JPH10248159A - スポットネットワーク受電設備の保護方法及び保護システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プロテクタ遮断器の不要な開放を防止でき、電
力を安定供給することができ、かつ、供給信頼度を高め
ることができる保護システムを提供すること 【解決手段】 複数の配電線１ａ，１ｂとネットワーク
母線５をプロテクタ遮断器８ａ，８ｂを有するネットワ
ーク回線４ａ，４ｂにより接続するネットワーク受電設
備に用いられ、ネットワーク回線に実装されたネットワ
ーク継電器は、ネットワーク回線が逆電力でかつ過電流
状態の時にプロテクタ遮断器に開放命令を出力する。配
電線からネットワーク回線への分岐点近傍の電源側の配
電線上に変流器２０ａ，２０ｂを設け、当該位置の電力
が大きい時に電力継電器２１ａ，２１ｂが出力し、電流
位相が“進み”の時に電流位相継電器２２ａ，２２ｂが
出力するようにする。電力継電器が出力せず、電流位相
継電器から出力される時にプロテクタ遮断器を開放する
ようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビルディング用電
気負荷等に電力を供給するスポットネットワーク受電設
備の保護方法及びシステムに関するもので、特に、ネッ
トワーク回線に設置されるプロテクタ遮断器の開閉の制
御に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７は、従来の保護システムの一例を示
している。同図に示すように、２本の配電線１ａ，１ｂ
は、それぞれ配電線遮断器２ａ，２ｂを介して商用電源
３ａ，３ｂに接続されている。そして、各配電線１ａ，
１ｂは、所定位置にてネットワーク回線４ａ，４ｂに分
岐され、ネットワーク母線５に接続している。

【０００３】各ネットワーク回線４ａ，４ｂは、それぞ
れ配電線１ａ，１ｂとネットワーク母線５との間に直列
に挿入された一次開閉器６ａ，６ｂと、ネットワーク変
圧器７ａ，７ｂと、プロテクタ遮断器８ａ，８ｂとを備
え（一次開閉器６ａ，６ｂが配電線１ａ，１ｂ側）、各
開閉器６ａ，６ｂ，８ａ，８ｂを開閉制御することによ
り、個々のネットワーク回線５ａ，５ｂを、配電線１
ａ，１ｂやネットワーク母線５に接続したり、切り離し
たりするようになっている。

【０００４】また、計画停電や短絡事故・地絡事故等の
非常時に、プロテクタ遮断器８ａ，８ｂを開放し、健全
回線の保護などを図ることが行われている。そして、係
るプロテクタ遮断器８ａ，８ｂの開閉制御は、上記の直
列回路の電流・電圧の状態を監視して行うようになって
いる。つまり、ネットワーク変圧器７ａ，７ｂと、プロ
テクタ遮断器８ａ，８ｂとの間に、ネットワーク変流器
９ａ，９ｂならびに計器用変圧器１０ａ，１０ｂを設
け、その検出出力をネットワーク継電器１１ａ，１１ｂ
に与えるようになっている。このネットワーク継電器１
１ａ，１１ｂは、与えられた電圧情報に基づいて電流が
逆に流れる（電圧の正負が反転する）のを検出する逆電
力検出機能と、電流情報に基づいてネットワーク回線４
ａ，４ｂを流れる電流値が過大になっていることを検出
する過電流検出機能を有している。そして、各検出機能
により所定の状態が検出されたならば、プロテクタ遮断
器８ａ，８ｂを開放するように制御する。もちろん、正
常になった時には、プロテクタ遮断器８ａ，８ｂを再投
入し復帰する処理を行うようになっている。

【０００５】そして、図から明らかなように、配電線１
ａと配電線１ｂは、各ネットワーク回線４ａ，４ｂなら
びにネットワーク母線５を介して接続されているが、各
部の電位差の関係から配電線１ａからネットワーク回線
４ａを介してネットワーク母線５に電流が流れ（電力供
給され）、配電線１ｂからネットワーク回線４ｂを介し
てネットワーク母線５に電流が流れる（電力供給され
る）ようになっており、逆流はしないようになってい
る。

【０００６】なお、符号１５は、自家用発電機であり、
この例では常時動作しており、係る自家用発電機１５か
らもネットワーク母線５に電力供給するようになってい
る。また、配電線１ａには、主遮断器１６と主変圧器１
７並びに計器用変圧器１８を備えた配電線１ａを常用線
とした常用予備受電回線１９が接続されている。そし
て、係る常用予備受電回線１９は、配電線１ｂを予備線
として使用しており、主変圧器１７は配電線１ｂに対し
て主遮断器１６′を介して接続可能となっている。な
お、主遮断器１６，１６′は、良く知られているように
同期して開閉操作し、一方が開放状態の時は他方が閉塞
するようになっており、必ず、いずれか一方の配電線１
ａまたは１ｂに電気的に接続され電力供給を受けるよう
になっている。

