(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統に母線連絡遮断器を介して連系される自家発電機と、この電力系統と自家発電機との系統間に瞬時電圧低下対策装置を設置し、この瞬時電圧低下対策装置の主回路素子として常時はオン状態に維持されるサイリスタスイッチを用い、このサイリスタスイッチの破損有無を確認する方法において、
前記サイリスタスイッチの破損有無確認時の判定開始信号が信号発生回路に入力された時、信号発生回路を介してオン動作中のサイリスタスイッチに対して前記母線連絡遮断器の動作時間より短い時間に設定されたｔ１時間のオフ指令を出力し、このオフ指令出力中に前記電力系統に流れる電流を検出して予め設定された設定電流との偏差信号を算出すると共に、サイリスタスイッチのオフ待ち時間ｔ２に設定された判定信号が信号発生回路より出力された時、前記検出電流値が設定電流値以下の場合にはサイリスタスイッチが正常と判断し、前記設定電流以上流れている場合には異常と判断することを特徴とした瞬時電圧低下対策装置の異常確認方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電力系統と連系するコージェネレーションシステムにおいて、電力系統側の瞬時電圧低下によるコージェネ側の発電機あるいは負荷機器のダウンを防止する瞬時電圧低下対策装置の主回路素子あるいは主回路素子保護用サージアブソーバーの破損の有無を検出する瞬時電圧低下対策装置の異常確認方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、瞬時電圧低下対策装置としては特許文献１（特開平６−３４３２２９号）が公知となっている。これは、図４，図５に示すように、電力系統側母線Ｂ1と自家発電設備側母線Ｂ2とを連絡する母線連絡遮断器５２Ｂ1と直列に接続しておき、電力系統側事故時に生ずる母線Ｂ1ないしＢ2の瞬時電圧低下を制御装置２で検出し、ゲート駆動回路３により装置主回路のサイリスタスイッチＳＳを１サイクル以内にオフとして、母線Ｂ2に連がっている重要負荷Ｌ3〜Ｌ5に電圧低下の影響を与えることなく、発電機ＡＧから給電させるものである。
【０００３】
瞬時電圧低下対策装置１のサイリスタスイッチＳＳは、図６に示すように２相サイリスタスイッチとなっており、一般にＲ相とＴ相の２相を逆並列接続のサイリスタ素子ＳR1，ＳR2とＳT1，ＳT2と、この逆並列接続のサイリスタ素子を保護するサージアブソーバＡR，ＡTで構成されている。
また、特許文献２（特開平４−１９３０４０号）のようなものも公知となっている。この文献のものは、無停電切替装置の各半導体スイッチと直列に零相変流器を設け、各相の半導体スイッチを１相毎に微少時間オンさせて零相電流を確認することによって半導体スイッチの健全性の有無を確認するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記瞬時電圧低下対策装置は常時サイリスタスイッチがオン状態で使用されている。ところで、何らかの過電流や系統解列時に発生した素子両端に印加される過電圧によりサイリスタ素子又はサージアブソーバが破損したとしても、サイリスタやサージアブソーバはショート状態となるため、常時オン状態にあるサイリスタスイッチのサイリスタ素子及びサージアブソーバが破損しているかどうか分からない。
【０００５】
万一破損していた場合には、系統での瞬時電圧低下時にサイリスタスイッチをオフ動作させてもショート状態となっているため、系統から解列することはできない。そのため母線連絡遮断器（動作時間約０．３秒）が動作するまでに、発電機又は重要負荷がダウンしてしまう。
【０００６】
本発明は、従来のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、運転状態でサイリスタスイッチのサイリスタ素子及びサージアブソーバの破損を検出できる瞬時電圧対策装置の異常確認方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、電力系統に母線連絡遮断器を介して連系される自家発電機と、この電力系統と自家発電機との系統間に瞬時電圧低下対策装置を設置し、この瞬時電圧低下対策装置の主回路素子として常時はオン状態に維持されるサイリスタスイッチを用い、このサイリスタスイッチの破損有無を確認する方法において、
前記サイリスタスイッチの破損有無確認時の判定開始信号が信号発生回路に入力された時、信号発生回路を介してオン動作中のサイリスタスイッチに対して前記母線連絡遮断器の動作時間より短い時間に設定されたｔ１時間のオフ指令を出力し、このオフ指令出力中に前記電力系統に流れる電流を検出して予め設定された設定電流との偏差信号を算出すると共に、サイリスタスイッチのオフ待ち時間ｔ２に設定された判定信号が信号発生回路より出力された時、前記検出電流値が設定電流値以下の場合にサイリスタスイッチが正常と判断し、前記設定電流以上流れている場合には異常と判断することを特徴としたものである。
