JPH11289670A - 双極直流送電系統 - Google Patents
双極直流送電系統Info
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- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
- Power Conversion In General (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 双極直流送電系統の運用形態に合わせて自動
的に地絡検出用の交流電圧を調整可能にする。 【解決手段】 双極直流送電系統の複数の帰線６，７の
両端を共通接続する開閉器１３，１４，１５の開閉状態
に基づいて、帰線保護装置８０により各直流送電系統
Ａ，Ｂの帰線６，７運用状態を判断し、帰線に流す地絡
検出用の交流電流を一定に保持するように交流電源の出
力電圧を調整する。
的に地絡検出用の交流電圧を調整可能にする。 【解決手段】 双極直流送電系統の複数の帰線６，７の
両端を共通接続する開閉器１３，１４，１５の開閉状態
に基づいて、帰線保護装置８０により各直流送電系統
Ａ，Ｂの帰線６，７運用状態を判断し、帰線に流す地絡
検出用の交流電流を一定に保持するように交流電源の出
力電圧を調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、双極直流送電系統
に係り、特に並列運用される複数の帰線を有する双極直
流線路において、地絡事故を起こした帰線を判別するた
めに検出用交流電流を供給する交流電源を備えた双極直
流送電系統に関する。
に係り、特に並列運用される複数の帰線を有する双極直
流線路において、地絡事故を起こした帰線を判別するた
めに検出用交流電流を供給する交流電源を備えた双極直
流送電系統に関する。
【０００２】
【従来の技術】直流送電系統は、直流線路の両端に交流
系統に連係される交直変換器を接続して形成され、直流
線路を介して２つの交流系統間で電力を送受する。そし
て、２系統の直流送電系統を正負２極に分け、各系統の
直流線路の中性点側の帰線を共通に接続して運用される
双極直流送電系統が知られている。この双極直流送電系
統の場合、運用上の観点から、帰線をそれぞれ個別に設
け、双極運用するときは複数の帰線の両端を開閉器によ
り共通接続し、単極運用するときは複数の帰線の両端を
開閉器により切り離すようにしている。
系統に連係される交直変換器を接続して形成され、直流
線路を介して２つの交流系統間で電力を送受する。そし
て、２系統の直流送電系統を正負２極に分け、各系統の
直流線路の中性点側の帰線を共通に接続して運用される
双極直流送電系統が知られている。この双極直流送電系
統の場合、運用上の観点から、帰線をそれぞれ個別に設
け、双極運用するときは複数の帰線の両端を開閉器によ
り共通接続し、単極運用するときは複数の帰線の両端を
開閉器により切り離すようにしている。
【０００３】このような双極直流送電系統の各系統の送
電電力がバランスしていると、帰線には電流が流れな
い。そのため、帰線に地絡事故が発生しても地絡電流が
流れないので検出することができない。そこで、従来、
各系統の帰線の一端を接地し、帰線の他端に地絡検出用
の交流電源を接続して、帰線に交流電流を常時流してお
き、それぞれの帰線に流れる交流電流の変化を地絡検出
リレーにより検出して、地絡を検出するようにしてい
る。
電電力がバランスしていると、帰線には電流が流れな
い。そのため、帰線に地絡事故が発生しても地絡電流が
流れないので検出することができない。そこで、従来、
各系統の帰線の一端を接地し、帰線の他端に地絡検出用
の交流電源を接続して、帰線に交流電流を常時流してお
き、それぞれの帰線に流れる交流電流の変化を地絡検出
リレーにより検出して、地絡を検出するようにしてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、双極運用のと
きと単極運用のときでは、地絡検出用の交流電源からみ
たインピーダンスが異なるので、地絡検出リレーに流れ
る交流電流が変化してしまい、適正に地絡を検出するこ
とができない。
きと単極運用のときでは、地絡検出用の交流電源からみ
たインピーダンスが異なるので、地絡検出リレーに流れ
る交流電流が変化してしまい、適正に地絡を検出するこ
とができない。
【０００５】そこで、双極直流送電系統の運用状態に合
わせて地絡検出用の交流電源の電圧を調整することによ
り、地絡検出リレーに流れる電流を一定に調整する必要
がある。
わせて地絡検出用の交流電源の電圧を調整することによ
