(57)【要約】【課題】  従来の所内母線の瞬時切替方式は、主母線と予備母線との電圧差、位相差、さらには使用電流の大きさが所定の範囲内にあるか否かにより切替可否を判断するものであり、電圧差、位相差を無くして切替えるものでは無い。また、実際に電動機軸にかかる力を抑えるように母線を切替えた場合においても、切替え時の電圧差、位相差によっては電動機に過大な力がかかり、そのまま運転することは電動機の軸の寿命を大きく損ねるが、この寿命の時期を知る方法が得られないという課題があった。【解決手段】  電動機負荷の寿命データに基づいて所内母線の切替えを行うので、母線を切替えた時に、電動機負荷の寿命による故障が発生し長期停止させる事態を回避することができる。また、保守情報として電動機負荷の故障時期を知ることが出来る。【選択図】        図１
2007097316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の電源系統と、前記第一の電源系統から供給される電力を受ける第一の母線との間に介在し、前記第一の電源系統と前記第一の母線とを遮断または接続する第一の受電遮断器と、
第二の電源系統と、前記第二の電源系統から供給される電力を受ける第二の母線との間に介在し、前記第二の電源系統と前記第二の母線とを遮断または接続する第二の受電遮断器と、
前記第一の母線と前記第二の母線との間に介在し、前記第一の母線と前記第二の母線とを遮断または接続する連絡遮断器と、
第一の受電遮断器、または連絡遮断器を切替えるための母線切替信号が入力された場合に、前記第一の母線と前記第二の母線との電圧差及び位相差と、前記第一の母線及び第二の母線に接続される電動機負荷が受ける電気的または機械的損失に基づき算出された耐用寿命値とに基づき、前記第一の受電遮断器と前記連絡遮断器とを切替える
切替判定手段とを
備えることを特徴とする母線切替装置。
【請求項２】
第一の電源系統と、前記第一の電源系統と第二の電源系統から供給される電力を受ける第一の母線との間に介在し、前記第一の電源系統と前記第一の母線とを遮断または接続する第一の受電遮断器と、
第二の電源系統と、前記第一の母線との間に介在し、前記第二の電源系統と前記第一の母線とを遮断または接続する第二の受電遮断器と、
第一の受電遮断器、第二の受電遮断器を切替えるための母線切替信号が入力された場合に、前記第一の母線と前記第二の電源系統からの受電電圧差及び位相差と、前記第一の母線に接続される電動機負荷が受ける電気的または機械的損失に基づき算出された耐用寿命値とに基づき、前記第一の受電遮断器と前記第二の受電遮断器とを切替える切替判定手段とを
備えることを特徴とする母線切替装置。
【請求項３】
切替判定手段が、第一の受電遮断器及び連絡遮断器を切替えた場合に第一の母線に流れ込む突入電流を計算し、電動機負荷の回転の逆方向にかかるトルクを計算し、前記トルクと前記電動機の特性データとを元に、前記第一の受電遮断器と前記連絡遮断器とを切替えた場合に前記電動機負荷が受ける損失に基づき耐用寿命値を算出し、前記寿命値の累計値と所定の値とを比較し、前記第一の受電遮断器及び連絡遮断器を切替え可能と判定した場合に前記受電遮断器を切替えることを特徴とする
請求項１に記載の母線切替装置。
【請求項４】
切替判定手段が、第一及び第二の受電遮断器を切替えた場合に第一の母線に流れ込む突入電流を計算し、電動機負荷の回転の逆方向にかかるトルクを計算し、前記トルクと前記電動機の特性データとを元に、前記第一の受電遮断器と前記第二の受電遮断器とを切替えた場合に前記電動機負荷が受ける電気的または機械的損失に基づき耐用寿命値を算出し、前記寿命値の累計値と所定の値とを比較し、前記第一及び第二の受電遮断器を切替え可能と判定した場合に前記受電遮断器を切替えることを特徴とする
請求項２に記載の母線切替装置。
【請求項５】
