(57)【要約】      （修正有）【課題】通信リンクを介して、各々の励磁器ユニットＳＥＳに遠距離接続され、始動装置のコスト、保守、故障などに脆弱性がある。【解決手段】始動装置は、少なくとも一つのステータ給電ユニットＳＳＤと、スイッチング・デバイスＳＳＢとを有し、このスイッチング・デバイスは、各々のステータ給電ユニットＳＳＤのために設けられ、且つ各々のステータ給電ユニットＳＳＤに割り当てられている。対応するステータ給電ユニットＳＳＤに接続されることが可能であり、少なくとも一つの同期式マシンＧに接続されることが可能であり、互いに接続されることが可能である。複数の励磁器ユニットＳＥＳ，ＳＥＳＸが、リング通信リンク１を介して互いに接続され、各々のステータ給電ユニットＳＳＤは、リング通信リンク１に接続され、各々のステータ給電ユニットＳＳＤは、通信リンクを介して、対応するスイッチング・デバイスＳＳＢに接続されている。【選択図】図２
2009291063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二つの同期式マシン（Ｇ）のための始動装置であって：
各々の同期式マシン（Ｇ）のために設けられ且つ各々の同期式マシン（Ｇ）に割り当てられた励磁器ユニット（ＳＥＳ，ＳＥＳＸ）を有し、各々の励磁器ユニット（ＳＥＳ，ＳＥＳＸ）は、対応する同期式マシン（Ｇ）の界磁巻線に接続されており；
上位のコントロール・ユニット（ＤＣＳ）を有し、この上位のコントロール・ユニット（ＤＣＳ）は、通信リンクを介して、各々の励磁器ユニット（ＳＥＳ，ＳＥＳＸ）に接続されており；
少なくとも一つのステータ給電ユニット（ＳＳＤ）とスイッチング・デバイス（ＳＳＢ）とを有し、このスイッチング・デバイスは、各々のステータ給電ユニット（ＳＳＤ）のために設けられ且つ各々のステータ給電ユニット（ＳＳＤ）に割り当てられており；
各々のスイッチング・デバイス（ＳＳＢ）は、前記対応するステータ給電ユニット（ＳＳＤ）に接続されることが可能であり；
各々のスイッチング・デバイス（ＳＳＢ）は、少なくとも一つの同期式マシン（Ｇ）に接続されることが可能であり；
複数のスイッチング・デバイス（ＳＳＢ）がある場合には、これらのスイッチング・デバイス（ＳＳＢ）が互いに接続されることが可能である；
始動装置において、
前記複数の励磁器ユニット（ＳＥＳ，ＳＥＳＸ）は、リング通信リンク（１）を介して互いに接続されていること；
各々のステータ給電ユニット（ＳＳＤ）は、前記リング通信リンク（１）に接続されていること；
各々のステータ給電ユニット（ＳＳＤ）は、通信リンクを介して、前記対応するスイッチング・デバイス（ＳＳＢ）に接続されていること；及び
前記複数のステータ給電ユニット（ＳＳＤ）に割り当てられている前記複数の励磁器ユニット（ＳＥＳＸ）は、夫々、通信リンクを介して、スイッチング・デバイス（ＳＳＢ）に接続されていること；
を特徴とする始動装置。
【請求項２】
通信リンクを介してスイッチング・デバイス（ＳＳＢ）に接続されていない各々の励磁器ユニット（ＳＥＳ）は、コントロール・ロジックを有しており、各々の励磁器ユニット（ＳＥＳ）のコントロール・ロジックは、前記リング通信リンク（１）に接続され、前記通信リンクを介して、前記上位のコントロール・ユニット（ＤＣＳ）に接続されていること、
を特徴とする請求項１に記載の始動装置。
【請求項３】
通信リンクを介してスイッチング・デバイス（ＳＳＢ）に夫々接続されている前記複数の励磁器ユニット（ＳＥＳＸ）は、夫々一つのコントロール・ロジックを有しており、前記各々の励磁器ユニット（ＳＥＳＸ）のコントロール・ロジックは、前記リング通信リンク（１）に接続され、且つ前記通信リンクを介して、前記上位のコントロール・ユニット（ＤＣＳ）に接続されていること；及び、
各々のスイッチング・デバイス（ＳＳＢ）は、コントロール・ロジックを有しており、前記各々のスイッチング・デバイス（ＳＳＢ）のコントロール・ロジックは、通信リンクを介して、前記各々の励磁器ユニット（ＳＥＳＸ）のコントロール・ロジックに接続されていること；
