(57)【要約】【課題】中性点が非接地である非接地発電機の地絡保護装置において、発電機遮断器の遮断まで時限をもたせて一時的地絡に対する発電機遮断機の遮断を防止する。【解決手段】中性点が非接地であり電力系統に発電機遮断器２及び主変圧器３を介して給電する発電機４と前記主変圧器２との間に設置されオープンデルタ結線の２次巻き線を有する計器用変圧器５、前記オープンデルタ結線の出力回路に前記発電機４の主回路の地絡事故時の地絡電流を所定値に抑制する接地された接地抵抗６、及び前記オープンデルタ結線の出力回路に接続され前記発電機の発電機主回路の地絡事故時に前記接地抵抗６によって所定値に抑制された地絡電流に応動して前記発電機遮断器２を遮断する発電機地絡保護リレー７を備えている。【選択図】図１
2011130634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中性点が非接地であり電力系統に発電機遮断器及び主変圧器を介して給電する発電機と前記主変圧器との間に設置されオープンデルタ結線の２次巻き線を有する計器用変圧器、前記オープンデルタ結線の出力回路に前記発電機主回路の地絡事故時の地絡電流を所定値に抑制する接地された接地抵抗、及び前記オープンデルタ結線の出力回路に接続され前記発電機の発電機主回路の地絡事故時に前記接地抵抗によって所定値に抑制された地絡電流に応動して前記発電機遮断器を遮断する発電機地絡保護リレーを備えた非接地発電機の地絡保護システム。
【請求項２】
請求項１に記載の非接地発電機の地絡保護システムにおいて、中性点が非接地であり電力系統に発電機遮断器及び主変圧器を介して給電する発電機と前記発電機遮断器との間に設置され２つの２次巻き線のうちの一方の２次巻き線がオープンデルタ結線であり前記２次巻き線のうちの他方の２次巻き線の出力が前記発電機の併入時の同期信号として使用される３巻線の計器用変圧器、前記オープンデルタ結線の２次巻き線の出力回路に前記発電機主回路の地絡事故時の地絡電流を所定値に抑制する接地された接地抵抗、及び前記オープンデルタ結線の２次巻き線の出力回路に接続され前記発電機の発電機主回路の地絡事故時に前記接地抵抗によって所定値に抑制された地絡電流に応動して前記発電機遮断器を遮断する発電機地絡保護リレーを備えたシステム構成としたことを特徴とする非接地発電機の地絡保護システム。
【請求項３】
請求項１に記載の非接地発電機の地絡保護システムにおいて、中性点が非接地であり電力系統に発電機遮断器及び主変圧器を介して給電する発電機と前記主変圧器との間に設置され２つの２次巻き線のうちの一方の２次巻き線がオープンデルタ結線であり前記２次巻き線のうちの他方の２次巻き線の出力が前記発電機の併入時の同期信号として使用される３巻線の計器用変圧器、前記オープンデルタ結線の２次巻き線の出力回路に前記発電機主回路の地絡事故時の地絡電流を所定値に抑制する接地された接地抵抗、前記オープンデルタ結線の２次巻き線の出力回路に接続され前記発電機の発電機主回路の地絡事故時に前記接地抵抗によって所定値に抑制された地絡電流に応動して前記発電機遮断器を遮断する発電機地絡保護リレー、及び前記オープンデルタ結線の２次巻き線の前記出力回路に接続された母線地絡保護リレーを備え、前記オープンデルタ結線の２次巻き線及び前記接地抵抗が前記発電機地絡保護リレーと前記母線地絡保護リレーとに共用されているシステム構成としたことを特徴とする非接地発電機の地絡保護システム。
【請求項４】
