(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機と、
前記発電機に接続された主変圧器と、
前記発電機と前記主変圧器の間から分岐した回路に接続された所内変圧器と、
前記所内変圧器に接続され、発電プラントの運転に必要な所内負荷電動機に電力を供給する所内高圧母線と、
前記所内変圧器の二次側電圧を変更可能な負荷時タップ切換器と、
コンデンサ及び半導体スイッチを有し、前記半導体スイッチの切替制御によって前記コンデンサから前記所内高圧母線に無効電力を供給するように構成された静止型無効電力補償装置とを備えた発電プラントの所内電源システムにおいて、
前記所内負荷電動機の電流を検知する電流検知器と、
前記所内高圧母線の電圧を検知する電圧検知器とを更に備え、
前記所内負荷電動機は、負荷遮断器を介して前記所内高圧母線に接続され、
前記静止型無効電力補償装置は、
前記負荷遮断器が投入され、かつ前記電流検知器によって検知された電流値が前記所内負荷電動機の定格電流値より大きい場合は、前記所内負荷電動機が始動中であると判定し、前記負荷遮断器が開放され、または前記電流検知器によって検知された電流値が前記所内負荷電動機の定格電流値以下である場合は、前記所内負荷電動機が始動中でないと判定する第１の制御部と、
前記第１の制御部によって前記所内負荷電動機が始動中であると判定され、かつ前記電圧検知器によって検知された電圧値が前記所内高圧母線の定格電圧値より小さい場合は、前記半導体スイッチの切替制御を実行し、前記第１の制御部によって前記所内負荷電動機が始動中でないと判定され、または前記電圧検知器によって検知された電圧値が前記所内高圧母線の定格電圧値以上である場合は、前記半導体スイッチの切替制御を実行しないように構成された第２の制御部と
を備えたことを特徴とする発電プラントの所内電源システム。
【請求項２】
請求項１に記載の発電プラントの所内電源システムにおいて、
前記静止型無効電力補償装置は、ＳＶＣ遮断器を介して前記所内高圧母線に接続され、
前記第１の制御部は、前記所内負荷電動機が始動中であると判定した場合は、前記ＳＶＣ遮断器を投入し、前記所内負荷電動機が始動中でないと判定した場合は、前記ＳＶＣ遮断器を開放することを特徴とする発電プラントの所内電源システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電プラントの所内電源システムに係り、特に、直入れ始動する大容量電動機を備えた発電プラントの所内電源システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電プラントは、所内の運転負荷として、ボイラ通風機、循環水ポンプ等の大容量電動機を備え、原子力発電プラントは、所内の運転負荷として、原子炉給水ポンプ、循環水ポンプ等の大容量電動機を備えている。このような大容量電動機に定格電圧を直接印加して始動（直入れ始動）させた場合、無効電流を多く含む始動電流が流れ、この無効電流によって所内電源の電圧が大きく降下し、その他の運転負荷の瞬時停止、照明のフリッカ等が発生する可能性が有る。
【０００３】
大容量電動機の始動に伴う電圧降下を抑える方法として、各大容量電動機に始動器（インバータ等）を設置し、始動電流を小さくする方法が考えられるが、多数の大容量電動機を備えた発電プラントにおいて、全ての大容量電動機に始動器を設けることは現実的ではない。
【０００４】
一方、所内電源の電圧降下を抑制する方法として、所内の運転負荷に給電する変圧器（所内変圧器）に負荷時タップ切換器（Ｌｏａｄ  Ｔａｐ  Ｃｈａｎｇｅｒ；以下「ＬＴＣ」という。）を設置するという方法が有る。ＬＴＣを備えていない変圧器の場合は、変圧器の通電電力（運転容量）に応じて変圧器の二次側電圧は低下するが、ＬＴＣ付き変圧器の場合は、ＬＴＣによって変圧比を調整することにより、二次側電圧を定格電圧相当に保つことができる。しかしながら、ＬＴＣの応答速度は数秒オーダであるため、電動機の始動に伴う瞬時（秒オーダ以下）の電圧降下を補償することはできない。
【０００５】
