JPH0287925A - ネットワーク配電装置と自家用発電装置との連係装置 - 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１ （産業上の利用分野） 本発明はネットワーク受電装置と自家用発電装置との並
列運転をするために、両装置の母線間を連係する装置に
関する。

（従来の技術） 近年、例えばビルディング等の高信頼度が要求される負
荷に対して、スポットネットワーク配電装置が多く採用
されている。

第４図は、配電線が３回線であるスポットネットワーク
配電装置の概要構成を示すものである。

図示のように、本配電装置は電源変電所ＳＳより遮断器
ＣＢ　（ＣＢ＋〜ＣＢ３　）を介してそれぞれ配電線Ｐ
Ｌ　（ＰＬ＋〜ＰＬ３）を接続し、また、これらにそれ
ぞれ受電用断路器ＤＳ　（ＤＳ＋〜ＤＳ３）、ネットワ
ーク変圧器ＮＷＴ（ＮＷＴ＋〜ＮＷＴ３）を介して、ネ
ットワークプロテクタＮＷＰ（ＮＷＰ＋〜ＮＷＰ：ｌ）
が接続されている。

更に、これらのネットワークプロテクタＮＷＰの２次側
はネットワーク母線Ｎ　Ｗ　Ｂ　＋　にて並列接続され
、これよりティクオフ装置ＴＯＢ＋　、・・・Ｔ。

３ｎを介して図示しない各負荷に接続されている。

そして、ネットワークプロテクタＮＷＰは、プロテクタ
ヒユーズＰＲＯＦ　（ＰＲＯＦ＋〜ＰＲＯＦ３）、プロ
テクタ遮断器ＰＲＯＣＢ　（ＰＲＯＣＢ１〜ＰＲＯＣ８
３）、及びネットワーク継電装置ＮＷＲ（ＮＷＲ＋〜Ｎ
ＷＲ３）から構成されており、配電線事故時に低圧系統
から流出事故電流を遮断するとともに、事故回復後には
自動投入するものである。

また、全てのネットワークプロテクタＮＷＰに微小レベ
ルの逆電力が検出された場合には、この逆電力の発生原
因が、エレベータ等の回生制動を伴なう負荷による回生
電力であると判断し、各プロテクタ遮断器は、所定時間
が経過するまで動作しないようになっている。

ところで、このような電力需要家内には予備電源として
自家用発電装置が設けられることが多く、雪害などに起
因する突発的な停電や、定期点検、補修工事のための作
業停電に対応できるようになっている。

しかしながら、このような自家用発電装置は、スポット
ネットワーク配電装置による受電が停止した場合か、あ
るいは、スポットネットワーク配電装置と切り離し、単
独の電源として稼動させる場合のみ運転が可能であり、
スポットネットワーク配電装置との連係による並列運転
は不可能であった。これは、スポットネットワーク配電
装置と自家用配電装置とを連係させ、並列運転させると
、自家用発電装置側からスポットネットワーク配電装置
側に潮流が発生した場合に、すべてのネットワークプロ
テクタＮＷＰが逆電力を検出し、プロテクタ遮断器ＰＲ
ＯＣＢをトリップさせてしまうからである。

（発明が解決しようとする課題） このように、従来においてはスポットネットワーク配電
装置と自家用発Ｎ装置との連係による並列運転は不可能
であった。

このため、自家用発電装置の運転条件が制限されてしま
い、有効な稼動運転ができないという課題があった。

この発明は、このような従来の課題を解決するためにな
されたもので、その目的とするところはスポットネット
ワーク配電装置と自家用発電装置との並列運転を可能に
する連係装置を提供することにある。

