JPH11313438A - 電力配電系統用障害保護装置 - Google Patents

電力配電系統用障害保護装置

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JPH11313438A
JPH11313438A JP11078617A JP7861799A JPH11313438A JP H11313438 A JPH11313438 A JP H11313438A JP 11078617 A JP11078617 A JP 11078617A JP 7861799 A JP7861799 A JP 7861799A JP H11313438 A JPH11313438 A JP H11313438A
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power supply
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load
distribution bus
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JP11078617A
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Greg A Duba
エイ ドゥーバ グレッグ
Edgar S Thaxton
エス サックストン エドガー
John Walter
ウォルター ジョン
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Electric Boat Corp
Original Assignee
Electric Boat Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26—Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured
    • H02H7/30—Staggered disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02—Details
    • H02H3/06—Details with automatic reconnection
    • H02H3/063—Details concerning the co-operation of many similar arrangements, e.g. in a network

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  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 応答が遅く、多くの保護器と各保護器間の時
間同調を必要とするという、従来技術の電力配電系統用
障害保護装置の欠点を排する。 【解決の手段】 遮断器を介して配電母線に接続される
複数の電源及びスイッチを介して配電母線に接続される
複数の負荷を、電源線路及び負荷線路のそれぞれの障害
感知器及び負荷線路における障害の感知に応答して配電
母線に接続される電源線路の遮断器を開き、次いで障害
を含む負荷線路のスイッチを開き、次いで電源線路の遮
断器を再閉して障害の影響を受けない負荷に電力を戻す
ための制御手段とともに含む、電力配電系統用障害保護
装置を構成する。この装置は、最小限の数の回路遮断素
子を分散制御装置とともに用いて、自動障害断路及び自
動装置再構成を可能にする。また従来の階層的保護方法
と比較して、時間同調の難点を排し、電力の連続供給性
を改善する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電力配電装置に関
