JPH0888933A - 母線保護システム - Google Patents

母線保護システム

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JPH0888933A
JPH0888933A JP6220551A JP22055194A JPH0888933A JP H0888933 A JPH0888933 A JP H0888933A JP 6220551 A JP6220551 A JP 6220551A JP 22055194 A JP22055194 A JP 22055194A JP H0888933 A JPH0888933 A JP H0888933A
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JP
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relay
fault current
circuit breaker
busbar
load side
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JP6220551A
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English (en)
Inventor
Takeru Sudo
長 須藤
Mitsuhiro Nakase
光博 中瀬
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Toshiba Corp
Nishishiba Electric Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Corp
Nishishiba Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、母線事故時には事故母線のみを分
離して全停電を阻止し、負荷側事故時には母線を分離せ
ずに負荷側のみを分離して各変圧器の並列運転を継続
し、もって、電力供給の信頼性向上を図る。 【構成】 事故電流が事故点に向けて流れるとき、第1
及び第2の保護リレー(61 ,62 )が各変圧器(1
1 ,12 )の2次側の事故電流を検出し、且つ事故電流
の方向により第1又は第2の方向リレー(211 ,21
2 )が事故電流を検出し、遮断制御手段が、第1の保護
リレー及び第1の方向リレーにより事故電流が検出され
たとき、第1の遮断器と連絡遮断器とを遮断し、第2の
保護リレー及び第2の方向リレーにより事故電流が検出
されたとき、第2の遮断器と連絡遮断器とを遮断して事
故点を除去する母線保護システム。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、変圧器の並列運用時の
2次側における母線保護システムに係わり、特に母線事
故時には事故母線のみを分離して全停電を阻止し、負荷
側事故時には母線を分離せずに負荷側のみを分離して各
変圧器の並列運転を継続し、もって、電力供給の信頼性
を向上し得る母線保護システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、変圧器を並列運転させて電力を供
給する配電系では、変圧器の2次から遮断器を介して母
線を接続し、事故発生時に母線を事故発生点から分離し
て保護する母線保護システムが広く用いられている。
【0003】図3はこの種の母線保護システムの構成図
である。この母線保護システムは、例えば2台の変圧器
1 ,12 を有し、図示しない電源系統にこれら第1及
び第2の変圧器11 ,12 の1次が夫々接続されてい
る。第1の変圧器11 では2次が第1の遮断器21 を介
して第1の母線31 に接続され、第2の変圧器12 では
2次が第2の遮断器22 を介して第2の母線32 に接続
されている。第1及び第2の母線31 ,32 は連絡遮断
器4を介して互いに接続されている。なお、第1の遮断
器21 は第1の変圧器11 の2次に配置された第1の変
流器51 にて動作する第1の保護リレー61 により開閉
制御されるものであり、第2の遮断器22は第2の変圧
器12 の2次に配置された第2の変流器52 にて動作す
る第2の保護リレー62 により開閉制御されるものであ
る。
【0004】一方、第1の母線31 は第1の幹線71
