JP3480671B2 - スポットネットワーク受電設備の母線保護システム - Google Patents

スポットネットワーク受電設備の母線保護システム

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JP3480671B2
JP3480671B2 JP09758298A JP9758298A JP3480671B2 JP 3480671 B2 JP3480671 B2 JP 3480671B2 JP 09758298 A JP09758298 A JP 09758298A JP 9758298 A JP9758298 A JP 9758298A JP 3480671 B2 JP3480671 B2 JP 3480671B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スポットネットワ
ーク受電設備の母線保護システムに係り、特に、母線連
絡遮断器を備えたスポットネットワーク母線の地絡事故
を検出するに好適なスポットネットワーク受電設備の母
線保護システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】スポットネットワーク受電設備は、一般
に、１）高圧スポットネットワーク受電設備と、２）低
圧スポットネットワーク受電設備に大別される。また、
１）高圧スポットネットワーク受電設備における接地方
式は、1-1)非接地方式と、1-2)高抵抗接地方式とに大別
される。
【０００３】1-1)非接地方式の高圧スポットネットワー
ク受電設備における地絡保護方法としては、例えば、母
線連絡遮断器を備えたネットワーク母線の各母線間に接
地形計器用変圧器を備え、この接地形計器用変圧器を介
して地絡電圧を検出し、この検出値からネットワーク母
線内の地絡や系統内の地絡を検知し、保護リレーを介し
て警報を行っている。
【０００４】1-2)高抵抗接地方式の高圧スポットネット
ワーク受電設備における地絡保護方法としては、例え
ば、各母線間に接地変圧器を備え、この接地変圧器の１
次巻線の中性点に高抵抗と変流器を備え、そして、この
変流器を介して地絡電流を検出し、この検出値からネッ
トワーク母線内の地絡や系統内の地絡を検知し、一定時
限後、ネットワーク母線内の地絡と判断された後、保護
リレーを介して受変電設備に設けられた各ネットワーク
変圧器の２次側のプロテクタ遮断器を一斉に開放するよ
うにしているのが一般的である。
【０００５】また、2)低圧スポットネットワーク受電設
備における接地方式は、直接接地方式であり、一般に採
用されている地絡保護方法においては、各ネットワーク
変圧器２次巻線の中性点を１点に集め、変流器を備え、
この変流器を介して地絡電流を検出し、この検出値から
ネットワーク母線内の地絡や系統内の地絡を検知し、一
定時限後、ネットワーク母線内の地絡と判断された後、
各ネットワーク変圧器の２次側のプロテクタ遮断器を一
斉に開放するようにしているのが普通である。従って、
２次側のプロテクタ遮断器を一斉に開放するため、受変
電設備が全停電する恐れがある。
【０００６】それに対して、例えば、特開昭５８−１９
２４３５号公報に記載されているように、2)低圧スポッ
トネットワーク受電設備において、各母線間に直接変流
器を設け、この変流器を介して地絡電流を検出し、この
検出値からネットワーク母線内の地絡や系統内の地絡を
検知し、ネットワーク母線内の遮断器とプロテクタ遮断
器を順次開放するものが知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】母線連絡遮断器を備え
たスポットネットワーク母線で地絡事故が発生した場
合、母線連絡遮断器は、全て閉じているので地絡保護用
のリレーは全て動作することになる。従って、1-2)高抵
抗接地方式の高圧スポットネットワーク受電設備の地絡
保護方式においては、各ネットワーク変圧器の２次側の
プロテクタ遮断器を一斉に開放するため、受変電設備が
全停電するという第１の問題があった。また、1-1)非接
地方式の高圧スポットネットワーク受電設備の地絡保護
方式においては、警報のみであることから、短絡事故へ
拡大する恐れがあるという第２の問題があった。さら
に、特開昭５８−１９２４３５号公報に記載されている
2)低圧スポットネットワーク受電設備においては、各母
線間に直接変流器を設ける構成となっているが、各母線
は絶縁被覆されているのが一般であり、母線に変流器を
設置するのは実質上困難であり、かかる方式は実用上は
取れないという第３の問題があった。
【０００８】本発明の第１の目的は、事故点の早期検出
することにより、全停電を防止して、電力供給の信頼性
の向上した高抵抗接地方式の高圧スポットネットワーク
受電設備の母線保護システムを提供することにある。本
発明の第２の目的は、母線地絡事故発生による事故の拡
大を防止して、電力供給の信頼性の向上した非接地方式
の高圧スポットネットワーク受電設備の母線保護システ
