JPH0210770Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は中性点接地方式による地絡事故復旧装
置に関する。

電力系統の一線に地絡事故が生じるとその系統
には異常電圧が発生し、その電圧によつて線路お
よび機器の絶縁を害する恐れがある。このような
障害を除去する為に中性点接地方式が用いられて
いる。この中性点接地方式には例えば第１図に示
すような抵抗接地方式がある。第１図において１
は発電機の巻線であり、この巻線１は図示しない
真空開閉器、例えば真空遮断器を介して地絡継電
器（図示省略）に接続される。巻線１の中性点２
は中性点開閉器３と抵抗４を直列に介して接地さ
れている。上記の回路に接続されている系統にお
いて地絡事故が発生したときは地絡継電器で地絡
電流を検出し、真空遮断器をトリツプして地絡電
流を遮断する手段をとつている。ここで前記真空
遮断器が真空劣化すると、従来は安全を計る為
（図示しない）真空度劣化検出装置等の動作によ
つて真空遮断器の遮断動作をロツクしているの
で、地絡電流は真空遮断器によつて遮断されな
い。この為、中性点開閉器３又は地絡事故が発生
した電力系統よりも上位の電力系統に使用の遮断
器（図示省略）のどちらかで遮断されることにな
る。通常、中性点開閉器３は中性点電位の移動を
防止する為開放されないので地絡電流は上位の電
力系統に使用の遮断器によつて遮断されることに
なる。このように地絡電流によつて上位の電力系
統に使用の遮断器が遮断を行なうと、遮断する必
要の無い他の電力系統をも遮断することになり事
故の拡大となる。ここで電力系統回路のうち、電
源側中性点接地回路の一例を第５図に示し、負荷
側中性点接地回路の一例を第６図に示す。第５図
は３相回路をすべて省略して単線で示している。
第５図において１１は、巻線の中性点が接地され
る（図示省略）交流発電機である。この発電機１
１の出力電圧は真空開閉器としての真空遮断器１
５，１６，１７を介して変圧器４１の１次巻線に
導かれ、該変圧器４１によつて所定電圧に変圧さ
れた後、真空遮断器４２および母線４３を介して
図示しない負荷側へ供給される。また第６図は一
部を３相回路で示し、その他は省略して単線で示
している。第６図において変電所側から導かれる
交流電力は真空遮断器４５、母線４６および各フ
イーダａ，ｂ，ｃに設けられる各種機器を介して
負荷へ供給される。フイーダｃには、破線で囲む
３相回路に示すように、零相変流器などからなる
零相検出回路１８と、真空開閉器としての真空遮
断器１５，１６，１７と、１次巻線が星形結線、
２次巻線が三角結線で構成された変圧器４４と、
該変圧器４４の１次巻線の中性点と接地間に直列
接続された中性点開閉器２０、抵抗２１とが設け
られている。またフイーダａ，ｂにも前記フイー
ダｃ側と同様の機器が設けられているものとす
る。尚第５図のCTは、第６図の零相検出回路１
８の零相変流器と同様の零相変流器を示してい
る。

第５図の回路において、真空遮断器１５と変圧
器４１の１次側を結ぶ電路で地絡事故が発生し、
その地絡電流を零相変流器CTが検出すると、真
空遮断器１５をトリツプして地絡電流を遮断す
る。しかし前記地絡事故検出時に真空遮断器１５
が真空劣化していた場合には、従来安全のため真
空遮断器１５では遮断を行わず、真空遮断器４２
や母線４３に接続される他の系統回路内の図示し
ない真空遮断器で遮断を行うようにしていた。こ
のため発電機１１−変圧器４１間に発生した地絡
事故による影響が他の系統にも波及する（遮断す
る必要のない遮断器も遮断する）ことになつてい
た。