そこで、最近の発電プラントの所内電源システムでは、所内変圧器にＬＴＣを設置すると共に、最大の容量を持つ所内負荷電動機の始動時電圧降下が所内設備の電圧変動許容値範囲内に収まり、かつ所内負荷電動機の最低始動電圧を下回らないように所内変圧器のインピーダンスを低く抑えるという方法を採用している。
【０００６】
しかしながら、変圧器の低インピーダンス化は、変圧器を構成する巻線を太くする等、コストアップの大きな要因となっている。また、原子力発電プラントでは今後プラント出力の更なる増加が見込まれており、プラント出力に比例して所内負荷電動機の容量が増加すると始動時電圧降下が更に大きくなる。そのため、所内変圧器の低インピーダンス化のみによって始動時電圧降下を抑制することは、技術面及びコスト面で困難になることが予想される。
【０００７】
特許文献１は、変電所において、比較的緩やかな電圧変動をＬＴＣで抑制し、大容量電動機の始動時電圧降下（瞬時の電圧降下）を静止型無効電力補償装置（ＳＶＣ）で抑制する電圧変動抑制方法を開示している。ＳＶＣは、半導体スイッチ、リアクトル、コンデンサ等を備え、半導体スイッチを高速（数ｍｓオーダ）で切り替えることにより、瞬時に無効電力を供給することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−１６６６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＳＶＣの作動中は、半導体スイッチの高速切替によって母線にサージが印加され、また、リアクトルもしくはコンデンサの投入によって母線の電流波形にひずみが生じ、高調波ノイズが発生する。そのため、特許文献１の電圧変動抑制方法を発電プラントの所内電源システムに適用した場合、常時ＳＶＣが作動することにより、プラント運転中も継続的に高調波ノイズが発生することとなる。
【００１０】
従って、当該電圧変動抑制方法を原子力発電プラントの所内電源システムに適用した場合、原子炉内の中性子量を監視する中性子モニタ等の微弱信号を扱う機器が高調波ノイズの影響を受けることにより、プラントの運転に支障を来たす可能性がある。
【００１１】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、所内負荷電動機の始動時電圧降下を抑制すると共に、プラント運転時の所内機器の作動環境を良好に保つことが可能な発電プラントの所内電源システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明は、発電機と、前記発電機に接続された主変圧器と、前記発電機と前記主変圧器の間から分岐した回路に接続された所内変圧器と、前記所内変圧器に接続され、発電プラントの運転に必要な所内負荷電動機に電力をする所内高圧母線と、前記所内変圧器の二次側電圧を変更可能な負荷時タップ切換器と、コンデンサ及び半導体スイッチを有し、前記半導体スイッチの切替制御によって前記コンデンサから前記所内高圧母線に無効電力を供給するように構成された静止型無効電力補償装置とを備えた発電プラントの所内電源システムにおいて、前記静止型無効電力補償装置は、前記所内負荷電動機が始動中であるか否かを判定する第１の制御部と、前記第１の制御部によって前記所内負荷電動機が始動中であると判定された場合は、前記半導体スイッチの切替制御を実行し、前記第１の制御部によって前記所内負荷電動機が始動中でないと判定された場合は、前記半導体スイッチの切替制御を実行しないように構成された第２の制御部とを備えたものとする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る発電プラントの所内電源システムによれば、プラント運転時の所内電子機器の作動環境を良好に保ちつつ、大容量電動機の始動時電圧降下を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態による原子力発電プラントの所内電源システムの全体構成を示す図である。
【図２】所内変圧器に設けられた負荷時タップ切換器（ＬＴＣ）の概略構成を示す図である。
【図３】静止型無効電力補償装置（ＳＶＣ）の概略構成を示す図である。
【図４】静止型無効電力補償装置（ＳＶＣ）の制御ロジックを示す図である。