ムを提供することにある。本発明の第３の目的は、事故
点の検出を可能とし、全停電を防止して、電力供給の信
頼性の向上した直接接地方式の低圧スポットネットワー
ク受電設備の母線保護システムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】（１）上記第１の目的を
達成するために、本発明は、受電回線に接続したネット
ワーク変圧器の２次側に接続されたプロテクタ遮断器
と、ネットワーク母線に接続された母線連絡遮断器と、
上記ネットワーク母線の各母線間に接続された接地変圧
器及び地絡電流検出器と、上記地絡電流検出器により母
線地絡を検知し、上記プロテクタ遮断器を開放する制御
装置とを有する高抵抗接地方式のスポットネットワーク
受電設備の母線保護システムにおいて、上記制御装置
は、上記地絡電流検出器による母線地絡の検知後、第１
の所定時間後に、上記母線連絡遮断器を開放し、地絡が
検知されなくなると、上記母線連絡遮断器を復帰させる
とともに、上記第１の所定時間よりも長い第２の所定時
間後において上記プロテクタ遮断器を開放するようにし
たものである。かかる構成により、事故点を早期検出し
て、地絡事故のあったネットワーク母線のみを切り離す
ことにより、全停電を防止して、電力供給の信頼性を向
上し得るものとなる。
【００１０】（２）上記第２の目的を達成するために、
本発明は、受電回線に接続したネットワーク変圧器の２
次側に接続されたプロテクタ遮断器と、ネットワーク母
線に接続された母線連絡遮断器と、上記ネットワーク母
線の各母線間に接続された接地形計器用変圧器及び地絡
電圧検出器と、上記地絡電圧検出器により母線地絡を検
知し、上記プロテクタ遮断器を開放する制御装置とを有
する非接地方式のスポットネットワーク受電設備の母線
保護システムにおいて、上記制御装置は、上記地絡電圧
検出器による母線地絡の検知後、第１の所定時間後に、
上記母線連絡遮断器を開放し、地絡が検知されなくなる
と、上記母線連絡遮断器を復帰させるとともに、上記第
１の所定時間よりも長い第２の所定時間後において上記
プロテクタ遮断器を開放するようにしたものである。か
かる構成により、母線が分離されるため、母線地絡事故
発生による事故の拡大を防止して、電力供給の信頼性を
向上し得るものとなる。
【００１１】（３）上記第３の目的を達成するために、
本発明は、受電回線に接続したネットワーク変圧器の２
次側に接続されたプロテクタ遮断器と、ネットワーク母
線に接続された母線連絡遮断器とを有する直接接地方式
のスポットネットワーク受電設備の母線保護システムに
おいて、上記ネットワーク変圧器の２次巻線の中性点に
接続された変流器及び地絡電流検出器と、上記地絡電流
検出器により母線地絡を検知し、上記プロテクタ遮断器
を開放する制御装置とを備え、上記制御装置は、上記地
絡電流検出器による母線地絡の検知後、第１の所定時間
後に、上記母線連絡遮断器を開放し、地絡が検知されな
くなると、上記母線連絡遮断器を復帰させるとともに、
上記第１の所定時間よりも長い第２の所定時間後におい
て上記プロテクタ遮断器を開放するようにしたものであ
る。かかる構成により、事故点を早期検出して、地絡事
故のあったネットワーク母線のみを切り離すことによ
り、全停電を防止して、電力供給の信頼性を向上し得る
ものとなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図１及び図２を用いて、本
発明の一実施形態による高抵抗接地方式の高圧スポット
ネットワーク受電設備の構成について説明する。図１
は、本発明の一実施形態による高抵抗接地方式の高圧ス
ポットネットワーク受電設備の全体構成を示す系統回路
図であり、図２は、本実施形態による高抵抗接地方式の
高圧スポットネットワーク受電設備に用いる制御装置の
回路図である。
【００１３】図１において、電源変電所に接続された３
相３回線のスポットネットワーク回線１１，１２，１３
には、それぞれ、受電用回線１４，１５，１６が接続さ
れている。各受電用回線１４，１５，１６は、３回線ス
ポットネットワーク受電装置を介して、ネットワーク母
線１７，１８，１９に接続されている。各スポットネッ
トワーク受電装置としては、各受電断路器２１，２２，
２３と、各ネットワーク変圧器３１，３２，３３と、各
プロテクタ遮断器４１，４２，４３とが、それぞれの回
線ごとに直列に接続されて構成されている。
【００１４】ネットワーク母線１７，１８，１９には、
母線連絡遮断器４４，４５，４６が設けられている。母
線連絡遮断器４４，４５，４６は、近年、保守用の母線
分割用開閉装置として設けられるようになってきている
ものである。本実施形態においては、ネットワーク母線
内の地絡事故時に、これらの母線連絡遮断器４４，４
５，４６を用いて、各ネットワーク母線１７，１８，１
９間を開放することにより、プロテクタ遮断器４１，４
２，４３の一斉開放による受変電設備の全停電を防止す
るようにしているものであり、その詳細については、後
述する。
