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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024078011
(43)【公開日】2024-06-10
(54)【発明の名称】発電プラント制御装置
(51)【国際特許分類】
H02H 7/00 20060101AFI20240603BHJP
【ＦＩ】
H02H7/00 G
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022190301
(22)【出願日】2022-11-29
(71)【出願人】
【識別番号】000211307
【氏名又は名称】中国電力株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001254
【氏名又は名称】弁理士法人光陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 一直
(57)【要約】
【課題】主変圧器の保護回路による瞬時動作が生じた場合でも、主変圧器遮断器の切動作と発電電動機の停止動作との両方が確実に行われ、変圧器保護回路と発電機保護回路との協調を図ることが可能な発電プラント制御装置を提供する。
【解決手段】電動機停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ）１０３の動作と主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）１０４の動作を条件に非常停止動作用リレー（８６－１）１０７を動作させるようにしたので、主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）４のトリップ指令がなされた後に、駆動状態にある発電電動機（Ｍ２）の停止シーケンスが開始され、主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）４の切動作が発電電動機（Ｍ２）の停止動作に先行することになる。このため、発電電動機（Ｍ２）の停止シーケンスが始まった後に発電電動機（Ｍ２）に電流が流れ続ける不都合を回避でき、発電電動機の故障を回避することが可能となる。
【選択図】 図１
【解決手段】電動機停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ）１０３の動作と主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）１０４の動作を条件に非常停止動作用リレー（８６－１）１０７を動作させるようにしたので、主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）４のトリップ指令がなされた後に、駆動状態にある発電電動機（Ｍ２）の停止シーケンスが開始され、主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）４の切動作が発電電動機（Ｍ２）の停止動作に先行することになる。このため、発電電動機（Ｍ２）の停止シーケンスが始まった後に発電電動機（Ｍ２）に電流が流れ続ける不都合を回避でき、発電電動機の故障を回避することが可能となる。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の発電電動機の主回路が並列に接続された主変圧器と、前記主変圧器を電力系統に連繋する主変圧器遮断器と、それぞれの前記主回路に設けられた前記発電電動機への通電を遮断可能とする並列用遮断器と、前記主変圧器遮断器の主変圧器側及びそれぞれの並列用遮断器および起動用遮断器の主変圧器側に設けられた変流器と、
前記変流器により検出された電流に基づいて事故を検出する事故検出リレーと、
前記事故検出リレーの動作後であって、所定の事故継続時間後に動作状態を保持する事故検出補助リレーと、
前記事故検出補助リレーに対して直列に接続され、前記事故検出リレーの動作後であって、前記所定の事故継続時間より短い時間の経過後に駆動状態の発電電動機に対して停止指令を送出するＧＭ停止指令用リレーと、
前記ＧＭ停止指令用リレーの動作後に前記駆動状態の発電電動機の停止シーケンスを開始させる停止シーケンス開始用リレーと、
前記事故検出補助リレーに対して直列に接続され、前記事故検出リレーの動作後であって、前記所定の事故継続時間よりも長い時間の経過後に前記主変圧器遮断器に対して切指令を送出する主変圧器遮断器切指令用リレーと、
を有するシステム発電プラント制御装置であって、
前記ＧＭ停止指令用リレーの動作と前記主変圧器遮断器切指令用リレーの動作を条件に前記停止シーケンス開始用リレーを動作させて前記発電電動機の停止シーケンスを開始するようにしたことを特徴とする発電プラント制御装置。
前記変流器により検出された電流に基づいて事故を検出する事故検出リレーと、
前記事故検出リレーの動作後であって、所定の事故継続時間後に動作状態を保持する事故検出補助リレーと、
前記事故検出補助リレーに対して直列に接続され、前記事故検出リレーの動作後であって、前記所定の事故継続時間より短い時間の経過後に駆動状態の発電電動機に対して停止指令を送出するＧＭ停止指令用リレーと、
前記ＧＭ停止指令用リレーの動作後に前記駆動状態の発電電動機の停止シーケンスを開始させる停止シーケンス開始用リレーと、
前記事故検出補助リレーに対して直列に接続され、前記事故検出リレーの動作後であって、前記所定の事故継続時間よりも長い時間の経過後に前記主変圧器遮断器に対して切指令を送出する主変圧器遮断器切指令用リレーと、
を有するシステム発電プラント制御装置であって、
前記ＧＭ停止指令用リレーの動作と前記主変圧器遮断器切指令用リレーの動作を条件に前記停止シーケンス開始用リレーを動作させて前記発電電動機の停止シーケンスを開始するようにしたことを特徴とする発電プラント制御装置。
【請求項2】
前記非常停止動作用リレーの動作後に前記並列用遮断器に切指令を送出する並列用切指令用リレーをさらに設けたことを特徴とする請求項１記載の発電プラント制御装置。
【請求項3】
