JP2008113508A - 保護継電装置および電力系統保護方法 - Google Patents

Abstract

【課題】２回線並用送電線などすべての地絡事故において、両端の遮断器を開放する保護方式および保護継電装置および保護システムを提供すること
【解決手段】地絡回線選択保護継電装置と地絡方向継電装置または、その両者の機能を備えた複合型保護継電装置で２回線並用送電線の地絡事故における保護システムにあって、前記地絡方向継電保護装置または複合型保護継電装置の地絡事故検出時の出力に転送遮断手段を備えて相手端の遮断器を転送遮断することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、２回線並用送電線での同相地絡事故時に送電線の両端の遮断器を即時に開放する保護継電装置および電力系統保護方法に関する。

従来、２回線並用送電線での地絡事故発生時の保護システムとして、送電線の両端には、主保護に地絡回線選択保護継電装置（以下ＳＧ−ＲＹと略す）を、後備保護に地絡方向継電装置（以下ＤＧ−ＲＹと略す）を備えた構成を一般的に採られる。この構成で片回線に地絡事故を発生すると、前者の各端のＳＧ−ＲＹにより零相電流の差と方向から事故回線を検出して事故発生の回線の遮断器を順次開放し、電気所の母線から分離する。しかし、同相での２回線同時事故が発生すると、両回線の零相電流が同じ値のため事故回線を検出できず、このため電源端の前記ＤＧ−ＲＹにより事故方向を検出して、自端（電源端）の両回線の遮断器を開放させる。しかし、相手端である負荷端の電気所のＤＧ−ＲＹや地絡過電圧保護継電装置（以下ＯＶＧ−ＲＹと略す）などでは事故が検出できず、自端（負荷端）の遮断器は開放されず、母線に接続されたままになる。

この状態において、母線に下位のトランスを介した電力系統に分散電源が接続されている電気所の場合、事故の送電線に分散電源からの電圧により加圧された状態になり、安全上、保守上の危険な状態になる。すなわち、最近、従来になかった分散電源が電力系統に多く接続されてくると、この問題を解決しなければならない状態になってきていた。
特開平１０−２５７６６０号公報

本発明は上述のかかる事情に鑑みてなされたものであり、複数回線並用送電線を含むいろいろな地絡事故ケースにおいて、両端の遮断器を確実に開放することのできる保護継電装置および電力系統保護方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係わる保護継電装置は、地絡方向継電手段を有する保護継電装置であって、地絡事故を検出したとき、自端遮断器の開放指令出力を条件に、相手端の遮断器を転送遮断する手段を備えたことを特徴とする。また、この保護継電装置は、地絡回線選択継電装置の後備保護として動作することを特徴とする。

本発明では、地絡方向継電手段によって、地絡事故を検出し、自端の遮断器をトリップすることを条件に転送遮断手段によって相手端の遮断器をトリップさせることによって確実に両端の遮断器を開放する。

また、本発明に係る電力系統保護方法は、上記の保護継電装置を送電線の電源端と、分散電源が接続された負荷端に夫々設置して、電力系統の事故点を分離する電力系統保護方法であって、電源端に設置された前記保護継電装置は、地絡事故を検出したとき、自端遮断器を開放すると共に負荷端遮断器の遮断指令を送信し、負荷端に設置された前記保護継電装置は、前記遮断指令を受信して遮断器を開放することを特徴とする。

負荷端に分散電源が接続されているような電力系統においては、地絡方向継電器によって、事故検出ができない場合がある。このため、本発明では、電源端による事故検出時に負荷端の遮断器を転送遮断によって開放する。

また、本発明に係る電力系統保護方法は、地絡回線選択継電装置の後備保護として地絡方向継電手段と転送遮断手段を有する保護継電装置を複数回線並用送電線の両端に設置して、電力系統の事故点を分離する電力系統保護方法であって、前記保護継電装置は、地絡事故を検出したとき、自端遮断器を開放すると共に相手端遮断器の遮断指令を送信し、 相手端に設置された前記保護継電装置は、前記遮断指令を受信して遮断器を開放することを特徴とする。

本発明では、送電線の両端に装備された主保護の前記ＳＧ−ＲＹで検出できない複数回線同相地絡同時事故時に、電源端の前記ＤＧ−ＲＹにより自端の遮断器を開放するとともに、負荷端で事故検出できず開放されない遮断器を、前記転送遮断装置により開放して事故送電線を電気所の母線から分離することができる。

本発明によれば、送電線の地絡方向継電装置などの事故検出出力を相手端に転送して相手端遮断器を開放することによって、いろいろな地絡事故の送電線を確実に分離することが可能となり、安全上、保守上の危険が回避することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、第１の実施の形態による２回線並用送電線の地絡事故に対する保護システムの構成図である。

