(57)【要約】【課題】自家発電機を２台の静止形インバータを介して商用系統と連系する設備において、過電流保護装置として１台の電流検出器で済むようにする。【解決手段】系統連系中にはインバータ３は発電機２の出力を整流し、インバータ４は系統電源に合わせた交流電力に変換し、発電機の始動時にはインバータ４は系統電力を整流し、インバータ３は発電機を電動機として可変速駆動するにおいて、過電流保護装置は、インバータ４の入出力端に設けた１台の電流検出器７と、この電流検出器の検出電流から系統連系中におけるインバータ４の過電流保護と、発電機の始動時におけるインバータ３の過電流保護をする過電流保護回路８で構成する。補機電源用インバータを設ける場合に、その出力電流を電流検出器７で一括検出する構成も含む。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自家発電機を２台の静止形インバータを介して商用系統に連系し、系統連系中には発電機側インバータは発電機出力を直流電力に変換し、系統側インバータは直流電力を系統電源に合わせた交流電力に変換し、発電機の始動時には系統側インバータは系統の交流電力を直流電力に変換し、発電機側インバータは発電機を電動機として可変速駆動するための交流電力に変換する自家発電設備において、
前記系統側インバータの入出力端に設けた電流検出器と、この電流検出器の検出電流から過電流検出して保護出力を得る過電流保護回路とを有し、前記系統連系中における系統側インバータの過電流保護と、発電機の始動時における発電機側インバータの過電流保護をする過電流保護装置を備えたことを特徴とする自家発電設備。
【請求項２】
前記両インバータの直流側の電力を交流電力に変換して補機電源とする補機用インバータを備えた自家発電設備において、
前記補機用インバータから補機側に供給する配線を前記電流検出器の変流器コアを貫通させて該電流検出器による補機電源電流を検出し、この検出電流から前記過電流保護回路で補機側の過電流検出と保護を行うことを特徴とする請求項１に記載の自家発電設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自家発電機を静止形インバータを介して商用系統に連系するための自家発電設備に係り、特に自家発電機の始動時の過電流保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の自家発電設備は、自家発電機の原動機がガバナ機能をもたない設備や、自家発電機の出力（電圧、周波数など）が不安定な場合に採用され、自家発電機の出力を一旦直流電力に変換し、この電力をインバータによって商用系統の電圧、周波数を合わせた交流電力に変換することで連系するようにしている。
【０００３】
従来の回路構成例を図３に示す。原動機１で駆動される発電機２の出力をインバータ３をその全ゲートオフで整流器動作させて直流電力に変換し、インバータ４で交流電力に変換しながら商用電源５と連系運転する。
【０００４】
ここで、発電機２の始動には、インバータ４を整流器として動作させ、商用系統から直流電力を得、この直流電力を電源としてインバータ３を可変電圧・可変周波数動作させることで発電機２を電動機として駆動し、原動機１の始動のための駆動力を得る。
【０００５】
過電流保護装置は、発電機２とインバータ３の間の電流を検出する電流検出器６と、インバータ４と商用電源５の間の電流を検出する電流検出器７と、これら電流検出器６、７の検出電流を過電流整定値と比較することで過電流検出し、インバータ３、４の運転停止やしゃ断器トリップなどの保護動作を得る過電流保護回路８とで構成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来構成において、電流検出器６は、発電機を始動する際に、不具合によりインバータ３に過電流が発生してインバータ３の半導体素子が破損するのを防ぐためのものである。
【０００７】
このため、過電流保護装置としては、２台のインバータ３、４の保護用の電流検出器６、７が系統側と発電機側の両方に必要となり、大型の変流器などを２台必要として装置のコストアップ、大型化などの問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、上記の課題を解決した自家発電設備を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、２台のインバータが直列接続され、一方のインバータの入出力電流が他方のインバータのそれにほぼ一致すること、および発電機側のインバータは始動時の過電流検出ができれば済むことに着目し、系統側インバータの入出力端にのみ設けた１台の電流検出器の電流検出によって両インバータの過電流保護を行うようにし、さらに補機電源のための補機用インバータを設けた設備では該インバータの出力電流も１台の電流検出器で一括検出するようにしたもので、以下の構成を特徴とする。
