JPH0349535A - 配電線の無停電切替装置 - 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】 Ａ．産業上の利用分野 本発明は、配電線の無停電切替装置に関する。

Ｂ．発明の概要 請求項（１）の発明は、一方の電源より他方の電源に切
替えられる配電線と他方の電源との間に接続される半導
体逆並列回路と、前記配電線が一方の電源より切り離さ
れたときの電圧低下を検出する瞬時電圧低下検出回路と
、この検出回路の出力で前記半導体逆並列回路を導通さ
せるゲート制御回路、とより無停電切替装置を構或し、
この無停電切替装置を前記配電線と他方の電源との間に
接続することにより、この配電線を一方の電源より切離
すだけで、自動的に無停電で他方の電源に切替りうるよ
うにしたものである。

請求項（２）の発明は、一方の電源より他方の電源に切
換えられる配電線と一方の電源又は他方の電源との間に
接続される半導体逆並列回路と、前記配電線が電源より
切り離されたときの電圧低下を検出してゲートオン指令
を出力する瞬時電圧低下検出回路と、前記半導体逆並列
回路を通じて配電系にループが形成されたときの前記配
電線の電流増加を検出してゲートオフ指令を出力する瞬
時電流増加検出回路と、前記瞬時電圧低下検出回路及び
瞬時電流増加検出回路の指令により前記半導体逆並列回
路の導通，しゃ断を制御するゲート制御回路、とより無
停電切替装置を構成し、この無停電切替装置を前記配電
線と前記一方の電源又は他方の電源との間に接続して、
この配電線と他方の電源又は一方の電源との間を開又は
閉とすることにより、この配電線をどちらの電源側にで
も無停電で切換えうるようにしたものである。

Ｃ．従来の技術 高圧配電線（以下「配電線」という）において、（１）
配電用変電所あるいは配電線フィーダ等の負荷のバラン
スを計るために、ある特定需要家や配電線の特定区間の
負荷を他の変電所や配電線フィーダに切替える、 （２）配電線の特定区間を作業のため送電停止する必要
が生じた場合に、停止区間より先の線路に存在する需要
家を別の変電所や配電線フィーダに一時的に切替える、 などの配電線を切替える必要ある場合がある。

この場合、従来は一旦停電させて別の配電線に切替える
という方法が採られていたが、最近は需要家から停電回
避の要請が強いため、無停電切替えの技術が開発されて
いる。

このような無停電切替え方法としては、配電線を一時的
にループ化してから切替える方法がある。

ループ化する上での問題点は横流（ループ電流）が流れ
ることである。このため、次のような方法が用いられて
いる。

（１）電圧・位相調整器を挿入し、両配電線の電圧と位
相を合わせてからループを作る。

（２）ループを形或し、ループ電流を検出して電流値が
新たなループ点切替開閉器のしゃ断能力以内ならば自動
開放し、しゃ断能力を超えるならば開閉器を開放できな
いようロックする。

Ｄ．発明が解決しようとする課題 しかし、前記（１）の方法は、電圧・位相調整器を使用
するので、装置が大形，大重量となり、挿入点までの運
搬も容易でない。また、（２）の方法は、横流が流れ、
ロックした場合には、過電流によってフィーダしゃ断器
がトリップするなどの問題がある。

本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、電圧・
位相調整器のような調整の手間と大掛かりな装置を必要
とせず、しかも、過電流でフィーダ用しゃ断器がトリッ
プすることなく、無停電で配電線の切替えができる無停
電切替装置を提供することにある。

Ｅ．課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明の無停電切替装置は
、一方の電源より他方の電源に切替えられる配電線と他
方の電源との間に接続される半導体逆並列回路と、前記
配電線が一方の電源より切り離されたときの電圧低下を
検出する瞬時電圧低下検出回路と、この検出回路の出力
で前記半導体逆並列回路を導通させるゲート制御回路、
とよりなるものである。