分岐接続され、第1の幹線は第1の保護装置(負荷側遮
断器)81 を有して第1の負荷側91 に接続されてい
る。第2の母線32 は第2の幹線72 が分岐接続され、
第2の幹線72 は第2の保護装置(負荷側遮断器)82
を有して第2の負荷側92 に接続されている。なお、第
1の保護装置81 は第1の幹線71 に配置された第1の
分岐保護リレー(瞬時動作リレー)101 にて瞬時に開
閉制御されるものであり、第2の保護装置82 は第2の
幹線72 に配置された第2の分岐保護リレー(瞬時動作
リレー)102 にて瞬時に開閉制御されるものである。
【0005】この種の母線保護システムでは、以上のよ
うな構成により、第1及び第2の変圧器11 ,12 を並
列運転して第1及び第2の母線31 ,32 から負荷側9
1 ,92 に電力を供給している。
【0006】この並列運用状態において、例えば第1の
母線31 にて短絡故障が発生した場合、第1の母線31
上の故障点に向けて第1及び第2の変圧器11 ,12
ら故障電流が流れ、第1及び第2の保護リレー61 ,6
2 が動作して第1及び第2の遮断器21 ,22 をトリッ
プさせる。その結果、第1及び第2の母線31 ,32
第1及び第2の変圧器11 ,12 から分離され、負荷側
1 ,92 が全停電となる。
【0007】すなわち、システムの一部にて短絡故障が
発生した場合でも、システム全体が停電してしまう問題
がある。なお、この種の故障の復旧には事故発生点の発
見、除去及び再送電というように多大な労力と時間を要
する作業が必要なため、改善が求められている。
【0008】一方、この問題を解決する観点から、母線
事故発生時、第1及び第2の保護リレー61 ,62 の動
作前に連絡遮断器4を遮断することにより、事故母線側
の保護リレーのみを動作させて、全停電を阻止する方式
が考えられている。
【0009】図4はこの方式の母線保護システムの構成
図であり、図3に示すシステムに比べ、連絡遮断器4を
母線事故時に瞬時遮断させるための高速動作保護リレー
11が連絡遮断器部分に設けられている。
【0010】このため、例えば第1の母線31 に短絡事
故が発生すると、第1の母線31 上の故障点に向けて第
1及び第2の変圧器11 ,12 から故障電流が流れた瞬
間に、高速動作保護リレー11の動作により連絡遮断器
4が遮断され、第1及び第2の母線31 ,32 が互いに
分離される。その結果、第2の変圧器12 から第1の母
線31 に故障電流が流れなくなるので、第2の保護リレ
ー62 が動作せず、全停電が阻止される。なお、第1の
動作リレー61 は、前述同様に動作して事故発生点をも
つ第1の母線31 と第1の変圧器11 とを分離する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら以上のよ
うな母線保護システムでは、例えば第1の負荷側91
短絡事故が発生した場合、第1の分岐保護リレー101
の瞬時動作により第1の保護装置81 が第1の負荷側9
1 を瞬時に遮断するが、事故電流により連絡遮断器4の
高速動作保護リレー11も瞬時に動作して第1及び第2
の母線31 ,32を分離するため、負荷側91 の短絡事
故にもかかわらず、第1及び第2の変圧器11 ,12
並列運転が不能となってしまう問題がある。
【0012】また、母線31 ,32 毎に極端なアンバラ
ンス負荷がある場合、第1及び第2の変圧器11 ,12
が分離されると、事故発生側の変圧器が過負荷となり事
故発生点に接続された母線が停電となる。すなわち、保
護協調のとれないシステムとなり、電力供給の信頼性を
低下させている。
【0013】なお、第1及び第2の変圧器11 ,12
2次と連絡遮断器4との間に母線区間保護リレー(ブフ
プロリレー)を設置するリレーシステムも考えられる
が、負荷側の事故がこのリレーシステムの保護範囲とな
るため、同様に保護協調がとれない問題がある。
【0014】本発明は上記実情を考慮してなされたもの
で、母線事故時には事故母線のみを分離して全停電を阻
止し、負荷側事故時には母線を分離せずに負荷側のみを
分離して各変圧器の並列運転を継続し、もって、電力供
給の信頼性を向上し得る母線保護システムを提供するこ
とを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】請求項1に対応する発明
は、電源系統に第1及び第2の変圧器の1次側が接続さ