【図５】従来技術による原子力発電プラントの所内電源システムの全体構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態を図面を用いて説明する。なお、各図中、同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明は適宜省略する。
【００１６】
本実施形態は、本発明に係る発電プラントの所内電源システムを原子力発電プラントに適用したものである。原子力発電プラントでは、原子炉内で発生した蒸気の熱エネルギーをタービンで回転エネルギ−に変換し、この回転エネルギ−をタービンに直結した発電機で電気エネルギ−に変換することにより発電を行う。発電機から出力された電力は、主変圧器を介して所定の電圧に昇圧され、送電系統に供給される。
【００１７】
本実施形態による原子力発電プラントの所内電源システムの全体構成を図１に示す。所内電源システム１００は、発電機１と、主変圧器２と、所内変圧器３と、起動変圧器４（「予備変圧器」又は「補助変圧器」とも称される）と、複数の所内高圧母線５，６，７，８と、複数の静止型無効電力補償装置（Ｓｔａｔｉｃ  Ｖａｒ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｏｒ；以下、「ＳＶＣ」という。）９，１０，１１，１２とを備えている。
【００１８】
主変圧器２は、発電機負荷開閉器１３によって開閉可能な給電回路１４を介して発電機１に接続されている。所内変圧器３の一次側は、給電回路１４の発電機負荷開閉器１３と主変圧器２との間から分岐した給電回路１５に接続されている。所内変圧器３の一方の二次側回路３２には、受電遮断器３ａ，３ｂを介して所内高圧母線５，６がそれぞれ接続され、所内変圧器３の他方の二次側回路３３には、受電遮断器３ｃ，３ｄを介して所内高圧母線７，８がそれぞれ接続されている。
【００１９】
所内高圧母線５には、原子炉給水ポンプ（図示せず）を駆動する電動機（以下、適宜「原子炉給水ポンプ用電動機」という。）５１、高圧復水ポンプ（図示せず）を駆動する電動機（以下、適宜「高圧復水ポンプ用電動機」という。）５２、低圧復水ポンプ（図示せず）を駆動する電動機（以下、適宜「低圧復水ポンプ用電動機」という。）５３及び高圧ドレンポンプ（図示せず）を駆動する電動機（以下、適宜「高圧ドレンポンプ用電動機」という。）５４が、複数の負荷遮断器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを介してそれぞれ接続され、ＳＶＣ９がＳＶＣ遮断器５ｅを介して接続されている。
【００２０】
所内高圧母線６には、循環水ポンプ（図示せず）を駆動する電動機（以下、適宜「循環水ポンプ用電動機」という。）６１、高圧復水ポンプ用電動機６２及び高圧ドレンポンプ用電動機６３が、複数の負荷遮断器６ａ，６ｂ，６ｃを介してそれぞれ接続され、ＳＶＣ１０がＳＶＣ遮断器６ｄを介して接続されている。
【００２１】
所内高圧母線７には、原子炉給水ポンプ用電動機７１、循環水ポンプ用電動機７２、低圧復水ポンプ用電動機７３及び低圧ドレンポンプ（図示せず）を駆動する電動機（以下、適宜「低圧ドレンポンプ用電動機」という。）７４が複数の負荷遮断器７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを介して接続され、ＳＶＣ１１がＳＶＣ遮断器７ｅを介して接続されている。
【００２２】
所内高圧母線８には、循環水ポンプ用電動機８１、高圧復水ポンプ用電動機８２、高圧ドレンポンプ用電動機８３、低圧復水ポンプ用電動機８４及び低圧ドレンポンプ用電動機８５が複数の負荷遮断器８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅを介してそれぞれ接続され、ＳＶＣ１２がＳＶＣ遮断器８ｆを介して接続されている。
【００２３】
原子力発電プラントの運転時は、発電機負荷開閉器１３を投入して発電機１を所内変圧器３に接続し、発電機１から出力された電力の一部を、所内変圧器３及び所内高圧母線５，６，７，８を介して所内負荷（電動機５１〜５４，６１〜６３，７１〜７４，８１〜８５等）に供給する。
【００２４】