【０００７】ここで非常時等における動作について簡単
に説明すると、配電線１ａの点検等のために計画停電を
行ったり、配電線１ａの地絡事故や短絡事故が発生した
場合には、配電線１ｂからネットワーク回線４ｂ→ネッ
トワーク母線５→ネットワーク回線４ａを経由して配電
線１ａに向けて逆電力が生じる。

【０００８】そして、計画停電と地絡事故の場合には、
配電線遮断器２ａが開放されるため、商用電源３ａから
配電線１ａへの電力供給は停止されるので、健全回線で
ある配電線１ｂから、上記した経路を介してネットワー
ク回線４ａに逆電力が流れる。そこで、その逆電力をネ
ットワーク継電器１１ａの逆電力検出機能により検出
し、検出信号を出力する。そして、その検出信号に基づ
き、それから所定の設定時間経過後にプロテクタ遮断器
８ａを開放するように制御する。これにより、以後、配
電線１ａに電流が流れ込むことがなく、健全回線（配電
線１ｂ）から配電線１ａを切り離すことができる。

【０００９】また、配電線１ａに短絡事故が発生したと
きは、上記経路を経由して短絡事故点に向けて逆方向の
短絡電流が流れ、ネットワーク回線４ａ，４ｂに接続さ
れる電力機器の機能に悪影響を及ぼす。そこで、係る場
合には、比較的大電流が逆方向に流れるので、ネットワ
ーク継電器１１ａの逆電力検出機能及び過電流検出機能
が同時に検出することができる。従って、両機能から検
出信号が出力された場合には、瞬時にプロテクタ遮断器
８ａを開放する。これにより、短絡電流による電力機器
への悪影響を可及的に抑制するとともに、健全回線（配
電線１ｂ）から配電線１ａを切り離すことにより、事故
を局限化することができるようになっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の保護方法・システムでは、本来各ネットワーク
回線４ａ，４ｂに設けたプロテクタ遮断器８ａ，８ｂが
閉じていなければならない状態の時に、高精度のネット
ワーク継電器１１ａ，１１ｂから検出出力がなされてし
まい、プロテクタ遮断器８ａ，８ｂが開放してしまう現
象があった。

【００１１】すなわち、配電線１ａに常用予備受電回線
１９が接続されているため、配電線１ａ，１ｂと各ネッ
トワーク回線４ａ，４ｂとの分岐点では、正常状態（計
画停電や事故がない状態）で電位差が生じてしまう。そ
して、スポットネットワーク受電設備が軽負荷である
と、配電線１ｂ→ネットワーク回線４ｂ→ネットワーク
母線５→ネットワーク回線４ａ→配電線１ａを経由して
常用予備受電回線１９に対して逆潮流が流れることがあ
る。

【００１２】すると、この時生じる逆潮流は、ネットワ
ーク回線４ａにとっては、逆方向に流れる電流であるの
で、係る逆潮流をネットワーク回線４ａを監視するネッ
トワーク継電器１１ａの逆電力検出機能が検出してしま
い、その検出出力に基づいて設定時間経過後にプロテク
タ遮断器８ａを遮断してしまうという問題がある。

【００１３】また、ネットワーク母線５に自家用発電機
１５を接続している場合には、その自家用発電機１５
は、各ネットワーク回線４ａ，４ｂから配電線１ａ，１
ｂを介して商用電源３ａ，３ｂと連係している。従っ
て、自家用発電機１５の発電電力の大きさが使用中の負
荷容量を超えると、発電電力の大きさと使用中の負荷容
量の差の電力がネットワーク回線４ａ，４ｂに逆潮流と
して分流してしまう。その結果、係る逆潮流をネットワ
ーク継電器１１ａ，１１ｂの逆電力検出機能が検出して
しまうため、上記と同様にその検出出力に基づいて設定
時間経過後にそれぞれ対応するプロテクタ遮断器８ａ，
８ｂを遮断してしまうという問題がある。

【００１４】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、上記した問題を解決
し、プロテクタ遮断器の不要な開放を防止でき、電力を
安定供給することができ、かつ、供給信頼度を高めるこ
とができるスポットネットワーク受電設備の保護方法及
び保護システムを提供するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係るスポットネットワーク受電設備の保
護方法では、複数の配電線とネットワーク母線を各配電
線ごとに、一次開閉器とネットワーク変圧器とプロテク
タ遮断器を有するネットワーク回線により接続するネッ
トワーク受電設備に用いられ、前記ネットワーク回線に
実装されたネットワーク継電器からの制御信号に基づい
て前記プロテクタ遮断器を開放するようにした保護方法
であって、前記配電線から前記ネットワーク回線への分
岐点近傍であって、かつ電源側における前記配電線上の
電力状態を検出し、その電力状態の検出結果と、前記ネ
ットワーク継電器の出力に基づいて前記プロテクタ遮断
器を開閉制御するようにした（請求項１）。

