JPH04275029A - 解列事故発生時の負荷遮断装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、他の電力系統から電力
の供給を受けると共に、これと並列運転している発電機
を有する特定の系統に係り、特に、解列事故発生時にも
、負荷過大による発電機トリップ全停電を防止すること
ができる、解列事故発生時の負荷遮断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】製鉄所等の多量の電力を消費する電力需
要家や、極力停電を避けなければならない重要保安負荷
を有する電力需要家等においては、電力会社等の電力系
統から電力の受電を行うと共に、自家用発電設備をも有
し、これら他の電力系統からの受電と自家発電とを並列
運転しているものがある。

【０００３】例えば、このような電力需要家の系統、即
ち他の電力系統から電力の供給を受けると共に、これと
並列運転している発電機を有する特定の系統においては
、通常運転時には一般にコストの安価な電力会社等の他
の電力系統からの電力の受電を主として行うものである
。

【０００４】又、このような電力需要家の系統において
、このような他の電力系統からの電力の受電に障害が発
生してしまった種々の事故発生時には、この事故発生前
に他の電力系統から受電された電力量分をも自家用発電
設備によって賄うというものがある。

【０００５】なお、このような電力会社等の他の電力系
統からの電力の供給の停止の事故を、以後、解列事故と
呼ぶ。

【０００６】このような特定の系統において、解列事故
が発生すると、他の電力系統からの電力の供給が一時に
停止されてしまうために、自家用発電設備で賄なわなけ
ればならない電力量は急激に増加してしまう。

【０００７】例えば、この自家用発電設備がボイラで発
生させた蒸気をタービンへ送り発電する火力発電設備で
あった場合には、このタービンへ送られる蒸気の流入量
が急激に上昇してしまい、タービンブレードの共振や熱
歪みによってタービンを損傷してしまう恐れもある。

【０００８】又、自家用発電設備の発電機は所定の調定
率のガバナ特性を有するものであり、所定のガバナ設定
値に調速制御されているものである。

【０００９】しかしながら、このような解列事故発生時
の急激な負荷の増大によっては、発電機の回転速度が低
下してしまったり、回転速度が動揺してしまい、電力系
統（発電機系統）の周波数が大きく変動してしまうとい
う問題がある。

【００１０】又、電力系統内の合計負荷量が、解列事故
発生後の電力系統内の合計供給電力量（発電機合計出力
電力）に対して大きくなってしまった場合には、電力系
統の周波数が継続して低下してゆき、あるいは急激に低
下し、発電機トリップ全停電となってしまう恐れもある
。

【００１１】このような電力系統の合計負荷量の、解列
事故発生後の合計供給電力量に対する超過状態を防止す
るための様々な技術が開示されている。

【００１２】例えば、従来、解列検出リレー又は周波数
低下検出リレーにより解列事故の発生が検出された場合
には、予め設定された順序に従って負荷を自動的に遮断
し、この遮断により合計負荷量が合計供給電力量を超過
しないようにしている。この遮断される負荷の合計量は
、常時当該電力系統の合計供給電力量と当該電力系統の
合計負荷量とを検出すると共に突合せて、この合計供給
電力量の７０〜８０％を超える合計負荷量の超過負荷量
として求められたものである。

【００１３】以下、この従来の解列事故発生時の負荷遮
断の技術を、従来の第１解列事故発生時の負荷遮断技術
と呼ぶ。

【００１４】又、特開昭５８−２２０９０５では、ター
ビンと発電機と被駆動機械とを連結した自家発電設備に
おいて、該発電機の電動機としての運転を行う場合に、
前記タービンの制御系に設けられた負荷制限装置を、任
意な運転状態におけるタービンに許容可能な突変負荷量
の余裕を持った制御値によって制御し、タービンの急激
な負荷上昇を防止するという技術が開示されている。

【００１５】この特開昭５８−２２０９０５の技術によ
れば、電動機として用いられている発電機への電力の供
給が遮断されるようなことがあった場合においても、タ
ービンの制御系が突変負荷量の余地を持った制御値によ
って制御されているために、急激な負荷上昇によってタ
ービンの回転速度が突発的に低下してしまうことを防止
することが可能である。

【００１６】又、特開昭６１−２２１５３５では、複数
の電源端と複数の負荷端とを共通に接続して、当該負荷
に電力を供給する電力系統において、前記各電源端のい
ずれか１つの電力が脱落した際には、残存する電源が過
負荷状態で耐え得る耐量と、残存する負荷を制御して前
記耐量まで減少させるための負荷の制御量とを演算する
負荷演算装置と、該負荷演算装置からの負荷制御量に応
じて負荷を制御する負荷制御装置（負荷遮断装置）とを
備え、前述のような電源の脱落の際には直ちに負荷を制
御（負荷を減らす）するという技術が開示されている。