し、特に電力配電系統用障害保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】人や発電機、モータ、ケーブル、及び電
力変換装置のような電気系統構成部品を短絡状態及びそ
の他の系統異常から保護することは、安全で信頼できる
電力配電に必要不可欠である。電力の連続供給も、生命
維持に必要な系統内負荷にとって絶対に必要である。従
来、機械的遮断器及びヒューズを用いる階層的保護装置
が、下流の送配電区域にある障害を取り除くために最初
に開く下流保護器を利用するように設計されてきた。こ
のような系統においては、応答時間が長く、また多くの
保護器が必要となる。さらに保護器間のタイミング同調
が必要であり、ヒューズを用いているところでは、系統
を完全に復帰させる前にとんだヒューズを交換しなけれ
ばならない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術の欠点を排した電力配電系統用障害保護装置を
提供することにある。
【０００４】本発明の別の目的は、自動障害断路および
自動装置再構成を従来技術による系統よりも迅速に行
い、構成部品もより少ない電力配電系統用障害保護装置
を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の上述及びその他
の目的は、複数本の負荷線路に電力を供給するために複
数本の電源線路が接続され、前記電源線路のそれぞれは
専用の遮断器、感知器及び障害制御器を有し、前記負荷
線路のそれぞれは専用の障害制御器及び障害感知器並び
にいかなるエネルギー散逸ないし吸収部品ももたない線
路開閉スイッチ素子を有する、障害保護装置を提供する
ことにより達成される。
【０００６】本発明に従えば、負荷線路障害制御器によ
り障害が認識されると、電力を関係する負荷に供給して
いる各電源線路の前記障害制御器に負荷障害制御器指令
が与えられて、随伴する前記遮断器が開かれ、その後適
切な負荷線路専用スイッチが開かれることにより障害の
ある負荷線路が断路され、次いで前記電源線路遮断器が
閉じられる。母線交叉結合器を介して相互に接続された
多重母線が別々の電源から供給されていれば、前記母線
間の接続が同様に開かれて、障害の影響をを受けていな
い母線に接続された電源が送電し続けられるようにす
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１に示す本発明の代表的な実施
の形態において、制御装置１０は電源線路１４ａ，１４
ｂ，．．．，１４ｎを介して電力を母線１６に供給する
複数基の電源１２ａ，１２ｂ，．．．，１２ｎ、及び対
応する負荷線路２０ａ，２０ｂ，．．．，２０ｎを介し
て前記母線１６から受電する複数台の負荷１８ａ，１８
ｂ，．．．，１８ｎを含む。前記電源線路１４ａ，１４
ｂ，．．．，１４ｎは、それぞれ対応する電源線路にお
ける短絡のような障害の感知に応答して、対応する障害
制御器２４ａ，２４ｂ，．．．，２４ｎに信号を送信す
るように配された通常のタイプの障害感知器２２ａ，２
２ｂ，．．．，２２ｎを有する。遮断器２６ａ，２６
ｂ，．．．，２６ｎが前記電源線路１４ａ，１４
ｂ，．．．，１４ｎのそれぞれに含まれ、前記対応する
障害制御器２４ａ，２４ｂ，．．．，２４ｎからの信号
に応答して前記対応する電源と前記母線１６との間で前
記電源線路路を開く。前記遮断器２６ａ，２６
ｂ，．．．，２６ｎは通常の遮断器を使用する場合より
も電力の連続供給能力を高めるために高速作動、電流制
限固体遮断器であることが望ましい。
【０００８】一方前記負荷線路２０ａ，２０
ｂ，．．．，２０ｎのそれぞれは、活線遮断に際して必
要とされるタイプのエネルギー散逸ないし貯蔵装置はま
ったくもたない簡単なスイッチ素子２８ａ，２８
ｂ，．．．，２８ｎを含む。これにより負荷線路スイッ
チ素子２８ａ，２８ｂ，．．．，２８ｎを小さくし、高
速作動化でき、低費用にすることができる。前記スイッ
チ素子は、対応する障害制御器３２ａ，３２