を特徴とする請求項１または２に記載の始動装置。
【請求項４】
各々のステータ給電ユニット（ＳＳＤ）は、コントロール・ロジックを有し、この各々のステータ給電ユニット（ＳＳＤ）のコントロール・ロジックは、前記リング通信リンク（１）に接続されていること；及び、
前記各々のスイッチング・デバイス（ＳＳＢ）のコントロール・ロジックは、前記通信リンクを介して、前記対応するステータ給電ユニット（ＳＳＤ）のコントロール・ロジックに接続されていること；
を特徴とする請求項３に記載の始動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同期式マシンの分野に関する。本発明は、独立請求項の前提部分に記載の、少なくとも二つの同期式マシンのための始動装置を前提とする。
【背景技術】
【０００２】
同期式マシンは、今日、多数の用途に用いられている。例えば、複数のガスタービンと、これらのガスタービンに接続され且つ同期式マシンとして形成された発生器と、を有するガスタービン発電所では、同期式マシンが、これらのガスタービンを始動するために用いられる。このために、典型的には、同期式マシンを従ってまたガスタービンをも始動する始動装置が用いられる。
【０００３】
少なくとも二つの同期式マシンのための今日流通している始動装置が、図１に示されている。図１において、始動装置は、各々の同期式マシンＧのために設けられ且つ各々の同期式マシンＧに割り当てられた励磁器ユニットＳＥＳを有している。各々の励磁器ユニットＳＥＳは、対応する同期式マシンＧの界磁巻線に接続されており、界磁巻線に給電するために用いられる。更に、上位のコントロール・ユニットＤＣＳが設けられている。この上位のコントロール・ユニットＤＣＳは、通信リンクを介して、各々の励磁器ユニットＳＥＳに接続されている。この通信リンク、及び全ての、他の、これから記述する通信リンクも、図１に点線で示されている。更に、少なくとも一つのステータ給電ユニットＳＳＤと、各々のステータ給電ユニットＳＳＤのために設けられ且つ各々のステータ給電ユニットＳＳＤに割り当てられたスイッチング・デバイスＳＳＢと、が設けられている。各々のスイッチング・デバイスＳＳＢは、対応するステータ給電ユニットＳＳＤに接続されている。
【０００４】
各々のスイッチング・デバイスＳＳＢは、少なくとも一つの同期式マシンＧに接続されており、複数のスイッチング・デバイスＳＳＢがある場合には、これらのスイッチング・デバイスＳＳＢが互いに接続される。上位のコントロール・ユニットＤＣＳは、通信リンクを介して、各々のスイッチング・デバイスＳＳＢに接続されている。更に、上位のコントロール・ユニットＤＣＳは、通信リンクを介して、各々のステータ給電ユニットＳＳＤに接続されている。
【０００５】
今や、同期式マシンＧを、図１に示した既知の始動装置によって始動させることが意図されるとき、上位のコントロール・ユニットＤＣＳが、通信リンクを介して、適切な信号を、励磁器ユニットＳＥＳに送る。励磁器ユニットは、続いて、励起電圧を、始動される同期式マシンＧの界磁巻線に印加する。更に、上位のコントロール・ユニットＤＣＳは、通信リンクを介して、適切な信号を、一つまたは複数のスイッチング・デバイスＳＳＢに送る。続いて、上位のコントロール・ユニットＤＣＳにより通信リンクを介して信号によって選択されるステータ給電ユニットＳＳＤが、始動される同期式マシンＧのステータ巻線に接続される。ステータ給電ユニットＳＳＤは、供給電圧を、ステータ巻線に印加する。それにより、所望の同期式マシンＧが始動される。
【０００６】
図１に示した前記始動装置における問題は、上位の制御装置ＤＣＳから、各々の励磁器ユニットＳＥＳへ、各々のスイッチング・デバイスＳＳＢへ、及び各々のステータ給電ユニットＳＳＤへ、夫々一つの通信リンクが存在することである。典型的には、上位のコントロール・ユニットＤＣＳは、中央の制御室に一体化されており、従って、同期式マシンＧから、励磁器ユニットＳＥＳから、スイッチング・デバイスＳＳＢから、及びステータ給電ユニットＳＳＤから、遠く離れている。それ故に、通信リンクにとっての遠い距離が克服されねばならない。このことによって、始動装置が、コストをかけて実現され且つ保守されねばならず、故障に対する脆弱性が増大する。
