JPH11264892A - 原子力発電プラント所内電源系統の保護装置 - Google Patents

原子力発電プラント所内電源系統の保護装置

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JPH11264892A
JPH11264892A JP10068256A JP6825698A JPH11264892A JP H11264892 A JPH11264892 A JP H11264892A JP 10068256 A JP10068256 A JP 10068256A JP 6825698 A JP6825698 A JP 6825698A JP H11264892 A JPH11264892 A JP H11264892A
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JP
Japan
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generator
transformer
relay
protection relay
protection
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JP10068256A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigekatsu Ootsuka
成勝 大塚
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin

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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原子力発電プラント所内電源系統における電
気事故発生箇所による系統からの隔離範囲を最小限にと
どめるとともに、プラント定検中における試験時でのヒ
ューマンエラー防止を図る。 【解決手段】 発電機3が発電した電力を主変圧器4を
介して系統に送ると共に、発電した電力の一部を所内変
圧器2を介して所内負荷に供給することができる原子力
発電プラントにおいて、発電機3の電気事故を検出する
保護リレー10,14,17と、タービントリップ又は
原子炉トリップを検出するリレー(ロックアウトリレ
ー)を備え、それらのリレー出力信号でのみ発電機遮断
器19を自動トリップし発電機3を系統から隔離する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、原子力発電プラ
ントでの電気事故により、系統からの隔離部位を細かく
分割することにより、発電所の運用、系統全体への影響
を最小限にとどめることができる所内電源系統ロジック
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図11は特開昭58−66521号公報
に示された従来の原子力発電プラントの所内電源系統の
構成を示すブロック図である。図において、1は主変圧
器、2は所内変圧器、3は発電機、4は主変遮断器、5
は発電機負荷開閉器、6は発電機断路器、7はメタクラ
受電遮断器、8は主変圧器1の内部短絡事故を検出する
保護リレー、9は所内変圧器2の内部短絡事故を検出す
る保護リレー、10は発電機3の内部短絡事故を検出す
る保護リレー、11は主変圧器1,所内変圧器2,発電
機3及びその接続部における短絡事故を総括して検出す
る保護リレー、12は主変圧器1の地絡事故を検出する
保護リレー、13は所内変圧器2の地絡事故を検出する
保護リレー、14は発電機3の地絡事故を検出する保護
リレー、15は主変圧器1〜発電機3の接続部の地絡事
故を検出する保護リレー、16は所内変圧器2の過電流
を検出する保護リレー、17は発電機3の界磁喪失事故
や逆電力等を検出する保護リレー群、18は特高開閉所
甲、乙母線である。
【0003】また図12は主変遮断器4,発電機負荷開
閉器5,メタクラ受電遮断器7をトリップさせるロジッ
ク構成を示す。
【0004】次に、上記従来の原子力発電プラントの所
内電源系統の保護動作について説明する。通常運転時、
発電機3の電力は主変圧器1を介して系統に送られ、一
部は所内変圧器2を介して所内負荷に送られるが、例え
ば発電機3で短絡事故が発生した場合、系統への電力供
給は不可能となるため保護リレー10,11でその事故
を検出し、主変遮断器4をトリップさせる。次いで発電
機3の電圧発生をストップさせ、メタクラ受電遮断器7
もトリップさせる。この場合、所内負荷には別のルート
より電源供給を行う。
【0005】主変圧器1,所内変圧器2で短絡事故が生
じた場合も上記と同様で、それぞれ事故を保護リレー
8,11、及び保護リレー9,11で検出し、主変遮断
器4,メタクラ受電遮断器7をトリップさせ、発電機3
の電圧発生をストップさせる。また、他の電気事故発生
に対しても、各事故を各々の検出保護リレー12〜17
で検出し、主変遮断器4,メタクラ受電遮断器7をトリ
ップさせ、発電機3の電圧発生をストップさせる。
【0006】つまり、所内電源系統における電気事故で
は、系統からの隔離のため主変遮断器4を、所内負荷か
らの隔離のためメタクラ受電遮断器7をそれぞれトリッ