り、地絡検出リレーに流れる電流を一定に調整する必要
がある。
【０００６】従来は、運用状態を運転員が判断し、これ
に基づいて地絡検出用の交流電源の電圧を手動で切り替
え、地絡検出リレーに流れる電流を一定に調整している
ことから、切り替えに要する時間が長くなり、しかも誤
操作の可能性があることから、操作性が悪いという問題
がある。
に基づいて地絡検出用の交流電源の電圧を手動で切り替
え、地絡検出リレーに流れる電流を一定に調整している
ことから、切り替えに要する時間が長くなり、しかも誤
操作の可能性があることから、操作性が悪いという問題
がある。
【０００７】本発明が解決しようとする課題は、上記問
題を解決すること、すなわち、双極直流送電系統の運用
形態に合わせて自動的に地絡検出用の交流電圧を調整可
能にすることにある。
題を解決すること、すなわち、双極直流送電系統の運用
形態に合わせて自動的に地絡検出用の交流電圧を調整可
能にすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、交流系統に連
係される交直変換器を両端に備えてなる少なくとも２組
の直流送電系統を、正負の２極に分けて中性点側の帰線
の両端を開閉器を介して共通に接続し、前記開閉器を開
閉して２組の前記送電系統を双極運用と単極運用とに切
り替え可能に形成し、前記各帰線の一端を接地し、他端
に地絡検出用の交流電源を接続し、前記各帰線に流れる
交流電流に基づいて地絡を検出する地絡検出リレーを設
けてなる双極直流送電系統において、前記開閉器の開閉
状態に基づいて前記各直流送電系統の運用状態を判断し
て前記交流電源の出力電圧を調整する制御手段を備える
ことにより、課題を解決するものである。
係される交直変換器を両端に備えてなる少なくとも２組
の直流送電系統を、正負の２極に分けて中性点側の帰線
の両端を開閉器を介して共通に接続し、前記開閉器を開
閉して２組の前記送電系統を双極運用と単極運用とに切
り替え可能に形成し、前記各帰線の一端を接地し、他端
に地絡検出用の交流電源を接続し、前記各帰線に流れる
交流電流に基づいて地絡を検出する地絡検出リレーを設
けてなる双極直流送電系統において、前記開閉器の開閉
状態に基づいて前記各直流送電系統の運用状態を判断し
て前記交流電源の出力電圧を調整する制御手段を備える
ことにより、課題を解決するものである。
【０００９】すなわち、双極直流送電系統において、２
極の直流線路の帰線をそれぞれ単独に設けて、双極運用
又は単極運用を選択可能にする場合、少なくとも２極の
帰線の両端を開閉器（遮断容量が必要な場合は、遮断
器）を介して接続する。したがって、それらの開閉器又
は遮断器が全て閉状態にあれば、双極運用である。
極の直流線路の帰線をそれぞれ単独に設けて、双極運用
又は単極運用を選択可能にする場合、少なくとも２極の
帰線の両端を開閉器（遮断容量が必要な場合は、遮断
器）を介して接続する。したがって、それらの開閉器又
は遮断器が全て閉状態にあれば、双極運用である。
【００１０】また、２極の帰線の接地端と接地極との間
に、それぞれ開閉器を設ける場合は、それらの開閉器の
開閉状態に応じて、両者が閉のときは双極運用の可能性
があり、いずれか一方が閉で他方が開のときは開の方の
極が停止している単極運用の状態にある。さらに、それ
ぞれの帰線の両端に開閉器を設けて、帰線を直流線路か
ら切り離せるようにした場合は、いずれかの帰線の両端
の開閉器が開であれば、その極の直流線路は不使用状態
にある。したがって、２極の直流線路の帰線の両端を接
続可能にする開閉器の開閉状態により、あるいはこれに
加えて２極の直流線路の帰線に設けられた開閉器の開閉
状態により、双極直流送電系統の運用状態を判断できる
ことになる。
に、それぞれ開閉器を設ける場合は、それらの開閉器の
開閉状態に応じて、両者が閉のときは双極運用の可能性
があり、いずれか一方が閉で他方が開のときは開の方の
極が停止している単極運用の状態にある。さらに、それ
ぞれの帰線の両端に開閉器を設けて、帰線を直流線路か
ら切り離せるようにした場合は、いずれかの帰線の両端
の開閉器が開であれば、その極の直流線路は不使用状態
にある。したがって、２極の直流線路の帰線の両端を接
続可能にする開閉器の開閉状態により、あるいはこれに
加えて２極の直流線路の帰線に設けられた開閉器の開閉
状態により、双極直流送電系統の運用状態を判断できる
ことになる。
【００１１】そこで、少なくとも帰線の両端を共通に接
続可能にする開閉器の開閉状態を検出することにより、
双極運用と単極運用を自動的に判断できるから、その判
断に合わせて交流電源の出力電圧を調整することによ
