JPS6188800A - デイ−ゼル発電設備の制御方式 - Google Patents

デイ−ゼル発電設備の制御方式

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Publication number
JPS6188800A
JPS6188800A JP59206346A JP20634684A JPS6188800A JP S6188800 A JPS6188800 A JP S6188800A JP 59206346 A JP59206346 A JP 59206346A JP 20634684 A JP20634684 A JP 20634684A JP S6188800 A JPS6188800 A JP S6188800A
Authority
JP
Japan
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voltage
generator
motor
capacity
reference voltage
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Pending
Application number
JP59206346A
Other languages
English (en)
Inventor
Norio Mitsui
三井 功雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6188800A publication Critical patent/JPS6188800A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P9/00Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
    • H02P9/10Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load
    • H02P9/102Control effected upon generator excitation circuit to reduce harmful effects of overloads or transients, e.g. sudden application of load, sudden removal of load, sudden change of load for limiting effects of transients
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Motor And Converter Starters (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明はディーゼル電電設備の負荷投入時の制御方式に
係、す、特にディーゼル発電設備の設備容′4′t[に
匹敵する大容量電動機の始動時の過渡特性を改善するた
めの発電機自動電圧制御方式に関する。
〔発明の背景〕
従来のディーゼル発電設備の構成を第6図に示す。ディ
ーゼルエンジン1に直結された発電機2の電圧及び周波
数の確立後、遮断器5を閉路して電動機3の全電圧直入
始動を行っている。
発電機電圧の制御は、自動電圧調整器(AVR)4によ
り行り。AVR4の動作は第7図に示すように、発電機
電圧Vaと規準電圧Voとの差を検出・増幅して界磁電
圧Vtを変化させ(Va <Voの場合はV+→大、V
o)Voの場合はVr→小とする)発電機電圧Vaを一
定値に維持する。
本方式では、ディーゼル発電設備へ大写f#電動機を全
電圧直入始動すると、電動機の定格入力に対して、発電
機に加わる過渡時の容量(kVA)は約1倍、エンジン
軸に加わる過渡時の容1(kW)は約2倍となり、電圧
降下及び周波数変動を大きなものとしている。
電動機投入時の電圧降下の低減のために分巻自励方式と
比べ頂上電圧を高くした静止型励磁装置を採用する方法
もあるが、この場合電圧降下をすみやかに回復させるこ
とはできるものの、電圧回復によりミ動機3の始動入力
が増大し逆に周波数変動が大きくなるという欠点があり
、大容量電動機を始動するには好適ではなかった。
このため、第6図、第7図の従来例では周波数変動を抑
えるために、慣性定数(GD2 )の大きい発電機2や
、大容量(定常出力容量の2倍以上)のエンジン1を選
定して、周波数変動を抑える必要があった。
一方、第8図、第9図の従来案(%願昭57−1685
15 )は第6図、第7図の従来例の欠点である大写i
F動機投入時の周波数変動を低減するために、周波数変
動を検知し、変動が過大の場合、発電機電圧を低下させ
て電動機の始動入力を低減させる制御を行ったものであ
る。
すなわち一般に電動機は始動時の発電機電圧の降下及び
ケーブル等の電圧降下を想定して、定格より低い電圧で
も始動が可能なよう設計されているため電動桧始動のだ
めの発電機電圧は、この始動可能11j:圧以上を維持
していれば良く、定格電圧へすみやかに回復させる必要
は無い。そこで発電機電圧の回復を電動機の始動完了後
へ遅らせることにより、電動機の始動を可能にしつつ、
過渡的な始動入力の最大値を低減させることかできる。
従来案第8図はAVR4に直結した規準電圧制御回路6
を有している。
制御回路へ6は、第9図に示す特性を持ち、発電機電圧
Vaを入力として、vGの周波数変動Δfを筏出し、A
VR4の規準電圧Voを出力する。今Δfが小さい場合
(第9図では−4,5%以上)は、規準電圧Voは発を