変圧器が第一電源系統または第二の電源系統に介在し、切替判定手段が、電動機負荷及び前記変圧器を使用した場合に受ける損失による寿命を算出し、寿命値の累計値に追加することを特徴とする
請求項３または４に記載の母線切替装置。
【請求項６】
切替判定手段に入力される母線切替信号が、電源系統の事故を検出する保護装置から出力されるか、または手動切替えスイッチから出力されることを特徴とする
請求項１または２に記載の母線切替装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電所や受電設備において所内電源の主系統と予備系統とを切り替える際に、両電源系統の電圧差、位相差、切替による機械的および電気的損失に対する電動機耐量を元に、両電源系統の切替可否を判断する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、発電所の所内送電系統や、液化天然ガス基地や工場などの受電設備内母線の切替方法として、例えば特許文献１において、主送電系統と予備送電系統との電圧差、位相差を監視し、その差が所定の範囲内にあるときは瞬時切替とし、所定の範囲外にあるときは時限切替とする方法や、前記の判断基準の他にさらに使用電流の大きさにより、切替状態を時限あるいは瞬時に変更する方法など、いくつかの方法が提案されている。また、電動機回路に突入電流抑制用インピーダンスとこれを短絡する短絡用開閉回路を並列に接続し、電源切替の間に一時的にそれぞれの突入電流抑制用インピーダンスを挿入して、電源系統切替時の過渡インピーダンス値と切替時の過渡現象を抑制するインピーダンス値との比を一定にし、電源切替を円滑に行う方法がある。さらには、蓄電池充電用の変換装置が接続されている所内母線において、所内母線切替信号により所内変圧器受電遮断器を開放するとともに、蓄電池充電用の変換装置をインバータとして動作させ蓄電池からの直流電力を交流電力に変換することによって所内母線の電圧、位相を調整しつつ予備送電線側と同期がとれた状態で予備側受電遮断器を投入する方法が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−５４４４２号公報（３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の所内母線の瞬時切替方式は、主母線と予備母線との電圧差、位相差、さらには使用電流の大きさが所定の範囲内にあるか否かにより切替可否を判断するものであり、切替による機械的および電気的損失を考慮したものではない。また、電動機回路にインピーダンスを一時的に挿入したり、充電器変換装置を使用して電動機への影響を小さくする方法についても同様である。
【０００５】
例えば、前記の２つの母線の間に電圧差、位相差がある状態でこれらの母線を切替えて電源を再投入した場合、その位相差が１８０°の時に電流値が最大となり、その位相差が１２０°の時にトルクが最大となる。そのため残留電圧が定格に近い場合、電動機軸にかかる逆方法のトルクが定格値の１０倍以上になる可能性もある。この位相差は電源開放後に刻々と変化するため、あらかじめ想定された切替えタイミングよりも過大な力がかる可能性がある。このように、実際に電動機軸にかかる力を抑えるように母線を切替えた場合においても、切替え時の電圧差、位相差によっては電動機に過大な力がかかり、そのまま運転することは電動機の軸の耐用寿命を大きく損ねてしまう。従って、この軸の耐用寿命に基づき軸を交換する正確な時期を知ることは保守の観点から必要なことであるが、それ以上に運転中のプラントが電動機故障で突然かつ長期の停止を防ぐという観点からより必要とされる。