(57)【要約】【解決手段】異なる２つの電力系統間に系統連系されて、互いに異なる電力系統の電力を供給し合うための系統連系システムＡであって、互いに異なる２つの電力系統間に、回路遮断器１４，１５と、電流検出器１６と、スイッチ回路１２ａとバリスタ回路１２ｂとリアクトル回路１２ｃの並列回路からなる限流器１２と、該限流器のスイッチ回路を制御する制御器１３とからなる限流遮断器１１を配置したものである。【効果】限流器１２を、スイッチ回路１２ａとバリスタ回路１２ｂとリアクトル回路１２ｃの並列回路に構成したので、過大な異常電流を短時間で小さい安全な電流にして、電力系統の事故時の瞬停や瞬時電圧低下を避け、重要負荷を保護することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる２つの電力系統間に系統連系されて、互いに異なる電力系統の電力を供給し合うための系統連系システムであって、互いに異なる２つの電力系統間に、回路遮断器と、電流検出器と、スイッチ回路とバリスタ回路とリアクトル回路の並列回路からなる限流器と、該限流器のスイッチ回路を制御する制御器とからなる限流遮断器を配置したことを特徴とする系統連系システム。
【請求項２】
前記リアクトル回路を構成するリアクトルを、鉄心入りリアクトルとしたことを特徴とする請求項１に記載の系統連系システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商用電源系統と自家電源系統との異なる２つの電力系統に連系され接続された負荷の電力系統を連系させて、電力系統の事故時の瞬停や瞬時電圧低下を避けるための系統連系システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
需要家内には、瞬停や瞬時電圧低下であっても、避けなければならない重要設備（需要負荷）があり、そのための対策として、自家電源系統を併設している。従来の系統連系システムは、商用電源を配電線路から引き込まれた需要家内において、商用配電幹線に接続され、商用配電幹線を介して、商用配電支線に接続された一般負荷に供給されるように構成されている。一方、自家発電からなる自家電源は、商用電源に接続された商用配電幹線とは異なる自家配電幹線に接続され、自家配電幹線を介して、自家配電支線に接続された重要負荷に供給されるように構成されている。商用配電幹線と自家配電幹線間には、サイリスタの極性を逆極性に並列接続した双方向サイリスタ回路を接続し、商用電源系統と自家電源系統間に連系接続が構成されている。
【０００３】
一例として、このようなサイリスタの極性を逆極性に並列接続した双方向サイリスタ回路からなる系統連系システムが、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開平９−９３８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したサイリスタの極性を逆極性に並列接続した双方向サイリスタ回路を有する系統連系システムにおいては、商用配電幹線と自家配電幹線の系統連系時には、図示されてないが、継電器からの出力によって、双方向サイリスタ回路のゲートが駆動されて導通状態を保持するが、雷サージ等の事故による短絡や地絡及び商用電源系統の開放等の故障が生じると、継電器が遮断駆動され、サイリスタ回路の動作特性上から、２０ｍｓ以内（５０Ｈｚの場合）に遮断されることが可能であるものの、この間、短絡電流が流れ、大きい電圧降下を生じることは避けられない。双方向サイリスタ回路の遮断に要する時間が短く、よって自家電源の停止は避けることはできるが、しかしながら、瞬時電圧低下は回避できず、自家配電幹線に接続された重要負荷に影響が生じるという問題を有していた。
【０００５】
本発明の目的は、上述した異なる２つの電力系統を系統連系するにあたって、故障時の瞬時電圧低下を防止して、重要負荷に影響を与えないことが可能な系統連系システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述した目的を達成するために、第１には、異なる２つの電力系統間に系統連系されて、互いに異なる電力系統の電力を供給し合うための系統連系システムであって、互いに異なる２つの電力系統間に、回路遮断器と、電流検出器と、スイッチ回路とバリスタ回路とリアクトル回路の並列回路からなる限流器と、該限流器のスイッチ回路を制御する制御器とからなる限流遮断器を配置したものであり、第２には、リアクトル回路を構成するリアクトルを、鉄心入りリアクトルとしたものでる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、上述した構成を有しているので、以下に記載する効果を奏することができる。
