JPS5843135A - ネツトワ−ク受電設備 - 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】 本発明はネットワーク受電設備に関し、特にエレベータ
やモータ等の回生電力発生負荷から回生電力が発生した
時の１０テクタしゃ断器の誤しゃ断動作を防止するネッ
トワーク受電設備に関するものである。

最近はビル等の高負荷密度の集中負荷に対する受電設備
として信頼性の高いスポットネッ、トヮーク受電設備が
採用されている。第１−図はこのようなネットワー′り
受電設備の回路例を示したもので、同図において１ａ・
１ｂ・１ｃは図示していない変電所から引出された配電
線に接続されているフィーダーであって、２　”　＊　
２　ｂ＋　２．ｃは高圧側断路器、３ａ、３ｂ。

３Ｃはネットワーク変圧器、４ａ　、４ｂ・４ｃはネッ
トワーク変圧器３ａ、３ｂ・３ｃの低圧側に接続された
プロテクタ用変流器％　　５ａｌＳｂｅ５Ｃはネットワ
ーク継電器、６ａ、６ｂ、６Ｃハフｏｆ９９用変流器、
７ａ１７ｂ７Ｃはプロテクタしゃ断器８ａ・８ｂ＋８ｃ
の両端間に跨って接続されている極間電圧′検出用変成
器、９は・ネットワーク母線、１０は負荷線路用しゃ断
器、１１は回生電力を発生しない一般負荷、１２はエレ
ベータ、モータ等の回生電力を発生する回生電力゛発生
負荷、１３はネットワーク母線電圧検出用変成器である
。この第１図に示した回路例ではフィーダー１ａ、Ｉｂ
、１ｃが３回線であるが、２回線以上であればネットワ
ーク回路を形成し得るものであり、種々の回線数のもの
がある。

このようなネットワーク受電設備が正常に運転されてい
るときは、各回線のフィーダー１ａ、１ｂ。

ＩＣに接続されたネットワーク変圧器３ａ、３ｂ、３ｃ
を経て降圧された電力が負荷に供給される。しかるに、
例えばフィーダー１ａの高圧側で接地、短絡等の事故が
発生した場合には、フィーダー１ａ　　に接続されてい
る図示しない配電線の変電所側に設けられている配電線
しゃ断器が自動的にしゃ断動作をして、その後フィーダ
ー１ａに設けられているプロテクタしゃ断器８ａ　がし
ゃ断動作してフィーダー１ａへの通電を停止させフィー
ダー１ａは無電圧となる。従って、この、−合には他の
フィーダー１ｂ、１ｃから夫々ネットワーク変圧器３ｂ
＋３ｃを通じて、ネットワーク変圧器３ａ　がネットワ
ーク母線９側から逆励磁されることとなるが、ネットワ
ーク継電器５　ａ　、５　ｂ　＋　５　Ｃはいずれも電
力方向を検出する機能を有し、いずれかのネットワーク
継電器が逆向きの電流を検出したときには、該ネットワ
ーク継電器が出力を発してプロテクタしゃ断器をしゃ断
動作させるよ、うになっている。従って、前述の如（フ
ィーダー１ａ　の高圧側に事故が発生してネットワーク
変圧器３ａ　がネットワーク母線９側から逆励磁された
場合には、そのプロテクタしゃ断器８ａがしゃ断動作を
して事故点への事故電流の流れ込みが阻止される。

発生するエレベータモータ等の負荷が接続されるため、
エレベータが高速度で上昇又は下降する際、特に減速さ
れた際にはエレベータモータから多くの電力が回生され
る。従って、この受電設備の軽負荷時には、）□イーグ
ー１ａ、Ｉｂ、Ｉｃに向けて逆向きの電流が流れ、この
ため夫々のネットワーク継電器５ａ、５ｂ・５Ｃが一斉
に動作して夫々のプロテクタしゃ断器８ａ・８ｂ、８ｃ
をしゃ断動作させ、ネットワーク母線９への通電を全面
的に停止させる虞れがある。このような回生電力に起因
するプロテクタしゃ断器の誤ったしゃ断動作を防止する
べく、従来は回生電力を吸収する擬似負荷を一時的又は
永久的に接続する方法が考えられているが、この方法で
は無駄な電力損失を増す欠点がある。また回生電力の如
き小電力の逆向きの電流が発生した場合にはネットワー
ク継電器の出力を遅延させて、回生電力が継続している
間はプロテクタしゃ断器をしゃ断動作させない方法もあ
る。

