(57)【要約】【課題】系統並入用遮断器を介して送電系統に発電機を並入する電源系統並入システムの同期装置においては、系統並入用遮断器が投入指令信号を受けてから実際に機器動作に到るまでに機械的な遅れ時間を生じるので前進時間を設定しているが、機器の使用による経年劣化や突発的な故障によって生じる同期点ズレに対して補正修正することができなかった。【解決手段】系統並入用遮断器への投入指令のタイミングと系統並入用遮断器の投入完了のタイミングとの時間差に基づき決定される前進時間整定値を次回の遮断器投入時の前進時間として更新、設定する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
系統並入用遮断器を介して送電系統に発電機を並入する電源系統並入システムの同期装置において、前記系統並入用遮断器への投入指令のタイミングと系統並入用遮断器の投入完了のタイミングとの時間差に基づき決定される前進時間整定値を次回の遮断器投入時の前進時間として更新することを特徴とする電源系統並入システムの同期装置。
【請求項２】
系統並入用遮断器への投入指令のタイミングと系統並入用遮断器の投入完了のタイミングとの時間差に基づき決定される前進時間整定値が許容範囲にあるかどうかを判定する許容差範囲管理回路を設けたことを特徴とする請求項１に記載の電源系統並入システムの同期装置。
【請求項３】
系統並入用遮断器への投入指令のタイミングと系統並入用遮断器の投入完了のタイミングとの時間差に基づき決定される前進時間整定値の変化を基準となる前進時間との差異から求め記憶し、前進時間整定値の時間に対する変化幅が許容範囲にあるかどうかを判定する前進時間偏差検出回路を設けたことを特徴とする請求項１に記載の電源系統並入システムの同期装置。
【請求項４】
系統並入用遮断器への投入指令のタイミングと系統並入用遮断器の投入完了のタイミングとの時間差に基づき決定される前進時間整定値に対し、前記系統並入用遮断器の形式から決定される前進時間を初期値として整定し、前記の系統並入用遮断器に対し模擬投入指令を出し、実際の前進時間を決定することを特徴とする請求項１に記載の電源系統並入システムの同期装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は系統並入用遮断器を介して送電系統に発電機を並入する電源系統並入システムの同期装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、同期発電機に代表される電源系統を送電系統に並入する場合、送電系統側と同期発電機出力側との周波数偏差、位相偏差、電圧偏差の三つの偏差値が規定値内に収まった同期点で系統並入用遮断器に投入指令を出力し並入するようにしている。
【０００３】
このような電源系統並入システムの同期装置の従来の例を図５に示す。図５において、送電系統側の電圧ＶＢと発電機側の電圧ＶＧとを同期装置１の周波数偏差検出回路２、位相偏差検出回路３、電圧偏差検出回路４にそれぞれ入力している。
【０００４】
周波数偏差検出回路２および電圧偏差検出回路４はそれらの入力電圧に基づき周波数調整出力信号５を調速装置６へ、また電圧調整出力信号７を電圧調整装置８にそれぞれ出力し、それぞれの偏差が０になるように調整する。
【０００５】
一方位相偏差差検出回路３においては、位相差検出回路９により検出された位相差信号１０をフィルター１１を通して周波数制限回路１２と前進時間設定回路１３にそれぞれ並列に入力する。
【０００６】
周波数制限回路１２の出力Δｆと前進時間設定回路１３との出力は投入判別回路１４に入力されると共に、この投入判別回路１４には前記電圧偏差検出回路４からの電圧制限信号Δｖも入力される。投入判別回路１４において位相偏差、電圧偏差が規定値内に収まっていることを確認できたら投入判別回路１４より投入指令回路１５に信号が送られ、投入指令回路１５よりＡＮＤ回路１６に指令信号１７が送られる。ＡＮＤ回路１６においては投入指令回路１５よりの指令信号１７と周波数偏差検出回路２からの投入許容出力信号１８との論理和をとり、全ての信号が入力された時、すなわち送電系統側と同期発電機出力側との周波数偏差、位相偏差、電圧偏差の三つの偏差値が規定値内に収まった同期点で系統並入用遮断器１９に投入指令信号２０を出力し、系統並入用遮断器１９を閉じて送電系統に発電機を並入する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このような電源系統並入システムの同期装置においては、系統並入用遮断器１９及び図示しないが信号を伝達する補助継電器類が投入指令回路１５からの投入指令信号２０を受けてから実際に機器動作に到るまでには機械的な遅れ時間を生じる。また、投入指令信号２０を出力する同期装置１側にも演算時間等に起因する遅れ時間が発生する。
