JP2691692B2 - 系統連系保護装置 - Google Patents
系統連系保護装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、系統連系方式（商用電
力線連系方式）における系統事故時の系統連系保護装置
に関する。
力線連系方式）における系統事故時の系統連系保護装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、高圧需要家がコージェネレーシ
ョン等の自家発電設備（以下自家発電設備という）を系
統連系するために、図４に示すような系統連系システム
が用いられている。
ョン等の自家発電設備（以下自家発電設備という）を系
統連系するために、図４に示すような系統連系システム
が用いられている。
【０００３】すなわち、図４の系統連系システムにおい
て、１ａは自家発電設備、２は系統母線、３は配電用変
電所、４は変圧器、５は遮断器、６は転送受信装置であ
る。この転送受信装置６は逆潮流ありの場合の系統事故
時に変電所３からの信号により構内自家発電設備１ａの
遮断器１４ａを解除するものである。また、自家発電設
備１ａは、エンジン（図示せず）により駆動される同期
発電機１１ａと、同期発電機１１ａの端子電圧を一定に
制御する自動電圧調整装置（以下、ＡＶＲという）１２
ａと、同期発電機１１ａを構内系統に接続する遮断器１
３ａと、系統母線２と構内系統１０とを接続する遮断器
１４ａと、構内負荷１５ａと、構内負荷用の遮断器１６
ａとを備えており、さらに保護装置として不足電圧継電
器２１ａ、周波数低下継電器２２ａ、過電圧継電器２３
ａ、過電流継電器２４ａ、方向地絡継電器２５ａ、逆電
力継電器２６ａ、発電機異常検出用継電器２７ａを備え
ている。また、１ｂは上記自家発電設備１ａと同様の構
成の自家発電設備であり、１ｃは自家発電設備を有しな
い受電設備（遮断器１４ｃと構内負荷１５ｃ）である。
て、１ａは自家発電設備、２は系統母線、３は配電用変
電所、４は変圧器、５は遮断器、６は転送受信装置であ
る。この転送受信装置６は逆潮流ありの場合の系統事故
時に変電所３からの信号により構内自家発電設備１ａの
遮断器１４ａを解除するものである。また、自家発電設
備１ａは、エンジン（図示せず）により駆動される同期
発電機１１ａと、同期発電機１１ａの端子電圧を一定に
制御する自動電圧調整装置（以下、ＡＶＲという）１２
ａと、同期発電機１１ａを構内系統に接続する遮断器１
３ａと、系統母線２と構内系統１０とを接続する遮断器
１４ａと、構内負荷１５ａと、構内負荷用の遮断器１６
ａとを備えており、さらに保護装置として不足電圧継電
器２１ａ、周波数低下継電器２２ａ、過電圧継電器２３
ａ、過電流継電器２４ａ、方向地絡継電器２５ａ、逆電
力継電器２６ａ、発電機異常検出用継電器２７ａを備え
ている。また、１ｂは上記自家発電設備１ａと同様の構
成の自家発電設備であり、１ｃは自家発電設備を有しな
い受電設備（遮断器１４ｃと構内負荷１５ｃ）である。
【０００４】上記のように構成された系統連系システム
において次のような異常が発生した時には即時に自家発
電設備１ａ，１ｂを電力系統から解列する必要がある。 （１）コージュネ設備需要家の構内事故時 （２）電力系統事故時
において次のような異常が発生した時には即時に自家発
電設備１ａ，１ｂを電力系統から解列する必要がある。 （１）コージュネ設備需要家の構内事故時 （２）電力系統事故時
【０００５】これらの事故時の事故状態を検出する方法
として、通常図４に示す保護装置により検出されてい
る。すなわち、逆潮流なしの場合には過電流継電器２４
ａ、地絡継電器２５ａ、発電機異常検出用継電器２７
ａ、逆電力継電器２６ａ、周波数低下継電器２２ａ等で
自家発電設備あるいは系統の事故時の異常を検出し、遮
断器１４ａを開路し、系統から解列するようにしてい
る。一方、逆潮流ありの場合には、前述した継電器等で
は系統の異常時の変電所遮断器１４ａの解列は検出でき
ない場合があり、そのために専用線連系において転送遮
断器６を設けて保護を行っている。
