JP3929767B2 - 電力系統の横流補償制御システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電力系統の送電線、電力トランス、配電線等の機器、設備の並列運転時における横流を補償する電力系統の横流補償制御システムに関するものである。なお、説明の便宜上、配電系統の運転を主体に説明する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の配電系統の並列運転について図面を参照しながら説明する。図１５は、従来の配電系統の配電線並列運転の構成を示す図である。
【０００３】
図１５において、１は電源、２は電力トランス（Ｔｒ）の１次側遮断器、３は電力トランスの１次側巻線、４は電力トランスの２次側巻線、５は電力トランスの２次側遮断器、６は母線である。
【０００４】
また、同図において、１０は配電線、１０−１は配電線１０の遮断器、１１−１、１１−２、１１−３、１１−４、及び１１−５は配電線１０が有する区間、１０−２、１０−３、１０−４、及び１０−５は配電線１０の区間開閉器または遮断器（以下、開閉器と称する）である。
【０００５】
また、同図において、２０は配電線、２０−１は配電線２０の遮断器、２１−１、２１−２、２１−３、２１−４、及び２１−５は配電線２０が有する区間、２０−２、２０−３、２０−４、及び２０−５は配電線２０の区間開閉器または遮断器（以下、開閉器と称する）である。
【０００６】
さらに、同図において、１２は配電線１０のＣＴ（変流器）、１３は配電線１０の監視及び保護を行う装置（以下説明の便宜上、保護リレーと称する）、２２は配電線２０のＣＴ（変流器）、２３は配電線２０の監視及び保護を行う装置（以下説明の便宜上、保護リレーと称する）、３０は配電線連絡開閉器または遮断器（以下、開閉器と称する）である。
【０００７】
図１５において、配電線１０のＣＴ１２及び配電線１０のＣＴ２２は、配電系統が直接接地系では３個のＣＴを用いて各相の電流を導出し、その２次側には過電流リレー（保護リレーの一つ）をそれぞれ設置し配電線１０、２０の過負荷及び短絡事故を保護している。更に、ＣＴ１２、２２の２次側の残留回路には地絡過電流リレー（保護リレーの一つ）をそれぞれ設置し、地絡事故を保護している。また、区間の開閉器１０−２、１０−３、…及び２０−２、２０−３…並びに３０には、配電線１０、２０の送電端と同様に、ＣＴ及び保護リレーが設置されており、夫々の区間１１−２、１１−３…及び２１−２、２１−３、…を監視保護している。
【０００８】
また、図１５において、配電線１０のＣＴ１２及び配電線２０のＣＴ２２は、配電系統が高抵抗接地系（ＧＰＴ接地系を含む）では２個のＣＴを用いて各相の電流を導出し、その２次側には過電流リレーを設置し配電線１０、２０の過負荷及び短絡事故を保護し、ＺＣＴとＧＰＴとを用いて零相電流と零相電圧とを導出し、一般的に地絡方向リレーを接続し、地絡保護を行っている。また、区間の開閉器１０−２、１０−３、…及び２０−２、２０−３…並びに３０には、配電線１０、２０の送電端と類似のＣＴ及び保護リレーが設置されており、夫々の区間１１−２、１１−３、…及び２１−２、２１−３、…を監視保護している。
【０００９】
つぎに、従来の配電系統の動作について図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１５において、配電線の運用で開閉器３０が閉路されていると、零相の横流５０が流れる事が知られている。これは、電源電圧が同一であっても、閉ループ内の各相のインピーダンスが僅かな差を有する事から零相の横流５０が発生するものである。
【００１１】
横流の発生について説明する。図１６は、横流発生の原理図を示す。同図において、Ｅａ、Ｅｂ、Ｅｃは電源電圧、Ｚａ１、Ｚｂ１、Ｚｃ１は配電線１０側のインピーダンス、Ｚａ２、Ｚｂ２、Ｚｃ２は配電線２０側のインピーダンスを示す。
【００１２】
ここで、開閉器３０が閉じると、上記インピーダンスは、厳密には全く同一ではなく、非常に僅かながら各相不平衡状態となっているのが、現実の配電系統である。この不平衡が生ずる原因は、例えば、相毎の電線の長さの僅かな差異や、各電線の接続点の接触抵抗の僅かな差異である。また、相毎の負荷不平衡による相毎の電圧降下の差異、等も原因となり、例え電源電圧が対称３相電圧であっても、ループ内に不平衡電圧を生ずる事は周知である。
【００１３】
即ち、図１６において、開閉器３０が開路（開放）時の各相の電圧は、図１７に示す表のようになる。この表において、配電線１０側の相電圧はＥａ１、Ｅｂ１、Ｅｃ１、配電線２０側の相電圧はＥａ２、Ｅｂ２、Ｅｃ２となり、各相の差電圧は夫々、△Ｅａ、△Ｅｂ、△Ｅｃで表わされる。これらの差電圧△Ｅａ、△Ｅｂ、△Ｅｃは、前述のように、各相のインピーダンスの差、各相の負荷電流の差により、対称３相電圧にはなり得ないのが一般的である。
【００１４】
次に、横流の大きさについて説明する。非対称３相電圧には、対称座標法で言う正相電圧、逆相電圧、そして零相電圧が存在しており、これと閉回路の正相インピーダンス、逆相インピーダンス、零相インピーダンスにより、横流電流の大きさが決まる事は明白である。系統にもよるが、この場合、零相の横流電流の大きさは、１〜１０Ａ程度になる事が実系統で観測されている。
【００１５】
ＣＴの１次定格は、一般的に４００Ａ又は６００Ａのものが使用されている。ここで、過負荷及び短絡保護リレーの検出レベル（ＣＴ２次定格５Ａ〜６Ａ程度以上）に比べ、正相及び逆相電流は相対的に小さく、零相電流は、直接接地系の地絡保護リレーの検出レベル（０．１Ａ〜０．５Ａ前後）に接近する値となる。非接地系においては、地絡保護リレーの検出レベル（ＺＣＴｌ次側で０．２〜０．５Ａ程度）を上回る事が容易に推定可能である。
【００１６】
別の従来の配電系統の並列運転について図面を参照しながら説明する。図１８は、従来の配電系統の同一電源における変圧器、及び配電系統の並列運転の構成を示す図である。また、図１９は、従来の配電系統の同一電源における変圧器、及び配電系統通しの並列運転の構成を示す図である。
【００１７】
図１８及び図１９は、電力トランスの並列運転及び配電線の並列運転を示した図である。同図において、２−１は１次側遮断器、３−１は電力トランスの１次側巻線、４−１は電力トランスの２次側巻線、５−１は２次側遮断器、６−１は母線、７は母線連絡遮断器を示す。その他の符号は、図１５と同じである。
【００１８】
横流について説明する。図１８において、配電線１０、２０の開閉器３０が閉じると横流５０が発生する事は、前述の通りである。母線連絡遮断器７が閉じると横流５０−１が発生する。この横流５０−１の発生原因は、図１５の場合で説明したインピーダンス差の他に、電力トランスには電圧調整タップが附属しているのが一般的である。この電圧調整タップ位置の差、電力トランスのインピーダンス差が横流電流の発生源として大きく作用している。この場合は、正相、逆相及び零相の横流電流とも問題になる場合がある事は周知の通りである。
【００１９】
次に、横流の大きさについて説明する。図１８において、母線連絡遮断器７及び開閉器３０が閉じている場合の横流５０は、図１５の場合と同一なので説明を省略する。横流５０−１について説明する。
【００２０】
電力トランスの短絡％インピーダンス（Ｚ）は、５〜１０％程度であり、電圧調整タップの１タップの電圧は、１〜２％程度である。ここで、％Ｚを２台の電力トランスとも各電力トランス毎に７．５％、１タップ電圧１．２５％とし、ずれが２タップとすれば、大略計算で次の値となる。
【００２１】
差電圧△Ｖ＝１．２５％＊２＝２．５％、
閉ループのＺ＝７．５％＊２＝１５％、
横流電流Ｉ＝△Ｖ／Ｚ＝１６．７％。
【００２２】
即ち、２次定格が、１０ＭＶＡ、６．６ｋＶ、８７５Ａの電力トランスにおいては、このケースで横流電流の大きさは、８７５Ａ＊０．１６７＝１４６Ａとなり非常に大きな値となる。
【００２３】
次に、図１９において、母線連絡遮断器７を開放し、開閉器３０が閉じている場合について説明する。この場合には、図１５で述べた横流と、上記並列電力トランスにおける横流とが重なった状態での横流となる。高圧配電線の零相の横流電流は、図１５の場合に比して非常に大きくなり、数十Ａから状況によっては百Ａ前後に到達する場合がある。
【００２４】
他の従来の配電系統の並列運転について図面を参照しながら説明する。図２０は、従来の配電系統の異電源系統における変圧器、及び配電系統の並列運転の構成を示す図である。また、図２１は、従来の配電系統の異電源における並列運転時に発生する横流を説明するための図である。
【００２５】
図２０に２電源系統の並列運転の場合を示す。この図２０において、１−１はもう一つの他の電源を表す。同一符号は、図１８と同じである。
【００２６】
横流について説明する。図２０において、母線連絡遮断器７を開放、開閉器３０を閉じた場合の横流について説明する。図２０において発生する横流５０は、図１８の場合の他に、２電源の電圧の大きさ、電圧位相が加わる。一般的に、２電源の並列は、電源１と電源１−１とが更にその上位系で同一である場合にのみ許容されて系統運用がなされている。全くの異系統での並列は実施されていないのが一般的である。
【００２７】
次に、横流の大きさについて説明する。図２１は、図２０に対応した電源、インピーダンスを示した図である。上記のように、２つの電源における電圧、インピーダンス、電圧位相が横流の大きさを決める事になる。図示の電圧Ｅａ−１、Ｅｂ−１、Ｅｃ−１とＥａ−２、Ｅｂ−２、Ｅｃ−２は上位系、或はもう一つ上の上位系の同一母線からでているものであるが、いずれにしても、この電圧間には、大きさ、位相に差異が存在する。この電圧、位相差と閉ループ内のインピーダンスの大きさにより横流電流の大きさが決まる。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
図１５に示したような従来の配電系統の並列運転では、横流電流、特に零相分電流による既設の地絡保護リレーヘの悪影響があるという問題点があった。即ち、零相の横流電流の方向によっては、動作すべき地絡事故電流を相殺し誤不動作となったり、逆に動作すべきでない時に誤動作をしたり、保護リレーの目的が失われる事がある。また、正相及び逆相の横流電流によるオーム損が発生したり、計測値に余分な電力（有効分、無効分）を計測する事になる。
【００２９】
また、図１８に示したような従来の配電系統の並列運転では、図１５の場合の他に、電力トランス間の正相、逆相の横流は相当大きな値となる為に、電力トランスの定格電流を超過する場合もあり、各種保護リレーへも影響を与え、計測値にも影響を与える事になる。特に、配電線側でのみ並列運転する場合には、配電線及び区間に設置された区間監視端末の機能を著しく阻害することが容易に推定できる。
【００３０】
さらに、図２０に示したような従来の配電系統の並列運転では、図１８の場合と同様な課題を抱えており、重大な問題が生ずる可能性を含んでいる。
【００３１】
従来の電力系統の並列運転技術では、上記課題が存在しており、
（１）既設保護リレーが所期の目的が達成できない、特に地絡リレーに問題が発生し、
（２）既設の計測値に無意味な値を包含する、
（３）電力系統に無駄な損失を生じせしめ、
（４）ひいては過負荷を引き起こし、
（５）電力機器に損害を与える事があった。
【００３２】
この発明は、前述した問題点を解決するためになされたもので、横流を補償することができる電力系統の横流補償制御システムを得ることを目的とする。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電力系統の横流補償制御システムは、同一母線に接続された第１及び第２の電力系統の各送電端に設置された第１及び第２の変流器と、前記第１及び第２の電力系統の区間毎に設置された複数の第３の変流器と、入力端子及び出力端子を有し、前記第１及び第２の変流器の２次側を交差接続した交差接続線が前記入力端子に接続され、かつ前記複数の第３の変流器の２次側を直列接続した横流補償線が前記出力端子に接続された横流検出補償器とを備え、前記横流検出補償器は、前記母線、前記第１及び第２の電力系統、並びに前記第１及び第２の電力系統を接続する開閉器内を還流する横流を検出すると、前記複数の第３の変流器の２次側に現れる前記横流に対応する電流成分を打ち消すように、補償電流を前記横流補償線へ供給するものである。
【００３４】
また、この発明に係る電力系統の横流補償制御システムは、前記横流検出補償器の出力端子間に接続され、前記第１及び第２の電力系統を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される接点をさらに備えたものである。
【００３５】
また、この発明に係る電力系統の横流補償制御システムは、前記横流検出補償器の出力端子間に接続され、前記第１及び第２の電力系統を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される第１の接点と、前記横流検出補償器の入力端子間に接続され、前記第１及び第２の電力系統を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される第２の接点とをさらに備えたものである。
【００３７】
また、この発明に係る電力系統の横流補償制御システムは、同一電源に接続された第１及び第２の電力トランスの各２次側に設置された第１及び第２の変流器と、前記第１及び第２の変流器の２次側を交差接続した交差接続線に接続された横流検出補償器と、前記横流検出補償器及び前記第１の電力トランスの２次側に接続された第１の母線に接続された第１の電圧調整装置と、前記横流検出補償器及び前記第２の電力トランスの２次側に接続された第２の母線に接続された第２の電圧調整装置とを備え、前記横流検出補償器は、前記第１及び第２の電力トランス、前記第１及び第２の母線、並びに前記第１及び第２の母線を接続する開閉器内を還流する横流を検出すると、補償電圧を出力し、前記第１の電圧調整装置は、前記第１の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第１の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、前記第２の電圧調整装置は、前記第２の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第２の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、前記横流検出補償器が、前記横流検出補償器の入力端子間に接続され、前記第１及び第２の母線を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される接点を有するものである。
