイッチ手
段が投入されたとき前記給電用遮断器を投入し前記大容
量誘導電動機を前記所内高圧電源母線に接続して該大容
量誘導電動機を始動する第2制御手段とを備えること
で、達成される。
プラントの主発電機の発電電力を変圧して外部送電系統
に出力する主変圧器と、原子力発電プラントの構成機器
に電力を供給する所内高圧電源母線と、前記主発電機の
発電電力の一部を所内用として取り出し変圧して前記所
内高圧電源母線に供給する所内変圧器とを備える原子力
発電プラントの所内電源設備において、前記所内変圧器
の変圧比を変更する負荷時電圧調整器と、大容量誘導電
動機と前記所内高圧電源母線とを接続/遮断する給電用
遮断器と、第1手動スイッチ手段と、該第1手動スイッ
チ手段が投入されたとき前記負荷時電圧調整器を調整し
て前記所内変圧器の二次側電圧を前記所内高圧電源母線
の定格電圧より高い所定高電圧まで昇圧する第1制御手
段と、第2手動スイッチ手段と、該第2手動スイッチ手
段が投入されたとき前記給電用遮断器を投入し前記大容
量誘導電動機を前記所内高圧電源母線に接続して該大容
量誘導電動機を始動する第2制御手段とを備えること
で、達成される。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係
る原子力発電所の所内電源設備を示す単線結線図であ
る。この図1において、1は外部送電系統、2は主変圧
器、3は発電機負荷開閉器、4は主発電機、5は所内変
圧器、6は所内変圧器負荷時電圧調整器(LTC)、7
は所内変圧器二次側の所内高圧電源母線受電用遮断器、
8は所内高圧電源母線、9は大容量誘導電動機給電用遮
断器、10は例えば循環水ポンプ駆動用の大容量誘導電
動機、11はその他の負荷、12は電圧変成器(P
T)、13は所内高圧電源母線電圧監視継電器(59H
1:高圧側高電圧)、14は所内高圧電源母線電圧監視
継電器(59H2:高圧側通常電圧)、15は所内高圧
電源母線電圧監視継電器(27L1:低圧側高電圧)、
16は所内高圧電源母線電圧監視継電器(27L2:低
圧側通常電圧)である。
を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係
る原子力発電所の所内電源設備を示す単線結線図であ
る。この図1において、1は外部送電系統、2は主変圧
器、3は発電機負荷開閉器、4は主発電機、5は所内変
圧器、6は所内変圧器負荷時電圧調整器(LTC)、7
は所内変圧器二次側の所内高圧電源母線受電用遮断器、
8は所内高圧電源母線、9は大容量誘導電動機給電用遮
断器、10は例えば循環水ポンプ駆動用の大容量誘導電
動機、11はその他の負荷、12は電圧変成器(P
T)、13は所内高圧電源母線電圧監視継電器(59H
1:高圧側高電圧)、14は所内高圧電源母線電圧監視
継電器(59H2:高圧側通常電圧)、15は所内高圧
電源母線電圧監視継電器(27L1:低圧側高電圧)、
16は所内高圧電源母線電圧監視継電器(27L2:低
圧側通常電圧)である。
【0013】図2は、図1に示す所内電源設備における
電圧降下のベクトル図を示す。図2において、E1は所
内変圧器5の一次側電圧、E2は所内変圧器5の二次側
電圧、Iは負荷電流、20は所内変圧器5でのインピ−
ダンス電圧降下、θは負荷電流Iの所内変圧器5におけ
る二次側電圧E2に対する位相遅れ角度(力率=cos
θ)、Ixは所内変圧器5でのリアクタンス電圧降下、
Irは所内変圧器5での抵抗電圧降下を示す。
電圧降下のベクトル図を示す。図2において、E1は所
内変圧器5の一次側電圧、E2は所内変圧器5の二次側
電圧、Iは負荷電流、20は所内変圧器5でのインピ−
ダンス電圧降下、θは負荷電流Iの所内変圧器5におけ
る二次側電圧E2に対する位相遅れ角度(力率=cos
θ)、Ixは所内変圧器5でのリアクタンス電圧降下、
Irは所内変圧器5での抵抗電圧降下を示す。
【0014】大容量誘導電動機10の始動時以外の通常
時には、所内変圧器5の負荷時電圧調整器6(LTC)
は、その他の負荷11の負荷電流Iと所内変圧器5のイ
ンピ−ダンスによる電圧降下(≒Ir・cosθ+Ix・
