(57)【要約】【課題】サイリスタ起動方式を適用した発電プラントにおいて必要となる電気設備構成の簡略化を図ると共に操作回路の簡単化を可能とする。【解決手段】発電機１の電動機としての駆動時は第２の開閉器９が投入されて励磁変圧器１５の第２の入力端１５２に所内電源系統１７の電圧が入力され、この入力下で励磁変圧器１５の出力端１５３から励磁巻線２に励磁電源が供給され、発電機１の起動後に発電機１の出力電圧が確立されると第１の開閉器８が投入されて励磁変圧器１５の第１の入力端１５１に前記発電機１の出力側１６の電圧が入力され、この入力下で励磁変圧器１５の出力端１５３から励磁巻線２に励磁電源が供給される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービン起動時にサイリスタ起動装置によって発電機に電力を供給し前記発電機を電動機として駆動するサイリスタ起動方式を適用した発電プラントにおける前記発電機へ励磁電源を供給する励磁電源供給装置であって、
前記発電機の出力側に第１の開閉器を介して接続される第１の入力端と前記発電プラントの所内電源系統に第２の開閉器を介して接続される第２の入力端と前記発電機の励磁巻線に接続される出力端とを有する励磁変圧器が設けられ、
前記発電機の前記電動機としての駆動時は前記第２の開閉器が投入されて前記励磁変圧器の前記第２の入力端に前記所内電源系統の電圧が入力され、この入力下で前記励磁変圧器の前記出力端から前記励磁巻線に励磁電源が供給され、
前記発電機の起動後に前記発電機の出力電圧が確立されると前記第１の開閉器が投入されて前記励磁変圧器の前記第１の入力端に前記発電機の出力側の電圧が入力され、この入力下で前記励磁変圧器の前記出力端から前記励磁巻線に励磁電源が供給される
ことを特徴とする励磁電源供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の励磁電源供給装置において、前記第２の開閉器の投入下では前記第１の開閉器は開いていることを特徴とする励磁電源供給装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の励磁電源供給装置において、前記第１の開閉器の投入下では前記第２の開閉器は開いていることを特徴とする励磁電源供給装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか一に記載の励磁電源供給装置において、前記励磁変圧器は、前記出力端の電圧が前記第１の入力端の電圧および前記第２の入力端の電圧の何れよりも低い降圧変圧器であることを特徴とする励磁電源供給装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか一に記載の励磁電源供給装置において、前記第１の入力端と前記第２の入力端と前記出力端とを有する励磁変圧器が、タップ付変圧器であることを特徴とする励磁電源供給装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項４の何れか一に記載の励磁電源供給装置において、前記第１の入力端と前記第２の入力端と前記出力端とを有する励磁変圧器が、三巻線変圧器であることを特徴とする励磁電源供給装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６の何れか一に記載の励磁電源供給装置において、前記励磁変圧器の出力端と前記励磁巻線との間に、励磁遮断器と出力が可制御である可制御整流装置との直列回路が直列に接続されていることを特徴とする励磁電源供給装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７の何れか一に記載の励磁電源供給装置において、前記発電機が自立回転速度に到達してから前記発電機の出力電圧が確立するまでは第３の開閉器を介して前記励磁巻線に初期励磁用電源が供給されることを特徴とする励磁電源供給装置。
【請求項９】