【０００７】
図１に示した前記始動装置の、故障に対する他の脆弱性は、上位のコントロール・ユニットＤＣＳが、始動プロセスのためのほとんど全ての制御タスクを有していて、従って、上位のコントロール・ユニットＤＣＳがほぼ全ての中央の制御機能を有している、という事実にある。しかし、この場合、上位のコントロール・ユニットＤＣＳの一つまたは複数の通信リンクが、例えば故障によって中断されているとき、始動装置の操作が、もはや全く不可能であるか、もはや有効でない。このとき、始動装置は、もはや利用できない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の課題は、非常に容易に実現され且つ保守されることが可能であり、且つ故障に対する脆弱性が小さい、少なくとも二つの同期式マシンのための始動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この課題は、請求項１の特徴によって解決される。従属請求項には、本発明の好都合な実施の形態が記載されている。
【００１０】
少なくとも二つの同期式マシンのための、本発明に係わる始動装置は、各々の同期式マシンのために設けられており且つ各々の同期式マシンに割り当てられている励磁器ユニットＳＥＳを有している。各々の励磁器ユニットは、対応する同期式マシンの界磁巻線に接続されている。更に、上位のコントロール・ユニットが設けられている。この上位のコントロール・ユニットは、通信リンクを介して、各々の励磁器ユニットに接続されている。その他になお、本発明に係わる始動装置は、少なくとも一つのステータ給電ユニットと、各々のステータ給電ユニットのために設けられ且つ各々のステータ給電ユニットに割り当てられたスイッチング・デバイスと、を有している。各々のスイッチング・デバイスは、対応するステータ給電ユニットに接続されることが可能である。各々のスイッチング・デバイスは、少なくとも一つの同期式マシンＧに接続されることが可能であり、複数のスイッチング・デバイスがある場合には、これらのスイッチング・デバイスが、互いに接続されることが可能である。
【００１１】
本発明では、複数の励磁器ユニットは、今や、リング通信リンクを介して互いに接続されており、更に、各々のステータ給電ユニットは、このリング通信リンクに接続されており、各々のステータ給電ユニットは、通信リンクを介して、対応するスイッチング・デバイスに接続されている。複数のステータ給電ユニットに割り当てられており、従って、特に、これらのステータ給電ユニットの数に対応する複数の励磁器ユニットは、更に、夫々、通信リンクを介してスイッチング・デバイスに接続されている。
【００１２】
同期式マシンの始動の際に、上位のコントロール・ユニットは、通信リンクを介して、適切な信号を、対応する励磁器ユニットに送る。励磁器ユニットは、続いて、励起電圧を、始動される同期式マシンＧの界磁巻線に印加する。対応する励磁器ユニットは、リング通信リンクを介して、信号によって、ステータ給電ユニットを選択する。次に、ステータ給電ユニットによって、ステータ電圧が、始動される同期式マシンに印加される。励磁器ユニットは、選択されたステータ給電ユニットが、ステータ電圧を、始動される同期式マシンに印加することができるように、ステータ給電ユニットに割り当てられていて、始動される同期式マシンに対応する励磁器ユニットによって、リング通信リンクを介して、信号によってアドレスされる。次に、この信号に基づいて、これらの励磁器ユニットの各々が、信号を、通信リンクを介して、各々のスイッチング・デバイスへ送る。続いて、選択されたステータ給電ユニットを始動される同期式マシンに接続するために必要な複数のまたは一つのスイッチング・デバイスが、接続を作るために、適切に切り換えられる。始動される同期式マシンへの接続のために只一つのスイッチング・デバイスを必要とするステータ給電ユニットが選択されているとき、この始動装置は、接続を作るために、通信リンクを介して、適切な信号を、スイッチング・デバイスへ直接に送る。