【００３８】
また、この発明に係る電力系統の横流補償制御システムは、同一電源に接続された第１及び第２の電力トランスの各２次側に設置された第１及び第２の変流器と、前記第１及び第２の変流器の２次側を交差接続した交差接続線に接続された横流検出補償器と、前記横流検出補償器及び前記第１の電力トランスの２次側に接続された第１の母線に接続された第１の電圧調整装置と、前記横流検出補償器及び前記第２の電力トランスの２次側に接続された第２の母線に接続された第２の電圧調整装置とを備え、前記横流検出補償器は、前記第１及び第２の電力トランス、前記第１及び第２の母線、並びに前記第１及び第２の母線を接続する開閉器内を還流する横流を検出すると、補償電圧を出力し、前記第１の電圧調整装置は、前記第１の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第１の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、前記第２の電圧調整装置は、前記第２の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第２の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、前記横流検出補償器が、前記横流検出補償器の出力端子間に接続され、前記第１及び第２の母線を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される接点を有するものである。
【００３９】
また、この発明に係る電力系統の横流補償制御システムは、同一電源に接続された第１及び第２の電力トランスの各２次側に設置された第１及び第２の変流器と、前記第１及び第２の変流器の２次側を交差接続した交差接続線に接続された横流検出補償器と、前記横流検出補償器及び前記第１の電力トランスの２次側に接続された第１の母線に接続された第１の電圧調整装置と、前記横流検出補償器及び前記第２の電力トランスの２次側に接続された第２の母線に接続された第２の電圧調整装置とを備え、前記横流検出補償器は、前記第１及び第２の電力トランス、前記第１及び第２の母線、並びに前記第１及び第２の母線を接続する開閉器内を還流する横流を検出すると、補償電圧を出力し、前記第１の電圧調整装置は、前記第１の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第１の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、前記第２の電圧調整装置は、前記第２の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第２の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、前記横流検出補償器が、前記横流検出補償器の入力端子間に接続され、前記第１及び第２の母線を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される第１の接点と、前記横流検出補償器の出力端子間に接続され、前記第１及び第２の母線を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される第２の接点とを有するものである。
【００４１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る電力系統の横流補償制御システムについて図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る配電系統の横流補償制御システムの構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００４２】
この発明の実施の形態１は、配電線送電端のＣＴ２次側の零相回路を交差接続して零相の横流電流のみを導出可能なようにし、その零相電流を検出して零相の横流を補償するものである。
【００４３】
図１において、４０は交差接続線、４１は変圧器等の横流検出補償器である。なお、図１５の符号と同一符号は、図１５の機器、設備等と同一の機能、作用を有するものである。
【００４４】
また、図２は、この発明の実施の形態１に係る配電系統の横流補償制御システムの詳細構成を示す図である。
【００４５】
図２において、１２−１はＣＴ１２の２次側の零相回路に挿入した補助ＣＴ（変流器）、２２−１はＣＴ２２の２次側の零相回路に挿入した補助ＣＴ（変流器）、４１−１及び４１−２は横流検出補償器４１の入力端子（１次側端子）、４１−３及び４１−４は横流検出補償器４１の出力端子（２次側端子）であり、入力端子４１−１が＋のとき、出力端子４１−３に＋が現れる極性である。
【００４６】
また、同図において、１４−１、…１４−５及び２４−１、…は開閉器１０−２、…３０、及び２０−２、…に設けられたＣＴ（変流器）、１５−１、…１５−５及び２５−１、…は区間電流を計測、或は保護を行う区間監視端末を示す。さらに、５０−１、５０−２は主回路の零相の横流電流を示す。６１−１、６１−２、…６１−ｎ、６２−１、６２−２、…６２−ｎは各区間監視端末１５−１、…への零相の横流補償線である。
【００４７】
つぎに、この実施の形態１に係る配電系統の横流補償制御システムの動作について図面を参照しながら説明する。
【００４８】
図２において、開閉器３０が閉じられて横流５０が発生すると、零相の横流５０−１、５０−２が流れる。流れる方向は時計回りを表しているが、インピーダンス他、系統の条件によっては、反時計回りもありうるが説明の便宜上、時計回りの場合で説明する。
【００４９】
一方、配電線１０側には、負荷電流ＩＬ１−零相横流電流が流れ、配電線２０側には、負荷電流ＩＬ２＋零相横流電流が流れ、各区間監視端末にもそれに比例した電流が流れる。即ち、一方は零相横流電流が加算され、もう一方は零相横流電流が減算されたものが流れる事になる。
【００５０】
この発明の実施の形態１は、この零相横流電流に対して、横流検出補償器４１から出力される補償電流Ｉｃを用いて各区間監視端末に対して補償を行うものである。例えば、区間監視端末１５−１に接続されたＣＴ１４−１の２次側に現れる上記零相横流電流に対応する電流成分を補償電流Ｉｃで打ち消す。この補償電流Ｉｃで上記零相横流電流に対応する電流成分を打ち消すように、つまり、同じ電流レベルになるように、ＣＴ１２、２２、補助ＣＴ１２−１、２２−１、ＣＴ１４−１、…１４−５及び２４−１、…のＣＴ比（変圧比）、並びに横流検出補償器４１の補償比（変圧比）を予め設定しておく。なお、配電線１０側の負荷電流と配電線２０側の負荷電流との差は、厳密には存在するが、負荷電流は零相回路には出現しない為、問題は無い。
【００５１】
開閉器３０が開放された場合について、図３を参照しながら説明する。各配電線１０、２０の負荷電流ＩＬ１、ＩＬ２が流れるが、零相の交差接続線４０に接続された横流検出補償器４１には、その負荷電流成分は流入しないので問題は無い。
【００５２】
すなわち、この実施の形態１に係る配電系統の横流補償制御システムは、同一の母線６に接続された配電線１０、２０の各送電端に設置されたＣＴ１２、２２、及び補助ＣＴ１２−１、２２−１と、前記配電線１０、２０の区間毎に設置された複数のＣＴ１４−１、…１４−５及び２４−１、…と、入力端子４１−１、４１−２及び出力端子４１−３、４１−４を有し、前記補助ＣＴ１２−１、２２−１の２次側を交差接続した交差接続線４０が前記入力端子に接続され、かつ前記複数のＣＴ１４−１、…１４−５及び２４−１、…の２次側を直列接続した横流補償線６１−１、６１−２、…６１−ｎ、６２−１、６２−２、…６２−ｎが前記出力端子に接続された横流検出補償器４１とを備え、前記横流検出補償器４１は、前記母線６、前記配電線１０、２０、並びに前記配電線１０及び配電線２０を接続する配電線連絡開閉器３０内を還流する横流５０を検出すると、前記複数のＣＴ１４、２４の２次側に現れる前記横流５０に対応する電流成分を打ち消すように、補償電流Ｉｃを前記横流補償線６１、６２へ供給する。
【００５３】
以上のように、この実施の形態１によれば、各区間監視端末１５、２５の零相入力量を補償する為、各区間監視端末は保護機能の信頼性、特に地絡保護に対して信頼性が向上する。この為、各区間監視端末は正しく状態を把握し確実な保護を遂行できる。
【００５４】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る電力系統の横流補償制御システムについて図面を参照しながら説明する。図４は、この発明の実施の形態２に係る配電系統の横流補償制御システムの詳細構成を示す図である。
【００５５】
図４において、３０−１は開閉器３０の制御と連動して制御される開閉接点、２００は開閉器等を制御し、計算機を含む開閉器制御装置である。また、これ以外の符号で、図１及び図２と同一符号は同一の機能を有するものである。
【００５６】
即ち、開閉器制御装置２００により、開閉器３０が開放されると、開閉接点３０−１が閉路され、一方、開閉器３０が閉路制御されると、開閉接点３０−１が開放制御される。この制御を行う事により、配電線１０、２０が個々に独立して運用されている場合に有効となる。
【００５７】
すなわち、この実施の形態２に係る配電系統の横流補償制御システムは、上記実施の形態１に加えて、前記横流検出補償器４１の出力端子４１−３、４１−４間に接続され、前記配電線１０及び２０を接続する開閉器３０が開放されると、閉路される開閉接点３０−１をさらに備えた。
【００５８】
この実施の形態２によれば、配電線１０、２０がループ系から放射状系になった場合、各配電線１０、２０の負荷量等の差による横流５０を検出、補償する横流検出補償器４１の出力側を短絡する事により、横流検出補償器４１が元来の区間監視端末１５、２５の機能を妨害する事無く、運用に支障をきたさない事となる。
【００５９】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る電力系統の横流補償制御システムについて図面を参照しながら説明する。図５は、この発明の実施の形態３に係る配電系統の横流補償制御システムの詳細構成を示す図である。
【００６０】
図５において、３０−２及び３０−３は開閉器３０の制御と連動して制御される開閉接点である。また、これ以外の符号で、図４と同一符号は同一の機能を有するものである。
【００６１】
即ち、開閉器制御装置２００により、開閉器３０が開放されている場合は、開閉接点３０−１、３０−２及び３０−２は閉路され、一方、開閉器３０が閉路されている場合には、これらの開閉接点が開放されるように制御され、上記実施の形態２と同等以上の機能を有する。
【００６２】
すなわち、この実施の形態３に係る配電系統の横流補償制御システムは、上記実施の形態１に加えて、前記横流検出補償器４１の出力端子４１−３、４１−４間に接続され、前記配電線１０及び２０を接続する開閉器３０が開放されると、閉路される開閉接点３０−１と、前記横流検出補償器４１の入力端子４１−１、４１−２間に接続され、前記配電線１０及び２０を接続する開閉器３０が開放されると、閉路される開閉接点３０−２、３０−３とをさらに備えた。
【００６３】
この実施の形態３によれば、配電線１０、２０がループ系から放射状系になった場合、各配電線１０、２０の負荷量等の差による横流５０を検出、補償する横流検出補償器４１の出力側及び入力側を短絡する事により、横流検出補償器４１が元来の区間監視端末１５、２５の機能を妨害する事無く、運用に支障をきたさない事となる。
【００６４】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係る電力系統の横流補償制御システムについて図面を参照しながら説明する。図６は、この発明の実施の形態４に係る配電系統の横流補償制御システムの詳細構成を示す図である。この図６は、電力トランスが並列運転されている場合の横流補償制御システムを示す。
【００６５】
図６において、８−１は母線６に接続されたＰＴ（変圧器）、８−２は母線６−１に接続されたＰＴ（変圧器）、９−１は電力トランス（３、４）の２次電圧調整用の電圧調整リレー（電圧調整装置）、９−２は電力トランス（３−１、４−１）の２次電圧調整用の電圧調整リレー（電圧調整装置）である。
【００６６】
また、同図において、７０−１は電力トランス（３、４）の２次電流導出用ＣＴ（変流器）、７０−２は電力トランス（３−１、４−１）の２次電流導出用ＣＴ（変流器）、７１はこれらのＣＴ７０−１、７０−２の２次側を交差接続する交差接続線、７２は横流検出補償器、７３−１は横流補償出力線、７３−２はもう一方の横流補償出力線、７４は横流をモニタするための横流電流計測器、９０−１及び９０−２は制御線を示す。また、これ以外の符号で、図１８と同一符号は同一の機能を有するものである。
【００６７】
つぎに、この実施の形態４に係る配電系統の横流補償制御システムの動作について図面を参照しながら説明する。
【００６８】
図６において、母線連絡遮断器７が閉じ、電力トランス（３、４）及び電力トランス（３−１、４−１）間に電圧差、インピーダンス差が存在すると、図示のように正相及び逆相の横流５０が流れる事は、周知の事実である。この発明の実施の形態４は、この横流５０を用いて、横流の発生を抑制し、監視する為のものである。
【００６９】