し発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、複数の配電線か
ら分岐線を引き込むことによって構成されるネット−ワ
ーク配電装置のネットワーク母線と、該ネットワーク配
電装置に併設される自家用発電装置の自家発電用母線と
を連係する装置において、前記ネットワーク母線と前記
自家発電用母線との接続、又は遮断をする母ＩＩ遮断器
と、前記ネットワーク配電装置の各分岐線に発生する逆
電力を検出するネットワーク系逆電力検出手段と、前記
ネットワーク系逆電力検出手段にて逆電力が検出された
とき、この逆電力レベルが所定レベル以上であるか否か
を判別するネットワー・り系逆電力レベル判別手段と、
前記ネットワーク系逆電力レベル判別手段にて、発生し
た逆電力が所定レベル以上であると判別されたとき、前
記母線遮断器を遮断させる母線遮断指令部と、前記ネッ
トワーク系逆電力レベル判別手段にて、発生した逆電力
レベルが所定値未満であると判別されたとき、前記自家
用発電装置における発電機に対し、前記逆電力が減少す
る方向の出力調整指令を与える発電機出力調整部と、を
有する構成とした。

また、前記ネットワーク母線と前記自家発電用母線との
接続、又は遮断をする母線遮断機と、前記ネットワーク
配電装置の各分岐線に発生する逆電力を検出するネット
ワーク系逆電力検出手段と、前記自家用発電装置に生じ
る逆電力を検出する自家発系逆電力検出手段と、前記ネ
ットワーク系逆電力検出手段、又は前記自家発系逆電力
手段のいずれかにて逆電力が検出されたとき、この逆電
力レベルが所定レベル以上であるか否かを判別する逆電
力レベル判別手段と、前記逆電力レベル判別手段にて、
発生した逆電力が所定レベル以上であると判別されたと
き、前記母線遮断器を遮断させる母線遮断指令部と、前
記逆電力レベル判別手段にて、発生した逆電力レベルが
所定値未満であると判別されたとき、前記自家用発電装
置における発電機に対し、前記逆電力が減少する方向の
出力調整指令を与える発電機出力調整部と、を有するこ
と構成とした。

（作用） 本発明によるネットワーク配電装置と自家発電装置との
連係装置では、ネットワーク配電装置または自家用発電
装置のどちらか一方に逆電力が検出され、該逆電力が所
定値以上である場合には、母線遮断器を遮断させること
によって系統を保護している。

また、前記逆電力が所定値未満である場合には、発電機
の出力を調整することにより、逆電力を防止している。

このため、不要な母線遮断器の遮断動作はなくなる。

更に、ネットワーク配電装置、及び自家用発電装置の両
系統に所定値未満の逆電力が検出された場合には、この
逆電力の発生原因がエレベータ等の回生制動を伴なう負
荷による回生電力と判断し、各遮断器の遮断動作、及び
発電機の出力調整は行なわれない。

以上のような動作によって、ネットワーク配電装置と自
家用発電ｇｉ置との連係による並列運転が可能となる。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例を示す構成図である。

同図はスポットネットワーク配電装＠１と自家用発電機
装置２とに大別されており、それぞれスポットネットワ
ーク配電装置１のネットワーク母線Ｎ　Ｗ　Ｂ　＋　と
自家用発電ｉ置２の自家発電用母線ＮＷ［３２は母線′
ａ断器５２ＳＧによって連係されている。

スポットネットワーク配電装置１は、前記従来例で示し
たものと同様であり、電源変電所ＳＳより遮断器０８　
（ＣＢ＋〜ＣＢ３　）を介して接続された各配電線ＰＬ
（ＰＬ＋〜ＰＬ３）から、Ｔ分岐で分岐線を引き込み、
それぞれの受電用断路器ＤＳ　（ＤＳ＋　−ＤＳ３　）
　、ネットワーク変圧器ＮＷＴ　（ＮＷＴ＋　−ＮＷＴ
３　）　、及びネットワークプロテクタＮＷＰ（ＮＷＰ
＊〜ＮＷＰ３）を経てネットワーク母線ＮＷＢ＋　に並
列に接続されている。そして、このネックワーク母線Ｎ
　Ｗ　Ｂ　＋からティクオフ装置ＴＯＢ＋　、・・・Ｔ
ＯＢｎを介して図示しない各負荷に接続されている。

自家用発電装置２は、前記スポットネットワーク配電装
Ｗ１１の予備電源として備えられており、発電機ＧＥＮ
、自家発電用継電装！ｆＮＷＲＧ、自家発電用遮断器５
２Ｇ、及び自家発電用母線ＮＷＢ２から構成されている
。

