JP2011182548A - 母線保護システム - Google Patents

Abstract

【課題】母線保護装置が設置されていない電気所で発生した母線事故から電力系統を保護することができる母線保護システムを提供する。
【解決手段】母線保護装置が設置されていない電気所であるＢ変電所で発生した母線事故から電力系統を保護するための母線保護システムであって、Ｂ変電所の母線の第１の送電線１Ｌと第２の送電線２Ｌとの間に設置された母線分割開閉器５と、第１および第２の送電線１Ｌ，２Ｌの電源端側に設置されたかつＢ変電所で発生した母線事故を検出すると母線分割開閉器５を開放するための母線事故検出手段として機能する第１および第２の距離継電器１０₁，１０₂並びに監視制御装置２０とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、母線保護装置が設置されていない電気所で発生した母線事故から電力系統を保護するのに好適な母線保護システムに関する。

従来、電力会社では母線事故から電力系統を保護するために母線保護装置を設置している（たとえば、下記の特許文献１参照）が、母線保護装置は高価であるため、１１０ｋＶ以下の変電所のような電気所では母線保護装置を必ずしも設置しているとは限らない。そのため、このような電気所では、母線事故が発生した場合には、電源端の変電所に設置した遠端の保護装置や構内保護装置によって母線を切分けることなく停電させ、その後母線の切分け操作を人間系で行うことにより対処している。そのときには，第１の送電線１Ｌが接続している母線に事故があるのか第２の送電線２Ｌが接続している母線に事故があるのか試充電をしてみるまで事故点は判明しない。

また、インピーダンス継電器の適用により、たとえば図５（ａ）に示すような２回線送電線電力系統では、送電線短絡事故から電力系統を保護するために、第１および第２の送電線１Ｌ，２Ｌの電源１側（Ａ変電所側、以下、「電源端側」と称する。）に第１および第２の距離継電器（ＤＺ）１１０₁，１１０₂を設置して、第１および第２の距離継電器１１０₁，１１０₂の１段保護範囲内（電源端から線路インピーダンスの８５％以内）で発生した送電線短絡事故については、第１および第２の送電線１Ｌ，２Ｌの電源端側に設置された第１および第２の遮断器２₁，２₂を第１および第２の距離継電器１１０₁，１１０₂や、線路主保護リレー（送電線保護継電器の主保護継電器）と呼んでいる回線選択継電器や電流差動継電器によって高速（約０．１ｓ。回線選択継電器リレーのシーケンシャル遮断では０．３ｓ程度かかる場合もある。）に遮断（開放）するようにしている。

さらに、送電線地絡事故からこのような電力系統を保護するために、図５（ｂ）に示すように第１および第２の送電線１Ｌ，２Ｌの電源端側に第１および第２の地絡方向継電器（ＤＧ）１２０₁，１２０₂を設置して、第１および第２の送電線１Ｌ，２Ｌの電源端側を流れる第１および第２の零相電流とＡ変電所の２重母線の各母線に発生する第１および第２の零相電圧とに基づいて送電線地絡事故の発生を検出して、第１および第２の遮断器２₁，２₂を第１および第２の地絡方向継電器１２０₁，１２０₂によって高速に遮断するようにしている。

特開平１１−３１８０２６号公報 特開２００９−１７６２０号公報

しかしながら、図５（ａ）に示した第１および第２の距離継電器１１０₁，１１０₂では、１段保護範囲は電源端から線路インピーダンスの８５％以内と設定されるため、第１および第２の距離継電器１１０₁，１１０₂の２段保護範囲内で発生するＢ変電所における母線事故については高速に除去することはできない（第１および第２の距離継電器１１０₁，１１０₂の２段保護範囲の動作時限は約０．７ｓである）。また、第１および第２の距離継電器１１０₁，１１０₂の２段保護範囲内で発生したＢ変電所における母線短絡事故と送電線同相同時短絡事故との判別もできない。
なお、搬送継電器であるＰＣＭ電流差動継電器を併用すれば、計器用変流器（ＣＴ）の配置にもよるが、送電線および母線の保護範囲を確実に区別することができるため、第１および第２の距離継電器１１０₁，１１０₂が２段保護範囲で動作すればＢ変電所における母線短絡事故であると判断することができるが、ＰＣＭ電流差動継電器を設置する必要がある。
また、方向比較継電器を並用しても、背後電源がないため、Ｂ変電所における母線短絡事故と送電線同相同時短絡事故とを判別することができない。回線選択継電器についても同様である。

