JPH1169607A - 地絡保護システム - Google Patents

地絡保護システム

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JPH1169607A
JPH1169607A JP21947897A JP21947897A JPH1169607A JP H1169607 A JPH1169607 A JP H1169607A JP 21947897 A JP21947897 A JP 21947897A JP 21947897 A JP21947897 A JP 21947897A JP H1169607 A JPH1169607 A JP H1169607A
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JP
Japan
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voltage
ground fault
distribution line
pole
relay
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Application number
JP21947897A
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English (en)
Inventor
Hideaki Soeda
秀昭 添田
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Yaskawa Electric Corp
Original Assignee
Yaskawa Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 柱上気中開閉器制御装置に制御電源を供給す
る計器用変圧器の一次巻線、二次巻線が混触した場合で
も、正常な保護動作を行う。 【解決手段】 柱上気中開閉器制御装置6に制御電源を
供給する計器用変圧器8の一次巻線、二次巻線が混触し
て制御電源が規定電圧範囲外になると電圧継電器11は
切替信号103をオンとする。このことにより切替器1
2は一次巻線、二次巻線が混触した計器用変圧器8とは
別の計器用変圧器9により変圧された電圧を制御電源と
して供給する。そのため、柱上気中開閉器制御装置6は
トリップ信号102を出力して開閉器13を遮断するこ
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、高圧受電設備にお
いて地絡時に柱上気中開閉器を用いて高圧受電設備を遮
断する地絡保護システムに関する。
【0002】
【従来の技術】変電所から三相3線式の高圧配電線を介
して電力を送電するシステでは、この高圧受電設備のど
こかが地絡した場合の対策として、様々な地絡保護シス
テムが設けられている。このような従来の地絡保護シス
テムを図3を用いて説明する。先ず、変電所14内にお
いて、総括的な地絡保護システムとして、遮断器1と、
零相変流器2と、地絡継電器3とが設けられている。零
相変流器2は、変電所14内の高圧配電線に設けられ、
高圧配電線に流れる零相電流を検出することにより高圧
受電設備の地絡を検出する。地絡継電器3は、零相変流
器2が地絡を検出するとトリップ信号101を出力す
る。
【0003】遮断器1は、トリップ信号101を入力す
ると高圧配電線を遮断する。この地絡保護システムで
は、零相変流器2が高圧配電線に流れる零相変流を検出
することにより、変電所14から先の高圧受電設備が地
絡したことを検出し、地絡が検出されると地絡継電器3
はトリップ信号101を出力して、遮断器1により高圧
配電線を遮断する。しかし、この地絡保護システムで
は、高圧配電線及び高圧受電設備のどこかが地絡すると
変電所14からの配電が全て遮断されてしまうため広い
範囲での停電が起こってしまうことになる。そのため、
変電所14からの高圧配電線にはさらに複数の地絡保護
システムが設けられている。このような、地絡保護シス
テムのうちの1つは、柱上気中開閉器4、柱上気中開閉
器制御装置6と、計器用変圧器8、9とから構成されて
いる。
【0004】柱上気中開閉器4は、零相変流器2と同様
の動作を行う零相変流器5と、トリップ信号102を入
力すると高圧受電設備を遮断する開閉器13とから構成
されている。計器用変圧器8は、柱上気中開閉器4を通
過した後の高圧配電線の高圧(6.6kV)を電力ヒュ
ーズ10を介して一次側に入力し、低圧(110V)に
変換された電圧を二次側から柱上気中開閉器制御装置6
に制御電源として供給する。また、計器用変圧器9は、
柱上気中開閉器4を通過した後の高圧配電線の、計器用
変圧器8が設けられている相とは別の相の高圧(6.6
kV)を電力ヒューズ10を介して一次側に入力し、低
圧(110V)に変換された電圧を二次側から供給す
る。
【0005】ここで、電力ヒューズ10は、計器用変圧
器8、9を保護するために設けられている。また、柱上
気中開閉器制御装置6は、零相変流器5が地絡を検出す
るとトリップ信号102を出力する地絡継電器7を有し
ていて、計器用変圧器8から供給された制御電源により
動作している。そして、計器用変圧器8、9の一次巻線
と二次巻線が混触した場合に高圧(6.6kV)がその
