JP3372055B2 - High-speed reclosable grounding device - Google Patents

High-speed reclosable grounding device

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JP3372055B2
JP3372055B2 JP18377392A JP18377392A JP3372055B2 JP 3372055 B2 JP3372055 B2 JP 3372055B2 JP 18377392 A JP18377392 A JP 18377392A JP 18377392 A JP18377392 A JP 18377392A JP 3372055 B2 JP3372055 B2 JP 3372055B2
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岳志 横田
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弘明 戸田
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、電力用高電圧送電線に
おいて、送電線路の碍子連アークホーン間に生じる逆フ
ラッシオーバー(逆閃絡)によって1線地絡事故が発生
した場合、その送電線路を高速で再閉路するために使用
される高速再閉路接地装置に関するもので、特に、前記
地絡事故が発生した相と同一回線の他相にて前記地絡事
故と時差を持って後追い地絡事故が発生する場合でも、
遮断器の再閉路による再送電を可能にする高速再閉路接
地装置に係る。 【0002】 【従来の技術】送電線に雷が落ちると、送電線に吊られ
た碍子連のアークホーンに逆フラッシオーバーが発生す
る。送電線に生じる事故の大半は、この逆フラッシオー
バーを原因とする1線地絡事故である。地絡事故による
故障を解消するためには、故障区間を無電圧として、事
故原因である逆フラッシオーバーを消弧してしまえば良
い。具体的には、故障を起こした送電線の両端にある送
電線路用の遮断器に再閉路動作を行わせることが有効で
ある。再閉路動作とは、一旦開極して、故障区間を無電
圧とし、逆フラッシオーバーを消弧した後、再度投入す
ることである。この様な再閉路動作を行うことにより、
停電に至ることなく、再送電を行うことができる。再閉
路の代表的な方式としては単相再閉路方式がある。この
単相再閉路方式は、電力の変動が少なく、過渡安定度に
優れているため広く使われている。 【0003】ところが、近年では電力需要の増大に伴っ
て、高電圧送電線として1100kVなどUHV系送電
線が用いられている。このUHV系送電線にて単相再閉
路を行う場合には、従来の500kV系統の場合に比較
して、同一回線の他相や併架された他回線から受ける静
電電磁誘導が大きい。このような他相からの静電電磁誘
導が大きいと、碍子連アークホーンの逆フラッシオーバ
ーが発生した時、たとえ故障区間両端の遮断器を開極状
態にしたにせよ、逆フラッシオーバーを消弧することが
難しくなる。そこで、UHV系のような高電圧送電線で
は、逆フラッシオーバーを消弧するために、高電圧送電
線の各相に接地開閉器が設置されている。すなわち、事
故発生箇所をその両端の遮断器によって送電線路から切
り離した後、この接地開閉器を遮断器の開閉動作と協調
して高速投入することにより、碍子連アークホーンに持
続する電磁誘導電流アークを消弧し、且つ即座に開極動
作を行って誘導電流を遮断して、遮断器の再閉路による
再送電を可能にしている。 【0004】以下、この接地開閉器を採用した保護シス
テムを、図面を参照して具体的に説明する。図4はこの
システムの構成を示す説明図である。図において、1は
ブッシング、3はUHV系の鉄塔である。2は高電圧用
の送電線であり、上相、中相、下相の3線を有し、ブッ
シング1と鉄塔3又は鉄塔3同士の間に張り渡されてい
る。各鉄塔3にはアークホーン3aを備えた碍子連3b
が設けられ、この碍子連3bによって送電線2が鉄塔3
に吊り下げられている。送電線2の一定区間の両端に
は、遮断器GCBと接地開閉器HSESが設けられてい
る。なお、4は雷雲、5は雷である。このシステムにお
いて、3線の送電線2のある1線に雷雲4から雷5が落
ちると、その送電線2を吊り下げている碍子連3bのア
ークホーン3aに逆フラッシオーバー3cが発生し、送
電線2からこの逆フラッシオーバー3cを介して鉄塔3
へ地絡事故電流が流れ、地絡事故が生じる。 【0005】この逆フラッシオーバー3cにより1線地
絡事故が起きた場合の遮断器GCB及び接地開閉器HS
ESの動作順序を、図5の動作シーケンス図に沿って説
明する。すなわち、地絡事故発生前は、遮断器GCBは
投入状態、接地開閉器HSESは開極状態である。送電
線2に地絡事故が発生すると、送電線事故検出保護リレ
ー時間であるT1時間経過後、まず遮断器GCBが開極
動作を行う。しかし、事故送電線2には、他相からの静
電電磁誘導により誘導電流が流れ、それによってアーク
ホーン3a間には依然として逆フラッシオーバー3cが
持続している。そこで、遮断器GCBが開極した状態
で、接地開閉器HSESを強制的に高速で投入動作を行
い、アークホーン3a部分で接地されている誘導電流を
接地開閉器HSES側に導くことにより、アークホーン
3aの逆フラッシオーバーを消弧する。接地開閉器は、
θ時間投入状態を続けて逆フラッシオーバーを消弧した
後、開極状態に戻って誘導電流を遮断し、最後に遮断器
が投入動作を行い送電を再開する。 【0006】続いて、図6を参照して、地絡事故電流及
び接地開閉器HSESに流れる電流について説明する。
前記の通り、送電線2は上相、中相、下相を有してお
り、各相には所定の負荷電流が流れているが、前記の地
絡事故が送電線2の中相にて発生したと仮定する。送電
線2の中相において、図中T01が地絡事故発生時、T
02が遮断器GCBの開極動作開始時で、送電線2の中
相にT01〜T02間だけ事故電流が流れている。とこ
ろが、送電線2の中相は他の健全相である上相及び下相
や、併架された他の回線から静電電磁誘導を受けるた
め、遮断器が開極した状態では、そのアークホーンには
誘導電流に起因する逆フラッシオーバーが依然として生
じているため、逆フラッシオーバーの消弧のために接地
開閉器を投入する。すると、接地開閉器には、図6に示
すように、その投入時点T03以降、最初は直流成分の
含まれた地絡事故電流と電磁誘導電流とが重畳され電流
零点よりも変移した電流が流れ、その後地絡事故電流が
接地されるにつれて電磁誘導電流成分が多くなり、電流
零点を通る交流電流が流れることになる。そこで、接地
開閉器によって、この誘導電流を遮断する場合には、電
流零点になるタイミングを捕らえて開極動作を行う。 【0007】しかし、このような電磁誘導電流は、図7
に示すように、2000Aにも達するものであり、その
電流遮断時には、図8に示すように、電気回路の過渡現
象分と故障送電線が他線から受ける静電誘導電圧が重畳
した過渡回復電圧とが印加される。このような比較的大
きな電流と、比較的大きな上昇率及び高い波高値の過渡
回復電圧条件の遮断は、単にSF6 ガス中で棒状の接触