前記停止シーケンスは、並列用ＣＢ開、ガイドベーンの閉鎖、入口弁の閉鎖、及び界磁回路の停止操作を行うものであることを特徴とする請求項１または２記載の発電プラント制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、揚水式発電所等の発電プラントに利用可能な制御装置に関し、特に、主変圧器の保護回路の瞬時動作（誤動作）に伴う発電電動機の故障を回避することが可能な発電プラント制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
図３において、発電プラント制御装置１の従来例を示す単線結線図が示されている。この図において、ＧＭ１、ＧＭ２は揚水発電用の発電電動機、ＭＣ１は発電電動機ＧＭ１の主回路、ＭＣ２は発電電動機ＧＭ２の主回路である。
【0003】
２は、電力系統の母線に接続されたリード線であり、このリード線２に主変圧器断路器（２２１Ｂ）３、主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）４、及び主変圧器（ＭＴｒ）５が直列に接続されている。また、主変圧器（ＭＴｒ）５に対して発電電動機ＧＭ１の主回路ＭＣ１と発電電動機ＧＭ２の主回路ＭＣ２が並列に接続されている。
【0004】
主回路ＭＣ１は、全電圧用断路器（２８１Ｔ）１１及びこれに直列接続された並列用遮断器（ＣＢ２８１）１２が主変圧器（ＭＴｒ）の低圧側に接続され、半電圧用断路器（２５１Ｔ）１３及びこれに直列接続された起動用遮断器（ＣＢ２５１）１４が主変圧器（ＭＴｒ）５の低圧側に接続されている。そして、並列用遮断器（ＣＢ２８１）１２及び起動用遮断器（ＣＢ２５１）１４と発電電動機ＧＭ１との間には、発電運転と揚水運転を切替える相反転断路器１５．１６とが接続されている。
また、主回路ＭＣ２は、全電圧用断路器（２８２Ｔ）２１及びこれに直列接続された並列用遮断器（ＣＢ２８２）２２が主変圧器（ＭＴｒ）５の低圧側に接続され、半電圧用断路器（２５２Ｔ）２３及びこれに直列接続された起動用遮断器（ＣＢ２５２）２４が主変圧器（ＭＴｒ）５の低圧側に接続されている。そして、並列用遮断器（ＣＢ２８２）２２及び起動用遮断器（ＣＢ２５２）２４と発電電動機ＧＭ２との間には、発電運転と揚水運転を切替える相反転断路器２５.２６が接続されている。
なお、１７は、発電電動機ＧＭ１の静止励磁装置、２７は、発電電動機ＧＭ２の静止励磁装置である。
また、主回路ＭＣ２は、全電圧用断路器（２８２Ｔ）２１及びこれに直列接続された並列用遮断器（ＣＢ２８２）２２が主変圧器（ＭＴｒ）５の低圧側に接続され、半電圧用断路器（２５２Ｔ）２３及びこれに直列接続された起動用遮断器（ＣＢ２５２）２４が主変圧器（ＭＴｒ）５の低圧側に接続されている。そして、並列用遮断器（ＣＢ２８２）２２及び起動用遮断器（ＣＢ２５２）２４と発電電動機ＧＭ２との間には、発電運転と揚水運転を切替える相反転断路器２５.２６が接続されている。
なお、１７は、発電電動機ＧＭ１の静止励磁装置、２７は、発電電動機ＧＭ２の静止励磁装置である。
【0005】
そして、この発電プラントには、主変圧器（ＭＴｒ）５の保護回路（変圧器保護回路：ＴＰＣ）と発電電動機の保護回路（ＧＭ保護回路：ＭＰＣ）が設けられている。
変圧器保護回路ＴＰＣは、主変圧器５の高圧側に設けられた変流器５１と、それぞれの主回路ＭＣ１，ＭＣ２において主変圧器５の低圧側に設けられた変流器５２，５３，５４，５５とにより検出された電流に基づき事故の発生の有無が検出され、事故の発生が検出された場合に動作する電流差動型継電器からなる事故検出リレー（８７Ｔ：動作時間３０ｍｓ）１０１と、この事故検出リレー（８７Ｔ）１０１が動作した後に、所定の事故継続時間（１５ｍｓ）の経過を条件に動作状態が自己保持される事故検出補助リレー（８７ＴＸ）１０２と、前記事故検出リレー（８７Ｔ）１０１が動作した後に、事故検出補助リレー（８７ＴＸ）１０２が自己保持されるまでの時間（１５ｍｓ）より短い時間の経過後に、駆動状態の発電電動機に対して停止指令を送出する電動機停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ：動作時間１０ｍｓ）１０３と、事故検出リレー（８７Ｔ）１０１が動作した後に、事故検出補助リレー（８７ＴＸ）１０２が自己保持されるまでの時間（１５ｍｓ）よりも長い時間の経過後に前記主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）４に対して切指令を送出する主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１：動作時間５０ｍｓ）１０４と、ＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ：動作時間１０ｍｓ）１０３の動作後に非常停止指令を送出する非常停止指令用リレー（１８６１Ｙ１：動作時間約１５ｍｓ）１０５を備えている。
変圧器保護回路ＴＰＣは、主変圧器５の高圧側に設けられた変流器５１と、それぞれの主回路ＭＣ１，ＭＣ２において主変圧器５の低圧側に設けられた変流器５２，５３，５４，５５とにより検出された電流に基づき事故の発生の有無が検出され、事故の発生が検出された場合に動作する電流差動型継電器からなる事故検出リレー（８７Ｔ：動作時間３０ｍｓ）１０１と、この事故検出リレー（８７Ｔ）１０１が動作した後に、所定の事故継続時間（１５ｍｓ）の経過を条件に動作状態が自己保持される事故検出補助リレー（８７ＴＸ）１０２と、前記事故検出リレー（８７Ｔ）１０１が動作した後に、事故検出補助リレー（８７ＴＸ）１０２が自己保持されるまでの時間（１５ｍｓ）より短い時間の経過後に、駆動状態の発電電動機に対して停止指令を送出する電動機停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ：動作時間１０ｍｓ）１０３と、事故検出リレー（８７Ｔ）１０１が動作した後に、事故検出補助リレー（８７ＴＸ）１０２が自己保持されるまでの時間（１５ｍｓ）よりも長い時間の経過後に前記主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）４に対して切指令を送出する主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１：動作時間５０ｍｓ）１０４と、ＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ：動作時間１０ｍｓ）１０３の動作後に非常停止指令を送出する非常停止指令用リレー（１８６１Ｙ１：動作時間約１５ｍｓ）１０５を備えている。