請求項８に記載の励磁電源供給装置において、前記第３の開閉器の投入下では前記第１の開閉器および前記第２の開閉器は何れも開いていることを特徴とする励磁電源供給装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の励磁電源供給装置において、前記初期励磁用電源が直流電源であることを特徴とする励磁電源供給装置。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０の何れか一に記載の励磁電源供給装置において、前記発電機を前記電動機として駆動する前記サイリスタ起動装置は前記駆動時にその入力側が前記所内電源系統に接続されその出力側が前記発電機の出力側に接続されることを特徴とする励磁電源供給装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の励磁電源供給装置において、前記サイリスタ起動装置の入力側が前記所内電源系統に第４の開閉器を介して接続され、前記サイリスタ起動装置の出力側が第５の開閉器を介して前記発電機の出力側に接続されることを特徴とする励磁電源供給装置。
【請求項１３】
請求項１〜請求項１２の何れか一に記載の励磁電源供給装置において、前記サイリスタ起動装置は出力周波数が制御されるサイリスタ起動装置であることを特徴とする励磁電源供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、タービン起動時にサイリスタ起動装置によって発電機に電力を供給し前記発電機を電動機として駆動するサイリスタ起動方式を適用した発電プラントにおける前記発電機へ励磁電源を供給する励磁電源供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
サイリスタ起動方式は、ガスタービンに直結した発電機をサイリスタで低周波起動する方式であり、水力発電の揚水起動時や火力発電のガスタービン起動時等において広く使用されている。
ガスタービン用サイリスタ起動装置の基本原理や回路構成については、例えば、三菱電機技報「火力発電所用サイリスタ起動装置」（Vol.67 No.5 1993）に記載されている。
【０００３】
現在実用化されているサイリスタ起動装置を用いたプラントの多くは励磁電源を供給する回路に関して、例えば、図１７に例示のように、通常運転時用の励磁変圧器１５とは別に起動時用励磁変圧器１８と、励磁電源を切替える回路を有する励磁電源切替盤２１を設けており、この励磁電源切替盤２１の操作により、通常運転時用の励磁変圧器１５と起動時用励磁変圧器１８との切替えを行い、通常運転時及び起動時に必要な励磁電源電圧に降圧させ励磁電源を供給している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３２２５９９号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】三菱電機技報「火力発電所用サイリスタ起動装置」（Vol.67 No.5 1993）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のサイリスタ起動方式を適用した発電プラントにおいては、通常運転時及び起動時用の二つ励磁変圧器１５，１８と、それら励磁変圧器１５，１８を切替える励磁電源切替盤２１や開閉器１９，２２，２３が存在するため、発電機主回路回りの電気設備が増加し、操作回路も複雑化するという問題点があった。
【０００７】
この発明は前述のような従来の実情に鑑みて成されたもので、サイリスタ起動方式を適用した発電プラントにおいて必要となる電気設備構成の簡略化を図ると共に操作回路の簡単化を可能とする励磁電源供給装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る励磁電源供給装置は、タービン起動時にサイリスタ起動装置によって発電機に電力を供給し前記発電機を電動機として駆動するサイリスタ起動方式を適用した発電プラントにおける前記発電機へ励磁電源を供給する励磁電源供給装置であって、前記発電機の出力側に第１の開閉器を介して接続される第１の入力端と前記発電プラントの所内電源系統に第２の開閉器を介して接続される第２の入力端と前記発電機の励磁巻線に接続される出力端とを有する励磁変圧器が設けられ、前記発電機の前記電動機としての駆動時は前記第２の開閉器が投入されて前記励磁変圧器の前記第２の入力端に前記所内電源系統の電圧が入力され、この入力下で前記励磁変圧器の前記出力端から前記励磁巻線に励磁電源が供給され、前記発電機の起動後に前記発電機の出力電圧が確立されると前記第１の開閉器が投入されて前記励磁変圧器の前記第１の入力端に前記発電機の出力側の電圧が