JPH05176448A

JPH05176448A - 電力系統保護装置

Info

Publication number: JPH05176448A
Application number: JP33844391A
Authority: JP
Inventors: Taku Funato; 卓船渡; Fumio Wakasa; 文雄若狭; Yasunobu Fujita; 康信藤田; Miho Matsushima; 美保松島
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-12-20
Filing date: 1991-12-20
Publication date: 1993-07-13
Anticipated expiration: 2016-10-29
Also published as: JP3223302B2

Abstract

(57)【要約】【目的】各母線に挿入された遮断器のうち事故の生じ
た母線の遮断器のみを確実にトリップさせることができ
ること。【構成】遮断器１４と、遮断器２２と、母線連絡遮断
器２８と、第１母線１２に地絡事故が生じたことを検出
する変流器３６と、変流器３６に応答して遮断器１４を
トリップさせる地絡保護リレー４２と、第２母線２０に
地絡事故が生じたことを検出する変流器３８と、変流器
３８の出力信号に応答して遮断器２２をトリップさせる
地絡保護リレー４４と、第１母線と第２母線に地絡電流
が流れたことを検出する変流器４０と、変流器４０に応
答して母線連絡遮断器２８をトリップさせる４６と、母
線連絡遮断器２８がトリップしたことを検出するトリッ
プ検出器６２と、変流器３６，３８，４０及びトリップ
検出器６２の出力信号に応答して遮断器１４，２２，２
８の開閉を制御する論理回路４８を備え、いずれかの母
線でトリップ事故が生じたときに、母線連絡遮断器２８
をトリップさせたあと、地絡事故の生じた系統の遮断器
のみをトリップさせるようにしたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電力系統保護装置に係
り、特に、複数の母線が母線連絡遮断器を介して接続さ
れた電力系統において、系統に地絡事故が発生したとき
などに系統を保護するに好適な電力系統保護装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電力系統においては、複数の母線を母線
連絡遮断器を介して接続し、一方の母線から他方の母線
へ電力を供給するシステムが採用されている。このよう
な構成を採用すると、一方の母線の電源が故障した場合
でも、他方の母線の電源から各母線の負荷に電力を供給
することができる。そして各母線で地絡事故などが生じ
たときには各母線毎に配置された遮断器をトリップさせ
ることによって系統を保護するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術で
は、各母線が母線連絡遮断器を介して接続されていると
きに一方の母線で地絡事故が生じると、各母線に地絡電
流が流れ、各母線の遮断器が共にトリップし健全な母線
の負荷に電力を供給することができなくなる。すなわち
一方の系統で地絡事故が生じたときでも各母線に接続さ
れた負荷に電力が供給されなくなり、停電範囲が広くな
るという不具合がある。

【０００４】なお、特開昭５４−１５１４７号公報に記
載されているように、各母線に地絡電流が流れたときに
母線連絡遮断器をトリップし、その後一方の母線の遮断
器をトリップするようにすれば停電範囲を極小化するこ
とも可能である。しかし、この方法を単に採用しても、
キープリレーの作動状態によっては各母線のキープリレ
ーの接点が同時に閉じた状態となり、母線連絡遮断器が
トリップされると共に各母線の遮断器がトリップされ、
事故の生じた母線のみを確実にトリップすることができ
なくなる。

【０００５】本発明の目的は、各母線中の遮断器のうち
事故の生じた母線の遮断器のみを確実にトリップさせる
ことができる電力系統保護装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、第１の装置として、第１交流電源と第１
負荷とを結ぶ第１母線中に挿入された第１遮断器と、第
２交流電源と第２負荷とを結ぶ第２母線中に挿入された
第２遮断器と、第１遮断器の出力側と第２遮断器の出力
側とを結ぶ母線連絡線中に挿入された母線連絡遮断器
と、第１母線に地絡に伴う電気信号が発生したことを検
出する第１地絡検出手段と、第２母線に地絡に伴う電気
信号が発生したことを検出する第２地絡検出手段と、第
１母線と第２母線のうちいずれか一方の母線に地絡に伴
う電気信号が発生したことを検出する第３地絡検出手段
と、母線連絡遮断器がトリップしたことを検出するトリ
ップ検出手段と、第１地絡検出手段の検出出力と第３地
絡検出手段の検出出力との論理積を条件に第１起動信号
を出力する第１起動信号発生手段と、第２地絡検出手段
の検出出力と第３地絡検出手段の検出出力との論理積を
条件に第２起動信号を出力する第２起動信号発生手段
と、第１起動信号を一定時間以上入力したときに第１タ
イマ信号を出力する第１タイマと、第２起動信号を一定
時間以上入力したときに第２タイマ信号を出力する第２
タイマと、第１タイマ信号とトリップ検出手段の検出出
力との論理積を条件に第１トリップ信号を出力する第１
トリップ信号発生手段と、第２タイマ信号とトリップ検
出手段の検出出力との論理積を条件に第２トリップ信号
を出力する第２トリップ信号発生手段と、第１トリップ
信号により第１遮断器をトリップする第１トリップ手段
と、第２トリップ信号により第２遮断器をトリップする
第２トリップ手段と、トリップ検出手段の検出出力によ
り母線連絡遮断器をトリップする第３トリップ手段とを
備えている電力系統保護装置を構成したものである。