【０００８】
【実施例】
本発明の実施例について図１〜図３を参照して説明する。まず、図１について、ＳＳは瞬時電圧低下対策装置１のサイリスタスイッチ、１１は装置１の主回路電流を検出して電流信号Ｃ（電流検出値ＩD）を出力する電流検出器、１２は主回路破損チェック用点検ボタンを押すことにより発生、又は制御回路により定期的に発生する判定開始信号Ａの入力により装置１のサイリスタスイッチＳＳのオフ指令Ｂを一定時間ｔ1（例えば約２／ｆ秒、ｆ：周波数）出力すると共に、一定時間ｔ2（例えば約１／ｆ）後に判定用信号Ｅを出力する信号発生回路、１３は電流検出値ＩDと電流設定信号Ｉｓｅｔを比較して、電流がほぼ０であることが検出されると出力信号Ｄが“Ｌ”となるコンパレータ、１４は信号Ｄ，Ｅが入力端子Ｄ，クロック端子Ｒに入力するＤフリップフロップである。
【０００９】
次に、この実施例の動作について図２を用いて説明する。フリップフロップ１４は制御回路の立上がり時に初期化され出力端子Ｑの出力が“Ｌ”となっている。信号発生回路１２は判定開始信号Ａが入力すると、サイリスタスイッチのオフ指令Ｂを出力する。このオフ指令Ｂは装置１のゲート駆動回路３（図５）に入力し、サイリスタスイッチＳＳにオフ信号が出力される。サイリスタスイッチＳＳが正常であればサイリスタスイッチＳＳがオフとなり、電流検出信号Ｃは実線イのように０になるので、コンパレータ１３の出力信号Ｄは実線ハのように“Ｌ”となる。信号Ｄが“Ｌ”となってもフリップフロップ１４の端子Ｑの出力は変化せず、さらに判定用信号Ｅが発生した時点でフリップフロップ１４の端子Ｄの入力は“Ｌ”であるので、端子Ｑの出力は“Ｌ”のままとなるので、サイリスタスイッチＳＳは正常と判定される。
【００１０】
また、サイリスタスイッチＳＳが異常であればサイリスタスイッチオフ指令Ｂが出力してもサイリスタスイッチＳＳはＯＮ状態となっているので、電流検出信号Ｃは破線ロのように電流設定信号Ｉｓｅｔより大きいので、コンパレータの出力信号Ｄは破線ニのように“Ｈ”のままとなる。このため判定用信号Ｅが発生するとフリップフロップ１４の出力端子Ｑの出力は“Ｈ”となってサイリスタスイッチＳＳは異常と判定される。なお、上記コンパレータ１３による電流ほぼ０の検出は３相各相電流について行い、各相コンパレータ１３の出力は論理和でフリップフロップ１４に出力する。
【００１１】
図１の破損チェック回路は、瞬時電圧低下対策装置１の制御装置２に用いられているＣＰＵにより構成され、図３のフローで破損チェックを行う。人間のボタン操作又は制御回路により判定開始信号Ａが発生すると、チェック開始となり、（ステップ）Ｓ1でサイリスタスイッチＳＳのオフ指令を発生させてサイリスタスイッチをオフとし、Ｓ２でオフ指令発生中の主回路の３相の各電流を検出し、Ｓ3で各相の検出電流ＩDと電流設定値Ｉｓｅｔとの比較を行い、３相とも電流がほぼ０であることが検出されれば、Ｓ４で正常と判定し、そうでなければ主回路素子ショートと見做してＳ５で異常と判定し、判定が終わるとＳ６でサイリスタスイッチオン指令を出力して破損チェックを終了する。
【００１２】
上記オフ指令が出てからオン指令が出るまでの時間は１〜数サイクルであり、この間サイリスタスイッチＳＳがオフとなり、系統から自家発電側が解列されることになるが、この程度の時間では発電機及びその負荷に対して支障はなく、また、この間に生ずる発電機の電圧位相と系統電圧の位相差は数度程度であるので、解列後の投入に際しては過大な電流は流れることはない。
【００１３】
【発明の効果】
本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載する効果を奏する。
【００１４】
（１）装置を停止させたり、サイリスタスイッチ部を母線から引き抜いたりして点検する必要がない。
【００１５】
（２）装置を運転状態で発電機や負荷に影響を与えることなく安全かつ容易にチェックができる。
【００１６】
（３）運転状態において制御回路により定期的にチェックができるので、装置の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例にかかる瞬時電圧低下対策装置の破損チェック回路構成図。
【図２】実施例の動作を説明するタイミング図。
【図３】実施例の破損チェックフロー図。
【図４】瞬時電圧低下対策装置を施したコージェネシステム構成図。
【図５】瞬時電圧低下対策装置の構成説明図。
【図６】サイリスタスイッチの構成図。
【符号の説明】
１…瞬時電圧低下対策装置
２…制御装置
３…ゲート制御回路
１１…電流検出器
１２…信号発生回路
１３…コンパレータ
１４…Ｄフリップフロップ
ＳＳ…サイリスタスイッチ
ＳR1，ＳR2，ＳT1，ＳT2…サイリスタ素子
ＡR，ＡT…サージアブソーバ
【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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