【００１５】ネットワーク母線１７には、遮断器４７が
接続され、さらに、地絡保護装置４７Ｂを介して負荷４
７Ａが接続されている。負荷４７Ａ側で地絡事故が発生
すると、負荷４７Ａの地絡保護装置４７Ｂが動作し、遮
断器４７を開放させる。なお、各ネットワーク母線１
８，１９にも、同様にして、遮断器，地絡保護装置，負
荷が接続されている。
【００１６】各ネットワーク母線１７，１８，１９に
は、接地変圧器５１，５２，５３を設けている。ネット
ワーク変圧器３１，３２，３３の２次側系統内の地絡事
故を検出するために、接地変圧器５１，５２，５３の１
次巻線の中性点に高抵抗６１，６２，６３を接続し、地
絡電流を地絡事故点に流し込んでいる。高抵抗６１，６
２，６３の２次側には、変流器７１，７２，７３が設け
られており、接地変圧器５１，５２，５３の１次巻線の
中性点に流れる電流を検出する。
【００１７】地絡電流検出器８１，８２，８３は、変流
器７１，７２，７３の２次側端子に接続されている。地
絡電流検出器８１，８２，８３は、変流器７１，７２，
７３の２次側端子から出力される電流を検出して、系統
内に発生した地絡事故を検出する。地絡電流が検出され
ると、地絡電流検出器８１，８２，８３の中の接点８１
Ａ，８２Ａ，８３Ａが、それぞれ、動作する。
【００１８】制御装置９１，９２，９３は、ぞれぞれ、
地絡電流検出器８１，８２，８３に接続されている。制
御装置９１，９２，９３は、地絡電流検出器８１，８
２，８３の接点８１Ａ，８２Ａ，８３Ａが動作すると、
それぞれ、内部の接点Ｓ１Ａ，Ｓ２Ａ，Ｓ３Ａが動作し
て、開放指令９１Ａ，９２Ａ，９３Ａを母線連絡遮断器
４４，４５，４６に送出する。また、制御装置９１，９
２，９３は、地絡電流検出器８１，８２，８３の接点８
１Ａ，８２Ａ，８３Ａが動作すると、それぞれ、内部の
接点Ｓ１Ｂ，Ｓ２Ｂ，Ｓ３Ｂが動作して、開放指令９１
Ｂ，９２Ｂ，９３Ｂをプロテクタ遮断器４１，４２，４
３に送出する。ここで、接点Ｓ１Ａ，Ｓ２Ａ，Ｓ３Ａ
は、接点Ｓ１Ｂ，Ｓ２Ｂ，Ｓ３Ｂよりも早いタイミング
で動作するように、制御装置９１，９２，９３の内部に
は、タイマーを備えている。
【００１９】ここで、図２を用いて、制御装置９１の内
部構成について説明する。なお、制御装置９２，９３
も、制御装置９１と同様の構成となっている。
【００２０】制御装置９１は、地絡電流検出器８１の接
点８１Ａに接続された遅延タイマーＴＡ，ＴＢと、遅延
タイマーＴＡ，ＴＢによって所定時間遅延された後動作
する接点Ｔ１Ａ，Ｔ２Ａを備えている。遅延タイマーＴ
Ａ，ＴＢは、時限調整可能なタイマーである。タイマー
ＴＡの設定時間は、負荷４７Ａ側の地絡事故時に、地絡
保護装置４７Ｂが動作し、遮断器４７が開放する時間よ
りも長く整定されている。遅延タイマーＴＢの設定時間
は、遅延タイマーＴＡの設定時間よりも長くなってい
る。遅延タイマーＴＡの設定時間は、例えば、２秒であ
り、遅延タイマーＴＢの設定時間は、例えば、４秒であ
る。
【００２１】図１に示したように、接地変圧器５１の１
次巻線の中性点に流れる電流は、地絡電流検出器８１に
より検出され、その接点８１Ａが動作すると、タイマー
ＴＡ，ＴＢが起動し、所定時間後に、接点Ｔ１Ａ，Ｔ２
Ａが動作して、それぞれ、開放指令９１Ａ，９１Ｂが送
出される。
【００２２】即ち、本実施形態においては、制御装置９
１，９２，９３は、プロテクタ遮断器４１，４２，４３
に開放指令９１Ｂ，９２Ｂ，９３Ｂを送出するよりも早
いタイミングで、母線連絡遮断器４４，４５，４６に開
放指令９１Ａ，９２Ａ，９３Ａを送出するようにしてい
る点に特徴を有している。
【００２３】次に、図１を用いて、本実施形態によるス
ポットネットワーク受電設備の母線保護システムの動作
について説明する。最初に、負荷４７Ａ側で地絡事故が
発生した場合について説明する。負荷４７Ａ側において
地絡事故が発生すると、地絡保護装置４７Ｂが動作し
て、遮断器４７が開放する。地絡保護装置４７Ｂが動作
するまでの時間は、例えば、０．５秒程度である。
【００２４】負荷４７Ａ側の地絡事故の際にも、地絡電
流検出器８１，８２，８３の接点８１Ａ，８２Ａ，８３
Ａが動作する。しかしながら、制御装置９１のタイマー
ＴＡ，ＴＢは、地絡保護装置４７Ｂの動作時間よりも長
く整定されているので、制御装置９１，９２，９３は開
放指令９１Ａ，９２Ａ，９３Ａ，９１Ｂ，９２Ｂ，９３
Ｂを送出しない。従って、母線連絡遮断器４４，４５，
４６及びプロテクタ遮断器４１，４２，４３が動作する
ことはなく、系統の全停電が生じることはないものであ
る。
【００２５】次に、ネットワーク母線１７，１８，１９
内で地絡事故が発生した場合について説明する。例え
ば、地絡事故がネットワーク母線１７で発生したと判断
された場合、地絡電流検出器８１，８２，８３の接点８
１Ａ，８２Ａ，８３Ａが同時に動作する。そして、制御
装置９１，９２，９３のタイマーＴＡが動作して、この
タイマーの設定時間後には、制御装置９１，９２，９３
は、接点Ｓ１Ａ，Ｓ２Ａ，Ｓ３Ａを動作させて、開放指
令９１Ａ，９２Ａ，９３Ａを送出し、母線連絡遮断器４