請求項１に記載の非接地発電機の地絡保護システムにおいて、中性点が非接地であり電力系統に発電機遮断器及び主変圧器を介して給電する発電機と前記発電機遮断器との間に設置され２つの２次巻き線のうちの一方の２次巻き線がオープンデルタ結線であり前記２次巻き線のうちの他方の２次巻き線の出力が前記発電機の併入時の同期信号として使用される３巻線の第１の計器用変圧器、前記オープンデルタ結線の２次巻き線の出力回路に前記発電機主回路の地絡事故時の地絡電流を所定値に抑制する接地された第１の接地抵抗、及び前記第１の計器用変圧器の前記オープンデルタ結線の２次巻き線の出力回路に接続され前記発電機の発電機主回路の地絡事故時に前記第１の接地抵抗によって所定値に抑制された地絡電流に応動して前記発電機遮断器を遮断する第１の発電機地絡保護リレー、前記発電機遮断器と前記主変圧器との間に設置され２つの２次巻き線のうちの一方の２次巻き線がオープンデルタ結線であり前記２次巻き線のうちの他方の２次巻き線の出力が前記発電機の併入時の同期信号として使用される３巻線の第２の計器用変圧器、前記第２の計器用変圧器の前記オープンデルタ結線の２次巻き線の出力回路に前記発電機主回路の地絡事故時の地絡電流を所定値に抑制する接地された第２の接地抵抗、前記第２の計器用変圧器の前記オープンデルタ結線の２次巻き線の出力回路に接続され前記発電機の発電機主回路の地絡事故時に前記第２の接地抵抗によって所定値に抑制された地絡電流に応動して前記
発電機遮断器を遮断する第２の発電機地絡保護リレー、及び前記第２の計器用変圧器の前記オープンデルタ結線の２次巻き線の前記出力回路に接続された母線地絡保護リレーを備え、前記第２の計器用変圧器の前記オープンデルタ結線の２次巻き線及び前記第２の接地抵抗が前記第２の発電機地絡保護リレーと前記母線地絡保護リレーとに共用されているシステム構成としたことを特徴とする非接地発電機の地絡保護システム。
【請求項５】
請求項１に記載の非接地発電機の地絡保護システムにおいて、中性点が非接地であり電力系統に発電機遮断器及び主変圧器を介して給電する発電機を起動するサイリスタ起動装置の交流出力側に設けられた過電圧保護リレー、前記発電機と前記発電機遮断器との間に設置され２つの２次巻き線のうちの一方の２次巻き線がオープンデルタ結線であり前記２次巻き線のうちの他方の２次巻き線の出力が前記発電機の併入時の同期信号として使用される３巻線の計器用変圧器、前記オープンデルタ結線の２次巻き線の出力回路に前記発電機主回路の地絡事故時の地絡電流を所定値に抑制する接地された接地抵抗、及び前記オープンデルタ結線の２次巻き線の出力回路に接続され前記発電機の発電機主回路の地絡事故時に前記接地抵抗によって所定値に抑制された地絡電流に応動して前記発電機遮断器を遮断する発電機地絡保護リレーを備え、前記サイリスタ起動装置による前記発電機の起動中における前記発電機主回路の地絡事故には前記過電圧保護リレーが応動し、前記発電機の併入後は前記発電機主回路の地絡事故時に前記接地抵抗によって所定値に抑制された地絡電流に前記発電機地絡保護リレーが応動して前記発電機遮断器を遮断するシステム構成としたことを特徴とする非接地発電機の地絡保護システム。
【請求項６】
請求項１に記載の非接地発電機の地絡保護システムにおいて、中性点が非接地であり電力系統に発電機遮断器及び主変圧器を介して給電する発電機を起動するサイリスタ起動装置の交流出力側に設けられた過電圧保護リレー、前記発電機と前記発電機遮断器との間に設置され２つの２次巻き線のうちの一方の２次巻き線がオープンデルタ結線であり前記２次巻き線のうちの他方の２次巻き線の出力が前記発電機の併入時の同期信号として使用される３巻線の第１の計器用変圧器、前記オープンデルタ結線の２次巻き線の出力回路に前記発電機主回路の地絡事故時の地絡電流を所定値に抑制する接地された第１の接地抵抗、及び前記第１の計器用変圧器の前記オープンデルタ結線の２次巻き線の出力回路に接続され前記発電機の発電機主回路の地絡事故時に前記第１の接地抵抗によって所定値に抑制された地絡電流に応動して前記発