JPS60207416A - 低圧地絡保護装置 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は２台の変圧器の単独運転または並列運転が可能
な系統において、特に変圧器の運転形態にかかわらず誤
動作をなくして確実に地格保護を行ない得るようにした
低圧地絡保護装置に関するものである。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来、２台の変圧器が二次側しゃ断器および母線連絡し
ゃ断器の人、切により、変圧器の単独運転または並列運
転を行なうことが可能な系統においては、その地絡を検
出するために変圧器中性点に変流器（以下、ＣＴと称す
る）を貫通させて直接接地し、このＣＴ二次側に地絡継
電器を設訂することが行なわれている。そして、変圧器
の運転形態によってＣＴの設は方を変えることにより、
地絡保護装置を２通りの方式を使いわけている。

すなわち、変圧器を常時並列運転する場合、或いは瞬時
並列運転を行なって変圧°器バンクを切換えるような運
転形態の系統では、各変圧器の中性点接地線の共通接地
線に夫々のＣＴ＠設けて保護するような地絡保護装置を
適用している。また、変圧器は絶対に並列運転を行なわ
ない系統、つまり単独運転形態の系統では、各変圧器の
中性点接地線に個別にＣＴを設けて保護するような地絡
保護装置を適用している。

さて、このように変圧器の運転形態により地絡保護装置
の使いわけを行なっているが、その理由はつぎのような
事情によるものである。まず前者の地絡保護装置では、
変圧器を並列運転しても地絡事故電流によるもの以外は
接地点にＮ流が流れないため地格継電器は誤動作しない
が、母線連絡しゃ断器を切って夫々単独運転を行なって
いる時、どちらか一方の系統に地絡事故が発生すると、
地絡電流は事故点から接地点に帰ってくるために２台の
地絡継電器が動作し、夫々の変圧器の二次しゃ断器を引
外してしまい系統が全停電状態となる。

またこの時に、地絡事故の発生した系統を判別すること
も困難である。

また後者の地絡保護装置では、変圧器を絶対に並列運転
しないことであれば、地絡事故電流は事故点から接地点
を通って事故側の変圧器中性点に帰ってくるため、事故
発生側系統の地絡継電器のみが動作してその系統の変圧
器二次しゃ断器のみを引外すことから系統は全停電状態
とはならず、かつ事故系統がいずれであるかを明確に判
別することができる。しかし乍ら、この地絡保護装置を
適用した系統でもしも変圧器の並列運転を行なうと、２
台の変圧器の中性点間は中性相電路となって負荷の不平
衡電流が流れるために、地絡事故が発生していないにも
かかわらず地絡継電器が誤動作してしまう。そしてこの
ような誤動作は、負部に対して無停電で変圧器の系統を
切換えるために、瞬時並列運転を行なったような場合に
も発生ずることになる。

以上のような理由から、従来では系統の運転形態を決定
した後に、前者または後者の適用する地絡保護装置を選
定するようにしている。然乍ら、変圧器の運転形態が未
決定の場合或いは変更されたような場合には、適用する
地絡保護装置も決定できないか、或いは変更しなければ
ならない。この場合、通常変圧器中性点の接地工事は第
２種接地工事であるため、接地線としては太いものを使
用しかつ容易に大地とはり離せない構成としていること
から、この変更を行なうことは実際上非常に困難なこと
である。

［発明の目的］ 本発明は上記のような問題を解消するために成されたも
ので、その目的は変圧器の単独運転または並列運転を行
なうことが可能な系統において、変圧器の運転形態が未
決定の場合でもその運転形態と無関係に確実に地絡保護
を行ないかつ誤動作をなくして、地絡事故時の停電範囲
を最小限に抑えることが可能な低圧地格保護装置を提供
することにある。

［発明の概要〕 上記目的を達成するために本発明では、２台の変圧器が
夫々の二次側しゃ断器および母線連絡しゃ断器の人、切
により、変圧器の単独運転または並列運転を行なうこと
が可能な系統において、上記各変圧器の低圧側中性点を
夫々の中性点接地線を共通接続して直接接地し、上記各
中性点接地線に夫々設けられた地絡検出用の変流器と、
これら各変流器の二次側に夫々接続された地絡継電器と
、上記各変圧器の二次側しゃ断器および上記母線連絡し
ゃ断器が゛入″状態つまり変圧器が並列運転状態にある
ことを検出すると動作する状態検出器と、この状態検出
器の動作時には上記各地格継電器を直列接続しかつこれ
を前記各変流器の二次側両端と並列接続して閉回路を形
成し、また上記検出器の不動作時には前記各地格継電器
を夫々の変流器の二次側に接続して閉回路を形成するよ
うに上記各地絡ｍ電器と各変流器の二次側との接続構成
を切換える接続切換手段とを備えて成ることを特徴とす
る特 ［発明の実施例コ 以下、本発明を図面に示す一実施例について説明する。

