JPH11205924A - 配電盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラント運転中もプラント全体を停電させる
ことなく、部分的な負荷の停電試験を実施する。 【解決手段】 停電試験を行う負荷毎に設けられ負荷と
電力母線6との間を接続するケーブルの途中に設けられ
た開閉器3cおよびこれを電磁的に投入／遮断する励磁コ
イル3a，3bとを有する遮断器3と、コイル3a，3bへの通
電を制御して開閉器3cを開閉する入切スイッチ4と、対
応するスイッチ4と対応する遮断器3との間に設けられス
イッチ4と遮断器3の間を解放したときスイッチ4を迂回
した通電経路で遮断器3のコイル3a，3bへの通電を制御
する試験対象選択スイッチ5と、スイッチ5によりスイッ
チ4を迂回した前記通電経路が選択されたとき該通電経
路に流す励磁電流を制御して開閉器3cを解放し当該負荷
への電力供給を遮断する停電発生手段10とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複数の負荷を有する
プラントの受配電設備に係り、特に、プラント運転中で
もプラント全体を連続停電，瞬時停電させることなく部
分的な負荷の連続停電試験，瞬時停電試験を行うことが
できる配電盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の負荷を有するプラントでは、プラ
ント運転中でもプラント全体を停止させることなく部分
的な負荷の連続停電試験や瞬時停電試験が必要となる。
図３はプラントの受配電設備に用いられる典型的な配電
盤の単線結線図であり、この配電盤は、受電系統を異に
したＡ系統の配電盤とＢ系統の配電盤で構成されてい
る。Ａ系統の配電盤１には、モータＡ３３，ＡＡ３４，
Ｃ３５，ＣＣ３６及びその他の負荷が接続されており、
Ｂ系統の配電盤１には、モータＢ３７，ＢＢ３８及びそ
の他の負荷が接続されている。

【０００３】これらのモータはモータ対応に設けられた
ポンプを駆動する電気負荷となっており、例えば、給水
系統あるいは復水系統中に並列に設けられた３台のポン
プを夫々モータＡ３３，Ｂ３７，Ｃ３５で駆動し、更に
同系統中に並列に設けられた３台のポンプを夫々モータ
ＡＡ３４，ＢＢ３８，ＣＣ３６で駆動する構成になって
おり、各モータＡ３３，ＡＡ３４，Ｃ３５，ＣＣ３６，
Ｂ３７，ＢＢ３８の運用が、次のような場合を想定して
みる。

【０００４】モータＡ３３，Ｃ３５，Ｂ３７は通常２台
運転で１台予備、同様にモータＡＡ３４，ＣＣ３６，Ｂ
Ｂ３８も通常２台運転で１台予備とする。しかし、モー
タの故障等により止むを得ずモータＡ３３，Ｃ３５，Ｂ
３７又はモータＡＡ３４，ＣＣ３６，ＢＢ３８の内のど
ちらかの組合せが、１台運転又は０台運転となった場合
には、他方のモータの組合せも同様に１台運転又は０台
運転にする必要がある（並列構成のポンプの吐出容量を
同じにする必要がある。）ものとする。

【０００５】ここで、モータＡ３３，ＡＡ３４，Ｂ３
７，ＢＢ３８が運転中に、Ｂ系統の配電盤１が停電した
場合、モータＣ３５，ＣＣ３６が予備機として自動起動
するはずであるが、モータＣ３５，ＣＣ３６の内どちら
かが故障等で自動起動しなっかった際は、上記運用によ
り、他方の一旦起動したモータを再度自動停止させるこ
とになる。その状態で、その後、Ｂ系統の配電盤が一定
時間以内に停電復帰した際は、２台運転となるよう、モ
ータＢ３７，ＢＢ３８を再度自動起動させることにな
る。上記のように複雑な相互インターロックを組んでい
る負荷については、机上のみの確認だけではなく、実際
に連続停電や瞬時停電の試験を行い、それぞれの負荷の
挙動が設計で想定した通りか否かを十分に確認する必要
がある。また、上記のようにインタロックが複雑である
ため連続停電試験や瞬時停電試験が明らかに必要なもの
以外にも、各負荷間で設計で想定していない相互作用が
発生する虞があるため、プラント全体としての連続停電
試験や瞬時停電試験が必要である。