り、双極直流送電系統の運用形態に合わせて自動的に地
絡検出用の交流電圧を調整することができる。
続可能にする開閉器の開閉状態を検出することにより、
双極運用と単極運用を自動的に判断できるから、その判
断に合わせて交流電源の出力電圧を調整することによ
り、双極直流送電系統の運用形態に合わせて自動的に地
絡検出用の交流電圧を調整することができる。
【００１２】この場合において、制御手段は、各帰線に
流れる交流電流をほぼ設定値に保持するように交流電源
の出力電圧を調整することが好ましい。これによれば、
地絡検出の判定に係る設定値を厳しく設定できるから、
検出精度を高くすることができる。
流れる交流電流をほぼ設定値に保持するように交流電源
の出力電圧を調整することが好ましい。これによれば、
地絡検出の判定に係る設定値を厳しく設定できるから、
検出精度を高くすることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。図１に、本発明に係る双極
直流送電系統の一実施形態の構成図を示す。同図におい
て、双極直流送電系統は、２つの直流送電系統Ａ、Ｂと
を有して形成されている。直流送電系統Ａは、直流送電
線路の両端に交直変換器１Ａ，１Ｂと交直変換器２Ａ，
２Ｂとが接続されている。交直変換器１Ａ，１Ｂと交直
変換器２Ａ，２Ｂは、それぞれ交流系統４０，４１に接
続されている。それらの交直変換器１Ａ，１Ｂ，２Ａ，
２Ｂは、それぞれ交流を直流に、又は直流を交流に変換
する機能を有しており、サイリスタなどの半導体スイッ
チを用いて形成されている。直流送電系統Ａの直流線路
は、本線５と帰線６とからなる。本線５の一端は開閉器
５１と直流リアクトル９とを介して交直変換器１Ａの正
極に接続され、他端は開閉器５２と直流リアクトル１０
とを介して交直変換器２Ａの負極に接続されている。帰
線６の両端は、それぞれ開閉器５３を介して交直変換器
１Ｂの負極と、開閉器５４を介して交直変換器２Ｂの正
極とに接続されている。一方の直流送電系統Ｂは、直流
送電系統Ａと同様に、交直変換器３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４
Ｂと、帰線７と本線８からなる直流線路を有して形成さ
れている。ただし、交直変換器３Ａの正極側に接続され
た線路を帰線７とし、交直変換器３Ｂの負極側に接続さ
れた線路を本線８としている点が相違している。この本
線８に、直流送電系統Ａと同様に、開閉器５７、直流リ
アクトル１１と開閉器５８、直流リアクトル１２が接続
されている。
て、図面を用いて説明する。図１に、本発明に係る双極
直流送電系統の一実施形態の構成図を示す。同図におい
て、双極直流送電系統は、２つの直流送電系統Ａ、Ｂと
を有して形成されている。直流送電系統Ａは、直流送電
線路の両端に交直変換器１Ａ，１Ｂと交直変換器２Ａ，
２Ｂとが接続されている。交直変換器１Ａ，１Ｂと交直
変換器２Ａ，２Ｂは、それぞれ交流系統４０，４１に接
続されている。それらの交直変換器１Ａ，１Ｂ，２Ａ，
２Ｂは、それぞれ交流を直流に、又は直流を交流に変換
する機能を有しており、サイリスタなどの半導体スイッ
チを用いて形成されている。直流送電系統Ａの直流線路
は、本線５と帰線６とからなる。本線５の一端は開閉器
５１と直流リアクトル９とを介して交直変換器１Ａの正
極に接続され、他端は開閉器５２と直流リアクトル１０
とを介して交直変換器２Ａの負極に接続されている。帰
線６の両端は、それぞれ開閉器５３を介して交直変換器
１Ｂの負極と、開閉器５４を介して交直変換器２Ｂの正
極とに接続されている。一方の直流送電系統Ｂは、直流
送電系統Ａと同様に、交直変換器３Ａ，３Ｂ，４Ａ，４
Ｂと、帰線７と本線８からなる直流線路を有して形成さ
れている。ただし、交直変換器３Ａの正極側に接続され
た線路を帰線７とし、交直変換器３Ｂの負極側に接続さ
れた線路を本線８としている点が相違している。この本
線８に、直流送電系統Ａと同様に、開閉器５７、直流リ
アクトル１１と開閉器５８、直流リアクトル１２が接続
されている。
【００１４】そして、帰線６の交直変換器１Ｂ側の一端
は、開閉器１４を介して接地されている。同様に、帰線
７の交直変換器３Ａ側の一端は、開閉器１５を介して接
地されている。帰線６と帰線７の他端は、開閉器５４と
遮断器１３と開閉器５６とを介して共通接続可能にされ
ている。
は、開閉器１４を介して接地されている。同様に、帰線
７の交直変換器３Ａ側の一端は、開閉器１５を介して接
地されている。帰線６と帰線７の他端は、開閉器５４と
遮断器１３と開閉器５６とを介して共通接続可能にされ
ている。
【００１５】帰線６、７の反接地側の端部に、地絡検出
