JPS6031172B2

JPS6031172B2 - 連系線電力断検出装置

Info

Publication number: JPS6031172B2
Application number: JP53100396A
Authority: JP
Inventors: 立夫高橋; 茂幸水野
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1978-08-17
Filing date: 1978-08-17
Publication date: 1985-07-20
Also published as: JPS5529219A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は２系統間の電力融通を行なっている電力系統に
おいて、他系統の原因で連系線電力が零となったことを
検出する連系線電力断検出装置に関するものである。

第１図に電力系統を示す。

斜線部分枠１内が他の電力系統で枠外が本系統である。
池系統内のしや断器１５２Ｒは本系統との連系線入、切
用であり、１５２Ｒの図示上方母線ＢＵＳには多くの発
電機群及び負荷群が接続（図示せず）されている。本系
統のしや断器１５２は前記池系統のしや断器１５２Ｒと
同様目的のもので、系統間の連系線の入、切を行なうも
のである。また本系統の発電機Ｇは発電機しや断器５２
と主変圧器ＭＴを介して本系統に接続される。また本系
統は負荷変圧器ＬＴと負荷しや断器５２Ｆを介して負荷
群Ｌに接続している。つぎに本系統と他系統の電力融通
について説明する。

電力融通の方式として次の４ケースが考えられる。ケー
スＡ：本系統負荷Ｌ‘こ対して本系統の発電機Ｇの電
力と発電機Ｇでの電力不足分を他系統より電力供給する
。

このとき、しや断器１５２Ｒ，１５２，５２，５２Ｆは
全て“入”となる。ケースＢ：本系統負荷Ｌ‘こ対し
て本系統の発電機Ｇより電力を供給し、発電機Ｇの電力
余剰分を池系統に融通する。

このとき、しや断器１５２Ｒ，１５２，５２，５２Ｆは
全て“入”となる。

ケースＣ；本系統の発電機Ｇが停止中に本系統の負荷
Ｌには他系統より電力を供給する。

このとき、しや断器１５２Ｒ，１５２，５２Ｆが“入”
となる。ケースＤ；本系統の発電機Ｇの電力を他系統
へ供給し、本系統負荷Ｌには電力供給をしない。

このとき、しや断器１５２Ｒ，１５２，５２が“入”と
なる。以上のような電力融通状態において、他系統のし
や断器１５２Ｒが切れた場合には前記ケースＡ〜Ｄにお
いてケースＡの場合；電力融通されていた負荷分が不
足となるので発電機Ｇが過負荷となり、タービン回転数
が下降しタービン及び発電機等が危険状態となりうるの
で、発電機Ｇの発電力を増加させるかまたは負荷側Ｌの
負荷を発電機Ｇの出力に見合った値まで減らす必要が生
じる。

ケースＢの場合：電力融通していた負荷分が余剰電力
となり発電機Ｇが軽負荷となり、タービン回転数が上昇
しタービン及び発電機等が危険状態となりうるので、発
電機Ｇの発電力を減少させるか又は負荷側Ｌの負荷を発
電機Ｇの出力に見合った値まで増す必要が生じる。

ケースＣの場合；発電機Ｇに対する影響はない。

ケースＤの場合；発電機Ｇの負荷が無関係となるので
タービン回転数が急変上昇するので、直ちにタービン及
び発電機を停止又は定格速度へ引戻す操作をする必要が
ある。

以上の如く、ケースＣを除いては他系統内のしや断器が
切れ電力の融通が不可となった場合には、本系統におい
ては発電機Ｇまたは負荷Ｌの何らかの調整が必要となる
。

従来、しや断器１５２Ｒのトリツプはこのしや断器１５
２Ｒそのものの髭点出力で判断することが多い。

しかし、しや断器１５２Ｒの位置が本系統以外の遠方地
に設けられている場合には、しや断器の接点を取りだす
ために本系統からしや断器１５２Ｒ設置点までケーブル
を布設することになるが、ケーブルが長くなるために費
用が増大したりケーブルの線路抵抗が増し接点の開，閉
を正確に検出することができない。したがってしや断器
接点を本系統へ入力するために伝送装置が必要となり、
費用が増大する。また伝送装置を設けた場合には、伝送
装置の高信頼度化又は高信頼度とするための伝送回線多
重化による費用増大等が生じる。またしや断器が遠方地
でなくとも、しや断器１５２Ｒの接点が全て使用済みで
接点を出せない場合や、しや断器１５２Ｒ相当が数多く
設けられているために各しや断器の接点を１個所にまと
められない場合、またしや断器１５２Ｒが他の電力会社
の系統にある場合には接点の取り合いを行なわずに池系
統の異常により本系統が影響を受ける場合には本系統側
で池系統の異常を検出せざるを得ない場合もある。これ
らの問題を解決するために、従来では連系線電力量又は
電流量の零検出を行ない、連系線電力零のときをしや断
器１５２Ｒトリップ（但し、しや断器１５２，５２，５
２Ｆの入、切により生ずる電力変化では検出しないよう
にロックする）としていたが、連系線電力は一方向性の
ものではなく、他系統から本系統へ、本系統から池系統
へと常に両者融通し合うために一時的に連系線電力が零
となることもあり得るために、このときは謀検出をする
ことになる。

