JPH0297224A - ネットワークプロテクタリレー回路 - 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】 （ａｌ産業上の利用分野 この発明はスポットネットワーク受電設備などに使用さ
れるネットワークプロテクタリレー回路に関する。

（ｂ）従来の技術 ビルなどの大容量で高信頼度を要求される負荷に対して
は、スポットネットワーク方式によって電力を供給する
ことがある。この方式では、複数の配電線から複数の分
岐線をＴ分岐で引き込み、受電用断路器、ネットワーク
変圧器に接続するとともに、その低圧側をネットワーク
プロテクタを経て並列に接続してネットワーク母線を構
成する。このような構成のネットワークでは、ネットワ
ークプロテクタのリレー回路に、−ｉに■逆電力遮断特
性■無電圧投入特性■差電圧投入特性が要求される。こ
のうち逆電力遮断特性は、ネットワークに供給する配電
線の１つが事故や保守作業のために変電所側で遮断され
たときに、ネットワーク母線側から、遮断した配電線側
に逆電流が流れるので、その逆電流の経路にあるネット
ワークプロテクタを開放することによりその逆電流が流
れないようにする特性を言う。しかしネットワーク負荷
に大きな回生電力を発生する回転機負荷がある場合、上
記の逆電力遮断特性によって不必要な動作をすることが
ある。すなわちネットワーク負荷全体に対して供給され
る電力よりも回転機によって発生した回生電力の方が大
きくなった場合、ネットワーク母線側からネットワーク
変圧器を通して配電線側に逆電流が流れるが、この状態
が逆電力検出回路によって検出され、本来遮断ずべき状
態でないにも関わらず遮断信号が発生してプロテクタが
開放される。

上記のような回生電力による不必要動作を防くために、
従来は、ネットワークプロテクタリレー回路内に遅延回
路を設け、逆電力遮断時間を延ばすようにしていた。通
常、回生電力による逆電流は長時間継続しないことから
、この遅延回路によって逆電力遮断時間を延ばすことに
より回生電力以外の原因（事故など）によって逆電流が
流れたときには逆電流遮断要素が速やかに動作し、回生
電力を原因として逆電流が流れたときには逆電力遮断要
素が動作しないようにすることができる。

（Ｃ１発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、事故が発生したと
きなど、本来ずくに遮断した方が好ましい状況下であっ
ても、遅延回路があるためにその遮断信号の出力が遅れ
ることになる。この場合、過電流検出回路を設け、短絡
事故などで大電流が流れたときを検出し、そのときに上
記遅延回路を迂回して遮断信号を直ちに出力する構成も
考えられるが、地絡事故などのように故障電流が相対的
に小さいときには過電流検出回路が動作しないことがあ
るために逆電力検出回路を迂回することができず、本来
ずくに遮断した方が好ましい状況であるにも関わらず遮
断信号の出力が遅れてしまう。すなわち従来のネットワ
ークプロテクタリレ回路では、回生電力によってネット
ワークプロテクタが開放しないようにするための遅延回
路からなる回路構成が故障時においても動作し、遮断信
号の出力がその遅延動作によって遅れる問題があった。

この発明の目的は、故障時の逆電力と回生電力による逆
電力とを識別し、逆電力の検出が故障に基づく場合には
直ちに遮断信号を出力することができ、回生電力に基づ
くものであるときには遮断信号を出力することのないネ
ットワークプロテクタリレー回路を提供することにある
。

（ｄ）課題を解決するための手段 この発明は、回生電力による逆電力の検出は、遮断器の
投入されている同一ネットワーク内の全てのネットワー
クプロテクタリレー回路において同時に行われるという
ことに着目してなされたものである。

この発明は、配電線とネットワークプロテクタ母線を結
ぶ複数回線のネットワークプロテクタ内に各々設けられ
、逆電力検出信号に基づいて遮断信号を生成するネット
ワークプロテクタリレー回路において、 ネットワークプロテクタ内の遮断器が投入されている自
己以外の他の全てのネットワークプロテクタリレー回路
の各逆電力検出回路の全てが逆電力を検出しているか否
かを判定するための他ネットワークプロテクタリレー回
路の逆電力検出有無判定手段と、 前記各逆電力検出回路の全てが逆電力を検出していると
きに前記遮断信号の出力を禁止する手段と。

