JP3207646B2 - 原子力発電所の非常用電源融通盤および電源システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の発電ユニットを
備えた原子力発電所における非常用電源装置に係わり、
特に非常用母線におけるディーゼル発電設備の起動失敗
時に対応する原子力発電所の非常用電源融通融通盤及び
電源システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の複数の発電ユニットを備えた原子
力発電所における非常用補機が接続された非常用電源装
置について図５の系統構成図により示す。送電線１に接
続された開閉所２は、これの母線に接続された複数の発
電ユニット３ａ，３ｂ毎に、それぞれの主発電機４で発
電した電力を主変圧器５を介して供給されて需要家に送
電する。

【０００３】また、主発電機４が停止している時には、
発電所の維持に必要な電力を起動変圧器６を介して、共
通用母線７と常用母線８及び非常用母線９に供給し、そ
れぞれの母線７，８，９に接続されている図示しない補
機を運転する。なお、主発電機４が運転されている場合
には、常用母線８に主発電機４で発電した電力を所内変
圧器10を介して供給されるが、この時に常用母線８と共
通用母線７とは遮断器11が引外されていることから切離
されている。

【０００４】このように構成された発電ユニット３ａ，
３ｂにて、非常状態が発生した場合は、各発電ユニット
３ａ，３ｂの非常用母線９に接続されたディーゼル発電
設備12が非常状態の検出信号により自動起動し、非常用
母線９に接続された図示しない非常用補機を運転して原
子炉を安全に停止するように構成されている。

【０００５】また、非常状態の発生時において、ディー
ゼル発電設備12及び非常用補機の運転ができないことか
ら、２つ以上の発電ユニット３ａ，３ｂが影響を受けな
いように、この非常用電源装置は各発電ユニット３ａ，
３ｂ毎に設置されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の非常用電源装置
では、夫々のディーゼル発電設備12が運転できない場合
は、至急に故障部分を修理して、起動させること以外に
当該発電ユニット３ａ，３ｂの運転ができない。すなわ
ち、ディーゼル発電設備12が接続された非常用母線９
に、他から電力を供給することはできず、したがって、
当該発電ユニットは他の発電ユニットで運転されている
健全なディーゼル発電設備12が接続された非常用母線９
に接続した非常用補機の運転により安全停止を行ってい
る。

【０００７】この場合に、緊急に不具合のディーゼル発
電設備12の故障箇所を確認し、修理復旧するには多大な
労力を要し、原子炉を安全停止するための操作と監視に
も負担がかかる不具合があった。

【０００８】本発明の目的とするところは、複数の発電
ユニット相互間に非常用電源融通装置を設けて、起動で
きないディーゼル発電設備の非常用母線へ、健全なディ
ーゼル発電設備の発電ユニットから非常用電力を融通す
る原子力発電所の非常用電源融通装置を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１記載の発明に係る非常用電源融通盤は、主変圧
器と、この主変圧器を介して開閉所の母線に接続された
主発電機と、非常用発電設備と、この非常用発電設備が
接続された非常用母線とをそれぞれに具備する複数の発
電ユニットを備えた原子力発電所に設けられる非常用電
源融通盤において、前記各発電ユニットの非常用母線に
接続してそれぞれ設けられ、手動で操作可能な融通遮断
器と、これらの融通遮断器と接続して設けられ前記非常
用母線相互を連通する融通用母線と、を有すること、を
特徴とする。

【００１０】請求項２記載の発明に係る非常用電源融通
盤は、主変圧器と、この主変圧器を介して開閉所の母線
に接続された主発電機と、非常用発電設備と、この非常
用発電設備が接続された非常用母線とをそれぞれに具備
する複数の発電ユニットを備えた原子力発電所に設けら
れる非常用電源融通盤において、前記各発電ユニットの
非常用母線に接続してそれぞれ設けられ、手動で操作可
能な複数の第１の融通遮断器と、前記開閉所からの電力
を導入する融通変圧器及び手動で操作可能な第２の融通
遮断器と、前記第１および第２の融通遮断器と接続して
設けられ前記非常用母線相互を連通する融通用母線と、
を有すること、を特徴とする。

【００１１】請求項３記載の発明に係る非常用電源融通
盤は、主変圧器と、この主変圧器を介して開閉所の母線
に接続された主発電機と、非常用発電設備と、この非常
用発電設備が接続された非常用母線とをそれぞれに具備
する複数の発電ユニットを備えた原子力発電所に設けら
れる非常用電源融通盤において、前記各発電ユニットの
非常用母線に接続してそれぞれ設けられ、手動で操作可
能な複数の第１の融通遮断器と、発電ユニットとは別に
設けた予備電源設備の予備母線に接続した手動で操作可
能な第２の融通遮断器と、前記第１および第２の融通遮
断器と接続して設けられ前記非常用母線相互を連通する
融通用母線と、を有すること、を特徴とする。