sinθ)を補うように、つまり、E2が一定(≒E1)
となるように制御されている。
時には、所内変圧器5の負荷時電圧調整器6(LTC)
は、その他の負荷11の負荷電流Iと所内変圧器5のイ
ンピ−ダンスによる電圧降下(≒Ir・cosθ+Ix・
sinθ)を補うように、つまり、E2が一定(≒E1)
となるように制御されている。
【0015】図3は、図1に示す所内電源設備を制御す
るシーケンス図である。図3の上半分のシーケンス部分
は公知の技術であり、この部分により、LTC6のタッ
プ上げ要求信号,下げ要求信号を出力して、電源母線8
の電圧が所定範囲内となるように制御している。本発明
実施形態では、この所定範囲として「高電圧範囲」と
「通常電圧範囲」の2種類を設け、大容量誘導電動機の
始動時には「高電圧範囲」を選択し、通常運転時には
「通常電圧範囲」を選択するようにしている。「高電圧
範囲」の選択は継電器13,15を選択することで行
い、「通常電圧範囲」の選択は継電器14,16を選択
することで行う。
るシーケンス図である。図3の上半分のシーケンス部分
は公知の技術であり、この部分により、LTC6のタッ
プ上げ要求信号,下げ要求信号を出力して、電源母線8
の電圧が所定範囲内となるように制御している。本発明
実施形態では、この所定範囲として「高電圧範囲」と
「通常電圧範囲」の2種類を設け、大容量誘導電動機の
始動時には「高電圧範囲」を選択し、通常運転時には
「通常電圧範囲」を選択するようにしている。「高電圧
範囲」の選択は継電器13,15を選択することで行
い、「通常電圧範囲」の選択は継電器14,16を選択
することで行う。
【0016】即ち、通常運転時には、所内高圧電源母線
8の電圧は、継電器(59H2:高圧側通常電圧)14
の設定電圧と、継電器(27L2:低圧側通常電圧)1
6の設定電圧との間の値となっている。プラントの通常
運転時には、所内変圧器5に設けられた図4に示すLT
C6は、タップ(T1〜T17)を切り替えて所内変圧器
5の変圧比を変え、所内高圧電源母線8の電圧を調整す
ることで、継電器14と継電器16の両者が動作しない
範囲に収まるように制御する。
8の電圧は、継電器(59H2:高圧側通常電圧)14
の設定電圧と、継電器(27L2:低圧側通常電圧)1
6の設定電圧との間の値となっている。プラントの通常
運転時には、所内変圧器5に設けられた図4に示すLT
C6は、タップ(T1〜T17)を切り替えて所内変圧器
5の変圧比を変え、所内高圧電源母線8の電圧を調整す
ることで、継電器14と継電器16の両者が動作しない
範囲に収まるように制御する。
【0017】例えば、電源母線8の電圧が継電器14の
設定電圧より高い場合には、継電器14が動作しLTC
タップ上げ要求信号26が出力される。これにより、タ
ップ(T1〜T17)は番号の大きい方に移動し、所内変
圧器5の一次側と二次側の巻数比が小さくなり、それま
でよりも所内変圧器5の二次側電圧が低くなる。
設定電圧より高い場合には、継電器14が動作しLTC
タップ上げ要求信号26が出力される。これにより、タ
ップ(T1〜T17)は番号の大きい方に移動し、所内変
圧器5の一次側と二次側の巻数比が小さくなり、それま
でよりも所内変圧器5の二次側電圧が低くなる。
【0018】逆に、電源母線8の電圧が継電器16の設
定電圧より低い場合には、継電器16が動作し、LTC
タップ下げ要求信号27が出力される。これにより、タ
ップ(T1〜T17)は番号の小さい方に移動し、所内変
圧器5の一次側と二次側の巻数比が大きくなり、それま
でよりも所内変圧器5の二次側電圧が高くなる。
定電圧より低い場合には、継電器16が動作し、LTC
タップ下げ要求信号27が出力される。これにより、タ
ップ(T1〜T17)は番号の小さい方に移動し、所内変
圧器5の一次側と二次側の巻数比が大きくなり、それま
でよりも所内変圧器5の二次側電圧が高くなる。
【0019】以上の動作を繰り返し、継電器14と継電
器16の両方が動作しなくなる電圧で電源母線8の電圧
が平衡する。
器16の両方が動作しなくなる電圧で電源母線8の電圧
が平衡する。
【0020】この時、継電器14を電源母線8の定格電