子を開閉するだけの並切り形の接地開閉器では遮断する
ことができず、遮断器と同様にパッファ形の消弧室を有
する接地開閉器が必要となる。 【0008】図9は、前記のような接地開閉器として従
来から知られている装置の具体的構成を示すものであ
る。この接地開閉器は、絶縁ガスを充填した接地タンク
19内に収納されており、タンク19の中心部に送電線
側に接続された導体11が設けられ、その一部に固定電
極12が設けられている。タンク19における固定電極
12に対向した部分には、可動電極13が固定電極12
に向かって接離可能に支持されている。この固定電極1
2は、その基部において、図示しない操作装置に連結さ
れいる。可動電極13の先端側には、可動電極13と同
心円状に消弧ガス案内用のノズル14が設けられてい
る。このノズル14は、可動電極13の外周に同心円状
に配置されたパッファシリンダ18の先端に固定されて
いる。このパッファシリンダ18の基部が可動電極13
の操作装置に連結され、可動電極13と共に固定電極側
に向かって往復動する。可動電極13とパッファシリン
ダ18との間の空間がパッファ室16になっており、そ
の先端側は前記ノズル14の連通している。パッファ室
16の基端側(ノズル14と反対側)には、固定された
パッファピストン17が設けられている。このパッファ
ピストン17は、可動電極13及びパッファシリンダ1
8の対してスライド自在に組み込まれている。 【0009】このような構成を有する従来の接地開閉器
を、図9のような開極状態とする場合には、図示しない
操作装置を駆動して、可動電極13及びパッファシリン
ダ18をタンク19側(図中下方)に移動させ、固定電
極12と可動電極13とを開離させる。すると、移動す
るパッファシリンダ18と固定されているパッファピス
トン17との間のパッファ室16の容積が縮小し、パッ
ファ室16内部の絶縁ガスが消弧ガス21となってノズ
ル14から吹き出され、固定電極12と可動電極13と
の間のアークを消弧する。この場合の可動電極13のス
トローク20とパッファ室16内のパッファ圧力ΔPと
の関係を示すと、図10の通りである。すなわち、可動
電極13の開極ストロークのほぼ1/2の行程において
パッファ圧力は最大値に達し、開極完了に伴い圧力は低
下している。 【0010】 【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
な接地開閉器による電流遮断時において、送電線の隣接
する他の相、例えば図6の上相で時間T04において、
直流電流成分が多い後追い故障が発生すると、中相の送
電線には、上相の事故電流による電磁誘導で生じた直流
電流成分の多い誘導電流が流れ、図6のA部分に示すよ
うに、中相の接地開閉器には電流零点を形成しない零ミ
ス電流が流れることになる。この零ミス電流を遮断する
ことは、通常の交流電流の零点遮断に比較すると格段に
困難であり、従来の接地開閉器の能力を超えたものであ
る。その結果、後追い故障の発生タイミングがちょうど
中相の接地開閉器の開極タイミングと重なり、合せて後
追い故障電流分に直流電流分が多く含まれている場合に
は、再閉路が実現されず、高電圧の電力送電に対し由々
しい問題が発生することになる。 【0011】この点を、図9の接地開閉器の動作に従っ
て具体的に述べると、次の通りである。まず、図9の装
置では、可動側接触子13が開極動作を止めるまでの
間、パッファシリンダ18内の絶縁性消弧ガスを固定側
と可動側の両接触子12,13間に発生しているアーク
に吹き付けることにより、アークの消弧と電流遮断及び
電流後の耐極間電圧責務を処理している。ところが、前
記接地開閉器に求められる開極時の過渡回復電圧性能を
考えると、図8の波形に示すように商用周波の1/2の
サイクルで過渡回復電圧ピークを得るため、開極スピー
ドは遮断器並の速度が必要となり、前記図10の開極開
始からストロークエンドに達するまでの時間tが短く、
ΔPが一定値以上にある実質のガス流れ吹き付け時間は
2サイクル程度が限界である。 【0012】一方、接地開閉器開極動作直後で、まだ接
地開閉器が電流遮断を完了する前に前述のように隣接相
で後追い故障が発生すると、図6のA部に示すような電
流零点を形成しない誘導電流(約数千A)が4サイクル
程度流れる条件が発生する。この場合、交流電流の消弧
メカニズム上、電流零点を形成しないアークの消弧が難
しいことから、このタイミングで後追い故障誘導電流を
受けた接地開閉器はストローク終端まで開極動作を終了
しても極間にアークを形成し続けることになる。そし
て、その後、電流零点が復帰したアーク電流となって
も、2サイクル程度であるパッファ室からのガス流の吹
き付け時間はすでに経過しているため、消弧不能状態の
ままとなる。 【0013】本発明は以上のような従来技術の有する問
題点を解消するために提案されたもので、その目的とす
るところは、1線地絡事故発生後に他相で後追い地絡事
故が発生しそれが前記事故発生相の接地装置の開極途中
であっても、前記事故発生相における誘導電流の遮断を
確実に行うことができ、その後の遮断器の高速再閉路を
可能とした高速再閉路接地装置を提供することにある。 【0014】 【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、遮断器を結ぶ高電圧送電線の各相に設置
されており、前記送電線に設けられた碍子連のアークホ
ーンにおける逆フラッシオーバーによる1線地絡事故に
対して、前記送電線の両端にある遮断器を開極した状態
で高速で投入動作を行い、前記逆フラッシオーバーの消
弧後に開極動作を行う接地開閉器を備えた高速再閉路接
地装置において、前記接地開閉器を第1の接地開閉器と
し、この第1の接地開閉器に対して並列に接続された第
2の接地開閉器を各相に設け、各相の送電線には、前記
地絡事故が発生した相と同一回線の他相にて前記地絡事
故と時差を持って後追い地絡事故が発生したことを検知
する送電線事故検出保護リレーを接続し、前記第1の開
閉器に開極指令が出力された以降開極動作を行っている
最中に、前記送電線事故検出保護リレーが前記後追い地
絡事故を検出した際に、第2の開閉器に対して投入動作
を行うように即座に投入指令を発し、続けて他相におけ
る地絡事故がこの他相の遮断器の開極により除去された
後に開極動作を行うように開極指令を発する制御ユニッ
トを設けたことを特徴とする。 【0015】 【作用】以上のような構成を有する本発明においては、
地絡事故発生相の第1の接地開閉器に開極指令を出した
時点から一定の時差内に、静電電磁誘導の影響が大きい
同一回線の他相にて後追い地絡事故が発生した場合、そ
の後追い故障発生相の地絡故障検出保護リレーが地絡検
出信号を発する。この検出信号を基に、前記第1の開閉
器に開極指令が出力された以降開極動作を行っている最
中に、前記送電線事故検出保護リレーが前記後追い地絡
事故を検出した際に、第2の開閉器に対して投入動作を
行うように即座に投入指令を発し、第2の接地開閉器を
投入をさせる。その後、他相の後追い故障が解消され、
零点ミス電流が消滅したタイミングを見図らって第2の
接地開閉器に対して開極指令を発し、この第2の接地開
閉器によって地絡事故発生相の誘導電流をその電流零点