【０００７】第２の装置として、交流電源に接続された
変圧器と第１負荷とを結ぶ第１母線中に挿入された第１
遮断器と、発電機と第２負荷とを結ぶ第２母線中に挿入
された第２遮断器と、第１遮断器の出力側と第２遮断器
の出力側とを結ぶ母線連絡線中に挿入された母線連絡遮
断器と、第１母線に地絡に伴う電気信号が発生したこと
を検出する第１地絡検出手段と、第２母線に地絡に伴う
電気信号が発生したことを検出する第２地絡検出手段
と、第１母線と第２母線のうちいずれか一方の母線に地
絡に伴う電気信号が発生したことを検出する第３地絡検
出手段と、母線連絡遮断器がトリップしたことを検出す
るトリップ検出手段と、第１地絡検出手段の検出出力と
第３地絡検出手段の検出出力との論理積を条件に第１起
動信号を出力する第１起動信号発生手段と、第２地絡検
出手段の検出出力と第３地絡検出手段の検出出力との論
理積を条件に第２起動信号を出力する第２起動信号発生
手段と、第１起動信号を一定時間以上入力したときに第
１タイマ信号を出力する第１タイマと、第２起動信号を
一定時間以上入力したときに第２タイマ信号を出力する
第２タイマと、第１タイマ信号とトリップ検出手段の検
出出力との論理積を条件に第１トリップ信号を出力する
第１トリップ信号発生手段と、第２タイマ信号とトリッ
プ検出手段の検出出力との論理積を条件に第２トリップ
信号を出力する第２トリップ信号発生手段と、第１トリ
ップ信号により第１遮断器をトリップする第１トリップ
手段と、第２トリップ信号により第２遮断器をトリップ
する第２トリップ手段と、トリップ検出手段の検出出力
により母線連絡遮断器をトリップする第３トリップ手段
とを備えている電力系統保護装置を構成したものであ
る。

【０００８】第３の装置として、第１交流電源に接続さ
れた第１変圧器と第１負荷とを結ぶ第１母線中に挿入さ
れた第１遮断器と、第２交流電源に接続された第２変圧
器と第２負荷とを結ぶ第２母線中に挿入された第２遮断
器と、第１遮断器の出力側と第２遮断器の出力側とを結
ぶ母線連絡線中に挿入された母線連絡遮断器と、第１母
線に地絡に伴う電気信号が発生したことを検出する第１
地絡検出手段と、第２母線に地絡に伴う電気信号が発生
したことを検出する第２地絡検出手段と、第１母線と第
２母線のうちいずれか一方の母線に地絡に伴う電気信号
が発生したことを検出する第３地絡検出手段と、母線連
絡遮断器がトリップしたことを検出するトリップ検出手
段と、第１地絡検出手段の検出出力と第３地絡検出手段
の検出出力との論理積を条件に第１起動信号を出力する
第１起動信号発生手段と、第２地絡検出手段の検出出力
と第３地絡検出手段の検出出力との論理積を条件に第２
起動信号を出力する第２起動信号発生手段と、第１起動
信号を一定時間以上入力したときに第１タイマ信号を出
力する第１タイマと、第２起動信号を一定時間以上入力
したときに第２タイマ信号を出力する第２タイマと、第
１タイマ信号とトリップ検出手段の検出出力との論理積
を条件に第１トリップ信号を出力する第１トリップ信号
発生手段と、第２タイマ信号とトリップ検出手段の検出
出力との論理積を条件に第２トリップ信号を出力する第
２トリップ信号発生手段と、第１トリップ信号により第
１遮断器をトリップする第１トリップ手段と、第２トリ
ップ信号により第２遮断器をトリップする第２トリップ
手段と、トリップ検出手段の検出出力により母線連絡遮
断器をトリップする第３トリップ手段とを備えている電
力系統保護装置を構成したものである。

【０００９】第４の装置として、第１交流電源と第１負
荷とを結ぶ第１母線中に挿入された第１遮断器と、第２
交流電源と第２負荷とを結ぶ第２母線中に挿入された第
２遮断器と、第１遮断器の出力側と第２遮断器の出力側
とを結ぶ母線連絡線中に挿入された母線連絡遮断器と、
第１母線に発生する零相電流から地絡を検出する第１地
絡検出手段と、第２母線に発生する零相電流から地絡を
検出する第２地絡検出手段と、第１母線と第２母線のう
ちいずれか一方の母線に発生する零相電流から地絡を検
出する第３地絡検出手段と、母線連絡遮断器がトリップ
したことを検出するトリップ検出手段と、第１地絡検出
手段の検出出力と第３地絡検出手段の検出出力との論理
積を条件に第１起動信号を出力する第１起動信号発生手
段と、第２地絡検出手段の検出出力と第３地絡検出手段
の検出出力との論理積を条件に第２起動信号を出力する
第２起動信号発生手段と、第１起動信号を一定時間以上
入力したときに第１タイマ信号を出力する第１タイマ
と、第２起動信号を一定時間以上入力したときに第２タ
イマ信号を出力する第２タイマと、第１タイマ信号とト
リップ検出手段の検出出力との論理積を条件に第１トリ
ップ信号を出力する第１トリップ信号発生手段と、第２
タイマ信号とトリップ検出手段の検出出力との論理積を
条件に第２トリップ信号を出力する第２トリップ信号発
生手段と、第１トリップ信号により第１遮断器をトリッ
プする第１トリップ手段と、第２トリップ信号により第
２遮断器をトリップする第２トリップ手段と、トリップ
検出手段の検出出力により母線連絡遮断器をトリップす
る第３トリップ手段とを備えている電力系統保護装置を
構成したものである。

【００１０】第５の装置として、交流電源に接続された
変圧器と第１負荷とを結ぶ第１母線中に挿入された第１
遮断器と、発電機と第２負荷とを結ぶ第２母線中に挿入
された第２遮断器と、第１遮断器の出力側と第２遮断器
の出力側とを結ぶ母線連絡線中に挿入された母線連絡遮
断器と、第１母線に発生する零相電流から地絡を検出す
る第１地絡検出手段と、第２母線に発生する零相電流か
ら地絡を検出する第２地絡検出手段と、第１母線と第２
母線のうちいずれか一方の母線に発生する零相電流から
地絡を検出する第３地絡検出手段と、母線連絡遮断器が
トリップしたことを検出するトリップ検出手段と、第１
地絡検出手段の検出出力と第３地絡検出手段の検出出力
との論理積を条件に第１起動信号を出力する第１起動信
号発生手段と、第２地絡検出手段の検出出力と第３地絡
検出手段の検出出力との論理積を条件に第２起動信号を
出力する第２起動信号発生手段と、第１起動信号を一定
時間以上入力したときに第１タイマ信号を出力する第１
タイマと、第２起動信号を一定時間以上入力したときに
第２タイマ信号を出力する第２タイマと、第１タイマ信
号とトリップ検出手段の検出出力との論理積を条件に第
１トリップ信号を出力する第１トリップ信号発生手段
と、第２タイマ信号とトリップ検出手段の検出出力との
論理積を条件に第２トリップ信号を出力する第２トリッ
プ信号発生手段と、第１トリップ信号により第１遮断器
をトリップする第１トリップ手段と、第２トリップ信号
により第２遮断器をトリップする第２トリップ手段と、
トリップ検出手段の検出出力により母線連絡遮断器をト
リップする第３トリップ手段とを備えている電力系統保
護装置を構成したものである。