圧より制御誤差を考慮した値だけ高く設定し、継電器1
6を電源母線8の定格電圧に対して制御誤差を考慮した
値だけ低く設定しておけば、電源母線8の電圧をほぼ定
格電圧に保つことができる。
圧より制御誤差を考慮した値だけ高く設定し、継電器1
6を電源母線8の定格電圧に対して制御誤差を考慮した
値だけ低く設定しておけば、電源母線8の電圧をほぼ定
格電圧に保つことができる。
【0021】原子力発電プラントを起動する場合、循環
水ポンプを起動しなければならない。この場合、循環水
ポンプ駆動用の大容量誘導電動機を手動操作により直入
れ始動するが、このときは「高電圧範囲」を選択して電
源母線8の電圧を通常時より高くなるように昇圧する。
この昇圧は、継電器14,16の選択に代え、継電器1
3,15を選択することで行う。この場合には、所内変
圧器5のLTC6は、タップ(T1〜T17)を切り替え
て所内変圧器5の変圧比を変え、電源母線8の電圧を、
継電器14の設定電圧よりも高い電圧に設定されている
所内高圧電源母線電圧監視継電器(59H1:高圧側高
電圧)13と、継電器16の設定電圧よりも高い電圧に
設定されている所内高圧電源母線電圧監視継電器(27
L1:低圧側高電圧)15の両者が動作しない範囲に収
まるように制御する。
水ポンプを起動しなければならない。この場合、循環水
ポンプ駆動用の大容量誘導電動機を手動操作により直入
れ始動するが、このときは「高電圧範囲」を選択して電
源母線8の電圧を通常時より高くなるように昇圧する。
この昇圧は、継電器14,16の選択に代え、継電器1
3,15を選択することで行う。この場合には、所内変
圧器5のLTC6は、タップ(T1〜T17)を切り替え
て所内変圧器5の変圧比を変え、電源母線8の電圧を、
継電器14の設定電圧よりも高い電圧に設定されている
所内高圧電源母線電圧監視継電器(59H1:高圧側高
電圧)13と、継電器16の設定電圧よりも高い電圧に
設定されている所内高圧電源母線電圧監視継電器(27
L1:低圧側高電圧)15の両者が動作しない範囲に収
まるように制御する。
【0022】即ち、電源母線8の電圧が継電器13の設
定電圧より高い場合には、継電器13が動作し、LTC
タップ上げ要求信号26が出力される。これにより、タ
ップ(T1〜T17)は番号の大きい方に移動し、所内変
圧器5の一次側と二次側の巻数比が小さくなり、所内変
圧器5の二次側電圧が高過ぎないようにする。
定電圧より高い場合には、継電器13が動作し、LTC
タップ上げ要求信号26が出力される。これにより、タ
ップ(T1〜T17)は番号の大きい方に移動し、所内変
圧器5の一次側と二次側の巻数比が小さくなり、所内変
圧器5の二次側電圧が高過ぎないようにする。
【0023】逆に、電源母線8の電圧が継電器15の設
定電圧より低い場合には、継電器15が動作し、LTC
タップ下げ要求信号27が出力される。これにより、タ
ップ(T1〜T17)は番号の小さい方に移動し、所内変
圧器5の一次側と二次側の巻数比が大きくなり、それま
でよりも所内変圧器5の二次電圧を高くする。
定電圧より低い場合には、継電器15が動作し、LTC
タップ下げ要求信号27が出力される。これにより、タ
ップ(T1〜T17)は番号の小さい方に移動し、所内変
圧器5の一次側と二次側の巻数比が大きくなり、それま
でよりも所内変圧器5の二次電圧を高くする。
【0024】以上の動作を繰り返し、電源母線8の電圧
は、継電器13と継電器15の両方が動作しなくなる高
電圧で平衡する。
は、継電器13と継電器15の両方が動作しなくなる高
電圧で平衡する。
【0025】継電器13と継電器15の各設定電圧は、
前述したように、プラント通常運転中に用いる継電器1
4と継電器16の各設定電圧よりも高くし、大容量誘導
電動機10を始動させても電圧降下率を抑制できるよう
にしてある。このように、大容量誘導電動機10の始動
に先だって、電源母線8の電圧を誘導電動機始動用に予
め昇圧するのは、原子力発電所を起動するときに始動す
る誘導電動機が極めて大容量であり他の技術分野では類
を見ないものであるため、LTC6のタップの切り替え
