(57)【要約】【課題】第一遮断器を開放する正常な保護動作が行われない場合においても蒸気タービンの損傷を回避し電力を安定して供給することが可能な発電プラント及びその保護方法を提供する。【解決手段】保護回路１が、逆電力リレー１２が作動してから第一の所定時間が経過すると第一遮断器６を開放し、さらに、蒸気タービンがトリップ状態で、かつ第一遮断器６が「入り」の状態が第二の所定時間以上継続すると第二遮断器３を開放することにより、故障等により第一の遮断器が開放されない場合にも蒸気タービン１３の損傷を確実に防止する。【選択図】図１
2012200049.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービンと、
前記蒸気タービンにより駆動されて電力を発生する発電機と、
前記発電機が発生した電力を系統グリッドに送電するための送電路と、
前記送電路に設けられ、前記発電機と前記系統グリッドとの間の電力の送電を遮断するための第一遮断器と、
前記送電路における前記第一遮断器と前記系統グリッドとの間に設けられ、前記発電機と前記系統グリッドとの間の電力の送電を遮断するための第二遮断器と、
前記蒸気タービンのモータリング運転の発生を検知する逆電力リレーと、
前記逆電力リレーが作動してから第一の所定時間が経過すると前記第一遮断器を開放する第一遮断器開放手段を有する保護装置と、
を備え、
前記保護装置は、さらに、
前記蒸気タービンがトリップ状態で、かつ前記第一遮断器が「入り」の状態が第二の所定時間以上継続すると前記第二遮断器を開放する第二遮断器開放手段を備えることを特徴とする発電プラント。
【請求項２】
前記第二遮断器開放手段は、
前記蒸気タービンがトリップ状態にあり、かつ前記第一遮断器が「入り」の状態である場合に、論理回路出力信号を出力する論理回路と、
前記論理回路出力信号が前記第二の所定時間以上継続すると、第二遮断器開放指令信号を前記第二遮断器に出力する遅延タイマと、
を有し、
前記第二の所定時間は、前記第一の所定時間より長く、かつ前記蒸気タービンがモータリング運転を許容する時間より短いことを特徴とする請求項１記載の発電プラント。
【請求項３】
前記発電プラントは、非常用電源として用いられる非常用ディーゼル発電機をさらに備え、
前記保護回路は、さらに、
前記論理回路が前記論理回路出力信号を出力すると前記非常用ディーゼル発電機に起動指令を与えることを特徴とする請求項２記載の発電プラント。
【請求項４】
前記第二の所定時間は、前記第一の所定時間と、前記非常用ディーゼル発電機が起動を開始してから電力を供給できるまでの時間のうち、いずれか長い時間より長く、かつ前記蒸気タービンがモータリング運転を許容する時間より短いことを特徴とする請求項３記載の発電プラント。
【請求項５】
前記保護回路は、さらに、
前記論理回路が前記論理回路出力信号を出力しないときは、前記非常用ディーゼル発電機の運転を停止することを特徴とする請求項３又は４に記載の発電プラント。
【請求項６】
蒸気タービンと、
前記蒸気タービンにより駆動されて電力を発生する発電機と、
前記発電機が発生した電力を系統グリッドに送電するための送電路と、
前記送電路に設けられ、前記発電機と前記系統グリッドとの間の電力の送電を遮断するための第一遮断器と、
前記送電路における前記第一遮断器と前記系統グリッドとの間に設けられ、前記発電機と前記系統グリッドとの間の電力の送電を遮断するための第二遮断器と、
前記蒸気タービンのモータリング運転の発生を検知する逆電力リレーと、
前記逆電力リレーが作動してから第一の所定時間が経過すると前記第一遮断器を開放する第一遮断器開放手段を有する保護装置と、
を備える発電プラントの保護方法であって、
前記保護装置により、前記蒸気タービンがトリップ状態で、かつ前記第一遮断器が「入り」の状態が第二の所定時間以上継続すると前記第二遮断器を開放することを特徴とする発電プラントの保護方法。
【請求項７】
前記第二の所定時間は、前記第一の所定時間より長く、かつ前記蒸気タービンがモータリング運転を許容する時間より短いことを特徴とする請求項６記載の発電プラントの保護方法。