【００１１】第６の装置として、第１交流電源に接続さ
れた第１変圧器と第１負荷とを結ぶ第１母線中に挿入さ
れた第１遮断器と、第２交流電源に接続された第２変圧
器と第２負荷とを結ぶ第２母線中に挿入された第２遮断
器と、第１遮断器の出力側と第２遮断器の出力側とを結
ぶ母線連絡線中に挿入された母線連絡遮断器と、第１母
線に発生する零相電流から地絡を検出する第１地絡検出
手段と、第２母線に発生する零相電流から地絡を検出す
る第２地絡検出手段と、第１母線と第２母線のうちいず
れか一方の母線に発生する零相電流から地絡を検出する
第３地絡検出手段と、母線連絡遮断器がトリップしたこ
とを検出するトリップ検出手段と、第１地絡検出手段の
検出出力と第３地絡検出手段の検出出力との論理積を条
件に第１起動信号を出力する第１起動信号発生手段と、
第２地絡検出手段の検出出力と第３地絡検出手段の検出
出力との論理積を条件に第２起動信号を出力する第２起
動信号発生手段と、第１起動信号を一定時間以上入力し
たときに第１タイマ信号を出力する第１タイマと、第２
起動信号を一定時間以上入力したときに第２タイマ信号
を出力する第２タイマと、第１タイマ信号とトリップ検
出手段の検出出力との論理積を条件に第１トリップ信号
を出力する第１トリップ信号発生手段と、第２タイマ信
号とトリップ検出手段の検出出力との論理積を条件に第
２トリップ信号を出力する第２トリップ信号発生手段
と、第１トリップ信号により第１遮断器をトリップする
第１トリップ手段と、第２トリップ信号により第２遮断
器をトリップする第２トリップ手段と、トリップ検出手
段の検出出力により母線連絡遮断器をトリップする第３
トリップ手段とを備えている電力系統保護装置を構成し
たものである。

【００１２】第７の装置として、第１交流電源と第１負
荷とを結ぶ第１母線中に挿入された第１遮断器と、第２
交流電源と第２負荷とを結ぶ第２母線中に挿入された第
２遮断器と、第１遮断器の出力側と第２遮断器の出力側
とを結ぶ母線連絡線中に挿入された母線連絡遮断器と、
第１母線に短絡事故が発生したことを検出する第１短絡
事故検出手段と、第２母線に短絡事故が発生したことを
検出する第２短絡事故検出手段と、第１母線と第２母線
のうちいずれか一方の母線に短絡事故が発生したことを
検出する第３短絡事故検出手段と、母線連絡遮断器がト
リップしたことを検出するトリップ検出手段と、第１地
絡検出手段の検出出力と第３地絡検出手段の検出出力と
の論理積を条件に第１起動信号を出力する第１起動信号
発生手段と、第２地絡検出手段の検出出力と第３地絡検
出手段の検出出力との論理積を条件に第２起動信号を出
力する第２起動信号発生手段と、第１起動信号を一定時
間以上入力したときに第１タイマ信号を出力する第１タ
イマと、第２起動信号を一定時間以上入力したときに第
２タイマ信号を出力する第２タイマと、第１タイマ信号
とトリップ検出手段の検出出力との論理積を条件に第１
トリップ信号を出力する第１トリップ信号発生手段と、
第２タイマ信号とトリップ検出手段の検出出力との論理
積を条件に第２トリップ信号を出力する第２トリップ信
号発生手段と、第１トリップ信号により第１遮断器をト
リップする第１トリップ手段と、第２トリップ信号によ
り第２遮断器をトリップする第２トリップ手段と、トリ
ップ検出手段の検出出力により母線連絡遮断器をトリッ
プする第３トリップ手段とを備えている電力系統保護装
置を構成したものである。

【００１３】第８の装置として、交流電源に接続された
変圧器と第１負荷とを結ぶ第１母線中に挿入された第１
遮断器と、発電機と第２負荷とを結ぶ第２母線中に挿入
された第２遮断器と、第１遮断器の出力側と第２遮断器
の出力側とを結ぶ母線連絡線中に挿入された母線連絡遮
断器と、第１母線に短絡事故が発生したことを検出する
第１短絡事故検出手段と、第２母線に短絡事故が発生し
たことを検出する第２短絡事故検出手段と、第１母線と
第２母線のうちいずれか一方の母線に短絡事故が発生し
たことを検出する第３短絡事故検出手段と、母線連絡遮
断器がトリップしたことを検出するトリップ検出手段
と、第１地絡検出手段の検出出力と第３地絡検出手段の
検出出力との論理積を条件に第１起動信号を出力する第
１起動信号発生手段と、第２地絡検出手段の検出出力と
第３地絡検出手段の検出出力との論理積を条件に第２起
動信号を出力する第２起動信号発生手段と、第１起動信
号を一定時間以上入力したときに第１タイマ信号を出力
する第１タイマと、第２起動信号を一定時間以上入力し
たときに第２タイマ信号を出力する第２タイマと、第１
タイマ信号とトリップ検出手段の検出出力との論理積を
条件に第１トリップ信号を出力する第１トリップ信号発
生手段と、第２タイマ信号とトリップ検出手段の検出出
力との論理積を条件に第２トリップ信号を出力する第２
トリップ信号発生手段と、第１トリップ信号により第１
遮断器をトリップする第１トリップ手段と、第２トリッ
プ信号により第２遮断器をトリップする第２トリップ手
段と、トリップ検出手段の検出出力により母線連絡遮断
器をトリップする第３トリップ手段とを備えている電力
系統保護装置を構成したものである。

