JPS5983578A - 静止形可変電圧可変周波数電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は原子力発電所におりる可変回転数ポンプの電源
とし“Ｃ用いる静止形可変電圧可変周波数電源装置に係
り、特に系統事故等により過渡的な異常電圧低下が生じ
た場合に停止することなく運転継続可能な静止形可変電
圧可変周波数電源装置に関する。

Ｅ発明の技術的背景とその問題点］ 従来の発電プラン１−〇は、所内負荷の大半は所内母線
に直接接続された誘導電動機であるが、この場合系統事
故等により所内母線重圧が過渡的に低下すると、誘電電
動機の発生１−ルクは減少し、滑りが増大することによ
り過電流が流れる。

しかしながら、この過電流の大きざは誘導電動機の過電
流耐量の範囲内であり、事故解消等により所内母線電圧
が正常に復帰すれば誘導電動機は加速されノｉの運転状
態に戻、る。

これに対し、沸謄水形原子力発電所における冷却材再循
環ボン１のような可変回転数ポンプの駆動用電源としＣ
静止形可変電圧可変周波数電ｍ装圃を所内負荷とする発
電プラントの場合、系統事故等により所内母線電圧が過
渡的に低下すると、この電１ｌｊｌｉ装置の出力電圧も
低下するが、従来の静止形可変電圧可変周波数電源装置
ではザイリスタ素子を使用するため、その過電流耐量は
誘導電動機の過電流耐隋に比較し小さいのＣ１出力電圧
低下にＪ、る冷却材再循環ポンプモータの滑り増大によ
る過電流や正常電圧復帰後の冷ｆｉｌｌ材ｒｎ　ｖ１５
環ポンプモータｒｌＪ加速による過電流が生じるような
場合には、静止形相変電圧可変周波数電源装置は電源装
置自体を保訝りるＩこめ停止する。

従つく、従来の静止形可変電圧可変周波数電源′！！？
首は系統事故等にＪ、る母線電圧低下が起こる磨に停止
りることにより冷却材再循環ポンプが停止し、原子力出
力が１１（下することになり、原子力発電所の稼動率は
品だ低くなる。

また、冷却材再循環ポンプどしＣ原子炉内蔵形の冷Ｎｌ
　ｌＡ再循環ポンプを使用した場合、この原子炉内蔵形
のものは構造的な制約にＪ、す１０性モーメントが小さ
くなるため、電源装置が停止することにより冷ムｆｌ　
１．４再循環ポンプモータが停止した時のコーストダウ
ン時間は一般の冷却材再循環ポンプモータの場合に比較
しＣ短くなる。

従つ（、異常電圧低下によっＣ電源装置が停止して１京
子炉内蔵形の可変回転数ポンプモータ全台が停止１れば
、適切な炉心流量が行られず、炉心の健全性を損う可能
性がある。

また、もし電源装置が過電流にＣ停止づることなく運転
継続されたどしても、電圧が正常に復帰した時冷却材再
循環ポンプモータは再加速されるが、原子炉内蔵形のｂ
のは１０性ｔ−メン１−が小さいため速度上界が速く、
高中性子束により原子炉がスクラムＪる可能性が大きい
。

［発明の目的］ 本発明はかかる従来の事情に対処し−Ｃなされたもの（
゛、冷却材１１循環ポンプのような可変回転数ポンプの
電源装置にｄ３いＣ１系統事故等にＪ：る所内ｆＪＪ線
の過渡的なシを常電ｉｆ低下が生じても１■変回転数ポ
ンプを停止さＵることなく、運転継続可能（゛かつ原子
炉スクラムさけることのない静止形可変電圧司変周波数
電源装置を提供することを目的とりる。

［発明の概要］ 号なわら本発明の静１に形相変電圧可変周波数電源装置
は、父流電源に接続される順変換装置と、この順変換装
置に結合する逆変換装置と、この逆変換装置の出力電力
の周波数を設定する周波数設定装置と、この周波数設定
装置からの周波数設定信号により前記逆変換装置の出力
周波数を制御Ｊる周波数制御装置と、前記逆変換装置の
出力用Ｕ二を前記周波数設定値に対する電圧比が一定と
なるように制御づる基準電圧設定装置および電１Ｆ制御
装置と、前記順変換装置の入力電圧の低下を検出する電
圧低下検出器と、この電圧低下検出器から重圧低下検出
信号により前記周波数設定装置に代つ−Ｃ前記周波数制
御装置Ｊ５よび前記基準電圧設定装置に出力信号を伝達
する周波数変化１３ｒＩ数光生装置とからなることを特
徴とする静止形５７変電圧可変周波数電源装置ｉ’？　
’Ｃある。

