JPH10229686A - 同期発電機の起動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 占有スペースを大きくすることなく複数台の
同期発電機の起動の信頼性を向上することができる同期
発電機の起動装置を得ることである。 【解決手段】 複数台の各々の同期発電機８毎に設けら
れたサイリスタ起動装置１０Ｂにより、該当の同期発電
機８の端子回路に可変周波数の交流電圧を出力して該当
の同期発電機８を個別に起動する。そして、サイリスタ
起動装置１０のうちのいずれかが故障したときは、接続
切換器１１により、故障したサイリスタ起動装置１０が
起動すべき同期発電機８の端子回路に他の健全なサイリ
スタ起動装置１０から可変周波数の交流電圧を供給す
る。これにより、同期発電機８の起動の信頼性を向上さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サイリスタ起動装
置を用いて同期発電機を可変周波数交流電圧で起動する
同期発電機の起動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、コンバインドサイクルプラント
は、ガスタービンと蒸気タービンとを組み合わせて１軸
を形成し、複数軸で１つの発電プラントを形成してい
る。すなわち、各軸に同期発電機が設けられており、こ
れら複数台の同期発電機の起動はサイリスタ起動装置を
用いて起動されるようになっている。

【０００３】図４は、複数台の同期発電機８毎にサイリ
スタ起動装置１０を設け、各々の同期発電機８を個別に
起動する場合の同期発電機の起動装置を示している。す
なわち、同期発電機８Ａに対してサイリスタ起動装置１
０Ａが設けられ、同期発電機８Ｂに対してサイリスタ起
動装置１０Ｂがそれぞれ設けられている。

【０００４】サイリスタ起動装置１０の入力変圧器１に
印加される商用周波の交流電圧は、順変換器２で直流に
変換され直流リアクトル３で平滑されて逆変換器４に入
力される。逆変換器４は直流電圧を可変周波数の交流電
圧に変換するものであり、低周波から定格周波数の交流
電圧を発生する。逆変換器４で変換された交流電圧は、
交流リアクトル５を介して同期発電機の端子回路に出力
される。

【０００５】すなわち、サイリスタ装置１０からの可変
交流電圧は、ケーブルヘッド６及びケーブル１２、さら
には同期発電機端子回路の断路部７を介して、同期発電
機８と主要変圧器９との間の同期発電機端子回路に印加
される。

【０００６】この印加電圧によって、同期発電機８は同
期電動機として回転し始め、タービンの軸系統が回転し
始める。これによって、コンバインドサイクルプラント
が起動する。この場合、図示は省略しているが主要変圧
器９に接続された主要遮断器は開放しており、電力系統
と切り離された状態である。そして、同期発電機８が定
格周波数となると、系統に同期併入され起動が完了する
ことになる。

【０００７】次に、図５には、複数台の同期発電機８の
うち所定台数（２台）の同期発電機毎に１台のサイリス
タ起動装置１０を設け、該当の同期発電機８の端子回路
に可変周波数の交流電圧を出力して該当の同期発電機を
起動する場合の同期発電機の起動装置を示す。この場合
は、２台の同期発電機８Ａ、８Ｂで１台のサイリスタ起
動装置１０を共用する。すなわち、断路部７Ａ、７Ｂを
順次閉じて２台の同期発電機８Ａ、８Ｂを順次起動す
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図４や図５
に示したような従来の同期発電機の起動装置では、サイ
リスタ起動装置１０の故障時には起動対象に該当する同
期発電機は起動できない。すなわち、図４のように、各
々の同期発電機８に対しサイリスタ起動装置１０を個別
に設けているものでは、そのサイリスタ起動装置１０が
起動を担当する同期発電機８の起動を行うことができな
い。また、図５のように、２台の同期発電機８に対して
１台のサイリスタ起動装置が設けられている場合には、
そのサイリスタ起動装置の故障時には、起動対象である
２台の同期発電機が起動できないことになる。

【０００９】本発明の目的は、占有スペースを大きくす
ることなく複数台の同期発電機の起動の信頼性を向上す
ることができる同期発電機の起動装置を得ることであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、複数
台の各々の同期発電機毎に設けられ該当の同期発電機の
端子回路に可変周波数の交流電圧を出力して該当の同期
発電機を個別に起動するサイリスタ起動装置と、サイリ
スタ起動装置のうちのいずれかが故障したときは故障し
たサイリスタ起動装置が起動すべき同期発電機の端子回
路に他の健全なサイリスタ起動装置から可変周波数の交
流電圧を供給するための接続切換器とを備えた同期発電
機の起動装置である。