【００１４】第９の装置として、第１交流電源に接続さ
れた第１変圧器と第１負荷とを結ぶ第１母線中に挿入さ
れた第１遮断器と、第２交流電源に接続された第２変圧
器と第２負荷とを結ぶ第２母線中に挿入された第２遮断
器と、第１遮断器の出力側と第２遮断器の出力側とを結
ぶ母線連絡線中に挿入された母線連絡遮断器と、第１母
線に短絡事故が発生したことを検出する第１短絡事故検
出手段と、第２母線に短絡事故が発生したことを検出す
る第２短絡事故検出手段と、第１母線と第２母線のうち
いずれか一方の母線に短絡事故が発生したことを検出す
る第３短絡事故検出手段と、母線連絡遮断器がトリップ
したことを検出するトリップ検出手段と、第１地絡検出
手段の検出出力と第３地絡検出手段の検出出力との論理
積を条件に第１起動信号を出力する第１起動信号発生手
段と、第２地絡検出手段の検出出力と第３地絡検出手段
の検出出力との論理積を条件に第２起動信号を出力する
第２起動信号発生手段と、第１起動信号を一定時間以上
入力したときに第１タイマ信号を出力する第１タイマ
と、第２起動信号を一定時間以上入力したときに第２タ
イマ信号を出力する第２タイマと、第１タイマ信号とト
リップ検出手段の検出出力との論理積を条件に第１トリ
ップ信号を出力する第１トリップ信号発生手段と、第２
タイマ信号とトリップ検出手段の検出出力との論理積を
条件に第２トリップ信号を出力する第２トリップ信号発
生手段と、第１トリップ信号により第１遮断器をトリッ
プする第１トリップ手段と、第２トリップ信号により第
２遮断器をトリップする第２トリップ手段と、トリップ
検出手段の検出出力により母線連絡遮断器をトリップす
る第３トリップ手段とを備えている電力系統保護装置を
構成したものである。

【００１５】

【作用】このように構成されることから、本発明によれ
ば、次の作用により上記目的が達成される。すなわち、
各母線が母線連絡遮断器を介して接続されているとき
に、一方の母線で地絡事故が生じると、各母線に地絡に
伴う地絡電流が流れ、第１，第２，第３地絡検出手段か
らそれぞれ地絡検出信号が出力される。これにより第１
起動信号と第２起動信号が同時に出力され第１タイマ及
び第２タイマが共に起動される。各タイマが起動したあ
と第３地絡検出手段の検出出力によって母線連絡遮断器
がトリップされる。このため、地絡事故が発生しない母
線に設けられた地絡検出手段は検出出力の発生が停止さ
れる。例えば、第１母線で地絡事故が発生したときには
第２地絡検出手段の検出出力の発生が停止されると共
に、第２起動信号の発生が停止され、第２タイマの起動
が停止されることになる。一方、第１タイマの起動は継
続され、第１起動信号の発生が一定時間継続されて第１
タイマから第１タイマ信号が出力されると共に、トリッ
プ検出手段によって母線連絡遮断器がトリップしたこと
が検出されると、第１トリップ信号発生手段から第１ト
リップ信号が出力され、第１母線側の第１遮断器がトリ
ップされる。すなわち地絡事故の生じた母線の第１遮断
器のみがトリップされることになる。また第２母線で地
絡事故が生じたときには、母線連絡遮断器が開かれると
共に第１遮断器をトリップするための第２起動信号の発
生が停止されるため、第２母線の遮断器のみがトリップ
されることになる。また各母線で短絡事故が生じたとき
にも、同様な作用によって一方の遮断器のみをトリップ
させることができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１において、Δ−Ｙ接続された変圧器１０の
一次側は、第１交流電源を構成する変電所に接続され、
二次側は第１母線１２に接続されている。第１母線１２
中には第１遮断器１４が挿入されており、遮断器１４は
第１母線１２を介して第１負荷１６に接続されている。
一方発電機１８は第２交流電源として設けられており、
この発電機１８の出力側には第２母線２０が接続されて
いる。そして第２母線２０中には第２遮断器２２が挿入
されており、遮断器２２は第２母線２０を介して第２負
荷２４に接続されている。遮断器１４の出力側と遮断器
２２の出力側には母線連絡線２６が配線されており、こ
の母線連絡線２６中には母線連絡遮断器２８が挿入され
ている。

【００１７】変圧器１０と発電機１８にはそれぞれ中性
線３０，３２が設けられており、各中性線３０，３２が
中性線３４を介して接地されている。そして中性線３０
には変流器３６が、中性線３２には変流器３８が、中性
線３４には変流器４０がそれぞれ設けられている。変流
器３６の出力側は地絡保護リレー４２に接続され、変流
器３８の出力側は地絡保護リレー４４に接続され、変流
器４０の出力側は地絡保護リレー４６にそれぞれ接続さ
れている。

