JPS61293116A - 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、３相４線式配電系統Ｃ二おける地絡保護装置
口開するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

第６図、第７図、第８図により、従来技術を説明する。

第６図において、１，２，５．６は受電断路器、３．４
は受電しゃ断器であシ、これらを経由し、変圧器１次断
路器７．８を介し、変圧器９．１０が設けられる。この
変圧器９．１０の２次側には、３相４線の蛇篭系統を構
成する。３相４線系統は４００　Ｖの低圧で構成される
のが一般的でおｐ、電路の開閉には４憶のしゃ断器が適
用される。

すなわち、図において、１１．１２は変圧器２次しゃ断
器、１３は母線連絡しゃ断器、１４〜１７はフィーダし
や断器で、これらには前述した４他のしゃ断器を用いて
いる。変圧器、′、　１００２次側中性点は大地に接地
され、その中性相と三相電源とで３相４線配電系統を構
成している。また、変圧器９，１００２次側中性点と、
大地との間の接地線４二は、変流器１８．１９を設け、
その２次側は地絡過電流継電器％、２４に接続される。

地絡過電流継電器る。２４は、変圧器２次側母線の地絡
時（−動作すると共にフィーダの地絡時に、フィーダ（
−設けられた図示しない地絡過電流継電器が動作せず、
地絡故障が継続している場合に動作し、変圧器２次しゃ
断器１１．１２１ニトリツブ信号を送り、地絡故障を除
去する。

る。

しかしながら、上記地絡保護方式の場合、次の問題点が
ある。すなわち、変圧器２次しゃ断器１１゜１２及び母
線連絡しゃ断器１３が投入状態の場合、大地を通した単
相回路ができ、第６図の破線の経路で第３高調波の循環
電流が流れる。このため、地絡故障が発生していなくて
も、地絡過電流継電器２３．２４が動作し、変圧器２次
しゃ断器１１．１２がトリップし、低圧側が全停となる
（電気書院発行「自ば用電気設備の保護継電システムｊ
　Ｐ１５１．１５２参照）。そこで、一般的には第７図
のよう（−１２台の変圧器の中性点を互い（′−接続し
、その接続点と大地との間の接地線に液流器５を設け、
その２次側に地絡過電流継電器２６を設直し、上述の単
相回路を流れる第３高調波循環電流が地絡過電流継電器
２６（１流れ込まないようにしている。第７図における
地絡保護装置では、変圧器２次側しゃ断器１１．１２及
び母線連絡しゃ断器」３が全て投入されている場合（−
１Ｆ点で一線地絡故障が発生すると、各々の変圧器２次
中性点を介し、地絡電流Ｉｇｌ　＋Ｉｇ２が流れ、その
合計値Ｉｇ　（−Ｉｇ工＋工ｇ２）が地絡故障点及び、
接地点（１流れる。変流器５０２次側に設けた地絡過電
流継電器６はこの電流Ｉｇを検出し、変圧器２次しゃ断
器１１，１．２をトリップさせる。このトリップ回路を
第８図（ユ示す。図で、ｌｌＴｃ　。

１’２　Ｔ　Ｃは変圧器２次しゃ断器１１．１２のトリ
ップコイルである。ｌｌａ　、　１２ａは各しゃ断器１
１．１２の補助接点で、対応するしゃ断器１１．１２の
閉で閉となるａ接点である。２６ａは地絡過電流継電器
２６が・ａ接点であシ、地絡過電流継電器あの動作する
と閉とな９、トリップコイルＩＩＴＣ、１２ＴＣを励磁
ししゃ断器１１．１２をトリップさせる。

しかしながら、上述の方式においては、次の問題点がめ
った。変圧器２次しゃ断器１１．１２が閉で母線連絡し
ゃ断器１３が開の場合、すなわち、変圧器９．１２を並
列運転していない場合に、変圧器９側の母線のＦ点で地
絡が発生すると、過電流継電器２６が動作するため、変
圧器１０側のバンクが健全であるにもかかわらず、変圧
器２次しゃ断器１１゜１２を両方ともトリップしてしま
う。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、変圧器並列時、各変圧器の中性点を介
して流れる第３高調波循環電流の影響も受けず、かつ、
母線連絡しゃ断器を開の状態すなわちバンク単独運転時
において片バンクに地絡が発生しても、故障バンク側の
変圧器二次しゃ断器のみを選択しゃ断し、健全バンク側
の運転は継続させることができる地絡保護装置を提供す
ることにある。