原子力発電プラントの起動時又は停止時は、発電機負荷開閉器１３を開放して所内変圧器３から発電機１を切り離し、送電系統から主変圧器２、所内変圧器３又は起動変圧器４、及び所内高圧母線５，６，７，８を介して所内負荷に給電する。
【００２５】
所内高圧母線５，６は、受電遮断器４ａ，４ｂを介して起動変圧器４の一方の二次側回路４２にも接続され、所内高圧母線７，８は、受電遮断器４ａ，４ｂを介して起動変圧器４の他方の二次側回路４３にも接続されている。これにより、主変圧器２、所内変圧器３等の電気故障（短絡）により、発電機１から所内変圧器３を介して所内高圧母線５，６，７，８に給電できなくなった場合に、送電系統から起動変圧器４を介して所内高圧母線５，６，７，８に給電することが可能となる。
【００２６】
送電系統では、定格電圧に対して±５％程度の電圧変動が発生する可能性が有る。所内変圧器３及び起動変圧器４には、この送電系統の電圧変動による所内電源システム１００への影響を緩和するため、また、所内負荷の運転量変化による所内変圧器３及び起動変圧器４の電圧降下を補償するため、負荷時タップ切換器（Ｌｏａｄ  Ｔａｐ  Ｃｈａｎｇｅｒ；以下、「ＬＴＣ」という。）３１，４１がそれぞれ設けられている。
【００２７】
所内変圧器３に設けられたＬＴＣ３１の概略構成を図２に示す。なお、起動変圧器４に設けられたＬＴＣ４１は、ＬＴＣ３１と同様の構成を有するため、その説明は省略する。
【００２８】
図２において、所内変圧器３は、一次巻線３４、二次巻線３５、図示しない鉄心等により構成されている。ＬＴＣ３１は、所内変圧器３の一次側に設けられ、一次巻線３４から引き出された複数のタップ３６のいずれかを選択することにより、変圧器運転時（負荷電流通電時）に変圧比を変更することができる。
【００２９】
タップ３６の切換制御はＬＴＣ制御部３７によって行われる。ＬＴＣ制御部３７は、変圧器二次側に設けられた電圧検知回路３８を介して変圧器二次側の電圧を監視し、変圧器二次側の電圧が設定値（定格）に保たれるようにタップ３６を切り換える。
【００３０】
具体的には、所内変圧器３の一次側電圧が低下することにより、又は所内負荷の運転量増加に伴って所内変圧器３内の電圧降下が大きくなり、所内変圧器３の二次側電圧が設定値（定格）より低くなった場合は、所内変圧器３の一次巻線３４の巻数が小さくなる側（図示上側）のタップ３６に切り換える。これにより、所内変圧器３の変圧比が小さくなり、変圧器二次側の電圧が上昇する。
【００３１】
一方、所内変圧器３の一次側電圧が上昇することにより、又は所内負荷の運転量低下に伴って所内変圧器３内の電圧降下が小さくなり、所内変圧器３の二次側電圧が設定値（定格）より高くなった場合は、所内変圧器３の一次巻線３４の巻数が大きくなる側（図示下側）のタップ３６に切り換える。これにより、所内変圧器３の変圧比が大きくなり、変圧器二次側の電圧が低下する。
【００３２】
上述したタップ３６の切換制御により、変圧器一次側の電圧変動や、所内負荷の運転量変化に対して、変圧器二次側の電圧を設定値（定格）に保つことが可能となる。なお、本実施形態ではＬＴＣ３１を所内変圧器３の一次側に設けることとしたが、本発明はこれに限定されず、所内変圧器３の二次側に設けても良い。
【００３３】
ＬＴＣ３１は、図２に示すように、一次巻線３４から引き出された複数のタップ３６を機械的に切り換えることで所内変圧器３の二次側電圧を変化させるため、その応答速度は数秒オーダである、従って、ＬＴＣ３１は、送電系統の電圧変動や、所内負荷の運転量の増減等による比較的緩やかな電圧変動を抑制することはできるが、瞬時の電圧変動には対応できない。
【００３４】
このような瞬時の電圧変動を発生させる要因としては、大容量電動機の始動がある。本実施形態による原子力発電プラントの場合、復水器に海水を取り込む循環水ポンプを駆動する循環水ポンプ用電動機６１，７２，８１、原子炉内で発生した蒸気を復水器に送り込まれた海水で冷却して凝縮した水を昇圧して原子炉内に戻す低圧復水ポンプ、高圧復水ポンプ及び原子炉給水ポンプをそれぞれ駆動する低圧復水ポンプ用電動機５３，７３，８４、高圧復水ポンプ用電動機５２，６２，８２、及び原子炉給水ポンプ用電動機５１，７１等が大容量電動機に該当する。