４，４５，４６を一斉開放する。
【００２６】母線連絡遮断器４４，４５，４６を一斉開
放により各ネットワーク母線１７，１８，１９が分割さ
れるため、健全なネットワーク母線１８，１９に接続さ
れた接地変圧器５２，５３の１次巻線の中性点には、電
流が流れなくなる。従って、地絡電流検出器８２，８３
の接点８２Ａ，８３Ａが復帰し、開放指令９２Ａ，９３
Ａが停止するため、母線連絡遮断器４６が復帰する。し
かし、ネットワーク母線１７に接続された接地変圧器５
１の２次巻線の中性点には、継続して電流が流れるた
め、制御装置９１のタイマーＴＢが動作して、このタイ
マーの設定時間後には、制御装置９１は、接点Ｓ１Ｂを
動作させて、開放指令９１Ｂを送出し、プロテクタ遮断
器４７を開放する。したがって、健全回線１５，１６か
らの送電が継続されることとなり、不要な停電を防止す
ることができる。
【００２７】以上説明したように、本実施形態では、ネ
ットワーク母線の地絡事故時に対する母線保護システム
は、母線連絡遮断器４４，４５，４６と、地絡電流検出
器８１，８２，８３と、制御装置９１，９２，９３とに
よって構成されている。これらの構成の中で、母線連絡
遮断器４４，４５，４６は、母線１７，１８，１９を分
割して各母線のメンテナンスをする目的で、最近用いら
れるようになってきているものであり、既存の遮断器を
利用している。また、地絡電流検出器８１，８２，８３
は、従来から各系統の地絡事故時の保護のために備えら
れているものである。従って、本実施形態においては、
制御装置９１，９２，９３の構成の一部の追加，即ち、
母線の地絡事故発生時に、負荷４７Ａ側の地絡事故と区
別させる遅延タイマーＴＡと、接点Ｓ１Ａ，Ｓ２Ａ，Ｓ
３Ａを設けるだけでよいため、既存の回路の容易な改良
のみで実現することができるものである。
【００２８】なお、従来のスポットネットワーク受電設
備の母線保護システムにおいては、制御装置９１，９
２，９３は接点Ｓ１Ｂ，Ｓ２Ｂ，Ｓ３Ｂを備えるだけの
構成であるため、地絡事故点がネットワーク母線１７，
１８，１９内で発生した場合、地絡電流検出器８１，８
２，８３の接点８１Ａ，８２Ａ，８３Ａは同時に動作
し、制御装置９１，９２，９３で時限をもたせても、負
荷４７Ａの地絡保護装置は、動作しないため、ネットワ
ーク母線内の地絡事故と判断され、プロテクタ遮断器４
１，４２，４３に開放指令９１Ｂ，９２Ｂ，９３Ｂを送
出し、全停電するケースがある。
【００２９】それに対して、本実施形態によれば、上述
したような制御装置の改良のみで、容易に全停電を防止
することができるものである。従って、直接接地方式の
低圧スポットネットワーク受電設備の母線保護システム
における電力供給の信頼性の向上することができる。
【００３０】次に、図３を用いて、本発明の第２の実施
形態による非接地方式の高圧スポットネットワーク受電
設備の構成について説明する。図３は、本発明の第２の
実施形態による非接地方式の高圧スポットネットワーク
受電設備の全体構成を示す系統回路図である。なお、図
１と同一符号は、同一部分を示している。
【００３１】電源変電所に接続された３相３回線のスポ
ットネットワーク回線１１，１２，１３には、それぞ
れ、受電用回線１４，１５，１６が接続されている。各
受電用回線１４，１５，１６は、３回線スポットネット
ワーク受電装置を介して、ネットワーク母線１７，１
８，１９に接続されている。各スポットネットワーク受
電装置としては、各受電断路器２１，２２，２３と、各
ネットワーク変圧器３１，３２，３３と、各プロテクタ
遮断器４１，４２，４３とが、それぞれの回線ごとに直
列に接続されて構成されている。
【００３２】ネットワーク母線１７，１８，１９には、
母線連絡遮断器４４，４５，４６が設けられている。母
線連絡遮断器４４，４５，４６は、近年、保守用の母線
分割用開閉装置として設けられるようになってきている
ものである。本実施形態においては、ネットワーク母線
内の地絡事故時に、これらの母線連絡遮断器４４，４
５，４６を用いて、各ネットワーク母線１７，１８，１
９間を開放することにより、プロテクタ遮断器４１，４
２，４３の一斉開放による受変電設備の全停電を防止す
るようにしている。
【００３３】ネットワーク母線１７には、遮断器４７が
接続され、さらに、地絡保護装置４７Ｂを介して負荷４
７Ａが接続されている。負荷４７Ａ側で地絡事故が発生
すると、負荷４７Ａの地絡保護装置４７Ｂが動作し、遮
断器４７を開放させる。なお、各ネットワーク母線１
８，１９にも、同様にして、遮断器，地絡保護装置，負
荷が接続されている。
【００３４】各ネットワーク母線１７，１８，１９に
は、接地形計器用変圧器１０１，１０２，１０３が設け
られ、さらに、地絡電圧検出器１１１，１１２，１１３
が接続されている。地絡電圧が検出されると、地絡電圧
検出器１１１，１１２，１１３の中の接点１１１Ａ，１
１２Ａ，１１３Ａが、それぞれ、動作する。
【００３５】制御装置９１，９２，９３は、ぞれぞれ、
地絡電圧検出器１１１，１１２，１１３に接続されてい
