JP2011155783A - Ac/dc converter - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an AC/DC converter which can identify a ground fault spot without using a zero-phase current transformer and a direction ground fault relay. <P>SOLUTION: The AC/DC converter includes a breaker 2 with one end connected to a power system, a breaker 101 with one end connected to the other end of the breaker 2, an interconnecting transformer 102 with the primary side connected to the other end of the breaker 101, a converter 103 with the AC side connected to the secondary side of the interconnecting transformer 102 to convert AC power into DC power, an NAS battery 150 connected to the DC side of the converter 103, an auxiliary transformer 105 with the primary side connected to a common connection point between the breaker 2 and the breaker 101 and the secondary side connected to a heater of the NAS battery 150, and a ground fault protection relay 108 connected to a common connection point between the other end of the beaker 2 and one end of the breaker 101. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電力貯蔵NAS電池用交直変換装置の地絡保護方式に関するものである。   The present invention relates to a ground fault protection system for an AC / DC converter for a power storage NAS battery.

昼夜の負荷平準等のためにNAS(ナトリウム・硫黄)電池が用いられている。このNAS電池は、動作するためにヒータと放電時の発熱を用いて300℃程度に加熱する必要がある。   A NAS (sodium / sulfur) battery is used for day and night load leveling. In order to operate, this NAS battery needs to be heated to about 300 ° C. using a heater and heat generated during discharge.

NAS電池が交流系統に接続される場合は、直流電力に変換するため、交直変換装置が必要になる。交直変換装置は、交流系統の電力をNAS電池に充電させるために直流に変換し、また、NAS電池の直流電力を交流に変換して交流系統に供給させるためのものである。   When the NAS battery is connected to an AC system, an AC / DC converter is required to convert it into DC power. The AC / DC converter converts the power of the AC system into direct current so as to charge the NAS battery, and converts the direct current power of the NAS battery into AC and supplies it to the AC system.

ここで、NAS電池および交直変換装置に関する装置構成について説明する。はじめに、交直変換装置に接続される構内設備について説明する。   Here, the apparatus structure regarding a NAS battery and an AC / DC converter is demonstrated. First, the on-site equipment connected to the AC / DC converter will be described.

図3は、交直変換装置に接続される構内設備の構成図である。系統には、遮断器201の一端が接続されている。遮断器201の他端と各構内負荷205a〜205nとの間に遮断器202a〜202nがそれぞれ接続されている。遮断器202a〜202nと構内負荷205a〜205nを結ぶそれぞれの電路には、零相変流器203a〜203nがそれぞれ介挿されている。   FIG. 3 is a configuration diagram of the premises equipment connected to the AC / DC converter. One end of a circuit breaker 201 is connected to the system. Circuit breakers 202a to 202n are connected between the other end of the circuit breaker 201 and each of the local loads 205a to 205n. Zero-phase current transformers 203a to 203n are inserted in the respective electric paths connecting the circuit breakers 202a to 202n and the premises loads 205a to 205n.

また、零相変流器203a〜203nには、方向地絡継電器(DGR)204a(図示省略)〜204nがそれぞれ接続されている。これらの符号中の“n”は各個数を表している。   In addition, directional ground fault relays (DGR) 204a (not shown) to 204n are connected to the zero-phase current transformers 203a to 203n, respectively. “N” in these codes represents each number.

また、遮断器201の他端と接地間に直列に接続された2個のコンデンサと2個のコンデンサのうち接地側のコンデンサに並列に接続された変圧器とを備えた零相電圧検出器(ZPC)206が接続されている。この零相電圧検出器206の出力は、前記方向地絡継電器204a〜204nと地絡保護継電器(OVGR)208とに入力される。地絡保護継電器208は、交直変換装置100の内部および外部のいずれの地絡事故でも動作する。   In addition, a zero-phase voltage detector including two capacitors connected in series between the other end of the circuit breaker 201 and the ground and a transformer connected in parallel to the ground-side capacitor of the two capacitors ( ZPC) 206 is connected. The output of the zero-phase voltage detector 206 is input to the directional ground fault relays 204a to 204n and the ground fault protection relay (OVGR) 208. The ground fault protection relay 208 operates in both ground faults inside and outside the AC / DC converter 100.

また、遮断器201の他端と交直変換装置100との間には、遮断器209が接続され、交直変換装置100にはNAS電池150が接続されている。   A circuit breaker 209 is connected between the other end of the circuit breaker 201 and the AC / DC converter 100, and a NAS battery 150 is connected to the AC / DC converter 100.

ここで、図3に記載してある、構内母線、構内負荷向けフィーダおよび交直変換装置向けフィーダについて定義する。   Here, the local bus, the internal load feeder and the AC / DC converter feeder described in FIG. 3 are defined.

構内母線は、遮断器201の他端、遮断器202a〜202n、遮断器209、および零相電圧検出器206の一端が接続される電路である。   The local bus is an electric circuit to which the other end of the circuit breaker 201, the circuit breakers 202a to 202n, the circuit breaker 209, and one end of the zero-phase voltage detector 206 are connected.

