(57)【要約】【課題】地絡事故時の地絡点を検出し、当該回路の遮断器の保護動作を確実に行う地絡保護リレーを提供する。【解決手段】複数のフィーダ回路１５ａ、１５ｂ、１５ｎにそれぞれ設けられるとともに、地絡事故を検出して保護動作を行う地絡保護リレー１８ａ、１８ｂ、１８ｎにおいて、複数の地絡保護リレー１８ａ、１８ｂ、１８ｎを伝送ケーブル１９で接続して互いの電流値を比較し、複数のフィーダ回路１５ａ、１５ｂ、１５ｎの地絡電流の大きさが所定値を越えるとともに、その中で最も大きい地絡電流を検出したものが保護動作することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のフィーダ回路にそれぞれ設けられるとともに、地絡事故を検出して保護動作を行う地絡保護リレーにおいて、
前記複数のフィーダ回路の地絡電流の大きさが所定値を越えるとともに、その中で最も大きい地絡電流を検出したものが保護動作することを特徴とする地絡保護リレー。
【請求項２】
複数のフィーダ回路にそれぞれ設けられるとともに、地絡事故を検出して保護動作を行う地絡保護リレーにおいて、
前記複数のフィーダ回路の地絡電流の大きさが所定値を越えるとともに、その中で最も大きい地絡電流を検出し、かつ地絡電圧に対する位相が所定の範囲内にあったものが保護動作することを特徴とする地絡保護リレー。
【請求項３】
前記複数のフィーダ回路に流れる地絡電流の大きさを伝送機能により共有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の地絡保護リレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地絡事故を確実に検出し、保護動作を行う地絡保護リレーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、日本国内における送配電系統では、高抵抗接地系が多く、地絡方向保護リレーにより地絡保護が行われている。地絡電圧に対する地絡電流の位相により、地絡事故が自回路で発生したものか、他回路で発生したものかを判定し、自回路で発生したと判定した地絡方向保護リレーのみが遮断動作し、地絡点が切り離されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一方、海外では、直接接地系が多く、地絡保護には地絡過電流保護リレーを使用し、地絡電流の大きさで地絡事故が判定されている。
【特許文献１】特開平８−２４２５２９号公報  （第３ページ、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の従来の地絡方向保護リレーを使用している場合、地絡事故が発生した自回路とは別の回路の地絡方向保護リレーが動作する所謂もらい事故が発生することがある。地絡事故は主回路機器やケーブルなどの絶縁劣化や絶縁不良などにより発生し、完全地絡、放電地絡、間欠地絡などがあり、様々な地絡電流が流れる。放電地絡、間欠地絡では、正弦波とはほど遠い、針状の波形の地絡電流となる。
【０００５】
このため、地絡方向保護リレーでは、針状の波形でも地絡電流の位相を正確に検出する必要から、フィルター回路などが設けられている。しかしながら、主回路電圧、負荷容量、ケーブルの充電電荷などにより地絡時に発生する地絡電流の波形を予測することは困難であり、地絡電流の位相を正確に検出することは困難であった。
【０００６】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、高抵抗接地系の回路において、地絡事故を確実に検出し、保護動作を行うことのできる地絡保護リレーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の地絡保護リレーは、複数のフィーダ回路にそれぞれ設けられるとともに、地絡事故を検出して保護動作を行う地絡保護リレーにおいて、前記複数のフィーダ回路の地絡電流の大きさが所定値を越えるとともに、その中で最も大きい地絡電流を検出したものが保護動作することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数の地絡保護リレーを伝送ケーブルで接続し、自回路と他回路との地絡電流情報を共有して互いの電流値を比較し、それぞれが所定値を越え、その中で最も大きい地絡電流を検出したものが保護動作するようにしているので、地絡事故発生時のもらい事故を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１０】
本発明の実施例に係る地絡保護リレーを図１、図２を参照して説明する。図１は、本発明の実施例に係る地絡保護リレーの構成を示す回路図、図２は、本発明の実施例に係る地絡保護を説明するための主回路系統図である。
【００１１】
図１に示すように、地絡保護リレーには、零相変流器１に接続され、主回路の零相電流を検出するアナログ検出回路２、検出された電流をアナログ値からデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換回路３、デジタル値に変換された電流を監視し、主回路を地絡電流から保護するための保護動作を実行する中央処理装置４、保護動作により主回路に接続された遮断器をトリップさせる出力接点５が設けられている。
