JPH06327137A - 高速再閉路接地システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速再閉路接地装置の開極動作後における誘
導電流遮断の失敗を検出して、電力系統の再地絡発生を
防止可能な信頼性の高い高速再閉路接地システムを提供
する。 【構成】 送電線２の碍子連アークホーン３ａ間に生じ
る逆閃絡アーク３ｃによって１線地絡事故が発生した際
に、送電線用遮断器１１の開極動作によって地絡事故送
電線２を開路した後、この地絡事故送電線２に誘導電流
が流れ、逆閃絡アーク３ｃが持続している場合に、高速
再閉路接地装置１２の投入動作によって逆閃絡アーク３
ｃを消弧し、その後、高速再閉路接地装置１２の開極動
作によって誘導電流を遮断し、続いて、送電線用遮断器
１１の投入動作によって地絡事故送電線２を高速で再閉
路する。システムへの送電線引込口１と高速再閉路接地
装置１２との間に変流器２１を配置して、誘導電流遮断
の失敗を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電力用高電圧送電線に
おいて、送電線の碍子連アークホーン間に生じる逆フラ
ッシオーバ（逆閃絡アーク）によって１線地絡事故が発
生した際に、送電線用遮断器の開極動作によって地絡事
故送電線を一旦開路した後、高速再閉路接地装置の投入
・開極動作を行うことによって、逆フラッシオーバを確
実に消弧して遮断器による地絡事故送電線の高速再閉路
を可能にするための、高速再閉路接地システムに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】電力用高電圧送電線に雷が落ちると、送
電線に吊られた碍子連のアークホーンに逆フラッシオー
バが発生する。送電線に生じる事故の大半は、この逆フ
ラッシオーバを原因とする１線地絡事故である。このよ
うな地絡事故による故障を解消するためには、故障区間
を無電圧として、事故原因である逆フラッシオーバを消
弧してしまえばよい。具体的には、故障を起こした送電
線の両端にある送電線用遮断器に再閉路動作を行わせる
ことが有効である。再閉路動作とは、送電線用遮断器を
一旦開極して故障区間を無電圧とし、逆フラッシオーバ
を消弧した後、再度投入することである。このような再
閉路動作を行うことにより、停電に至ることなく、送電
を再開することができる。また、このような再閉路動作
の代表的な方式としては、単相再閉路方式がある。この
単相再閉路方式は、電力の変動が少なく、過渡安定度に
優れているため、広く使用されている。

【０００３】ところで、近年では、電力需要の増大に伴
い、現在の５００ｋＶクラスの送電系統に代えて、より
高電圧の１１００ｋＶクラスのＵＨＶ系統の実用化が検
討されている。このようなＵＨＶ系送電線において単相
再閉路動作を行う場合には、５００ｋＶ系送電線に比べ
て、同一回線の他相や併架された他回線から受ける静電
電磁誘導がはるかに大きくなることが予想される。この
ように、他相や他回線からの静電電磁誘導が大きいと、
碍子連アークホーンの逆フラッシオーバが発生した場合
に、故障区間両端の送電線用遮断器に開極動作を行わせ
るだけでは、前記碍子連アークホーンの逆フラッシオー
バを消弧することが難しくなることが予想されている。
そのため、ＵＨＶ系のような高電圧送電線においては、
逆フラッシオーバを消弧するために、送電線の１線地絡
相に高速再閉路接地装置を設けることが考えられてい
る。すなわち、事故発生箇所をその両端の送電線用遮断
器の閉極動作によって送電線から切り離した後、送電線
用遮断器の閉極状態で、高速再閉路接地装置を高速で投
入動作させることにより、碍子連アークホーンに持続す
る逆フラッシオーバを消弧し、続いて、即座に開極動作
させることにより誘導電流を遮断して、送電線用遮断器
による送電線の再閉路を可能にすることが考えられてい
る。