構内負荷向けフィーダは、構内母線から構内負荷205a〜205nまでのそれぞれの電路である。   The feeders for on-premises loads are respective electric paths from the on-site bus to the on-site loads 205a to 205n.

交直変換装置向けフィーダは、構内母線から交直変換装置100までの電路である。   The feeder for the AC / DC converter is an electric circuit from the local bus to the AC / DC converter 100.

なお、遮断器201、遮断器202a〜202nおよび遮断器209の動作は以下の通りである。   In addition, operation | movement of the circuit breaker 201, the circuit breakers 202a-202n, and the circuit breaker 209 is as follows.

遮断器201は、構内母線における短絡および地絡事故が発生した場合に開放される。   The circuit breaker 201 is opened when a short circuit or ground fault occurs on the campus bus.

遮断器202a〜202nは、構内負荷205a〜205nにおいて短絡および地絡事故が発生した場合に開放される。   The circuit breakers 202a to 202n are opened when a short circuit or ground fault occurs in the campus loads 205a to 205n.

遮断器209は、遮断器209から交直変換装置100までのフィーダ線における短絡事故が発生した場合に開放される。また、交直変換装置100の内部の遮断器で除去できない部位(引き込み部導体の短絡)で短絡事故が発生した場合にも遮断器209は開放される。   The circuit breaker 209 is opened when a short circuit accident occurs in the feeder line from the circuit breaker 209 to the AC / DC converter 100. The circuit breaker 209 is also opened when a short circuit accident occurs at a site (short circuit of the lead-in conductor) that cannot be removed by the circuit breaker inside the AC / DC converter 100.

次に、交直変換装置100およびNAS電池150について説明する。   Next, the AC / DC converter 100 and the NAS battery 150 will be described.

図4は、交直変換装置100およびNAS電池150の内部構成図である。また、図4の交直変換装置100およびNAS電池150は、図3の交直変換装置100およびNAS電池150である。   FIG. 4 is an internal configuration diagram of the AC / DC converter 100 and the NAS battery 150. Further, the AC / DC converter 100 and the NAS battery 150 in FIG. 4 are the AC / DC converter 100 and the NAS battery 150 in FIG. 3.

図4の交直変換装置100では、以下の理由から交直変換装置の内部での地絡事故は可能性が低いものとしている。   In the AC / DC converter 100 of FIG. 4, it is assumed that the possibility of a ground fault in the AC / DC converter is low for the following reason.

すなわち、1.装置内は導体母線で接続されており、大地とは十分に離隔されている、2.装置内の連系変圧器102および補機変圧器105はモールド変圧器を適用しているため、絶縁破壊の発生確率は低い、といった理由からである。   That is: 1. The inside of the device is connected by a conductor bus and is sufficiently separated from the ground. This is because the interconnection transformer 102 and the auxiliary transformer 105 in the apparatus employ a molded transformer, so that the probability of occurrence of dielectric breakdown is low.

これらの理由から、図4の交直変換装置100は以下の構成になっている。   For these reasons, the AC / DC converter 100 of FIG. 4 has the following configuration.

遮断器(52PR)101は、一端が系統に接続され、他端が連系変圧器102の1次側に接続されている。連系変圧器102の2次側はコンバータ103の交流側に接続され、コンバータ103の直流側はNAS電池150の電池部151の電池に接続されている。   The circuit breaker (52PR) 101 has one end connected to the system and the other end connected to the primary side of the interconnection transformer 102. The secondary side of the interconnection transformer 102 is connected to the AC side of the converter 103, and the DC side of the converter 103 is connected to the battery of the battery unit 151 of the NAS battery 150.

コンバータ103は、IGBT等の半導体スイッチング素子により電力変換を行う。   The converter 103 performs power conversion using a semiconductor switching element such as an IGBT.

また、負荷開閉器(89H)104は、一端が系統側と遮断器101との共通接続点に接続され、他端が補機変圧器105の1次側に接続されている。補機変圧器105の2次側は、NAS電池150の電池部151のヒータに接続されている。また、遮断器101の一端および負荷開閉器104の一端の共通接続点と接地間に直列に接続された2個のコンデンサと2個のコンデンサのうち接地側のコンデンサに並列に接続された変圧器とを備えた零相電圧検出器106が接続されている。また、零相電圧検出器106には、地絡保護継電器108が接続されている。   The load switch (89H) 104 has one end connected to a common connection point between the system side and the circuit breaker 101, and the other end connected to the primary side of the auxiliary transformer 105. The secondary side of the auxiliary transformer 105 is connected to the heater of the battery unit 151 of the NAS battery 150. Also, two capacitors connected in series between the common connection point of one end of the circuit breaker 101 and one end of the load switch 104 and the ground, and a transformer connected in parallel to the ground-side capacitor of the two capacitors. Are connected to a zero-phase voltage detector 106. A ground fault protection relay 108 is connected to the zero phase voltage detector 106.