る。制御装置９１，９２，９３は、地絡電圧検出器１１
１，１１２，１１３の接点１１１Ａ，１１２Ａ，１１３
Ａが動作すると、それぞれ、内部の接点Ｓ１Ａ，Ｓ２
Ａ，Ｓ３Ａが動作して、開放指令９１Ａ，９２Ａ，９３
Ａを母線連絡遮断器４４，４５，４６に送出する。ま
た、制御装置９１，９２，９３は、地絡電圧検出器１１
１，１１２，１１３の接点１１１Ａ，１１２Ａ，１１３
Ａが動作すると、それぞれ、内部の接点Ｓ１Ｂ，Ｓ２
Ｂ，Ｓ３Ｂが動作して、開放指令９１Ｂ，９２Ｂ，９３
Ｂをプロテクタ遮断器４１，４２，４３に送出する。こ
こで、接点Ｓ１Ａ，Ｓ２Ａ，Ｓ３Ａは、接点Ｓ１Ｂ，Ｓ
２Ｂ，Ｓ３Ｂよりも早いタイミングで動作するように、
制御装置９１，９２，９３の内部には、タイマーを備え
ている。
【００３６】制御装置９１，９２，９３の内部の各タイ
マー及び各接点Ｓ１Ａ，Ｓ２Ａ，Ｓ３Ａ及び各接点Ｓ１
Ｂ，Ｓ２Ｂ，Ｓ３Ｂの構成については、図２において説
明したものと同様である。地絡電圧検出器１１１の接点
１１１Ａに接続された遅延タイマーＴＡの設定時間は、
負荷４７Ａ側の地絡事故時に、地絡保護装置４７Ｂが動
作し、遮断器４７が開放する時間よりも長く整定されて
いる。また、遅延タイマーＴＢの設定時間は、遅延タイ
マーＴＡの設定時間よりも長くなっている。遅延タイマ
ーＴＡの設定時間は、例えば、２秒であり、遅延タイマ
ーＴＢの設定時間は、例えば、４秒である。
【００３７】次に、本実施形態によるスポットネットワ
ーク受電設備の母線保護システムの動作について説明す
る。最初に、負荷４７Ａ側で地絡事故が発生した場合に
ついて説明する。負荷４７Ａ側において地絡事故が発生
すると、地絡保護装置４７Ｂが動作して、遮断器４７が
開放する。地絡保護装置４７Ｂが動作するまでの時間
は、例えば、０．５秒程度である。
【００３８】負荷４７Ａ側の地絡事故の際にも、接地形
計器用変圧器１０１，１０２，１０３の３次側に接続さ
れた地絡電圧検出器１１１，１１２，１１３の接点１１
１Ａ，１１２Ａ，１１３Ａが動作する。しかしながら、
制御装置９１のタイマーＴＡ，ＴＢは、地絡保護装置４
７Ｂの動作時間よりも長く整定されているので、制御装
置９１，９２，９３は開放指令９１Ａ，９２Ａ，９３
Ａ，９１Ｂ，９２Ｂ，９３Ｂを送出しない。従って、母
線連絡遮断器４４，４５，４６及びプロテクタ遮断器４
１，４２，４３が動作することはなく、系統の全停電が
生じることはないものである。
【００３９】次に、ネットワーク母線１７，１８，１９
内で地絡事故が発生した場合について説明する。例え
ば、地絡事故がネットワーク母線１７で発生したと判断
された場合、地絡電圧検出器１１１，１１２，１１３の
接点１１１Ａ，１１２Ａ，１１３Ａが同時に動作する。
そして、制御装置９１，９２，９３のタイマーＴＡが動
作して、このタイマーの設定時間後には、制御装置９
１，９２，９３は、接点Ｓ１Ａ，Ｓ２Ａ，Ｓ３Ａを動作
させて、開放指令９１Ａ，９２Ａ，９３Ａを送出し、母
線連絡遮断器４４，４５，４６を一斉開放する。
【００４０】母線連絡遮断器４４，４５，４６の一斉開
放により各ネットワーク母線１７，１８，１９が分割さ
れるため、健全なネットワーク母線１８，１９に接続さ
れた接地形計器用変圧器１０２，１０３の３次側に電圧
がでなくなる。従って、地絡電圧検出器１１２，１１３
の接点１１２Ａ，１１３Ａが復帰し、開放指令９２Ａ，
９３Ａが停止するため、母線連絡遮断器４６が復帰す
る。しかし、ネットワーク母線１７に接続された接地形
計器用変圧器１０２，１０３の３次側には継続して電圧
が発生するため、制御装置９１のタイマーＴＢが動作し
て、このタイマーの設定時間後には、制御装置９１は、
接点Ｓ１Ｂを動作させて、開放指令９１Ｂを送出し、プ
ロテクタ遮断器４７を開放する。したがって、健全回線
１５，１６からの送電が継続されることとなり、不要な
停電を防止することができる。
【００４１】以上説明したように、本実施形態では、ネ
ットワーク母線の地絡事故時に対する母線保護システム
は、母線連絡遮断器４４，４５，４６と、地絡電圧検出
器１１１，１１２，１１３と、制御装置９１，９２，９
３とによって構成されている。これらの構成の中で、母
線連絡遮断器４４，４５，４６は、母線１７，１８，１
を分割して各母線のメンテナンスをする目的で、最近用
いられるようになってきているものであり、既存の遮断
器を利用している。また、地絡電圧検出器１１１，１１
２，１１３は、従来から各系統の地絡事故時の保護のた
めに備えられているものである。従って、本実施形態に
おいては、制御装置９１，９２，９３の構成の一部の追
加，即ち、母線の地絡事故発生時に、負荷４７Ａ側の地
絡事故と区別させる遅延タイマーＴＡと、接点Ｓ１Ａ，
Ｓ２Ａ，Ｓ３Ａを設けるだけでよいため、既存の回路の
容易な改良のみで実現することができるものである。
【００４２】なお、従来のスポットネットワーク受電設
備の母線保護システムにおいては、制御装置９１，９
２，９３は接点Ｓ１Ｂ，Ｓ２Ｂ，Ｓ３Ｂを備えるだけの