を備えてなるものである。

（ｅ）作用 この発明においては、逆電力検出時に、他ネットワーク
プロテクタの逆電力検出有無判定手段が、ネットワーク
プロテクタ内の遮断器が投入されている自己以外の他の
全てのネソ１−ワークプロテクタリレー回路の逆電力検
出回路が全て逆電力を検出しているか否かを判定する。

もし、他ネットワークプロテクタリレー回路の全ての逆
電力検出回路も逆電力を検出しているときは、その逆電
力は回生電力に基づくものである。したがって、このと
きには遮断信号の出力を禁止する。そうでないとき、す
なわち、他ネソトワークプロテククリレー回路の逆電力
検出回路の少なくとも一つの逆電力検出回路が逆電力を
検出していないときは、その逆電力は回生電力に基づく
ものではないから、その場合には遮断信号が出力される
ようにする（ｆ）実施例 第１図はこの発明の実施例のネットワークプロテクタリ
レー回路を示している。

３木の配電線１（１ａ〜ｌｃ）がらば分岐線２がＴ分岐
で引き出され、その分岐線２は断路器３を経てネットワ
ーク変圧器４に接続される。本実施例ではこの分岐線２
を２ａ〜２ｃの３本で構成されるようにしている。配電
線１ａがら引き出される分岐線２ａについては、ネット
ワーク変圧器４の二次側（低圧側）がヒユーズ５．遮断
器６を経てネットワーク母線７に接続される。他の配電
線１ｂ、Ｉｃそれぞれから引き出される各分岐線２ｂ、
２ｃにも、全て上記の断路器３．ネットワーク変圧器４
．ヒユーズ５．しゃ断器６が接続され、低圧側は並列に
ネットワーク母線７に接続されている。

ネットワークプロテクタリレー回路ＮＷＲｙ　（以下単
にＮＷＲｙという）は、各分岐線毎に設けられ（ＮＷＲ
ｙ１〜ＮＷＲｙ３）、各々のＮＷＲ９は遮断器６の両側
に配置されている２つのＰＴ（変圧器）と、ネットワー
ク変圧器４の低圧側に配置されているＣＴ（変流器）を
通じて接続されている。各ＮＷＲ，ば、上記の逆電力遮
断特性。

無電圧投入特性、差電圧投入特性を実現するために、逆
電力検出回路、電圧比較回路、電圧検出回路などの公知
の回路を備えている。ここでは逆電力遮断特性を実現す
るための回路のみを示し、他の回路については省略する
。

逆電力遮断特性を実現するために、本実施例では、逆電
力検出回路１０と、ゲート回路１１〜１３からなる論理
回路を備えている。逆電力検出回路１０ば、遮断器６が
投入されている状態で、ネットワーク母線７から配電線
１側に流れる逆電流による電力、すなわち逆電力を検出
する電力リレーを含む。論理回路は、同一ネットワーク
内にあり遮断器の投入されている他の全てのネットワー
クプロテクタリレー回路の、逆電力検出回路の出力を論
理積するアンド回路１１と、その出力を反転するインバ
ータ１２と、ＮＷＲｙｌの逆電力検出回路１０の出力お
よび上記インバータ１２の出力を論理積するアンド回路
１３とで構成される。

アンド回路１３の出力はＮＷＲｙｌの遮断信号出力端子
に接続され、この出力が“Ｈ”のときに遮断信号の出力
状態となる。本発明の逆電力検出有無判定手段はこのア
ンドゲート１１に対応し、また、遮断信号の出力を禁止
する手段はインバータ１２とアンドゲート１３とに対応
している。