この場合には、小電力の逆向きの電流を発生する事故の
場合のように明らかに事故であって保安上はすみやかに
保守しなければならない場合でも、更に、夫々のネット
ワーク継電器の出力を論理回路で照合して、回生電力発
生時のように全てのネットワーク継電器が同時に逆向き
の電流を検出したときには、プロテクタしゃ断器のしゃ
断動作を全て阻止させる方法もあるが、この場合には回
生電力が略均−に夫々のプロテクタしゃ断器を通過する
ことが前提であり、各フィーダーのインピーダンスに不
揃いがあった場合には回生電力の逆向きの電流が不均一
になり、ネットワーク継電器の動作感度に満たないフィ
ーダーもできて、プロテクタしゃ断器のしゃ断動作を確
実に防止し得す０゜またこの方法では回生電力が発生し
ているときに、工事等のために特定のフィーダゞト通電
を、人為的に変電所側で停止させた場合には、通電を停
止させていない他の回線のフィーダーに設けられている
ネットワーク継電器はしゃ断出力を発しており、さらに
通電を停止させたフィーダーのネットワーク継電器もネ
ットワーク変圧器の逆励磁によってしゃ断出力を発する
。したがって、結局全てのネットワーク継電器のしゃ断
出力が同時に揃うことになり、プロテクタしゃ断器のし
ゃ断動作が阻止されるために、通電を停止させた。はず
のフィーダーはネットワーク変圧器からの逆励磁によっ
て停電状態を維持することができず、結局、回生電力が
消滅するまで通電を停止させ得ない不都合を生じる問題
がある。

てのプロテクタしゃ断器のしゃ断動作を阻止して負荷の
全面停電を防止するとともに、事故に起因。

した逆向きの電流が発生したときには小電流であっても
プロテクタしゃ断器、を即時にしゃ断動作させることが
でき、また各プロテクタしゃ断器への不等量の逆向きの
電流に起因する誤しゃ断動作をも防止することができ、
更に回生電力の発生に関係なくフィーダーへの通電を人
為的に瞬時に停止させることができる信頼性の高いネッ
トワーク受電設備を提案したものである。

