JPH0576280B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、発電機の出力電圧を所定値に制御
するための発電機用自動電圧調整装置に関するも
のである。

［従来の技術］ 第４図は従来の発電機用自動電圧調整装置を示
す概略構成図であり、図において、１は同期発電
機（以下単に「発電機」という）、２は発電機１
のブラシレス励磁機、３は発電機１の出力電圧を
検出する計器用変圧機（PT）、４は発電機１の出
力電圧と所定値（基準電圧）とを比較してこれら
の電圧間の偏差に応じた出力を発生する電圧偏差
検出回路、５は電圧偏差検出回路４の出力に応じ
てパルスを発生させる点弧装置、６は点弧装置５
からのパルスにより制御され励磁機２の界磁励磁
量を供給する整流器、７は整流器６の電源として
の補助発電機（PMG）、８は励磁機２の励磁ライ
ンを開閉する界磁遮断器である。

そして、これらの励磁機２、計器用変圧器３、
電圧偏差検出回路４、点弧装置５、整流器６、補
助発電機７、界磁遮断器８等で、発電機１の出力
電圧に基づき発電機１の界磁電流を制御すること
により出力電圧を所定値に自動制御するための自
動電圧調整器（AVR）が構成される。

なお、電圧偏差検出回路４や点弧装置５は近年
機能の多様化および特性や精度の向上のため、複
数な電子回路で構成されており、これらの電圧偏
差検出回路４や点弧装置５はプリントカード化さ
れる場合が多い。

次に動作について説明する。さて発電機１の出
力電圧を制御するためには、発電機１の界磁電流
を制御すればよく、このために励磁機２の励磁量
を制御することが行なわれる。まず計器用変圧器
３によつて検出された端子電圧は、電圧偏差検出
回路４において、この電圧偏差検出回路４に内蔵
された基準電圧源からの所定基準電圧と比較さ
れ、これらの電圧間の差分値が増幅され、その
後、この差出力が点弧装置５に出力される。そし
て点弧装置５では、電圧偏差検出回路４からの出
力に応じた点弧パルスを発生させ、整流器６へト
リガ信号として出力する。その点弧パルスを受け
た整流器６はこの点弧パルスに応じた出力を励磁
機２へ供給し、これにより発電機１の界磁電流が
変わり、発電機１の出力電圧が所定基準電圧に自
動制御されるものである。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このような従来の発電機用自動
電圧調整装置は以上のように構成されているの
で、万一自動電圧調整器が故障した場合は、自動
電圧調整機能を発揮することができず、これによ
り発電機１の出力電圧を所定値に制御することが
できないという問題点があるほか、特に電圧偏差
検出回路４や点弧装置５は複雑な電子回路で構成
されてプリントカード化されているため、これら
の故障箇所を発見するに際しては、保守員が各回
路部の信号をいちいち計測し判断しなければなら
ず、このため長期間にわたる発電機の停止を強い
られ、これにより電力の安定供給に支障をきたす
おそれがある。

この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、自動電圧調整器を複数系列設
け、自動電圧調整器各部の作動信号をモニタし故
障時等の異常時には待機している他の自動電圧調
整器側に切り替えることができるようにして、発
電機の出力電圧を変化させることなく、安定な電
力供給制御を行なうことができるようにした発電
機用自動電圧調整装置を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するため、発電機の自
動電圧調整器を複数台有し、当該各自動電圧調整
器が、電子回路を実装した複数のカードを備え、
各カード毎に、その出力信号をモニタ信号として
入力し基準信号と比較して偏差が所定値を超える
と上記カードが異常である旨の異常信号を出力す
る比較器と、対応するカードの特性関数を予め格
納し当該カードへの入力信号を分岐入力する計算
部とを有し、当該計算部が上記各カードの上記基
準信号を生成するモニタ回路を備え、 一方の自動電圧調整装器のカードと他方の自動
電圧調整器の対応するカードの出力とを比較して
両者に差がある場合に不一致信号を出力する回路
と、この不一致信号と上記異常信号を受けた場合
に、当該異常信号を発生していない側の自動電圧
調整装置を選択する切替え回路を備える構成とし
た。