「発明の実施例」 ゛以Ｆ本発明の詳細を図面に示Ｊ−実施例について説明
する。

図におい（順変換装置１は、所内母線２より順変模装Ｕ
用変圧器３を介しＣ接続され、この順変換装置１には逆
変換装置４か結合される。そしＣ１この逆変換装置４ｔ
こは逆変換装置用変圧器５を介・して可変回転数ポンプ
６を駆動する可変速誘導電動機７が負荷としく接続され
る。

一方、順変換装置１の人ツノ側にはミル変成器８を介し
く電圧低下検出器９が接続され、この電圧低下検出・器
５）からの検出信号がスイッチ１ｏに伝達される。この
スイッチ１０は通富の運転時には逆変換装置４の出力周
波数を設定゛づる周波数設定値ａ＆１１と逆変換装置４
の出力周波数および出力電圧を制御Ｊる周波数電１１制
御系′１２を接続覆るが　ｉａ圧低下検出器９の電圧低
下信号を受【ノるど周波数電圧制御系１２を電圧低下時
に一旦周波数を１τげ、電圧が元の状態に戻るど徐々に
周波数を」ニ臂さけるＪ：うにプログラムした周波数変
化関数発生装置ｆ’ｉ　’ｌ　３に接続りる。

周波数電圧制御系１２は周波数制御装置１４、基準電圧
設定装置１５および電圧制御装置１６からなり、周波数
設定値＠１４は周波数設定装置１１または周波数変化関
数発生装置１３の出力信号をスイッチ１０を介しで受け
Ｃ１逆変換装置４の出力周波数を制御りるとともに、基
準電圧設定装置１５は、周波数設定装置１１または周波
数変化関数発生装置１３の出力信号をスイッチ１０を介
しく受り（、その設定された周波数に対する電圧比が一
定となるような電圧を設定し、電圧制御装置１Ｇは基準
電圧設定装＠１５の出力信号と電圧変成器１７を介した
１Ｕ変速誘導電動機７の入力端子との差電圧信号を入力
しＣ逆変換装置４の出力型Ｌ［を制御する。

以上のようｔこ構成された木光明の一実施例の静止形司
変電圧可変周波数電源！！ｉｎの作用につい１次に説明
する。

所内母線２の三相交流電圧は順変Ｊ９！装置１によつＣ
整流され、一定に制御されＩ、直流電圧となった後、逆
変換装置１によってｆＴｊび圧相交流電１−Ｊに変換さ
れ、可変回転数ポンプ６を駆動づる可変速誘導雷ｆｌＪ
機７の入力どなる。

ここ（゛、可変速続導電ｌＪ機７のｉ」変速駆動制御方
式は、可変速誘導電動機７の入力端子ど周波数を一定に
ｆｌ−制御４るという、いわゆるｌ−Ｖ　／　Ｆ一定制
御」方式ひあり、静止形可変電圧可変周波数電源装置の
出力電力はそのように制御されなけれ（Ｊならない ぞこて゛、通゛帛運転時には周波数設定値１４１′１に
−Ｃ設定された周波数設定値信号がスイッチ１０を介し
く周波数制御Ｉ装買１／Ｉに伝達され、逆変換装置４の
出力周波数が周波数設定値と等しくなるように制御され
るどどしに、周波数設定装置１１の周波数設定釦信号は
スイッチ１０を介しＣ基準電圧設定装置１５にも伝達さ
れ、この阜準電圧設定側１５からＶ／Ｆが一定となるＪ
、うな基準電圧設定値信号が出力される。

イしＣ１この基準電圧設定値信号ど電圧変成器１７を介
しＣ伝達される可変速誘導電動機７の入力霜）−１１八
号どの芹７Ｉ圧信号が電Ｊ−Ｆ制御装置Ｆｊ　１６に伝
達され、ｉｌ変速誘導電動機７０入力電圧が基準電月−
設定１ｉｒｊに等しくなるように制御される。