このように、前述した交直変換装置の内部での地絡事故の可能性が低いという理由から、図4の交直変換装置には内部地絡事故対策用の保護装置などは設けられていない。なお、図4の地絡保護継電器108は、受電引き込み部より上位の系統側の地絡事故を念頭としたものである。   As described above, the AC / DC converter shown in FIG. 4 is not provided with a protective device for preventing an internal ground fault because the possibility of a ground fault inside the AC / DC converter described above is low. Note that the ground fault protection relay 108 in FIG. 4 is intended for a ground fault on the system side higher than the power receiving section.

しかし、交直変換装置内部での地絡事故の可能性はゼロでは無い。もし、補機変圧器105で地絡事故が発生すると、交直変換装置100では地絡事故を除去することが出来ない。   However, the possibility of a ground fault inside the AC / DC converter is not zero. If a ground fault occurs in the auxiliary transformer 105, the AC / DC converter 100 cannot remove the ground fault.

この場合は、図3より、零相電圧検出器206に接続された地絡保護継電器208によって遮断器201が遮断されるため、構内負荷205a〜205nもすべて停電してしまうが、構内負荷の重要性によっては許容されないことがある。   In this case, as shown in FIG. 3, since the circuit breaker 201 is interrupted by the ground fault protection relay 208 connected to the zero-phase voltage detector 206, the on-site loads 205a to 205n are all cut off. Depending on sex, it may not be allowed.

これを防止するには、零相電圧検出器106に接続された地絡保護継電器108によって遮断器209を遮断すればよいが、零相電圧検出器106は交直変換装置の外部の地絡事故でも動作するため、不要動作の可能性も高い。   In order to prevent this, the circuit breaker 209 may be interrupted by the ground fault protection relay 108 connected to the zero phase voltage detector 106. However, the zero phase voltage detector 106 can be used in the event of a ground fault outside the AC / DC converter. Since it operates, the possibility of unnecessary operation is high.

補機変圧器105はNAS電池150へヒータ電源を供給しているが、NAS電池150はヒータによって常時300℃を維持しなければ壊れてしまう可能性があるために常時通電状態を維持する必要がある。したがって、遮断器209の開放操作は好ましくない。このような理由から、交直変換装置100の内部/外部のどちらでも地絡事故が発生したかを区別する必要があるため内部地絡に対応する必要がある。   Auxiliary transformer 105 supplies heater power to NAS battery 150, but NAS battery 150 may be broken unless it is constantly maintained at 300 ° C. by the heater. is there. Therefore, opening operation of the circuit breaker 209 is not preferable. For this reason, since it is necessary to distinguish whether a ground fault has occurred either inside or outside the AC / DC converter 100, it is necessary to deal with an internal ground fault.

内部地絡に対応するための装置構成は図5のようになる。図4と同一のものには同一の符号を付して説明を省略する。図4とは、負荷開閉器104が、シーケンス開放できる遮断器(52H)109になっている点が異なっている。他には、遮断器101と連系変圧器102とを結ぶ電路に、零相変流器110bを設けて方向地絡継電器111bと接続している点、および、遮断器109と補機変圧器105とを結ぶ電路に、零相変流器110aを設けて方向地絡継電器111aと接続している点も図5は図4と異なっている。   FIG. 5 shows an apparatus configuration for dealing with the internal ground fault. The same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. 4 differs from FIG. 4 in that the load switch 104 is a circuit breaker (52H) 109 that can be opened in sequence. In addition, a zero-phase current transformer 110b is provided on the electric circuit connecting the circuit breaker 101 and the interconnection transformer 102 and connected to the direction ground fault relay 111b, and the circuit breaker 109 and the auxiliary transformer FIG. 5 is also different from FIG. 4 in that a zero-phase current transformer 110a is provided on the electrical path connecting to 105 and connected to the directional ground fault relay 111a.

図5の交直変換装置120は、図3の交直変換装置100の場所に配設される。   The AC / DC converter 120 of FIG. 5 is disposed at the location of the AC / DC converter 100 of FIG.

このようにして方向地絡継電器を用いて地絡箇所を特定するものがある一方、方向地絡継電器を用いるのではなく、系統と負荷との間に遮断器を複数個設けて、各遮断器のON、OFFの切替えにより地絡箇所を特定できるようにしたものが特許文献1に記載されている。   In this way, there are those that specify the ground fault location using the direction ground fault relay, but instead of using the direction ground fault relay, a plurality of circuit breakers are provided between the system and the load, and each circuit breaker is provided. Patent Document 1 discloses that a ground fault location can be specified by switching between ON and OFF.

特開2004−180468号公報。JP 2004-180468 A.