【００１８】地絡保護リレー４２は、図２に示されるよ
うに検出部４２Ａとトリップ駆動部４２Ｂを備え、地絡
保護リレー４４は検出部４４Ａ、トリップ駆動部４４Ｂ
を備え、地絡保護リレー４６は検出部４６Ａ、トリップ
駆動部４６Ｂを備えて構成されており、各検出部４２
Ａ，４４Ａ，４６Ｂと各トリップ駆動部４２Ｂ，４４
Ｂ，４６Ｂとの間に論理回路４８が設けられている。検
出部４２Ａは変流器３６によって中性線３６に流れる零
相電流が設定レベルを超えたときにトリップ検出信号を
発生するようになっており、検出部４４Ａは変流器３８
によって中性線３２に流れる零相電流が設定レベルを超
えたときに地絡検出信号を出力するようになっている。
また検出部４６Ａは変流器４０によって中性線３４に流
れる零相電流が設定レベルを超えたときに地絡検出信号
を出力するようになっている。すなわち、変流器３６、
検出部４２Ａは第１地絡検出手段を、変流器３８と検出
部４４Ａは第２地絡検出手段を、変流器４０と検出部４
６Ａは第３地絡検出手段を構成するようになっている。

【００１９】論理回路４８はＡＮＤゲート５０、第１タ
イマ５２、ＡＮＤゲート５４、ＡＮＤゲート５６、第２
タイマ５８、ＡＮＤゲート６０を備えて構成されてい
る。ＡＮＤゲート５０は検出部４６Ａと検出部４２Ａの
検出出力の論理積を条件に第１起動信号を発生する第１
起動信号発生手段として構成されている。第１タイマ５
２は第１起動信号の入力が一定時間継続されたときに第
１タイマ信号を発生するようになっている。一方ＡＮＤ
ゲート５６は検出部４６Ａと検出部４４Ａの検出信号の
論理積を条件に第２起動信号を発生する第２起動発生手
段として構成されている。第２タイマ５８は第２起動信
号の入力が一定時間以上継続されたときに第２タイマ信
号を発生するようになっている。ＡＮＤゲート５４は第
１タイマ５２からの第１タイマ信号と母線連絡遮断器２
８がトリップされたことを検出するトリップ検出器６２
の検出出力との論理積を条件に、第１トリップ信号を発
生する第１トリップ信号発生手段として構成されてい
る。またＡＮＤゲート６０は第２タイマ信号とトリップ
検出器６２の検出信号との論理積を条件に第２トリップ
信号を発生する第２トリップ信号発生手段を構成するよ
うになっている。そして第１トリップ信号はトリップ駆
動部４２Ｂに入力され、第２トリップ信号はトリップ駆
動部４４Ｂに入力される。トリップ駆動部４２Ｂは第１
トリップ信号によって第１遮断器１４をトリップする第
１トリップ手段として構成されており、トリップ駆動部
４４Ｂは第２トリップ信号により第２遮断器２２をトリ
ップする第２トリップ手段として構成されている。更に
トリップ駆動部４６Ｂは検出部４６Ａの検出出力に応答
として母線連絡遮断器２８をトリップする第３トリップ
手段として構成されている。なお、第１タイマ５２及び
第２タイマ５８のタイマ時間は各検出部４２Ａ，４４
Ａ，４６Ａから検出信号が発生したあとトリップ検出器
６２から検出信号が発生される時間以上に設定されてい
る。

【００２０】次に本発明に係る実施例の作用を図３のタ
イムチャートに従って説明する。遮断器１４，２２，２
６が共に閉じた状態にあって各負荷１６，２４に電力が
供給されているときに、第１負荷１６の系統で地絡事故
が生じると、各中性線３０，３２，３４に地絡事故に伴
う地絡電流が流れる。そしてこの地絡電流が各変流器３
６，３８，４０によって検出されると各検出部４２Ａ，
４４Ａ，４６Ａからそれぞれ検出信号が出力される。こ
れによりＡＮＤゲート５０からは第１起動信号が出力さ
れ、ＡＮＤゲート５６からは第２起動信号が出力され
る。そして第１タイマ５２と第２タイマ５８が同時に起
動される。第１タイマ５２及び第２タイマ５８によって
各起動信号の計時が行なわれているときに、検出部４６
Ａからの検出信号がトリップ駆動部４６Ｂに入力され母
線連絡遮断器２８がトリップされる。これにより中性線
３２に流れる地絡電流が零となり、検出部４４Ａの出力
信号のレベルがハイレベルからローレベルに反転する。
この結果第２起動信号の出力が停止されると共に第２タ
イマ５８の起動が停止される。

【００２１】一方、ＡＮＤゲート５０の出力はハイレベ
ルの状態に維持されており、第１タイマ５２の計時は継
続されている。そして第１タイマ５２によって、第１起
動信号の入力が一定時間以上継続したことが計時される
と、第１タイマ５２から第１タイマ信号が出力される。
このとき、母線連絡遮断器２８は既にトリップされてい
るので、トリップ検出器６２からはハイレベルの信号が
出力され、ＡＮＤゲート５４からは第１トリップ信号が
出力される。これによりトリップ駆動部４２Ｂによって
第１遮断器１４がトリップされることになる。

【００２２】このように、本実施例によれば、第１母線
１２の系統で地絡事故が生じたときには、母線連絡遮断
器２８をトリップしたあと第１遮断器１４をトリップさ
せるようにしたため、地絡事故の生じた系統のみを電源
から遮断することができ、健全な系統には継続して電力
を供給することができ、停電範囲を第１負荷１６のみに
限定することができる。このため第１母線１２と第２母
線２０とが母線連絡遮断器２８を介して接続されている
系統でも地絡事故に伴う停電範囲を極小化することがで
きる。

【００２３】また、前記実施例において、第２母線の負
荷側の系統で地絡事故が生じたときには、母線連絡遮断
器２８がトリップされたあと第２遮断器２２がトリップ
され、第１遮断器１４が閉じた状態に保持されるため、
停電範囲を第２負荷２４のみに限定することができる。

【００２４】また前記実施例においては、第２母線を発
電機１８に接続したものについて述べたが、図４に示さ
れるように、第２母線２０をΔ−Ｙ接続された変圧器６
４に接続し、変圧器６４を変電所などに接続した電力系
統においても、前記実施例と同様に地絡事故に伴う停電
範囲の極小化を計ることができる。

