(57)【要約】【課題】非常用負荷に供給する１台当たりの発電機容量を低減し、しかも非常用負荷へ電力を４０秒以内で供給する。【解決手段】受変電設備１１は、一般負荷１３、複数に分けた非常用負荷群１４Ａ，１４Ｂ、各負荷を結ぶ母線１５Ａ〜１５Ｄ間に介挿された母線連絡遮断器５２Ｂ１１、５２Ｂ１２、５２Ｂ２、５２Ｂ３および遮断器５２Ｓ１、５２Ｇ１２〜５２Ｇ３２から構成される。発電設備１２は、常用、非常用兼用の第１発電機Ｇ１、第２発電機Ｇ２および第３発電機Ｇ３と、遮断器５２Ｇ１１〜５２Ｇ３１から構成され、発電機Ｇ１〜Ｇ３の出力は、遮断器５２Ｇ１２〜５２Ｇ３２を介して受変電設備１１の母線１５Ｂ〜１５Ｄに供給される。第１〜第３発電機Ｇ１〜Ｇ３の発電機容量は、非常用負荷１４Ａ，１４Ｂを２群に分けて、その容量を小さくし、停電時にも、４０秒以内に非常用負荷に電力を供給する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数台の非常用および常用兼用発電装置を備えた発電設備と、この発電設備の発電装置と並列運転される商用電源からの電力が供給される非常用負荷を有する受変電設備とからなる受変電発電設備システムにおいて、
前記非常用負荷を複数の負荷群に分け、各負荷群を母線連絡遮断器を介して接続するとともに、各負荷群と各発電装置とをそれぞれ別々に接続して商用電源停電時には、各発電装置から各負荷群へ電力を供給するようにしたことを特徴とする受変電発電設備システム。
【請求項２】
前記各発電装置が、同期運転を開始したときに、母線連絡遮断器を投入して各負荷群へ同期運転中の発電装置から電力を供給するようにしたことを特徴とする請求項１記載の受変電発電設備システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、商用電源と並列運転して受変電設備へ電力を供給する常用、非常用兼用の発電設備からなる受変電発電設備システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記受変電発電設備システムの単線結線の概略構成図を図５に示す。図５において、１は受変電設備、２は発電設備である。受変電設備１には、一般負荷３と非常用負荷４があり、両負荷３，４は連絡用遮断器５２Ｂにより接続されるように構成され、通常、遮断器５２Ｂは閉成されている。５は商用電源で、この商用電源５は遮断器５２Ｒを介して一般負荷３に接続される。
【０００３】
発電設備２は、３台の発電機Ｇａ，Ｇｂ，Ｇｃと、この発電機Ｇａ，Ｇｂ，Ｇｃに各々接続された遮断器５２Ｇ１，５２Ｇ２，５２Ｇ３と、この遮断器５２Ｇ１，５２Ｇ２，５２Ｇ３を、一括接続して接続された遮断器５２Ｇとから構成される。発電設備２の出力は、受変電設備１に設けられる遮断器５２ＧＢを介して非常用負荷４に接続される。商用電源１と発電設備２とは、並列運転される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記発電設備２は、常用発電機の非常用兼用が認可されたが、兼用する場合、発電機は点検のため、２台以上設置する必要がある。また、非常用兼用発電機の１台当たりの容量を小さくするため、発電機は、３台以上設置する場合が多い。さらに、商用電源停電後には、非常用負荷へ４０秒以内（消防法によって非常用電源装置は始動指令を与えてから負荷給電まで４０秒と規定されている）に非常用発電機から電源を供給しなければならない。このため、複数台の発電機で電源を供給する場合、非常用発電機を並列運転させるまで、４０秒以内に行なうことができない恐れがある。
【０００５】
そこで、１台当たりの発電機容量を大きくして、非常用負荷４に充分に供給できる能力にすると、１台当たりの発電機容量が大きくなって設備全体も大型化になってしまう問題がある。
【０００６】
