(57)【要約】【課題】所内電力系統の負荷に別系統の共通動力変圧器から負荷電流を供給する場合において、必要な操作を自動的に行い得る発電所の所内電力供給システムを提供する。【解決手段】発電機１の停止時であって電流計１９，２０が検出する所内負荷電流Ｉ１及び共通負荷電流Ｉ２の和が、共通動力変圧器１０の許容負荷電流以下である場合には連絡遮断器１４を投入するとともに一次側遮断器１５及び二次側遮断器１６を遮断して所内の各負荷６にも共通動力変圧器１０から電力を供給する一方、所内負荷電流Ｉ１及び共通負荷電流Ｉ２の和が、共通動力変圧器１０の許容負荷電流を超える場合のみ、一次側遮断器１５及び二次側遮断器１６を投入するとともに連絡遮断器１４を遮断して所内の各負荷６には所内動力変圧器４から電力を供給するように各連絡主遮断器１３、連絡遮断器１４、一次側遮断器１５及び二次側遮断器１６の開閉を制御するものである。【選択図】図１
2007202246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機の出力側から分岐させ所内変圧器、所内メタルクラッド、所内動力変圧器及び所内ロードセンタを介して相互に並列に接続した所内の複数の各負荷に電力を供給する所内電力供給系統と、
送電系統から分岐させ起動変圧器、共通メタルクラッド、共通動力変圧器及び共通ロードセンタを介して相互に並列に接続した共通の複数の各負荷に電力を供給する共通電力供給系統と、
前記共通メタルクラッドと前記所内メタルクラッドとを直列に接続する連絡主遮断器と、
前記共通ロードセンタと前記所内ロードセンタとを直列に接続する連絡遮断器と、
前記所内電力供給系統において前記所内動力変圧器の一次側と二次側とにそれぞれ接続した一次側遮断器及び二次側遮断器と
前記所内電力供給系統において前記所内動力変圧器の二次電流である所内負荷電流を検出する所内負荷電流検出手段と、
前記共通電力供給系統において前記共通動力変圧器の二次電流である共通負荷電流を検出する共通負荷電流検出手段と、
前記発電機の停止時であって前記所内負荷電流検出手段と前記共通負荷電流検出手段とが検出する前記所内負荷電流及び共通負荷電流の和が、前記共通動力変圧器の許容負荷電流以下である場合には前記連絡遮断器を投入するとともに前記一次側遮断器及び二次側遮断器を遮断して所内の各負荷にも前記共通動力変圧器から電力を供給する一方、所内負荷電流及び共通負荷電流の和が、前記共通動力変圧器の許容負荷電流を超える場合のみ、前記一次側遮断器及び二次側遮断器を投入するとともに前記連絡遮断器を遮断して所内の各負荷には前記所内動力変圧器から電力を供給するように各連絡主遮断器、連絡遮断器、一次側遮断器及び二次側遮断器の開閉を制御する制御手段とを有することを特徴とする発電所の所内電力供給システム。
【請求項２】
請求項１に記載する発電所の所内電力供給システムにおいて、
前記制御手段は、さらに前記発電機の運転中であっても、前記所内負荷電流検出手段と前記共通負荷電流検出手段とが検出する前記所内負荷電流及び共通負荷電流の和が、前記共通動力変圧器の許容負荷電流以下である場合には前記連絡遮断器を投入するとともに前記一次側遮断器及び二次側遮断器を遮断して所内の各負荷にも前記共通動力変圧器から電力を供給する一方、所内負荷電流及び共通負荷電流の和が、前記共通動力変圧器の許容負荷電流を超える場合のみ、前記一次側遮断器及び二次側遮断器を投入するとともに前記連絡遮断器を遮断して所内の各負荷には前記所内動力変圧器から電力を供給するように各連絡主遮断器、連絡遮断器、一次側遮断器及び二次側遮断器の開閉を制御するものであることを特徴とする発電所の所内電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は発電所の所内電力供給システムに関し、特に所内電力を所内の発電機から供給するとともに、この発電機の停止時には送電系統から電力を供給するようになっているシステムに適用して有用なものである。
【背景技術】
【０００２】