【００３５】
始動器等を介さずに電動機に直接電圧を印加して始動する方式（直入れ始動方式）の場合、定格電流の６倍以上の始動電流が電動機に流れる。この始動電流には、無効電流を多く含んでいる。一方、変圧器のインピーダンスは、リアクタンス成分（Ｌ）と抵抗成分（Ｒ）から構成されるが、所内変圧器３や起動変圧器４等の大型クラスの場合は、その成分のほとんどがリアクタンス成分（Ｌ）であり、無効電流の大きさに比例して変圧器内の電圧降下も大きくなることになる。そのため、大容量電動機の始動時は、所内変圧器３内で非常に大きな電圧降下が瞬時に発生する。このとき、応答速度が数秒オーダのＬＴＣ３１，４１では、大容量電動機の始動時電圧降下を補償することは困難である。
【００３６】
本実施形態による所内電源システム１００においては、大容量電動機の始動時電圧降下を補償するため、所内高圧母線５，６，７，８のそれぞれにＳＶＣ９，１０，１１，１２を設置している。このように無効電力を消費する機器の近傍にＳＶＣを設置することで、無効電力を効率的に補償することが可能となるが、本発明はこれに限定されず、所内変圧器３又は起動変圧器４の二次側回路３２，３３，４２，４３にＳＶＣを設置することも可能である。
【００３７】
ここで、ＳＶＣ９，１０，１１，１２は、全ての大容量電動機を補償対象とする必要は無く、例えば始動可能電圧を下回る程の電圧降下を生じ得る電動機、すなわち大容量電動機のみを補償対象とすれば良い。本実施形態では、一例として、原子炉給水ポンプ用電動機５１，７１及び循環水ポンプ用電動機６１，７２，８１のみを補償対象としている。すなわち、ＳＶＣ９によって原子炉給水ポンプ用電動機５１の始動時電圧降下を補償し、ＳＶＣ１０によって循環水ポンプ用電動機６１の始動時電圧降下を補償し、ＳＶＣ１１によって原子炉給水ポンプ用電動機７１及び循環水ポンプ用電動機７２の始動時電圧降下を補償し、ＳＶＣ１２によって循環水ポンプ用電動機８１の始動時電圧降下を補償する。
【００３８】
ＳＶＣ９は、負荷遮断器５ａの状態（投入状態又は開放状態）と、補償対象である電動機５１の給電回路に設けた電流変換器（ＣＴ）２１及び電流検知器２２で検知した電動機５１の電流値とに基づいて電動機５１が始動中であるか否かを判定し、電動機５１が始動中であると判定した場合に、所内高圧母線５に設けられた電圧変換器（ＰＴ）２３及び電圧検知器２４によって検知した電圧降下を補償する無効電力を所内高圧母線５に供給する。なお、電動機が始動中であるか否かは、電動機の始動ＳＷ信号、自動起動信号等を利用して判定しても良いが、本実施形態のように負荷遮断器５ａからの信号と電流検知器２２からの信号を利用することにより、簡便に判定できる。なお、ＳＶＣ１０，１１，１２の動作はＳＶＣ９と同様であるため、それらの説明は省略する。また、図１においても、所内高圧母線６，７，８に設けられた電流変換器（ＣＴ）、電流検知器、電圧変換器（ＰＴ）及び電圧検知器の図示を省略している。
【００３９】
ＳＶＣ９の概略構成を図３に示す。図３において、ＳＶＣ９は、降圧変圧器９１と、可変リアクトル９２と、複数のコンデンサ９３と、複数の静止型スイッチ（半導体スイッチ）９４と、ＳＶＣ遮断器制御部９５と、静止型スイッチ制御部９６とを備えている。
【００４０】
降圧変圧器９１の二次側は、ＳＶＣ遮断器５ｅを介して所内高圧母線５に接続されている。降圧変圧器９１の一次側と接地間には、可変リアクトル９２及び複数のコンデンサ９３が並列に設置されている。複数のコンデンサ９３と降圧変圧器９１の一次側との間には、それぞれ静止型スイッチ９４が設けられている。
【００４１】
ＳＶＣ遮断器制御部９５は、負荷遮断器５ａ及び電流検知器２２からの入力に基づいてＳＶＣ遮断器５ｅの開閉制御を行う。静止型スイッチ制御部９６は、電圧検知器２４からの入力に基づいて静止型スイッチ９４の切替制御（高速スイッチング）を行う。ＳＶＣ遮断器５ｅを投入してＳＶＣ９を所内高圧母線５に接続し、静止型スイッチ９４の切替制御を行うことにより、コンデンサ９３から所内高圧母線５に必要な無効電力が供給される。なお、ＳＶＣの制御方式には、その他にリアクトルを制御する方式、自励式インバータ方式等が有るが、このように静止型スイッチを用いた方式とすることで、瞬時に無効電力を供給することが可能となる。