用の交流電源装置２５と交流電源装置３５がそれぞれ接
続されている。交流電源装置２５、３５は、それぞれ、
交流電源２０と、絶縁変圧器２１と、絶縁変圧器２１の
２次側に並列接続されたコンデンサ２２とを有して形成
されている。コンデンサ２２の一端は接地され、他端は
コンデンサ２３と開閉器２４、５４（又は開閉器３４、
５６）とを介して帰線６（又は、７）に接続されてい
る。なお、交流電源装置２５と交流電源装置３５は、双
極運用のときは、いずれか一方のみを使用し、他方は予
備装置とする。単極運用のときは両方を使用する。その
切り替えは、開閉器２４，３４で行う。
用の交流電源装置２５と交流電源装置３５がそれぞれ接
続されている。交流電源装置２５、３５は、それぞれ、
交流電源２０と、絶縁変圧器２１と、絶縁変圧器２１の
２次側に並列接続されたコンデンサ２２とを有して形成
されている。コンデンサ２２の一端は接地され、他端は
コンデンサ２３と開閉器２４、５４（又は開閉器３４、
５６）とを介して帰線６（又は、７）に接続されてい
る。なお、交流電源装置２５と交流電源装置３５は、双
極運用のときは、いずれか一方のみを使用し、他方は予
備装置とする。単極運用のときは両方を使用する。その
切り替えは、開閉器２４，３４で行う。
【００１６】また、帰線６、７の接地端から離れた端部
に地絡検出リレー１６，１７が設けられている。地絡検
出リレー１６、１７は、それぞれ電流変成器１，１９８
により検出される帰線６，７の交流電流が、予め設定さ
れた判定基準値以上の時に、帰線６，７の地絡事故を検
出するようになっている。
に地絡検出リレー１６，１７が設けられている。地絡検
出リレー１６、１７は、それぞれ電流変成器１，１９８
により検出される帰線６，７の交流電流が、予め設定さ
れた判定基準値以上の時に、帰線６，７の地絡事故を検
出するようになっている。
【００１７】次に、本発明の特徴部の構成について説明
する。帰線保護装置８０には、線路開閉器５３、５４、
５５、５６と、２極分離用の線路開閉器１４、１５と、
２極分離用の遮断器１３の開閉状態を示す状態信号が入
力されている。帰線保護装置８０は、入力される状態信
号に基づいて、双極直流送電系統の運用状態、特に帰線
６，７の運用状態を次の条件により判断する。
する。帰線保護装置８０には、線路開閉器５３、５４、
５５、５６と、２極分離用の線路開閉器１４、１５と、
２極分離用の遮断器１３の開閉状態を示す状態信号が入
力されている。帰線保護装置８０は、入力される状態信
号に基づいて、双極直流送電系統の運用状態、特に帰線
６，７の運用状態を次の条件により判断する。
【００１８】（１）線路開閉器５３、５４、５５、５６
と、２極分離用の線路開閉器１４、１５と、２極分離用
の遮断器１３の全てが閉状態にあるときは、系統Ａ、Ｂ
の両方の帰線６，７が運用状態にあることを判断する。 （２）２極分離用の線路開閉器１４、１５のうち、線路
開閉器１４のみが開状態にあるときは、系統Ａが停止し
ている単極運用状態にあると判断し、線路開閉器１５の
みが開状態にあるときは、系統Ｂが停止している単極運
用状態にあると判断しする。線路開閉器１４、１５の両
方が開状態にあるときは、系統Ａ、Ｂともに停止してい
ると判断する。 （３）線路開閉器５３、５４が開状態にあるときは、帰
線６が不使用の状態にあり、また、線路開閉器５５、５
６が開状態にあるときは、帰線７が不使用の状態にある
と判断する。
と、２極分離用の線路開閉器１４、１５と、２極分離用
の遮断器１３の全てが閉状態にあるときは、系統Ａ、Ｂ
の両方の帰線６，７が運用状態にあることを判断する。 （２）２極分離用の線路開閉器１４、１５のうち、線路
開閉器１４のみが開状態にあるときは、系統Ａが停止し
ている単極運用状態にあると判断し、線路開閉器１５の
みが開状態にあるときは、系統Ｂが停止している単極運
用状態にあると判断しする。線路開閉器１４、１５の両
方が開状態にあるときは、系統Ａ、Ｂともに停止してい
ると判断する。 （３）線路開閉器５３、５４が開状態にあるときは、帰
線６が不使用の状態にあり、また、線路開閉器５５、５
６が開状態にあるときは、帰線７が不使用の状態にある
と判断する。
【００１９】そして、帰線保護装置８０は、上記判断の
結果に基づいて、交流電源２０又は３０に出力電圧を変
更する指令を送り、地絡検出用の交流電流を運用状態に
合わせて予め設定されている設定電流を帰線に流すよう
になっている。
結果に基づいて、交流電源２０又は３０に出力電圧を変
更する指令を送り、地絡検出用の交流電流を運用状態に
合わせて予め設定されている設定電流を帰線に流すよう
になっている。