プさせ、同時に発電機3の電圧発生をストップさせると
いう保護システムをし採用している。
【0007】また、電気事故以外のタービントリップ、
原子炉トリップでは発電機負荷開閉器5をトリップさ
せ、発電機3の電圧発生をストップさせるが、主変遮断
器4,メタクラ受電遮断器7はトリップさせず系統から
所内負荷へ電力供給可能な構成としている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】従来の発電プラントの
所内電源系統は上記のように、所内電源系統で電気事故
が発生した場合、主変遮断器4をトリップさせることに
より遮断器以下の回路を系統より切り離す方式のため、
事故箇所がどこであっても発電所としての機能をストッ
プしなければならず、また所内負荷への電源供給も別の
ルートにより行わなければならないなどの問題点があっ
た。
【0009】また、定検中は発電機負荷開閉器5を
「開」とし、発電機を止めて系統から主変圧器経由にて
所内負荷に電力供給を行っているが、発電機用保護リレ
ーの試験中に誤って動作させてしまうと主変遮断器トリ
ップに至ることから、解線等の養生が必要であるなどの
問題点があった。
【0010】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、所内電源系統における電気事
故発生箇所による系統からの隔離範囲を最小限にとど
め、発電所としての機能維持、所内負荷給電持続の信頼
性をアップさせることを目的とする。またプラント定検
中における試験時でのヒューマンエラー防止を図ること
を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
発電機が発電した電力を主変圧器を介して系統に送ると
共に、発電した電力の一部を所内変圧器を介して所内負
荷に供給することができる原子力発電プラントにおい
て、発電機の電気事故を検出する保護リレーと、タービ
ントリップ又は原子炉トリップを検出するリレー(ロッ
クアウトリレー)と、それらのリレー出力信号でのみ自
動トリップし発電機を系統から隔離する発電機遮断器を
備えたことを特徴とする。
【0012】請求項2記載の発明は、発電機が発電した
電力を主変圧器を介して系統に送ると共に、発電した電
力の一部を所内変圧器を介して所内負荷に供給すること
ができる原子力発電プラントにおいて、所内変圧器の電
気事故を検出する保護リレーと、そのリレー出力信号で
のみ自動トリップし所内変圧器を系統から隔離する所内
変圧器遮断器を備えたことを特徴とする。
【0013】請求項3記載の発明は、発電機が発電した
電力を主変圧器を介して系統に送ると共に、発電した電
力の一部を所内変圧器を介して所内負荷に供給すること
ができる原子力発電プラントにおいて、主変圧器の電気
事故を検出する保護リレーと、発電主回路の電気事故を
検出する保護リレーと、それらのリレー出力信号でのみ
自動トリップする主変遮断器を備えたことを特徴とす
る。
【0014】請求項4記載の発明は、発電機の電気事故
による遮断器の自動トリップ信号を受け、系統からの隔
離により動作が不要となった保護リレーをCT回路から
切り離す開閉器を備えた。
【0015】請求項5記載の発明は、所内変圧器の電気
事故による遮断器の自動トリップ信号を受け、系統から
の隔離により動作が不要となった保護リレーをCT回路
から切り離す開閉器を備えた。
【0016】請求項6記載の発明は、発電機の電気事故
を検出する保護リレーの出力により、系統からの隔離に
より動作が不要となった保護リレーの出力をブロックす
ることを特徴とする。
【0017】請求項7記載の発明は、所内変圧器の電気
事故を検出する保護リレーの出力により、系統からの隔
離により動作が不要となった保護リレーの出力をブロッ
クすることを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下、この発明の
実施の形態1を図に基づいて説明する。図1において、
1は主変圧器、2は所内変圧器、3は発電機、4は主変
遮断器、6は発電機遮断器、7はメタクラ受電遮断器、
8は主変圧器1の内部短絡事故を検出する保護リレー、
9は所内変圧器2の内部短絡事故を検出する保護リレ
ー、10は発電機3の内部短絡事故を検出する保護リレ
ー、11は主変圧器1,所内変圧器2,発電機3及びそ
の接続部における短絡事故を総括して検出する保護リレ
ー、12は主変圧器1の地絡事故を検出する保護リレ
ー、13は所内変圧器2の地絡事故を検出する保護リレ
ー、14は発電機3の地絡事故を検出する保護リレー、
15は主変圧器1,所内変圧器2,発電機3の接続部の
地絡事故を検出する保護リレー、16は所内変圧器2の
過電流を検出する保護リレー、17は発電機3の界磁喪
失事故や逆電力等を検出する保護リレー群、18は特高
開閉所甲、乙母線、19は従来の電気事故電流を遮断出
来ない発電機負荷開閉器5の代わりに設けた事故電流を
遮断出来る発電機遮断器である。
【0019】図2は実施の形態1による主変遮断器4,
メタクラ受電遮断器7,発電機遮断器19をトリップさ
せるロジック構成を示す。
【0020】次に、実施の形態1の動作について説明す
る。上記実施の形態1では発電機3用の保護リレー1
0,14,17動作により主変遮断器4から発電機遮断
器19にトリップ対象遮断器を変更し、またメタクラ受