機の定格電圧に相当する電圧(1、OP、U、 )を出
力し、Δfが規定値(−4,5%)を超えると規準電圧
Voを低電圧(0,8P、U、)とする。AVR4は規
準を圧v。
に追従して発電機電圧Vaを制御する。
本構成で、電動機3を投入すると、始杓容廿により、発
電機1は電圧降下ΔVoと、周波数変動Δfが生じる。
始動容量が大きい駅舎、Δfが規定値(−4,5%)を
超え、制御回路6を動作させ、発電機電圧Voを低下(
0,8P、U、)させるため、電動機の始動容量は概略
Voの自乗(o、s”=0.64)まで低減し、周波数
変動Δfの増大を制限(低下)させる。
LI、動機の始動完了等で発電機負荷が低減すると、周
波数変動Δfが規定値以内となシ、制御回路6がリセッ
トするだめ、発電機電圧Voは定格電圧へ後帰し、同時
に電動機3を自動的に定格運転状態へ移行させる。
本従来案の欠点は、AVR4の規準電圧Voの変更を周
波数低下(Δf)を検出することにより行っているため
、■oの変更が、電動機投入に比べ遅れる点にある。す
なわち、電動機投入から周波数が規定値(−4,s%)
を超えるまでの間は、規準電圧Voは1.OP、U、を
維持しており、これに対応した発電機電圧の上昇により
、電動機始動入力が増大する。′6J、動機始動入力の
増大は周波数変動Δfを$+14大宮せ結果的に、投入
可能な電動機の最大容j、i、を制限してしまう。
規準′、L圧Voの変更遅れを少なくする方法として周
波変動Δfの検出値(第9図では−4,5%)を小さく
することが考えられるが、この場合、電圧制御の必要の
ない小容量の電動機の始動時に於いても発電機電圧Va
が大きく変動することKなシ、発電機設備の安定運用上
望ましくなくなる。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、ディーゼル発電設備等に於いて、負荷
電動機の容量が、エンジン出力と比べ太きいため、直入
始動時の周波数変動Δfが大きく実用上の問題を生ずる
ような設備に対して、電圧変動が規定値を超えた場合、
発電機電圧Vaを一定時間嶌圧に維持することにより、
電動機始動入力及び発電機周波数変動Δfを歓減し、上
記大容量電動機の直入始動を可能にするディーゼル発電
設備の制御方式を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明は、ディーゼル発電設備への電動機の全室圧直入
始動時の過大な発iii機周波数変動Δfを抑えるため
、′シ圧賓動ΔVoが制限値を超えた場合AVR4の規
準電圧Voを変化させ、発電機r(、。
圧Vaを一定晩間低電圧に維持することにより、’j>
:動機の始動容量を低減させ、周波数変動Δfを低減さ
せるとともに、電動機の始動が完了した一定時間飲に発
奄栽電圧Vcを定格電圧へ復帰させ、電動機3の定格電
源条件での運転を可能にする。
〔発明の実施例〕
以下に本発明の実施例を第1図〜第5図により説明する
。第1図は本発明のイ)′−4成を示す。従来系(第8
,9図)との違いは、AVR4に直結された規準「住圧
制御回路6の動作原理にある。
規4亀圧制(財)回路6は、発電機電圧Voを入力とし
て、電圧K 動ΔVcの大小により第2図に示す規4!
屯圧Voを出力する。ΔVoが小さい(第2図ではΔ■
Gく10%)の場合は、発電機1の定格電圧に相当する
規準電圧Vo  (1,OP、U、)を出力し、ΔVo
が一定値(10%)を超えると規準も圧を一定時間低電
圧(0,8P、U、)とする。
AVR4は規準゛延圧Voに追従して発電機電圧Voを
制御する。
へ:L 1%+の構成及び第2図の特性にて大容量電動
後を直入始動すると、始動電流により発電機電圧が低下
ΔVcする。負荷投入ぽ後の電圧降ΔV。
は、AVR4の動作による電圧回復がかれるため、はぼ
発電機リアクタンスXGと、負荷電流ΔIaで定まる値
(ΔVo=ΔIXa)となる。一方、投入負荷である電
動機の始動電流Isは(定格電魔王、の7〜10倍程度
で)電動機容量に比例して増大するため、電動機投入直
後の電圧降下ΔVoの大小により、投入電動機容量の大
小を推定することができる。
上記より、電圧降下ΔVoが一定値(10%)を超えた
場合は、大容量電動機が投入され、大きな周波数変動Δ
fが生じるものとして、A’VR4の規準電圧制御回路
6の規準電圧■oをすみやかに低下(0,8P、U、)
させ、発電機電圧Vaを低下させる。
電動機3の始動入力は、はぼ電圧の自乗に比例するため
Vcの低下(0,8P、U、)により始動入力は(0,
8” =0.64 P、U、 )まで低下し、エンジン
機関1への過渡的な負和を低減するため、周波数変動Δ
fの増大を低減する。
規準電圧制御回路6は、電動様の始動が完了し入力零ト
が低減した一定時間の後、規準電圧V。
を0.8→1.OP、U、へ復帰させる。これよシ発電
役電圧Vcも定格電圧へ復帰し、電動機3を定格%圧条
件にて連転することができるようになる。
第3Cイ」に−動機人力周彼数変動Δf1規準電圧Vo
、発電磯屯圧VG%発電機電流I(+の時間特性?本案
及び第8図、第9図の従来系を比較して示しである。
第3図より判るように、本案は電動機投入直後の゛iI
J、圧、降下ΔVcにより、規準電圧Voを0.8P、
U、まで低下させ、発電(残電圧Vaを低下させている
ため、周波数変動Δfを検出してVoを制’J5+ し
ている従来系より早(Vcを低下させることができる。
このため、本案は従来系の欠点である(−動機投入から
、周波数変動Δfが規定値を超える才での)遅ハ時間を
必要とせず、すみやかに発i(・、R・、・1、圧Vc
を低下させることができ、電動機始!1i、i7直後の
過渡入力を低減することができる。従がってさらに周波