以下本発明のネットワーク受電設備を実施例を示す図面
によって詳述する。　１゜ 第２図は本発明に係るネットワーク受電設備のり 回路図である。

第２図において、１ａＡ１（ｉｔフィーダー、２ａ〜２
Ｃは高圧側断路器、３ａ〜３Ｃは高圧側が高圧側断路器
２ａ〜２（を介してフィーダー１ｉ＋〜ＩＣに接続され
たネットワーク変圧器、４ａ〜４ｃはフィーダ〜１１ｘ
ｌ　ｃの低圧側に設けられたプロテクタヒユーズである
０５ａ〜５ｃはネットワーク継電器、６ａ〜６ｃはプロ
チク　′夕月変流器、７ａ〜７ｃは１０テクタしゃ断器
８ａ〜８ｃの両端間に接続している極間電圧検出用変成
畝丁ＣＴ　、ＴＣＴＣは環状鉄心Ｃａ　Ａ−Ｃ（と該鉄
心に夫々同じターン数で巻回した。２つの入力巻線ｗ１
ａ〜Ｗ　及ヒＷ２ａ−Ｗ２ｃト１つ］出力巻線ｗ３＝〜
ｗ３ｃｃ とからなる電流合成変流器である。９は各回線のフィー
ダー１３〜１ｃの低圧側が共通に接続されているネット
ワーク母線、１ｏは負荷線路用しゃ断器、１１は回生電
力を発イしない一般負荷、１．２はエレベータモータ又
はモータ等の回生電力を発生する回生電力発生負荷、１
３は２次巻線をネントワび１７ａ〜１７Ｃは各プ吋りタ
しゃ断器８３〜８ｃに対応して設けられていて、各プロ
テクタしゃ断器８３〜８Ｃのしゃ断、投入動作に連動し
て開閉動作をする。常閉１ｍｍ接接及び常開補助接点で
ある。これら両端は、各調整抵抗器１５と各常開補助接
点１７ａ〜１７ｃとの各々の直列回路を介して、前記常
開補助接点１７１〜１７Ｃが設けられているプロテクタ
しや断器８ａ〜８ｃを制御するネットワーク継電器５ａ
〜５Ｃの入力側に設けている電流合成変流器ＴｃＴａ〜
ＴＣＴｃ　　の入力巻線ｗｌａ〜ｗ０．の夫々に接続さ
れでいる。そして、入方巻′線ｗ１ａ４ｖｌｃを含む夫
々の回路のインピーダンスは調整抵抗器１５により各フ
ィーダー１ａ〜１ｃの回路のインピーダンスに等価的に
調整できるようになっている。一方、１０テクタ用変流
器６３〜６ｃの２次巻線は、電流合成変流器ＴＣＴ　、
−、Ｔ’ＣＴｃ０）入力巻線Ｗ２　ａ−ＡＶ２　Ｃに接
続されている。そして電流合成変流器ＴＣＴ、＃ＴＣｒ
、’の入力の２次巻線とは、いずれも・印で示す如き極
性で巻回されており、°従って、電流合成変流器ＴＣＴ
〜ＴＣｒｃの入力巻線Ｗｌａ−ｗ１ｃとｗ２ａ−ｗ２ｏ
とに流れる電流による磁束は夫々差動的に作用してその
差の電流による磁束により出力巻線ｗ３ａ−ｗ３ｃに出
カ電流途生じ、その出方電流がネットワーク継電器５ａ
〜５Ｃに入力されるようになっている。

ネットワーク継電器５３〜５ｃは、いずれも電流合とに
よりプロテクタしゃ断器８ａ〜８ｃを通る電流の向きを
検埠して、その電流がネットワーク母線９側から即ち逆
向きに流れたときｉｔは、直ちにしゃ断出力を発してプ
ロテクタ、しゃ断器、８ａ〜８ｃをしゃ断動作させる逆
電力しゃ断機能を備えている。また、その他に無声圧投
入機能および過電圧投入−機能を備えている。本発明の
ネットワーク受電設備はこれらの機器により構成されて
いる。

上述のごとく構成されたネットワーク受電設備の制御動
作を説明する。いま、′Ｎ２図に示したネットワーク受
電設備に２いて、高圧側断路器２ａ〜２Ｃおよび負荷線
路しゃ断器１０が閉路されていて、回生電力発生負荷１
２からは回生電力が発生せず正常な運転状態にある場合
には、プロテクタしゃ断器８ａ〜８Ｃの投入動作と連動
して常開補助接寿豪舊用変流器１４の出力電流は、各調
整抵抗器１５８よび常開補助接点１７ａ〜１７Ｃを介し
て各電流合成変流器ＴＣＴａ−ＴＣＴｃの各入力巻線Ｗ
ｌａ−）％〜′、。

に流れる。一方、プロテクタ用変流器６ａ〜６Ｃの出力
電流は入力巻線Ｗ２．Ｍ−％■舒Ｐに流れる。したがっ
て、出力巻線Ｗ３ａ−ｗ３ｃに・は、入力巻線Ｗｌａ４
■□。

