JP3431704B2 - 同期発電機の単独運転検出装置および発電装置 - Google Patents
同期発電機の単独運転検出装置および発電装置Info
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、商用交流電力系統にた
とえば自家用同期発電機を連系して運転し、その同期発
電機から商用電力系統側に電力を逆潮流することができ
る同期発電機の単独運転検出装置および発電装置に関す
る。
とえば自家用同期発電機を連系して運転し、その同期発
電機から商用電力系統側に電力を逆潮流することができ
る同期発電機の単独運転検出装置および発電装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】このように商用電力系統の変電所から配
電線を経て需要家の自家用同期発電機が接続され、その
同期発電機が商用電力系統に連系して運転され、同期発
電機から電力を逆潮流している場合、変電所の送出し遮
断器が開かれたときには、自家用同期発電機と配電線と
の間に介在されているスイッチが遮断されなければなら
ない。もしも仮に、前記送出し遮断器が開かれたままで
あって、自家用同期発電機が運転を継続している状態で
は、電力会社作業者の安全確保に問題を生じ、また再び
送出し遮断器が閉路されれば、電力潮流の非同期状態で
の付合わせの可能性が生じる。このように変電所の送出
し遮断器が開かれたときには、自家用同期発電機が単独
運転されていることを検出する必要があり、この検出結
果によって、自家用同期発電機と配電線との間に介在さ
れているスイッチを遮断する必要がある。
電線を経て需要家の自家用同期発電機が接続され、その
同期発電機が商用電力系統に連系して運転され、同期発
電機から電力を逆潮流している場合、変電所の送出し遮
断器が開かれたときには、自家用同期発電機と配電線と
の間に介在されているスイッチが遮断されなければなら
ない。もしも仮に、前記送出し遮断器が開かれたままで
あって、自家用同期発電機が運転を継続している状態で
は、電力会社作業者の安全確保に問題を生じ、また再び
送出し遮断器が閉路されれば、電力潮流の非同期状態で
の付合わせの可能性が生じる。このように変電所の送出
し遮断器が開かれたときには、自家用同期発電機が単独
運転されていることを検出する必要があり、この検出結
果によって、自家用同期発電機と配電線との間に介在さ
れているスイッチを遮断する必要がある。
【０００３】或る提案された技術では、同期発電機の出
力電圧が一定値になるように界磁電流を調整する自動電
圧調整器の出力にさらに、周期的に変動する動揺信号を
与え、これによって界磁電流を周期的に変動させる。連
系中では、同期発電機に比べて商用電力系統の容量は充
分に大きいので、図６に参照符Ｌ１で示されるように、
同期発電機の出力周波数は、たとえば６０Ｈｚであっ
て、一定に保たれたままとなっている。
力電圧が一定値になるように界磁電流を調整する自動電
圧調整器の出力にさらに、周期的に変動する動揺信号を
与え、これによって界磁電流を周期的に変動させる。連
系中では、同期発電機に比べて商用電力系統の容量は充
分に大きいので、図６に参照符Ｌ１で示されるように、
同期発電機の出力周波数は、たとえば６０Ｈｚであっ
て、一定に保たれたままとなっている。
【０００４】変電所の送出し遮断器が開いて、同期発電
機の単独運転状態となった時刻ｔ１以降では、その同期
発電機の運転状況、すなわち負荷の大小の状況に応じ
て、図６の参照符Ｌ２，Ｌ３で示されるように、周波数
が変動し、その周波数の変動幅ΔＦ１，ΔＦ２で示され
るように生じる。負荷が大きく、したがって同期発電機
の発電電力が大きいときには、ラインＬ２で示されるよ
うにその周波数変動幅ΔＦ１が大きく、また負荷が小さ
く、したがって同期発電機の発電電力が小さいときに
は、ラインＬ３で示されるように発電電圧の周波数の変
動幅ΔＦ２が小さい。
機の単独運転状態となった時刻ｔ１以降では、その同期
発電機の運転状況、すなわち負荷の大小の状況に応じ
て、図６の参照符Ｌ２，Ｌ３で示されるように、周波数