この実施の形態４は、横流５０により電圧調整リレー９−１、９−２ヘの入力電圧を制御（補償）することにより、電圧調整リレー９−１、９−２は、制御線９０−１、９０−２を通じて、電圧の低い側については電力トランスの２次電圧を上げるように、電圧の高い側については電力トランスの２次電圧を下げるように制御する。
【００７０】
なお、この場合の零相電流であるが、電力トランスの１次側、２次側巻線とも直接接地系となっている場合には、閉ループ内に零相電流の還流は存在するが、一般に、配電系統用の電力トランスでは、そのような結線は、第三高調波の発生防止の為、行われていない。
【００７１】
図７は、この実施の形態４に係る横流補償制御システムの各点の電圧、及び電流のベクトルを示す図である。
【００７２】
この場合の横流検出補償器７２への入力電流は、三相電流をそのまま使用する。図７において、（ａ）は母線６及び６−１の電圧Ｅａ、Ｅｂ、Ｅｃである。（ｂ）は電力トランス（３−１、４−１）側の横流（循環電流）５０であり、（ｃ）は電力トランス（３、４）側の横流（循環電流）５０であり、両者の間は丁度１８０度の位相差を有する。（ｄ）は各相の横流電流合成値、即ちＡ相はＩａｔｃｃ、Ｂ相はＩｂｔｃｃ、Ｃ相はＩｃｔｃｔｃとして表示している。ＶａｃｃはＡ相の横流電流合成値Ｉａｔｃｃを用いて生成した補償電圧を示す。
【００７３】
また、図７において、（ｅ）は電力トランス（３、４）側の電圧調整リレー９−１が受ける入力電圧を示す。ＥａはＰＴ８−１を通じて得られた母線６の電圧、−Ｖａｃｃは横流検出補償器７２から供給される補償電圧、Ｅａ”は電圧調整リレー９−１が受ける入力電圧である。この場合、電力トランス（３、４）側の電圧が低い為、図示のように横流５０が時計方向に還流しているとすると、電圧調整リレー９−１は、入力電圧Ｅａ”＝Ｅａ−Ｖａｃｃに基づいて、制御線９０−１を通じて、電圧を上げる方向の制御を、電力トランス（３、４）の２次側のタップを調整する事により行う。
【００７４】
さらに、図７において、（ｆ）は電力トランス（３−１、４−１）側の電圧調整リレー９−２が受ける入力電圧を示す。ＥａはＰＴ８−２を通じて得られた母線６−１の電圧、＋Ｖａｃｃは横流検出補償器７２から供給される補償電圧、Ｅａ’は電圧調整リレー９−２が受ける入力電圧である。この場合、電力トランス（３−１、４−１）側の電圧が高い為、電圧調整リレー９−２は、入力電圧Ｅａ’＝Ｅａ＋Ｖａｃｃに基づいて、制御線９０−２と通じて、電圧を下げる方向の制御を、電力トランス（３−１、４−１）の２次側のタップを調整する事により行う。
【００７５】
具体的な補償電圧の導出方法について説明する。図８は、横流検出補償器７２として、小型トランスの例を示す。
【００７６】
図８において、１次巻線７２ａに横流５０の検出電流Ｉａが流入すると、２次、３次及び４次巻線７２ｂ、７２ｃ、７２ｄには、夫々に接続された抵抗７２ｂｒ、７２ｃｒ、７２ｄｒの両端に電圧を発生する。
【００７７】
２次巻線７２ｂの抵抗７２ｂｒの両端に発生した電圧は、補償電圧として、横流補償出力線７３−１を通じて電圧調整リレー９−１へ印加される。また、３次巻線７２ｃの抵抗７２ｃｒの両端に発生した電圧は、補償電圧として、横流補償出力線７３−２を通じて電圧調整リレー９−２へ印加される。さらに、４次巻線７２ｄの抵抗７２ｄｒの両端に発生した電圧は、横流量監視用として、横流電流計測器７４へ供給される。
【００７８】
なお、抵抗を２次、３次、及び４次巻線の夫々挿入しているが、２次、３次、又は４次巻線のいずれか一つに挿入することでも所定の目的を達成でき、即ち、１次入力電流に比例した補償電圧の導出は可能であり、この補償電圧を図示の各用途に使用する事により、初期の目的を実現する事が可能となる。
【００７９】
すなわち、この実施の形態４に係る配電系統の横流補償制御システムは、同一の電源１に接続された電力トランス（３、４）及び（３−１、４−１）の各２次側に設置された変流器７０−１、７０−２と、前記変流器７０−１、７０−２の２次側を交差接続した交差接続線７１に接続された横流検出補償器７２と、前記横流検出補償器７２及び前記電力トランス（３、４）の２次側に接続された母線６にＰＴ８−１を通じて接続された電圧調整リレー９−１と、前記横流検出補償器７２及び前記電力トランス（３−１、４−１）の２次側に接続された母線６−１にＰＴ８−２を通じて接続された電圧調整リレー９−２とを備え、前記横流検出補償器７２は、前記電力トランス（３、４）及び（３−１、４−１）、前記母線６、６−１、並びに前記母線６と６−１を接続する開閉器７内を還流する横流５０を検出すると、補償電圧を出力し、前記電圧調整リレー９−１は、前記母線６の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記電力トランス（３、４）の２次側の電圧調整タップを制御し、前記電圧調整リレー９−２は、前記母線６−１の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記電力トランス（３−１、４−１）の２次側の電圧調整タップを制御する。
【００８０】
この実施の形態４によれば、並列運転される電力トランス（３、４）及び（３−１、４−１）の横流電流を極小化する事が可能となり、無用な横流５０による電力損失を抑制する事が可能となる。また、配電系統で並列運用される電力変圧器からの横流も抑制可能となり、上記同様、無用な電力損失も抑制可能となり、且つ、配電線上に設置されている各区間監視端末も正確にその機能（計測、保護など）を発揮できる。
【００８１】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５に係る電力系統の横流補償制御システムについて図面を参照しながら説明する。図９は、この発明の実施の形態５に係る配電系統の横流補償制御システムの横流検出補償器の構成を示す図である。
【００８２】
図９において、１００は母線連絡遮断器７が開放された時に閉路するように制御される開閉接点、２００は開閉器等を制御する開閉器制御装置である。
【００８３】
図９において、開閉器制御装置２００により、母線連絡遮断器７が開放されると、開閉接点１００が閉路するように制御される。即ち、図６において、各電力トランス（３、４）及び（３−１、４−１）が単独運転される場合には、横流電流は存在しない為、横流検出補償器７２の機能は抹殺する必要がある為である。
【００８４】
すなわち、この実施の形態５に係る電力系統の横流補償制御システムは、前記横流検出補償器７２が、前記横流検出補償器の入力端子間に接続され、前記母線６及び６−１を接続する前記母線連絡遮断器７が開放されると、閉路される開閉接点１００を有する。
【００８５】
この実施の形態５によれば、電力トランス（３、４）及び（３−１、４−１）の並列運転が解除された場合に横流検出補償器７２の入力側で機能を抹殺する為、系統運転に支障を与える事なく、運用可能となる。
【００８６】
実施の形態６．
この発明の実施の形態６に係る電力系統の横流補償制御システムについて図面を参照しながら説明する。図１０は、この発明の実施の形態６に係る配電系統の横流補償制御システムの横流検出補償器の構成を示す図である。
【００８７】
図１０において、１０１及び１０２は開閉器制御装置２００により母線連絡遮断器７が開放された時に閉路するように制御される開閉接点である。即ち、図６において、各電力トランス（３、４）及び（３−１、４−１）が単独運転される場合には、横流電流は存在しない為、横流検出補償器７２の機能は抹殺する必要がある為である。この実施の形態６では、横流監視用の出力は得られる為、電力トランス（３、４）及び（３−１、４−１）間の負荷平衡度を監視する事が可能となり、他の機能が増加する特徴がある。
【００８８】
すなわち、この実施の形態６に係る電力系統の横流補償制御システムは、前記横流検出補償器７２が、前記横流検出補償器の出力端子間に接続され、前記母線６及び６−１を接続する前記母線連絡遮断器７が開放されると、閉路される開閉接点１０１及び１０２を有する。
【００８９】
この実施の形態６によれば、横流検出補償器７２の２次（出力）側でその機能を抹殺するようにしている為、ＣＴ回路を直接制御しないので、ＣＴ回路の開放が無い信頼性の高いシステムを提供できる。また、この方式によれば、電力トランス（３、４）及び（３−１、４−１）の平衡状態の監視も可能となる。
【００９０】
実施の形態７．
この発明の実施の形態７に係る電力系統の横流補償制御システムについて図面を参照しながら説明する。図１１は、この発明の実施の形態７に係る配電系統の横流補償制御システムの横流検出補償器の構成を示す図である。
【００９１】
図１１において、各開閉接点１００〜１０２は、上記実施の形態５及び６と同一の機能を有する。即ち、この実施の形態７は、実施の形態５と実施の形態６とを合せた発明である。開閉器制御装置２００により、開閉接点１００、並びに１０１及び１０２を閉路する事により、より確実に横流補償機能を抹殺する事が可能となる。
【００９２】
なお、この場合、上記実施の形態５では各電力トランス（３、４）、（３−１、４−１）の平衡度を監視する事が可能となっていたが、この実施の形態７では同様な機能を有する電流／電圧変換器を単独に設置する事により実現できるので問題とはならない。
【００９３】
ここで、各電力トランス（３、４）、（３−１、４−１）が単独運転されているが、開閉器３０が閉路されている場合について説明する。
【００９４】
この場合は、図１２に示すように、上記実施の形態１、２又は３、並びに実施の形態４、５、６又は７の合成であり、実運用に支障を来すものではない。
【００９５】
すなわち、この実施の形態７に係る配電系統の横流補償制御システムは、前記横流検出補償器７２が、前記横流検出補償器の入力端子間に接続され、前記母線６及び６−１を接続する前記母線連絡遮断器７が開放されると、閉路される開閉接点１００と、前記横流検出補償器の出力端子間に接続され、前記母線６及び６−１を接続する前記母線連絡遮断器７が開放されると、閉路される開閉接点１０１、１０２とを有する。
【００９６】
この実施の形態７によれば、横流検出補償器７２の入力側、出力側両方で横流検出補償器７２の機能を抹殺する為、横流検出補償器７２の機能抹殺が確実なシステムを提供できる。
【００９７】
実施の形態８．
この発明の実施の形態８に係る電力系統の横流補償制御システムについて図面を参照しながら説明する。図１３及び図１４は、この発明の実施の形態８に係る配電系統の横流補償制御システムの構成を示す図である。
【００９８】
図１３において、電源１と電源１−１は異電源を示す。一般的には、電源１と電源１−１は同一系統で、すぐ上の変電所の母線で結合されている場合が多い。
【００９９】
この場合にも、上記実施の形態４と類似の横流が発生する事は明白である。この場合の横流５０は、実施の形態４の横流に、電源の位相差分が加味されたものとなり、系統運用状態によっては、非常に大きな横流が流れる事がある。
【０１００】
図１３において、母線連絡遮断器７を閉路する場合は、通常の運転では、先ず、各電力トランス（３、４）、（３−１、４−１）の「電圧合わせ」制御を行っている。万一、この「電圧合わせ」が不十分であれば、相当の横流が流れる事は明白である。この実施の形態８は、この「電圧合わせ」のバックアップに適用されるものである。「電圧合わせ」後、横流を確実に極小化する為に上記実施の形態４〜７を、流用する事が出来る。
【０１０１】
さらに、母線連絡遮断器７が開放され、開閉器３０が閉路された場合の横流補償について説明する。
【０１０２】
即ち、図１４に示すように、この場合も電圧調整リレー９−１、９−２への入力電圧の適正化を図る事により、目的とする機能を実現することができる。
【０１０３】
すなわち、この実施の形態８に係る配電系統の横流補償制御システムは、電源１に接続された電力トランス（３、４）の２次側に設置された変流器７０−１と、電源１−１に接続された電力トランス（３−１、４−１）の２次側に設置された変流器７０−２と、前記変流器７０−１及び７０−２の２次側を交差接続した交差接続線７１に接続された横流検出補償器７２と、前記横流検出補償器７２及び前記電力トランス（３、４）の２次側に接続された母線６に接続された電圧調整リレー９−１と、前記横流検出補償器７２及び前記電力トランス（３−１、４−１）の２次側に接続された母線６−１に接続された電圧調整リレー９−２とを備え、前記横流検出補償器７２は、前記電源１及び１−１を接続する上位母線（図示せず）、前記電力トランス（３、４）及び（３−１、４−１）、前記母線６及び６−１、並びに前記母線６及び６−１を接続する母線連絡遮断器７内を還流する横流を検出すると、補償電圧を出力し、前記電圧調整リレー９−１は、前記母線６の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記電力トランス（３、４）の２次側の電圧調整タップを制御し、前記電圧調整リレー９−２は、前記母線６−１の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記電力トランス（３−１、４−１）の２次側の電圧調整タップを制御する。
【０１０４】
この実施の形態８によれば、異系統の並列運転の電力トランス（３、４）及び（３−１、４−１）、配電線１０及び２０における横流５０を極小化する事が可能なシステムを提供できる為、電力トランス（３、４）及び（３−１、４−１）、配電線１０及び２０の無用な電力損失を軽減する事が出来る。同時に、電力トランス（３、４）及び（３−１、４−１）、配電線１０及び２０の各点に設置されている保護リレー、計測器などが正確にその本来の機能を発揮する事が可能となる。
【０１０５】
【発明の効果】
この発明に係る電力系統の横流補償制御システムは、以上説明したとおり、同一母線に接続された第１及び第２の電力系統の各送電端に設置された第１及び第２の変流器と、前記第１及び第２の電力系統の区間毎に設置された複数の第３の変流器と、入力端子及び出力端子を有し、前記第１及び第２の変流器の２次側を交差接続した交差接続線が前記入力端子に接続され、かつ前記複数の第３の変流器の２次側を直列接続した横流補償線が前記出力端子に接続された横流検出補償器とを備え、前記横流検出補償器は、前記母線、前記第１及び第２の電力系統、並びに前記第１及び第２の電力系統を接続する開閉器内を還流する横流を検出すると、前記複数の第３の変流器の２次側に現れる前記横流に対応する電流成分を打ち消すように、補償電流を前記横流補償線へ供給するので、各端末の零相入力量を補償することができ、各端末は保護機能の信頼性、特に地絡保護に対して信頼性を向上することができるという効果を奏する。また、送電端の保護リレーへの横流を補償することも端末側と同様実施することが可能であり、送電端の特に地絡保護機能の信頼性を向上することができるという効果を奏する。