電機遮断器を遮断する第１の発電機地絡保護リレー、前記発電機遮断器と前記主変圧器との間に設置され２つの２次巻き線のうちの一方の２次巻き線がオープンデルタ結線であり前記２次巻き線のうちの他方の２次巻き線の出力が前記発電機の併入時の同期信号として使用される３巻線の第２の計器用変圧器、前記第２の計器用変圧器の前記オープンデルタ結線の２次巻き線の出力回路に前記発電機主回路の地絡事故時の地絡電流を所定値に抑制する接地された第２の接地抵抗、前記第２の計器用変圧器の前記オープンデルタ結線の２次巻き線の出力回路に接続され前記発電機の発電機主回路の地絡事故時に前記第２の接地抵抗によって所定値に抑制された地絡電流に応動して前記発電機遮断器を遮断する第２の発電機地絡保護リレー、及び前記第２の計器用変圧器の前記オープンデルタ結線の２次巻き線の前記出力回路に接続された母線地絡保護リレーを備え、前記サイリスタ起動装置による前記発電機の起動中における前記発電機主回路の地絡事故には前記過電圧保護リレーが応動し、前記発電機の併入後は前記発電機主回路の地絡事故時に前記接地抵抗によって所定値に抑制された地絡電流に前記第１及び第２の発電機地絡保護リレーが応動して前記発電機遮断器を遮断し、前記第２の計器用変圧器の前記第２のオープンデルタ結線の２次巻き線及び前記第２の接地抵抗が前記第２の発電機地絡保護リレーと前記母線地絡保護リレーとに共用されているシステム構成としたことを特徴とする非接地発電機の地絡保護システム。
【請求項７】
請求項４または請求項６に記載の非接地発電機の地絡保護システムにおいて、前記第１及び第２の発電機地絡保護リレーの何れか一方が先に動作した場合は、他方の発電機地絡
保護リレーの動作による前記発電機遮断器の遮断が行われないようにインターロックすることを特徴とする非接地発電機の地絡保護システム。
【請求項８】
請求項１、請求項２、請求項３、及び請求項５の何れか一に記載の非接地発電機の地絡保護システムにおいて、前記計器用変圧器が、中性点が接地された発電機の中性点接地回路に設置される中性点接地変圧器と実質的に同容量であることを特徴とする非接地発電機の地絡保護システム。
【請求項９】
請求項４、請求項６、及び請求項７の何れか一に記載の非接地発電機の地絡保護システムにおいて、前記第１及び第２の計器用変圧器の何れも、中性点が接地された発電機の中性点接地回路に設置される中性点接地変圧器と同容量であることを特徴とする非接地発電機の地絡保護システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、中性点が非接地であり電力系統に発電機遮断器及び主変圧器を介して給電する発電機の地絡事故時に発電機遮断器を遮断する非接地発電機の地絡保護システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
国内においては稼動中の発電機は中性点を接地する方式であり、周知のように、接地回路に設置した設置変圧器の二次側の単相回路の出力を発電機地絡保護リレーの入力とし、発電機主回路の地絡事故時に地絡過電圧保護リレーにより発電機遮断機を遮断する地絡保護システムが採用されている。（特表２０００−５１１３９２公報（特許文献１）、特開２００９−１３１０４８公報（特許文献２））
【０００３】
また、国内の発電機の中性点を接地する方式において、図６に示すように、接地用変圧器１９の２次側に接地抵抗２０を設けて地絡電流を１０Ａ近傍に抑制して、発電機地絡保護リレー７を応動させる保護システムが採用されている。
【０００４】
