JPH01252122A - ネットワーク継電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、ネットワーク受電設備等に利用するネットワ
ーク継電装置に係わり、特に自家用発電装置との並列運
転時におけるネットワーク回線への逆送電流検出手段を
改良したネットワーク継電装置に関する。

（従来の技術） 負荷に電力を安定に供給する電力系統の１つとして、ネ
ットワーク配電方式がある。このネツ［−ワーク配電方
式、つまりネットワーク受電方式としては、送電線の各
線に接続されたネットワーク回線にそれぞれネットワー
ク変圧器およびプロテクタ遮断器を介してネットワーク
母線に互いに接続することにより並列運転可能な構成と
し、かつ、そのネットワーク母線からは保護装置を介し
て負荷へ電力を供給する構成となっている。

このようなネットワーク受電方式では、自動運転を行わ
せる条件として無電圧投入、差電圧投入および逆電力遮
断の３つの特性を持っている。そのうち、逆電力遮断特
性はネットワーク２回線以上の並列運転状態において既
に受電中のネットワーク回線その他の電力受電系統に事
故が発生し、または作業等によって停電した場合、他の
健全回線より電流が逆送するので、その逆送電流を検出
して事故回線であるネットワーク回線または停電回線で
あるネットワーク回線のプロテクタ遮断器を自動的に開
放し、健全回線を用いて電力を継続的かつ安定的に負荷
へ供給する特性をいう。

一方、近年、エネルギーの有効利用化の観点から電気・
熱併給システム、いわゆる自家発電によるコージェネレ
ーションが普及してきている。このシステムは、前記ネ
ットワーク受電装置と自家用発電装置、自家発連絡遮断
器を持った自家発電系との間に系統解列遮断器が設けら
れ、この系統解列遮断器の投入によりネットワーク受電
装置と自家用発電装置との並列運転により負荷への電力
供給の効率的な運転を確保している。

ところで、以上のような自家用発電装置との並列ネット
ワークシステムにおいては、ネットワーク回線の短絡事
故や停電が生じたとき、自家用発電装置から送出された
自家発電電力がネットワーク回線に逆流出し、これによ
って事故の拡大や逆充電によって他の需要家のボンピン
グ発生等、ネットワーク受電系全体に重大な悪影響を及
ぼす。

従って、かかる事故の場合には速やかに並列運転を解除
する必要がある。

他方、ネットワーク受電装置においては、夜間や休日等
のように負荷需要の少ない期間にはエレベータ等の回生
電力を受電し、この受電電流（逆電流）で全ネットワー
ク回線のネットワークリレーが動作して全プロテクタ遮
断器を開放させて全停電を引起こす問題がある。

この不具合を除去する対策として、各ネットワーク回線
のネットワークリレーの動作時プロテクタ遮断器の開放
動作を所定時間遅延させ、また。

全ネットワークリレーの動作時プロテクタ遮断器の遮断
動作をロックすることが行われていた。

（発明が解決しようとする課題） しかし、上記自家用発電装置とネットワーク受電装置と
の並列運転時、当該ネットワーク受電装置への逆送Ｎ流
の防止には次に述べるような種々の問題がある。すなわ
ち、前者のプロテクタ遮断器の遮断遅延手段は、遅延時
間の間中自家用発電装置から事故電流がネットワーク回
線に流れてくるために事故が拡大する問題がある。また
、このプロテクタ遮断器の遮断遅延手段として、電力受
電系統短絡時の様な大電流逆送時にはネットワーク回線
間で充分強調をとるために高速度過電流リレーをバイパ
スするように設けているが、この高速度過電流リレーは
自家用発電装置からの事故供給電流により必ずしも動作
域に達しない。

一方、後者のプロテクタ遮断器の遮断ロック手段は、何
れにせよ自家用発電装置からの事故Ｎ流を供給し続ける
ため、前述と同様に事故の拡大およびボンピングの発生
、あるいは自家用発電装置からの過電流による停止等が
生じ、ネットワーク受電系統に大きな影響を及ぼし、自
家用発電装置との並列運転には不適当なものである。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、ネットワー
ク受電電力系統の事故の時に生じる自家用発電装置から
各ネットワーク回線への逆送電流ないしはネットワーク
回線間の逆送電流を高精度に検出してネットワーク回線
を確実に保護しうるネットワーク継Ｎ装置を提供するこ
とを目的とする。