【００１３】
概括すれば、本発明に係わる始動装置は、自らの構造に基づいて、非常に容易に実現され且つ保守される。何故ならば、上位のコントロール・ユニットのみが、典型的には中央の制御室に一体化されており、本発明に係わる始動装置の残りの構成要素から遠く離れており、それ故に、通信リンクにとって、個々の励磁器ユニットへの僅かな数の長い距離のみが克服されればよいからである。故障に対する脆弱性は、このことによって、同様に低下し、始動装置の利用可能度が増大する。更に、上位のコントロール・ユニットは、始動プロセスのための、従来の技術より一層少ない制御タスクを有している。制御タスクは、今や、大部分、個々の励磁器ユニットによって引き受けられる。このことによって、故障に対する脆弱性が一層低下され、利用可能度が一層増大されることが可能である。
【００１４】
本発明の、これらの及び他の課題、利点及び特徴は、図面に関連した本発明の好ましい実施の形態の以下の詳細な記述から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来の技術に基づく始動装置の実施の形態を示す。
【図２】本発明に基づく始動装置の実施の形態を示す。
【００１６】
図面に示した参照符号及び参照符号の意味は、参照符号のリストにまとめてリストアップされている。基本的には、図で同一の部材には、同一の参照符号が付されている。記載された実施の形態は、例として本発明の内容を表わしており、限定的な効果を有していない。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１には、既に明細書の最初の部分に詳しく説明した、従来の技術に基づく始動装置が示されている。これに対し、図２は、本発明に係る、少なくとも二つの同期式マシンＧのための始動装置の実施の形態を示す。
【００１８】
図２に示すように、始動装置は、各々の同期式マシンＧのために設けられ且つ各々の同期式マシンＧに割り当てられた励磁器ユニットＳＥＳ，ＳＥＳＸを有している。各々の励磁器ユニットＳＥＳ，ＳＥＳＸは、対応する同期式マシンＧの界磁巻線に接続されている。更に、上位のコントロール・ユニットＤＣＳが設けられている。この上位のコントロール・ユニットＤＣＳは、通信リンクを介して、各々の励磁器ユニットＳＥＳ，ＳＥＳＸに接続されている。前記通信リンク並びに以下に詳しく説明する他の複数の通信リンクが、図２では破線で示されていることを述べておこう。
【００１９】
その他になお、本発明に係わる始動装置は、少なくとも一つのステータ給電ユニットＳＳＤと、各々のステータ給電ユニットＳＳＤのために設けられ且つ各々のステータ給電ユニットＳＳＤに割り当てられたスイッチング・デバイスＳＳＢと、を有している。各々のスイッチング・デバイスＳＳＢは、対応するステータ給電ユニットＳＳＤに接続されている。各々のスイッチング・デバイスＳＳＢは、更に、少なくとも一つの同期式マシンＧに接続されている。図２に例示するように、複数のスイッチング・デバイスＳＳＢがある場合には、これらのスイッチング・デバイスＳＳＢが、互いに接続されることが可能である。図２では、第２のスイッチング・デバイスＳＳＢは、左から見て、複数のスイッチによって、例として、実現される。
【００２０】
如何なる種類の適切なスイッチを用いた、機能性のために適切な実現化が考えられる。本発明によれば、複数の励磁器ユニットＳＥＳ，ＳＥＳＸは、リング通信リンク１を介して、互いに接続されている。更に、各々のステータ給電ユニットＳＳＤは、このリング通信リンクに接続されており、各々のステータ給電ユニットＳＳＤは、通信リンクを介して、対応するスイッチング・デバイスＳＳＢに接続されている。前記リング通信リンク１が、図２で一点鎖線として示されていることを述べておこう。特に、これらのステータ給電ユニットＳＳＤの数に対応する複数の励磁器ユニットＳＥＳＸが、更に、夫々、通信リンクを介してスイッチング・デバイスに接続されている。このとき、これらの励磁器ユニットＳＥＳＸは、ステータ給電ユニットＳＳＤに割り当てられている。