【００２０】このように構成される実施の形態の動作を
次に説明する。直流送電系統Ａは、例えば、交流系統４
０から供給される交流電力を交直変換器１Ａ，１Ｂによ
り直流電力に変換し、直流線路である本線５と帰線６を
介して交直変換器２Ａ，２Ｂに送電する。交直変換器２
Ａ，２Ｂは、送電された直流電力を交流電力に変換して
交流系統４１に供給する。なお、交流系統４１から交流
系統４０に電力を逆方向に送電することも可能である。
同様に、直流送電系統Ｂも交流系統４０と交流系統４１
の間で電力を送受する。
次に説明する。直流送電系統Ａは、例えば、交流系統４
０から供給される交流電力を交直変換器１Ａ，１Ｂによ
り直流電力に変換し、直流線路である本線５と帰線６を
介して交直変換器２Ａ，２Ｂに送電する。交直変換器２
Ａ，２Ｂは、送電された直流電力を交流電力に変換して
交流系統４１に供給する。なお、交流系統４１から交流
系統４０に電力を逆方向に送電することも可能である。
同様に、直流送電系統Ｂも交流系統４０と交流系統４１
の間で電力を送受する。
【００２１】ここで、直流送電系統Ａ，Ｂの運用につい
て簡単に説明する。まず、遮断器１３と線路開閉器１
４，１５、５３〜５６を閉状態にすることにより、双極
運転になる。この場合、帰線６と帰線７に流れ込む電流
が互いに逆向きで、互いに打ち消しあうから、帰線６と
帰線７に流れる電流が低減され、送電ロスを少なくする
ことができる。特に、双極運転時に直流送電系統Ａ、Ｂ
の送電電力量を等しくすると、帰線６と帰線７に流れる
電流を零にすることができ、このような運用を双極バラ
ンス運転と称している。一方、遮断器１３を開放状態に
して運転すると、直流送電系統Ａ、Ｂをそれぞれ単独で
運転又は停止することができる。停止する場合は、該当
する系統の線路開閉器１４，１５を開にする。
て簡単に説明する。まず、遮断器１３と線路開閉器１
４，１５、５３〜５６を閉状態にすることにより、双極
運転になる。この場合、帰線６と帰線７に流れ込む電流
が互いに逆向きで、互いに打ち消しあうから、帰線６と
帰線７に流れる電流が低減され、送電ロスを少なくする
ことができる。特に、双極運転時に直流送電系統Ａ、Ｂ
の送電電力量を等しくすると、帰線６と帰線７に流れる
電流を零にすることができ、このような運用を双極バラ
ンス運転と称している。一方、遮断器１３を開放状態に
して運転すると、直流送電系統Ａ、Ｂをそれぞれ単独で
運転又は停止することができる。停止する場合は、該当
する系統の線路開閉器１４，１５を開にする。
【００２２】ここで、双極バランス運転時における地絡
保護の動作について説明する。まず、双極運転時は、開
閉器２４、３４のいずれか一方を開放して、地絡検出用
の交流電源装置２５、３５のいずれか一方を帰線６，帰
線７に接続し、他方を予備とする。ここでは、交流電源
装置２５が帰線６に接続されているものとして説明す
る。交流電源装置２５のコンデンサ２２は、絶縁変圧器
２１を介して交流電源２０によって充電される。このコ
ンデンサ２２の交流電圧は、コンデンサ２３と開閉器５
４とを介して帰線６に印加され、さらに遮断器１３と開
閉器５６とを介して帰線７に印加される。これにより、
コンデンサ２２→コンデンサ２３→開閉器２４→開閉器
５４、５６→帰線６，７→開閉器５３、５５→開閉器１
４、１５→接地→コンデンサ２２のルートで交流電流が
流れる。ここで、例えば、帰線６のＦ１点で地絡事故が
発生すると、帰線６を含む接地回路ではコンデンサ２２
→コンデンサ２３→開閉器２４→開閉器５４→帰線６の
Ｆ１点→接地→コンデンサ２２のルートで交流電流が流
れる。一方、帰線７の接地回路には、上述した地絡事故
が生じていない正常時の交流電流が流れる。図２に、上
述の接地回路の等価回路を示す。抵抗６１とリアクタン
ス６２は帰線６のインピーダンスであり、抵抗７１とリ
アクタンス７２は帰線７のインピーダンスである。
保護の動作について説明する。まず、双極運転時は、開
閉器２４、３４のいずれか一方を開放して、地絡検出用
の交流電源装置２５、３５のいずれか一方を帰線６，帰
線７に接続し、他方を予備とする。ここでは、交流電源
装置２５が帰線６に接続されているものとして説明す
る。交流電源装置２５のコンデンサ２２は、絶縁変圧器
２１を介して交流電源２０によって充電される。このコ
ンデンサ２２の交流電圧は、コンデンサ２３と開閉器５
４とを介して帰線６に印加され、さらに遮断器１３と開
閉器５６とを介して帰線７に印加される。これにより、
コンデンサ２２→コンデンサ２３→開閉器２４→開閉器
５４、５６→帰線６，７→開閉器５３、５５→開閉器１
４、１５→接地→コンデンサ２２のルートで交流電流が
流れる。ここで、例えば、帰線６のＦ１点で地絡事故が