として、通常図４に示す保護装置により検出されてい
る。すなわち、逆潮流なしの場合には過電流継電器２４
ａ、地絡継電器２５ａ、発電機異常検出用継電器２７
ａ、逆電力継電器２６ａ、周波数低下継電器２２ａ等で
自家発電設備あるいは系統の事故時の異常を検出し、遮
断器１４ａを開路し、系統から解列するようにしてい
る。一方、逆潮流ありの場合には、前述した継電器等で
は系統の異常時の変電所遮断器１４ａの解列は検出でき
ない場合があり、そのために専用線連系において転送遮
断器６を設けて保護を行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みなされたもので、その目的は高圧配電系統連系におい
て、逆潮流ありの場合の専用線連系に高価な転送遮断装
置を設けることなく、また構内自家発電設備内にて系統
側の事故時における発電機単独運転を検出することがで
きる系統連系保護装置を提供することにある。
みなされたもので、その目的は高圧配電系統連系におい
て、逆潮流ありの場合の専用線連系に高価な転送遮断装
置を設けることなく、また構内自家発電設備内にて系統
側の事故時における発電機単独運転を検出することがで
きる系統連系保護装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の系統連系保護装置は、同期発電
機の端子電圧を一定電圧に制御する自動電圧調整装置を
備えた自家発電設備を受電点遮断器を介して高圧配電系
統に逆潮流ありで連系する系統連系システムにおいて、
前記自動電圧調整装置の電圧設定器の出力信号に商用周
波数に比べ十分低い一定周波数の微小電圧を加算する信
号発生器を設けると共に、前記同期発電機の出力電圧か
ら能動フィルタ回路を介して前記自動電圧調整装置の電
圧設定器の出力信号に加算した微小電圧の周波数成分に
応じた電圧のみを検出し、この検出した電圧が比較器で
設定した設定値を超えた場合に系統側に停電が生じたこ
とを検出して前記受電点遮断器を切り離すことを特徴と
する。
に、本発明の請求項１の系統連系保護装置は、同期発電
機の端子電圧を一定電圧に制御する自動電圧調整装置を
備えた自家発電設備を受電点遮断器を介して高圧配電系
統に逆潮流ありで連系する系統連系システムにおいて、
前記自動電圧調整装置の電圧設定器の出力信号に商用周
波数に比べ十分低い一定周波数の微小電圧を加算する信
号発生器を設けると共に、前記同期発電機の出力電圧か
ら能動フィルタ回路を介して前記自動電圧調整装置の電
圧設定器の出力信号に加算した微小電圧の周波数成分に
応じた電圧のみを検出し、この検出した電圧が比較器で
設定した設定値を超えた場合に系統側に停電が生じたこ
とを検出して前記受電点遮断器を切り離すことを特徴と
する。
【０００８】
【作用】本発明の系統連系保護装置は、系統母線側の停
電時には信号発生器により発生する予め設定された商用
周波数に比べて十分低い一定周波数で変化する発電機出
力周波数に着目して成されたものであり、この発電機端
子電圧を常に監視し、停電が発生すると発電機電圧波形
のうち信号発生器で発生する周波数成分の電圧波形だけ
を増幅通過させ、商用周波数成分の電圧波形は減衰する
能動フィルタ回路による保護装置を設けることにより、
系統に停電が発生したことを速やかに検出することがで
きる。
電時には信号発生器により発生する予め設定された商用
周波数に比べて十分低い一定周波数で変化する発電機出
力周波数に着目して成されたものであり、この発電機端
子電圧を常に監視し、停電が発生すると発電機電圧波形
のうち信号発生器で発生する周波数成分の電圧波形だけ
を増幅通過させ、商用周波数成分の電圧波形は減衰する
能動フィルタ回路による保護装置を設けることにより、
系統に停電が発生したことを速やかに検出することがで
きる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例である自家発電設備の系統
連系保護装置の構成図である。本実施例が、既に説明し
た図４の従来の系統連系システムと相違する構成は、各
自家発電設備１ａ、１ｂに信号発生器１７ａ、１７ｂと