しかしながら、瞬時切替に関しては切替可否を判断する方法は議論されてきているが、実際に切替が行われた場合の潜在的なダメージを判断しようとはしておらず、この耐用寿命の時期を知る方法が得られないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る母線切替装置は、第一の電源系統と、前記第一の電源系統から供給される電力を受ける第一の母線との間に介在し、前記第一の電源系統と前記第一の母線とを遮断または接続する第一の受電遮断器と、第二の電源系統と、前記第二の電源系統から供給される電力を受ける第二の母線との間に介在し、前記第二の電源系統と前記第二の母線とを遮断または接続する第二の受電遮断器と、前記第一の母線と前記第二の母線との間に介在し、前記第一の母線と前記第二の母線とを遮断または接続する連絡遮断器と、第一の受電遮断器、または連絡遮断器を切替えるための母線切替信号が入力された場合に、前記第一の母線と前記第二の母線との電圧差及び位相差と、前記第一の母線及び第二の母線に接続される電動機負荷が受ける電気的または機械的損失に基づき算出された耐用寿命値とに基づき、前記第一の受電遮断器と前記連絡遮断器とを切替える切替判定手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電動機負荷の耐用寿命値に基づいて所内母線の瞬時切替えを行うので瞬時切替の可否を判断することができ、母線を切替えた時に、電動機負荷が耐用寿命により故障し長期停止させる事態を回避することができる。また、保守情報として電動機負荷の瞬時切替可能回数を知ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１における母線切替装置について説明する。図１は実施の形態１における母線切替装置を用いた電源系統の構成図である。尚、各図において同一番号の構成要素は同一のものであることを示す。
【０００９】
図１により本実施の形態１の構成を説明する。図１において、一般商用の送電線等から送られる電力を常時受電する第一の電源系統である主受電系統１は、この主受電系統１にかかる電圧を変圧する主受電変圧器２と、電流を遮断または導通する第一の受電遮断器である主受電遮断器３とを介して、電源供給の対象となる電動機負荷４が接続される第一の母線である主所内母線５に接続される。一方、第二の電源系統である予備受電系統６は、この予備受電系統６にかかる電圧を変圧する予備受電変圧器７と、電流を遮断または導通する第二の受電遮断器である予備受電遮断器８とを介して、電源供給の対象となる発電機などの電動機負荷９が接続される第二の所内母線である予備所内母線１０に接続される。そして、この主所内母線５と予備所内母線１０とは、これらの間の電流を遮断または導通する母線連絡遮断器１１を介して接続される。
【００１０】
一方、主所内母線５に接続された計器用変圧器１２により電圧が変圧された信号Ａと、予備所内母線１０に接続された計器用変圧器１３により電圧が変圧された信号Ｂと、主受電系統１や主受電変圧器２の異常を検知する図示しない保護装置からの母線切替信号Ｃが、主受電遮断器３、予備受電遮断器８、及び母線連絡遮断器１１を切替る切替判定手段１４に接続される。さらに、電動機負荷４及び９の耐用寿命値の累計値である累計耐用寿命消費量Ｌｘが格納されたデータベース１５が、切替判定手段１４に接続される。この切替判定手段１４とデータベース１５とにより、母線切替装置１６は構成され、保護装置と共に制御機器が集められた部屋などのスペースに設置されて、主受電系統１や主受電変圧器２の状態を常時監視する。
【００１１】
次に図１を用いて動作を説明する。ここで主受電遮断器３、予備受電遮断器８、及び母線連絡遮断器１１の閉状態とは、それぞれ電流を導通する状態をいい、開状態とは主受電遮断器３、予備受電遮断器８、及び母線連絡遮断器１１が電流を遮断する状態とする。通常は主受電遮断器３、予備受電遮断器８、母線連絡遮断器１１は、夫々閉状態、閉状態、開状態にある。そして、主受電系統１からの電力は、主受電変圧器２と主受電遮断器３を介して主所内母線５により電動機負荷４に供給され、同様に予備受電系統６からの電力は、予備受電変圧器７と予備受電遮断器８を介して予備所内母線１０により電動機負荷９に供給される。