【０００６】そこで、従来は、次のようにして連続停電
試験や瞬時停電試験方法を行っている。即ち従来は、連
続停電試験を実施する際、例えば図３のＡ系統の配電盤
の受電中の受電遮断器３１の入切スイッチを切とするこ
とにより、プラント全体を停電させ、プラント内の全負
荷の挙動が設計通りか否かを確認している。また、プラ
ントの瞬時停電試験を実施する際は、受電遮断器３１に
瞬時停電試験用の試験装置を試験時に製造して接続し、
この試験装置からの入切信号により、受電中の受電遮断
器３１を設計で想定する一定時間だけ停電させ、プラン
ト内の全負荷の挙動が設計通りか否かを確認している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】プラントの運転開始後
に一部の負荷のインターロック等を変更した際、その負
荷の連続停電試験や瞬時停電試験を再度実施する必要が
ある。しかし、従来の試験は、プラント定期点検時など
プラント運転を中止しているときにだけ実施するような
構成になっていたため、上記試験方法をそのまま同様に
実施したのでは、プラント全体の連続停電や瞬時停電を
引起こしてしまい、試験対象外の他の負荷に外乱を与え
てしまう。そこで、従来は、プラント運転中に連続停電
試験や瞬時停電試験を行う場合、個別の負荷毎に試験装
置を製造し試験を実施している。従って、プラント運転
開始後に一部の負荷のインターロック等を変更した際に
は、個別の負荷毎の連続停電試験や瞬時停電試験しかで
きないため、各負荷相互間のインターロック等の健全性
を十分に確認することはできないという問題がある。各
負荷相互間のインターロック等の健全性を確認すること
を目的に、手動にて複数の遮断器を同時に開閉し、試験
を実施する方法も考えられるが、実際には、微妙なタイ
ミングでそれを実施する必要があり、実質的には困難で
ある。

【０００８】特に、原子力発電プラントでは、試験のた
めにプラント全体を停止させることはできないため、部
分的な負荷を連続停電させたり瞬時停電させたりして信
頼性良く試験する方法が望まれている。

【０００９】本発明の目的は、プラント運転中もプラン
ト全体を連続停電，瞬時停電させることなく部分的な負
荷の連続停電試験や瞬時停電試験を可能とする配電盤を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、停電試験を
行う負荷毎に設けられ該負荷と電力母線との間を接続す
るケーブルの途中に設けられた開閉器および該開閉器を
電磁的に投入／遮断する励磁コイルとを有する遮断器
と、該遮断器対応に設けられ前記励磁コイルへの通電を
制御して前記開閉器を開閉する入切スイッチと、対応す
る入切スイッチと対応する遮断器との間に設けられ該入
切スイッチと該遮断器の間を解放したとき該入切スイッ
チを迂回した通電経路で該遮断器の励磁コイルへの通電
を制御する試験対象選択スイッチと、該試験対象選択ス
イッチにより前記入切スイッチを迂回した前記通電経路
が選択されたとき該通電経路に流す励磁電流を制御して
前記開閉器を設定時間だけ解放し当該負荷への電力供給
を遮断する瞬時停電試験用停電発生手段および／または
該試験対象選択スイッチにより前記入切スイッチを迂回
した前記通電経路が選択されたとき該通電経路に流す励
磁電流を制御して前記開閉器を連続的に解放し当該負荷
への電力供給を遮断する連続停電試験用停電発生手段を
設けることで、達成される。

【００１１】上記構成とすることで、プラント全体を停
電させることなく、試験対象選択スイッチが投入された
遮断器に収容された負荷に対してだけ、上記停電発生手
段により停電させることができる。