入力され、この入力下で前記励磁変圧器の前記出力端から前記励磁巻線に励磁電源が供給されるものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は、タービン起動時にサイリスタ起動装置によって発電機に電力を供給し前記発電機を電動機として駆動するサイリスタ起動方式を適用した発電プラントにおける前記発電機へ励磁電源を供給する励磁電源供給装置であって、前記発電機の出力側に第１の開閉器を介して接続される第１の入力端と前記発電プラントの所内電源系統に第２の開閉器を介して接続される第２の入力端と前記発電機の励磁巻線に接続される出力端とを有する励磁変圧器が設けられ、前記発電機の前記電動機としての駆動時は前記第２の開閉器が投入されて前記励磁変圧器の前記第２の入力端に前記所内電源系統の電圧が入力され、この入力下で前記励磁変圧器の前記出力端から前記励磁巻線に励磁電源が供給され、前記発電機の起動後に前記発電機の出力電圧が確立されると前記第１の開閉器が投入されて前記励磁変圧器の前記第１の入力端に前記発電機の出力側の電圧が入力され、この入力下で前記励磁変圧器の前記出力端から前記励磁巻線に励磁電源が供給されるので、サイリスタ起動方式を適用した発電プラントにおいて必要となる電気設備構成を簡略化すると共に操作回路を簡単化できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１を示す図で、励磁電源供給装置を含む発電プラント全体構成の一例を示す基本図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す図で、発電機の電動機としての駆動時の励磁についての動作説明図である。
【図３】この発明の実施の形態１を示す図で、発電機が自立回転速度に到達してから発電機出力電圧が確立するまでの励磁についての動作説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１を示す図で、発電機出力電圧の確立以後の励磁についての動作説明図である。
【図５】この発明の実施の形態２を示す図で、励磁電源供給装置を含む発電プラント全体構成の他の例を示す基本図である。
【図６】この発明の実施の形態２を示す図で、発電機の電動機としての駆動時の励磁についての動作説明図である。
【図７】この発明の実施の形態２を示す図で、発電機が自立回転速度に到達してから発電機出力電圧が確立するまでの励磁についての動作説明図である。
【図８】この発明の実施の形態２を示す図で、発電機出力電圧の確立以後の励磁についての動作説明図である。
【図９】この発明の実施の形態３を示す図で、励磁電源供給装置を含む発電プラント全体構成の更に他の例を示す基本図である。
【図１０】この発明の実施の形態３を示す図で、発電機の電動機としての駆動時の励磁についての動作説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態３を示す図で、発電機が自立回転速度に到達してから発電機出力電圧が確立するまでの励磁についての動作説明図である。
【図１２】この発明の実施の形態３を示す図で、発電機出力電圧の確立以後の励磁についての動作説明図である。
【図１３】この発明の実施の形態４を示す図で、励磁電源供給装置を含む発電プラント全体構成の更に他の例を示す基本図である。
【図１４】この発明の実施の形態４を示す図で、発電機の電動機としての駆動時の励磁についての動作説明図である。
【図１５】この発明の実施の形態４を示す図で、発電機が自立回転速度に到達してから発電機出力電圧が確立するまでの励磁についての動作説明図である。
【図１６】この発明の実施の形態４を示す図で、発電機出力電圧の確立以後の励磁についての動作説明図である。
【図１７】従来の励磁電源供給装置を含む発電プラント全体構成の一例を示す基本図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下この発明の実施の形態１を図１〜図４により説明する。
図１に例示してあるように、励磁電源供給装置を含む発電プラントには、発電機１、発電機１の励磁巻線２、励磁用電源切替盤３、サイリスタ起動装置４、高圧受電盤５、初期励磁回路６、主変圧器７、遮断器等の第１の開閉器８、遮断器等の第２の開閉器９、遮断器等の第３の開閉器１０、遮断器等の第４の開閉器１１、遮断器，断路器等の第５の開閉器１２、励磁遮断器１３、整流装置１４、第１の入力端１５１と第２の入力端１５２と出力端１５３とを有する励磁変圧器１５、発電機出力側１６、及び所内電源系統１７が設けられている。