発ＭｎＧＥＮは、内燃１１ｆ１２１やガスタービンなど
を原動力として稼動するものであり、自家発電用遮断器
５２Ｇ、及び自家発電用継電装置ＮＷＲＧを介して自家
発電用母線Ｎ　Ｗ　Ｂ　２に接続されている。そして、
この自家発電用母線Ｎ　Ｗ　Ｂ　２はティクオフ装置Ｔ
ＯＡ＋　、・・・ＴＯＡｎを介して図示しない各負荷に
接続されている。

ネットワークプロテクタＮＷＰは、それぞれプロテクタ
ヒューズＰＲＯＦ　（ＰＲＯＦ＋〜ＰＲＯＦ３）、プロ
テクタ遮断器ＰＲＯＣＢ　（ＰＲＯＣＢ１〜ＰＲＯＣＢ
３　＞、ネットワーク継電装置ＮＷＲ（ＮＷＲ＋〜ＮＷ
Ｒ３）を有している。また、ＰＴは変圧器であり、ＣＴ
は変流器である。

ネットワーク継電装置ＮＷＲは、過電流継電器５１８（
５１８重〜５１８３）、位相継電器７８Ｓ（７８Ｓ＋〜
７８Ｓ３）、及び電力方向継電器６７８　（６７Ｓ＋〜
７８Ｓ３）を有している。

電力方向継電器６７８は、負荷側からの逆電力の大きさ
を検出し、更に、この逆電力の発生原因が電圧変動によ
るものか、周波数変動によるものかを判別している。そ
して、この検出信号を演算制御装置３に供給している。

自家発電用継電装置ＮＷＲＧは、電力方向継電器６７Ｇ
を有しており、自家用発電装置２に発生する逆電力の大
きさを検出している。そして、この検出信号を演算制御
装置３に出力している。

演痺制郊装＠３は、これらのほかに発電機ＧＥＮ、自家
発電用遮断器５２Ｇ、母線遮断器５２８Ｇ、そして、各
プロテクタ遮断器ＰＲＯＣＢと接続されており、第２図
にはこの演算制御装置３の内部機能を示すブロック図が
示されている。

同図に示すように、演算制御装置３は、スポットネット
ワーク配電装置１にて発生した逆電力が所定値以上であ
るか否かを判別するネットワーク系逆電力レベル判別部
４と、自家用発電装置２にて発生した逆電力が所定値以
上であるか否かを判別する自家発系逆電力レベル判別部
５と、前記ネットワーク系逆電力レベル判別部４、及び
前記自家発系逆電力レベル判別部５のうち、どちらか−
方で所定値未満の逆電力（逆電力「軽」）が検出された
場合に発電機ＧＥＮに出力調整指令を与える発電機出力
調整部６を有している。

更に、演算制御装置３は、母線遮断器５２８Ｇに遮断指
令を与える母線遮断器遮断指令部７と、プロテクタ遮断
器ＰＲＯＣＢに遮断指令を与えるプロテクタ遮断器遮断
指令部８と、自家発電用遮断器５２Ｇに遮断指令を与え
る自家発用血断器遮断指令部９と、発電機ＧＥＮに附設
される調速機（図示せず）、及び電圧調整装置！！（図
示せず）をそれぞれ制御する調速機制御部１０．及び電
圧調整装置制御部１１を備えている。

ネットワーク系逆電力レベル判別部４は、各ネットワー
ク継電装置ＮＷＲの電力方向継電器６７Ｓにて検出され
る逆電力の大きさを取り込み、この逆電力レベルが所定
値以上であれば、母線遮断器遮断指令部７に逆電力「重
」信号を与える。また、逆電力レベルが所定値未満であ
る場合には発電機出力調整部６に逆電力「軽」信号を与
える。

更に、この判別部４は、電力方向継電Ｆｊ６７Ｓにて検
出れた逆電力が、電圧変動によるものか周波数変動によ
るものかの識別信号を取り込んでおり、この信号を発電
機出力調整部６に出力している。