【００１６】そして、係る方法を実施するために適した
保護システムとしては、例えば複数の配電線とネットワ
ーク母線を各配電線ごとに、一次開閉器とネットワーク
変圧器とプロテクタ遮断器を有するネットワーク回線に
より接続するネットワーク受電設備に用いられ、前記ネ
ットワーク回線に実装されたネットワーク継電器からの
制御信号に基づいて前記プロテクタ遮断器を開放するよ
うにした保護システムであって、前記配電線から前記ネ
ットワーク回線への分岐点近傍であって、かつ電源側の
配電線上の電力状態を検出する電力検出手段をさらに備
え、前記電力検出手段の検出結果と、前記ネットワーク
継電器の出力に基づいて前記プロテクタ遮断器を開閉制
御するようにした（請求項５）。

【００１７】すなわち、ネットワーク回線が軽負荷であ
ったり、ネットワーク母線に接続された自家用発電機の
発電量が大きい場合等では、ネットワーク回線に逆電力
が生じることがある。そして正常状態であれば、配電線
に電力が供給されるので、分岐点より電源側にも電力が
生じている。また、計画停電や地絡事故の場合にもネッ
トワーク回線に逆電力が発生する。しかし、計画停電等
の場合には、分岐点より電源側には、電力が発生しな
い。従って、前者の正常状態（プロテクタ遮断器は開放
しない）と後者のプロテクタ遮断機を開放すべき状態と
は、分岐点より電源側の電力の状態を監視することによ
り、弁別できる。

【００１８】一方、短絡事故の場合には、ネットワーク
回線に逆電力が発生するとともに、分岐点より電源側に
電力が生じることがある。しかし、係る場合には、ネッ
トワーク回線を流れる電流が大きい（過電流状態）の
で、係る電流の状態から正常状態と短絡事故とを弁別で
きる。

【００１９】よって、電力状態の検出結果と、ネットワ
ーク継電器の出力に基づいて、プロテクタ遮断器を開放
すべき状態か否かを判断し、必要に応じて開放制御す
る。これにより、プロテクタ遮断器の不要な開放を防止
でき、電力を安定供給することができ、かつ、供給信頼
度を高めることができる。なお、開放するか否かの判断
基準は、上記したものに限ることはないのはもちろんで
ある。

【００２０】前記検出する電力状態は、各種のものを適
用できるが、例えば電力の大きさと、電圧に対する電流
の位相であり、電力の大きさが設定値よりも小さく、か
つ電流の位相が“進み”の時に前記プロテクタ遮断器を
開放するようにすることができる（請求項２）。すなわ
ち、例えばネットワーク回線が軽負荷で一定の条件のも
のでは、正常状態であっても電力が非常に小さくなるこ
とがある。但し、負荷に電力が供給されるため、電流の
位相は“遅れ”となる。一方、計画停電等の場合には、
電流の位相は“進み”となる。従って、電力の大きさと
位相に基づいて開放するか否かの判断をするようにする
と、より確実に誤動作無く開放命令を出力することがで
きる。

【００２１】前記ネットワーク継電器は、ネットワーク
回線が逆電力状態でかつ過電流状態の時に、前記プロテ
クタ遮断器を開放するようにしてもよい（請求項３）。
これにより、ネットワーク継電器は、短絡事故の時に開
放命令を出力し、計画停電や地絡事故の時には開放命令
が出力されない。そして、係る計画停電等は、請求項２
を実行することにより開放命令が出力される。

【００２２】なお、本発明では、ネットワーク継電器を
請求項３のように逆電力でかつ過電流の時にのみ開放命
令を出力するのではなく、従来から用いられるように、
逆電力で過電流でないときにも開放命令を出力するよう
にしても良い。つまり、従来から開放（保護処理）がで
きていた計画停電等の時の開放命令もネットワーク継電
器から出力するようにしても良い。そして、「逆電力＋
過電流でない」時であっても、配電線の分岐点より電源
側の電力状態が一定の時にはプロテクタ遮断器を開放し
ないように制御することもできる。

【００２３】そして、上記した方法を実施するために適
した保護システムとしては、例えば前記ネットワーク継
電器は、前記ネットワーク回線の逆電力を検出する逆電
力検出機能と、前記ネットワーク回線の過電流を検出す
る過電流検出機能を有し、両検出機能がともに出力した
場合に前記プロテクタ遮断器に対して開放命令を出力す
るものであり、前記電力検出手段は、前記配電線から前
記ネットワーク回線への分岐点近傍であって、かつ電源
側の配電線上に挿入された変流器と、その変流器の出力
側に接続され、変流器設置位置における電力を検出する
電力継電器と、前記変流器設置位置における電流位相を
検出する電流位相継電器とを備え、前記電力継電器が電
力の大きさが設定値より小さいことを検出し、かつ前記
電流位相継電器が位相が“進み”であることを検出した
場合に前記プロテクタ遮断器に対して開放命令を出力す
るようにしてもよい（請求項６）。