【請求項８】
前記発電プラントは、非常用電源として用いられる非常用ディーゼル発電機をさらに備え、
前記保護回路により、さらに、
前記蒸気タービンがトリップ状態で、かつ前記第一遮断器が「入り」の状態になると、前記非常用ディーゼル発電機を起動することを特徴とする請求項６又は７に記載の発電プラントの保護方法。
【請求項９】
前記第二の所定時間は、前記第一の所定時間と、前記非常用ディーゼル発電機が起動を開始してから電力を供給できるまでの時間のうち、いずれか長い時間より長く、かつ前記蒸気タービンがモータリング運転を許容する時間より短いことを特徴とする請求項８記載の発電プラントの保護方法。
【請求項１０】
前記保護回路により、さらに、
前記蒸気タービンがトリップ状態で、かつ前記第一遮断器が「入り」の状態である場合を除いて、前記非常用ディーゼル発電機の運転を停止することを特徴とする請求項８又は９に記載の発電プラントの保護方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電プラント及びその保護方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンを有する発電プラントでは、通常の発電運転時には蒸気タービンにボイラ等で発生した蒸気が供給されて駆動され、その発生トルクにより発電機が駆動されて電力が発生し、系統グリッドに供給される。
【０００３】
しかし、発電機が系統グリッドに接続された状態で蒸気タービンに蒸気が供給されない状態、典型的には蒸気タービンがトリップ状態、即ち蒸気タービンが停止した場合には蒸気タービンがトルクを発生しない。このような場合には、発電機が蒸気タービンによって駆動される替わりに、系統グリッドからの電力を逆に受けて、いわゆる逆電力を与えられてモータとして作用し蒸気タービンを駆動するようになる。
【０００４】
このような運転状態はモータリング運転と呼ばれ、蒸気タービン及び発電機の回転数は系統グリッドに同期して定格回転数（一般に、５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ）に保持される。
【０００５】
ところで、蒸気タービンに供給される蒸気は、蒸気タービンを駆動する作用の他に、蒸気タービン内部を通過してその内部構造を冷却する作用を奏する。モータリング運転時には、この冷却作用を有する蒸気が喪失した状態で回転数が定格回転数に同期した高回転状態を維持する。このため、風損による蒸気タービン排気室等の温度上昇を引き起し、蒸気タービンが過熱するおそれがある。
【０００６】
そこで、蒸気タービンを保護するため、モータリング運転になったことを逆電力リレーで検知して第一遮断器を開放し、発電機を系統グリッドから切り離すことが行われている。
【０００７】
系統グリッドから供給される逆電力がなくなると、もはや発電機はモータとして蒸気タービンを駆動することがなくなる。このため、蒸気タービン及び発電機の回転数が低下していき、時間経過とともに風損の影響のない極低回転数になりタービン排気室等の温度上昇もなくなる。
【０００８】
一般に、タービン排気室等の温度は急激に上昇するものではない。従って、蒸気タービンは短時間（以下、この短時間は例えば６０秒間とする）であればモータリング運転を許容することができる。そこで、モータリング運転の開始を逆電力リレーで検知した後、遅延タイマを用いて蒸気タービンがモータリング運転を許容する時間より余裕をみて短くした時間（以下、この時間は例えば２０秒間とする）が経過した後に、第一遮断器の開放が行われることが一般的である。これは、過渡的な短時間の運転状況の影響を除外して運転の安定を図るために行われる。
【０００９】
図３に、従来の技術による保護装置１０１を含む発電プラントの構成を示す。
【００１０】
発電機１４からの電力が、送電路５を経て系統グリッド２に送電される。送電路５には、第一遮断器６、主変圧器４、及びプラント内の開閉所に設けられた第二遮断器３が設置されており、通常の発電運転時にはこの順に発電機１４からの電力が系統グリッド２に送電される。上述したモータリング運転時には、この逆の順で系統グリッド２の電力が発電機１４に送電される。
