JP2860784B2 - 系統連系保護装置 - Google Patents
系統連系保護装置Info
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- JP2860784B2 JP2860784B2 JP8237628A JP23762896A JP2860784B2 JP 2860784 B2 JP2860784 B2 JP 2860784B2 JP 8237628 A JP8237628 A JP 8237628A JP 23762896 A JP23762896 A JP 23762896A JP 2860784 B2 JP2860784 B2 JP 2860784B2
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】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。
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。
【０００２】
【従来の技術】一般に、高圧需要家がコージェネレーシ
ョン等の自家用発電設備（以下自家発電装置という）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。
ョン等の自家用発電設備（以下自家発電装置という）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、１は自家発電装置、２は系統母線、３は配電用変電
所、４は変圧器、５は受電線送り出し遮断器、６は転送
遮断装置である。この転送遮断装置６は逆潮流ありの場
合の系統事故時の変電所３からの信号により構内自家発
電設備１の自家発電設備需要家受電点遮断器１４を解除
するものである。また、自家発電設備１は、エンジン
（図示せず）により駆動される発電機１１と、発電機１
１の電圧を制御する自動電圧調整装置１２と、発電機１
１を構内系統に接続する遮断器１３と、系統母線２と構
内系統１０とを接続する遮断器１４と、構内負荷１５
と、構内負荷用遮断器１６を備えており、さらに保護装
置として不足電圧継電器２１、周波数低下継電器２２、
過電圧継電器２３、過電流継電器２４、方向地絡継電器
２５、逆電力継電器２６、発電機異常検出用継電器２７
を備えている。
て、１は自家発電装置、２は系統母線、３は配電用変電
所、４は変圧器、５は受電線送り出し遮断器、６は転送
遮断装置である。この転送遮断装置６は逆潮流ありの場
合の系統事故時の変電所３からの信号により構内自家発
電設備１の自家発電設備需要家受電点遮断器１４を解除
するものである。また、自家発電設備１は、エンジン
（図示せず）により駆動される発電機１１と、発電機１
１の電圧を制御する自動電圧調整装置１２と、発電機１
１を構内系統に接続する遮断器１３と、系統母線２と構
内系統１０とを接続する遮断器１４と、構内負荷１５
と、構内負荷用遮断器１６を備えており、さらに保護装
置として不足電圧継電器２１、周波数低下継電器２２、
過電圧継電器２３、過電流継電器２４、方向地絡継電器
２５、逆電力継電器２６、発電機異常検出用継電器２７
を備えている。
【０００４】このように構成された自家発電設備の系統
連系システムにおいて、次のような異常が発生したとき
には即時に自家発電設備１を電力系統から解列する必要
がある。 （１）コージュネ設置需要家の構内事故時 （２）電力系統事故時
連系システムにおいて、次のような異常が発生したとき
には即時に自家発電設備１を電力系統から解列する必要
がある。 （１）コージュネ設置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に示すごとく系統連系保護装置によ
り検出されている。すなわち、逆潮流なしの場合は過電
流継電器２４、方向地絡継電器２５、発電機異常検出用
継電器２７、逆電力継電器２６、周波数低下継電器２２
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１４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、需要家構内で自家発電
設備と負荷がほぼバランスして系統と電力の受給がほと
んどないときは、前述した継電器等では系統の異常時の
受電線送り出し遮断器５の解列の検出は困難である。そ
のため転送遮断装置６を設けて保護を行っている。
として、通常、図４に示すごとく系統連系保護装置によ
り検出されている。すなわち、逆潮流なしの場合は過電
流継電器２４、方向地絡継電器２５、発電機異常検出用
継電器２７、逆電力継電器２６、周波数低下継電器２２
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１４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、需要家構内で自家発電
設備と負荷がほぼバランスして系統と電力の受給がほと
んどないときは、前述した継電器等では系統の異常時の
受電線送り出し遮断器５の解列の検出は困難である。そ
のため転送遮断装置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