発電所の所内の負荷に供給する電力は、通常所内の発電機で発電した電力を一部分岐して賄っている。さらに詳言すると、発電機から分岐した分岐線に接続した所内主変圧器には所内主遮断器を介して所内メタルクラッドが接続してあり、この所内メタルクラッドには所内動力変圧器が接続してある。かくして、相互に並列に接続された所内の各負荷には、前記所内動力変圧器で負荷電圧に降圧した電力を、所内ロードセンタを介して供給するようになっている。
【０００３】
一方、この種のシステムにおいては、前記発電機を停止する場合に備えて送電系統からも前記所内動力変圧器に電力を供給し得るように構成してある。すなわち、送電系統から分岐した母線の電圧を降圧する起動変圧器に共通主遮断器を介して共通メタルクラッドが接続してあり、この共通メタルクラッドに連絡主遮断器を介して所内メタルクラッドが直列に接続してある。かくして、前記発電機の停止時であっても前記所内動力変圧器には送電系統から電力が供給される。
【０００４】
前記起動変圧器は、前記連絡主遮断器が遮断されている通常時（発電機の運転時）には、前記共通メタルクラッドを介してこの共通メタルクラッドに接続された共通動力変圧器に電力を供給する。そして、相互に並列に接続された共通の各負荷には、前記共通動力変圧器で負荷電圧に降圧した電力を、共通ロードセンタを介して供給する。
【０００５】
ここで、前記共通ロードセンタと前記所内ロードセンタとの間にも両者を直列に接続する連絡遮断器が設けてある。これは発電機の停止時に起動変圧器を介して所内の各負荷に電力を供給する場合であっても、共通の各負荷と所内の各負荷とに供給する負荷電流を共通動力変圧器で賄いきれる場合には、所内動力変圧器を停止したまま共通動力変圧器のみを運転して共通の各負荷と所内の各負荷との両方に負荷電流を供給するためである。すなわち、所内動力変圧器の運転を停止する代わりに連絡遮断器を投入するようになっている。このような運転をすることにより所内動力変圧器の無負荷損の発生を防止し得る。
【０００６】
このため、従来は操作員が共通動力変圧器の負荷電流と所内動力変圧器の負荷電流とを監視し、両負荷電流の和が共通動力変圧器の許容負荷電流の範囲内に収まっている場合には、所内動力変圧器の運転を停止させるとともに連絡遮断器を投入している。一方、両負荷電流の和が共通動力変圧器の許容負荷電流を超える場合には、連絡遮断器を開放して、所内の各負荷には所内動力変圧器から電力を供給するように制御している。
【０００７】
なお、負荷電流による需要負荷の系統バランスを考慮した系統切替を自動的に行う公知技術として特許文献１がある。ただ、この特許文献１は系統に変圧器を組み込んだものではなく、当然この変圧器の無負荷損失の低減という視点を有するものではない。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−３１９５６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の如き従来技術においては、前記連絡遮断器の投入、遮断に関連する操作は、操作員の判断により行っていたため、連絡遮断器の投入忘れや、連絡遮断器の遮断忘れに伴う過負荷運転により巻線の焼損を生起するという問題がある。
【００１０】
本発明は、上記従来技術に鑑み、連絡遮断器の投入により所内電力系統の負荷に共通動力変圧器から負荷電流を供給する場合において、前記連絡遮断器の投入・遮断等、必要な操作を自動的に行い得る発電所の所内電力供給システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する本発明の第１の態様は、
発電機の出力側から分岐させ所内変圧器、所内メタルクラッド、所内動力変圧器及び所内ロードセンタを介して相互に並列に接続した所内の複数の各負荷に電力を供給する所内電力供給系統と、
送電系統から分岐させ起動変圧器、共通メタルクラッド、共通動力変圧器及び共通ロードセンタを介して相互に並列に接続した共通の複数の各負荷に電力を供給する共通電力供給系統と、