図５（ｂ）に示した第１および第２の地絡方向継電器１２０₁，１２０₂では、零相電流と零相電圧とに基づいて地絡事故を検出するため、地絡相を判別することはできない。
また、地絡電源の末端から地絡電源端へ向かって時限協調しているため、地絡電源に近付くほど事故除去時間が長くなる。これは、一般に２重事故の発生頻度が少なく、単純事故を主保護継電器で除去するような設計としているためであり、地絡事故の除去は可能であるが、Ｂ変電所における母線地絡事故と送電線同相同時地絡事故とを最初の地絡事故発生で判別することができない。

本発明の目的は、母線保護装置が設置されていない電気所で発生した母線事故から電力系統の停電範囲を極小化することで供給支障を極小化し、事故区間を特定することで従来の復旧方法より復旧時間を短縮させ、事故点に複数回事故電流を流さないようにすることによる機器損壊や健全系統への電圧降下の恐れを防止して、電力系統を保護することができる母線保護システムを提供することにある。

本発明の母線保護システムは、母線保護装置が設置されていない電気所で発生した母線事故から電力系統を保護するための母線保護システムであって、前記電気所の母線の第１の送電線（１Ｌ）と第２の送電線（２Ｌ）との間に設置された母線分割開閉器（５）と、前記第１および第２の送電線の電源端側に設置された、かつ、前記母線事故を検出すると前記母線分割開閉器を開放するための母線事故検出手段とを具備することを特徴とする。
ここで、前記母線事故検出手段が、前記第１および第２の送電線の電源端側にそれぞれ設置された、かつ、前記電気所の母線に発生した母線短絡事故を検出するための第１および第２の距離継電器（１０₁，１０₂）と、前記第１および第２の距離継電器が共に前記母線短絡事故を検出したときにのみ、前記母線分割開閉器を開放する母線分割開閉器開放手段（２０）とを備えてもよい。
前記母線分割開閉器開放手段が、送電線保護継電器の主保護継電器が動作して事故を除去する時限よりは長い動作時限で、前記第１および第２の距離継電器の２段保護範囲での動作時限から該第１および第２の距離継電器の２段保護範囲での単体の動作復帰時限を引いた値未満の動作時限で前記母線分割開閉器を開放してもよい。
前記母線事故検出手段が、前記第１および第２の送電線の電源端側にそれぞれ設置された、かつ、前記電気所の母線に発生した母線地絡事故を検出するための第１および第２の地絡方向継電器（３１₁，３１₂）と、前記第１および第２の送電線の電源端側の２重母線の各母線にそれぞれ設置された第１および第２の不足電圧継電器（３３₁，３３₂）と、前記第１および第２の地絡方向継電器が共に前記母線地絡事故を検出し、かつ、前記第１および第２の不足電圧継電器が共に前記２重母線の各母線の同じ相の電圧が所定の電圧整定値以下になったことを検出したときにのみ、前記母線分割開閉器を開放する母線分割開閉器開放手段（４０）とを備えてもよい。
前記母線分割開閉器開放手段が、送電線保護継電器の主保護継電器が動作して事故を除去する時限よりは長い動作時限で、前記第１および第２の地絡方向継電器の動作時限から該第１および第２の地絡方向継電器の単体の動作復帰時限を引いた値未満の動作時限で前記母線分割開閉器を開放してもよい。

本発明の母線保護システムは、母線保護装置が設置されていない電気所の母線の第１の送電線と第２の送電線との間に母線分割開閉器を設置するとともに第１および第２の送電線の電源端側に母線事故検出手段を設置して、母線事故検出手段によって母線事故を検出すると母線分割開閉器を開放することにより、母線保護装置が設置されていない電気所で発生した母線事故から電力系統を保護することができるという効果を奏する。

本発明の第１の実施例による母線保護システムについて説明するための図である。 図１に示した監視制御装置２０の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施例による母線保護システムについて説明するための図である。 図３に示した監視制御装置４０の構成を示すブロック図である。 従来の技術の課題を説明するための図である。