【００１２】
本実施の形態１は、励磁変圧器１５としてタップ付変圧器が使用され、また、初期励磁回路６が使用される事例である。
【００１３】
発電機１の前記電動機としての駆動時は、図２に例示のように、第２の開閉器９、第４の開閉器１１、第５の開閉器１２および励磁遮断器１３が投入され、励磁変圧器１５の第２の入力端１５２に所内電源系統１７の電圧が入力され、この入力下で励磁変圧器１５の出力端１５３から発電機１の励磁巻線２に励磁電源が供給され、サイリスタ起動装置４の出力が発電機１の主回路に供給され、発電機１は電動機として、タービン（図示省略）の回転数と同期して回転する。
【００１４】
サイリスタ起動装置４は、非特許文献１に記載のように、交流を直流に整流するコンバータ、平滑用直流リアクトル、および直流を低周波数交流に変換するインバータからなり、その交流出力により発電機１の主回路に回転磁界を発生させ、発電機１を電動機として回転させる。
サイリスタ起動装置４の点弧制御は、タービンの回転数を検出する回転数検出器の出力に基づく周波数で行われ、その結果として、発電機１は電動機として、タービンの回転数と同期して回転する。
【００１５】
前述のように発電機１が電動機として駆動され、その回転数が発電機１の自立回転数（タービンの定格回転数）に到達すると、図３に例示のように、第３の開閉器１０が投入され、第２の開閉器９、第４の開閉器１１、第５の開閉器１２および励磁遮断器１３が開放され、発電機１の励磁巻線２には初期励磁回路６から励磁電源が供給される。
【００１６】
発電機１の励磁巻線２に初期励磁回路６から励磁電源が供給され、発電機１の出力電圧が確立され発電機通常運転状態になると、図４に例示のように、第１の開閉器８および励磁遮断器１３が投入され、第３の開閉器１０は開放されて、発電機１の励磁巻線２には発電機１の出力側（主回路側）１６から励磁変圧器１５を介して励磁電源が供給され、発電機自励状態へ移行する。
【００１７】
励磁変圧器１５にタップ付き変圧器を使用していることにより、つまり、タービン起動時にサイリスタ起動装置４によって発電機１に電力を供給し前記発電機１を電動機として駆動するサイリスタ起動方式を適用した発電プラントにおける前記発電機１へ励磁電源を供給する励磁電源供給装置であって、前記発電機１の出力側１６に第１の開閉器８を介して接続される第１の入力端１５１と前記発電プラントの所内電源系統１７に第２の開閉器９を介して接続される第２の入力端１５２と前記発電機１の励磁巻線２に接続される出力端１５３とを有する励磁変圧器１５が設けられ、前記発電機１の前記電動機としての駆動時は前記第２の開閉器９が投入されて前記励磁変圧器１５の前記第２の入力端１５２に前記所内電源系統１７の電圧が入力され、この入力下で前記励磁変圧器１５の前記出力端１５３から前記励磁巻線２に励磁電源が供給され、前記発電機１の起動後に前記発電機１の出力電圧が確立されると前記第１の開閉器８が投入されて前記励磁変圧器１５の前記第１の入力端１５１に前記発電機１の出力側１６の電圧が入力され、この入力下で前記励磁変圧器１５の前記出力端１５３から前記励磁巻線２に励磁電源が供給されることにより、起動時及び通常時の励磁用電源を一台の励磁変圧器から供給でき、換言すれば、起動時に使用される励磁変圧器と通常運転時に使用される励磁変圧器とを共有化でき、また、励磁変圧器を１台とするためあるいは起動時に使用される励磁変圧器と通常運転時に使用される励磁変圧器とを共有化するため、図１７における励磁電源切替回路２１の起動用励磁変圧器１８側へ設置されていた開閉器２３の機能を高圧受電盤５側の開閉器９と共有することにより、開閉器１台を省略し、電気設備構成の簡略化及び操作回路の簡単化ができ、従来の励磁電源供給装置の問題点（通常運転時及び起動時用の二つ励磁変圧器１５，１８と、それら励磁変圧器１５，１８を切替える励磁電源切替盤２１や開閉器１９，２２，２３が存在するため、発電機主回路回りの電気設備が増加し、操作回路も複雑化する）を解決できる。
【００１８】
実施の形態２．
以下この発明の実施の形態２を図５〜図８により説明する。