にて遮断する。 【0016】 【実施例】以下、本発明による高速再閉路接地装置の一
実施例を図1から図3を参照して具体的に説明する。な
お、図4に示した従来技術と同一の部分に関しては同一
符号を付し、説明は省略する。 【0017】(1)実施例の構成 図1は本実施例を含むシステムの構成図である。この図
1に示すように、同一回線を構成する各相の送電線2の
両端には、従来技術と同様に遮断器GCBが設けられ、
この遮断器GCBに近接して、互いに並列に接続された
第1と第2の接地開閉器HSES−A,Bが設けられて
いる。各相の接地開閉器HSES−A,Bは、それぞれ
その動作制御ユニット10に接続され、このユニット1
0からの投入指令及び開極指令に基づいて開閉し、アー
クホーン3aに生じる逆フラッシオーバー3cの消弧及
び誘導電流の遮断を行う。この接地開閉器の動作制御ユ
ニット10は、各相の地絡事故検出用の送電線事故検出
保護リレーRyに接続されている。この保護リレーRy
は、それが設けられた相の地絡事故を検出し、その検出
信号を前記動作制御ユニット10に送出するものであ
る。この地絡事故の検出手段としては、従来公知の検出
手段を適宜使用できるが、本実施例では、各相の遮断器
GCBに近接して変流器CTを設け、この変流器CTに
よって送電線2の電流を監視することにより地絡事故を
検出する。 【0018】動作制御ユニット10の構成は、図2に拡
大して示す通りである。この動作制御ユニット10は、
地絡事故発生相の接地開閉器HSESの開極指令の入力
部10aと、同一回線の他相の保護リレーRyから入力
された後追い地絡事故検出信号の検出部10bとを備え
ている。この後追い地絡事故検出信号の検出部10b
は、一例としてその動作保持時間を1〜5サイクルの間
で設定変更が可能な時限保持タイマー6に接続され、
の時限保持タイマー6と前記開極指令の入力部10aと
がアンド回路7に接続されている。アンド回路7は、第
2の接地開閉器への投入指令出力部8と第1及び第2の
接地開閉器に対する開極指令出力部9A,9Bを有して
おり、このうち第2の接地開閉器の開極指令出力部9B
は、一例としてその時限後動作時間を1サイクルから1
秒の間で設定変更が可能な時限後動作タイマー10cを
介して、動作制御ユニット10外部の第2の接地開閉器
HSES−Bに接続されている。また、前記開極指令の
入力部10aは、前記アンド回路7や時限後動作タイマ
ー10cを介することなく、直接第1の接地開閉器の開
極指令出力部9Aに接続されている。 【0019】(2)実施例の作用 前記のような構成を有する本実施例では、図3に示すよ
うに、ある相で1線地絡事故が発生すると、その相の送
電線2では、事故発生後T1時間で遮断器GCBが開極
し、電流を遮断する。その後一定のタイミングで、第1
の接地開閉器HSES−Aが投入され、アークホーン3
aの逆フラッシオーバー3cを消弧する。投入された接
地開閉器HSES−Aには、一定の時間T2経過後に開
極指令が出される。この開極指令は、動作制御ユニット
10にその入力部10aから入力され、第1の接地開閉
器の開極指令出力部9Aから第1の接地開閉器HSES
−Aに出力されてその開極動作を開始させると同時に、
時限保持タイマー6に対して動作保持時間のカウント開
始の指令を与える。この状態で、特に他相で後追い地絡
が発生しなければ、第1の接地開閉器HSES−Aの開
極は成功し、誘導電流の遮断が行われ、引き続いて遮断
器GCBが投入されて送電線の再閉路がなされる。 【0020】ところが、開極途中において第1の接地開
閉器HSES−Aの動作相以外の相で後追い地絡事故が
発生すると、その影響で零点ミス電流が発生し、前記の
ような開極動作では誘導電流の遮断は不可能になる恐れ
がある。そこで、本実施例では、他相の後追い地絡事故
を送電線事故検出保護リレーRyにて検出すると、その
他相の地絡事故検出指令が、既に動作している相の動作
制御ユニット10に導かれる。この他相地絡事故検出指
令が、第1の接地開閉器HSES−Aの開極直後、すな
わち前記時限保持タイマー6の動作保持時間(一般には
5サイクル程度)内に入った場合、時限保持タイマー6
を介してこの他相地絡事故検出指令がアンド回路7に入
力される。 【0021】そして、この他相地絡事故検出指令と、既
に動作制御ユニット10に入力されている第1の接地開
閉器HSES−Aに対する開極指令とのアンド条件が成
立する場合のみ、第2の接地開閉器HSES−Bに対す
る投入指令がその出力部8から出され、第2の接地開閉
器HSES−Aによって当該事故相の送電線2は再投入
される。この第2の接地開閉器に対する投入指令の復帰
は、時限後動作タイマー10cに対するカウント開始指
令となり、この時限後動作タイマー10cによるカウン
ト時間経過後に、第2の接地開閉器の開極指令出力部9
Bから、第2の接地開閉器HSES−Bに開極指令が出
される。この時点では、既に他相の後追い地絡事故が他
相の遮断器及び接地開閉器の作用により解消され、例え
ば4サイクル程度継続する零点ミス電流も解消している
ので、再び開極動作を行う第2の接地開閉器では、その
パッファ室からの消弧ガス流により電流零点を利用して
事故相の誘導電流を遮断することができる。 【0022】なお、一般には、第2の接地開閉器HSE
S−Bの開極指令となる後追い事故相の保護リレーRy
からの検出信号は、後追い事故相での遮断器の開路動作
に基づいて出力されるため、第2の接地開閉器を投入後
直ちに開極動作させても、その投入開極動作中に後追い
事故が解消される。そのため、制御ユニット10に時限
後動作タイマー10cを使用することなく、第2の接地
開閉器をその投入後直ちに開極動作が行われるように構
成しても良い。 【0023】 【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、他
相での後追い地絡事故が発生し第1の接地開閉器によっ
て電流遮断が不可能な場合には、第2の接地開閉器を投
入し、一定の時間経過後に開極することにより、他相の
後追い地絡事故による静電、電磁誘導によって動作相に
誘導される電流零点を形成しない誘導電流を確実に遮断
することが可能となり、後追い地絡事故時においても高
速再閉路が可能な高速再閉路接地装置を提供することが
できる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-voltage power transmission line, in which a single line is formed by a reverse flashover generated between arc horns on a power transmission line. The present invention relates to a high-speed reclosable grounding device used to reclose a transmission line at a high speed when a ground fault occurs, particularly, in the other phase of the same line as the phase in which the ground fault occurred. Even if a trailing ground fault occurs with a time difference from the ground fault,
