JP2008259327A - 再閉路方式 - Google Patents

Abstract

【課題】再閉路を実施するまでの間の系統安定度を維持でき、また１回線π引き込み構成でも再閉路できる再閉路方式を提供する。
【解決手段】再閉路方式は、事故が発生した２回線送電線の事故相を一旦遮断した後で該事故相を再閉路する再閉路方式において、該事故相を遮断したときに多相再閉路の連系条件が成立するか否かを判断する連系条件判断ステップと、上記多相再閉路の連系条件が成立する場合、該事故相を多相再閉路する多相再閉路ステップと、上記多相再閉路の典型条件が成立しない場合、上記事故相の一方の端で一方の母線に再閉路した後で、上記事故相の他方の端での送電線電圧と他方の母線の電圧との位相差を算出するとともに、算出したすべての事故相の位相差が所定の範囲内に含まれるとき上記他方の端で再閉路する同期再閉路ステップと、を有する。
【選択図】図１

Description

この発明は、２回線構成の送電線を事故に対して自動的に復旧する再閉路方式に関する。

電力系統の基幹送電線は、高信頼性の送電のため、２回線構成の複数ルートの架空送電線路並びに複数バンクを常時併用する強固なグリッド系統とし、その中でも落雷などによる事故頻度が高い架空送電線路には高速多相再閉路方式を適用して、殆どの事故に対して自動的に系統を復旧できるようにしている。
また、高速多相再閉路方式は、２回線送電線を単位としたときに、２相または３相連系が維持されていることを条件に再閉路を実施する方式である。一方、その条件も成立しない苛酷な事故であっても、他の送電線ルートで連系があれば再閉路可能であるので、送電線の両側系統の電圧位相差が所定の範囲内にあることを確認して再閉路する。このように高速多相再閉路方式と同期再閉路方式を併用し、信頼性向上を図っている（例えば、特許文献１参照）。
同期再閉路方式による再閉路の実施手順は、２相連系または３相連系という多相再閉路の連系条件が不成立であることを確認し、残相を遮断し、アーク消滅および絶縁回復のための待ち時間を確保するための再閉路無電圧時間を確認し、１端を再閉路後、もう一端で線路電圧と母線電圧の位相差を確認し、所定の範囲内ならば再閉路を実施する。
または、両端に接続する母線間の電圧位相差を確認し、所定の範囲内ならば両端で同時に再閉路を実施する。

特開昭６３−１１０１８号公報

しかし、この手順で同期再閉路を実施すると、一旦、２回線送電線を全相遮断した後で電圧位相差を確認するために、再閉路を実施するまでの間、系統安定度が低下するという問題がある。
また、１回線π引き込み構成で他のルートによる連系がない電気所に同期再閉路を適用しようとしても、残相を遮断した時点で単独の非同期系統になるため、適用することができないという問題がある。

この発明の目的は、再閉路を実施するまでの間の系統安定度を維持でき、また１回線π引き込み構成でも再閉路できる再閉路方式を提供することである。

この発明に係る再閉路方式は、事故が発生した２回線送電線の事故相を一旦遮断した後で該事故相を再閉路する再閉路方式において、該事故相を遮断したときに多相再閉路の連系条件が成立するか否かを判断する連系条件判断ステップと、上記多相再閉路の連系条件が成立する場合、該事故相を多相再閉路する多相再閉路ステップと、上記多相再閉路の典型条件が成立しない場合、上記事故相の一方の端で一方の母線に再閉路した後で、上記事故相の他方の端での送電線電圧と他方の母線の電圧との位相差を算出するとともに、算出したすべての事故相の位相差が所定の範囲内に含まれるとき上記他方の端で再閉路する同期再閉路ステップと、を有する。

この発明に係る再閉路方式による効果は、多相再閉路の連系条件が成立するときには多相再閉路により復旧し、多相再閉路の連系条件が成立しないときには事故相の一方の端を再閉路し、その後送電線電圧と母線電圧との位相差が所定の範囲内にあるとき他方の端を再閉路して復旧するので、すべての相が遮断されることがなく、再閉路を実施するまでの間の系統安定度が維持される。

