JPH0491636A - 産業用電源系統 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は産業用電源の配電系統に関する。

〔従来の技術〕

従来、工場配電系統については、電気学会「新版工場配
電Ｊ　　（１９８９年）の第４頁から第９頁においてま
とめられている。即ち、変電所の二次側の母線構成とし
て四つの方式が示されてし）るが、一般には第９図に示
すような給電信頼度が高しに二重母線方式はほとんど用
いられず、単一母線方式が用いられていると述べられて
いる。第９図の二重母線方式では、仮に、変圧器１ある
いは２、もしくは母線９０１あるいは９０２が故障して
も、ただちに、遮断器３〜６及び９１０を用いて健全側
の回路に切換えることができるため、このような部位の
事故に対して負荷稼動率は１００％であるとされている
。しかし、閉鎖配電盤は複雑、大型、高価になり、一般
には前記のように用いられていない。゛また、変圧器１
，２とも故障、あるいは受電系統１００が故障した場合
、非常用電源である自家用発電機９２０を運転し、給電
することになるが、全負荷に対応するため容量が大きく
なる。

特開昭５８−４６８３１号公報には、変圧器三台の変電
所において、二次側母線を三区分した場合の母線地絡保
護方式が記載されている。変圧器二次側母線に地絡故障
が発生した場合、健全母線である変圧器間の中央母線へ
の給電を無停電で行ないつつ、地絡故障発生母線を切離
すことにより系統を保護するものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、負荷の重要度が異なる場合の考慮がさ
れておらず、重要度の高い負荷と低い負荷が同一母線に
混在し、重要度の高い負荷に対して給電信頼度が十分確
保されておらず、全体の信頼度に重きを置くと高価に、
複雑になるという問題があった。ここで、重要度の高い
負荷とは一分以上の停電を許容できない負荷であり、例
えば。

半導体工場の半導体製造ラインシステム、空港の燈火設
備、オンラインコンピュータなどである。

また、異なる重要度の負荷の存在により自家用発電機の
容量が不必要に大となる問題があった。

本発明の目的は、産業用電源の変圧器二次側母線を簡略
な単一母線とし、重要度の高い負荷への給電信頼度を確
保でき、経済的な母線構成および自家用発電機をもつ産
業用電源系統を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は単一母線を三つ以
上に区分し、内側母線に重要度が高い負荷をまとめて設
け、また、これに自家用発電機がつながるようにし、故
障時に重要負荷への給電が停止しないように母線及び変
圧器、自家用発電機の使用切換を変圧器−次側の電流検
出により制御し、重要負荷の増設に対応できるように独
立箱を配電盤箱の上部に設け、ここに専用母線を収納し
、あるいは、内側母線の信頼度を他より高くするように
したものである。

〔作用〕

三つ以上に区分された単一母線を用いることは二重母線
に比較し、簡単、小形、安価になり、部品点数の関係で
給電信頼度が向上するように作用する。

三つ以上に区分された単一母線の内側に重要度の高い負
荷及び自家用発電機をつなぐようにするので、内側母線
への給電が両方の外側母線への電源となる二重の変圧器
と自家用発電機からの三重系となるため、信頼度がそれ
だけ向上し、また、元素重要負荷への給電を目的として
いる自家用発電機の容量が重要負荷の容量に合うように
作用する。

内側母線の絶縁階級を他より上げ、動作機構部の機械強
度を他より上げているため、内側母線の故障が起きにく
いように作用している。

内側母線を閉鎖配線盤上部の独立箱内に設けているため
、重要負荷の増設を容易にし、点検を容易にし、事故の
拡大を防止するように作用する。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第８図により説
明する。

第１図は本発明による産業用電源系統の単線結線図の例
である。電源系統は二重の変圧器１，２、三つに区分さ
れた単一母線３，４，５、一分易上の停電を許容できな
い重要な負荷６、それ以外の重要でない一般の負荷７，
８、Ｃｒ２，１０、遮断器２１〜２７、集中制御盤３０
．自家用発電機３１から構成されている。各負荷６〜８
は、母線３〜５に遮断器３５．断路器３６を介してそれ
ぞれ接続されており、遮断器２１〜２７は断路器４１〜
４７を接続している。ここで、重要な負荷は、例えば、
半導体工場の半導体製造ラインシステム、空港の燈火設
備、オンラインコンピュータ。

クリーンルーム保安装置、デパックセンタなどである。

例えば、常時、変圧器１から負荷６，７へ、変圧器２か
ら負荷８に給電されており、母線区分遮断器２５．断路
器４５．４６は閉じられ、母線区分遮断器２６は開放さ
れており、自家発電機用の断路器４７は閉じられ、遮断
器２７は開放されている。他の遮断器、断路器は全て閉
じられている。

ここで、変圧器１が故障した場合、故障電流をＣｒ２が
検出し、制御盤３０により制御で、遮断器２１，２３．
２５を開極し、遮断器２６を閉極し、重要負荷６への給
電が停止しないようにする。