【００１１】
ところで、発電プラントには図示されない多数の補機として、ポンプやファン等の弁類が設置されており、それらの補機の電動機８を駆動するための電源として所内動力電源７が用いられる。
【００１２】
所内動力電源７には、第一遮断器６と第二遮断器３との間の送電路５から分岐して所内変圧器９により電圧を降圧したものが使用される。よって通常の発電運転時には、所内動力電源７として発電機が発生した電力が送電路５から分岐され供給される。一方、モータリング運転時には、系統グリッド２から第二遮断器３、所内変圧器９を経て電力が供給されて所内動力電源７となる。
【００１３】
所内動力電源７が喪失した場合には、補機の電動機８が停止し、蒸気タービンが停止、即ちトリップした状態となる。しかし、いくつかの重要な補機の電動機８は、蒸気タービンがトリップした状態においても運転を継続することが必要である。
【００１４】
そこで、これらの重要な補機の電動機８のための電源は、非常用ディーゼル発電機１０により供給される。非常用ディーゼル発電機１０は、所内動力電源７が喪失したことを検知して起動を開始する。しかし、非常用ディーゼル発電機１０はディーゼル機関が立ち上がるまでに時間を要するため、電源を供給できるまでに３０秒〜５０秒間（以下、この時間は３５秒間とする）の時間が必要である。このため、重要な補機の電動機８はこの３５秒間一旦停止した後、電源を供給されて再起動する。
【００１５】
図４に、保護装置１０１の内部回路を示す。モータリング運転による逆電力リレー動作１８が逆電力リレー１５によって検知されて、検知信号１９が出力される。遅延回路２０において所定時間（ここでは、２０秒間とする）検知信号１９が遅延され、遅延された信号２１が第一遮断器開放指令２２を示す第一遮断器開放指令信号２３として第一遮断器６に出力される。これにより、第一遮断器６が開放される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開昭６３−７１４２号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ところが、送電路５に落雷事故等が発生したような場合、電気設備に広範囲な被害が発生する。先ず、発電機１４や主変圧器４、所内変圧器９に過電流が生じて発電機１４が停止し、それの連動インターロックにより蒸気タービン１３が停止、即ちトリップして蒸気タービン１３への蒸気が遮断されモータリング運転が開始される。
【００１８】
このような場合、正常な保護動作として逆電力リレー１５が作動して第一遮断器６を開放することが行われる。しかし、電気設備の被害範囲に第一遮断器６や逆電力リレー１５も含まれるような事故が発生した場合、第一遮断器６は「入り」の状態のまま開放されないのでモータリング運転が解消されず、タービン排気室の温度が上昇する。この結果、蒸気タービンが過熱するおそれがあった。
【００１９】
本発明は上記事情に鑑み、逆電力リレーが作動し第一遮断器を開放する正常な保護動作が行われないような場合においても、蒸気タービンの損傷という重要機器の故障を回避し電力を安定して供給することが可能な発電プラント及びその保護方法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】
【００２０】
本発明の発電プラントは、蒸気タービンと、前記蒸気タービンにより駆動されて電力を発生する発電機と、前記発電機が発生した電力を系統グリッドに送電するための送電路と、前記送電路に設けられ、前記発電機と前記系統グリッドとの間の電力の送電を遮断するための第一遮断器と、前記送電路における前記第一遮断器と前記系統グリッドとの間に設けられ、前記発電機と前記系統グリッドとの間の電力の送電を遮断するための第二遮断器と、前記蒸気タービンのモータリング運転の発生を検知する逆電力リレーと、前記逆電力リレーが作動してから第一の所定時間が経過すると前記第一遮断器を開放する第一遮断器開放手段を有する保護装置とを備え、前記保護装置は、さらに、前記蒸気タービンがトリップ状態で、かつ前記第一遮断器が「入り」の状態が第二の所定時間以上継続すると前記第二遮断器を開放する第二遮断器開放手段を備えることを特徴とする。
