JPS5822528A - ネツトワ−ク受電設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は・ネットワＺり受電設備に関し、特に回生電力
を発生する負荷（以下回生電力発生負荷という。）から
回生電力が発生した時のプロテクタしゃ断器の誤しゃ断
を防止するネットワーク受電設備に関するものである。

最近はビル等の高負荷密度の集中負荷に対して信頼性の
高いスポットネットワーク受電設備が採用されている。

第１図はこのようなネットワーク受電設備の回路例を示
したもので、同図において１は変電所、２Ａ〜２ｃは配
電線しゃ断器、３Ａ〜３ｃは配電線、４Ａ〜４ｃは変圧
器１次側断路器、５Ａ〜５ｃはフィーダ、６Ａ〜６ｃは
ネットワーク変圧器、７Ａ〜７ｏはプロテクタしゃ断器
、８Ａ〜８゜はプロテクタヒーーズ、９Ａ〜９ｃはネッ
トワーク継電器、１０はネットワーク母線、１１は負荷
である。尚第１図に示した回路例は、フィーダが５Ａ〜
５ｏからなる３回線のものであるが、２回線以上であれ
ばネットワーク回路を形成できるものであり、種々の回
線数のものがあることはいう壕でも々い。

第１図のネットワーク回路において系統が正常に運転さ
れているときは、変電所１がらの電力は配電線３Ａ〜３
ｃからフィーダ５Ａ〜５ｃ及びネットワーク変圧器６Ａ
〜６ｃを経て負荷１１に供給される。しかるに、例えば
配電線３ＢのＡ点またはフィーダ５ＢのＢ点に事故が発
生した場合には、変電所１で配電線しゃ断器２Ｂが自動
的にしゃ断動作をして配電線３Ｂ及びフィーダ５Ｂは他
の配電線３・□及び３ｏからフィーダ５Ａｌ　５ｏ及び
ネットワーク変圧器６Ａ及び６゜並びにネットワーク変
圧器６Ｂを通じてネットワーク母線１０側から逆送電さ
れる。ネットワーク継電器９Ａ〜９ｃはいずれも電力の
方向を検出する機能を有し、逆電力を検出したときには
出力を発してプロテクタしゃ断器７Ａ〜７ｏをしゃ断動
作させるようになっている。従って、前述の如く配電線
３Ｂまたはフィーダ５Ｂに事故が発生してネットワーク
変圧器６Ｂにネットワーク母線１０側から逆送電された
場合には、プロテクタしゃ断器７Ｂがしゃ断して事故点
への事故電流の流れ込みを阻止する。Ａ点またはＢ点の
事故が短絡事故のときにプロテクタしゃ断器を通過する
逆電力は充分大きな電力であるが、この事故が地絡事故
である場合、プロテクタしゃ断器を通過する電力は当該
回線の変圧器逆励磁電流およびフィーダ逆充電電流並び
にネットワーク母線側から逆供給される地絡電流を加え
た比較的小さな電力となる。ネットワーク継電器は短絡
事故時等に生じる大きな逆電力だけでなく地絡事故等に
生じる小さな逆電力をも検出する機能を有している。