【００２４】さらに、前記所定の配電線に、さらに常用
予備受電回線を接続し、前記配電線上の常用予備受電回
線への分岐点近傍であって、かつ電源側における前記配
電線上の電力状態を検出し、その電力状態の検出結果に
基づいて前記常用予備受電回線中の主遮断器の開閉制御
を行うようにしてもよい（請求項４）。

【００２５】そして、上記した方法を実施するために適
した保護システムとしては、例えば、前記所定の配電線
に、さらに常用予備受電回線を接続し、前記配電線から
前記常用予備受電回線への分岐点近傍であって、かつ電
源側の配電線上の電力状態を検出する電力検出手段をさ
らに備え、前記電力検出手段の検出結果に基づいて前記
主遮断器を開閉制御するようにすることができる（請求
項７）。このようにすることにより、地絡事故などの時
に、主遮断器を開放することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１の実施の形
態を示している。同図に示すように、基本的な構成は従
来と同様で、本形態では、２本の送電線１ａ，１ｂに対
しそれぞれネットワーク回線４ａ，４ｂを接続し、その
ネットワーク回線４ａ，４ｂを介してネットワーク母線
５に接続されている。さらに、配電線１ａに常用予備受
電回線１９も接続されている。そして、各回線４ａ，４
ｂ，１９の内部構造も基本的に図７に示す従来のものと
同様であるので、同一符号を付し各部の説明を省略す
る。

【００２７】ここで本発明では、配電線１ａ，１ｂと、
ネットワーク回線４ａ，４ｂの分岐点の商用電源３ａ，
３ｂ側に、変流器２０ａ，２０ｂを装着している。この
変流器２０ａ，２０ｂは、分岐点に近接させている。そ
して、この変流器２０ａ，２０ｂの出力（２次回路）を
電力継電器２１ａ，２１ｂ並びに電流位相継電器２２
ａ，２２ｂに与えるようになっている。さらに、従来で
はネットワーク回線４ａ，４ｂ内の計器用変圧器１０
ａ，１０ｂの出力は、ネットワーク継電器１１ａ，１１
ｂのみに与えられるようになっているが、本例では、係
るネットワーク継電器１１ａ，１１ｂとともに、電力継
電器２１ａ，２１ｂ並びに電流位相継電器２２ａ，２２
ｂにも与えられるようになっている。

【００２８】そして、電力継電器２１ａ，２１ｂは、変
流器２０ａ，２０ｂから得られる電流情報と計器用変圧
器１０ａ，１０ｂから得られる電圧情報に基づいて、変
流器２０ａ，２０ｂが設置されている位置の電力を検出
し、その検出した電力が設定値以上の時に検出信号を出
力するようになっている。また、電流位相継電器２２
ａ，２２ｂは、変流器２０ａ，２０ｂから得られる電流
情報と計器用変圧器１０ａ，１０ｂから得られる電圧情
報に基づいて、変流器２０ａ，２０ｂが設置された位置
の電圧に対する電流の位相を検出し、位相が“進み”の
時に検出信号を出力するようになっている。そして、電
力継電器２１ａ，２１ｂから検出信号が出力せず（電力
が小）、電流位相継電器２２ａ，２２ｂから検出信号が
出力された時（位相が“進み”）に、対応するプロテク
タ遮断器８ａ，８ｂを開放するように制御するようにな
っている。

【００２９】また、従来と同様にネットワーク継電器１
１ａ，１１ｂからの検出信号に基づいてもプロテクタ遮
断器８ａ，８ｂは開閉制御される。但し、従来は、ネッ
トワーク継電器１１ａ，１１ｂ中の逆電力検出機能のみ
が検出した場合には、設定時間経過後に開放命令を出力
して遮断器を開放し、逆電力検出機能と過電流検出機能
が同時に検出した場合は、瞬時に開放命令を出力して遮
断器を開放するようにしていたが、本発明では、逆電力
検出機能と過電流検出機能が同時に検出した時のみ開放
命令を出力し、逆電力検出機能のみが検出した場合に
は、ネットワーク継電器１１ａ，１１ｂからは開放命令
を出力しないようにしている。これにより、計画停電や
地絡事故の場合には、逆潮流が起きて逆電力は発生する
ものの、その電流値は小さいので開放命令は出力しない
ようになる。つまり、本実施の形態におけるネットワー
ク継電器１１ａ，１１ｂは、短絡事故が発生した時のみ
開放命令が出力されるようになる。そして、プロテクタ
遮断器８ａ，８ｂは、「ネットワーク継電器１１ａ，１
１ｂ」と「電力継電器２１ａ，２１ｂ＋電流位相継電器
２２ａ，２２ｂ」の少なくとも一方から開放命令が出力
された場合に開放するようになっている。

