JPH1141782A - 電力系統の総合異常判定装置及び保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電力設備に事故が発生したかどうかの判定の
確度を向上してより的確に事故電力設備を判定でき、ま
たそれに応じて的確な保護ができる装置を得る。 【解決手段】 甲母線１１の保護を行う保護装置５０の
総合判定部５４は、ＰＴ、ＣＴ１、ＣＴ２、ＣＴ４から
の電圧、電流情報とＧＩＳ１０の甲母線１１に設けられ
たガス圧センサ１３、部分放電センサ１４の検知情報と
を総合して、電力設備事故検出部５３が甲母線１１にお
ける事故の可能性を判定する。事故の可能性が高いと判
定されると操作信号出力部５５がその判定結果に基づ
き、電力系統の停電範囲が最小になるようにして、事故
が発生した電力設備を系統から切離す。電圧、電流情報
だけでは判定できない事故発生電力設備を特定できる可
能性が高くなり、それに応じて適切な措置や保護ができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、電力系統の電力
設備の異常を総合的に判定する総合異常判定装置及びそ
の判定結果に基づいて電力設備の保護を行う保護装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、電力設備の保全用に配置されてい
る各センサからの情報、例えば、ガス絶縁開閉装置（以
下、ＧＩＳという）のガス圧力、内部部分放電、電力用
変圧器の内部過熱、付属の負荷時タップ切換器の油汚れ
等に関する情報は、保守支援用として扱われ、監視制御
・保護・運転支援用とは独立して扱われている。

【０００３】また、従来の電力系統の保護装置において
は、保護対象とされる電力設備の事故及び事故波及を電
力設備に設置されている計器用変流装置（以下、単にＣ
Ｔという場合もある）や計器用変圧装置（以下、単にＰ
Ｔという場合もある）の情報から検出するものと、電力
設備に設けられ電力設備の状態を検出するセンサの情報
から検出するものとがある。そして、電力設備の事故や
事故波及を検出すると保護装置間で時間的協調をとりな
がら、電力設備内の遮断器を開放する。しかし、事故や
事故波及をＣＴ、ＰＴからの情報に基づいて検出するも
のと、センサの情報から検出するものとは、互いに相手
の情報を活用することはしていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の保護装置は、Ｃ
Ｔ、ＰＴからの電気的情報あるいはセンサによる電力設
備の状態の検知情報のいづれか一方のだけの情報に基づ
いて保護動作を行うため、すなわち関連遮断器を開放す
るために、事故電力設備を絞り込むことができれば開放
しなくてもよい遮断器まで開放してしまい不必要に広範
囲な停電を招く場合があった。

【０００５】この発明は上記のような問題点を解決し
て、次のような電力系統の総合異常判定装置あるいは保
護装置を得ることを目的とする。 ・各電力設備の状態を検知する設備状態検知手段の検知
情報を活用して事故電力設備をより的確に絞り込むこと
ができる総合異常判定装置。 ・複数の電力設備に設けられた事故判定装置による事故
の可能性の判定結果の確度を比較して事故が発生した電
力設備の絞り込みの確度を向上させることができる総合
異常判定装置。

【０００６】・検知情報の比較方法を予め定め、事故発
生電力設備の絞り込みの確度を向上させることができる
総合異常判定装置。 ・総合異常判定装置により判定された結果に基づき、適
切に電力遮断装置を動作させ、停電が不必要に広範囲に
及ばないようにできる電力系統の保護装置。 ・電力遮断装置がその機能を果たさないときそのことを
検知して停電範囲が最小になるようにして保護できる保
護装置。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の電力系統の総合異常判定装置においては、
電力設備に設けられ電力設備の状態を検知する設備状態
検知手段の検知情報及び電力設備の電流あるいは電圧に
関する電気的情報に基づいて各電力設備の事故の可能性
の有無を判定する事故判定装置を設けた。設備状態検知
手段の検知情報と電流あるいは電圧に関する電気的情報
とに基づいて事故の可能性を判定することにより、電気
的情報だけでは絞り込みのできない事故発生電力設備に
ついても絞り込める可能性が高くなる。

【０００８】そして、電力設備は、ガス絶縁開閉装置及
び電力用変圧器のうちの少なくとも一つを含むものであ
る。このように容器内に封入された充電部を有する設備
に関して検知情報を活用することは、事故の可能性の判
定に効果的である。

【０００９】さらに、検知情報は、ガス絶縁開閉装置に
設けられ内部のガス圧及び部分放電に関する情報、電力
用変圧器の内部部分放電に関する情報のうちの少なくと
も一つを含むものである。ガス絶縁開閉装置の内部のガ
ス圧及び部分放電に関する情報、電力用変圧器の内部部
分放電に関する情報の利用は、当該電力設備の事故の可
能性の判定に役立つものである。

【００１０】また、事故判定装置を別々の電力設備にそ
れぞれ設け、各電力設備に設けられた事故判定装置が電
力設備の事故の可能性ありとそれぞれ判定したときに両
事故判定装置の判定の確度を比較して事故の可能性あり
と判定された電力設備の事故の可能性を再評価してそれ
ぞれの事故の可能性を再判定する再判定装置を設けた。
再判定装置により事故の可能性を再評価することによ
り、事故の可能性についての判定の確度をさらに向上さ
せている。