が変動し、その周波数の変動幅ΔＦ１，ΔＦ２で示され
るように生じる。負荷が大きく、したがって同期発電機
の発電電力が大きいときには、ラインＬ２で示されるよ
うにその周波数変動幅ΔＦ１が大きく、また負荷が小さ
く、したがって同期発電機の発電電力が小さいときに
は、ラインＬ３で示されるように発電電圧の周波数の変
動幅ΔＦ２が小さい。
【０００５】この提案された技術では、その周波数の変
動幅ΔＦ１，ΔＦ２を、予め定める一定の弁別レベルＡ
を設定して、連系状態であるか単独運転状態であるかを
判断する構成としているので、負荷が小さいときには、
周波数の変動範囲が弁別レベルＡ未満となっており、単
独運転を検出することができない。
動幅ΔＦ１，ΔＦ２を、予め定める一定の弁別レベルＡ
を設定して、連系状態であるか単独運転状態であるかを
判断する構成としているので、負荷が小さいときには、
周波数の変動範囲が弁別レベルＡ未満となっており、単
独運転を検出することができない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、商用
交流電力系統に連系されている同期発電機が単独運転状
態になったかどうかを確実に検出することができるよう
にした同期発電機の単独運転検出装置および発電装置を
提供することである。
交流電力系統に連系されている同期発電機が単独運転状
態になったかどうかを確実に検出することができるよう
にした同期発電機の単独運転検出装置および発電装置を
提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、商用交流電力
系統に発生電力を逆潮流する同期発電機と、この同期発
電機の出力電圧が予め定める値になるように界磁電流を
調整する自動電圧調整器とが備えられる発電装置に設け
られる同期発電機の単独運転検出装置において、同期発
電機の発電電力を検出する電力検出手段と、予め定める
周波数を有する振幅可変の動揺信号を発生して、自動電
圧調整器に与え、自動電圧調整器によって動揺信号の振
幅に対応して界磁電流を変化させる動揺信号発生手段
と、電力検出手段の出力に応答し、検出電力が大きくな
るにつれて、動揺信号発生手段を制御して動揺信号の振
幅を小さく制御する制御手段と、同期発電機の出力周波
数の変動を検出し、その変動が大きいとき、同期発電機
の単独運転であると判断する手段とを含むことを特徴と
する同期発電機の単独運転検出装置である。また本発明
は、商用交流電力系統に発生電力を逆潮流する同期発電
機と、この同期発電機の出力電圧が予め定める値になる
ように界磁電流を調整する自動電圧調整器と、同期発電
機の発電電力を検出する電力検出手段と、予め定める周
波数を有する振幅可変の動揺信号を発生して、自動電圧
調整器に与え、自動電圧調整器によって動揺信号の振幅
に対応して界磁電流を変化させる動揺信号発生手段と、
電力検出手段の出力に応答し、検出電力が大きくなるに
つれて、動揺信号発生手段を制御して動揺信号の振幅を
小さく制御する制御手段と、商用交流電力系統と同期発
電機との間に介在されるスイッチと、同期発電機の出力
周波数の変動を検出し、その変動が大きいとき、スイッ
チを遮断する手段とを含むことを特徴とする発電装置で
ある。
系統に発生電力を逆潮流する同期発電機と、この同期発
電機の出力電圧が予め定める値になるように界磁電流を
調整する自動電圧調整器とが備えられる発電装置に設け
られる同期発電機の単独運転検出装置において、同期発
電機の発電電力を検出する電力検出手段と、予め定める
周波数を有する振幅可変の動揺信号を発生して、自動電
圧調整器に与え、自動電圧調整器によって動揺信号の振
幅に対応して界磁電流を変化させる動揺信号発生手段
と、電力検出手段の出力に応答し、検出電力が大きくな
るにつれて、動揺信号発生手段を制御して動揺信号の振
幅を小さく制御する制御手段と、同期発電機の出力周波
数の変動を検出し、その変動が大きいとき、同期発電機
の単独運転であると判断する手段とを含むことを特徴と
する同期発電機の単独運転検出装置である。また本発明