ｂ，．．．，３２ｎから送信される信号に応答して開か
れる。
【０００９】前記遮断器２６ａ，２６ｂ，．．．，２６
ｎ及び前記スイッチ２８ａ，２８ｂ，．．．，２８ｎの
開閉を制御するために、通信回路３４が前記障害制御器
２４ａ，２４ｂ，．．．，２４ｎ及び３２ａ，３２
ｂ，．．．，３２ｎのそれぞれに接続され、種々の障害
制御器からの指令に応じた遮断器及びスイッチ素子の動
作に関する指令信号を伝達する。
【００１０】本発明に従えば、負荷線路障害制御器３２
ａ，３２ｂ，．．．，３２ｎのいずれかが負荷線路２０
ａ，２０ｂ，．．．，２０ｎの障害感知器３０ａ，３０
ｂ，．．．，３０ｎから障害感知信号を受信すると必ら
ず、前記障害を有する負荷線路が接続されている母線１
６に電力を供給する電源線路１４ａ，１４ｂ，．．．，
１４ｎの制御器２４ａ，２４ｂ，．．．，２４ｎに、前
記障害制御器が前記通信回路３４を介して信号を送信す
る。上記信号により障害制御器２４ａ，２４
ｂ，．．．，２４ｎは対応する遮断器２６ａ，２６
ｂ，．．．，２６ｎを開いて、前記障害をもつ負荷線路
を含む負荷線路群への電力供給を停止する。前記障害を
もつ負荷線路の障害制御器は、前記電源線路が全て開か
れたという信号を前記通信回路３４を介して受信する
と、対応するスイッチを無負荷状態で開き、よってエネ
ルギー散逸ないし貯蔵装置の必要性を回避する。前記ス
イッチ２８ａ，２８ｂ，．．．，２８ｎが開かれるとす
ぐに、対応する制御器３２ａ，３２ｂ，．．．，３２ｎ
は電源線路１４ａ，１４ｂ，．．．，１４ｎの制御器２
４ａ，２４ｂ，．．．，２４ｎに回路３４を介して信号
を送信し、対応する遮断器２６ａ，２６ｂ，．．．，２
６ｎを閉じさせて、母線１６及び障害のない負荷線路２
０ａ，２０ｂ，．．．，２０ｎに電力を供給する。
【００１１】図２は、図１に示したタイプの実施の形態
における種々の遮断器及びスイッチの動作のタイミング
を示す。本例では、電源１及び電源２で表される２基の
電源が前記母線１６に電力を供給し、負荷１，負荷２及
び負荷３で表される３台の負荷が母線１６から受電し、
負荷２に至る負荷線路に障害が現われるとしている。図
示されている動作シーケンスにおいて、前記電源線路及
び負荷線路の障害制御器は、Ｔ１で表される時間の間は
前記障害感知器からの正常信号を認識しており、時刻Ｔ
２に前記負荷２に関わる負荷線路制御器が障害を感知
し、前記電源線路制御器に対応する遮断器を開信号を送
信する。該通報伝達には時間Ｔ３がかかる。電源線路制
御器は時刻Ｔ４に前記遮断器開要求通報を受信して、遮
断器に開指令をだす。該遮断器が開くには時間Ｔ５がか
かる。時刻Ｔ６に電源線路制御器は前記電源線路の遮断
器開確認通報を負荷２に関わる負荷線路制御器に送信す
る。この通報は伝達に時間Ｔ７がかかり、時刻Ｔ８に受
信され、同時に負荷２に関わる前記制御器は負荷２用の
前記スイッチに開指令をだす。負荷２用スイッチが開く
には時間Ｔ９がかかり、スイッチが開いた後、時刻Ｔ１
０に負荷２用の制御器は電源線路制御器に遮断器を再閉
せよという再閉通報を送信する。伝達時間Ｔ１１後、電
源線路制御器は前記再閉通報を受信し、時刻Ｔ１２に遮
断器に再閉指令をだす。遮断器２６が閉じるには時間Ｔ
１３がかかり、時刻Ｔ１４に、電力が残る負荷１及び３
に戻る。
【００１２】前記遮断器転流時間Ｔ５を除き、上述の各
段階には１ミリ秒の何分の１かしかかからない。遮断器
転流時間の長さは遮断器のタイプ及び線路特性に依存
し、数ミリ秒を必要とするこの段階が作動シーケンスを
支配するであろう。よって電力を遮断し、障害を断路し
て電力を復帰するまで、電力供給線路の電力遮断に必要
な時間しか実質的にかからず、前記動作におけるその他
の段階に必要な時間は無視できる。電力供給線路に高速
作動遮断器を使用すれば、障害に起因する電力遮断を最
小限に抑えることができ、機械的遮断器及びヒューズを
含み一般に上流の装置より早く下流の装置を開かせるた