【００１１】そして、再判定装置を、検知情報が同種の
場合はその大きさにより、異種の場合は予め定められた
検知情報の種類の順位に従って判定の確度の比較を行う
ものとした。検知情報には、事故に直接結びついたもの
や、間接的なものがあるので、情報の種類に応じて評価
の順位付けをしておくことにより、より確実な判定を行
えるようにしている。

【００１２】この発明の電力系統の保護装置において
は、上記いずれかに記載の電力系統の総合異常判定装置
により事故の可能性ありと判定された電力設備への電圧
の印加を停止するために所定の電力遮断装置に開放指令
を発する停止指令装置を設けたものである。開放指令に
より所定の電力遮断装置が開路して事故電力設備への電
圧の印加を停止し、事故の拡大を防止する。総合異常判
定装置により判定された事故電力設備を停電の対象と
し、他の電力設備は停止しないようにして停電範囲を限
定する。

【００１３】さらに、停止指令装置から開放指令を受け
た電力遮断装置が電流の遮断動作をしない場合あるいは
電流の遮断に失敗した場合を電力遮断装置機能異常とし
て検知する電力遮断装置機能異常検知手段、及び電力遮
断装置機能異常検知手段が電力遮断装置機能異常を検知
したとき当該機能異常電力遮断装置への電圧の印加を電
力系統の停電範囲が最小となるようにして停止するよう
所定の電力遮断装置に緊急開放指令を発する緊急指令装
置を設けたものである。電力遮断装置機能異常検知手段
により機能異常が発生した電力遮断装置を特定し、その
保護を行うことにより、事故や停電範囲の拡大を防止す
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．この発明の実施の一形態を図１〜図３に
より説明する。図１は保護装置の全体構成を示す構成
図、図２は保護装置の動作を示すフロー図、図３はセン
サの検知情報の例を示す説明図である。図１において、
ＧＩＳ１０は甲母線１１と乙母線１２との二重母線で構
成されている。送電線ＴＬは遮断器ＣＢ１から断路器Ｌ
Ｓ１、断路器ＬＳ２を介して甲母線１１、乙母線１２に
接続しうるようにされている。甲母線１１と乙母線１２
とは母線連絡用の遮断器ＣＢ２により断路器ＬＳ３、断
路器ＬＳ４を介して連絡されている。遮断器ＣＢ３は断
路器ＬＳ５、断路器ＬＳ６により甲母線１１、乙母線１
２に接続しうるようにされている。

【００１５】また、ＧＩＳ１０には、ガス区分された構
成部（ガス区分については図示を省略している）のうち
主要な部分にガス圧センサ１３、部分放電センサ１４等
がそれぞれ設けられ、ＧＩＳ１０内における放電による
ガス容器内の急激な圧力上昇、内部部分放電を検出す
る。部分放電センサ１４は、例えばＧＩＳ１０のタンク
カバーに取り付けられたコンデンサカップリングを応用
して微小な放電電流を検出するものである。なお、これ
らの各種センサがこの発明における設備状態検知手段で
ある。なお、図１においては甲母線１１の母線保護装置
のうち、保護装置５０しか図示していないが、他に従来
のものと同様の、主保護装置と母線分離装置と後備保護
装置とを有する。また、乙母線１２にも、甲母線１１と
全く同様に保護装置５０を含む母線保護装置が設けられ
ている。油入変圧器３０には、主保護装置と甲後備保護
装置と乙後備保護装置とを有する変圧器保護装置が設け
られている。

【００１６】油入変圧器３０は遮断器ＣＢ３に接続さ
れ、断路器ＬＳ５、断路器ＬＳ６を介して甲母線１１、
乙母線１２から電力の供給を受け、二次側に設けられた
遮断器ＣＢ４を介して図示しない別の母線に電力を供給
する。油入変圧器３０には、油入タンク内の内部放電に
よる急激な圧力上昇を検出する圧力リレー３３、内部に
おける微小な部分放電を検出する部分放電センサ３４等
が設けられている。

【００１７】また、甲母線１１への電流の流入を測定す
る計器用変流装置ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ４、油入変圧器
３０への電流の流入を測定する計器用変流装置ＣＴ３，
ＣＴ５、甲母線１１、乙母線１２の電圧を測定するため
にＧＩＳ１０のタンク内に計器用変圧装置ＰＴが設けら
れている。なお、計器用変流装置ＣＴ１〜ＣＴ５、計器
用変圧装置ＰＴからはアナログのあるいはデジタル化さ
れた電流、電圧の波形情報が発信される。

【００１８】保護対象の電力設備は、上記のように構成
され、図１において黒く塗りつぶした機器（遮断器、断
路器）は閉路され、白ぬきで表した機器は開放状態にあ
る。従って、油入変圧器３０は遮断器ＣＢ３、甲母線１
１、遮断器ＣＢ１を介して送電線ＴＬから電力の供給を
受けている状態にある。

【００１９】保護装置５０はＣＴ、ＰＴ情報入力部５
１、センサ情報入力部５２、電力設備事故検出部５３を
有する総合判定部５４及び操作信号出力部５５を備えて
いる。総合判定部５４がこの発明における事故判定装置
である。ＣＴ、ＰＴ情報入力部５１には、電力設備の各
部の電流、電圧の計測値が計器用変流装置ＣＴ１，ＣＴ
２，ＣＴ４、計器用変圧装置ＰＴから送信される。セン
サ情報入力部５２には甲母線１１（ＧＩＳ）に設けられ
たガス圧センサ１３、部分放電センサ１４から電力設備
である甲母線１１の状態に関する検知情報であるセンサ
情報が入力される。