構成であるため、地絡事故点がネットワーク母線１７，
１８，１９内で発生した場合、地絡電圧検出器１１１，
１１２，１１３の接点１１１Ａ，１１２Ａ，１１３Ａは
同時に動作し、警報表示するのみであった。警報表示の
みであったため、短絡事故へと拡大する恐れがあった。
【００４３】それに対して、本実施形態によれば、上述
したような制御装置の改良のみで、短絡事故への拡大を
防止することができるものである。従って、非接地方式
の高圧スポットネットワーク受電設備の母線保護システ
ムにおける電力供給の信頼性の向上することができる。
【００４４】次に、図４を用いて、本発明の第３の実施
形態による直接接地方式の低圧スポットネットワーク受
電設備の構成について説明する。図４は、本発明の第３
の実施形態による直接接地方式の低圧スポットネットワ
ーク受電設備の全体構成を示す系統回路図である。な
お、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００４５】電源変電所に接続された３相３回線のスポ
ットネットワーク回線１１，１２，１３には、それぞ
れ、受電用回線１４，１５，１６が接続されている。各
受電用回線１４，１５，１６は、３回線スポットネット
ワーク受電装置を介して、ネットワーク母線１７，１
８，１９に接続されている。各スポットネットワーク受
電装置としては、各受電断路器２１，２２，２３と、各
ネットワーク変圧器３１，３２，３３と、プロテクタヒ
ューズ２０１，２０２，２０３と、各プロテクタ遮断器
４１，４２，４３とが、それぞれの回線ごとに直列に接
続されて構成されている。
【００４６】ネットワーク母線１７，１８，１９には、
母線連絡遮断器４４，４５，４６が設けられている。母
線連絡遮断器４４，４５，４６は、近年、保守用の母線
分割用開閉装置として設けられるようになってきている
ものである。本実施形態においては、ネットワーク母線
内の地絡事故時に、これらの母線連絡遮断器４４，４
５，４６を用いて、各ネットワーク母線１７，１８，１
９間を開放することにより、プロテクタ遮断器４１，４
２，４３の一斉開放による受変電設備の全停電を防止す
るようにしているものである。
【００４７】ネットワーク母線１７には、遮断器４７が
接続され、さらに、地絡保護装置４７Ｂを介して負荷４
７Ａが接続されている。負荷４７Ａ側で地絡事故が発生
すると、負荷４７Ａの地絡保護装置４７Ｂが動作し、遮
断器４７を開放させる。なお、各ネットワーク母線１
８，１９にも、同様にして、遮断器，地絡保護装置，負
荷が接続されている。
【００４８】各ネットワーク変圧器３１，３２，３３の
２次巻線の中性点に変流器７１，７２，７３が設けられ
ており、ネットワーク変圧器３１，３２，３３の２次巻
線の中性点に流れる電流を検出する。
【００４９】地絡電流検出器８１，８２，８３は、変流
器７１，７２，７３の２次側端子に接続されている。地
絡電流検出器８１，８２，８３は、変流器７１，７２，
７３の２次側端子から出力される電流を検出して、系統
内に発生した地絡事故を検出する。地絡電流が検出され
ると、地絡電流検出器８１，８２，８３の中の接点８１
Ａ，８２Ａ，８３Ａが、それぞれ、動作する。
【００５０】制御装置９１，９２，９３は、ぞれぞれ、
地絡電流検出器８１，８２，８３に接続されている。制
御装置９１，９２，９３は、地絡電流検出器８１，８
２，８３の接点８１Ａ，８２Ａ，８３Ａが動作すると、
それぞれ、内部の接点Ｓ１Ａ，Ｓ２Ａ，Ｓ３Ａが動作し
て、開放指令９１Ａ，９２Ａ，９３Ａを母線連絡遮断器
４４，４５，４６に送出する。また、制御装置９１，９
２，９３は、地絡電流検出器８１，８２，８３の接点８
１Ａ，８２Ａ，８３Ａが動作すると、それぞれ、内部の
接点Ｓ１Ｂ，Ｓ２Ｂ，Ｓ３Ｂが動作して、開放指令９１
Ｂ，９２Ｂ，９３Ｂをプロテクタ遮断器４１，４２，４
３に送出する。ここで、接点Ｓ１Ａ，Ｓ２Ａ，Ｓ３Ａ
は、接点Ｓ１Ｂ，Ｓ２Ｂ，Ｓ３Ｂよりも早いタイミング
で動作するように、制御装置９１，９２，９３の内部に
は、タイマーを備えている。
【００５１】制御装置９１，９２，９３の内部の各タイ
マー及び各接点Ｓ１Ａ，Ｓ２Ａ，Ｓ３Ａ及び各接点Ｓ１
Ｂ，Ｓ２Ｂ，Ｓ３Ｂの構成については、図２において説
明したものと同様である。地絡電流検出器８１の接点８
１Ａに接続された遅延タイマーＴＡの設定時間は、負荷
４７Ａ側の地絡事故時に、地絡保護装置４７Ｂが動作
し、遮断器４７が開放する時間よりも長く整定されてい
る。また、遅延タイマーＴＢの設定時間は、遅延タイマ
ーＴＡの設定時間よりも長くなっている。遅延タイマー
ＴＡの設定時間は、例えば、２秒であり、遅延タイマー
ＴＢの設定時間は、例えば、４秒である。
【００５２】次に、本実施形態によるスポットネットワ
ーク受電設備の母線保護システムの動作について説明す
る。最初に、負荷４７Ａ側で地絡事故が発生した場合に
ついて説明する。負荷４７Ａ側において地絡事故が発生
すると、地絡保護装置４７Ｂが動作して、遮断器４７が
開放する。地絡保護装置４７Ｂが動作するまでの時間