【０００４】図４は、このような高速再閉路接地装置を
備えた高速再閉路接地システムの構成の概略を示す説明
図である。この図において、１は引込口ブッシング、２
は送電線、３は鉄塔である。この場合、送電線２は、上
相、中相、下相の３線を有し、引込口ブッシング１と鉄
塔３または鉄塔３同士の間に張り渡されている。各鉄塔
３にはアークホーン３ａを備えた碍子連３ｂが設けら
れ、この碍子連３ｂによって送電線２が鉄塔３に吊り下
げられている。送電線２の一定区間の両端には、送電線
用遮断器（ＣＢ）１１と高速再閉路接地装置（ＨＳＥ
Ｓ）１２が設けられている。なお、４は雷雲、５は雷で
ある。このシステムにおいて、３線の送電線２のある１
線に、雷雲４から雷５が落ちると、その送電線２を吊り
下げている碍子連３ｂのアークホーン３ａに逆フラッシ
オーバ３ｃが発生し、送電線２からこの逆フラッシオー
バ３ｃを介して鉄塔３へ地絡事故電流が流れ、地絡事故
が生じる。

【０００５】図５は、以上のような逆フラッシオーバ３
ｃにより１線地絡事故が発生した場合における、送電線
用遮断器（ＣＢ）１１および高速再閉路接地装置（ＨＳ
ＥＳ）１２の動作の流れを示すシーケンス図である。す
なわち、地絡事故発生前は、送電線用遮断器（ＣＢ）１
１は投入状態、高速再閉路接地装置（ＨＳＥＳ）１２は
開極状態にある。この状態で、送電線２に地絡事故が発
生すると、送電線保護リレー時間であるＴ₁ 時間経過
後、まず、送電線用遮断器（ＣＢ）１１が開極動作し、
この状態で、高速再閉路接地装置（ＨＳＥＳ）１２が高
速投入動作して、これにより、アークホーン３ａ部分で
接地されている誘導電流を高速再閉路接地装置（ＨＳＥ
Ｓ）１２側に導くことにより、アークホーン３ａの逆フ
ラッシオーバを消弧する。この場合、高速再閉路接地装
置（ＨＳＥＳ）１２は、θ時間投入状態を続けて逆フラ
ッシオーバ３ｃを消弧した後、開極動作して誘導電流を
遮断する。この後、送電線用遮断器（ＣＢ）１１が投入
動作して送電を再開する。

【０００６】図６は、以上のような高速再閉路接地装置
（ＨＳＥＳ）１２を備えた高速再閉路接地システムとし
て、従来考えられている構成の一例を示す単線説明図で
ある。この図６に示すように、引込口ブッシング１と母
線１０との間には、送電線用遮断器（ＣＢ）１１および
高速再閉路接地装置（ＨＳＥＳ）１２を初めとする複数
の機器が接続されている。すなわち、まず、送電線用遮
断器（ＣＢ）１１の両端には、事故検出用の変流器（Ｃ
Ｔ）１３，１４が、引込口ブッシング１側と母線１０側
にそれぞれ配置されている。そして、送電線用遮断器
（ＣＢ）１１は、変流器（ＣＴ）１３、高速再閉路接地
装置（ＨＳＥＳ）１２、線路用断路器（ＬＳ）１５、お
よび接地装置（ＥＳ）１６を介して、引込口ブッシング
１に接続されると共に、変流器１４（ＣＴ）および母線
用断路器（ＤＳ）１７を介して母線１０に接続されてい
る。また、引込口ブッシング１側の変流器（ＣＴ）１３
は、母線保護システム（ＢＰ）１８に接続され、母線１
０側の変流器１４は、送電線保護システム（ＬＰ）１９
に接続されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図６に示す
ような従来の高速再閉路接地システムにおいて、前述し
たように、高速再閉路接地装置１２がθ時間投入状態を
続けた後に開極動作し、誘導電流を遮断する際に、何ら
かの理由により電流遮断に失敗すると、高速再閉路接地
装置１２の電極またはその近傍において、高電圧主回路
と接地電位の間にアーク２０が発生し、誘導電流が、こ
のアーク２０を介して流れ続けることになる。この場
合、図６に示すような従来の高速再閉路接地システムに
おいては、このアーク２０を介して流れる電流を検出す
ることができないため、送電線用遮断器１１はそのまま
投入動作に入り、その結果、アーク２０を介して電力系
統を地絡させてしまうという問題が生じることになる。