【００２０】この各機器の状態に関する情報の一例を図
３に示すが、ＧＩＳ１０のタンク内における圧力の急
変、ガス圧、部分放電、油入変圧器３０における油入タ
ンク内の圧力の急変、油流、部分放電等に関する情報で
ある。なお、図１の保護装置５０にはＧＩＳ１０の甲母
線１１の状態情報を入力している。図３において、左方
の情報ほど右方の情報に比し異常レベルが高い。なお、
図３に示した情報を検知するセンサは、図１においては
その一部だけを図示し、他は図示を省略している。

【００２１】電力設備事故検出部５３は、ＣＴ、ＰＴ情
報入力部５１、センサ情報入力部５２から入力された情
報に基づいて当該電力設備、図１の例では甲母線１１に
おいて事故が発生した可能性の高さ、すなわち事故発生
の確度を判定し、事故発生の可能性が高い場合当該甲母
線１１（以下、単に事故設備という場合がある）を電力
系統から切り離すべく所定の遮断器へトリップ信号Ｔ１
を発信する。

【００２２】詳細動作は後で述べるが、電力設備事故検
出部５３は次の条件を満たすときに甲母線１１の事故と
判定する。 ａ．計測された電流の方向が保護対象の電力設備へ流入
する方向である。 ｂ．計測された電流の値がしきい値よりも大きい。 ｃ．計器用変流装置ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ４のうち少な
くとも一つが上記ａ項及びｂ項の条件を満足し、かつガ
ス圧センサ１３による内部事故発生アラームまたは部分
放電センサ１４による部分放電検出アラームのいずれか
が発生している。

【００２３】ＧＩＳ１０の甲母線１１において、例えば
内部放電事故が発生したとする。このとき、通常は、計
器用変流装置ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ４の電流の和がしき
い値を超えると、上記図示しない甲母線の保護装置の主
保護装置が動作して、遮断器ＣＢ１，ＣＢ２，ＣＢ３を
開放する。しかし、何らかの原因、例えば計器用変流装
置ＣＴ１の二次側巻線が部分短絡していて電流を正確に
検出できなかった場合等において、保護装置は５０が、
次のように動作して、主保護装置が正常に動作したとき
と同様に遮断器ＣＢ１，ＣＢ２，ＣＢ３を開放する。こ
の場合、送電線ＴＬから供給を受ける負荷ＬＯＡＤは停
電しない。これに対し、甲母線１１の後備保護装置が動
作して遮断器ＣＢ２を、送電線ＴＬの後備保護装置が動
作してＣＢ７を、変圧器３０の後備保護装置がＣＢ４を
開放する場合は、負荷ＬＯＡＤは停電し、停電範囲が広
くなる。

【００２４】なお、保護装置５０は、従来の母線保護装
置の後備保護装置が動作するよりも早い時限で動作する
ようにしている。そして、保護装置５０が正常に動作し
なかったときには、従来の後備保護装置が動作する。保
護装置５０を、後備保護装置の一つとして用いている
が、従来の一般的な後備保護装置と区別するために以下
では副保護装置と称する。

【００２５】次に、保護装置５０の動作の詳細を図２の
フロー図を用いて説明する。ステップＳ１において、全
てのフラッグＦ１，Ｆ２，Ｆ４を初期化して０に設定す
る。ステップＳ２において計器用変流装置ＣＴ１の電流
の方向が甲母線１１への流入方向か否かを判定し、流入
方向であればステップＳ３へ行く。ステップＳ３にてし
きい値以上であればステップＳ４にてフラッグＦ１を１
にする。ステップＳ２，Ｓ３で条件を満たさなければス
テップＳ５へ行く。以下、同様にしてステップＳ５〜Ｓ
７にて計器用変流装置ＣＴ２の電流について判定して、
電流の方向が流入方向で、かつ、値がしきい値以上なら
ばフラッグＦ２を１にする。

【００２６】さらに、ステップＳ８〜Ｓ１０にて計器用
変流装置ＣＴ４の電流について判定して、電流の方向が
流入方向でかつ値がしきい値以上ならばフラッグＦ４を
１にする。ステップＳ１１にて、値が１のフラッグがあ
るか否かを判定し、あればステップＳ１２においてガス
圧センサ１３による内部事故発生アラームまたは部分放
電センサ１４による部分放電検出アラームが発生したか
どうかを判定する。センサのアラームが発生していれ
ば、ステップＳ１３において甲母線１１の事故と判定
し、ステップＳ１４において操作信号を発信する。この
操作信号は、停電範囲が最小となるように予め定められ
た遮断器を開放する信号である。

【００２７】このようにして、保護装置５０を設けるこ
とにより、主保護装置が動作しなかった場合に、副保護
装置として従来の後備保護装置よりも早い時限で動作し
て主保護装置の機能を補うので、停電範囲を最小限に限
定できる。

