JPH06276672A - 系統地絡検出・分離方法 - Google Patents

系統地絡検出・分離方法

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JPH06276672A
JPH06276672A JP5082709A JP8270993A JPH06276672A JP H06276672 A JPH06276672 A JP H06276672A JP 5082709 A JP5082709 A JP 5082709A JP 8270993 A JP8270993 A JP 8270993A JP H06276672 A JPH06276672 A JP H06276672A
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JP
Japan
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ground fault
relay
bus
transformer
circuit
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Withdrawn
Application number
JP5082709A
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English (en)
Inventor
Takahide Niimura
隆英 新村
Yasutaka Maeda
泰孝 前田
Yoichi Hanji
洋一 判治
Ryohei Okumura
良平 奥村
Yuji Tawara
祐次 田原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
JFE Engineering Corp
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd, NKK Corp, Nippon Kokan Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 停電範囲を少なくして地絡事故点を正確に検
出する。 【構成】 地絡電流が発生して中性点接地抵抗R1が変
圧器T1の二次側から遮断された際に、母連遮断器50
を開放して母線B1,B2相互を分離する。その後、中性
点接地抵抗R1を再投入し、地絡過電圧リレーRy11
動作した母線B1においてフィーダF1,F2の遮断器6
1,62を順次開放していき、リレーRy11の復帰直前
に遮断器が開放されたフィーダに地絡事故(事故点
1)が存在することを検出する。遮断器61,62を
開放した後もリレーRy11が復帰しないときは、変圧器
1の二次側の遮断器41を開放し、その際に中性点接
地回路に設けられた地絡過電流リレーRy1が動作して
いれば変圧器T1二次側の地絡事故、動作していなけれ
ば母線B1の地絡事故として検出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電力系統に地絡事故が
発生した場合、これを迅速に検出してできるだけ少ない
停電範囲で事故点を分離するための系統地絡検出・分離
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】電力系統の地絡事故検出を確実なものに
するために、従来から、星形結線の中性点を抵抗を介し
て接地する抵抗接地方式が広く用いられている。この場
合、中性点接地抵抗の熱的損傷を防止するため、抵抗に
地絡電流が一定時間流れた後、地絡過電流リレーにより
抵抗の変圧器側に設置された遮断器または負荷開閉器を
切り離して地絡電流を遮断すると、母線に設けられた地
絡過電圧リレーが復帰するため、見かけ上は地絡事故が
復旧する。
【0003】しかるに、事故点は中性点接地抵抗のトリ
ップ後も電源側から引き続き加圧されているので、地絡
は非接地系において継続し、短絡事故への移行や漏電に
よる火災等により大事故に発展する危険性があった。こ
のため、従来では地絡電流の検出後、中性点接地抵抗を
トリップする際に変圧器の一次及び二次の遮断器を開放
し、地絡事故の電源そのものを遮断してしまう保護方式
が採られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、複数の
変圧器を並列に運用しているような場合には、母連遮断
器を介していずれの変圧器からも事故点に地絡電流が供
給されるので、その結果、すべての変圧器がトリップし
て変電所が全停電になるおそれがあった。更に、このよ
うに変圧器を停止させた場合には停電範囲が広くなるた
め、変圧器、母線、母線から先の各回線と地絡事故の可
能性のある設備が多くなり、事故点の特定が困難にな
る。なお、この場合、最終的には現場確認により地絡事
故点を見つけることになるので、必ずしもこのような広
範囲の停電による保護方式が採用されているわけではな
い。
【0005】以上のように従来では、地絡事故発生時に
事故点の検出が困難であり、また、停電範囲が必要以上
に拡大するという問題があった。本発明は上記問題点を
解決するためになされたもので、その目的とするところ
は、停電範囲をできるだけ少なくして事故点を確実に検
出し、除去するようにした系統地絡検出・分離方法を提
供することにある。
【0006】
【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、二次側が中性点接地抵抗を介して接地さ
れた複数の変圧器と、これらの変圧器の二次側に各々接
続され、かつ母連遮断器により相互に接続された複数の
母線と、これらの母線に各々接続されたフィーダとを有