【００１２】請求項４記載の発明に係る原子力発電所の
電源システムは、主変圧器と、この主変圧器を介して開
閉所の母線に接続された主発電機と、非常用発電設備
と、この非常用発電設備が接続された非常用母線とをそ
れぞれに具備する複数の発電ユニットと、前記各発電ユ
ニットの非常用母線に接続してそれぞれ設けられ、手動
で操作可能な融通遮断器と、これらの融通遮断器と接続
して設けられ前記非常用母線相互を連通する融通用母線
と、を有する非常用電源融通盤と、を具備すること、を
特徴とするを特徴とする。

【００１３】

【作用】一般に、複数の発電ユニットを備えた原子力発
電所において非常状態となり、各発電ユニットの原子炉
を停止させる際に、発電ユニットに設置した非常用のデ
ィーゼル発電設備が起動しないと、当該原子炉の安全な
停止が困難となる。各請求項記載の発明は、これに対処
するものである。 請求項１記載の発明では、この時に非
常用電源融通盤において、ディーゼル発電設備が起動し
ない発電ユニットの非常用母線に接続した融通遮断器
と、健全なディーゼル発電設備の発電ユニットの非常用
母線に接続した融通遮断器を投入すると、健全なディー
ゼル発電設備で発電した非常用電力が融通用母線を介し
てディーゼル発電設備が起動しない発電ユニットの非常
用母線に供給される。これにより、ディーゼル発電設備
が起動しない発電ユニットの非常用母線に接続されてい
る非常用補機が運転され、原子炉の安全な停止が行われ
る。

【００１４】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明と同様に、ディーゼル発電設備が起動しない発電ユ
ニットの非常用母線に接続した第１の融通遮断器と、健
全なディーゼル発電設備の発電ユニットの非常用母線に
接続した第１の融通遮断器とを投入することにより、健
全なディーゼル発電設備で発電した非常用電力が融通用
母線を介してディーゼル発電設備が起動しない発電ユニ
ットの非常用母線に供給される。

【００１５】また、定期点検時等で他に健全なディーゼ
ル発電設備を設置した発電ユニットが運転されていない
場合には、非常用電源融通盤において、融通変圧器に接
続された第２の融通遮断器を投入すると、融通変圧器か
ら非常用電力が融通用母線を介してディーゼル発電設備
が起動しない発電ユニットの非常用母線に供給される。

【００１６】以上のいずれの場合にも、ディーゼル発電
設備が起動しない発電ユニットの非常用母線に接続され
ている非常用補機は運転され、原子炉の安全な停止が行
われる。

【００１７】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
発明と同様に、非常用電源融通盤において、ディーゼル
発電設備が起動しない発電ユニットの非常用母線に接続
した第１の融通遮断器と、健全なディーゼル発電設備の
発電ユニットの非常用母線に接続した第１の融通遮断器
を投入すると、健全なディーゼル発電設備で発電した非
常用電力が融通用母線を介してディーゼル発電設備が起
動しない発電ユニットの非常用母線に供給される。

【００１８】また、定期点検時等で他に健全なディーゼ
ル発電設備を設置した発電ユニットが運転されていない
場合には、予備電源設備の予備母線を導入する第２の融
通遮断器を投入する。

【００１９】これにより、予備電源設備から非常用電力
が融通用母線を介してディーゼル発電設備が起動しない
発電ユニットの非常用母線に供給される。以上のいずれ
の場合にも、ディーゼル発電設備が起動しない発電ユニ
ットの非常用母線に接続されている非常用補機は運転さ
れ、原子炉の安全な停止が行われる。

【００２０】請求項４記載の発明では、請求項１記載の
発明と同様に、非常用電源融通盤において、ディーゼル
発電設備が起動しない発電ユニットの非常用母線に接続
した融通遮断器と、健全なディーゼル発電設備の発電ユ
ニットの非常用母線に接続した融通遮断器を投入する
と、健全なディーゼル発電設備で発電した非常用電力が
融通用母線を介してディーゼル発電設備が起動しない発
電ユニットの非常用母線に供給される。これにより、デ
ィーゼル発電設備が起動しない発電ユニットの非常用母
線に接 続されている非常用補機が運転され、原子炉の安
全な停止が行われる。

