JPH10112926A - 高速度大電流遮断装置 - Google Patents
高速度大電流遮断装置Info
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- JPH10112926A JPH10112926A JP26644196A JP26644196A JPH10112926A JP H10112926 A JPH10112926 A JP H10112926A JP 26644196 A JP26644196 A JP 26644196A JP 26644196 A JP26644196 A JP 26644196A JP H10112926 A JPH10112926 A JP H10112926A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大短絡電流をその立ち上る低電流領域で遮断
する。 【解決手段】 半導体遮断器１とその制御部２からな
り、制御部２は電流を高速サンプリング１１し、Ａ／Ｄ
変換１２して、ｄＩ／ｄｔ演算１３し、そのｄＩ／ｄｔ
値を設定値αと比較して短絡電流を判定１４して半導体
遮断器のゲートにＯＦＦ信号を出力して遮断する。設定
値αを定格電流の立ち上り時のｄＩ／ｄｔ値に近く設定
しておけば、定格電流を越える短絡電流をその立ち上り
時に検出してピーク電流値に達する前に遮断することが
可能となる。このため、定格の遮断器で大短絡電流の遮
断が可能になる。
する。 【解決手段】 半導体遮断器１とその制御部２からな
り、制御部２は電流を高速サンプリング１１し、Ａ／Ｄ
変換１２して、ｄＩ／ｄｔ演算１３し、そのｄＩ／ｄｔ
値を設定値αと比較して短絡電流を判定１４して半導体
遮断器のゲートにＯＦＦ信号を出力して遮断する。設定
値αを定格電流の立ち上り時のｄＩ／ｄｔ値に近く設定
しておけば、定格電流を越える短絡電流をその立ち上り
時に検出してピーク電流値に達する前に遮断することが
可能となる。このため、定格の遮断器で大短絡電流の遮
断が可能になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力系統での短絡
電流を低電流領域で遮断する高速度大電流遮断装置に関
するものである。
電流を低電流領域で遮断する高速度大電流遮断装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】現在、電源系統が大容量となっているた
め、系統事故時の短絡電流が増大している。遮断器には
機械的遮断器と静止型（半導体）遮断器があるが、大容
量系統の短絡電流を遮断するには、その系統の短絡電流
以上の遮断能力を有する遮断器を適用することになる。
従来は機械的遮断器が多く使用されている。
め、系統事故時の短絡電流が増大している。遮断器には
機械的遮断器と静止型（半導体）遮断器があるが、大容
量系統の短絡電流を遮断するには、その系統の短絡電流
以上の遮断能力を有する遮断器を適用することになる。
従来は機械的遮断器が多く使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の遮断器で大短絡
電流が遮断できても遮断まで大短絡電流が流れるので、
系統の機器に損傷を与える。
電流が遮断できても遮断まで大短絡電流が流れるので、
系統の機器に損傷を与える。
【０００４】このため、大容量系統においては、ライン
中にリアクトルを設けるなど各種短絡電流低減策が行わ
れているが、電圧降下の増大，系統の不安定化，回路ロ
スの増大等各種問題がある。特に発電機が並列に入って
いる場合に不安定運転となり、発電機脱落現象を生じ、
全停電に到るケースが多い。
中にリアクトルを設けるなど各種短絡電流低減策が行わ
れているが、電圧降下の増大，系統の不安定化，回路ロ
スの増大等各種問題がある。特に発電機が並列に入って
いる場合に不安定運転となり、発電機脱落現象を生じ、
全停電に到るケースが多い。
【０００５】本発明は、従来のこのような問題に鑑みて
なされたもので、その目的とするところは、短絡電流の
立ち上りを高速度に検出し、電流がピークに達する前の
低電流領域において遮断することができる高速度大電流
遮断装置を提供することにある。
なされたもので、その目的とするところは、短絡電流の
立ち上りを高速度に検出し、電流がピークに達する前の
低電流領域において遮断することができる高速度大電流
遮断装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の高速度大電流遮
断装置は、半導体遮断器と、電流の微分値を求め所定の
値と比較する回路によって短絡電流をその立ち上り時に
検出して短絡電流をピークに達する前の低電流領域で半
導体遮断器を遮断させる制御部とからなるものである。
断装置は、半導体遮断器と、電流の微分値を求め所定の
値と比較する回路によって短絡電流をその立ち上り時に
検出して短絡電流をピークに達する前の低電流領域で半
導体遮断器を遮断させる制御部とからなるものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】図１に高速度大電流遮断装置の適
用回路例を、図２にその半導体遮断器の制御部の回路例