【００１２】
この状態で、主受電系統１または主受電変圧器２において、事故などの異常が発生した場合、切替判定手段１４には保護装置からの母線切替信号Ｃにより母線切替が指示される。それにより、切替判定手段１４から主受電遮断器３に切替信号Ｄを出力し、主受電遮断器３は閉状態から開状態に切替り、主受電系統１から主所内母線５への接続は切断される。そして、母線切替装置１６は主所内母線５に供給する電力を確保する為、以下に説明する判定を行い、母線連絡遮断器１１を閉状態に切替える。それにより、予備受電系統６から予備所内母線１０、母線連絡遮断器１１、そして主所内母線５を介して電動機負荷４に電力が供給される。
【００１３】
次に、切替判定手段１４により、電源系統を主所内母線５から予備所内母線１０に切替える判定制御動作について説明する。図２は、切替判定手段１４における判定制御を示した動作フローチャートである。本判定制御は、例えば母線切替装置１６内にある図示しないＣＰＵ等により、図示しない外部メモリに格納された制御プログラムにより実行される。
【００１４】
主所内母線５の電圧を変圧した信号Ａと、予備所内母線１０の電圧を変圧した信号Ｂは切替判定手段１４に常時入力されており、この信号Ａと信号Ｂとの電圧差Ｖ１、及び位相差Ｐ１が常時算出されている。信号Ａ及びＢは、例えば図示しないＣＰＵに内蔵されたＡ／Ｄコンバータ等によりディジタルデータ化され、その連続した複数回の瞬時値入力から演算によって電圧差Ｖ１及び位相差Ｐ１を算出する。そして、図示しない保護装置からの母線切替信号Ｃが入力されると、主受電遮断器３を閉状態から開状態に切替える切替信号Ｄを主受電遮断器３に出力し、本フローが開始される。まず、ステップＳ１にて、前記の常時算出している信号Ａと信号Ｂとの電位差Ｖ１及び位相差Ｐ１を切替判定用の入力として選択する。
【００１５】
次に、ステップＳ２にて、ステップＳ１にて算出した電圧差Ｖ１、及び位相差Ｐ１を元に、主受電遮断器３を開状態、母線連絡遮断器１１を閉状態に切替を実施した場合に主所内母線５に流れる突入電流Ｉ１、及び主母線５の電圧が降下した後の電圧値Ｖ２の値を一般的な過渡現象の計算式により算出する。次に、ステップＳ３にて、ステップＳ１にて算出した電圧差Ｖ１、及び位相差Ｐ１を元に、主受電遮断器３を開状態、母線連絡遮断器１１を閉状態に切替を実施した後の電動機負荷４及び９の逆方向にかかるトルクＴ１を一般的な過渡現象の計算式により算出する。
【００１６】
次に、ステップＳ４にて、ステップＳ３で算出したトルクＴ１と、データベース１５から読み出した電動機負荷４及び９の機械的強度などの構造、材料のデータＫを元に、電源を所内予備母線１０に切替えたことによる電動機負荷４及び９についての耐用寿命値である耐用寿命消費量Ｌ１を算出する。この計算は、例えば電動機負荷４及び９であるモータの軸の機械強度をデータＫとしてデータベース１５に格納しておき、その値Ｋを元に逆方向にかかるトルクＴ１の大きさに応じて損なわれる機械的強度を算出する等により行う。
【００１７】
次に、ステップＳ５にて、データベース１５に格納された電動機負荷４及び９の累計耐用寿命消費量Ｌｘを読出し、このＬｘにステップＳ４で算出したＬ１を加えて耐用寿命値の累計値である累計耐用寿命消費量Ｌ２とする。そして、ステップＳ６において以下の判定を行う。すなわち、ステップＳ２で算出した突入電流Ｉ１が予備受電変圧器７の最大許容電流値Ｉｔ以下であり、かつ、ステップＳ２で算出した降下した電圧Ｖ２が電動機負荷４及び９の許容動作電圧値Ｖｔ以上であり、かつ、ステップＳ５で算出した累計耐用寿命消費量Ｌ２が電動機負荷４及び９の耐用寿命値の所定の値である最終耐用寿命消費量Ｌｔ以下であること、以上のすべての条件を満たすか否かを判定する。また、前記の累計耐用寿命消費量Ｌ２により、受電遮断器の切替回数が求められる。