【０１０６】
また、この発明に係る電力系統の横流補償制御システムは、以上説明したとおり、前記横流検出補償器の出力端子間に接続され、前記第１及び第２の電力系統を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される接点をさらに備えたので、配電線がループ系から放射状系になった場合、横流検出補償器を抹殺する事により、端末の本来の機能を妨害する事無く、運用することができるという効果を奏する。
【０１０７】
また、この発明に係る電力系統の横流補償制御システムは、以上説明したとおり、前記横流検出補償器の出力端子間に接続され、前記第１及び第２の電力系統を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される第１の接点と、前記横流検出補償器の入力端子間に接続され、前記第１及び第２の電力系統を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される第２の接点とをさらに備えたので、配電線がループ系から放射状系になった場合、横流検出補償器を抹殺する事により、端末の本来の機能を妨害する事無く、運用することができるという効果を奏する。
【０１０９】
また、この発明に係る電力系統の横流補償制御システムは、以上説明したとおり、同一電源に接続された第１及び第２の電力トランスの各２次側に設置された第１及び第２の変流器と、前記第１及び第２の変流器の２次側を交差接続した交差接続線に接続された横流検出補償器と、前記横流検出補償器及び前記第１の電力トランスの２次側に接続された第１の母線に接続された第１の電圧調整装置と、前記横流検出補償器及び前記第２の電力トランスの２次側に接続された第２の母線に接続された第２の電圧調整装置とを備え、前記横流検出補償器は、前記第１及び第２の電力トランス、前記第１及び第２の母線、並びに前記第１及び第２の母線を接続する開閉器内を還流する横流を検出すると、補償電圧を出力し、前記第１の電圧調整装置は、前記第１の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第１の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、前記第２の電圧調整装置は、前記第２の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第２の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、前記横流検出補償器が、前記横流検出補償器の入力端子間に接続され、前記第１及び第２の母線を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される接点を有するので、並列運転が解除された場合に、系統運転に支障を与える事なく、運用することができるという効果を奏する。
【０１１０】
また、この発明に係る電力系統の横流補償制御システムは、以上説明したとおり、同一電源に接続された第１及び第２の電力トランスの各２次側に設置された第１及び第２の変流器と、前記第１及び第２の変流器の２次側を交差接続した交差接続線に接続された横流検出補償器と、前記横流検出補償器及び前記第１の電力トランスの２次側に接続された第１の母線に接続された第１の電圧調整装置と、前記横流検出補償器及び前記第２の電力トランスの２次側に接続された第２の母線に接続された第２の電圧調整装置とを備え、前記横流検出補償器は、前記第１及び第２の電力トランス、前記第１及び第２の母線、並びに前記第１及び第２の母線を接続する開閉器内を還流する横流を検出すると、補償電圧を出力し、前記第１の電圧調整装置は、前記第１の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第１の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、前記第２の電圧調整装置は、前記第２の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第２の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、前記横流検出補償器が、前記横流検出補償器の出力端子間に接続され、前記第１及び第２の母線を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される接点を有するので、ＣＴ回路の開放が無い信頼性の高いシステムを提供できるという効果を奏する。
【０１１１】
また、この発明に係る電力系統の横流補償制御システムは、以上説明したとおり、同一電源に接続された第１及び第２の電力トランスの各２次側に設置された第１及び第２の変流器と、前記第１及び第２の変流器の２次側を交差接続した交差接続線に接続された横流検出補償器と、前記横流検出補償器及び前記第１の電力トランスの２次側に接続された第１の母線に接続された第１の電圧調整装置と、前記横流検出補償器及び前記第２の電力トランスの２次側に接続された第２の母線に接続された第２の電圧調整装置とを備え、前記横流検出補償器は、前記第１及び第２の電力トランス、前記第１及び第２の母線、並びに前記第１及び第２の母線を接続する開閉器内を還流する横流を検出すると、補償電圧を出力し、前記第１の電圧調整装置は、前記第１の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第１の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、前記第２の電圧調整装置は、前記第２の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第２の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、前記横流検出補償器が、前記横流検出補償器の入力端子間に接続され、前記第１及び第２の母線を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される第１の接点と、前記横流検出補償器の出力端子間に接続され、前記第１及び第２の母線を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される第２の接点とを有するので、並列運転が解除された場合に、系統運転に支障を与える事なく、運用することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係る配電系統の横流補償制御システムの構成を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に係る配電系統の横流補償制御システムの詳細構成を示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態１に係る配電系統の横流補償制御システムの詳細構成を示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態２に係る配電系統の横流補償制御システムの詳細構成を示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態３に係る配電系統の横流補償制御システムの詳細構成を示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態４に係る配電系統の横流補償制御システムの構成を示す図である。
【図７】 この発明の実施の形態４に係る配電系統の横流補償制御システムの動作を示す図である。
【図８】 この発明の実施の形態４に係る配電系統の横流補償制御システムの横流検出補償器の構成を示す図である。
【図９】 この発明の実施の形態５に係る配電系統の横流補償制御システムの横流検出補償器の構成を示す図である。
【図１０】 この発明の実施の形態６に係る配電系統の横流補償制御システムの横流検出補償器の構成を示す図である。
【図１１】 この発明の実施の形態７に係る配電系統の横流補償制御システムの横流検出補償器の構成を示す図である。
【図１２】 この発明の実施の形態７に係る配電系統の横流補償制御システムの構成を示す図である。
【図１３】 この発明の実施の形態８に係る配電系統の横流補償制御システムの構成を示す図である。
【図１４】 この発明の実施の形態８に係る配電系統の横流補償制御システムの構成を示す図である。
【図１５】 従来の配電系統の構成を示す図である。
【図１６】 従来の配電系統における横流の発生を説明するための回路を示す図である。
【図１７】 従来の配電系統における横流の発生を説明するための表を示す図である。
【図１８】 別の従来の配電系統の構成を示す図である。
【図１９】 別の従来の配電系統の構成を示す図である。
【図２０】 他の従来の配電系統の構成を示す図である。
【図２１】 他の従来の配電系統の構成を示す図である。
【符号の説明】
１、１−１ 電源、２、２−１ １次側遮断器、３、３−１ 電力トランスの１次側巻線、４、４−１ 電力トランスの２次側巻線、５、５−１ ２次側遮断器、６、６−１ 母線、７ 母線連絡開閉器、８−１、８−２ ＰＴ、９−１、９−２ 電圧調整リレー、１０ 配電線、１０−１ 遮断器、１０−２、１０−３、１０−４、１０−５ 区間開閉器、１１−１、１１−２、１１−３、１１−４、１１−５ 区間、１２ ＣＴ、１２−１ 補助ＣＴ、１３ 保護リレー、１４−１、…、１４−５ ＣＴ、１５−１、…、１５−５ 区間監視端末、２０ 配電線、２０−１ 遮断器、２０−２、２０−３、２０−４、２０−５ 区間開閉器、２１−１、２１−２、２１−３、２１−４、２１−５ 区間、２２ ＣＴ、２２−１ 補助ＣＴ、２３ 保護リレー、２４−１ ＣＴ、２５−１ 区間監視端末、３０ 配電線連絡開閉器、３０−１、３０−２、３０−３ 開閉接点、４０ 交差接続線、４１ 横流検出補償器、４１−１、４１−２ 入力端子、４１−３、４１−４ 出力端子、５０−１、５０−２ 横流電流、６１−１、６１−２、…、６１−ｎ、６２−１、６２−２、…、６２−ｎ 横流補償線、７０−１、７０−２ ＣＴ、７１ 交差接続線、７２ 横流検出補償器、７３−１、７３−２ 横流補償出力、７４ 横流電流計測器、９０−１、９０−２ 制御線、１００、１０１、１０２ 開閉接点、２００ 開閉器制御装置。
【発明の属する技術分野】
この発明は、電力系統の送電線、電力トランス、配電線等の機器、設備の並列運転時における横流を補償する電力系統の横流補償制御システムに関するものである。なお、説明の便宜上、配電系統の運転を主体に説明する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の配電系統の並列運転について図面を参照しながら説明する。図１５は、従来の配電系統の配電線並列運転の構成を示す図である。
【０００３】
図１５において、１は電源、２は電力トランス（Ｔｒ）の１次側遮断器、３は電力トランスの１次側巻線、４は電力トランスの２次側巻線、５は電力トランスの２次側遮断器、６は母線である。
【０００４】
また、同図において、１０は配電線、１０−１は配電線１０の遮断器、１１−１、１１−２、１１−３、１１−４、及び１１−５は配電線１０が有する区間、１０−２、１０−３、１０−４、及び１０−５は配電線１０の区間開閉器または遮断器（以下、開閉器と称する）である。
【０００５】
また、同図において、２０は配電線、２０−１は配電線２０の遮断器、２１−１、２１−２、２１−３、２１−４、及び２１−５は配電線２０が有する区間、２０−２、２０−３、２０−４、及び２０−５は配電線２０の区間開閉器または遮断器（以下、開閉器と称する）である。
【０００６】
さらに、同図において、１２は配電線１０のＣＴ（変流器）、１３は配電線１０の監視及び保護を行う装置（以下説明の便宜上、保護リレーと称する）、２２は配電線２０のＣＴ（変流器）、２３は配電線２０の監視及び保護を行う装置（以下説明の便宜上、保護リレーと称する）、３０は配電線連絡開閉器または遮断器（以下、開閉器と称する）である。
【０００７】
図１５において、配電線１０のＣＴ１２及び配電線１０のＣＴ２２は、配電系統が直接接地系では３個のＣＴを用いて各相の電流を導出し、その２次側には過電流リレー（保護リレーの一つ）をそれぞれ設置し配電線１０、２０の過負荷及び短絡事故を保護している。更に、ＣＴ１２、２２の２次側の残留回路には地絡過電流リレー（保護リレーの一つ）をそれぞれ設置し、地絡事故を保護している。また、区間の開閉器１０−２、１０−３、…及び２０−２、２０−３…並びに３０には、配電線１０、２０の送電端と同様に、ＣＴ及び保護リレーが設置されており、夫々の区間１１−２、１１−３…及び２１−２、２１−３、…を監視保護している。
【０００８】
また、図１５において、配電線１０のＣＴ１２及び配電線２０のＣＴ２２は、配電系統が高抵抗接地系（ＧＰＴ接地系を含む）では２個のＣＴを用いて各相の電流を導出し、その２次側には過電流リレーを設置し配電線１０、２０の過負荷及び短絡事故を保護し、ＺＣＴとＧＰＴとを用いて零相電流と零相電圧とを導出し、一般的に地絡方向リレーを接続し、地絡保護を行っている。また、区間の開閉器１０−２、１０−３、…及び２０−２、２０−３…並びに３０には、配電線１０、２０の送電端と類似のＣＴ及び保護リレーが設置されており、夫々の区間１１−２、１１−３、…及び２１−２、２１−３、…を監視保護している。
【０００９】