自家発系逆電力レベル判別部５は、自家発電用継電装置
ＮＷＲＧの電力方向継電器６７Ｇにて検出される逆電力
の大きさを取り込み、この逆起電力レベルが所定値以上
であれば、母線遮断器遮断指令部７に逆電力「重」信号
を与える。また、逆電力レベルが所定値未満である場合
には発電機出力調整部６に逆電力「軽」信号を与える。

発電機出力調整部６は、母線遮断器５２８Ｇかり接続・
遮断の状態信号を取り込み、更に、前記ネットワーク系
逆電力レベル判別部４．前記自家発系逆電力レベル判別
部５から出力される逆電力［軽ｊ信号を取り込んでいる
。イして、母線遮断器５２８Ｇが接続状態であり、かつ
、ネットワーク系逆電力レベル判別部４、及び自家発系
逆電力レベル判別部５のどちらか一方で逆電力「軽」を
検出した場合に、発電機ＧＥＮの調整指令信号を出力す
る。また、両逆電力レベル判別部４，５から逆電力「軽
」信号が与えられた場合には、発電機ＧＥＮの調整指令
信号は出力されない。

母線遮断品遮断指令部７は、ネットワーク系逆電力レベ
ル判別部４、または自家発系逆電力判別部５から逆電力
「重」信号が与えられると、母線遮断器５２８Ｇを遮断
させる。また、該母線！！所器５２８Ｇを遮断させた債
に、更に、逆電力「重」が検出された場合には、この信
号をプロテクタ遮断器遮断指令部８、または、自家発電
用遮断器遮断指令部９に出力する。

プロテクタ遮断器遮断指令部８は、逆電力「重」信号が
与えられると、該逆電力を検出したネットワーク継電装
置ＮＷＲに対応するプロテクタ遮断器ＰＲＯＣＢを遮断
させるものである。

自家発電用遮断器遮断指令部９は、自家発系逆電力レベ
ル判別部５から逆電力「重Ｊ信号が与えられると、自家
発電用遮断器５２Ｇを遮断させるものである。　調速機
制御部１０は、発電機出力調整部６から発電Ｉ！ＧＥＮ
の出力調整指令が与えられ、かつ、逆電力の発生原因が
周波数変動によるものと判断された場合に、発電機ＧＥ
Ｎの出力周波数がスポットネットワーク配電装置１の周
波数と一致するように調速機（図示せず）を制御するも
のであり、電圧調整装置制御部１１は、この逆電力の発
生原因が電圧変動によるものと判断された場合に、発電
機ＧＥＮの出力電圧がスポットネットワーク配電装置１
の電圧と一致するように電圧調整装置（図示せず）を制
御するものである。

次に動作について説明する。

第３図は演算制御装置３における処理手順を示すフロー
チャートである。

いま、母線遮断器５２８Ｇが接続され、スポットネット
ワーク配電装置１と自家用発電装置２の並列運転が開始
されると、ネットワーク系逆電力レベル判別部４、また
は自家発系逆電力判別部５のどちらか一方に逆電力検出
信号が与えられたか否かが判別される（ステップ５ＴＩ
）。そして、逆起電力が検出されない場合は、スポット
ネットワーク配電装置１は健全であると判断し、両判別
部４，５にて逆電力が検出された場合は、この逆電力の
発生原因は、エレベータ等の回生υ１動を伴なう負荷か
らの回生電力によるものと判断される。

この回生電力は時間と共に減衰するので、以下の処理は
行なわれない（ステップ１でＮｏ）。

また、ネットワーク系逆電力レベル判別部４゜または、
自家発系逆電力レベル判別部５のどちらか一方に逆電力
検出信号が与えられた場合（ステップＳＴ１でＹＥＳ）
には、該逆電力レベルが所定値以上であるか否かが判別
される（ステップ５Ｔ２）。そして、所定値未満（逆電
力「軽」）である場合（ステップＳＴ２でＮｏ）は、ス
ポットネットワーク配電装置１と自家用発電装置２との
間に微小レベルの潮流が発生しており、この潮流の発生
原因は、負荷の変動や系統事故による電圧変動、あるい
は、自家用発電装置２における出力調整部（図示せず）
の応答遅れによるものである。