ところで、このようなネットワーク受電設備をビル用受
電設備に適用した場合には、エレベータの発停時に回生
電力を発生するエレベータのモータ等の負荷がネットワ
ーク母線に接続されることになり、この受電設備が軽負
荷時にエレベータが運転されるとネットワーク継電器に
対して比較的小さな入力となるエレベータモータの回生
電力が（５） ネットワーク母線からフィーダ５Ａ〜５ｃに向って流出
し、このためそれぞれのネットワーク継電器９Ａ〜９ｃ
が一斉に動作してプロテクタしゃ断器７Ａ〜７ｏをしゃ
断させ、ネットワーク母線１０を全面的に停電させる虞
れがある。このような回生電力に起因するプロテクタし
ゃ断器の誤ったしゃ断動作を防止するべく、従来は回生
電力を吸収する擬似負荷を一時的又は永久的にネットワ
ーク母線等に接続し、フィーダへの流出を防止する方法
が考えられているが、この方法では無駄な電力損失を増
す欠点がある。また回生電力の如き比較的小電力の逆電
力が発生した場合にはネットワーク継電器の出力を遅延
させて、回生電力が継続している間はプロテクタしゃ断
器をしゃ断させない方法もある。この方法では、地絡事
故の如く比較的小電力の逆流しか流れないが明らかに事
故であって、保安上はすみやかに処理すべき場合であっ
ても、ネットワーク継電器への入力が小さいためプロテ
クタしゃ断器は即時にしゃ断せず、事故処理完了までに
時間を要する欠点がある。更に、夫々（６） のネットワーク継電器の出力を論理回路で照合して、回
生電力発生時のように全てのネットワーク継電器が回生
電力を検出したときには、プロテクタしゃ断器のしゃ断
動作を阻止させる方法もあるが、この方法では回生電力
が略均−に夫々のプロテクタしゃ断器を通過することが
前提であり、各回線のインピーダンスに不揃いがあった
場合には回生電力の逆電力量が不均一になり、ネットワ
ーク継電器の動作感度に満たない回線もあって、プロテ
クタしゃ断器の誤動作を確実に防止し得ない問題がある
。

本発明は回生電力による逆電力が発生している時にプロ
テクタしゃ断器のしゃ断動作を阻止して負荷の全面停電
を防止するとともに、事故に起因した逆電力が発生した
時は小電流であってもプロテクタしゃ断器を即時にしゃ
断させる信頼性の高いネットワーク受電設備を提案した
ものである。

以下本発明のネットワーク受電設備を実施例を示す図面
によって詳述する。

第２図は本発明に係るネットワーク受電設備の単線結線
図であり、第３図は本発明に係るネットワーク受電設備
に使用するネットワーク継電器の構成を示したブロック
図である。

第２図において、５Ａ〜５ｃはフィーダ、６Ａ〜６ｃは
フィーダ５Ａ〜５ｃに夫々接続されているネットワーク
変圧器、７Ａ〜７ｃはネットワーク変圧器６Ａ〜６ｃの
夫々の低圧側とネットワーク母線１０との間に接続され
たプロテクタしゃ断器、１１はネットワーク母線１０に
接続された一般負荷、９０Ａ〜９０ｃ１−ｊニア’ロテ
クタしゃ断器７Ａ〜７ｃとネットワーク変圧器６Ａ〜６
ｃとの間の線路と、ネットワーク母線及びプロテクタし
ゃ断器７Ａ〜７ｏの両端間の電圧とを変流器ＣＴＡ−Ｃ
Ｔｏと変成器ＰＴｎ及びＰＴＡ−ＰＴｃで検出して電力
方向を判断して出力を発し、プロテクタしゃ断器７Ａ〜
７．を開閉制御するネットワーク継電器、Ｍはネットワ
ーク母線ＩＯに接続されたエレベータモータ又は誘導電
動機等の回生電力を発生する回生電力発生負荷、検出し
て負荷からの逆電力の有無を判断して逆電力が検出され
たときに第１の逆電力検出信号を発生する逆電力継電器
であり、これらによシネットワーク受電設備が構成され
ている。前記逆電力継電器１３の出力はネットワーク継
電器９０Ａ〜９０ｃに加えられ、ネットワーク継電器９
０Ａ〜９０ｃのそれぞれの出力によりプロテクタしゃ断
器７Ａ〜７ｃの投入又はしゃ断動作を行なわせるように
なっている。