［発明の目的コ （課題を解決するための手段） 本発明によるネットワーク継電装置は、ネットワーク受
電装置と自家用発電装置とを有し、これら両装置が系統
解列遮断器の投入動作によって並列運転を行うものにお
いて、前記ネットワーク受電装置における受電系統の短
絡事故時、ネットワーク回線に設けられ前記自家用発電
装置側から前記ネットワーク回線に流れる事故電流を検
出する過電流リレーの第１の逆電流検出要素と、前記ネ
ットワーク回線に設けられ当該ネットワーク回線間に流
れる事故電流を検出する前記過電流リレーの第２の逆電
流検出要素とを備え、前記並列運転時には前記第１の逆
電流検出要素を用いて前記ネットワーク回線の保護を行
い、分離運転中は第１の逆電流検出要素を用いて前記ネ
ットワーク回線の保護を行うものである。

また、前記ネットワーク受Ｎ装置における受電系統の短
絡事故時、前記ネットワーク回線に設けられた不足電圧
リレーによる不足電圧時のオン条件と前記過電流リレー
の第１の逆電流検出要素の検出条件とのアンド出力によ
り前記系統解列′ａ断器を開放し、前記不足電圧リレー
の不動作時にオンする条件と前記過電流リレーの第１の
逆電流検出要素の検出条件とのアンド出力により事故回
線であるネットワーク回線のプロテクタ遮断器を開放す
るものである。

更に、前記ネットワーク回線に設けられ不足電圧リレー
による不足電圧時のオン条件と事故の生じたネットワー
ク回線以外のネットワーク回線の各プロテクタ遮断器の
開路時オンするアンド条件とのオア出力により、前記系
統解列遮断器を開放するものである。

（作用） 従って、本発明は以上のような手段とすることにより、
ネットワーク受電電力系統の事故時。

自家用発電装置からネットワーク回線への逆送電流があ
れば、それを過電流リレーの第１の逆電流検出要素で検
出し系統解列遮断器を開放することによりネットワーク
回線を保護し、またネットワーク回線間どうしの回り込
みによる逆送電流があれば、それを過電流リレーの第１
の逆電流検出要素で検出し、プロテクタ遮断器を遮断す
ることによりネットワーク回線を保護できる。

（実施例） 以下、本発明装置の一実施例について第１図および第２
図を参照して説明する。第１図はネットワーク受電装置
と自家用発電装置との一般的な並列運転システムの構成
図、第２図は請求項１の要５に係わる遮断制御回路の構
成図である。

先ず、並列運転システムは、第１図に示すようにネット
ワーク受電装置１０と自家用発電′＠置３０とが系統解
列遮断器３２を介して接続され、この系統解列遮断器３
２の投入によって各装置１０．３０が並列運転を行い、
がっ、系統解列遮断器３２の解放により各装置１０．３
０が単独運転（分離運転）を行う構成となっている。

前記ネットワーク受電装置１０においては、各送電１１
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ上に送り出し遮断器１２ａ、１
２ｂ、１２ｃがｌＧｔ’３ｔＬ、サラニ各送１１１１１
ａ、１１ｂ、Ｉｌｃがら取出されたネットワーク回線（
バンク）１３ａ、１３ｂ、１３ｃが互いにネットワーク
母線１４に接続されて並列運転可能な構成となっている
。このネットワーク回線１３ａ、１３ｂ、１３ｃには受
電用変圧器１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、不足Ｊｉ圧’、Ｉ
Ｌ／−１６ａ。

１６ｂ、１６ｃ、受電気用断路ｉｌｌ　７ａ、１７ｂ。

１７ｃ、ネットワーク変圧器１８ａ、１８ｂ。

１８Ｃ１７［］］テクタヒューＸ１９ａ、１９ｂ１９Ｃ
１ネツトワーク受ＩＩ力系統の事故による逆Ｎ流を検出
する逆１流検出装置２０ａ、２０ｂ。

２０ｃおよびプロテクタ遮断器２１ａ、２１ｂ。

２１ｃが設けられている。前記逆電流検出装置２０　ａ
　、　２０　ｂ　、　　２０　ｃ　ハブロチフタ変流５
２２ａ。

２２ｂ、２２ｃ、過電流リレー２３ａ、２３ｂ。

２３ｃおよび高感度なネットワークリレー２４ａ。

２４ｂ、２４ｃ等が備えられている。また、ネットワー
ク母線１４にはティクオフ遮断器２５等の保護装置を介
して負荷（図示せず）が接続されている。

一方、自家用発電装置３０（ｌｌには該発電装置３０を
保護するために自家発連絡遮断器３１が設けられている
。

次に、第２図は３回線のネットワーク回線を例としたネ
ットワーク継電装置の遮断ｌｉｌ即回路であって、Ｐ、
Ｎは制御母線、各符号の添字ａ、ｂ。

Ｃは第１回線（第１バンク）、第２回線（第２バンク）
、第３回線（第３バンク）を意味し、またハイフン添字
−ａは動作時オンする接点、−すは動作時オフする接点
である。図中４１は並列運転時に動作する補助リレー、
４２は限時リレー、４２−ｂは限時復帰リレー、２３Ｍ
は第１の逆電流検出要素としての過電流リレー２３のＭ
設定用検出接点、２３Ｈは第２の逆電流検出要素として
の過電流リレー２３のＨ設定用検出接点である。