図5のような装置構成で交直変換装置内部の地絡事故に対応するには、以下の対応が必要となりコスト増加となることが問題であった。   In order to cope with the ground fault accident inside the AC / DC converter with the device configuration as shown in FIG. 5, the following measures are required and the cost increases.

すなわち、1つは、補機変圧器105の不要解列防止のためには、交直変換装置内部の地絡事故が連系変圧器102側で発生したか、補機変圧器105側で発生したかを判定する零相変流器110a,110bおよび方向地絡継電器111a,111bの追加が、2回路(連系変圧器側+補機変圧器側)必要となることである。もう1つは、地絡事故時の引き外しおよびシーケンス開放できる開閉器にするため、負荷開閉器104の電動操作化あるいは負荷開閉器104から遮断器109への変更が必要となることである。   In other words, in order to prevent unnecessary disconnection of the auxiliary transformer 105, a ground fault in the AC / DC converter occurred on the interconnecting transformer 102 side or occurred on the auxiliary transformer 105 side. The addition of the zero-phase current transformers 110a and 110b and the directional ground fault relays 111a and 111b to determine whether two circuits (interconnection transformer side + auxiliary transformer side) are required. The other is that the load switch 104 needs to be electrically operated or changed from the load switch 104 to the circuit breaker 109 in order to make the switch that can be tripped and opened in the event of a ground fault.

しかし、特許文献1のように遮断器の切替で地絡箇所を特定できれば、設備の簡略化およびコスト削減が図られると考えられる。   However, if the ground fault location can be specified by switching the circuit breaker as in Patent Document 1, it is considered that the facility can be simplified and the cost can be reduced.

本発明は、前記課題に基づいてなされたものであり、零相変流器および方向地絡継電器を用いることなく地絡箇所を特定することができる交直変換装置を提供することにある。   This invention is made | formed based on the said subject, and is providing the AC / DC converter which can pinpoint a ground fault location, without using a zero phase current transformer and a direction ground fault relay.

本発明は、前記課題の解決を図るために、電力系統に一端が接続された第1の遮断器と、前記第1の遮断器の他端に一端が接続された第2の遮断器と、前記第2の遮断器の他端に1次側が接続された第1の変圧器と、前記第1の変圧器の2次側に交流側が接続され、交流電力を直流電力に変換する交流/直流変換手段と、前記交流/直流変換手段の直流側に接続されたNAS電池と、前記第1の遮断器および前記第2の遮断器の共通接続点に1次側が接続され、前記NAS電池のヒータに2次側が接続された第2の変圧器と、前記第1の遮断器の他端と前記第2の遮断器の一端との共通接続点に接続された地絡保護継電器と、前記地絡保護継電器の信号に基づいて前記第1の遮断器および前記第2の遮断器を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention provides a first circuit breaker having one end connected to the power system, a second circuit breaker having one end connected to the other end of the first circuit breaker, A first transformer whose primary side is connected to the other end of the second circuit breaker, and an AC / DC that has an AC side connected to the secondary side of the first transformer and converts AC power into DC power A primary side is connected to a common connection point of the conversion means, the NAS battery connected to the DC side of the AC / DC conversion means, and the first circuit breaker and the second circuit breaker, and the heater of the NAS battery A second transformer connected to the secondary side, a ground fault protection relay connected to a common connection point between the other end of the first circuit breaker and one end of the second circuit breaker, and the ground fault Control means for controlling the first circuit breaker and the second circuit breaker based on a signal from a protective relay. The features.

上記構成によれば、第1の遮断器、第2の遮断器、および地絡保護継電器を上述したように配設することで、零相変流器および方向地絡継電器を用いることなく交直変換装置の内部で発生した地絡事故に対応することができる。   According to the above configuration, by arranging the first circuit breaker, the second circuit breaker, and the ground fault protection relay as described above, the AC / DC conversion can be performed without using the zero-phase current transformer and the directional ground fault relay. It is possible to respond to a ground fault occurring inside the device.

また、前記制御手段は、前記地絡保護継電器が動作した場合に、前記第1の遮断器および前記第2の遮断器を開放し、その後前記第1の遮断器を再投入し、前記地絡保護継電器が再動作したか否かを判断することを特徴とする。   In addition, when the ground fault protection relay operates, the control means opens the first circuit breaker and the second circuit breaker, and then reopens the first circuit breaker, and the ground fault It is characterized in that it is determined whether or not the protective relay has been reactivated.