【００２１】

【実施例】本発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。なお、上記した従来技術と同じ構成部分については
同一符号を付して詳細な説明を省略する。

【００２２】第１実施例は図１の系統構成図に示すよう
に、送電線１に接続された開閉所２には、これの母線に
複数の発電ユニット３ａ，３ｂが接続されていて、各発
電ユニット３ａ，３ｂは、主発電機４と、この主発電機
４が発電した電力を昇圧して開閉所２と送電線１を経由
して需要家に供給する主変圧器５、及び主発電機４が停
止している時に、発電所の維持に必要な電力を開閉所２
から導入する起動変圧器６と共通用母線７が設置してあ
る。

【００２３】また、この共通用母線７には連絡遮断器11
を介して接続されていて、前記主発電機４が運転中に所
内電力を供給する所内変圧器10と接続した常用母線８
と、前記共通用母線７に接続されて、非常用電源である
ディーゼル発電設備12を接続した非常用母線９で構成さ
れている。

【００２４】なお、この複数の発電ユニット３ａ，３ｂ
の各非常用母線９には図示しない非常用補機が、また前
記常用母線８には図示しない各種補機が接続されてお
り、前記主発電機４が運転されている場合には、常用母
線８に主発電機４で発電した電力を所内変圧器10を介し
て供給されるが、この時に常用母線８と共通用母線７と
は連絡遮断器11が引外されていることから切離されてい
る。

【００２５】さらに、複数の発電ユニット３ａ，３ｂの
非常用母線９には非常用電源融通盤13が接続されてお
り、この非常用電源融通盤13は、融通用母線14と、これ
に接続した融通遮断器15ａ，15ｂから構成されていて、
前記発電ユニット３ａの非常用母線９は融通遮断器15ａ
に、発電ユニット３ｂの非常用母線９は融通遮断器15ｂ
に接続されていて、融通用母線14において互いに連通さ
れる。

【００２６】次に上記構成による作用について説明す
る。原子力発電所における発電ユニット３ａ，３ｂの所
内電源構成において非常状態が発生した場合には、それ
ぞれの非常用母線９に接続されたディーゼル発電設備12
が自動起動し、非常用母線９に接続された非常用補機が
運転されて原子炉を安全に停止させる。なお、各発電ユ
ニット３ａ，３ｂにおける非常用母線９、及びディーゼ
ル発電設備12は多重化されており、１台のディーゼル発
電設備12が起動できない場合でも原子炉は安全に停止さ
れる。

【００２７】ここで、１方の発電ユニット３ａにおい
て、ディーゼル発電設備12が何らかの理由で起動できな
い場合を想定する。この時は、運転員が非常用電源融通
盤13における融通遮断器15ａ，15ｂを手動で投入操作を
行う。

【００２８】これにより、ディーゼル発電設備12の起動
できない発電ユニット３ａの非常用母線９と、隣接した
健全なディーゼル発電設備12の発電ユニット３ｂの非常
用母線９は、非常用電源融通盤13の電源融通用母線14を
介して連通し、発電ユニット３ｂのディーゼル発電設備
12から非常用電力が発電ユニット３ａの非常用母線９に
融通されることから、発電ユニット３ａにおいて停止し
ていた非常用補機の運転が可能となり、発電ユニット３
ａの原子炉を安全に停止することができる。

【００２９】また、この隣接の発電ユニット３ａ，３ｂ
間で非常用電力を融通するための融通遮断器15ａ，15ｂ
の操作を運転員が手動で行うことから、若しも発電ユニ
ット３ａ，３ｂが正常に運転している状態であるにも係
わらず、誤った信号により非常用電源融通盤13を運用す
ることはない。

【００３０】これにより、各発電ユニット３ａ，３ｂを
独立に制御し、隣接の発電ユニット３ａ，３ｂの状態に
よって発電ユニットを停止する等の悪影響は発生せず、
さらに、当該発電ユニット３ａへ非常用電力を融通中
に、故障したディーゼル発電設備12の修復が十分に時間
をかけて実施できる。

【００３１】第２実施例は図２の系統構成図に示すよう
に、原子力発電所の発電ユニット３ａ，３ｂ，３ｃが３
ユニット以上ある場合の例で、各発電ユニット３ａ，３
ｂ，３ｃの構成は、上記第１実施例と同様なので、詳細
な説明は省略する。また、各発電ユニット３ａ，３ｂ，
３ｃにおける、それぞれの非常用母線９が接続されてい
る非常用電源融通盤16は、融通用母線14と、これに接続
した融通遮断器15ａ，15ｂ，15ｃから構成されていて、
融通遮断器15ａ，15ｂ，15ｃを運転員が操作することに
より各非常用母線９は、互いに融通用母線14を介して連
通させることができる。