【００３０】また同様に、配電線１ａと、常用予備受電
回線１９の分岐点の商用電源３ａ側にも変流器２４を装
着する。そして、その変流器２４の二次側回路に、電力
継電器２５ならびに電流位相継電器２６を設けるととも
に、それら両継電器２５，２６の検出出力に基づいて主
遮断器１６の開閉を制御するようになっている。そし
て、予備線としての配電線１ｂにおける分岐点（主遮断
器１６′との接続点）の商用電源３ｂ側にも変流器２
４′を装着する。そして、その変流器２４′の二次側回
路に、電力継電器２５′ならびに電流位相継電器２６′
を設けるとともに、それら両継電器２５′，２６′の検
出出力に基づいて主遮断器１６′の開閉を制御するよう
になっている。

【００３１】そして、この電力継電器２５，２５′は、
変流器２４，２４′が設置されている位置の電力を検出
し、その検出した電力が設定値以上の時に検出信号を出
力するようになっている。また、電流位相継電器２６，
２６′は、変流器２４，２４′が設置された位置の電圧
に対する電流の位相を検出し、位相が“進み”の時に検
出信号を出力するようになっている。そして、電力継電
器２５，２５′から検出信号が出力せず、電流位相継電
器２６，２６′から検出信号が出力された時に、対応す
る主遮断器１６，１６′を開放するようになっている。

【００３２】次に、上記した装置を用い本発明に係る保
護方法の実施の形態を説明する。

【００３３】＊ネットワーク回線が軽負荷の場合 配電線１ａに常用予備受電回線１９が接続された本形態
の場合には、ネットワーク回線４ａ，４ｂが軽負荷の場
合には、配電線１ａからネットワーク回線４ａへの分岐
点と、配電線１ｂからネットワーク回線４ｂへの分岐点
との間に電位差が生じる。すると、図２中矢印Ａで示す
ように、電位差に基づきネットワーク回線４ｂからネッ
トワーク回線４ａに向けて逆潮流が流れる。

【００３４】すると、ネットワーク回線４ａでは逆電力
が発生するので、ネットワーク継電器１１ａの逆電力検
出機能がその逆潮流を検出する。しかし、係る逆潮流の
電流値は小さいので、過電流検出機能は検出しない。よ
って、ネットワーク継電器１１ａからは、開放命令は出
力されない。

【００３５】また、逆潮流は、分岐点から配電線１ａに
流入し、常用予備受電回線１９側に流れ込むが、この
時、分岐点より上流側の商用電源３ａから配電線１ａ上
を矢印Ｂ方向に電力が供給され、その配電線１ａに接続
された各回線が使用する負荷へ電力を送るようになって
いる。よって、変流器２０ａの位置には所定の電力が存
在しており、電力継電器２１ａがそれを検出し、検出信
号を出力する。そのため、電流位相継電器２２ａの出力
の如何に関わらず、電力継電器２１ａ，電流位相継電器
２２ｂからもプロテクタ遮断器８ａに対して開放命令は
出力されない。

【００３６】従って、商用電源３ａから電力供給がなさ
れる正常状態では、軽負荷に基づく逆潮流が生じてもプ
ロテクタ遮断器８ａを誤って開放させることがなく、商
用電源３ａから配電線１ａを介してネットワーク回線４
ａ側に電力供給できる。もちろん、常用予備受電回線１
９側の変流器２４の位置でも電力が発生しているので、
電力継電器２５がそれを検出するため、常用予備受電回
線１９の主遮断器１６に対して開放命令が出力されな
い。

【００３７】＊自家用発電機で発電する電力の大きさが
大の場合 ネットワーク母線５に自家用発電機１５が接続されてい
る場合であって、その自家用発電機１５における発電容
量が、ネットワーク回線４ａ，４ｂで使用中の負荷容量
を超えるような場合には、その越えた分が図３中矢印
Ｄ，Ｅに示すように、逆潮流として分流する。これによ
り、ネットワーク継電器１１ａ，１１ｂの逆電力検出機
能はその逆潮流を検出するが、係る逆潮流の電流値は小
さいので、過電流検出機能は検出しない。よって、ネッ
トワーク継電器１１ａ，１１ｂからは、開放命令は出力
されない。

【００３８】そして、商用電源３ａ，３ｂから配電線１
ａ，１ｂ上を矢印Ｆ，Ｇ方向に電力が供給され、その配
電線１ａ，１ｂに接続された各回線が使用する負荷へ電
力を送るようになっているので、変流器２０ａ，２０ｂ
の位置には所定の電力が存在しており、電力継電器２１
ａ，２１ｂがそれを検出し、検出信号を出力する。よっ
て、電流位相継電器２２ａ，２２ｂの出力の如何に関わ
らず、配電線１ａ，１ｂに接続された各継電器２１ａ，
２１ｂ，２２ａ，２２ｂからもそれぞれ対応するプロテ
クタ遮断器８ａ，８ｂに対して開放命令は出力されな
い。従って、商用電源３ａ，３ｂから電力供給がなされ
る正常状態では、自家用発電機１５で発電する電力の大
きさが大きくてもプロテクタ遮断器８ａ，８ｂを誤って
開放させることがない。