【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
配電盤の回路図である。図１に示す配電盤１には、プラ
ント負荷に三相交流電力を供給すると共に該供給電力を
遮断する遮断器ユニット２が負荷毎に設けられている。
この遮断器ユニット２は、遮断器３と、入切スイッチ４
と、試験対象選択スイッチ５とを備える。遮断器３は、
電源母線６とプラント負荷への出力ケーブル７との間を
接続する三相配線の途中に設けられ該三相配線を開閉す
る開閉部３ｃと、閉状態になっている該開閉部３ｃを引
き外して開状態にする引外コイル３ｂと、開状態になっ
ている該開閉部３ｃを投入して閉状態にする投入コイル
３ａとを有する。入切スイッチ４は、投入コイル３ａに
励磁電流を供給する配線途中に設けられたオンオフスイ
ッチ４ａと、引外コイル３ｂに励磁電流を供給する配線
途中に設けられたオンオフスイッチ４ｂとからなる。

【００１３】試験対象選択スイッチ５は、本実施形態に
おいて設けられたものであり、スイッチ４ａと投入コイ
ル３ａとの間の接続およびスイッチ４ｂと引外コイル３
ｂとの間の接続を同時にオンオフする２つのスイッチ５
ａ-1，５ａ-2と、同時にオンオフされる２つのスイッチ
５ｂ-1，５ｂ-2であって、オンされたとき前記スイッチ
５ａ-1，５ａ-2をオフ状態とし、オフされたとき前記ス
イッチ５ａ-1，５ａ-2をオン状態とするスイッチ５ｂ-
1，５ｂ-2とを有する。スイッチ５ｂ-1，５ｂ-2は、当
該遮断器ユニット２に接続された負荷を試験対象として
選択するときに投入（オン）され、これによりスイッチ
５ａ-1，５ａ-2をオフにして別経路にて励磁電流をコイ
ル３ａ，３ｂに供給可能とする。

【００１４】本実施形態では、負荷毎に設けられた上記
の遮断器ユニット２の他に、停電発生回路１０を配電盤
１に設けている。この停電発生回路１０は、前記スイッ
チ４を迂回してコイル３ａ，３ｂに励磁電流を供給する
配線途中に設けられたスイッチ１６ａ，１３ａがそれぞ
れ前記スイッチ５ｂ-1，５ｂ-2に直列に接続され、試験
対象とする負荷が接続された遮断器ユニット２のスイッ
チ５ｂが投入され該負荷が試験対象として選択されたと
き当該遮断器ユニット２のコイル３ａ，３ｂにスイッチ
４を迂回した経路で励磁電流の供給を可能としている。

【００１５】停電発生回路１０には、補助継電器１３，
１６と、限時動作瞬時復帰継電器１２，１４，１５が並
列に設けられ、これらに電流を供給する経路途中に連続
停電／瞬時停電切替スイッチ１１が設けられている。ス
イッチ１１は、同時にオンオフされる瞬時停電試験用の
スイッチ１１ａ-1，１１ａ-2と、これらとは別にオンオ
フされる連続停電試験用のスイッチ１１ｂとを有する。
スイッチ１１ａ-1またはスイッチ１１ｂが投入される
と、該スイッチ１１ａ-1またはスイッチ１１ｂを通して
継電器１２と継電器１３に電流が供給され、継電器１３
が動作するとスイッチ１３ａが投入され、継電器１２が
動作すると動作開始後の設定時間後に例えば１秒後に継
電器１３への電流供給が遮断されスイッチ１３ａがオフ
となる構成になっている。

【００１６】スイッチ１１ａ-2が投入されると、該スイ
ッチ１１ａ-2を通して継電器１４に電流が供給され、継
電器１４は予め設定された時間Ｔ後にスイッチ１４ａを
オンにする。スイッチ１４ａがオンになると電流がスイ
ッチ１１ａ-2，スイッチ１４ａを通して継電器１５，１
６に供給され、スイッチ１６ａがオンになる。継電器１
５は、電流が供給された後の設定時間後たとえば１秒後
に継電器１６への電流供給を遮断し、スイッチ１６ａを
オフにする。尚、上記した時間Ｔや１秒というのは以下
の説明のためであり、これらは任意の値に設定される。

