JPH06260308A - 中性点接地装置 - Google Patents

中性点接地装置

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JPH06260308A
JPH06260308A JP4342593A JP4342593A JPH06260308A JP H06260308 A JPH06260308 A JP H06260308A JP 4342593 A JP4342593 A JP 4342593A JP 4342593 A JP4342593 A JP 4342593A JP H06260308 A JPH06260308 A JP H06260308A
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neutral point
impedance
neutral
ground fault
grounding device
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JP4342593A
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English (en)
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Hiroshi Arita
浩 有田
Junzo Kida
順三 木田
Yukio Kurosawa
幸夫 黒澤
Tokio Yamagiwa
時生 山極
Masao Morita
政夫 森田
Toshiaki Ueda
俊明 植田
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Chubu Electric Power Co Inc
Hitachi Ltd
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Chubu Electric Power Co Inc
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 送電系統の地絡事故時における地絡継電器の
検出感度の向上を図った中性点接地装置を提供するこ
と。 【構成】 送電系統の中性点Nと大地間に低抵抗40
1、402、403、・・・・、419、420が直列
に接続され、これらの各抵抗に並列に高速でオン・オフ
動作できるスイッチ群501〜520が接続されてい
る。これらのスイッチ群501〜520は図示してない
制御装置により中性点Nにおける中性点電圧、中性点電
流の大きさに応じて切換制御される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発電所から需要家など
の負荷に電力を供給する電力系統の中性点接地装置に係
り、特に送電系統の地絡事故における地絡継電器の検出
感度の向上を図った中性点接地装置に関する。
【0002】
【従来の技術】送電系統の中性点接地装置は、送電系統
の安定度、保護継電器の動作、機器、線路の絶縁基準、
遮断器の遮断容量、通信線への電磁誘導障害など、送電
系統の設計ならびに保守運用上重大な関係がある。
【0003】最近の高電圧送電系統は、ア−ク地絡その
他による異常電圧発生防止、地絡故障時の健全相の対地
電圧上昇を押さえ、絶縁レベルを低減、地絡継電器の動
作確実性等の理由によって、中性点を直接あるいは抵
抗、リアクトルなどを通じて接地するのが普通である。
特にわが国にように土地が狭く、送電線路と通信線路と
が接近して施設されている状況では、電磁誘導対策が古
くから重要な問題とされ、非有効接地系では100〜1
000Ωの高抵抗で中性点を接地する場合が多く、有効
接地系では直接接地、30Ω程度の低抵抗接地される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の中性点
接地方式では、非有効接地系では地絡継電器の感度を犠
牲にして、通信線障害を抑制しており、有効接地系では
地絡故障時に通信線障害が生じるという相矛盾した方式
が採用されており、他に悪影響を及ぼさずに電力供給の
信頼性を確保するという点で配慮がなされてなかった。
【0005】つまり、非有効接地系の高抵抗接地方式で
は、通信線への誘導電圧を数100V以下におさえるた
め、接地抵抗を比較的大きくして地絡電流を小さくして
いるが、接地抵抗を高抵抗にしすぎると、地絡継電器の
動作が困難になるとともに、健全相の対地電圧の上昇を
きたす問題を生じる。
【0006】一方、有効接地系の直接接地系では1線地
絡故障の際、健全相の対地電圧はほとんど上昇せず、遮
断時の開閉動揺などの値も低く抑制することができると
いう長所があるが、地絡故障が生じると、並行通信線に
大きな電磁誘導電圧が誘導されて障害を与えることにな
る。今日の高度情報社会は通信社会と言っても良いほ
ど、通信系統の信頼性が重要視されている。このため通
信線に高性能の避雷器を取付けたり、磁気遮蔽対策をす
る方法があるが、長距離通信線全体を対策するには膨大
な費用がかかる問題があった。
【0007】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、電力系統の地絡故障時に地絡継電器の検出