また、無停電切替装置は、一方の電源より他方の電源に
切換えられる配電線と一方の電源又は他方の電源との間
に接続される半導体逆並列回路と、前記配電線が電源よ
り切り離されたときの電圧低下を検出してゲートオン指
令を出力する瞬時電圧低下検出回路と、前記半導体逆並
列回路を通じて配電系にループが形或されたときの前記
配電線の電流増加を検出してゲートオフ指令を出力する
瞬時電流増加検出回路と、前記瞬時電圧低下検出回路及
び瞬時電流増加検出回路の指令により前記半導体逆並列
回路の導通，しゃ断を制御するゲート制御回路、とより
構成することができる。

Ｆ．作用 請求項（１）について、 無停電切替装置の半導体逆並列回路を切替える配電線と
この配電線が切替接続される他方の電源（配電線）との
間に開状態で接続した後、配電線が接続されている一方
の電源（配電線）よりその点の区分開閉器を開として切
り離すと、この切替えられる配電線電圧は線路定数等に
基づいて減衰する。

瞬時電圧低下検出回路はこの電圧の減衰を瞬時に検出し
、ゲートオン指令出力をゲート制御回路に出力する。こ
れにより、ゲート制御回路はゲート信号を出力し、半導
体逆並列回路は閉となる。

したがって、この後、この切替接続点の連系開閉器を閉
とし、更に無停電切替装置を開とし配電線より取り外す
ことにより切替えは完了する。

元に戻す場合は、無停電切替装置を元に切替える配電線
とこの配電線が切替接続される一方（元の）電源との間
に開状態で接続した後、前記で切替接続した点の連系開
閉器を開として切り離すと、前記同様にして半導体逆並
列回路は閉となる。

したがって、この後、この切替接続点の区分開閉器を閑
とし、更に無停電切替装置を開とし配電線より取り外す
ことにより切替えは完了する。

請求項（２）について、 （１）無停電切替装置を切替え接続点に設けた場前記請
求項（１）と同様にして配電線を切替える。切換後、無
停電切替装置は取り外さないで置く。

元に戻す場合は、無停電切替装置を閑とし前記切換後閉
とされている連系開閉器を開とし、元に切替接続する点
の区分開閉器を閑とする。ループが形成され、電流が増
加する。瞬時電流増加検出回路は、この電流増加を瞬時
に検出して、ゲート制御回路にゲートオフ指令を出力す
る。ゲート制御回路はこの指令を受けて半導体逆並列回
路を開とする。

（２）半導体開閉器を切替の切り離し点に設けた場合、 無停電切替装置を閑とし無停電切替装置が設けられた点
の区分開閉器を開とし、配電線が切替接続される点の連
系開閉器を閑とする。ループが形成され、電流が増加す
る。瞬時電流増加検出回路は、この電流増加を瞬時に検
出して、ゲート制御回路にゲートオフ指令を出力する。

ゲート制御回路は、この指令を受けて半導体逆並列回路
を開とする。

元に戻す場合は、前記請求項（１）の元に戻す場合と同
様にして戻すことができる。

Ｇ．実施例 実施例について図面を参照して説明する。

第１図は配電系統図を示す。第１図において、Ａは変電
所Ｍからの電力を配電する第１配電線路、Ｂは変電所Ｎ
からの電力を配電する第２配電線路、Ｑは第１，第２配
電線路Ａ，Ｂをループ化する連系開閉器、Ｐ，　　Ｒは
第２配電線路Ｂにおける区分開閉器、Ｓは連系用開閉器
Ｑと並列に接続された無停電切替装置、Ｂｃは工事区間
、ＢＲは工事区間Ｂｅの工事或は第２配電線路Ｂの負荷
過大のため、第１ｉＥ電線路Ａに一時或は長期間移され
る切替対象区間、ＣＢはフィーダ遮断器である。

第２図は無停電切替装置の回路図を示す。第２図におい
て、１は連系開閉器Ｑを並列接続されるサイリスタ逆並
列回路、２はサイリスク逆並列回路１と直列に接続され
た開閉器、３は切替対象区間ＢＲの電圧低下を検出しゲ
ートオン指令を出力する瞬時電圧低下検出回路、４はル
ープ化時の電流増加を検出しゲートオフ指令を出力する
瞬時電流増加検出回路、５は検出回路３，４からのゲー
トオン，ゲートオフ指令及び手動又は遠方オン・オフ指
令を受けてサイリスタ逆並列回路を閑，開制御するサイ
リスタのゲート制御回路である。