電遮断器7はトリップさせないように構成した。そのた
め、発電機3の電気事故では発電機のみを系統から隔離
し、所内負荷へは事故前と同様に電力供給が可能なた
め、所内電源確保の信頼性がより向上する。
【0021】また主変圧器1、所内変圧器2、発電機
3、及びその接続部の総括短絡保護リレー11にはリレ
ー出力にタイムラグを持たせ、発電機短絡保護リレー1
0の出力がないという条件で主変遮断器4をトリップさ
せるように構成した。そのため、発電機3の短絡事故時
に動作することはなく、引き続き発電機以外の箇所での
短絡事故保護が可能である。
【0022】実施の形態2.上記実施の形態1では、発
電機3の事故時に発電機遮断器19により系統から隔離
する場合について述べたが、図3、図4に示すように所
内変圧器遮断器20を設け、所内変圧器用の保護リレー
9,16が動作した場合にのみトリップさせるように構
成しても良い。
【0023】このようにすれば、事故前に行っていた発
電機3から系統への電力供給をストップすることなく、
系統の安定化向上が図れる。この場合、所内負荷には別
ルートから給電が従来通り可能なため問題ない。
【0024】また、総括短絡保護リレー11には実施の
形態1と同様にタイムラグを持たせ、発電機短絡保護リ
レー10、及び所内変圧器短絡保護リレー9の出力がな
いという条件で主変遮断器4をトリップさせるように構
成した。その結果、発電機3及び所内変圧器2の短絡事
故時に動作することはなく、引き続き発電機3、所内変
圧器2以外の箇所での短絡事故保護が可能である。
【0025】また、定検では所内変圧器断路器21を開
き、系統から所内変圧器2を隔離することにより所内変
圧器単独の点検が可能となる。
【0026】実施の形態3.上記実施の形態1では保護
リレー11が発電機3の短絡事故時に動作しないような
ロジックを構成する場合について述べたが、図5に示す
ように保護リレー11と発電機中性点側CT22との間
に開閉器23を設け、発電機3の内部短絡事故発生時動
作する保護リレー10の出力信号により開閉器23をト
リップするように構成しても良い。
【0027】その結果、図6に示す通りロジックを簡素
化することができ、事故時におけるトリップ能力の信頼
性向上が図れる。
【0028】実施の形態4.上記実施の形態3では保護
リレー10の出力により開閉器23をトリップし、発電
機3の内部短絡事故時に保護リレー11を動作させない
方法について述べたが、図7に示すように保護リレー1
1と所内変圧器1次側CT24との間に開閉器25を設
け、所内変圧器の内部短絡事故時に動作する保護リレー
9の出力信号によりトリップするようにしたので、図8
に示す通りロジックを簡素化出来、事故時におけるトリ
ップ能力の信頼性向上が図れる。
【0029】実施の形態5.上記実施の形態1では発電
機3の短絡事故時に保護リレー11が動作しないような
ロジック構成(図2参照)について述べたが、図9に示
すように保護リレー10の出力で保護リレー11のロッ
クアウトリレー出力をブロックする方法でもよく、タイ
ムラグを設ける必要がなくなるため、より確実なトリッ
プ能力を有する。
【0030】実施の形態6.上記実施の形態5では発電
機3の短絡事故時で保護リレー11が動作しないような
ロジック構成(図9参照)について述べたが、図10に
示すように所内変圧器2の内部短絡事故で保護リレー1
1が動作しないように保護リレー9の出力でブロックす
る方法を追加したので、故障箇所による隔離範囲をより
具体化出来、実施の形態2と同等以上の確実なトリップ
能力を有することが出来る。
【0031】
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、所内電
源系統における電気事故発生箇所による系統からの隔離
範囲を最小限にとどめ、発電所としての機能維持、所内
負荷給電持続の信頼性をアップさせることができる。
【0032】特に、請求項1の発明によれば、発電機の
電気事故の場合、発電機のみを系統から隔離し、所内負
荷へは事故前と同様に電力供給が可能なため、所内電源
確保の信頼性が向上する効果がある。
【0033】また、請求項2の発明によれば、所内変圧
器用の保護リレーが動作した場合にのみトリップする所
内変圧器遮断器を設けることにより、事故前に行ってい
た発電機から系統への電力供給をストップすることな
く、系統の安定化向上が図れる。
【0034】また、請求項3の発明によれば、所内電源
系統における電気事故発生箇所による系統からの隔離範
囲を最小限にとどめ、発電所としての機能維持、所内負
荷給電持続の信頼性をアップさせることができる。
【0035】また、請求項4から請求項7の発明によれ
ば、所内電源系統における電気事故発生箇所による系統
から隔離するためのロジックを簡素化出来、事故時にお
けるトリップ能力の信頼性向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による原子力発電プ
ラントの所内電源系統の構成を示すブロック図である。
【図2】 この発明の実施の形態1の動作を説明するた
めのロジック構成図である。
【図3】 この発明の実施の形態2による原子力発電プ
ラントの所内電源系統の構成を示すブロック図である。
【図4】 この発明の実施の形態2の動作を説明するた
めのロジック構成図である。