【００１１】請求項１の発明では、複数台の各々の同期
発電機毎に設けられたサイリスタ起動装置により、該当
の同期発電機の端子回路に可変周波数の交流電圧を出力
して該当の同期発電機を個別に起動する。そして、サイ
リスタ起動装置のうちのいずれかが故障したときは、接
続切換器により、故障したサイリスタ起動装置が起動す
べき同期発電機の端子回路に他の健全なサイリスタ起動
装置から可変周波数の交流電圧を供給する。これによ
り、同期発電機の起動の信頼性を向上させる。

【００１２】請求項２の発明は、複数台の同期発電機の
うち所定台数の同期発電機毎に設けられ該当の同期発電
機の端子回路に可変周波数の交流電圧を出力して該当の
同期発電機を起動するサイリスタ起動装置と、サイリス
タ起動装置のうちのいずれかが故障したときは故障した
サイリスタ起動装置が起動すべき同期発電機の端子回路
に他の健全なサイリスタ起動装置から可変周波数の交流
電圧を供給するための接続切換器とを備えた同期発電機
の起動装置である。

【００１３】請求項２の発明では、複数台の同期発電機
のうち所定台数の同期発電機毎に設けられたサイリスタ
起動装置により、該当の同期発電機の端子回路に可変周
波数の交流電圧を出力して該当の同期発電機を起動す
る。そして、サイリスタ起動装置のうちのいずれかが故
障したときは、接続切換器により、故障したサイリスタ
起動装置が起動すべき同期発電機の端子回路に他の健全
なサイリスタ起動装置から可変周波数の交流電圧を供給
する。

【００１４】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
の発明において、接続切換器は、サイリスタ起動装置の
出力部と該当の同期発電機の端子回路との間の接続を開
閉するための出力断路部と、２台のサイリスタ起動装置
の出力部間の接続を開閉するための接続断路部とを備え
た同期発電機の起動装置である。

【００１５】請求項３の発明では、請求項１又は請求項
２の発明の作用に加え、接続切換器の出力断路部は、故
障したサイリスタ起動装置の出力部と該当の同期発電機
の端子回路との間の接続を開き、接続切換部の接続断路
部は、故障したサイリスタ起動装置と健全なサイリスタ
起動装置の出力部間の接続を閉じて、健全なサイリスタ
起動装置から故障したサイリスタ起動装置の同期発電機
に可変周波の交流電圧を供給する。

【００１６】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、接続切換器の出力断路部及び接続断路部は、サイリ
スタ起動装置出力部の交流リアクトル収納盤内の導体部
に設けた同期発電機の起動装置である。

【００１７】請求項４の発明では、請求項３の発明の作
用に加え、サイリスタ起動装置出力部の交流リアクトル
収納盤内の導体部に、接続切換器の出力断路部及び接続
断路部を設ける。これにより、新に設けた接続切換器の
占有スペースを可能な限り小さくする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は、本発明の第１の実施の形態を示す構成図
である。この第１の実施の形態は、図４に示した従来例
に対し、サイリスタ起動装置１０Ａ、１０Ｂのうちのい
ずれかが故障したときは、故障したサイリスタ起動装置
１０Ａ（１０Ｂ）が起動すべき同期発電機８Ａ（８Ｂ）
の端子回路に他の健全なサイリスタ起動装置１０Ｂ（１
０Ａ）から可変周波数の交流電圧を供給するための接続
切換器１１を追加して設けたものである。その他の構成
は、図４に示した従来例と同一であるので、同一要素に
は同一符号を付しその説明は省略する。

【００１９】図１において、接続切換器１１は、サイリ
スタ起動装置１０Ａ、１０Ｂの出力部に設けられ、出力
断路部１３Ａ、１３Ｂを有している。この出力断路部１
３Ａ、１３Ｂは、それぞれ起動すべき該当の同期発電機
８Ａ、８Ｂの端子回路との間の接続を行うものである。
また、出力断路部１３Ａ、１３Ｂの後段には、サイリス
タ起動装置１０Ａ、１０Ｂの出力部間の接続を行うため
のケーブル１２が設けられ、ケーブルヘッド６及び接続
断路部１４を介して接続されている。この接続断路部１
４は、サイリスタ起動装置１０Ａ、１０Ｂが共に正常で
ある場合には、接続切換器１１の接続断路部１４は開状
態であり、いずれかが故障したときは閉状態となる。

