JPH09322394A - スポットネットワーク受変電保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】発電機から受電系統での逆電力が加圧されと、
回生電力と同様にネットワークプロテクタ遮断器をロッ
クしてしまうため、全停電してしまう欠点がある。 【解決手段】受電系統での逆電力により動作をする全ネ
ットワーク継電器の動作をしていること全遮断器及び連
絡用遮断器が入力していることＡＮＤ条件が成立すると
連絡用遮断器を開放後、発電機１３から共通母線１２Ａ
に電力を供給する。 【効果】従って、負荷での停電を防止することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スポットネットワ
ーク受変電設備の保護装置に係り、スポットネットワー
ク受変電設備と発電機設備の並列運転時の受変電系統で
の事故による受変電系統での被害を防止した受変電保護
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にスポットネットワーク受変電保護
装置は、電力供給の信頼性が非常に高く、ビル用受変電
設備として多く採用されている。従来スポットネットワ
ーク受変電保護装置は、特開昭57−68624 号公報に示さ
れているように、三相の電源母線と負荷例えばエレベー
タと接続している共通母線との間に複数の分岐母線を接
続し、各分岐母線にネットワーク変圧器とプロテクタ遮
断器及び変流器を接続している。変流器は例えば電源母
線のＡ電源母線で短絡事故を生ずると、健全なＢ電源母
線−Ｂ分岐母線−共通母線−Ａ分岐母線を介して短絡事
故点に短絡電流が流れ、短絡電流はＡ分岐母線では共通
母線側から電源母線に流れる逆方向電流となり、この電
流を変流器で検出する。

【０００３】検出電流でネットワーク継電器を動作し
て、プロテクタ遮断器をトリップし、スポットネットワ
ーク受変電設備を保護しており、この構成を称して、ス
ポットネットワークプロテクタと総称している。

【０００４】このスポットネットワーク受変電設備は、
何らかの事故で電源母線から電力供給が停止する非常時
を配慮し、非常時の対応として受電系統が全停電の場合
のみ非常用設備へ電力を供給する目的で、非常用発電機
を共通母線の一方側に接続していた。

【０００５】近年、コージェネレーションは、ガスター
ビン，ガスエンジン等により発電を行う一方、その排熱
を利用して給湯などの熱供給を行うシステムで、省エネ
ルギーシステムとしての適用が拡大される。

【０００６】一方、中，大規模ビルにおいても採用され
てきているコージェネレーションは、設備の効率的利用
から連続的または一時的に電力会社からの受電系統と連
系する必要がある。

【０００７】ビル受変電設備では、前述の理由によりス
ポットネットワーク受変電設備が多く採用されるが、コ
ージェネレーションの設置により、スポットネットワー
ク受変電設備と自家発電機の並列運転が要求されてき
た。

【０００８】スポットネットワークプロテクタは、上述
の如くネットワーク変圧器の１次側の電源母線で事故が
発生した場合、事故点を分離し、残る健全回線による配
電を継続するため、各ネットワーク変圧器バンクに逆電
力遮断機能を有している。即ち、事故回線につながるネ
ットワーク変圧器に流れる電流が、健全回線につながる
ネットワーク変圧器からネットワーク分岐母線を介して
逆方向となることを検出し、ネットワークプロテクタが
動作をし、事故点を分離している。

【０００９】従来から負荷側に発電機等がなくとも、エ
レベータの回生電力により逆電力を通流するケースがあ
った。これは、エレベータが全負荷降下運転や無負荷上
昇運転を行う場合、全負荷上昇に要する出力とほぼ同程
度の電力を電源側へ送りだすために発生するもので、受
変電設備において使用している負荷が大きい場合は、受
電電力とエレベータからの回生電力が相殺され、ネット
ワークプロテクタに影響を与えないが、夜間などの負荷
が小さくなった場合には回生電力の方が大きくなり、電
源側へ送電するケースがある。

【００１０】このため、ネットワークプロテクタが全回
線とも逆電力として動作をし、遮断し全停電となってし
まうため、全バンクとも逆電力が発生した場合は、エレ
ベータによる回生電力と判断し、ネットワークプロテク
タをロックし、誤動作を防止している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コージ
ェネレーションなどの自家発電機がネットワーク受変電
設備と並列運転している状態で、ネットワーク変圧器１
次の電源母線が全停電になると、発電機から電源母線を
逆加圧し、全ネットワーク変圧器及び全分岐母線に逆電
流が流れるというケースが発生し、前述のようにエレベ
ータの回生電力と同様にネットワークプロテクタ遮断器
をロックしてしまうため、全停電してしまう欠点があ
る。