また第６図において、母線４６−変圧器４４間
の真空遮断器１５が設けられた電路で地絡事故が
発生し、その地絡電流を零相検出回路１８が検出
すると、真空遮断器１５をトリツプして地絡電流
を遮断する。しかし前記地絡事故検出時に真空遮
断器１５が真空劣化していた場合には、従来安全
のため真空遮断器１５では遮断を行わず、上位系
統の真空遮断器４５で遮断を行うようにしてい
た。このためフイーダａ，ｂ側に電力を供給する
ことができなくなつてしまう。このように従来方
式では母線４６−変圧器４４間に発生した地絡事
故による影響が上位系統にも波及する（上位系統
の真空遮断器４５も遮断する）ことになつてい
た。そこで上記のような欠点を無くすため従来で
は真空遮断器の介挿された電路に直列に２個の真
空遮断器を介挿して遮断動作を行なう２点遮断方
式が用いられているが、真空遮断器の個数を２倍
に増加させる為に装置が非常に高価となつてしま
う。前記中性点開閉器３は電力系統では前述した
理由により開放せず閉成状態にしておくのが通常
であるが、電力系統のコンデンサ容量が小さく中
性点電位があまり上昇しない場合は中性点開閉器
３を開放しても中性点電位上の問題は生じなくな
る。この為系統回路用遮断器のトリツプ指令と同
時、若しくは時限を持たせて中性点開閉器３を開
放させる事により確実に地絡事故を除去すること
ができる。しかし従来はこのような制御を行つて
いなかつたため結局上述したように上位系統の遮
断器を開放させてしまう欠点があつた。

本考案は上記の点に鑑みなされたもので、真空
開閉器の真空度劣化検出時に地絡事故が発生した
場合に、中性点開閉器を開放させて確実に地絡電
流を除去し、上位系統まで地絡事故の波及を防止
するようにした中性点接地方式による地絡事故復
旧装置を提供することを目的としている。

以下図面を参照しながら本考案の一実施例を説
明する。第２図は、本考案を第５図で説明した電
源側中性点接地回路に適用した場合の回路図を示
しており、第５図と同一部分は同一符号をもつて
示している。第２図において１１は交流発電機
で、この交流発電機１１の出力母線１２，１３，
１４は各々主回路用真空開閉器としての第１〜第
３真空遮断器１５，１６，１７を介して零相変流
器などから成る零相検出回路１８に接続されてい
る。交流発電機１１の巻線の中性点１９は中性点
開閉器２０および抵抗２１を直列に介して接地さ
れている。２２は前記真空遮断器１５，１６，１
７の真空不良を検出する真空度劣化検出装置であ
り、その入力端子２２ａは真空遮断器１５，１
６，１７の所定個所に設置される。真空度劣化検
出装置２２の出力端子２２ｂは真空遮断器１５〜
１７と中性点開閉器２０へトリツプ信号を発する
制御回路２３の入力端子２３ａに接続されてい
る。前記零相検出回路１８の出力端子１８ａは前
記制御回路２３の入力端子２３ｂに接続されてい
る。制御回路２３の出力端子２３ｃは遅延回路２
４の入力端子２４ａに接続されている。中性点開
閉器２０は正常時は閉成されているものとする。

尚制御回路２３は例えば第７図のように構成さ
れている。すなわち入力端子２３ｂと出力端子２
３ｄの間に、常時は閉成されており且つ入力端子
２３ａから導かれる真空度劣化検出信号によつて
開放されるスイツチＳを接続し、入力端子２３ｂ
を出力端子２３ｃに接続している。

次に上記のように構成された回路の動作を説明
する。第２図において、真空遮断器１５，１６，
１７の正常なときに例えば交流発電機１１の出力
母線１２に地絡事故が発生した場合、その地絡電
流は零相検出回路１８で検出される。すると零相
検出回路１８の出力端子１８ａから制御回路２３
の入力端子２３ｂへ地絡検出信号が出力される。
これにより制御回路２３の出力端子２３ｄから前
記第１真空遮断器１５へトリツプ指令が出力され
て、第１真空遮断器１５は遮断動作を行うので地
絡電流は遮断される。この場合制御回路２３の出
力端子２３ｃからも中性点開閉器開放のための信
号が出力されるが、その信号は遅延回路２４によ
つて所定時間遅らされるので、真空遮断器１５が
遮断動作を行うよりも速く中性点開閉器２０に到
達することはない。そして真空遮断器１５によつ
て地絡電流が遮断されると、入力端子２３ｂへ地
絡検出信号は供給されなくなり、出力端子２３ｃ
から信号は出力されない。このため真空劣化が生
じず地絡事故のみが生じた場合は、中性点開閉器
２０を開放させることなく真空遮断器のみをトリ
ツプさせることができる。