【００１８】
前記条件を満たす場合は、主受電遮断器３を開状態、母線連絡遮断器１１を閉状態に切替を可能であると判定し、ステップＳ７に進み母線連絡遮断器１１を開状態から閉状態に切替える切替信号Ｅを母線連絡遮断器１１へ出力する。そして、ステップＳ８において、前記の累計耐用寿命消費量Ｌ２を累計耐用寿命消費量Ｌｘとして、データベース１５に格納する。
【００１９】
一方、ステップＳ６にて、条件を満たさなかった場合は、ステップＳ９に進み、信号Ａの降下した電圧Ｖ２が電動機負荷４及び９の定格動作電圧の３０％以下であるか否かを判定する。この３０％の値は、プラント毎に個別に設定する値である。ここで３０％以上の場合はステップＳ９に戻り再びこのフローを実行する。３０％以下の場合は、ステップＳ１０に進み、母線連絡遮断器１１を開状態から閉状態に切替える切替信号Ｅを母線連絡遮断器１１へ出力する。そして、ステップＳ８に進み、前記の累計耐用寿命消費量Ｌ２を累計耐用寿命消費量Ｌｘとして、データベース１５に格納する。ステップＳ９による判定を行う目的は、ステップＳ６による瞬時切替が行えない場合に、プラント運転はあきらめるが保安上運転継続が必要な電動機などの電源負荷のみを継続して生かす為である。
【００２０】
以上のように、実施の形態１の母線切替装置によれば、電圧差、位相差がある場合の所内母線の切替時に、電動機負荷の耐用寿命を考慮して切替可否を判断できるので、母線の瞬時切替を行う場合に切替可否を判断し、かつ、電動機負荷の耐用寿命に起因する故障が発生し長期停止させる事態を回避することができる。また、保守情報として電動機負荷の故障時期を知られるという効果が得られる。
【００２１】
尚、実施の形態１においては、主母線と予備母線を分けているが、主と予備母線が逆方向の切替、さらには主および予備母線のいずれもが常時運用で両方向にバックアップ可能である回路構成とすることもできる。
【００２２】
実施の形態２．
実施の形態１では、主所内母線５と予備所内母線１０とが分離した構成について示したが、実施の形態２では、これらの主所内母線５と予備所内母線１０とが同一の場合について示す。図３は実施の形態２における母線切替装置を用いた電源系統の構成図である。
【００２３】
図３により実施の形態２について説明する。図３では所内母線は主所内母線５のみとなり、この主所内母線５に電動機負荷４、９が接続されている。そして母線切替装置１６から信号Ｇが予備受電遮断器８に接続され、この信号により予備遮断器８の開閉状態が切替わる。また、予備受電変圧器７で変圧した電圧を予備受電変圧器７により変圧した信号Ｆが切替判定手段１４に入力され、その内部において予備所内母線６に供給された電力の電圧及び位相が測定される。それ以外は図１の構成と同様である。
【００２４】
次に図３を用いて動作について説明する。通常は主受電遮断器３、予備受電遮断器８は、夫々閉状態、開状態にある。そして、主受電系統１から主受電変圧器２、主受電遮断器３を介して主所内母線５に電流が流れ電動機負荷４、及び電動機負荷９に電力が供給される。
【００２５】
この状態で、主受電系統１または主受電変圧器２において、事故などの異常が発生した場合、切替判定手段１４には保護装置からの母線切替信号Ｃにより母線切替が指示される。それにより、切替判定手段１４から主受電遮断器３に切替信号Ｄを出力し、主受電遮断器３は閉状態から開状態に切替り、主受電系統１から主所内母線５への接続は切断される。そして、母線切替装置１６は主所内母線５に供給する電力を確保する為、以下に説明する判定を行い、予備受電遮断器８を閉状態に切替える。それにより、予備受電系統６から予備受電変圧器７、予備受電遮断器８を介して主所内母線５に電流が流れ電動機負荷４、及び電動機負荷９に電力が供給される。
【００２６】