したがって、この潮流による各プロテクタ遮断器ＰＲＯ
ＣＢ、あるいは、自家発電用１１断器５２Ｇの不要遮断
を防止するため、発？［Ｇ　Ｅ　Ｎの出力を調整する（
ステップ５Ｔ３）。

この出力調整は、逆電力の発生原因が周波数変動による
場合には、調速機制御部１０による調速機（図示せず）
の制御が行なわれ、逆電力の発生原因が電圧変動による
場合には、電圧調整装置制御部１１による電圧調整装置
（図示せず）の制御が行なわれる。

そして、発電機ＧＥＮの出力調整の結果、なおかつ逆電
力が検出され（ステップＳＴ４でＹＥＳ＞、所定時間が
経過した場合（ステップＳＴ５でＹＥＳ）には、並列運
転の継続は危険であると判断し、母線遮断器遮断指令部
７によって母線遮断器゛５２ＳＧを遮断させる（ステッ
プ５Ｔ６）。

母線遮断器５２８Ｇが遮断されると、並列運転は解除さ
れるので、その後、スポットネットワーク配電装Ｗ１１
にて通電力が検出されると（ステップＳＴ７でＹＥＳ）
　、プロテクタ遮断器ＰＲＯＣＢを遮断させて（ステッ
プ５Ｔ８）系統を保護している。

なお、ネットワーク系逆電力レベル判別部４、または、
自家発系逆電力レベル判物部５のどちらか一方に逆電力
信号が与えられ（ステップＳＴ１でＹＥＳ）　、該逆電
力レベルが所定値以上（逆電力「重」）である場合（ス
テップＳＴ２でＹＥＳ）には、並列運転の継続は危険で
あるので直ちに母線遮断器５２３Ｇを遮断する（ステッ
プ５Ｔ６）。

そして、以上の動作がリターン命令によって繰り返えさ
れるのである。

このように、本実施例では、スポットネットワーク配電
装ＷＩ１１、または自家発電装Ｈ２のどちらか一方に逆
電力が発生した場合には、この逆電力レベルが所定値以
上であるか否かが判別され、所定値以上のときはプロテ
クタ遮断器ＰＲＯＣＢ１または自家発電用遮断器５２Ｇ
の不要トリップを防止するため、直ちに母線遮断器５２
８Ｇを遮断させ並列運転を解除している。

したがって、自家用発電装置ｔ２による逆電力によって
、スポットネットワーク配電装！！１を全停させること
はなく、スポットネットワーク配電装置１単独による電
力供給と同程度の信頼性を維持することができる。

また、スポットネットワーク配電装置１、または自家発
電装置２のどちらか一方に発生した逆電力レベルが所定
値未満である場合には、母線遮断器５２３Ｇを遮断させ
ずに、発電機ＧＥＮの出力を調整するこによって逆電力
の発生を防止することができ、並列運転を維持できる。

更に、スポットネットワーク配電装置１、及び自家発電
装置２の両系統に所定値未満の逆電力が検出された場合
には、配電系統の遮断動作及び発電機ＧＥＮの出力調整
は行われない。したがって、エレベータ等の回生ｖ１動
を伴なう負荷から回生電力が発生した場合に、不必要な
遮断動作を防止することができる。

以上のような理由により、スポットネットワーク配％Ｉ
装隨１と自家用配電装置２との連係による電力の供給が
可能となる。

なお、本発明では、並列運転する自家用発電装置が１個
である場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
複数の自家用発電装置を設置した場合にも適用できるこ
とは勿論である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明では、ネットワーク配電装
置、または自家用発電装置のどちらか一方に逆電力が検
出された場合には、この逆電力レベルの大小に応じて、
母線遮断器の遮断、あるいは発電機の出力調整を行なっ
ている。

また、ネットワーク配電装置、及び自乗用発電装置の両
系統に小レベルの逆電力が検出された場合には、エレベ
ータ等の回生制動を伴なう負荷による回生電力と判断し
、遮断器の遮断動作や発電機の出力調整は行なわれない
。

このように、ネットワーク配電装置に逆電力が発生する
あらゆる原因に対して、それぞれこれを防止するように
対処するので、従来から運用されているネットワーク配
電装置単独による電力供給と同程度の信頼性を維持しな
がら、自家用発電装置との連係による並列運転が可能に
なる。