前記共通メタルクラッドと前記所内メタルクラッドとを直列に接続する連絡主遮断器と、
前記共通ロードセンタと前記所内ロードセンタとを直列に接続する連絡遮断器と、
前記所内電力供給系統において前記所内動力変圧器の一次側と二次側とにそれぞれ接続した一次側遮断器及び二次側遮断器と
前記所内電力供給系統において前記所内動力変圧器の二次電流である所内負荷電流を検出する所内負荷電流検出手段と、
前記共通電力供給系統において前記共通動力変圧器の二次電流である共通負荷電流を検出する共通負荷電流検出手段と、
前記発電機の停止時であって前記所内負荷電流検出手段と前記共通負荷電流検出手段とが検出する前記所内負荷電流及び共通負荷電流の和が、前記共通動力変圧器の許容負荷電流以下である場合には前記連絡遮断器を投入するとともに前記一次側遮断器及び二次側遮断器を遮断して所内の各負荷にも前記共通動力変圧器から電力を供給する一方、所内負荷電流及び共通負荷電流の和が、前記共通動力変圧器の許容負荷電流を超える場合のみ、前記一次側遮断器及び二次側遮断器を投入するとともに前記連絡遮断器を遮断して所内の各負荷には前記所内動力変圧器から電力を供給するように各連絡主遮断器、連絡遮断器、一次側遮断器及び二次側遮断器の開閉を制御する制御手段とを有することを特徴とする発電所の所内電力供給システムである。
【００１２】
本発明の第２の態様は、
上記第１の態様に記載する発電所の所内電力供給システムにおいて、
前記制御手段は、さらに前記発電機の運転中であっても、前記所内負荷電流検出手段と前記共通負荷電流検出手段とが検出する前記所内負荷電流及び共通負荷電流の和が、前記共通動力変圧器の許容負荷電流以下である場合には前記連絡遮断器を投入するとともに前記一次側遮断器及び二次側遮断器を遮断して所内の各負荷にも前記共通動力変圧器から電力を供給する一方、所内負荷電流及び共通負荷電流の和が、前記共通動力変圧器の許容負荷電流を超える場合のみ、前記一次側遮断器及び二次側遮断器を投入するとともに前記連絡遮断器を遮断して所内の各負荷には前記所内動力変圧器から電力を供給するように各連絡主遮断器、連絡遮断器、一次側遮断器及び二次側遮断器の開閉を制御するものであることを特徴とする発電所の所内電力供給システムである。
【発明の効果】
【００１３】
上述の如き本発明によれば、連絡遮断器の投入により所内電力系統の負荷に共通動力変圧器から負荷電流を供給する場合において、前記連絡遮断器の投入・遮断等、必要な操作を自動的に行い得るので、連絡遮断器の投入忘れや、連絡遮断器の遮断忘れに伴う過負荷運転により巻線の焼損を生起するという問題を解消しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態に係る発電所の所内電力供給システムを示すブロック線図である。同図に示すように、所内電力供給系統Ｉは、発電機１の出力側から分岐させ所内変圧器２、所内メタルクラッド３、所内動力変圧器４及び所内ロードセンタ５を介して相互に並列に接続した所内の複数の各負荷６に電力を供給する。
【００１５】
共通電力供給系統ＩＩは送電系統７から分岐させ起動変圧器８、共通メタルクラッド９、共通動力変圧器１０及び共通ロードセンタ１１を介して相互に並列に接続した共通の複数の各負荷１２に電力を供給する。
【００１６】
連絡主遮断器１３は共通メタルクラッド９と所内メタルクラッド３とを直列に接続してあり、連絡遮断器１４は共通ロードセンタ１１と所内ロードセンタ５とを直列に接続してある。
【００１７】
ここで、所内動力変圧器４には、その一次側及び二次側に一次側遮断器１５及び二次側遮断器１６が接続してある。同様に、共通動力変圧器１０には、その一次側及び二次側に一次側遮断器１７及び二次側遮断器１８が接続してある。
【００１８】
また、電流計１９は所内動力変圧器４の二次電流である所内負荷電流Ｉ１を検出する所内負荷電流検出手段であり、電流計２０は共通動力変圧器１０の二次電流である共通負荷電流Ｉ２を検出する共通負荷電流検出手段である。
【００１９】