The present invention relates to a high-speed reclosable grounding device capable of retransmitting power by reclosing a circuit breaker. 2. Description of the Related Art When lightning strikes a transmission line, a reverse flashover occurs in an arc horn of a series of insulators suspended on the transmission line. Most of the accidents that occur in transmission lines are single-line ground faults caused by this reverse flashover. In order to eliminate the fault due to the ground fault, it is only necessary to set the fault section to no voltage and extinguish the reverse flashover which is the cause of the fault. Specifically, it is effective to cause the circuit breakers for the transmission line at both ends of the failed transmission line to perform the reclosing operation. The reclosing operation is to open the pole once, set the fault section to no voltage, extinguish the reverse flashover, and then turn it on again. By performing such a reclosing operation,
Retransmission can be performed without a power failure. As a typical method of reclosing, there is a single-phase reclosing method. This single-phase reclosing method is widely used because of its small power fluctuation and excellent transient stability. However, in recent years, with the increase in power demand, UHV transmission lines such as 1100 kV have been used as high-voltage transmission lines. When a single-phase reclosing is performed on this UHV transmission line, electrostatic electromagnetic induction received from another phase of the same line or another line that is paralleled is larger than in the case of the conventional 500 kV system. If such electromagnetic induction from other phases is large, the reverse flashover is extinguished when a reverse flashover of the arc horn occurs, even if the circuit breakers at both ends of the fault section are opened. It becomes difficult to do. Therefore, in a high-voltage transmission line such as a UHV system, a grounding switch is installed in each phase of the high-voltage transmission line in order to extinguish reverse flashover. In other words, after the location where the accident occurred is cut off from the transmission line by circuit breakers at both ends, this grounding switch is turned on at high speed in coordination with the switching operation of the circuit breaker, so that the electromagnetic induction current arc sustained by the insulator connected arc horn Is extinguished and the opening operation is immediately performed to cut off the induced current, thereby enabling the power transmission by the reclose circuit of the circuit breaker. [0004] A protection system employing this grounding switch will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the configuration of this system. In the figure, 1 is a bushing and 3 is a UHV-type steel tower. Reference numeral 2 denotes a high-voltage transmission line, which has three lines of an upper phase, a middle phase, and a lower phase, and is stretched between the bushing 1 and the tower 3 or between the towers 3. Each tower 3 has an insulator 3b with an arc horn 3a.