【００２８】実施の形態２．図４、図５は、この発明の
他の実施の形態を示すものであり、図４は保護装置の構
成を示す構成図、図５は保護装置の動作を示すフロー図
である。図４において、ＧＩＳ２０は油入変圧器３０の
低圧側に遮断器ＣＢ４を介して接続されている。ＧＩＳ
２０もＧＩＳ１０と同様の構成を有するが、図４では簡
略化して図示している。また、計器用変流装置ＣＴ３が
図示のように遮断器ＣＢ３の甲母線１１側に、計器用変
流装置ＣＴ５が遮断器ＣＢ４のＧＩＳ２０側に設けられ
ている。その他の電力設備における断路器、遮断器等の
機器は図１のものと同様のものであるので、相当するも
のに同一符号を付して説明を省略する。

【００２９】保護装置６０は総合判定部５４、再判定部
６１、操作信号出力部６２を有し、保護の対象として電
力設備である甲母線１１、乙母線１２、油入変圧器３０
ごとに設けられているが、図では甲母線１１と油入変圧
器３０についてだけ示している。総合判定部５４は図１
におけるものと同様のものである。再判定部６１は、図
４の右方の保護装置６０、すなわち甲母線１１側の保護
装置６０において、電力設備事故検出部５３において事
故の可能性があると判定され、かつ、図４の左方の油入
変圧器３０側の保護装置６０においても電力設備事故検
出部５３において事故の可能性があると判定されると、
再判定部６１は次の動作を行う。甲母線１１側の保護装
置６０に入力されたＰＴ、ＣＴ情報及びセンサ情報と、
油入変圧器３０側の保護装置６０に入力されたＰＴ、Ｃ
Ｔ情報及びセンサ情報とを比較して、両保護装置６０に
おける電力設備事故検出部５３の判定結果の確度につい
て再評価を行う。そして、その結果に応じておのおの操
作信号出力部から操作信号Ｔ２、Ｔ３を発信して、遮断
器の開放を行う。

【００３０】ここで、保護装置６０のさらに詳細な動作
を図５のフロー図により説明する。ＣＴ、ＰＴ情報入力
部５１、センサ情報入力部５２、電力設備事故検出部５
３によって、当該電力設備例えば甲母線１１における事
故の可能性の確度の判定がなされる（ステップＳ２
１）。この過程は図２のステップＳ１〜ステップＳ１４
と同様にしてなされる。そして、当該電力設備（甲母線
１１）において事故の可能性ありと判定されると、ステ
ップＳ２２において、隣接設備、すなわち油入変圧器３
０側の保護装置６０においても事故の可能性ありと判定
されているか否かを確認する。ステップＳ２２において
油入変圧器３０側に事故の可能性がないと判断されると
ステップＳ２３において例えば甲母線１１側の保護装置
６０によって特定された甲母線１１に事故ありと判定す
る。

【００３１】ステップＳ２２において、隣接設備である
油入変圧器３０側にも事故の可能性ありと判定されると
ステップＳ２４において、再判定部６１が当該電力設備
（甲母線１１側）に隣接設備（油入変圧器３０側）の全
てのアラームよりも異常レベルが大きいアラームが存在
するかどうかを判断し、存在すればステップＳ２５にて
甲母線１１側の方が油入変圧器３０側よりも事故の可能
性が高いと判定する。ステップＳ２４において隣接設備
（油入変圧器３０側）の全てのアラームよりも異常レベ
ルが大きいアラームが母線１１側に存在しなければ、ス
テップＳ２６において油入変圧器３０側に甲母線１１側
全てのアラームよりも異常レベルが大きいアラームが存
在するか否かを判断し、存在すればステップＳ２７にお
いて隣接設備である油入変圧器３０側の方が当該電力設
備である甲母線１１側よりも事故の可能性が高いと判定
する。

【００３２】ステップＳ２６において、油入変圧器３０
側の中に当該電力設備である甲母線１１の全てのアラー
ムよりも異常レベルが大きいアラームが存在しないと判
定されるとステップＳ２８において、両電力設備（甲母
線１１側と油入変圧器３０側）における事故の可能性は
同じ確度であると判定する。

【００３３】アラーム間の異常レベルの大きさの比較
は、センサが同種の場合には検出値の大きさで行い、セ
ンサが異種の場合は図３に示した順位に従って決定す
る。すなわち、甲母線１１において検出されたアラーム
であるガス圧センサ１３による内部事故と、油入変圧器
３０において検出されたアラームである部分放電センサ
３４による部分放電とが、ともに発生した場合は、例え
ば図３に示した順位に従って甲母線１１側の電力設備事
故検出部５３の事故判定確度の方が、油入変圧器３０側
の電力設備事故検出部５３の事故判定確度よりも高いと
判定する。

【００３４】実施の形態３．図６、図７は、さらにこの
発明の他の実施の形態を示すもので、図６は保護装置の
構成を示す構成図、図７は保護装置の動作を示すフロー
図である。この実施の形態においては、図６に示すよう
にＧＩＳ１０には断路器ＬＳ７、断路器ＬＳ８が設けら
れ、断路器ＬＳ５を介して油入変圧器４０が甲母線１
１、乙母線１２に接続するようにされている。ＧＩＳ１
０とＧＩＳ２０とに油入変圧器３０、油入変圧器４０が
並列に接続されている。