【００２１】
また本発明の発電プラントの保護方法は、上記蒸気タービンと、上記発電機と、上記送電路と、上記第一遮断器と、上記第二遮断器と、上記逆電力リレーと、上記保護装置とを備える発電プラントの保護方法であって、前記保護装置により、前記蒸気タービンがトリップ状態で、かつ前記第一遮断器が「入り」の状態が第二の所定時間以上継続すると前記第二遮断器を開放することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の発電プラント及びその保護方法によれば、逆電力リレーが作動して第一遮断器を開放する正常な保護が行われないような場合に、モータリング運転に伴うタービン排気室温度が上昇する前に第二遮断器を開放することにより、タービン損傷という重要機器の故障を回避し電力を安定して供給することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１〜５による発電プラントの構成を示した配置図。
【図２】同実施の形態１〜５による発電プラントに含まれる保護装置の構成を示した回路図。
【図３】従来の発電プラントの構成を示した配置図。
【図４】従来の発電プラントに含まれる保護装置の構成を示した回路図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
実施の形態１
（構成）
本発明の実施の形態１による発電プラント及びその保護方法について、その構成を示した図１を用いて説明する。
【００２６】
本実施の形態１では、モータリング運転の発生を、本来の保護動作で用いる逆電力リレーとは異なる構成要素を用いて検出して第二遮断器を開放する。第二遮断器が開放されると系統グリッドと発電機との間が切り離されて、系統グリッドから電力が供給されなくなりモータリング運転が解消する。
【００２７】
通常の発電運転時には、発電機１４から出力された電力が、第一遮断器６、主変圧器４、及び所内開閉所に備わる第二遮断器３がそれぞれ設置された送電路５をこの順に経て系統グリッド２に送電される。モータリング運転では、この逆の順で系統グリッド２の電力が発電機１４に送電される。
【００２８】
また、ポンプやファン等の補機の電動機８を駆動するための電源として、所内動力電源７が設置されている。
【００２９】
通常の発電運転時には、所内動力電源７として、第一遮断器６と第二遮断器３との間の送電路５から分岐して所内変圧器９により降圧された電圧が使用される。
【００３０】
モータリング運転を含む通常の発電運転以外の時は、系統グリッド２から第二遮断器３、所内変圧器９を経て供給された電力が所内動力電源７として用いられる。
【００３１】
所内動力電源７が喪失した場合は、補機の電動機８が停止し、蒸気タービン１３は停止、即ちトリップする。
【００３２】
尚、本実施の形態１では、所内動力電源７が喪失したときにバックアップ用として用いられる非常用ディーゼル発電機１０は、必ずしも備えていなくともよい。
【００３３】
ここで、上述したように送電路５に事故が発生し電気設備に過電流が生じると、発電機１４が停止し蒸気タービン１３が停止して蒸気タービン１３への蒸気が遮断され、モータリング運転が開始される。第一遮断器６及び逆電力リレー１５が故障していない場合には、逆電力リレー１５の作動により第一遮断器６が開放されてモータリング運転が解消される。
【００３４】
しかし、第一遮断器６や逆電力リレー１５が故障すると、第一遮断器６が「入り」の状態のまま開放されずモータリング運転が解消されないため、タービン排気室の温度が上昇して蒸気タービン１３が損傷するおそれがあった。
【００３５】
そこで本実施の形態１では、逆電力リレー１５でモータリング運転を検出して第一遮断器６を開放する構成とは別に、蒸気タービン１３のトリップと第一遮断器６の「入り」とが一定時間経過後も継続している場合にモータリング運転中であると判断し、第二遮断器３を開放し系統グリッド２から自動的に切り離す構成を備えている。
【００３６】