は、商用交流電力系統に発生電力を逆潮流する同期発電
機と、この同期発電機の出力電圧が予め定める値になる
ように界磁電流を調整する自動電圧調整器と、同期発電
機の発電電力を検出する電力検出手段と、予め定める周
波数を有する振幅可変の動揺信号を発生して、自動電圧
調整器に与え、自動電圧調整器によって動揺信号の振幅
に対応して界磁電流を変化させる動揺信号発生手段と、
電力検出手段の出力に応答し、検出電力が大きくなるに
つれて、動揺信号発生手段を制御して動揺信号の振幅を
小さく制御する制御手段と、商用交流電力系統と同期発
電機との間に介在されるスイッチと、同期発電機の出力
周波数の変動を検出し、その変動が大きいとき、スイッ
チを遮断する手段とを含むことを特徴とする発電装置で
ある。
【０００８】
【作用】本発明に従えば、商用交流電力系統に連系され
る同期発電機の界磁電流を、その同期発電機の出力電圧
が予め定める値になるように調整する自動電圧調整器が
備えられており、さらに動揺信号発生手段から、予め定
める周波数、たとえば１Ｈｚを有する振幅可変の動揺信
号を発生して自動電圧調整器の出力とともに同期発電機
の界磁電流を変化させる。商用交流電力系統のたとえば
変電所の送出し遮断器が閉じている状態では、動揺信号
によって同期発電機の発電電力のうち、無効電力が変動
し、出力電圧はほぼ一定のままである。ところが変電所
の送出し遮断器が開放されて同期発電機の単独運転状態
になると、その同期発電機によって発電される電力のう
ち無効電力はほとんど変化せず、電圧が変動する。この
電圧変動は、同期発電機から電力を供給している負荷の
消費電力変動を生じ、結果的に、周波数変動が生じる。
出力電圧の変動が周波数変動に影響を与える度合いは、
負荷の大小に応じて変わる。負荷の同期発電機側から見
たインピーダンスをＺとし、出力電圧をＶとするとき、
同期発電機の出力電力Ｐは、
る同期発電機の界磁電流を、その同期発電機の出力電圧
が予め定める値になるように調整する自動電圧調整器が
備えられており、さらに動揺信号発生手段から、予め定
める周波数、たとえば１Ｈｚを有する振幅可変の動揺信
号を発生して自動電圧調整器の出力とともに同期発電機
の界磁電流を変化させる。商用交流電力系統のたとえば
変電所の送出し遮断器が閉じている状態では、動揺信号
によって同期発電機の発電電力のうち、無効電力が変動
し、出力電圧はほぼ一定のままである。ところが変電所
の送出し遮断器が開放されて同期発電機の単独運転状態
になると、その同期発電機によって発電される電力のう
ち無効電力はほとんど変化せず、電圧が変動する。この
電圧変動は、同期発電機から電力を供給している負荷の
消費電力変動を生じ、結果的に、周波数変動が生じる。
出力電圧の変動が周波数変動に影響を与える度合いは、
負荷の大小に応じて変わる。負荷の同期発電機側から見
たインピーダンスをＺとし、出力電圧をＶとするとき、
同期発電機の出力電力Ｐは、
【０００９】
【数１】
【００１０】で表される。この電力Ｐは、有効電力と無
効電力とのベクトル和である。
効電力とのベクトル和である。
【００１１】本発明に従えば、同期発電機の発電電力Ｐ
を電力検出手段によって検出し、その検出電力が大きく
なるにつれて、動揺信号発生手段からの動揺信号の振幅
を小さく制御する。これによって同期発電機の負荷の大
小にかかわらず、単独運転状態においては、出力電圧の
周波数変動幅をほぼ一定に保つ。これによって出力周波
数の変動を、たとえば一定の弁別レベルでレベル弁別す
ることができ、単独運転を負荷の大小にかかわらず確実
に検出することが可能になる。
を電力検出手段によって検出し、その検出電力が大きく
なるにつれて、動揺信号発生手段からの動揺信号の振幅
を小さく制御する。これによって同期発電機の負荷の大
小にかかわらず、単独運転状態においては、出力電圧の
周波数変動幅をほぼ一定に保つ。これによって出力周波
数の変動を、たとえば一定の弁別レベルでレベル弁別す
ることができ、単独運転を負荷の大小にかかわらず確実
に検出することが可能になる。
【００１２】単独運転であることが検出されると、商用