［作用］ この発明における発電機用自動電圧調整装置で
は、複数のうちのある自動電圧調整器によつて、
発電機出力電圧が所定値となるように自動調整さ
れているが、このとき自動電圧調整器モニタ回路
によつてこの自動電圧調整器の作動信号が検出さ
れている。そして、この自動電圧調整器モニタ回
路により自動電圧調整器の異常が検出されると、
他の自動電圧調整器による電圧調整モードに切り
替えられる。これにより今度はこの他の自動電圧
調整器によつてひきつづき電圧調整が行なわれ
る。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第１図はこの発明の一実施例としての発電機
用自動電圧調整装置を示すブロツク図であり、こ
の第１図において、１２はＡ系の自動電圧調整
器、１３はＢ系の自動電圧調整器であり、自動電
圧調整器１２は計器用変圧器３Ａ、電圧偏差検出
回路４Ａ、点弧装置５Ａ、整流器６Ａで構成され
ており、自動電圧調整器１３は計器用変圧器３
Ｂ、電圧偏差検出回路４Ｂ、点弧装置５Ｂ、整流
器６Ｂで構成されている。

また、９はＡ系の自動電圧調整器１２およびＢ
系の自動電圧調整器１３における各々のハード部
の作動状況をモニタする自動電圧調整器モニタ回
路としての監視装置、１０は故障した箇所を個別
に表示する個別表示パルス、１４Ａ，１４Ｂは監
視装置９からの故障検出出力ラインである。

さらに、２５は監視装置９に内蔵の切替スイツ
チで、この切替スイツチ２５は、Ｂ系の自動電圧
調整器１３の異常が検出されると、ａ端子側に切
り替わつてＡ系の自動電圧調整器１２による電圧
調整を行なわせる一方、Ａ系の自動電圧調整器１
２の異常が検出されると、ｂ端子側に切り替わつ
てＢ系の自動電圧調整器１３による電圧調整を行
なわせるようになつている。すなわち切替スイツ
チ２５は自動電圧調整器の異常が検出されると、
他の正常な自動電圧調整器による電圧調整モード
に切り替える切替回路を構成する。

ところで、第２図はこの発明の一実施例として
の発電機用自動電圧調整装置における電圧偏差検
出回路と監視装置との内部構成を示すブロツク図
であり、この第２図において、２１Ａ，２３Ａは
電圧偏差検出回路４Ａを構成するプリントカード
化された回路部分で、２１Ｂ，２３Ｂは電圧偏差
検出回路４Ｂを構成するプリントカード化された
回路部分である。また、１７Ａ，１７Ｂはそれぞ
れ計算部で、計算部１７Ａは電圧偏差検出回路４
Ａの回路部分２１Ａへの入力信号１５Ａを受けて
回路部分２１Ａの特性関数を考慮して演算を施す
ことにより回路部分２１Ａの擬似出力信号を出す
もので、計算部１７Ｂは電圧偏差検出回路４Ｂの
回路部分２１Ｂへの入力信号１５Ｂを受けて回路
部分２１Ｂの特性関数を考慮して演算を施すこと
により回路部分２１Ｂの擬似出力信号を出すもの
である。

１８Ａ，１８Ｂは比較部で、比較部１８Ａは、
計算部１７Ａからの擬似出力信号と回路部分２１
Ａからの実出力信号１６Ａとを受けてこれらの信
号差が所定値以上になる。即ち両信号間で不平衡
を生じると、異常とみなして、故障信号をAND
ゲート１９Ａへ出力するもので、比較部１８Ｂ
は、計算部１７Ｂからの擬似出力信号と回路部分
２１Ｂからの実出力信号１６Ｂとを受けてこれら
の信号差が所定値以上になる、即ち両信号間で不
平衡を生じると、異常とみなして、故障信号を
ANDゲート１９Ｂへ出力するものである。

２０は比較部で、この比較部２０は、回路部分
２１Ａ，２１Ｂからの出力１６Ａ，１６Ｂを受け
両出力１６Ａ，１６Ｂの差が所定値以上になれ
ば、不一致信号２２をANDゲート１９Ａ，１９
Ｂへ出力するものである。