さらに、万一、変圧器１，２とも故障した場合、上記に
類した制御により、遮断器２１，２２゜２３．２４．２
５を開極し、電力会社の送電系統から産業用電源系統を
切離すと共に自家用発電機３１を起動し、遮断器２７を
閉極する。従って、重要負荷６への給電が停止しないよ
うになる。本発明は特定された内側母線につないだ重要
負荷に対し三重系の給電が行えるように改善されている
。

また、自家用発電機３１の出力容量は重要負荷の合計容
量にある程度の増設が加算した値にすれば良いので、設
備効率、投資効率が高くなる特徴がある。

本実施例によれば、変圧器二次側母線を単一母線とし、
三つに区分された内側の母線につないだ重要度の高い負
荷への給電信頼度を向上でき、がっ、自家用発電機の出
力容量を重要度の高い負荷の容量に見合ったものにでき
る産業用電源系統を提供することができる。

なお、第１図において、内側母線４及び、これにつなが
る機器の絶縁耐力、及び、機械力を他の母線３，５に比
較して高くすることもできる。これにより、重要負荷６
への給電信頼度を一層向上することができる。

第２図は変形例であり、二次側母線が四区分１０１〜１
０４で構成されている。重要負荷６が内側母線１０２，
１０３につながっている。

通常の給電状態では断路器１１０を開放とし、遮断器２
５．２６が閉じられており、左右の変圧器１，２から左
右、ほぼ、対称の負荷６〜８に給電されている。変圧器
、母線が故障の場合、遮断器２１〜２７及び断路器１１
０の操作により第１図と同様に重要負荷に給電を継続す
ることができる。本実施例によれば、負荷全体の配分を
左右ほぼ対称にでき、系統のバランスがうまくとれる効
果がある。

第３図も変形例である。重要負荷６につながる配電線を
まとめて断路器３０１を介して内側母線４につなぎ、一
方、断路器４７．遮断器２７を経由して自家用発電機３
１につないでいる。このような構成によって、定常状態
において自家用発電機３１を起動し、遮断器２５，２６
．及び、断路器４５，４６，３０１を開極し、断路器４
７を閉極しておき、遮断器２７を閉極し、重要負荷６へ
の給電を停止することなく内側の重要母、４！４を保守
点検することができる。

第４図ないし第６図は重要負荷の増設を考慮した発明例
である。一般に、重要負荷のつながる内側母線４には、
通常は予備線が用意されている。

しかし、計画を越える重要負荷が要求される場合、第４
図のように断路器４０１，４０２、連絡母線４０３を使
って母線４と重要負荷増設に必要な増設母線４０４をつ
なぎ、これに重要負荷４０６をつなぐ。連絡母線４０３
にはケーブルあるいは気中母線を用いることができる。

第５図は第４図に基づく閉鎖配電盤の具体構造例を示す
。配電盤箱５０１は遮断器５０２、端子板５０３，５０
４、Ｃｒ２Ｏ２，Ｐｒ２Ｏ３、避雷器５０７、ケーブル
５０８、零相ＣＴ５０９で構成されている。配電盤箱５
０１の上部５１１に独立箱５１２を設け、ここに母線５
１３を収納している。この母線５１３は第４図の母線４
、連絡母線４０３、増設母線４０４を接続して一体化し
たもので、断路器４０１，４０２を省略しでいる。

配電盤箱５０１内の配線５１０と母線５１３との接続は
貫通ブッシング５１４を介して行っている。

配電盤全体の構成は第６図のようであり、既設重要負荷
用、及び、一般負荷用配電盤箱６０１゜６０２の両側に
増設重要負荷用配電盤箱６０３゜６０４が設置されてい
る。既設、増設重要負荷用の母線５１３は上部６０５の
独立箱６０６に収納されている。独立箱６０６内の母線
５１３は、母線４．連絡母線４０３．増設母線４０４が
直列接続され、単一母線となったものであり、極めて簡
略な構造になっている。また、第５図において、重要負
荷用の母線５１３を保守点検しゃすいように点検用カバ
ー５１５が独立箱５１２の上部に設けられている。第４
図ないし第６図の変形例によれば、重要負荷の増設が容
易に行える効果がある。

また、重要負荷の母線用の収納箱５１２が独立している
ので、その母線の絶縁強化が行い易く、保守点検がし易
く、万一の事故の拡大を防ぐことができる。

第７図は変圧器３台が使われている場合の応用例であり
、ここでは自家用発電機は省略されている。変電所の一
次、二次の主要部は変圧器７０１〜７０３．遮断器７２
１〜７２６．ＣＴ７０９〜７１１、断路器７４１〜７４
６，７５０〜７５３で構成されている。重要負荷６への
給電は変圧器７０１．７０２，７０３の三重系の電源か
ら行われることになり、給電信頼度が二重系のものに比
較して当然高くなる効果がある。