する電力系統において、地絡電流が発生して中性点接地
抵抗が前記変圧器の二次側から遮断された際に、母連遮
断器を開放して前記母線相互を分離した後に中性点接地
抵抗を再投入し、地絡リレーが動作した母線においてフ
ィーダの遮断器を順次開放していき、前記地絡リレーの
復帰直前に遮断器が開放されたフィーダに地絡事故が存
在することを検出すると共に、すべてのフィーダの遮断
器を開放した後も前記地絡リレーが復帰しないときは、
前記変圧器の二次側の遮断器を開放し、その際に中性点
接地回路に設けられた地絡リレーが動作していれば当該
変圧器二次側の地絡事故、動作していなければ当該母線
の地絡事故として検出するものである。
【0007】
【作用】本発明によれば、地絡電流の発生時に、まず母
連遮断器を開放して各変圧器を電源とする系統ごとに分
離する。その後、フィーダの遮断器を順次開放していく
ことにより、母線の地絡リレーの復帰から事故点の存在
するフィーダを検出する。すべてのフィーダの遮断器を
開放した後も地絡リレーが復帰しない場合には、変圧器
二次側の遮断器を開放し、中性点接地回路に設けられた
地絡リレーが動作していれば当該変圧器二次側の地絡事
故、動作していなければその母線の地絡事故として検出
する。このようにして母連遮断器により分離された最小
範囲の電源系統内で事故点が検出され、また、事故点に
応じて遮断器が動作しているので、事故点は系統から遮
断される。
【0008】
【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明す
る。図1はこの実施例が適用される典型的な系統構成を
各機器と共に示したものである。図において、1は交流
電源、B0は上位の母線、B1,B2は下位の母線を示
す。母線B0,B1間には、変圧器の一次側遮断器21
と、一次側が三角結線で二次側が星形結線の変圧器T1
と、二次側遮断器41とが直列に接続され、母線B0
2間には、変圧器の一次側遮断器22と変圧器T2と二
次側遮断器42とが直列に接続されている。また、母線
1,B2は母連遮断器50により相互に接続されてい
る。
【0009】変圧器T1,T2の二次側各中性点は、遮断
器31,32、中性点接地抵抗R1,R2を介して各々接
地され、抵抗R1,R2と接地間にはリレー(地絡過電流
リレー)Ry1,Ry2がそれぞれ設けられている。更
に、母線B1,B2にはリレー(地絡過電圧リレー)Ry
11,Ry12が設けられている。母線B1にはフィーダ
1,F2が接続され、母線B2にはフィーダF3が接続さ
れており、各フィーダF1,F2,F3には遮断器61,
62,63とリレー(地絡過電流リレー)Ry21,Ry
22,Ry23とが各々設けられている。
【0010】次に、この動作を図2のシーケンスを参照
しつつ説明する。なお、図2の動作シーケンスは変圧器
1(中性点接地抵抗R1)側を中心にして書かれている
が、変圧器T2(中性点接地抵抗R2)側についても対応
する機器の参照符号の添字が異なるだけで、動作として
は同一である。
【0011】いま、図1のフィーダF1に地絡事故G1
発生し、なんらかの原因によってこのフィーダF1のリ
レーRy21が動作しなかった場合を考える。この事故に
より、地絡電流I0はフィーダF1から大地を帰路として
変圧器T1,T2の中性点接地抵抗R1,R2及び母線
1,B2を通って循環する。
【0012】地絡電流I0はリレーRy1,Ry2により
検出され、母連遮断器50により接続されている母線B
1,B2ではリレーRy11,Ry12が双方とも動作する。
リレーRy1が動作してから、図2における初期地絡時
の中性点接地抵抗保護用タイマTM11による整定時限が
経過した後、変圧器T1,T2の中性点接地抵抗側の遮断
器31,32がトリップして地絡電流I0は遮断され、
このとき母線B1,B2のリレーRy11,Ry12が復帰す
る。
【0013】そこで、本実施例では、図2のタイマTM
11の出力をラッチ70及び中性点接地抵抗再投入確認タ
イマTM12を介してアンド回路71の一入力端子に取り
込み、他方、リレーRy11の出力を地絡確認タイマTM
2を介してアンド回路71の他入力端子に取り込むこと
により、このアンド回路71から母連遮断器50のトリ
ップ信号を出力させて母連遮断器50を開く。すなわ
ち、変圧器T1を電源とする系統と変圧器T2を電源とす
る系統とに分離する。
【0014】また、中性点接地抵抗R1,R2を切り離し
た後、熱的損傷から保護するためのタイマTM12による
整定時限が経過してから、遮断器31,32を再び閉じ
ることにより中性点接地抵抗R1,R2を系統に再投入す
る。すると、母線B1では、先に復帰したリレーRy11
が再び動作するが、母連遮断器50が開かれているので
母線B2は地絡点から分離され、健全に戻る。すなわ
ち、リレーRy12は動作しない。
【0015】次に、母線B1に接続されたフィーダF1
2の遮断器61,62を順次開いていく。始めに、図
2におけるアンド回路71の出力と遮断器61の閉信号
が入力されているアンド回路72の出力は、母連遮断器
開放確認タイマTM31による整定時限を経て遮断器61
のトリップ信号を生成する。この事故例では、遮断器6
1を開いた時点で事故点G1が母線B1から分離されるの
で、リレーRy11が復帰する。これにより、遮断器61
が設置されたフィーダF1に事故点G1が存在することが
判明する。
【0016】なお、遮断器61のトリップによってもリ
レーRy11が復帰しない場合には、図2に示すシーケン
スによりアンド回路73及びフィーダトリップ開放確認
タイマTM32を介し次のフィーダF2の遮断器62をト
リップする。
【0017】また、事故点が変圧器T1の二次側のG2
ある場合には、上述したようにフィーダF1,F2の遮断
器61,62をすべて開いた後、図2のアンド回路7