本実施の形態１の発電プラントに含まれる保護装置１の構成を図２に示す。
【００３７】
この保護装置１は、図１においても示されたように、非常油圧力検知圧力スイッチ１２、第一遮断器開／閉リミットスイッチ１６、逆電力リレー１５のそれぞれの出力端子に入力端子が接続され、第二遮断器３、非常用ディーゼル発電機１０、第一遮断器６のそれぞれの入力端子に出力端子が接続されている。
【００３８】
保護装置１は、構成要素としてＡＮＤ回路３０、遅延タイマ３２を備えており、ＮＯＴ回路３８、遅延タイマ２０は必ずしも備えていなくともよい。
【００３９】
ＡＮＤ回路３０には、非常油圧力検知圧力スイッチ１２から出力されたタービントリップ２６を示すタービントリップ信号２８と、第一遮断器開／閉リミットスイッチ１６から出力された第一遮断器６の「入り」状態２７を示す第一遮断器入信号２９とが入力される。両者とも入力された場合に、ＡＮＤ回路３０から出力信号３１が出力され、遅延タイマ３２にて所定時間遅延された後、出力信号３３が出力される。この出力信号３３は、第二遮断器３の開放指令３４を示すものであり、第二遮断器開放指令信号３５として第二遮断器３に与えられる。これにより、第二遮断器３が開放されて、送電路５と系統グリッド２とが遮断される。
【００４０】
（作用）
以上のような構成を備えた本実施の形態の形態１によれば、非常油圧力検知圧力スイッチ１２によりタービントリップ２６が検出され、かつ第一遮断器開／閉リミットスイッチ１６により第一遮断器６が「入り」の状態２７であることが検出されると、ＡＮＤ回路３０からの出力信号３１が遅延タイマ３２により設定された所定時間の計測が開始される。この遅延タイマ３２に設定された所定時間、ＡＮＤ回路３０からの出力信号３１が継続すると、遅延タイマ３２からの出力信号３３により、第二遮断器開放指令信号３５が第二遮断器３に与えられて開放される。
【００４１】
（効果）
従来は、逆電力リレー１５によりモータリング運転を検知して第一遮断器６を開放する構成のみを備え、送電路５を系統グリッド２から切り離していた。これに対し本実施の形態１によれば、この経路とは独立して、タービントリップ２６と第一遮断器６の「入り」の状態２７とが所定時間継続した場合にモータリング運転状態であると判断して第二遮断器３を開放し、送電路５を系統グリッド２から自動的に切り離す構成をさらに備えている。これにより、何らかの事故によって第一遮断器６の開放が行われないような場合であっても、蒸気タービン１３の損傷を未然に防ぐことができる。
【００４２】
実施の形態２
（構成）
本発明の実施の形態２による発電プラント及びその保護方法について、図１及び図２を用いて説明する。本実施の形態２は、上記実施の形態１における遅延タイマ３２の設定時間を具体化したものに相当する。
【００４３】
モータリング運転の解消のため第二遮断器が開放されると、所内動力電源７が喪失し、継続運転が必要な重要な補機であっても停止することになる。そこで、本実施の形態２では、モータリング運転が発生した場合、極力逆電力リレー１５の作動により第一遮断器６を開放する本来の保護動作に委ねる。この保護が故障等により正常に動作しないときに限り、第二遮断器３を開放する。そこで、蒸気タービン１３がトリップ状態でかつ第一遮断器６が「入り」の状態２７が、本来逆電力リレー１５が作動して第一遮断器６が開放されるべき時間を経過してもなお継続する場合に限り、第二遮断器３を開放することとする。
【００４４】
上述したように、ＡＮＤ回路３０に、非常油圧力検知圧力スイッチ１２からのタービントリップ信号２８と、第一遮断器開／閉リミットスイッチ１６からの第一遮断器入信号２９とが入力される。両者とも入力された場合にＡＮＤ回路３０から出力信号３１が出力され、遅延タイマ３２に入力される。
【００４５】
ここで、ＡＮＤ回路３０からの出力信号３１が所定時間継続したか否かを判断するため遅延タイマ３２に設定される所定時間は、３０秒とする。
【００４６】
この所定時間、出力信号２８、２９が共に継続すると、遅延タイマ３２からの出力信号３３が成立して、第二遮断器開放指令３４を示す第二遮断器開放指令信号３５が出力されて第二遮断器３が開放される。