【００２５】また前記実施例においては、電力系統で地
絡事故が発生したときに、この地絡事故から系統を保護
することについて述べたが、各電力系統に短絡事故を検
出する短絡事故検出器を設け、この検出器の出力信号を
論理回路４８に接続する構成としても、前記実施例と同
様に、短絡事故から系統を保護することができると共
に、短絡事故から停電となる範囲を一定の範囲に限定す
ることができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の母線を母線連絡遮断器を介して接続した電力系統
において、一方の母線で事故が発生したときに、母線連
絡遮断器をトリップさせたあと、事故の生じた系統の遮
断器のみをトリップさせるようにしたため、停電範囲を
事故の生じた系統のみに限定することができ、停電範囲
の極小化に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】論理回路の具体的構成図である。

【図３】図１及び図２に示す装置の作用を説明するため
のタイムチャートである。

【図４】本発明の他の実施例を示す要部構成図である。

【符号の説明】

１０変圧器１２第１母線１４第１遮断器１６第１負荷１８発電機２０第２母線２２第２遮断器２４第２負荷２８母線連絡遮断器３０，３２，３４中性線３６，３８，４０変流器４２，４４，４６地絡保護リレー４８論理回路６２トリップ検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松島美保茨城県日立市国分町１丁目１番１号株式会社日立製作所国分工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１交流電源と第１負荷とを結ぶ第１母
線中に挿入された第１遮断器と、第２交流電源と第２負
荷とを結ぶ第２母線中に挿入された第２遮断器と、第１
遮断器の出力側と第２遮断器の出力側とを結ぶ母線連絡
線中に挿入された母線連絡遮断器と、第１母線に地絡に
伴う電気信号が発生したことを検出する第１地絡検出手
段と、第２母線に地絡に伴う電気信号が発生したことを
検出する第２地絡検出手段と、第１母線と第２母線のう
ちいずれか一方の母線に地絡に伴う電気信号が発生した
ことを検出する第３地絡検出手段と、母線連絡遮断器が
トリップしたことを検出するトリップ検出手段と、第１
地絡検出手段の検出出力と第３地絡検出手段の検出出力
との論理積を条件に第１起動信号を出力する第１起動信
号発生手段と、第２地絡検出手段の検出出力と第３地絡
検出手段の検出出力との論理積を条件に第２起動信号を
出力する第２起動信号発生手段と、第１起動信号を一定
時間以上入力したときに第１タイマ信号を出力する第１
タイマと、第２起動信号を一定時間以上入力したときに
第２タイマ信号を出力する第２タイマと、第１タイマ信
号とトリップ検出手段の検出出力との論理積を条件に第
１トリップ信号を出力する第１トリップ信号発生手段
と、第２タイマ信号とトリップ検出手段の検出出力との
論理積を条件に第２トリップ信号を出力する第２トリッ
プ信号発生手段と、第１トリップ信号により第１遮断器
をトリップする第１トリップ手段と、第２トリップ信号
により第２遮断器をトリップする第２トリップ手段と、
トリップ検出手段の検出出力により母線連絡遮断器をト
リップする第３トリップ手段とを備えている電力系統保
護装置。
【請求項２】交流電源に接続された変圧器と第１負荷
とを結ぶ第１母線中に挿入された第１遮断器と、発電機
と第２負荷とを結ぶ第２母線中に挿入された第２遮断器
と、第１遮断器の出力側と第２遮断器の出力側とを結ぶ
母線連絡線中に挿入された母線連絡遮断器と、第１母線
に地絡に伴う電気信号が発生したことを検出する第１地
絡検出手段と、第２母線に地絡に伴う電気信号が発生し
たことを検出する第２地絡検出手段と、第１母線と第２
母線のうちいずれか一方の母線に地絡に伴う電気信号が
発生したことを検出する第３地絡検出手段と、母線連絡
遮断器がトリップしたことを検出するトリップ検出手段
と、第１地絡検出手段の検出出力と第３地絡検出手段の
検出出力との論理積を条件に第１起動信号を出力する第
１起動信号発生手段と、第２地絡検出手段の検出出力と
第３地絡検出手段の検出出力との論理積を条件に第２起
動信号を出力する第２起動信号発生手段と、第１起動信
号を一定時間以上入力したときに第１タイマ信号を出力
する第１タイマと、第２起動信号を一定時間以上入力し
たときに第２タイマ信号を出力する第２タイマと、第１
タイマ信号とトリップ検出手段の検出出力との論理積を
条件に第１トリップ信号を出力する第１トリップ信号発
生手段と、第２タイマ信号とトリップ検出手段の検出出
力との論理積を条件に第２トリップ信号を出力する第２
トリップ信号発生手段と、第１トリップ信号により第１
遮断器をトリップする第１トリップ手段と、第２トリッ
プ信号により第２遮断器をトリップする第２トリップ手
段と、トリップ検出手段の検出出力により母線連絡遮断
器をトリップする第３トリップ手段とを備えている電力
系統保護装置。
【請求項３】第１交流電源に接続された第１変圧器と
第１負荷とを結ぶ第１母線中に挿入された第１遮断器
と、第２交流電源に接続された第２変圧器と第２負荷と
を結ぶ第２母線中に挿入された第２遮断器と、第１遮断
器の出力側と第２遮断器の出力側とを結ぶ母線連絡線中
に挿入された母線連絡遮断器と、第１母線に地絡に伴う
電気信号が発生したことを検出する第１地絡検出手段
と、第２母線に地絡に伴う電気信号が発生したことを検
出する第２地絡検出手段と、第１母線と第２母線のうち