【図5】 この発明の実施の形態3による原子力発電プ
ラントの所内電源系統の構成を示すブロック図である。
【図6】 この発明の実施の形態3の動作を説明するた
めのロジック構成図である。
【図7】 この発明の実施の形態4による原子力発電プ
ラントの所内電源系統の構成を示すブロック図である。
【図8】 この発明の実施の形態4の動作を説明するた
めのロジック構成図である。
【図9】 この発明の実施の形態5の動作を説明するた
めのロジック構成図である。
【図10】 この発明の実施の形態6の動作を説明する
ためのロジック構成図である。
【図11】 従来の原子力発電プラントの所内電源系統
の構成を示すブロック図である。
【図12】 従来装置の動作を説明するためのロジック
構成図である。
【符号の説明】
1 主変圧器、2 所内変圧器、3 発電機、4 主変
遮断器、6 発電機遮断器、7 メタクラ受電遮断器、
8 保護リレー、9 保護リレー、10 保護リレー、
11 保護リレー、12 保護リレー、13 保護リレ
ー、14 保護リレー、15 保護リレー、16 保護
リレー、17 保護リレー群、18 特高開閉所甲、乙
母線、19 発電機遮断器、20 所内変圧器遮断器、
21 所内変圧器断路器、22 発電機中性点側CT、
23 開閉器、24 所内変圧器1次側CT、25 開
閉器。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発電機が発電した電力を主変圧器を介し
    て系統に送ると共に、発電した電力の一部を所内変圧器
    を介して所内負荷に供給することができる原子力発電プ
    ラントにおいて、発電機の電気事故を検出する保護リレ
    ーと、タービントリップ又は原子炉トリップを検出する
    リレー(ロックアウトリレー)と、それらのリレー出力
    信号でのみ自動トリップし発電機を系統から隔離する発
    電機遮断器を備えたことを特徴とする原子力発電プラン
    ト所内電源系統の保護装置。
  2. 【請求項2】 発電機が発電した電力を主変圧器を介し
    て系統に送ると共に、発電した電力の一部を所内変圧器
    を介して所内負荷に供給することができる原子力発電プ
    ラントにおいて、所内変圧器の電気事故を検出する保護
    リレーと、そのリレー出力信号でのみ自動トリップし所
    内変圧器を系統から隔離する所内変圧器遮断器を備えた
    ことを特徴とする原子力発電プラント所内電源系統の保
    護装置。
  3. 【請求項3】 発電機が発電した電力を主変圧器を介し
    て系統に送ると共に、発電した電力の一部を所内変圧器
    を介して所内負荷に供給することができる原子力発電プ
    ラントにおいて、主変圧器の電気事故を検出する保護リ
    レーと、発電主回路の電気事故を検出する保護リレー
    と、それらのリレー出力信号でのみ自動トリップする主
    変遮断器を備えたことを特徴とする原子力発電プラント
    所内電源系統の保護装置。
  4. 【請求項4】 発電機の電気事故による遮断器の自動ト
    リップ信号を受け、系統からの隔離により動作が不要と
    なった保護リレーをCT回路から切り離す開閉器を備え
    た請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の原子力
    発電プラント所内電源系統の保護装置。
  5. 【請求項5】 所内変圧器の電気事故による遮断器の自
    動トリップ信号を受け、系統からの隔離により動作が不
    要となった保護リレーをCT回路から切り離す開閉器を
    備えた請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の原
    子力発電プラント所内電源系統の保護装置。
  6. 【請求項6】 発電機の電気事故を検出する保護リレー
    の出力により、系統からの隔離により動作が不要となっ
    た保護リレーの出力をブロックすることを特徴とする請
    求項1から請求項3のいずれか1項に記載の原子力発電
    プラント所内電源系統の保護装置。
  7. 【請求項7】 所内変圧器の電気事故を検出する保護リ
    レーの出力により、系統からの隔離により動作が不要と
    なった保護リレーの出力をブロックすることを特徴とす
    る請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の原子力
    発電プラント所内電源系統の保護装置。
JP10068256A 1998-03-18 1998-03-18 原子力発電プラント所内電源系統の保護装置 Pending JPH11264892A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019506593A (ja) * 2015-12-17 2019-03-07 ニュースケール パワー エルエルシー 専用電力網を備えたマルチモジュール式発電プラント
CN114093140A (zh) * 2021-10-18 2022-02-25 中核核电运行管理有限公司 一种核电厂变压器瓦斯继电器报警系统

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