感度の向上を図った中性点接地装置を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、電力系統の中性点接地インピ−ダンスを
常時は、直接接地あるいは低インピ−ダンスの値に設定
しておき、地絡故障時には、高速にインピ−ダンスを高
インピ−ダンスの値に変更することにより、地絡電流を
抑制するものある。
【0009】すなわち、本発明の中性点接地装置は、電
力系統の中性点と大地間に接続されるインピーダンス
と、該インピーダンスを可変にする手段とを有すること
を特徴をする。
【0010】また本発明の中性点接地装置は、電力系統
の中性点と大地間に接続されるインピーダンスは、複数
のインピーダンス素子が直列接続されて構成され、前記
インピーダンス可変手段は、前記複数の各インピーダン
ス素子に並列接続される複数のスイッチ手段と、該複数
のスイッチ手段を中性点電圧及び中性点電流の大きさに
応じて切換制御する制御手段とを有することを特徴をす
る。
【0011】更に本発明の中性点接地装置は、前記制御
手段は通常は、中性点接地インピーダンスが低く、かつ
地絡事故発生後は、高くなるように前記複数のスイッチ
手段を切換制御することを特徴とする。
【0012】また本発明の中性点接地装置は、前記複数
のインピーダンス素子は、複数の抵抗であることを特徴
とする。
【0013】更に本発明の中性点接地装置は、前記複数
のインピーダンス素子は、複数の抵抗及びリアクトルを
組み合せて構成されることを特徴とする。
【0014】また前記複数のスイッチ手段は、半導体ス
イッチであることを特徴とする。
【0015】
【作用】本発明によれば、次の作用により、上記目的が
達成できる。
【0016】即ち、上記構成の中性点接地装置では、中
性点接地インピーダンスは、常時は直接接地あるいは低
抵抗等の低インピ−ダンスであるので、地絡事故におけ
る地絡継電器の検出感度が高い状態にある。この時、地
絡故障が生じると、地絡電流の大きさに応じて中性点接
地インピーダンスが高速に変更されることになる。
【0017】この結果、地絡事故時の地絡継電器が事故
発生時に初期の段階で作動し、事故除去指令を出すとと
もに、仮に地絡電流が大きい場合、中性点接地インピー
ダンスが大きくなるように変更され、地絡電流が抑制さ
れる。この結果、電力系統の保護システムの信頼性の向
上が図れる。
【0018】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1には本発明に係る送電系統に設置された中性
点接地装置の一実施例を示す。同図において、一般的に
送電は発電機1からの電力を変圧器2を介して、送電線
3により負荷側に供給される。この場合、本実施例では
変圧器2の2次側のスタ−結線の中性点Nに可変インピ
ーダンスを有する中性点設置装置4が設置されている。
中性点接地装置4を構成する中性点接地インピ−ダンス
は抵抗あるいはリアクトル等で構成される。
【0019】この中性点接地装置4は、中性点インピー
ダンスを通常は低い状態で接地し、地絡事故発生後は高
い状態で接地するように制御する。以下、本発明に係る
中性点接地装置の一例として中性点接地インピーダンス
を抵抗で構成された中性点接地装置を例に採り、説明す
る。
【0020】本発明に係る中性点接地装置の動作を図2
を参照して説明する。
【0021】中性点接地装置4の接地インピーダンスは
通常は、有効接地系となるように低抵抗、例えば数10
Ωで接地される。これにより地絡事故時の地絡継電器
(図示していない)の検出感度を向上させた状態にして
おく。
【0022】次に送電線3に一線地絡が生じると、図2
に矢印で示した様に、地絡電流は大地を通り、中性点接
地装置4を介して、送電線3に地絡電流が流れる。本発
明では、地絡電流が小さくても、検出感度が良いため、
事故の初期の段階で地絡継電器が働く。また、地絡電流
が大きく、中性点接地装置4に大きな短絡電流が流れる
場合、高速で抵抗値を上げて、地絡電流を抑制する。こ
の様にすることにより、送電線に平行に設置されている
通信線(図示していない)に大きな地絡電流による電磁
誘導障害を最小限に防止できる効果を有する。
【0023】次に図3に図1に示した中性点設置装置4
の具体的構成例を示す。ここでは中性点Nと大地間に2
0個の低抵抗401、402、403、・・・・、41
9、420が直列に接続され、各抵抗に並列に高速でオ
ン・オフできるスイッチ群501、502、503、・
・・・、519、520が設けられている。これらのス
イッチ群501〜520は図示してない制御装置により
中性点電圧、中性点電流の大きさに応じて切換制御され
るようになっている。
【0024】本実施例において有効接地系の直接接地状
態にするには、第2図に示した様に、スイッチを全てオ
ン状態にしておけば良い。
【0025】また低抵抗接地する場合は、例えばスイッ
チ501、502、503だけをオフ状態にし、中性点
Nと大地間に抵抗を挿入する。
【0026】更に一線地絡時に大電流を抑制するため、
高抵抗にするには残りのスイッチを高速でオフする。
【0027】次に本発明の他の実施例を図4に示す。本
実施例は中性点接地装置のスイッチを半導体スイッチで
構成したものである。ここでは半導体スイッチとしては
高速でオン・オフ動作可能であるゲ−トタ−ンオフ(G
