JPS63290131A - 発電機故障解列装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は並列運転を行う複数台の発電機の保護、特に
並列運転中の発電機が故障した場合に警報を出力し、ま
たは故障機を切り離して系統の安定化を図る発電機故障
装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は例えば特公昭５１−３７４２２号公報に示され
た従来の発電機故障解列装置を示す構成図であり、図に
おいて、１．１１は系統りへ給電する発電機、２．１２
は発電機１，１１の励磁装置の構成の一部を示す自動電
圧調整器、３，１３は基準電圧を設定する電圧設定器、
４．１４はしゃ断器、５，１５は変流器、６．１６は無
効電力検出器、７，１７は電力演算部２１から与えられ
た基準無効電力値と無効電力検出器６．１６からの無効
電力値とを比較演算する無効電力演算部、８．１８は電
圧検出器２２からの出力信号と無効電力演算部７，１７
からの出力信号により論理演算を行う論理演算部、９．
１９は論理演算部８゜１８の出力接点、２３は電圧検出
器２２の基準電圧設定器、１０．２０はしゃ断器４．１
４の補助接点である。また、第４図は電圧検出器２３の
動作を示す特性図、第５図は無効電力演算部７，１７の
動作を示す特性図、第６図は論理演算部８，１８の動作
機能の説明図である。

次に動作について説明する。まず、電力演算部２１は、
無効電力検出器６，１６からの出力信号と、発電機１，
１１の運転信号であるしゃ断器４゜１４の補助接点１０
．２０の信号により各発電機１．１１が分担すべき無効
電力値を演算する。無効電力演算部７，１７は無効電力
検出器６，１６からの信号と電力演算部２１からの基準
信号とを比較し、第５図に示す特性に従った信号を論理
演算部８．１８に出力する。

電圧検出器２２は系統りの電圧を監視し、第４図の特性
図に従った信号を論理演算部８．１８へ出力する。

論理演算部８，１８は、無効電力演算部７．１７からの
信号及び電圧検出器２２からの出力信号とより第６図に
示す論理表に基き故障解列信号である出力接点９，１９
を作動する。

また、発電機１，１１が正常な並列運転状態にある時に
は発電機１．１１が有する第７図に示す電圧垂下特性の
作用により系統の無効電力は発電機の容量比に分担され
る。

そこで、今、発電機１の励磁系が故障し、不足励磁にな
った場合には、両光電機１，１１間に無効循環電流が流
れ、発電機１には進み電流１発電機１１には遅れ電流が
加わる。しかし系統りの要求する無効電力は変わってい
ないので無効電力基準値ＣＯは変らないが一方の無効電
力演算部７の出力はＣ−となり他方の無効電力演算部１
７の出力はＣ０となる。

また、系統電圧は健全側発電機１１の増加した遅れ無効
電流分だけ、その電圧垂下特性によって低下し電圧検出
器２２は■−を出力する。その結果論理演算部８は発電
機１の故障解列信号である論理演算部８の出力接点９を
出力して発電機１を解列する。しかし、発電機１１は運
転を継続する。

又発電機１の励磁系が過励磁側に故障した場合にはやは
り故障機側が第６図で示すｃ”、ｖ”となって上述と同
様に発電機１が解列されるように制御する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の発電機故障解列装置は以上のように構成されてい
るので、例えば負荷の増減による系統電圧の変動を防止
するために発電機の自動電圧調整器にその調整機能を付
加した場合には、発電機の励磁系に異常が生じても健全
機側の電圧調整機能作用により電圧検出器が動作するに
至らず無効電力の不平衡のみでは故障機の判別検出に至
らないなどの問題点があった。

又、故障機解列が正常に行なわれた場合でも系統の負荷
が大きい場合には残りの発電機の負荷が過大となり原動
機側が耐え切れなくなってダウン−するなどの問題点が
あった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、系統の電圧を検出する電圧検出器が動作しな
い励磁系の故障の場合でも故障機の警報信号を出力し、
また、故障解列後の過負荷問題を解決する発電機故障解
列装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る発電機故障解列装置は発電機の有効電力
を検出する有効電力検出器、無効電力を検出する無効電
力検出器、系統の電圧を検出する電圧検出器及びマイク
ロコンピュータとを備え、前記マイクロコンピュータに
より系統電圧を調整する出力信号による電圧設淀部とそ
の電圧設定。

設定管理値の最大、最小に対応するディジタル出力を備
える自動電圧調整器によって構成し、発電機の励磁系の
軽故障では警報信号を出力し、また重故障では故障解列
信号を出力する。また、故障発電機解列後、系統の負荷
電力が残りの発電機の合計容量をオーバーするような時
には非重要負荷をしゃ断する優先しゃ断出力接点信号を
上記マイクロコンピュータから出力するようにしたもの
である。

〔作用〕

この発明における発電機故障解列装置のマイクロコンピ
ュータは各発電機の無効電力の不平衡と電圧設定管理値
の最大及び最小レベルとから軽故障信号を出力して早期
対応を促し、無効電力の不平衡と系統電圧の変動とによ
り発電機故障解列を行うとともに残りの発電機が過負荷
になるか否かを演算して非重要負荷群を系統から切り離
し、系統の安定化を図るべ（制御する。

〔介今會実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。図中
、第３図と同一の部分は同一の符号をもって図示した第
１図において３１はマイクロコンピュータであって、Ｃ
ＰＵ部３２、人力部３３、出力部３４を有し、この入力
部３３には電圧検出器２２からの系統電圧信号、各々の
発電機１，１１の無効電力検出器６，１６からの無効電
力信号、有効電力検出器２３．２４からの有効電力信号
、発電機用しゃ断器４，１４の補助接点１０．２０及び
自動電圧調整器２．１２の電圧設定量最大（ＭＡＸ）　
、最小（ＭＩＮ）の信号が入力される。３５は発電機故
障警報信号の出力接点、３６は優先しゃ断出力接点であ
る。

