JPS6223222Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、発受電系統における過電流故障の
保護協調を行ない得るようにしたもので、特に、
発電機回路に高速度過電流リレーと無効電力方向
リレーを付加して発電機の事故時の系統分離を可
能にした発受配電系統における保護装置に関す
る。

従来のこの種の発受配電系統の保護装置として
一般に知られているものを第１図に示す。この第
１図における１は他の電力系統、２は受電変圧
器、３は受電しや断器、４は受電変流器、５は受
電過電流リレー、６は母連（母線連絡）しや断
器、７は母連変流器、８は母連過電流リレー、９
は発電機しや断器、１０は発電機変流器、１１は
発電機過電流リレー、１２は発電機である。

他の電力系統１と発電機１２間の送電系統に上
記受電変圧器２ないし発電機過電流リレー１１が
設けられており、また、１３は受電母線、１４は
発電母線である。この発電母線１４と受電母線１
３間に、母連しや断器６、母連変流器７および母
連過電流リレー８が設けられている。

他の電力系統１と受電母線１３間に受電変圧器
２、受電しや断器３、受電変流器４、受電過電流
リレー５が設けられており、発電母線１４と発電
機１２間の発電機回路には、発電機しや断器９、
発電機変流器１０、発電機過電流リレー１１が設
けられている。

上記受電母線１３は受電側フイーダを通して受
電母線側負荷に電力を供給するようになつてお
り、この受電側フイーダにはフイーダしや断器１
５、フイーダ変流器１６、フイーダ過電流リレー
１７が設けられている。

同様に、発電母線１４は発電側フイーダを通し
て発電側負荷に電力を供給するようになつてお
り、この発電側フイーダにはフイーダしや断器１
８、フイーダ変流器１９、フイーダ過電流リレー
２０が設けられている。

一方、第３図は第１図の保護装置の過電流リレ
ーの保護協調図を示すもので、横軸に電流、縦軸
に時間をとつて示している。この第３図におい
て、５ａは受電過電流リレー５の動作特性曲線、
８ａは母連過電流リレー８の動作特性曲線、１１
ａは発電機過電流リレー１１の動作特性曲線、１
７ａ，２０ａはそれぞれフイーダ過電流リレー１
７，２０の動作特性曲線である。

次に、従来の保護装置の動作について説明す
る。このような系統における過電流リレーの保護
協調はＡ点またはＢ点の故障では、フイーダ過電
流リレー１７または２０が動作し、それによつ
て、フイーダしや断器１５または１８をトリツプ
して、故障が除去される。

また、Ｃ点での故障は母連過電流リレー８が動
作し、母連しや断器６をトリツプするとともに、
受電過電流リレー５が動作して受電しや断器３を
トリツプして故障が除去される。このときは、発
電母線１４が残ることになる。

Ｄ点で故障が発生すると、母連過電流リレー８
が動作して、母連しや断器６をトリツプするとと
もに、発電過電流リレー１１が動作して、発電し
や断器９をトリツプして故障が除去される。この
ときは、受電母線１３が残ることになる。

また、Ｅ点での故障では、母連過電流リレー８
が動作して母連しや断器６をトリツプする。この
母連しや断器６がトリツプして発電機１２と他の
電力系統１が解列すると、発電母線１４が故障の
除去されないまま発電機１２の単独運転となり、
発電機１２が故障によりトリツプすると、発電母
線１４は電源がなくなり、停電となる。

以上のような従来の発受配電系統における保護
装置では、発電機１２に故障が生じることによ
り、故障電流が発電機側に流れるときには、母連
しや断器６と発電機しや断器が動作し、発電母線
１４を停電させると云う欠点があつた。

この考案は、上記従来の欠点を解消するために
なされたもので、発電機回路に高速度過電リレー
と無効電力方向リレーを付加することにより、発
電機しや断器を早期に解列させ、健全な回路が停
電しない発受配電系統における保護装置を提供す
るものである。

次に、図面に基づきこの考案の発受配電系統に
おける保護装置の実施例について説明すると、第
２図はその一実施例を示す回路図である。この第
２図において、符号１から２０までの部分は第１
図と同様であるから、重複を避けるためその説明
を省略し、第１図とは異なる部分のみについて説
明することにする。

この第２図の実施例では、発電機回路に発電機
変圧器２１の１次側が接続されており、その２次
側には無効電力方向リレー２３が接続されてい
る。この無効電力方向リレー２３は発電機１２側
へ流れる遅れ無効電力で動作するものである。ま
た、２２は高速度過電流リレーである。