めの計画的遅延をもって同調させる、階層的方法を用い
る従来の装置に比べて、電力の連続供給性を改善でき
る。前記遅延を排し、磁気的及び熱的に作動する装置の
使用を避けることにより、電力供給の連続性を大きく改
善し、一方障害期間中の通過エネルギーは低減させる。
望ましければ、手動電気系統制御拠点３８に接続される
群制御器３６を前記通信回路３４に含めて、運転者によ
る前記系統の制御を可能にし、前記障害制御器の状態を
点検することもできる。
【００１３】前記電源線路１４ａ，１４ｂ，．．．，１
４ｎの電源線路障害制御器２４ａ，２４ｂ，．．．，２
４ｎの１つが、例えば対応する電源線路自体あるいは前
記配電母線１６に障害を認めると、該制御器は対応する
遮断器２６ａ，２６ｂ，．．．，２６ｎに開指令をだ
し、前記対応する電源線路を介する電力供給を遮断す
る。他の電源線路１４ａ，１４ｂ，．．．，１４ｎの障
害制御器２４ａ，２４ｂ，．．．，２４ｎはいずれも、
対応する電源線路が前記障害に供給していることを認識
すれば、同様にして対応する遮断器２６ａ，２６
ｂ，．．．，２６ｎを開かせるであろう。しかし、図１
に示した装置においては、前記母線１６から受電する全
ての負荷は前記電源線路あるいは配電母線の障害が直る
まで無電力のままでいなければならない。
【００１４】上記問題を排するために、図３に示すタイ
プの多重母線装置４０が提供される。本装置では上述と
同様の方法で、電源線路１４ａが母線１６に電力を供給
し、次いで母線１６が複数台の負荷１８ａ，１８ｂに送
電する。しかし、さらに第２の母線４２が母線交叉結合
線路６０を介して前記配電母線１６から受電する。交替
電源が、電源線路１４ａに含まれるものと同タイプの障
害感知器４６，障害制御器４８及び遮断器５０を有する
電源線路４４を介して母線４２に接続される。配電母線
４２が交叉結合線路６０を介して配電母線１６から電力
供給を受けていれば、遮断器５０は開状態にある。電力
の連続供給を絶対に必要とする、生命にかかわる負荷は
前記母線１６には直接接続されず、負荷線路５２を介し
て前記第２の母線４２から受電する。負荷線路５２は、
負荷線路２０ａ，２０ｂの障害感知器並びに制御器及び
スイッチと実質的に同じ、障害感知器５４，該障害感知
器に応答する障害制御器５６、及びスイッチ５８を有す
る。第２の母線４２は、やはり負荷線路２０ａ，２０ｂ
の障害制御装置と同様の障害感知器６２，障害制御器６
４及びスイッチ６６を有する交叉結合線路６０を介して
前記母線１６に接続される。
【００１５】正常運転において電源線路１４ａは、交叉
結合線路６０を介して相互接続される、前記母線１６及
び４２に電力を供給する。母線１６あるいは電源線路１
４ａの障害が発生した場合には、上述の方法で電源線路
１４ａの遮断器が対応する障害制御器２４ａにより開か
れ、前記制御器６４は前記通信回路３４を介して全遮断
器の開放確認信号を受け取ると、前記母線交叉結合線路
６０のスイッチ６６を開かせる。前記制御器４８は障害
制御器６４から通信回線３４を介してスイッチ６６の開
放確認信号を受け取ると、前記遮断器５０を閉じさせて
前記母線４２及び生命にかかわる負荷に電力を戻す。
【００１６】図４は、図３に示した装置の動作に関わる
時間的作動順序を示す。時間Ｔ１の間、前記障害制御器
の全てが前記障害感知器からの正常信号を認識してい
る。時刻Ｔ２に、前記電源線路１４ａの制御器２４ａが
障害に気づいて遮断器２６ａに開指令をだす。遮断器２
６は時間Ｔ３かかって開く。時刻Ｔ４に、制御器２４ａ
及び４８は開放確認信号を前記制御器６４に送る。この
信号の伝達には時間Ｔ５がかかる。時刻Ｔ６に、制御器
６４は前記交叉結合線路スイッチ６６に開指令をだす。
交叉結合線路スイッチが開くには時間Ｔ７がかかり、交
叉結合線路スイッチが時刻Ｔ８に開くと、制御器６４は
前記交替電源線路制御器４８に開放確認信号を送る。こ
の通報伝達には時間Ｔ９がかかる。時刻Ｔ１０に、交替