上記の目的を、母線保護装置が設置されていない電気所の母線の第１の送電線と第２の送電線との間に母線分割開閉器を設置し、第１および第２の送電線の電源端側に設置された母線事故検出手段によってこの電気所における母線事故を検出すると母線分割開閉器を開放することにより実現した。

以下、本発明の母線保護システムの実施例について図面を参照して説明する。
まず、本発明の第１の実施例による母線保護システムについて、図１および図２を参照して説明する。

本実施例による母線保護システムは、以下に示す点を特徴とする。
（１）母線保護装置が設置されていないＢ変電所（電気所）の母線の第１の送電線１Ｌと第２の送電線２Ｌとの間に設置された母線分割開閉器５を具備する（図１参照）。
（２）第１の送電線１Ｌの電源端側に設置された第１の距離継電器（ＤＺ）１０₁が、２段保護範囲内のａ相−ｂ相間の短絡事故を検出するとハイレベルの第１のａｂ相短絡事故検出信号Ｓ_1abを監視制御装置２０に出力し、２段保護範囲内のｂ相−ｃ相間の短絡事故を検出するとハイレベルの第１のｂｃ相短絡事故検出信号Ｓ_1bcを監視制御装置２０に出力し、２段保護範囲内のｃ相−ａ相間の短絡事故を検出するとハイレベルの第１のｃａ相短絡事故検出信号Ｓ_1caを監視制御装置２０に出力し、２段保護範囲内のａ相−ｂ相−ｃ相間の短絡事故を検出するとハイレベルの第１のａｂｃ相短絡事故検出信号Ｓ_1abcを監視制御装置２０に出力する。
（３）第２の送電線２Ｌの電源端側に設置された第２の距離継電器（ＤＺ）１０₂が、２段保護範囲内のａ相−ｂ相間の短絡事故を検出するとハイレベルの第２のａｂ相短絡事故検出信号Ｓ_2abを監視制御装置２０に出力し、２段保護範囲内のｂ相−ｃ相間の短絡事故を検出するとハイレベルの第２のｂｃ相短絡事故検出信号Ｓ_2bcを監視制御装置２０に出力し、２段保護範囲内のｃ相−ａ相間の短絡事故を検出するとハイレベルの第２のｃａ相短絡事故検出信号Ｓ_2caを監視制御装置２０に出力し、２段保護範囲内のａ相−ｂ相−ｃ相間の短絡事故を検出すると第２のａｂｃ相短絡事故検出信号Ｓ_2abcを監視制御装置２０に出力する。
（４）監視制御装置２０は、第１の距離継電器１０₁からハイレベルの第１のａｂ相短絡事故検出信号Ｓ_1abが入力されるとともに第２の距離継電器１０₂からハイレベルの第２のａｂ相短絡事故検出信号Ｓ_2abが入力されるか、第１の距離継電器１０₁からハイレベルの第１のｂｃ相短絡事故検出信号Ｓ_1bcが入力されるとともに第２の距離継電器１０₂からハイレベルの第２のｂｃ相短絡事故検出信号Ｓ_2bcが入力されるか、第１の距離継電器１０₁からハイレベルの第１のｃａ相短絡事故検出信号Ｓ_1caが入力されるとともに第２の距離継電器１０₂からハイレベルの第２のｃａ相短絡事故検出信号Ｓ_2caが入力されるか、第１の距離継電器１０₁からハイレベルの第１のａｂｃ相短絡事故検出信号Ｓ_1abcが入力されるとともに第２の距離継電器１０₂からハイレベルの第２のａｂｃ相短絡事故検出信号Ｓ_2abcが入力されると、母線分割開閉器５を開放するためのトリップ信号ＴＲを生成する。
（５）監視制御装置２０は、線路主保護リレーと呼んでいる回線選択継電器や電流差動継電器によって高速（約０．１ｓ。回線選択継電器リレーのシーケンシャル遮断では０．３ｓ程度かかる場合もある。）に事故を除去する時間よりは長くする必要があるので、０．４ｓよりは長時限で、第１および第２の距離継電器１０₁，１０₂の２段保護範囲での動作時限を０．７ｓとし、第１および第２の距離継電器１０₁，１０₂の２段保護範囲での単体の動作復帰時限を０．０５ｓとすると、０．６５ｓ（＝０．７ｓ−０．０５ｓ）未満の動作時限でトリップ信号ＴＲを母線分割開閉器５に出力する。