交流電力系統と同期発電機との間に介在されているスイ
ッチを遮断し、これによって商用交流電力系統が回復し
たときに同期発電機との各出力の位相が非同期状態で接
続されることが避けられる。
交流電力系統と同期発電機との間に介在されているスイ
ッチを遮断し、これによって商用交流電力系統が回復し
たときに同期発電機との各出力の位相が非同期状態で接
続されることが避けられる。
【００１３】
【実施例】図１は、本発明の一実施例の全体の構成を示
す電気回路図である。変電所を含む商用交流電力系統１
からは、その変電所の送出し遮断器２を介して配電線３
にたとえば６０Ｈｚまたは５０Ｈｚの商用交流電力が需
要家４，５に供給される。需要家４では、たとえばコー
ジェネレーションシステムを採用し、原動機６によって
回転駆動される同期発電機７を備え、ライン８からスイ
ッチ９，１０を介して配電線３に接続される。スイッチ
１０よりも同期発電機７側には負荷１１が接続される。
す電気回路図である。変電所を含む商用交流電力系統１
からは、その変電所の送出し遮断器２を介して配電線３
にたとえば６０Ｈｚまたは５０Ｈｚの商用交流電力が需
要家４，５に供給される。需要家４では、たとえばコー
ジェネレーションシステムを採用し、原動機６によって
回転駆動される同期発電機７を備え、ライン８からスイ
ッチ９，１０を介して配電線３に接続される。スイッチ
１０よりも同期発電機７側には負荷１１が接続される。
【００１４】図２は同期発電機７の具体的な構成を示す
電気回路図である。回転子１２は原動機６によって回転
駆動され、固定子の電機子巻線１３は電力を供給するラ
イン８に接続される。この同期発電機７の励磁機１４
は、固定位置に設けられる界磁コイル１５を有し、回転
子１２は、この界磁コイル１５に磁気結合する交流励磁
機１６を備える。交流励磁機１６の出力は整流器１７に
よって直流化され、界磁巻線１８を励磁する。
電気回路図である。回転子１２は原動機６によって回転
駆動され、固定子の電機子巻線１３は電力を供給するラ
イン８に接続される。この同期発電機７の励磁機１４
は、固定位置に設けられる界磁コイル１５を有し、回転
子１２は、この界磁コイル１５に磁気結合する交流励磁
機１６を備える。交流励磁機１６の出力は整流器１７に
よって直流化され、界磁巻線１８を励磁する。
【００１５】励磁機１４の界磁コイル１５を駆動する電
流、したがって界磁巻線１８の励磁電流を自動的に調整
するために、自動電圧調整器１９が設けられる。この自
動的電圧調整器１９には、同期発電機７からライン８に
出力される電圧が変圧器２０によって変圧されて与えら
れ、整流器２１によって直流化され、さらにライン５
１，２２を介して自動電圧調整器１９の信号発生器５２
に与えられる。これによってライン８の出力電圧が予め
定める値になるようにするための自動電圧調整器１９の
信号発生器５２は、励磁電力を界磁コイル１５に与え、
こうして界磁巻線１８の界磁電流を調整する。変圧器２
０および整流器２１は電圧検出回路２３を構成する。
流、したがって界磁巻線１８の励磁電流を自動的に調整
するために、自動電圧調整器１９が設けられる。この自
動的電圧調整器１９には、同期発電機７からライン８に
出力される電圧が変圧器２０によって変圧されて与えら
れ、整流器２１によって直流化され、さらにライン５
１，２２を介して自動電圧調整器１９の信号発生器５２
に与えられる。これによってライン８の出力電圧が予め
定める値になるようにするための自動電圧調整器１９の
信号発生器５２は、励磁電力を界磁コイル１５に与え、
こうして界磁巻線１８の界磁電流を調整する。変圧器２
０および整流器２１は電圧検出回路２３を構成する。
【００１６】再び図１を参照して、ライン２２には、加
算回路３２が介在されており、この加算回路３２には、
動揺信号発生手段２４からライン２５に動揺信号が与え
られて加算される。
算回路３２が介在されており、この加算回路３２には、
動揺信号発生手段２４からライン２５に動揺信号が与え
られて加算される。
【００１７】図３は、動揺信号発生手段２４から導出さ
れる動揺信号の波形図である。この動揺信号は、予め定