And the transmission line 2 is connected to the tower 3 by the insulator string 3b.
Suspended. At both ends of the fixed section of the transmission line 2, a circuit breaker GCB and a ground switch HSES are provided. In addition, 4 is a thundercloud and 5 is lightning. In this system, when a lightning strike 5 falls from a thundercloud 4 on a certain line of a three-line power transmission line 2, a reverse flashover 3c is generated in an arc horn 3a of an insulator string 3b suspending the transmission line 2, and a transmission is performed. The tower 3 from the electric wire 2 through the reverse flashover 3c
An earth fault fault current flows, and a ground fault occurs. [0005] The circuit breaker GCB and the earthing switch HS in the event of a single-line ground fault due to the reverse flashover 3c
The operation sequence of the ES will be described with reference to the operation sequence diagram of FIG. That is, before the occurrence of the ground fault, the circuit breaker GCB is in a closed state, and the ground switch HSES is in an open state. When a ground fault occurs in the power transmission line 2, the circuit breaker GCB first performs an opening operation after a lapse of a time T1 which is a transmission line fault detection and protection relay time. However, an induced current flows through the accident transmission line 2 due to electrostatic electromagnetic induction from another phase, whereby the reverse flashover 3c is still maintained between the arc horns 3a. Therefore, in a state where the circuit breaker GCB is opened, the grounding switch HSES is forcibly turned on at a high speed, and the induced current grounded in the arc horn 3a is guided to the grounding switch HSES side, thereby forming an arc. The reverse flashover of the horn 3a is extinguished. Ground switch
After the reverse flashover is extinguished by continuing the closed state for θ hours, the switch returns to the open state to cut off the induced current, and finally the circuit breaker performs the closing operation to restart the power transmission. Next, a ground fault current and a current flowing through the grounding switch HSES will be described with reference to FIG.
As described above, the transmission line 2 has an upper phase, a middle phase, and a lower phase, and a predetermined load current flows in each phase. Assume that it has occurred. In the middle phase of the transmission line 2, T01 in the figure is
02 is the start of the opening operation of the circuit breaker GCB, and the fault current flows only in the middle phase of the transmission line 2 between T01 and T02. However, since the middle phase of the transmission line 2 receives electrostatic and electromagnetic induction from the upper and lower phases, which are other sound phases, and other parallel lines, the arc horn is opened when the circuit breaker is opened. Since the reverse flashover caused by the induced current still occurs in the power supply, the ground switch is turned on to extinguish the reverse flashover. Then, as shown in FIG. 6, after the closing point T03, a ground fault current including a DC component and an electromagnetic induction current are superimposed on the grounding switch, and a current shifted from a current zero point flows into the grounding switch. Then, as the ground fault current is grounded, the electromagnetic induction current component increases and an alternating current passing through the current zero point flows. Therefore, when the induced current is interrupted by the grounding switch, the opening operation is performed by capturing the timing at which the current becomes zero. However, such an electromagnetically induced current is
As shown in FIG. 8, when the current is interrupted, as shown in FIG. 8, the transient recovery voltage in which the transient phenomenon of the electric circuit and the electrostatic induction voltage received from the other line by the faulty transmission line are superimposed as shown in FIG. Is applied. Such a relatively large current and the interruption of the transient recovery voltage condition of a relatively large rising rate and a high peak value are interrupted by a parallel-type grounding switch which merely opens and closes a rod-shaped contact in SF6 gas. And a grounding switch having a puffer type arc-extinguishing chamber like a circuit breaker is required. FIG. 9 shows a specific configuration of a device conventionally known as the above-mentioned grounding switch. This grounding switch is housed in a grounding tank 19 filled with an insulating gas, and a conductor 11 connected to the transmission line side is provided at the center of the tank 19, and a fixed electrode 12 is provided at a part thereof. ing. A movable electrode 13 is provided on a portion of the tank 19 facing the fixed electrode 12.
Are supported so as to be able to approach / separate toward. This fixed electrode 1
2 is connected at its base to an operating device (not shown). A nozzle 14 for guiding an arc-extinguishing gas is provided concentrically with the movable electrode 13 on the tip side of the movable electrode 13. The nozzle 14 is fixed to a tip of a puffer cylinder 18 which is arranged concentrically on the outer periphery of the movable electrode 13. The base of the puffer cylinder 18 is
, And reciprocates with the movable electrode 13 toward the fixed electrode. A space between the movable electrode 13 and the puffer cylinder 18 is a puffer chamber 16, and the tip side thereof communicates with the nozzle 14. A fixed puffer piston 17 is provided on the base end side of the puffer chamber 16 (the side opposite to the nozzle 14). The puffer piston 17 includes the movable electrode 13 and the puffer cylinder 1.