次に、以上のように構成された装置の動作を説明する。

先ず、電源投入後の自家用発電装置３゜との並列運転時
、第２図に示す補助リレー４１が励磁され、これによっ
て接点４１−ａが閉成され、かつ、この接点４１−ａに
過電流リレー２３のＭ設定用検出接点２３Ｍおよび系統
解列トリップコイル３２を等がシリアルに接続されてい
るので、系統解列遮断器３２による遮断待機回路が構成
され、かつ、プロテクタ遮断器トリップコイル２ｉａｔ
への遮断をロックする構成となっている。一方、プロテ
クタ遮断器トリップコイル２１　ａｔ側には限時リレー
４２の接点４２−ｂが挿入されているのでトリップ動作
遅延機能をもっている。

しかして、以上のような動作状態においてネットワーク
回線１３ａに短絡事故が発生し自家用発電装置３０から
当該ネットワーク回線１３ａに逆電流が流れた場合、こ
の逆電流を検出して過電流リレー２３ａが動作しそのＭ
設定用検出接点２３Ｍが解放するので、統解列遮断器ト
リップコイル３２ｔにより統解列遮断器３２が開放され
、これによって自家用発電装置３０からネットワーク回
線への逆送を確実に防止できる。

この系統解列遮断器３２が解放されると、補助リレー４
１の不動作によりその接点４１−ｂがオンとなるが、こ
のときネットワーク回線間で逆電流が流れていれば過電
流リレー２３の遅延バイパス接点、つまりＨ設定用検出
接点２３Ｈがオフ動作するので、事故回線であるネット
ワーク回線１３ａのプロテクタ遮断器トリップコイル２
１ａｔによりプロテクタ遮断器２１ａが開放される。な
お、前記過電流リレー２３の検出接点２３Ｍの感度は必
ずしも自家用発電装置３０からの事故電流を検出するの
でなく、ネットワークリレー２４ａの感度程度に設定す
ることにより、回生電力と自家用発電装＠３０からの逆
送電力の判別を限時リレーとの組合わせにより達成でき
る。

次に、請求項２の要旨に係わる実施例について第３図を
参照して説明する。すなわち、この第３図は同じく遮断
制御回路の構成図であって、これはネットワーク受電電
力系統の短絡時に電圧低下することに°着目し、ネット
ワーク受電装置の例えばネットワーク回線１３ａの短絡
時、不足電圧リレー１６ａがその不足電圧を検出して動
作し、また、過電流リレー２３ａが事故電流を検出して
動作し、その結果、これら不足電圧リレー１６ａによる
不足電圧検出時にオンする接点１６ａ−ａと過電流リレ
ー２３のＭ設定用検出接点２３Ｍとのアンド条件出力を
受けて系統解列遮断器トリップコイル３２ｔにより系統
解列遮断器３２を開放し、また不足電圧リレー１６ａに
よる不足電圧検出時にオフする接点１６ａ−ｂと過電流
リレー２３のＭ設定用検出接点２３Ｍとのアンド条件出
力を受けて事故回線であるネットワーク回線１３ａのプ
ロテクタ遮断器２°ａを解放することにより、短絡事故
でかつ電圧低下している事を誤動作なく確実に検出でき
る。

なお、二相短絡時やアーク短絡の様な系統電圧が零でな
い事故のときは、自家用発電装置３０がらの供給電流も
少なく、かつ、変電所の送り出し遮断器１２８の遮断時
間以内に自家用発電装置３０による自家発電が耐えられ
れば、あえて系統解列遮断器３２を遮断して系統解列す
る必要がないので、この場合には事故回線であるネット
ワーク回線１３ａのプロテクタ遮断器２１ａのみを解放
するだけでよい。このようにプロテクタ遮断器２１ａの
遮断のみとするか否かは系統の電圧低下の程度を判断し
て切替えればよい。

次に、請求項３の要旨に係わる実施例について第４図を
参照して説明する。すなわち、この第４図は同じく遮断
制御回路の構成図であって、これは不足電圧リレー１６
ａの不足電圧時にオンする接点１６ａ−ａと他のネット
ワーク回線例えば１３ｂ。

１３ｃのプロテクタ遮断器２１ｂ、２１ｃの開路時にオ
ンする接点２　ｌ　ｂ−ｂ、　２１　ｃ−ｂとを並列接
続し、かつ、系統解列遮断器トリップコイルと直列に接
続した構成である。