本発明はこの点にかんがみ、池系統と蓮系している電力
系統において、他系統に設けられた連系線電力入、切用
しや断器のトリツプを、連系線電力零又は電流零と系統
周波数基準値以外の条件で検出し、他系統からのしや断
器トリップ接点の取り合いを不要とした連系線電力断検
出装置を提供することを目的とするものである。

以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

まず、第２図で連系線電力及び周波数検出回路を説明す
る。第２図で枠１内は他の電力系統、その他は本系統で
ある。枠１内の池系統電力系では発電機群及び負荷群は
母線ＢＵＳに接続され、連系線入、切用しや断器１５２
Ｒに接続している。１５２は前言己しや断器１５２Ｒと
同様に本系統に設けられた連系線入、切用しや断器であ
る。

連系線には変流器ＣＴと計器用変圧器ＰＴが設けられ、
変流器ＣＴ２次電流ｉと変圧器ＰＴ２次電圧Ｖが連系線
電力軍検出器２に入力され、また変圧器ＰＴ２次電圧は
周波数検出器３に入力される。連系線電力零検出器２は
連系線電力が零のときを検出し、零検出としたときリレ
ーＡが動作する。また周波数検出器３は系統周波数がし
や断器１５２及び１５２Ｒが“入”となり他系統と蓮系
しているときに生ずる通常の周波数変化よりはずれたこ
とを検出し、このときリレーＢが動作する。尚、周波数
検出器３は発電機Ｇが停止（しや断器５２“切”）でし
や断器１５２が“切”又は１５２Ｒが“切”のときは入
力Ｖが零Ｖとなるので、周波数異常低下と同様の状態と
して検出リレーＢが動作する。発電機Ｇは一定出力制御
の発電機であり、発電機しや断器５２と主変圧器ＭＴを
介して本系統に接続し、本系統から負荷変圧器ＬＴと負
荷しや断器５２Ｆを介して本系統の負荷群Ｌ‘こ接続し
ている。次に第３図でリレーシーケンス回路について説
明する。

図で接点１５２一１ａ，１５２一２ａ，１５２−３ａは
しや断器１５２が“入”のとき閉となる補助接点、また
接点５２−ｌａ，５２一３ａは発電機しや断器５２が“
入”のとき閉となり、５２一ｂは“切”のとき閉となる
補助接点である。また接点５２Ｆ−ｌａと５２Ｆ−２ａ
は負荷しや断器５２Ｆが“入”のとき閉となり、接点５
２Ｆ−３ｂは“切”のとき閉となる補助接点である。リ
レーＣはしや断器１５２が“入”、発電機しや断器５２
が“入”、負荷しや断器５２Ｆが“切”で本系統の発電
機Ｇより池系統へ電力融通し、本系統負荷に電力を供給
していないときに動作して出力接点Ｃ−ｌａを閉じる。
リレーＤはしや断器１５２が“入”、発電機しや断器
５２が“切”、負荷しや断器５２Ｆが“入”で他系統か
ら本系統負荷Ｌへ電力融通し、本系統の発電機が停止し
ているときに動作し出力接点Ｄ−ｌａが開となる。また
リレーＥはしや断器１５２が“入”、発電機しや断器５
２が“入”、負荷しや断器５２Ｆが“入”で本系統負荷
Ｌに他系統と本系統発電機Ｇの両者より電力供給するか
又は本系統発電機Ｇが本系統負荷Ｌと池系統へ電力供給
するときに動作し出力接点Ｅ−ｌａが閉となる。接点Ｂ
−ｌａは第２図のリレーＢが動作したとき‘こ閉となる
接点であり、接点Ａ−ｌａはリレーＡが動作したときに
閉となる接点である。リレーＦＴは限時動作のリレーで
あり、リレーＦＴが動作し接点ＦＴ−ｌａが開になるこ
とにより自己保持し、保持復帰スイッチの接点Ｇ−ｌｂ
を閉とするまで保持を継続する。次に本発明の動作を説
明する。