図４は、実施の形態２における切替判定手段１４による判定制御を示した動作フローチャートである。予備受電遮断器８を閉状態に切替える判定動作については、実施の形態１の判定手段において、突入電流を測定する個所を所内母線５から予備受電遮断器８に変更し、切替判定手段１４に入力する信号をＢからＦに変更し、切替判定手段１４から出力する信号をＥからＧに変更する以外、他の制御は同様である。具体的に変更する箇所の動作のみ説明する。図２において、ステップＳ１ａでは、常時算出している信号Ａと信号Ｆの電位差Ｖ１と位相差Ｐ１において切替信号入力時のＶ１とＰ１を選択する。ステップＳ２ａでは、主受電遮断器３を開状態、予備受電遮断器８を閉状態に切替後に予備受電遮断器８に流れる突入電流Ｉ１と、電圧降下した信号Ｆの電圧Ｖ２を算出する。ステップＳ３ａでは、主受電遮断器３を開状態、予備受電遮断器８を閉状態に切替後に電動機負荷４及び電動機負荷９の逆方向にかかるトルクＴ１を算出する。ステップＳ４ａでは、Ｔ１とデータベース１５に格納された電動機負荷４及び電動機負荷９の構造材料データＫを元に、主受電遮断器３を開状態、予備受電遮断器８を閉状態に切替後に電動機負荷４及び電動機負荷９の耐用寿命消費量Ｌ１を算出する。ステップＳ７ａでは、切替信号Ｇを出力する。上記以外のステップは、実施の形態１と同様である。
【００２７】
以上のように、実施の形態２の母線切替装置によれば、共通の所内母線に対して、主受電系統１と予備受電系統６から電力を供給する受電系統においても、電動機負荷の耐用寿命を考慮して切替可否を判断できるので、供給する電源系統を切替えた時に、電動機負荷の耐用寿命に起因する故障が発生し長期停止させる事態を回避することができる。また、保守情報として電動機負荷の瞬時切替可能回数を知ることができるという効果が得られる。
【００２８】
実施の形態３．
実施の形態１では、所内母線の切替可否の判定を電動機負荷の耐用寿命消費量に関するデータベースに基づいて行ったが、実施の形態３では、主受電変圧器２及び予備受電変圧器７の過負荷運転状態の継続時間に基づく耐用寿命消費量に関するデータベースを加えて、切替可否の判定を行う場合について示す。図５は実施の形態３における母線切替装置を用いた電源系統の構成図である。
【００２９】
図５により本発明の構成を説明する。図５では電動機負荷４及び９の耐力や運転情報を蓄積するデータベース１５の他に、主受電変圧器２及び予備受電変圧器７の耐力や運転情報を蓄積するデータベース１８を追加している。それ以外は図１の構成と同様である。
【００３０】
次に図５を用いて動作について説明する。通常は主受電遮断器３、予備受電遮断器８、母線連絡遮断器１１は、夫々閉状態、閉状態、開状態にある。この状態で、主受電系統１または主受電変圧器２において、事故などの異常が発生した場合、切替判定手段１４には保護装置からの母線切替信号Ｃにより母線切替が指示される。それにより、切替判定手段１４から主受電遮断器３に切替信号Ｄを出力し、主受電遮断器３は閉状態から開状態に切替り、主受電系統１から主所内母線５への接続は切断される。そして、母線切替装置１６は主所内母線５に供給する電力を確保する為、以下に説明する判定を行い、母線連絡遮断器１１を閉状態に切替える。それにより、予備受電系統６から予備所内母線１０、母線連絡遮断器１１、そして主所内母線５を介して電動機負荷４に電力が供給される。
【００３１】