この発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、非常用負荷を複数群に分け、各非常用負荷に供給する１台当たりの発電機容量を低減し、しかも発電機を並列運転しないで、非常用負荷へ電力が４０秒以内で供給することができるようにした受変電発電設備システムを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を達成するために、第１発明は、複数台の非常用および常用兼用発電装置を備えた発電設備と、この発電設備の発電装置と並列運転される商用電源からの電力が供給される非常用負荷を有する受変電設備とからなる受変電発電設備システムにおいて、
前記非常用負荷を複数の負荷群に分け、各負荷群を母線連絡遮断器を介して接続するとともに、各負荷群と各発電装置とをそれぞれ別々に接続して商用電源停電時には、各発電装置から各負荷群へ電力を供給するようにしたことを特徴とする受変電発電設備システムである。
【０００８】
第２発明は、前記各発電装置が、同期運転を開始したときに、母線連絡遮断器を投入して各負荷群へ同期運転中の発電装置から電力を供給するようにしたことを特徴とする受変電発電設備システムである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明の実施の形態を示す単線結線図で、図１において、１１は受変電設備、１２は発電設備である。受変電設備１１は、一般負荷１３、複数に分けた非常用負荷群１４Ａ，１４Ｂ、各負荷を結ぶ母線１５Ａ〜１５Ｄ間に介挿された母線連絡遮断器５２Ｂ１１、５２Ｂ１２、５２Ｂ２、５２Ｂ３および遮断器５２Ｓ１、５２Ｇ１２〜５２Ｇ３２から構成される。１６は商用電源である。
【００１０】
発電設備１２は、常用、非常用兼用の第１発電機Ｇ１、第２発電機Ｇ２および第３発電機Ｇ３と、遮断器５２Ｇ１１〜５２Ｇ３１から構成され、発電機Ｇ１〜Ｇ３の出力は、遮断器５２Ｇ１２〜５２Ｇ３２を介して受変電設備１１の母線１５Ｂ〜１５Ｄに供給される。第１〜第３発電機Ｇ１〜Ｇ３の発電機容量は、非常用負荷１４Ａ，１４Ｂが、２群に分けられているので、その容量は小さくできる。　更に、発電機１台の容量は、２群に分けられた各々の非常用負荷よりも大きい容量としているので、発電機間の並列運転を必要とせず、商用電源停電時にも、確実に４０秒以内に非常用負荷に発電機から電力を供給できるようになる。（本実施の例では、Ｇ１〜Ｇ３は５００ｋＶＡ、１４Ａ，１４Ｂは４００ｋＶＡとしているが、非常用負荷の中で保安負荷の占める割合が大きければ１４Ａ，１４Ｂとしてもっと大きな負荷の接続が可能である。
【００１１】
なお、母線連絡遮断器５２Ｂ１１，５２Ｂ１２、５２Ｂ２、５２Ｂ３と発電設備１２内の遮断器５２Ｇ１１〜５２Ｇ３１は同期投入可能なように構成される。
【００１２】
図２Ａ，Ｂから図４Ａ，Ｂは、上記実施の形態の具体的な単線結線図で、各図において、遮断器が投入状態のものは、黒丸印で表し、遮断器が遮断状態のものは白丸印で表した。
【００１３】
図２Ａは、商用電源１６と発電設備１２の各発電機Ｇ１〜Ｇ３とが並列運転されているときの単線結線図で、非常用負荷１４Ａ，１４Ｂには、商用電源１６と発電設備１２からの電力が供給される。
【００１４】
図２Ａに示すような並列運転のときに、商用電源１６に瞬低（３００ｍＳ以下）が発生すると、発電設備１２のディーゼル発電機は過負荷に対して弱い性質があるため、まず、発電設備１２の遮断器５２Ｇ１１〜５２Ｇ３１を遮断する。このときの図が図２Ｂである。
【００１５】
次に、商用電源１６の瞬低が、１〜２ｍＳ以上になった時には、停電と判定される。すると、母線連絡遮断器５２Ｂ１２、５２Ｂ２、５２Ｂ３および非常用負荷１４Ａ，１４Ｂに接続されている遮断器５２ＦＢ１〜４、５２ＦＣ１〜４が遮断される。このときの図が図３Ａである。
【００１６】
図３Ａに示すように停電であると判定されると、図示しない判定装置から各ディーゼル発電機へ起動指令が発せられるとともに、発電設備１２内の遮断器５２Ｇ１１〜５２Ｇ３１と、受電設備１１内の遮断器５２ＦＢ２，５２ＦＢ４，５２ＦＣ２，５２ＦＣ４が投入される。これにより、第１発電機Ｇ１１からは、非常用負荷１４Ａへ電力が供給されるようになる。また、第３発電機Ｇ３１からは、非常用負荷１４Ｂへ電力が供給されるようになる。