【００３９】＊計画停電の場合 本例では、上記したようにネットワーク継電器からの開
放命令が、逆電力検出機能と過電流検出機能のいずれの
機能がともに検出したときのみ開放命令を出力するよう
にしたため、従来構成で検出できた計画停電や地絡事故
を検出できなくなった。しかし、本形態では、電力継電
器２１ａ，２１ｂ並びに電流位相継電器２２ａ，２２ｂ
を設けたことにより、係る事態も検出し、プロテクタ遮
断器８ａ，８ｂを開放できるようにした。

【００４０】すなわち、配電線１ａを計画停電させる場
合には、運用上それに先立ち常用予備受電回線１９の主
遮断器１６を開放する。これにともない、常用予備受電
回線１９は、主遮断器１６′が投入され、配電線１ｂに
接続される。これにより、配電線１ａには、スポットネ
ットワーク受電設備、つまり、ネットワーク回線４ａ，
４ｂのみが接続され、その後、配電線１ａに接続された
配電線遮断器３ａが開放され、商用電源３ａからの電力
供給はなくなる。そして、配電線１ａに接続されている
負荷がないため、電力は零となる。従って、配電線１ａ
に接続された電力継電器２１ａは、整定値が零より大き
い所定の値であるので、検出出力をしない。

【００４１】一方、配電線１ｂ側は、商用電源３ｂから
電力供給されているので、図４中矢印Ｈで示すように、
配電線１ｂ側からネットワーク回線４ｂ，ネットワーク
母線５，ネットワーク回線４ａを経由して配電線１ａに
電力が流れる。しかし、負荷が接続されておらず、配電
線１ａを流れる電流は、配電線１ａと、大地との間の充
電電流だけであり、この電流の位相は“進み”である。
従って、電流位相継電器２２ａからは、検出出力がされ
る。よって、電力継電器２１ａが出力しなくて電流位相
継電器２２ａが出力するので、プロテクタ遮断器８ａを
開放し配電線１ａから切り離される。それにともない、
図中矢印Ｈで示す経路の電力は消滅する。そして、図で
は便宜上配電線１ａに１つのネットワーク回線４ａと常
用予備受電回線１９を接続した例を示したが、実際に
は、複数の回線が接続される。しかし、上記した原理と
同様に、配電線１ａに接続された電力継電器は出力がな
く、配電線１ａに接続された電流位相継電器は、配電線
１ａ上は充電電流のみが流れることから位相が“進み”
となり出力される。よって、配電線１ａに接続されたす
べてのネットワーク回線内のプロテクタ遮断器は開放さ
れる。

【００４２】＊地絡事故の場合 地絡事故の場合には、計画停電の場合と異なり、常用予
備受電回線１９は配電線１ａに接続された状態となって
いる。そして、配電線１ａ上に地絡事故が発生した時
は、配電線遮断器２ａが開放される。これにより、商用
電源３ａからの電力供給はなくなるので、図５中矢印Ｉ
で示すように、配電線１ｂ側からネットワーク回線４
ｂ，ネットワーク母線５，ネットワーク回線４ａを経由
して配電線１ａに電力が流れる。また、同図では、複数
（２個）のネットワーク回線が接続された状態を示して
いるが、同様に、図中矢印Ｊで示すように、配電線１ｂ
側からネットワーク回線４′ｂ，ネットワーク母線
５′，ネットワーク回線４′ａを経由しても配電線１ａ
に電力が流れる。

【００４３】この時、商用電源３ａ（上流）側の変流器
２０ａが設置された位置では、接続されている負荷がな
いので電力は零となるため、電力継電器２１ａからは出
力がない。また、配電線１ｂ側からの電流Ｉ，Ｊは、分
岐点から常用予備受電回線１９側（下流側）に向かって
流れるので、配電線遮断器２ａから変流器２０ａまで
は、配電線１ａと大地間の充電電流のみとなり、位相は
“進み”となる。よって、電流位相継電器２２ａから検
出出力がなされる。よって、プロテクタ遮断器８ａが開
放される。これに伴い、符号Ｉで示す電力供給経路は消
滅する。

【００４４】なお、このプロテクタ遮断器８ａが開放さ
れる前の状態では、変流器２０′ａの設置位置では、ネ
ットワーク回線４ａに生じる逆電力が、常用予備受電回
線１９の負荷に向かって流れる。つまり、配電線１ｂ側
から経路Ｉを介して常用予備受電回線１９へ電力供給さ
れるので、変流器２０′ａの位置では電力が発生してお
り、電力継電器２１′ａがそれを検知し、検出出力がな
される。従って、ネットワーク回線４′ａ内のプロテク
タ遮断器８′ａは開放しない。

