JP5191403B2 - 微地絡区間標定システム - Google Patents
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Description
このような常時監視機能を備えた地絡保護リレーでは、地絡事故と地絡保護リレー内の異常とを識別するために、零相電流および零相電圧の異常検出感度を20%程度にするとともに、零相電流および零相電圧の異常が20秒以上継続した場合に「リレー不良」と判定するようにされている。
ここで、零相電流監視部111aは、第1の地絡保護リレー1101に接続された第1の零相変流器から異常検出感度(20%)以上の第1の零相電流I01が入力されると、ハイレベルの出力信号を出力する。また、零相電圧監視部111bは、A変電所の母線に設置された接地形計器用変圧器(不図示)から異常検出感度(20%)以上の零相電圧V0が入力されると、ハイレベルの出力信号を出力する。
また、微地絡事故の発生時に「リレー不良」が同時に電力系統内の全変電所で何箇所も発生すると、運転員が判断に迷いを生じて微地絡事故の発生と判断するのに長時間を要する場合もある。このような場合には、NGR1の焼損や微地絡点での樹木火災発生などのおそれがあるという問題があった。
上記の特許文献2に開示されている微地絡区間標定装置では、各子局に微地絡発生回路を設ける必要があるという問題がある。
上記の特許文献3に開示されている微地絡保護システムでは、遮断器を順次に試開放した時に微地絡過電圧リレーの動作を条件として事故区間の配電線または母線を局限化していく手段などを設ける必要があるという問題がある。
ここで、前記第2の整定値が、前記複数の地絡保護リレーが前記電力系統に発生した地絡事故を検出するために使用される整定値であってもよい。
前記複数の地絡保護リレー(101〜1016)が、前記常時監視機能のうち零相電流監視機能および零相電圧監視機能を利用して前記微地絡事故を検出すると前記微地絡検出信号を出力してもよい。
前記複数の地絡保護リレー(401〜4016)が、前記常時監視機能のうち零相電圧監視機能のみを利用して前記微地絡事故を検出すると前記微地絡検出信号を出力してもよい。
前記微地絡区間標定システム(50)が、前記微地絡電流検出リレーから前記微地絡電流検出信号が入力されていることを条件として、前記複数の地絡保護リレーからそれぞれ入力される前記微地絡検出信号に基づいて、前記微地絡事故が除去されるまで所定の順序で順次に前記複数の地絡保護リレーに対応の遮断器を遮断させるためのトリップ指令信号(ST)を発生するトリップ指令回路(51)と、該トリップ指令回路から入力される前記トリップ指令信号と前記微地絡電流検出信号とに基づいて前記微地絡事故の区間を特定する微地絡区間標定回路(53)とを備えてもよい。
(1)地絡保護リレーの常時監視機能を利用して微地絡事故を検出すると出力される微地絡検出信号に基づいて微地絡事故の区間(微地絡区間)を特定することができるので、地絡保護リレーの常時監視機能を利用して微地絡区間を自動的に特定することができる。
(2)微地絡事故を早期に除去することができるので、NGRの焼損や微地絡点での樹木火災発生などを防止することができる。
本発明の第1の実施例による微地絡区間標定システムは、以下に示す3つの点を特徴とする(図1参照)。
ここで、第1の地絡保護リレー101は、図2に示すように、零相電流監視部11aおよび/または零相電圧監視部11bからハイレベルの出力信号が20秒以上継続して入力されるとハイレベルの第1の微地絡検出信号S1を出力する微地絡検出用タイマ16と、不良検出用タイマ13から入力される第1の不良判定信号SF1と微地絡検出用タイマ16の出力信号との論理積をとる論理積回路15とを微地絡検出部として備える点と、送信回路14が不良検出用タイマ13から入力される第1の不良判定信号SF1と論理積回路15から入力される第1の微地絡検出信号S1とを遠隔監視制御装置に送信する点とで、図11に示した第1の地絡保護リレー1101と異なる。
なお、第1の零相電流I01と零相電圧V0とが同時に不良になることはほとんど考えられないので、微地絡検出用タイマ16は、零相電流監視部11aおよび零相電圧監視部11bから同時にハイレベルの出力信号が20秒以上継続して入力されると、第1の地絡保護リレー101内の異常ではなくて微地絡事故(電力系統側の異常)と判定する。
第2乃至第16の地絡保護リレー102〜1016についても同様である。