なお、ANDゲート１９Ａ，１９Ｂは比較部２
０からの不一致信号２２をうけている状態で比較
部１８Ａまたは１８Ｂから故障信号を受けると故
障検出信号を故障検出出力ライン１４Ａ，１４Ｂ
へ出力する。このとき、この信号は切替スイツチ
２５へも出力され、もしANDゲート１９Ａから
故障検出信号を受けると、切替スイツチ２５は、
Ｂ系の自動電圧調整器１３に異常がなくしかも発
電機１の運転状態に異常が発生した場合に、ｂ端
子側に切り替わり、またANDゲート１９Ｂから
故障検出信号を受けると、切替スイツチ２５は、
Ａ系の自動電圧調整器１２に異常がなくしかも発
電機１の運転状態に異常が発生した場合に、ａ端
子側に切り替わるようになつている。

ところで、上記においては、回路部分２１Ａ，
２１Ｂに関する故障検知について説明したが、他
の回路２３Ａ，２３Ｂ等についての故障検知も同
様の構成および要領でなされる。

次に動作について説明する。今、切替スイツチ
２５がａ端子側にあつて、Ａ系の自動電圧調整器
１２によつて電圧調整が行なわれているとする。
このとき自動電圧調整器１２および１３の各構成
要素の作動信号が監視装置９に入力されている。
ここでは、一例として電圧偏差検出回路４を構成
するある回路部分２１Ａ，２１Ｂに着目して説明
する。すなわち回路部分２１Ａへの入力信号１５
Ａが計算部１７Ａに入力されこの計算部１７Ａか
ら比較部１８Ａへ回路部分２１Ａの擬似出力信号
が出力されるとともに比較部１８Ａへは回路部分
２１Ａからの実出力信号１６Ａも入力されてお
り、比較部１８Ａで回路部分２１Ａの異常が監視
されている。一方、回路部分２１Ｂへの入力信号
１５Ｂは計算部１７Ｂへ入力されこの計算部１７
Ｂから比較部１８Ｂへ回路部分２１Ｂの擬似出力
信号が出力されるとともに比較部１８Ｂへは回路
部分２１Ｂからの実出力信号１６Ａも入力されて
おり、比較部１８Ｂで回路部分２１Ｂの異常が監
視されている。

また、比較部２０へは回路部分２１Ａ，２１Ｂ
からの出力信号１６Ａ，１６Ｂが入力されてい
る。

ところで、Ａ系の自動電圧調整器１２、特に電
圧偏差検出回路４Ａを構成する回路部分２１Ａが
故障したとする。すると比較部２０では回路部分
２１Ａ，２１Ｂからの信号レベルに差を生じ、こ
れにより比較部２０からは不一致信号２２が
ANDゲート１９Ａ，１９Ｂへ出力される。また
比較部１８Ａからは故障信号がANDゲート１９
Ａへ出力されるので、これによりANDゲート１
９Ａから故障検出信号が出力される。その結果、
もしＢ系の自動電圧調整器１３に異常がないとい
う条件のもとに発電機１の運転状態に異常が発生
すると、切替スイツチ２５がｂ端子側に切り替わ
り、Ａ系の自動電圧調整器１２が切り離されると
ともに、Ｂ系の自動電圧調整器１３が作動状態と
なる。従つて今度は自動電圧調整器１３による電
圧調整が行なわれる。このときＡ系自動電圧調整
器１２の異常検知と同時に切替スイツチ２５が切
り替わるので、電圧調整機能がとぎれることなく
続行される。

また、このとき個別表示パネル１０へも電圧偏
差検出回路４Ａの回路部分２１Ａが故障した旨の
信号が出力されているので、個別表示パネル１０
においてその旨の表示がなされる。これにより保
守員は上記回路部分２１Ａを取り外し、新しいプ
リントカードと取り替える等の処理をすることが
行なわれる。

もし、次にＢ系の自動電圧調整器１３における
電圧偏差検出回路４Ｂの回路部分２１Ｂに故障が
起きたときには、上記と同様にして、今度は切替
スイツチ２５がａ端子側に切り替わるとともに、
個別表示パネル１０によつてその旨の表示がなさ
れる。