【００１２】本発明の目的は、ネットワーク電源母線が
全停電を防止したスポットネットワーク受変電保護装置
を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のスポットネットワーク受変電保護装置は、
受電系統での逆方向電流により動作をする全ネットワー
ク継電器の動作していること全遮断器及び連絡用遮断器
が入力していることＡＮＤ条件が成立すると連絡用遮断
器を開放後、自家発電側系統に発電機１３から共通母線
１２Ａに電力を供給するので、負荷での停電を防止する
ことができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図１，図
２に示すスポットネットワーク受変電保護装置の系統図
により説明する。系統図は受電側系統と自家発電側系統
とにより構成されている。

【００１５】受電側系統は次のように構成されている。

【００１６】電力会社の電源用変圧器１の２次側は複数
の電源母線３Ａ〜３Ｃに接続している。電源母線３Ａ〜
３Ｃには遮断器２Ａ〜２Ｃを接続している。各電源母線
３Ａ〜３Ｃに接続した分岐母線４Ａ〜４Ｃは、一次断路
器５，ネットワーク変圧器６，プロテクタ遮断器７，変
流器８を順次接続し、末端が共通母線１２に接続してい
る。計器用変圧器９及び１０は変流器８及びプロテクタ
遮断器７の前後の分岐母線４Ａ〜４Ｃに接続している。
ネットワーク継電器１１はプロテクタ遮断器７及び変流
器８と両計器用変圧器９及び１０とに接続している。

【００１７】ネットワーク継電器１１は受電系統での逆
方向電流によりプロテクタ遮断器７を遮断させる働きを
する。自家発電側系統に発電機１３と発電機用遮断器１
４とを接続し、発電機用遮断器１４の２次側は共通母線
１２Ａに接続されている。共通母線１２Ａ、１２には負
荷配電用遮断器１６，１７例えばテイクオフ遮断器を接
続している。自家発電側系統と受電側系統との間の共通
母線１２に連絡用遮断器１５を接続されている。

【００１８】連絡用遮断器１５は図２に示す条件回路２
０に接続している。条件回路２０は各遮断器７，１４，
１５が閉じると、出力信号をアンド回路２２に入力す
る。アンド回路２２は上述の出力信号とネットワーク継
電器１１の動作信号とが入力されると、連絡用遮断器１
５をトリップする。

【００１９】次に、図１のスポットネットワーク受変電
保護装置の作用を説明する。

【００２０】発電機１３は常用運転されている。最近の
負荷設備は無瞬断を要求され、一時の停電も許されない
ものが多い。そこで、連絡用遮断器１５を常時閉路し、
受電設備と発電設備の所謂並列運転をすることにより、
発電機１３が停止しても、共通母線１２Ａは受電系統か
ら電力を供給されるため、遮断器１６，１７，エレベー
タ１８は停止することなく、信頼性の高い電力供給を行
うことが出来る。

【００２１】一方、ネットワーク継電器１１は共通母線
１２側からネットワーク変圧器６側に逆電流が流れた場
合、変流器８で検出した逆電流により、動作をし、プロ
テクタ遮断器７をトリップする機能を有している。

【００２２】しかし、図３において、エレベータ１８が
全負荷降下運転や無負荷上昇運転を行った場合、エレベ
ータ１８から各ネットワーク変圧器６Ａ〜６Ｃ側へエレ
ベータ１８の回生電力による回生電流ｉ₁ が鎖線で示す
矢印方向に流れる。スポットネットワーク受変電設備で
は、周知のように逆電力を発生した場合、プロテクタ遮
断器７をトリップする機能を有している。

【００２３】エレベータ１８の回生電力で全回線逆電力
となつた場合、全回線のネットワーク継電器１１が逆電
力により動作をする。各ネットワーク継電器１１が動作
をした場合、エレベータ１８の回生電力があったものと
判定し、プロテクタ遮断器７をトリップしないようにし
ている。