一方、非主流である発電機の中性点を非接地とする方式は国内では概念としては存在し、図７に例示してあるように、発電機４の出力回路に２巻線（一次巻線と二次巻線）の計器用変圧器（通常ＶＴと略記される）２１を設置し、計器用変圧器の２次側をΔ結線としてその出力回路の制限抵抗の両端電圧に応動するように地絡過電圧リレーを設ける概念はある。（特開平９−１５４２２５公報（特許文献３）も参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０００−５１１３９２号公報（図及びその説明）
【特許文献２】特開２００９−１３１０４８号公報（図及びその説明）
【特許文献３】特開平９−１５４２２５号公報（図及びその説明）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発電機の中性点を接地する方式において、図６に示すように、接地用変圧器の２次側に接地抵抗を設けて地絡電流を１０Ａ近傍に抑制して、発電機地絡保護リレーを応動させる保護方式の場合は、地絡電流を１０Ａ近傍に抑制することから地絡電流による各部への障害の影響が殆どないので、地絡発生から発電機地絡保護リレーが発電機遮断機に遮断指令を出すまでに比較的長い時限、例えば１０分前後、を持たせることができ、従って各種の一時的地絡に対し、発電機遮断機を遮断しなくて済む利点がある。
ところが、特許文献１、特許文献２においては地絡電流を抑制しない構成であるので、発電機の容量にもよるが、地絡発生により数１０００Ａもの地絡電流が流れるので、地絡電流による各部への障害を未然に防止するために、一時的な地絡であっても、地絡過電圧保護リレーにより瞬時に発電機遮断機を遮断しなければならない。
【０００７】
一方、国内で概念としては存在する発電機の中性点を非接地とする方式は、特許文献３や図７に示されているように、発電機の出力回路に２巻線（一次巻線と二次巻線）の計器用変圧器（通常ＶＴと略記される）を設置し、計器用変圧器の２次側をΔ結線としてその出力回路の制限抵抗の両端電圧に応動するように地絡過電圧リレーを設ける構成であるので、発電機の容量にもよるが、地絡発生により数１０００Ａもの地絡電流が流れるので、地絡電流による各部への障害を未然に防止するために、一時的な地絡であっても、地絡過
電圧保護リレーにより瞬時に発電機遮断機を遮断しなければならない。
【０００８】
この発明は、前述のような実情に鑑みてなされたもので、中性点が非接地である非接地発電機の地絡保護装置において、発電機遮断器の遮断まで時限をもたせて一時的地絡に対する発電機遮断機の遮断を防止する非接地発電機の地絡保護システムを低コストで提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る非接地発電機の地絡保護システムは、中性点が非接地であり電力系統に発電機遮断器及び主変圧器を介して給電する発電機と前記主変圧器との間に設置されオープンデルタ結線の２次巻き線を有する計器用変圧器、前記オープンデルタ結線の出力回路に前記発電機主回路の地絡事故時の地絡電流を所定値に抑制する接地された接地抵抗、及び前記オープンデルタ結線の出力回路に接続され前記発電機の発電機主回路の地絡事故時に前記接地抵抗によって所定値に抑制された地絡電流に応動して前記発電機遮断器を遮断する発電機地絡保護リレーを備えたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、中性点が非接地であり電力系統に発電機遮断器及び主変圧器を介して給電する発電機と前記主変圧器との間に設置されオープンデルタ結線の２次巻き線を有する計器用変圧器、前記オープンデルタ結線の出力回路に前記発電機主回路の地絡事故時の地絡電流を所定値に抑制する接地された接地抵抗、及び前記オープンデルタ結線の出力回路に接続され前記発電機の発電機主回路の地絡事故時に前記接地抵抗によって所定値に抑制された地絡電流に応動して前記発電機遮断器を遮断する発電機地絡保護リレーを備えているので、発電機の地絡時に、地絡電流を抑制することができ、これにより保護リレーに時限をもたせることが可能となり、あたかも発電機中性点を接地用変圧器あるいは抵抗器で接地した場合と同様に精度の高い低コストの非接地発電機の地絡保護システムが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１を例示するシステム構成図である。