電源線路制御器４８は随伴する遮断器５０に閉指令を出
し、遮断器５０が閉じるには時間Ｔ１１がかかって、時
刻Ｔ１２に電力が前記生命にかかわる負荷に戻る。
【００１７】図３に示した装置においては、電源線路１
４ａを介して電力を供給している１次電源が故障する
か、あるいは何らかの理由で運転から外されたとして
も、前記障害制御器は前記系統を自動的に再構成して、
前記交替電源から負荷線路２０ａ，２０ｂ及び５２に電
力を供給する。この目的のため、前記電源線路１４ａの
感知器２２ａが電力が失われたことを感知すると、対応
する制御器２４ａが前記遮断器２６ａに開指令をだし、
前記交替電源線路制御器４８に遮断器閉要求通報を送
る。次いで交替電源線路制御器が随伴する遮断器を閉じ
て前記負荷に電力を戻す。
【００１８】環状回路としての図１及び３の前記障害制
御器通信回路３４は、望ましければ、１対１結線、スタ
ー結線、あるいはその他、それぞれの制御器が全ての制
御器からの信号に気づいき、全ての制御器に信号を供給
できる回路構成であれば、いずれとも置き換えることが
できる。望ましければ、前記障害制御器は保守及び問題
解決を目的として障害発生点及び電気系統保護装置の状
態の履歴の記録を保持するように構成することもでき
る。図１及び３に示した前記群制御器３６及び電気系統
制御拠点３８は運転者が電力配電系統を制御をできるよ
うにし、よって中央制御拠点の運転者は種々の制御器か
ら障害の表示を受け取り適切な故障制御指令を送ること
ができる。前記群制御器はまた、保護装置の状態を点検
し、他の制御器に新しい障害感知基準を与えるかあるい
は自動化系統再構成を実行させないようにするためにも
用いられる。さらに前記通信回路３４は、電線または光
ファイバ・ケーブルのような実体的な接続であってもよ
いし、無線接続であってもよい。前記電源が切り離され
たときでも前記障害制御器は作動しなければならないか
ら、障害制御器はそれぞれ、信頼性の高い動作用電源を
必要とする。
【００１９】さらに本発明の装置は、それぞれの保護装
置専用の障害制御器ではなくただ１つの主障害制御器を
利用することもできる。この場合、前記主障害制御器は
全ての障害感知器及び全ての保護素子と交信するように
配置される。これにより、前記保護装置を実装するに必
要な全ハードウエア数が大きく低減される。２次すなわ
ち予備主制御器を保護装置の弾力性を高めるために備え
ることもできる。
【００２０】望ましければ、障害を自動的に断路する能
力を保持できれば、図１及び３に示した種々の障害制御
器に接続される通信回路３４を除去し得るが、通信回路
３４無しには自動系統再構成を遂行することができな
い。通信装置がない場合には、障害に気づいた負荷線路
制御器は、電路が遮断されたことを対応する障害感知器
が示した（すなわち電流ゼロを示した）ときに、内部フ
ラッグを立て、随伴するスイッチ素子に開指令をだす。
障害に気づいた電源線路障害制御器は随伴する遮断器に
開指令をだし、次いで短時間待ってから前記遮断器に再
閉指令をだす。この時間待ちの間に前記負荷線路制御器
は電源線路遮断を認め随伴するスイッチ素子に開指令を
だす。前記障害が負荷線路より上流にある場合は、前記
遮断器が再閉し電源が障害に電力を供給し続けるが、こ
こで前記電源線路障害制御器が再び障害に気づき前記遮
断器に再開指令をだす。前記障害が断路されていないこ
とに気づくと、次いで電源線路障害制御器は待つか、あ
るいは既定の試行回数だけ再閉−開を続ける。上記の構
成は簡略化された保護装置を提供するが、前記系統の過
渡条件を考慮している従来装置の欠点をもつことなく、
自動的障害断路は未だに保証されている。前記障害制御
器通信装置の除去に加えて、本構成では、障害制御器が
現在及び将来の装置構成に関する知識をもつ必要がな
い。
【００２１】図５に示す別の実施の形態においては、前
記障害制御器の配置は上述した電源レベルの実装ではな
く、配電母線レベルでの実装になっている。本装置は母