次に動作について説明する。まず、通常の゛運転状態に
おいてはマイクロコンピュータ３１により系統の電圧を
一定にするように、かつ各発電機１゜１１の無効電力の
分担を一定比率にするように一定周期毎に制御演算を実
行し、自動電圧調整器２゜１２に対し電圧調整信号を該
マイクロコンピュータ３１の出力部３４から出力する。

今、発電機１が不足励磁側に故障した場合には発電機１
の無効電力は発電機１１の無効電力より大となり、系統
電圧は下がり気味になるのでマイクロコンピュータ３１
は再発電機１．１１に対して電圧上げの信号を自動電圧
調整器２，１２に対して出力する。この出力信号が実際
に有効に作用するのは健全機である発電機１１に対して
のみであり、従って、無効循環電流は増大しく健全機に
対して遅れ分が増大）、再度系統電圧が自動電圧調整器
２．１２の電圧設定管理値を超えて下がり気味となると
マイクロコンピュータ３１は更に電圧上げの信号を出力
する。そのうちに発電機１１の電圧設定器１３の電圧設
定量は通常円整範囲の最大値（ＭＡＸ）に達する。そこ
でマイクロコンピュータ３１は第２図に示す故障判定表
に従って、発電機１の故障を判定し発電機故障警報信号
の出力接点３５を出力する。

また、発電機ｌの励磁系の不足側の故障の程度が大きい
と、自動電圧調整器２の調整範囲を超え、結果として系
統電圧が低下し、この値が電圧設定管理値を超えると、
マイクロコンピュータ３１は上記第６図の論理演算によ
り、故障発電機１に対して論理演算部８の出力接点９を
解列信号として出力する。

系統の有効電力は有効電力演算部２４．２５により計算
されるので故障解列を行なおうとする場合には系統りの
電力が残りの発電機の合計容量より大きいとなれば優先
しゃ断出力接点３６を同時に出力し系統りの安定化を図
る。

なお、発電機１が過励磁側に故障した場合には、発電機
１の無効電力は発電機１１の無効電力より大となり、発
電機１１の自動電圧調整器１２の電圧設定量はＭＩＮ側
に移行し、発電機１の故障は判定して発電機故障警報信
号の出力接点３５を出力する。故障の程度が大きいと発
電機１を解列し、更に系統電力が大きい場合には優先し
ゃ断出力接点３６を出力する。

〔発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、発電機故障解列装置
にマイクロコンピュータを内蔵し、系統の電圧変動まで
及ぼさない程度の発電機励磁系の故障でも並列運転中の
故障機を自動的に判定し、警報信号を出力するので発電
機の運転状況を見て適切に対策をとることができる効果
がある。

また、系統の電圧変動が大きくなるような励磁系の故障
の場合には、故障機を自動的に解列すると同時に系統の
電力が残りの発電機の合計容量をオーバーするときには
非重要負荷をしゃ断するので速やかに系統の安定化を図
ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による発電機故障解列装置
を示す構成図、第２図は励磁系の軽故障の判定動作表図
、第３図は従来の発電機故障解列装置を示す構成図、第
４図、第５図は従来の構成要素である電圧検出器、無効
電力演算部の動作特性図、第６図は従来の論理演算部の
動作表図、第７図は発電機の電圧垂下特性図である。 図において、１．１１は発電機、２．１２は自動電圧調
整器、４．１４はしゃ断器、６，１６は無効電力検出器
、２２は電圧検出器、２４．２５は有効電力検出器、３
１はマイクロコンピュータである。 なお、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。 第３図 第４図　　第６０

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）並列運転中の複数台の発電機が故障した場合に、
   その故障を検出し、該故障発電機を系統から切離す発電
   機故障解列装置において、前記各発電機の無効電力及び
   有効電力を検出する無効電力及び有効電力検出器と、前
   記系統の電圧を検出する電圧検出器と、前記系統の電圧
   の最大値及び最小値の電圧設定管理値に対応したディジ
   タル出力を発生する自動電圧調整器と、前記電圧検出器
   及び有効、無効電力検出器等の出力信号を取り込み発電
   機故障警報信号、優先しゃ断出力接点信号を出力する入
   出力部とを有するマイクロコンピュータとを備えたこと
   を特徴とする発電機故障解列装置。
2. （２）前記並列運転する発電機の無効電力を無効電力検
   出器によって検出し、その無効電力分担の不平衡及び自
   動電圧調整器による最大又は最小の電圧設定管理値とを
   入力信号としてマイクロコンピュータで演算し、該並列
   運転中の故障発電機の警報信号を該コンピュータより出
   力するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の発電機故障解列装置。
3. （３）前記並列運転する発電機の無効電力を無効電力検
   出器によって検出し、その無効電力分担の不平衡と系統
   電圧の異常とのマイクロコンピュータによる演算結果と
   より該故障発電機の解列信号を該マイクロコンピュータ
   より出力するようにしたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の発電機故障解列装置。
4. （４）前記故障発電機を解列する際、残りの発電機の合
   計容量が系統の負荷電力をオーバーするか否かをマイク
   ロコンピュータで自動判定し、前記合計容量がオーバー
   するときには非重要負荷をしゃ断する優先しゃ断出力接
   点信号を前記コンピュータより出力するようにしたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の発電機故障解
   列装置。