8 is freely slidably mounted. When the conventional grounding switch having such a configuration is brought into the open state as shown in FIG. 9, an operating device (not shown) is driven to move the movable electrode 13 and the puffer cylinder 18 to the tank 19 side. (Down in the figure) to separate the fixed electrode 12 and the movable electrode 13 from each other. Then, the volume of the puffer chamber 16 between the moving puffer cylinder 18 and the fixed puffer piston 17 is reduced, and the insulating gas inside the puffer chamber 16 becomes the arc-extinguishing gas 21 and is blown out from the nozzle 14 to be fixed. The arc between the electrode 12 and the movable electrode 13 is extinguished. FIG. 10 shows the relationship between the stroke 20 of the movable electrode 13 and the puffer pressure ΔP in the puffer chamber 16 in this case. That is, the puffer pressure reaches the maximum value in a stroke approximately half of the opening stroke of the movable electrode 13, and the pressure decreases with the completion of the opening. [0010] By the way, when the current is interrupted by the earthing switch as described above, another phase adjacent to the transmission line, for example, at time T04 in the upper phase of FIG.
When a follow-up failure with a large DC current component occurs, an induced current with a large DC current component caused by electromagnetic induction due to the fault current in the upper phase flows through the medium-phase transmission line, and as shown in part A of FIG. A zero-miss current that does not form a current zero point flows through the middle-phase ground switch. It is much more difficult to cut off this zero-miss current than to cut off the zero point of ordinary alternating current, and it exceeds the capability of a conventional earthing switch. As a result, when the follow-up failure occurs exactly at the same timing as the opening timing of the middle-phase earthing switch, if the follow-up failure current includes a large amount of DC current, reclosing is not realized, A severe problem will arise for high voltage power transmission. This point will be described in detail according to the operation of the earthing switch shown in FIG. First, in the apparatus shown in FIG. 9, the insulating arc-extinguishing gas in the puffer cylinder 18 is generated between the fixed-side and movable-side contacts 12 and 13 until the movable-side contact 13 stops the opening operation. The arc is extinguished, the arc is extinguished, the current is interrupted, and the voltage tolerance between poles after the current is processed. However, considering the transient recovery voltage performance at the time of opening required for the earthing switch, the transient recovery voltage peak is obtained in a half cycle of the commercial frequency as shown in the waveform of FIG. A speed equivalent to that of a circuit breaker is required, and the time t from the start of opening in FIG. 10 to the end of stroke is short,
The actual gas flow blowing time when ΔP is equal to or more than a certain value is limited to about two cycles. On the other hand, if the follow-up failure occurs in the adjacent phase as described above immediately after the earthing switch opening operation and before the earthing switch completes the current interruption, the current zero point as shown in part A of FIG. A condition arises in which an induced current (about several thousands A) that does not form a current flows for about four cycles. In this case, the arc extinguishing mechanism of the alternating current makes it difficult to extinguish an arc that does not form a current zero point. An arc will continue to form between the poles. Then, even after the current zero returns to the restored arc current, the arc extinguishing state remains in the arc extinguishing state because the gas flow blowing time from the puffer chamber, which is about two cycles, has already elapsed. The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems of the prior art. The purpose of the present invention is to generate a back-to-back ground fault in another phase after a single-line ground fault occurs. However, even during the opening of the grounding device in the accident occurrence phase, the induction current in the accident occurrence phase can be reliably shut off, and the high-speed re-closing of the circuit breaker can be performed thereafter. An object of the present invention is to provide a closed-circuit grounding device. [0014] In order to achieve the above object, the present invention is provided in each phase of a high voltage transmission line connecting a circuit breaker, and an insulator link provided on the transmission line is provided. In response to a single-line ground fault caused by reverse flashover in the arc horn, the closing operation at the both ends of the transmission line is opened at a high speed, and the opening operation is performed after the reverse flashover is extinguished. In a high-speed reclosable grounding device provided with a grounding switch, the grounding switch is connected to a first grounding switch.
And, the other of the first second grounding switch connected in parallel to the grounding switch provided in each phase, the phase of the transmission line, the phase of the same line in which the ground fault occurs In the phase, a transmission line accident detection protection relay for detecting that a back-to-back ground fault has occurred with a time difference from the ground fault has been connected, and the contact has been opened since an opening command was output to the first switch. During the operation, when the power transmission line fault detection and protection relay detects the trailing ground fault accident, it immediately issues a closing command to perform a closing operation to the second switch, and continues. And a control unit that issues an opening command to perform an opening operation after the ground fault in the other phase is eliminated by opening the circuit breaker of the other phase . In the present invention having the above configuration,
When a back-to-back ground fault occurs in another phase of the same line where the influence of electrostatic electromagnetic induction is large within a certain time difference from the time when the opening command is issued to the first grounding switch of the ground fault occurrence phase Then, the ground fault detection protection relay of the phase in which the follow-up fault occurs generates a ground fault detection signal. Based on this detection signal, the first opening / closing
The opening operation has been performed since the opening command was output to the
During the transmission line fault detection and protection relay,
When an accident is detected, the closing operation is performed on the second switch.
An instantaneous turn-on command is issued to turn on the second grounding switch. Later, the follow-up failure of the other phase was resolved,
An opening command is issued to the second grounding switch in view of the timing when the zero-point miss current disappears, and the induced current in the ground fault occurrence phase is cut off at the current zero point by the second grounding switch. I do. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the high-speed reclosing and grounding apparatus according to the present invention will be specifically described below with reference to FIGS. The same parts as those in the conventional technique shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. (1) Configuration of the Embodiment FIG. 1 is a configuration diagram of a system including this embodiment. As shown in FIG. 1, circuit breakers GCB are provided at both ends of the transmission line 2 of each phase constituting the same circuit as in the prior art.