次に上記ＮＷＲｙの逆電力遮断動作について説明する。

■複数の配電線１ａ〜１ｃのいずれかが遮断されて逆電
流が流れたとき。

この状態は、配電線１ａ〜１ｃの何れかに短絡事故や地
絡事故が発生したとき、または保守を行うときに、配電
線１の電源側に接続されている遮断器ＣＢを開放するこ
とによって生じる。例えば第１図に示すように、配電線
１ａのＰ点において事故が発生したときＰ点の電源側の
遮断器ＣＢが作動（開放）し、配電線１ａの回路が遮断
される。すると他の配電線１ｂ、ｌｃから、分岐線２ｂ
２Ｃのネットワーク変圧器を通じてネットワーク母線７
側から配電線１ａに逆電流１１が流れる。このときＮＷ
Ｒｙ　１の逆電力検出回路１０は逆電力を検出するため
にその出力信号Ｓを“Ｈ′に設定する。一方、他のネッ
トワークプロテクタリレー回路であるＮＷＲｙ２および
ＮＷＲｙ３の各々の逆電力検出回路は逆電力を検出しな
いためにその出力信号Ｓは“■、゛′のままである。し
たがってＮＷＲｙ　１のアンドゲート１１の入力側は全
て“Ｌｏ”となり、逆電力検出回路１０の出力Ｓがその
ままアンドゲート１３の出力として現れる。すなわち、
逆電流ｉ、が流れるとＮＷＲｙｌからは直ちに遮断信号
が発生し、分岐線２ａに接続されている遮断器６が開放
する。事故点Ｐが配電線１ｂに生じたときには、上記と
同じ動作によってＮＷＲｙ２の逆電力検出回路が分岐線
２ｂに流れる逆電流による逆電力を検出し、その分岐線
２ｂに接続されている遮断器を開放する遮断信号を発生
ずる。同様に事故点Ｐが配電線１ｃに生じたときには、
ＮＷＲ，３から遮断信号が発生する。

すなわち、事故や保守などによって配電ｖＡ１の何れか
が遮断されたときには、その遮断された配電線から引き
出されている分岐線に接続されているＮＷＲｙが遮断信
号を直ちに発生し、その遮断信号によって当該分岐線に
接続されている遮断器が開放する。このような動作によ
って、事故点や保守を行う配電線に対して分岐線を通じ
て逆電流が流れないようにすることができる。

■大きな回生電力に基づいて逆電流が流れたとき。

この状態は、ネットワーク母線７に接続される複数の負
荷の何れかが回転機負荷であって、その負荷が発電機と
して作動し、他の負荷に対する電力の供給が非常に小さ
い場合に生じる。すなわち回転機負荷で発生ずる回生電
力が負荷全体に供給する電力よりも大きな場合に逆電流
が生じる。

今、負荷１が回生電力を発生ずる回転機であるとすると
、この回生電力が負荷全体に供給する電力を上回った場
合に、図示するような逆電流１２がネットワーク母線７
側から配電線１に流れる。

同一ネットワーク内の全ての分岐線２ａ〜２ｃの遮断器
６が全て投入されているとすると、この逆電流ｊ２は全
ての分岐綿２ａ〜２ｃに対して流れる。このため、各分
岐線２ａ〜２ｃに接続されているＮＷＲｙの逆電力検出
回路１０は、各々この逆電流１２を検出する。ＮＷＲｙ
　１でば、ＮＷＲｙ２およびＮＷＲｙ３の各々の逆電力
検出回路１０が逆電力を検出するために、アンドゲート
１１の入力側はともに“Ｈ゛となる。この信号はインバ
ータ１２によって”　Ｌ　”となりアントゲ−１−１３
を閉じる。したがってＮＷＲｙ　１の逆電力検出回路１
０が逆電力を検出して出力Ｓを“Ｈ””に設定しても遮
断信号の出力は禁止される。同しようにＮＷＲｙ２およ
びＮＷＲｙ３においても遮断信号の出力が禁止される。

すなわち回生電力に基づいてネットワーク母線側から配
電線側に逆電流が流れても、その逆電流によってネット
ワークプロテクタリレー回路が不必要な動作をすること
がなくなる。

第２図はこの発明の他の実施例を示している。

構成において第１図に示す実施例と相違する点は、逆電
力検出回路１０とアンドゲート１３の間に遅延回路１４
を接続し、さらにアンドゲート１３の出力側にも遅延回
路１５を接続した点と、過電流検出回路１６ａ、遅延回
路１６ｂ、アンドゲート１６ｃからなるバックアップ回
路１６を設けた点である。遅延回路１４，１５，１６ｂ
はそれぞれ動作時遅延瞬時復帰型（オンデイレ−型）の
−次遅れ遅延回路である。第１図に示す回路では、回生
電力による逆電流１２が各ＮＷＲｙで検出されたときに
、それぞれの逆電力検出回路１０の出力信号Ｓが同時に
立ち上がらないと瞬間的に遮断信号が発生する恐れがあ
る。遅延回路１４はこのような逆電力検出回路１０の動
作のバラツキを吸収するためのものである。また、逆電
流１２がなくなったときにも、各ＮＷＲｙの逆電力検出
回路１０が同時に信号Ｓを′Ｌ゛に立ち下げないと、第
１図に示す回路では瞬間的に遮断信号を発生する可能性
がある。遅延回路１５はこのときの逆電力検出回路１０
のハラツギを吸収するだめのものである。