TO)サイリスタを用いた。地絡事故が発生してない通
常時の接地抵抗を50Ωとし、全体の最大抵抗値を20
0Ωとして、各抵抗値を配分している。
【0028】本実施例では抵抗4R0、4R1、4R2
・・・・、4R19、4R20を直列接続し、常時の抵抗値
を4R0を50Ω、残りの抵抗値150Ωを20個の抵
抗で配分している。4R1、4R2、・・・・、4R19
4R20の各抵抗に並列に交流用スイッチング素子を配置
している。抵抗4R1用には、GTOサイリスタ5G011
と5G012を逆並列に配置し、GTOサイリスタの逆電
圧耐圧用にダイオ−ド5D011及び5D012が各GTOサ
イリスタに直列に接続して構成した。以下同様の構成で
ある。GTOサイリスタの制御は送電線における中性点
の電圧、電流をモニタしてGTOサイリスタのゲ−トに
オン・オフのドライブ電流を指令する制御装置6により
高速動作させる。図4に示す実施例においてはゲートタ
ーンオフサイリスタ5G021、5G022、・・・・、5G
201、5G202がオンしている状態を示しているので、地
絡電流は図示されている矢印方向に流れる。
【0029】また図4に示した実施例の変形例として、
チョッパ−回路を組み込み、そのチョッピング周波数を
制御することにより実質的に中性点接地インピーダンス
としての抵抗値を連続可変するように構成しても良い。
【0030】抵抗4R1、4R2、・・・・、4R19、4
20の抵抗値の配分はゲートターンオフサイリスタの耐
電圧を考慮し、各抵抗に印加される電圧分担により決め
ている。
【0031】次に図5に各抵抗値とその電圧分担率を示
す。今、送電対象を77kV系統とし、20段の抵抗で
配分すると、電圧分担率を5.7〜7.1%で配分した。
これによりサイリスタには最大4.5kVかかり、余裕
度等を考慮すると少なくとも耐電圧6kV以上のサイリ
スタ素子を用いれば構成可能となる。
【0032】次に図4に示した中性点接地装置の制御特
性の一例を図6に示す。本実施例では中性点接地インピ
ーダンスの両端間電圧V0が25〜100%の区間で接
地電流IRを定電流制御する。従来の定抵抗の中性点接
地装置の動作例を示す図7と比較して、本実施例では地
絡継電器の最小検出感度を向上でき、また結果的には最
大電流を抑制できるので、通信線電磁誘導障害を軽減で
きる効果がある。
【0033】中性点接地インピーダンスの制御方式とし
ては、上記の他に、定電圧制御方式、一線地絡、二線地
絡の様な事故状態の発生確率により抵抗値を変化させる
方式、中性点電圧、中性点電流の検出方式からは瞬時値
による検出方式、実効値による検出方式等各種の検出方
式がある。
【0034】長距離送電系統では、磁気嵐の誘導で、時
定数の長い直流電流が流れる場合があるので、図4に示
した実施例においての直列抵抗接続の一部にコンデンサ
を挿入し、防止することができる。このコンデンサにも
並列にパイパス用のスイッチを設けておくと、磁気嵐の
有無により選択的にコンデンサを挿入することができ
る。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
送電系統における中性点の接地インピーダンスを高速で
可変できるので、地絡事故時の地絡継電器の検出感度を
向上でき、また、地絡電流の大きさを抑制できるので、
送電線からの電磁誘導による通信線障害を大幅に軽減で
きる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る中性点接地装置の一実施例を示す
構成図である。。
【図2】図1に示した中性点接地装置の地絡事故時の動
作状態を示す説明図である。
【図3】図1に示した中性点接地装置の具体的構成を示
す回路図である。
【図4】本発明に係る中性点接地装置の他の実施例の構
成を示す回路図である。
【図5】図4における各抵抗の抵抗値と電圧分担率との
関係を示す図である。
【図6】図4に示した中性点接地装置の制御特性を示す
特性図である。
【図7】従来の中性点接地装置の動作例を示す特性図で
ある。
【符号の説明】
1 発電機 2 変圧器 3 送電線 4 中性点接地装置 6 制御装置
フロントページの続き (72)発明者 黒澤 幸夫 茨城県日立市大みか町七丁目1番1号 株 式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者 山極 時生 茨城県日立市国分町一丁目1番1号 株式 会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 森田 政夫 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番地 の1 中部電力株式会社電力技術研究所内 (72)発明者 植田 俊明 愛知県名古屋市緑区大高町字北関山20番地 の1 中部電力株式会社電力技術研究所内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電力系統の中性点接地装置において、 電力系統の中性点と大地間に接続されるインピーダンス
    と、 該インピーダンスを可変にする手段とを有することを特
    徴とする中性点接地装置。
  2. 【請求項2】 前記インピーダンスは、複数のインピー
    ダンス素子が直列接続されて構成され、 前記インピーダンス可変手段は、前記複数の各インピー