Near the circuit breaker GCB, there are provided first and second ground switches HSES-A, B connected in parallel with each other. The earthing switches HSES-A and B of each phase are connected to the operation control unit 10, respectively.
It opens and closes based on a closing command and an opening command from 0 to extinguish the reverse flashover 3c generated in the arc horn 3a and cut off the induced current. The operation control unit 10 of the earthing switch is connected to a transmission line fault detection protection relay Ry for detecting a ground fault of each phase. This protection relay Ry
Is to detect a ground fault in the phase in which it is provided, and send a detection signal to the operation control unit 10. Conventionally known detecting means can be appropriately used as the ground fault detecting means. In the present embodiment, a current transformer CT is provided in the vicinity of the circuit breaker GCB of each phase, and the current is transmitted by the current transformer CT. The ground fault is detected by monitoring the current of the electric wire 2. The configuration of the operation control unit 10 is as shown in FIG. This operation control unit 10
An input unit 10a of an opening command of the grounding switch HSES of the ground fault occurrence phase and a detection unit 10b of a trailing ground fault detection signal input from the protection relay Ry of another phase of the same line are provided. After this, the detection unit 10b of the trailing ground fault detection signal
Means that the operation holding time is between 1 and 5 cycles as an example.
Is connected to a time holding timer 6 whose setting can be changed, and the time holding timer 6 and the input section 10 a of the opening command are connected to an AND circuit 7. The AND circuit 7 has a closing command output unit 8 for the second ground switch and opening command outputs 9A and 9B for the first and second ground switches. Opening command output section 9B
Is, for example, to set the post-timed operation time from 1 cycle to 1
Set the post-timer operation timer 10c that can be changed in seconds.
The operation control unit 10 is connected to a second ground switch HSES-B outside the operation control unit 10. The opening command input unit 10a is directly connected to the opening command output unit 9A of the first grounding switch, without going through the AND circuit 7 or the timed operation timer 10c. (2) Operation of the embodiment In this embodiment having the above-mentioned configuration, as shown in FIG. 3, when a single-line ground fault occurs in a certain phase, the power transmission line 2 in that phase causes an accident. At time T1 after the occurrence, the circuit breaker GCB opens and cuts off the current. Then, at a certain timing, the first
GSES-A ground switch is turned on and the arc horn 3
The reverse flashover 3c of a is extinguished. An opening command is issued to the input ground switch HSES-A after a lapse of a predetermined time T2. This opening command is input to the operation control unit 10 from the input unit 10a, and is sent from the opening command output unit 9A of the first ground switch to the first ground switch HSES.
-A is output to start the opening operation,
An instruction to start counting the operation holding time is given to the time holding timer 6. In this state, if the trailing ground fault does not particularly occur in another phase, the opening of the first grounding switch HSES-A is successful, the induction current is cut off, and the circuit breaker GCB is subsequently turned on. The transmission line is reclosed. However, if a back-to-ground fault occurs in a phase other than the operating phase of the first earthing switch HSES-A during opening, a zero-point miss current is generated due to the influence, and the opening operation as described above is performed. In such a case, the interruption of the induced current may not be possible. Therefore, in this embodiment, when a trailing ground fault accident of another phase is detected by the transmission line fault detection protection relay Ry , a ground fault fault detection command of the other phase is transmitted to the operation control unit 10 of the already operating phase. I will When the other-phase ground fault detection command is received immediately after the opening of the first grounding switch HSES-A, that is, within the operation holding time of the time holding timer 6 (generally about 5 cycles), the time holding timer 6
The other-phase ground fault detection command is input to the AND circuit 7 via the. Only when the AND condition between the other-phase ground fault detection command and the opening command for the first grounding switch HSES-A already input to the operation control unit 10 is satisfied, the second condition is satisfied. Is output from the output unit 8, and the second earthing switch HSES-A re-inputs the transmission line 2 in the accident phase. The return of the closing command to the second grounding switch becomes a count start command to the post-timed operation timer 10c.
From B, an opening command is issued to the second ground switch HSES-B. At this point, the back-to-ground fault accident of the other phase has already been eliminated by the action of the circuit breaker and the earthing switch of the other phase, and for example, the zero point miss current that continues for about four cycles has been eliminated, so that the opening operation is performed again. In the second earthing switch, the induced current in the accident phase can be interrupted by utilizing the current zero point by the arc-extinguishing gas flow from the puffer chamber. Generally, the second grounding switch HSE
Protection relay Ry of the follow-up accident phase which becomes the SB opening command