ここで、微地絡電流検出リレー20は、図3に示すように、15%(第1の整定値P1)以上の地絡電流INGRが流れると動作してハイレベルの出力信号を出力する第1の地絡過電流リレー部211と、30%(第2の整定値P2)以上の地絡電流INGRが流れると動作してハイレベルの出力信号を出力する第2の地絡過電流リレー部212と、第1の地絡過電流リレー部211の出力信号と第2の地絡過電流リレー部212の出力信号の極性を反転した信号との論理積をとる論理積回路22と、論理積回路22から入力される微地絡電流検出信号SNGRを後述する微地絡区間標定システム30に出力する送信回路23とを備える。
ここで、微地絡区間標定システム30は、図4に示すように、遠隔監視制御装置から送信されてくる第1乃至第16の微地絡検出信号S1〜S16と微地絡電流検出リレー20から送信されてくる微地絡電流検出信号SNGRとに基づいて微地絡区間を特定する微地絡区間標定回路31と、微地絡区間標定回路31によって特定された微地絡区間を外部の表示装置(不図示)に表示させる表示制御回路32とを備える。
微地絡区間標定回路31は、微地絡電流検出リレー20から送信されてくる微地絡電流検出信号SNGRがハイレベルであることを条件として、以下のようにして微地絡区間を特定する。
この場合には、AC線1号およびAC線2号の送電端にそれぞれ設置された第1および第2の地絡保護リレー101,102とAC線1号およびAC線2号の受電端にそれぞれ設置された第5および第6の地絡保護リレー105,106との零相電流監視部11aおよび零相電圧監視部11bの出力信号が20秒以上継続してハイレベルになるため、第1、第2、第5および第6の地絡保護リレー101,102,105,106からハイレベルの第1、第2、第5および第6の微地絡検出信号S1,S2,S5,S6がそれぞれ出力される。
そこで、微地絡区間標定回路31は、第1乃至第16の微地絡検出信号S1〜S16のうち第1、第2、第5および第6の微地絡検出信号S1,S2,S5,S6のみがハイレベルであると、A変電所からB変電所の区間またはA変電所からC変電所の区間を微地絡区間と特定して、表示パターン「A(変)〜B(変)〜C(変)の間で微地絡発生」を表示装置に表示するように指示する表示指示信号を表示制御回路32に出力する。
この場合には、AA線に設置された第3の地絡保護リレー103の零相電流監視部11aおよび零相電圧監視部11bの出力信号が20秒以上継続してハイレベルになるため、第3の地絡保護リレー103からハイレベルの第3の微地絡検出信号S3が出力される。
そこで、微地絡区間標定回路31は、第1乃至第16の微地絡検出信号S1〜S16のうち第3の微地絡検出信号S3のみがハイレベルであると、AA線を微地絡区間と特定して、表示パターン「AA線で微地絡発生」を表示装置に表示するように指示する表示指示信号を表示制御回路32に出力する。
この場合には、AB線に設置された第4の地絡保護リレー104の零相電流監視部11aおよび零相電圧監視部11bの出力信号が20秒以上継続してハイレベルになるため、第4の地絡保護リレー104からハイレベルの第4の微地絡検出信号S4が出力される。
そこで、微地絡区間標定回路31は、第1乃至第16の微地絡検出信号S1〜S16のうち第4の微地絡検出信号S4のみがハイレベルであると、AB線を微地絡区間と特定して、表示パターン「AB線で微地絡発生」を表示装置に表示するように指示する表示指示信号を表示制御回路32に出力する。
この場合には、AC線1号の送電端に設置された第1の地絡保護リレー101の零相電流監視部11aおよび零相電圧監視部11bの出力信号が20秒以上継続してハイレベルになるため、第1の地絡保護リレー101からハイレベルの第1の微地絡検出信号S1が出力される。
そこで、微地絡区間標定回路31は、第1乃至第16の微地絡検出信号S1〜S16のうち第1の微地絡検出信号S1のみがハイレベルであると、AB支線1号を微地絡区間と特定して、表示パターン「A(変)の近くで分岐されたAB支線1号で微地絡発生」を表示装置に表示するように指示する表示指示信号を表示制御回路32に出力する。
この場合には、AC線2号の送電端に設置された第2の地絡保護リレー102の零相電流監視部11aおよび零相電圧監視部11bの出力信号が20秒以上継続してハイレベルになるため、第2の地絡保護リレー102からハイレベルの第2の微地絡検出信号S2が出力される。
そこで、微地絡区間標定回路31は、第1乃至第16の微地絡検出信号S1〜S16のうち第2の微地絡検出信号S2のみがハイレベルであると、AB支線2号を微地絡区間と特定して、表示パターン「A(変)の近くでAC線1号から分岐されたAB支線2号で微地絡発生」を表示装置に表示するように指示する表示指示信号を表示制御回路32に出力する。