【００４７】
この遅延タイマ３２に設定された所定時間は、逆電力リレー１５から逆電力リレー動作１８が検出されたことを示す出力信号１９が出力される際に、逆電力リレー１５が作動してから第一遮断器６が開放されるまでの所定時間、ここでは例えば２０秒間より長く、かつ蒸気タービン１３がモータリング運転を許容する時間、ここでは例えば６０秒間より短い必要があり、ここでは例えば３０秒に設定されている。
【００４８】
即ち、第一遮断器６を開放する経路が故障なく動作する時に要する２０秒間経過した後において、何らかの原因により第一遮断器６が依然として開放されない事態に備えて、モータリング運転の許容時間よりも短い時間で第二遮断器３を開放することで、確実に送電路５を系統グリッド２から切り離す。
【００４９】
（作用）
上記構成を備えたことにより本実施の形態２によれば、タービントリップ２６を示す信号２８と第一遮断器６が「入り」の状態２７を示す信号２９とがＡＮＤ回路３０に入力されて出力信号３１が成立した状態が３０秒間継続した場合、遅延回路３２から第二遮断器開放指令３４を示す出力信号３５が第二遮断器３に与えられて開放される。
【００５０】
（効果）
本実施の形態２によれば、タービンがトリップされてから第一遮断器６が本来開放される時間よりも長く経過した時点で依然として第一遮断器６が開放されないような場合であっても、タービントリップ２６と第一遮断器６の「入り」の状態２７とが３０秒間継続した場合にはモータリング運転状態が継続していると判断して第二遮断器３を開放し、送電路５を系統グリッド２から切り離すことで、蒸気タービン１３の損傷を確実に防ぐことができる。
【００５１】
実施の形態３
（構成）
本願発明の実施の形態３による発電プラント及びその保護方法について、図１及び図２を用いて説明する。
【００５２】
本実施の形態３は、上記第２の実施の形態の構成に加えてさらに、図１において、蒸気タービンがトリップし所内動力電源７が喪失した時においても運転が必要な重要な補機の電動機８に対する非常用のバックアップ用電源として、非常用ディーゼル発電機１０を備えている。
【００５３】
この非常用ディーゼル発電機１０は、所内動力電源７が喪失したことを検知して起動を開始するが、電源を供給できるまでに所定時間を要し、ここでは例えば３５秒間とする。
【００５４】
本実施の形態３では、モータリング運転の解消のため第二遮断器３を開放する場合に備えて、蒸気タービン１３がトリップ状態でかつ第一遮断器６が「入り」の状態２７になると、遅延することなく直ちに非常用ディーゼル発電機１０を起動させて重要補機の運転継続に極力支障がでないようにする。
【００５５】
図２に示された保護回路１において、タービントリップ２６を示す出力信号２８と、第一遮断器６が「入り」の状態２７を示す出力信号２９とがＡＮＤ回路３０に入力されて出力信号３１が成立すると、直ちに非常用ディーゼル発電機起動指令３６を示す出力信号３７が非常用ディーゼル発電機１０に出力され、起動を開始する。
【００５６】
上述のように、非常用ディーゼル発電機１０は指令を与えられてから電源を供給できるようになるまでに３５秒間を要する。
【００５７】
（作用）
逆電力リレー１５から逆電力リレー動作１８を示す出力信号１９が出力されず第一遮断器６が開放されないときに備えて、上記第２の実施の形態において説明したように、タービントリップ２６が検出されてから第一遮断器６が入りの状態を３０秒間継続した場合には、第二遮断器３が開放される。このような場合には、送電路５が系統グリッド２から切り離され所内動力電源７が喪失して補機の電動機８には電力が供給されなくなる。
【００５８】
このような場合であっても、本実施の形態２によれば、タービントリップ２６が検出され、かつ第一遮断器６が「入り」の状態２７が検出されてＡＮＤ回路３０の出力信号３１が成立すると、直ちに非常用ディーゼル発電機起動指令３６を示す出力信号３７が非常用ディーゼル発電機１０に出力されて起動を開始する。
【００５９】
（効果）