実施の形態１．
図１は、この発明に係る実施の形態１による再閉路方式を適用した再閉路継電装置により再閉路される平行２回線送電線の構成を示す構成図である。
この発明に係る平行２回線送電線は、甲電気所１の甲母線２と乙電気所３の乙母線４とを連系する第１回線５と第２回線６から構成される。
この発明に係る平行２回線送電線には、第１回線５および第２回線６のそれぞれのＲ相Ｓ相、Ｔ相からなる３相の送電線５ｒ、５ｓ、５ｔ、６ｒ、６ｓ、６ｔの両端に遮断器７ａ〜７ｌが設置されている。また、送電線の事故を検出するために計器用変流器９ａ〜９ｌが両回線の各相に設置されている。また、計器用変流器９ａ〜９ｌが計測する電流に基づいて遮断器７ａ〜７ｌを遮断して回線を保護する甲保護継電装置８ａが甲電気所１に、乙保護継電装置８ｂが乙電気所３に設置される。

また、この発明に係る平行２回線送電線には、甲母線２および乙母線４のそれぞれの相の電圧を計測する母線側計器用変圧器１１ａ〜１１ｆ、第１回線５および第２回線６のそれぞれの相の両端の電圧を計測する甲側計器用変圧器１２ａ〜１２ｆおよび乙側計器用変圧器１３ａ〜１３ｆが設置されている。

この発明に係る実施の形態１による再閉路継電装置１５は、甲保護継電装置８ａおよび乙保護継電装置８ｂから送信される各遮断器７ａ〜７ｌの状態信号、すなわち遮断器７ａ〜７ｌが遮断されているときの「切信号」、または遮断器７ａ〜７ｌが投入されているときの「入信号」に基づいて多相再閉路の連系条件が成立するか否かを判断する連系条件判断手段２１、多相再閉路の連系条件が成立する場合、事故相を多相再閉路する多相再閉路手段２２、多相再閉路の連系条件が成立しない場合、事故相の一方の端で甲母線２に事故相を再閉路する１次再閉路手段２３、事故相の他方の端での送電線電圧と乙母線４の電圧との位相差を算出する位相差算出手段２４、および、算出したすべての事故相の位相差が所定の範囲内に含まれるとき他方の端で再閉路する２次再閉路手段２５を備える。
なお、１次再閉路手段２３、位相差算出手段２４、２次再閉路手段２５をまとめて同期再閉路手段２６と称す。

多相再閉路の連系条件とは、２回線送電線を単位として、２相連系または３相連系が維持されていることである。例えば、図２に示すように、第１回線５のＲ相５ｒと第２回線６のＳ相６ｓで地絡事故が発生した場合、２回線送電線を単位とすると、３相連系が維持されている。そこで、第１回線５のＲ相５ｒと第２回線６のＳ相６ｓとは遮断されているので、多相再閉路方式では、地絡に係わるアークが消弧するに十分な時間を経過したとき、第１回線５のＲ相５ｒと第２回線６のＳ相６ｓを再閉路する。
多相再閉路の連系条件が成立しないときとは、例えば、図３に示すように、第１回線５のＲ相５ｒとＳ相５ｓ、第２回線６のＲ相６ｒとＳ相６ｓで地絡事故が発生し、連系している相がＴ相だけになるときである。

次に、この発明に係る実施の形態１による再閉路継電装置１５の動作について図４を参照して説明する。図４は、この発明に係る実施の形態１による再閉路継電装置１５の動作の手順を示すフローチャートである。
ステップＳ１０１で、「切信号」が入力されたか否かを判断し、「切信号」が入力されたときステップＳ１０２に進み、「切信号」が入力されないときステップＳ１０１を繰り返す。
ステップＳ１０２で、入力された「切信号」に基づいて多相再閉路の連系条件が成立するか否かを判断する。多相再閉路の連系条件が成立するときステップＳ１０３に進み、多相再閉路の連系条件が成立しないときステップＳ１０４に進む。
ステップＳ１０３で、多相再閉路を行って再閉路手順を終了する。