能動フィルタによる保護装置１８ａ、１８ｂを設けて転
送遮断装置６を廃止した点である。その他の構成は従来
の系統連系システムと同一であるので、同一部分には同
一符号を付している。
る。図１は本発明の一実施例である自家発電設備の系統
連系保護装置の構成図である。本実施例が、既に説明し
た図４の従来の系統連系システムと相違する構成は、各
自家発電設備１ａ、１ｂに信号発生器１７ａ、１７ｂと
能動フィルタによる保護装置１８ａ、１８ｂを設けて転
送遮断装置６を廃止した点である。その他の構成は従来
の系統連系システムと同一であるので、同一部分には同
一符号を付している。
【００１０】図１において、自家発電設備１ａの信号発
生器１７ａは、自動電圧調整装置（ＡＶＲ）１２ａに接
続してあり、また能動フィルタによる保護装置１８ａは
構内系統母線の遮断器１４ａと１３ａの間に接続してあ
る。能動フィルタによる保護装置１８ａの出力で構内受
電用の遮断器１４ａに遮断指令を出力するように構成し
ている。なお、従来の自家発電設備と同様に、不足電圧
継電器２１ａ，周波数低下継電器２２ａ、過電圧継電器
２３ａ、過電流継電器２４ａ、方向地絡継電器２５ａ、
逆電力継電器２６ａ、発電機異常検出用継電器２７ａを
備えている。また、１ｂは上記した自家発電設備１ａと
同様の構成の自家発電設備を備えた需要家であり、詳細
は省略する。
生器１７ａは、自動電圧調整装置（ＡＶＲ）１２ａに接
続してあり、また能動フィルタによる保護装置１８ａは
構内系統母線の遮断器１４ａと１３ａの間に接続してあ
る。能動フィルタによる保護装置１８ａの出力で構内受
電用の遮断器１４ａに遮断指令を出力するように構成し
ている。なお、従来の自家発電設備と同様に、不足電圧
継電器２１ａ，周波数低下継電器２２ａ、過電圧継電器
２３ａ、過電流継電器２４ａ、方向地絡継電器２５ａ、
逆電力継電器２６ａ、発電機異常検出用継電器２７ａを
備えている。また、１ｂは上記した自家発電設備１ａと
同様の構成の自家発電設備を備えた需要家であり、詳細
は省略する。
【００１１】図２は図１の信号発生器１７ａとＡＶＲ１
２ａとの接続を示す回路図であり、信号発生器１７ａの
出力信号は、一般の自動電圧調整装置（ＡＶＲ）の電圧
設定器９０Ｒの信号に加算される。また、信号発生器１
７ａの波形は、商用周波数に比べ十分低い一定周波数の
三角波、方形波または正弦波であり、振幅はＡＶＲにて
設定される発電機電圧の基準電圧に比べて微小電圧を発
生する。
２ａとの接続を示す回路図であり、信号発生器１７ａの
出力信号は、一般の自動電圧調整装置（ＡＶＲ）の電圧
設定器９０Ｒの信号に加算される。また、信号発生器１
７ａの波形は、商用周波数に比べ十分低い一定周波数の
三角波、方形波または正弦波であり、振幅はＡＶＲにて
設定される発電機電圧の基準電圧に比べて微小電圧を発
生する。
【００１２】図３は図１の能動フィルタによる保護装置
１８ａの回路図であり、構内系統母線の電圧を入力し、
電圧波形の周波数成分のうち、前述の信号発生器１７ａ
が発生する低周波数の電圧波形は増幅通過させ、商用周
波数の電圧波形は減衰する能動フィルタ回路１８１を設
け、整流回路１８２で全波整流し、能動フィルタ回路１
８１の通過電圧と設定電圧ＶＳを比較回路１８３で比較
し、その比較結果に基づき構内受電用の遮断器１４ａに
遮断指令を出力するリレー回路１８４より構成されてい
る。
１８ａの回路図であり、構内系統母線の電圧を入力し、
電圧波形の周波数成分のうち、前述の信号発生器１７ａ
が発生する低周波数の電圧波形は増幅通過させ、商用周
波数の電圧波形は減衰する能動フィルタ回路１８１を設
け、整流回路１８２で全波整流し、能動フィルタ回路１
８１の通過電圧と設定電圧ＶＳを比較回路１８３で比較
し、その比較結果に基づき構内受電用の遮断器１４ａに
遮断指令を出力するリレー回路１８４より構成されてい
る。
【００１３】次に、本実施例の作用について説明する。
本実施例では、構内自家発電設備１ａおよび他の需要家
の構内自家発電設備１ｂは、各々自家発電設備の発電機
１１ａで発電する。（なお、構内自家発電設備１ｂ側の
