(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２０ｋＶ級の受配電設備において、
受電点に受電遮断器を介して接続され，前記受電点と下流の配電系との短絡保護協調がとれるように短絡電流を抑制する限流機能を有する２０ｋＶ級の限流リアクトルからなる限流装置と、
前記配電系を形成し，前記限流装置を介した２０ｋＶ級の電力を各フィーダの低圧配電用の変圧器に直接配電する配電部とを備え、
前記変圧器により、２０ｋＶ級の電力を低圧配電電圧に降圧して負荷給電するようにした
ことを特徴とする受配電設備。
【請求項２】
配電部に自家用発電設備が接続され、
限流装置が電力系統から前記配電部，その逆の短絡電流を抑制する限流機能を有する２０ｋＶ級の限流リアクトルからなる
ことを特徴とする請求項１記載の受配電設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２０ｋＶ級の受配電設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電力系統からの２０ｋＶ級配電が行われる超高層ビル等の大口需要家の受配電設備（２０ｋＶ級受配電設備）は、１回線受電，２回線ループ受電，常用・予備受電等のいずれの受電方式であっても、受電部に受電変圧器が設けられ、この変圧器により６．６ｋＶ等の中間電圧に降圧（変電）して配電する。
【０００３】
すなわち、従来の２０ｋＶ級受配電設備は最も簡単な１回線受電方式の場合、図３の単線結線図に示すように形成される。
【０００４】
そして、電力系統の３相３線（３φ３Ｗ）の２０ｋＶ級（２２ｋＶ又は３３ｋＶ）の電力が、受電点１から受電母線（高圧母線）２の１次断路器３，受電遮断器（主遮断器）４，計器用変流器５，電力需給用計器用変成器（ＭＯＦ）６を介して受電変圧器７の１次側に供給される。
【０００５】
この変圧器７は例えば２２ｋＶの１次側の受電電力を６．６ｋＶの中間電圧に降圧し、この中間電圧の電力を２次側下流の６．６ｋＶの配電系に給電する。
【０００６】
この配電系を形成する配電部８は変圧器７の２次側に接続された配電母線（幹線）９から複数のフィーダ１０が引出され、各フィーダ１０の６．６ｋＶの電力を、遮断器１１，計器用変流器１２，零相変流器１３及び断路器１４，電力ヒューズ１５等を介して構内各所の低圧配電用の３相又は単相の変圧器１６の１次側に配電する。
【０００７】
そして、変圧器１６は６．６ｋＶの電力を３相２１０Ｖ，単相２１０〜１０５Ｖ等の３相又は単相の１００〜２００Ｖの低圧配電電圧に降圧し、この低圧の３相又は単相の電力を各負荷に給電する。
【０００８】
ところで、受電母線２，各フィーダ１０に短絡電流等の過電流が流れると、変流器５に接続された過電流継電器（受電ＯＣ）１７及び各変流器１２に接続された過電流継電器（フィーダＯＣ）１８が動作して遮断器４，１１が開放される。
【０００９】
このとき、受電変圧器７の介在により、受電母線２からの短絡電流が抑制（限流）されて各フィーダ１０を流れ、継電器１７，１８の整定値の設定に基づき、受電点１と配電系（配電部８）との短絡保護協調がとられる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来設備の場合、２０ｋＶ級の受電電力を６．６ｋＶ等の中間電圧に降圧して配電するため、受電変圧器７及び中間電圧の配電部８が必要になって高価になるとともに、中間電圧への降圧（変電）に伴う比較的大きな電力損失が発生する問題点がある。
【００１１】
そして、受電変圧器７を省いて２０ｋＶ級の特別高圧の受電電力をそのまま配電することが考えられるが、単に受電変圧器７を省くのみでは、配電部等の設備機材に電力系統からの短絡電流に耐え得る極めて大きな短時間電流強度が要求され、具体的には、設備機材を２５ｋＡ級の特別な機材により形成する必要があり、極めて高価になる。
【００１２】
しかも、受電点１と下流の配電系の短絡電流が同一になり、これらの間で短絡保護協調をとることができなくなる。
したがって、従来設備は必ず受電変圧器７を設けて形成される。
【００１３】