上記ネットワーク継電器９０Ａ〜９０ｃはいずれも第３
図に示す如く構成されておシ、第３図において第２図に
おける構成部分と同一の部分には同一符号を付しである
。尚第３図はフィーダ５Ａに設けられているネットワー
ク継電器９０Ａを例にとってその構成を示している。第
３図において、ネットワーク継電器９０Ａは継電器基本
部９０１と継電器抑制部９０２とからなっている。そし
て継電器基本部９０１は、差電圧・位相差検出回路２０
と、無電圧検出回路２１と、逆電力検出回路２２および
オア回路２３とからなっている。差電圧・位相（９） 差検出回路２０の入力端子２０ａ、２０ｂは変成器ＰＴ
ＡおよびＰＴｎの出力側を接続した電圧入力端子２４　
、２４’に接続されている。また電圧入力端子２４′は
無電圧検出回路２１の入力端子２１ａに接続され、この
無電圧検出回路２１の出力端子２１ｂ及び差電圧・位相
差検出回路２０の出力端子２０ｃはそれぞれオア回路２
３０入力端子２３ｂ及び２３ａに接続され、オア回路２
３の出力端子２３ｅはプロテクタしゃ断器の投入指令端
子２５に接続されている。更に電圧入力端子２４′はま
たネットワーク母線側からの逆電力が検出されたときに
第２の逆電力検出信号を出力する逆電力検出回路２２の
一方の入力端子２２ａに接続され、他方の入力端子２２
ｂは第１の接続用端子２６に接続されている。そして逆
電力検出回路２２の出力継電器抑制部９０２は過電流を
検出したときに過電流検出信号を出力する過電流検出回
路２９と、アンド回路３０，３１、ノット回路３２及び
オア（１０） 回路３３とからなっている。過電流検出回路２９の入力
端子２９ａは、変流器ＣＴＡの出力側を接続した電流入
力端子３４に接続され、また前記第１の接続用端子２６
に接続された第１の中継用端子３４′に接続されている
。

過電流検出回路２９の出力端子２９ｂはアンド回路３０
の一方の入力端子３０ａに接続され、アンド回路３０の
他方の入力端子３０ｂは前記第２の接続用端子２７に接
続された第２の中継用端子３５に接続されている。アン
ド回路３０の出力端子３０ｃはしゃ断指令信号出力端子
３６に接続さ端子２８に接続された第３の中継用端子３
７はアンド回路３１の一方の入力端子３１ａに接続され
アンド回路３１の他方の入力端子３１ｂはノット回路３
２を経てしゃ断阻止入力端子３８に接続されている。そ
してこのしゃ断阻止入力端子３８には逆電力継電器１３
からの第１の逆電力検出信号が加えられる。またアンド
回路３１の出力端子３１ｃはオア回路３３の他方の入力
端子３３ｂに接続されており、オア回路３３の出力端子
３３ｃはプロテクタしゃ断器のしゃ断指令出力端子３９
に接続されている。・そしてこの出力端子３９からの出
力によシプロテクタしゃ断器７Ａをしゃ断動作端子２８
と、第１乃至第３の中継用端子３４゜３５及び３７とは
、接続及び切離しが自在のコネクタあるいは適宜の接続
線による渡り接続等適宜の手段で接続されるものであり
、これらによりネットワーク継電器が構成されている。

そして第２図に示しだ他のフィーダ５Ｂ　＋　５ｃに設
けられたネットワーク継電器９０Ｂ、　９０ｃも上記ネ
ットワーク継電器９０Ａと同一構造である。

本実施例においては、アンド回路３１及びノット回路３
２により第１の逆電力検出信号（逆電力Φ 継電器１３から信号）と第２の逆電力検出信号（逆電力
検出器２２からの信号）とを入力として第１の逆電力検
出信号が発生していない状態で第２の逆電力検出信号が
発生したときにプロテクタしゃ断器を即時にしゃ断させ
ることを指令し第１及び第２の逆電力検出信号が同時に
発生しているときにはプロテクタしゃ断器のしゃ断を阻
止することを指令する第１の指令回路が構成されている
。

またアンド回路３０とオア回路３３とにより第２の逆電
力検出信号及び過電流検出信号を入力として両信号が同
時に発生したときに上記第１の指令＃考禽ヰ回路による
指令とは無関係にプロチクＪ：しゃ断器を即時にしゃ断
することを指令する第２の指令回路が構成されている。