れ、この第1の変圧器の2次側が第1の遮断器を介して
第1の母線に接続され、前記第2の変圧器の2次側が第
2の遮断器を介して第2の母線に接続され、且つ前記第
1及び第2の母線相互間を連絡遮断器にて接続すること
により、前記第1及び第2の変圧器を並列運転して前記
第1及び第2の母線から負荷側に電力を供給する配電シ
ステムにおいて、前記第1の変圧器の2次側の事故電流
を検出する第1の保護リレーと、前記第2の変圧器の2
次側の事故電流を検出する第2の保護リレーと、前記第
2の母線から前記第1の母線に向かう事故電流を検出す
る第1の方向リレーと、前記第1の母線から前記第2の
母線に向かう事故電流を検出する第2の方向リレーと、
前記第1の保護リレー及び前記第1の方向リレーにより
事故電流が検出されたとき、前記第1の遮断器と前記連
絡遮断器とを遮断し、前記第2の保護リレー及び前記第
2の方向リレーにより事故電流が検出されたとき、前記
第2の遮断器と前記連絡遮断器とを遮断して事故点を除
去する遮断制御手段とを備えた母線保護システムであ
る。
【0016】また、請求項2に対応する発明は、請求項
1に対応する母線保護システムにおいて、前記第1の母
線と負荷側との間に設けられた第1の負荷側遮断器と、
前記第1の母線と負荷側との間の事故電流を検出し、前
記遮断制御手段による遮断動作以前に前記第1の負荷側
遮断器を遮断する第1の瞬時動作リレーと、前記第2の
母線と負荷側との間に設けられた第2の負荷側遮断器
と、前記第2の母線と負荷側との間の事故電流を検出
し、前記遮断制御手段による遮断動作以前に前記第2の
負荷側遮断器を遮断する第2の瞬時動作リレーとを備え
た母線保護システムである。
【0017】
【作用】従って、請求項1に対応する発明は以上のよう
な手段を講じたことにより、事故電流が事故点に向けて
流れるとき、第1及び第2の保護リレーが各変圧器の2
次側の事故電流を検出し、且つ事故電流の方向により第
1又は第2の方向リレーが事故電流を検出し、遮断制御
手段が、第1の保護リレー及び第1の方向リレーにより
事故電流が検出されたとき、第1の遮断器と連絡遮断器
とを遮断し、第2の保護リレー及び第2の方向リレーに
より事故電流が検出されたとき、第2の遮断器と連絡遮
断器とを遮断して事故点を除去するので、母線事故時に
は事故母線のみを分離して全停電を阻止し、もって、電
力供給の信頼性を向上させることができる。
【0018】また、請求項2に対応する発明は、第1の
母線と負荷側との間に事故電流が流れたとき、第1の瞬
時動作リレーがこの事故電流を検出して遮断制御手段に
よる遮断動作以前に第1の母線と負荷側との間の第1の
負荷側遮断器を遮断し、一方、第2の母線と負荷側との
間に事故電流が流れたとき、第2の瞬時動作リレーがこ
の事故電流を検出して遮断制御手段による遮断動作以前
に第2の母線と負荷側との間の第2の負荷側遮断器を遮
断するので、請求項1に対応する作用に加え、負荷側事
故時には母線を分離せずに負荷側のみを分離して各変圧
器の並列運転を継続し、もって、電力供給の信頼性を一
層向上させることができる。
【0019】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図1は本発明の一実施例に係る母線保
護システムの構成図であり、図3と同一部分には同一符
号を付してその詳しい説明は省略し、ここでは異なる部
分についてのみ述べる。
【0020】すなわち、本実施例システムは、連絡遮断
器4を通過する事故電流が事故母線に向かって流れるこ
とに着目し、事故電流の方向を検出して事故電流の下流
側に該当する事故母線を分離する機能をもつものであ
り、具体的には、連絡遮断器4の両側に設けられて事故
電流の方向を判別する第1及び第2の短絡方向リレー2
1 ,212 と、事故電流に応動して事故母線を分離す
るように、第1又は第2の短絡方向リレー211 ,21
2 の動作により第1又は第2の遮断器21 ,22と連絡
遮断器4とを同期させて遮断制御させる制御回路とを備
えている。
【0021】ここで、第1の短絡方向リレー211 は、
事故電流の方向を判別する機能を有し、事故電流の方向
が第2の母線32 から第1の母線31 に向かうときに動
作し、制御回路内の対応するa接点を閉制御するもので
ある。
【0022】第2の短絡方向リレー212 は、事故電流
の方向を判別する機能を有し、事故電流の方向が第1の
