JP3731431B2 - 受電設備 - Google Patents
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Description
【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方式の受電設備に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種スポットネットワーク方式の受電設備は、ビル等の需要家毎に設けられ、3バンク受電の場合、ほぼ図4の単線結線図に示すように形成される。
【0003】
この図4の従来設備においては、例えば22KVの特別高圧系統の3相3バンクの配電線1a,1b,1cに需要家2の3相3回線の引込ケーブル3a,3b,3cを接続し、これらの引込ケーブル3a〜3cに1次断路器4a,4b,4cを介してネットワーク変圧器5a,5b,5cそれぞれの1次側(系統側)を接続する。
【0004】
さらに、変圧器5a〜5cの2次側(負荷側)に取引計器用変圧器(VCT)6a,6b,6c,プロテクタ遮断器7a,7b,7cを介してネットワーク母線8を接続し、各配電線1a〜1cの3相系統電源を降圧して母線8の各負荷に給電する。
【0005】
また、配電線1a〜1cの地絡事故等が発生したときに、変電所の配線遮断器との保護協調をとってプロテクタ遮断器7a〜7cを開放するため、変圧器5a〜5cの負荷側にネットワーク継電器9a,9b,9cを設け、各継電器9a〜9cにより、それぞれの計器用変流器(ネットワークCT)10a,10b,10c及び計器用変圧器(ネットワークPT)11a,11b,11c,12a,12b,12cの計測結果に基づき、変圧器5a〜5cの2次側の電流,電圧から事故の発生を監視し、事故が発生したときに、遮断器7a〜7cを開放する。
【0006】
なお、変流器10a〜10c及び変圧器11a〜11cは遮断器7a〜7cの系統側に設けられ、変圧器12a〜12cは遮断器7a〜7cの負荷側に設けられる。
【0007】
そして、このスポットネットワーク受電方式の受電設備は、通常、2〜3バンク受電の構成であり、いずれかの受電回線又はバンクに事故(故障)が発生しても、残りのバンクの系統電源で負荷給電が継続され、信頼性が高い。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
前記図4の従来設備の場合、需要家が個々に複数バンクから受電する構成であるため、需要家毎に複数バンクの引込ケーブル3a〜3c,変圧器5a〜5c,遮断器7a〜7c等を備える必要があり、大規模であり、設備コストが高く、需要家の負担が極めて大きい問題点がある。
【0009】
そのため、とくに2000KW以下の小規模需要家においては、この種のスポットネットワーク受電方式の受電設備を導入することが困難であり、電力需給の信頼性の向上を図ることができない。
【0010】
また、電力会社においても、スポットネットワーク受電方式に好適な22KV配電の普及を積極的に推進することができない。
【0011】
本発明は、個々の需要家の負担を大幅に軽減して各需要家のスポットネットワーク受電方式の受電を実現することを課題とし、その際の信頼性の向上を図ることも課題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明の受電設備は、複数の需要家それぞれに、
需要家毎に異なるバンクの配電線に接続された1回線の引込ケーブルと、
このケーブルに1次側が接続されたネットワーク変圧器と、
この変圧器の2次側に一端が接続され,他端に需要家母線が接続されたプロテクタ遮断器とを備え、
各需要家のプロテクタ遮断器の他端間をネットワーク母線により接続したものである。
【0013】
したがって、ネットワーク母線で接続された各需要家の1バンクの引込ケーブル,ネットワーク変圧器,プロテクタ遮断器等が需要家間で共用され、ネットワーク母線を介して各需要家に複数バンクの系統電源が給電される。