上記の如く構成されたネットワーク継電器９０Ａ〜９０
Ｃ及び逆電力継電器１３を使用して第２図のように構成
したネットワーク受電設備において、回生電力発生負荷
Ｍから回生電力が発生せず正常な運転状態にある場合に
は、逆電力継電器１３は逆′ｒＪｆ、力を検出せず不動
作の状態にある。またネットワーク継電器９０Ａ〜９０
ｃの差電圧・位相差検出回路２０及び無電圧検出回路２
１はいずれも所定の入力がないだめ出力がなくプロテク
タしゃ断（１３） 器７Ａ〜７ｃの投入指令出力はなく、プロテクタしゃ断
器７Ａ〜７ｃはいずれも投入されたままである。

一方、逆電力検出回路２２及び過電流回路２９にも所定
の入力がなく出力は出ない。まだ逆電力継電器１３から
の出力も加らないためしゃ断指令出力端子３９からも出
力がなく、プロテクタしゃ断器７Ａ〜７．は投入された
状態を保っている。

しかして、いまネットワーク変圧器６Ａの高圧側につな
がるフィーダ５Ａに事故が発生した場合には、このフィ
ーダ５Ａに接続された図示しない配電線の変電所側に設
けられている配電線しゃ断器がしゃ断動作をして、変電
所側から事故点への事故電流がしゃ断される。しかし乍
ら、ネットワーク母線１０及びネットワーク変圧器６Ａ
を通して、健全なフィーダ５Ｂ、５ｏ側から事故点に対
して事故電流が供給されることになる。そのためネット
ワーク継電器９０Ａは、変成器ＰＴｎと変流器ＣＴＡと
の出力信号によって逆電力検出回路２２が逆電力の発生
を検出して第２の逆電力検出信号を発し、アンド回路３
０と３１に加えるが、事故による逆（１４） 電力であるだめ逆電力継電器１３は動作していないだめ
しゃ断阻止入力端子３８には入力がなく、従ってノット
回路３２を経たアンド回路３１の他方の入力端子３１ｂ
には入力が存在する。またアンド回路３１の一方の入力
端子３１ａには逆電力検出回路２２からの第２の逆電力
検出信号が加ってアンド回路３１は出力を発しオア回路
３３を経て、しゃ断指令出力端子３９にしゃ断指令出力
を発する。これによりプロテクタしゃ断器７Ａを即時に
しゃ断動作させる。つまり、本発明においては、事故電
流の値がノドさい場合であっても事故時には事故点に繋
っているプロテクタしゃ断器７Ａが即時にしゃ断する。

事故電流が大きい場合には、アンド回路３０の入力端子
３０ｂ、３０ａには第２の逆電力検出信号と過電流検出
回路２９からの過電流検出信号とが加るためその出力端
子３０ｃから指令信号が発生しオア回路３３を経てしゃ
断指令出力端子３９にしゃ断指令出力を発し、アンド回
路３１からの出力とは別のしゃ断指令出力でプロテクタ
しゃ断器７Ａを即時にしゃ断させる。

ところで、ネットワーク受電設備が正常に運転されてい
る状態で回生電力発生負荷Ｍから回生電力が発生した場
合には、その逆電力は逆電力継電器１３により直ちに検
出され、その出力は同時に夫々のネットワーク継電器９
０Ａ〜９０ｏのしゃ断阻止入力端子３８に加わる。これ
によりネットワーク継電器９０Ａ〜９０ｏのそれぞれの
アンド回路３１の入力端子３１ｂに入力がなくなり、ア
ンド回路３１は出力を出さ々い状態にロックされる。

一方、回生電力による逆電力は変流器ｃＴＡ〜ＣＴｃに
よシ夫々検出されてネットワーク継電器９０Ａ〜９０．
の逆電力検出回路２２及び過電流検出回路２９に加わる
が、回生電力による逆電力、即ち逆向きの電流は僅かで
あるため過電流検出回路２９は動作せず出力を発しない
。従ってアンド回路３０の一方の入力端子３０ａには入
力がなく、逆電力検出回路２２からの出力が他方の入力
端子３０ｂに加ってもアンド回路３０は出力を発しない
。従って、オア回路３３には全く入力がなくそれ故プロ
テクタしゃ断指令出力は発せられない。