は、例えば、０．５秒程度である。
【００５３】負荷４７Ａ側の地絡事故の際にも、地絡電
流検出器８１，８２，８３の接点８１Ａ，８２Ａ，８３
Ａが動作する。しかしながら、制御装置９１のタイマー
ＴＡ，ＴＢは、地絡保護装置４７Ｂの動作時間よりも長
く整定されているので、制御装置９１，９２，９３は開
放指令９１Ａ，９２Ａ，９３Ａ，９１Ｂ，９２Ｂ，９３
Ｂを送出しない。従って、母線連絡遮断器４４，４５，
４６及びプロテクタ遮断器４１，４２，４３が動作する
ことはなく、系統の全停電が生じることはないものであ
る。
【００５４】次に、ネットワーク母線１７，１８，１９
内で地絡事故が発生した場合について説明する。例え
ば、地絡事故がネットワーク母線１７で発生したと判断
された場合、地絡電流検出器８１，８２，８３の接点８
１Ａ，８２Ａ，８３Ａが同時に動作する。そして、制御
装置９１，９２，９３のタイマーＴＡが動作して、この
タイマーの設定時間後には、制御装置９１，９２，９３
は、接点Ｓ１Ａ，Ｓ２Ａ，Ｓ３Ａを動作させて、開放指
令９１Ａ，９２Ａ，９３Ａを送出し、母線連絡遮断器４
４，４５，４６を一斉開放する。
【００５５】母線連絡遮断器４４，４５，４６を一斉開
放により各ネットワーク母線１７，１８，１９が分割さ
れるため、健全なネットワーク母線１８，１９に接続さ
れた接地変圧器５２，５３の１次巻線の中性点には、電
流が流れなくなる。従って、地絡電流検出器８２，８３
の接点８２Ａ，８３Ａが復帰し、開放指令９２Ａ，９３
Ａが停止するため、母線連絡遮断器４６が復帰する。し
かし、ネットワーク母線１７に接続された接地変圧器５
１の１次巻線の中性点には、継続して電流が流れるた
め、制御装置９１のタイマーＴＢが動作して、このタイ
マーの設定時間後には、制御装置９１は、接点Ｓ１Ｂを
動作させて、開放指令９１Ｂを送出し、プロテクタ遮断
器４７を開放する。したがって、健全回線１５，１６か
らの送電が継続されることとなり、不要な停電を防止す
ることができる。
【００５６】以上説明したように、本実施形態では、ネ
ットワーク母線の地絡事故時に対する母線保護システム
は、母線連絡遮断器４４，４５，４６と、地絡電流検出
器８１，８２，８３と、制御装置９１，９２，９３とに
よって構成されている。これらの構成の中で、母線連絡
遮断器４４，４５，４６は、母線１７，１８，１を分割
して各母線のメンテナンスをする目的で、最近用いられ
るようになってきているものであり、既存の遮断器を利
用している。また、地絡電流検出器８１，８２，８３
は、従来から各系統の地絡事故時の保護のために備えら
れているものである。従って、本実施形態においては、
制御装置９１，９２，９３の構成の一部の追加，即ち、
母線の地絡事故発生時に、負荷４７Ａ側の地絡事故と区
別させる遅延タイマーＴＡと、接点Ｓ１Ａ，Ｓ２Ａ，Ｓ
３Ａを設けるだけでよいため、既存の回路の容易な改良
のみで実現することができるものである。
【００５７】なお、従来の低圧スポットネットワーク受
電設備の母線保護システムにおいては、制御装置９１，
９２，９３は接点Ｓ１Ｂ，Ｓ２Ｂ，Ｓ３Ｂを備えるだけ
の構成であるため、地絡事故点がネットワーク母線１
７，１８，１９内で発生した場合、地絡電流検出器８
１，８２，８３の接点８１Ａ，８２Ａ，８３Ａは同時に
動作し、制御装置９１，９２，９３で時限をもたせて
も、負荷４７Ａの地絡保護装置は、動作しないため、ネ
ットワーク母線内の地絡事故と判断され、プロテクタ遮
断器４１，４２，４３に開放指令９１Ｂ，９２Ｂ，９３
Ｂを送出し、全停電するケースがある。
【００５８】それに対して、本実施形態によれば、上述
したような制御装置の改良のみで、容易に全停電を防止
することができるものである。従って、高抵抗接地方式
の高圧スポットネットワーク受電設備の母線保護システ
ムにおける電力供給の信頼性の向上することができる。
【００５９】また、地絡電流検出器は、ネットワーク変
圧器の２次巻線の中性点に設けられているため、容易に
設置することができる。
【００６０】
【発明の効果】以上、説明したように、高抵抗接地方式
の高圧スポットネットワーク受電設備の母線保護システ
ムにおいて、事故点の早期検出を行え、全停電を防止し
て、電力供給の信頼性を向上することができる。また、
非接地方式の高圧スポットネットワーク受電設備の母線
保護システムにおいて、母線地絡事故発生による事故の
拡大を防止して、電力供給の信頼性を向上することがで
きる。さらに、直接接地方式の低圧スポットネットワー
ク受電設備の母線保護システムにおいて、事故点の検出
を行え、全停電を防止して、電力供給の信頼性を向上す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による高抵抗接地方式の高
圧スポットネットワーク受電設備の全体構成を示す系統
回路図である。
【図２】本実施形態による高抵抗接地方式の高圧スポッ
トネットワーク受電設備に用いる制御装置の回路図であ
る。
【図３】本発明の第２の実施形態による非接地方式の高
圧スポットネットワーク受電設備の全体構成を示す系統