【００４２】
一方、ＳＶＣ９の作動中は、所内高圧母線５に静止型スイッチ９４の切替制御による開閉サージが印加され、また、ＳＶＣ９から供給される無効電流によって所内高圧母線５の電流波形がひずむことにより、所内高圧母線５の電流波形は高調波成分を含むこととなり、高周波ノイズが発生する（所内高圧母線６，７，８についても同様）。特に原子力発電プラントにおいては、原子炉の状態を検知する中性子モニタのような微弱信号を扱う機器が多く設置されており、これらの機器が高調波ノイズの影響を受けて誤検知等を起こす可能性があるため、ＳＶＣ９を継続的に作動させることは望ましくない。
【００４３】
本実施形態によるＳＶＣ９は、補償対象である電動機５１の始動時のみ作動するように、ＳＶＣ制御部９５及び静止型スイッチ制御部９６によって制御される。ＳＶＣ遮断器制御部９５及び静止型スイッチ制御部９６によるＳＶＣ９の制御ロジックを図４に示す。
【００４４】
ＳＶＣ遮断器制御部９５は、遮断器状態判定器９５ａと、電流判定器９５ｂと、ＡＮＤ演算器９５ｃと、遮断器制御信号生成器９５ｄとを備えている。遮断器状態判定器９５ａは、負荷遮断器５ａから入力された状態信号に基づいて負荷遮断器５ａの状態（投入状態又は開放状態）を判定し、その判定結果（１又は０）をＡＮＤ演算器９５ｃに出力する。電流判定器９５ｂは、電流検知器２２から入力された電動機５１の電流値が定格電流値より大きいか否かを判定し、その判定結果（１又は０）をＡＮＤ演算器９５ｃに出力する。
【００４５】
ＡＮＤ演算器９５ｃは、遮断器状態判定器９５ａから入力された判定結果（１又は０）と電流判定器９５ｂから入力された判定結果（１又は０）とのＡＮＤ演算を行い、その演算結果（１又は０）を遮断器制御信号生成器９５ｄ及び静止型スイッチ制御部９６のＡＮＤ演算器９６ｂ（後述）に出力する。遮断器制御信号生成器９５ｄは、ＡＮＤ演算器９５ｃから入力された演算結果（１又は０）に応じた制御信号（投入信号又は開放信号）を生成し、ＳＶＣ遮断器５ｅに出力する。
【００４６】
これにより、負荷遮断器５ａが投入されて電動機５１が所内高圧母線５に接続され、かつ電動機５１に定格を上回る始動電流が流れた場合、すなわち電動機５１が始動中である場合は、ＳＶＣ遮断器５ｅを投入され、ＳＶＣ９が所内高圧母線５に接続される。一方、負荷遮断器５ａが開放されて電動機５１が所内高圧母線から切り離された場合、又は電動機５１の電流値が定格以下となった場合、すなわち電動機５１が始動中でない場合は、ＳＶＣ遮断器５ｅが開放され、ＳＶＣ９が所内高圧母線５から切り離される。
【００４７】
静止型スイッチ制御部９６は、電圧判定器９６ａと、ＡＮＤ演算器９６ｂと、静止型スイッチ制御信号生成器９６ｃとを備えている。電圧判定器９６ａは、電圧検知器２４から入力された所内高圧母線５の電圧値が定格電圧値より小さいか否かを判定し、その判定結果（１又は０）をＡＮＤ演算器９６ｂに出力する。
【００４８】
ＡＮＤ演算器９６ｂは、ＳＶＣ遮断器制御部９５のＡＮＤ演算器９５ｃから入力された判定結果（１又は０）と、電圧判定器９６ａから入力された判定結果（１又は０）とのＡＮＤ演算を行い、その演算結果（１又は０）を静止型スイッチ制御信号生成器９６ｃに出力する。静止型スイッチ制御信号生成器９６ｃは、ＡＮＤ演算器９６ｂから入力された演算結果（１又は０）に応じた制御信号（ＯＮ／ＯＦＦ信号）を生成し、静止型スイッチ９４に出力する。
【００４９】
これにより、電動機５１が始動中であり、かつ所内高圧母線５の電圧値が定格電圧値を下回った場合に、静止型スイッチ９４の切替制御が行われ、所内高圧母線５の電圧降下を補償する無効電力がコンデンサ９３から所内高圧母線５に供給される。一方、電動機５１が始動中でない、もしくは所内高圧母線５の電圧値が定格電圧値以上の場合は、静止型スイッチ９４の切替制御は行われない。
【００５０】
以上のように構成した所内電源システム１００においては、電圧変動が比較的緩やかな通常運転時はＳＶＣ９，１０，１１，１２が作動せず、ＬＴＣ３１又はＬＴＣ４１のみによって電圧変動が抑制され、特定の電動機５１，６１，７１，７２，８１の始動時に限ってＳＶＣ９，１０，１１，１２が作動し、特定の電動機５１，６１，７１，７２，８１の始動時電圧降下が抑制される。