みてなされたもので、その目的は逆潮流ありの場合にお
ける配電系統連系において、高価な転送遮断装置を設け
ることなく、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できる系統連系保護装置を
提供することにある。
みてなされたもので、その目的は逆潮流ありの場合にお
ける配電系統連系において、高価な転送遮断装置を設け
ることなく、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、本発明は、回転型発電機による自家発電装置を配電
系統に逆潮流ありで連系する系統連系システムの系統連
系保護装置において、前記発電機の端子電圧を検出し、
端子電圧の微小変動に対して大きな出力信号を出力する
関数発生器と、前記関数発生器の出力を前記発電機の電
圧指令に用いる自動電圧調整装置と、前記発電機の端子
電圧の異常を感知する保護リレーとを備え、前記関数発
生器の関数は、関数発生器の入力信号である端子電圧が
所定の範囲内では第一のゲインで、端子電圧が所定の範
囲を超えると第二のゲインに切り替える形状とし、系統
側の停電時には前記関数発生器の関数特性により前記発
電機の端子電圧を保護リレーが感知するレベルにシフト
することで系統側の停電を検出することを特徴とする。
に、本発明は、回転型発電機による自家発電装置を配電
系統に逆潮流ありで連系する系統連系システムの系統連
系保護装置において、前記発電機の端子電圧を検出し、
端子電圧の微小変動に対して大きな出力信号を出力する
関数発生器と、前記関数発生器の出力を前記発電機の電
圧指令に用いる自動電圧調整装置と、前記発電機の端子
電圧の異常を感知する保護リレーとを備え、前記関数発
生器の関数は、関数発生器の入力信号である端子電圧が
所定の範囲内では第一のゲインで、端子電圧が所定の範
囲を超えると第二のゲインに切り替える形状とし、系統
側の停電時には前記関数発生器の関数特性により前記発
電機の端子電圧を保護リレーが感知するレベルにシフト
することで系統側の停電を検出することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
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り、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、
自家発電設備１内の自動電圧調整装置１２の電圧指令に
その出力を用いる関数発生器１７を付加した点と、転送
遮断装置６と逆電力継電器２６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、同一構成部分には同一符号を付してその説明は省略
する。
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り、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、
自家発電設備１内の自動電圧調整装置１２の電圧指令に
その出力を用いる関数発生器１７を付加した点と、転送
遮断装置６と逆電力継電器２６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、同一構成部分には同一符号を付してその説明は省略
する。
【０００９】まず図２を用いて関数発生器１７の関数と
その基本的な働きを説明する。図の横軸は発電機端子電
圧（連系中は系統電圧に支配されるので系統電圧）を示
している。そして、図中、ａ電圧指令関数と明示してい
る曲線が関数発生器１７が有する関数で、発電機端子電
圧と電圧指令の関係を示している。また、ｂは発電機端
子電圧に対する検出電圧の関係（比例関係）を示してお
り、縦軸と横軸の交差するポイントを定格電圧と考え
る。
その基本的な働きを説明する。図の横軸は発電機端子電
圧（連系中は系統電圧に支配されるので系統電圧）を示
している。そして、図中、ａ電圧指令関数と明示してい
る曲線が関数発生器１７が有する関数で、発電機端子電
圧と電圧指令の関係を示している。また、ｂは発電機端
子電圧に対する検出電圧の関係（比例関係）を示してお
り、縦軸と横軸の交差するポイントを定格電圧と考え
る。
【００１０】今、系統と連系して定格電圧で運転してお
り、系統と電力の受給がほとんどないとする。この状態
で系統が解列しても、電圧変動は微小であり、従来の過
電圧継電器や不足電圧継電器では感知できない。関数発
生器１７を用いると、定格電圧よりわずかに電圧が上昇
変動した場合でも、この関数ａ（ｄ点までは検出値に対
して指令値の方が大きい）の働きで、電圧変動を増大さ
せ、ｄ点に向かってシフトしていく。ｄ点は検出電圧と
電圧指令がバランスするポイントであるので、ここで電
圧は落ち着き、過電圧継電器が感知できるレベルとな
り、系統側の停電を知ることができる。これによって受
電点遮断器１４を切り離すことができる。また、わずか
に電圧が下がった場合では、ｃ点にシフトしていき、不
足電圧継電器にて感知できる。
り、系統と電力の受給がほとんどないとする。この状態
で系統が解列しても、電圧変動は微小であり、従来の過