める周波数、たとえば１Ｈｚを有し、その振幅、したが
ってpeak to peak値Ｖｐｐが、ライン２６を介する制
御信号によって変化されることができる。
れる動揺信号の波形図である。この動揺信号は、予め定
める周波数、たとえば１Ｈｚを有し、その振幅、したが
ってpeak to peak値Ｖｐｐが、ライン２６を介する制
御信号によって変化されることができる。
【００１８】ライン８には、同期発電機７から供給され
る負荷電流、したがって発電電力を検出するための電力
検出手段２７が設けられる。制御回路２８は、電力検出
手段２７の出力に応答し、その検出電力Ｐが大きくなる
につれて、図４に示されるように動揺信号の振幅に対応
するpeak to peak値Ｖｐｐを小さくするための制御信
号を、ライン２６に導出して動揺信号発生手段２４に与
える。
る負荷電流、したがって発電電力を検出するための電力
検出手段２７が設けられる。制御回路２８は、電力検出
手段２７の出力に応答し、その検出電力Ｐが大きくなる
につれて、図４に示されるように動揺信号の振幅に対応
するpeak to peak値Ｖｐｐを小さくするための制御信
号を、ライン２６に導出して動揺信号発生手段２４に与
える。
【００１９】ライン８にはまた、同期発電機７の出力電
圧の周波数を検出する周波数検出手段２９が設けられ
る。この周波数検出手段２９の出力は、レベル弁別手段
３０に与えられる。レベル弁別手段３０には、弁別すべ
き周波数変動幅に対応した予め定める弁別レベルＢを表
す信号を導出する弁別レベル設定回路３１が接続され
る。レベル弁別手段３０は、検出された出力周波数の変
動幅が予め定める前記値Ｂ以上であるとき、スイッチ９
を遮断する。レベル弁別手段３０は、スイッチ３１を遮
断する代わりに、またはそのスイッチ９を遮断すると同
時に、もう１つのスイッチ１０を遮断するように構成さ
れてもよい。レベル弁別手段３０は、検出された出力周
波数をレベル弁別する構成であってもよい。
圧の周波数を検出する周波数検出手段２９が設けられ
る。この周波数検出手段２９の出力は、レベル弁別手段
３０に与えられる。レベル弁別手段３０には、弁別すべ
き周波数変動幅に対応した予め定める弁別レベルＢを表
す信号を導出する弁別レベル設定回路３１が接続され
る。レベル弁別手段３０は、検出された出力周波数の変
動幅が予め定める前記値Ｂ以上であるとき、スイッチ９
を遮断する。レベル弁別手段３０は、スイッチ３１を遮
断する代わりに、またはそのスイッチ９を遮断すると同
時に、もう１つのスイッチ１０を遮断するように構成さ
れてもよい。レベル弁別手段３０は、検出された出力周
波数をレベル弁別する構成であってもよい。
【００２０】商用交流電力系統１の変電所から、閉路状
態である送出し遮断器２を介して配電線３に電力が供給
され、また同期発電機７から発生電力が逆潮流されるこ
ともある連系状態において、動揺信号発生手段２４から
の動揺信号が、電圧検出手段２３からの出力とともに加
算回路３２で加算され、自動電圧調整器１９に与えら
れ、励磁機１４の界磁コイル１５が励磁され、界磁巻線
１８の界磁電流が変化される。この動揺信号によって、
同期発電機７の出力電力のうち、無効電力が変動する
が、出力電圧はほぼ一定に保たれたままであり、またそ
の出力電圧の周波数は、図５のラインＬ４に示されるよ
うにほぼ一定であって、周波数変動は零に近い値であ
り、弁別レベル設定回路３１で設定された一定の弁別レ
ベルＢ未満である。
態である送出し遮断器２を介して配電線３に電力が供給
され、また同期発電機７から発生電力が逆潮流されるこ
ともある連系状態において、動揺信号発生手段２４から
の動揺信号が、電圧検出手段２３からの出力とともに加
算回路３２で加算され、自動電圧調整器１９に与えら
れ、励磁機１４の界磁コイル１５が励磁され、界磁巻線
１８の界磁電流が変化される。この動揺信号によって、
同期発電機７の出力電力のうち、無効電力が変動する
が、出力電圧はほぼ一定に保たれたままであり、またそ
の出力電圧の周波数は、図５のラインＬ４に示されるよ
