JPS605727A - 故障電流しや断方式 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、故障電流しゃ新方式、特に電力系統に故障が
発生し、電流偏移が生じた場合の故障電流しゃ新方式に
関するものである。

〔発明の技術的背景〕

電力系統に事故が発生すると、故障点及び送電線の各相
に流れる電流は一般に交流電流の他に直流電流の重畳さ
れたものとなる。ここで、故障区間の送電線に流れる典
型的な電流波形を第１図に示す。図は時間ｔ０にて事故
が発生し、ｔｌにて保獲継電装置からしゃ断器に対して
引きはずしＪ１１令が出力され、ｔ２にて電流しゃ断が
完了することを示している。

しかしながら発電機、送電系統その他の運転状態及び系
統事故の様相によっては、系統事故直後の送電線電流波
形が電流零点に達することなく、片極性に偏移したまま
数サイクル程度継続することがあり得る。この様相を第
２図に示す。

一方、しゃ断器は接点開極後の電流が零点に述した時に
しゃ断が完了する。しかし、しゃ断器はその種類によっ
て定まる所定の有効消弧時間がち９、電流をしゃ断する
ためには前記した電θｉｅ　’４’点が有効消弧時間内
に少なくとも一回は存在する必要がある。したがって第
２図に示すような電流偏移現象が発生する場合、この状
態ではしゃ断不能であシ、そのままでは電流零点に達す
る直前までしゃ断器の引きはずし指令を引延ばす必要が
生じ、系統の過渡安定度上好ましくない。そして電流偏
移の発生する条件は、系統構成、発電機負荷状態及び故
障種類によシ種々異なるが、検討の結果、−線接地ある
いは二線接地事故の非故障相に非常に大きな電流偏移が
発生することがあることが最近判明した。

第３図は発電機１が△Ｙ接続の昇圧変圧器２を介し、送
電線３全通し電力系統４へ電力を供給する一般の系統図
である。しかも従来、このような系統で故障に伴なう過
大な電流偏移が発生するのは発電機が極端な進み力率運
転の時であシ、このような運転は通常あシ得ないから問
題は小さいとされていた。しかし第３図の系統において
、送電線に一線接地または二線接地故障が発生した場合
、通常の遅れ力率運転状態で非故障相に過大な電流偏移
が発生することが判シ問題となっている。

〔背景技術の問題点〕

上記した現象は最近発電機の大型化と発電機の運転条件
及び送電線抵抗の減少等によシフローズアップしたもの
であって、従来技術としての対策はあまシ知られていな
い。一般的な方法としては、例えば故障相に電流偏移が
発生し易い発電機の進み力率運転を避け、強め励磁運転
とすることが採用されているが、これとても上記の強め
励磁運転時の不平衡接地時に発生する非故障相電流偏移
の問題解決にはならない。そして接地故障時における非
故障相の電流偏移の原因は、例えば昭和５５年電気学会
全国大会、論文番号８７５に記載される如く、故障点よ
シ発電機側の零相インピーダンスが正相及び逆相インピ
ーダンスに比して小さい場合、故障電流の零相分が正相
、逆相分に比して多く発電機側に流れるためであること
から、これらの対策として電力系統側にジグザグ接続の
変圧器を設置して系統側の零相インピーダンスを下げ、
発電機側に分流する故障電流の零相分を減らす方式が提
案されている。この方式は、非故障相に発生する電流偏
移を減らすのに有効であるが、ジグザグ接続変圧器の追
加などコスト的に不利である。５〔発明の目的〕 本発明は上記問題点を解決することを目的としてガされ
たものであシ、不平衡接地故障時の電流偏移発生に際し
て故障電流をしゃ断し得る故障電流しゃ新方式を提供す
ることを目的としている。

〔発明の概要〕

本発明ではΔＹ接続構成を有する昇圧変圧器を介して系
統に電力を供給する送電線内に線路故障が発生した際、
その故障が不平衡接地故障である場合には零相電流の影
響のない変圧器の低圧側をしゃ断し、その他の故障の場
合には変圧器の高圧側をしゃ断して電流偏移に起因した
しゃ断不能を回避しようとするものである。

〔発明の実施例〕

発明の詳細な説明に先立って、送電線に不平衡接地故障
が発生した場合のしゃ断器の通過電流の特徴を説明する
。

即ち、発電機が極端な進み力率運転にはならず、通常の
運転状態である力率１近く、あるいは若干の遅れ力率運
転状態では故障相に電流偏移は殆んど発生しないが、非
故障相には極端々電流偏移が発生する可能性がある。