発生すると、帰線６を含む接地回路ではコンデンサ２２
→コンデンサ２３→開閉器２４→開閉器５４→帰線６の
Ｆ１点→接地→コンデンサ２２のルートで交流電流が流
れる。一方、帰線７の接地回路には、上述した地絡事故
が生じていない正常時の交流電流が流れる。図２に、上
述の接地回路の等価回路を示す。抵抗６１とリアクタン
ス６２は帰線６のインピーダンスであり、抵抗７１とリ
アクタンス７２は帰線７のインピーダンスである。
【００２３】正常時に各帰線の接地回路に流れる交流電
流は、リアクタンス６２，７２によって定まる。帰線６
のＦ１点で地絡事故が発生した場合、帰線６の接地回路
に流れる交流電流は帰線６のリアクタンス６２の一部分
をバイパスするので、地絡事故が発生していない場合よ
り大きな交流電流になる。これにより、地絡検出リレー
１６は、帰線６に流れる交流電流が判定基準値以上であ
ることを検出して、帰線６に地絡事故が発生したことを
検出する。一方、地絡検出リレー１７は、正常時と同じ
交流電流が流れているので動作しないから、帰線を選別
して地絡検出を行うことができる。
流は、リアクタンス６２，７２によって定まる。帰線６
のＦ１点で地絡事故が発生した場合、帰線６の接地回路
に流れる交流電流は帰線６のリアクタンス６２の一部分
をバイパスするので、地絡事故が発生していない場合よ
り大きな交流電流になる。これにより、地絡検出リレー
１６は、帰線６に流れる交流電流が判定基準値以上であ
ることを検出して、帰線６に地絡事故が発生したことを
検出する。一方、地絡検出リレー１７は、正常時と同じ
交流電流が流れているので動作しないから、帰線を選別
して地絡検出を行うことができる。
【００２４】ここで、帰線６，７に流す地絡検出用の交
流電流はできるだけ低い値が好ましい。また、地絡検出
リレー１６，１７に設定される判定基準値は、地絡点位
置の違いに対応するために厳しく設定される。したがっ
て、各帰線に流す地絡検出用の交流電流は一定値に保持
することが重要である。ところが、双極運用の状態から
単極運用若しくは１極停止に移行するとき、逆に、単極
運用若しくは１極停止から双極運用に移行するとき、交
流電源装置２５から見た負荷インピーダンスが大きく変
わるから、各帰線の交流電流を一定値に保持するには、
交流電源２０の出力電圧を調整する必要がある。
流電流はできるだけ低い値が好ましい。また、地絡検出
リレー１６，１７に設定される判定基準値は、地絡点位
置の違いに対応するために厳しく設定される。したがっ
て、各帰線に流す地絡検出用の交流電流は一定値に保持
することが重要である。ところが、双極運用の状態から
単極運用若しくは１極停止に移行するとき、逆に、単極
運用若しくは１極停止から双極運用に移行するとき、交
流電源装置２５から見た負荷インピーダンスが大きく変
わるから、各帰線の交流電流を一定値に保持するには、
交流電源２０の出力電圧を調整する必要がある。
【００２５】そこで、本実施の形態では、開閉器１４、
１５、５３、５４、５５、５６と遮断器１３の開閉状態
の状態信号に基づいて、前述した条件に従って帰線保護
装置８０により帰線の運用状態を判断する。この判断に
従って、各帰線に供給される電流を一定に保持するよう
に交流電源２０を制御する。例えば、図２において、帰
線が１本だけで運用されていた場合の交流電源装置側か
ら見たインピーダンスは、Ｒｃ＋ｊＸｃとなり、このと
きの運用電圧は、Ｖ１＝Ｉ（Ｒｃ＋ｊＸｃ）となる。一
方、帰線が２本で運用されていた場合の交流電源装置側
から見たインピーダンスは、（Ｒｃ＋ｊＸｃ）／２とな
り、帰線に流す電流Ｉを一定にするとこのときの運用電
圧は、Ｖ２＝Ｉ×（Ｒｃ＋ｊＸｃ）／２＝Ｉ（Ｒｃ＋ｊ
Ｘｃ）／２＝Ｖ１／２とする必要がある。
１５、５３、５４、５５、５６と遮断器１３の開閉状態
の状態信号に基づいて、前述した条件に従って帰線保護
装置８０により帰線の運用状態を判断する。この判断に
従って、各帰線に供給される電流を一定に保持するよう
に交流電源２０を制御する。例えば、図２において、帰
線が１本だけで運用されていた場合の交流電源装置側か
ら見たインピーダンスは、Ｒｃ＋ｊＸｃとなり、このと
きの運用電圧は、Ｖ１＝Ｉ（Ｒｃ＋ｊＸｃ）となる。一
方、帰線が２本で運用されていた場合の交流電源装置側
から見たインピーダンスは、（Ｒｃ＋ｊＸｃ）／２とな
り、帰線に流す電流Ｉを一定にするとこのときの運用電
圧は、Ｖ２＝Ｉ×（Ｒｃ＋ｊＸｃ）／２＝Ｉ（Ｒｃ＋ｊ
Ｘｃ）／２＝Ｖ１／２とする必要がある。
【００２６】このように、帰線保護装置８０は、帰線の
運用状態によって、交流電源２０又は３０を制御して、
各帰線に流す電流を運用状態によらず一定に制御する。