うにほぼ一定であって、周波数変動は零に近い値であ
り、弁別レベル設定回路３１で設定された一定の弁別レ
ベルＢ未満である。
【００２１】商用交流電力系統１の変電所の送出し遮断
器２が開放されると、同期発電機７の無効電力はほとん
ど変化せず、その出力電圧が変動する。時刻ｔ１１は、
送出し遮断器２が開放された時刻を示している。この電
圧変動は、同期発電機７から電力を供給している負荷１
１および需要家５の消費電力Ｐの変動となって、結果的
に周波数変動が生じる。出力電圧Ｖの変動は周波数変動
に影響を与える度合いは、前述のように負荷Ｚの大小に
依存する。本発明に従えば、負荷１１の大小、したがっ
て単独運転時における同期発電機７のライン８から供給
される発電電力Ｐに応じて、前述の図４に関連して述べ
たように動揺信号のpeak to peak値Ｖｐｐが変化され
る。これによって同期発電機７のライン８に導出される
出力電圧の周波数変動幅ΔＦ３は、ほぼ一定に保たれ
る。このような大きな周波数変動幅ΔＦ３は、弁別レベ
ルＢ以上であり、これによってレベル弁別手段３０はス
イッチ９および／または１０を遮断する。したがってラ
イン８と配電線３とが遮断される。したがって変動時の
送出し遮断器２が再投入された後において、同期発電機
７と商用交流電力系統１との出力の位相が同期されて、
スイッチ９，１０が閉じられることができる。
器２が開放されると、同期発電機７の無効電力はほとん
ど変化せず、その出力電圧が変動する。時刻ｔ１１は、
送出し遮断器２が開放された時刻を示している。この電
圧変動は、同期発電機７から電力を供給している負荷１
１および需要家５の消費電力Ｐの変動となって、結果的
に周波数変動が生じる。出力電圧Ｖの変動は周波数変動
に影響を与える度合いは、前述のように負荷Ｚの大小に
依存する。本発明に従えば、負荷１１の大小、したがっ
て単独運転時における同期発電機７のライン８から供給
される発電電力Ｐに応じて、前述の図４に関連して述べ
たように動揺信号のpeak to peak値Ｖｐｐが変化され
る。これによって同期発電機７のライン８に導出される
出力電圧の周波数変動幅ΔＦ３は、ほぼ一定に保たれ
る。このような大きな周波数変動幅ΔＦ３は、弁別レベ
ルＢ以上であり、これによってレベル弁別手段３０はス
イッチ９および／または１０を遮断する。したがってラ
イン８と配電線３とが遮断される。したがって変動時の
送出し遮断器２が再投入された後において、同期発電機
７と商用交流電力系統１との出力の位相が同期されて、
スイッチ９，１０が閉じられることができる。
【００２２】原動機６は、たとえば内燃機関であっても
よく、その燃料供給流量が一定に保たれ、同期発電機７
を駆動する構成を有する。原動機６は、内燃機関の他
に、たとえば蒸気タービンおよびその他の構成を有して
もよい。
よく、その燃料供給流量が一定に保たれ、同期発電機７
を駆動する構成を有する。原動機６は、内燃機関の他
に、たとえば蒸気タービンおよびその他の構成を有して
もよい。
【００２３】上述の実施例では、周波数変動幅ΔＦ３
（図５参照）を予め定める一定の弁別レベルＢでレベル
弁別する構成であったけれども、本発明の他の実施例と
して、同期発電機７の出力電圧の周波数の変動を、たと
えば周波数の時間変化率を演算して求め、その時間変化
率が予め定める値以上になったとき、同期発電機７が単
独運転になったものと判断するように構成してもよく、
その他の構成によって実現されてもよい。
（図５参照）を予め定める一定の弁別レベルＢでレベル
弁別する構成であったけれども、本発明の他の実施例と
して、同期発電機７の出力電圧の周波数の変動を、たと
えば周波数の時間変化率を演算して求め、その時間変化
率が予め定める値以上になったとき、同期発電機７が単
独運転になったものと判断するように構成してもよく、
その他の構成によって実現されてもよい。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、同期発電
機の界磁電流を調整する自動電圧調整器にさらに、振幅
可変の動揺信号を発生し、負荷の大小に対応する同期発