第３図はこれらの遅延回路１４．．１５の動作を説明す
るための図である。

タイミングｔ１で逆電力検出回路の出力信号Ｓが立ちと
がると、遅延回路１４の出力信号ａは時間Ｔ、遅れて立
ち」二がる。この時間Ｔ１ばＮＷＲｙ　１〜ＮＷＲｙ３
の逆電力検出回路１０の動作ばらつき時間（ハツチング
で示す領域の時間Ｔ３）よりも大きく設定されている。

したがってインパーク１２の出力信号すは、図に示すハ
ンチングで示す範囲のどのタイミングで立ち下がっても
アンドゲート１３の出力信号Ｃにひげ状の信号が現れな
い。一方、回生電力に基づく逆電流が無くなって、信号
Ｓがタイミングｔ２で立ち下がったときには、各ＮＷＲ
ｙの逆電力検出回路〕０の動作ば］　４ らつきにより、信号すの立ち上がりタイミングがタイミ
ングｔ２の前後でばらつく。このため信号Ｃには図示す
るようなひげ状の信号が発生することがある。しかしこ
のひげ状の信号は、遅延回路１５によって取り除かれる
ために、この遅延回路１５の出力信号ｄはＬ′”のまま
となる。この遅延回路１５の遅延時間Ｔ２も、各ＮＷＲ
ｙの逆電力検出回路１０の復帰時（回生電力に基づく逆
電流が無くなったとき）の動作ばらつき時間Ｔ４を上回
る長さに設定されている。

このように遅延回路１４．１５を設けることにより、各
ＮＷＲｙの逆電力検出回路１０の動作ばらつきを吸収す
ることができるために、誤遮断信号を出力することがな
い。なお、遅延回路１５はインバータ１２の出力側に設
けても良い。

上記バックアンプ回路１６は従来のＮＷＲ，に設けられ
ている回路と同じ構成のものであって、上記論理回路に
よる逆電力遮断特性の動作をバンクアンプするものであ
る。すなわちこのバックアップ回路１６は、ＣＴに接続
されている過電流検出回路１６ａと、逆電力検出回路１
０の出力信号Ｓを遅延させる遅延回路１６ｂと、過電流
検出回路１６ａの出力および逆電力検出回路１０の出力
信号Ｓを入力とするアンドゲート１６ｃとで構成されて
いる。このバックアップ回路１６は、回生電力による逆
電流が流れたときにはその逆電流の流れる時間が短いこ
とから（数秒以内程度）、遅延回路］、　６　ｂの出力
が立ち上がらず、遮断信号が生成されることがない。一
方、配電線１の何れかに事故が発生した場合、その事故
が短絡事°故であって過大な逆電流が流れたときには過
電流検出回路１６ａがその状態を検出することによって
直ちに遮断信号が発生し、また、事故が地絡事故などで
あって過大な逆電流でないときには逆電力検出回路１０
の出力信号Ｓが遅延回路１６ｂにより遅延されて遮断信
号として出力される。以上のバンクアンプ回路１６は何
等かの事情によって上記の論理回路が作動しないときに
有効なものとなる。

（ｇ１発明の効果 この発明によれば、現在検出している逆電力が、他のネ
ットワークプロテクタリレー回路においても検出されて
いるかどうかを判定することにより、その逆電力が回生
電力によるものか配電線の遮断によるものかを識別する
ようにしている。そして、回生電力によるものであると
きには遮断信号の出力を禁止する。このため、遮断信号
の出力を禁止すべきかどうかは上記判定結果から直ちに
決まり、遮断信号を出力すべきときには遅延のない状態
で直ぐに遮断信号を出力することができる

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例であるネットワークプロテク
タリレー回路の要部の回路図を示している。第２図は他
の実施例の要部の回路図を示し、第３図は遅延回路の動
作を説明するための図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）配電線とネットワーク母線を結ぶ複数回線のネッ
   トワークプロテクタ内に各々設けられ、逆電力検出信号
   に基づいて遮断信号を生成するネットワークプロテクタ
   リレー回路において、 ネットワークプロテクタ内の遮断器が投入されている自
   己以外の他の全てのネットワークプロテクタリレー回路
   の各逆電力検出回路の全てが逆電力を検出しているか否
   かを判定するための他ネットワークプロテクタリレー回
   路の逆電力検出有無判定手段と、 前記各逆電力検出回路の全てが逆電力を検出していると
   きに前記遮断信号の出力を禁止する手段と、 を備えてなるネットワークプロテクタリレー回路。