いずれか一方の母線に地絡に伴う電気信号が発生したこ
とを検出する第３地絡検出手段と、母線連絡遮断器がト
リップしたことを検出するトリップ検出手段と、第１地
絡検出手段の検出出力と第３地絡検出手段の検出出力と
の論理積を条件に第１起動信号を出力する第１起動信号
発生手段と、第２地絡検出手段の検出出力と第３地絡検
出手段の検出出力との論理積を条件に第２起動信号を出
力する第２起動信号発生手段と、第１起動信号を一定時
間以上入力したときに第１タイマ信号を出力する第１タ
イマと、第２起動信号を一定時間以上入力したときに第
２タイマ信号を出力する第２タイマと、第１タイマ信号
とトリップ検出手段の検出出力との論理積を条件に第１
トリップ信号を出力する第１トリップ信号発生手段と、
第２タイマ信号とトリップ検出手段の検出出力との論理
積を条件に第２トリップ信号を出力する第２トリップ信
号発生手段と、第１トリップ信号により第１遮断器をト
リップする第１トリップ手段と、第２トリップ信号によ
り第２遮断器をトリップする第２トリップ手段と、トリ
ップ検出手段の検出出力により母線連絡遮断器をトリッ
プする第３トリップ手段とを備えている電力系統保護装
置。
【請求項４】第１交流電源と第１負荷とを結ぶ第１母
線中に挿入された第１遮断器と、第２交流電源と第２負
荷とを結ぶ第２母線中に挿入された第２遮断器と、第１
遮断器の出力側と第２遮断器の出力側とを結ぶ母線連絡
線中に挿入された母線連絡遮断器と、第１母線に発生す
る零相電流から地絡を検出する第１地絡検出手段と、第
２母線に発生する零相電流から地絡を検出する第２地絡
検出手段と、第１母線と第２母線のうちいずれか一方の
母線に発生する零相電流から地絡を検出する第３地絡検
出手段と、母線連絡遮断器がトリップしたことを検出す
るトリップ検出手段と、第１地絡検出手段の検出出力と
第３地絡検出手段の検出出力との論理積を条件に第１起
動信号を出力する第１起動信号発生手段と、第２地絡検
出手段の検出出力と第３地絡検出手段の検出出力との論
理積を条件に第２起動信号を出力する第２起動信号発生
手段と、第１起動信号を一定時間以上入力したときに第
１タイマ信号を出力する第１タイマと、第２起動信号を
一定時間以上入力したときに第２タイマ信号を出力する
第２タイマと、第１タイマ信号とトリップ検出手段の検
出出力との論理積を条件に第１トリップ信号を出力する
第１トリップ信号発生手段と、第２タイマ信号とトリッ
プ検出手段の検出出力との論理積を条件に第２トリップ
信号を出力する第２トリップ信号発生手段と、第１トリ
ップ信号により第１遮断器をトリップする第１トリップ
手段と、第２トリップ信号により第２遮断器をトリップ
する第２トリップ手段と、トリップ検出手段の検出出力
により母線連絡遮断器をトリップする第３トリップ手段
とを備えている電力系統保護装置。
【請求項５】交流電源に接続された変圧器と第１負荷
とを結ぶ第１母線中に挿入された第１遮断器と、発電機
と第２負荷とを結ぶ第２母線中に挿入された第２遮断器
と、第１遮断器の出力側と第２遮断器の出力側とを結ぶ
母線連絡線中に挿入された母線連絡遮断器と、第１母線
に発生する零相電流から地絡を検出する第１地絡検出手
段と、第２母線に発生する零相電流から地絡を検出する
第２地絡検出手段と、第１母線と第２母線のうちいずれ
か一方の母線に発生する零相電流から地絡を検出する第
３地絡検出手段と、母線連絡遮断器がトリップしたこと
を検出するトリップ検出手段と、第１地絡検出手段の検
出出力と第３地絡検出手段の検出出力との論理積を条件
に第１起動信号を出力する第１起動信号発生手段と、第
２地絡検出手段の検出出力と第３地絡検出手段の検出出
力との論理積を条件に第２起動信号を出力する第２起動
信号発生手段と、第１起動信号を一定時間以上入力した
ときに第１タイマ信号を出力する第１タイマと、第２起
動信号を一定時間以上入力したときに第２タイマ信号を
出力する第２タイマと、第１タイマ信号とトリップ検出
手段の検出出力との論理積を条件に第１トリップ信号を
出力する第１トリップ信号発生手段と、第２タイマ信号
とトリップ検出手段の検出出力との論理積を条件に第２
トリップ信号を出力する第２トリップ信号発生手段と、
第１トリップ信号により第１遮断器をトリップする第１
トリップ手段と、第２トリップ信号により第２遮断器を
トリップする第２トリップ手段と、トリップ検出手段の
検出出力により母線連絡遮断器をトリップする第３トリ
ップ手段とを備えている電力系統保護装置。
【請求項６】第１交流電源に接続された第１変圧器と
第１負荷とを結ぶ第１母線中に挿入された第１遮断器
と、第２交流電源に接続された第２変圧器と第２負荷と
を結ぶ第２母線中に挿入された第２遮断器と、第１遮断
器の出力側と第２遮断器の出力側とを結ぶ母線連絡線中
に挿入された母線連絡遮断器と、第１母線に発生する零
相電流から地絡を検出する第１地絡検出手段と、第２母
線に発生する零相電流から地絡を検出する第２地絡検出
手段と、第１母線と第２母線のうちいずれか一方の母線
に発生する零相電流から地絡を検出する第３地絡検出手
段と、母線連絡遮断器がトリップしたことを検出するト
リップ検出手段と、第１地絡検出手段の検出出力と第３
地絡検出手段の検出出力との論理積を条件に第１起動信
号を出力する第１起動信号発生手段と、第２地絡検出手
段の検出出力と第３地絡検出手段の検出出力との論理積
を条件に第２起動信号を出力する第２起動信号発生手段
と、第１起動信号を一定時間以上入力したときに第１タ
イマ信号を出力する第１タイマと、第２起動信号を一定
時間以上入力したときに第２タイマ信号を出力する第２