まま柱上気中開閉器制御装置6等に印加されないように
するため、計器用変圧器8、9に共通の二次巻線のは接
地されている。そして、柱上気中開閉器4が設けられた
先の高圧配電線において地絡が発生した場合には、零相
変流器2が地絡により発生した零相変流を検出すること
により、地絡継電器7はトリップ信号102を出力す
る。そして、トリップ信号102を入力した開閉器13
は高圧配電線を遮断する。
【0006】この動作により、柱上気中開閉器4から先
の高圧配電線のみを遮断することにより停電が発生する
範囲を限定することができる。しかし、この従来の地絡
保護システムでは、計器用変圧器8において、一次巻線
と二次巻線が混触すると、二次巻線は接地されているた
めに地絡事故となる。この時、柱上気中開閉器制御装置
6が接続された側の計器用変圧器8の二次側電圧には異
常な電圧が発生し、柱上気中開閉器制御装置6に供給さ
れる制御電源も異常な電圧となる。そして、この電圧が
柱上気中開閉器制御装置6の規定電圧範囲外となると、
柱上気中開閉器制御装置6は正常に動作しなくなり、柱
上気中開閉器4の開閉器13を遮断させることができな
くなる。このため、変電所14の地絡継電器3が動作し
てしまい遮断機1が遮断されるため、変電所14から電
力を供給している全ての配電系統を停電させ、他の需要
家等にも多大な迷惑をかけてしまうことになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の地絡保護シ
ステムでは、柱上気中開閉器制御装置に制御電源を供給
する計器用変圧器の一次巻線、二次巻線が混触して制御
電源が規定電圧の範囲外になった場合には、地絡継電器
が正常に動作しなくなるため保護動作を行うことができ
ないという問題があった。本発明は、柱上気中開閉器制
御装置に制御電源を供給する計器用変圧器の一次巻線、
二次巻線が混触した場合でも、正常な保護動作を行うこ
とのできる地絡保護システムを提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明の地絡保護システムは、複数の相の電力を配
電する高圧配電線及び高圧受電設備に設けられ、前記高
圧配電線に流れる零相電流を検出することにより地絡を
検出する零相変流器と、トリップ信号が入力されると前
記高圧配電線を遮断する開閉器とから構成される柱上気
中開閉器と、前記柱上気中開閉器を通過した後の前記高
圧配電線及び高圧受電設備の各相毎に設けられ、前記高
圧配電線の電圧を一次側に入力し、前記高圧配電線の電
圧より低い電圧に変換して二次側から出力する複数の計
器用変圧器と、前記複数の計器用変圧器のうちの1つの
計器用変圧器の二次側に設けられ、印加される電圧が予
め定められた規定電圧範囲内の場合には、切替信号をオ
ンとし、印加される電圧が前記規定電圧範囲外の場合に
は、前記切替信号をオフとする電圧継電器と、前記切替
信号がオンの場合には、前記電圧継電器が設けられた計
器用変圧器によって変圧された電圧を制御電源として供
給し、前記切替信号がオフの場合には、前記電圧継電器
が設けられた計器用変圧器とは別の他の計器用変圧器に
よって変圧された電圧を制御電源として供給する切替器
と、前記零相変流器が地絡を検出すると前記トリップ信
号を出力する地絡継電器を有し、前記切替器により供給
された制御電源により動作する柱上気中開閉器制御装置
とから構成される。
【0009】本発明は、柱上気中開閉器制御装置に制御
電源を供給する計器用変圧器の一次巻線、二次巻線が混
触して制御電源が規定電圧範囲外になった場合、電圧継
電器がそれを検出し、切替信号をオンとすることにより
切替器は一次巻線、二次巻線が混触した計器用変圧器と
は別の計器用変圧器により変圧された電圧を制御電源と
して柱上気中開閉器制御装置に供給するようにしたもの
である。したがって、柱上気中開閉器制御装置に制御電
源を供給する計器用変圧器の一次巻線、二次巻線が混触
した場合でも、柱上気中開閉器制御装置はトリップ信号
を出力して開閉器を遮断することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の一実
施形態の地絡保護システムの構成を示した図、図2は図
1の電圧継電器11の動作を示した図である。図3中と
同番号は同じ構成要素を示す。本実施形態の地絡保護シ
ステムは、図3の従来の地絡保護システムに対して、電
圧継電器11と、切替器12とを設けたものである。電
圧継電器11は、計器用変圧器8の二次側に設けられ、
印加される電圧が柱上気中開閉器制御装置6の規定電圧
範囲内の場合には、切替信号103をオンとし、規定電
圧範囲外の場合には、切替信号103をオフとする。
【0011】切替器12は、切替信号103がオンの場
合には、接点c−aを接続することにより計器用変圧器
8によって変圧された電圧を制御電源として柱上気中開
閉器制御装置6に供給し、切替信号103がオフの場合
には、接点c−bを接続することにより計器用変圧器9
によって変圧された電圧を制御電源として柱上気中開閉
器制御装置6に供給する。次に、本実施形態の動作を図
1、図2を用いて説明する。先ず、図1において、計器
用変圧器8の一次巻線、二次巻線が混触していない場合
は、計器用変圧器8から出力される電圧は柱上気中開閉
器制御装置6の規定電圧の範囲内にあるため、図2に示
されるように、電圧継電器11は切替信号103をオン