したがって回生電力の発生と同時にネットワーク継電器
９０Ａ〜９０ｃのそれぞれのしゃ断指令出力がロックさ
れ、回生電力発生によるプロテクタしゃ断器の誤ったし
ゃ断動作が防止される。

なお第２図においては、逆電力継電器１３を回生電力負
荷Ｍのみを接続している回路の途中に設けたが、本発明
は一般負荷１１と回生電力負荷Ｍとを第４図及び第５図
に示すように接続した場合にも適用できる。第４図及び
第５図において第２図に示した構成部分と対応する部分
には同一符号を付している。

第４図においては、複数の一般負荷１１と回生電力負荷
Ｍとが負荷側母線ｔに共通に接続されており、この負荷
側母線ｔはネットワーク母線１０られてこれらの出力が
逆電力継電器１３に与えられている。この場合には、一
般負荷１１が太きいときには回生電力発生負荷Ｍから発
生した回生電力は一般負荷１１に供給されることになシ
、負荷（１７） 接続線ｔ′を通る逆電力は少なくなって、逆電力継電、
器１３の動作頻度を減少させることができる。

第５図においては、ネットワーク母線１６に複数の一般
負荷１１と複数の回生電力発生負荷Ｍとが夫々負荷接続
線ｔ１〜ｔ４によって直接接続されている。そして各負
荷接続線ｔ１〜ｔ４には夫々変流器ＣＴＬを設けて、各
変流器ＣＴＬの２次巻線を電流合成変流器ＴＣＴの環状
鉄心ＣＫ巻回された′６！数の入力巻線Ｗ１〜Ｗ４に接
続し、環状鉄心Ｃに巻回また変成器ＰＴｎはネットワー
ク母線１０に設けられ、その出力は逆電力継電器１３に
加わるように接続されている。この場合には各負荷接続
線ｔ１〜ｔ４を通過する電流のベクトル合成された総和
の出力によシ逆電力継電器１３が制御されるため、一般
負荷に対する電力と回生電力発生負荷による逆電力とを
加味した合理的な制御をすることができる。

なお本実施例においてはフィーダ５Ａ、　５Ｂ、　５ｃ
（１８） の３回線としたが、２回線以上であればよく回線数に限
定されずに本発明を実施できることは勿論である。また
アンド回路３１とノット回路３２とを別々に設けたが、
１つのナンド回路としてもよい。更にまた逆電力継電器
としては、電力方向継電器、無効電力方向継電器等の継
電器を使用することができる。