これにより、帰線６、７の運用本数にかかわらず、運用
される帰線に流れる電流値が変わらないので、判定基準
値に基づいて地絡の有無を検出する地絡検出リレー１
６、１７の動作を適切にすることができる。
運用状態によって、交流電源２０又は３０を制御して、
各帰線に流す電流を運用状態によらず一定に制御する。
これにより、帰線６、７の運用本数にかかわらず、運用
される帰線に流れる電流値が変わらないので、判定基準
値に基づいて地絡の有無を検出する地絡検出リレー１
６、１７の動作を適切にすることができる。
【００２７】また、帰線保護装置８０は、地絡検出リレ
ー１６が動作した場合には，帰線６が地絡したことを、
地絡検出リレー１７が動作した場合には、帰線７が地絡
したことを判断し、地絡故障した直流送電系統を切り離
して停止し、健全極による運用を可能とする。
ー１６が動作した場合には，帰線６が地絡したことを、
地絡検出リレー１７が動作した場合には、帰線７が地絡
したことを判断し、地絡故障した直流送電系統を切り離
して停止し、健全極による運用を可能とする。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の帰線を有する双極直流送電系統において、双極直
流送電系統の運用形態に合わせて自動的に地絡検出用の
交流電圧を調整可能にすることができる。
複数の帰線を有する双極直流送電系統において、双極直
流送電系統の運用形態に合わせて自動的に地絡検出用の
交流電圧を調整可能にすることができる。
【図１】本発明に係る双極直流送電系統の一実施形態の
構成図である。
構成図である。
【図２】図１の実施形態に係る地絡回路の等価回路であ
る。
る。
１，２，３，４ 交直変換器 ５，８ 本線 ６，７ 帰線 ９，１０，１１，１２ 直流リアクトル １３ 遮断器 １４，１５ 線路開閉器 ５３，５４，５５，５６ 線路開閉器 １６，１７ 地絡検出リレー ２０，３０ 交流電源 ２５，３５ 交流電源装置 ４０，４１ 交流系統 ８０ 帰線保護装置
Claims (2)
- 【請求項１】 交流系統に連係される交直変換器を両端
に備えてなる少なくとも２組の直流送電系統を、正負の
２極に分けて中性点側の帰線の両端を開閉器を介して共
通に接続し、前記開閉器を開閉して２組の前記直流送電
系統を双極運用と単極運用とに切り替え可能に形成し、
前記各帰線の一端を接地し、他端に地絡検出用の交流電
源を接続し、前記各帰線に流れる交流電流に基づいて地
絡を検出する地絡検出リレーを設け、前記開閉器の開閉
状態に基づいて前記各直流送電系統の運用状態を判断し
て前記交流電源の出力電圧を調整する制御手段を備えて
なる双極直流送電系統。 - 【請求項２】 前記制御手段は、前記各帰線に流れる交
流電流をほぼ設定値に保持するように前記出力電圧を調
整することを特徴とする請求項１に記載の双極直流送電
系統。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10091590A JPH11289670A (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 双極直流送電系統 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10091590A JPH11289670A (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 双極直流送電系統 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11289670A true JPH11289670A (ja) | 1999-10-19 |
Family
ID=14030776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10091590A Pending JPH11289670A (ja) | 1998-04-03 | 1998-04-03 | 双極直流送電系統 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11289670A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008145578A3 (de) * | 2007-05-25 | 2009-01-29 | Siemens Ag | Vorrichtung zur hochspannungsgleichstromübertragung |