電圧継電器や不足電圧継電器では感知できない。関数発
生器１７を用いると、定格電圧よりわずかに電圧が上昇
変動した場合でも、この関数ａ（ｄ点までは検出値に対
して指令値の方が大きい）の働きで、電圧変動を増大さ
せ、ｄ点に向かってシフトしていく。ｄ点は検出電圧と
電圧指令がバランスするポイントであるので、ここで電
圧は落ち着き、過電圧継電器が感知できるレベルとな
り、系統側の停電を知ることができる。これによって受
電点遮断器１４を切り離すことができる。また、わずか
に電圧が下がった場合では、ｃ点にシフトしていき、不
足電圧継電器にて感知できる。
【００１１】上述したように、本実施例の系統連系保護
装置では、系統連系中、発電機端子電圧は系統電圧に支
配されているが、単独運転時には発電機の自動電圧調整
装置により支配されることに着目してなされたもので、
関数発生器が有する電圧指令の関数の特性により単独運
転になると、発電機端子電圧の微小変動を増大させるよ
うに働き、保護リレーが感知するレベルにシフトするこ
とになり、系統の停電を検出することができる。
装置では、系統連系中、発電機端子電圧は系統電圧に支
配されているが、単独運転時には発電機の自動電圧調整
装置により支配されることに着目してなされたもので、
関数発生器が有する電圧指令の関数の特性により単独運
転になると、発電機端子電圧の微小変動を増大させるよ
うに働き、保護リレーが感知するレベルにシフトするこ
とになり、系統の停電を検出することができる。
【００１２】次に、系統連系中における関数発生器が有
する関数ａ（図２）の影響を考えてみる。何らかの原因
で検出電圧が変動すると、自動電圧調整装置は関数ａに
より発電機端子電圧を変化させようとするが、系統連系
中は系統電圧に発電機端子電圧は支配されているので、
発電機端子電圧は検出電圧値のままである。この時、無
効電力が発電機側から系統側に、あるいはその反対方向
に必要以上に流れる可能性がある。また、この無効電力
潮流の発生を少なくするため関数発生器のゲインを低く
すると電圧シフトにかかる時間が多くなり、単独運転検
出時間の点で不利となる。この点を考慮したのが図３の
関数発生器の関数形状である。
する関数ａ（図２）の影響を考えてみる。何らかの原因
で検出電圧が変動すると、自動電圧調整装置は関数ａに
より発電機端子電圧を変化させようとするが、系統連系
中は系統電圧に発電機端子電圧は支配されているので、
発電機端子電圧は検出電圧値のままである。この時、無
効電力が発電機側から系統側に、あるいはその反対方向
に必要以上に流れる可能性がある。また、この無効電力
潮流の発生を少なくするため関数発生器のゲインを低く
すると電圧シフトにかかる時間が多くなり、単独運転検
出時間の点で不利となる。この点を考慮したのが図３の
関数発生器の関数形状である。
【００１３】図３は本発明の関数発生器の関数の形状を
示す図である。端子電圧が所定の範囲（例えば、定格電
圧付近の±３％の範囲とか、実際の運用電圧の範囲と
か）では、低めのゲインに設定しているが、所定の範囲
を超えると切り替えて高いゲイン設定にする。このよう
にゲインを切り替えることで、系統連系され正常な場合
には関数発生器のゲイン低めの領域であるのでいたずら
に無効電力の授受は行わない。しかし、系統解列後は途
中まで低いゲインによる電圧シフトであるが、所定の範
囲を超えると高いゲインに切り替えるので、電圧シフト
を速くすることができるという効果がある。
示す図である。端子電圧が所定の範囲（例えば、定格電
圧付近の±３％の範囲とか、実際の運用電圧の範囲と
か）では、低めのゲインに設定しているが、所定の範囲
を超えると切り替えて高いゲイン設定にする。このよう
にゲインを切り替えることで、系統連系され正常な場合
には関数発生器のゲイン低めの領域であるのでいたずら
に無効電力の授受は行わない。しかし、系統解列後は途
中まで低いゲインによる電圧シフトであるが、所定の範
囲を超えると高いゲインに切り替えるので、電圧シフト
を速くすることができるという効果がある。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると自
家発電設備が配電系に連系される逆潮流ありのシステム
において、需要家構内で自家発電設備と負荷がほぼバラ
ンスして系統と電力の受給がほとんどない時に系統解列
となっても、微小な電圧変動を過電圧継電器または不足
電圧継電器の感知するレベルにシフトさせることで、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装置を設けることなく、速やか
に受電点遮断器を切り離すことができる。
家発電設備が配電系に連系される逆潮流ありのシステム
において、需要家構内で自家発電設備と負荷がほぼバラ
ンスして系統と電力の受給がほとんどない時に系統解列
となっても、微小な電圧変動を過電圧継電器または不足
電圧継電器の感知するレベルにシフトさせることで、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装置を設けることなく、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
系保護システムの構成図。
系保護システムの構成図。