タイマと、第１タイマ信号とトリップ検出手段の検出出
力との論理積を条件に第１トリップ信号を出力する第１
トリップ信号発生手段と、第２タイマ信号とトリップ検
出手段の検出出力との論理積を条件に第２トリップ信号
を出力する第２トリップ信号発生手段と、第１トリップ
信号により第１遮断器をトリップする第１トリップ手段
と、第２トリップ信号により第２遮断器をトリップする
第２トリップ手段と、トリップ検出手段の検出出力によ
り母線連絡遮断器をトリップする第３トリップ手段とを
備えている電力系統保護装置。
【請求項７】第１交流電源と第１負荷とを結ぶ第１母
線中に挿入された第１遮断器と、第２交流電源と第２負
荷とを結ぶ第２母線中に挿入された第２遮断器と、第１
遮断器の出力側と第２遮断器の出力側とを結ぶ母線連絡
線中に挿入された母線連絡遮断器と、第１母線に短絡事
故が発生したことを検出する第１短絡事故検出手段と、
第２母線に短絡事故が発生したことを検出する第２短絡
事故検出手段と、第１母線と第２母線のうちいずれか一
方の母線に短絡事故が発生したことを検出する第３短絡
事故検出手段と、母線連絡遮断器がトリップしたことを
検出するトリップ検出手段と、第１地絡検出手段の検出
出力と第３地絡検出手段の検出出力との論理積を条件に
第１起動信号を出力する第１起動信号発生手段と、第２
地絡検出手段の検出出力と第３地絡検出手段の検出出力
との論理積を条件に第２起動信号を出力する第２起動信
号発生手段と、第１起動信号を一定時間以上入力したと
きに第１タイマ信号を出力する第１タイマと、第２起動
信号を一定時間以上入力したときに第２タイマ信号を出
力する第２タイマと、第１タイマ信号とトリップ検出手
段の検出出力との論理積を条件に第１トリップ信号を出
力する第１トリップ信号発生手段と、第２タイマ信号と
トリップ検出手段の検出出力との論理積を条件に第２ト
リップ信号を出力する第２トリップ信号発生手段と、第
１トリップ信号により第１遮断器をトリップする第１ト
リップ手段と、第２トリップ信号により第２遮断器をト
リップする第２トリップ手段と、トリップ検出手段の検
出出力により母線連絡遮断器をトリップする第３トリッ
プ手段とを備えている電力系統保護装置。
【請求項８】交流電源に接続された変圧器と第１負荷
とを結ぶ第１母線中に挿入された第１遮断器と、発電機
と第２負荷とを結ぶ第２母線中に挿入された第２遮断器
と、第１遮断器の出力側と第２遮断器の出力側とを結ぶ
母線連絡線中に挿入された母線連絡遮断器と、第１母線
に短絡事故が発生したことを検出する第１短絡事故検出
手段と、第２母線に短絡事故が発生したことを検出する
第２短絡事故検出手段と、第１母線と第２母線のうちい
ずれか一方の母線に短絡事故が発生したことを検出する
第３短絡事故検出手段と、母線連絡遮断器がトリップし
たことを検出するトリップ検出手段と、第１地絡検出手
段の検出出力と第３地絡検出手段の検出出力との論理積
を条件に第１起動信号を出力する第１起動信号発生手段
と、第２地絡検出手段の検出出力と第３地絡検出手段の
検出出力との論理積を条件に第２起動信号を出力する第
２起動信号発生手段と、第１起動信号を一定時間以上入
力したときに第１タイマ信号を出力する第１タイマと、
第２起動信号を一定時間以上入力したときに第２タイマ
信号を出力する第２タイマと、第１タイマ信号とトリッ
プ検出手段の検出出力との論理積を条件に第１トリップ
信号を出力する第１トリップ信号発生手段と、第２タイ
マ信号とトリップ検出手段の検出出力との論理積を条件
に第２トリップ信号を出力する第２トリップ信号発生手
段と、第１トリップ信号により第１遮断器をトリップす
る第１トリップ手段と、第２トリップ信号により第２遮
断器をトリップする第２トリップ手段と、トリップ検出
手段の検出出力により母線連絡遮断器をトリップする第
３トリップ手段とを備えている電力系統保護装置。
【請求項９】第１交流電源に接続された第１変圧器と
第１負荷とを結ぶ第１母線中に挿入された第１遮断器
と、第２交流電源に接続された第２変圧器と第２負荷と
を結ぶ第２母線中に挿入された第２遮断器と、第１遮断
器の出力側と第２遮断器の出力側とを結ぶ母線連絡線中
に挿入された母線連絡遮断器と、第１母線に短絡事故が
発生したことを検出する第１短絡事故検出手段と、第２
母線に短絡事故が発生したことを検出する第２短絡事故
検出手段と、第１母線と第２母線のうちいずれか一方の
母線に短絡事故が発生したことを検出する第３短絡事故
検出手段と、母線連絡遮断器がトリップしたことを検出
するトリップ検出手段と、第１地絡検出手段の検出出力
と第３地絡検出手段の検出出力との論理積を条件に第１
起動信号を出力する第１起動信号発生手段と、第２地絡
検出手段の検出出力と第３地絡検出手段の検出出力との
論理積を条件に第２起動信号を出力する第２起動信号発
生手段と、第１起動信号を一定時間以上入力したときに
第１タイマ信号を出力する第１タイマと、第２起動信号
を一定時間以上入力したときに第２タイマ信号を出力す
る第２タイマと、第１タイマ信号とトリップ検出手段の
検出出力との論理積を条件に第１トリップ信号を出力す
る第１トリップ信号発生手段と、第２タイマ信号とトリ
ップ検出手段の検出出力との論理積を条件に第２トリッ
プ信号を出力する第２トリップ信号発生手段と、第１ト
リップ信号により第１遮断器をトリップする第１トリッ
プ手段と、第２トリップ信号により第２遮断器をトリッ
プする第２トリップ手段と、トリップ検出手段の検出出
力により母線連絡遮断器をトリップする第３トリップ手
段とを備えている電力系統保護装置。