【0014】
そのため、各需要家に1バンクの小規模,安価な設備を設けてそれぞれのスポットネットワーク受電方式の受電が実現する。
【0015】
そして、各需要家の給電の信頼性を一層向上するため、各需要家のプロテクタ遮断器の他端間を第1,第2の連絡母線により多重接続してネットワーク母線を2回線に形成し、
各需要家のプロテクタ遮断器の他端間それぞれの両連絡母線の事故の発生を監視し,事故が発生した連絡母線を前記ネットワーク母線から切離す複数の選択保護装置を備えることが望ましい。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図1〜図3の単線結線図を参照して説明する。
(第1の形態)
まず、本発明の実施の第1の形態について、図1を参照して説明する。
図1に示すように、例えば22KVの特別高圧系統の3相3バンクの配電線1A,1B,1Cに近隣の3需要家2A,2B,2Cそれぞれの1回線の引込ケーブル3A,3B,3Cを接続し、これらの引込ケーブル3a〜3cに1次断路器4A,4B,4Cを介してネットワーク変圧器5A,5B,5Cの1次側(系統側)を接続する。
【0017】
さらに、変圧器5A,5B,5Cの2次側(負荷側)にプロテクタ遮断器7A,7B,7Cの一端を接続し、これらの遮断器7A〜7Cの負荷側の他端間をネットワーク母線13により接続してスポットネットワーク受電方式の受電設備を形成する。
【0018】
なお、ネットワーク母線13は、遮断器7A,7Bの他端間の連絡母線13ABと遮断器7B,7Cの他端間の連絡母線13BCとからなる。
【0019】
また、変電所の配線遮断器との保護協調をとって遮断器9a〜9cを開放,投入するため、変圧器5A〜5Cの2次側に図4の継電器9a〜9cに相当するネットワーク継電器9A,9B,9Cを設け、各継電器9A〜9Cに図4の変流器10a〜10cに相当する計器用変流器10A,10B,10C及び同図の変圧器11a〜11c,12a〜12cに相当する計器用変圧器11A,11B,11C,12A,12B,12Cを接続する。
【0020】
つぎに、遮断器7A〜7Cの他端に需要家2A〜2Cそれぞれの取引計器用変圧器(VCT)6A,6B,6Cを接続し、これらの変圧器6A〜6Cの負荷側に遮断器14A,14B,14Cを介して需要家2A〜2Cそれぞれの需要家母線15A,15B,15Cを接続し、これらの母線15A〜15Cから需要家2A〜2Cそれぞれの各負荷に給電する。
【0021】
したがって、この図1の場合、ネットワーク母線13によって接続された各需要家2A〜2Cそれぞれに、1回線の引込ケーブル3A〜3C,変圧器5A〜5C,遮断器7A〜7C等の1バンクの受電設備を設け、これらの設備を需要家2A〜2C間で共用して3バンク構成のスポットネットワーク受電方式の受電設備が形成され、配電線1A〜1Cの3バンクの系統電源がネットワーク母線13を介して各需要家2A〜2Cに給電される。
【0022】
この場合、需要家2A〜2Cそれぞれに小規模,安価な1バンクの受電設備を設けて各需要家2A〜2Cの3バンク構成のスポットネットワーク受電を実現することができる。
【0023】
そして、各需要家2A〜2Cの設備コストが従来の3バンク受電のスポットネットワーク受電方式の場合の1/3になるため、2000KW以下の小規模需要家においても、容易に導入して信頼性の向上を図ることができ、電力会社の22KV配電の普及にも寄与する。
【0024】
(第2の形態)
つぎに、本発明の実施の第2の形態について、図2を参照して説明する。
図2において、図1と異なる点は、ネットワーク母線13の地絡等の事故に対する保護機能を付加し、信頼性の向上を図るようにした点である。
【0025】
すなわち、連絡母線13AB,13BCそれぞれの両端部に、端部側から順に常閉の母線連絡遮断器16,選択遮断用変流器17を設け、この変流器17の検出出力を遮断器16の開閉を制御する遮断器16毎の選択保護装置18に供給する。
【0026】