【００３２】上記構成によれば、非常状態にある発電ユ
ニット３ａ，３ｂ，３ｃのうちで、例えば発電ユニット
３ａのディーゼル発電設備12が起動できない場合には、
運転員の手動操作により融通遮断器15ａと、融通遮断器
15ｂあるいは融通遮断器15ｃを選択して投入する。

【００３３】これにより発電ユニット３ａの非常用母線
９と、他の健全に起動したディーゼル発電設備12を備え
た発電ユニット３ｂあるいは発電ユニット３ｃの非常用
母線９のうちのいずれか一方とが、融通用母線14により
連通して、非常状態における複数の発電ユニット３ａ，
３ｂ，３ｃ相互の非常用電力の融通が実施される。した
がって、全発電ユニット３ａ，３ｂ，３ｃは常に安全に
停止操作が行える。

【００３４】第３実施例は図３の系統構成図に示すよう
に、原子力発電所の各発電ユニット３ａ，３ｂの構成は
上記第１実施例と同様であり、詳細な説明は省略する。
なお、非常用電源融通盤17については、上記第１実施例
の非常用電源融通盤13に開閉所２から電力を導入して降
圧する融通変圧器18を設置して、融通遮断器15ｄを介し
て融通用母線14に接続した構成としている。

【００３５】上記構成による作用としては、非常状態に
おける複数の発電ユニット３ａ，３ｂのうちで１ユニッ
トのディーゼル発電設備12が起動できない場合は、上記
第１実施例と同様に運転員が融通遮断器15ａ，15ｂを手
動操作により投入する。これにより、健全なディーゼル
発電設備12の発電ユニットから起動できないディーゼル
発電設備12の発電ユニットへ非常用電源融通盤17の融通
用母線14を介して非常用電力が融通されて、起動できな
いディーゼル発電設備12の発電ユニットにおける非常用
補機を運転して、原子炉の安全な停止が行える。

【００３６】さらに、定期点検時等において全発電ユニ
ット３ａ，３ｂが運転されていない場合には、運転員が
非常用電源融通盤17の融通遮断器15ｄと、融通遮断器15
ａ，15ｂを手動操作により選択して投入することで、発
電ユニット３ａ，３ｂの運転状態に係わりなく、融通変
圧器18から融通用母線14に対して電力が供給される。

【００３７】これにより、融通用母線14から当該発電ユ
ニットの非常用母線９に非常用電力が融通されるため
に、当該発電ユニットにおいて停止していた非常用補機
の運転が可能となる。なお、この非常用電源融通盤17
は、別途原子力発電所に設置してある図示しない予備電
源設備を流用しても同様の作用が得られる。この場合に
融通変圧器18は予備変圧器を流用し、融通用母線14は予
備電源盤とすることで経済的に優れた効果を奏する。

【００３８】第４実施例は図４の系統構成図に示すよう
に、原子力発電所の発電ユニット３ａ，３ｂ，３ｃが３
ユニット以上ある場合で、非常用電源融通盤19に融通変
圧器18を設置した例で、各発電ユニット３ａ，３ｂ，３
ｃの構成は上記第１実施例と、また非常用電源融通盤19
の構成は、上記第３実施例の非常用電源融通盤17に融通
遮断器15ｃを追加したものと同様なので、いずれも詳細
な説明は省略する。

【００３９】また、この構成による作用についても、非
常状態にある発電ユニット３ａ，３ｂ，３ｃのうちで、
１つの発電ユニットのディーゼル発電設備12が起動でき
ない場合には、運転員の手動操作により融通遮断器15
ａ，15ｂ，15ｃを選択して投入する。

【００４０】これにより、起動できないディーゼル発電
設備12の発電ユニットの非常用母線９と、他の健全に起
動したディーゼル発電設備12を備えた発電ユニットの非
常用母線９が、融通用母線14により連通して、非常状態
における複数の発電ユニット３ａ，３ｂ，３ｃ相互に非
常用電力の融通が実施される。