【０００８】
本発明の系統連系システムにおいては、上述したように、互いに異なる２つの電力系統間に、回路遮断器と、電流検出器と、スイッチ回路とバリスタ回路とリアクトル回路の並列回路からなる限流器と、該限流器のスイッチ回路を制御する制御器とからなる限流遮断器が配置されているので、電流検出器の異常電流の検出により、限流器のスイッチ回路が瞬時に開放動作され、スイッチ回路の開放により、スイッチ回路の端子間で発生したアーク放電は、スイッチ回路に並列接続されているバリスタ回路に瞬時に吸収されてバリスタ回路の制限電圧にされ、従って、スイッチ回路の両端のアーク放電は維持不能となり、アークは消滅する。アークが消滅すると、スイッチ回路に流れていた異常電流は、バリスタ回路とリアクトル回路に転流され、バリスタ回路とリアクタ回路との抵抗値比により、異常電流の大部分は、リアクトル回路に流れるとともに、その後、リアクトル回路に流れた異常電流は、リアクトル回路の特性からインピーダンスＺ＝Ｒ＋ｊωＬの関係式にて限流され、この限流された電流が、自家電源系統から商用電源系統に流れる電流となり、自家電源系統の電圧降下が抑えられる。その後、回路遮断器が開放動作され、商用電源系統と自家電源系統が解列されて、自家電源系統の重要負荷への電力供給を保障することができる。
【０００９】
上述したように、限流器１２を、スイッチ回路１２ａとバリスタ回路１２ｂとリアクトル回路１２ｃの並列回路に構成したので、過大な異常電流を短時間で小さい安全な電流にして、電力系統の事故時の瞬停や瞬時電圧低下を避け、重要負荷を保護することができる。
【００１０】
また、リアクトル回路を構成するリアクトルを、鉄心入りリアクトルとしたので、リアクタンスの抵抗分が大きく得られ、従って、抵抗による制限限流が大となる効果を増大することができる。
【実施例】
【００１１】
以下に、本発明の実施例について、説明するが、本発明の趣旨を越えない限り、実施例に限定されるものではない。
【００１２】
１は、商用電源系統であり、この商用電源系統１は、商用電源２を需要家内に導入する商用配電線路３を有し、この商用配電線路３を介して、需要家内の商用配電幹線４に接続されている。５は、商用配電幹線４から分岐された複数の商用配電支線であり、この商用配電支線５には、複数の一般負荷Ｒ１が接続されている。
【００１３】
６は、自家電源系統であり、この自家電源系統６は、自家電源７に接続された自家配電線路８を有し、自家配電線路８は、自家配電幹線９に接続されている。１０は、自家配電幹線９から分岐された複数の自家配電支線であり、この自家配電支線１０には、複数の重要負荷Ｒ２が接続されている。
【００１４】
１１は、限流遮断器であり、商用配電線路３と自家配電線路８間に接続され系統連系されている。限流遮断器１１は、スイッチ回路１２ａと該スイッチ回路１２ａにそれぞれ並列に接続されたバリスタ回路１２ｂ及びリアクトル回路１２ｃとから構成された限流器１２と、限流器１２のスイッチ回路１２ａを開閉制御するための制御器１３と、限流器１２の両端にそれぞれ接続された回路遮断器１４、１５と、商用配電線路３側の一方の線路に接続された、所定以上の電流が流れたことを検出するための電流検出器１６とから構成されている。
【００１５】
上述したように、商用電源系統１と自家電源系統６と限流遮断器１１とから系統連系システムＡが構成されている。
【００１６】
次に、上述した構成部材を有する系統連系システムＡの動作について説明する。
【００１７】
商用電源２から、商用配電線路３を介して、商用配電幹線４から分岐された商用配電支線５に接続された一般負荷Ｒ１に、商用電源系統１の電力が供給されている。一方、自家電源７から、自家配電線路８を介して、自家配電幹線９から分岐された自家配電支線１０に接続された重要負荷Ｒ２に、自家電源系統６の電力が供給されている。また、商用電源系統１からは、自家電源系統６の重要負荷Ｒ２にも、電力が供給されて、系統連系システムＡが構成されている。
【００１８】
いま、商用電源系統１に雷サージ等が印加すると、系統連系システムＡに設置された電流検出器１６が異常電流を検出し、検出信号を制御器１３に与え、限流器１２を構成するスイッチ回路１２ａを開放動作する。スイッチ回路１２ａが開放されると、開放端の両端に、アーク放電が発生する。アーク放電が発生すると、バリスタ回路１２ｂにも電流が通電されることとなり、バリスタ回路１２ｂの両端の電圧は、バリスタ制限電圧値となる。そうすると、スイッチ回路１２ａの両端の電圧も、バリスタ電圧値と同じ値にまで低下するので、この時点で、アーク放電は放電維持できずに停止することになる。