数変動Δfが低減され、結果的に投入可能な電動機容量
をさらに増加することができる。また、本案は従来系の
ようにVoの変更遅れを少くするためにΔfの検出値を
調″$(小さく)する必要は無く、小容量電動機投入時
に発電機電圧Vaが変動することが無いため、電源波・
渦をより安定させて運転することができる。
第4図に規準電圧制御回路6のブロック構成例を示す。
制御回路6は、整流回路7、低電圧判定回路8、タイマ
9、及び規準電圧発生回路10により構成される。
第4図よシミ動機投入により発電機電圧Voが低下する
と整流回路7の出力電圧Vnが低下し、低電圧検出回路
8により検出される。検出回路8の出力により規準電圧
発生回路10の出力電圧■0が1.0→0.8P、U、
ヘセットされる。
一方、検出回路8の出力は同時にタイマ回路9へ入力さ
れ、一定時間後、タイマ回路9よりリセット信号が発生
し、規準電圧発生回路10の出力電圧Voを再び1.0
P、U、ヘリセットする。
以上の・助作により、大容量電動機の投入→規阜電圧V
oの変更→一定時間後の規準電圧の定格状態への復帰を
行うことができる。
第5図に第4図ブロック図の実回路例を示す。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ディーゼル発電設備の負荷投入時の周
波数変動Δfを負荷投入直後の電圧降下ΔVaにより予
測し、発電機電圧を一定時間低下させ、過渡的な負荷容
量を低減させるため、周波数変!勧Δfの増大を第8図
、第9図の従来案よシさらに低減することができるとと
もに、さらに大容量の負荷の全電圧直入投入が可能にな
った。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のディーゼル発電設備を示す図、第2図
は本発明の規準電圧発生回路の出力特性図、第3図は電
動機入力、周波数変動Δf1規準電圧Vo、発電機電圧
Va、発電機電流Iaの電動機投入後の時間特性図、第
4図は本発明の規準電圧発生回路の機能ブロック図、第
5図は回路例を示す図、第6図は従来のディーゼル発電
設備を示す図、第7図はAVR機能機能クロッ2図8図
は従来案のディーゼル発電設備を示す図、第9図は従来
案の規準電圧発生回路の出力特性図である。 1・・・ディーゼル機関、2・・・発電機、3・・・電
動機、4・・・AVR(自動電圧調整装置)、5・・・
遮断器、6・・・規準電圧制御回路、7・・・整流回路
、8・・・低電圧判別回路、9・・・タイマ、10・・
・規準電圧発生回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、ディーゼルエンジンとエンジンに直結する発電機、
    該発電機の電圧を一定に保つ自動電圧調整器及び該発電
    機を電源とする電動機により構成されるディーゼル発電
    設備において負荷投入時の発電機電圧の低下を検出し、
    電圧降下が一定値を超えた場合、自動電圧調整器の規準
    電圧を低下させることにより発電機電圧を低下させる規
    準電圧制御回路を持ち、発電機電圧を下げ、負荷入力を
    小さく抑えることより、発電機の周波数変動を小さくし
    、大容量電動機の直入始動を容易に行わせることを特徴
    としたディーゼル発電設備の制御方式。
JP59206346A 1984-10-03 1984-10-03 デイ−ゼル発電設備の制御方式 Pending JPS6188800A (ja)

Priority Applications (1)

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JP59206346A JPS6188800A (ja) 1984-10-03 1984-10-03 デイ−ゼル発電設備の制御方式

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JP59206346A JPS6188800A (ja) 1984-10-03 1984-10-03 デイ−ゼル発電設備の制御方式

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JPS6188800A true JPS6188800A (ja) 1986-05-07

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JP59206346A Pending JPS6188800A (ja) 1984-10-03 1984-10-03 デイ−ゼル発電設備の制御方式

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JP (1) JPS6188800A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0779600A (ja) * 1993-09-10 1995-03-20 Meidensha Corp ディーゼルエンジン発電装置の自動電圧調整装置
JP2005151651A (ja) * 2003-11-13 2005-06-09 Denyo Co Ltd オーバーシュート抑制機能付自動電圧調整装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0779600A (ja) * 1993-09-10 1995-03-20 Meidensha Corp ディーゼルエンジン発電装置の自動電圧調整装置
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