【００１７】上述した構成でなる配電盤１を用いて、瞬
時停電試験と連続停電試験を実施する方法について説明
する。今、瞬時停電試験の対象とする負荷に電力が供給
され（開閉器３ｃが閉状態）ている状態で、当該負荷が
接続されている遮断器ユニット２の試験対象選択スイッ
チ５のスイッチ５ｂ-1，５ｂ-2が手動にて投入される
と、スイッチ５ａ-1，５ａ-2がオフとなるが、開閉器３
ｃは閉状態を保っている。ここで、瞬時停電試験を行う
ために切替スイッチ１１の瞬時停電試験用スイッチ１１
ａ-1，１１ａ-2を手動で投入すると、図２（Ａ）に示さ
れるように、該投入と同時に継電器１３が励磁されてス
イッチ１３ａがオンとなり、励磁電流がスイッチ１３ａ
→スイッチ５ｂ-2→引外コイル３ｂと流れ、開閉器３ｃ
が解放され、負荷への電力供給が遮断される。その直後
（上記例では１秒後）には継電器１２により動作するス
イッチ１２ａが解放され、継電器１３への励磁が遮断さ
れるためスイッチ１３ａがオフとなり、引外コイル３ｂ
への励磁電流供給は遮断される（開閉器３ｃの解放状態
は保たれる。）。 スイッチ１１ａ-1,-2の投入から時
間Ｔが経過すると、継電器１４がスイッチ１４ａをオン
にし、継電器１５，１６に電流が供給され、スイッチ１
６ａがオンとなる。これにより、励磁電流がスイッチ１
６ａ→スイッチ５ｂ-1→投入コイル３ａと流れ、開閉器
３ｃが閉状態となる。その直後（上記例では１秒後）に
は、継電器１５がスイッチ１５ａをオフにして継電器１
６への電流供給を遮断し、スイッチ１６ａがオフするこ
とで、励磁電流の投入コイル３ａへの供給が遮断される
（開閉器３ｃは閉状態に保たれる。）。

【００１８】以上により、時間Ｔの間だけ、負荷への電
力供給が遮断され、この瞬時停電によるインターロック
などの確認が可能となる。

【００１９】負荷の連続停電試験を行う場合には、切替
スイッチ１１のスイッチ１１ｂを手動にて投入する。こ
れにより、図２（Ｂ）に示されるように、スイッチ１３
ａが閉状態になって開閉器３ｃが解放状態になれ、その
直後（上記例では１秒後）に引外コイル３ａへの励磁電
流供給が遮断される。この開閉器３ｃの解放状態は、ス
イッチ１１ｂをオフ状態にしても、継続され、連続停電
状態となる。負荷へ電力供給を再開する場合には、選択
スイッチ５ｂ-1，-2をオフ（５ａ-1，-2はオン）とし、
スイッチ４ａを投入する。この負荷の再投入は、負荷バ
ランスを考慮した上で行われる必要がある。

【００２０】尚、停電発生回路１０は、ハードウェアに
て構成してもよいが、これをソフトウェアにて構成し、
配電盤１内に設けたＣＰＵに上述した連続停電試験の処
理や瞬時停電試験の処理を実行させることもでき、更
に、配電盤のこれら試験処理機能を制御室に設けたコン
ピュータに移して実行させ配電盤のハードウェア（遮断
器等）を制御させる構成とすることも可能である。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、プラント運転中もプラ
ント全体を連続停電や瞬時停電させることなく、部分的
な負荷の連続停電試験，瞬時停電試験が可能となり、よ
り信頼性の高いプラント構築が可能となり、原子力発電
プラントにおいても、信頼性良く負荷の試験やインター
ロックの試験が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る配電盤の回路図であ
る。