線交叉結合線路だけでなくそれぞれ１号電源及び２号電
源に随伴する遮断器７２ａ及び７４ａ並びに制御器７２
及び７４により接続される１号母線及び２号母線と、３
号負荷に随伴する制御器７８及びスイッチ８０を含む。
前記母線交叉接合線路は、１号母線に随伴する遮断器６
８ａ及び制御器６８と２号母線に随伴する遮断器７０ａ
及び制御器７０を含む。さらに、群制御器８２が２号母
線に随伴する制御器のための独立した通信回路８４を制
御する。上記装置では、各電源線路に１つの遮断器を備
える代わりに、１本の配電母線あるいは配電母線群への
電力線路に入ってくる全電力に対しょて遮断器が必要と
なるので、障害エネルギー散逸あるいは吸収能力はより
大きくなければならない。本装置ではより多くの遮断器
が必要であるが、前記配電母線あるいは母線群に随伴す
る障害制御器は本配電系統で異なる区域を保護している
障害制御器とは交信する必要がない。このことは、広い
領域にわたって広がっているか、あるいはそうでなくと
も、通信装置を介して連結することが困難な電力配電系
統にとって利点となる。
【００２２】図６は、図５に示した装置の動作に関わる
時間的作動順序を示す。時間Ｔ１の間前記障害制御器は
障害感知器からの正常信号を認識し、時刻Ｔ２に３号負
荷線路制御器７８が障害に気づき、２号電源線路制御器
７４及び交叉結合線路制御器７０に対応する遮断器７４
ａ及び母線交叉結合遮断器７０ａの開放要求通報を送
る。通報伝達には時間Ｔ３がかかる。時刻Ｔ４に制御器
７４及び７０は遮断器７４ａ及び７０ａの前記開放要求
通報を受け取り、前記遮断器に開指令をだす。遮断器が
開くには時間Ｔ５がかかる。時刻Ｔ６に制御器７４及び
７０は、２号電源線路及び２号母線交叉結合線路の遮断
器が開いたという開放確認通報を３号負荷線路負荷制御
器７８に送る。本通報の伝達には時間Ｔ７がかかる。時
刻Ｔ８に３号負荷線路制御器７８は通報を受け取り、直
ちに３号負荷線路スイッチ８０に開指令をだす。３号負
荷線路スイッチ８０が時間Ｔ９をかけて開いた後、時刻
Ｔ１０に３号負荷線路制御器７８は前記遮断器７４ａ及
び７０ａを再閉せよという再閉要求通報を電源線路制御
器７４及び交叉結合線路制御器７０に送る。通報伝達時
間Ｔ１１後、時刻Ｔ１２に制御器７４及び７０は前記再
閉要求通報を受け取る。前記遮断器７４ａ及び７０ａを
閉じるには時間Ｔ１３がかかり、時刻Ｔ１４に４号負荷
に電力が戻る。上記過程中、１号及び２号負荷には電力
遮断が全くおこらない。
【００２３】本発明を特定の実施の形態を参照してここ
で説明してきたが、当該分野に熟練した技術者はそこに
多くの変形及び変更を容易に考えつくであろう。従っ
て、そのような変更及び変形は全て本発明の意図する範
囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って配置された電力配電系統の代表
的な実施の形態の装置の概略回線図
【図２】図１に示した系統の種々の構成部品に関する動
作の時間関係を示す概略タイミング図
【図３】交替電源を備えた本発明の別の代表的な実施の
形態を示す概略回線図
【図４】図３に示した種々の構成部品に関する動作の時
間関係を示す概略タイミング図
【図５】本発明の別の実施の形態を示す概略回線図
【図６】図５に示した種々の構成部品に関する動作の時
間関係を示す概略タイミング図
【符号の説明】
１０ 制御装置 １２ａ，１２ｂ，．．．，１２ｎ 電源 １４ａ，１４ｂ，．．．，１４ｎ 電源線路 １６，４２ 母線 １８ａ，１８ｂ，．．．，１８ｎ 負荷 ２０ａ，２０ｂ，．．．，２０ｎ 負荷線路 ２２ａ，２２ｂ，．．．，２２ｎ 電源線路障害感知
器 ２４ａ，２４ｂ，．．．，２４ｎ 電源線路障害制御
器 ２６，２６ａ，２６ｂ，．．．，２６ｎ 遮断器 ２８ａ，２８ｂ，．．．，２８ｎ スイッチ ３０ａ，３０ｂ，．．．，３０ｎ 負荷線路障害感知
器 ３２ａ，３２ｂ，．．．，３２ｎ 負荷線路障害制御