【００５１】
また、ＳＶＣ９，１０，１１，１２の作動が特定の電動機５１，６１，７１，７２，８１の始動時に限定されるため、通常運転時にＳＶＣ９，１０，１１，１２の作動に伴う高周波ノイズが発生せず、原子力発電プラント内に設置された所内機器の作動環境を良好に保つことができる。さらに、特定の電動機５１，６１，７１，７２，８１の始動時以外は、ＳＶＣ９，１０，１１，１２が所内高圧母線５，６，７，８から切り離されるため、仮にＳＶＣ９，１０，１１，１２が誤作動した場合であっても高周波ノイズの発生を抑えることができる。
【００５２】
また、ＳＶＣ９，１０，１１，１２は、特定の電動機５１，６１，７１，７２，８１の始動時電圧降下のみを補償できれば良いため、ＳＶＣ９，１０，１１，１２の容量をこれら特定の電動機５１，６１，７１，７２，８１の容量に基づいて適切に設定することにより、ＳＶＣ９，１０，１１，１２の小型化が可能となる。
【００５３】
また、ＳＶＣ９，１０，１１，１２によって所内高圧母線５，６，７，８における特定の電動機５１，６１，７１，７２，８１の始動時電圧降下を抑制することにより、所内変圧器３及び起動変圧器４に対する要求仕様（低インピーダンス化等）を緩和することができるため、所内変圧器３及び起動変圧器４のコスト低減が可能となる。さらに、所内高圧母線５，６，７，８に接続された図示しない下流側（低圧側）の母線の電圧変動も抑制されるため、所内高圧母線５，６，７，８及び下流側（低圧側）の母線から給電される負荷設備の許容電圧変動（原子力発電プラントの通常の負荷設備では定格電圧の−２０％程度）を緩和することができ、これら負荷設備のコスト低減が可能となる。
【００５４】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５５】
１…発電機、２…主変圧器、３…所内変圧器、３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ…受電遮断器、４…起動変圧器、４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ…受電遮断器、５，６，７，８…所内高圧母線、５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ…負荷遮断器、５ｅ，６ｄ，７ｅ，８ｆ…ＳＶＣ遮断器、６ａ，６ｂ，６ｃ…負荷遮断器、７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ…負荷遮断器、８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ…負荷遮断器、９，１０，１１，１２…静止型補償装置（ＳＶＣ）、１３…発電機負荷開閉器、１４，１５…給電回路、２１…電流変換器（ＣＴ）、２２…電流検知器、２３…電圧変換器（ＰＴ）、２４…電圧検知器、３１，４１…負荷時タップ切換器（ＬＴＣ）、３２，３３，４２，４３…二次側回路、３４…一次巻線、３５…二次巻線、３６…タップ、３７…ＬＴＣ制御部、３８…電圧検知回路、５１，７１…原子炉給水ポンプ用電動機（特定の電動機）、５２，６２，８２…高圧復水ポンプ用電動機、５３，７３，８４…低圧復水ポンプ用電動機、５４，６３，８３…高圧ドレンポンプ用電動機、６１，７２，８１…循環水ポンプ用電動機（特定の電動機）、７４，８５…低圧ドレンポンプ用電動機、９１…降圧変圧器、９２…可変リアクトル、９３…コンデンサ、９４…静止型スイッチ（半導体スイッチ）、９５…ＳＶＣ遮断器制御部（第１の制御部）、９５ａ…遮断器状態判定器、９５ｂ…電流判定器、９５ｃ…ＡＮＤ演算器、９５ｄ…遮断器制御信号生成器、９６…静止型スイッチ制御部（第２の制御部）、９６ａ…電圧判定器、９６ｂ…ＡＮＤ演算器、９６ｃ…静止型スイッチ制御信号生成器、１００…所内電源システム
【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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