を、図３に短絡電流波形を示す。
用回路例を、図２にその半導体遮断器の制御部の回路例
を、図３に短絡電流波形を示す。
【０００８】図１において、Ｂは系統母線、Ｆ1，Ｆ2は
母線Ｂから負荷側へのフィーダ、ＣＢFはフィーダ遮断
器、ＣＴはフィーダ電流を検出する変流器、５１は遮断
器ＣＢFを遮断させる過電流継電器、Ａ1，Ａ2はそれぞ
れフィーダ遮断器ＣＢFと直列に接続された半導体遮断
器１とその制御部２からなる高速度大電流遮断装置、３
は遮断器ＣＢFを遮断させる交流過電流継電器である。
母線Ｂから負荷側へのフィーダ、ＣＢFはフィーダ遮断
器、ＣＴはフィーダ電流を検出する変流器、５１は遮断
器ＣＢFを遮断させる過電流継電器、Ａ1，Ａ2はそれぞ
れフィーダ遮断器ＣＢFと直列に接続された半導体遮断
器１とその制御部２からなる高速度大電流遮断装置、３
は遮断器ＣＢFを遮断させる交流過電流継電器である。
【０００９】図２について、まず、半導体遮断器１のＵ
相のゲートをＯＦＦ制御するＵ相制御回路（ＣＴAUXU，
１１U〜１５U）について説明する。ＣＴAUXUはＵ相変流
器に接続されたＵ相補助変流器、１１Uはこの変流器か
らの電流をサンプリングする高速サンプリング回路、１
２Uはこのサンプリングした電流を変換するＡ／Ｄ変換
器、１３Uはこの変換器からの電流データから電流Ｉの
ｄＩ／ｄｔ値を演算する微分演算回路、１４Uはこのｄ
Ｉ／ｄｔ値を短絡判定設定値αと比較し、αより大きい
場合短絡電流として出力する短絡判定回路、１５Uはこ
の信号を受けて半導体遮断器１のＵ相ゲートへＯＦＦ信
号を出力するバッファ回路である。
相のゲートをＯＦＦ制御するＵ相制御回路（ＣＴAUXU，
１１U〜１５U）について説明する。ＣＴAUXUはＵ相変流
器に接続されたＵ相補助変流器、１１Uはこの変流器か
らの電流をサンプリングする高速サンプリング回路、１
２Uはこのサンプリングした電流を変換するＡ／Ｄ変換
器、１３Uはこの変換器からの電流データから電流Ｉの
ｄＩ／ｄｔ値を演算する微分演算回路、１４Uはこのｄ
Ｉ／ｄｔ値を短絡判定設定値αと比較し、αより大きい
場合短絡電流として出力する短絡判定回路、１５Uはこ
の信号を受けて半導体遮断器１のＵ相ゲートへＯＦＦ信
号を出力するバッファ回路である。
【００１０】Ｖ相の制御回路（ＣＴAUXV，１１V〜１
５V）及びＷ相の制御回路（ＣＴAUXW，１１W〜１５W）
もＵ相の制御回路と同様に構成されている。なお、１６
は高速サンプリング回路１１U〜１１W及び微分演算回路
１３U〜１３Wにクロックを出力するクロック回路、１７
は短絡判定回路１４U〜１４Wに設定値αを出力するα値
設定器、１８はＡ／Ｄ変換器１２U〜１２Wからのデータ
を記憶するデータメモリ、１９はそのデータを表示する
表示回路である。
５V）及びＷ相の制御回路（ＣＴAUXW，１１W〜１５W）
もＵ相の制御回路と同様に構成されている。なお、１６
は高速サンプリング回路１１U〜１１W及び微分演算回路
１３U〜１３Wにクロックを出力するクロック回路、１７
は短絡判定回路１４U〜１４Wに設定値αを出力するα値
設定器、１８はＡ／Ｄ変換器１２U〜１２Wからのデータ
を記憶するデータメモリ、１９はそのデータを表示する
表示回路である。
【００１１】フィーダに短絡が発生すると短絡電流ＩS
が図３のように流れる。微分演算回路１３U〜１３Wは各
相の短絡電流ＩSのｄＩ／ｄｔ値を演算する。このｄＩ
／ｄｔ値は短絡発生時の値（Ｉa／Ｔ）が最も大きい。
この短絡発生時の電流ｄＩ／ｄｔ値は、定格電流の立ち
上り時のｄＩ／ｄｔ値より大きい。しかして、α値設定
器１７により定格電流の立ち上り時のｄＩ／ｄｔ値に近
い値をα値として設定しておけば、短絡判定回路１４U
〜１４Wによって定格電流より大きい短絡発生時の電流
を瞬時に検出することができる。
が図３のように流れる。微分演算回路１３U〜１３Wは各
相の短絡電流ＩSのｄＩ／ｄｔ値を演算する。このｄＩ
／ｄｔ値は短絡発生時の値（Ｉa／Ｔ）が最も大きい。
この短絡発生時の電流ｄＩ／ｄｔ値は、定格電流の立ち
上り時のｄＩ／ｄｔ値より大きい。しかして、α値設定
器１７により定格電流の立ち上り時のｄＩ／ｄｔ値に近
い値をα値として設定しておけば、短絡判定回路１４U
〜１４Wによって定格電流より大きい短絡発生時の電流
を瞬時に検出することができる。
【００１２】したがって、短絡が発生するとその短絡電
流を瞬時に検出して短絡電流が最大値に達する前に半導
体遮断器１のゲートをＯＦＦとして短絡電流を遮断する
ことができる。よって定格の半導体遮断器で大短絡電流
をその低電流領域で遮断することが可能である
（Ｔ1）。短絡発生後３〜５サイクル（ＴCBF）で過電流
継電器３によって遮断器ＣＢFが遮断して安全を確保す
る（図１）。遮断器ＣＢFは半導体遮断器１の遮断完了
後に遮断となるので、定格の遮断器が使用可能となる。
流を瞬時に検出して短絡電流が最大値に達する前に半導
体遮断器１のゲートをＯＦＦとして短絡電流を遮断する
ことができる。よって定格の半導体遮断器で大短絡電流
をその低電流領域で遮断することが可能である
（Ｔ1）。短絡発生後３〜５サイクル（ＴCBF）で過電流
継電器３によって遮断器ＣＢFが遮断して安全を確保す
る（図１）。遮断器ＣＢFは半導体遮断器１の遮断完了
後に遮断となるので、定格の遮断器が使用可能となる。