そのため、監視制御装置２０は、図２に示すように、第１のａｂ相短絡事故検出信号Ｓ_1abおよび第２のａｂ相短絡事故検出信号Ｓ_2abの論理積をとる第１の論理積回路２１₁と、第１のｂｃ相短絡事故検出信号Ｓ_1bcおよび第２のｂｃ相短絡事故検出信号Ｓ_2bcの論理積をとる第２の論理積回路２１₂と、第１のｃａ相短絡事故検出信号Ｓ_1caおよび第２のｃａ相短絡事故検出信号Ｓ_2caの論理積をとる第３の論理積回路２１₃と、第１のａｂｃ相短絡事故検出信号Ｓ_1abcおよび第２のａｂｃ相短絡事故検出信号Ｓ_2abcの論理積をとる第４の論理積回路２１₄と、第１乃至第４の論理積回路２１₁〜２１₄の出力信号の論理和をとる論理和回路２２と、論理和回路２２の出力信号（トリップ信号ＴＲ）を０．４ｓ以上、０．６５ｓ未満の動作時限で母線分割開閉器５に出力するためのタイマ２３とを備える。

次に、図１に実線の矢印で示すように、Ｂ変電所の母線の母線分割開閉器５よりも第１の送電線１Ｌ側でａ相−ｂ相間の短絡事故が発生したときの本実施例による母線保護システムの動作について説明する。

Ｂ変電所の母線の母線分割開閉器５よりも第１の送電線１Ｌ側でａ相−ｂ相間の短絡事故が発生すると、第１の距離継電器１０₁からハイレベルの第１のａｂ相短絡事故検出信号Ｓ_1abが監視制御装置２０に出力されるとともに、第２の距離継電器１０₂からハイレベルの第２のａｂ相短絡事故検出信号Ｓ_2abが監視制御装置２０に出力される。

監視制御装置２０では、ハイレベルの第１のａｂ相短絡事故検出信号Ｓ_1abおよびハイレベルの第２のａｂ相短絡事故検出信号Ｓ_2abが入力されると、第１の論理積回路２１₁の出力信号がロウレベルからハイレベルになって、論理和回路２２の出力信号がロウレベルからハイレベルになる（図２参照）。
その結果、論理和回路２２のハイレベルの出力信号がタイマ２３に入力されることにより、ハイレベルのトリップ信号ＴＲが０．４ｓ以上、０．６５ｓ未満の動作時限で母線分割開閉器５に出力されて、母線分割開閉器５が開放される。

これにより、第２の送電線２Ｌは短絡事故点から切り離されるため、第１の送電線１ＬとＢ変電所の母線の第１の送電線１Ｌ側に接続されたＣ変電所およびＤ変電所とは停電するが、第２の送電線２ＬとＢ変電所の母線の第２の送電線２Ｌ側に接続されたＥ変電所、Ｆ変電所およびＧ変電所とは停電しないようにすることができるとともに、事故除去時間を短縮することができる。

次に、図１に破線の矢印で示すように、Ｂ変電所の母線の母線分割開閉器５よりも第２の送電線２Ｌ側でｂ相−ｃ相間の短絡事故が発生したときの本実施例による母線保護システムの動作について説明する。

Ｂ変電所の母線の母線分割開閉器５よりも第２の送電線２Ｌ側でｂ相−ｃ相間の短絡事故が発生すると、第１の距離継電器１０₁からハイレベルの第１のｂｃ相短絡事故検出信号Ｓ_1bcが監視制御装置２０に出力されるとともに、第２の距離継電器１０₂からハイレベルの第２のｂｃ相短絡事故検出信号Ｓ_2bcが監視制御装置２０に出力される。