上記構成によれば、地絡事故が発生して地絡保護継電器が動作し、第1の遮断器および第2の遮断器を開放し、地絡保護継電器が復帰し、第1の遮断器のみを再投入した後、地絡保護継電器が再動作した場合は第2の変圧器で地絡事故が発生したと判定する。一方、第1の遮断器を再投入し、第2の遮断器も再投入した後地絡保護継電器が再動作した場合は、第1の変圧器で地絡事故が発生したと判定する。このようにして判定すれば、地絡方向を考慮する必要はないので、零相変流器および方向地絡継電器を用いることなく地絡箇所を特定することができ、コスト削減が図れる。   According to the above configuration, a ground fault accident occurs, the ground fault protection relay operates, the first circuit breaker and the second circuit breaker are opened, the ground fault protection relay returns, and only the first circuit breaker When the ground fault protection relay is restarted after the power is turned on again, it is determined that a ground fault has occurred in the second transformer. On the other hand, when the ground fault protection relay is restarted after the first circuit breaker is turned on again and the second circuit breaker is turned on again, it is determined that a ground fault has occurred in the first transformer. If the determination is made in this way, it is not necessary to consider the direction of the ground fault, so that the location of the ground fault can be specified without using the zero-phase current transformer and the direction ground fault relay, and the cost can be reduced.

また、地絡事故が第1の変圧器で発生した場合、第1の遮断器は再投入されているので、NAS電池のヒータには継続して電力が供給される。   In addition, when a ground fault occurs in the first transformer, the first circuit breaker is turned on again, so that power is continuously supplied to the heater of the NAS battery.

請求項1の発明によれば、第1の遮断器、第2の遮断器、および地絡保護継電器を上述したように配設することで、零相変流器および方向地絡継電器を用いることなく交直変換装置の内部で発生した地絡事故に対応することができる。   According to the invention of claim 1, by using the first circuit breaker, the second circuit breaker, and the ground fault protection relay as described above, the zero phase current transformer and the direction ground fault relay are used. Therefore, it is possible to cope with a ground fault occurring inside the AC / DC converter.

請求項2の発明によれば、地絡事故が発生して地絡保護継電器が動作し、第1の遮断器および第2の遮断器を開放し、地絡保護継電器が復帰し、第1の遮断器のみを再投入した後、地絡保護継電器が再動作した場合は第2の変圧器で地絡事故が発生したと判定する。一方、第1の遮断器を再投入し、第2の遮断器も再投入した後地絡保護継電器が再動作した場合は、第1の変圧器で地絡事故が発生したと判定する。このようにして判定すれば、地絡方向を考慮する必要はないので、零相変流器および方向地絡継電器を用いることなく地絡箇所を特定することができ、コスト削減が図れる。   According to the invention of claim 2, the ground fault accident occurs, the ground fault protection relay operates, the first circuit breaker and the second circuit breaker are opened, the ground fault protection relay returns, If the ground fault protection relay is restarted after reconnecting only the circuit breaker, it is determined that a ground fault has occurred in the second transformer. On the other hand, when the ground fault protection relay is restarted after the first circuit breaker is turned on again and the second circuit breaker is turned on again, it is determined that a ground fault has occurred in the first transformer. If the determination is made in this way, it is not necessary to consider the direction of the ground fault, so that the location of the ground fault can be specified without using the zero-phase current transformer and the direction ground fault relay, and the cost can be reduced.

また、地絡事故が第1の変圧器で発生した場合、第1の遮断器は再投入されているので、NAS電池のヒータには継続して電力が供給される。   In addition, when a ground fault occurs in the first transformer, the first circuit breaker is turned on again, so that power is continuously supplied to the heater of the NAS battery.

本発明における交直変換装置の構成図。The block diagram of the AC / DC converter in this invention. 本発明における地絡時の交直変換装置の制御を示すフローチャート。The flowchart which shows control of the AC / DC converter at the time of the ground fault in this invention. 交直変換装置の構内設備の構成図。The block diagram of the premises equipment of an AC / DC converter. 従来における交直変換装置の構成図。The block diagram of the conventional AC / DC converter. 従来における交直変換装置の構成図。The block diagram of the conventional AC / DC converter.

以下、本発明の実施の形態における交直変換装置を図面等に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, an AC / DC converter according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本実施例の装置構成図である。図5と相違するのは、遮断器109が設けられていない代わりに遮断器(52PP)2が系統と遮断器101との共通接続点に設けられている点と、零相変流器110a,110bおよび方向地絡継電器111a,111bが除かれている点である。その他の図5と同一のものには同一の符号を付して説明を省略する。   FIG. 1 is an apparatus configuration diagram of this embodiment. The difference from FIG. 5 is that the circuit breaker (52PP) 2 is provided at a common connection point between the system and the circuit breaker 101 instead of the circuit breaker 109, and the zero-phase current transformer 110a, 110b and the directional ground fault relays 111a and 111b are removed. The other components that are the same as those in FIG.

図1の交直変換装置1は、図3の交直変換装置100の場所に配設される。   The AC / DC converter 1 of FIG. 1 is disposed at the location of the AC / DC converter 100 of FIG.

なお、遮断器2が第1の遮断器に相当し、遮断器101が第2の遮断器に相当し、連系変圧器102が第1の変圧器に相当し、補機変圧器105が第2の変圧器に相当し、コンバータ103が交流/直流変換手段に相当する。   The circuit breaker 2 corresponds to the first circuit breaker, the circuit breaker 101 corresponds to the second circuit breaker, the interconnection transformer 102 corresponds to the first transformer, and the auxiliary transformer 105 is the first circuit breaker. The converter 103 corresponds to AC / DC converting means.