【００４１】したがって、全発電ユニット３ａ，３ｂ，
３ｃは常に安全に停止操作を行うことができる。さら
に、定期点検時等においては、非常用電源融通盤19の融
通変圧器18から電源融通用母線14を介して各発電ユニッ
ト３ａ，３ｂ，３ｃの非常用母線９に非常用電力が融通
されることから、当該発電ユニットにおいて停止してい
た非常用補機の運転が可能となる。また、この非常用電
源融通盤19においても、上記第３実施例と同様に原子力
発電所内の予備電源設備を流用しても同様の作用を得る
ことができる。

【００４２】なお、上記した第２実施例及び第４実施例
については、いずれも原子力発電所に発電ユニットが３
ユニット設置されている場合を例に説明したが、非常用
電源融通盤において、発電ユニット数に応じた融通遮断
器を設けることにより、３ユニット以上の発電ユニット
に対応可能なことは勿論である。

【００４３】

【発明の効果】以上本発明によれば、複数の発電ユニッ
トを備えた原子力発電所において、非常状態で原子炉の
停止を行う際に、非常用のディーゼル発電設備の起動不
良が発生した発電ユニットに対して、容易に他の発電ユ
ニットの健全なディーゼル発電設備から非常用電力を融
通して、原子炉の安全な停止が行える効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施例の非常用電源融通装
置の系統構成図。

【図２】本発明に係る第２の実施例の非常用電源融通装
置の系統構成図。

【図３】本発明に係る第３の実施例の非常用電源融通装
置の系統構成図。

【図４】本発明に係る第４の実施例の非常用電源融通装
置の系統構成図。

【図５】従来の非常用電源設備の系統構成図。

【符号の説明】

１…送電線、２…開閉所、３ａ，３ｂ，３ｃ…発電ユニ
ット、４…主発電機、５…主変圧器、６…起動変圧器、
７…共通用母線、８…常用母線、９…非常用母線、10…
所内変圧器、11…連絡遮断器、12…ディーゼル発電設
備、13，16，17，19…非常用電源融通盤、14…融通用母
線、15ａ〜15ｄ…融通遮断器、18…融通変圧器。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主変圧器と、この主変圧器を介して開閉
   所の母線に接続された主発電機と、非常用発電設備と、
   この非常用発電設備が接続された非常用母線とをそれぞ
   れに具備する複数の発電ユニットを備えた原子力発電所
   に設けられる非常用電源融通盤において、 前記各発電ユニットの非常用母線に接続してそれぞれ設
   けられ、手動で操作可能な融通遮断器と、 これらの融通遮断器と接続して設けられ前記非常用母線
   相互を連通する融通用母線と、 を有すること、を特徴とする非常用電源融通盤。
2. 【請求項２】 主変圧器と、この主変圧器を介して開閉
   所の母線に接続された主発電機と、非常用発電設備と、
   この非常用発電設備が接続された非常用母線とをそれぞ
   れに具備する複数の発電ユニットを備えた原子力発電所
   に設けられる非常用電源融通盤において、 前記各発電ユニットの非常用母線に接続してそれぞれ設
   けられ、手動で操作可能な複数の第１の融通遮断器と、 前記開閉所からの電力を導入する融通変圧器及び手動で
   操作可能な第２の融通遮断器と、 前記第１および第２の融通遮断器と接続して設けられ前
   記非常用母線相互を連通する融通用母線と、 を有すること、を特徴とする非常用電源融通盤。
3. 【請求項３】 主変圧器と、この主変圧器を介して開閉
   所の母線に接続された主発電機と、非常用発電設備と、
   この非常用発電設備が接続された非常用母線とをそれぞ
   れに具備する複数の発電ユニットを備えた原子力発電所
   に設けられる非常用電源融通盤において、 前記各発電ユニットの非常用母線に接続してそれぞれ設
   けられ、手動で操作可能な複数の第１の融通遮断器と、 発電ユニットとは別に設けた予備電源設備の予備母線に
   接続した手動で操作可能な第２の融通遮断器と、 前記第１および第２の融通遮断器と接続して設けられ前
   記非常用母線相互を連通する融通用母線と、 を有すること、を特徴とする非常用電源融通盤。
4. 【請求項４】 主変圧器と、この主変圧器を介して開閉
   所の母線に接続された主発電機と、非常用発電設備と、
   この非常用発電設備が接続された非常用母線とをそれぞ
   れに具備する複数の発電ユニットと、 前記各発電ユニットの非常用母線に接続してそれぞれ設
   けられ、手動で操作可能な融通遮断器と、これらの融通
   遮断器と接続して設けられ前記非常用母線相互を連通す
   る融通用母線と、を有する非常用電源融通盤と、 を具備すること、を特徴とする原子力発電所の電源シス
   テム。