つぎに、従来設備においては、配電部にいわゆるコジェネ発電機等の自家用発電設備が接続された場合、電力系統の事故短絡等が発生すると、遮断器４等が開放されて電力系統から切離されるまでの間、発電設備の出力が制限されることなく電力系統を逆充電し、発電設備の容量によっては電力系統の短絡電流が電力会社の規定値，例えば２５ｋＡを超過する事態が発生するおそれがある。
【００１４】
本発明は、設備機材に過大な電流強度を要求することなく、しかも、受電点と下流の配電系との短絡保護協調がとれるようにして、従来の６．６ｋＶ等の中間電圧に降圧する受電変圧器及び中間電圧の配電部を省き、２０ｋＶ級の受電電力を直接配電し得るようにすることを課題とする。
【００１５】
また、配電系に接続された自家用発電設備から電力系統への短絡電流の逆充電を抑制して阻止することも課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明の２０ｋＶ級の受配電設備においては、受電点に受電遮断器を介して接続され，受電点と下流の配電系との保護協調がとれるように短絡電流を抑制する限流機能を有する２０ｋＶ級の限流リアクトルからなる限流装置と、
配電系を形成し，限流装置を介した２０ｋＶ級の電力を各フィーダの低圧配電用の変圧器に直接配電する配電部とを備え、
低圧配電用の変圧器により、２０ｋＶ級の電力を低圧配電電圧に降圧して負荷に給電する。
【００１７】
したがって、従来設備の６．６ｋＶ等の中間電圧に降圧する受電変圧器の代わりに、受電点と下流の配電系との短絡保護協調がとれるように短絡電流を抑制する限流機能を有する２０ｋＶ級の限流リアクトルからなる限流装置を設け、この限流装置により２０ｋＶ級の受電電力がその短絡電流を抑制して配電系を形成する配電部に給電される。
【００１８】
そして、配電部は従来の中間電圧に降圧した電力でなく、限流装置を介した２０ｋＶ級の受電電力をそのまま各フィーダの低圧配電用の変圧器に配電し、この変圧器からの２０ｋＶ級の電力が直接１００〜２００Ｖの低圧配電電圧に降圧されて各負荷に給電される。
【００１９】
このとき、限流装置の限流作用により、配電部等の設備機材に要求される短時間電流強度は小さく、また、受電点と下流の配電部とに電流差が生じるため、それらの間の短絡保護協調をとることができる。
【００２０】
そのため、従来の６．６ｋＶ等の中間電圧に降圧する受電変圧器及び中間電圧の配電部を省いて２０ｋＶ級の受電電力の直接配電を実現することができ、２０ｋＶ級の直接配電を行う安価な受変電設備を提供することができる。
【００２１】
つぎに、配電系に自家用発電設備が接続された場合は、限流装置が電力系統から配電部，その逆の短絡電流の限流機能を備える。
【００２２】
この場合、電力系統の短絡事故等が発生し、自家用発電設備から電力系統に逆充電の短絡電流が流れようとすると、この短絡電流が限流装置によって自動的に制限され、電力系統の短絡電流の前記逆充電による増大が阻止される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の１形態につき、図１及び図２を参照して説明する。
図１は１回線受電方式の２０ｋＶ級受変電設備の単線結線図であり、この図１の設備が図３の従来設備と最も異なる点は、図３の受電変圧器７の位置に限流装置１９が設けられ、受電変圧器７が省かれている点である。
【００２４】
そして、電力系統の３相３線の２０ｋＶ級の電力は、受電点１から受電母線２の１次断路器３，受電遮断器４，計器用変流器５，ＭＯＦ６を介して限流装置１９に供給される。
【００２５】
この限流装置１９は２０ｋＶ級の限流リアクトルからなり、受電点１と下流の配電系との短絡保護協調がとれるように、電力系統からの短絡電流をほぼ２／３以下の適当な限流比で抑制（限流）する限流特性を有し、この特性で限流した受電電力を配電系としての２０ｋＶ級の配電部２０に給電する。
【００２６】
この配電部２０は、限流装置１９に接続された配電母線２１から複数のフィーダ２２が引出されて形成され、各フィーダ２２の２０ｋＶ級の電力を遮断器２３，計器用変流器２４及び断路器２５，電力ヒューズ２６等を介して構内各所の３相又は単相の低圧配電用の変圧器２７の１次側に直接配電する。
【００２７】
そして、各変圧器２７により例えば２２ｋＶの電力を３相又は単相の１００〜２００Ｖの低圧配電電圧に降圧し、この電圧の３相又は単相の電力を各負荷に給電する。
【００２８】