    ダンス素子に並列接続される複数のスイッチ手段と、 該複数のスイッチ手段を中性点電圧及び中性点電流の大
    きさに応じて切換制御する制御手段とを有することを特
    徴とする請求項1に記載の中性点接地装置。
  3. 【請求項3】 前記制御手段は通常は、中性点接地イン
    ピーダンスが低く、かつ地絡事故発生後は、高くなるよ
    うに前記複数のスイッチ手段を切換制御することを特徴
    とする請求項2に記載の中性点接地装置。
  4. 【請求項4】 前記複数のインピーダンス素子は、複数
    の抵抗であることを特徴とする請求項2乃至3のいずれ
    かに記載の中性点接地装置。
  5. 【請求項5】 前記複数のインピーダンス素子は、複数
    の抵抗及びリアクトルを組み合せて構成されることを特
    徴とする請求項2乃至3のいずれかに記載の中性点接地
    装置。
  6. 【請求項6】 前記複数のスイッチ手段は、半導体スイ
    ッチであることを特徴とする請求項2乃至5のいずれか
    に記載の中性点接地装置。
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007053302A (ja) * 2005-08-19 2007-03-01 Toshiba Industrial Products Manufacturing Corp 変圧器およびその接地方法
CN102593808A (zh) * 2012-03-23 2012-07-18 上海市电力公司 一种中性点经电抗和电阻组合的接地系统
CN103227463A (zh) * 2013-04-19 2013-07-31 国家电网公司 一种单相接地故障隔离方法
JP2013532937A (ja) * 2010-07-20 2013-08-19 エンプリマス、エルエルシー 電力系統保護用の連続無停止ac接地システム
WO2013148236A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-03 Thermo King Corporation Vehicle or environment-controlled unit having multiphase alternator with a protected high-voltage bus
CN103545796A (zh) * 2013-09-16 2014-01-29 国家电网公司 中性点非有效接地配电网单相接地故障处理装置及方法
CN105977950A (zh) * 2016-06-27 2016-09-28 柳州电器科学研究所有限公司 10kV自动跟踪补偿消弧成套装置
CN106159932A (zh) * 2016-06-27 2016-11-23 柳州电器科学研究所有限公司 10kV 中性点小电阻接地成套装置
CN106505537A (zh) * 2016-12-08 2017-03-15 李景禄 一种配电网中性点动态电阻接地方式与接地选线方法
JP2018501775A (ja) * 2015-01-06 2018-01-18 エンプリムス リミテッド ライアビリティー カンパニー 変圧器中性点遮断システムを動作させるためのシステムおよび方法
CN107979082A (zh) * 2017-12-11 2018-05-01 国家电网公司 可控小电阻的配电网中性点接地系统
CN109298231A (zh) * 2018-10-22 2019-02-01 许继变压器有限公司 一种消弧线圈谐振电容的电流检测方法和装置
CN111711165A (zh) * 2020-04-21 2020-09-25 国网安徽省电力有限公司 一种中性点接地电阻器自动控制装置
US10985559B2 (en) 2017-02-03 2021-04-20 Techhold Llc Method and system for improved operation of power grid components in the presence of direct current (DC)
USRE48775E1 (en) 2010-07-20 2021-10-12 Techhold, Llc Self-testing features of sensing and control electronics for a power grid protection system
US11451047B2 (en) 2017-03-30 2022-09-20 Techhold, Llc Protection of electrical devices based on electromagnetic pulse signal

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007053302A (ja) * 2005-08-19 2007-03-01 Toshiba Industrial Products Manufacturing Corp 変圧器およびその接地方法
JP2018050465A (ja) * 2010-07-20 2018-03-29 エンプリマス、エルエルシー 電力系統保護用の連続無停止ac接地システム