【００１２】
中央処理装置４には、定期的に入力される地絡電流の実効値を記録する記憶装置６、その電流値を表示する表示器７、出力接点５を手動操作で動作させる操作スイッチ８が接続されている。また、他の地絡保護リレーへ自回路の電流値を送信する送信回路９、他の地絡保護リレーから他回路の電流値を受信する受信回路１０が接続されている。
【００１３】
そして、受信回路１０で受信された他回路の電流値は記憶装置６に保存されるとともに、中央処理装置４で自回路の電流値と比較される。その結果、自回路の電流値が他回路よりも大きいとともに、無負荷時の電流値よりも大きく所定の電流値を越え、かつ単発的なノイズではなく所定の継続時間を有する場合には、出力接点５を動作させるようになっている。
【００１４】
次に、地絡保護リレーの設置状況を図２を参照して説明する。
【００１５】
図２に示すように、主変圧器１１の二次側には、共通母線１２が接続され、この共通母線１２に、二次変圧器１３、接地形計器用変圧器１４、および第１から第ｎの複数のフィーダ回路１５ａ、１５ｂ、１５ｎが接続されている。それぞれのフィーダ回路１５ａ、１５ｂ、１５ｎには、遮断器１６ａ、１６ｂ、１６ｎが設けられ、図示しない負荷が接続される。遮断器１６ａ、１６ｂ、１６ｎの二次側には、零相変流器１７ａ、１７ｂ、１７ｎが設けられ、地絡保護リレー１８ａ、１８ｂ、１８ｎが接続されている。
【００１６】
地絡保護リレー１８ａ、１８ｂ、１８ｎは、伝送ケーブル１９により、それぞれの送信回路９と受信回路１０が接続されている。即ち、地絡電流の大きさを送受信する伝送機能を有する。また、接地形計器用変圧器１４の三次巻線には、地絡時の過電圧を検出する地絡過電圧保護リレー２０が接続され、その出力が電圧信号ケーブル２１によりそれぞれの地絡保護リレー１８ａ、１８ｂ、１８ｎに入力されている。
【００１７】
次に、第１のフィーダ回路１５ａのＡ点で地絡事故が起きた場合を説明する。
【００１８】
第１のフィーダ回路１５ａでは負荷側の地絡点Ａに向かって、所定の大きさ以上で所定の継続時間以上の地絡電流が流れる。第２のフィーダ回路１５ｂ、第ｎのフィーダ回路１５ｎでは、受電側に向かって地絡電流が流れる。このため、第１のフィーダ回路１５ａでは、第２のフィーダ回路１５ａと第ｎのフィーダ回路１５ｎからの地絡電流が流れ込んで加算され、大きな電流値となる。
【００１９】
ここで、それぞれの地絡保護リレー１８ａ、１８ｂ、１８ｎでは、それぞれ電流を検出するとともに、伝送ケーブル１９を介して自回路と他回路の電流値を共有している。このため、地絡事故が起きた地絡保護リレー１８ａでは、他回路となる地絡保護リレー１８ｂ、１８ｎよりも電流値が大きく、自回路での地絡事故であると判定し、遮断器１６ａをトリップさせる信号を出力する。
【００２０】
なお、地絡保護リレー１８ｂ、１８ｎでは、自回路よりも他回路での地絡電流が大きく、他回路での地絡事故であると判定し、自回路の遮断器１６ｂ、１６ｎの保護動作を行わない。地絡事故時の波形は複雑であるものの、電流の大きさは自回路と他回路とで異なるので、もらい事故を防止することができる。
【００２１】
一方、地絡過電圧保護リレー２０では、地絡電圧を検出し、電圧信号ケーブル２１を介してそれぞれの地絡保護リレー１８ａ、１８ｂ、１８ｎに地絡過電圧動作信号を出力する。それぞれの地絡保護リレー１８ａ、１８ｂ、１８ｎでは、地絡電圧に対する地絡電流の位相が所定の範囲内であるとともに、その中で最も大きい地絡電流を検出した地絡保護リレー１８ａが保護動作を行う。即ち、位相が判定できるものでは、地絡電圧の位相と地絡電流の大きさとのアンド条件で保護動作をする。
【００２２】
上記実施例の地絡保護リレーによれば、それぞれのフィーダ回路１５ａ、１５ｂ、１５ｎに設けられた地絡保護リレー１８ａ、１８ｂ、１８ｎの送受信回路９、１０を伝送ケーブル１９で接続し、自回路と他回路との地絡電流情報を共有し、地絡事故により所定値を超える地絡電流が流れたとき、互いの電流値を比較し、その中で最も大きい地絡電流を検出したものが保護動作するようにしているので、地絡事故発生時のもらい事故を防止することができる。
【００２３】
また、地絡電圧の位相と地絡電流の大きさとのアンド条件によって保護動作を確実なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施例に係る地絡保護リレーの構成を示す回路図。
【図２】本発明の実施例に係る地絡保護を説明するための主回路系統図。
【符号の説明】
【００２５】
１、１７ａ、１７ｂ、１７ｎ  零相変流器
２  アナログ検出回路
３  Ａ／Ｄ変換回路
４  中央処理装置
５  出力接点
６  記憶装置
７  表示器
８  操作スイッチ
９  送信回路
１０  受信回路
１１、１３、１４  変圧器
１２  共通母線
１５ａ、１５ｂ、１５ｎ  フィーダ回路
１６ａ、１６ｂ、１６ｎ  遮断器
１８ａ、１８ｂ、１８ｎ  地絡保護リレー
１９  伝送ケーブル
２０  地絡過電圧保護リレー
２１  電圧信号ケーブル
【図１】
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【図２】
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