とする。このことにより、切替器12では接点c−aが
接続され、計器用変圧器8により変換された電圧が制御
電源として柱上気中開閉器制御装置6に供給される。こ
のため、計器用変圧器8以外の高圧受電設備内の地絡事
故が発生した場合には、柱上気中開閉器制御装置6は正
常に動作し、柱上気中開閉器4を遮断することができ
る。
【0012】計器用変圧器8の一次巻線、二次巻線が混
触した場合は、図1に示される方向に地絡電流が流れ
る。この時、電圧継電器11に印加されている電圧が図
2の柱上気中開閉器制御装置6の規定電圧範囲外となる
と、電圧継電器11は切替信号103をオフとする。す
ると、切替器12では接点はc−bが接続され、計器用
変圧器9により変換された電圧が制御電源として柱上気
中開閉器制御装置6に供給される。このため、柱上気中
開閉器制御装置6内の地絡継電器7は正常に動作する。
このことにより、計器用変圧器8の一次巻線、二次巻線
の混触による地絡電流を零相変流器5が検出することに
より、地絡継電器7はトリップ信号102を出力して柱
上気中開閉器4の開閉器13を遮断させる。本実施形態
は、計器用変圧器を2つ設けた場合について説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、計器用変
圧器が各相毎に合計3つ設けられた場合にも適用するこ
とができるものである。この場合には、電圧継電器が印
加された電圧が規定範囲外であることを検出すると、切
替器は電圧継電器が設けられた計器用変圧器とは別の他
の計器用変圧器によって変圧された電圧を制御電源とし
て柱上気中開閉器制御装置に供給するようになる。
【0013】
【発明の効果】以上のように、本発明は、柱上気中開閉
器制御装置に制御電源を供給する計器用変圧器の一次巻
線、二次巻線が混触した場合でも、柱上気中開閉器制御
装置に規定電圧範囲内の制御電源を供給することによ
り、柱上気中開閉器を遮断することができるという効果
を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の地絡保護システムの構成
を示した図である。
【図2】図1の電圧継電器11の動作を示した図であ
る。
【図3】従来の地絡保護システムの構成を示した図であ
る。
【符号の説明】 1 遮断器 2 零相変流器 3 地絡継電器 4 柱上気中開閉器 5 零相変流器 6 柱上気中開閉器制御装置 7 地絡継電器 8、9 計器用変圧器 10 電力ヒューズ 11 電圧継電器 12 切替器 13 開閉器 14 変電所 101、102 トリップ信号 103 切替信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H02H 7/26 H02H 7/26 B

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の相の電力を配電する高圧配電線に
    設けられ、前記高圧配電線に流れる零相電流を検出する
    ことにより地絡を検出する零相変流器と、トリップ信号
    が入力されると前記高圧配電線を遮断する開閉器とから
    構成される柱上気中開閉器と、 前記柱上気中開閉器を通過した後の前記高圧配電線の各
    相毎に設けられ、前記高圧配電線の電圧を一次側に入力
    し、前記高圧配電線の電圧より低い電圧に変換して二次
    側から出力する複数の計器用変圧器と、 前記複数の計器用変圧器のうちの1つの計器用変圧器の
    二次側に設けられ、印加される電圧が予め定められた規
    定電圧範囲内の場合には、切替信号をオンとし、印加さ
    れる電圧が前記規定電圧範囲外の場合には、前記切替信
    号をオフとする電圧継電器と、 前記切替信号がオンの場合には、前記電圧継電器が設け
    られた計器用変圧器によって変圧された電圧を制御電源
    として供給し、前記切替信号がオフの場合には、前記電
    圧継電器が設けられた計器用変圧器とは別の他の計器用
    変圧器によって変圧された電圧を制御電源として供給す
    る切替器と、 前記零相変流器が地絡を検出すると前記トリップ信号を
    出力する地絡継電器を有し、前記切替器により供給され
    た制御電源により動作する柱上気中開閉器制御装置とか
    ら構成される地絡保護システム。
JP21947897A 1997-08-14 1997-08-14 地絡保護システム Pending JPH1169607A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013135129A (ja) * 2011-12-27 2013-07-08 Toshiba Corp 計器用変圧器の異常検出方法および回路の保護方法
CN109375134A (zh) * 2018-10-08 2019-02-22 中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究院 发电机出口电压互感器内部故障在线监测方法及系统
JP2022043788A (ja) * 2020-09-04 2022-03-16 日本テクノ株式会社 三相交流の零相電流に基づく絶縁現状把握と遮断動作予測装置

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