電機の発電電力に応じて、その発電電力が大きくなった
とき、動揺信号の振幅を小さくし、これによってまたこ
れとは逆に同期発電機の発電電力が小さいとき動揺信号
の振幅を大きくし、こうして負荷の大小にかかわらず、
周波数の変動幅をほぼ一定に保ち、これによって同期発
電機の単独運転状態を、たとえば出力電圧の周波数の変
動幅を予め定める一定の弁別レベルでレベル弁別するな
どして、確実に検出することが可能となる。
機の界磁電流を調整する自動電圧調整器にさらに、振幅
可変の動揺信号を発生し、負荷の大小に対応する同期発
電機の発電電力に応じて、その発電電力が大きくなった
とき、動揺信号の振幅を小さくし、これによってまたこ
れとは逆に同期発電機の発電電力が小さいとき動揺信号
の振幅を大きくし、こうして負荷の大小にかかわらず、
周波数の変動幅をほぼ一定に保ち、これによって同期発
電機の単独運転状態を、たとえば出力電圧の周波数の変
動幅を予め定める一定の弁別レベルでレベル弁別するな
どして、確実に検出することが可能となる。
【００２５】また本発明によれば、単独運転であること
が検出されると、スイッチが遮断されて商用交流電力系
統と同期発電機とが解列され、したがって商用交流電力
系統が回復したときに同期発電機との各出力の位相が非
同期状態で接続されることが避けられる。
が検出されると、スイッチが遮断されて商用交流電力系
統と同期発電機とが解列され、したがって商用交流電力
系統が回復したときに同期発電機との各出力の位相が非
同期状態で接続されることが避けられる。
【図１】本発明の一実施例の全体の構成を示す図であ
る。
る。
【図２】同期発電機７およびそれに関連する構成を示す
電気回路図である。
電気回路図である。
【図３】動揺信号発生手段２４から出力される動揺信号
の波形を示す波形図である。
の波形を示す波形図である。
【図４】動揺信号のpeak to peak値Ｖｐｐを検出電力
Ｐに応じて変化するための制御手段２８の動作を説明す
るための図である。
Ｐに応じて変化するための制御手段２８の動作を説明す
るための図である。
【図５】図１におけるライン８の周波数の時間経過を示
す図である。
す図である。
【図６】先行技術における周波数の変動の時間経過を示
す図である。
す図である。
１ 商用交流電力系統
２ 変電所の送出し遮断器
３ 配電線
４，５ 需要家
６ 原動機
７ 同期発電機
８ ライン
９，１０ スイッチ
１１ 負荷
１２ 回転子
１３ 固定子の電機子巻線
１８ 界磁巻線
１９ 自動電圧調整器
２３ 電圧検出手段
２４ 動揺信号発生手段
２５ 加算器
２７ 発電電力検出手段
２８ 制御手段
２９ 周波数検出手段
３０ レベル弁別手段
３１ 弁別レベル設定手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 坂本 光男
大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２
号 大阪瓦斯株式会社内
(72)発明者 濱野 公一
大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２
号 大阪瓦斯株式会社内
(72)発明者 大川 進
大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２
号 大阪瓦斯株式会社内
(72)発明者 進士 誉夫
神奈川県川崎市高津区梶ケ谷２−11−２
(72)発明者 浅野 好昭
愛知県東海市新宝町507−２ 東邦瓦斯
株式会社 総合技術研究所内
(72)発明者 岡田 耕治
愛知県名古屋市熱田区桜田町19番18号
東邦瓦斯株式会社内
(56)参考文献 特開 平６−311652（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−31197（ＪＰ，Ａ)
国際公開94／003957（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H02J 3/00 - 5/00
H02H 3/46
Claims (2)