【０００８】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたものであり、その目的は、
高速再閉路接地装置の開極動作後における誘導電流遮断
の失敗を検出して、電力系統の再地絡発生を防止可能な
信頼性の高い高速再閉路接地システムを提供することで
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明による高速再閉路
接地システムは、電力用高電圧送電線の碍子連アークホ
ーン間に生じる逆閃絡アークによって１線地絡事故が発
生した際に、送電線用遮断器の開極動作によって地絡事
故送電線を開路した後、この地絡事故送電線に他相また
は併架された他回線からの静電電磁誘導により誘導電流
が流れ、逆閃絡アークが持続している場合に、高速再閉
路接地装置の投入動作によって逆閃絡アークを消弧し、
その後、高速再閉路接地装置の開極動作によって誘導電
流を遮断し、続いて、送電線用遮断器の投入動作によっ
て地絡事故送電線を高速で再閉路する高速再閉路接地シ
ステムにおいて、このシステムへの送電線引込口と前記
高速再閉路接地装置との間に変流器を配置したことを特
徴としている。

【００１０】

【作用】以上のような構成を有する本発明の作用は次の
通りである。すなわち、高速再閉路接地装置が、仮に、
誘導電流の遮断に失敗し、この高速再閉路接地装置の電
極またはその近傍において、高電圧主回路と接地電位の
間にアークが発生し、誘導電流がこのアークを介して流
れ続けた場合には、高速再閉路接地装置と送電線引込口
間に配置した変流器により、アークを介して流れる誘導
電流を検出することができる。この場合、送電線用遮断
器、高速再閉路接地装置、および高速再閉路接地装置以
外の接地装置が、開極状態にあるため、これらの開閉状
態情報と変流器の２次出力に基づいて、アークによる送
電線側誘導電流の有無を確実に判別できる。

【００１１】

【実施例】以下には、本発明による高速再閉路接地シス
テムの一実施例について、図１および図２を参照して具
体的に説明する。この場合、図１は、本実施例の高速再
閉路接地システムの構成を示す単線結線図、図２は、図
１に示す複数の構成機器からの情報に基づいて、高速再
閉路接地装置の電流遮断失敗を検出するための情報処理
回路を示す回路図である。

【００１２】まず、図１に示すように、引込口ブッシン
グ（送電線引込口）１と母線１０との間には、送電線用
遮断器（ＣＢ）１１および高速再閉路接地装置（ＨＳＥ
Ｓ）１２を初めとする複数の機器が接続されている。す
なわち、送電線用遮断器（ＣＢ）１１の両端には、事故
検出用の変流器（ＣＴ）１３，１４が、引込口ブッシン
グ１側と母線１０側にそれぞれ配置されている。この場
合、送電線用遮断器（ＣＢ）１１は、変流器（ＣＴ）１
３、高速再閉路接地装置（ＨＳＥＳ）１２、線路用断路
器（ＬＳ）１５、および接地装置（ＥＳ）１６を介し
て、引込口ブッシング１に接続されると共に、変流器
（ＣＴ）１４および母線用断路器（ＤＳ）１７を介して
母線１０に接続されている。そして、本実施例において
は、引込口ブッシング１と接地装置（ＥＳ）１６との間
に電流遮断失敗検出用の変流器（ＣＴ）２１が配置され
ている。

【００１３】一方、このシステムにおける複数の構成機
器からの情報は、図２に示すような電流遮断失敗検出用
の情報処理回路によって処理される。すなわち、この情
報処理回路は、図２に示すように、変流器２１の２次出
力から誘導電流の有無を検出する電流有無検出回路３
１、接地装置（ＥＳ）１６の開極状態を検出するＥＳ用
開極状態検出回路３２、高速再閉路接地装置（ＨＳＥ
Ｓ）１２の開極状態を検出するＨＳＥＳ用開極状態検出
回路３３、送電線用遮断器（ＣＢ）１１の開極状態を検
出するＣＢ用開極状態検出回路３４、ＨＳＥＳ電流遮断
失敗検出回路３５、およびＨＳＥＳ電流遮断失敗表示回
路３６から構成されている。