【0006】
なお、非常停止指令用リレー（１８６１Ｙ１）１０５は、前記ＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ）１０３の動作を発電電動機の非常停止の対象にする共に、各種変圧器保護補助継電器（９６２１Ｘ,５１ＶＴ１Ｘ,８７ＨＴＸ）の動作を発電電動機の非常停止の対象としている。また、主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）１０４の動作によって、主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）の遮断制御用リレー（５２ＴＺ２１Ｂ：動作時間５ｍｓ）１０６を動作させ、主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）３をトリップ（開極）させるようにしている。
【0007】
また、ＧＭ保護回路（ＭＰＣ）は、前記非常停止指令用リレー（１８６１Ｙ１）１０５の動作や水車・発電機故障が検知された場合（発電電動機保護継電器が故障を検知した時）に発電電動機の停止シーケンスを開始させる停止シーケンス開始用リレー（８６－１）１０７と、この停止シーケンス開始用リレー（８６－１）１０７の動作後に、並列用遮断器（ＣＢ２８２）２２に対して切指令を送出する並列用遮断器切指令用リレー（８６Ｙ２）１０８の動作と主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）４の切動作によって動作する遮断器動作確認用リレー（１５２Ｚ２）１０９の動作を条件として、駆動している発電電動機の並列用遮断器（ＣＢ２８２）２２を切動作させる遮断制御用リレー（５２ＴＸ）１１０を動作させ、並列用遮断器（ＣＢ２８２）２２を開極させるようにしている。
なお、８６－１Ｙは、水車・発電機故障が検出された際に主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）１０４を動作させるための発電機故障検出用補助リレー１１１である。
なお、８６－１Ｙは、水車・発電機故障が検出された際に主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）１０４を動作させるための発電機故障検出用補助リレー１１１である。
【0008】
したがって、このような発電プラント制御装置においては、主変圧器５に事故が発生した場合、即ち、変流器５１～５５により検出された電流に基づき事故の発生が検知された場合には、事故の発生から３０ｍｓ経過すると、事故検出リレー（８７Ｔ）１０１が動作し、その後、事故検出補助リレー（８７ＴＸ）１０２，ＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ）１０３、及び、主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）１０４に同時に通電され、事故検出リレー（８７Ｔ）１０１の動作後、事故継続時間が１５ｍｓ以上継続すれば、その後に事故が消滅しても事故検出補助リレー（８７ＴＸ）１０２の動作状態は保持される。このため、事故検出補助リレー（８７ＴＸ）１０２の動作が継続するためには、事故が発生してから４５ｍｓ（３０ｍｓ＋１５ｍｓ）以上継続している必要があり、これより事故継続時間が短い場合には事故検出補助リレー（８７ＴＸ）の動作が中断し（自己保持せず）、それまでに動作が完結していないリレーは不動作となる。
【0009】
したがって、事故が発生してから事故継続時間が４５ｍｓ以上であれば（事故検出リレー（８７Ｔ：動作時間３０ｍｓ）１０２の動作後、１５ｍｓ以上事故が継続すれば）、図４（a）に示されるように、事故検出補助リレー（８７ＴＸ）の動作は自己保持されるので、事故検出リレー（８７Ｔ）１０１が動作した後、５０ｍｓ経過後に主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）が動作し、遮断制御用リレー（５２ＴＺ２１Ｂ）を介して主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）４は開極される。
【0010】
また、ＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ：動作時間１０ｍｓ）も、事故が発生してから４０ｍｓ後（事故検出リレー（８７Ｔ）１０１が動作してから１０ｍｓ後）には動作が完結するので、これに続く非常停止指令送出リレー（１８６１Ｙ１：動作時間約１５ｍｓ）１０５によって発電電動機の非常停止指令が送出され、停止シーケンス開始用リレー（８６－１：動作時間３０ｍｓ）１０７が動作して、発電電動機の停止シーケンスが開始される。
【0011】
これに対して、事故継続時間が４０ｍｓ未満である場合には、図４（ｂ）に示されるように、事故検出リレー（８７Ｔ：動作時間３０ｍｓ）１０１が動作した後、事故継続時間が事故検出補助リレー（８７ＴＸ）の動作を自己保持する時間（１５ｍｓ）に満たないので、事故検出補助リレー（８７ＴＸ）は自己保持されず、また、ＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ）や主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）も動作時間に満たないので、不動作となる。このため、発電電動機の停止シーケンスは実行されず、また、主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）の開極もされない状態となり、駆動している発電電動機はそのまま駆動状態が維持されることとなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