【０００８】
このため、この遅れ時間を予め見込んで投入指令信号２０を前もって出力できるようにするため、前進時間を前進時間設定回路１３に設定し、前記送電系統と前記発電機出力との同期点が遅れ時間によってズレないように調整している。
【０００９】
一般的には、同期点の調整は系統並入用遮断器毎に定格として保証された前進時間を目安にオシロスコープ等で測定した試験結果に基づき決定され、同期装置１内の前進時間設定回路１３に固定値として設定されている。
しかしながら、この前進時間は同期装置１の前進時間設定回路１３に固定値として設定されるため、機器の使用による経年劣化や突発的な故障によって生じた同期点ズレに対し、補正、修正することはできない。
【００１０】
また、機器の経年劣化等による同期点ズレを確認することができず、オシロスコープなどの検査装置を使った定期的な試験、検査が必要あり、保守点検が面倒であった。
【００１１】
本発明は以上の課題を解決し、機器の使用による経年劣化や突発的な故障によって同期点のズレが生じた場合でも補正、修正することが可能で、確実な電源系統の並入が行え、保守点検の容易な電源系統並入システムの同期装置を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、系統並入用遮断器を介して送電系統に発電機を並入する電源系統並入システムの同期装置において、前記系統並入用遮断器への投入指令のタイミングと系統並入用遮断器の投入完了のタイミングとの時間差に基づき決定される前進時間整定値を次回の遮断器投入時の前進時間として更新することを特徴とする。
この発明によれば、機器使用による経年劣化や突発的な故障によって生じた同期点ズレを補正、修正する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態を示す図で、図５に示す従来の電源系統並入システムの同期装置と同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００１４】
図１において、本発明の電源系統並入システムの同期装置は、位相偏差検出回路３の中に、投入指令回路１５より系統並入用遮断器１９に対して出される指令信号１７と系統並入用遮断器１９からの投入完了信号２１とが入力される時間差検出回路２２を設けている。
【００１５】
そして時間差検出回路２２出力は、投入用の前進時間を決定する前進時間検出回路２３、前進時間を遮断器投入毎に書き換え更新する前進時間書き換え回路２４、前進時間の書き換えが可能な前進時間設定回路１３Ａに出力される。
【００１６】
このような構成であると、同期装置１の投入指令回路１５より系統並入用遮断器１９に対し指令信号１７を出力すると共に時間差検出回路２２にも指令信号１７を入力する。投入指令回路１５からの指令信号１７によって前記ＡＮＤ回路１６の条件が揃ったことを条件に系統並入用遮断器１９に投入指令信号２０が出され、系統並入用遮断器１９が投入されて同期点で送電系統に発電機を並入する。
【００１７】
系統並入用遮断器１９は遮断動作が完了した時点で時間差検出回路２２に投入完了信号２１を出力する。
時間差検出回路２２では投入指令回路１５から系統並入用遮断器１９に出力される指令信号１７と系統並入用遮断器１９が実際に投入完了したタイミングで出力される投入完了信号２１との時間差を検出する。
【００１８】
検出された時間差は、前進時間検出回路２３に入力され次回の遮断器投入時の前進時間として決定される。前進時間検出回路２３で決定された新しい前進時間整定値は前進時間書き換え回路２４に入力される。そして前進時間書き換え回路２４から新しい前進時間整定値の信号を受けた前進時間設定回路１３Ａは次回の遮断器投入時の前進時間として更新、設定する。
【００１９】