【００１４】この場合、ＨＳＥＳ電流遮断失敗検出回路
３５は、電流有無検出回路３１からの誘導電流情報と、
ＥＳ用開極状態検出回路３２、ＨＳＥＳ用開極状態検出
回路３３、およびＣＢ用開極状態検出回路３４からの開
極状態情報を入力すると共に、高速再閉路動作制御装置
３７からの高速再閉路動作実行状態情報３８を入力し、
これらの情報のＡＮＤ条件によって、高速再閉路接地装
置１２の電流遮断の失敗を検出するように構成されてい
る。また、ＨＳＥＳ電流遮断失敗検出回路３５は、この
ように、高速再閉路動作制御装置３７から高速再閉路動
作実行状態情報３８を入力する一方で、電流遮断失敗を
検出した場合には、高速再閉路動作制御装置３７に対し
て、遮断器再投入の中止指令情報３９を送るように構成
されている。なお、高速再閉路動作制御装置３７は、送
電線用遮断器１１および高速再閉路接地装置１２に対し
て、操作指令情報４０を送り、操作制御を行うように構
成されている。

【００１５】以上のような構成を有する本実施例の高速
再閉路接地システムにおいて、図１に示すように、高速
再閉路接地装置１２が、誘導電流の遮断に失敗し、この
高速再閉路接地装置１２の電極またはその近傍におい
て、高電圧主回路と接地電位の間にアーク２０が発生
し、誘導電流がこのアーク２０を介して流れ続けた場合
には、高速再閉路接地装置１２と引込口ブッシング１間
に配置した変流器２１の２次出力から、アーク２０を介
して流れる誘導電流を検出することができるため、送電
線用遮断器１１、高速再閉路接地装置１２、および接地
装置１６の開極状態情報と、高速再閉路動作実行状態情
報３８とのＡＮＤ条件によって、高速再閉路接地装置１
２の電流遮断の失敗を確実に検出することができる。

【００１６】すなわち、まず、本実施例のシステムの高
速再閉路動作実行時において、高速再閉路接地装置１２
の開極動作前に、送電線路用遮断器１１および接地装置
１６が開極状態にある場合には、送電線２からの誘導電
流は、高速再閉路接地装置１２のみを介して大地に流入
している。この後、高速再閉路接地装置１２の開極動作
が行われる。

【００１７】そして、以上のような高速再閉路接地装置
１２の開極動作時に、誘導電流の遮断に成功した場合に
は、引込口ブッシング１から送電線用遮断器１１側の高
電圧主回路と大地を結ぶ電流経路が消失するため、変流
器２１は誘導電流を検出しなくなり、図２に示す電流有
無検出回路３１は誘導電流を検出しなくなる。したがっ
て、ＨＳＥＳ電流遮断失敗検出回路３５は、誘導電流情
報を入力しないため、前述ＡＮＤ条件は満たされず、高
速再閉路接地装置１２の電流遮断の成功が検出されるこ
とになる。

【００１８】逆に、以上のような高速再閉路接地装置１
２の開極動作時に、誘導電流の遮断に失敗した場合に
は、この高速再閉路接地装置１２の電極またはその近傍
において、高電圧主回路と接地電位の間にアーク２０が
発生し、誘導電流がこのアーク２０を介して流れ続ける
ことになる。この場合には、高速再閉路接地装置１２と
引込口ブッシング１間に配置した変流器２１にも一次電
流が流れるため、この変流器２１の２次出力から、アー
ク２０を介して流れる誘導電流を検出することが可能と
なる。この場合、高速再閉路接地装置１２、送電線用遮
断器１１、および接地装置１６が、共に開極状態にある
ため、ＥＳ用開極状態検出回路３２、ＨＳＥＳ用開極状
態検出回路３３、およびＣＢ用開極状態検出回路３４に
よって、これらの開極状態が検出される。

【００１９】この結果、図２に示すように、電流有無検
出回路３１からの誘導電流情報と、ＥＳ用開極状態検出
回路３２、ＨＳＥＳ用開極状態検出回路３３、およびＣ
Ｂ用開極状態検出回路３４からの開極状態情報と、高速
再閉路動作制御装置３７からの高速再閉路動作実行状態
情報３８とが、ＨＳＥＳ電流遮断失敗検出回路３５に送
られる。そして、ＨＳＥＳ電流遮断失敗検出回路３５
は、これらの情報のＡＮＤ条件によって、高速再閉路接
地装置１２の電流遮断の失敗を確実に検出することがで
きる。さらに、ＨＳＥＳ電流遮断失敗検出回路３５は、
このように電流遮断失敗を検出すると、高速再閉路動作
制御装置３７に対して、遮断器再投入の中止指令情報３
９を送り、これによって、高速再閉路動作制御装置３７
は、送電線用遮断器１１の再投入動作を中止させる。ま
た、この電流遮断失敗情報は、ＨＳＥＳ電流遮断失敗表
示回路３６によって、適当な形式で表示される。