【００２４】そうすると、発電機１３とネットワーク受
電設備が並列運転をしている状態で、電力会社の配電が
全て停止例えば遮断器２Ａ〜２Ｃが全て開路した場合、
発電機１３から電源母線３Ａ〜３Ｃ側へ逆加圧される状
態となる。この場合、発電機１３からの電流ｉ₂ は矢印
方向に流れるため、全バンク逆電力となり、各ネットワ
ーク継電器１１が動作をするが、この状態は上述のエレ
ベータ１８の回生電流ｉ₁ と同様な状態、即ち、プロテ
クタ遮断器７はトリップしない。

【００２５】しかし、本発明では各遮断器７，１４，１
５が閉路をしているので、並列条件回路２１が成立す
る。並列条件回路２１からの入力信号と全ネットワーク
継電器１１からの動作信号とがアンド回路２２に入力す
ると、アンド回路２２が成立し、アンド回路２２からの
出力信号により連絡用遮断器１５をトリップする。この
結果、発電機側からネットワーク受電設備側に逆電流ｉ
₂ が流れず、作業員が電源母線３Ａ〜３Ｃ等の受変電設
備側を安全に保守，点検をすることが出来る。

【００２６】また各電源母線３Ａ〜３Ｃ例えば電源母線
３Ａの一個所で短絡事故Ｘ又はネットワーク受電設備側
の電力不足等により、発電機側からネットワーク受電設
備側に逆電流ｉ₂ が流れると、上記並列条件回路２１及
びアンド回路２２が成立し、アンド回路２２からの出力
信号により、発電機用遮断器１４又は連絡用遮断器１５
をトリップするだけで逆電流ｉ₂ を遮断後、発電機１３
から共通母線１２Ａを介して負荷１６に電力を供給し、
負荷１６での停電を防止することが出来る。更に、アン
ド回路２２と各遮断器例えば連絡用遮断器１５との間に
遅延タイマを設けて、各遮断器が確実に動作したかを確
認する時間を取れるので、各遮断器の誤動作を防止する
ことが出来る。

【００２７】即ち、プロテクタ遮断器７と発電機用遮断
器１４，連絡用遮断器１５及びネットワーク継電器１１
とのアンド回路２２が成立し、上記遮断器１４，１５と
ネットワーク継電器１１とが動作をしたことを確認する
時間つまり投入又は遮断する時間を遅延タイマで確認
後、連絡用遮断器１５を遮断すれば、他のプロテクタ遮
断器７Ａ〜７Ｃを遮断する必要がなく、各遮断器の誤動
作を防止することが出来る。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明のスポットネット
ワーク受変電保護装置によれば、受変電系統での逆電力
により全遮断器が入力信号と全ネットワーク継電器の動
作信号とのＡＮＤ条件が成立すると、上記連絡用遮断器
の１つをトリップ後、発電機１３から共通母線１２Ａに
電力を供給し、負荷での停電を防止することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この図は本発明の実施例であるスポットネット
ワーク受変電保護装置の回路図。

【図２】この図は図１に使用した条件回路の回路図。

【図３】この図は図１の作用を説明する概略説明図。

【符号の説明】

２…配電用遮断器、３…電源母線、６…ネットワーク変
圧器、７…プロテクタ遮断器、１１…ネットワーク継電
器、１３…発電機、１４…発電機用遮断器、１５…連絡
用遮断器、２０…条件回路、２１…並列条件回路、２２
…アンド回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端を電源母線に他端を複数の負荷を有す
   る共通母線に接続した複数の受電母線と、複数の受電母
   線毎に設けたネットワーク変圧器と、受電母線での逆電
   力で動作をするネットワーク継電器の動作信号で遮断す
   るプロテクタ遮断器を接続した受電系統と、 発電機と発電機を入切する発電機用遮断器を共通母線に
   接続した発電系統と、受電系統と発電系統との間の共通
   母線に接続した発電機から受電系統側への逆電力で動作
   をする継電器の動作信号で遮断する連絡用遮断器とを具
   備し、 上記遮断器が投入していること、及び全ネットワーク継
   電器が動作していることのＡＮＤ条件が成立すると、連
   絡用遮断器をトリップ後、発電機からの電力を共通母線
   を介して負荷に供給することを特徴とするスポットネッ
   トワーク受変電保護装置。