ところで、変圧器保護回路が瞬時動作する場合（事故継続時間が４５ｍｓ未満となる場合）であっても、事故継続時間が４０ｍｓ以上となるような場合（事故検出リレー（８７Ｔ）１０１が動作してから１０ｍｓ以上継続するような瞬時動作が生じる場合）がある。例えば、点検したい発電電動機を停止させ、主変圧器の高圧側を活線状態としたまま事故検出リレー（８７Ｔ）用変流器の点検を行うためにテストターミナルを設置してテストプラグを挿入している場合において、テストプラグを引き抜き接触バラツキにより瞬間的に回路が短絡状態あるいは開放状態となり８７Ｔが瞬時動作（誤動作）するような場合である（図５参照）。
このような場合には、図４（ｃ）に示されるように、ＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ）１０３は動作し、その後の非常停止指令用リレー（１８６１Ｙ１）１０５によって発電電動機の非常停止指令が送出され、停止シーケンス開始用リレー（８６－１）１０７が動作して、発電電動機を停止させるシーケンス処理（並列ＣＢ開、ＧＶ閉、入口弁閉、界磁回路停止操作）が実行される。
このような場合には、図４（ｃ）に示されるように、ＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ）１０３は動作し、その後の非常停止指令用リレー（１８６１Ｙ１）１０５によって発電電動機の非常停止指令が送出され、停止シーケンス開始用リレー（８６－１）１０７が動作して、発電電動機を停止させるシーケンス処理（並列ＣＢ開、ＧＶ閉、入口弁閉、界磁回路停止操作）が実行される。
【0013】
しかしながら、主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）の動作時間（５０ｍｓ）は長く、事故継続時間が８７ＴＸの自己保持されない４５ｍｓ未満である場合には、ＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ）１０３が動作した場合でも、これに追従して主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）は動作せず、主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）が切動作しなくなる。
【0014】
また、電動機遮断器（ＣＢ２８２）２２の切動作も、前述したごとく主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）４の切動作を前提条件としているため、並列用遮断器（ＣＢ２８２）２２も切動作せず、駆動している発電電動機が発電機保護回路によって停止動作へ移行しているにも拘わらず、主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）や並列用遮断器（ＣＢ２８２）は切動作しないため、図５に示されるように、電流が流れ続けて揚水運転が継続される。このため、発電電動機ＧＭ２の励磁回路２７に異常電圧が発生し、励磁装置保護用のＤＣアレスタが破損する等の不都合が生じ得る。
【0015】
このような不都合は、本来同時に行われるべき主変圧器遮断器の切動作と発電電動機の停止動作が同時に行われず、発電電動機の停止動作のみが先行して主変圧器遮断器の切動作が行われないことに起因しているので、停止シーケンス開始用リレー（８６－１）１０７が動作する場合には、主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）を確実にトリップさせ、変圧器保護用回路と発電機保護回路の動作の協調を図る必要がある（変圧器保護回路による主変圧器遮断器切指令と発電電動機保護回路による発電電動機停止指令が確実に一致するように，回路を変更する必要がある）。
【0016】
そこで、このような不都合に対応するため、図６、図７に示されるように、主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）のトリップ信号に停止シーケンス開始用リレー（８６－１）１０７のＯＮ動作を前提とし、停止シーケンス開始用リレー（８６－１）１０７が動作した後に主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）のトリップ指令を出力して主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）を切動作させることも考えられる。
すなわち、停止シーケンス開始用リレー（８６－１）１０７がＯＮ動作した後に、主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）を再動作させて主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）４をトリップさせることも考えられる（図７（ｃ）参照）。
すなわち、停止シーケンス開始用リレー（８６－１）１０７がＯＮ動作した後に、主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）を再動作させて主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）４をトリップさせることも考えられる（図７（ｃ）参照）。
【0017】
しかしながら、上述した瞬時動作が生じる場合においては、発電電動機の停止シーケンスが始まった後に主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）のトリップ指令が出力されるため、主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）４が開極するまでに時間を要し、発電電動機の停止シーケンスが始まっても主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）が動作せずに発電電動機への通電が継続される従来と同様の現象が生じる。すなわち、停止シーケンス開始用リレー（８６－１）１０７による発電電動機の停止動作が主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）のトリップよりも先行するため、主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）がトリップするまでの間、電流が流れ続けることになり、発電電動機の破損事故が発生する不都合が依然として懸念される。
【0018】