本実施の形態３によれば、正常な保護動作として逆電力リレー１５が作動し第一遮断器６が開放されないような場合であっても、第二遮断器３が開放されるより前に非常用ディーゼル発電機１０を起動を開始することで、重要な補機の電動機８の電源である所内動力電源７を確保することが可能である。
【００６０】
実施の形態４
（構成）
本発明の実施の形態４による発電プラント及びその保護方法について、図１、図２を参照して説明する。本実施の形態４は、上記第１の実施の形態と同様に保護回路１がＡＮＤ回路３０、遅延タイマ３２を備え、さらに遅延タイマ２０を備えている。また、上記実施の形態３と同様に、図１に示された非常用ディーゼル発電機１０を備えている。
【００６１】
本実施の形態４では、重要な補機の運転継続に極力支障がでないように、第二遮断器の開放が、起動された非常用ディーゼル発電機が電力を供給できるようになった時点より後に行われるようにする。
【００６２】
図２において、上記第１の実施の形態において説明したように、タービントリップ２６を示す出力信号２８と、第一遮断器６の「入り」の状態２７を示す出力信号２９とがＡＮＤ回路３０に入力されて出力信号３１が出力され、この出力信号３１が所定時間継続した場合、遅延タイマ３２から出力信号３３が出力される。この所定時間は、後述するような理由に基づき、ここでは例えば４５秒間に設定される。
【００６３】
逆電力リレー１５により、モータリング運転による逆電力リレー動作１８が検知されると、そのことを示す出力信号１９が出力されて遅延タイマ２０に出力される。遅延タイマ２０において所定時間、ここでは例えば２０秒間遅延された後、信号２１として出力される。この信号２１は第一遮断器開放指令２２を示すものであり、この第一遮断器開放指令信号２３が第一遮断器６に与えられ、開放される。
【００６４】
さらに、上記実施の形態３において説明したように、タービントリップ２６を示す出力信号２８と、第一遮断器６が「入り」の状態２７を示す出力信号２９とがＡＮＤ回路３０に入力されて出力信号３１が成立すると、直ちに非常用ディーゼル発電機起動指令３６を示す出力信号３７が非常用ディーゼル発電機１０に出力されて起動を開始する。ここで、非常用ディーゼル発電機１０が指令を与えられてから電源を供給できるようになるまでに３５秒間を要する。
【００６５】
そこで、タービントリップ２６が検出されてから、第一遮断器６が開放されるまでの時間（２０秒間）、及び非常用ディーゼル発電機１０が電源を供給できるようになるまでの時間（３５秒間）のうち、長い方の時間、即ち３５秒間よりもさらに長く、かつ蒸気タービン１３がモータリング運転を許容する時間（６０秒間）より短い時間として、上記４５秒間に遅延タイマ３２の遅延時間を設定する。
【００６６】
この４５秒間、出力信号２８及び２９のＡＮＤ回路３０への入力が継続した場合、遅延タイマ３２から出力信号３３が出力されて、第二遮断器開放指令信号３５が第二遮断器３に出力され開放される。
【００６７】
（作用）
上記構成を備えた本実施の形態４によれば、タービントリップ２６が検出され、かつ第一遮断器６の「入り」状態２７が検出されると直ちに非常用ディーゼル発電機１０が起動を指令され、３５秒後に電力を供給できる状態になる。また、タービントリップ２６が検出されてから２０秒間経過すると、第一遮断器６が開放するよう指令される。
【００６８】
しかし、第一遮断器６が何らかの故障により開放されず、タービントリップ２６及び第一遮断器６の「入り」状態２７が４５秒間継続した場合には、第二遮断器開放指令信号３５が出力されて第二遮断器３が開放される。
【００６９】
（効果）
蒸気タービン１３がトリップし、第一遮断器６が「入り」の状態２７であると、直ちに非常用ディーゼル発電機１０に起動指令が出力されるが、電源を供給できるようになるまでに３５秒間を要する。タービントリップ２６が検出されてから２０秒間経過後に第一遮断器６が開放するよう指令されるが、それにもかかわらず開放されず、タービントリップ２６及び第一遮断器６の「入り」状態２７が４５秒間継続した場合、第二遮断器３が開放される。即ち、蒸気タービン１３のトリップから非常用ディーゼル発電機１０の立ち上がりに要する３５秒間が経過し、バックアップ用の電源が確保されたことを担保した４５秒間後において、第二遮断器３を開放することにより、重要な補機を確実に継続運転することが可能である。