電圧瞬時低下検出回路３は、第３図に示すように、切替
対象配電１６Ｂｎの電圧を検出する電圧変成器Ｐ　Ｔよ
りの電圧信号Ｃと、これに同期ずろ正弦波基準重圧発生
回路６の基Ｑ　ｍ圧ｅ５とを比較器７て比較し、第４図
に示すように、７ＩＸ圧ｅが１，（雲電圧ｅ５より所定
値ΔＶ減少したときゲートオン信号を出力するようにな
っていろ。

また、瞬時ｉ流増加検出回路４は、第５図に示すように
、サイリスク逆４１２列回路１に流れる系統？Ｉｉ流を
検出するＣＴの７ｒｉ流信号ｉと、これに同期する正弦
波基準電流発生回路８よりの基準主流信号ｉ５とを比較
器９により比較し、第６図に示すように、系統電流信号
１が堰準電流信号１５よ｛・｝所定値Δ１増加したとき
ゲートオフ信号を出力するようになっている。

なお、開閉器２は半導体逆・１１２列回路を使用しｔエ
いときにそれに電圧がかからないようにするためのもの
である。

次に、この無停電切替装置の使用方法及び動作について
説明する。

１　ルーブを作らずに切替対象配電線を切替える場合、 （１）開状態の連系用開閉器Ｑと並列に無停電切替装置
Ｓを開状態で接続する。

（２）次に、区分開閉器Ｐを開く。これにより配電線Ｂ
Ｒは電源から切り離されるが、そのインダクタンスや静
電容量などにより、配電線Ｂ８の電圧は瞬時に零とはな
らず、或る時定数をもって第４図に示すように減衰する
。この減衰が所定値に達すると、瞬時電圧低下検出回路
３はゲートオン指令を出力する。ゲート制御回路５はこ
の指令を受けてサイリスク逆並列回路１を閑とする。

（３）連系用開閉器Ｑを閉じ、ゲート制御回路５にオフ
指令を与えて、無停電切替装置Ｓを開とし配電線から取
り外す。

２．ループを作らずに切替えた配電線を元に戻す場合、 （１）開状態の区分開閉器Ｐと並列に無停電切替装置Ｓ
を開状態で接続する。

（２）連系用開閉器Ｑを開く。これにより配電線ＢＲは
電源から切り離され、その電源は減衰する。

しかして、前記１の（２）同様にして、この電圧の減衰
は検出され、サイリスタ逆並列回路１は閑となる。

（３）区分開閉器Ｐを閉じ、ゲート制御回路５にオフ指
令を与えて、無停電切替装置Ｓを開とじ配電線から取り
外す。

３．無停電切替装置を連系用開閉器位置に設けたままで
、配電線を切替えて、元に戻す場合、ａ．切替えるとき
、 （１）前記１の（１），（２）と同様の操作を行う。

（２）連系用開閉器Ｑを閉じ、無停電切替装置Ｓを開と
する。半導体開閉器Ｓは連系用開閉器Ｑに接続したまま
にしておく。

ｂ．元に戻すとき、 （１〉無停電切替装置Ｓを閉じ、連系用開閉器Ｑを開く
。

（２）区分開閉器Ｐを閉じる。ループが形或され、ルー
プ電流が流れる。このため、瞬時電流増加検出回路４が
動作してゲートオフ指令が出力され、無停電切替装置Ｓ
は開となる。

前記ループ電流が増加せず、瞬時電流増加検出回路４が
不動作の場合は、手動またはタイマなどの時限装置によ
りゲート制御回路５を作動させ無停爪切替装置Ｓを開と
する。

（３）無停電切替装置Ｓを配電線より取り外す。

４，無停電切替装置を区分開閉器位置に設けたままで、
配電線を切替えて、元に戻す場合、ａ　切替えるとき、 （＋）無停電切替装置Ｓを区分開閉器Ｐと並列に接続す
る。

（２）無停電切替装置Ｓを閉じ区分開閉器Ｐを開く。

（３）連系用開閉器Ｑを閉じる。ループが形成され、ル
ープ？ＩＸａが流れる。このため、瞬時電流増加検出回
路４が動作してゲートオフ指令が出力され、無停電切替
装置Ｓは開となる。