本発明は係る事情に鑑みてなされたものであり、主変圧器の保護回路による瞬時動作が生じた場合でも、主変圧器遮断器による切動作（主変圧器遮断器のトリップ指令）と発電電動機の停止動作（停止シーケンス開始用リレー（８６－１）のＯＮ指令）との両方が確実に行われ、変圧器保護用回路と発電機保護回路との協調を図ることが可能な発電プラント制御装置を提供することを主たる課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0019】
上記課題を達成するために、本発明に係る発電プラント制御装置は、複数の発電電動機の主回路（ＭＣ１，ＭＣ２）が並列に接続された主変圧器（ＭＴｒ）と、前記主変圧器を電力系統に連繋する主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）と、それぞれの前記主回路に設けられた前記発電電動機への通電を遮断可能とする並列用遮断器（ＣＢ２８２等）と、前記主変圧器遮断器の主変圧器側及びそれぞれの並列用遮断器の主変圧器側に設けられた変流器と、前記変流器により検出された電流に基づいて事故を検出する事故検出リレー（８７Ｔ）と、
前記事故検出リレーの動作後であって、所定の事故継続時間後に動作状態を保持する事故検出補助リレー（８７ＴＸ）と、前記事故検出補助リレー（８７ＴＸ）に対して直列に接続され、前記事故検出リレー（８７Ｔ）の動作後であって、前記所定の事故継続時間より短い時間の経過後に駆動状態の発電電動機に対して停止指令を送出するＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ）と、前記ＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ）の動作後に前記駆動状態の発電電動機の停止シーケンスを開始させる停止シーケンス開始用リレー（８６－１）と、前記事故検出補助リレー（８７ＴＸ）に対して直列に接続され、前記事故検出リレー（８７Ｔ）の動作後であって、前記所定の事故継続時間よりも長い時間の経過後に前記送電遮断器に対して切指令を送出する主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）と、を有するシステム発電プラント制御装置であって、
前記電動機停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ）の動作と前記主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）の動作を条件に前記停止シーケンス開始用リレー（８６－１）を動作させて前記発電電動機の停止シーケンスを開始するようにしたことを特徴としている。
前記事故検出リレーの動作後であって、所定の事故継続時間後に動作状態を保持する事故検出補助リレー（８７ＴＸ）と、前記事故検出補助リレー（８７ＴＸ）に対して直列に接続され、前記事故検出リレー（８７Ｔ）の動作後であって、前記所定の事故継続時間より短い時間の経過後に駆動状態の発電電動機に対して停止指令を送出するＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ）と、前記ＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ）の動作後に前記駆動状態の発電電動機の停止シーケンスを開始させる停止シーケンス開始用リレー（８６－１）と、前記事故検出補助リレー（８７ＴＸ）に対して直列に接続され、前記事故検出リレー（８７Ｔ）の動作後であって、前記所定の事故継続時間よりも長い時間の経過後に前記送電遮断器に対して切指令を送出する主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）と、を有するシステム発電プラント制御装置であって、
前記電動機停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ）の動作と前記主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）の動作を条件に前記停止シーケンス開始用リレー（８６－１）を動作させて前記発電電動機の停止シーケンスを開始するようにしたことを特徴としている。
【0020】
したがって、電動機停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ）の動作と主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）の動作を条件に停止シーケンス開始用リレー（８６－１）を動作させるようにしたので、主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）のトリップ指令がなされた後に、発電電動機の停止シーケンスが開始され、主変圧器遮断器の切動作が発電電動機の停止動作に先行することとなる。このため、発電電動機の停止シーケンスが始まった後に発電電動機に電流が流れ続ける不都合を確実に回避することが可能となり、発電電動機の故障を回避することが可能となる。
【0021】
なお、停止シーケンス開始用リレー（８６－１）の動作後に並列用遮断器に切指令を送出する並列用遮断器切指令用リレー（５２ＴＸ）をさらに設けるとよい。
発電電動機の停止シーケンスの開始は、前述のごとく送電遮断器の切動作を前提としているので、並列用遮断器の切指令の送出を停止シーケンス開始用リレー（８６－１）の動作後に行うことで、並列用遮断器の開極を主変圧器遮断器の開極後に行うことができ、また、並列用遮断器のみが単独で開極されることを回避可能となる。
発電電動機の停止シーケンスの開始は、前述のごとく送電遮断器の切動作を前提としているので、並列用遮断器の切指令の送出を停止シーケンス開始用リレー（８６－１）の動作後に行うことで、並列用遮断器の開極を主変圧器遮断器の開極後に行うことができ、また、並列用遮断器のみが単独で開極されることを回避可能となる。
【発明の効果】
【0022】