つぎに、従来の配電系統の動作について図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１５において、配電線の運用で開閉器３０が閉路されていると、零相の横流５０が流れる事が知られている。これは、電源電圧が同一であっても、閉ループ内の各相のインピーダンスが僅かな差を有する事から零相の横流５０が発生するものである。
【００１１】
横流の発生について説明する。図１６は、横流発生の原理図を示す。同図において、Ｅａ、Ｅｂ、Ｅｃは電源電圧、Ｚａ１、Ｚｂ１、Ｚｃ１は配電線１０側のインピーダンス、Ｚａ２、Ｚｂ２、Ｚｃ２は配電線２０側のインピーダンスを示す。
【００１２】
ここで、開閉器３０が閉じると、上記インピーダンスは、厳密には全く同一ではなく、非常に僅かながら各相不平衡状態となっているのが、現実の配電系統である。この不平衡が生ずる原因は、例えば、相毎の電線の長さの僅かな差異や、各電線の接続点の接触抵抗の僅かな差異である。また、相毎の負荷不平衡による相毎の電圧降下の差異、等も原因となり、例え電源電圧が対称３相電圧であっても、ループ内に不平衡電圧を生ずる事は周知である。
【００１３】
即ち、図１６において、開閉器３０が開路（開放）時の各相の電圧は、図１７に示す表のようになる。この表において、配電線１０側の相電圧はＥａ１、Ｅｂ１、Ｅｃ１、配電線２０側の相電圧はＥａ２、Ｅｂ２、Ｅｃ２となり、各相の差電圧は夫々、△Ｅａ、△Ｅｂ、△Ｅｃで表わされる。これらの差電圧△Ｅａ、△Ｅｂ、△Ｅｃは、前述のように、各相のインピーダンスの差、各相の負荷電流の差により、対称３相電圧にはなり得ないのが一般的である。
【００１４】
次に、横流の大きさについて説明する。非対称３相電圧には、対称座標法で言う正相電圧、逆相電圧、そして零相電圧が存在しており、これと閉回路の正相インピーダンス、逆相インピーダンス、零相インピーダンスにより、横流電流の大きさが決まる事は明白である。系統にもよるが、この場合、零相の横流電流の大きさは、１〜１０Ａ程度になる事が実系統で観測されている。
【００１５】
ＣＴの１次定格は、一般的に４００Ａ又は６００Ａのものが使用されている。ここで、過負荷及び短絡保護リレーの検出レベル（ＣＴ２次定格５Ａ〜６Ａ程度以上）に比べ、正相及び逆相電流は相対的に小さく、零相電流は、直接接地系の地絡保護リレーの検出レベル（０．１Ａ〜０．５Ａ前後）に接近する値となる。非接地系においては、地絡保護リレーの検出レベル（ＺＣＴｌ次側で０．２〜０．５Ａ程度）を上回る事が容易に推定可能である。
【００１６】
別の従来の配電系統の並列運転について図面を参照しながら説明する。図１８は、従来の配電系統の同一電源における変圧器、及び配電系統の並列運転の構成を示す図である。また、図１９は、従来の配電系統の同一電源における変圧器、及び配電系統通しの並列運転の構成を示す図である。
【００１７】
図１８及び図１９は、電力トランスの並列運転及び配電線の並列運転を示した図である。同図において、２−１は１次側遮断器、３−１は電力トランスの１次側巻線、４−１は電力トランスの２次側巻線、５−１は２次側遮断器、６−１は母線、７は母線連絡遮断器を示す。その他の符号は、図１５と同じである。
【００１８】
横流について説明する。図１８において、配電線１０、２０の開閉器３０が閉じると横流５０が発生する事は、前述の通りである。母線連絡遮断器７が閉じると横流５０−１が発生する。この横流５０−１の発生原因は、図１５の場合で説明したインピーダンス差の他に、電力トランスには電圧調整タップが附属しているのが一般的である。この電圧調整タップ位置の差、電力トランスのインピーダンス差が横流電流の発生源として大きく作用している。この場合は、正相、逆相及び零相の横流電流とも問題になる場合がある事は周知の通りである。
【００１９】
次に、横流の大きさについて説明する。図１８において、母線連絡遮断器７及び開閉器３０が閉じている場合の横流５０は、図１５の場合と同一なので説明を省略する。横流５０−１について説明する。
【００２０】
電力トランスの短絡％インピーダンス（Ｚ）は、５〜１０％程度であり、電圧調整タップの１タップの電圧は、１〜２％程度である。ここで、％Ｚを２台の電力トランスとも各電力トランス毎に７．５％、１タップ電圧１．２５％とし、ずれが２タップとすれば、大略計算で次の値となる。
【００２１】
差電圧△Ｖ＝１．２５％＊２＝２．５％、
閉ループのＺ＝７．５％＊２＝１５％、
横流電流Ｉ＝△Ｖ／Ｚ＝１６．７％。
【００２２】
即ち、２次定格が、１０ＭＶＡ、６．６ｋＶ、８７５Ａの電力トランスにおいては、このケースで横流電流の大きさは、８７５Ａ＊０．１６７＝１４６Ａとなり非常に大きな値となる。
【００２３】
次に、図１９において、母線連絡遮断器７を開放し、開閉器３０が閉じている場合について説明する。この場合には、図１５で述べた横流と、上記並列電力トランスにおける横流とが重なった状態での横流となる。高圧配電線の零相の横流電流は、図１５の場合に比して非常に大きくなり、数十Ａから状況によっては百Ａ前後に到達する場合がある。
【００２４】
他の従来の配電系統の並列運転について図面を参照しながら説明する。図２０は、従来の配電系統の異電源系統における変圧器、及び配電系統の並列運転の構成を示す図である。また、図２１は、従来の配電系統の異電源における並列運転時に発生する横流を説明するための図である。
【００２５】
図２０に２電源系統の並列運転の場合を示す。この図２０において、１−１はもう一つの他の電源を表す。同一符号は、図１８と同じである。
【００２６】
横流について説明する。図２０において、母線連絡遮断器７を開放、開閉器３０を閉じた場合の横流について説明する。図２０において発生する横流５０は、図１８の場合の他に、２電源の電圧の大きさ、電圧位相が加わる。一般的に、２電源の並列は、電源１と電源１−１とが更にその上位系で同一である場合にのみ許容されて系統運用がなされている。全くの異系統での並列は実施されていないのが一般的である。
【００２７】
次に、横流の大きさについて説明する。図２１は、図２０に対応した電源、インピーダンスを示した図である。上記のように、２つの電源における電圧、インピーダンス、電圧位相が横流の大きさを決める事になる。図示の電圧Ｅａ−１、Ｅｂ−１、Ｅｃ−１とＥａ−２、Ｅｂ−２、Ｅｃ−２は上位系、或はもう一つ上の上位系の同一母線からでているものであるが、いずれにしても、この電圧間には、大きさ、位相に差異が存在する。この電圧、位相差と閉ループ内のインピーダンスの大きさにより横流電流の大きさが決まる。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
図１５に示したような従来の配電系統の並列運転では、横流電流、特に零相分電流による既設の地絡保護リレーヘの悪影響があるという問題点があった。即ち、零相の横流電流の方向によっては、動作すべき地絡事故電流を相殺し誤不動作となったり、逆に動作すべきでない時に誤動作をしたり、保護リレーの目的が失われる事がある。また、正相及び逆相の横流電流によるオーム損が発生したり、計測値に余分な電力（有効分、無効分）を計測する事になる。
【００２９】
また、図１８に示したような従来の配電系統の並列運転では、図１５の場合の他に、電力トランス間の正相、逆相の横流は相当大きな値となる為に、電力トランスの定格電流を超過する場合もあり、各種保護リレーへも影響を与え、計測値にも影響を与える事になる。特に、配電線側でのみ並列運転する場合には、配電線及び区間に設置された区間監視端末の機能を著しく阻害することが容易に推定できる。
【００３０】
さらに、図２０に示したような従来の配電系統の並列運転では、図１８の場合と同様な課題を抱えており、重大な問題が生ずる可能性を含んでいる。
【００３１】
従来の電力系統の並列運転技術では、上記課題が存在しており、
（１）既設保護リレーが所期の目的が達成できない、特に地絡リレーに問題が発生し、
（２）既設の計測値に無意味な値を包含する、
（３）電力系統に無駄な損失を生じせしめ、
（４）ひいては過負荷を引き起こし、
（５）電力機器に損害を与える事があった。
【００３２】
この発明は、前述した問題点を解決するためになされたもので、横流を補償することができる電力系統の横流補償制御システムを得ることを目的とする。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電力系統の横流補償制御システムは、同一母線に接続された第１及び第２の電力系統の各送電端に設置された第１及び第２の変流器と、前記第１及び第２の電力系統の区間毎に設置された複数の第３の変流器と、入力端子及び出力端子を有し、前記第１及び第２の変流器の２次側を交差接続した交差接続線が前記入力端子に接続され、かつ前記複数の第３の変流器の２次側を直列接続した横流補償線が前記出力端子に接続された横流検出補償器とを備え、前記横流検出補償器は、前記母線、前記第１及び第２の電力系統、並びに前記第１及び第２の電力系統を接続する開閉器内を還流する横流を検出すると、前記複数の第３の変流器の２次側に現れる前記横流に対応する電流成分を打ち消すように、補償電流を前記横流補償線へ供給するものである。
【００３４】
また、この発明に係る電力系統の横流補償制御システムは、前記横流検出補償器の出力端子間に接続され、前記第１及び第２の電力系統を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される接点をさらに備えたものである。
【００３５】
また、この発明に係る電力系統の横流補償制御システムは、前記横流検出補償器の出力端子間に接続され、前記第１及び第２の電力系統を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される第１の接点と、前記横流検出補償器の入力端子間に接続され、前記第１及び第２の電力系統を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される第２の接点とをさらに備えたものである。
【００３７】
また、この発明に係る電力系統の横流補償制御システムは、同一電源に接続された第１及び第２の電力トランスの各２次側に設置された第１及び第２の変流器と、前記第１及び第２の変流器の２次側を交差接続した交差接続線に接続された横流検出補償器と、前記横流検出補償器及び前記第１の電力トランスの２次側に接続された第１の母線に接続された第１の電圧調整装置と、前記横流検出補償器及び前記第２の電力トランスの２次側に接続された第２の母線に接続された第２の電圧調整装置とを備え、前記横流検出補償器は、前記第１及び第２の電力トランス、前記第１及び第２の母線、並びに前記第１及び第２の母線を接続する開閉器内を還流する横流を検出すると、補償電圧を出力し、前記第１の電圧調整装置は、前記第１の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第１の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、前記第２の電圧調整装置は、前記第２の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第２の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、前記横流検出補償器が、前記横流検出補償器の入力端子間に接続され、前記第１及び第２の母線を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される接点を有するものである。
【００３８】
また、この発明に係る電力系統の横流補償制御システムは、同一電源に接続された第１及び第２の電力トランスの各２次側に設置された第１及び第２の変流器と、前記第１及び第２の変流器の２次側を交差接続した交差接続線に接続された横流検出補償器と、前記横流検出補償器及び前記第１の電力トランスの２次側に接続された第１の母線に接続された第１の電圧調整装置と、前記横流検出補償器及び前記第２の電力トランスの２次側に接続された第２の母線に接続された第２の電圧調整装置とを備え、前記横流検出補償器は、前記第１及び第２の電力トランス、前記第１及び第２の母線、並びに前記第１及び第２の母線を接続する開閉器内を還流する横流を検出すると、補償電圧を出力し、前記第１の電圧調整装置は、前記第１の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第１の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、前記第２の電圧調整装置は、前記第２の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第２の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、前記横流検出補償器が、前記横流検出補償器の出力端子間に接続され、前記第１及び第２の母線を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される接点を有するものである。
【００３９】
また、この発明に係る電力系統の横流補償制御システムは、同一電源に接続された第１及び第２の電力トランスの各２次側に設置された第１及び第２の変流器と、前記第１及び第２の変流器の２次側を交差接続した交差接続線に接続された横流検出補償器と、前記横流検出補償器及び前記第１の電力トランスの２次側に接続された第１の母線に接続された第１の電圧調整装置と、前記横流検出補償器及び前記第２の電力トランスの２次側に接続された第２の母線に接続された第２の電圧調整装置とを備え、前記横流検出補償器は、前記第１及び第２の電力トランス、前記第１及び第２の母線、並びに前記第１及び第２の母線を接続する開閉器内を還流する横流を検出すると、補償電圧を出力し、前記第１の電圧調整装置は、前記第１の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第１の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、前記第２の電圧調整装置は、前記第２の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第２の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、前記横流検出補償器が、前記横流検出補償器の入力端子間に接続され、前記第１及び第２の母線を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される第１の接点と、前記横流検出補償器の出力端子間に接続され、前記第１及び第２の母線を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される第２の接点とを有するものである。