なお、図中の２８は図３のフィーダＯＣ１８に相当するフイーダＯＣであり、各フィーダ２２の過電流通電により遮断器２３を開放する。
【００２９】
そして、図１の構成の場合、設備側（負荷側）で短絡事故等が発生すると、限流装置１９の限流作用により、例えば、電力系統の２５ｋＡの短絡電流が２．５ｋＡに抑制されて配電部２０を流れ、配電部２０の遮断器２３，変流器２４等の設備機材に要求される短時間電流強度は小さく、各設備機材を規格化されて量産される安価な汎用機材により形成することができる。
【００３０】
また、前記の限流作用に基づき、受電母線２の受電ＯＣ１７と下流の各フィーダＯＣ２８の動作特性を例えば図２の実線イ，ロに示すように、各フィーダＯＣ２８が先に動作するように整定することができ、受電点１と下流の配電系との短絡保護協調をとることができる。
【００３１】
なお、図２の電流Ｉ１  は契約電力の１．５倍の直近電流、Ｉ２ｍｉｎ，Ｉ２ｍａｎは限流装置１９で抑制（限流）された短絡電流の最小値，最大値、Ｉ3 は限流装置１９がない場合の短絡電流（非限流短絡電流）を示す。
【００３２】
そして、限流装置１９が限流リアクトルで形成されるため、限流装置１９は電力系統（上流）から配電部２０（下流），その逆に流れる短絡電流（過電流）を限流して抑制する機能を備える。
【００３３】
この場合、配電部２０に図１の自家用発電設備２９が接続されていれば、電力系統に短絡事故等が発生したときに、発電設備２９から電力系統に流出しようとする過大な短絡電流（逆充電電流）が限流装置１９により自動的に抑制されて阻止され、発電設備２９の出力によって電力系統の短絡電流が電力会社の規定値を超過するような事態は確実に防止することができる。
【００３４】
そして、限流装置１９が限流リアクトルにより形成され、このリアクトルとしていわゆる空心リアクトル等を用いることにより、一層の小型化，軽量化が図られる。
【００３６】
そして、前記実施の形態にあっては、１回線受電方式の場合に適用したが、２回線ループ受電方式，常用・予備受電方式等の種々の受電方式の場合にも、各回線の従来は受電変圧器が設けられていた位置に前記限流装置１９を設けることにより、本発明を同様に適用することができるのは勿論である。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は、以下に記載する効果を奏する。
従来設備の６．６ｋＶ等の中間電圧に変電する受電変圧器の代わりに、受電点と下流の配電系との短絡保護協調がとれるように短絡電流を制限する限流機能を有する２０ｋＶ級の限流リアクトルからなる限流装置１９を設け、この限流装置１９により２０ｋＶ級の受電電力を、その短絡電流を抑制して配電系を形成する下流の配電部２０に給電したため、配電部２０により、従来の中間電圧に降圧した電力でなく、限流装置１９を介した２０ｋＶ級の受電電力をそのまま各フィーダ２２の低圧配電用の変圧器２７に配電し、この変圧器２７により、２０ｋＶ級の電力を直接１００〜２００Ｖの低圧配電電圧に降圧して各負荷に給電することができる。
【００３８】
したがって、従来の前記受電変圧器及び中間電圧の配電部を省き、２０ｋＶ級の受電電力を直接配電することができ、２０ｋＶ級の直接配電用の安価な受配電設備を提供することができる。
【００３９】
また、配電設備２０に自家用発電設備２９が接続された場合は、限流装置１９が電力系統から配電部２０，その逆の短絡電流の限流機能を有する２０ｋＶ級の限流リアクトルからなることにより、電力系統の短絡事故等が発生したときに、限流装置１９により、自家用発電設備２９から電力系統への逆充電の短絡電流を自動的に抑制し、電力系統の短絡電流の前記逆充電による増大を阻止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の１形態の単線結線図である。
【図２】図１の保護協調説明用の過電流継電器の動作特性図である。
【図３】従来設備の単線結線図である。
【符号の説明】
１  受電点
４  受電遮断器
１９  限流装置
２０  配電部
２２  フィーダ
２７  低圧配電用の変圧器
２９  自家用発電設備
【図１】
0003650528.tif 000002
【図２】
0003650528.tif 000003
【図３】
0003650528.tif 000004