監視制御装置２０では、ハイレベルの第１のｂｃ相短絡事故検出信号Ｓ_{1 bc}およびハイレベルの第２のｂｃ相短絡事故検出信号Ｓ_2bcが入力されると、第２の論理積回路２１₂の出力信号がロウレベルからハイレベルになって、論理和回路２２の出力信号がロウレベルからハイレベルになる。
その結果、論理和回路２２のハイレベルの出力信号がタイマ２３に入力されることにより、ハイレベルのトリップ信号ＴＲが０．４ｓ以上、０．６５ｓ未満の動作時限で母線分割開閉器５に出力されて、母線分割開閉器５が開放される。

これにより、第１の送電線１Ｌは短絡事故点から切り離されるため、第２の送電線２ＬとＢ変電所の母線の第２の送電線２Ｌ側に接続されたＥ変電所、Ｆ変電所およびＧ変電所とは停電するが、第１の送電線１ＬとＢ変電所の母線の第１の送電線１Ｌ側に接続されたＣ変電所およびＤ変電所とは停電しないようにすることができるとともに、事故除去時間を短縮することができる。

次に、本発明の第２の実施例による母線保護システムについて、図３および図４を参照して説明する。

本実施例による母線保護システムは、以下に示す点を特徴とする。
（１）母線保護装置が設置されていないＢ変電所（電気所）の母線の第１の送電線１Ｌと第２の送電線２Ｌとの間に設置された母線分割開閉器５を具備する（図３参照）。
（２）第１の送電線１Ｌの電源端側に設置された第１の地絡方向継電器３１₁が、地絡事故を検出するとハイレベルの第１の地絡事故検出信号Ｓ_DZ1を監視制御装置４０に出力する。
（３）第２の送電線２Ｌの電源端側に設置された第２の地絡方向継電器３１₂が、地絡事故を検出するとハイレベルの第２の地絡事故検出信号Ｓ_DZ2を監視制御装置４０に出力する。
（４）Ａ変電所の２重母線のうちの第１の送電線１Ｌが接続された甲母線に設置された第１の計器用変圧器（ＰＴ）３２₁と、第１の計器用変圧器３２_１から甲母線の第１のａ相電圧、第１のｂ相電圧および第１のｃ相電圧が入力される第１の不足電圧継電器（ＵＶ）３３₁と、Ａ変電所の２重母線のうちの第２の送電線２Ｌが接続された乙母線に設置された第２の計器用変圧器（ＰＴ）３２₂と、第２の計器用変圧器３２₂から乙母線の第２のａ相電圧、第２のｂ相電圧および第２のｃ相電圧が入力される第２の不足電圧継電器（ＵＶ）３３₂とを具備する（図３参照）。
（５）第１の不足電圧継電器３３₁が、第１のａ相電圧が所定の電圧整定値以下であるとハイレベルの第１のａ相電圧不足検出信号Ｓ_UV1aを監視制御装置４０に出力し、第１のｂ相電圧が電圧整定値以下であるとハイレベルの第１のｂ相電圧不足検出信号Ｓ_UV1bを監視制御装置４０に出力し、第１のｃ相電圧が電圧整定値以下であるとハイレベルの第１のｃ相電圧不足検出信号Ｓ_UV1cを監視制御装置４０に出力する。
（６）第２の不足電圧継電器３３₂が、第２のａ相電圧が電圧整定値以下であるとハイレベルの第２のａ相電圧不足検出信号Ｓ_UV2aを監視制御装置４０に出力し、第２のｂ相電圧が電圧整定値以下であるとハイレベルの第２のｂ相電圧不足検出信号Ｓ_UV2bを監視制御装置４０に出力し、第２のｃ相電圧が電圧整定値以下であるとハイレベルの第２のｃ相電圧不足検出信号Ｓ_UV2cを監視制御装置４０に出力する。
（７）監視制御装置４０が、第１の地絡方向継電器３１₁からハイレベルの第１の地絡事故検出信号Ｓ_DZ1が入力されるとともに第２の地絡方向継電器３１₂からハイレベルの第２の地絡事故検出信号Ｓ_DZ2が入力され、かつ、第１の不足電圧継電器３３₁からハイレベルの第１のａ相電圧不足検出信号Ｓ_UV1aが入力されるとともに第２の不足電圧継電器３３₂からハイレベルの第２のａ相電圧不足検出信号Ｓ_UV2aが入力されるか、第１の不足電圧継電器３３₁からハイレベルの第１のｂ相電圧不足検出信号Ｓ_UV1bが入力されるとともに第２の不足電圧継電器３３₂からハイレベルの第２のｂ相電圧不足検出信号Ｓ_UV2bが入力されるか、第１の不足電圧継電器３３₁からハイレベルの第１のｃ相電圧不足検出信号Ｓ_UV1cが入力されるとともに第２の不足電圧継電器３３₂からハイレベルの第２のｃ相電圧不足検出信号Ｓ_UV2cが入力されると、母線分割開閉器５を開放するためのトリップ信号ＴＲを生成する。
（８）監視制御装置４０は、第１および第２の地絡方向継電器３１₁，３１₂の動作時限（Ｂ変電所の母線から分岐されてＣ変電所およびＤ変電所と接続された送電線とＢ変電所の母線から分岐されてＥ変電所、Ｆ変電所およびＤ変電所と接続された送電線とに設置されている地絡方向継電器の動作時限と協調されている。）を０．９ｓとし、第１および第２の地絡方向継電器３１₁，３１₂の単体の動作復帰時限を０．０５ｓとすると、線路主保護リレーの０．５ｓ以上、０．８５ｓ（＝０．９ｓ−０．０５ｓ）未満の動作時限でトリップ信号ＴＲを母線分割開閉器５に出力する。