【００４１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る電力系統の横流補償制御システムについて図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る配電系統の横流補償制御システムの構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００４２】
この発明の実施の形態１は、配電線送電端のＣＴ２次側の零相回路を交差接続して零相の横流電流のみを導出可能なようにし、その零相電流を検出して零相の横流を補償するものである。
【００４３】
図１において、４０は交差接続線、４１は変圧器等の横流検出補償器である。なお、図１５の符号と同一符号は、図１５の機器、設備等と同一の機能、作用を有するものである。
【００４４】
また、図２は、この発明の実施の形態１に係る配電系統の横流補償制御システムの詳細構成を示す図である。
【００４５】
図２において、１２−１はＣＴ１２の２次側の零相回路に挿入した補助ＣＴ（変流器）、２２−１はＣＴ２２の２次側の零相回路に挿入した補助ＣＴ（変流器）、４１−１及び４１−２は横流検出補償器４１の入力端子（１次側端子）、４１−３及び４１−４は横流検出補償器４１の出力端子（２次側端子）であり、入力端子４１−１が＋のとき、出力端子４１−３に＋が現れる極性である。
【００４６】
また、同図において、１４−１、…１４−５及び２４−１、…は開閉器１０−２、…３０、及び２０−２、…に設けられたＣＴ（変流器）、１５−１、…１５−５及び２５−１、…は区間電流を計測、或は保護を行う区間監視端末を示す。さらに、５０−１、５０−２は主回路の零相の横流電流を示す。６１−１、６１−２、…６１−ｎ、６２−１、６２−２、…６２−ｎは各区間監視端末１５−１、…への零相の横流補償線である。
【００４７】
つぎに、この実施の形態１に係る配電系統の横流補償制御システムの動作について図面を参照しながら説明する。
【００４８】
図２において、開閉器３０が閉じられて横流５０が発生すると、零相の横流５０−１、５０−２が流れる。流れる方向は時計回りを表しているが、インピーダンス他、系統の条件によっては、反時計回りもありうるが説明の便宜上、時計回りの場合で説明する。
【００４９】
一方、配電線１０側には、負荷電流ＩＬ１−零相横流電流が流れ、配電線２０側には、負荷電流ＩＬ２＋零相横流電流が流れ、各区間監視端末にもそれに比例した電流が流れる。即ち、一方は零相横流電流が加算され、もう一方は零相横流電流が減算されたものが流れる事になる。
【００５０】
この発明の実施の形態１は、この零相横流電流に対して、横流検出補償器４１から出力される補償電流Ｉｃを用いて各区間監視端末に対して補償を行うものである。例えば、区間監視端末１５−１に接続されたＣＴ１４−１の２次側に現れる上記零相横流電流に対応する電流成分を補償電流Ｉｃで打ち消す。この補償電流Ｉｃで上記零相横流電流に対応する電流成分を打ち消すように、つまり、同じ電流レベルになるように、ＣＴ１２、２２、補助ＣＴ１２−１、２２−１、ＣＴ１４−１、…１４−５及び２４−１、…のＣＴ比（変圧比）、並びに横流検出補償器４１の補償比（変圧比）を予め設定しておく。なお、配電線１０側の負荷電流と配電線２０側の負荷電流との差は、厳密には存在するが、負荷電流は零相回路には出現しない為、問題は無い。
【００５１】
開閉器３０が開放された場合について、図３を参照しながら説明する。各配電線１０、２０の負荷電流ＩＬ１、ＩＬ２が流れるが、零相の交差接続線４０に接続された横流検出補償器４１には、その負荷電流成分は流入しないので問題は無い。
【００５２】
すなわち、この実施の形態１に係る配電系統の横流補償制御システムは、同一の母線６に接続された配電線１０、２０の各送電端に設置されたＣＴ１２、２２、及び補助ＣＴ１２−１、２２−１と、前記配電線１０、２０の区間毎に設置された複数のＣＴ１４−１、…１４−５及び２４−１、…と、入力端子４１−１、４１−２及び出力端子４１−３、４１−４を有し、前記補助ＣＴ１２−１、２２−１の２次側を交差接続した交差接続線４０が前記入力端子に接続され、かつ前記複数のＣＴ１４−１、…１４−５及び２４−１、…の２次側を直列接続した横流補償線６１−１、６１−２、…６１−ｎ、６２−１、６２−２、…６２−ｎが前記出力端子に接続された横流検出補償器４１とを備え、前記横流検出補償器４１は、前記母線６、前記配電線１０、２０、並びに前記配電線１０及び配電線２０を接続する配電線連絡開閉器３０内を還流する横流５０を検出すると、前記複数のＣＴ１４、２４の２次側に現れる前記横流５０に対応する電流成分を打ち消すように、補償電流Ｉｃを前記横流補償線６１、６２へ供給する。
【００５３】
以上のように、この実施の形態１によれば、各区間監視端末１５、２５の零相入力量を補償する為、各区間監視端末は保護機能の信頼性、特に地絡保護に対して信頼性が向上する。この為、各区間監視端末は正しく状態を把握し確実な保護を遂行できる。
【００５４】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る電力系統の横流補償制御システムについて図面を参照しながら説明する。図４は、この発明の実施の形態２に係る配電系統の横流補償制御システムの詳細構成を示す図である。
【００５５】
図４において、３０−１は開閉器３０の制御と連動して制御される開閉接点、２００は開閉器等を制御し、計算機を含む開閉器制御装置である。また、これ以外の符号で、図１及び図２と同一符号は同一の機能を有するものである。
【００５６】
即ち、開閉器制御装置２００により、開閉器３０が開放されると、開閉接点３０−１が閉路され、一方、開閉器３０が閉路制御されると、開閉接点３０−１が開放制御される。この制御を行う事により、配電線１０、２０が個々に独立して運用されている場合に有効となる。
【００５７】
すなわち、この実施の形態２に係る配電系統の横流補償制御システムは、上記実施の形態１に加えて、前記横流検出補償器４１の出力端子４１−３、４１−４間に接続され、前記配電線１０及び２０を接続する開閉器３０が開放されると、閉路される開閉接点３０−１をさらに備えた。
【００５８】
この実施の形態２によれば、配電線１０、２０がループ系から放射状系になった場合、各配電線１０、２０の負荷量等の差による横流５０を検出、補償する横流検出補償器４１の出力側を短絡する事により、横流検出補償器４１が元来の区間監視端末１５、２５の機能を妨害する事無く、運用に支障をきたさない事となる。
【００５９】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る電力系統の横流補償制御システムについて図面を参照しながら説明する。図５は、この発明の実施の形態３に係る配電系統の横流補償制御システムの詳細構成を示す図である。
【００６０】
図５において、３０−２及び３０−３は開閉器３０の制御と連動して制御される開閉接点である。また、これ以外の符号で、図４と同一符号は同一の機能を有するものである。
【００６１】
即ち、開閉器制御装置２００により、開閉器３０が開放されている場合は、開閉接点３０−１、３０−２及び３０−２は閉路され、一方、開閉器３０が閉路されている場合には、これらの開閉接点が開放されるように制御され、上記実施の形態２と同等以上の機能を有する。
【００６２】
すなわち、この実施の形態３に係る配電系統の横流補償制御システムは、上記実施の形態１に加えて、前記横流検出補償器４１の出力端子４１−３、４１−４間に接続され、前記配電線１０及び２０を接続する開閉器３０が開放されると、閉路される開閉接点３０−１と、前記横流検出補償器４１の入力端子４１−１、４１−２間に接続され、前記配電線１０及び２０を接続する開閉器３０が開放されると、閉路される開閉接点３０−２、３０−３とをさらに備えた。
【００６３】
この実施の形態３によれば、配電線１０、２０がループ系から放射状系になった場合、各配電線１０、２０の負荷量等の差による横流５０を検出、補償する横流検出補償器４１の出力側及び入力側を短絡する事により、横流検出補償器４１が元来の区間監視端末１５、２５の機能を妨害する事無く、運用に支障をきたさない事となる。
【００６４】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係る電力系統の横流補償制御システムについて図面を参照しながら説明する。図６は、この発明の実施の形態４に係る配電系統の横流補償制御システムの詳細構成を示す図である。この図６は、電力トランスが並列運転されている場合の横流補償制御システムを示す。
【００６５】
図６において、８−１は母線６に接続されたＰＴ（変圧器）、８−２は母線６−１に接続されたＰＴ（変圧器）、９−１は電力トランス（３、４）の２次電圧調整用の電圧調整リレー（電圧調整装置）、９−２は電力トランス（３−１、４−１）の２次電圧調整用の電圧調整リレー（電圧調整装置）である。
【００６６】
また、同図において、７０−１は電力トランス（３、４）の２次電流導出用ＣＴ（変流器）、７０−２は電力トランス（３−１、４−１）の２次電流導出用ＣＴ（変流器）、７１はこれらのＣＴ７０−１、７０−２の２次側を交差接続する交差接続線、７２は横流検出補償器、７３−１は横流補償出力線、７３−２はもう一方の横流補償出力線、７４は横流をモニタするための横流電流計測器、９０−１及び９０−２は制御線を示す。また、これ以外の符号で、図１８と同一符号は同一の機能を有するものである。
【００６７】
つぎに、この実施の形態４に係る配電系統の横流補償制御システムの動作について図面を参照しながら説明する。
【００６８】
図６において、母線連絡遮断器７が閉じ、電力トランス（３、４）及び電力トランス（３−１、４−１）間に電圧差、インピーダンス差が存在すると、図示のように正相及び逆相の横流５０が流れる事は、周知の事実である。この発明の実施の形態４は、この横流５０を用いて、横流の発生を抑制し、監視する為のものである。
【００６９】
この実施の形態４は、横流５０により電圧調整リレー９−１、９−２ヘの入力電圧を制御（補償）することにより、電圧調整リレー９−１、９−２は、制御線９０−１、９０−２を通じて、電圧の低い側については電力トランスの２次電圧を上げるように、電圧の高い側については電力トランスの２次電圧を下げるように制御する。
【００７０】
なお、この場合の零相電流であるが、電力トランスの１次側、２次側巻線とも直接接地系となっている場合には、閉ループ内に零相電流の還流は存在するが、一般に、配電系統用の電力トランスでは、そのような結線は、第三高調波の発生防止の為、行われていない。
【００７１】
図７は、この実施の形態４に係る横流補償制御システムの各点の電圧、及び電流のベクトルを示す図である。
【００７２】
この場合の横流検出補償器７２への入力電流は、三相電流をそのまま使用する。図７において、（ａ）は母線６及び６−１の電圧Ｅａ、Ｅｂ、Ｅｃである。（ｂ）は電力トランス（３−１、４−１）側の横流（循環電流）５０であり、（ｃ）は電力トランス（３、４）側の横流（循環電流）５０であり、両者の間は丁度１８０度の位相差を有する。（ｄ）は各相の横流電流合成値、即ちＡ相はＩａｔｃｃ、Ｂ相はＩｂｔｃｃ、Ｃ相はＩｃｔｃｔｃとして表示している。ＶａｃｃはＡ相の横流電流合成値Ｉａｔｃｃを用いて生成した補償電圧を示す。
【００７３】
また、図７において、（ｅ）は電力トランス（３、４）側の電圧調整リレー９−１が受ける入力電圧を示す。ＥａはＰＴ８−１を通じて得られた母線６の電圧、−Ｖａｃｃは横流検出補償器７２から供給される補償電圧、Ｅａ”は電圧調整リレー９−１が受ける入力電圧である。この場合、電力トランス（３、４）側の電圧が低い為、図示のように横流５０が時計方向に還流しているとすると、電圧調整リレー９−１は、入力電圧Ｅａ”＝Ｅａ−Ｖａｃｃに基づいて、制御線９０−１を通じて、電圧を上げる方向の制御を、電力トランス（３、４）の２次側のタップを調整する事により行う。
【００７４】
さらに、図７において、（ｆ）は電力トランス（３−１、４−１）側の電圧調整リレー９−２が受ける入力電圧を示す。ＥａはＰＴ８−２を通じて得られた母線６−１の電圧、＋Ｖａｃｃは横流検出補償器７２から供給される補償電圧、Ｅａ’は電圧調整リレー９−２が受ける入力電圧である。この場合、電力トランス（３−１、４−１）側の電圧が高い為、電圧調整リレー９−２は、入力電圧Ｅａ’＝Ｅａ＋Ｖａｃｃに基づいて、制御線９０−２と通じて、電圧を下げる方向の制御を、電力トランス（３−１、４−１）の２次側のタップを調整する事により行う。
【００７５】
具体的な補償電圧の導出方法について説明する。図８は、横流検出補償器７２として、小型トランスの例を示す。
【００７６】
図８において、１次巻線７２ａに横流５０の検出電流Ｉａが流入すると、２次、３次及び４次巻線７２ｂ、７２ｃ、７２ｄには、夫々に接続された抵抗７２ｂｒ、７２ｃｒ、７２ｄｒの両端に電圧を発生する。
【００７７】
２次巻線７２ｂの抵抗７２ｂｒの両端に発生した電圧は、補償電圧として、横流補償出力線７３−１を通じて電圧調整リレー９−１へ印加される。また、３次巻線７２ｃの抵抗７２ｃｒの両端に発生した電圧は、補償電圧として、横流補償出力線７３−２を通じて電圧調整リレー９−２へ印加される。さらに、４次巻線７２ｄの抵抗７２ｄｒの両端に発生した電圧は、横流量監視用として、横流電流計測器７４へ供給される。
【００７８】