この場合には、AC線1号およびAC線2号の送電端にそれぞれ設置された第1および第2の地絡保護リレー101,102とAC線1号およびAC線2号の受電端にそれぞれ設置された第5および第6の地絡保護リレー105,106とCE線1号およびCE線2号の送電端にそれぞれ設置された第7および第8の地絡保護リレー107,108とCD支線1号に設置された第11の地絡保護リレー1011とCD支線2号に設置された第12の地絡保護リレー1012とCE線1号およびCE線2号の受電端にそれぞれ設置された第13および第14の地絡保護リレー1013,1014との零相電流監視部11aおよび零相電圧監視部11bの出力信号が20秒以上継続してハイレベルになるため、第1、第2、第5乃至第8および第11乃至第14の地絡保護リレー101,102,105〜108,1011〜1014からハイレベルの第1、第2、第5乃至第8および第11乃至第14の微地絡検出信号S1,S2,S5〜S8,S11〜S14がそれぞれ出力される。
そこで、微地絡区間標定回路31は、第1乃至第16の微地絡検出信号S1〜S16のうち第1、第2、第5乃至第8および第11乃至第14の微地絡検出信号S1,S2,S5〜S8,S11〜S14のみがハイレベルであると、C変電所からD変電所の区間またはC変電所からE変電所の区間を微地絡区間と特定して、表示パターン「C(変)〜D(変)〜E(変)の間で微地絡発生」を表示装置に表示するように指示する表示指示信号を表示制御回路32に出力する。
この場合には、AC線1号およびAC線2号の送電端にそれぞれ設置された第1および第2の地絡保護リレー101,102とAC線1号およびAC線2号の受電端にそれぞれ設置された第5および第6の地絡保護リレー105,106とCF線1号およびCF線2号の送電端にそれぞれ設置された第9および第10の地絡保護リレー109,1010とCF線1号およびCF線2号の受電端にそれぞれ設置された第15および第16の地絡保護リレー1015,1016との零相電流監視部11aおよび零相電圧監視部11bの出力信号が20秒以上継続してハイレベルになるため、第1、第2、第5、第6、第9、第10、第15および第16の地絡保護リレー101,102,105,106,109,1010,1015,1016からハイレベルの第1、第2、第5、第6、第9、第10、第15および第16の微地絡検出信号S1,S2,S5,S6,S9,S10,S15,S16がそれぞれ出力される。
そこで、微地絡区間標定回路31は、第1乃至第16の微地絡検出信号S1〜S16のうち第1、第2、第5、第6、第9、第10、第15および第16の微地絡検出信号S1,S2,S5,S6,S9,S10,S15,S16のみがハイレベルであると、C変電所からF変電所の区間を微地絡区間と特定して、表示パターン「C(変)〜F(変)の間で微地絡発生」を表示装置に表示するように指示する表示指示信号を表示制御回路32に出力する。
この場合には、AC線1号およびAC線2号の送電端にそれぞれ設置された第1および第2の地絡保護リレー101,102とAC線1号およびAC線2号の受電端にそれぞれ設置された第5および第6の地絡保護リレー105,106とCE線1号およびCE線2号の送電端にそれぞれ設置された第7および第8の地絡保護リレー107,108とCD支線1号に設置された第11の地絡保護リレー1011とCD支線2号に設置された第12の地絡保護リレー1012とCE線1号およびCE線2号の受電端にそれぞれ設置された第13および第14の地絡保護リレー1013,1014との零相電流監視部11aおよび零相電圧監視部11bの出力信号が20秒以上継続してハイレベルになるため、第1、第2、第5乃至第8および第11乃至第14の地絡保護リレー101,102,105〜108,1011〜1014からハイレベルの第1、第2、第5乃至第8および第11乃至第14の微地絡検出信号S1,S2,S5〜S8,S11〜S14がそれぞれ出力される。
そこで、微地絡区間標定回路31は、第1乃至第16の微地絡検出信号S1〜S16のうち第1、第2、第5乃至第8および第11乃至第14の微地絡検出信号S1,S2,S5〜S8,S11〜S14のみがハイレベルであると、C変電所からD変電所の区間またはC変電所からE変電所の区間を微地絡区間と特定して、表示パターン「C(変)〜D(変)〜E(変)の間で微地絡発生」を表示装置に表示するように指示する表示指示信号を表示制御回路32に出力する。
本実施例による微地絡区間標定システムは、以下に示す2つの点で、上述した第1の実施例による微地絡区間標定システムと異なる。
そのため、図6に示すように第1の地絡保護リレー401の微地絡検出用タイマ45には零相電圧監視部41bの出力信号しか入力されておらず、微地絡検出用タイマ45は、零相電圧監視部41bからハイレベルの出力信号が20秒以上継続して入力されると、ハイレベルの第1の微地絡検出信号S1を出力する。