第８図も他の応用例である。重要負荷の中でも、特に重
要な負荷８００に対して、母線４がらだけでなく、母Ｎ
ｌＡ３．５からも配線されており、万一配線８０１が故
障しても他の配線８０２，８０３を介して給電できるよ
うにしたものである。この応用例では配線故障に対して
も最重要負荷への給電を継続できる。

以上の実施例において、片側給電系統の変圧器、あるい
は開閉器が故障した場合、健全系統の変圧器の冷却性能
を臨時に向上させ、例えば、自然冷却から強制冷却に切
替えることにより故障時の給電を確保することができる
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、二重の変圧器をもつ受電変電所の二次
側母線に複数に区分された単一母線を使用し、重要な負
荷とこれを容量に見合った自家用発電機を複数に区分さ
れた内側の母線につなぎ、これらにつながる開閉器を故
障の状況に応じて制御できるので重要な負荷への給電信
頼度を確保でき、簡略な単一母線であるため経済的であ
り、かつ経済的な自家用発電機を使える産業用電源系統
を提供できる効果がある。

また、単一母線を四区分し、左右つり合った系統構成に
できる効果がある。重要負荷をまとめて内側母線と自家
用発電機につなげるので内側母線の点検保守が容易とな
る効果がある。

さらに、内側母線から連絡母線により増設母線につなぐ
ことができ、配電盤箱に移設に伴うことなく重要負荷の
増設が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の産業用電源系統の単線結線
図、第２図ないし第４図は変形例の単線結線図、第５図
、第６図は第４図にもとづく閉鎖配線盤の構造例の説明
図、第７図、第８図は応用例の結線図、第９図は従来の
単線結線図である。 ４・・区分された内側母線、６・・一分以上の停電を許
容できない重要負荷、３１・・・自家用発電機、４０３
・・・連絡母線、４０４・・・重要負荷増設用母線、５
１２・・・独立箱、５１３・・・重要負荷用母線、６０
１・・既設重要負荷配電盤箱、６０３・・・増設重要負
荷第３図 第４図 ≦ 第１図 第２図 第　５ 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、二台の変圧器を備えた受電変電所の二次側母線に複
   数に区分された単一母線を使用するものにおいて、 一分以上の停電を許容できない重要な負荷と前記重要な
   負荷の容量に見合つた自家用発電機を前記複数に区分さ
   れた内側の母線につながるようにし、前記重要な負荷へ
   の給電が停止しないように開閉器を制御することを特徴
   とする産業用電源系統。 ２、請求項１において、前記二次側母線を四区分し、左
   右ほぼ対称な負荷容量として、重要な負荷を内側の二区
   分の母線に配分した産業用電源系統。 ３、二台の変圧器をもつ受電変電所の二次側母線に複数
   に区分された単一母線を使用するものにおいて、 前記区分された内側の母線とこれにつながる開閉路の絶
   縁強度、機械強度を他より高くし、一分以上の停電を許
   容できない重要な負荷と前記重要な負荷に見合つた自家
   用発電機を前記内側の母線につながるようにし、前記重
   要な負荷への給電が停止しないように開閉器を制御する
   ことを特徴とする産業用電源系統。 ４、二台の変圧器をもつ受電変電所の二次側母線に複数
   に区分された単一母線を使用するものにおいて、 一分以上の停電を許容できない重要な負荷への配線をま
   とめて、断路器を介して前記区分された内側の母線と自
   家用発電系統につなぎ、自家用発電機の容量を重要な負
   荷の容量に見合つたものとし、重要な負荷への給電を停
   止すること無く、前記内側の母線の点検保守ができるよ
   うにしたことを特徴とする産業上電源系統。 ５、二台の変圧器をもつ受電変電所の二次側母線に複数
   に区分された単一母線を使用するものにおいて、一分以
   上の停電を許容できない重要な負荷と自家用発電機を前
   記複数に区分された内側の母線につなぎ、この内側の母
   線と重要な負荷を増設するための母線とを連絡母線でつ
   なぐようにし、前記重要な負荷への給電が停止しないよ
   うに開閉器を制御することを特徴とする産業用電源系統
   。 ６、請求項４において、開閉器、ＰＴ、ＣＴ等を収納す
   る閉鎖配線盤の上部に独立箱を設け、これに前記内側母
   線、連絡母線、増設母線をつないだ一体化母線を収納し
   た産業用電源系統。 ７、三台の変圧器をもつ受電変電所の二次側母線に複数
   に区分された単一母線を使用するものにおいて、一分以
   上の停電を許容できない重要な負荷を前記区分された内
   側の母線につながるようにし、前記重要な負荷への給電
   が停止しないように開閉器を制御する産業用電源系統。 ８、請求項１、２、３、４、５または６において、重要
   負荷の内さらに重要な負荷に外側の母線から配線した産
   業用電源系統。 ９、請求項１、２、３、４、５、６または７において、
   片側給電系統の変圧器あるいは開閉器が故障した場合、
   健全系統の変圧器の冷却性能を臨時に向上させる産業用
   電源系統。