【図２】この発明の実施の形態２を例示するシステム構成図である。
【図３】この発明の実施の形態３を例示するシステム構成図である。
【図４】この発明の実施の形態４を例示するシステム構成図である。
【図５】この発明の実施の形態５を例示するシステム構成図である。
【図６】従来の発電機の中性点を接地する方式におけるシステム構成図である。
【図７】従来の発電機の中性点を非接地とする方式におけるシステム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図１に基づいて説明する。
図１において、中性点が非接地であり電力系統１に発電機遮断器２及び主変圧器３を介して給電する発電機４と前記発電機遮断器２との間に設置され２つの２次巻き線５２１，５２２のうちの一方の巻き線５２１がオープンデルタ結線であり前記２次巻き線のうちの他方の巻き線５２２の出力が前記発電機４の併入時の同期信号として使用される３巻線の計器用変圧器（以下、実施の形態１において、３巻線の計器用変圧器は「３巻VT」と略記し、計器用変圧器は「VT」と略記する）５、前記オープンデルタ結線の巻き線５２１の出力回路に前記発電機４の主回路の地絡事故時の地絡電流を所定値に抑制する接地された接地抵抗６、及び前記オープンデルタ結線の巻き線５２１の出力回路に接続され前記発電機の発電機主回路の地絡事故時に前記接地抵抗６によって所定値に抑制された地絡電流に応動して前記発電機遮断器２を遮断する発電機地絡保護リレー７を備えた非接地発電機４の
地絡保護システムが例示されている。また、前記VT５は、図６における中性点が接地された発電機４の中性点接地回路に設置される中性点接地変圧器１１１と実質的に同容量としてある。
【００１３】
次に動作について説明する。発電機４の主回路に地絡事故が生じた場合には、発電機遮断器２と発電機４の間に設置した３巻VT５のオープンデルタ結線側の巻き線５２１に所定値、即ち前記中性点が接地された発電機における地絡電流１０A程度と同程度の１０A程度に抑制された地絡電流が流れ、発電機地絡保護リレー７が本事故電流を検出し発電機遮断器２をトリップし、ユニットトリップに至る。なお本実施の形態１において、発電ユニットとは、図１に例示のように、主変圧器と発電機遮断機と発電機とを発電ユニット８と呼称している。また、発電機遮断器２をトリップする場合は、発電機励磁回路（図示省略）も他の遮断器により併せて遮断される。
【００１４】
従って、発電機４の中性点を非接地とした回路において、発電機遮断器２と発電機４間に設置した３巻VT５の２次の一方を、発電機主回路の地絡事故時の地絡電流を１０A程度
に抑制する発電機中性点接地変圧器と同容量のオープンデルタ結線としたVT５を設置することで、同様に地絡電流を抑制し、地絡事故を保護リレーにて検出し保護する非接地発電機の地絡保護システムといえる。
【００１５】