なお、抵抗を２次、３次、及び４次巻線の夫々挿入しているが、２次、３次、又は４次巻線のいずれか一つに挿入することでも所定の目的を達成でき、即ち、１次入力電流に比例した補償電圧の導出は可能であり、この補償電圧を図示の各用途に使用する事により、初期の目的を実現する事が可能となる。
【００７９】
すなわち、この実施の形態４に係る配電系統の横流補償制御システムは、同一の電源１に接続された電力トランス（３、４）及び（３−１、４−１）の各２次側に設置された変流器７０−１、７０−２と、前記変流器７０−１、７０−２の２次側を交差接続した交差接続線７１に接続された横流検出補償器７２と、前記横流検出補償器７２及び前記電力トランス（３、４）の２次側に接続された母線６にＰＴ８−１を通じて接続された電圧調整リレー９−１と、前記横流検出補償器７２及び前記電力トランス（３−１、４−１）の２次側に接続された母線６−１にＰＴ８−２を通じて接続された電圧調整リレー９−２とを備え、前記横流検出補償器７２は、前記電力トランス（３、４）及び（３−１、４−１）、前記母線６、６−１、並びに前記母線６と６−１を接続する開閉器７内を還流する横流５０を検出すると、補償電圧を出力し、前記電圧調整リレー９−１は、前記母線６の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記電力トランス（３、４）の２次側の電圧調整タップを制御し、前記電圧調整リレー９−２は、前記母線６−１の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記電力トランス（３−１、４−１）の２次側の電圧調整タップを制御する。
【００８０】
この実施の形態４によれば、並列運転される電力トランス（３、４）及び（３−１、４−１）の横流電流を極小化する事が可能となり、無用な横流５０による電力損失を抑制する事が可能となる。また、配電系統で並列運用される電力変圧器からの横流も抑制可能となり、上記同様、無用な電力損失も抑制可能となり、且つ、配電線上に設置されている各区間監視端末も正確にその機能（計測、保護など）を発揮できる。
【００８１】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５に係る電力系統の横流補償制御システムについて図面を参照しながら説明する。図９は、この発明の実施の形態５に係る配電系統の横流補償制御システムの横流検出補償器の構成を示す図である。
【００８２】
図９において、１００は母線連絡遮断器７が開放された時に閉路するように制御される開閉接点、２００は開閉器等を制御する開閉器制御装置である。
【００８３】
図９において、開閉器制御装置２００により、母線連絡遮断器７が開放されると、開閉接点１００が閉路するように制御される。即ち、図６において、各電力トランス（３、４）及び（３−１、４−１）が単独運転される場合には、横流電流は存在しない為、横流検出補償器７２の機能は抹殺する必要がある為である。
【００８４】
すなわち、この実施の形態５に係る電力系統の横流補償制御システムは、前記横流検出補償器７２が、前記横流検出補償器の入力端子間に接続され、前記母線６及び６−１を接続する前記母線連絡遮断器７が開放されると、閉路される開閉接点１００を有する。
【００８５】
この実施の形態５によれば、電力トランス（３、４）及び（３−１、４−１）の並列運転が解除された場合に横流検出補償器７２の入力側で機能を抹殺する為、系統運転に支障を与える事なく、運用可能となる。
【００８６】
実施の形態６．
この発明の実施の形態６に係る電力系統の横流補償制御システムについて図面を参照しながら説明する。図１０は、この発明の実施の形態６に係る配電系統の横流補償制御システムの横流検出補償器の構成を示す図である。
【００８７】
図１０において、１０１及び１０２は開閉器制御装置２００により母線連絡遮断器７が開放された時に閉路するように制御される開閉接点である。即ち、図６において、各電力トランス（３、４）及び（３−１、４−１）が単独運転される場合には、横流電流は存在しない為、横流検出補償器７２の機能は抹殺する必要がある為である。この実施の形態６では、横流監視用の出力は得られる為、電力トランス（３、４）及び（３−１、４−１）間の負荷平衡度を監視する事が可能となり、他の機能が増加する特徴がある。
【００８８】
すなわち、この実施の形態６に係る電力系統の横流補償制御システムは、前記横流検出補償器７２が、前記横流検出補償器の出力端子間に接続され、前記母線６及び６−１を接続する前記母線連絡遮断器７が開放されると、閉路される開閉接点１０１及び１０２を有する。
【００８９】
この実施の形態６によれば、横流検出補償器７２の２次（出力）側でその機能を抹殺するようにしている為、ＣＴ回路を直接制御しないので、ＣＴ回路の開放が無い信頼性の高いシステムを提供できる。また、この方式によれば、電力トランス（３、４）及び（３−１、４−１）の平衡状態の監視も可能となる。
【００９０】
実施の形態７．
この発明の実施の形態７に係る電力系統の横流補償制御システムについて図面を参照しながら説明する。図１１は、この発明の実施の形態７に係る配電系統の横流補償制御システムの横流検出補償器の構成を示す図である。
【００９１】
図１１において、各開閉接点１００〜１０２は、上記実施の形態５及び６と同一の機能を有する。即ち、この実施の形態７は、実施の形態５と実施の形態６とを合せた発明である。開閉器制御装置２００により、開閉接点１００、並びに１０１及び１０２を閉路する事により、より確実に横流補償機能を抹殺する事が可能となる。
【００９２】
なお、この場合、上記実施の形態５では各電力トランス（３、４）、（３−１、４−１）の平衡度を監視する事が可能となっていたが、この実施の形態７では同様な機能を有する電流／電圧変換器を単独に設置する事により実現できるので問題とはならない。
【００９３】
ここで、各電力トランス（３、４）、（３−１、４−１）が単独運転されているが、開閉器３０が閉路されている場合について説明する。
【００９４】
この場合は、図１２に示すように、上記実施の形態１、２又は３、並びに実施の形態４、５、６又は７の合成であり、実運用に支障を来すものではない。
【００９５】
すなわち、この実施の形態７に係る配電系統の横流補償制御システムは、前記横流検出補償器７２が、前記横流検出補償器の入力端子間に接続され、前記母線６及び６−１を接続する前記母線連絡遮断器７が開放されると、閉路される開閉接点１００と、前記横流検出補償器の出力端子間に接続され、前記母線６及び６−１を接続する前記母線連絡遮断器７が開放されると、閉路される開閉接点１０１、１０２とを有する。
【００９６】
この実施の形態７によれば、横流検出補償器７２の入力側、出力側両方で横流検出補償器７２の機能を抹殺する為、横流検出補償器７２の機能抹殺が確実なシステムを提供できる。
【００９７】
実施の形態８．
この発明の実施の形態８に係る電力系統の横流補償制御システムについて図面を参照しながら説明する。図１３及び図１４は、この発明の実施の形態８に係る配電系統の横流補償制御システムの構成を示す図である。
【００９８】
図１３において、電源１と電源１−１は異電源を示す。一般的には、電源１と電源１−１は同一系統で、すぐ上の変電所の母線で結合されている場合が多い。
【００９９】
この場合にも、上記実施の形態４と類似の横流が発生する事は明白である。この場合の横流５０は、実施の形態４の横流に、電源の位相差分が加味されたものとなり、系統運用状態によっては、非常に大きな横流が流れる事がある。
【０１００】
図１３において、母線連絡遮断器７を閉路する場合は、通常の運転では、先ず、各電力トランス（３、４）、（３−１、４−１）の「電圧合わせ」制御を行っている。万一、この「電圧合わせ」が不十分であれば、相当の横流が流れる事は明白である。この実施の形態８は、この「電圧合わせ」のバックアップに適用されるものである。「電圧合わせ」後、横流を確実に極小化する為に上記実施の形態４〜７を、流用する事が出来る。
【０１０１】
さらに、母線連絡遮断器７が開放され、開閉器３０が閉路された場合の横流補償について説明する。
【０１０２】
即ち、図１４に示すように、この場合も電圧調整リレー９−１、９−２への入力電圧の適正化を図る事により、目的とする機能を実現することができる。
【０１０３】
すなわち、この実施の形態８に係る配電系統の横流補償制御システムは、電源１に接続された電力トランス（３、４）の２次側に設置された変流器７０−１と、電源１−１に接続された電力トランス（３−１、４−１）の２次側に設置された変流器７０−２と、前記変流器７０−１及び７０−２の２次側を交差接続した交差接続線７１に接続された横流検出補償器７２と、前記横流検出補償器７２及び前記電力トランス（３、４）の２次側に接続された母線６に接続された電圧調整リレー９−１と、前記横流検出補償器７２及び前記電力トランス（３−１、４−１）の２次側に接続された母線６−１に接続された電圧調整リレー９−２とを備え、前記横流検出補償器７２は、前記電源１及び１−１を接続する上位母線（図示せず）、前記電力トランス（３、４）及び（３−１、４−１）、前記母線６及び６−１、並びに前記母線６及び６−１を接続する母線連絡遮断器７内を還流する横流を検出すると、補償電圧を出力し、前記電圧調整リレー９−１は、前記母線６の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記電力トランス（３、４）の２次側の電圧調整タップを制御し、前記電圧調整リレー９−２は、前記母線６−１の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記電力トランス（３−１、４−１）の２次側の電圧調整タップを制御する。
【０１０４】
この実施の形態８によれば、異系統の並列運転の電力トランス（３、４）及び（３−１、４−１）、配電線１０及び２０における横流５０を極小化する事が可能なシステムを提供できる為、電力トランス（３、４）及び（３−１、４−１）、配電線１０及び２０の無用な電力損失を軽減する事が出来る。同時に、電力トランス（３、４）及び（３−１、４−１）、配電線１０及び２０の各点に設置されている保護リレー、計測器などが正確にその本来の機能を発揮する事が可能となる。
【０１０５】
【発明の効果】
この発明に係る電力系統の横流補償制御システムは、以上説明したとおり、同一母線に接続された第１及び第２の電力系統の各送電端に設置された第１及び第２の変流器と、前記第１及び第２の電力系統の区間毎に設置された複数の第３の変流器と、入力端子及び出力端子を有し、前記第１及び第２の変流器の２次側を交差接続した交差接続線が前記入力端子に接続され、かつ前記複数の第３の変流器の２次側を直列接続した横流補償線が前記出力端子に接続された横流検出補償器とを備え、前記横流検出補償器は、前記母線、前記第１及び第２の電力系統、並びに前記第１及び第２の電力系統を接続する開閉器内を還流する横流を検出すると、前記複数の第３の変流器の２次側に現れる前記横流に対応する電流成分を打ち消すように、補償電流を前記横流補償線へ供給するので、各端末の零相入力量を補償することができ、各端末は保護機能の信頼性、特に地絡保護に対して信頼性を向上することができるという効果を奏する。また、送電端の保護リレーへの横流を補償することも端末側と同様実施することが可能であり、送電端の特に地絡保護機能の信頼性を向上することができるという効果を奏する。
【０１０６】
また、この発明に係る電力系統の横流補償制御システムは、以上説明したとおり、前記横流検出補償器の出力端子間に接続され、前記第１及び第２の電力系統を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される接点をさらに備えたので、配電線がループ系から放射状系になった場合、横流検出補償器を抹殺する事により、端末の本来の機能を妨害する事無く、運用することができるという効果を奏する。
【０１０７】
また、この発明に係る電力系統の横流補償制御システムは、以上説明したとおり、前記横流検出補償器の出力端子間に接続され、前記第１及び第２の電力系統を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される第１の接点と、前記横流検出補償器の入力端子間に接続され、前記第１及び第２の電力系統を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される第２の接点とをさらに備えたので、配電線がループ系から放射状系になった場合、横流検出補償器を抹殺する事により、端末の本来の機能を妨害する事無く、運用することができるという効果を奏する。
【０１０９】
また、この発明に係る電力系統の横流補償制御システムは、以上説明したとおり、同一電源に接続された第１及び第２の電力トランスの各２次側に設置された第１及び第２の変流器と、前記第１及び第２の変流器の２次側を交差接続した交差接続線に接続された横流検出補償器と、前記横流検出補償器及び前記第１の電力トランスの２次側に接続された第１の母線に接続された第１の電圧調整装置と、前記横流検出補償器及び前記第２の電力トランスの２次側に接続された第２の母線に接続された第２の電圧調整装置とを備え、前記横流検出補償器は、前記第１及び第２の電力トランス、前記第１及び第２の母線、並びに前記第１及び第２の母線を接続する開閉器内を還流する横流を検出すると、補償電圧を出力し、前記第１の電圧調整装置は、前記第１の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第１の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、前記第２の電圧調整装置は、前記第２の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第２の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、前記横流検出補償器が、前記横流検出補償器の入力端子間に接続され、前記第１及び第２の母線を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される接点を有するので、並列運転が解除された場合に、系統運転に支障を与える事なく、運用することができるという効果を奏する。