一方、第４図はこの考案における過電流リレー
保護協調図であり、第４図における動作特性曲線
５ａ，８ａ，１１ａ，１７ａ，２０ａは第３図と
同様であるが、動作特性曲線２２ａはこの考案に
より新たに付加された高速度過電流リレー２２の
動作特性曲線であり、この高速度過電流リレー２
２は無効電力方向リレー２３が動作しているとき
のみ動作して発電機しや断器９の解列信号となる
ものである。

このように、この考案では、発電機回路に高速
度過電流リレー２２と無効電力方向リレー２３を
取り付けて、Ｅ点で故障が発生したとき、すなわ
ち、発電機１２が故障したとき、高速度過電流リ
レー２２と無効電力方向リレー２３が母連過電流
リレー８より早く動作するため、発電機しや断器
９がトリツプして故障が除去される。このとき、
発電母線１４は母連しや断器６を介して他の電力
系統１と連結しているので、停電が防止できる。

なお、この実施例では発電機回路に高速度過電
流リレーと無効電力方向リレーを組合せたものを
示したが、発電機の故障電流の方向を検出する方
法として、内部故障時に他の電力系統から流入す
る故障電流を無効電力として検出する場合と力率
として検出する場合がある。したがつて、この考
案は上記無効電力方向リレーを力率リレーに変更
して故障電流の発電機側への流入検出信号は必要
に応じて適当に変更してよいことは勿論である。
また、系統図では、２重母線で構成したが、単一
母線の系統にも適用できることは勿論である。

自家用発電機を有する一般の電力需要家の発受
配電系統においては、発電機の保護リレーを設備
費用などの面から多く取り付けない場合が多く、
特に磁界喪失故障においては、過電流リレーに頼
る場合が多い。

このような故障電流は電力系統からの無効電力
の流入となつて表われるため、この考案では無効
電力リレーによる流入する故障電流の検出または
力率の進み状態の検出と高速過電流リレーの組合
せにより検知するようにしており、したがつて、
従来の過電流リレーによる動作協調がとれない
で、健全回路の停電を生じるという欠点をなくす
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の発受配電系統における保護装置
を示す回路図、第２図はこの考案の発受配電系統
における保護装置の一実施例を示す回路図、第３
図は従来の発受配電系統における保護装置におけ
る過電流リレーの保護協調図、第４図はこの考案
の発受配電系統における保護装置における過電流
リレーの保護協調図である。 １……他の電力系統、２……受電変圧器、３…
…受電しや断器、４……受電変流器、５……受電
過電流リレー、６……母連しや断器、７……母連
変流器、８……母連過電流リレー、９……発電機
しや断器、１０……発電機変流器、１１……発電
機過電流リレー、１２……発電機、１３……受電
母線、１４……発電母線、１５，１８……フイー
ダしや断器、１６，１９……フイーダ変流器、１
７，２０……フイーダ過電流リレー、２１……発
電機変圧器、２２……高速度過電流リレー、２３
……無効電力方向リレー。なお、図中同一符号は
同一部分または相当部分を示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 発電機と他の電力系統間を連絡する送電系統に
   接続した受電母線より負荷に電力を供給する受電
   側フイーダの故障時にこの受電側フイーダに接続
   された第１のしや断器をトリツプして受電側フイ
   ーダをしや断する第１のフイーダ過電流リレー、
   上記送電系に接続した発電母線より負荷に電力を
   供給する送電側フイーダの故障時にこの送電側フ
   イーダに接続された第２のしや断器をトリツプし
   て送電側フイーダをしや断する第２のフイーダ過
   電流リレー、上記受電母線に故障が生じたときに
   上記受電母線と他の電力系統間に接続された受電
   しや断器をトリツプする受電過電流リレーおよび
   上記受電母線と送電母線間に接続された母連しや
   断器をトリツプする母連過電流リレー、上記発電
   母線に故障が生じたときに上記母連しや断器のし
   や断器と同時に上記発電機と発電母線間に接続さ
   れた発電しや断器をトリツプする発電機過電流リ
   レー、上記発電機が故障したときに該発電機側へ
   の故障電流の流入を検出する無効電力方向リレー
   または力率リレー、上記母連過電流リレーよりも
   速く動作し且つ上記無効電力方向リレーまたは上
   記力率リレーが動作しているとき上記発電機しや
   断器をトリツプする高速過電流リレーを備えてな
   る発受配電系統における保護装置。