しや断器１５２及び１５２Ｒが“入”となり他系統と蓮
系しているときの系統周波数の変動は、他系統における
負荷変化、本系統における負荷変化の区別なく池系統の
母線ＢＵＳに接続されている発電機群及び本系統の発電
機運転中は本系統の発電機Ｇによって基準周波数となる
ように制御されている。したがって負荷変化によって生
ずる周波数変化は直ちに抑制されるように制御されるの
で、周波数の変動量は略予測された範囲内となる。しか
し、しや断器１５２又は１５２Ｒが切れ本系統のみの単
独系統となった場合には、本系統負荷Ｌの負荷変化によ
って生ずる周波数変化は本系統の発電機Ｇのみで制御す
ることになるので、周波数の変動量は他系統と接続され
ていた場合に比べて大きくなるのが一般である。また他
系統と電力融通していた状態でしや断器１５２Ｒ又は１
５２が瞬時に切れると、融通し合っていた電力分が本系
統として不足または過剰となるので周波数はこの過又は
不足電力に相当する分だけ急変上昇又は下降したのちに
発電機Ｇの周波数制御のゲイン及び時定数にそってこの
過不足を制御することになる。また他系統と本系統が接
続されていても連系線電力零の状態もあり得るが、本系
統負荷Ｌの変化が生じた場合には周波数が変化するので
本系統の発電機Ｇの出力が変化するとともに連系線電力
も負荷変化を補うべく変化するが、他系統と連系してし
・ない場合には連系線電力は零の状態を継続する。そこ
で本発明では、他系統しや断器が“切”となり連系線電
力が零になるのを連系線電力零検出器２により検出しリ
レーＡを動作させる。

また本系統が単独系統となったことにより生ずる系統周
波数変動量の変化幅が他系統と蓮系している場合の系統
周波数の変動量より越えていて尚且本系統の水車発電機
Ｇが安定運転できない領域であることを周波数検出器３
により検出しリレーＢを動作させる。ここで、リレーＣ
，Ｄ，Ｅは本系統内のしや断器１５２，５２，５２Ｆの
３ケースの状態を表わしており、従来技術にて説明した
３ケース（ケースＡ又はＢとＣとＤ）と同様である。

このようにケースの区分けをしたのは本発明の目的が他
系統の原因による連系線電力断の検出にあるので、本系
統内のしや断器の状変によっても連系線電力が零となる
こともあり得るので、謀検出することのないように各ケ
ース毎にロックしているものである。即ち、発電機Ｇが
運転中のケースの場合ではリレーＣ又はリレーＥが動作
し、接点Ｃ−ｌａ又は８一１ａが閉となっているので、
この状態で他系続しや断器が“切”になると連系線電力
が零となり、リレーＡが動作し接点Ａ−ｌａが閉となり
、同時に周波数が設定幅を越えるのでリレーＢが動作し
て接点Ｂ−ｌａが閉となるので、限時動作リレーＦＴが
タイムカウントを始める。

タイムカウント時間中に周波数が設定幅内に抑制されな
い場合にはリレーＦＴの接点ＦＴ−ｌａによりリレーＦ
Ｔは自己保持する。この自己保持は運転員による保持復
帰スイッチＧ−１６の操作をするまで継続する。リレー
ＦＴが動作したことによって他系統しや断器の“切”を
判断する。限時動作リレーＦＴの時間設定は他系統しや
断器が“入”のときの周波数変動を引き戻す制御に要す
る時間に設定される。また上記において、他系統しや断
器が“切”になる前の連系線電力量が小さい場合には、
周波数の変動が設定幅を越えないこともあり得る。この
場合には直ちに池系統しや断器の“切”を検出できない
が、このときの周波数は水車発電機Ｇが安定な運転ので
きる領域であるので特に問題ない。しかし本系統の負荷
Ｌが変化したことにより周波数が設定幅を越えたときは
、池系統しや断器が切れたことが判断できる。またリレ
ー○が動作しているケース、即ち本系統発電機が停止し
本系統の負荷Ｌには他系統より電力供給している状態で
は周波数の変化を見ることなく連系線電力断の条件によ
り他系続しや断器“切”を判断してもよいので、リレー
ＦＴの動作条件には周波数の条件を入れていない。尚、
上記実施例では連系線電力断を電力量にて検出している
が、電流量で検出してもよい。

また叢系線電力をしや断器１５２の発電機側で見ている
が、連系線電力の検出できる点例えばしや断器１５２と
１５２Ｒの闇でもよい。以上記載の本発明によれば、池
系統しや断器が“切”になったことを目系統内で検出す
ることができるので、他系統しや断器までのケーブル布
設による線路抵抗の問題や伝送装置設置による費用増大
を抑えることができる連系線電力断検出装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は連系線電力系統を示す単線図、第２図及び第３
図は本発明の一実施例を説明する単線系統図と制御回路
図である。１・・・・・・他系統、２・・・・・・連系線電力零検
出器、３・・・・・・周波数検出器、１５２Ｒ，１５２
・・・・・・連系線しや断器、５２・・・・・・発電機
しや断器、５２Ｆ・・・・・・負荷しや断器、Ｇ…・・
・発電機、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ．Ｅ・・・・・・補助リレー
、ＦＴ・・・・・・限時動作リレー。第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

１相互に電力融通している電力系統において、連系線
電力又は連系線電流が零のとき動作する連系線電力又は
電流零検出器と系統周波数検出器を備え、連系線電力又
は電流零の条件と系統周波数が他系統と連系している場
合の系統周波数の周波数変化幅を越えた条件により他系
統のしや断器が切れたことを検出する連系線電力断検出
装置。