したがって、自家用発電装置の利用価値が飛躍的に向上
し、しかも、信頼性の高い電力の供給が可能になるとい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は演粋
制御装置の内部機能を示すブロック図、第３図は演算制
御装置での処理手順を示すフローチャート、第４図は従
来例を示す構成図である。 Ｎ　Ｗ　Ｐ　（Ｎ　Ｗ　Ｐ　＋　−Ｎ　Ｗ　Ｐ　３　）
・・・ネットワークプロテクタ ＮＷＲ（ＮＷＲ＋　〜ＮＷＲ３） ・・・ネットワーク継電装置 ＰＲＯＣＢ　　（ＰＲＯＣＢ＋　　〜ＰＲＯＣＢ３　　
）・・・プロテクタ遮断器 Ｎ　Ｗ　Ｂ　＋　・・・ネットワーク母線ＮＷＢ２・・
・自家発電用母線 ５２８Ｇ・・・母線遮断器　　　ＧＥＮ・・・発電機Ｎ
ＷＲＧ・・・自家発電用継電装置 ５２Ｇ・・・自家発電用遮断器 ６７８．６７Ｇ・・・電力方向継電機 １・・・スポットネットワーク配電装置２・・・自家用
発電装置　　　　３・・・演算制御装贋４・・・ネット
ワーク系逆電力レベル判別部５・・・自家発系逆、Ｎカ
レベル判別部６・・・発電機出力調整部 ７・・・母線遮断器遮断指令部 ８・・・プロテクタ遮断器遮断指令部 ９・・・自家発電用遮断器遮断指令部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の配電線から分岐線を引き込むことによつて
   構成されるネット−ワーク配電装置のネットワーク母線
   と、該ネットワーク配電装置に併設される自家用発電装
   置の自家発電用母線とを連係する装置において、 前記ネットワーク母線と前記自家発電用母線との接続、
   又は遮断をする母線遮断器と、 前記ネットワーク配電装置の各分岐線に発生する逆電力
   を検出するネットワーク系逆電力検出手段と、 前記ネットワーク系逆電力検出手段にて逆電力が検出さ
   れたとき、この逆電力レベルが所定レベル以上であるか
   否かを判別するネットワーク系逆電力レベル判別手段と
   、 前記ネットワーク系逆電力レベル判別手段にて、発生し
   た逆電力が所定レベル以上であると判別されたとき、前
   記母線遮断器を遮断させる母線遮断指令部と、 前記ネットワーク系逆電力レベル判別手段にて、発生し
   た逆電力レベルが所定値未満であると判別されたとき、
   前記自家用発電装置における発電機に対し、前記逆電力
   が減少する方向の出力調整指令を与える発電機出力調整
   部と、 を有することを特徴とするネットワーク配電装置と自家
   用発電装置との連係装置。
2. （２）複数の配電線から分岐線を引き込むことによって
   構成されるネット−ワーク配電装置のネットワーク母線
   と、該ネットワーク配電装置に併設される自家用発電装
   置の自家発電用母線とを連係する装置において、 前記ネットワーク母線と前記自家発電用母線との接続、
   又は遮断をする母線遮断器と、 前記ネットワーク配電装置の各分岐線に発生する逆電力
   を検出するネットワーク系逆電力検出手段と、 前記自家用発電装置に生じる逆電力を検出する自家発系
   逆電力検出手段と、 前記ネットワーク系逆電力検出手段、又は前記自家発系
   逆電力検出手段のいずれかにて逆電力が検出されたとき
   、この逆電力レベルが所定レベル以上であるか否かを判
   別する逆電力レベル判別手段と、 前記逆電力レベル判別手段にて、発生した逆電力が所定
   レベル以上であると判別されたとき、前記母線遮断器を
   遮断させる母線遮断指令部と、前記逆電力レベル判別手
   段にて、発生した逆電力レベルが所定値未満であると判
   別されたとき、前記自家用発電装置における発電機に対
   し、前記逆電力が減少する方向の出力調整指令を与える
   発電機出力調整部と、を有することを特徴とするネット
   ワーク配電装置と自家用発電装置との連係装置。