【０１１０】
また、この発明に係る電力系統の横流補償制御システムは、以上説明したとおり、同一電源に接続された第１及び第２の電力トランスの各２次側に設置された第１及び第２の変流器と、前記第１及び第２の変流器の２次側を交差接続した交差接続線に接続された横流検出補償器と、前記横流検出補償器及び前記第１の電力トランスの２次側に接続された第１の母線に接続された第１の電圧調整装置と、前記横流検出補償器及び前記第２の電力トランスの２次側に接続された第２の母線に接続された第２の電圧調整装置とを備え、前記横流検出補償器は、前記第１及び第２の電力トランス、前記第１及び第２の母線、並びに前記第１及び第２の母線を接続する開閉器内を還流する横流を検出すると、補償電圧を出力し、前記第１の電圧調整装置は、前記第１の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第１の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、前記第２の電圧調整装置は、前記第２の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第２の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、前記横流検出補償器が、前記横流検出補償器の出力端子間に接続され、前記第１及び第２の母線を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される接点を有するので、ＣＴ回路の開放が無い信頼性の高いシステムを提供できるという効果を奏する。
【０１１１】
また、この発明に係る電力系統の横流補償制御システムは、以上説明したとおり、同一電源に接続された第１及び第２の電力トランスの各２次側に設置された第１及び第２の変流器と、前記第１及び第２の変流器の２次側を交差接続した交差接続線に接続された横流検出補償器と、前記横流検出補償器及び前記第１の電力トランスの２次側に接続された第１の母線に接続された第１の電圧調整装置と、前記横流検出補償器及び前記第２の電力トランスの２次側に接続された第２の母線に接続された第２の電圧調整装置とを備え、前記横流検出補償器は、前記第１及び第２の電力トランス、前記第１及び第２の母線、並びに前記第１及び第２の母線を接続する開閉器内を還流する横流を検出すると、補償電圧を出力し、前記第１の電圧調整装置は、前記第１の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第１の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、前記第２の電圧調整装置は、前記第２の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第２の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、前記横流検出補償器が、前記横流検出補償器の入力端子間に接続され、前記第１及び第２の母線を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される第１の接点と、前記横流検出補償器の出力端子間に接続され、前記第１及び第２の母線を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される第２の接点とを有するので、並列運転が解除された場合に、系統運転に支障を与える事なく、運用することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１に係る配電系統の横流補償制御システムの構成を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態１に係る配電系統の横流補償制御システムの詳細構成を示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態１に係る配電系統の横流補償制御システムの詳細構成を示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態２に係る配電系統の横流補償制御システムの詳細構成を示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態３に係る配電系統の横流補償制御システムの詳細構成を示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態４に係る配電系統の横流補償制御システムの構成を示す図である。
【図７】 この発明の実施の形態４に係る配電系統の横流補償制御システムの動作を示す図である。
【図８】 この発明の実施の形態４に係る配電系統の横流補償制御システムの横流検出補償器の構成を示す図である。
【図９】 この発明の実施の形態５に係る配電系統の横流補償制御システムの横流検出補償器の構成を示す図である。
【図１０】 この発明の実施の形態６に係る配電系統の横流補償制御システムの横流検出補償器の構成を示す図である。
【図１１】 この発明の実施の形態７に係る配電系統の横流補償制御システムの横流検出補償器の構成を示す図である。
【図１２】 この発明の実施の形態７に係る配電系統の横流補償制御システムの構成を示す図である。
【図１３】 この発明の実施の形態８に係る配電系統の横流補償制御システムの構成を示す図である。
【図１４】 この発明の実施の形態８に係る配電系統の横流補償制御システムの構成を示す図である。
【図１５】 従来の配電系統の構成を示す図である。
【図１６】 従来の配電系統における横流の発生を説明するための回路を示す図である。
【図１７】 従来の配電系統における横流の発生を説明するための表を示す図である。
【図１８】 別の従来の配電系統の構成を示す図である。
【図１９】 別の従来の配電系統の構成を示す図である。
【図２０】 他の従来の配電系統の構成を示す図である。
【図２１】 他の従来の配電系統の構成を示す図である。
【符号の説明】
１、１−１ 電源、２、２−１ １次側遮断器、３、３−１ 電力トランスの１次側巻線、４、４−１ 電力トランスの２次側巻線、５、５−１ ２次側遮断器、６、６−１ 母線、７ 母線連絡開閉器、８−１、８−２ ＰＴ、９−１、９−２ 電圧調整リレー、１０ 配電線、１０−１ 遮断器、１０−２、１０−３、１０−４、１０−５ 区間開閉器、１１−１、１１−２、１１−３、１１−４、１１−５ 区間、１２ ＣＴ、１２−１ 補助ＣＴ、１３ 保護リレー、１４−１、…、１４−５ ＣＴ、１５−１、…、１５−５ 区間監視端末、２０ 配電線、２０−１ 遮断器、２０−２、２０−３、２０−４、２０−５ 区間開閉器、２１−１、２１−２、２１−３、２１−４、２１−５ 区間、２２ ＣＴ、２２−１ 補助ＣＴ、２３ 保護リレー、２４−１ ＣＴ、２５−１ 区間監視端末、３０ 配電線連絡開閉器、３０−１、３０−２、３０−３ 開閉接点、４０ 交差接続線、４１ 横流検出補償器、４１−１、４１−２ 入力端子、４１−３、４１−４ 出力端子、５０−１、５０−２ 横流電流、６１−１、６１−２、…、６１−ｎ、６２−１、６２−２、…、６２−ｎ 横流補償線、７０−１、７０−２ ＣＴ、７１ 交差接続線、７２ 横流検出補償器、７３−１、７３−２ 横流補償出力、７４ 横流電流計測器、９０−１、９０−２ 制御線、１００、１０１、１０２ 開閉接点、２００ 開閉器制御装置。
Claims (6)
- 同一母線に接続された第１及び第２の電力系統の各送電端に設置された第１及び第２の変流器と、
前記第１及び第２の電力系統の区間毎に設置された複数の第３の変流器と、
入力端子及び出力端子を有し、前記第１及び第２の変流器の２次側を交差接続した交差接続線が前記入力端子に接続され、かつ前記複数の第３の変流器の２次側を直列接続した横流補償線が前記出力端子に接続された横流検出補償器と
を備え、
前記横流検出補償器は、前記母線、前記第１及び第２の電力系統、並びに前記第１及び第２の電力系統を接続する開閉器内を還流する横流を検出すると、前記複数の第３の変流器の２次側に現れる前記横流に対応する電流成分を打ち消すように、補償電流を前記横流補償線へ供給する
ことを特徴とする電力系統の横流補償制御システム。 - 前記横流検出補償器の出力端子間に接続され、前記第１及び第２の電力系統を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される接点
をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の電力系統の横流補償制御システム。 - 前記横流検出補償器の出力端子間に接続され、前記第１及び第２の電力系統を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される第１の接点と、
前記横流検出補償器の入力端子間に接続され、前記第１及び第２の電力系統を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される第２の接点と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の電力系統の横流補償制御システム。 - 同一電源に接続された第１及び第２の電力トランスの各２次側に設置された第１及び第２の変流器と、
前記第１及び第２の変流器の２次側を交差接続した交差接続線に接続された横流検出補償器と、
前記横流検出補償器及び前記第１の電力トランスの２次側に接続された第１の母線に接続された第１の電圧調整装置と、
前記横流検出補償器及び前記第２の電力トランスの２次側に接続された第２の母線に接続された第２の電圧調整装置と
を備え、
前記横流検出補償器は、前記第１及び第２の電力トランス、前記第１及び第２の母線、並びに前記第１及び第２の母線を接続する開閉器内を還流する横流を検出すると、補償電圧を出力し、
前記第１の電圧調整装置は、前記第１の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第１の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、
前記第２の電圧調整装置は、前記第２の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第２の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、
前記横流検出補償器は、前記横流検出補償器の入力端子間に接続され、前記第１及び第２の母線を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される接点を有する
ことを特徴とする電力系統の横流補償制御システム。 - 同一電源に接続された第１及び第２の電力トランスの各２次側に設置された第１及び第２の変流器と、
前記第１及び第２の変流器の２次側を交差接続した交差接続線に接続された横流検出補償器と、
前記横流検出補償器及び前記第１の電力トランスの２次側に接続された第１の母線に接続された第１の電圧調整装置と、
前記横流検出補償器及び前記第２の電力トランスの２次側に接続された第２の母線に接続された第２の電圧調整装置と
を備え、
前記横流検出補償器は、前記第１及び第２の電力トランス、前記第１及び第２の母線、 並びに前記第１及び第２の母線を接続する開閉器内を還流する横流を検出すると、補償電圧を出力し、
前記第１の電圧調整装置は、前記第１の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第１の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、
前記第２の電圧調整装置は、前記第２の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第２の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、
前記横流検出補償器は、前記横流検出補償器の出力端子間に接続され、前記第１及び第２の母線を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される接点を有する
ことを特徴とする電力系統の横流補償制御システム。 - 同一電源に接続された第１及び第２の電力トランスの各２次側に設置された第１及び第２の変流器と、
前記第１及び第２の変流器の２次側を交差接続した交差接続線に接続された横流検出補償器と、
前記横流検出補償器及び前記第１の電力トランスの２次側に接続された第１の母線に接続された第１の電圧調整装置と、
前記横流検出補償器及び前記第２の電力トランスの２次側に接続された第２の母線に接続された第２の電圧調整装置と
を備え、
前記横流検出補償器は、前記第１及び第２の電力トランス、前記第１及び第２の母線、並びに前記第１及び第２の母線を接続する開閉器内を還流する横流を検出すると、補償電圧を出力し、
前記第１の電圧調整装置は、前記第１の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第１の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、
前記第２の電圧調整装置は、前記第２の母線の電圧及び前記補償電圧に基づいて前記第２の電力トランスの２次側の電圧調整タップを制御し、
前記横流検出補償器は、
前記横流検出補償器の入力端子間に接続され、前記第１及び第２の母線を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される第１の接点と、
前記横流検出補償器の出力端子間に接続され、前記第１及び第２の母線を接続する前記開閉器が開放されると、閉路される第２の接点とを有する
ことを特徴とする電力系統の横流補償制御システム。
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