【００２１】
図２の、右から見て例えば第１の同期式マシンＧの始動の際に、上位のコントロール・ユニットＤＣＳは、通信リンクを介して、適切な信号を、対応する励磁器ユニットＳＥＳＸに、即ち、図２では、右から見て第１の励磁器ユニットＳＥＳＸに送る。励磁器ユニットは、続いて、励起電圧を、始動される同期式マシンＧの界磁巻線に印加する。このとき、リング通信リンクを介して、対応する励磁器ユニットＳＥＳＸは、信号によって、ステータ給電ユニットＳＳＤを、例えば、図２では、左から見て第１のステータ給電ユニットＳＳＤを選択する。このステータ給電ユニットによって、次に、ステータ電圧が、始動される同期式マシンＧに印加される。選択されたステータ給電ユニットＳＳＤが、ステータ電圧を、始動される同期式マシンＧに印加することができるように、ステータ給電ユニットＳＳＤに割り当てられている励磁器ユニットＳＥＳＸは、始動される同期式マシンＧに対応する励磁器ユニットＳＥＳＸによって、リング通信リンクを介して、信号によってアドレスされる。
【００２２】
次に、この信号に基づいて、これらの励磁器ユニットＳＥＳＸの各々が、信号を、通信リンクを介して、各々のスイッチング・デバイスＳＳＢへ送る。続いて、選択されたステータ給電ユニットＳＳＤを、始動される同期式マシンに接続するために必要な、複数のまたは一つのスイッチング・デバイスが、接続を作るために、適切に切り換えられる。例では、これらのスイッチング・デバイスは、全てのスイッチング・デバイスＳＳＢであろう。その目的は、左から見て第１のステータ給電ユニットＳＳＤを、右から見て第１の同期式マシンＧに接続するためである。この代わりに考えられるだろうことは、始動される同期式マシンＧに対応する励磁器ユニットＳＥＳＸからリング通信リンクに与えられた信号に、今や、複数のステータ給電ユニットＳＳＤがアドレスされ、これらのステータ給電ユニットが、次に、通信リンクを介して、信号によって、各々のスイッチング・デバイスにアドレスし、これらのスイッチング・デバイスが、続いて、最後に、選択されたステータ給電ユニットＳＳＤと、始動される同期式マシンＧとの間の所望の接続を作ることである。
【００２３】
始動される同期式マシンＧへの接続のために只一つのスイッチング・デバイスＳＳＢを必要とするステータ給電ユニットＳＳＤが選択されているとき、この始動装置ＳＳＤは、接続を作るために、通信リンクを介して、適切な信号を、スイッチング・デバイスＳＳＢへ直接に送る。例では、このことは、図２で右から見て第１のステータ給電ユニットＳＳＤが選択され、次に、通信リンクを介して、適切な信号が、右から見て第１のスイッチング・デバイスＳＳＢに送られて、選択されたステータ給電ユニットＳＳＤと、右から見て第１の始動される同期式マシンＧとの接続を作るだろうことを意味するだろう。
【００２４】
当然ながら、本発明に係わる始動装置によって、複数の同期式マシンＧを同時にまたは順番に始動させることも可能である。このとき、どの始動プロセスも、前に例として記述したのと同様に、進行する。
【００２５】
本発明に係わる始動装置は、自らの構造の故に、非常に容易に実現され且つ保守される。何故ならば、上位のコントロール・ユニットＤＣＳのみが、典型的には中央の制御室に一体化されており、残りの構成要素（励磁器ユニットＳＥＳ，ＳＥＳＸ，ステータ給電ユニットＳＳＤ，スイッチング・デバイスＳＳＢ）から遠く離れており、それ故に、通信リンクにとって、個々の励磁器ユニットＳＥＳ，ＳＥＳＸへの僅かな数の長い距離のみが克服されれば良いからである。故障に対する脆弱性は、このことによって、同様に著しく低下し、始動装置の利用可能度が増大する。更に、上位のコントロール・ユニットＤＣＳは、始動プロセスのための、従来の技術よりも一層少ない制御タスクを有している。制御タスクは、今や、大部分、個々の励磁器ユニットＳＥＳ，ＳＥＳＸによって引き受けられる。このことによって、故障に対する脆弱性が一層低下され、利用可能度が一層増大されることが可能になる。