しかしながら、系統事故等により所内母線２の電Ｉ［が
過渡的に異常低下した場合、順変換’ｌｉ首１は出力の
両流電圧を一定に保つことがＣきなくなり、出力型１１
：は低下し、従つＣ逆変換装置４の出力電圧も電圧制御
ｌｌ装置１６にて基ＩＰ＝電圧設定値に９１１持される
ことは難しくなり低下する。

そこで、順変換装置１の入力電圧が所定の値以下どなる
ことにより入力端子の低下が電１丁低下検出器９に（検
出されると、スイッチ１０が周波数設定装置１１から周
波数変化関数発生装ＶＱ　１３に切換えられる。

周波数変化関数発生装置１３は周波数設定（ｉｒｉを１
−ス１〜タウン特性に従って低下させるとともに、順変
換装置１の入力電圧が復帰した場合、徐々に周波数設定
値を上昇させるように］［ＪグラムされＣおり、逆変換
装置４の出力電圧および周波数は、そのような周波数変
化関散発１−装置１３の出力信号に従っ（゛周波数電圧
制御系１２によつ４制御される。

リーなわら、順変換装置６１の入力電圧が低ｌＺすると
、適度換装＠４の出力周波数は二Ｉ−ストダウン特性に
従っ−Ｃ低トし、そのため？］Ｊ疫速調速誘導電動７の
残留電圧の周波数どほぼ同期することにより、可変速誘
導電動機７の滑りの増大による過電流を防止づることが
可能どなる。

また、系統事故等が解消され、順変換装置１の入力電圧
が復帰づると、適度換装［６１の出力周波数は徐々に上
がするため、可変速誘導電動機７の迷電は逆変換装置４
の出力周波数に追従Ｃき、滑りの増大にＪこる過電流を
防止Ｊることが可能ど４ｆる。

（弁明の効果」 以上の説明からも明らかなＪ、うに木光明の静（１：形
ｉｊｌ変電圧可変周波数電源装置は、系統事故等により
電源である所内母線が異常低下し、その後電源の復帰す
るというような事態においても過電流から保護され、停
止することなく運転継続可能Ｃある。

また、原子炉内蔵形の冷却材再循環ボンゾ等を９伺とり
る場合、電源復帰後にポンプ速度を徐々に十譬さけるこ
とにより高中性子束による１京子炉のスクラムを回避す
ることができる。

なａ３本発明の実施例では、電圧低下検出後、：１−ス
］〜タウン特性に従つＣ周波数設定値を低−トさＵるも
のとしたが、電圧低下検出後の周波数の下げ方−とし′
Ｃ予め設定した周波数まぐ一気に下げるｈ法しあり同様
の効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の静止形可変電圧可変周波数電源装置の一実
施例の構成を示１回路図Ｃある。 １・・・・・・・・・・・・順変換装置２・・・・・・
・・・・・・所内母線 ４・・・・・・・・・・・・逆変換装置６・・・・・・
・・・・・・可変回転数ボンシフ・・・・・・・・・・
・・可変速誘導電動（幾１０・・・・・・・・・・・・
スイッチ１２・・・・・・・・・・・・周波数“電圧制
御系代理人弁理−１須　山　イノ１−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）交流電源に接続される順変換装置と、この順変換
   装置に結合する逆変換装置と、この逆変換装置の出力電
   力の周波数を設定りる周波数設定装置と、この周波数設
   定装置からの周波数設定信号により前記逆変換装置の出
   力周波数を制御する周波数制御装置と、前記逆変換装置
   の出力電圧を前記周波数設定値に対Ｊ゛る電圧比が一定
   どなるように制御Ｊる基準電圧設定装置および電圧制御
   装置と、前記順変換装置の入力電圧の低下を検出する電
   圧低下検出器と、この電圧低下検出器から電圧低下検出
   信号により前記周波数設定ＷＩＮに代つ゛（前記周波数
   制御装置および前記基準電圧設定装置に出力信号を伝達
   ゛りる周波数変化関数発生装「とからなることを特徴と
   する静止形可変電圧可変周波数電源装置０
2. （２）周波数変化関数発生装置の出力信号は前記交流電
   源の電肚低不時に一旦周波数をトげ、電圧が正常に復帰
   した後に徐々に周波数を上昇させるようにプログラムし
   でなる特許請求の範囲第１項記載の静止形可変電圧可変
   周波数電源装置。