【００４５】一方、上記の原理に従いネットワーク回線
４ａのプロテクタ遮断器８ａが開放されると、ネットワ
ーク回線４ａを介した電力供給がなくなるので、変流器
２０′ａにおける電力はなくなり、電力継電器２１′ａ
から出力はなくなる。この時の変流器２０′ａの設定位
置での電流を考えると、配電線１ａと大地の間の充電電
流と、変流器２０′ａより電源３ａ側のネットワーク回
線４ａ内の変圧器７ａの励磁電流の合成電流となる。そ
して、上記したように充電電流の位相は“進み”である
が、励磁電流の位相は遅れとなる。但し、励磁電流より
も充電電流の方が遙かに大きいので、合成電流の位相
は、充電電流の位相に従い“進み”となる。その結果、
プロテクタ遮断器８′ａに対して開放命令が出力され
る。これにより、符号Ｊで示す電力供給経路が消滅す
る。

【００４６】上記した原理を繰り返し行うことにより、
常用予備受電回線１９より商用電源３ａ側に接続された
すべてのネットワーク回線は、電源側より順に内蔵する
プロテクタ遮断器を開放し、配電線１ａより切り離すよ
うに動作する。なお、電源側から２番目以降のネットワ
ーク回線の場合には、それより上流側のネットワーク回
線が開放された場合に、変流器の設置位置には、係る開
放されたネットワーク回線が保有するネットワーク変圧
器の無負荷損の合計値が加わることになる。従って、実
際には、電力継電器が出力をする基準となる整定値を、
係るネットワーク変圧器の無負荷損の合計値よりも大き
く設定しておくことになる。

【００４７】そして、常用予備受電回線１９より上流側
のネットワーク回線が切り離された場合には、以下のよ
うに動作する。すなわち、配電線１ｂからの電力供給が
なくなり、変流器２４の設置位置の負荷は、それよりも
電源側の開放されたネットワーク回線が保有するネット
ワーク変圧器の無負荷損の合計となるので、電力継電器
２５の整定値をその合計値以上にしておくことにより、
出力がなくなる。また、変流器２４における電流の位相
は２番目のネットワーク回線４′ａに付随する電流位相
継電器２２′ａの場合と同様に、配電線１ａと大地との
間の充電電流の位相と同じ“進み”となるので、電流位
相継電器２６からは検出出力がなされる。これに基づ
き、常用予備受電回線１９内の主遮断器１６は開放され
る。

【００４８】なお、常用予備受電回線が複数接続されて
いる場合にも、上記した原理を順次繰り返し実行される
ことにより、電源側から順に主遮断器が開放し、配電線
１ａから切り離される。

【００４９】そして、常用予備受電回線よりも下流側
（商用電源から離れた側：図５中、右側の図外）にさら
にネットワーク回線が接続されているような場合には、
電源から最も離れた常用予備受電回線が切り離されるこ
とにより、配電線１ａ上に負荷がなくなるので、上記し
た計画停電の時と同様の原理に従いすべてのネットワー
ク回線のプロテクタ遮断器が開放する。

【００５０】＊短絡事故の場合 短絡事故が生じた場合には、各ネットワーク回線内に逆
電力が発生するとともに、過大な電流が流れるので、従
前の方法と同様の原理に従い、各ネットワーク回線内の
ネットワーク継電器が係る状態（逆電力＋過電流）を検
知し、プロテクタ遮断器を開放する。

【００５１】＊その他 図６に示すように、配電線１ａの末端のスポットネット
ワーク受電設備（ネットワーク回線４″ａ）の負荷が軽
負荷で逆潮流が発生する直前から直後の場合には、それ
よりも下流側に負荷がないため、変流器２０″ａの設置
位置での電力は、軽負荷のネットワーク回線４″ａ側に
供給されるものとなり、非常に小さく、零に近い値とな
る。すると、それに接続される電力継電器２１″ａの出
力はなくなる。しかし、負荷に電力供給がされるので、
その位相が“進み”になることはなく、電流位相継電器
２２″ａも出力しない。従って、係る状態であっても、
プロテクタ遮断器に対して開放命令が出力されることは
なく、軽負荷であっても確実に電力供給が行える。

【００５２】

【発明の効果】以上のように本発明に係るスポットネッ
トワーク受電設備の保護方法及び保護システムでは、ネ
ットワーク継電器での検出結果と、配電線のネットワー
ク回線への分岐点よりも電源側の電力の状態に基づいて
最終的にプロテクタ遮断器を開放するか否かの制御を行
うため、たとえネットワーク回線に逆電力を生じていて
も正常状態と異常状態では分岐点側に出現する電力状態
が違うため、係る電力状態を加味することにより、プロ
テクタ遮断器の不要な開放を防止できるとともに、電力
を安定供給することができる。よって、供給信頼度を高
めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示す図である。