図６は、実施の形態３における切替判定手段１４による判定制御を示した動作フローチャートである。主受電系統１と予備受電系統６とを切替える判定動作については、実施の形態１の判定手段において、ステップＳ４ｂ、ステップＳ５ｂ、ステップＳ８ｂにおいてデータベース１５の他にデータベース１８を使用すること、及びステップＳ６ｂの判定条件が異なるのみで他は同様である。具体的には、ステップＳ４ｂにおいて、ステップＳ３で算出したトルクＴ１と、データベース１５及びデータベース１８に格納された電動機負荷４及び９の機械的強度などの構造、材料のデータＫを読出し、その値を元に、電源を所内予備母線１０に切替えたことによる電動機負荷４及び９の耐用寿命消費量Ｌ１を算出する。同時に、電源を所内予備母線１０に切替えたことにより予備受電変圧器７に流れる突入電流と、予備受電変圧器７の使用継続時間を元に、予備受電変圧器７の耐用寿命消費量ＬＨ１を算出する。ステップＳ５ｂでは、データベース１５に格納された電動機負荷４及び９の累計耐用寿命消費量Ｌｘを読出し、このＬｘにステップＳ４で算出したＬ１を加えて電動機負荷の累計耐用寿命消費量Ｌ２とする。同時に、データベース１８に格納された予備受電変圧器７の累計耐用寿命消費量ＬＨｘを読出し、このＬＨｘにステップＳ４で算出したＬＨ１を加えて予備受電変圧器７の累計耐用寿命消費量ＬＨ２とする。ステップＳ６ｂでは、ステップＳ２で算出した突入電流Ｉ１が予備受電変圧器７の最大許容電流値Ｉｔ以下であり、かつ、ステップＳ２で算出した降下した電圧Ｖ２が電動機負荷４及び９の許容動作電圧値Ｖｔ以上であり、かつ、ステップＳ５で算出した電動機負荷４及び９の累計耐用寿命消費量量Ｌ２が電動機負荷４及び９の最終耐用寿命消費量Ｌｔ以下であり、かつ、ステップＳ５ｂで算出した予備受電変圧器７の累計耐用寿命消費量ＬＨ２が予備受電変圧器７の最終耐用寿命消費量ＬＨｔ以下であること、以上のすべての条件を満たすか否かを判定する。ステップ８では、電動機負荷４及び９の累計耐用寿命消費量Ｌ２をＬｘとしデータベース１５に格納し、同時に、予備受電変圧器７の累計耐用寿命消費量ＬＨ２をＬＨｘとしデータベース１８に格納する。
【００３２】
以上のように、実施の形態３の母線切替装置によれば、共通の所内母線に対して、主受電系統１と予備受電系統２から電力を供給する受電系統においても、電動機負荷の耐用寿命を考慮して切替可否を判断できるので、母線を切替えた時に、電動機負荷の耐用寿命に起因する故障が発生し長期停止させる事態を回避することができる。また、保守情報として電動機負荷の瞬時切替可能回数を知ることができるという効果が得られる。
【００３３】
尚、実施の形態３においては、データベース１４と１８とを別々にした例を示したが、データベース１８の情報をデータベース１４に格納し、データベースを１つに統一してもよい。
【００３４】
実施の形態４．
実施の形態１では、所内母線の切替可否の判定を電動機負荷の耐用寿命消費量に関するデータベースに基づいて行ったが、実施の形態４では、事故の発生とは関係なく手動で所内母線を切替える場合に本装置を適用した構成について示す。図７は実施の形態４における母線切替装置を用いた電源系統の構成図である。
【００３５】
図７により本発明の構成を説明する。本母線切替装置１６には、手動のスイッチ操作により母線切替を指示する切替スイッチ１９が接続される。それ以外の構成は実施の形態１の構成と同様である。
【００３６】
また、動作についても切替動作の発生要因が切替スイッチ１９に変わる点が異なるのみで、切替判定動作は実施の形態１と同様である。
【００３７】
以上のように、実施の形態４の母線切替装置によれば、事故の発生とは関係なく手動で所内母線を切替える場合に本装置を適用することが出来、緊急事態が発生して所内母線を切替るような場合に対応することが出来る。
【００３８】
実施の形態５．
実施の形態１では、所内母線の切替可否の判定を電動機負荷の耐用寿命消費量に関するデータベースに基づいて行った。実施の形態５では、母線切替装置を適用するプラント側が電動機負荷４及び９を頻繁に起動または停止を実施する場合、通常の運転でも電動機および変圧器の耐用寿命消費が進む為、母線切替装置で計算した耐用寿命消費量の他に、通常動作時の電動機負荷４及び９を起動停止した際の耐用寿命消費量を組み合わせることで、電動機負荷や受電変圧器の保守及び予防保全のため設備寿命判定システムとして適用する場合について示す。図８は実施の形態５における母線切替装置を用いた電源系統の構成図である。