このような構成によれば、事故電流の大きさと系統電圧
低下の程度に応じて全プロテクタ遮断器２１ａ〜２１ｃ
が系統解列遮断器３２よりも先に解放させることができ
る。この場合には自家用発電装置３０が全負荷に電力を
供給することになり、過負荷状態であれば停止し、全停
電の場合には他の全プロテクタ遮断器を解放させ、強制
的に系統解列遮断器３２を解放し、自家用発電装置３０
の過負荷を防止できる。

［発明の効果１ 以上詳記したように本発明によれば、次に述べるような
種々の効果を奏する。

請求項１においては、各ネットワーク回線に過電流リレ
ーを設けると共にこの過電流リレーに自家用発電装置か
ら流れる故障電流で系統解列遮断器を解放させる要素と
ネットワーク回線間を流れる事故電流でプロテクタ遮断
器を解放させる要素とを設けたので、自家用発電装置か
らの逆電流ないしはネットワーク回ｌｉｔ間に流れる逆
Ｎ流に対し適切な保護を行って事故の拡大から未然に防
止することができる。

また、請求項２においては、不足電圧リレーと過電流リ
レーの動作条件に基づいて系統解列′ａ断器およびプロ
テクタ遮断器を適宜動作制御することにより、系統短絡
時に生じる電圧低下を確実に検出して誤動作なく事故回
線を保護できる。

更に、請求項３においては、不足電圧リレーと他のネッ
トワーク回線側のプロテクタ遮断器の動作条件により、
事故電流の大きさおよび系ｔＦｔ電圧の低下程度に応じ
て全プロテクタ遮断器を迅速に解放させて全回線を保護
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はネットワーク受電装置と自家用発電装置との一
般的な並列運転システムの構成図、第２図は第１図と組
合せて本発明装置の一実施例を説明する遮断制御回路の
構成図、第３図は第１図と組合せて本発明装置の他の実
施例を説明する遮断あり罪回路の構成図、第４図は第１
図と組合せて更に他の実施例を説明する遮断制御回路の
構成図である。 １０・・・ネットワーク受電装置、１３８〜１３ｃ・・
・ネットワーク回線、１４・・・ネットワーク母線、１
６ａ〜１６ｃ・・・不足電圧リレー、２３ａ〜２３ｃ・
・・過電流リレー、２４ａ〜２４ｃ・・・ネットワーク
リレー、３０・・・自家用発電装置、３２・・・系統解
列遮断器、４１・・・補助リレー、４２・・・限時リレ
ー、２３Ｍ、２３Ｈ・・・過電流リレーの電流検出接点
、１６ａ−ａ、１６ａ−ｂ−不足’Ｒ圧’）シー９点、
２　ｌ　ｂ−ｂ、　２１　ｃ−ｂ・・・プロテクタ遮断
器動作接点。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦０３　ご 箒４０

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ネットワーク受電装置と自家用発電装置とを有し
   、これら両装置が系統解列遮断器の投入動作によつて並
   列運転を行うものにおいて、 前記ネットワーク受電装置における受電系統の短絡事故
   時、ネットワーク回線に設けられ前記自家用発電装置側
   から前記ネットワーク回線に流れる事故電流を検出する
   過電流リレーの第１の逆電流検出要素と、前記ネットワ
   ーク回線に設けられ当該ネットワーク回線間に流れる事
   故電流を検出する前記過電流リレーの第２の逆電流検出
   要素とを備え、前記並列運転時には前記第１の逆電流検
   出要素を用いて前記ネットワーク回線の保護を行い、分
   離運転中は第１の逆電流検出要素を用いて前記ネットワ
   ーク回線の保護を行うことを特徴とするネットワーク継
   電装置。
2. （２）ネットワーク受電装置と自家用発電装置とを有し
   、これら両装置が系統解列遮断器の投入動作によって並
   列運転を行うものにおいて、 前記ネットワーク受電装置における受電系統の短絡事故
   時、前記ネットワーク回線に設けられた不足電圧リレー
   による不足電圧時のオン条件と前記過電流リレーの第１
   の逆電流検出要素の検出条件とのアンド出力により前記
   系統解列遮断器を開放し、前記不足電圧リレーの不動作
   時にオンする条件と前記過電流リレーの第１の逆電流検
   出要素の検出条件とのアンド出力により事故回線である
   ネットワーク回線のプロテクタ遮断器を開放することを
   特徴とするネットワーク継電装置。
3. （３）ネットワーク受電装置と自家用発電装置とを有し
   、これら両装置が系統解列遮断器の投入動作によつて並
   列運転を行うものにおいて、 前記ネットワーク回線に設けられ不足電圧リレーによる
   不足電圧時のオン条件と事故の生じたネットワーク回線
   以外のネットワーク回線の各プロテクタ遮断器の開路時
   オンするアンド条件とのオア出力により、前記系統解列
   遮断器を開放することを特徴とするネットワーク継電装
   置。