図2のフローチャートを用いて動作について説明する。なお、フローチャートの実行は図示省略の制御部により行われるものとする。
処理1
地絡が発生し、地絡保護継電器108が動作し(STEP1)、制御部が遮断器2,101を開放する(STEP2)。
処理2
遮断器2が開放されて交直変換装置1が系統と切り離されることにより、地絡保護継電器108が復帰する(STEP3)。
処理3
制御部は、遮断器2のみを再投入する(STEP4)。
処理4
制御部は、再び地絡保護継電器108が動作したか否かを判断する(STEP5)。地絡保護継電器108が動作した場合、制御部は補機変圧器105側の地絡事故と判断し(STEP6)、遮断器2を解放する(STEP7)。交直変換装置1は、ヒータ電力供給不能のため運転を停止する(STEP8)。
処理5
制御部は、STEP5において地絡保護継電器108が動作しない場合、遮断器101を再投入する(STEP9)。
処理6
制御部は、再び地絡保護継電器108が動作したか否かを判断する(STEP10)。地絡保護継電器108が動作した場合、制御部は、連系変圧器102側の地絡事故と判断し(STEP11)、遮断器101を開放する(STEP12)。交直変換装置1は、運転を停止するが、遮断器2は再投入されているのでヒータへの電力供給は継続される(STEP13)。
処理7
制御部は、STEP10において地絡保護継電器108が動作しない場合、系統側の地絡事故(交直変換装置1の内部の地絡除去成功)と判定し(STEP14)、交直変換装置1の運転を再開させる(STEP15)。
The operation will be described with reference to the flowchart of FIG. It is assumed that the flowchart is executed by a control unit (not shown).
Process 1
A ground fault occurs, the ground fault protection relay 108 operates (STEP 1), and the control unit opens the circuit breakers 2 and 101 (STEP 2).
Process 2
When the circuit breaker 2 is opened and the AC / DC converter 1 is disconnected from the system, the ground fault protection relay 108 is restored (STEP 3).
Process 3
The control unit re-inserts only the circuit breaker 2 (STEP 4).
Process 4
The control unit determines again whether or not the ground fault protection relay 108 has been operated (STEP 5). When the ground fault protection relay 108 is operated, the control unit determines that a ground fault has occurred on the auxiliary transformer 105 side (STEP 6), and releases the circuit breaker 2 (STEP 7). The AC / DC converter 1 stops operation because the heater power cannot be supplied (STEP 8).
Process 5
When the ground fault protection relay 108 does not operate in STEP 5, the control unit turns on the circuit breaker 101 again (STEP 9).
Process 6
The control unit determines again whether or not the ground fault protection relay 108 has been operated (STEP 10). When the ground fault protection relay 108 is operated, the control unit determines that a ground fault has occurred on the interconnection transformer 102 side (STEP 11), and opens the circuit breaker 101 (STEP 12). The AC / DC converter 1 stops its operation, but since the circuit breaker 2 is turned on again, power supply to the heater is continued (STEP 13).
Process 7
When the ground fault protection relay 108 does not operate in STEP 10, the control unit determines that the system side ground fault (success in removing ground fault in the AC / DC converter 1) (STEP 14) and resumes the operation of the AC / DC converter 1. (STEP 15).