図５に例示してあるように、励磁電源供給装置を含む発電プラントには、発電機１、発電機１の励磁巻線２、励磁用電源切替盤３、サイリスタ起動装置４、高圧受電盤５、初期励磁回路６、主変圧器７、遮断器等の第１の開閉器８、遮断器等の第２の開閉器９、遮断器等の第３の開閉器１０、遮断器等の第４の開閉器１１、遮断器，断路器等の第５の開閉器１２、励磁遮断器１３、整流装置１４、第１の入力端１５１と第２の入力端１５２と出力端１５３とを有する励磁変圧器１５、発電機出力側１６、及び所内電源系統１７が設けられている。
【００１９】
本実施の形態２は、励磁変圧器１５として三巻線変圧器が使用され、また、初期励磁回路６が使用される事例である。
【００２０】
発電機１の前記電動機としての駆動時は、図６に例示のように、第２の開閉器９、第４の開閉器１１、第５の開閉器１２および励磁遮断器１３が投入され、励磁変圧器１５の第２の入力端１５２に所内電源系統１７の電圧が入力され、この入力下で励磁変圧器１５の出力端１５３から発電機１の励磁巻線２に励磁電源が供給され、サイリスタ起動装置４の出力が発電機１の主回路に供給され、発電機１は電動機として、タービン（図示省略）の回転数と同期して回転する。
【００２１】
サイリスタ起動装置４は、非特許文献１に記載のように、交流を直流に整流するコンバータ、平滑用直流リアクトル、および直流を低周波数交流に変換するインバータからなり、その交流出力により発電機１の主回路に回転磁界を発生させ、発電機１を電動機として回転させる。
サイリスタ起動装置４の点弧制御は、タービンの回転数を検出する回転数検出器の出力に基づく周波数で行われ、その結果として、発電機１は電動機として、タービンの回転数と同期して回転する。
【００２２】
前述のように発電機１が電動機として駆動され、その回転数が発電機１の自立回転数（タービンの定格回転数）に到達すると、図７に例示のように、第３の開閉器１０が投入され、第２の開閉器９、第４の開閉器１１、第５の開閉器１２および励磁遮断器１３が開放され、発電機１の励磁巻線２には初期励磁回路６から励磁電源が供給される。
【００２３】
発電機１の励磁巻線２に初期励磁回路６から励磁電源が供給され、発電機１の出力電圧が確立され発電機通常運転状態になると、図８に例示のように、第１の開閉器８および励磁遮断器１３が投入され、第３の開閉器１０は開放されて、発電機１の励磁巻線２には発電機１の出力側（主回路側）１６から励磁変圧器１５を介して励磁電源が供給され、発電機自励状態へ移行する。
【００２４】
励磁変圧器１５に三巻線変圧器を使用していることにより、つまり、タービン起動時にサイリスタ起動装置４によって発電機１に電力を供給し前記発電機１を電動機として駆動するサイリスタ起動方式を適用した発電プラントにおける前記発電機１へ励磁電源を供給する励磁電源供給装置であって、前記発電機１の出力側１６に第１の開閉器８を介して接続される第１の入力端１５１と前記発電プラントの所内電源系統１７に第２の開閉器９を介して接続される第２の入力端１５２と前記発電機１の励磁巻線２に接続される出力端１５３とを有する励磁変圧器１５が設けられ、前記発電機１の前記電動機としての駆動時は前記第２の開閉器９が投入されて前記励磁変圧器１５の前記第２の入力端１５２に前記所内電源系統１７の電圧が入力され、この入力下で前記励磁変圧器１５の前記出力端１５３から前記励磁巻線２に励磁電源が供給され、前記発電機１の起動後に前記発電機１の出力電圧が確立されると前記第１の開閉器８が投入されて前記励磁変圧器１５の前記第１の入力端１５１に前記発電機１の出力側１６の電圧が入力され、この入力下で前記励磁変圧器１５の前記出力端１５３から前記励磁巻線２に励磁電源が供給されることにより、起動時及び通常時の励磁用電源を一台の励磁変圧器から供給でき、換言すれば、起動時に使用される励磁変圧器と通常運転時に使用される励磁変圧器とを共有化でき、また、励磁変圧器を１台とするためあるいは起動時に使用される励磁変圧器と通常運転時に使用される励磁変圧器とを共有化するため、図１７における励磁電源切替回路２１の起動用励磁変圧器１８側へ設置されていた開閉器２３の機能を高圧受電盤５側の開閉器９と共有することにより、開閉器１台を省略し、電気設備構成の簡略化及び操作回路の簡単化ができ、従来の励磁電源供給装置の問題点（通常運転時及び起動時用の二つ励磁変圧器１５，１８と、それら励磁変圧器１５，１８を切替える励磁電源切替盤２１や開閉器１９，２２，２３が存在するため、発電機主回路回りの電気設備が増加し、操作回路も複雑化する）を解決できる。