【００１０】
（１）自家発電機を２台の静止形インバータを介して商用系統に連系し、系統連系中には発電機側インバータは発電機出力を直流電力に変換し、系統側インバータは直流電力を系統電源に合わせた交流電力に変換し、発電機の始動時には系統側インバータは系統の交流電力を直流電力に変換し、発電機側インバータは発電機を電動機として可変速駆動するための交流電力に変換する自家発電設備において、
前記系統側インバータの入出力端に設けた電流検出器と、この電流検出器の検出電流から過電流検出して保護出力を得る過電流保護回路とを有し、前記系統連系中における系統側インバータの過電流保護と、発電機の始動時における発電機側インバータの過電流保護をする過電流保護装置を備えたことを特徴とする。
【００１１】
（２）前記両インバータの直流側の電力を交流電力に変換して補機電源とする補機用インバータを備えた自家発電設備において、
前記補機用インバータから補機側に供給する配線を前記電流検出器の変流器コアを貫通させて該電流検出器による補機電源電流を検出し、この検出電流から前記過電流保護回路で補機側の過電流検出と保護を行うことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態１を示す自家発電設備の装置構成図である。同図が図３と異なる部分は、過電流保護装置の電流検出器としては、系統側のインバータ４と商用電源５との間にのみ電流検出器７を設けた点にある。
【００１３】
この装置構成において、系統と連系中には発電機２の交流出力をインバータ３で整流し、インバータ４で交流電力に変換して商用電源５側に電力供給をしており、系統側の短絡や地絡事故によってインバータ４に過電流が発生したときは、電流検出器７による過電流検出と保護回路８による連系しゃ断器（図示省略）のトリップでインバータ４を系統から切り離し、インバータ４および３を保護することができる。
【００１４】
また、発電機２の始動時には、商用電源５の電力をインバータ４で整流し、インバータ３で交流電力に変換して発電機２を電動機として駆動しており、発電機２の大きな始動電流等によってインバータ３に過電流が発生したときは、商用電源５からインバータ４に供給される電流にも過電流が発生し、電流検出器７による過電流検出で保護を行うことができる。
【００１５】
したがって、本実施形態によれば、系統側インバータの入出力端に１つの電流検出器７を設けるのみでインバータ３および４の過電流発生を検出してその保護ができ、従来装置に比べて大型で高価な電流検出器を半減できる。
【００１６】
図２は、本発明の実施形態２を示す装置構成図であり、補機電源を設けた自家発電設備に適用した場合である。
【００１７】
照明や制御盤などの電源となる補機電源は、インバータ３と４の直流側の電力を比較的小型の補機用インバータ９で固定電圧・固定周波数の電力に変換して補機に供給する。
【００１８】
この構成において、補機用インバータ９から補機側に供給する配線を電流検出器７の変流器コアを貫通させることで、電流検出器７による補機電源電流を検出することができ、インバータ９の過電流を検出してその保護ができる。
【００１９】
本実施形態においては、インバータ９専用の電流検出器を設けることなく、１つの電流検出器による保護ができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、系統側インバータの入出力端にのみ１台の電流検出器を設けて両インバータの過電流保護を行うようにしたため、大型で高価な電流検出器が１台で済み、そのコストダウンおよび小型化等を図ることができる。
【００２１】
さらに、本発明によれば、補機電源のための補機用インバータを設けた設備においても、該インバータの出力電流も１台の電流検出器で一括検出してその保護ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１を示す自家発電設備の装置構成図。
【図２】本発明の実施形態２を示す自家発電設備の装置構成図。
【図３】従来の自家発電設備の装置構成図。
【符号の説明】
１…原動機
２…発電機
３…発電機側インバータ
４…系統側インバータ
５…商用電源
６、７…電流検出器
８…過電流保護回路
９…補機用インバータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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