とＷ　　、Ｗ　　とに流れる電、ｉ□、−の差による磁
束に対する出力電流が生じてネツ゛ド１ワーク継電器５
　ａ　”）Ｃに入力される。−曇曇〒１４４ｉ−−−←
線春畢鵠？＋９ つまり、各々のフィーダー１３〜１ｃに流れている電流
と、一般負荷１１及び回生電力発生負荷１２に流れてい
る全電流をフィーダーの回線数で按°分した電流入を、
即ちｇフィーダー１ａ〜１ｃに流れている電流分と；こ
の電流分と等価でありネットワーク母線９から一般負荷
１１及び回生電力発生負荷１２に流れてい１．）電流分
とを互いに相殺させている。そのためこのような状態で
は各電流合成変流器ＴＣＴｓ〜ＴＣＴ　ｃの出力巻線Ｗ
ａａ〜Ｗａ　ｃから各ネットワーク継電器５３〜．５　
ｃに出力電流は流れない。それ故、フィーダー１ａ〜１
ｃＹ はなく、従ってネットワーク継電器５３〜５ｃはしゃ断
信号を出さず、プロテクタしゃ断器８３〜８Ｃはいずれ
も閉路した状態を保持するようになっ７い、。　： ここで、ます、回生電力が発生していない場合の動作に
ついて説明する。いまネットワーク変圧器３ａが接続さ
れているフィーダー　、Ａ圧側にて接地事故が発生した
場合には、このフィーダーＩａに接続されている図示し
ない配電線の変電所側に設けられている配布線しゃ断器
がしゃ断動作をして、変電所側から事故点へ流れる事故
電流か阻止される。そのために、ネットワーク母線９及
びネットワーク変圧器３ａを通して、健全なフィーダー
１ｂ、ＩＣ側から事故点に対して逆向きの事故電流が供
給されることになる。従って、プロテクタ用変流器６ａ
の逆向きの出力電流が電流合成変流器ＴＯ”ｌ−ａの入
力巻線Ｗ２ａに流れ、その出力巻線Ｗａａには逆向きの
出力電流か流れてネットワーク継電器５ａに加わる。事
故点へ流れる事故電流はネットワーク母線９と一般負荷
１１及び回生電力発生負荷１２とを接続している線路に
は流れないため入力巻線Ｗ＋ａにはその影響は現れない
。

従って、プロテクタしゃ断器８ａは直ちにしゃ断動作し
、また同時に常開補助接点１７ａが開路する。

これにより事故点を有するフィーダー１ａはネットワー
ク母線９からも切離されて無電圧となる。

なお、事故時において他のフィーダー１ｂ、１ｃＷ２Ｃ
の電流が増加し、他方の入力巻線Ｗｅｂ　、　Ｗ＋ｃに
流れている電流とに差が生じて、出力巻線Ｗａｂ。

Ｗａ　ｃからネットワーク継電器５ｂ、、５ｃに出力電
流が流れるか、この出力電流は順方向であるために、ネ
ットワー、り継電器５“ｂ、５ｃは動作しない。

そして、常開補助接点１７ａが開路したことにより、回
生電力検出用変流器１４の２次回路は、通電されている
残り２回線のフィーダー２ｂ、２Ｃと等価な回路状態と
なる。

次に、ネットワーク受電設備が正常に運転されている場
合において、回生電力発生負荷１２より回生電力か発生
したときについて説明する。回生電力が発生すると回生
電力検出用変流器１４の２次巻線で検出された電流が各
フィーダー１ａ・ごＩＣの電流合成変流器ＴＣＴａ　−
ＴＣ”Ｉ’ｃの入力巻線Ｗ＋ａ〜Ｗｌｃに夫々分流する
が、入力巻線Ｗ＋　ａ　−ｙ　Ｗ＋　ｃとＷ２ａ　ｗ　
Ｗ２Ｃとは差動的に巻回されていて、入力巻線Ｗ２　ａ
　ＮＷ２　ｃにはフィーダー１ａ〜ＩＣを流れる電流に
よるプロテクタ用変流器６ａ〜６Ｃの出力電流か流れて
いるため、出力巻線ＳＳ□　ａ　ａ〜Ｗａｃには回生電
力による出力電流の影響は視れず、その結果ネットワー
ク継電器５ａ〜５Ｃはいずれもしゃ断信号を出力しない
。したがって、回生電力が発生してもプロテクタしゃ断
器８３〜８Ｃはいずれもしゃ断動作をせす、誤しゃ断動
作が防止・できる。