【００３５】ＧＩＳ１０と油入変圧器４０との間には、
遮断器ＣＢ５を挟んで計器用変流装置ＣＴ６、計器用変
流装置ＣＴ７が設けられ、油入変圧器４０のＧＩＳ２０
側に計器用変流装置ＣＴ８が設けられ、各部を通過する
電流を計測し、計測値をアナログあるいはデジタル信号
に変換して発信する。開極完了検出器１５は、遮断器Ｃ
Ｂ５の可動電極を駆動する駆動軸（図示せず）に取り付
けられた光スロットセンサにより遮断器ＣＢ５の開極動
作の完了を検出する。遮断時間検出器１６は遮断器ＣＢ
５内に取り付けられ電流遮断時のアークを光学的に検出
してアークの発生している間信号を発信する。なお、開
極完了検出器１５、遮断時間検出器１６は、遮断器ＣＢ
１、ＣＢ３等の他の遮断器にも設けられている。

【００３６】図６において、遮断器ＣＢ５に設けられた
保護装置７０は遮断器機能不良検出部７１、操作信号出
力部７２を有する。遮断器機能不良検出部７１は遮断器
ＣＢ５に設けられた開極完了検出器１５、遮断時間検出
器１６からの信号を受信するとともに、変圧器保護装置
７５の動作信号を参照して、遮断器ＣＢ５が正常に遮断
をしたか否かを判定する。操作信号出力部７２は、遮断
器機能不良検出部７１の判定結果に基づき、停電範囲が
最小になるように予め決められている遮断器を開放する
よう操作信号を出力する。

【００３７】変圧器保護装置７５は、従来方式の油入変
圧器４０の主保護装置であり、差動電流方式にて計器用
変流装置ＣＴ６、ＣＴ８間の事故を検出する。なお、開
極完了検出器１５、遮断時間検出器１６、及び保護装置
７０は、遮断器ＣＢ６等の各遮断器ごとに設けられてお
り、遮断器ＣＢ６等について遮断器ＣＢ５に関する保護
装置７０と同様に停電範囲が最小になるように保護動作
をする。

【００３８】次に、保護装置７０の動作の詳細例を図７
のフロー図によって説明する。油入変圧器４０の保護装
置７５が動作して、遮断器ＣＢ５，ＣＢ６に開放指令を
出したが、遮断器ＣＢ５が遮断失敗した場合の動作例で
ある。油入変圧器４０において事故が発生した場合、変
圧器保護装置７５は計器用変流装置ＣＴ６と計器用変流
装置ＣＴ８にて測定された電流の和が所定値以上のと
き、計器用変流装置ＣＴ６と計器用変流装置ＣＴ８との
間の事故であるとして遮断器ＣＢ５、遮断器ＣＢ６に開
放指令を出す。

【００３９】図７のステップＳ３１において、保護装置
７０の遮断器機能不良検出部７１は、遮断器ＣＢ５に開
放指令が出されているか否かを変圧器保護装置７５から
の信号により判定し、開放指令が出されていればステッ
プＳ３２にて遮断器ＣＢ５が開極したか判定し、開極動
作を完了していなければ遮断器ＣＢ５の機械的動作不良
や他の何らかの原因で開極しなかったと判断しステップ
Ｓ３３にて保護対象である甲母線１１に接続する全ての
遮断器、すなわち遮断器ＣＢ１，ＣＢ２，ＣＢ３に開放
指令を発する。

【００４０】ステップＳ３２にて遮断器ＣＢ５が開極を
完了していればステップＳ３４にてアークの遮断が完了
しているか、すなわちアークの継続時間が所定時間以下
か否かを判定し、所定時間を超えていれば遮断器ＣＢ５
の遮断失敗としてステップＳ３３へ行く。ステップＳ３
４にて遮断器ＣＢ５のアークの遮断が成功していれば保
護動作を終了する。ステップＳ３３において、遮断器Ｃ
Ｂ１，ＣＢ２，ＣＢ３を開放すると甲母線１１、油入変
圧器３０，４０が停電するが、遮断器ＣＢ７は開放しな
いので負荷ＬＯＡＤは停電しない。

【００４１】なお、副保護装置としての保護装置７０
は、油入変圧器４０の従来の後備保装置が動作するより
も早い時限で動作するようにしている。副保護装置とし
ての保護装置７０が何らかの原因で動作しなかった場合
は、従来の後備保護装置が動作して、遮断器ＣＢ５の遮
断失敗の後備保護を行う。

【００４２】図示をしていないが、遮断器ＣＢ６につい
ても遮断器ＣＢ５に設けられた保護装置７０と同様の保
護装置により、遮断器ＣＢ６の開極動作完了の判定、ア
ーク遮断の完了の判定がなされ、開極動作、アーク遮断
の不良があれば、隣接する遮断器ＣＢ４を開放する。こ
のようにして、送電線ＴＬの停電を防止し、停電の範囲
を最小限にすることができる。

【００４３】実施の形態４．上記の図６の実施の形態に
おいては、油入変圧器４０の主保護装置が動作して遮断
器ＣＢ５に開放指令を出したが、遮断器ＣＢ５に遮断失
敗等の機能不良が発生した場合の保護装置７０の動作に
ついて示した。これに代り図１や図４に示した副保護装
置としての保護装置５０、保護装置６０が動作して所定
の遮断器に開放指令を発信したときに当該遮断器が機械
的動作不良や遮断失敗などの機能不良をおこした場合に
おいても同様に適用できる。また、後備保護においても
各遮断器に遮断不能等の機能不良が発生した場合におい
ても同様の保護装置として適用できる。

【００４４】このような場合の実施の形態について、図
８〜図１０により説明する。図８は動作を説明するため
の電力設備の回路図、図９は図８の電力設備に設けられ
た保護システムの構成図、図１０は図９の保護システム
８０の動作を示すフロー図である。