もちろん、Ａ，Ｂ系の自動電圧調整器１２，１
３を構成する他の回路が故障を起こしたときも、
同様にして切替スイツチ２５が切り替わり、個別
表示パネル１０にその旨の表示がなされる。

なお、切替スイツチ２５によるＡ系の自動電圧
調整器１２とＢ系の自動電圧調整器１３との間の
切替ロジツクを示すと、第３図のようになる。

すなわち監視装置９にてＡ系の故障が検出され
ると、Ｂ系のハードに異常がなく、しかも発電機
１の運転状態に異常が発生した場合に、Ａ系から
Ｂ系に切り替えることが行なわれる。またＢ系か
らＡ系に切り替える場合は、Ｂ系の故障が検出さ
れることを条件にして、Ａ系のハードに異常がな
く、しかも発電機の運転状態に異常が発生した場
合に、Ｂ系からＡ系に切り替えることが行なわれ
るのである。

もちろん、このとき、前述のごとく監視装置９
にて検出された故障箇所はそれぞれ個別に表示さ
れている。

なお、上記実施例では、励磁機２をブラシレス
励磁機としたが、サイリスタ励磁機や直流励磁機
でもよく、このようにしても上記実施例と同様の
効果を奏する。

また、自動電圧調整器を３系列以上設けて、１
系列の自動電圧調整器で電圧調整を行ない、残り
の系列の自動電圧調整器を待機自動電圧調整器と
してもよい。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば自動電圧調整
器を複数系列化し、上記各自動電圧調整器整器を
構成する多数のカードの各カード毎に、カードが
出力する信号を検出するモニタ回路を設けるとと
もに当該モニタ回路によりカードの異常が検出さ
れると、他の自動電圧調整器による電圧調整モー
ドに切り替える自動電圧調整器切替回路を設ける
ようにしたので、安定した電力供給を実現するこ
とができ、電力供給システムの信頼度を高くする
ことができるほか、故障箇所を容易に且つ早期に
発見することができ、保守時間の大幅な短縮化が
可能となる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図はこの発明の一実施例としての発電
機用自動電圧調整装置を示すもので、第１図はそ
のブロツク図、第２図はその電圧偏差検出回路と
監視装置との内部構成を示すブロツク図、第３図
はその切替回路による切替ロジツクを説明するた
めのブロツク図であり、第４図は従来の発電機用
自動電圧調整装置を示すブロツク図である。 図において、１……発電機、２……ブラシレス
励磁機、３Ａ，３Ｂ……計器用変圧機、４Ａ，４
Ｂ……電圧偏差検出回路、５Ａ，５Ｂ……点弧装
置、６Ａ，６Ｂ……整流器、７……補助発電機、
８……界磁遮断器、９……監視装置、１０……個
別表示パネル、１２，１３……自動電圧調整器、
１７Ａ，１７Ｂ……計算部、１８Ａ，１８Ｂ……
比較部、１９Ａ，１９Ｂ……ANDゲート、２０
……比較部、２１Ａ，２１Ｂ，２３Ａ，２３Ｂ…
…回路部分、２５……切替スイツチ。なお、図
中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発電機の自動電圧調整器を複数台有し、当該
   各自動電圧調整器が、電子回路を実装した複数の
   カードを備え、各カード毎に、その出力信号をモ
   ニタ信号として入力し基準信号と比較して偏差が
   所定値を超えると上記カードが異常である旨の異
   常信号を出力する比較器と、対応するカードの特
   性関数を予め格納し当該カードへの入力信号を分
   岐入力する計算部とを有し、当該計算部が上記各
   カードの上記基準信号を生成するモニタ回路を備
   え、 一方の自動電圧調整器のカードと他方の自動電
   圧調整器の対応するカードの出力とを比較して両
   者に差がある場合に不一致信号を出力する回路
   と、この不一致信号と上記異常信号を受けた場合
   に、当該異常信号を発生していない側の自動電圧
   調整装置を選択する切替え回路を備えることを特
   徴とする発電機用自動電圧調整装置。