各選択保護装置18は変流器17の検出出力に基づいて連絡母線13AB,13BCそれぞれの電流の通流方向を検出し、例えば連絡母線13ABの両端部の選択保護装置18は、保護装置18間で検出結果をやりとりして連絡母線13ABの電流の通流方向が両端部で同じか否かを判別する。
【0027】
なお、連絡母線13BCの両端部の選択保護装置18間においても同様に検出結果をやりとりし、連絡母線13BCの電流の通流方向が両端部で同じか否かを判別する。
【0028】
そして、連絡母線13AB,13BCが健全であれば、それぞれの両端部の電流の通流方向は、需要家2A〜2Cの負荷の大小等に応じて定まる同一方向になる。
【0029】
一方、例えば連絡母線13ABに地絡等の事故が発生すると、事故が発生した連絡母線13ABは、両端部からその途中の事故点に大電流が流れるため、両端部の電流の通流方向が逆になる。
【0030】
したがって、各選択保護装置18はそれぞれの連絡母線13AB,13BCの両端部の電流の通流方向を監視し、この通流方向から事故の発生を検出すると、事故が発生した連絡母線13AB,13BCの両端部の遮断器16を開放してその連絡母線13AB,13BCをネットワーク母線13から切離す。
【0031】
そして、例えば連絡母線13ABが切離されると、需要家2Aの各負荷は配電線1Aの1バンクから給電され、需要家2B,2Cの各負荷は配電線1B,1Cの2バンクから給電され、各需要家2A〜2Cの負荷給電が続けられる。
【0032】
したがって、ネットワーク母線13に地絡等の事故が発生しても各需要家2A〜2Cの負荷給電が安定して継続され、信頼性が向上する。
【0033】
なお、需要家2Aの遮断器7Aの他端と需要家2Cの遮断器7Cの他端との間にも連絡母線を設け、その選択保護装置等を備え、需要家2A〜2C間にネットワーク母線13をループ状に配設するようにしてもよく、この場合は、いずれかの連絡母線で事故が発生しても、各需要家2A〜2Cに必ず2バンクから系統電源が給電され、信頼性がさらに向上する。
【0034】
(第3の形態)
つぎに、本発明の実施の第3の形態について、図3を参照して説明する。
図3においては、信頼性の一層の向上を図るため、需要家2A〜2Cの遮断器7A〜7Cの他端間のネットワーク母線13’を2回線に形成して二重化する。
【0035】
すなわち、遮断器7A,7Bの他端間を、第1の連絡母線13AB’と第2の連絡母線13AB”とによって多重接続し、同様に、遮断器7B,7Cの他端間を、第1の連絡母線13BC’と第2の連絡母線13BC”とによって多重接続する。
【0036】
さらに、連絡母線13AB’,13BC’それぞれの両端部に、端部側から順に常閉の母線連絡遮断器16’,選択遮断用計器用変流器17’を設け、遮断器16’毎に選択保護装置18’を設ける。
【0037】
同様に、連絡母線13AB”,13BC”それぞれの両端部に、端部側から順に常閉の母線連絡遮断器16”,選択遮断用計器用変流器17”を設け、遮断器16”毎に選択保護装置18”を設ける。
【0038】
そして、遮断器16’,16”,変流器17’,17”及び選択保護装置18’,18”は、図2の遮断器16,変流器17及び選択保護装置18と同様に動作する。
【0039】
したがって、遮断器7A,7Bの他端間において、連絡母線13AB’,13AB”のいずれか一方,例えば連絡母線13AB’に地絡等の事故が発生すると、連絡母線13AB’の両端部の遮断器16’が開放されて連絡母線13AB’は遮断器7A,7Bの他端から切離されるが、遮断器7A,7Bの他端間は他方の健全な連絡母線13AB”を介して接続状態に維持される。
【0040】
同様に、遮断器7B,7Cの他端間において、連絡母線13BC’,13BC”のいずれか一方,例えば連絡母線13BC’に地絡等の事故が発生すると、連絡母線13BC’は遮断器7B,7Cの他端から切離されるが、遮断器7B,7Cの他端間は他方の健全な連絡母線13BC”を介して接続状態に維持される。
【0041】