実施の形態１では、中性点が非接地であり電力系統１に発電機遮断器２及び主変圧器３を介して給電する発電機４と前記発電機遮断器２との間に設置され２つの２次巻き線５２１，５２２のうちの一方の巻き線５２１がオープンデルタ結線であり前記２次巻き線のうちの他方の巻き線５２２の出力が前記発電機４の併入時の同期信号として使用される３巻VT５、前記オープンデルタ結線の巻き線５２１の出力回路に前記発電機４の主回路の地絡事故時の地絡電流を所定値に抑制する接地された接地抵抗６、及び前記オープンデルタ結線の巻き線５２１の出力回路に接続され前記発電機４の発電機主回路の地絡事故時に前記接地抵抗６によって所定値に抑制された地絡電流に応動して前記発電機遮断器２を遮断する発電機地絡保護リレー７を備え、３巻VT５の１次巻線５１とオープンデルタ結線である２次巻き線５２１とで決まる容量を、図６における発電機中性点に接地変圧器１９で接地した場合と同容量にすることで、図６における接地変圧器１９を含めた接地回路を削除することができ、機器の数が少ない分、機器の故障率をさげることができるとともに、中性点が接地された発電機４において接地抵抗２０を介して接地した場合と同様に、中性点非接地の発電機４の場合であっても、地絡事故発生から事故除去まで１０分前後の時限を持たせることができ、各種の一時的地絡に対し、発電機遮断器２を遮断しなくて済む利点がある。
【００１６】
また、本実施の形態１によれば、発電機中性点が非接地であっても、図１のように図６における発電機中性点接地変圧器１９と同容量のオープンデルタ結線のVT５を設置することで、図６における発電機中性点接地変圧器１９を設けた場合と同様に地絡電流を抑制することができ、またこれにより発電機地絡保護リレー７に時限をもたせることを可能としたので、あたかも図６における発電機中性点を接地用変圧器１９あるいは抵抗器２０で接地した場合と同様に精度、信頼性の高いものが得られる。
【００１７】
なお、図１において、３巻VT５の他方の２次巻き線５２２の出力は、発電機遮断器２を、電力系統１側の電圧と発電機４の出力電圧との同期がとれた状態で投入（発電機の併入）するための同期信号として使用され、当該同期信号と、発電機遮断器２と主変圧器３との間に設置された第２の３巻VT９の制限抵抗１０を介して母線地絡保護リレー１１が接続されたオープンデルタ結線の２次巻き線９２１とは異なる他の２次巻き線９２２の出力である電力系統１側の同期信号とにより、電力系統１側の電圧と発電機４出力電圧との同期がとれた状態で発電機遮断器２の投入（発電機の併入）が行われる。
【００１８】
また、第１の３巻VTでもある３巻VT５の他方の２次巻き線５２２の出力は、前記同期信号以外に、発電機出力の監視、制御、保護などにも使用される。
【００１９】
実施の形態２．
以下、この発明の実施の形態２を図２に基づいて説明する。
図２において、中性点が非接地であり電力系統１に発電機遮断器２及び主変圧器３を介して給電する発電機４と前記主変圧器３との間に設置され２つの２次巻き線９２１，９２２のうちの一方の２次巻き線９２１がオープンデルタ結線であり前記２次巻き線のうちの他方の２次巻き線９２２の出力が前記発電機の併入時の同期信号として使用される３巻線の計器用変圧器（以下、実施の形態２において、３巻線の計器用変圧器は「３巻VT」と略記し、計器用変圧器は「VT」と略記する）９、前記オープンデルタ結線の２次巻き線９２１の出力回路に前記発電機４の主回路の地絡事故時の地絡電流を所定値に抑制する接地された接地抵抗１２、前記オープンデルタ結線の２次巻き線９２１の出力回路に接続され前記発電機４の発電機主回路の地絡事故時に前記接地抵抗１２によって所定値に抑制された地絡電流に応動して前記発電機遮断器を遮断する発電機地絡保護リレー７、及び前記オープンデルタ結線の２次巻き線９２１の前記出力回路に接続された母線地絡保護リレー１１を備え、前記オープンデルタ結線の２次巻き線９２１及び前記接地抵抗１２が前記発電機地絡保護リレー７と前記母線地絡保護リレー１１とに共用されている非接地発電機の地絡保護システムが例示されている。
【００２０】