に時間がかかり(タップ数を多く上げるため)、昇圧操
作を行ってから目標電圧まで昇圧するのに数分程度の時
間がかかるためである。
前述したように、プラント通常運転中に用いる継電器1
4と継電器16の各設定電圧よりも高くし、大容量誘導
電動機10を始動させても電圧降下率を抑制できるよう
にしてある。このように、大容量誘導電動機10の始動
に先だって、電源母線8の電圧を誘導電動機始動用に予
め昇圧するのは、原子力発電所を起動するときに始動す
る誘導電動機が極めて大容量であり他の技術分野では類
を見ないものであるため、LTC6のタップの切り替え
に時間がかかり(タップ数を多く上げるため)、昇圧操
作を行ってから目標電圧まで昇圧するのに数分程度の時
間がかかるためである。
【0026】大容量誘導電動機10の始動のために電源
母線8の電圧を昇圧する場合、図2に示すベクトル図に
おいて、負荷電流Iが大容量誘導電動機10の始動電流
Isになった時の所内変圧器5のインピ−ダンスによる
電圧降下(≒Isrcosθ+Isxsinθ)相当分程度
だけ母線8の電圧を定格電圧よりも高く設定すれば、大
容量誘導電動機10始動時の電圧降下を補償することが
できる。
母線8の電圧を昇圧する場合、図2に示すベクトル図に
おいて、負荷電流Iが大容量誘導電動機10の始動電流
Isになった時の所内変圧器5のインピ−ダンスによる
電圧降下(≒Isrcosθ+Isxsinθ)相当分程度
だけ母線8の電圧を定格電圧よりも高く設定すれば、大
容量誘導電動機10始動時の電圧降下を補償することが
できる。
【0027】次に、図3の下半分に記載した大容量誘導
電動機の始動時のシーケンスロジックについて説明す
る。このシーケンスロジックでは、2つの手動のスイッ
チ24,25が設けられている。スイッチ25は、大容
量誘導電動機10を始動する前に投入する始動前条件用
スイッチであり、「始動前」側が選択されるとオアロジ
ック30の一方の入力端子にオン信号を出力し、「始
動」選択時点以外には選択位置「n」からニュートラル
信号が出力される。このニュートラル信号nは、ワイプ
アウト機能31を介して、「通常電圧範囲」選択用の継
電器14,16の選択ステップ32に入る様になってい
る。オアロジック30の出力はワイプアウト機能33を
介してオアロジック30の他方の入力端子に戻されてお
り、これにより、「始動前」選択信号がオアロジック3
0に自己保持されるようになっている。このオアロジッ
ク30の出力信号は「高電圧範囲」選択用の継電器1
3,15の選択ステップ34に入ると共に、ワイプアウ
ト機能31の入力条件信号にもなっている。
電動機の始動時のシーケンスロジックについて説明す
る。このシーケンスロジックでは、2つの手動のスイッ
チ24,25が設けられている。スイッチ25は、大容
量誘導電動機10を始動する前に投入する始動前条件用
スイッチであり、「始動前」側が選択されるとオアロジ
ック30の一方の入力端子にオン信号を出力し、「始
動」選択時点以外には選択位置「n」からニュートラル
信号が出力される。このニュートラル信号nは、ワイプ
アウト機能31を介して、「通常電圧範囲」選択用の継
電器14,16の選択ステップ32に入る様になってい
る。オアロジック30の出力はワイプアウト機能33を
介してオアロジック30の他方の入力端子に戻されてお
り、これにより、「始動前」選択信号がオアロジック3
0に自己保持されるようになっている。このオアロジッ
ク30の出力信号は「高電圧範囲」選択用の継電器1
3,15の選択ステップ34に入ると共に、ワイプアウ
ト機能31の入力条件信号にもなっている。
【0028】このため、スイッチ25を「始動前」に一
旦投入してスイッチ25がニュートラルn位置に戻って
も、「始動前」選択状態がオアロジック30に保持され
る。これにより、ワイプアウト機能31の条件信号が入
力し、ニュートラルn位置から出力されるオン信号の
「通常電圧範囲」選択ステップ32への入力が遮断され
ると共に、「高電圧範囲」選択ステップ34が選択され
る。これにより、前述した様に、電源母線8の電圧が
「高電圧範囲」まで上昇する。
旦投入してスイッチ25がニュートラルn位置に戻って
も、「始動前」選択状態がオアロジック30に保持され
る。これにより、ワイプアウト機能31の条件信号が入
力し、ニュートラルn位置から出力されるオン信号の
「通常電圧範囲」選択ステップ32への入力が遮断され
ると共に、「高電圧範囲」選択ステップ34が選択され
る。これにより、前述した様に、電源母線8の電圧が
「高電圧範囲」まで上昇する。
【0029】オアロジック30の出力は、時間遅延手段
35を介して、アンドロジック36の一入力端に入力す
ると共に、大容量誘導電動機(図示の例では循環水ポン
プ駆動用ポンプCWP)の始動開始可を示すランプ37
にも入力されている。時間遅延手段35の遅延時間を例
えば10分程度として、母線電圧が「通常電圧範囲」か
ら「高電圧範囲」にまで昇圧するのに十分な時間が経つ
と、ランプ37が点灯するので、これを見て、運転員
は、誘導電動機始動用のスイッチ24を「始動」位置に
投入する。
35を介して、アンドロジック36の一入力端に入力す
ると共に、大容量誘導電動機(図示の例では循環水ポン
プ駆動用ポンプCWP)の始動開始可を示すランプ37
にも入力されている。時間遅延手段35の遅延時間を例
えば10分程度として、母線電圧が「通常電圧範囲」か
ら「高電圧範囲」にまで昇圧するのに十分な時間が経つ
と、ランプ37が点灯するので、これを見て、運転員
は、誘導電動機始動用のスイッチ24を「始動」位置に
投入する。
【0030】スイッチ24の「始動」位置選択により出
力されるオン信号はオアロジック38に一方の入力端に
入力し、オアロジック38の出力はワイプアウト機能3
9を介して該ロジック38の他方の入力端に戻され、ワ
イプアウト機能39はスイッチ24のニュートラルn位
置選択信号を条件入力信号としている。即ち、スイッチ
24が「始動」位置にされると「始動位置」選択信号が
オアロジック38を介してアンドロジック36に出力さ
れ、ニュートラルn位置が選択される(当然に「始動」
位置の選択信号はオフとなる。)とワイプアウト機能3
9に条件信号(ニュートラル信号)が入力してオアロジ
ック38の自己保持が解除される。
力されるオン信号はオアロジック38に一方の入力端に
入力し、オアロジック38の出力はワイプアウト機能3
9を介して該ロジック38の他方の入力端に戻され、ワ
イプアウト機能39はスイッチ24のニュートラルn位
置選択信号を条件入力信号としている。即ち、スイッチ
24が「始動」位置にされると「始動位置」選択信号が
オアロジック38を介してアンドロジック36に出力さ
れ、ニュートラルn位置が選択される(当然に「始動」
位置の選択信号はオフとなる。)とワイプアウト機能3
9に条件信号(ニュートラル信号)が入力してオアロジ
ック38の自己保持が解除される。
【0031】アンドロジック36には、前記の時間遅延
手段35の出力と、オアロジック38の出力の他に、
「その他の条件」信号が入力されている。スイッチ25
で「始動前」が選択されてから十分な時間が経ってラン
プ37が点灯し、その他の大容量誘導電動機10の始動
の条件が成立しているときに、運転員がスイッチ24で
「始動」位置を選択すると、アンドロジック36からオ
ン信号が出力され、図1の大容量誘導電動機10の給電
用遮断器9投入用スイッチ40が投入される。これによ
り、「高電圧範囲」に昇圧されている電源母線8から大
容量誘導電動機10に電力が供給され、大容量誘導電動
機10が始動される。
手段35の出力と、オアロジック38の出力の他に、
「その他の条件」信号が入力されている。スイッチ25
で「始動前」が選択されてから十分な時間が経ってラン
プ37が点灯し、その他の大容量誘導電動機10の始動
の条件が成立しているときに、運転員がスイッチ24で
「始動」位置を選択すると、アンドロジック36からオ
ン信号が出力され、図1の大容量誘導電動機10の給電
用遮断器9投入用スイッチ40が投入される。これによ
り、「高電圧範囲」に昇圧されている電源母線8から大
容量誘導電動機10に電力が供給され、大容量誘導電動
機10が始動される。
【0032】この給電用遮断器9の投入信号は時間遅延
手段41を介して前述したワイプアウト機能33に条件
信号として入力される。即ち、大容量誘導電動機10の
始動開始時点から時間遅延手段41の設定時間経過後
(この設定時間は、始動が終了するまでの時間)に、オ
アロジック30の自己保持が解除される。これにより、
「高電圧範囲」選択用の継電器選択ステップ34の選択
が終了すると共に、ワイプアウト機能31に入力されて
いた条件信号がオフとなって、スイッチ25のニュート
ラルn位置から出力されるオン信号により、「通常電圧
範囲」選択用の継電器選択ステップ32が選択される。
従って、大容量誘導電動機10の始動が終了するとき、
電源母線8の電圧は、通常電圧範囲つまり定格電圧に自
動的に戻される。
手段41を介して前述したワイプアウト機能33に条件
信号として入力される。即ち、大容量誘導電動機10の
始動開始時点から時間遅延手段41の設定時間経過後
(この設定時間は、始動が終了するまでの時間)に、オ
アロジック30の自己保持が解除される。これにより、
「高電圧範囲」選択用の継電器選択ステップ34の選択
が終了すると共に、ワイプアウト機能31に入力されて
いた条件信号がオフとなって、スイッチ25のニュート
ラルn位置から出力されるオン信号により、「通常電圧
範囲」選択用の継電器選択ステップ32が選択される。
従って、大容量誘導電動機10の始動が終了するとき、
電源母線8の電圧は、通常電圧範囲つまり定格電圧に自
動的に戻される。
【0033】この様に、本実施形態によれば、大容量誘
導電動機10の始動時に所内高圧電源母線8の電圧を高
電圧に昇圧できるので、大容量誘導電動機10の始動時
の電圧降下率を抑制することが可能となる。また、大容
量誘導電動機10の始動時に前もって電源母線8の電圧
を目標電圧まで昇圧しこれをランプで確認できるため、
如何に大容量の誘導電動機であっても、その始動をスム
ースに行うことが可能となる。更に、始動完了後に自動
的に電源母線の電圧を定格に戻すため、プラント通常運
転で支障を起こすことがない。
導電動機10の始動時に所内高圧電源母線8の電圧を高
電圧に昇圧できるので、大容量誘導電動機10の始動時
の電圧降下率を抑制することが可能となる。また、大容
量誘導電動機10の始動時に前もって電源母線8の電圧
を目標電圧まで昇圧しこれをランプで確認できるため、
如何に大容量の誘導電動機であっても、その始動をスム
ースに行うことが可能となる。更に、始動完了後に自動
的に電源母線の電圧を定格に戻すため、プラント通常運
転で支障を起こすことがない。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、原子力発電プラントの
大容量誘導電動機を始動するときの電圧降下率を低減で
きる。
大容量誘導電動機を始動するときの電圧降下率を低減で
きる。
【図1】本発明の実施形態に係る所内単線結線図であ
る。
る。
【図2】図1に示す所内変圧器における電圧降下のベク
トル図である。
トル図である。
【図3】図1に示す所内変圧器負荷時電圧調整器(LT
C)を制御するシーケンスロジック回路図である。
C)を制御するシーケンスロジック回路図である。
【図4】図1に示す所内変圧器負荷時電圧調整器(LT
C)の詳細図である。
C)の詳細図である。
1…外部送電系統、2…主変圧器、3…発電機負荷開閉
器、4…主発電機、5…所内変圧器、6…所内変圧器負
荷時電圧切替器(LTC)、7…所内変圧器二次側の所
内高圧電源母線受電用遮断器、8…所内高圧電源母線、
9…負荷への給電用遮断器、10…始動する大容量誘導
電動機、11…その他の負荷、12…電圧変成器(P
T)、13…所内高圧電源母線電圧監視継電器(59H
1:高圧側高電圧)、14…所内高圧電源母線電圧監視
継電器(59H2:高圧側通常電圧)、15…所内高圧
電源母線電圧監視継電器(59L1:低圧側高電圧)、
16…所内高圧電源母線電圧監視継電器(59L2:低
圧側通常電圧)、20…所内変圧器でのインピ…ダンス
電圧降下、24…大容量誘導電動機10始動用操作スイ
ッチ(CS)、25…大容量誘導電動機10始動前条件
用操作スイッチ(CS)、26…LTCタップ上げ要求
信号、27…LTCタップ下げ要求信号、E1…所内変
圧器5一次電圧(P.U.)、E2…所内変圧器二次電
圧(P.U.)、I…負荷電流、θ…負荷電流Iの所内
変圧器二次電圧E2に対する位相遅れ角度(力率=co
sθ)、Ix…所内変圧器5でのリアクタンス電圧降
下、Ir…所内変圧器での抵抗電圧降下、Is…大容量誘
導電動機10始動電流、Es2…大容量誘導電動機10始
動中の所内変圧器5二次電圧。
器、4…主発電機、5…所内変圧器、6…所内変圧器負
荷時電圧切替器(LTC)、7…所内変圧器二次側の所
内高圧電源母線受電用遮断器、8…所内高圧電源母線、
9…負荷への給電用遮断器、10…始動する大容量誘導
電動機、11…その他の負荷、12…電圧変成器(P
T)、13…所内高圧電源母線電圧監視継電器(59H
1:高圧側高電圧)、14…所内高圧電源母線電圧監視
継電器(59H2:高圧側通常電圧)、15…所内高圧
電源母線電圧監視継電器(59L1:低圧側高電圧)、
16…所内高圧電源母線電圧監視継電器(59L2:低
圧側通常電圧)、20…所内変圧器でのインピ…ダンス
電圧降下、24…大容量誘導電動機10始動用操作スイ
ッチ(CS)、25…大容量誘導電動機10始動前条件
用操作スイッチ(CS)、26…LTCタップ上げ要求
信号、27…LTCタップ下げ要求信号、E1…所内変
圧器5一次電圧(P.U.)、E2…所内変圧器二次電
圧(P.U.)、I…負荷電流、θ…負荷電流Iの所内
変圧器二次電圧E2に対する位相遅れ角度(力率=co
sθ)、Ix…所内変圧器5でのリアクタンス電圧降
下、Ir…所内変圧器での抵抗電圧降下、Is…大容量誘
導電動機10始動電流、Es2…大容量誘導電動機10始
動中の所内変圧器5二次電圧。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 守田 俊也 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 郷家 博文 茨城県日立市幸町三丁目2番1号 日立エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 大田 浩章 茨城県日立市幸町三丁目2番1号 日立エ ンジニアリング株式会社内
Claims (6)
- 【請求項1】 原子力発電プラントの主発電機の発電電
力を変圧して外部送電系統に出力する主変圧器と、原子
力発電プラントの構成機器に電力を供給する所内高圧電
源母線と、前記主発電機の発電電力の一部を所内用とし
て取り出し変圧して前記所内高圧電源母線に供給する所
内変圧器とを備える原子力発電プラントの所内電源設備
において、前記所内変圧器の変圧比を変更する負荷時電
圧調整器と、大容量誘導電動機と前記所内高圧電源母線
とを接続/遮断する給電用遮断器と、第1手動スイッチ
手段と、該第1手動スイッチ手段が投入されたとき前記
負荷時電圧調整器を調整して前記所内変圧器の二次側電
圧を前記所内高圧電源母線の定格電圧より高い所定高電
圧まで昇圧する第1制御手段と、第2手動スイッチ手段
と、該第2手動スイッチ手段が投入されたとき前記給電
用遮断器を投入し前記大容量誘導電動機を前記所内高圧
電源母線に接続して該大容量誘導電動機を始動する第2
制御手段とを備えることを特徴とする原子力発電プラン
トの所内電源設備。 - 【請求項2】 請求項1において、前記所内高圧電源母
線の電圧が前記所定高電圧まで昇圧されたことを報知す
る手段を備えることを特徴とする原子力発電プラントの
所内電源設備。 - 【請求項3】 請求項2において、前記報知する手段
は、前記第1手動スイッチ手段の投入時点から所定時間
を計測し該計測終了によって報知を行うものであること
を特徴とする原子力発電プラントの所内電源設備。 - 【請求項4】 請求項1において、前記大容量誘導電動
機の始動が完了したとき自動的に前記負荷時電圧調整器
を調整して前記所内高圧電源母線の電圧を前記定格電圧
に降圧する降圧手段を備えることを特徴とする原子力発
電プラントの所内電源設備。 - 【請求項5】 請求項4において、前記降圧手段は、前
記給電用遮断器の投入時点から所定の時間を計測し該計