【００３９】
図１との差異は、図８では切替判定手段１４に電動機負荷４及び９の起動停止の動作状態を示すデータＨが入力され、電動機寿命劣化情報を出力する個所が異なっている。それ以外は図１と同様である。このデータＨは電動機負荷４及び９の起動状況を監視する為に設けられた図示しないセンサなどより出力される。
【００４０】
図９は、実施の形態５における切替判定手段１４による判定制御を示した動作フローチャートである。主受電系統１と予備受電系統６とを切替える判定動作については、実施の形態１の判定手段で、ステップＳ４ｃにおいて、ステップＳ３で求めた電動機負荷４及び９のトルクと、各電動機負荷の構造、材料のデータＫを元に、電源を所内予備所内母線１０に切替えたことの他に、日常の動作における起動停止による主電動機負荷４及び９の耐用寿命消費量を計算する点が異なっている。
【００４１】
また、切替判定手段１４は、ステップＳ５で判定した電動機負荷４の耐用寿命時期をユーザが知る為に、発電プラントや受電設備などの運転状態を監視し、機器を操作するための監視制御盤経由で切替判定手段１４から出力される切替信号Ｊを元に警告ランプの表示または警告音を鳴らすなどにより機器を監視する監視員に通知する構成にしてもよい。これらの判定は、切替判定手段１４により行われ、累計耐用寿命消費量はデータベース１５に蓄積される。
【００４２】
以上のように、実施の形態５の母線切替装置によれば、異常時の電動機負荷の起動停止による耐用寿命消費量の他に日常の電動機負荷の起動停止による耐用寿命消費量を加味して所内母線切替可否を判断できるので、より正確な電動機負荷の耐用寿命消費量に基づき、保守情報として電動機負荷の機器としての耐用寿命の予測を行うことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態１による母線切替装置を用いた電源系統の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１による母線切替装置の切替判定手段による判定制御の動作フローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態２による母線切替装置を用いた電源系統の構成図である。
【図４】本発明の実施の形態２による母線切替装置の切替判定手段による判定制御の動作フローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態３による母線切替装置を用いた電源系統の構成図である。
【図６】本発明の実施の形態３による母線切替装置の切替判定手段による判定制御の動作フローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態４による母線切替装置を用いた電源系統の構成図である。
【図８】本発明の実施の形態５による母線切替装置を用いた電源系統の構成図である。
【図９】本発明の実施の形態５による母線切替装置の切替判定手段による判定制御の動作フローチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
１  主受電系統、２  主受電変圧器、３  主受電遮断器、４  電動機負荷、５  主所内母線、６  予備受電系統、７  予備受電変圧器、８  予備受電遮断器、９  電動機負荷、
１０  予備所内母線、１１  母線連絡遮断器、１２  計器用変圧器、１３  計器用変圧器、１４  切替判定手段、１５  データベース、１６  母線切替装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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