説明は、構内自家発電設備１ａ側で代表する。）そし
て、各々自家発電設備の負荷１５ａには各々発電機１１
ａおよび系統側から電力を供給するか、または各々発電
機１１ａから負荷１５ａおよび系統側に電力を供給す
る、いわゆる逆潮流運転をしている場合がある。
本実施例では、構内自家発電設備１ａおよび他の需要家
の構内自家発電設備１ｂは、各々自家発電設備の発電機
１１ａで発電する。（なお、構内自家発電設備１ｂ側の
説明は、構内自家発電設備１ａ側で代表する。）そし
て、各々自家発電設備の負荷１５ａには各々発電機１１
ａおよび系統側から電力を供給するか、または各々発電
機１１ａから負荷１５ａおよび系統側に電力を供給す
る、いわゆる逆潮流運転をしている場合がある。
【００１４】いずれの場合でも、系統連系を行っている
場合、系統側の電圧が強いため、構内系統母線の電圧の
周波数成分には、信号発生器１７ａにて発生する周波数
成分はほとんど発生しない。したがって、能動フィルタ
による保護装置１８ａは、商用周波数を遮断するためリ
レー回路は動作しない。しかし、何らかの原因で系統側
の遮断器５が開路すると、自家発電設備単独の運転とな
り、構内系統母線の電圧の周波数成分には、信号発生器
１７ａにて発生する周波数成分が含まれる。この周波数
成分は、能動フィルタによる保護装置１８ａにて検出さ
れ、系統側の停電を知ることとなるので、速やかに受電
点遮断器１４ａを切り離すことができる。
場合、系統側の電圧が強いため、構内系統母線の電圧の
周波数成分には、信号発生器１７ａにて発生する周波数
成分はほとんど発生しない。したがって、能動フィルタ
による保護装置１８ａは、商用周波数を遮断するためリ
レー回路は動作しない。しかし、何らかの原因で系統側
の遮断器５が開路すると、自家発電設備単独の運転とな
り、構内系統母線の電圧の周波数成分には、信号発生器
１７ａにて発生する周波数成分が含まれる。この周波数
成分は、能動フィルタによる保護装置１８ａにて検出さ
れ、系統側の停電を知ることとなるので、速やかに受電
点遮断器１４ａを切り離すことができる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
電力系統停電時に配電用変電所からの信号を受けなくて
も構内同期発電機用自動電圧調整装置のほかに信号発生
器を設け、発電機電圧の周波数成分を監視することで電
力系統の停電を検出することができるので、受電線送り
出し遮断器と自家発電設備需要家受電点遮断器との間に
高価な転送遮断器を設けることなく、速やかに受電点遮
断器を切り離すことができる。
電力系統停電時に配電用変電所からの信号を受けなくて
も構内同期発電機用自動電圧調整装置のほかに信号発生
器を設け、発電機電圧の周波数成分を監視することで電
力系統の停電を検出することができるので、受電線送り
出し遮断器と自家発電設備需要家受電点遮断器との間に
高価な転送遮断器を設けることなく、速やかに受電点遮
断器を切り離すことができる。
【図１】本発明の一実施例である自家発電設備の系統連
系保護装置の構成図。
系保護装置の構成図。
【図２】図１の信号発生器とＡＶＲとの接続を示す回路
図。
図。
【図３】図１の能動フィルタによる保護装置の回路図。
【図４】従来の自家発電設備の系統連系保護装置の構成
図。
図。
１ａ，１ｂ…自家発電設備、２…系統母線、３…配電用
変電所、４…変圧器、５…遮断器、６…転送受信装置、
１０…構内系統母線、１１ａ，１１ｂ…交流発電機、１
２ａ，１２ｂ…自動電圧調整装置、１３ａ，１３ｂ，１
４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１６ａ，１６ｂ…遮断器、１５
ａ，１５ｂ，１５ｃ…構内負荷、１７ａ，１７ｂ…信号
発生器、１８ａ，１８ｂ…能動フィルタによる保護装
置、２１ａ，２１ｂ…不足電圧継電器、２２ａ，２２ｂ
…周波数低下継電器、２３ａ，２３ｂ…過電圧継電器、
２４ａ，２４ｂ…過電流継電器、２５ａ，２５ｂ…方向
地絡継電器、２６ａ，２６ｂ…逆電力継電器、２７ａ，
２７ｂ…発電機異常検出用継電器、９０Ｒ…電圧設定