【００２５】
実施の形態３．
以下この発明の実施の形態３を図９〜図１２により説明する。
図９に例示してあるように、励磁電源供給装置を含む発電プラントには、発電機１、発電機１の励磁巻線２、励磁用電源切替盤３、サイリスタ起動装置４、高圧受電盤５、主変圧器７、遮断器等の第１の開閉器８、遮断器等の第２の開閉器９、遮断器等の第４の開閉器１１、遮断器，断路器等の第５の開閉器１２、励磁遮断器１３、整流装置１４、第１の入力端１５１と第２の入力端１５２と出力端１５３とを有する励磁変圧器１５、発電機出力側１６、及び所内電源系統１７が設けられている。
【００２６】
本実施の形態３は、励磁変圧器１５としてタップ付変圧器が使用され、また、初期励磁回路６が省略された事例である。
【００２７】
発電機１の前記電動機としての駆動時は、図１０に例示のように、第２の開閉器９、第４の開閉器１１、第５の開閉器１２および励磁遮断器１３が投入され、励磁変圧器１５の第２の入力端１５２に所内電源系統１７の電圧が入力され、この入力下で励磁変圧器１５の出力端１５３から発電機１の励磁巻線２に励磁電源が供給され、サイリスタ起動装置４の出力が発電機１の主回路に供給され、発電機１は電動機として、タービン（図示省略）
の回転数と同期して回転する。
【００２８】
サイリスタ起動装置４は、非特許文献１に記載のように、交流を直流に整流するコンバータ、平滑用直流リアクトル、および直流を低周波数交流に変換するインバータからなり、その交流出力により発電機１の主回路に回転磁界を発生させ、発電機１を電動機として回転させる。
サイリスタ起動装置４の点弧制御は、タービンの回転数を検出する回転数検出器の出力に基づく周波数で行われ、その結果として、発電機１は電動機として、タービンの回転数と同期して回転する。
【００２９】
前述のように発電機１が電動機として駆動され、その回転数が発電機１の自立回転数（タービンの定格回転数）に到達すると、図１１に例示のように、第４の開閉器１１、第５の開閉器１２が開放され、発電機１の励磁巻線２には所内電源系統１７から励磁変圧器１５を介して励磁電源が供給される。
【００３０】
発電機１の励磁巻線２に所内電源系統１７から励磁変圧器１５を介して励磁電源が供給され、発電機１の出力電圧が確立され発電機通常運転状態になると、図１２に例示のように、第１の開閉器８が投入され、発電機１の励磁巻線２には発電機１の出力側（主回路側）１６から励磁変圧器１５を介して励磁電源が供給され、発電機自励状態へ移行する。
【００３１】
励磁変圧器１５にタップ付き変圧器を使用していることにより、つまり、タービン起動時にサイリスタ起動装置４によって発電機１に電力を供給し前記発電機１を電動機として駆動するサイリスタ起動方式を適用した発電プラントにおける前記発電機１へ励磁電源を供給する励磁電源供給装置であって、前記発電機１の出力側１６に第１の開閉器８を介して接続される第１の入力端１５１と前記発電プラントの所内電源系統１７に第２の開閉器９を介して接続される第２の入力端１５２と前記発電機１の励磁巻線２に接続される出力端１５３とを有する励磁変圧器１５が設けられ、前記発電機１の前記電動機としての駆動時は前記第２の開閉器９が投入されて前記励磁変圧器１５の前記第２の入力端１５２に前記所内電源系統１７の電圧が入力され、この入力下で前記励磁変圧器１５の前記出力端１５３から前記励磁巻線２に励磁電源が供給され、前記発電機１の起動後に前記発電機１の出力電圧が確立されると前記第１の開閉器８が投入されて前記励磁変圧器１５の前記第１の入力端１５１に前記発電機１の出力側１６の電圧が入力され、この入力下で前記励磁変圧器１５の前記出力端１５３から前記励磁巻線２に励磁電源が供給されることにより、起動時及び通常時の励磁用電源を一台の励磁変圧器から供給でき、換言すれば、起動時に使用される励磁変圧器と通常運転時に使用される励磁変圧器とを共有化でき、また、励磁変圧器を１台とするためあるいは起動時に使用される励磁変圧器と通常運転時に使用される励磁変圧器とを共有化するため、図１７における励磁電源切替回路２１の起動用励磁変圧器１８側へ設置されていた開閉器２３の機能を高圧受電盤５側の開閉器９と共有することにより、開閉器１台を省略し、電気設備構成の簡略化及び操作回路の簡単化ができ、従来の励磁電源供給装置の問題点（通常運転時及び起動時用の二つ励磁変圧器１５，１８と、それら励磁変圧器１５，１８を切替える励磁電源切替盤２１や開閉器１９，２２，２３が存在するため、発電機主回路回りの電気設備が増加し、操作回路も複雑化する）を解決できる。