器 ３４，８４ 通信回路 ３６，８２ 群制御器 ３８ 手動電気系統制御拠点 ４０ 多重母線装置 ４４ 電源線路 ４６ 電源線路障害感知器 ４８，７２，７４ 電源線路障害制御器 ５０，７２ａ，７４ａ 遮断器 ５２ 負荷線路 ５４ 負荷線路障害感知器 ５６，７８ 負荷線路障害制御器 ５８，８０ スイッチ ６０ 母線交叉結合線路 ６２ 母線交叉結合線路感知器 ６４，６８，７０ 母線交叉結合線路制御器 ６６，６８ａ，７０ａ 母線交叉結合線路スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エドガー エス サックストン アメリカ合衆国 ロードアイランド州 02808 ブラッドフォード ウェイランド ストリート ３ (72)発明者 ジョン ウォルター アメリカ合衆国 コネティカット州 06357 ナイアンティック サウス エッ ジウッド ロード ６

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電力配電系統用障害保護装置において、 少なくとも１本の配電母線と、 前記配電母線に接続される少なくとも１本の電源線路
    と、 前記電源線路にある遮断手段と、 前記電源線路用障害感知器と、 前記配電母線に接続され、対応する負荷に電力を供給す
    る少なくとも２本の負荷線路と、 前記負荷線路のそれぞれ用の障害感知器と、 前記負荷線路のそれぞれにある転流能力をもたないスイ
    ッチと、 障害の感知に応答して前記電源線路遮断手段を開かせ、
    次いで前記障害のある負荷線路にあるスイッチを開か
    せ、次いで前記電源線路遮断手段を閉じさせるための制
    御手段、を含むことを特徴とする障害保護装置。
  2. 【請求項２】 前記配電母線に接続される複数本の電源
    線路及び前記電源線路のそれぞれにする随伴する遮断手
    段、障害感知器及び制御手段を含むことを特徴とする請
    求項１記載の障害保護装置。
  3. 【請求項３】 前記遮断手段及びスイッチのそれぞれが
    随伴する障害制御器及び前記障害制御器の全ての間の交
    信を提供する通信装置を含むことを特徴とする請求項１
    記載の障害保護装置。
  4. 【請求項４】 第２の配電母線と、 前記配電母線を前記第２の配電母線と接続する交叉結合
    線路と、 前記交叉結合線路用障害感知器と、 前記交叉結合線路にある転流能力をもたないスイッチ
    と、 交替電源線路を介して前記第２の配電母線に接続される
    交替電源と、 前記交替電源線路にある遮断手段と、 前記交替電源線路にある障害感知器と、 前記少なくとも２本の負荷線路とは別の負荷線路を介し
    て前記第２の配電母線に接続される別の負荷と、 前記別の負荷線路にある障害検知器及び転流能力をもた
    ないスイッチと、 前記配電母線あるいは前記配電母線に接続される電源線
    路における障害の感知に応答して前記遮断手段を開か
    せ、次いで前記交叉結合線路にある前記スイッチを開か
    せ、次いで前記交替電源線路遮断手段を閉じさせるため
    の分散障害制御器装置、を含むことを特徴とする請求項
    １記載の障害保護装置。
  5. 【請求項５】 群制御器並びに前記群制御器を介して前
    記遮断手段及びスイッチを選択的に監視し運転するため
    の手動制御拠点を含むことを特徴とする請求項１，請求
    項２，または請求項３のいずれかに記載の障害保護装
    置。
  6. 【請求項６】 前記遮断手段が固体電子素子及び電気機
    械的素子からなる群から選ばれ、前記スイッチが固体電
    子素子及び電気機械的素子からなる群から選ばれること
    を特徴とする請求項１，請求項２，請求項３または請求
    項４のいずれかに記載の障害保護装置。
  7. 【請求項７】 配電母線、電源線路を介して前記配電母
    線に接続される少なくとも１基の電源、対応する負荷線