〔発明の概要〕

本発明は、二次側に中性点を有する２台以上の変圧器と
、その各々の変圧器と対応する母線とを接続する変圧器
二次しゃ断器と、各変圧器毎の母線間を接続する母線連
絡しゃ断器を備えｆｃ、３相４線式配電系統の地絡保護
装置（′″−おいて、前記各変圧器中性点と大地間を接
続する接地線にそれぞれ設けられた変流器と、前記各変
流器からの出力を入力し複数の変流器から同時に同一方
向の出力が生じた場合はこれら変流器に対応する変圧器
二次側の母線間（−設けられた母線連絡しゃ断器に旧姓
し指令を与え、各変流器から個別に出力が生じた場合は
その変流器が設けられた変圧器の二次側しゃ断器に旧姓
し指令を与える判定装置とを備えており、変圧器並列運
転時の第３高調波循環電流Ｃ二誤動作せず、かつ地絡事
故発生時は事故発生系統のみを解列して健全系統の運転
を継続できるよう（ニしたものである。

〔発明の実施例〕

以下に図面を参照し、本発明の一実施例を述べる。

第１図において、１８．１９は変流器で各変圧器９゜１
０の中性点と大地との間の接地線に設けられる。

これら各変流器１８．１９の二次側には、電流方向判別
装置加を設ける。また第３図は本発明口おけるしゃ断器
トリップ制御回路で、１３ｂは母線連絡しゃ断器１３の
補助接点でしゃ断器間で閉となる。ＩＩＴＣ。

１２Ｔｃ　、　１３ＴＣは、Ｌ　−ａ　ｗｒ器１１．１
２．１３＋／）　）　’Ｊ　ツブコイル、ｌｌａ　、　
１２ａ　、　１３ａは谷々しゃ断器１１，１２゜１３の
補助接点で、しゃ断器閉で閉となる。２ｆ）ａｌ　。

２０ａ２は各々第１図の電流方向判別装置側の出力帳点
で、入力電流つまり、変流器１８，１．９の二次電流が
同一方向の時は両接点２０ａ１　、２０ａ２が閉じる。

また変流器１８側の入力のみの時は接点２０ａ１が閉じ
、変流器１９４１１１１の入力のみの時は接点２０ａ２
が閉となる。

ここで、電流方向判別装置加は第４図のように構成され
ている。図において、２０−１．２０−２は電流レベル
検出部で、変流器１８．１９の２次電流工１．。

■。の大きさを検出する。２０−３は電流加算部で、上
記電流レベル検出部２０−１．２０−２の検出′電流の
瞬時値をサンプリングして加算（ｉｇ□十Ｉｇ　２　＝
　Ｉｅ）する。２０−４は電流比較部で、加算された電
流値Ｉ。

が設定値Ｘ以上であることを判定（ＩＧ＞Ｘ　）する。

２ｏ−５は系統状態判別部で、前記電流レベル検出部２
０−１．２０−２の検出電流１ｇ□＋　　１ｇ２と、電
流比較部２０−４の比較出力とのアンド条件にて、しゃ
断器用外し用接点２０ａｌ　、　２０ａ２　＋二対する
動作出力を生じる。

上記構成において、第１図の変圧器９．１０が並列運転
時には、第３高調波循環電流工３が破線のように容度圧
器の中性点を介して流れ、各変圧器９゜１００中性点回
路に設けた変流器１８，１．９の二次回路には変流器２
次電流ｉ、が流れる。このとき電流方向判別装置かのｉ
、ｌ側の入力、つまり変流器１８の二次電流に対し、１
１側の入力つま９変流器１９の二次電流の位相は１８０
°違うため、第４図で示した電流方向判別装置側は動作
しない。従って第３図において、電流方向判別装置茄の
ａ接点２０ａｔ　、　２０ａ２閉じないため、しゃ断器
１１．１２のトリップコイル１１ＴＣ、１２Ｔｃは励磁
されず、しゃ断器１１．１２はトリップしない。