一方、回生電力が発生しているときに、フィーダーｌａ
の高圧側において接地等の事故が発生した場合には、事
故電流は他回線のフィーダー′１ｂ。

ＩＣ“から供給されるので、電流合成変流器ＴＣＴａ〜
ＴＣＴ　ｃの入力巻ＨＶｖ２ａにのみ逆向、きの電流か
流れて、逆向きの電流が流れているフィーダー１ａの電
流合成変流器”ｌ−Ｃ’ｒａの出力巻線Ｗａａには逆向
きの電流に対応した出力電流かネットワーク継電器５ａ
に流れて、ネットワーク継電器５ａが動作してプロテク
タしゃ断器８ａは義１）、ちにしゃ断動作し、事故点へ
の逆向きの事故電流を阻止する。そして、プロテクタし
ゃ断器８ａがしゃ断動作したことにより、その常開補助
接点１７ａが開路し、通電している他の２回線のフィー
ダー１ｂ、Ｉｃの電流合成変流器ＴＣＴｂ　、　ＴＣＴ
ｃの入力巻線Ｗｌｂ。

Ｗｓｃにのみ、回生電力検出用変流器１４の出力電流を
分流する。このように回生電力検出用変流器１４の出力
電流を、プロテクタしゃ断器のしゃ断動作と関連して、
通電中のフィーダーに分流させることにより、ネットワ
ーク継電器５ａ〜５Ｃの動作の′安定を図ることができ
る。また全てのプロテクタしゃ断器８ａ〜８Ｃが開路し
ているときには、常閉補助接点１６ａ〜１６Ｃが全て閉
路して回生電力検出用変流器１４の２次巻線を短絡して
いるので、回生電力発生負荷１２に接続されている図示
しない自家用発電機がたとえ運転されても、回生電力検
出用変流器１４には何ら支障がない。

第３図及び第４図は本発明に係るネットワーク受電設備
の他の実施例を示したものであって、第：１・１ ２図における構成部□分と同一構成部分には同一符号を
付している。

第３図においては、一般負荷１１と回生電力発生負荷１
２とが別々にネットワーク母線９に接続されていて、一
般負荷１１をネットワーク母線９に接続している線路に
は負荷′亀流検出用変訛器１８を設けている。またこれ
とは別に、負何″＋４＋Ｌ流合成変流器１９を設けてお
り、その入力巻線Ｗ４ａ及びＷ４ｂは負荷電流検出用変
流器１８及び回生電力検出用変流器１４の２次巻線に各
々接続し、出力巻線Ｗ４Ｃの両端は常閉補助接点１６ａ
〜１６Ｃを直列接続したその両端部番こ接続している。

従って、一般負荷１１と（ロ）生電力発゛生負荷１２と
に流れる各々の電流を検出した電流の和の電流を負荷電
流合成変流器１９で検出して、即ち全負荷電流を調整抵
抗器１５，１５．１５により分流させて各フィーダー１
３〜ＩＣに設けられている亀流合成変瀝器゛ｌ″ＣＴａ
　〜ＴＣＴＣ（７）各入力巻線Ｗ＋　ａ　〜Ｗ＋　ｃ　
ニ入力している。それ故、この第３図に示したネットワ
ーク受電設備においても第２図に示したものと同様の動
作をして、同様の効果が得られる。