【００１３】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。
ので、次に記載する効果を奏する。
【００１４】（１）短絡電流の立ち上りを高速度で検出
し、半導体遮断器を遮断するので、大短絡電流をピーク
電流に達する前の低電流領域で遮断することが可能であ
る。
し、半導体遮断器を遮断するので、大短絡電流をピーク
電流に達する前の低電流領域で遮断することが可能であ
る。
【００１５】（２）従って大容量系統への適用が可能と
なる。
なる。
【００１６】（３）同期遮断にも適用可能となる。
【図１】高速度大電流遮断装置の適用回路例を示すブロ
ック図。
ック図。
【図２】制御部の回路構成を示すブロック図。
【図３】短絡電流検出と遮断時間を説明するグラフ。
１…半導体遮断器 ２…制御部 ３…交流過電流継電器 １１U〜１１W…高速サンプリング回路 １２U〜１２W…Ａ／Ｄ変換器 １３U〜１３W…微分演算回路 １４U〜１４W…短絡判定回路 １５U〜１５W…ゲートＯＦＦ信号を出力するバッファ回
路 １６…クロック回路 １７…短絡判定設定値αの設定器 １８…データメモリ １９…データ表示器 ５１…交流過電流継電器 Ａ1，Ａ2…高速度大電流遮断装置 Ｂ…系統母線 ＣＢF…フィーダ遮断器 ＣＴ…変流器 ＣＴAUXU〜ＣＴAUXW…補助変流器 Ｆ1，Ｆ2…フィーダ α…短絡判定設定値 ＩS…短絡電流 Ｔ…短絡電流検出時間 Ｔ1…半導体遮断器の遮断時間 ＴCBF…フィーダ遮断器の遮断時間
路 １６…クロック回路 １７…短絡判定設定値αの設定器 １８…データメモリ １９…データ表示器 ５１…交流過電流継電器 Ａ1，Ａ2…高速度大電流遮断装置 Ｂ…系統母線 ＣＢF…フィーダ遮断器 ＣＴ…変流器 ＣＴAUXU〜ＣＴAUXW…補助変流器 Ｆ1，Ｆ2…フィーダ α…短絡判定設定値 ＩS…短絡電流 Ｔ…短絡電流検出時間 Ｔ1…半導体遮断器の遮断時間 ＴCBF…フィーダ遮断器の遮断時間
Claims (2)
- 【請求項１】 半導体遮断器と、 この半導体遮断器に流れる電流を検出しその電流の微分
値を求めて所定の値と比較することで、短絡電流をその
立ち上り時に検出して前記半導体遮断器を遮断させる制
御部とからなり、 短絡電流をピークに達する前の低電流領域で遮断するこ
とを特徴とする高速度大電流遮断装置。 - 【請求項２】 請求項１において、半導体遮断器が機械
的遮断器と直列に接続されていることを特徴とする高速
度大電流遮断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26644196A JPH10112926A (ja) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | 高速度大電流遮断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26644196A JPH10112926A (ja) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | 高速度大電流遮断装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10112926A true JPH10112926A (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=17430982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26644196A Pending JPH10112926A (ja) | 1996-10-08 | 1996-10-08 | 高速度大電流遮断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10112926A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006524028A (ja) * | 2003-04-17 | 2006-10-19 | エネル ディストリビュズィオーネ ソシエタ ペル アチオニ | 電気回路ブレーカ |
| JP2008113526A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-15 | Hitachi Appliances Inc | 保護機能付負荷駆動装置 |
-
1996
- 1996-10-08 JP JP26644196A patent/JPH10112926A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006524028A (ja) * | 2003-04-17 | 2006-10-19 | エネル ディストリビュズィオーネ ソシエタ ペル アチオニ | 電気回路ブレーカ |
| JP2008113526A (ja) * | 2006-10-31 | 2008-05-15 | Hitachi Appliances Inc | 保護機能付負荷駆動装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040511 |