また、本実施の形態３によれば、初期励磁回路と起動用励磁電源供給回路とを同一にすることで前述の実施の形態１および実施の形態２における初期励磁回路６を省略できる。
【００３２】
実施の形態４．
以下この発明の実施の形態３を図１３〜図１６により説明する。
図１３に例示してあるように、励磁電源供給装置を含む発電プラントには、発電機１、発電機１の励磁巻線２、励磁用電源切替盤３、サイリスタ起動装置４、高圧受電盤５、主変圧器７、遮断器等の第１の開閉器８、遮断器等の第２の開閉器９、遮断器等の第４の開閉器１１、遮断器，断路器等の第５の開閉器１２、励磁遮断器１３、整流装置１４、第１の入力端１５１と第２の入力端１５２と出力端１５３とを有する励磁変圧器１５、発電機出力側１６、及び所内電源系統１７が設けられている。
【００３３】
本実施の形態４は、励磁変圧器１５として三巻線付変圧器が使用され、また、初期励磁回路６が省略された事例である。
【００３４】
発電機１の前記電動機としての駆動時は、図１４に例示のように、第２の開閉器９、第４の開閉器１１、第５の開閉器１２および励磁遮断器１３が投入され、励磁変圧器１５の第２の入力端１５２に所内電源系統１７の電圧が入力され、この入力下で励磁変圧器１５の出力端１５３から発電機１の励磁巻線２に励磁電源が供給され、サイリスタ起動装置４の出力が発電機１の主回路に供給され、発電機１は電動機として、タービン（図示省略）の回転数と同期して回転する。
【００３５】
サイリスタ起動装置４は、非特許文献１に記載のように、交流を直流に整流するコンバータ、平滑用直流リアクトル、および直流を低周波数交流に変換するインバータからなり、その交流出力により発電機１の主回路に回転磁界を発生させ、発電機１を電動機として回転させる。
サイリスタ起動装置４の点弧制御は、タービンの回転数を検出する回転数検出器の出力に基づく周波数で行われ、その結果として、発電機１は電動機として、タービンの回転数と同期して回転する。
【００３６】
前述のように発電機１が電動機として駆動され、その回転数が発電機１の自立回転数（タービンの定格回転数）に到達すると、図１５に例示のように、第４の開閉器１１、第５の開閉器１２が開放され、発電機１の励磁巻線２には所内電源系統１７から励磁変圧器１５を介して励磁電源が供給される。
【００３７】
発電機１の励磁巻線２に所内電源系統１７から励磁変圧器１５を介して励磁電源が供給され、発電機１の出力電圧が確立され発電機通常運転状態になると、図１６に例示のように、第１の開閉器８が投入され、発電機１の励磁巻線２には発電機１の出力側（主回路側）１６から励磁変圧器１５を介して励磁電源が供給され、発電機自励状態へ移行する。
【００３８】
励磁変圧器１５に三巻線変圧器を使用していることにより、つまり、タービン起動時にサイリスタ起動装置４によって発電機１に電力を供給し前記発電機１を電動機として駆動するサイリスタ起動方式を適用した発電プラントにおける前記発電機１へ励磁電源を供給する励磁電源供給装置であって、前記発電機１の出力側１６に第１の開閉器８を介して接続される第１の入力端１５１と前記発電プラントの所内電源系統１７に第２の開閉器９を介して接続される第２の入力端１５２と前記発電機１の励磁巻線２に接続される出力端１５３とを有する励磁変圧器１５が設けられ、前記発電機１の前記電動機としての駆動時は前記第２の開閉器９が投入されて前記励磁変圧器１５の前記第２の入力端１５２に前記所内電源系統１７の電圧が入力され、この入力下で前記励磁変圧器１５の前記出力端１５３から前記励磁巻線２に励磁電源が供給され、前記発電機１の起動後に前記発電機１の出力電圧が確立されると前記第１の開閉器８が投入されて前記励磁変圧器１５の前記第１の入力端１５１に前記発電機１の出力側１６の電圧が入力され、この入力下で前記励磁変圧器１５の前記出力端１５３から前記励磁巻線２に励磁電源が供給されることにより、起動時及び通常時の励磁用電源を一台の励磁変圧器から供給でき、換言すれば、起動時に使用される励磁変圧器と通常運転時に使用される励磁変圧器とを共有化でき、また、励磁変圧器を１台とするためあるいは起動時に使用される励磁変圧器と通常運転時に使用される励磁変圧器とを共有化するため、図１７における励磁電源切替回路２１の起動用励磁変圧器１