以上詳述したように、本発明のネットワーク受電設備は
、負荷の逆電力を検出して第１の逆電力検出信号を出力
する逆電力継電器とネットワーク継電器とを用いて、ネ
ットワーク継電器の逆電力検出回路から第２の逆電力検
出信号が発生した場合には直ちにプロテクタしゃ断器を
しゃ断する指令を発し、また第１及び第２の逆電力検出
信号が同時に存在した場合にはプロテクタしゃ断器のし
ゃ断を阻止する指令をし、更に前記第２の逆電力検出信
号と過電流検出回路の出力とが存在した場合には、無条
件にプロテクタしゃ断器をしゃ断する指令を発するよう
に構成したため、回生電力による逆電力が検出されなけ
れば小電流域の事故であっでも即時にプロテクタしゃ断
器をしゃ断することができる。また回生電力発生負荷の
逆電力を検出している場合にはプロテクタしゃ断器のし
ゃ断動作をロックして、プロテクタし中断器の不要のし
ゃ断を防止することができる。更に事故による大電流の
逆電力の発生に対しては回生電力負荷からの逆電力の検
出に関係なく即時にプロテクタしゃ断器をしゃ断させる
ことができる。それ故回生電力の発生と同時に大電流が
流れる重大事故が発生しても、プロテクタしゃ断器はし
ゃ断して事故点を直ちに切離すことができる。また回生
電力による逆電力の大きさが各回線で不均等である場合
に起るインターロック条件不揃いに起因するプロテクタ
しゃ断器の誤しゃ新現象を確実に防止することができる
ほか、回生電力が発生していなければ比較的小電流の事
故が発生した場合には直ちにプロテクタしゃ断器をしゃ
断動作させて、事故処理の遅れ等を解消することができ
る等従来の問題点を一掃した優れた利点を有するもので
あシ、ネットワーク受電の機能を損うことなく信頼性を
よシ向上させたネットワーク受電設備を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のネットワーク受電設備の回路図、第２図
は本発明に係るネットワーク受電設備の単線結線図、第
３図はネットワーク継電器の構成を示すブロック図、第
４図及び第５図はそれぞれ負荷の接続状態を異にしたネ
ットワーク受電設備の他の実施例を示すブロック図であ
る。 ５Ａ〜５ｃ・・・フィーダ、１１・・・一般負荷、１３
・・・逆電力継電器、７Ａ〜７ｏ・・・プロテクタしゃ
断器、９０〜９０ｃ・・・ネットワーク継電器、Ｍ・・
・回生室力発生負荷、ＴＣＴ・・・電流合成変流器、′
６Ａ〜６゜・・・ネットワーク変圧器。 （２１） 手続補正書（自発） １．事件の表示 特願昭５６−１１８２０４号 ２、発明の名称　　ネットワーク受電設備（０２６）大
阪変圧器株式会社 ４、代　理　人　〒１０５東京都港区新橋４−１泪３１
番６号　文山ビル６階図面第４図 ６　補正の内容 図面第４図の符号「ｃＴｏ」を別紙朱書の通り［第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ネットワーク受電回路における負荷の逆電力
   を検出して第１の逆電力検出信号を出す逆電力継電器と
   、ネットワーク母線側からの逆電力をネットワーク継電
   器により検出してプロテクタしゃ断器を制御し負荷への
   給電を行なうネットワーク受電設備において、前記ネッ
   トワーク継電器は、ネットワーク母線側から電力が逆送
   されたときに第２の逆電力検出信号を発する逆電力検出
   回路と、過電流時に過電流検出信号を発生する過電流検
   出回路と、前記第１及び第２の逆電力検出信号を入力と
   して第１の逆電力検出信号が発生していない状態で前記
   第２の逆電力検出信号が発生したときに前記プロテクタ
   しゃ断器をしゃ断させることを指令し前記第１及び第２
   の逆電力検出信号が同時に発生しているときには前記プ
   ロテクタしゃ断器のしゃ断を阻止することを指令する第
   １の指令回路と、前記第２の逆電力検出信号及び前記過
   電流検出信号を入力として両信号が同時に発生したとき
   に前記第１の指令尋４→＋回路による指令には無関係に
   前記プロテクタしゃ断器をしゃ断させる指令を発する第
   ２の指令回路とを具備していることを特徴とするネット
   ワーク受電設備。
2. （２）　　前記負荷は一般負荷と回生電力負荷とを有し
   ていてネットワーク母線に夫々接続され、回生電力負荷
   を接続する負荷接続線に前記逆電力継電器を設けてなる
   特許請求の範囲第１項に記載のネットワーク受電設備。
3. （３）　　前記負荷は一般負荷と回生電力負荷とを有し
   ていて該一般負荷と回生電力負荷とが負荷側母線に共通
   に接続され該負荷側母線とネットワーク母線とを負荷接
   続線で接続してこの負荷接続線に前記逆電力継電器が設
   けられている特許請求の範囲第１項に記載のネットワー
   ク受電設備。
4. （４）　　前記負荷は一般負荷と回生電力負荷とを有し
   ていて該一般負荷と回生電力負荷が夫々所定数ずつネッ
   トワーク母線に接続して設けられ、夫々の負荷を接続す
   る負荷接続線の夫々の電流を合成する合成電流変流器を
   介して前記逆電力継電器が設けられていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載のネットワーク受電設
   備。