【００１９】
スイッチ回路１２ａの開放端のアーク放電が停止すると、次に、異常電流は、スイッチ回路１２ａに並列なバリスタ回路１２ｂ及びリアクトル回路１２ｃに転流する。バリスタ回路１２ｂとリアクトル回路１２ｃに転流した異常電流は、バリスタ回路１２ｂとリアクトル回路１２ｃとの抵抗比に比例して、異常電流の大部分はリアクトル回路１２ｃに流れる。異常電流が、リアクトル回路１２ｃに流れると、リアクトル１２ｃのインピーダンスＺ＝Ｒ＋ｊωＬの関係式（式中、Ｚ＝インピーダンス、Ｒ＝直流抵抗値、Ｌ＝リアクタンス、ω＝２πｆ、ｆ＝周波数）から、異常電流は、制限された小さい電流となり、また、自家電源系統６から商用電源系統１に流れる電流も、この制限された小さい電流に抑えられるので、よって、自家電源系統６の電圧降下も抑えられ、通常電圧を保持できる。その後、回路遮断器１４，１５が開放され、系統連系が回路断となり、商用電源系統１と自家電源系統６とが解列され、自家電源系統６の重要負荷Ｒ２が保護されることになる。
【００２０】
上述したように、異常電流が電流検出器１６を検出すると、電流検出器１６からの検出信号により、制御器１３を介して、スイッチ回路１２ａが開放動作される。スイッチ回路１２ａが開放動作されると、スイッチ回路１２ａの開放端の両端でアーク放電が発生するが、スイッチ回路１２ａと並列のバリスタ回路１２ｂの動作により、スイッチ回路１２ａの両端の電圧が、バリスタ制限電圧値となるために、アーク放電は放電を継続できなくなり停止する。また、異常電流は、バリスタ回路１２ｂ及びリアクトル回路１２ｃに転流されるが、バリスタ回路１２ｂとリアクトル回路１２ｃとの抵抗比により、異常電流の大部分は、リアクトル回路１２ｃに流れるとともに、リアクトル回路１２ｃに流れた異常電流は制限され、この制限され小さくなった電流は、自家電源系統６から商用電源系統１に流れ、よって、自家電源系統６の電圧降下が抑えられる。そして、回路遮断器１４，１５が開放動作され、商用電源系統１と自家電源系統６間が解列されることにより、自家電源系統６の重要負荷Ｒ２を保護されることになる。
【００２１】
上述したように、スイッチ回路１２ａとバリスタ回路１２ｂとリアクトル回路１２ｃとの並列回路を有する限流器１２を配設したので、通常時は、スイッチ回路１２ａにて系統接続されており、異常電流が発生すると、スイッチ回路１２ａが開放してアーク放電を起こし、アーク放電が生じると、バリスタ回路１２ｂが動作して、アーク放電が停止するとともに、異常電流は、バリスタ回路１２ｂとリアクトル回路１２ｃに転流され、その後、リアクトル回路１２ｃにて小さな電流にされるので、回路遮断器１４、１５の開放までの時間が短時間で行えるので、バリスタ回路１２ｂ及びリアクトル回路１２ｃの電流容量を小さくすることでき、小型化及び低コスト化が実現できるとともに、過大な異常電流に関係なく対応できる。
【００２２】
上述したように、限流器１２を、スイッチ回路１２ａとバリスタ回路１２ｂとリアクトル回路１２ｃの並列回路に構成したので、過大な異常電流を短時間で小さい安全な電流にして、電力系統の事故時の瞬停や瞬時電圧低下を避け、重要負荷を保護することができる。
【００２３】
なお、リアクトル回路１２ｃを構成するリアクトルを、鉄心入りリアクトルとすることが好ましく、このように構成することにより、リアクタンスＬの抵抗分を大きくすることができ、従って、抵抗による制限限流が大となる効果を増大することができる。
【００２４】
上述した実施例においては、回路遮断器１４，１５が、２個配置されているが、必ずしも２個を配置する必要はなく、何方か１個の回路遮断器のみであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の系統連系システムの構成図である。
【図２】図２は、本発明の系統連系システムを構成する限流器の構成図である。
【符号の説明】
【００２６】
Ａ・・・・・・・系統連系システム
１・・・・・・・商用電源系統
２・・・・・・・商用電源
３・・・・・・・商用配電線路
４・・・・・・・商用配電幹線
５・・・・・・・商用配電支線
６・・・・・・・自家電源系統
７・・・・・・・自家電源
８・・・・・・・自家配電線路
９・・・・・・・自家配電幹線
１０・・・・・・自家配電支線
１１・・・・・・限流遮断器
１２・・・・・・限流器
１２ａ・・・・・スイッチ回路
１２ｂ・・・・・バリスタ回路
１２ｃ・・・・・リアクトル回路
１３・・・・・・制御器
１４、１５・・・回路遮断器
１６・・・・・・電流検出器
【図１】
2006094658.tif 000003
【図２】
2006094658.tif 000004