上記の処理1〜7において、交直変換装置1の内部の地絡保護継電器108で地絡事故を検出した場合、以下のようになる。
(1)連系変圧器102側で地絡事故が発生した場合
地絡保護継電器108は、処理4では再動作せず処理6で再動作するから処理6までが実行される。この状態では、遮断器2は“入”で、遮断器101は“切”となっている。すなわち、遮断器101は“切”であるから事故点である連系変圧器102側は除去されている。また、遮断器2は処理3において再投入されることで、補機変圧器105を介してNAS電池150の電池部151のヒータへの電力給電は継続される。
(2)補機変圧器105側で地絡事故が発生した場合
地絡保護継電器108は、処理4では再動作するから処理5以降は実行されない。この状態では、遮断器2,101は共に“切”となっている。すなわち、補機変圧器105は故障しているため、NAS電池150のヒータへの電力の給電は停止している。また、補機変圧器105の停止時は交直変換装置1は運転することができないため、連系変圧器102側が健全であっても遮断器2が“切”となることはやむを得ない。
(3)交直変換装置1の外部(構内設備)で地絡事故が発生した場合
交直変換装置1の外部の地絡事故は、図3で述べた方向地絡継電器204a〜204nおよび地絡保護継電器208等により事故除去される。すなわち、交直変換装置1側で処理1の地絡保護継電器108の検出に続いて(交直変換装置1側の地絡保護継電器108による検出時限よりも,やや遅れるように時限協調を図る)、地絡保護継電器208等が動作して地絡除去される。
In the above processing 1 to 7, when a ground fault is detected by the ground fault protection relay 108 inside the AC / DC converter 1, the following occurs.
(1) When a ground fault occurs on the side of the interconnection transformer 102 The ground fault protection relay 108 does not restart in the process 4, but restarts in the process 6, and thus the process up to the process 6 is executed. In this state, the circuit breaker 2 is “ON” and the circuit breaker 101 is “OFF”. That is, since the circuit breaker 101 is “OFF”, the faulty point of the interconnection transformer 102 is removed. In addition, the circuit breaker 2 is turned on again in the process 3, so that power supply to the heater of the battery unit 151 of the NAS battery 150 is continued through the auxiliary transformer 105.
(2) When a ground fault occurs on the auxiliary transformer 105 side Since the ground fault protection relay 108 is reactivated in the process 4, the process 5 and subsequent steps are not executed. In this state, both circuit breakers 2 and 101 are “OFF”. That is, since the auxiliary transformer 105 has failed, power supply to the heater of the NAS battery 150 is stopped. Further, since the AC / DC converter 1 cannot be operated when the auxiliary transformer 105 is stopped, it is inevitable that the circuit breaker 2 is “off” even if the interconnection transformer 102 side is healthy.
(3) When a ground fault occurs outside the AC / DC converter 1 (premises equipment) The ground faults outside the AC / DC converter 1 are the directional ground fault relays 204a to 204n and the ground fault protective relay described in FIG. The accident is eliminated by 208 etc. That is, following the detection of the ground fault protection relay 108 in the process 1 on the AC / DC converter 1 side (time coordination is attempted so that it is slightly delayed from the detection time limit by the ground fault protection relay 108 on the AC / DC converter 1 side). The fault protection relay 208 and the like operate to eliminate the ground fault.

この場合、交直変換装置1は処理3まで実行した時点で構内設備での事故除去が完了されているため、遮断器2,101を再投入しても交直変換装置1の内部で再び地絡検出されることがない。したがって、処理7まで実行されて交直変換装置1は運転を再開することができる。   In this case, since the AC / DC converter 1 has completed the accident removal at the premises equipment when the process 3 is executed, the ground fault is detected again inside the AC / DC converter 1 even if the circuit breakers 2 and 101 are turned on again. It will not be done. Therefore, the process up to process 7 is executed, and the AC / DC converter 1 can resume operation.

ここで、交直変換装置1の外部で地絡事故が発生した場合について説明する。   Here, a case where a ground fault occurs outside the AC / DC converter 1 will be described.

図3で述べた構内負荷205a〜205nで地絡事故が発生した場合は、該当する構内負荷に対して設けられている遮断器が開放され、地絡事故は除去される。   When a ground fault occurs at the on-site loads 205a to 205n described in FIG. 3, the circuit breaker provided for the corresponding on-site load is opened, and the ground fault is eliminated.

この場合、交直変換装置1の地絡保護継電器108も動作するが、上述した図2の処理が処理7まで行われ交直変換装置1の運転は再開される。   In this case, the ground fault protection relay 108 of the AC / DC converter 1 also operates, but the above-described process of FIG. 2 is performed up to the process 7 and the operation of the AC / DC converter 1 is resumed.

構内母線で地絡事故が発生した場合は、地絡保護継電器208が動作し、地絡保護継電器108も動作する。しかし、交直変換装置1および構内負荷205a〜205nのいずれでも地絡除去されないので、遮断器201が開放され、構内母線は停電する。この場合、構内母線の地絡事故を除去してから交直変換装置1の復電操作を行う。   When a ground fault occurs on the local bus, the ground fault protection relay 208 operates and the ground fault protection relay 108 also operates. However, since neither the AC / DC converter 1 nor the on-site loads 205a to 205n removes the ground fault, the circuit breaker 201 is opened, and the on-premises bus fails. In this case, the power return operation of the AC / DC converter 1 is performed after removing the ground fault of the local bus.

地絡事故が系統側で発生した場合、遮断器201を開放しても変電所側で地絡事故は継続しているので、変電所側で図示省略の送り出し遮断器を開放する。系統側の地絡事故を除去してから交直変換装置1の復電操作が行われる。   When a ground fault occurs on the system side, even if the circuit breaker 201 is opened, the ground fault has continued on the substation side, so the sending circuit breaker (not shown) is opened on the substation side. The power restoration operation of the AC / DC converter 1 is performed after removing the ground fault on the system side.

本発明は、図1のように遮断器2,101、および地絡保護継電器108を上述したように配設することで、零相変流器および方向地絡継電器を用いることなく交直変換装置1の内部で発生した地絡事故に対応することができる。   The present invention provides the AC / DC converter 1 without using the zero-phase current transformer and the directional ground fault relay by arranging the circuit breakers 2 and 101 and the ground fault protection relay 108 as described above as shown in FIG. It is possible to respond to a ground fault accident that occurred inside.