なお、所内変圧器２は主遮断器２１を介して、また起動変圧器８は主遮断器２２を介して所内メタルクラッド３乃至共通メタルクラッド９にそれぞれ接続してある。
【００２０】
かかる本実施の形態における連絡主遮断器１３、連絡遮断器１４、一次側遮断器１５，１７、二次側遮断器１６，１８及び主遮断器２１，２２は、その投入・遮断が制御部（図示せず。）の制御で自動的に行われる。かかる制御は、発電機１が運転乃至停止モードのいずれであるかにより、電流計１９が検出する所内負荷電流Ｉ１及び電流計２０が検出する共通負荷電流Ｉ２に基づき行う。具体的には次の通りである。
【００２１】
＜発電機１の停止時＞
１）  連絡主遮断器１３を投入するとともに主遮断器２１を遮断し、送電系統７からの電力を所内メタルクラッド３及び所内動力変圧器４を介して所内の各負荷６に供給する。このとき一次側遮断器１５，１７及び二次側遮断器１６，１８は投入状態を維持する。
【００２２】
２）  電流計１９，２０で所内負荷電流Ｉ１及び共通負荷電流Ｉ２を検出して両者の和を求め、この和が、共通動力変圧器１０の許容負荷電流以下である場合には連絡遮断器１４を投入するとともに一次側遮断器１５及び二次側遮断器１６を遮断して所内の各負荷６にも共通動力変圧器１０から電力を供給する。かかるモードでは、所内動力変圧器４の運転が停止され、この結果所内動力変圧器４の無負荷損出分を削減して当該所内電力供給システムの全体の効率を向上させることができる。
【００２３】
３）  一方、所内負荷電流Ｉ１及び共通負荷電流Ｉ２の和が、共通動力変圧器１０の許容負荷電流を超える場合には、一次側遮断器１５及び二次側遮断器１６を投入するとともに連絡遮断器１４を遮断して所内の各負荷６には所内動力変圧器４から電力を供給する。
【００２４】
＜発電機１の運転時＞
１）  連絡主遮断器１３及び連絡遮断器１４を遮断するとともに、主遮断器２１、一次側遮断器１５及び二次側遮断器１６を投入しておく。また、主遮断器２２、一次側遮断器１７及び二次側遮断器１８も投入しておく。すなわち、所内電力供給系統Ｉと共通電力供給系統ＩＩで個別に所内側の各負荷６乃至共通側の各負荷１２に電力を供給する。
【００２５】
２）  所内負荷電流Ｉ１及び共通負荷電流Ｉ２の和が、共通動力変圧器１０の許容負荷電流以下である場合には連絡遮断器１４を投入するとともに一次側遮断器１５及び二次側遮断器１６を遮断して所内の各負荷６にも共通動力変圧器１０から電力を供給する。かかるモードでは、所内動力変圧器４の運転が停止され、この結果所内動力変圧器４の無負荷損出分を削減して当該所内電力供給システムの全体の効率を向上させることができる。
【００２６】
３）  一方、所内負荷電流Ｉ１及び共通負荷電流Ｉ２の和が、共通動力変圧器１０の許容負荷電流を超える場合は、一次側遮断器１５及び二次側遮断器１６を投入するとともに連絡遮断器１４を遮断して所内の各負荷６には所内動力変圧器４から電力を供給する。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は発送電を行う産業分野乃至この発電機の設備を製造、販売する産業分野で有効に利用し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態に係る発電所の所内電力供給システムを示すブロック線図である。
【符号の説明】
【００２９】
１        発電機
２        所内変圧器
３        所内メタルクラッド
４        所内動力変圧器
５        所内ロードセンタ
６、１２      負荷
７        送電系統
８        起動変圧器
９        共通メタルクラッド
１０        共通動力変圧器
１１        共通ロードセンタ
１２        負荷
１３        連絡主遮断器
１４        連絡遮断器
１５、１７        一次側遮断器
１６、１８        二次側遮断器
１９、２０        電流計
【図１】
2007202246.tif 000003