前記瞬時電流壜加検出回路４が不動作の場合は、手動ま
たはタイマなどの時限装置によりゲート制御回路５を作
動させ無停電切替装置Ｓを開とする。

無停電切替装置Ｓは区分開閉器に接続したままにしてお
く。

ｂ．元に戻す場合、 前記２の（２），（３）と同様の操作で行う。

前記ｌ及び２の方法によれば、ループを作らずに配電線
の切替え及びこれを元に戻すことができるので、無停電
切替装置Ｓは負荷電流（定格電流）しゃ断能力が不要で
あるから、比較的小容量の半導体素子を配電線の定格及
び連系点の電圧の振巾．位相の差に関係なく使用するこ
とができる。

また、前記３及び４の方法によれば、無停電切替装置を
連系用開閉器又は区分開閉器と接続したままで、切替及
びこれを元に戻すことができるので、短時間切替の必要
な場合に好適である。

実施例では、半導体逆並列回路の半導体としてサイリス
タを用いているが、この半導体としては、ＧＴＯ．ＳＩ
サイリスタなどでもよく、サイリスクに限るものではな
い。また、実施例では半導体逆並列回路がサイリスク逆
並列回路となっているが、制御整流素子とダイオードを
逆並列に組合わせたものとすることもできる。

Ｈ　．発明の効果 本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。

電圧・位相調整器のような調整の手間と大掛かりな装置
を用いることなく無停電で配電線の切替えをすることが
できる。

請求項ｌの無停電切替装置においては、ループを形威し
ないので、切替時に過大な電流を流すことなく無停電で
切替えることができる。

請求項２の無停電切替装置においては、ループを形成し
たときの電流増加を瞬時に検出し、配電線の切り離し点
を無停電切替装置により高速にしゃ断するので、電流が
過大とならないうちに無停電で切替えることができる。

従来の電流が過大になったとき開閉器を開放ロックする
方式では過電流でフィーダ用しゃ断器がトリップするこ
とがあるが、本発明ではそのようなことは起こらない。

無停電切替装置を１ケ所に接続したままで、切替と元に
戻す操作を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は配電系統の回路図、第２図は本発明にかかる無
停電切替装置の回路図、第３図は瞬時電圧低下検出回路
図、第４図は同回路の動作を説明する電圧波形図、第５
図は瞬時電流増加検出回路図、第６図は同回路の動作を
説明する電流波形図である。 Ｓ・・・無停電切替装置、Ｉ・・・半導体逆並列回路、
３・・瞬時電圧低下検出回路、４・・瞬時電流増加検出
回路、５・・・ゲート制御回路、ＢＩｌ・・切替対象配
電線、Ｐ，Ｑ，Ｒ・・・開閉器。 外２名 Ｂｐ 第３図 第５図 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一方の電源より他方の電源に切替えられる配電線
   と他方の電源との間に接続される半導体逆並列回路と、 前記配電線が一方の電源より切り離されたときの電圧低
   下を検出する瞬時電圧低下検出回路と、この検出回路の
   出力で前記半導体逆並列回路を導通させるゲート制御回
   路、 とを備えてなることを特徴とする配電線の無停電切替装
   置。
2. （２）一方の電源より他方の電源に切換えられる配電線
   と一方の電源又は他方の電源との間に接続される半導体
   逆並列回路と、 前記配電線が電源より切り離されたときの電圧低下を検
   出してゲートオン指令を出力する瞬時電圧低下検出回路
   と、 前記半導体逆並列回路を通じて配電系にループが形成さ
   れたときの前記配電線の電流増加を検出してゲートオフ
   指令を出力する瞬時電流増加検出回路と、 前記瞬時電圧低下検出回路及び瞬時電流増加検出回路の
   指令により前記半導体逆並列回路の導通、しゃ断を制御
   するゲート制御回路、 とを備えてなることを特徴とする配電線の無停電切替装
   置。