また変圧器単独運転時、すなわち、変圧器二次しゃ断器
１１．１２が閉で母線連絡しゃ断器１３が開の場合、第
２図で示すように、変圧器９側バンクの母線のＦ点で地
絡が発生すると、地絡電流１ｇ１は第２図の破線の経路
で流れ、これに対応する変流器１８の二次電流ｉｇ＋が
流れる。このとき、他方の変流器１９の二次電流を鮭は
零であるため、゛電流方向判別装置かの入力が単一人力
となり、電流方向判別装置旬が動作する。このため第３
図において、前記単一人力の変流器１８１″一対応した
電流方向判別装置側のａ接点２０ａ、だけが閉となり母
線連絡しゃ断器１３のｂ接点１３ｂが閉のため変圧器二
次しゃ断器１１のトリップコイルＩＩＴＣが付勢され、
しゃ断器１１がトリップする。同様に変圧器１０側の母
線で地絡発生の場合も単一人力となｐ、故障バンクであ
る変圧器１０側のしゃ断器１２のみトリップする。

また並列運転時（−１母線地絡が発生すると、地絡電流
は各々の変圧器中性点Ｃ二分散して流れるため、電流方
向判別装置側の入力ｉ□、ｉｇ□は同一方向となり、第
３図：：おいて、２０ａｌ　、　２０ａ２が閉となり、
母線連絡しゃ断器１３をしゃ断し、変圧器単独運転の系
統構成に変化させる。その後、前記単独運転時と同様に
故障バンクしゃ断を行なう。

上記動作をまとめると第５図の通りとなる。このように
変圧器９．１０の並列運転時に６変圧器９゜１０の中性
点を介しての流れる第３高調波循環電流により、従来の
ように地絡過電流継電器が誤動作し、しゃ断器がトリッ
プすることを防止できる。

また変圧器の単独、並列運転にかかわらず、健全バンク
の変圧器二次しゃ断器をトリップすることがなく、故障
バンクの変圧器二次しゃ断器を選択しゃ断することがで
きる。

なお、本発明は、変圧器２バンク以上の系統においても
適用できることはもちろんである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、２普以上の変圧器の配電系統（ユおい
て、変圧器並列運転時の変圧器二次側の中性点を介して
流れる第３高調波循環電流の地絡過電流継電器の動作で
、変圧器二次しゃ断器は誤しゃ断されず、また、変圧器
単独及び並列運転時の片側バンク地絡時（−１地絡発生
バンクの変圧６二　′次しゃ断器のみを選択しゃ断する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による地絡保護装置の一実施例ン示す系
統構成図、第２図は第１図の系統における事故時の状態
を示す系統構成図、第３図は本発明におけるトリップ制
御回路例を示す図、第４図は第１図および第２図におけ
る要部構成を示すブロック図、第５図は第３図の回路に
おける動作状悪な狭にして示す図、弗６図および第７図
は従来装置を示す系統図、第８図は従来装置におけるト
リップ制御回路図である。 １、２．５．６　　・・・受電断路器 ３．４　　　・・・・・・・・・受′嘔しゃ断器７．８
　　　・・・・・・・・・変圧器−次断路器９．１０　
　　・・・・・・・・・変圧器１１．１２　　　・・・
・・・・・・変圧器二次しゃ断器（４懺）１３　　　　
・・・・・・・・・・・・母線連絡しゃ断器（４極）Ｉ
３　　　・・・・・・・・・・・・変圧器二次側循環電
流１４、１５．１６．１７・・・フィーダしゃ断器（４
極）１８、１９　　　・・・・・・・・・変圧器中性点
変流参加　　　・・・・・・・・・・・・電流方向判別
装置１３　　　・・・・・・・・・・・・・Ｉ、　ｉ二
よる変流器２次発生電流（７３１７）代理人　弁理士　
則　近　憲　１６（ほか１名）第１図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 二次側に中性点を有する２台以上の変圧器と、その各々
   の変圧器と対応する母線とを接続する変圧器二次しや断
   器と、各変圧器毎の母線間を接続する母線連絡しや断器
   を備えた３相４線式配電系統の地絡保護装置において、 前記各変圧器中性点と大地間を接続する接地線にそれぞ
   れ設けられた変流器と、 前記各変流器からの出力を入力し複数の変流器から同時
   に同一方向の出力が生じた場合はこれら変流器に対応す
   る変圧器二次側の母線間に設けられた母線連絡しや断器
   に引外し指令を与え、各変流器から個別に出力が生じた
   場合はその変流器が設けられた変圧器の二次側しや断器
   に引外し指令を与える判定装置と、 を備えたことを特徴とする地絡保護装置。