また、この構成において地絡事故が発生して地絡保護継電器108が動作し、遮断器2,101を開放し、地絡保護継電器108が復帰し、遮断器2のみを再投入した後、地絡保護継電器108が再動作した場合は補機変圧器105で地絡事故が発生したと判定する。一方、遮断器2を再投入し、遮断器101も再投入した後地絡保護継電器108が再動作した場合は、連系変圧器102で地絡事故が発生したと判定する。このようにして判定すれば、地絡方向を考慮する必要はないので、零相変流器および方向地絡継電器を用いることなく地絡箇所を特定することができ、コスト削減が図られる。   In addition, in this configuration, a ground fault occurs, the ground fault protection relay 108 operates, the circuit breakers 2 and 101 are opened, the ground fault protection relay 108 returns, and only the circuit breaker 2 is turned on again. When the fault protection relay 108 is activated again, it is determined that a ground fault has occurred in the auxiliary transformer 105. On the other hand, when the circuit breaker 2 is turned on again and the ground fault protection relay 108 is restarted after the circuit breaker 101 is also turned on again, it is determined that a ground fault has occurred in the interconnection transformer 102. If it determines in this way, since it is not necessary to consider a ground fault direction, a ground fault location can be specified without using a zero phase current transformer and a direction ground fault relay, and cost reduction is achieved.

また、地絡事故が連系変圧器102で発生した場合、遮断器2は再投入されているので、NAS電池150の電池部151のヒータには継続して電力が供給される。   When a ground fault occurs in the interconnection transformer 102, the circuit breaker 2 is turned on again, so that power is continuously supplied to the heater of the battery unit 151 of the NAS battery 150.

以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変形および修正が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変形および修正が特許請求の範囲に属することは当然のことである。
Although the present invention has been described in detail only for the specific examples described above, it is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention. Such variations and modifications are naturally within the scope of the claims.

1,100,120…交直変換装置
2,101,109,201,202a〜202n,209…遮断器
102…連系変圧器
103…コンバータ
104…負荷開閉器
105…補機変圧器
106,206…零相電圧検出器(ZPC)
108,208…地絡保護継電器
110a,110b,203a〜203n…零相変流器
111a,111b,204a〜204n…方向地絡継電器
150…NAS電池
151…電池部
205a〜205n…構内負荷
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100,120 ... AC / DC converter 2,101,109,201,202a-202n, 209 ... breaker 102 ... interconnection transformer 103 ... converter 104 ... load switch 105 ... auxiliary transformer 106,206 ... zero Phase voltage detector (ZPC)
108, 208 ... Ground fault protection relays 110a, 110b, 203a to 203n ... Zero phase current transformers 111a, 111b, 204a to 204n ... Directional ground fault relay 150 ... NAS battery 151 ... Battery unit 205a-205n ... On-site load

Claims (2)

電力系統に一端が接続された第1の遮断器と、
前記第1の遮断器の他端に一端が接続された第2の遮断器と、
前記第2の遮断器の他端に1次側が接続された第1の変圧器と、
前記第1の変圧器の2次側に交流側が接続され、交流電力を直流電力に変換する交流/直流変換手段と、
前記交流/直流変換手段の直流側に接続されたNAS電池と、
前記第1の遮断器および前記第2の遮断器の共通接続点に1次側が接続され、前記NAS電池のヒータに2次側が接続された第2の変圧器と、
前記第1の遮断器の他端と前記第2の遮断器の一端との共通接続点に接続された地絡保護継電器と、
前記地絡保護継電器の信号に基づいて前記第1の遮断器および前記第2の遮断器を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする交直変換装置。
A first circuit breaker having one end connected to the power system;
A second circuit breaker having one end connected to the other end of the first circuit breaker;
A first transformer having a primary side connected to the other end of the second circuit breaker;
AC / DC conversion means for connecting the AC side to the secondary side of the first transformer and converting AC power to DC power;
A NAS battery connected to the DC side of the AC / DC converting means;
A second transformer having a primary side connected to a common connection point of the first circuit breaker and the second circuit breaker, and a secondary side connected to a heater of the NAS battery;
A ground fault protection relay connected to a common connection point between the other end of the first circuit breaker and one end of the second circuit breaker;
An AC / DC converter comprising: control means for controlling the first circuit breaker and the second circuit breaker based on a signal from the ground fault protection relay.
前記制御手段は、前記地絡保護継電器が動作した場合に、前記第1の遮断器および前記第2の遮断器を開放し、その後前記第1の遮断器を再投入し、前記地絡保護継電器が再動作したか否かを判断することを特徴とする請求項1に記載の交直変換装置。   When the ground fault protection relay is operated, the control means opens the first circuit breaker and the second circuit breaker, and then reopens the first circuit breaker, and the ground fault protection relay 2. The AC / DC converter according to claim 1, wherein it is determined whether or not the operation has been restarted.
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