【００２６】
通信リンクを介してスイッチング・デバイスＳＳＢに接続されていない各々の励磁器ユニットＳＥＳは、コントロール・ロジックを有している。各々の励磁器ユニットＳＥＳのコントロール・ロジックは、リング通信リンク１に接続され、通信リンクを介して上位のコントロール・ユニットＤＣＳに接続されている。各々のコントロール・ロジックが、上位のコントロール・ユニットＤＣＳから信号を受信し且つこのコントロール・ユニットへ送信するために、及びリング通信リンク１から信号を受信し且つリング通信リンク１へ信号を送信するために、用いられることは好都合である。リング通信リンク１は、前に例として記述したように、特に、一つまたは複数の同期式マシンＧの始動プロセスのために、必要である。
【００２７】
複数の励磁器ユニットＳＥＳＸは、通信リンクを介してスイッチング・デバイスＳＳＢに夫々接続されていて、同様に、夫々一つのコントロール・ロジックを有している。各々の励磁器ユニットＳＥＳＸのコントロール・ロジックは、リング通信リンク１に接続され、通信リンクを介して上位のコントロール・ユニットＤＣＳに接続されている。この各々のコントロール・ロジックも、上位のコントロール・ユニットＤＣＳから信号を受信し且つコントロール・ユニットへ送信するために、及びリング通信リンク１から信号を受信し且つリング通信リンクへ信号を送信するために、用いられることは好都合である。リング通信リンク１は、前に例として記述したように、特に、一つまたは複数の同期式マシンＧの始動プロセスのために必要である。
【００２８】
その他になお、各々のスイッチング・デバイスＳＳＢもコントロール・ロジックを有している。各々のスイッチング・デバイスＳＳＢのコントロール・ロジックは、通信リンクを介して、各々の励磁器ユニットＳＥＳＸのコントロール・ロジックに接続されている。各々のスイッチング・デバイスＳＳＢのコントロール・ロジックが、各々の励磁器ユニットＳＥＳＸから信号を受信し、且つ各々の励磁器ユニットへ送信するために、用いられることは好都合である。これらの励磁器ユニットは、前に例として記述したように、特に、一つまたは複数の同期式マシンＧの始動プロセスのために必要である。
【００２９】
更に、ステータ給電ユニットＳＳＤも、コントロール・ロジックを有している。各々のステータ給電ユニットＳＳＤのコントロール・ロジックは、リング通信リンク１に接続されている。各々のスイッチング・デバイスＳＳＢのコントロール・ロジックは、通信リンクを介して、対応するステータ給電ユニットＳＳＤのコントロール・ロジックに接続されている。従って、各々のスイッチング・デバイスＳＳＢのコントロール・ロジックは、更に、信号を対応するステータ給電ユニットＳＳＤから受信し、且つこのステータ給電ユニットへ送信するために、用いられる。各々のステータ給電ユニットＳＳＤのコントロール・ロジックが、信号を各々のスイッチング・デバイスＳＳＢから受信し、且つ信号をスイッチング・デバイスへ送信するために、及び信号をリング通信リンク１から受信し且つリング通信リンクへ送信するために、用いられることは好都合である。更に、各々のステータ給電ユニットＳＳＤのコントロール・ロジックは、データを記憶し且つ評価するためにも用いられる。これらのデータは、適切な励磁器ユニットＳＥＳ，ＳＥＳＸによるステータ給電ユニットＳＳＤの選択のために必要とされる。
【符号の説明】
【００３０】
１…リング通信リンク、Ｇ…同期式マシン、ＳＥＳ，ＳＥＳＸ…励磁器ユニット、ＤＣＳ…上位のコントロール・ユニット、ＳＥＳ…励磁器ユニット、ＳＢＢ…スイッチング・デバイス、ＳＳＤ…ステータ給電ユニット
【図１】
2009291063.tif 000003
【図２】
2009291063.tif 000004