| CN103558488A (zh) * | 2013-08-16 | 2014-02-05 | 国家电网公司 | 基于暂态行波的高阻接地故障检测装置 |
| CN111830431A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-10-27 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种用于对真双极柔性直流输电系统进行故障判别的方法及系统 |
| JP6910579B1 (ja) * | 2020-11-11 | 2021-07-28 | 三菱電機株式会社 | 電力変換システムおよびその制御装置 |
| EP3965243A1 (en) * | 2020-09-04 | 2022-03-09 | General Electric Technology GmbH | Improvements in or relating to bipole power transmission schemes |
| JP2022077493A (ja) * | 2020-11-11 | 2022-05-23 | 三菱電機株式会社 | 電力変換システムおよびその制御装置 |
-
1998
- 1998-04-03 JP JP10091590A patent/JPH11289670A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008145578A3 (de) * | 2007-05-25 | 2009-01-29 | Siemens Ag | Vorrichtung zur hochspannungsgleichstromübertragung |
| RU2468486C2 (ru) * | 2007-05-25 | 2012-11-27 | Сименс Акциенгезелльшафт | Устройство для передачи постоянного тока высокого напряжения |
| CN103558488A (zh) * | 2013-08-16 | 2014-02-05 | 国家电网公司 | 基于暂态行波的高阻接地故障检测装置 |
| CN111830431A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-10-27 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种用于对真双极柔性直流输电系统进行故障判别的方法及系统 |
| CN111830431B (zh) * | 2020-06-23 | 2023-07-04 | 中国电力科学研究院有限公司 | 一种用于对真双极柔性直流输电系统进行故障判别的方法及系统 |
| EP3965243A1 (en) * | 2020-09-04 | 2022-03-09 | General Electric Technology GmbH | Improvements in or relating to bipole power transmission schemes |
| WO2022049188A1 (en) * | 2020-09-04 | 2022-03-10 | General Electric Technology Gmbh | Improvements in or relating to bipole power transmission schemes |
| CN116018737A (zh) * | 2020-09-04 | 2023-04-25 | 通用电器技术有限公司 | 双极功率传输方案中的或与之相关的改进 |
| US12142911B2 (en) | 2020-09-04 | 2024-11-12 | Ge Infrastructure Technology Llc | Fault detector for bipole power transmission schemes |
| JP6910579B1 (ja) * | 2020-11-11 | 2021-07-28 | 三菱電機株式会社 | 電力変換システムおよびその制御装置 |
| WO2022102027A1 (ja) * | 2020-11-11 | 2022-05-19 | 三菱電機株式会社 | 電力変換システムおよびその制御装置 |
| JP2022077493A (ja) * | 2020-11-11 | 2022-05-23 | 三菱電機株式会社 | 電力変換システムおよびその制御装置 |
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