母線31 から第2の母線32 に向かうときに動作し、制
御回路内の対応するa接点を閉制御するものである。
【0023】また、制御回路は、第1の短絡方向リレー
211 の動作に基づいて第1の遮断器21 及び連絡遮断
器4を遮断する機能と、一方、第2の短絡方向リレーの
動作に基づいて第2の遮断器22 及び連絡遮断器4を遮
断する機能とを有し、具体的には図2に示すように構成
されている。図2において、符号の添字の数字はバンク
番号を示し、小文字のアルファベットはリレー動作時に
閉路するa接点、又は遮断器開路時に閉路するb接点を
示している。
【0024】この制御回路においては、正側の制御電流
母線Pが第1の短絡方向リレーa接点21a1 、第1接
続点S1、第1の保護リレーa接点6a1 、第1分岐点
S2及び第1の遮断器操作回路2C1 を介して負側の制
御電流母線Nに接続されている。また、第1接続点S1
は連絡遮断器b接点4bを介して正側の制御電流母線P
に接続されている。
【0025】同様に、正側の制御電流母線Pは、第2の
短絡方向リレーa接点21a2 、第2接続点S3、第2
の保護リレーa接点6a2 、第2分岐点S4及び第2の
遮断器操作回路2C2 を介して負側の制御電流母線Nに
接続されている。また、第2接続点S3は連絡遮断器b
接点4bを介して正側の制御電流母線Pに接続されてい
る。
【0026】また、第1分岐点S2は第1の短絡方向リ
レーa接点21a1 及び連絡遮断器操作回路4Cを介し
て負側の制御電流母線Nに接続されている。一方、第2
分岐点S4は第2の短絡方向リレーa接点21a2 を介
して連絡遮断器操作回路4Cに接続されている。なお、
各操作回路2C1 ,2C2 ,4Cはa接点及びトリップ
コイルTcの直列回路から構成されている。
【0027】次に、このような母線保護システムの動作
を説明する。なお、始めに母線の事故に対する動作を述
べ、続いて負荷側の事故に対する動作を説明する。い
ま、例えば第1の母線31 にて短絡事故が発生したとす
る。事故電流は、第1の変圧器11 の2次から第1の遮
断器21 を通って第1の母線31 に流れる一方、第2の
変圧器12 の2次から第2の遮断器22 、第2の母線3
2 及び連絡遮断器4を通って第1の母線31 に流れる。
【0028】このとき、第1の短絡方向リレー211
事故電流が第2の母線32 から第1の母線31 に向かう
ので動作するが、第2の短絡方向リレー212 は不動作
となる。また、第1及び第2の遮断器21 ,22 は事故
電流の検出により動作する。
【0029】すなわち、制御回路においては、第1の母
線31 にて短絡事故が発生すると、第1の短絡方向リレ
ーa接点21a1 及び第1の保護リレーa接点6a1
閉路となる。このため、トリップ電流は制御電流母線P
から第1の短絡方向リレーa接点21a1 、第1の保護
リレーa接点6a1 から第1分岐点S2にて分岐して第
1の遮断器操作回路2C1 に流れると共に、第1分岐点
S2から第1の短絡方向リレーa接点21a1 を通って
連絡遮断器操作回路4Cに流れる。
【0030】よって、第1の遮断器操作回路2C1 及び
連絡遮断器操作回路4Cが動作し、第1の遮断器21
び連絡遮断器4が同期して遮断されるので、第1の母線
1が分離される。一方、第2の遮断器22 は第2の短
絡方向リレー212 が不動作のため、第2の変圧器12
と第2の母線32 との接続状態を継続する。これによ
り、第2の母線32 では負荷側92 への電力供給を継続
することができる。
【0031】次に、負荷側に事故が発生した場合につい
て説明する。いま、例えば第1の負荷側91 にて短絡事
故が発生したとする。事故電流は、前述同様に第1の変
圧器11 の2次から第1の遮断器21 を通って第1の母
線31 に流れる一方、第2の変圧器12 の2次から第2
の遮断器22 、第2の母線32 及び連絡遮断器4を通っ
て第1の母線31 に流れ、さらに、第1の母線31 から
第1の幹線71 を通って第1の負荷側91 に流れる。
【0032】このとき、前述した通り、第1の分岐保護
リレー101 の瞬時動作により第1の保護装置81 は第
1の負荷側91 を瞬時に遮断し、事故電流が瞬時に解消
される。一方、第1及び第2の短絡方向リレー211
212 は事故電流が瞬間的なため、方向を判定できずに
動作しない。
【0033】このように、例えば第1の負荷側91 にて
短絡事故が発生した場合、第1の負荷側91 のみを分離