そのため、監視制御装置４０は、図４に示すように、第１の地絡事故検出信号Ｓ_DZ1および第２の地絡事故検出信号Ｓ_DZ2の論理積をとる第１の論理積回路４１₁と、第１のａ相電圧不足検出信号Ｓ_UV1aおよび第２のａ相電圧不足検出信号Ｓ_UV2aの論理積をとる第２の論理積回路４１₂と、第１のｂ相電圧不足検出信号Ｓ_UV1bおよび第２のｂ相電圧不足検出信号Ｓ_UV2bの論理積をとる第３の論理積回路４１₃と、第１のｃ相電圧不足検出信号Ｓ_UV1cおよび第２のｃ相電圧不足検出信号Ｓ_UV2cの論理積をとる第４の論理積回路４１₄と、第１の論理積回路４１₁の出力信号および第２の論理積回路４１₂の出力信号の論理積をとる第５の論理積回路４１₅と、第１の論理積回路４１₁の出力信号および第３の論理積回路４１₃の出力信号の論理積をとる第６の論理積回路４１₆と、第１の論理積回路４１₁の出力信号および第４の論理積回路４１₄の出力信号の論理積をとる第７の論理積回路４１₇と、第５乃至第７の論理積回路４１₅〜４１₇の出力信号の論理和をとる論理和回路４２と、論理和回路４２の出力信号（トリップ信号ＴＲ）を線路主保護リレーの０．５ｓ以上、０．８５ｓ未満の動作時限で母線分割開閉器５に出力するためのタイマ４３とを備える。

次に、図３に実線の矢印で示すように、Ｂ変電所の母線の母線分割開閉器５よりも第１の送電線１Ｌ側でａ相の母線地絡事故が発生したときの本実施例による母線保護システムの動作について説明する。

Ｂ変電所の母線の母線分割開閉器５よりも第１の送電線１Ｌ側でａ相の母線地絡事故が発生すると、第１の地絡方向継電器３１₁からハイレベルの第１の地絡事故検出信号Ｓ_DZ1が監視制御装置４０に出力されるとともに、第２の地絡方向継電器３１₂からハイレベルの第２の地絡事故検出信号Ｓ_DZ2が監視制御装置４０に出力される。
また、第１の不足電圧継電器３３₁からハイレベルの第１のａ相電圧不足検出信号Ｓ_UV1aが監視制御装置４０に出力されるとともに、第２の不足電圧継電器３３₂からハイレベルの第２のａ相電圧不足検出信号Ｓ_UV2aが監視制御装置４０に出力される。