次に交流発電機１１の出力母線１２で地絡事故
が発生するとともに、第１真空遮断器１５で真空
劣化が生じた場合は、その真空劣化を真空度劣化
検出装置２２が検出するので出力端子２２ｂから
制御回路２３の入力端子２３ａへ真空劣化検出信
号が送出される。またこれと同時に制御回路２３
の入力端子２３ｂには零相検出回路１８からの地
絡検出信号が入力されるが、スイツチＳが前記真
空劣化検出信号によつて開放されるため、出力端
子２３ｄからトリツプ信号は出力されない。そし
て入力端子２３ｂの入力信号によつて出力端子２
３ｃからは中性点開閉器開放信号が出力されつづ
け、所定時間後に遅延回路２４から中性点開閉器
２０に開放制御信号が出力される。これによつて
中性点開閉器２０が開放され地絡電流は確実に遮
断される。尚中性点開閉器２０が開放された後
は、例えば地絡事故発生相以外の２相（出力母線
１３，１４）が健全であることを条件に、前記真
空劣化の生じている真空遮断器１５をトリツプす
るものである。尚、本考案を第６図の回路に適用
した場合も前記と同様の動作となる。

上記のように地絡事故と真空度劣化が同時に発
生した場合、安全のため、真空劣化している真空
遮断器のトリツプを停止するとともに、当該地絡
事故発生系統内の中性点開閉器を開放して地絡電
流を遮断しているので、地絡事故発生系統以外の
他の系統の真空遮断器をトリツプする必要は全く
ない。

次に真空度劣化検出装置２２の詳細について第
３図を参照しながら説明する。第３図において３
１は真空遮断器の固定電極、３２は可動電極、３
３はシールドであり、このシールド３３は前記固
定電極３１、可動電極３２から離れた浮動電位の
所、例えばガラス管３４の中央部に取り付けられ
る。このシールド３３は真空度劣化検出装置２２
のコンデンサ３５，３６を直列に介して接地され
ている。前記コンデンサ３５とコンデンサ３６の
共通接続点３７は比較増幅器３８の入力端子３８
ａに接続されている。前記比較増幅器３８の入力
端子３８ｂは図示しない電圧設定器に接続され
る。比較増幅器３８の出力側は真空度劣化検出装
置２２の出力端子２２ｂに接続されている。ここ
で第４図に真空度と耐電圧の関係を表す。いま真
空遮断器１５の真空度が低下すると第４図の曲線
l₁に示すように絶縁耐力が低下するのでコンデン
サ３５，３６に加わる電圧が高くなる。これによ
り共通接続点３７の電位は真空度が低下する前に
比べて高くなる。比較増幅器３８の入力端子３８
ｂの電位は予め図示しない電圧設定器により設定
されている。真空遮断器１５の真空度が低下した
ときは、入力端子３８ａの電位が入力端子３８ｂ
の設定電位よりも高くなるので比較増幅器３８の
出力側から制御回路（図示省略）へ真空劣化検出
信号が出力される。

以上のように本考案によれば、真空遮断器の真
空劣化検出時に地絡事故が発生した場合に、真空
遮断器のトリツプを停止させるとともに地絡事故
発生系統内の中性点開閉器を開放させるようにし
たので、地絡電流を確実に除去することができ、
このため上位系統に使用の遮断器を遮断しなくて
も良くなり、地絡事故が他の電力系統に波及する
ことを防ぐことができる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は中性点接地方式の一例を示す回路図、
第２図は本考案の一実施例を示す回路図、第３図
は第２図の要部の詳細を示す回路図、第４図は絶
縁耐力特性図、第５図は電源側中性点接地回路の
概略構成図、第６図は負荷側中性点接地回路の概
略構成図、第７図は制御回路２３の具体例を示す
回路図である。 １１……交流発電機、１５〜１７……真空遮断
器、１８……零相検出回路、２０……中性点開閉
器、２１……抵抗、２２……真空度劣化検出装
置、２３……制御回路、２４……遅延回路、３
５，３６……コンデンサ、３８……比較増幅器。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 中性点接地方式を用いた電力系統に介挿された
   真空開閉器の真空度劣化を検出する真空度劣化検
   出装置と、前記電力系統の地絡事故を検出する零
   相検出回路と、この零相検出回路が地絡事故を検
   出したときは前記真空開閉器をトリツプさせ、前
   記零相検出回路が地絡事故を検出し、且つ前記真
   空度劣化検出装置が真空度劣化を検出したときは
   前記真空開閉器のトリツプを停止させるとともに
   中性点開閉器を所定時間遅延させて開放させる装
   置とを備えた事を特徴とする中性点接地方式によ
   る地絡事故復旧装置。