5、フィーダトリップ開放確認タイマTM33及びオア回
路76を介し、変圧器T1の二次側の遮断器41を開
き、その際のリレーRy1の動作を見て変圧器T1の二次
側の事故点G2を検出する。このとき、リレーRy1が動
作していなければ母線B1の事故と判断することができ
る。
【0018】中性点接地抵抗R1が再投入された場合に
はホットスタートとなるので、最初にトリップした時間
ほど長期に地絡電流を流すことができない。そこで、本
実施例では動作確認タイマの合計遅延時間をできるだけ
短くすることでタイマTM11よりも短時間のうちに中性
点接地抵抗R1をトリップするように中性点接地抵抗再
トリップ確認タイマTM13の整定時限を設定する。
【0019】なお、図2において、タイマTM31,TM
32からオア回路74を介した出力が、フィーダ遮断器不
動作確認タイマTM4を介してタイマTM33の出力と共
にオア回路76に入力されている。
【0020】フィーダF1,F2の遮断器61,62は短
い間隔で図2のシーケンスに従いトリップしていけば良
いので、時間的には数秒以下ですべてのフィーダを開放
することができる。ここで、応動しない遮断器があれば
その遮断器自体に不具合があることが判明する。また、
地絡電流I0は、フィーダの遮断器が応動しないことを
タイマにより確認した上で変圧器T1の二次側遮断器4
1を開放して遮断する。
【0021】上記実施例においては、最初の中性点接地
抵抗R1のトリップに至ったリレーRy1の動作をラッチ
70により記憶しておき、上記リレーの熱的容量によっ
て決まるタイマTM12の整定時限内に上記一連の手順を
連続的に処理する。そして、その過程で事故点が見つか
れば運転者に警報を発し、以後の処理を打ち切るもので
ある。
【0022】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、従来のよ
うに中性点接地回路の最初のリレー動作で変圧器両端の
遮断器を自動的にトリップさせる方法に比べ、最初に母
連遮断器を開放して各変圧器を電源とする系統ごとに分
離した上で故障点を検出するようにしたので、最終的に
変圧器が停止したところで停電範囲は従来の半分以下で
済む。
【0023】また、中性点接地抵抗をトリップするだけ
の方法に比べ、リレーや遮断器の不具合によりフィーダ
遮断器が不動作となった場合にも効果的に事故点を選択
遮断することができ、安全性を向上させることができ
る。更に、リレーやCT等は既存の設備を流用可能であ
り、簡単なシーケンス回路を追加するだけで実現可能で
あるため、コストの低減にも寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例が適用される典型的な系統構成
を各機器と共に示した単線図である。
【図2】実施例の動作シーケンスの説明図である。
【符号の説明】
1 交流電源 21,22,31,32,41,42,50,61,6
2,63 遮断器 70 ラッチ 71,72,73,75,77 アンド回路 74,76 オア回路 T1,T2 変圧器 R1,R2 中性点接地抵抗 Ry1,Ry2,Ry11,Ry12,Ry21,Ry22,Ry
23 リレー B0,B1,B2 母線 F1,F2,F3 フィーダ G1,G2 事故点 TM11 中性点接地抵抗保護用タイマ TM12 中性点接地抵抗再投入確認タイマ TM2 地絡確認タイマ TM31 母連遮断器開放確認タイマ TM32,TM33 フィーダトリップ開放確認タイマ TM4 フィーダ遮断器不動作確認タイマ
フロントページの続き (72)発明者 判治 洋一 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 N KKビル 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 奥村 良平 神奈川県川崎市川崎区南渡田町1番1号 日本鋼管株式会社京浜製鉄所内 (72)発明者 田原 祐次 神奈川県川崎市川崎区南渡田町1番1号 日本鋼管株式会社京浜製鉄所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二次側が中性点接地抵抗を介して接地さ
    れた複数の変圧器と、これらの変圧器の二次側に各々接
    続され、かつ母連遮断器により相互に接続された複数の
    母線と、これらの母線に各々接続されたフィーダとを有
    する電力系統において、 地絡電流が発生して中性点接地抵抗が前記変圧器の二次
    側から遮断された際に、母連遮断器を開放して前記母線
    相互を分離した後に中性点接地抵抗を再投入し、地絡リ
    レーが動作した母線においてフィーダの遮断器を順次開
    放していき、前記地絡リレーの復帰直前に遮断器が開放
    されたフィーダに地絡事故が存在することを検出すると
    共に、すべてのフィーダの遮断器を開放した後も前記地
    絡リレーが復帰しないときは、前記変圧器の二次側の遮
    断器を開放し、その際に中性点接地回路に設けられた地
    絡リレーが動作していれば当該変圧器二次側の地絡事
    故、動作していなければ当該母線の地絡事故として検出
    することを特徴とする系統地絡検出・分離方法。
JP5082709A 1993-03-17 1993-03-17 系統地絡検出・分離方法 Withdrawn JPH06276672A (ja)

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Cited By (7)

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Effective date: 20000530