監視制御装置４０では、ハイレベルの第１の地絡事故検出信号Ｓ_DZ1およびハイレベルの第２の地絡事故検出信号Ｓ_DZ2が入力されると、第１の論理積回路４１₁の出力信号がロウレベルからハイレベルになり、また、ハイレベルの第１のａ相電圧不足検出信号Ｓ_UV1aおよびハイレベルの第２のａ相電圧不足検出信号Ｓ_UV2aが入力されると、第２の論理積回路４１₂の出力信号がロウレベルからハイレベルになるため、第５の論理積回路４１₅の出力信号がロウレベルからハイレベルになって、論理和回路４２の出力信号がロウレベルからハイレベルになる。
その結果、論理和回路４２のハイレベルの出力信号がタイマ４３に入力されることにより、ハイレベルのトリップ信号ＴＲが線路主保護リレーの０．５ｓ以上、０．８５ｓ未満の動作時限で母線分割開閉器５に出力されて、母線分割開閉器５が開放される。

これにより、第２の送電線２Ｌは地絡事故点から切り離されるため、第１の送電線１ＬとＢ変電所の母線の第１の送電線１Ｌ側に接続されたＣ変電所およびＤ変電所とは停電するが、第２の送電線２ＬとＢ変電所の母線の第２の送電線２Ｌ側に接続されたＥ変電所、Ｆ変電所およびＧ変電所とは停電しないようにすることができるとともに、事故除去時間を短縮することができる。
このとき、０．２ｓの動作時限で母線分割開閉器５を開放するようにすれば、第１および第２の地絡方向継電器３１₁，３１₂の動作時限を０．９ｓから０．７ｓにすることができるため、事故除去時間を更に短縮することができる。

次に、図１に破線の矢印で示すように、Ｂ変電所の母線の母線分割開閉器５よりも第２の送電線２Ｌ側でｃ相の母線地絡事故が発生したときの本実施例による母線保護システムの動作について説明する。

Ｂ変電所の母線の母線分割開閉器５よりも第２の送電線２Ｌ側でｃ相の母線地絡事故が発生すると、第１の地絡方向継電器３１₁からハイレベルの第１の地絡事故検出信号Ｓ_DZ1が監視制御装置４０に出力されるとともに、第２の地絡方向継電器３１₂からハイレベルの第２の地絡事故検出信号Ｓ_DZ2が監視制御装置４０に出力される。
また、第１の不足電圧継電器３３₁からハイレベルの第１のｃ相電圧不足検出信号Ｓ_UV1cが監視制御装置４０に出力されるとともに、第２の不足電圧継電器３３₂からハイレベルの第２のｃ相電圧不足検出信号Ｓ_UV2cが監視制御装置４０に出力される。

監視制御装置４０では、ハイレベルの第１の地絡事故検出信号Ｓ_DZ1およびハイレベルの第２の地絡事故検出信号Ｓ_DZ2が入力されると、第１の論理積回路４１₁の出力信号がロウレベルからハイレベルになり、また、ハイレベルの第１のｃ相電圧不足検出信号Ｓ_UV1cおよびハイレベルの第２のｃ相電圧不足検出信号Ｓ_UV2cが入力されると、第４の論理積回路４１₄の出力信号がロウレベルからハイレベルになるため、第７の論理積回路４１₇の出力信号がロウレベルからハイレベルになって、論理和回路４２の出力信号がロウレベルからハイレベルになる。
その結果、論理和回路４２のハイレベルの出力信号がタイマ４３に入力されることにより、ハイレベルのトリップ信号ＴＲが線路主保護リレーの０．５ｓ以上、０．８５ｓ未満の動作時限で母線分割開閉器５に出力されて、母線分割開閉器５が開放される。

これにより、第１の送電線１Ｌは地絡事故点から切り離されるため、第２の送電線２ＬとＢ変電所の母線の第２の送電線２Ｌ側に接続されたＥ変電所、Ｆ変電所およびＧ変電所とは停電するが、第１の送電線１ＬとＢ変電所の母線の第１の送電線１Ｌ側に接続されたＣ変電所およびＤ変電所とは停電しないようにすることができるとともに、事故除去時間を短縮することができる。
このとき、０．２ｓの動作時限で母線分割開閉器５を開放するようにすれば、第１および第２の地絡方向継電器３１₁，３１₂の動作時限を０．９ｓから０．７ｓにすることができるため、事故除去時間を更に短縮することができる。

以上の説明では、監視制御装置２０，４０を用いて母線分割開閉器５を開放したが、転送遮断装置（たとえば、上記の特許文献２参照）を用いて母線分割開閉器５を開放してもよい。