そのため、需要家2A〜2C間の2回線化されたネットワーク母線13’,13”のいずれか一方に地絡等の事故が発生しても、各需要家2A〜2Cの負荷へのスポットネットワーク受電方式の給電が継続され、信頼性が著しく向上する。
【0042】
なお、ネットワーク母線の多重化数をさらに多くしてもよいが、設備コスト等の面から、二重化(2回線化)が適当である。
【0043】
ところで、前記各形態にあっては、3回線の配電線1A,1B,1Cから給電する3バンクのスポットネットワーク受電方式の場合に適用したが、本発明は3バンク受電のものに限られるものでなく、例えば2バンク受電であってもよい。
【0044】
そして、2バンク受電の場合は2需要家の受電設備をネットワーク母線13,13’,13”により接続すればよく、この場合、例えば図1〜図3の需要家2Cの設備及び連絡母線13BC,13BC’,13BC”等を省いて形成される。
【0045】
【発明の効果】
本発明は、以下に記載する効果を奏する。
まず、請求項1の場合は、各需要家2A〜2Cの1バンクの引込ケーブル3A〜3C,変圧器5A〜5C,遮断器7A〜7C等を需要家2A〜2C間で共用し、ネットワーク母線13を介して各需要家2A〜2Cが複数バンクからスポットネットワーク受電方式で受電することができる。
【0046】
この場合、各需要家2A〜2Cには1バンクの小規模,安価な設備を設けるのみでよく、個々の需要家2A〜2Cの負担を大幅に軽減して各需要家2A〜2Cのスポットネットワーク受電方式の受電を実現することができる。
【0047】
そのため、2000KW以下の小規模需要家においても、スポットネットワーク受電方式の受電設備を容易に導入することができ、その給電の信頼性を著しく向上することができる。この結果、電力会社の22KV配電の普及を推進することができる。
【0048】
つぎに、請求項2の場合は、第1の連絡母線13AB’,13BC’と、第2の連絡母線13AB”,13BC”との二重母線により、需要家2A〜2C間のネットワーク母線13’を2回線化することができ、しかも、連絡母線13AB’,13BC’,13AB”,13BC”のいずれかに地絡等の事故が発生したときに、選択保護装置18’,18”により事故が発生した連絡母線をネットワーク母線13’から切離して、需要家2A〜2Cのスポットネットワーク受電を継続することができ、需要家2A〜2Cの給電の信頼性を一層向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第1の形態の単線結線図である。
【図2】本発明の実施の第2の形態の単線結線図である。
【図3】本発明の実施の第3の形態の単線結線図である。
【図4】従来例の単線結線図である。
【符号の説明】
2A,2B,2C 需要家
3A,3B,3C 引込ケーブル
5A,5B,5C ネットワーク変圧器
7A,7B,7C プロテクタ遮断器
13,13’ ネットワーク母線
13AB,13AB’,13AB”,13BC,13BC’,13BC” 連絡母線
15A,15B,15C 需要家母線
18,18’,18” 選択保護装置
Claims (2)
- 複数の需要家それぞれに、
需要家毎に異なるバンクの配電線に接続された1回線の引込ケーブルと、
該ケーブルに1次側が接続されたネットワーク変圧器と、
該変圧器の2次側に一端が接続され,他端に需要家母線が接続されたプロテクタ遮断器とを備え、
各需要家の前記プロテクタ遮断器の他端間をネットワーク母線により接続したことを特徴とする受電設備。 - 各需要家のプロテクタ遮断器の他端間を第1,第2の連絡母線により多重接続してネットワーク母線を2回線に形成し、
前記各需要家の前記プロテクタ遮断器の他端間それぞれの前記両連絡母線の事故の発生を監視し,事故が発生した連絡母線を前記ネットワーク母線から切離す複数の選択保護装置を備えた
ことを特徴とする請求項1記載の受電設備。
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