以上述べたように、本発明に係る発電プラント制御装置によれば、保護回路の瞬時動作が生じた場合には、主変圧器遮断器の切指令が出されたことを条件に発電電動機の停止シーケンスが開始されるので、発電電動機の停止シーケンスのみが行われて主変圧器遮断器の切動作が行われなくなる不都合や、主変圧器遮断器の開極が遅れる不都合を無くすことが可能となり、発電電動機の故障を回避することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図2】図２は、図１に示す発電プラント制御装置の動作シーケンスを示すタイムチャートであり、（ａ）は、通常の事故時の動作シーケンスを示すタイムチャート、（ｂ）は、瞬時動作時（事故継続時間が４０ｍｓ未満の場合）の動作シーケンスを示すタイムチャートであり、（ｃ）は、瞬時動作時（事故継続時間が４５ｍｓ未満、４０ｍｓ以上の場合）の動作シーケンスを示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明の実施形態について図面により説明する。
【0025】
図１において、本発明に係る発電プラント制御装置の全体構成を示す単線結線図およびシーケンス図が示されている。
この図において、ＧＭ１、ＧＭ２は揚水発電用の発電電動機、ＭＣ１は発電電動機ＧＭ１の主回路、ＭＣ２は発電電動機ＧＭ２の主回路である。
この図において、ＧＭ１、ＧＭ２は揚水発電用の発電電動機、ＭＣ１は発電電動機ＧＭ１の主回路、ＭＣ２は発電電動機ＧＭ２の主回路である。
【0026】
２は、電力系統の母線に接続されたリード線であり、このリード線２に主変圧器断路器（２２１Ｂ）３、主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）４、及び主変圧器（ＭＴｒ）５が直列に接続されている。また、主変圧器（ＭＴｒ）５に対して発電電動機ＧＭ１の主回路ＭＣ１と発電電動機ＧＭ２の主回路ＭＣ２が並列に接続されている。
【0027】
主回路ＭＣ１は、全電圧用断路器（２８１Ｔ）１１及びこれに直列接続された並列用遮断器（ＣＢ２８１）１２が主変圧器（ＭＴｒ）の低圧側に接続され、半電圧用断路器（２５１Ｔ）１３及びこれに直列接続された起動用遮断器（ＣＢ２５１）１４が主変圧器（ＭＴｒ）５の低圧側に接続されている。そして、並列用遮断器（ＣＢ２８１）１２及び起動用遮断器（ＣＢ２５１）１４と発電電動機ＧＭ１との間には、発電運転と揚水運転を切替える相反転断路器１５．１６とが接続されている。
【0028】
また、主回路ＭＣ２は、全電圧用断路器（２８２Ｔ）２１及びこれに直列接続された並列用遮断器（ＣＢ２８２）２２が主変圧器（ＭＴｒ）５の低圧側に接続され、半電圧用断路器（２５２Ｔ）２３及びこれに直列接続された起動用遮断器（ＣＢ２５２）２４が主変圧器（ＭＴｒ）５の低圧側に接続されている。そして、並列用遮断器（ＣＢ２８２）２２及び起動用遮断器（ＣＢ２５２）２４と発電電動機ＧＭ２との間には、発電運転と揚水運転を切替える相反転断路器２５.２６が接続されている。
なお、１７は、発電電動機ＧＭ１の静止励磁装置、２７は、発電電動機ＧＭ２の静止励磁装置である。
なお、１７は、発電電動機ＧＭ１の静止励磁装置、２７は、発電電動機ＧＭ２の静止励磁装置である。
【0029】
そして、この発電プラントには、前記主要変圧器５の保護回路（変圧器保護回路：ＴＰＣ）と発電電動機の保護回路（ＧＭ保護回路：ＭＰＣ）が設けられている。
【0030】
変圧器保護回路ＴＰＣは、主変圧器５の高圧側に設けられた変流器５１と、それぞれの主回路ＭＣ１，ＭＣ２において主変圧器５の低圧側に設けられた変流器５２，５３，５４，５５と、によって検出された電流に基づき事故の発生の有無が検出され、事故の発生が検出された場合に動作する電流差動型継電器からなる事故検出リレー（８７Ｔ：動作時間３０ｍｓ）１０１と、この事故検出リレー（８７Ｔ）１０１が動作した後に、所定の事故継続時間（１５ｍｓ）の経過を条件に動作状態が自己保持される事故検出補助リレー（８７ＴＸ）１０２を有している。
【0031】
また、事故検出補助リレー（８７ＴＸ）に対して直列に接続され、事故検出リレー（８７Ｔ）の動作後であって、前記所定の事故継続時間（１５ｍｓ）より短い時間の経過後に駆動状態の発電電動機に対して停止指令を送出するＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ：動作時間１０ｍｓ）１０３と、
事故検出補助リレー（８７ＴＸ）に対して直列に接続され、事故検出リレー（８７Ｔ）の動作後であって、前記所定の事故継続時間（１５ｍｓ）よりも長い時間の経過後に前記送電遮断器（ＣＢ２２１）４に対して切指令を送出する主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１：動作時間５０ｍｓ）１０４と、主変圧器故障に基づくＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ：動作時間１０ｍｓ）１０３の動作後に非常停止指令を送出する非常停止指令用リレー（１８６１Ｙ１：動作時間約１５ｍｓ）１０５を備えている。
事故検出補助リレー（８７ＴＸ）に対して直列に接続され、事故検出リレー（８７Ｔ）の動作後であって、前記所定の事故継続時間（１５ｍｓ）よりも長い時間の経過後に前記送電遮断器（ＣＢ２２１）４に対して切指令を送出する主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１：動作時間５０ｍｓ）１０４と、主変圧器故障に基づくＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ：動作時間１０ｍｓ）１０３の動作後に非常停止指令を送出する非常停止指令用リレー（１８６１Ｙ１：動作時間約１５ｍｓ）１０５を備えている。
【0032】
なお、非常停止指令用リレー（１８６１Ｙ１）１０５は、前記ＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ）１０３の動作を発電電動機の非常停止の対象にする共に、各種変圧器保護用の補助継電器（９６２１Ｘ,５１ＶＴ１Ｘ,８７ＨＴＸ）の動作を発電電動機の非常停止の対象としている。また、主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）１０４の動作によって、主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）の遮断制御用リレー（５２ＴＺ２１Ｂ：動作時間５ｍｓ）１０６を動作させ、主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）３をトリップ（開極）させるようにしている。