１ 電源
２₁，２₂ 第１および第２の遮断器
５ 母線分割開閉器
１０₁，１０₂，１１０₁，１１０₂ 第１および第２の距離継電器
２０，４０ 監視制御装置
２１₁〜２１₄ 第１乃至第４の論理積回路
２２，４２ 論理和回路
２３，４３ タイマ
３１₁，３１₂，１２０₁，１２０₂ 第１および第２の地絡方向継電器
３２₁，３２₂ 第１および第２の計器用変圧器
３３₁，３３₂ 第１および第２の不足電圧継電器
４１₁〜４１₇ 第１乃至第７の論理積回路
１Ｌ，２Ｌ 第１および第２の送電線
Ｓ_1ab，Ｓ_2ab 第１および第２のａｂ相短絡事故検出信号
Ｓ_1bc，Ｓ_2bc 第１および第２のｂｃ相短絡事故検出信号
Ｓ_1ca，Ｓ_2ca 第１および第２のｃａ相短絡事故検出信号
Ｓ_1abc，Ｓ_2abc 第１および第２のａｂｃ相短絡事故検出信号
Ｓ_DZ1，Ｓ_DZ2 第１および第２の地絡事故検出信号
Ｓ_UV1a，Ｓ_UV2a 第１および第２のａ相電圧不足検出信号
Ｓ_UV1b，Ｓ_UV2b 第１および第２のｂ相電圧不足検出信号
Ｓ_UV1c，Ｓ_UV2c 第１および第２のｃ相電圧不足検出信号
ＴＲ トリップ信号

Claims (5)

1. 母線保護装置が設置されていない電気所で発生した母線事故から電力系統を保護するための母線保護システムであって、
   前記電気所の母線の第１の送電線（１Ｌ）と第２の送電線（２Ｌ）との間に設置された母線分割開閉器（５）と、
   前記第１および第２の送電線の電源端側に設置された、かつ、前記母線事故を検出すると前記母線分割開閉器を開放するための母線事故検出手段と、
   を具備することを特徴とする、母線保護システム。
2. 前記母線事故検出手段が、
   前記第１および第２の送電線の電源端側にそれぞれ設置された、かつ、前記電気所の母線に発生した母線短絡事故を検出するための第１および第２の距離継電器（１０₁，１０₂）と、
   前記第１および第２の距離継電器が共に前記母線短絡事故を検出したときにのみ、前記母線分割開閉器を開放する母線分割開閉器開放手段（２０）と、
   を備えることを特徴とする、請求項１記載の母線保護システム。
3. 前記母線分割開閉器開放手段が、送電線保護継電器の主保護継電器が動作して事故を除去する時限よりは長い動作時限で、前記第１および第２の距離継電器の２段保護範囲での動作時限から該第１および第２の距離継電器の２段保護範囲での単体の動作復帰時限を引いた値未満の動作時限で前記母線分割開閉器を開放することを特徴とする、請求項２記載の母線保護システム。
4. 前記母線事故検出手段が、
   前記第１および第２の送電線の電源端側にそれぞれ設置された、かつ、前記電気所の母線に発生した母線地絡事故を検出するための第１および第２の地絡方向継電器（３１₁，３１₂）と、
   前記第１および第２の送電線の電源端側の２重母線の各母線にそれぞれ設置された第１および第２の不足電圧継電器（３３₁，３３₂）と、
   前記第１および第２の地絡方向継電器が共に前記母線地絡事故を検出し、かつ、前記第１および第２の不足電圧継電器が共に前記２重母線の各母線の同じ相の電圧が所定の電圧整定値以下になったことを検出したときにのみ、前記母線分割開閉器を開放する母線分割開閉器開放手段（４０）と、
   を備えることを特徴とする、請求項１記載の母線保護システム。
5. 前記母線分割開閉器開放手段が、送電線保護継電器の主保護継電器が動作して事故を除去する時限よりは長い動作時限で、前記第１および第２の地絡方向継電器の動作時限から該第１および第２の地絡方向継電器の単体の動作復帰時限を引いた値未満の動作時限で前記母線分割開閉器を開放することを特徴とする、請求項４記載の母線保護システム。

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