して第1及び第2の母線31 ,32 を分離せず、第1及
び第2の変圧器11 ,12 による並列運転を継続するこ
とができる。
【0034】上述したように本実施例によれば、例えば
第1の母線31 にて短絡事故が発生した場合、事故電流
が事故点に向けて流れるため、第1及び第2の保護リレ
ー(61 ,62 )が各変圧器の2次側の事故電流を検出
し、且つ第1の方向リレー211 が第2の母線32 から
第1の母線31 に向かう事故電流を検出し、制御回路
が、第1の保護リレー61 及び第1の方向リレー211
により事故電流が検出されたとき、第1の遮断器21
連絡遮断器4とを遮断して事故点を除去するので、母線
事故時には事故母線のみを分離して全停電を阻止し、も
って、電力供給の信頼性を向上させることができる。
【0035】なお、同様に、第2の母線32 にて短絡事
故が発生した場合、第2の保護リレー62 及び第2の方
向リレー212 により事故電流が検出され、制御回路が
第2の遮断器22 と連絡遮断器4とを遮断して事故点を
除去することができる。
【0036】また、本実施例によれば、例えば第1の負
荷側91 にて短絡事故が発生した場合、第1の分岐保護
リレー101 及び第1の保護装置81 では、第1の幹線
1を流れる事故電流を検出したとき、第1の方向判定
リレー211 及び制御回路等による遮断動作以前に第1
の幹線71 を遮断するので、負荷側事故時には母線を分
離せずに負荷側のみを分離して各変圧器の並列運転を継
続し、もって、電力供給の信頼性を一層向上させること
ができる。
【0037】なお、同様に、第2の負荷側92 にて短絡
事故が発生した場合、第2の分岐保護リレー102 が第
2の幹線72 を流れる事故電流を検出して制御回路等に
よる遮断動作以前に第2の保護装置82 を遮断すること
ができる。
【0038】すなわち、本実施例によれば、連絡遮断器
4の遮断タイミングを第1の変圧器11 の2次の第1の
遮断器21 の遮断タイミングと同時にし、且つこれら連
絡遮断器4及び第1の遮断器21 の遮断タイミングを負
荷側91 の遮断タイミングよりも遅く設定したことが保
護協調のポイントである。
【0039】従って、本実施例によれば、一部の母線事
故時において全停電させることなく、また分岐事故時に
おいては母線停電することなく、事故区分のみの遮断事
故除去を実現することができる。
【0040】なお、上記実施例では、説明の便宜上、変
圧器2台システムを例としたが、3台以上及び母線区分
遮断器付ネットワーク受配電システムでも同様の構成が
可能であることはいうまでもない。
【0041】また、上記実施例では、第1の母線31
て事故が発生した場合並びに第1の負荷側91 にて事故
が発生した場合について説明したが、これに限らず、第
2の母線2 にて事故が発生した場合及び第2の負荷側9
2 にて事故が発生した場合であっても、本発明を同様に
実施し、同様の効果を得ることができる。
【0042】さらに、上記実施例では、第1及び第2の
方向判別リレー211 ,212 を連絡遮断器4の両側部
分に設けた場合について説明したが、これに限らず、第
1及び第2の方向判別リレー211 ,212 を連絡遮断
器4の1次側又は2次側のいずれか一方に設けるように
しても、本発明を同様に実施し、同様の効果を得ること
ができる。
【0043】また、上記実施例では、短絡事故の場合に
ついて説明したが、これに限らず、地絡事故等でも同様
に動作し、事故電流が発生する場合であれば、本発明を
同様に実施して同様の効果を得ることができる。その
他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して
実施できる。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明によ
れば、事故電流が事故点に向けて流れるとき、第1及び
第2の保護リレーが各変圧器の2次側の事故電流を検出
し、且つ事故電流の方向により第1又は第2の方向リレ
ーが事故電流を検出し、遮断制御手段が、第1の保護リ
レー及び第1の方向リレーにより事故電流が検出された
とき、第1の遮断器と連絡遮断器とを遮断し、第2の保
護リレー及び第2の方向リレーにより事故電流が検出さ
れたとき、第2の遮断器と連絡遮断器とを遮断して事故
点を除去するので、母線事故時には事故母線のみを分離
して全停電を阻止し、もって、電力供給の信頼性を向上