【００４５】図８の回路図は、図６に示したものと同様
のものである。図９において、この発明の保護装置とし
ての保護システム８０は、母線保護装置８１と変圧器保
護装置８２と送電線保護装置８３とを有し、各母線１
１，１２、変圧器３０，４０、送電線ＴＬごとに設けら
れている。母線保護装置８１は、主保護装置８１ａと副
保護装置８１ｂと母線分離装置８１ｃと甲後備保護装置
８１ｄを有する。変圧器保護装置８１は、主保護装置８
２ａと副保護装置８２ｂと甲後備保護装置８２ｄと乙後
備保護装置８２ｅを有する。送電線保護装置８３は、主
保護装置８３ａと副保護装置８３ｂと乙後備保護装置８
３ｅを有する。

【００４６】そして、主保護装置８１ａ，８２ａ，８３
ａには、従来と同様の保護方式のものを用いている。副
保護装置８１ｂ，８２ｂ，８３ｂは、図６に示した保護
装置７０と同様のものを用いている。母線分離装置８１
ｃには、従来方式である距離リレー方式を用いている。
甲後備保護装置８１ｄ，８２ｄには、図４に示した保護
装置６０と同様のものを用いている。乙後備保護装置８
２ｅ，８３ｅには従来方式である距離リレー方式、過電
圧方式などのものを用いている。

【００４７】保護システム８０への入力情報としては、
各主保護装置８１ａ，８２ａ，８３ａに計器用変流装置
ＣＴ及び計器用変圧装置ＰＴから計測値を入力する。副
保護装置８１ｂ，８２ｂ，８３ｂには各遮断器ＣＢ１〜
ＣＢ８にそれぞれ設置されている開極完了検出器１５、
遮断時間検出器１４の情報を図６に示した保護装置７０
と同様に入力する。母線保護装置の甲後備保護装置８１
ｄには、母線１１，１２等のに設置されたガス圧センサ
１３、部分放電センサ１４等の情報を入力し、変圧器保
護装置の甲後備保護装置８２ｄには油入変圧器３０、４
０に設けられた圧力リレー３３、部分放電センサ３４等
の情報を入力する。

【００４８】次に、動作の一例を図１０のフロー図によ
り説明する。ステップＳ４１において電力設備の一つで
ある油入変圧器４０において事故が発生したとすると、
ステップＳ４２において当該変圧器保護装置８２の主保
護装置８２ａが計器用変流装置ＣＴ６とＣＴ８とで電流
差動方式で事故を検出し、ステップＳ４３にて所定の遮
断器ＣＢ５、ＣＢ６へ遮断指令を出す。

【００４９】ステップＳ４４において図６の遮断器機能
不良検出部７１と同様のものにて変圧器主保護用の各遮
断器ＣＢ５，ＣＢ６が正常に動作したかどうかを判定す
る。ステップＳ４４にて、遮断器が正常に作動しなかっ
た場合は、ステップＳ４５において所定の遮断器へトリ
ップ信号を発信する。具体的には、ステップＳ４４にお
いて、例えば遮断器ＣＢ５が遮断不能を起したと判定さ
れた場合は、ステップＳ４５において油入変圧器４０の
副保護装置８２ｂが所定の遮断器ＣＢ１、ＣＢ２、ＣＢ
３へトリップ信号を発信して遮断失敗した遮断器ＣＢ５
の後備保護をする。

【００５０】ステップＳ４１の事故発生と同時に油入変
圧器４０の甲後備保護装置８２ｄ（保護装置６０と同様
のもの）が事故を検出し、ステップＳ４６〜ステップＳ
４８にて事故継続時間を判定し、所定時間を超えていれ
ば関連する遮断器へトリップ信号を発し後備保護を行
う。同様に油入変圧器４０の乙後備保護装置８２ｅもス
テップＳ４９〜ステップＳ５１において一連の判定及び
後備保護動作を行う。

【００５１】なお、母線及び変圧器保護装置８１，８２
の甲後備保護装置８１ｄ，８２ｄはその保護動作の開始
にあたり、どこの電力設備において事故が発生したかを
図４の実施例に示した保護装置６０と同様に互いの情報
を交換しながら判定結果を再評価して再判定し、この場
合は例えば甲母線１１ではなく、油入変圧器４０で事故
が発生したことを例えば圧力リレー３３の情報から判断
し、油入変圧器４０の甲後備保護装置８２ｄの動作を母
線１１の甲後備保護装置８１ｄの動作に優先させて保護
動作を行う。

【００５２】このようにして、例えば、油入変圧器４０
の主保護装置が動作して遮断器ＣＢ５が遮断失敗したと
き、甲母線１１の副保護装置８１ｂによって副保護動作
が行われた後は、図６に示した回路の状態から図８に×
印を付した各遮断器ＣＢ１、ＣＢ２、ＣＢ３、ＣＢ５
（これは遮断不能）、ＣＢ６が開路して保護動作が終了
する。しかし、遮断器ＣＢ７は開放されないので送電線
ＴＬから給電される負荷ＬＯＡＤの停電を防止できる。