【図２】図１に示す配電線に常用予備受電回線が接続さ
れた状態で、スポットネットワーク受電設備が軽負荷の
時に発生する逆潮流を示した図である。

【図３】図１に示す状態で、商用電源と自家用発電機の
連係によって発生する逆潮流を示した図である。

【図４】計画停電の場合の動作原理を説明する図であ
る。

【図５】地絡事故の場合の動作原理を説明する図であ
る。

【図６】配電線の末端に接続されたスポットネットワー
ク受電設備が軽負荷の場合の動作原理を説明する図であ
る。

【図７】従来例を示す図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ 配電線 ２ａ，２ｂ 配電遮断器 ３ａ，３ｂ 商用電源 ４ａ，４ｂ ネットワーク回線 ８ａ，８ｂ プロテクタ遮断器 １１ａ，１１ｂ ネットワーク継電器 １５ 自家用発電機 １６ 主遮断器（常用予備受電回線用） １９ 常用予備受電回線 ２０ａ，２０ｂ 変流器 ２１ａ，２１ｂ 電力継電器 ２２ａ，２２ｂ 電流位相継電器 ２４ 変流器（常用予備受電回線用） ２５ 電力継電器（常用予備受電回線用） ２６ 電流位相継電器（常用予備受電回線用）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の配電線とネットワーク母線を各配
   電線ごとに、一次開閉器とネットワーク変圧器とプロテ
   クタ遮断器を有するネットワーク回線により接続するネ
   ットワーク受電設備に用いられ、前記ネットワーク回線
   に実装されたネットワーク継電器からの制御信号に基づ
   いて前記プロテクタ遮断器を開放するようにした保護方
   法であって、 前記配電線から前記ネットワーク回線への分岐点近傍で
   あって、かつ電源側における前記配電線上の電力状態を
   検出し、その電力状態の検出結果と、前記ネットワーク
   継電器の出力に基づいて前記プロテクタ遮断器を開閉制
   御するようにしたことを特徴とするスポットネットワー
   ク受電設備の保護方法。
2. 【請求項２】 前記検出する電力状態は、電力の大きさ
   と、電圧に対する電流の位相であり、 電力の大きさが設定値よりも小さく、かつ電流の位相が
   “進み”の時に前記プロテクタ遮断器を開放するように
   したことを特徴とする請求項１に記載のスポットネット
   ワーク受電設備の保護方法。
3. 【請求項３】 前記ネットワーク継電器は、ネットワー
   ク回線が逆電力状態でかつ過電流状態の時に、前記プロ
   テクタ遮断器を開放するようにしたことを特徴とする請
   求項２に記載のスポットネットワーク受電設備の保護方
   法。
4. 【請求項４】 前記所定の配電線に、さらに常用予備受
   電回線を接続し、 前記配電線上の常用予備受電回線への分岐点近傍であっ
   て、かつ電源側における前記配電線上の電力状態を検出
   し、その電力状態の検出結果に基づいて前記常用予備受
   電回線中の主遮断器の開閉制御を行うことを特徴とする
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のスポットネットワ
   ーク受電設備の保護方法。
5. 【請求項５】 複数の配電線とネットワーク母線を各配
   電線ごとに、一次開閉器とネットワーク変圧器とプロテ
   クタ遮断器を有するネットワーク回線により接続するネ
   ットワーク受電設備に用いられ、前記ネットワーク回線
   に実装されたネットワーク継電器からの制御信号に基づ
   いて前記プロテクタ遮断器を開放するようにした保護シ
   ステムであって、 前記配電線から前記ネットワーク回線への分岐点近傍で
   あって、かつ電源側の配電線上の電力状態を検出する電
   力検出手段をさらに備え、 前記電力検出手段の検出結果と、前記ネットワーク継電
   器の出力に基づいて前記プロテクタ遮断器を開閉制御す
   るようにしたことを特徴とするスポットネットワーク受
   電設備の保護システム。
6. 【請求項６】 前記ネットワーク継電器は、前記ネット
   ワーク回線の逆電力を検出する逆電力検出機能と、前記
   ネットワーク回線の過電流を検出する過電流検出機能を
   有し、両検出機能がともに出力した場合に前記プロテク
   タ遮断器に対して開放命令を出力するものであり、 前記電力検出手段は、前記配電線から前記ネットワーク
   回線への分岐点近傍であって、かつ電源側の配電線上に
   挿入された変流器と、その変流器の出力側に接続され、
   変流器設置位置における電力を検出する電力継電器と、
   前記変流器設置位置における電流位相を検出する電流位
   相継電器とを備え、前記電力継電器が電力の大きさが設
   定値より小さいことを検出し、かつ前記電流位相継電器
   が位相が“進み”であることを検出した場合に前記プロ
   テクタ遮断器に対して開放命令を出力するものであるこ
   とを特徴とする請求項５に記載のスポットネットワーク
   受電設備の保護システム。
7. 【請求項７】 前記所定の配電線に、さらに常用予備受
   電回線を接続し、 前記配電線から前記常用予備受電回線への分岐点近傍で
   あって、かつ電源側の配電線上の電力状態を検出する電
   力検出手段をさらに備え、 前記電力検出手段の検出結果に基づいて前記主遮断器を
   開閉制御するようにしたことを特徴とする請求項５また
   は６に記載のスポットネットワーク受電設備の保護シス
   テム。