器、１８１…能動フィルタ回路、１８２…整流回路、１
８３…比較回路、１８４…リレー回路。
変電所、４…変圧器、５…遮断器、６…転送受信装置、
１０…構内系統母線、１１ａ，１１ｂ…交流発電機、１
２ａ，１２ｂ…自動電圧調整装置、１３ａ，１３ｂ，１
４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１６ａ，１６ｂ…遮断器、１５
ａ，１５ｂ，１５ｃ…構内負荷、１７ａ，１７ｂ…信号
発生器、１８ａ，１８ｂ…能動フィルタによる保護装
置、２１ａ，２１ｂ…不足電圧継電器、２２ａ，２２ｂ
…周波数低下継電器、２３ａ，２３ｂ…過電圧継電器、
２４ａ，２４ｂ…過電流継電器、２５ａ，２５ｂ…方向
地絡継電器、２６ａ，２６ｂ…逆電力継電器、２７ａ，
２７ｂ…発電機異常検出用継電器、９０Ｒ…電圧設定
器、１８１…能動フィルタ回路、１８２…整流回路、１
８３…比較回路、１８４…リレー回路。
Claims (1)
- 【請求項１】 同期発電機の端子電圧を一定電圧に制御
する自動電圧調整装置を備えた自家発電設備を受電点遮
断器を介して高圧配電系統に逆潮流ありで連系する系統
連系システムにおいて、前記自動電圧調整装置の電圧設
定器の出力信号に商用周波数に比べ十分低い一定周波数
の微小電圧を加算する信号発生器を設けると共に、前記
同期発電機の出力電圧から能動フィルタ回路を介して前
記自動電圧調整装置の電圧設定器の出力信号に加算した
微小電圧の周波数成分に応じた電圧のみを検出し、この
検出した電圧が比較器で設定した設定値を超えた場合に
系統側に停電が生じたことを検出して前記受電点遮断器
を切り離すことを特徴とする系統連系保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6223206A JP2691692B2 (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 系統連系保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6223206A JP2691692B2 (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 系統連系保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0898410A JPH0898410A (ja) | 1996-04-12 |
| JP2691692B2 true JP2691692B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=16794461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6223206A Expired - Fee Related JP2691692B2 (ja) | 1994-09-19 | 1994-09-19 | 系統連系保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2691692B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6192130A (ja) * | 1984-10-11 | 1986-05-10 | 関西電力株式会社 | 電源装置 |
| JPH01131236U (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-06 |
-
1994
- 1994-09-19 JP JP6223206A patent/JP2691692B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0898410A (ja) | 1996-04-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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