【００５３】さらに、別の動作例を図１１の回路図及び
図１２のフロー図を用いて説明する。なお、図１１の回
路は、図６と同様のものである。甲母線１１（図１１）
に事故が発生し（ステップＳ６０）、主保護装置８１ａ
が、動作すべきときに動作しなかった場合（ステップＳ
６１）、甲母線１１用の母線分離装置８１ｃが母線連絡
用の遮断器ＣＢ２の回路に設けられた計器用変流装置Ｃ
Ｔ２で計測した電流値から事故を検出して動作し（ステ
ップＳ６２）、遮断器ＣＢ２を開放する（ステップＳ６
３）。

【００５４】また、甲母線１１の甲後備保護装置８１ｄ
（保護装置６０に相当）が計器用変流装置ＣＴ１（図１
１では図示を省略している。図１におけるＣＴ１参照）
の計測電流と、センサによる検知情報である部分放電セ
ンサのアラームとにより甲母線１１の事故の可能性を検
出し（ステップＳ６４）、同時に油入変圧器４０の甲後
備保護装置８２ｄ（保護装置６０に相当）が計器用変流
装置ＣＴ８と油入変圧器の部分放電センサ３４のアラー
ムより油入変圧器４０の事故の可能性を検出する（ステ
ップＳ６５）。

【００５５】母線保護装置８１の甲後備保護装置８１ｄ
と油入変圧器４０の甲後備保護装置８２ｄとの間で情報
交換が行われ、各々の判定結果が再評価され、母線保護
装置８１の甲後備保護装置８１ｄが甲母線１１の事故と
判定して動作し（ステップＳ６６）、遮断器ＣＢ１，Ｃ
Ｂ３，ＣＢ５がトリップし（ステップＳ６７）、甲母線
１１が停電する（ステップＳ６８）。

【００５６】油入変圧器４０の甲後備保護装置８２ｄ
は、再評価の結果、油入変圧器４０の事故でないと判定
するので動作しない。これにより、停電範囲を限定する
ことができる。従って、母線保護装置８１の甲後備保護
装置８１ｄの動作により、最終的に図１１に×印を付し
た遮断器ＣＢ１，ＣＢ２，ＣＢ３，ＣＢ５が開放され
る。しかし、送電線ＴＬから負荷ＬＯＡＤへの給電は可
能である。従来のように、電力設備の状態の検知情報を
用いない場合は、母線１１，１２、油入変圧器３０，４
０、送電線ＴＬのいずれの事故かの判定が的確にできな
いので、送電線ＴＬへの給電も停止しなければならなか
った。

【００５７】なお、例えば母線保護装置８１の副保護装
置８１ｂは母線に接続する全ての遮断器に設けられてお
り、そのうちの一台でも遮断不能などの機能不良を起し
た場合、甲後備保護装置８１ｄが動作するよりも早く副
保護装置８１ｂが動作して停電範囲が最小になるように
予め決められている遮断器を開放する。

【００５８】

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。電力設
備の各電力設備に設けられ各電力設備の状態を検知する
設備状態検知手段の検知情報及び電力設備の電流あるい
は電圧に関する電気的情報に基づいて各電力設備の事故
の可能性の有無を判定する事故判定装置を設けたので、
設備状態検知手段の検知情報と電流あるいは電圧に関す
る電気的情報とに基づいて事故の可能性を判定すること
により、電気的情報だけでは絞り込みのできない事故の
場合についても絞り込める可能性が高くなり、事故電力
設備の判定の確度が向上する。判定の確度が高くなれ
ば、判定結果に応じて適切な措置を講じることができ
る。

【００５９】そして、電力系統の各電力設備は、ガス絶
縁開閉装置及び電力用変圧器のうちの少なくとも一つを
含むものであるので、このように容器内に封入された電
力設備に関して検知情報を活用して事故の可能性の判定
の確度を向上させることができる。

【００６０】さらに、検知情報は、ガス絶縁開閉装置の
内部のガス圧及び部分放電に関する情報、電力用変圧器
の内部部分放電に関する情報のうちの少なくとも一つを
含むものであるので、ガス絶縁開閉装置の内部のガス圧
及び部分放電に関する情報、電力用変圧器の内部部分放
電に関する情報の利用は、当該電力設備の事故の可能性
の判定に有用であり、判定の確度を向上させることがで
きる。

【００６１】また、事故判定装置を別々の電力設備にそ
れぞれ設け、各電力設備に設けられた事故判定装置が電
力設備の事故の可能性ありとそれぞれ判定したときに両
事故判定装置の判定の確度を比較して事故の可能性あり
と判定された電力設備の事故の可能性を再評価してそれ
ぞれの事故の可能性を再判定する再判定装置を設けたの
で、再判定装置により事故の可能性を再評価することに
より、事故の可能性についての判定の確度をさらに向上
させることができる。

【００６２】そして、再判定装置を、検知情報が同種の
場合はその大きさにより、異種の場合は予め定められた
検知情報の種類の順位に従って判定の確度の比較を行う
ものとしたので、検知情報には事故に直接結びついたも
のや間接的なものがあり、情報の種類に応じて評価の順
位付けをしておくことにより、さらに確実な判定を行う
ことができる。

【００６３】この発明の電力系統の保護装置において
は、上記のいずれかに記載の電力系統の総合異常判定装
置により事故の可能性ありと判定された電力設備への電
圧の印加を停止するために所定の電力遮断装置に開放指
令を発する停止指令装置を設けたので、所定の電力遮断
装置を開路して事故電力設備への電圧の印加を停止し、
事故の拡大を防止できる。総合異常判定装置により判定
された事故電力設備を停電の対象とし、他の電力設備は
停止しないので停電範囲を限定できる。