Is output based on the opening operation of the circuit breaker in the phase of the follow-up accident. Therefore, even if the second earthing switch is opened immediately after being turned on, the Is eliminated. Therefore, the second grounding switch may be configured to perform the opening operation immediately after the second grounding switch is turned on, without using the post-timed operation timer 10c in the control unit 10. As described above, according to the present invention, when a back-to-back ground fault occurs in another phase and the current cannot be cut off by the first grounding switch, the second By turning on the earthing switch, and opening after a certain period of time, the induced current that does not form a zero point in the operating phase due to electrostatic or electromagnetic induction due to a trailing ground fault in another phase is reliably cut off It is possible to provide a high-speed reclosable grounding device capable of high-speed reclosing even in the event of a trailing ground fault.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の高速再閉路接地装置の一実施例を示す
システム構成図。 【図2】図1に実施例における動作制御ユニット部を示
す回路図。 【図3】図1の実施例における動作シーケンス図。 【図4】従来の接地開閉器の一例を示すシステム構成
図。 【図5】従来の接地開閉器の動作シーケンス図。 【図6】接地開閉器と各相に流れる電流の変化を示す特
性図。 【図7】接地開閉器の動作相への他相からの静電誘導電
流及び電磁誘導電流の特性を示す波形図。 【図8】接地開閉器の開極時の過渡回復電圧波形図。 【図9】従来のパッファ形接地開閉器における電極部分
の開極状態を示す断面図。 【図10】図9の接地開閉器におけるパッファ室圧力と
動作ストロークの関係を示すグラフ。 【符号の説明】 GCB…遮断器 HSES−A…第1の接地開閉器 HSES−B…第2の接地開閉器 CT…変流器 Ry…送電線事故検出保護リレー 1…ブッシング 2…送電線 3…鉄塔 6…時限保持タイマー 7…アンド回路 8…投入指令出力部 9A…第1の接地開閉器の開極指令出力部 9B…第2の接地開閉器の開極指令出力部 10…接地開閉器の動作制御ユニット 10a…開極指令入力部 10b…他相後追い地絡事故検出指令入力部 10c…時限後動作タイマー
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a system configuration diagram showing one embodiment of a high-speed reclosable grounding device according to the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram showing an operation control unit section in the embodiment in FIG. FIG. 3 is an operation sequence diagram in the embodiment of FIG. 1; FIG. 4 is a system configuration diagram showing an example of a conventional ground switch. FIG. 5 is an operation sequence diagram of a conventional ground switch. FIG. 6 is a characteristic diagram showing a change in a current flowing through a grounding switch and each phase. FIG. 7 is a waveform diagram showing characteristics of an electrostatic induction current and an electromagnetic induction current from another phase to an operation phase of the grounding switch. FIG. 8 is a transient recovery voltage waveform diagram when the grounding switch is opened. FIG. 9 is a sectional view showing an open state of an electrode portion in a conventional puffer-type grounding switch. FIG. 10 is a graph showing a relationship between a puffer chamber pressure and an operation stroke in the grounding switch shown in FIG. 9; [Description of Signs] GCB: Circuit breaker HSES-A: First ground switch HSES-B: Second ground switch CT: Current transformer Ry: Transmission line accident detection protection relay 1: Bushing 2: Transmission line 3 ... Tower 6 ... Time keeping timer 7 ... And circuit 8 ... Opening command output unit 9A ... Opening command output unit 9B of the first grounding switch 9B ... Opening command output unit 10 of the second grounding switch 10 ... Grounding switch Operation control unit 10a: Opening command input unit 10b: Other phase trailing ground fault detection command input unit 10c: Timed operation timer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸田 弘明 神奈川県川崎市川崎区浮島町2番1号 株式会社東芝 浜川崎工場内 (56)参考文献 特開 平5−199653(JP,A) 特開 昭55−92530(JP,A) 特開 昭61−139206(JP,A) 実開 昭61−51632(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02B 13/02,13/075 H01H 33/70 - 33/99 H02H 1/00 - 3/07 H02H 7/22 - 7/30 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Hiroaki Toda 2-1 Ukishima-cho, Kawasaki-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Hamakawasaki Plant of Toshiba Corporation (56) References JP-A-5-199653 (JP, A) JP-A-55-92530 (JP, A) JP-A-61-139206 (JP, A) JP-A-61-51632 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02B 13 / 02,13 / 075 H01H 33/70-33/99 H02H 1/00-3/07 H02H 7/22-7/30

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 遮断器を結ぶ高電圧送電線の各相に設置
されており、前記送電線に設けられた碍子連のアークホ
ーンにおける逆フラッシオーバーによる1線地絡事故に
対して、前記送電線の両端にある遮断器を開極した状態
で高速で投入動作を行い、前記逆フラッシオーバーの消
弧後に開極動作を行う接地開閉器を備えた高速再閉路接
地装置において、前記接地開閉器を第1の接地開閉器とし、 この第1の接
地開閉器に対して並列に接続された第2の接地開閉器を
各相に設け、各相 の送電線には、前記地絡事故が発生した相と同一回
線の他相にて前記地絡事故と時差を持って後追い地絡事
故が発生したことを検知する送電線事故検出保護リレー
を接続し、 前記第1の開閉器に開極指令が出力された以降開極動作
を行っている最中に、前記送電線事故検出保護リレーが
前記後追い地絡事故を検出した際に、第2の開閉器に対
して投入動作を行うように即座に投入指令を発し、続け
て他相における地絡事故がこの他相の遮断器の開極によ
除去された後に開極動作を行うように開極指令を発す
る制御ユニットを設けたことを特徴とする高速再閉路接
地装置。
(57) [Claims 1] One line is installed in each phase of a high-voltage transmission line connecting a circuit breaker, and one line is formed by reverse flashover in an arc horn of a series of insulators provided on the transmission line. In the event of a ground fault, a high-speed switching device provided with a grounding switch that performs a closing operation at a high speed with the circuit breakers at both ends of the transmission line being opened, and performs an opening operation after the reverse flashover is extinguished. In the closed-circuit grounding device, the grounding switch is a first grounding switch, and a second grounding switch connected in parallel to the first grounding switch is
Provided to each phase, the phase of the transmission line, transmission detects that the rear chase ground fault with the ground fault and the time difference in the other phases of the phase and the same line of the ground fault has occurred has occurred A wire fault detection protection relay is connected, and during the opening operation after the opening command is output to the first switch, the power line fault detection protection relay detects the trailing ground fault. In such a case, a closing command is immediately issued to perform the closing operation to the second switch, and a ground fault in the other phase is caused by the opening of the circuit breaker in the other phase.
Fast reclosing ground apparatus characterized in that a control unit that emits opening command to perform the opening operation after being removed Ri.
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