測終了後に行うものであることを特徴とする原子力発電
プラントの所内電源設備。 - 【請求項6】 原子力発電プラントの主発電機の発電電
力を変圧して外部送電系統に出力する主変圧器と、原子
力発電プラントの構成機器に電力を供給する所内高圧電
源母線と、前記主発電機の発電電力の一部を所内用とし
て取り出し変圧して前記所内高圧電源母線に供給する所
内変圧器とを備える原子力発電プラントの所内電源設備
において、前記所内変圧器の変圧比を変更する負荷時電
圧調整器と、大容量誘導電動機と前記所内高圧電源母線
とを接続/遮断する給電用遮断器と、第1スイッチ手段
と、該第1スイッチ手段が投入されたとき前記負荷時電
圧調整器を調整して前記所内変圧器の二次側電圧を前記
所内高圧電源母線の定格電圧より高い所定高電圧まで昇
圧する第1制御手段と、前記所内高圧電源母線の電圧が
前記所定高電圧まで昇圧されたとき投入される第2スイ
ッチ手段と、該第2スイッチ手段が投入されたとき前記
給電用遮断器を投入し前記大容量誘導電動機を前記所内
高圧電源母線に接続して該大容量誘導電動機を始動する
第2制御手段と、該大容量誘導電動機の始動完了後に前
記所内高圧電源母線の電圧を前記定格電圧まで降圧する
手段とを備えることを特徴とする原子力発電プラントの
所内電源設備。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14016896A JPH09322575A (ja) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | 原子力発電プラントの所内電源設備 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14016896A JPH09322575A (ja) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | 原子力発電プラントの所内電源設備 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09322575A true JPH09322575A (ja) | 1997-12-12 |
Family
ID=15262472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14016896A Pending JPH09322575A (ja) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | 原子力発電プラントの所内電源設備 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09322575A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103647275A (zh) * | 2013-12-01 | 2014-03-19 | 国家电网公司 | 可满足季节性用电要求的台区供电方法 |
| CN112816800A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-05-18 | 西安热工研究院有限公司 | 一种基于低压厂用变的高压厂用电源核相系统及方法 |
-
1996
- 1996-06-03 JP JP14016896A patent/JPH09322575A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103647275A (zh) * | 2013-12-01 | 2014-03-19 | 国家电网公司 | 可满足季节性用电要求的台区供电方法 |
| CN112816800A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-05-18 | 西安热工研究院有限公司 | 一种基于低压厂用变的高压厂用电源核相系统及方法 |
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