第１図は、本発明による低圧地格保護装置を適用した場
合の系統構成例を単線接続図にて示したものである。

図において、主回路系統は電源１の出力をＮｏ、　１側
、Ｎα２側の夫々の断路器２，３を介して変圧器４．５
で低圧に変成し、さらに変、圧器二次しゃ断器６．７よ
り負荷側８．９へ供給するようにし、かつＮα１側負荷
８とＮα２側負荷９とを母線連絡しゃ断器１０で接続し
て構成されている。

一方Ｎα１変圧器４の低圧側中性点とＮｏ、　２測度圧
器５低圧側中性点を、夫々中性点接地ＷＡ１１゜１２に
より共通接続して接地１３している。また、上記各中性
点接地線１１．１２には地絡検出用のＣＴ１４．１５を
設け、かつその二次側の両端にはＣＴ二次開放保護用放
電器１６．１７を接続している。さらに、上記ＣＴ１４
．１５の二次側には夫々地絡継電器１８．１９を接続し
、これは変圧器４，５が並列運転されている条件、つま
り変圧器二次しゃ断器６，７の補助接点５ａ、７ａおよ
び母線連絡しゃ断器１０の補助接点１０ａが閉のとき励
磁される状態検出器としてのＣＴ二次側回路切換用継電
器２０の補助接点２０ａ＋、２０ａ２゜２０ｂ　１．’
２０ｂ　２により切換えられ、変圧器４゜５の運転状態
に応じて閉回路を構成するようにしている。

すなわち、まず変圧器４，５の並列運転時は、接点２０
ａ　１．２０ａ　２が閉、接点２０ｂｔ。

２０ｂ２が開により、２台の地絡継電器１８．１９を直
列接続してこれを２台のＣＴ１４，１５の二次側両端と
並列接続して閉回路を形成することにより、変圧器４．
５の並列運転時の地絡事故時の地絡電流は、個々のＣＴ
１４．１５で検出された地絡電流をＣＴ二次側で合成し
、２台の地絡継電器１８．１９へ直列に流入させて地絡
を検出するようにしている。また変圧器４．５の単独運
転時は、接点２０ａ　１，２０ａ　２が開、接点２０１
）ｔ。

２Ｃ１ｂ２が閉により、２台の地ｔ８継電器１８．１９
は夫々のＣＴ１４．１５の二次側に接続して閉回路を形
成し、かつこの閉回路の一部は２台のＣＴ　１４゜１５
二次側と共用していることにより、変圧器４゜５の単独
運転時の地絡事故時の地絡電流は、分離された系統ごと
の地絡電流を該当地絡継電器１８または１９に流入させ
て地絡を検出するようにしている。

第２図は、上記変圧器二次側しゃ断器６，７の制御回路
の構成例を示すものである。図において、２１Ｈ，２２
Ｈは上記Ｎｏ、　１　、　Ｎα２変圧器二次側しゃ断器
６．７を夫々投入するための操作人スイッチ、２１に、
２２には同じく夫々例外すための操作切スィッチである
。また、２３．２４は上記地格継電器１８．１９の補助
接点１８ａ、１９ａの閉により夫々動作する補助継電器
であり、夫々その補助接点２３ａ　ｓ　、２４ａ　１に
より上記しゃ断器６．７を引外し、かつ同補助接点２３
ａ２゜２４ａ２により警報回路２５．２６へその駆動信
号を出力するように構成している。なお、Ｐ、Ｎは制御
電源母線、Ｈ，には夫々しゃ断器人、切端子、ＣＯＭは
同コモン端子を示すものである。

次に、かかる構成の作用について述べる。

まず、いま第１図において変圧器４．５が並列運転中の
ときの地絡検出用のＣＴ１４．１５の二次側と地絡継電
器１８．１９との接続を等価的に表わすと第３図となり
、この時の地絡事故発生時の等価回路は第４図の如くな
る。したがって第４図について説明すると、いま−線地
格事故が図示Ｆ点で発生した場合、−線地絡電流ＩＦは
接地点１３から地絡継電器１９．１８を通り、各電源側
へｌＦ／２に分流して循環する。このときの−線地格電
流の大きさは、変圧器二次側相電圧Ｅ１゜Ｅ２と、地絡
事故点Ｆの地絡時インピーダンスと、接地点１３抵抗値
の大きさとにより決定される。

このように、変圧器４，５の並列運転時には双方の地絡
継電器１８．１９を自動的に直列接続とすることにより
、同一地絡電流が流れる。これによって各地格継電器１
８．１９が動作すると、第２図に示す如く接点２３ａ１
．２４ａ１の閉によりＮｏ、　１　、　Ｎｏ、　２側夫
々の変圧器二次しゃ断器６．７を引外して系統を保護す
ると同時に、警報回路２５゜２６へ接点２３８２．２４
８２の閉により駆動信号を出力する。