第2乃至第16の地絡保護リレー402〜4016についても同様である。
トリップ指令回路51は、微地絡電流検出信号SNGRがハイレベルであることを条件として、第1乃至第16の微地絡検出信号S1〜S16のうち少なくとも1つがハイレベルのなると動作を開始し、動作開始時刻から5秒経過後に第3の地絡保護リレー403にトリップ指令(第3の遮断器23の遮断指令)を発するためのトリップ指令信号STを発生し、発生したトリップ指令信号STをトリップ指令送信回路52および微地絡区間標定回路53に出力する(ステップS11)。
これにより、トリップ指令信号STがトリップ指令送信回路52から第3の地絡保護リレー403に送信されて、第3の遮断器23が遮断される。
そこで、微地絡区間標定回路53は、微地絡電流検出信号SNGRがハイレベルからローレベルになると、トリップ指令回路51から入力されたトリップ指令信号STに基づいてAA線を微地絡区間と特定して、表示パターン「AA線で微地絡発生」を表示装置に表示するように指示する表示指示信号を表示制御回路54に出力する(ステップS12,S13)。
これにより、トリップ指令信号STがトリップ指令送信回路52から第4の地絡保護リレー404に送信されて、第4の遮断器24が遮断される。
そこで、微地絡区間標定回路53は、微地絡電流検出信号SNGRがハイレベルからローレベルになると、トリップ指令回路51から入力されたトリップ指令信号STに基づいてAB線を微地絡区間と特定して、表示パターン「AB線で微地絡発生」を表示装置に表示するように指示する表示指示信号を表示制御回路54に出力する(ステップS15,S16)。
これにより、トリップ指令信号STがトリップ指令送信回路52から第9および第15の地絡保護リレー409,4015に送信されて、第9および第15の遮断器29,215が遮断される。
そこで、微地絡区間標定回路53は、微地絡電流検出信号SNGRがハイレベルからローレベルになると、トリップ指令回路51から入力されたトリップ指令信号STに基づいてCF線1号を微地絡区間と特定して、表示パターン「CF線1号で微地絡発生」を表示装置に表示するように指示する表示指示信号を表示制御回路54に出力する(ステップS18,S19)。
これにより、トリップ指令信号STがトリップ指令送信回路52から第10および第16の地絡保護リレー4010,4016に送信されて、第10および第16の遮断器210,216が遮断される。
そこで、微地絡区間標定回路53は、微地絡電流検出信号SNGRがハイレベルからローレベルになると、トリップ指令回路51から入力されたトリップ指令信号STに基づいてCF線2号を微地絡区間と特定して、表示パターン「CF線2号で微地絡発生」を表示装置に表示するように指示する表示指示信号を表示制御回路54に出力する(ステップS21,S22)。
これにより、トリップ指令信号STがトリップ指令送信回路52から第7、第11および第13の地絡保護リレー407,4011,4013に送信されて、第7、第11および第13の遮断器27,211,213が遮断される。
そこで、微地絡区間標定回路53は、微地絡電流検出信号SNGRがハイレベルからローレベルになると、トリップ指令回路51から入力されたトリップ指令信号STに基づいてCE線1号またはCD支線1号を微地絡区間と特定して、表示パターン「CE線1号またはCD支線1号で微地絡発生」を表示装置に表示するように指示する表示指示信号を表示制御回路54に出力する(ステップS24,S25)。
これにより、トリップ指令信号STがトリップ指令送信回路52から第8、第12および第14の地絡保護リレー408,4012,4014に送信されて、第8、第12および第14の遮断器28,212,214が遮断される。
そこで、微地絡区間標定回路53は、微地絡電流検出信号SNGRがハイレベルからローレベルになると、トリップ指令回路51から入力されたトリップ指令信号STに基づいてCE線2号またはCD支線2号を微地絡区間と特定して、表示パターン「CE線2号またはCD支線2号で微地絡発生」を表示装置に表示するように指示する表示指示信号を表示制御回路54に出力する(ステップS27,S28)。
これにより、トリップ指令信号STがトリップ指令送信回路52から第1および第5の地絡保護リレー401,405と遠隔監視制御装置とに送信されて、第1および第5遮断器21,25とAB支線1号に設置された遮断器とが遮断される。