【００２０】すなわち、サイリスタ起動装置１０Ａ、１
０Ｂが共に正常である場合には、接続切換器１１の接続
断路部１４は開いており、また、出力断路部１３Ａ、１
３Ｂは閉じている。従って、この状態では、サイリスタ
起動装置１０Ａから出力断路部１３Ａを介して同期電動
機８Ａの端子回路に可変周波数交流電圧が供給され、同
期電動機８Ａはサイリスタ起動装置１０Ａで起動される
ことになる。同様に、サイリスタ起動装置１０Ｂから出
力断路部１３Ｂを介して同期電動機８Ｂの端子回路に可
変周波数交流電圧が供給され、同期電動機８Ｂはサイリ
スタ起動装置１０Ｂで起動される。

【００２１】一方、サイリスタ起動装置１０Ａ、１０Ｂ
のいずれかが故障したときは、接続断路部１４は閉じ
る。いま、サイリスタ起動装置１０Ａが故障したとす
る。この場合、出力断路部１３Ａは開き接続断路部１４
は閉じる。これにより、健全なサイリスタ起動装置１０
Ｂからの可変周波数交流電圧が同期発電機８Ａの端子回
路に供給可能となる。つまり、この状態で断路部７Ａが
閉じていると、サイリスタ起動装置１０Ｂから出力断路
部１３Ｂ及び接続断路部１４を介して同期電動機８Ａの
端子回路に可変周波数交流電圧が供給され、同期電動機
８Ａはサイリスタ起動装置１０Ｂで起動されることにな
る。

【００２２】このように、第１の実施の形態によれば、
同期発電機８に対し個別に設けられたサイリスタ起動装
置１０が故障したとしても、他の健全なサイリスタ起動
装置１０によりバックアップが可能となるので、同期発
電機８の起動の信頼性が向上する。

【００２３】次に、本発明の第２の実施の形態を図２に
示す。この第２の実施の形態は、図１に示す第１の実施
の形態に対し、同期発電機８毎に個別にサイリスタ起動
装置１０を設けることに代えて、複数台の同期発電機８
のうち所定台数（２台）の同期発電機毎にサイリスタ起
動装置１０を設けるようにしたものである。

【００２４】すなわち、図５に示す従来例に対し、サイ
リスタ起動装置１０Ａ、１０Ｂのうちのいずれかが故障
したときは、故障したサイリスタ起動装置１０Ａ（１０
Ｂ）が起動すべき同期発電機８Ａ（８Ｂ）の端子回路に
他の健全なサイリスタ起動装置１０Ｂ（１０Ａ）から可
変周波数の交流電圧を供給するための接続切換器１１を
追加して設けたものである。その他の構成は、図１又は
図４に示した従来例と同一であるので、同一要素には同
一符号を付しその説明は省略する。

【００２５】図２において、サイリスタ起動装置１０
Ａ、１０Ｂともに正常であるときは、同期発電機８Ａ、
８Ｂはサイリスタ起動装置１０Ａから出力断路部１３Ａ
を経由して可変周波数交流電圧が供給されて起動する。
同様に、同期発電機８Ｃ、８Ｄはサイリスタ起動装置１
０Ｂから出力断路部１３Ｂを経由して可変周波数交流電
圧が供給されて起動する。この状態では、接続断路部１
４は開状態であり、出力断路部１３Ａ、１３Ｂは閉状態
である。

【００２６】一方、サイリスタ起動装置１０Ａ、１０Ｂ
のいづれか一方が故障し、可変周波数交流電圧の供給が
不可能になったときは、接続断路部１４は閉じる。い
ま、サイリスタ起動装置１０Ａが故障したとする。この
場合、出力断路部１３Ａは開き接続断路部１４は閉じ
る。つまり、故障したサイリスタ起動装置１０Ａに対応
する出力断路部１３Ａを開いた後に、接続断路部１４を
閉状態にする。

【００２７】これにより、健全なサイリスタ起動装置１
０Ｂからの可変周波数交流電圧が同期発電機８Ａ、８Ｂ
の端子回路に供給可能となる。つまり、この状態で断路
部７Ａ、７Ｂが閉じていると、サイリスタ起動装置１０
Ｂから出力断路部１３Ｂ及び接続断路部１４を介して同
期電動機８Ａ、８Ｂの端子回路に可変周波数交流電圧が
供給され、同期電動機８Ａ、８Ｂはサイリスタ起動装置
１０Ｂで起動されることになる。