本実施の形態２においては、前述の実施の形態１と同様な機能を有するとともに、地絡検出用の３巻VT５及び接地抵抗１２を、発電機地絡保護リレー７と母線地絡保護リレー１１とに共用するので、共用化による機器の減少により機器の故障率を更に下げることができ、更に、発電機地絡保護リレー７は発電機４の併入前には動作しないので、発電機４の主回路の地絡事故は発電機併入後に発生したことが判別できる。
【００２１】
接地抵抗１２は、前述の実施の形態１における接地抵抗６と同じ抵抗値であり、前記地絡事故時の地絡電流を１０Ａ前後に抑制するものであり、実施の形態１における母線地絡保護リレー１１の制限抵抗としても共用されるので、母線地絡保護リレー１１が本来の動作特性を保持するようにするために母線地絡保護リレー１１の設定値の変更をする等の対応を行う。
【００２２】
なお、図２において、３巻VT９の他方の２次巻き線９２２の出力は、発電機遮断器２を、電力系統１側の電圧と発電機４の出力電圧との同期がとれた状態で投入（発電機の併入）するための同期信号として使用され、当該同期信号と、発電機遮断器２と発電機４との間に設置された２巻線の計器用変圧器（VT）１３の２次巻き線１３２の出力である発電機４側の同期信号とにより、電力系統１側の電圧と発電機４出力電圧との同期がとれた状態で発電機遮断器２の投入（発電機の併入）が行われる。
【００２３】
また、２巻線の計器用変圧器（VT）１３の２次巻き線１３２の出力は、前記同期信号以外に、発電機出力の監視、制御、保護などにも使用される。
【００２４】
実施の形態３．
以下、この発明の実施の形態３を図３に基づいて説明する。
図３において、中性点が非接地であり電力系統１に発電機遮断器２及び主変圧器３を介して給電する発電機４と前記発電機遮断器２との間に設置され２つの２次巻き線５２１，５２２のうちの一方の２次巻き線５２１がオープンデルタ結線であり前記２次巻き線のうちの他方の２次巻き線５２２の出力が前記発電機４の併入時の同期信号として使用される３巻線の第１の計器用変圧器（以下、実施の形態３において、３巻線の計器用変圧器は「
３巻VT」と略記し、計器用変圧器は「VT」と略記する）５、前記オープンデルタ結線の２次巻き線５２２の出力回路に前記発電機４の主回路の地絡事故時の地絡電流を所定値に抑制する接地された第１の接地抵抗６、及び前記第１のVT５の前記オープンデルタ結線の２次巻き線５２２の出力回路に接続され前記発電機４の発電機主回路の地絡事故時に前記第１の接地抵抗６によって所定値に抑制された地絡電流に応動して前記発電機遮断器を遮断する第１の発電機地絡保護リレー７、前記発電機遮断器２と前記主変圧器３との間に設置され２つの２次巻き線９２１，９２２のうちの一方の２次巻き線９２１がオープンデルタ結線であり前記２次巻き線のうちの他方の２次巻き線９２２の出力が前記発電機の併入時の同期信号として使用される３巻線の第２のVT９、前記第２のVT９の前記オープンデルタ結線の２次巻き線９２１の出力回路に前記発電機主回路の地絡事故時の地絡電流を所定値に抑制する接地された第２の接地抵抗１２、前記第２のVT９の前記オープンデルタ結線の２次巻き線９２１の出力回路に接続され前記発電機４の発電機主回路の地絡事故時に前記第２の接地抵抗１２によって所定値に抑制された地絡電流に応動して前記発電機遮断器４を遮断する第２の発電機地絡保護リレー１４、及び前記第２のVT９の前記オープンデルタ結線の２次巻き線９２１の前記出力回路に接続された母線地絡保護リレー１１を備え、前記第２のVT９の前記オープンデルタ結線の２次巻き線９２１及び前記第２の接地抵抗１２が前記第２の発電機地絡保護リレー１４と前記母線地絡保護リレー１１とに共用されている非接地発電機の地絡保護システムが例示されている。
【００２５】