回路図である。
【図４】本発明の第３の実施形態による直接接地方式の
低圧スポットネットワーク受電設備の全体構成を示す系
統回路図である。
【符号の説明】
１１，１２，１３…スポットネットワーク回線 １４，１５，１６…受電用回線 １７，１８，１９…ネットワーク母線 ２１，２２，２３…受電断路器 ３１，３２，３３…ネットワーク変圧器 ４１，４２，４３…プロテクタ遮断器 ４４，４５，４６…母線連絡遮断器 ４７…遮断器 ４７Ａ…負荷 ４７Ｂ…地絡保護装置 ５１，５２，５３…接地変圧器 ６１，６２，６３…高抵抗 ７１，７２，７３…変流器 ８１，８２，８３…地絡電流検出器 ９１，９２，９３…制御装置 １０１，１０２，１０３…接地形計器用変圧器 １１１，１１２，１１３…地絡電圧検出器 ２０１，２０２，２０３…プロテクタヒューズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−192435（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−60424（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−11927（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−39069（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−308095（ＪＰ，Ａ) 鹿野和夫，栗田和夫，杉田信二，水流 忠夫，電力消費量増大のビルを支える都 市型受変電設備，日立評論，日本，日立 評論社，1994年 ４月 １日，第76巻第 ４号，第49頁から第54頁 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02H 7/28

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】受電回線に接続したネットワーク変圧器の
    ２次側に接続されたプロテクタ遮断器と、ネットワーク
    母線に接続された母線連絡遮断器と、上記ネットワーク
    母線の各母線間に接続された接地変圧器及び地絡電流検
    出器と、上記地絡電流検出器により母線地絡を検知し、
    上記プロテクタ遮断器を開放する制御装置とを有する高
    抵抗接地方式のスポットネットワーク受電設備の母線保
    護システムにおいて、 上記制御装置は、上記地絡電流検出器による母線地絡の
    検知後、第１の所定時間後に、上記母線連絡遮断器を開
    放し、地絡が検知されなくなると、上記母線連絡遮断器
    を復帰させるとともに、上記第１の所定時間よりも長い
    第２の所定時間後において上記プロテクタ遮断器を開放
    することを特徴とする高抵抗接地方式のスポットネット
    ワーク受電設備の母線保護システム。
  2. 【請求項２】受電回線に接続したネットワーク変圧器の
    ２次側に接続されたプロテクタ遮断器と、ネットワーク
    母線に接続された母線連絡遮断器と、上記ネットワーク
    母線の各母線間に接続された接地形計器用変圧器及び地
    絡電圧検出器と、上記地絡電圧検出器により母線地絡を
    検知し、上記プロテクタ遮断器を開放する制御装置とを
    有する非接地方式のスポットネットワーク受電設備の母
    線保護システムにおいて、 上記制御装置は、上記地絡電圧検出器による母線地絡の
    検知後、第１の所定時間後に、上記母線連絡遮断器を開
    放し、地絡が検知されなくなると、上記母線連絡遮断器
    を復帰させるとともに、上記第１の所定時間よりも長い
    第２の所定時間後において上記プロテクタ遮断器を開放
    することを特徴とする非接地方式のスポットネットワー
    ク受電設備の母線保護システム。
  3. 【請求項３】受電回線に接続したネットワーク変圧器の
    ２次側に接続されたプロテクタ遮断器と、ネットワーク
    母線に接続された母線連絡遮断器とを有する直接接地方
    式のスポットネットワーク受電設備の母線保護システム
    において、 上記ネットワーク変圧器の２次巻線の中性点に接続され
    た変流器及び地絡電流検出器と、上記地絡電流検出器に
    より母線地絡を検知し、上記プロテクタ遮断器を開放す
    る制御装置とを備え、 上記制御装置は、上記地絡電流検出器による母線地絡の
    検知後、第１の所定時間後に、上記母線連絡遮断器を開
    放し、地絡が検知されなくなると、上記母線連絡遮断器
    を復帰させるとともに、上記第１の所定時間よりも長い
    第２の所定時間後において上記プロテクタ遮断器を開放
    することを特徴とする直接接地方式のスポットネットワ
    ーク受電設備の母線保護システム。
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