次に、変圧器４．５が単独運転中のときの地格検出用の
ＣＴ１４．１５の二次側と地絡継電器１８．１９との接
続を等価的に表わすと第５図となり、この時のＮ１１１
側母線の地格事故発生時の等価回廊は第６図の如くなる
。したがって第６図について説明すると、いま−線地格
事故が図示Ｆ点で発生した場合、−纏地格電流■１は接
地点１３からＮ１１１側地格継電器１８側へ循環し、随
２側地格継電器１９側へは流れない。−線地格電流■。

の大きさは前記と同様に決定される。このように、変圧
器４．５を単独運転とした場合には、地格継電器１８．
１９を自動的にＮ１１１および随２側の変圧器４．５へ
夫々接続することにより、その系統毎の地格保護を分担
することになる。

−上述したように本構成の低圧地格保護装置を適用する
ことにより、従来変圧器の運転状態により２通りの地絡
保護装置の適用をその都度検討して択一的に適用してい
たものを、変圧器の運転形態とは無関係に一方式の地絡
保護装置とすることが可能となり、もって変圧器の運転
形態が未決定の場合でも支障なく地絡保護分担、範囲を
明確として確実に地絡保護を行ない、かつ誤動作を無く
して地絡事故時の停電範囲を最小限に抑えることができ
、しかもこれらを安価にして実現することができる。

尚上記第１図において、ＣＴ１４．１５の二次側両端に
接続しているＣＴ二次回路開放保護用放電１１６．１７
は、ＣＴ二次回路切換用継電器２０の補助接点２０ａ　
１．２０８２と２．Ｏｂｔ。

２０ｂ２がラップして切換わる機構のものであれば不要
である。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、変圧器の運転形態
が未決定の場合でもその運転形態と無関係に確実に地格
保護を行ないかつ誤動作をなくして地絡事故時の停電範
囲を最小限に抑えることが可能な安価で極めて信頼性の
高い低圧地格保護装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す系統構成図、第２図は
第１図におけるしゃ断器の制ｗ回路を示す構成図、第３
図および第５図は第１図の変圧器を夫々並列運転および
単独運転とした場合の地格継電器とＣＴ二次側の接続を
示した回路図、第４図および第６図は夫々第３図および
第５図による運転形態で地格事故が発生した時の等価回
路図を示すものである。 １・・・電源、２・・・ＮＱ１断路器、３・・・瀬２断
路器、４・・・Ｎ１１１変圧器、５・・・随２変圧器、
６・・・１１１１１変圧器二次しゃ断器、７・・−Ｎｌ
１２変圧器二次しゃ断器、８・・・Ｎ１１Ｉ側負荷、９
・・・ＮＱ２側負荷、１ｏ・・・母線連絡しゃ断器、１
１．１２・・・中性点接地線、１３・・・接地点、１４
・・・船１側地格検出用ＣＴ、１５・・・１１Ｑ２側地
格検出用ＣＴ、１６・・・船１側ＣＴ二次開放保護用放
電器、１７・・・ＩＩＱ２側ＣＴ二次開放保護用放電器
、１８・・・ＩＩＱＩ側地格継電器、１９・・・ＮＱ２
側地格継電器、２ｏ・・・ＣＴ二次回路切換用継電器、
２１Ｈ・・・随１変圧器二次しゃ断器操作人スイッチ、
２１Ｋ・・・同切スィッチ、２２Ｈ・・・Ｎ１１２変圧
器二次しゃ断器操作人スイッチ、２２Ｋ・・・同切スィ
ッチ、２３．２４・・・補助継電器、２５．２６・・・
警報回路、Ｐ、Ｎ・・・制御電源母線、Ｈ・・・しゃ断
器入端子、Ｋ・・・同切端子、ＣＯＭ・・・同コモン端
子。 出願人代理人　弁理士　鈴扛武彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２台の変圧器が夫々の二次側しゃ断器および母線
   連絡しゃ断器の人、切により、変圧器の単独運転または
   並列運転を行なうことが可能な系統において、前記各変
   圧器の低圧側中性点を夫々の中性点接地線を共通接続し
   て直接接地し、前記各中性点接地線に夫々設けられた地
   絡検出用の変流器と、これら各変流器の二次側に夫々接
   続された地格継電器と、前記各変圧器の二次側しゃ断器
   および前記母線連絡しゃ断器が°入”状態にあることを
   検出すると動作する状態検出器と、この状態検出器の動
   作時には前記各地格継電器を直列接続しかつこれを前記
   各変流器の二次側両端と並列接続して閉回路を形成し、
   また前記検出器の不動作時には前記各地絡継電器を夫々
   の変流器の二次側に接続して閉回路を形成するように前
   記各地格継電器と各変流器の二次側との接続構成を切換
   える接続切換手段とを備えて成ることを特徴とする低圧
   地絡保護装置。 （２各変流器の二次側両端に変流器二次開放保護用放電
   器を接続したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）
   項記載の低圧地格保護装置。