【００６４】さらに、停止指令装置から開放指令を受け
た電力遮断装置が電流の遮断動作をしない場合あるいは
電流の遮断に失敗した場合を電力遮断装置機能異常とし
て検知する電力遮断装置機能異常検知手段、及び電力遮
断装置機能異常検知手段が電力遮断装置機能異常を検知
したとき当該機能異常電力遮断装置への電圧の印加を電
力系統の停電範囲が最小となるようにして停止するよう
所定の電力遮断装置に緊急開放指令を発する緊急指令装
置を設けたので、電力遮断装置機能異常検知手段により
機能異常が発生した電力遮断装置を特定し、その保護を
行うことにより、事故や停電範囲の拡大を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の一形態である保護装置の構
成を示す構成図である。

【図２】 図１の保護装置の動作を示すフロー図であ
る。

【図３】 図１のセンサの検知情報の例を示す説明図で
ある。

【図４】 この発明の他の実施の形態である保護装置の
構成を示す構成図である。

【図５】 図４の保護装置の動作を示すフロー図であ
る。

【図６】 さらに、この発明の他の実施の形態である保
護装置の構成を示す構成図である。

【図７】 図６の保護装置の動作を示すフロー図であ
る。

【図８】 さらに、この発明の他の実施の形態における
電力設備の回路図である。

【図９】 図８の電力設備に設けられた保護システムの
構成を示す構成図である。

【図１０】 図９の保護システムの動作例を示すフロー
図である。

【図１１】 図９の保護システムの別の動作例を説明す
るための電力設備の回路図である。

【図１２】 図９の保護システムの別の動作例を示すフ
ロー図である。

【符号の説明】

１０ ＧＩＳ、１１ 甲母線、１２ 乙母線、１３ ガ
ス圧センサ、１４ 部分放電センサ、１５ 開極完了検
出器、１６ 遮断時間検出器、２０ ＧＩＳ、３０ 油
入変圧器、３３ 圧力リレー、３４ 部分放電センサ、
４０ 油入変圧器、５０ 保護装置、５１ ＣＴ、ＰＴ
情報入力部、５２ センサ情報入力部、５３ 電力設備
事故検出部、５４ 総合判定部、５５ 操作信号出力
部、６０ 保護装置、６１ 再判定部、６２ 操作信号
出力部、７０ 保護装置、７１ 遮断器機能不良検出
部、７２ 操作信号出力部、８０ 保護システム、ＬＳ
１〜ＬＳ８ 断路器、ＣＢ１〜ＣＢ６ 遮断器、ＴＬ
送電線、ＣＴ１〜ＣＴ８ 計器用変流装置、ＰＴ 計器
用変圧装置。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力系統を構成する電力設備に設けられ
   上記電力設備の状態を検知する設備状態検知手段の検知
   情報及び上記電力設備の電流あるいは電圧に関する電気
   的情報に基づいて上記各電力設備の事故の可能性の有無
   を判定する事故判定装置を備えた電力系統の総合異常判
   定装置。
2. 【請求項２】 電力設備は、ガス絶縁開閉装置及び電力
   用変圧器のうちの少なくとも一つを含むものであること
   を特徴とする請求項１記載の電力系統の総合異常判定装
   置。
3. 【請求項３】 検知情報は、ガス絶縁開閉装置に設けら
   れ内部のガス圧及び部分放電に関する情報、電力用変圧
   器の内部部分放電に関する情報のうちの少なくとも一つ
   を含むものであることを特徴とする請求項２記載の電力
   系統の総合異常判定装置。
4. 【請求項４】 事故判定装置は別々の電力設備にそれぞ
   れ設けられたものであって、各電力設備に設けられた事
   故判定装置が事故の可能性ありとそれぞれ判定したとき
   に上記両事故判定装置の判定の確度を比較して上記事故
   の可能性ありと判定された電力設備の事故の可能性を再
   評価してそれぞれの事故の可能性を再判定する再判定装
   置を有するものであることを特徴とする請求項１記載の
   電力系統の総合異常判定装置。
5. 【請求項５】 再判定装置は、検知情報が同種の場合は
   その大きさにより、異種の場合は予め定められた検知情
   報の種類の順位に従って判定の確度の比較を行うもので
   あることを特徴とする請求項４記載の電力系統の総合異
   常判定装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜請求項５のいずれか１項に記
   載の電力系統の総合異常判定装置により事故の可能性あ
   りと判定された電力設備への電圧の印加を停止するため
   に所定の電力遮断装置に開放指令を発する停止指令装置
   を備えた電力系統の保護装置。
7. 【請求項７】 停止指令装置から開放指令を受けた電力
   遮断装置が電流の遮断動作をしない場合あるいは電流の
   遮断に失敗した場合を電力遮断装置機能異常として検知
   する電力遮断装置機能異常検知手段、及び上記電力遮断
   装置機能異常検知手段が電力遮断装置機能異常を検知し
   たとき当該機能異常電力遮断装置への電圧の印加を電力
   系統の停電範囲が最小となるようにして停止するよう所
   定の電力遮断装置に緊急開放指令を発する緊急指令装置
   を設けたことを特徴とする請求項６記載の電力系統の保
   護装置。