【００１７】
その後、図４Ａに示すように、第２、第３発電機Ｇ２１，Ｇ３１が同期運転を開始すると、母線連絡遮断器５２Ｂ３が投入され、非常用負荷１４ＢのＵＰＳ電源へ電力を供給するために遮断器５２ＦＣ１が投入される。また、図４Ｂに示すように、第１〜第３発電機Ｇ１〜Ｇ３の３台が同期運転を開始すると、母線連絡遮断器５２Ｂ２が投入され、防災負荷以外の負荷（保安負荷）へ電力を供給するために、遮断器５２ＦＢ３、５２ＦＣ３が投入される。
【００１８】
上記実施の形態では、非常用負荷を２群に分けるようにしたので、各群の負荷容量を低減できる。このため、発電機容量は、それぞれの負荷群の容量に対応できるようになるため、１台当たりの発電機容量を小さくでき、また、発電機を並列運転しないで非常用負荷に電力を供給でき、かつ４０秒以内に電力が供給できるようになる。
【００１９】
上記実施の形態に示すように、１台当たりの発電機容量を小さくできるので、負荷容量に応じた台数制御が可能となる。３台の発電機を使用することにより、商用電源が停電中で、かつ１台の発電機が点検中であっても、残り２台の発電機で非常用負荷に４０秒以内に電力を供給することができる。
【００２０】
非常用負荷へ１台の発電機から電力を供給後、他の発電機と並列運転させることにより、発電機合計出力に余力ができるようになるため、一般負荷にも電力を供給することができるようになる。このように、発電機を並列運転させることができようになるために、一般負荷への電力供給能力を向上させることができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、受電設備の非常用負荷を複数群に分けて、各群の負荷容量を低減するように構成したので、１台当たりの発電機容量を小さくでき、かつ停電時にも非常用負荷に４０秒以内で電力を供給できる利点がある。
【００２２】
通常、発電機同士の同期投入遮断器は、発電機側に設けられるが、受変電設備側に設けたので、発電機の並列運転も可能となる。また、発電機１台が、点検中であっても、他の残りの発電機で非常用負荷に電力を供給できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す単線結線図。
【図２】Ａは通常運転時の単線結線図、Ｂは瞬低時の単線結線図。
【図３】Ａは停電時の単線結線図、Ｂは防災負荷に給電するときの単線結線図。
【図４】Ａは、発電機２台同期運転するときの単線結線図、Ｂは発電機３台同期運転するときの単線結線図。
【図５】従来例の単線結線図。
【符号の説明】
１１…受電設備
１２…発電設備
１３…一般負荷
１４Ａ，１４Ｂ…非常用負荷
１５Ａ〜１５Ｄ…母線
１６…商用電源
【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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【手続補正書】
【提出日】平成14年9月13日(2002.9.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
発電設備１２は、常用、非常用兼用の第１発電機Ｇ１、第２発電機Ｇ２および第３発電機Ｇ３と、遮断器５２Ｇ１１〜５２Ｇ３１から構成され、発電機Ｇ１〜Ｇ３の出力は、遮断器５２Ｇ１２〜５２Ｇ３２を介して受変電設備１１の母線１５Ｂ〜１５Ｄに供給される。第１〜第３発電機Ｇ１〜Ｇ３の発電機容量は、非常用負荷１４Ａ，１４Ｂが、２群に分けられているので、その容量は小さくできる。
更に、発電機１台の容量は、２群に分けられた各々の非常用負荷よりも大きい容量としているので、発電機間の並列運転を必要とせず、商用電源停電時にも、確実に４０秒以内に非常用負荷に発電機から電力を供給できるようになる。（本実施の例では、Ｇ１〜Ｇ３は５００ｋＶＡ、１４Ａ，１４Ｂは４００ｋＶＡとしているが、非常用負荷の中で保安負荷の占める割合が大きければ１４Ａ，１４Ｂとしてもっと大きな負荷の接続が可能である。）