本発明の第１の実施の形態による電源系統並入システムの同期装置であると、投入指令回路１５から出力された指令信号１７と系統並入用遮断器１９が実際に投入完了したタイミングで出力される投入完了信号２１との時間差から次回の遮断器投入時の前進時間を設定するので、機器の使用による経年劣化や突発的な故障によって生じた同期点のズレに対して補正、修正することができ、送電系統に発電系統を確実に並入することができる。
【００２０】
また、機器の使用による経年劣化や突発的な故障によって生じた同期点のズレをオシロスコープなどの検査装置を使って定期的に監視する必要が無く、同期装置の保守監視が容易となる。
【００２１】
次に本発明の第２の実施の形態について図２を参照して説明する。図２において、図１に示す本発明の第１の実施の形態と同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００２２】
図２において、本発明の第２の実施の形態による電源系統並入システムの同期装置は、位相偏差検出回路３の中に、前進時間検出回路２３からの信号が入力される前進時間許容差範囲管理回路２５を設けている。
【００２３】
このような構成であると、同期装置１の投入指令回路１５から系統並入用遮断器１９に出力される指令信号１７と系統並入用遮断器１９が実際に投入完了したタイミングで出力される投入完了信号２１との時間差に基づき決定される新しい前進時間整定値に対し、この値が予め決められた許容範囲にあるかどうかを前進時間許容差範囲管理回路２５で判定する。その結果、許容範囲内であれば前進時間書き換え回路２４に出力し、新しい前進時間整定値が前進時間設定回路１３Ａにおいて次回の前進時間として更新、設定される。もし新しい前進時間整定値が許容範囲外と判定された場合には前進時間許容差範囲管理回路２５から前進時間異常値警報回路２６に信号が送られ、前進時間の異常を警報装置２７により発すると共に、ロック装置２８により系統並入用遮断器１９へのＡＮＤ回路１６からの投入指令信号２０の出力をロックするようにしている。
【００２４】
本発明の第２の実施の形態による電源系統並入システムの同期装置であると、新しい前進時間整定値が予め決められた許容範囲内にあるかどうかを判定しているので、系統並入用遮断器１９への前進時間許容範囲を外れた誤った投入指令を防ぐことができ、警報装置によって同期装置１と系統並入用遮断器１９との異常を速やかに検出することができ、信頼性が向上する。
【００２５】
次に、本発明の第３の実施の形態について図３を参照して説明する。図３において、図１および図２に示す本発明の第１および第２の実施の形態と同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００２６】
図３において、本発明の第３の実施の形態による電源系統並入システムの同期装置は、位相偏差検出回路３の中に、同期装置１の投入指令回路１５から系統並入用遮断器１９に出力される指令信号１７と系統並入用遮断器１９が実際に投入完了したタイミングで出力される投入完了信号２１との時間差に基づき決定される新しい前進時間整定値に対し、基準となる前進時間を設定する前進時間標準回路２９、これと比較し前進時間整定値との偏差を検出する前進時間偏差検出回路３０、この偏差を時間計３１の時刻データ３２と合わせて前進時間偏差を記録する前進時間変化記録回路３３とを設けている。
【００２７】
このような構成であると、前進時間検出回路２３によって決定された新しい前進時間整定値が前進時間偏差検出回路３０に入力される。前進時間偏差検出回路３０は、前進時間基準回路２９に設定された基準前進時間と前進時間検出回路２３で決定された前進時間整定値との偏差を検出し、時間計３２から入力される時刻データ３２と合わせて前進時間変化記録回路３３に記録する。
【００２８】
前進時間整定値の時間に対する変化幅が許容偏差内にあるならば前進時間書き換え回路２４に前進時間が入力され、前進時間設定回路１３Ａに次回遮断器投入時の前進時間として更新、設定される。
【００２９】
前進時間変化記録回路３３に入力された前進時間整定値の時間に対する変化幅が許容偏差以上に大きくなれば前進時間異常値警報回路２６に入力され、前進時間の異常を警報装置２７により発すると共に、ロック装置２８により系統並入用遮断器１９へのＡＮＤ回路１６からの投入指令信号２０の出力をロックするようにしている。
【００３０】