【図２】図１に示す停電信号発生回路のタイムチャート
である。

【図３】典型的な配電盤の単線接続図である。

【符号の説明】

１…配電盤、２…遮断器ユニット、３…遮断器、３ａ…
開閉器の投入コイル、３ｂ…開閉器の引外コイル、３ｃ
…開閉部、４…入切スイッチ、５…試験対象選択スイッ
チ、６…母線、７…出力ケーブル、１０…停電信号発生
回路、１１…連続停電／瞬時停電切替スイッチ、１２，
１４，１５…限時動作瞬時復帰継電器、１３，１６…
補助継電器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 停電試験を行う負荷毎に設けられ該負荷
   と電力母線との間を接続するケーブルの途中に設けられ
   た開閉器および該開閉器を電磁的に投入／遮断する励磁
   コイルとを有する遮断器と、該遮断器対応に設けられ前
   記励磁コイルへの通電を制御して前記開閉器を開閉する
   入切スイッチと、対応する入切スイッチと対応する遮断
   器との間に設けられ該入切スイッチと該遮断器の間を解
   放したとき該入切スイッチを迂回した通電経路で該遮断
   器の励磁コイルへの通電を制御する試験対象選択スイッ
   チと、該試験対象選択スイッチにより前記入切スイッチ
   を迂回した前記通電経路が選択されたとき該通電経路に
   流す励磁電流を制御して前記開閉器を設定時間だけ解放
   し当該負荷への電力供給を遮断する瞬時停電試験用停電
   発生手段とを備えることを特徴とする配電盤。
2. 【請求項２】 停電試験を行う負荷毎に設けられ該負荷
   と電力母線との間を接続するケーブルの途中に設けられ
   た開閉器および該開閉器を電磁的に投入／遮断する励磁
   コイルとを有する遮断器と、該遮断器対応に設けられ前
   記励磁コイルへの通電を制御して前記開閉器を開閉する
   入切スイッチと、対応する入切スイッチと対応する遮断
   器との間に設けられ該入切スイッチと該遮断器の間を解
   放したとき該入切スイッチを迂回した通電経路で該遮断
   器の励磁コイルへの通電を制御する試験対象選択スイッ
   チと、該試験対象選択スイッチにより前記入切スイッチ
   を迂回した前記通電経路が選択されたとき該通電経路に
   流す励磁電流を制御して前記開閉器を連続的に解放し当
   該負荷への電力供給を遮断する連続停電試験用停電発生
   手段とを備えることを特徴とする配電盤。
3. 【請求項３】 停電試験を行う負荷毎に設けられ該負荷
   と電力母線との間を接続するケーブルの途中に設けられ
   た開閉器および該開閉器を電磁的に投入／遮断する励磁
   コイルとを有する遮断器と、該遮断器対応に設けられ前
   記励磁コイルへの通電を制御して前記開閉器を開閉する
   入切スイッチと、対応する入切スイッチと対応する遮断
   器との間に設けられ該入切スイッチと該遮断器の間を解
   放したとき該入切スイッチを迂回した通電経路で該遮断
   器の励磁コイルへの通電を制御する試験対象選択スイッ
   チと、該試験対象選択スイッチにより前記入切スイッチ
   を迂回した前記通電経路が選択されたとき該通電経路に
   流す励磁電流を制御して前記開閉器を設定時間だけ解放
   し当該負荷への電力供給を遮断する瞬時停電試験用停電
   発生手段と、該試験対象選択スイッチにより前記入切ス
   イッチを迂回した前記通電経路が選択されたとき該通電
   経路に流す励磁電流を制御して前記開閉器を連続的に解
   放し当該負荷への電力供給を遮断する連続停電試験用停
   電発生手段と、前記瞬時停電試験用停電発生手段と前記
   連続停電試験用停電発生手段のいずれか一方を選択する
   手段とを備えることを特徴とする配電盤。