【0033】
さらに、非常停止指令用リレー（１８６１Ｙ１）１０５の動作は、主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）１０４の動作を条件としている。すなわち、ＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ）１０３の接点と非常停止指令送出リレー（１８６１Ｙ１）１０５との間に、主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）１０４の動作により閉成する接点が設けられている。
【0034】
ＧＭ保護回路（ＭＰＣ）は、非常停止指令用リレー（１８６１Ｙ１）１０５の動作や水車・発電機故障が検知された時（発電電動機保護継電器が故障を検知した時）に発電電動機の停止シーケンスを開始させる停止シーケンス開始用リレー（８６－１）１０７と、この停止シーケンス開始用リレー（８６－１）１０７の動作後に、並列用遮断器（ＣＢ２８２）２２に対して切指令を送出する並列用遮断器切指令用リレー（８６Ｙ２）１０８と、この並列用遮断器切指令用リレー（８６Ｙ２）１０８の動作と主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）４の切動作によって動作する遮断器動作確認用リレー（１５２Ｚ２）１０９の動作を条件として、停止シーケンスが開始されている発電電動機の並列用遮断器（ＣＢ２８２）２２を切動作させる遮断制御用リレー（５２ＴＸ）１１０を動作させ、並列用遮断器（ＣＢ２８２）２２を開極させるようにしている。
なお、８６－１Ｙは、水車・発電機故障が検出された際に主変圧器遮断器切指令用リレーを動作させるための発電機故障検出用補助リレー（８６－１Ｙ）１１１である。
なお、８６－１Ｙは、水車・発電機故障が検出された際に主変圧器遮断器切指令用リレーを動作させるための発電機故障検出用補助リレー（８６－１Ｙ）１１１である。
【0035】
したがって、このような発電プラント制御装置においては、図２（a）に示されるように、主変圧器５に事故が発生した場合、即ち、変流器５１～５５により検出された電流に基づき事故の発生が検知された場合には、事故の発生から３０ｍｓ経過すると、事故検出リレー（８７Ｔ）１０１が動作し、その後、事故検出補助リレー（８７ＴＸ）１０２，ＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ）１０３、及び、主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）１０４に同時に通電され、事故検出リレー（８７Ｔ）１０１の動作後、さらに事故継続時間が１５ｍｓ以上継続すれば、その後に事故が消滅しても事故検出補助リレー（８７ＴＸ）１０２の動作状態は保持される。このため、事故検出補助リレー（８７ＴＸ）１０２の動作が継続されるためには、事故が発生してから４５ｍｓ（３０ｍｓ＋１５ｍｓ）以上継続している必要があり、これより事故継続時間が短い場合には事故検出補助リレー（８７ＴＸ）１０２の動作が中断し（自己保持せず）、これに直列接続されている動作が完結していないリレーは不動作となる。
【0036】
したがって、事故が発生してから事故継続時間が４５ｍｓ以上であれば（事故検出リレー（８７Ｔ：動作時間３０ｍｓ）１０１の動作後、１５ｍｓ以上事故が継続すれば）、事故検出補助リレー（８７ＴＸ）の動作は自己保持されるので、事故検出リレー（８７Ｔ）１０１が動作した後、５０ｍｓ経過後に送電遮断器切指令用リレー（１８６１）が動作し、遮断制御用リレー（５２ＴＺ２１Ｂ）の動作を経て主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）４は開極される。
【0037】
また、電動機停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ：動作時間１０ｍｓ）１０３は、故が発生してから４０ｍｓ後（事故検出リレー（８７Ｔ）１０１が動作してから１０ｍｓ後）に動作は完結するが、非常停止指令送出リレー（１８６１Ｙ１：動作時間約１５ｍｓ）１０５の動作は、主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１：動作時間約５０ｍｓ）の動作をも条件としているので、主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）の動作が完結する８０ｍｓ後に非常停止指令送出リレー（１８６１Ｙ１：動作時間約１５ｍｓ）１０５に通電が開始され、事故発生から９５ｍｓ後に非常停止指令送出リレー（１８６１Ｙ１）１０５による発電電動機の非常停止指令が送出され、その後停止シーケンス開始用リレー（８６－１）１０７が動作して、事故が発生してから１２５ｍｓ後に発電電動機の停止シーケンスが開始される。
このため、通常の事故時においては、発電電動機の停止シーケンスの開始は、主変圧器遮断器の開極（開指令）を条件とするので、主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）の開極が発電電動機の停止シーケンスに先行することになり、主変圧器遮断器が開極していない状態で発電電動機の停止シーケンスが開始されることはなくなる。
このため、通常の事故時においては、発電電動機の停止シーケンスの開始は、主変圧器遮断器の開極（開指令）を条件とするので、主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）の開極が発電電動機の停止シーケンスに先行することになり、主変圧器遮断器が開極していない状態で発電電動機の停止シーケンスが開始されることはなくなる。
【0038】
これに対して、事故継続時間が４０ｍｓ未満である場合には、図２（ｂ）に示されるように、事故検出リレー（８７Ｔ：動作時間３０ｍｓ）１０１が動作した後、事故継続時間が事故検出補助リレー（８７ＴＸ）の動作を自己保持する時間（１５ｍｓ）に満たないので、事故検出補助リレー（８７ＴＸ）は自己保持されず、また、ＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ）や主変圧器遮断器切指令送出リレー（１８６１）も動作時間に満たさないので、不動作となる。このため、発電電動機の停止シーケンスは実行されず、また、主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）の開極もされない状態となり、駆動されている発電電動機はそのまま駆動状態が維持されることとなる。