【００７０】
実施の形態５
（構成）
本発明の実施の形態５による発電プラント及びその保護方法について、図１及び図２を用いて説明する。
【００７１】
本実施の形態５は、上記第３の実施の形態と同様に保護回路１がＡＮＤ回路３０、遅延タイマ３２を備え、また図１に示された非常用ディーゼル発電機１０を備えており、さらに保護回路１がＮＯＴ回路３８を備えている。
【００７２】
本実施の形態５では、本来の保護が支障なく動作し逆電力リレー１５が作動して第一遮断器６が開放された場合は、第二遮断器３の開放に備えて一旦起動した非常用ディーゼル発電機１０の運転を停止する。
【００７３】
上記実施の形態３において説明したように、タービントリップ２６を示す出力信号２８と、第一遮断器６が「入り」の状態２７を示す出力信号２９とがＡＮＤ回路３０に入力されて出力信号３１が成立すると、直ちに非常用ディーゼル発電機起動指令３６を示す出力信号３７が非常用ディーゼル発電機１０に出力されて起動を開始する。非常用ディーゼル発電機１０は指令を与えられると、３５秒後に電源を供給できる状態になる。
【００７４】
一方、タービントリップ２６を示す出力信号２８と、第一遮断器６の「入り」の状態２７を示す出力信号２９とが共にＡＮＤ回路３０に入力されると、出力信号３１が出力される。
【００７５】
しかし、逆電力リレー１５が正常に作動したことにより、第一遮断器６に第一遮断器開放指令信号２３が出力されて開放された場合には、ＡＮＤ回路３０に第一遮断器６の「入り」状態２７を示す信号２９が入力されなくなり、ＡＮＤ回路３０において出力信号３１が成立しなくなる。この場合には、遅延タイマ３２からは第二遮断器開放指令信号３５が出力されず第二遮断器３は開放されない。このような場合には、所内動力電源７が補機の電動機８に供給されるため、バックアップ用の非常用ディーゼル発電機１０を運転する必要はない。
【００７６】
そこで、ＡＮＤ回路３０の出力が不成立であることからＮＯＴ回路３８からの出力が成立し、非常用ディーゼル発電機停止指令３９を示す非常用ディーゼル発電機停止指令信号４０が出力される。この結果、起動され運転を開始していた非常用ディーゼル発電機１０が停止する。
【００７７】
（作用）
正常な保護動作として、逆電力リレー１５が作動して第一遮断器６が開放されたときは、第二遮断器３は開放されず、ＡＮＤ回路３０からの出力信号３１が成立せずＮＯＴ回路３８において成立し、非常用ディーゼル発電機停止指令信号４０が出力されて非常用ディーゼル発電機１０が運転を停止する。
【００７８】
（効果）
正常な保護動作である逆電力リレー１８が作動することにより、第一遮断器６が開放され第二遮断器３は開放されず、バックアップ用の非常用ディーゼル発電機１０の運転が不要となるので自動的に停止させることで、無駄な電力を削減することができ、またオペレータの運転に関する操作が不要となり負荷が軽減される。
【００７９】
上記実施の形態はいずれも一例であって、本発明の技術的範囲内において様々に変形することが可能である。
【符号の説明】
【００８０】
１  保護装置
２  系統グリッド
３  第二遮断器
４  主変圧器
５  送電路
６  第一遮断器
７  所内動力電源
８  補機の電動機
９  所内変圧器
１０  非常用ディーゼル発電機
１１  第三遮断器
１２  非常油圧力検知圧力スイッチ
１３  蒸気タービン
１４  発電機
１５  逆電力リレー
１６  第一遮断器開／閉リミットスイッチ
１８  逆電力リレー動作
２０  遅延タイマ
２２  第一遮断器開放指令
２６  タービントリップ
２７  第一遮断器「入」の状態
３０  ＡＮＤ回路
３２  遅延タイマ
３４  第二遮断器開放指令
３６  非常用ディーゼル発電機起動指令
３８  ＮＯＴ回路
３９  非常用ディーゼル発電機停止指令
【図１】
2012200049.tif 000003
【図２】
2012200049.tif 000004
【図３】
2012200049.tif 000005
【図４】
2012200049.tif 000006