ステップＳ１０４で、入力された「切信号」から遮断されている遮断器７ａ〜７ｌを特定する。例えば、図３に示す場合、第１回線５のＲ相５ｒとＳ相５ｓ、第２回線６のＲ相６ｒとＳ相６ｓで地絡事故が発生したので、遮断器７ａ、７ｂ、７ｄ、７ｅ、７ｇ、７ｈ、７ｊ、７ｋが遮断されている。
ステップＳ１０５で、遮断されている遮断器のうち、甲母線２側の遮断器を再閉路する。例えば、図３に示す場合、遮断器７ａ、７ｂ、７ｄ、７ｅを投入する。
ステップＳ１０６で、甲母線２側の遮断器が投入され乙母線４側の遮断器が遮断されている送電線の乙母線４側の電圧と乙母線４の該当する相の電圧との位相差を算出する。
ステップＳ１０７で、算出した位相差がそれぞれ所定の値、例えば２５°以内であるか否かを判断する。位相差がそれぞれ所定の値以内の場合、ステップＳ１０８に進み、位相差のいずれか１つが所定の値を超えている場合、ステップＳ１０９に進む。
ステップＳ１０８で、位相差が最も小さくなる時点を投入条件として遮断器を投入して再閉路手順を終了する。
ステップＳ１０９で、連系する相の両端の遮断器を遮断して再閉路手順を終了する。

このような実施の形態１による再閉路方式は、多相再閉路の連系条件が成立するときには多相再閉路により復旧し、多相再閉路の連系条件が成立しないときには事故相の一方の端を再閉路し、その後送電線電圧と母線電圧との位相差が所定の範囲内にあるとき他方の端を再閉路して復旧するので、すべての相が遮断されることがなく、再閉路を実施するまでの間の系統安定度が維持される。

また、残相が遮断されずに単独の非同期系統にならないので、１回線π引き込み構成で他のルートによる連系がない電気所に実施の形態１による再閉路方式を適用することができる。

実施の形態２．
図５は、この発明に係る実施の形態２による再閉路方式を適用した再閉路継電装置の構成図である。
この発明に係る実施の形態２による再閉路方式は、実施の形態１による再閉路方式と多相再閉路ステップを含まないことが異なり、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記し説明は省略する。
この発明に係る実施の形態２による再閉路継電装置１５Ｂは、甲保護継電装置９ａおよび乙保護継電装置８ｂから送信される各遮断器７ａ〜７ｌの状態信号、すなわち遮断器７ａ〜７ｌが遮断されているときの「切信号」、または遮断器７ａ〜７ｌが投入されているときの「入信号」に基づいて、事故相の一方の端で甲母線２に事故相を再閉路する１次再閉路手段２３、事故相の他方の端での送電線電圧と乙母線４の電圧との位相差を算出する位相差算出手段２４、および、算出したすべての事故相の位相差が所定の範囲内に含まれるとき他方の端で再閉路する２次再閉路手段２５を備える。
なお、１次再閉路手段２３、位相差算出手段２４、２次再閉路手段２５をまとめて同期再閉路手段２６と称す。