【0039】
ところで、変圧器保護回路が瞬時動作する場合（事故継続時間が４５ｍｓ未満となる場合）であっても、事故が発生してから４０ｍｓ以上継続するような場合（事故検出リレー（８７Ｔ）１０１が動作してから１０ｍｓ以上継続するような瞬時動作が生じた場合）には、ＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ：動作時間１０ｍｓ）１０３は動作を完結する。
従来においては、送電遮断器（ＣＢ２２１）４がトリップされることなく、ＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ）１０３の動作によって非常停止指令送出リレー（１８６１Ｙ１）１０５の動作が行われ、その後停止シーケンス開始用リレー（８６－１）１０７が動作して、発電電動機の停止シーケンスが開始される。しかしながら、本構成においては、非常停止指令送出リレー（１８６１Ｙ１）１０５の動作は、主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１：動作時間５０ｍｓ）１０４の動作を条件とするため、主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）１０４が動作していない場合には、非常停止指令送出リレー（１８６１Ｙ１）１０５も動作しないことになり、その後の非常停止シーケンス開始リレー（８６－１）も不動作となって、発電電動機を停止させるシーケンス処理（並列用ＣＢ開、ＧＶ閉、入口弁閉、界磁回路停止操作）は行われないことになる。
従来においては、送電遮断器（ＣＢ２２１）４がトリップされることなく、ＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ）１０３の動作によって非常停止指令送出リレー（１８６１Ｙ１）１０５の動作が行われ、その後停止シーケンス開始用リレー（８６－１）１０７が動作して、発電電動機の停止シーケンスが開始される。しかしながら、本構成においては、非常停止指令送出リレー（１８６１Ｙ１）１０５の動作は、主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１：動作時間５０ｍｓ）１０４の動作を条件とするため、主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）１０４が動作していない場合には、非常停止指令送出リレー（１８６１Ｙ１）１０５も動作しないことになり、その後の非常停止シーケンス開始リレー（８６－１）も不動作となって、発電電動機を停止させるシーケンス処理（並列用ＣＢ開、ＧＶ閉、入口弁閉、界磁回路停止操作）は行われないことになる。
【0040】
このため、主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）１０４の不動作により主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）４が切動作しない場合には、発電電動機の停止シーケンスも実行されることが無いため（主変圧器遮断器（ＣＢ２２１）４のトリップが発電電動機の停止シーケンスの実行に先行するため）、発電電動機の界磁回路の停止操作がなされた状態で揚水運転が継続される（電流が流れ続ける）不都合がなくなり、発電電動機ＧＭ２の励磁回路２７に異常電圧が発生して励磁装置保護用のＤＣアレスタが破損する事態を回避することが可能となる。したがって、保護回路の瞬時動作により主変圧器遮断器が切状態にならない場合には、発電電動機が停止動作することはなく、発電電動機の稼働状態が維持されることとなる。
【0041】
なお、本構成においては、発電電動機の停止シーケンスが開始されるまでの時間（８６―１動作指令）は、従来に比べて４０ｍｓ（１２５ｍｓ－８５ｍｓ）ほど遅れることになるが、この遅れによって発電電動機に特に支障はない。
また、上述の発電プラント制御装置では、発電電動機の停止シーケンスの開始（非常停止動作用リレー（８６－１）の動作）後に並列用遮断器切指令用リレー（５２ＴＸ）を動作させるようにしているので、並列用遮断器を主変圧器遮断器の開極後に開極させることができ、並列用遮断器のみが単独で開極されることはなくなる。
また、上述の発電プラント制御装置では、発電電動機の停止シーケンスの開始（非常停止動作用リレー（８６－１）の動作）後に並列用遮断器切指令用リレー（５２ＴＸ）を動作させるようにしているので、並列用遮断器を主変圧器遮断器の開極後に開極させることができ、並列用遮断器のみが単独で開極されることはなくなる。
【符号の説明】
【0042】
４ 主変圧器遮断器
５ 主変圧器
１２，２２ 並列用遮断器
１４，２４ 起動用遮断器
５１～５５ 変流器
１０１ 事故検出リレー（８７Ｔ）
１０２ 事故検出補助リレー（８７ＴＸ）
１０３ ＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ）
１０４ 主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）
１０５ 非常停止指令用リレー（１８６１Ｙ１）
１０６ 遮断制御用リレー（５２ＴＺ２１Ｂ）
１０７ 非常停止開始用リレー（８６－１）
１１０ 遮断制御用リレー（５２ＴＸ）
５ 主変圧器
１２，２２ 並列用遮断器
１４，２４ 起動用遮断器
５１～５５ 変流器
１０１ 事故検出リレー（８７Ｔ）
１０２ 事故検出補助リレー（８７ＴＸ）
１０３ ＧＭ停止指令用リレー（８７Ｔ１Ｙ）
１０４ 主変圧器遮断器切指令用リレー（１８６１）
１０５ 非常停止指令用リレー（１８６１Ｙ１）
１０６ 遮断制御用リレー（５２ＴＺ２１Ｂ）
１０７ 非常停止開始用リレー（８６－１）
１１０ 遮断制御用リレー（５２ＴＸ）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