- 【請求項１】 商用交流電力系統に発生電力を逆潮流す
る同期発電機と、 この同期発電機の出力電圧が予め定める値になるように
界磁電流を調整する自動電圧調整器とが備えられる発電
装置に設けられる同期発電機の単独運転検出装置におい
て、 同期発電機の発電電力を検出する電力検出手段と、 予め定める周波数を有する振幅可変の動揺信号を発生し
て、自動電圧調整器に与え、自動電圧調整器によって動
揺信号の振幅に対応して界磁電流を変化させる動揺信号
発生手段と、 電力検出手段の出力に応答し、検出電力が大きくなるに
つれて、動揺信号発生手段を制御して動揺信号の振幅を
小さく制御する制御手段と、 同期発電機の出力周波数の変動を検出し、その変動が大
きいとき、同期発電機の単独運転であると判断する手段
とを含むことを特徴とする同期発電機の単独運転検出装
置。 - 【請求項２】 商用交流電力系統に発生電力を逆潮流す
る同期発電機と、 この同期発電機の出力電圧が予め定める値になるように
界磁電流を調整する自動電圧調整器と、 同期発電機の発電電力を検出する電力検出手段と、 予め定める周波数を有する振幅可変の動揺信号を発生し
て、自動電圧調整器に与え、自動電圧調整器によって動
揺信号の振幅に対応して界磁電流を変化させる動揺信号
発生手段と、 電力検出手段の出力に応答し、検出電力が大きくなるに
つれて、動揺信号発生手段を制御して動揺信号の振幅を
小さく制御する制御手段と、 商用交流電力系統と同期発電機との間に介在されるスイ
ッチと、 同期発電機の出力周波数の変動を検出し、その変動が大
きいとき、スイッチを遮断する手段とを含むことを特徴
とする発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31690894A JP3431704B2 (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | 同期発電機の単独運転検出装置および発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31690894A JP3431704B2 (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | 同期発電機の単独運転検出装置および発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08172723A JPH08172723A (ja) | 1996-07-02 |
| JP3431704B2 true JP3431704B2 (ja) | 2003-07-28 |
Family
ID=18082254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31690894A Expired - Fee Related JP3431704B2 (ja) | 1994-12-20 | 1994-12-20 | 同期発電機の単独運転検出装置および発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3431704B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT408590B (de) * | 1998-03-02 | 2002-01-25 | Va Tech Elin Gmbh | Verfahren zum parallelschalten von synchrongeneratoren und einrichtung zur durchführung des verfahrens |
-
1994
- 1994-12-20 JP JP31690894A patent/JP3431704B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08172723A (ja) | 1996-07-02 |
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