    路を介して前記配電母線に接続される少なくとも２台の
    負荷、前記負荷線路及び電源線路のそれぞれ用の障害感
    知器、前記電源線路にある遮断手段、前記負荷線路にあ
    る転流能力をもたないスイッチを含む電力配電系統にお
    ける障害保護の方法において、 前記配電母線に接続される負荷線路にある障害を感知
    し、 電源線路にある各遮断手段を開かせ、 障害が感知された前記負荷線路にある転流能力をもたな
    いスイッチを開かせ、 前記配電母線に接続される前記電源線路にある前記遮断
    手段を再び閉じさせる、段階を含むことを特徴とする方
    法。
  8. 【請求項８】 （ａ） 前記遮断手段の再閉後前記障害
    の存在を感知し、 （ｂ）前記遮断手段を開かせ、 （ｃ）ある既定の時間まってから前記遮断手段を再閉
    し、 （ｄ）前記障害を感知すると、段階（ａ），（ｂ）及び
    （ｃ）を繰り返す、段階をさらに含むことを特徴とする
    請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記配電系統が、第２の配電母線、交替
    電源線路を介して前記第２の配電母線に接続される交替
    電源、転流能力をもたないスイッチを介して前記第２の
    母線に接続される前記少なくとも２台の負荷とは別の負
    荷、前記配電母線及び前記第２の配電母線に接続し、転
    流能力をもたないスイッチ及び障害感知器を有する母線
    交叉結合線路を含み、 前記配電母線あるいは随伴する電源線路にある障害を感
    知し、 前記配電母線に接続される前記電源線路にある前記遮断
    手段及び前記交替電源線路にある遮断器を開かせ、 前記配電母線及び前記第２の配電母線に接続する前記交
    叉結合線路にある前記スイッチを開かせ、 前記第２の配電母線に接続される前記交替電源線路にあ
    る前記遮断手段を閉じさせる、段階を含むことを特徴と
    する請求項７記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記負荷線路がエネルギー貯蔵あるい
    は散逸手段を含まないことを特徴とする請求項１，請求
    項２，請求項３または請求項４のいずれかに記載の障害
    保護装置。
  11. 【請求項１１】 前記負荷線路がエネルギー貯蔵あるい
    は散逸手段を含まないことを特徴とする請求項５記載の
    障害保護装置。
  12. 【請求項１２】 前記負荷線路がエネルギー貯蔵あるい
    は散逸手段を含まないことを特徴とする請求項６記載の
    障害保護装置。
  13. 【請求項１３】 電力配電系統用障害保護装置におい
    て、 複数本の配電母線と、 前記配電母線に接続される少なくとも１本の電源線路
    と、 前記電源線路にある遮断手段と、 前記配電母線のそれぞれを別の配電母線と接続する交叉
    結合線路と、 前記交叉結合線路のそれぞれにある複数の遮断手段で、
    それぞれ前記交叉結合線路により接続される前記母線の
    １本に専用である遮断手段と、 前記電源線路のそれぞれにある障害感知器と、 前記交叉結合線路のそれぞれにある障害検知器と、 前記配電母線のそれぞれに接続され、対応する負荷に電
    力を供給する少なくとも１本の負荷線路と、 前記負荷線路のそれぞれ用の障害感知器と、 前記負荷線路のそれぞれにある転流能力をもたないスイ
    ッチと、 それぞれが前記配電母線の１本あるいは該配電母線に接
    続される電源線路または負荷線路にある障害の感知に応
    答して前記交叉結合線路にある前記専用遮断手段を開か
    せるための複数の分散障害制御器装置、を含むことを特
    徴とする障害保護装置。
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