【００１７】この特開昭６１−２２１５３５の技術によ
れば、残存する電源の合計供給電力量を超過する負荷を
遮断し、残存する電源を用いて電力系統に安定して電力
を供給することが可能である。

【００１８】

【発明が達成しようとする課題】しかしながら、前述の
ような解列事故発生時の負荷遮断に関する技術において
は、絶えず該当する電力系統内の合計負荷量と合計供給
電力量とを求めると共に、これら合計負荷量と合計供給
電力量とを常時突合せなければならず、このため解列事
故発生時に対応する負荷遮断等の対応処置が遅れてしま
うという問題があった。

【００１９】又、例えば、自家用発電設備を持った製鉄
所においては、多数の負荷が広大な敷地内に散在してお
り、このような多数の負荷量をそれぞれ検出して収集す
るためには、膨大なコストがかかるだけでなく、最終的
な合計負荷量を求めるまでの演算時間が長くなってしま
うという問題もある。

【００２０】又、このようにして求められた電力系統内
の合計負荷量や、一般に複数台の発電機でなる合計供給
電力量とには、検出誤差等が生じてしまうものである。 従って、従来のこのような電力系統内の合計負荷量と合
計供給電力量とから解列事故発生後の遮断すべき負荷量
は正確に速やかに求めることは困難である。

【００２１】又、このようにして求められた遮断すべき
負荷量に従って遮断する負荷を選択するためには、遮断
される各負荷の実際の負荷量を正確に独立して検出しな
ければならず、膨大なコストがかかる一方、正確に素早
く求めることは困難である。

【００２２】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、他の電力系統から電力の供給を受け
ると共に、これと並列運転している発電機を有する特定
の系統において、前記他の電力系統からの電力の供給が
停止した解列事故発生時に、実際の合計負荷量が不明（
不正確）であっとしても、該解列事故発生による供給電
力の低下に伴ったより適切な負荷の遮断を行って、負荷
過大による発電機トリップ全停電を防止することが可能
な解列事故発生時の負荷遮断装置を提供することを目的
とする。

【００２３】

【課題を達成するための手段】本発明は、他の電力系統
から電力の供給を受けると共に、これと並列運転してい
る発電機を有する特定の系統において、前記他の電力系
統からの電力の供給が停止した解列事故発生を検出する
解列事故検出手段と、前記特定の系統内で供給されてい
る電力の周波数低下量を検出する周波数検出手段と、前
記解列事故検出時に、単独運転系に移行する発電機合計
出力電力と、前記周波数低下量とから、遮断すべき負荷
量を決定する遮断負荷量決定手段とを備え、前記解列事
故発生の検出時に、前記遮断負荷量に従って、予め優先
順位をつけて設定した負荷を選択して遮断することによ
り、前記課題を達成したものである。

【００２４】又、前記遮断負荷量決定手段が、前回の負
荷の遮断後にも周波数低下がある場合に、再び前記遮断
負荷量を決定するものであり、新たに決定された該遮断
負荷量に従って、予め優先順位をつけて設定した負荷を
更に選択して遮断することにより、同じく、前記課題を
達成したものである。

【００２５】

【作用】他の電力系統から電力の供給を受けると共に、
これと並列運転している発電機を有する特定の系統にお
いて、他の電力系統からの電力の供給が停止した解列事
故発生時には、該解列事故発生による供給電力の低下に
伴った負荷の遮断を行わなければならない。

【００２６】これは、解列事故発生による供給電力の低
下に伴って、負荷が過大になってしまい、発電機トリッ
プ全停電が発生してしまうことを防止するためである。

【００２７】このような解列事故発生時の負荷の遮断に
際して、遮断すべき負荷量は、一般に次式により求める
ことができる。

【００２８】（遮断すべき負荷量）＝（合計負荷量）−
（発電機合計出力電力）×α…（１）

【００２９】なお、この合計負荷量とは、解列事故発生
直前の該当系統内の負荷の合計量である。又、発電機合
計出力電力とは、この解列事故発生に伴って運転可能な
発電機の単独運転系に移行する合計出力電力である。 又、αは安全係数であり、通常７０％から８０％以内で
あることが好ましい。

【００３０】解列事故発生の際に、遮断すべき負荷量を
求めるためには、前述の（１）式に示されるように、ま
ず合計負荷量と発電機合計出力電力とを求めなければな
らない。

【００３１】しかしながら、広大な敷地に多数の負荷が
散在している場合等のように、この合計負荷量は容易に
求めることができないだけでなく、無視できない誤差を
含んでしまうものである。

【００３２】又、発電機合計出力電力を求める際にも、
得られた数値には誤差が含まれている。

【００３３】従って、合計負荷量が求められたとしても
、このような誤差が含まれた合計負荷量や発電機合計出
力電力とから計算された遮断すべき負荷量にも誤差が含
まれてしまう。

【００３４】例えば、この遮断すべき負荷量が誤差によ
り大きな値とされてしまった場合には、不必要に多くの
負荷を遮断してしまうという問題がある。あるいは、こ
の遮断すべき負荷量が誤差により小さな値とされてしま
った場合には、解列事故発生後も利用可能な発電機で全
ての負荷を賄うことができず、場合によっては負荷過大
による発電機トリップ全停電状態となってしまう恐れも
ある。

【００３５】従って、本発明では、解列事故発生後の供
給されている電力の単位時間当りの周波数低下量と、前
述のような発電機合計出力電力とから、遮断すべき負荷
量を求めている。

【００３６】この解列事故発生後の供給されている電力
の単位時間当りの周波数低下量は、前記遮断すべき負荷
量に対応したものである。即ち、前記合計負荷量と前記
発電機合計出力電力との差により決まるものである。つ
まり、この遮断すべき負荷量が大きいとこの周波数低下
量も大きくなり、この遮断すべき負荷量が小さいとこの
周波数低下量も小さくなる。

【００３７】従って、この単位時間当りの周波数低下量
を検出することにより、遮断すべき負荷量を求めるよう
にしている。

【００３８】又、この単位時間当りの周波数低下量は、
遮断すべき負荷量だけに対応するものではなく、発電機
合計出力電力の大きさにも影響されるものである。

【００３９】従って、本発明では、この遮断すべき負荷
量を求める際、解列事故発生後の供給されている電力の
単位時間当りの周波数低下量と共に、発電機合計出力電
力をも用いるようにしている。

【００４０】従って、本発明によれば、解列事故発生時
に、実際の合計負荷量が不明（不正確）であったとして
も、該解列事故発生による供給電力の低下に伴ったより
適切な負荷の遮断を行うことができ、負荷過大による発
電機トリップ全停電を防止することができる。

【００４１】なお、本発明において、この発電機合計出
力電力は、各発電機の出力電力を実測して合計してもよ
い。このとき、解列事故発生後にあっては、発電機の出
力電力は変動してしまっているので、解列事故発生直前
の各発電機の出力電力の実測値の合計を、この発電機合
計出力電力としてもよい。又、この発電機合計出力電力
は、各発電機のガバナ設定値等に従った各発電機の設定
された（予想された）それぞれの出力電力の合計であっ
てもよい。本発明は、この発電機合計出力電力を求める
方法を限定するものではない。

【００４２】なお、本発明を適用して、遮断すべき負荷
量を求めて所定の負荷を遮断後にも、更に供給されてい
る電力の周波数が低下している場合には、再び同様に遮
断すべき負荷量を周波数低下量と発電機合計出力電力と
から求め、これに対応する負荷を更に遮断するようにし
てもよい。

【００４３】これによれば、解列事故発生後の負荷過大
を確実に防止することが可能である。

【００４４】なお、前述のように、解列事故発生後の供
給されている電力の単位時間当りの周波数低下量は、遮
断すべき負荷量と発電機合計出力電力とに対応したもの
であるが、これ以外にも影響を及ぼす要素がある場合も
ある。例えば、この周波数低下量は、各発電機のガバナ
設定値や、ガバナ特性（初電機を調定率）や各負荷の電
源電圧と消費電力との関係等にも影響を受ける。しかし
ながら、このような要素は解列事故の発生前でも発生後
でも通常同一であるので、遮断すべき負荷量を算出する
際には、所定の定数で補正すればよい。

【００４５】以上、本発明は、前記発電機合計出力電力
と前記周波数低下量とから遮断すべき負荷量を決定する
ものであればよい。即ち、本発明は、解列事故発生後の
周波数低下量と発電機合計出力電力及び遮断すべき負荷
量の変化の関係に着目したものである。

【００４６】

【実施例】以下、図を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。

【００４７】図１は、本発明の実施例の全体ブロック図
である。

【００４８】この図１の本発明が適用された負荷遮断装
置１０は、解列事故検出手段２０と、周波数検出手段３
０と、遮断負荷量決定手段４０と、負荷遮断手段５０と
により構成されている。

【００４９】この解列事故検出手段２０は、解列事故発
生による供給される電力の周波数低下や、解列事故発生
時に他の電力系統からの電力を受電している遮断器がト
リップしたときの、このトリップを検出することにより
解列事故発生を検出し、これを遮断負荷量決定手段４０
に出力するものである。

【００５０】又、周波数検出手段３０は、系統内で供給
されている電力の周波数に対応した数値を得るものであ
る。

【００５１】なお、この周波数検出手段３０は、ごく短
時間で周波数を検出するため等においては、供給されて
いる電力の周期あるいは所定サイクルに対応した周期を
測定するものであってもよい。

【００５２】遮断負荷量決定手段４０は、解列事故検出
手段２０からの入力と、周波数検出手段３０からの入力
と、発電機合計出力電力に関する入力値あるいは予め設
定されている設定値とにより、解列事故発生による供給
電力の低下に伴った遮断すべき負荷量を決定するもので
ある。

【００５３】即ち、この遮断負荷量決定手段４０は、解
列事故発生時に、単独運転系に移行する発電機合計出力
電力と、周波数低下量とから、発電機の過負荷を防止す
るための遮断すべき負荷量を決定するものである。

【００５４】負荷遮断手段５０は、前述の手段負荷量決
定手段４０から入力された遮断すべき負荷量に従って、
予め優先順位をつけて設定した負荷を選択して遮断する
遮断信号を各遮断機へ出力するものである。即ち、この
負荷遮断手段５０は、各負荷毎に予め設定された優先順
位に従って、遮断すべき負荷量分の負荷を選択する。

【００５５】図２は、本発明の実施例の、主に入力に関
するブロック図である。

【００５６】この図２において、符号１０、２０、３０
、４０は、前述の図１の同符号のものと同一のものであ
る。

【００５７】この図２において、周波数低下検出リレー
１０１と１０２とは、図５の電力計測用トランス（周波
数測定用）ＰＴＦを介して、対象となる電力系統の周波
数低下を検出する補助リレーである。これら周波数低下
検出リレー１０１と１０２とは、予め設定されている設
定値よりも、定格電源周波数（５０Ｈｚないしは６０Ｈ
ｚ　）に対する供給されている電力の周波数低下が大き
くなったときにオン状態となるものである。

【００５８】この周波数低下検出リレー１０１は、電力
系統で供給されている電力の周波数低下から、まず解列
事故発生を検出するものである。

【００５９】又、周波数低下検出リレー１０２は、前記
周波数低下検出リレー１０１による解列事故発生の検出
、あるいは後述する解列検出リレー１１０による解列事
故発生の検出後、負荷遮断装置１０において、遮断すべ
き負荷量を求めて負荷を選択して遮断したにも拘らず、
電力系統内で供給されている周波数が引き続いて低下し
ていることを検出するものである。従って、この周波数
低下検出リレー１０２の設定は、もう１つの周波数低下
検出リレー１０１の設定よりも大きくなっている。

【００６０】解列検出リレー１１０は、電力会社等の他
の電力系統から電力の供給が行われている受電部分に設
けられている遮断器でのトリップから、他の電力系統か
らの電力の供給が停止した解列事故発生を検出するもの
である。

【００６１】この解列検出リレー１１０は、他の電力系
統からの電力の受電部分に設けられた図５の遮断器ＣＢ
１　、ＣＢ２　毎に配置されており、該遮断器のトリッ
プ時にはオン状態となる。

【００６２】この図２のＰＴＦ回路１２０は、図５の電
力計測用トランス（周波数測定用）ＰＴＦを介して、系
統内で供給されている電力の単位時間当りの周波数低下
量に従って、４〜２０ｍ　Ａの信号を出力するものであ
る。

【００６３】ＰＴ回路１３１〜１３３は、それぞれ、図
５における発電機Ｇ１〜Ｇ３のそれぞれの発電機出力電
力を測定して、４〜２０ｍ　Ａの信号を出力するもので
ある。

【００６４】これらＰＴ回路１３１〜１３３は、それぞ
れ、図５における電力計測用トランスＰＴ１〜ＰＴ３を
介して、発電機出力電力の計測を行う。

【００６５】負荷遮断装置１０の解列事故検出手段２０
は、周波数低下検出リレー１０１あるいは解列検出リレ
ー１１０により、解列事故発生の検出を行う。

【００６６】例えば、図５の遮断器ＣＢ１あるいはＣＢ
２のトリップによる解列事故発生の場合には、解列検出
リレー１１０により、この解列事故発生を速やかに検出
することができる。

【００６７】又、解列検出リレー１１０で解列事故発生
が検出されていないにも拘らず、例えば、解列事故発生
を原因とするような系統内で供給されている電力の周波
数低下が発生した場合には、周波数低下検出リレー１０
１によりこの解列事故発生を検出する。

【００６８】更に、この負荷遮断装置１０の解列事故検
出手段２０は、解列事故検出後、遮断すべき負荷量を求
めて負荷を選択して遮断したにも拘らず、更に系統内に
供給されている電力の周波数が低下する場合には、これ
を周波数低下検出リレー１０２で検出する。

【００６９】このように周波数低下検出リレー１０２で
引き続いて周波数低下が検出された場合は、前回の負荷
の遮断では、十分な負荷量の遮断が行われなかった場合
等である。

【００７０】このように、前回の負荷遮断装置１０によ
る負荷の遮断後も電力の周波数低下が発生してしまう原
因としては、前回の負荷遮断装置１０による負荷遮断の
際、決定された遮断すべき負荷量に誤差があった場合や
、前回の負荷遮断装置１０による遮断が行われた負荷の
実際の負荷量が予想よりも小さく、この遮断により合計
負荷量を十分に低減できなかった場合等である。

【００７１】負荷遮断装置１０の周波数検出手段３０は
、ＰＴＦ回路１２０からの入力に従って、系統内で供給
されている電力の単位時間当りの周波数低下量を求める
ものである。

【００７２】即ち、ＰＴＦ回路１２０から入力される４
〜２０ｍ　Ａの信号から、実際の周波数に対応した数値
（信号）を求めるものである。

【００７３】なお、この周波数検出手段３０で求められ
た単位時間当りの周波数低下量は、後述する遮断負荷量
決定手段４０において、遮断すべき負荷量を決定するた
めに主に用いられる。

【００７４】更に、この周波数検出手段３０で求められ
た単位時間当りの周波数低下量は、解列事故検出手段２
０においても用いられる。即ち、解列事故検出手段２０
は、周波数検出手段３０からの単位時間当りの周波数低
下量の入力を、周波数低下検出リレー１０１あるいは１
０２のバックアップとしても用いている。

【００７５】負荷遮断装置１０の遮断負荷量決定手段４
０は、解列事故検出手段２０からの入力と、ＰＴ回路１
３１〜１３３からのそれぞれの入力と、周波数検出手段
３０からの入力とにより、解列事故発生時の遮断すべき
負荷量を決定するものである。

【００７６】即ち、この遮断負荷量決定手段４０は、前
述の解列事故検出手段２０からの入力により、解列事故
発生の検出を行う。又、この遮断負荷量決定手段４０は
、ＰＴ回路１３１〜１３３からの入力に従って得られる
発電機合計出力電力を常時保持（記憶）しておき、解列
事故検出時には、該解列事故検出直前の発電機合計出力
電力を遮断すべき負荷量の演算の際に用いる。又、この
遮断負荷量決定手段４０は、周波数検出手段３０から周
波数低下量を入力する。

【００７７】従って、この遮断負荷量決定手段４０は、
このようなそれぞれの入力に従って、解列事故検出時に
、単独運転系に移行する発電機合計出力電力と、周波数
低下量とから、この解列事故発生による供給電力の低下
に伴った遮断すべき負荷量を決定する。

【００７８】図３は、本発明の実施例の、主に出力に関
するブロック図である。

【００７９】この図３において、負荷遮断装置１０の出
力は、前述の図１や図２に示される遮断負荷量決定手段
４０に従った、各遮断器Ｌ１〜Ｌｎ　の遮断信号の出力
となっている。

【００８０】この図３の負荷遮断装置１０の負荷遮断手
段５０においては、各遮断器Ｌ１〜Ｌｎ　に対応した負
荷毎に、解列事故発生時の遮断の優先順位と、負荷容量
即ちこの負荷の遮断により系統内の合計負荷量が軽減さ
れる電力量（必ずしもこの負荷の最大負荷量ではない）
とが予め設定されている。

【００８１】又、この負荷遮断手段５０には、各負荷毎
、即ち各遮断器Ｌ１〜Ｌｎ　毎に、遮断設定スイッチＳ
Ｗ１〜ＳＷｎ　が設けられている。

【００８２】この遮断設定スイッチＳＷ１〜ＳＷｎ　は
、それぞれオン・オフ接点を２回路有するものである。

【００８３】この遮断設定スイッチＳＷ１〜ＳＷｎ　の
１つのオン・オフ接点は、この図３に示される如く、各
負荷毎の遮断器Ｌ１〜Ｌｎ　への遮断信号の回路に用い
られて、それぞれの負荷遮断リレーＲ１〜Ｒｎ　の接点
と直列に接続されている。又、この遮断設定スイッチＳ
Ｗ１〜ＳＷｎ　のもう１つのオン・オフ接点は、当該負
荷遮断手段５０の制御手段に入力されており、当該負荷
遮断手段５０の、前述の遮断負荷量決定手段４０からの
遮断負荷量に従った、遮断すべき負荷の選択条件として
用いられるようになっている。

【００８４】従って、この図３の負荷遮断手段５０は、
設定された負荷の遮断の優先順位と、遮断負荷量と、遮
断設定スイッチＳＷ１　〜ＳＷｎ　とに従い、負荷遮断
リレーＲ１　〜Ｒｎ　の接点を選択してオン状態として
、各遮断器Ｌ１　〜Ｌｎ　へ選択して遮断信号を出力す
る。

【００８５】なお、図１〜図３の遮断負荷量決定手段４
０及び負荷遮断手段５０は、周波数低下検出リレー１０
１、あるいは解列検出リレー１１０による解列事故検出
時に遮断すべき負荷量を求めて負荷を選択して遮断する
（以降、これを一次制御と呼ぶ）と共に、この後におい
ても、系統内で供給されている電力に周波数低下がある
場合には、更に遮断すべき負荷量を求めて負荷を選択し
て遮断するようになっている（以降、これを二次制御と
呼ぶ）。

【００８６】なお、以上図１〜図３を用いて説明した本
発明の実施例の負荷遮断装置１０においては、高速処理
が可能なマイクロプロセッサを用いた、デジタル処理に
よって主に構成されている。

【００８７】図４は、本発明の実施例に用いられる遮断
負荷量決定手段における周波数低下量と、遮断負荷量と
の関係を示すグラフである。

【００８８】この図４において、符号Ａ〜Ｄは、周波数
検出手段３０で求められた周波数低下量ΔＦと、解列事
故発生による供給電力の低下に伴った遮断すべき負荷量
ΔＬとの関係を示している。遮断負荷量決定手段４０に
おいて、遮断すべき負荷量を求める際には、符号Ａ〜Ｄ
のいずれかの関係が選択されるが、この選択は、主とし
て単独運転系に移行する発電機合計出力電力に従ったも
のであり、又、解列事故発生時の系統の他の状況をも考
慮している。

【００８９】なお、この図４に示されるような、周波数
低下量と遮断負荷量との関係は、負荷遮断装置１０の遮
断負荷量決定手段４０内部に、データテーブルあるいは
マップとして記憶されている。

【００９０】図５は、本発明の実施例が対象とする電力
系統の系統図である。

【００９１】以降、この電力系統を単独系と呼ぶ。

【００９２】この図５の単独系は、電力会社の電力系統
から遮断器ＣＢ１、ＣＢ２を経て電力の供給を受けると
共に、これと並列運転している合計３台の発電機Ｇ１〜
Ｇ３を有している。

【００９３】電力会社から供給される電力及び発電機Ｇ
１及びＧ２から供給される電力は、１１０ｋｖの電圧で
ある。又、発電機Ｇ３から供給される電力の電圧は６６
ｋｖである。

【００９４】トランスＴ１〜Ｔ５は、１１０ｋｖの電圧
から６６ｋｖの電圧へと降圧するものである。又、トラ
ンスＴ６及びＴ７は、更に低い電圧に降圧するトランス
である。

【００９５】この図５においては、単独系には合計４個
の負荷のみが図示されているが、この単独系には更に多
くの負荷が接続されている。

【００９６】この図５に示される単独系においては、遮
断器ＣＢ１及びＣＢ２へ、前述の図２の解列検出リレー
１１０が接続されている。

【００９７】又、発電機Ｇ１〜Ｇ３には、それぞれ、電
力計測用トランスＰＴ１〜ＰＴ３が設けられている。 又、これら電力計測用トランスＰＴ１〜ＰＴ３は、それ
ぞれ、前述の図２のＰＴ回路１３１〜１３３に入力され
ている。

【００９８】又、この図５の単独系の１１０ｋｖのとこ
ろには、電力計測用トランス（周波数測定用）ＰＴＦが
接続されている。この電力計測用トランスＰＴＦは、前
述の図２のＰＴＦ回路１２０に接続されている。

【００９９】なお、この１１０ｋｖの電力計測用トラン
スＰＴＦの接続部分には、前述の図２の周波数低下検出
リレー１０１及び１０２も取付けられている。

【０１００】以下、図１〜図５を用いて説明した本発明
の実施例における、解列事故発生例を説明する。

【０１０１】この解列事故発生例における諸条件は、次
の通りである。

【０１０２】解列事故発生直前の発電機合計主力電力Ｐ
Ｇ＝２００ＭＷ 解列事故発生直前の合計負荷量ＰＬ＝２５０ＭＷ解列事
故発生直前の負荷Ｌ１＝３０ＭＷ負荷Ｌ２＝４０ＭＷ 負荷Ｌ３＝５０ＭＷ 負荷遮断手段５０の遮断設定スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は
全てオン状態

【０１０３】負荷過大時の負荷遮断順序（優先順位）は
、負荷Ｌ１、負荷Ｌ２、負荷Ｌ３・・・の順序である。

【０１０４】なお、負荷ＰＬの負荷量（数値）は、負荷
遮断装置１０においては、未知の値である。

【０１０５】又、この解列事故発生例は、発電機Ｇ１〜
Ｇ３から電力が供給されていると共に、遮断器ＣＢ１と
ＣＢ２とにより電力会社の電力系統から電力の供給を受
けている状態から、何等かの原因で遮断器ＣＢ１とＣＢ
２とが同時にトリップすることにより、発電機Ｇ１〜Ｇ
３のみによる電力の供給を行う状態となるというもので
ある。

【０１０６】このような解列事故が発生すると、この単
独系における合計供給電力量は、発電機Ｇ１〜Ｇ３のみ
による２００ＭＷとなってしまう。

【０１０７】即ち、このような解列事故発生後には、合
計供給電力量である発電機合計出力電力と合計負荷量と
の関係は、２００ＭＷ＜２５０ＭＷとなり、負荷過大状
態となってしまう。

【０１０８】従って、このような解列事故発生後には、
各発電機の回転速度は低下してゆき、これに伴って供給
されている電力の周波数も低下していく。

【０１０９】一方、本実施例の負荷遮断装置１０は、遮
断器ＣＢ１とＣＢ２とのトリップを解列検出リレー１１
０を経由して、解列事故検出手段２０により検出する。

【０１１０】又、電力計測用トランスＰＴＦと、ＰＴＦ
回路１２０と、周波数検出手段３０とにより、供給され
ている電力の単位時間当りの周波数低下量を検出すると
共に、電力計測用トランスＰＴ１〜３とＰＴ回路１３１
〜１３３とにより計測され合算され、遮断負荷量決定手
段４０内で保持（記憶）されている解列事故発生直前の
発電機合計出力電力を用いて、解決事故発生による供給
電力の低下に伴った、遮断すべき負荷量を遮断負荷量決
定手段４０において決定する。

【０１１１】例えば、この遮断負荷量決定手段４０で決
定された遮断すべき負荷量が３０ＭＷであったとすると
、負荷遮断手段５０により負荷Ｌ１に対する負荷遮断指
令が出力され、遮断器Ｌ１がトリップさせられる。

【０１１２】このような一次制御後の合計供給電力量で
ある発電機合計出力電力ＰＧと、合計負荷量ＰＬとの関
係は、２００ＭＷ＜２２０ＭＷとなる。即ち、この一次
制御後においても、負荷過大状態が継続してしまってい
る。これは、前述の一次制御において求められた遮断す
べき負荷量が小さかったためである。

【０１１３】このような負荷過大状態により、単独系の
周波数は規定の周波数に回復せず、引き続いて低下して
いく。

【０１１４】このように供給されている電力の周波数が
引き続いて低下して、周波数低下検出リレー１０２の設
定値以下となると、この周波数低下検出リレー１０２は
オン状態となり、負荷遮断装置１０は二次制御を開始す
る。

【０１１５】この二次制御においては、前述の一次制御
において用いられた発電機合計出力電力ＰＧの値と、電
力計測用トランスＰＴＦとＰＴＦ回路１２０と周波数検
出手段３０とにより新たに求められた単位時間当りの周
波数低下量とにより、この二次制御における遮断すべき
負荷量が遮断負荷量決定手段４０で決定される。

【０１１６】続いて、負荷遮断遮断５０は、遮断負荷量
決定手段４０で求められたこの遮断負荷量に従って、更
に負荷への負荷遮断指令を出力する。

【０１１７】例えば、この二次制御において決定された
遮断負荷量が４０ＭＷであった場合には、負荷遮断手段
５０から負荷Ｌ２へ負荷遮断指令が出力される。

【０１１８】この負荷遮断指令により負荷Ｌ２の遮断後
の二次制御が完了した時点においては、合計供給電力量
である発電機合計出力電力と合計負荷量との関係は、２
００ＭＷ＞１８０ＭＷとなり、負荷過大状態は解消され
る。

【０１１９】従って、この二次制御後においては、単独
系内の負荷の減少により発電機の回転速度が復帰（上昇
）して、供給されている電力の周波数が規定値まで復帰
することができ、この後、発電機は安定な運転を行うこ
とが可能である。

【０１２０】以上説明したように、本発明の実施例によ
れば、解列事故発生による供給電力の低下に伴ったより
適切な負荷の遮断を行って、負荷過大状態を解消して発
電機の安定な運転を図ることが可能である。

【０１２１】なお、以上説明した本発明の実施例におい
て、周波数検出手段３０は、単位時間当りの周波数低下
量を検出するものであるが、本発明の周波数検出手段は
これに限定するものではない。即ち、系統内で供給され
ている電力の周波数の低下の度合を把握するものであれ
ばよく、例えば、規定周波数に対する周波数低下量であ
ってもよく、単なる測定された周波数等であってもよい
。

【０１２２】又、本発明の遮断負荷量決定手段において
、解列事故検出時に、周波数低下量のみを用いて（発電
機合計出力電力の値は用いず）演算を行うようにした場
合には、具体的な数値としての遮断すべき負荷量を求め
ることは困難であるが、しかしながら、この遮断すべき
負荷量の度合程度は求めることが可能であることを発明
者は見出だしている。即ち、遮断すべき負荷量が多いか
少ないか程度は検出することが可能である。

【０１２３】

【発明の効果】以上図１〜図３を用いて説明した通り、
本発明によれば、他の電力系統から電力の供給を受ける
と共に、これと並列運転している発電機を有する特定の
系統において、前記他の電力系統からの電力の供給が停
止した解列事故発生時に、実際の合計負荷量が不明（不
正確）であったとしても、該解列事故発生による供給電
力の低下に伴ったより適切な負荷の遮断を行って、負荷
過大による発電機トリップ全停電を防止することができ
るという優れた効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例の全体ブロック図であ
る。

【図２】図２は、前記実施例の、主として入力に関する
ブロック図である。

【図３】図３は、前記実施例の、主として出力に関する
ブロック図である。

【図４】図４は、本発明の実施例に用いられる遮断負荷
量決定手段における周波数低下量と、遮断負荷量との関
係を示すグラフである。

【図５】図５は、前記実施例が対象とする電力系統の系
統図である。

【符号の説明】

１０…負荷遮断装置、 ２０…解列事故検出手段、 ３０…周波数検出手段、 ４０…遮断負荷量決定手段、 ５０…負荷遮断手段、 １０１、１０２…周波数低下検出リレー、１１０…解列
検出リレー、 １２０…ＰＴＦ回路、 １３１〜１３３…ＰＴ回路、 ＣＢ１、ＣＢ２…遮断器、 Ｌ１〜Ｌ３…負荷（あるいは、これら各負荷の遮断器）
、 ＰＴＦ…電力計測用トランス（周波数測定用）、ＰＴ１
〜３…電力計測用トランス、 Ｇ１〜３…発電機、 Ｔ１〜Ｔ７…トランス、 ＳＷ１〜ＳＷｎ　…遮断設定スイッチ、Ｒ１〜Ｒｎ　…
負荷遮断リレー。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】他の電力系統から電力の供給を受けると共
   に、これと並列運転している発電機を有する特定の系統
   において、前記他の電力系統からの電力の供給が停止し
   た解列事故発生を検出する解列事故検出手段と、前記特
   定の系統内で供給されている電力の周波数低下量を検出
   する周波数検出手段と、前記解列事故検出時に、単独運
   転系に移行する発電機合計出力電力と、前記周波数低下
   量とから、遮断すべき負荷量を決定する遮断負荷量決定
   手段とを備え、前記解列事故発生の検出時に、前記遮断
   負荷量に従って、予め優先順位をつけて設定した負荷を
   選択して遮断することを特徴とする解列事故発生時の負
   荷遮断装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記遮断負荷量決定手
   段が、前回の負荷の遮断後にも周波数低下がある場合に
   、再び前記遮断負荷量を決定するものであり、新たに決
   定された該遮断負荷量に従って、予め優先順位をつけて
   設定した負荷を更に選択して遮断することを特徴とする
   解列事故発生時の負荷遮断装置。