第４図においては、一般負荷１１と回生電力発生負荷１
２とを別々にネットワーク母線９に接続しており、回生
電力発生時（＊１２を接続している線路にのみ回生電力
検出用変流器１４を設けている。そして、ら回生電力発
生負荷１２に流れる電流力巻線Ｗ＋ａ〜Ｗ＋ｃの各々に
入力している。この場合も第２図に示したネットワーク
受電設備と同様の効果が得られる。ただし、回生電力発
生負荷１２から発生した回生電力の全電流が回生電力検
出用変流器１４で検出されて、各電流合成変流器ＴＣＴ
ａ〜Ｔ”ＣＴｃの各入力巻線Ｗ＋ａ〜Ｗ＋ｃに入力され
るため、ネットワーク継電器５３〜５Ｃは敏感に動作す
ることとなる；故に、回生電力発生時には第２図及び第
３図に示したネットワーク受電設備に比べて、プロテク
タしゃ断器８３〜８Ｃを若干長い時限で不動作にするき
らいがあるが、実用する上で問題はない。

本実施例においてはフィーダー１ａ、ｌｂ、、ｌｃを３
回線としたが、２回線以上であれはよく、回線数に限疋
されずに本発明を実施することかできることは言うまで
もない。さらに、電流合成変流器”ｌ’ｃＴａ〜１’Ｃ
Ｔｃは環状鉄心Ｃａ〜Ｃｃを用いたものに限らす半導体
回路を用いることもできる。才た、常開補助接点１６ａ
〜１６ＣＥよ・ひ常開補助接点１７ａ〜１７Ｃを備えた
回路は半導体回路に置換することもできる。

さらに、各フィーダー１３〜１ｃのインピーダンスおよ
び各フィーダー１３〜ＩＣと対応する、回生電力検出用
変流器１４の２次巻線と入力巻線Ｗ＋　ａ　−−Ｗ＋　
ｃとを接続した各々の回路のインピーダンスかともに等
しい場合には、調整辱抵抗器１５を使用する必要はない
。

以上詳述したように本発明に係るネットワーク受′屯設
備は、フィーダーに流れ・る短波と、回生電力発生負荷
に流れる電流を包含した電流又は回生電力発生負荷に流
れる電流とを各々検出して、回生電力発生負荷に流れる
電流を包含した電流又は回生電力発生負荷に流れ１：名
軍流を、各々のプロテクタしゃ断器と関連動作をする補
助接点を介して、前記各フィーダーで検出した電流に差
動的に加えて、合成された出力゛電流をネットワーク継
電器に入力するため、各フィーダーに設けたネットワー
ク継電器は回生電力の影響をうｉすすにプロテクタしゃ
断器を制御することができる。そのためフィーダーに逆
回きに流れる事故電流に対してはプロテクタしゃ断器は
即時にしゃ断動作をし、回生電力が発生しているときに
生じた小電流の事故電流に対しても迅速にしゃ断動作を
する。また各フィーダーに対する回生電力量の不揃いに
起因するプロテクタしゃ断器の誤しゃ断動作を防ぐごと
がて停止させた場合にも、瞬時で確実にプロテクタしゃ
断器をしゃ断動作させ得、そのフィーダーを停電状態に
保つことができる等の優れた利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のネットワーク受電設備の回路図、：′１
１ 第２図は本発明に係るネットワーク受電設備の回路図、
第３図及び第４図は本発明の他の実施例を示すネットワ
ーク受電設備の回路図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 複数回線のフィーダーの夫々にプロテクタしゃ断器及び
   ネットワーク継電器を設けて該ネットｒ＞−り継電器の
   動作により前記プロテクタしゃ断器を制御するネットワ
   ーク受電設備において、同生゛市力発生負荷が接続され
   ている線路及び前記各回線のフ゛イーダーに、回生電力
   検出用変流器及びプロテクタ用変流器をそれぞれ設けて
   、前記回生電力検出用変流器の出力を、前記プロテクタ
   しゃ断器の開閉動作と連動する補助接点を介して前記プ
   ロテクタしゃ断器が接続されているフィーダーのプロテ
   クタ用変流器の出力に差動的に加えてその差の出力で前
   記ネットワーク継電器を動作させてプロテクタしゃ断器
   を制御するようにしたネット番 ワーク受電設備。