８側へ設置されていた開閉器２３の機能を高圧受電盤５側の開閉器９と共有することにより、開閉器１台を省略し、電気設備構成の簡略化及び操作回路の簡単化ができ、従来の励磁電源供給装置の問題点（通常運転時及び起動時用の二つ励磁変圧器１５，１８と、それら励磁変圧器１５，１８を切替える励磁電源切替盤２１や開閉器１９，２２，２３が存在するため、発電機主回路回りの電気設備が増加し、操作回路も複雑化する）を解決できる。
また、本実施の形態３によれば、初期励磁回路と起動用励磁電源供給回路とを同一にすることで前述の実施の形態１および実施の形態２における初期励磁回路６を省略できる。
【００３９】
なお、前述の実施の形態１〜４においては次のような特徴も有している。
タービン起動時にサイリスタ起動装置４を用いて発電機１に電力を供給し電動機として使用するサイリスタ起動方式を適用した発電プラントにおいて、発電機１及び高圧受電盤５から発電機励磁装置へ送電するために電圧を降圧させるタップ付き変圧器１５と、起動時と通常運転時の電源供給源を切替える切替開閉器を備えたことを特徴とするサイリスタ起動プラントにおける励磁電源供給回路である。
タービン起動時にサイリスタ起動装置４を用いて発電機１に電力を供給し電動機として使用するサイリスタ起動方式を適用した発電プラントにおいて、発電機１及び高圧受電盤５から発電機励磁装置へ送電するために電圧を降圧させる三巻線変圧器１５と、起動時と通常運転時の電源供給源を切替える切替開閉器を備えたことを特徴とするサイリスタ起動プラントにおける励磁電源供給回路である。
第２の開閉器９の投入下では第１の開閉器８は開いている。また、第１の開閉器８の投入下では第２の開閉器９は開いている。
励磁変圧器１５の出力端１５３と励磁巻線２との間に、励磁遮断器１３と出力が可制御である可制御整流装置１４との直列回路が直列に接続されている。
発電機１が自立回転速度に到達してから発電機１の出力電圧が確立するまでは第３の開閉器１０を介して励磁巻線２に初期励磁用電源６が供給される場合、第３の開閉器１０の投入下では第１の開閉器８および第２の開閉器８は何れも開いている。
発電機１が自立回転速度に到達してから発電機１の出力電圧が確立するまでは第３の開閉器１０を介して励磁巻線２に初期励磁用電源６が供給される場合、初期励磁用電源６が直流電源である。
発電機１を電動機として駆動するサイリスタ起動装置４は、前記駆動時にその入力側が所内電源系統１７に第４の開閉器１１を介して接続され、その出力側が発電機１の出力側（主回路）１６に第５の開閉器１２を介して接続される。
【００４０】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を適宜、変形、省略することができる。
なお、各図中、同一符合は同一または相当部分を示す。
【符号の説明】
【００４１】
１    発電機、                      ２    励磁巻線、
３    励磁用電源切替盤、            ４    サイリスタ起動装置、
５    高圧受電盤、                  ６    初期励磁回路、
７    主変圧器、                    ８    第１の開閉器（遮断器）、
９    第２の開閉器（遮断器）、      １０    第３の開閉器（遮断器）、
１１    第４の開閉器（遮断器）、    １２    第５の開閉器（遮断器／断路器）、
１３    励磁遮断器、                １４    整流装置、
１５    励磁変圧器、                １５１    第１の入力端、
１５２    第２の入力端、            １５３    出力端、
１６    発電機出力側、              １７    所内電源系統、
１８    起動用励磁変圧器、          １９    開閉器（遮断器）、
２０    起動用励磁電源、            ２１    励磁電源切替盤、
２２    開閉器（遮断器／断路器）、  ２３    開閉器（遮断器／断路器）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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