JP2013532937A (ja) * 2010-07-20 2013-08-19 エンプリマス、エルエルシー 電力系統保護用の連続無停止ac接地システム
USRE48775E1 (en) 2010-07-20 2021-10-12 Techhold, Llc Self-testing features of sensing and control electronics for a power grid protection system
JP2016185071A (ja) * 2010-07-20 2016-10-20 エンプリマス、エルエルシー 電力系統保護用の連続無停止ac接地システム
CN102593808A (zh) * 2012-03-23 2012-07-18 上海市电力公司 一种中性点经电抗和电阻组合的接地系统
WO2013148236A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-03 Thermo King Corporation Vehicle or environment-controlled unit having multiphase alternator with a protected high-voltage bus
US8827017B2 (en) 2012-03-30 2014-09-09 Thermo King Corporation Vehicle or environment-controlled unit having a multiphase alternator with a protected high-voltage bus
US9172238B2 (en) 2012-03-30 2015-10-27 Thermo King Corporation Vehicle or environment-controlled unit having a multiphase alternator with a protected high-voltage bus
US9431820B2 (en) 2012-03-30 2016-08-30 Thermo King Corporation Vehicle or environment-controlled unit having a multiphase alternator with a protected high-voltage bus
CN103227463A (zh) * 2013-04-19 2013-07-31 国家电网公司 一种单相接地故障隔离方法
CN103545796A (zh) * 2013-09-16 2014-01-29 国家电网公司 中性点非有效接地配电网单相接地故障处理装置及方法
JP2020174527A (ja) * 2015-01-06 2020-10-22 エンプリムス リミテッド ライアビリティー カンパニー 変圧器中性点遮断システムを動作させるためのシステムおよび方法
JP2018501775A (ja) * 2015-01-06 2018-01-18 エンプリムス リミテッド ライアビリティー カンパニー 変圧器中性点遮断システムを動作させるためのシステムおよび方法
US10931096B2 (en) 2015-01-06 2021-02-23 Techhold Llc Systems and methods for actuating a transformer neutral blocking system
CN106159932A (zh) * 2016-06-27 2016-11-23 柳州电器科学研究所有限公司 10kV 中性点小电阻接地成套装置
CN105977950A (zh) * 2016-06-27 2016-09-28 柳州电器科学研究所有限公司 10kV自动跟踪补偿消弧成套装置
CN106505537A (zh) * 2016-12-08 2017-03-15 李景禄 一种配电网中性点动态电阻接地方式与接地选线方法
US10985559B2 (en) 2017-02-03 2021-04-20 Techhold Llc Method and system for improved operation of power grid components in the presence of direct current (DC)
US11451047B2 (en) 2017-03-30 2022-09-20 Techhold, Llc Protection of electrical devices based on electromagnetic pulse signal
CN107979082A (zh) * 2017-12-11 2018-05-01 国家电网公司 可控小电阻的配电网中性点接地系统
CN109298231A (zh) * 2018-10-22 2019-02-01 许继变压器有限公司 一种消弧线圈谐振电容的电流检测方法和装置
CN109298231B (zh) * 2018-10-22 2020-12-01 许继变压器有限公司 一种消弧线圈谐振电容的电流检测方法和装置
CN111711165A (zh) * 2020-04-21 2020-09-25 国网安徽省电力有限公司 一种中性点接地电阻器自动控制装置

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