できる母線保護システムを提供できる。
【0045】また、請求項2の発明によれば、第1の母
線と負荷側との間に事故電流が流れたとき、第1の瞬時
動作リレーがこの事故電流を検出して遮断制御手段によ
る遮断動作以前に第1の母線と負荷側との間の第1の負
荷側遮断器を遮断し、一方、第2の母線と負荷側との間
に事故電流が流れたとき、第2の瞬時動作リレーがこの
事故電流を検出して遮断制御手段による遮断動作以前に
第2の母線と負荷側との間の第2の負荷側遮断器を遮断
するので、請求項1の効果に加え、負荷側事故時には母
線を分離せずに負荷側のみを分離して各変圧器の並列運
転を継続し、もって、電力供給の信頼性を一層向上でき
る母線保護システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る母線保護システムの構
成図、
【図2】同実施例における母線保護システムに適用され
る制御回路の構成図、
【図3】従来の母線保護システムの構成図、
【図4】従来の母線保護システムの構成図。
【符号の説明】
1 ,12 …変圧器、21 ,22 …遮断器、31 ,32
…母線、4…連絡遮断器、51 ,52 …変流器、61
2 …保護リレー、71 ,72 …幹線、81 ,82 …保
護装置、91 ,92 …負荷側、101 ,102 …分岐保
護リレー、211 ,212 …短絡方向リレー。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源系統に第1及び第2の変圧器の1次
    側が接続され、この第1の変圧器の2次側が第1の遮断
    器を介して第1の母線に接続され、前記第2の変圧器の
    2次側が第2の遮断器を介して第2の母線に接続され、
    且つ前記第1及び第2の母線相互間を連絡遮断器にて接
    続することにより、前記第1及び第2の変圧器を並列運
    転して前記第1及び第2の母線から負荷側に電力を供給
    する配電システムにおいて、 前記第1の変圧器の2次側の事故電流を検出する第1の
    保護リレーと、 前記第2の変圧器の2次側の事故電流を検出する第2の
    保護リレーと、 前記第2の母線から前記第1の母線に向かう事故電流を
    検出する第1の方向リレーと、 前記第1の母線から前記第2の母線に向かう事故電流を
    検出する第2の方向リレーと、 前記第1の保護リレー及び前記第1の方向リレーにより
    事故電流が検出されたとき、前記第1の遮断器と前記連
    絡遮断器とを遮断し、前記第2の保護リレー及び前記第
    2の方向リレーにより事故電流が検出されたとき、前記
    第2の遮断器と前記連絡遮断器とを遮断して事故点を除
    去する遮断制御手段とを備えたことを特徴とする母線保
    護システム。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の母線保護システムにお
    いて、 前記第1の母線と負荷側との間に設けられた第1の負荷
    側遮断器と、 前記第1の母線と負荷側との間の事故電流を検出し、前
    記遮断制御手段による遮断動作以前に前記第1の負荷側
    遮断器を遮断する第1の瞬時動作リレーと、 前記第2の母線と負荷側との間に設けられた第2の負荷
    側遮断器と、 前記第2の母線と負荷側との間の事故電流を検出し、前
    記遮断制御手段による遮断動作以前に前記第2の負荷側
    遮断器を遮断する第2の瞬時動作リレーとを備えたこと
    を特徴とする母線保護システム。
JP6220551A 1994-09-14 1994-09-14 母線保護システム Pending JPH0888933A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108023350A (zh) * 2017-12-18 2018-05-11 安徽伊格瑞德电气设备有限公司 一种基于scr双母线的分段快速切换系统及其工作方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108023350A (zh) * 2017-12-18 2018-05-11 安徽伊格瑞德电气设备有限公司 一种基于scr双母线的分段快速切换系统及其工作方法

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