次に、この発明に係る実施の形態２による再閉路継電装置１５Ｂの動作について図６を参照して説明する。図６は、この発明に係る実施の形態２による再閉路継電装置１５Ｂの動作の手順を示すフローチャートである。
ステップＳ２０１で、「切信号」が入力されたか否かを判断し、「切信号」が入力されたときステップＳ２０２に進み、「切信号」が入力されないときステップＳ２０１を繰り返す。
ステップＳ２０２で、入力された「切信号」から遮断されている遮断器７ａ〜７ｌを特定する。例えば、図３に示す場合、第１回線５のＲ相５ｒとＳ相５ｓ、第２回線６のＲ相６ｒとＳ相６ｓで地絡事故が発生したので、遮断器７ａ、７ｂ、７ｄ、７ｅ、７ｇ、７ｈ、７ｊ、７ｋが遮断されている。
ステップＳ２０３で、遮断されている遮断器のうち、甲母線２側の遮断器を再閉路する。例えば、図３に示す場合、遮断器７ａ、７ｂ、７ｄ、７ｅを投入する。
ステップＳ２０４で、甲母線２側の遮断器が投入され乙母線４側の遮断器が遮断されている送電線の乙母線４側の電圧と乙母線４の該当する相の電圧との位相差を算出する。
ステップＳ２０５で、算出した位相差がそれぞれ所定の範囲、例えば±２５°内であるか否かを判断する。位相差がそれぞれ所定の範囲内の場合、ステップＳ２０６に進み、位相差のいずれか１つが所定の範囲を超えている場合、ステップＳ２０７に進む。
ステップＳ２０６で、位相差が最も小さくなる時点を投入条件として遮断器を投入して再閉路手順を終了する。
ステップＳ２０７で、連系する相の両端の遮断器を遮断して再閉路手順を終了する。

このような実施の形態２による再閉路方式は、同期再閉路方式で一本化されているので、再閉路方式が簡素化できる。

この発明に係る実施の形態１による再閉路方式を適用した再閉路継電装置により再閉路される平行２回線送電線の構成を示す構成図である。 平行２回線構成の送電線で多相再閉路の連系条件が成立する場合を示す図である。 平行２回線構成の送電線で多相再閉路の連系条件が成立しない場合を示す図である。 この発明に係る実施の形態１による再閉路継電装置の動作の手順を示すフローチャートである。 この発明に係る実施の形態２による再閉路方式を適用した再閉路継電装置の構成図である。 この発明に係る実施の形態２による再閉路継電装置の動作の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 甲電気所、２ 甲母線、３ 乙電気所、４ 乙母線、５ 第１回線、５ｒ 第１回線のＲ相、５ｓ 第１回線のＳ相、５ｔ 第１回線のＴ相、６ 第２回線、６ｒ 第２回線のＲ相、６ｓ 第２回線のＳ相、６ｔ 第２回線のＴ相、７ａ〜７ｌ 遮断器、８ａ 甲保護継電装置、８ｂ 乙保護継電装置、９ａ〜９ｌ 計器用変流器、１１ａ〜１１ｆ 母線側計器用変圧器、１２ａ〜１２ｆ 甲側計器用変圧器、１３ａ〜１３ｆ 乙側計器用変圧器、１５、１５Ｂ 再閉路継電装置、２１ 連系条件判断手段、２２ 多相再閉路手段、２３ １次再閉路手段、２４ 位相差算出手段、２５ ２次再閉路手段、２６ 同期再閉路手段。

Claims (2)

1. 事故が発生した２回線送電線の事故相を一旦遮断した後で該事故相を再閉路する再閉路方式において、
   該事故相を遮断したときに多相再閉路の連系条件が成立するか否かを判断する連系条件判断ステップと、
   上記多相再閉路の連系条件が成立する場合、該事故相を多相再閉路する多相再閉路ステップと、
   上記多相再閉路の典型条件が成立しない場合、上記事故相の一方の端で一方の母線に再閉路した後で、上記事故相の他方の端での送電線電圧と他方の母線の電圧との位相差を算出するとともに、算出したすべての事故相の位相差が所定の範囲内に含まれるとき上記他方の端で再閉路する同期再閉路ステップと、
   を有することを特徴とする再閉路方式。
2. 事故が発生した２回線送電線の事故相を一旦遮断した後で該事故相を再閉路する再閉路方式において、
   上記事故相の一方の端で一方の母線に再閉路した後で、上記事故相の他方の端での送電線電圧と他方の母線の電圧との位相差を算出するとともに、算出したすべての事故相の位相差が所定の範囲内に含まれるとき上記他方の端で再閉路する同期再閉路ステップを有することを特徴とする再閉路方式。

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