本発明の第３の実施の形態による電源系統並入システムの同期装置であると、新しい前進時間整定値の時間に対する変化幅が予め決められた許容範囲にあるかどうかを判定しているので、系統並入用遮断器１９への前進時間許容変化幅範囲を外れた誤った投入指令を防ぐことができ、警報装置によって突発的な不具合や機器の経年劣化によって生じる同期装置１と系統並入用遮断器１９との異常を速やかに検出することができ、信頼性が向上する。
【００３１】
次に本発明の第４の実施の形態について図４を参照して説明する。図４において、図１に示す本発明の第１の実施の形態と同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３２】
図４において、本発明の第４の実施の形態による電源系統並入システムの同期装置は、位相偏差検出回路３の中に、同期装置１の投入指令回路１５から系統並入用遮断器１９に出力される指令信号１７と系統並入用遮断器１９が実際に投入完了したタイミングで出力される投入完了信号２１との時間差に基づき決定される新しい前進時間整定値に対し、初期値に系統並入用遮断器１９の定格として保証された前進時間を設定する初期値設定回路３４を設けている。
【００３３】
このような構成であると、最初に系統並入用遮断器１９を初期値設定回路３４により決定された前進時間によって系統並入用遮断器１９に模擬投入指令を出力し、空打ちを行なう。これによって同期装置１の投入指令回路１５より系統並入用遮断器１９に対し指令信号１７を出力すると共に時間差検出回路２２に対し指令信号１７を入力する。投入指令信号２０によって系統並入用遮断器１９の投入により電源系統が送電系統に並入されると共に時間差検出回路２２に対し投入完了信号２１を入力する。時間差検出回路２２は投入指令回路１５より出力された投入指令が入力された時点から系統並入用遮断器１９の投入完了信号２１を受け付けるまでの時間差を検出する。検出された時間差は、前進時間検出回路２３に入力され次回の前進時間として決定される。前進時間検出回路２２で決定された前進時間は前進時間書き換え回路２４に入力される。
【００３４】
これによってオシロ等を使用することなく、初期値として整定した前進時間によって系統並入用遮断器１９に対して模擬指令を出し、実際の前進時間を設定することが可能となり、保守点検が容易となる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、系統並入用遮断器を介して送電系統に発電機を並入する電源系統並入システムの同期装置において、前記系統並入用遮断器への投入指令のタイミングと系統並入用遮断器の投入完了のタイミングとの時間差に基づき決定される前進時間整定値を次回の遮断器投入時の前進時間として更新するようにしたので、機器の使用による経年劣化や突発的な故障によって同期点のズレが生じた場合でも補正、修正することが可能で、確実な電源系統の並入が行え、保守点検の容易な電源系統並入システムの同期装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による電源系統並入システムの同期装置を示すブロック図。
【図２】本発明の第２の実施の形態による電源系統並入システムの同期装置を示すブロック図。
【図３】本発明の第３の実施の形態による電源系統並入システムの同期装置を示すブロック図。
【図４】本発明の第４の実施の形態による電源系統並入システムの同期装置を示すブロック図。
【図５】従来の電源系統並入システムの同期装置を示すブロック図。
【符号の説明】
１…同期装置、２…周波数偏差検出回路、３…位相偏差検出回路、４…電圧偏差検出回路、９…位相差検出回路、１３，１３Ａ…前進時間設定回路、１４…投入判別回路、１５…投入指令回路、１６…ＡＮＤ回路、１７…指令信号、１９…系統並入用遮断器、２０…投入指令信号、２１…投入完了信号、２２…時間差検出回路、２３…前進時間検出回路、２４…前進時間書き換え回路、２５…前進時間許容差範囲管理回路、２６…前進時間異常値警報回路、２７…警報装置、２８…ロック装置、２９…前進時間標準回路、３０…前進時間偏差検出回路、３１…時間計、３２…時刻データ、３３…前進時間変化記録回路、３４…初期値設定回路。
【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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