【００２０】以上のようにして、本実施例の高速再閉路
接地システムによれば、高速再閉路接地装置１２の電流
遮断の失敗を確実に検出し、送電線用遮断器１１の再投
入動作を中止させることができるため、アーク２０によ
る電力系統の再地絡発生を確実に防止することができ
る。

【００２１】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、送電線引込口から母線１０に至る具体的
な機器構成や、電流遮断失敗検出用の情報処理回路の具
体的な構成などは、自由に選択可能である。例えば、前
記実施例の変形例として、図３に示すような実施例が考
えられる。すなわち、図３に示す実施例は、引込口ブッ
シング１と接地装置１６との間に設けた電流遮断失敗検
出用の変流器２１と、送電線用遮断器１１直近の変流器
１３または１４の２次出力を取り込んで作動する電流差
動継電器４１を設けたものである。このように構成する
ことにより、電流差動継電器４１の出力と、高速再閉路
接地装置１２および接地装置１６の開極状態情報と、高
速再閉路動作実行状態情報３８とのＡＮＤ条件によっ
て、高速再閉路接地装置１２の電流遮断失敗を確実に検
出することができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
システムへの送電線引込口と前記高速再閉路接地装置と
の間に変流器を配置するという簡単な構成の改良によ
り、高速再閉路接地装置の開極動作後における誘導電流
遮断の失敗を確実に検出して、電力系統の再地絡発生を
防止可能な信頼性の高い高速再閉路接地システムを提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による高速再閉路接地システムの一実施
例の構成を示す単線結線図。

【図２】図１のシステムにおいて、特に、その複数の構
成機器からの情報に基づいて、高速再閉路接地装置の電
流遮断失敗を検出するための情報処理回路を示す回路
図。

【図３】本発明による高速再閉路接地システムの他の実
施例の構成を示す単線結線図。

【図４】高速再閉路接地装置を備えた高速再閉路接地シ
ステムの構成の概略を示す説明図。

【図５】逆フラッシオーバにより１線地絡事故が発生し
た場合における、送電線用遮断器（ＣＢ）および高速再
閉路接地装置（ＨＳＥＳ）の動作の流れを示すシーケン
ス図。

【図６】従来の高速再閉路接地システムの構成の一例を
示す単線結線図。

【符号の説明】

１…引込口ブッシング ２…送電線 ３…鉄塔 ３ａ…アークホーン ３ｂ…碍子連 ３ｃ…逆フラッシオーバ ４…雷雲 ５…雷 １０…母線 １１…送電線用遮断器 １２…高速再閉路接地装置 １３，１４…事故検出用の変流器 １５…線路用断路器 １６…接地装置 １７…母線用断路器 １８…母線保護システム １９…送電線保護システム ２０…アーク ２１…電流遮断失敗検出用の変流器 ３１…電流有無検出回路 ３２…ＥＳ用開極状態検出回路 ３３…ＨＳＥＳ用開極状態検出回路 ３４…ＣＢ用開極状態検出回路 ３５…ＨＳＥＳ電流遮断失敗検出回路 ３６…ＨＳＥＳ電流遮断失敗表示回路 ３７…高速再閉路動作制御装置 ３８…高速再閉路動作実行状態情報 ３９…遮断器再投入の中止指令情報 ４０…操作指令情報 ４１…電流差動継電器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力用高電圧送電線の碍子連アークホー
   ン間に生じる逆閃絡アークによって１線地絡事故が発生
   した際に、送電線用遮断器の開極動作によって地絡事故
   送電線を開路した後、この地絡事故送電線に他相または
   併架された他回線からの静電電磁誘導により誘導電流が
   流れ、逆閃絡アークが持続している場合に、高速再閉路
   接地装置の投入動作によって逆閃絡アークを消弧し、そ
   の後、高速再閉路接地装置の開極動作によって誘導電流
   を遮断し、続いて、送電線用遮断器の投入動作によって
   地絡事故送電線を高速で再閉路する高速再閉路接地シス
   テムにおいて、 このシステムへの送電線引込口と前記高速再閉路接地装
   置との間に変流器を配置したことを特徴とする高速再閉
   路接地システム。