この原因は昇圧変圧器かΔＹ接続であるために、零相回
路が変圧器の洩れリアクタンスで短絡され、接地故障時
に零相回路に過大々故障電流が流れるためである。この
点について第５図ｐ用いて説明する。第５図は第３図図
示系統の１線接地時の等価回路である。

第５図において、零相インピーダンス１３−１は正相イ
ンピーダンス１１−１及び逆相インピーダンス１２−１
よシ小さく、シたがって変圧器２の高圧側（線路側）に
流れる故障電流の零相分１０−５は変圧器２が△Ｙ接続
であるため分離されて低圧側（発電機側）には流れず、
したがって発電機しゃ断器には流れない。したがって通
常の運転状態において問題となった非故障相の電流偏移
は解消されるか、殆んど問題とならぬ程度に軽減される
と言うことである。そして本発明では前記特徴を利用す
るものである。

以下図面を参照して実施例を説明する。

第４図は本発明による故障電流しゃ新方式を説明するだ
めの一実施例構成図で′ある。図中の符号１ないし４は
第３図に対応する。

５は発電機しゃ断器であって昇圧変圧器２の低圧側に接
続され、送電線しゃ断器６は昇圧変圧器２の高圧側に接
続される。なお、昇圧変圧器２は前記した通シΔＹ接続
となっている。そして送電線の故障電流は変流器７を介
して故障検出器８及び接地故障検出器９に導入されるこ
とは従来のものと同様である。

そして本実施例では不平衡接地故障の場合は電流偏移が
問題とならない低圧側の発電機しゃ断器５を選択しゃ断
し、その他の場合は高圧側の送電線しゃ断器を選択しゃ
断するものでおる。

即ち、故障発生によシ前記２つのしゃ断器５゜６がしゃ
断されることになるが、その故障が接地故障の場合は、
故障電流が変流器７を介して故障検出器８のａ接点８ａ
を閉じ、しかも接地故障検出器９も動作するため９ａを
閉じるために、低圧側の発電機しゃ断器５の引き外しコ
イル５ｃを励磁してこれをしゃ断する。

一方、故障が接地故障でない場合は故障検出器８のａ接
点８ａと接地故障検出器９のｂ接点９ｂとによシ、高圧
側の送電線しゃ断器６の引き外しコイル６ｃを励磁して
これをしゃ断する。

なお、三線接地の場合は、零相電流はなくて、三線短絡
と同じであるため接地故障とは見做さない。また三線短
絡事故の場合、電流偏移の度合いは変圧器２の高圧側及
び低圧側とも同じで、かつ発電機１が極端な進み力率運
転でない限り、苛酷な電流偏移は発生しないので、故障
検出器８のａ接点８ａ及び接地故障でない条件９ｂを介
して送電線しゃ断器６をしゃ断する。

また二線短絡故障の場合も零相電流の影響はないので、
三相短絡の場合と同様に送電線しゃ断器６をしゃ断する
。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によれば△Ｙ’Ｊｉ　＆ｅ構
成を有する変圧器を介して接続された送電線に故障が発
生した場合に不平衡接地故障であるか否か側をしゃ断す
る方式としたので、不平衡接地故障時に流れる零相電流
に起因したしゃ断手能を回避し得る故障電流しゃ断方式
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は故障時の送電線電流波形図、第２図は極端な電
流偏移を伴なう送電線電流波形図、第３図は発電機がΔ
Ｙ接続構成を有する変圧器を介して電力を系統に供給す
る送電系統図、第４図は本発明による故障電流しゃ断方
式を説明するだめの一実施例構成図、第５図は第３図々
示系統の１線接地時の等何回路である。 １・・・発電機、　２・・・昇圧変圧器、３・・・送電
線、　４・・・電力系統、５・・・低圧側しゃ断器、６
・・・高圧側しゃ断器、７・・・変流器、　８・・・故
障検出器、９・・・接地故障検出器、１０・・・故障電
流、１１・・・正相インピーダンス、 １２・・・逆相インピーダンス、 １３・・・零相インピーダンス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発電機がΔＹ結線を有する昇圧変圧器を介して送電線に
   接続される電力系統の故障電流しゃ新方式において、送
   電線故障が発生した際、故障検出器と接地故障検出器と
   により前記した送電線故障の種類を判別し、不平衡接地
   故障の場合は昇圧変圧器の低圧側をしゃ断すると共に、
   不平衡接地故障以外の場合は昇圧変圧器の高圧側をしゃ
   断することを特徴とする故障電流しゃ新方式。