そこで、微地絡区間標定回路53は、微地絡電流検出信号SNGRがハイレベルからローレベルになると、トリップ指令回路51から入力されたトリップ指令信号STに基づいてAC線1号またはAB支線1号を微地絡区間と特定して、表示パターン「AC線1号またはAB支線1号で微地絡発生」を表示装置に表示するように指示する表示指示信号を表示制御回路54に出力する(ステップS30,S31)。
これにより、トリップ指令信号STがトリップ指令送信回路52から第2および第6の地絡保護リレー402,406と遠隔監視制御装置とに送信されて、第2および第6遮断器22,26とAB支線2号に設置された遮断器が遮断される。
そこで、微地絡区間標定回路53は、微地絡電流検出信号SNGRがハイレベルからローレベルになると、トリップ指令回路51から入力されたトリップ指令信号STに基づいてAC線2号またはAB支線2号を微地絡区間と特定して、表示パターン「AC線2号またはAB支線2号で微地絡発生」を表示装置に表示するように指示する表示指示信号を表示制御回路54に出力する(ステップS33,S34)。
21〜216 第1乃至第16の遮断器
101〜1016,401〜4016,1101〜11016 第1乃至第16の地絡保護リレー
11,41,111 監視回路
11a,41a,111a 零相電流監視部
11b,41b,111b 零相電圧監視部
11c,41c,111c アナログ/ディジタル変換精度監視部(A/D精度監視部)
12,42,112 論理和回路
13,43,113 不良検出用タイマ
14,23,44,114 送信回路
15,22,46 論理積回路
16,45 微地絡検出用タイマ
20 微地絡電流検出リレー
211,212 第1および第2の地絡過電流リレー部
30,50 微地絡区間標定システム
31,53 微地絡区間標定回路
32,54 表示制御回路
51 トリップ指令回路
52 トリップ指令送信回路
V0 零相電圧
I01〜I016 第1乃至第16の零相電流
INGR 地絡電流
SF1〜SF16 第1乃至第16の不良判定信号
S1〜S16 第1乃至第16の微地絡検出信号
SNGR 微地絡電流検出信号
ST トリップ指令信号
F1〜F12 微地絡点
P1,P2 第1および第2の整定値
S11〜S34 ステップ
Claims (5)
- 中性点接地抵抗器(1)が設置された変電所から送電する抵抗接地系の電力系統で発生した微地絡事故の区間を特定するための微地絡区間標定システムであって、
前記電力系統の複数の送電線にそれぞれ設置された、かつ、常時監視機能を利用して前記微地絡事故を検出すると微地絡検出信号(S1〜S16)を出力する複数の地絡保護リレー(101〜1016;401〜4016)と、
前記中性点接地抵抗器に第1の整定値(P1)以上で第2の整定値(P2)未満の地絡電流(INGR)が流れると微地絡電流検出信号(SNGR)を出力する微地絡電流検出リレー(20)と、
該微地絡電流検出リレーから前記微地絡電流検出信号が入力されていることを条件として、前記複数の地絡保護リレーからそれぞれ入力される前記微地絡検出信号に基づいて前記微地絡事故の区間を特定する微地絡区間標定システム(30;50)と、
を具備することを特徴とする、微地絡区間標定システム。 - 前記第2の整定値が、前記複数の地絡保護リレーが前記電力系統に発生した地絡事故を検出するために使用される整定値であることを特徴とする、請求項1記載の微地絡区間標定システム。
- 前記複数の地絡保護リレー(101〜1016)が、前記常時監視機能のうち零相電流監視機能および零相電圧監視機能を利用して前記微地絡事故を検出すると前記微地絡検出信号を出力することを特徴とする、請求項1または2記載の微地絡区間標定システム。
- 前記複数の地絡保護リレー(401〜4016)が、前記常時監視機能のうち零相電圧監視機能のみを利用して前記微地絡事故を検出すると前記微地絡検出信号を出力することを特徴とする、請求項1または2記載の微地絡区間標定システム。
- 前記微地絡区間標定システム(50)が、
前記微地絡電流検出リレーから前記微地絡電流検出信号が入力されていることを条件として、前記複数の地絡保護リレーからそれぞれ入力される前記微地絡検出信号に基づいて、前記微地絡事故が除去されるまで所定の順序で順次に前記複数の地絡保護リレーに対応の遮断器を遮断させるためのトリップ指令信号(ST)を発生するトリップ指令回路(51)と、
該トリップ指令回路から入力される前記トリップ指令信号と前記微地絡電流検出信号とに基づいて前記微地絡事故の区間を特定する微地絡区間標定回路(53)と、
を備えることを特徴とする、請求項4記載の微地絡区間標定システム。
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