【図２】関数発生器の基本的な働きを説明するために用
いた関数の図。
いた関数の図。
【図３】本発明の関数発生器の関数の形状を示す図。
【図４】従来の自家発電設備の系統連系保護システムの
構成図。
構成図。
１…自家発電設備、２…系統母線、３…配電用変電所、
４…変圧器、５…受電線送り出し遮断器、６…転送遮断
装置、１０…構内系統母線、１１…交流発電機、１２…
自動電圧調整装置、１３、１６…遮断器、１４…自家発
電設備需要家受電点遮断器、１５…構内負荷、１７…関
数発生器、２１…不足電圧継電器、２２…周波数低下継
電器、２３…過電圧継電器、２４…過電流継電器、２５
…方向地絡継電器、２６…逆電力継電器、２７…発電機
異常検出用継電器。
４…変圧器、５…受電線送り出し遮断器、６…転送遮断
装置、１０…構内系統母線、１１…交流発電機、１２…
自動電圧調整装置、１３、１６…遮断器、１４…自家発
電設備需要家受電点遮断器、１５…構内負荷、１７…関
数発生器、２１…不足電圧継電器、２２…周波数低下継
電器、２３…過電圧継電器、２４…過電流継電器、２５
…方向地絡継電器、２６…逆電力継電器、２７…発電機
異常検出用継電器。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−65575（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−265983（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−223809（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−31197（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−256533（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−184228（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−131236（ＪＰ，Ｕ) 特許2767214（ＪＰ，Ｂ２) 特許2751009（ＪＰ，Ｂ２) 特許2729475（ＪＰ，Ｂ２) 特許2640628（ＪＰ，Ｂ２) 国際公開94／3957（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02J 3/04 - 3/38 H02H 3/24 G01R 19/165
Claims (1)
- 【請求項１】 回転型発電機による自家発電装置を配電
系統に逆潮流ありで連系する系統連系システムの系統連
系保護装置において、前記発電機の端子電圧を検出し、
端子電圧の微小変動に対して大きな出力信号を出力する
関数発生器と、前記関数発生器の出力を前記発電機の電
圧指令に用いる自動電圧調整装置と、前記発電機の端子
電圧の異常を感知する保護リレーとを備え、前記関数発
生器の関数は、関数発生器の入力信号である端子電圧が
所定の範囲内では第一のゲインで、端子電圧が所定の範
囲を超えると第二のゲインに切り替える形状とし、系統
側の停電時には前記関数発生器の関数特性により前記発
電機の端子電圧を保護リレーが感知するレベルにシフト
することで系統側の停電を検出する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 |
|---|---|---|---|
| JP8237628A JP2860784B2 (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 系統連系保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8237628A JP2860784B2 (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 系統連系保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1084635A JPH1084635A (ja) | 1998-03-31 |
| JP2860784B2 true JP2860784B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=17018148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8237628A Expired - Fee Related JP2860784B2 (ja) | 1996-09-09 | 1996-09-09 | 系統連系保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2860784B2 (ja) |
-
1996
- 1996-09-09 JP JP8237628A patent/JP2860784B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1084635A (ja) | 1998-03-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |