JPH0618449B2

JPH0618449B2 - Ｇｉｓ設備の保護方法

Info

Publication number: JPH0618449B2
Application number: JP59063240A
Authority: JP
Inventors: 敬三橋本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1984-04-02
Filing date: 1984-04-02
Publication date: 1994-03-09
Anticipated expiration: 2009-03-09
Also published as: JPS60210120A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、しや断器などの電気機器各々が、絶縁性ガス
が圧力封入されたガス室に収容されるようにしてなるＧ
ＩＳ設備の保護方法に係り、特に相手端変電所への送電
線に直列挿入されているしや断器の収容ガス室でガス圧
低下が生じても、そのしや断器を保護するためのＧＩＳ
設備の保護方法に関するものである。

〔発明の背景〕

第１図は通常のＧＩＳ（Gas Insulated Swichgear）設
備の一例での構成を示すが、これによるとＧＩＳ設備
は、ブスバー４，４Ａ、外部へ出て行く送電線５，２５
ならびに変電所構内に設備されているトランス１１から
構成されるものとなつている。それぞれのフイーダーに
は断路器３，１３，１３Ａ，２３、しや断器２，１２，
１２Ａ，２２およびラインスイッチ１，２１が図示の如
くに設けられるようになつている。一般的にこれらの電
気機器は個々にガス室６，７，８，１７，１７Ａ，１
８，１８Ａ，２６，２７，２８，９に他のものから互い
に分離された状態で収納されているのが普通である。そ
れぞれのガス室内部にはＳＦ_６ガスなどの絶縁性ガスが
圧力封入されることによつて絶縁性が高められており、
また、ガス圧低下を検知するためのガス圧計（図示省
略）が設備されるものとなつている。なお、第１図中符
号１６はオイル絶縁室を示す。

第２図は、第１図に示したガス室のガス圧が低下した際
での相互インターロックのための制御ロジツクを示した
ものである。第１図において例えば、ガス室８，９，１
８，２８の何れかにおいてガス圧が低下した場合には、
ブスバー４に接続されているすべてのフイーダーのしや
断器２，１２，２２などを切り離し、ブスバー４に電圧
がかからないようなインターロツクを採る必要がある。
このために第２図では、前記各ガス室８，９，１８，２
８のガス圧低下検知信号８（Ｌ），９（Ｌ），１８
（Ｌ），２８（Ｌ）をエア回路３２で論理和したうえオ
ア回路３３〜３５に入力させている。これによりガス室
８，９，１８，２８の何れかでガス圧が低下すれば、し
や断器２，１２，２２がトリツプされるものである。ま
た、例えば、ガス室７のガス圧が低下した場合には以下
のような処置が採られるものとなつている。

即ち、断路器３およびラインスイツチ１が開いているな
らば、しや断器２には電圧がかかつていないため、隣接
して接続されたしや断器１２，２２および相手端しや断
器（相手変電所におけるしや断器(図示せず)）とのイン
ターロツクは採られる必要はない。しかしながら、断路
器３が閉状態であれば、このしや断器２はブスバー４に
接続されることになり、従つて、断路器１３，２３およ
びしや断器１２，２２が閉じていると仮定して、ブスバ
ー４に接続されているしや断器１２，２２は全部トリツ
プされるインターロツクが必要である。また、ラインス
イツチ１が閉状態である場合にはＰＬＣ（Power Line C
arrier）等を利用して相手端のしや断器にトリツプ指令
を与えトリツプさせるインターロツクが必要である。こ
のため第２図では、ガス室７のガス圧低下検知信号７
（Ｌ）は１入力否定アンド回路３７を介しオア回路３
４，３５に入力されるようになつている。断路器３の開
信号３(Ｏ)が得られない場合には、オア回路３４，３５
の出力によつてしや断器１２，２２がトリツプされるも
のである。また、ラインスイツチ１の開信号１（Ｏ）が
得られない場合ガス圧低下検知信号７（（Ｌ）は１入力
否定アンド回路３８を介しオア回路３６より出力され、
これにより相手端のしや断器はトリツプされるようにな
つているわけである。更にガス室６のガス圧が低下した
場合には、ラインスイツチ１の開閉に関係なく送電線５
の反対端に設けられた相手端のしや断器にはＰＬＣ等の
信号伝送手段を利用してトリツプ指令が与えられトリツ
プされる一方、これと同時に自端のしや断器２もトリツ
プされる。第２図に示す如くガス室６のガス圧低下信号
６（Ｌ）はオア回路３３，３６にそのまま入力されしや
断器２および相手端しや断器は同時にトリツプされるよ
うになつているものである。

以上は特定のガス室についているものであるが、他のガ
ス室１７，１７Ａ，１８，１Ａ，２６，２７，２８，９
でのガス圧低下に対しても図示は省略するが、同様な相
互インターロツクが採られるものとなつている。

第３図は、第１図におけるラインスイツチ１が閉じられ
た状態でガス室７のガス圧が低下した場合、またはガス
室６のガス圧が低下した場合での相互インターロツクに
よるリモートトリツプ（相手端しや断器のトリツプ）の
制御系統を示したものである。

第１図，第２図において既に述べたように、ガス圧低下
が検出されるとリモート・トリツプ指令３８Ｒが出力さ
れるが、このトリツプ指令３８ＲはＰＬＣ設備等におけ
る送信装置５１により送電線５に重畳されるが、または
他の信号伝達路により相手端側に伝送されるものとなつ
ている。一方、相手端変電所におけるＰＬＣ設備等では
受信装置５２がこれを受信し、相手端しや断器４７はそ
の受信装置５２からのトリツプ指令５８によつてトリツ
プされるものである。なお、第３図中リモート・トリツ
プ指令３８Ａ、送信装置５１Ａおよび受信装置５２Ａ、
更にはしや電器２へのリモート・トリップ指令５８Ａは
以上述べたのとは逆に相手変電所のGIS設備が事故を起
こした場合でのトリツプ制御系統である。また、符号４
６，４８，４９は相手端変電所のラインスイツチ、断路
器およびブスバーを示す。

ここで、送信装置５１について説明すれば、第４図に示
すようにパルス状にトリツプ信号３８Ｒがフリツプフロ
ツプ６１のセツト端子に入力されると、そのセツト出力
（Ｑ）はいわゆる“１”状態におかれることになり、こ
のセット出力は送信器６２を介し送電線５に重畳され
（ＰＬＣによる場合）、相手端にしや断器４７のトリツ
プ信号として伝送されることになる。この場合、フリツ
プフロツプ６１のセツト出力はそのリセツト端子にリセ
ツト信号か入力されるまで”１”状態を維持することは
明らかである。

一方、相手端変電所における受信装置５２では第５図か
ら判るようにそのトリツプ信号は受信器７１で受信され
るが、受信されたトリツプ信号は単安定マルチバイブレ
ータ７２によつてパルス状のトリツプ指令５８に変換さ
れたうえしや断器４７に与えられるようになつている。
これによりしや断器４７はトリツプされるわけである
が、受信器７１からの受信トリツプ信号はまた投入指令
用１入力否定アンド回路７３にも入力されるものとなつ
ている。したがつて、受信トリツプ信号が“１”状態を
維持している限り仮に投入指令７４がアンド回路７３に
入力されたとしても投入指令はここで阻止されることに
なる。即ち、例えばガス室７のガス圧が復旧しないうち
にしや断器４７が誤つて投入されるようなことは完全に
防止されるものである。これは、ガス室７のガス圧が正
常に戻ると、ガス圧正常が確認された後に初めてフリツ
プフロツプ61がガス圧計からのリセツト指令によつてリ
セツトされるようになつているからである。

フリツプフロツプ６１がリセツトされればトリツプ信号
の送信が停止され、したがつて、受信器７１からの受信
トリツプ信号もなくなり、投入指令用アンド回路７３が
開かれることによつてしや断器４７に対する投入信号７
４のロツクが解除されるわけである。

このようにガス室のガス圧低下が検知された場合はその
ガス室内の電気機器を系統から完全に切離し、変電所全
体を一部停止または最悪の場合には、全停止させるよう
にしている。しかしながら、ガス圧低下が僅少（１気圧
程度）であつて最悪に至る前の状態ではそのガス室内の
しや断器等で負荷電流をしや断し得ないが、必要な絶縁
を保持し得るという場合がある。このような場合には、
対向する相手端のしや断器を先にトリツプして負荷電流
をしや断した後にそのしや断器をトリツプすることによ
つて、変電所全体の全停止を極力防止し得るものとなつ
ている。

第６図はそのような機能を果たし得るトリツプ制御系統
を、また、第７図はその動作を説明するためのタイムチ
ヤートを示したものである。なお、第６図において、第
３図におけるものに同一の符号は同一あるいは同等部分
を示している。

この例では、送電線５には負荷電流Ｉ_５が第７図に示す
如くに流れていると仮定して、ガス室７での僅かなガス
圧低下に応答して、第３図で説明した場合と同様にして
リモートトリツプ指令３８Ｒが出力されるゆになつてい
る。このトリツプ指令３８Ｒは送信装置５１により連続
信号に変換されたうえ伝送路を介し相手端側に伝送され
るようになつている。相手端では受信装置５２がそのト
リツプ指令３８Ｒにもとづきパルス状のトリツプ指令５
８を作成するが、これによりしや断器４７は第７図にお
ける時点ｔ_１でトリツプされるものである。このように
しや断器４７がトリツプされることによつて送電流５を
流れる電流Ｉ_５はゼロクロスポイントである時点ｔ_２以
降零となるものである。したがつて、この時点ｔ_２以降
にタイムアツプするようにタイマ５９を設定しその出力
６０で自端側のしや断器２をトリツプさせる場合は、し
や断器２は電流しや断を行なう必要がなくこれが損傷さ
れる虞れは全くなくなるわけである。なお、送電線５に
流れる電流Ｉ_５が零となる時点の判定を開ループでタイ
マ判定する代わりに、しや断器４７のトリツプ後電流Ｉ
_５を直接的に検出しこれが零になつた場合にしや断器２
をトリツプさせるような閉ルーブ制御とすることも可能
である。また、以上に述べたガス圧低下が僅少である場
合での制御はトランス１１一次側のしや断器１２収納ガ
ス室１７でガス圧が低下した場合にその二次側しや断器
１２Ａをトリツプさせるのに適用可となつている。

以上の何れの場合にもガス圧低下検知信号が持続してい
る間中、トリツプされたしや断器の再投入を禁止するこ
とによつて、これらしや断器の誤投入による機器の破損
などを防止し得るものである。

ところで、例えば断路器３およびラインスイツチ１がと
もに閉状態にある場合にガス室７でのガス圧低下により
相手端しや断器４７がトリツプされ、この後しや断器２
がトリツプされた場合を想定すれば、しや断器２は断路
器３を介し充電状態におかれ不具合を生じるというもの
である。しや断器２が充電状態であれば、ガス室７が断
路器３を介し電力系統に発生するしや断器の開閉サージ
などにそのまま継続して晒されることになり、ガス室７
のガス圧状態によつてはそのサージ電圧によりしや断器
２が更に重大な破損に至るといつた危険をもつていると
いうわけである。また、ラインスイツチ１の閉成状態を
そのまま継続されていることから、ガス室７はラインス
イツチ１を介し送電線５に接続されたままとなり、送電
線５上に発生する雷などによるサージ電圧の危険に晒さ
れるというものである。もしも、送電線５畳に落雷など
が発生しようものならば、しや断器２は重大な破損を受
けることになるものである。

〔発明の目的〕

よつて本発明の目的は、相手端変電所への送電線に直列
挿入されているしや断器の収容ガス室でガス圧低下が生
じても、そのしや断器を保護し得るＧＩＳ設備の保護方
法を供するにある。

〔発明の概要〕

この目的のため本発明は、各々が絶縁性ガス室に収容さ
れてなるブスバー、該ブスバーに接続された断路器、該
断路器に接続されたしや断器および該しや断器に接続さ
れたラインスイッチを含む変電所が、相手端変電所と送
電線を介し接続される場合に、断路器およびラインスイ
ッチが閉成状態にあって、しや断器収容ガス室でのガス
圧として、負荷電流をしや断し得ないが、必要な絶縁を
保持し得る範囲でのガス圧低下が検出された場合には、
相手端変電所における、上記しや断器対応のしや断器を
トリップせしめた後、上記ガス圧低下に係わるしや断器
をトリップせしめ、しかる後に該しや断器に隣接して配
置されてなる断路器およびラインスイツチを開放状態に
おくようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を第８図により説明する。

第８図はブスバーと送電線との間に存在するしや断器収
容ガス室でガス圧低下が生じた場合を想定した制御ロジ
ツクと制御系統を示したものである。図示の如くこの制
御ロジツクが第２図に示すものと異なるところは本発明
を実施すべくタイマ７９，８０とアンド回路８１，８２
が新たに設けられたことである。

第２図に示すものに同一の部分については特に説明は要
しないが、ガス室７でガス圧低下が僅かに生じた場合、
この旨はアンド回路８１によつて傑出されるようになつ
ている。この場合ガス圧低下検知信号７（Ｌ）は得られ
づ、したがつて、しや断器１２，２２はトリツプされな
いようになつている。断路器３が閉成状態にあつて、し
かもガス圧僅小低下検知信号７（Ｌ−１）が得られた旨
はアンド回路８１によつて検出されるが、一定時間に亘
つて連続的にガス圧僅小低下検知信号７（Ｌ−１）が得
られた場合にはタイマ７９のタイムアツプ出力がオア回
路３６を介しトリツプ指令３８Ｒとして得られることに
よつて、相手端しや断器４７がトリツプされるものであ
る。しや断器４７がトリツプされてから一定時間経過す
れば、タイマ８０がタイムアツプすることによつてしや
断器２が次にはトリツプされるものである。更にしや断
器２がトリツプされ、しかもガス圧僅小低下検知信号７
（Ｌ−１）が得られていることはアンド回路８２によつ
て検出されるが、この検出出力をしてしや断路器３およ
びラインスイツチ１が電流が流れていない状態で開放さ
れるところとなるものである。

以上ガス室７で僅かにガス圧が低下した場合での制御に
ついて説明した。因みに、ここで、例えば他のガス室
６，８，１７で僅小であると否とに拘わらずガス圧低下
が生じた場合について説明すれば、ガス室６のガス圧低
下に対してはしや断器２，４７がトリツプされ、また、
ガス室８のそれに対してはしや断器２，１２，２２など
がトリツプされ、更にガス室１７のそれに対しては先ず
しや断器１２Ａがトリツプされてからしや断器１２が引
き続いてトリツプされ、この後更に断路器１３が開放さ
れるようになつている。ガス室７に限らず、以上のよう
に、一般的にはガス圧低下に係るガス室に応じて予め定
められたしや断器をトリツプせしめるようにする場合
は、電力供給停止範囲を最小に抑えつつそのガス室収容
電気機器を保護し得るものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明による場合は、相手端変電所
への送電線に直列挿入されているしや断器の収容ガス室
でガス圧低下が生じても、そのしや断器を保護し得ると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、通常のＧＩＳ設備の一例での構成を示す図、
第２図は、その構成におけるガス室の一部においてガス
圧が低下した場合に採られる相互インターロツクのため
の制御ロジツクを示す図、第３図は、特定のガス室でガ
ス圧が低下した場合での相互インターロツクによるリモ
ートトリツプ制御系統を示す図、第４図，第５図は、そ
の系統における送信装置、受信装置の構成を示す図、第
６図，第７図は、特定のガス室でガス圧が僅かに低下し
た場合に採られるリモートトリツプ制御に係る制御系統
を示す図、第８図は、特定のガス室でガス圧低下が生じ
た場合を想定した本発明に係る制御ロジツクと制御系統
を示す図である。１，２１，４６……ラインスイツチ、２，１２，１２
Ａ，２２，４７……しや断器、３，１３，１３Ａ，２
３，４８……断路器、４，４Ａ，４９……ブスバー、
５，２５……送電線、６〜９，１７，１７Ａ，１８，１
８Ａ，２６〜２８……ガス室、３７，３８，８１，８２
……アンド回路、３２〜３６……オア回路、７９，８０
……タイマ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各々が絶縁性ガス室に収容されてなるブス
バー、該ブスバーに接続された断路器、該断路器に接続
されたしや断器および該しや断器に接続されたラインス
イッチを含む変電所が、相手端変電所と送電線を介し接
続される場合でのＧＩＳ設備の保護方法であって、断路
器およびラインスイッチが閉成状態にある場合に、しや
断器収容ガス室でのガス圧として、負荷電流をしや断し
得ないが、必要な絶縁を保持し得る範囲でのガス圧低下
が検出された場合には、相手端変電所における、上記し
や断器対応のしや断器をトリップせしめた後、上記ガス
圧低下に係わるしや断器をトリップせしめ、しかる後に
該しや断器に隣接して配置されてなる断路器およびライ
ンスイッチが開放されるようにしたＧＩＳ設備の保護方
法。