【００２８】このように、第２の実施の形態によれば、
複数台の同期発電機８のうち所定台数（２台）の同期発
電機毎に設けたサイリスタ起動装置１０が故障したとし
ても、他の健全なサイリスタ起動装置１０によりバック
アップが可能となるので、同期発電機８の起動の信頼性
が向上する。

【００２９】次に、接続切換器１１の出力断路部１３
Ａ、１３Ｂ及び接続断路部１４は、サイリスタ起動装置
１０の出力部における交流リアクトル収納盤内の導体部
に設けられる。図３は、出力断路部１３Ａ、１３Ｂ及び
接続断路部１４を、サイリスタ起動装置１０の出力部に
おける交流リアクトル収納盤内の導体部に設けた場合の
説明図である。

【００３０】図３において、接続切換器１１の出力断路
部１３Ａ及び接続断路部１４は、サイリスタ起動装置１
０Ａの出力部における交流リアクトル収納盤内の導体部
１５Ａに設けられ、接続切換器１１の出力断路部１３Ｂ
は、サイリスタ起動装置１０Ｂの出力部における交流リ
アクトル収納盤内の導体部１５Ｂに設けられる。

【００３１】このように、接続切換部１１の出力断路部
１３や接続断路部１４を交流リアクトル収納盤内の導体
部１５に設けたので、従来の断路器を組み合わせて接続
切換器を構成する必要がなくなり、接続切換部１１の占
有スペースを可能な限り小さくできる。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、サ
イリスタ起動装置に他のサイリスタ起動装置のバックア
ップ機能を備えることができるので、同期発電機の起動
の信頼性を向上できる。従って、コンバインドサイクル
プラントのように複数台の同期発電機を有するプラント
の起動の信頼性を向上することができる。

【００３３】また、サイリスタ起動装置の構成機器内の
導体部に、接続切換部の断路部を設けるので、同期発電
機の起動装置の占有スペースを大きくすることなく実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる同期発電機
の起動装置の構成図。

【図２】本発明の第２の実施の形態に係わる同期発電機
の起動装置の構成図。

【図３】本発明の出力断路部及び接続断路部をサイリス
タ起動装置の出力部における交流リアクトル収納盤内の
導体部に設けた場合の説明図。

【図４】複数台の同期発電機毎にサイリスタ起動装置を
設けて各々の同期発電機を個別に起動する場合の従来例
の説明図。

【図５】複数台の同期発電機のうち所定台数の同期発電
機毎に１台のサイリスタ起動装置で該当の同期発電機を
起動する場合の従来例の説明図。

【符号の説明】

１ 入力変換器 ２ 順変換器 ３ 直流リアクトル ４ 逆変換器 ５ 交流リアクトル ６ ケーブルヘッド ７ 断路部 ８ 同期発電機 ９ 主要変圧器 １０ サイリスタ起動装置 １１ 接続切換部 １２ ケーブル １３ 出力断路部 １４ 接続断路部 １５ 導体部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数台の各々の同期発電機毎に設けられ
   該当の同期発電機の端子回路に可変周波数の交流電圧を
   出力して前記該当の同期発電機を個別に起動するサイリ
   スタ起動装置と、前記サイリスタ起動装置のうちのいず
   れかが故障したときは故障したサイリスタ起動装置が起
   動すべき同期発電機の端子回路に他の健全なサイリスタ
   起動装置から可変周波数の交流電圧を供給するための接
   続切換器とを備えた同期発電機の起動装置。
2. 【請求項２】 複数台の同期発電機のうち所定台数の同
   期発電機毎に設けられ該当の同期発電機の端子回路に可
   変周波数の交流電圧を出力して前記該当の同期発電機を
   起動するサイリスタ起動装置と、前記サイリスタ起動装
   置のうちのいずれかが故障したときは故障したサイリス
   タ起動装置が起動すべき同期発電機の端子回路に他の健
   全なサイリスタ起動装置から可変周波数の交流電圧を供
   給するための接続切換器とを備えたことを特徴とする同
   期発電機の起動装置。
3. 【請求項３】 前記接続切換器は、前記サイリスタ起動
   装置の出力部と前記該当の同期発電機の端子回路との間
   の接続を開閉するための出力断路部と、２台の前記サイ
   リスタ起動装置の出力部間の接続を開閉するための接続
   断路部とを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項
   ２に記載の同期発電機の起動装置。
4. 【請求項４】 前記接続切換器の前記出力断路部及び前
   記接続断路部は、前記サイリスタ起動装置出力部の交流
   リアクトル収納盤内の導体部に設けたことを特徴とする
   請求項３に記載の同期発電機の起動装置。