この図で、電源端の電気所１と分散電源を持つ負荷端の電気所２間に２回線並用の送電線１Ｌ、２Ｌが設置され、各送電線の両端に遮断器１１，１２，２１，２２と、計器用変成器１１Ｃ，１２Ｃ、２１Ｃ、２２Ｃが挿入されている。各電気所１，２は、地絡事故時の保護システムとして、この計器用変成器に、主保護として地絡回線選択保護継電装置（ＳＧ−ＲＹ）１３の１式と、後備保護として電源端の電気所１には、回線１Ｌ、２Ｌ毎に地絡方向保護継電装置（ＤＧ−ＲＹ）１４，１５とが設置され、このＤＧ−ＲＹ１４、１５の出力で自局に遮断器１１，１２を開放する信号を、負荷端の遮断器２１，２２も開放させるための転送遮断手段または装置１６で構成される。負荷端の電気所２の後備保護として回線毎のＯＶＧ−ＲＹと、前記転送遮断装置１６からの信号を受信して該当遮断器２１、または２２を開放制御する転送遮断手段または装置の受信装置２６で構成される。

この構成で、２回線１Ｌ、２Ｌの同相回線のＲ相１ＬＲ、２ＬＲに同時地絡事故が発生した場合の動作を説明する。この同相の２回線同時地絡事故では、両電気所１，２のＳＧ−ＲＹ１３、２３は、零相電流に差が生じないため事故を検出できず、電源端の電気所１のＤＧ−ＲＹ１４，１５のみが両回線１ＬＲ、２ＬＲの事故を検出し、自局１の遮断器１１と１２を開放するとともに、転送遮断装置１６，２６を介して負荷端の電気所２の遮断器２１，２２も同時に転送遮断を行い、事故発生の２回線を両電気所１，２の母線１０、２０ら切り離す。

この他の１線地絡事故時においては、前記ＳＧ−ＲＹ１３，２３が事故を検出して、各ＲＹが自局の該当する遮断器を開放制御し、事故発生の送電線を電気所の母線から切り離す。

以上、本実施の形態によれば、送電線の両端に高価なＰＣＭ電流差動式保護継電装置を設置せず、安価な選択保護継電装置と方向保護継電装置に転送遮断装置または手段を追加するのみですべての種類の地絡事故に対して、高速に事故送電線を両電気所の母線から切り離すことが可能となる。このことにより、もしも負荷端の電気所に接続されている分散電源が接続されている場合でも、この分散電源からの回りこみによる加圧が防止でき、安全上、保守上の危険が回避できる。また、２回線並用でなく、１回線のみの運用時でも、地絡方向継電器により事故検出と転送遮断装置または、手段により確実に該当送電線の両端の遮断器の開放が可能となる。

本発明は、電力系統における送電線の地絡事故の保護に利用することができる。

本発明の第１の実施の形態による保護システムの構成図である。

符号の説明

１、２ 電気所
１０、２０ 母線
１１、１２、２１、２２ 遮断器
１１Ｃ、１２Ｃ、２１Ｃ、２２Ｃ 計器用変成器
１３，２３ 地絡回線選択保護継電装置
１４，１５ 地絡方向保護継電装置
１６，２６ 転送遮断装置
２７ 変圧器

Claims (4)

1. 地絡方向継電手段を有する保護継電装置であって、
   地絡事故を検出したとき、自端遮断器の開放指令出力を条件に、相手端の遮断器を転送遮断する手段を備えたことを特徴とする保護継電装置。
2. 地絡回線選択継電装置の後備保護として動作することを特徴とする請求項１記載の保護継電装置。
3. 請求項１記載の保護継電装置を送電線の電源端と、分散電源が接続された負荷端に夫々設置して、電力系統の事故点を分離する電力系統保護方法であって、
   電源端に設置された前記保護継電装置は、地絡事故を検出したとき、自端遮断器を開放すると共に負荷端遮断器の遮断指令を送信し、
   負荷端に設置された前記保護継電装置は、前記遮断指令を受信して遮断器を開放することを特徴とする電力系統保護方法。
4. 請求項２記載の保護継電装置を複数回線並用送電線の両端に設置して、電力系統の事故点を分離する電力系統保護方法であって、
   前記保護継電装置は、地絡事故を検出したとき、自端遮断器を開放すると共に相手端遮断器の遮断指令を送信し、
   相手端に設置された前記保護継電装置は、前記遮断指令を受信して遮断器を開放することを特徴とする電力系統保護方法。

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