また、発電機併入後に前記地絡事故が発生した場合において、前記第１及び第２の発電機地絡保護リレー７，１４の何れか一方が先に動作した場合は、他方の発電機地絡保護リレーの動作による前記発電機遮断器２の遮断が行われないようにインターロックする保護インターロック回路１５が設けられている。
【００２６】
また、発電機併入信号（発電機遮断器２の投入信号）の有無に基づいて、発電機併入前に第１の発電機地絡保護リレー７が動作した場合は発電機併入前の地絡事故発生、発電機併入後に第１の発電機地絡保護リレー７又は第２の発電機地絡保護リレー１４が動作した場合は発電機併入後の地絡事故発生と判別することが可能で、かかる発電機併入前の地絡事故発生と発電機併入後の地絡事故発生とを判別する判別機能を前記保護インターロック回路１５に設けるか、他の監視回路に設け、且つ発電機併入前の地絡事故発生及び発電機併入後の地絡事故発生の何れの地絡事故であるか表示するようにすることも可能であり、保守上至便となる。
【００２７】
実施の形態４．
以下、この発明の実施の形態４を図４に基づいて説明する。
図４は発電機４を周知のサイリスタ起動装置で起動する場合のシステム構成を例示したものである。
【００２８】
図４において、中性点が非接地であり電力系統１に発電機遮断器２及び主変圧器３を介して給電する発電機４を起動するサイリスタ起動装置１６の交流出力側に設けられた過電圧保護リレー１７４、前記発電機４と前記発電機遮断器２との間に設置され２つの２次巻き線５２１，５２２のうちの一方の２次巻き線５２１がオープンデルタ結線であり前記２次巻き線のうちの他方の２次巻き線５２２の出力が前記発電機４の併入時の同期信号として使用される３巻線の計器用変圧器（以下、実施の形態４において、３巻線の計器用変圧器は「３巻VT」と略記し、計器用変圧器は「VT」と略記する）５、前記オープンデルタ結線の２次巻き線５２１の出力回路に前記発電機４の主回路の地絡事故時の地絡電流を所定値に抑制する接地された接地抵抗６、及び前記オープンデルタ結線の２次巻き線５２１の出力回路に接続され前記発電機４の発電機主回路の地絡事故時に前記接地抵抗６によって所定値に抑制された地絡電流に応動して前記発電機遮断器を遮断する発電機地絡保護リレー７を備え、前記サイリスタ起動装置１６による前記発電機４の起動中における前記発電機主回路の地絡事故には前記過電圧保護リレー１７が応動し、前記発電機の併入後は前記発電機主回路の地絡事故時に前記接地抵抗６によって所定値に抑制された地絡電流に前記発電機地絡保護リレー７が応動して前記発電機遮断器２を遮断する非接地発電機の地絡保護システムが例示されている。
【００２９】
図４に例示のように、サイリスタ起動装置１６は、サイリスタ起動用変圧器１６１、コンバータ１６２、直流リアクトル１６３、インバータ１６４で構成され、サイリスタ起動装置１６が複数の発電ユニット８、・・・に使用される場合には、切替盤１７が設置される。
切替盤１７には、発電ユニット８の発電機４を起動する場合に閉路される断路器１７１、他の発電ユニットを起動する場合に閉路される断路器１７２、接地用変圧器１７３、及び交流地絡過電圧保護リレー１７４が設置されている。
【００３０】
周知のように、サイリスタ起動装置１６による前記発電機４の起動中は、主回路接続断路器１８ａは閉路していてサイリスタ起動装置１６の交流出力によって発電機４は電動機として駆動され、主回路接続断路器１８ｂは開路しており、３巻VT５は発電機４の出力回路から切り離されている。
起動中に前記地絡事故が発生した場合は、交流地絡過電圧保護リレー１７４が作動して発電機起動を停止する。
起動が終了すれば主回路接続断路器１８ａは開路され主回路接続断路器１８ｂは閉路される。主回路接続断路器１８ｂの閉路状態で発電機が併入可能な状態になれば、発電機遮断器２が投入される。
【００３１】
主回路接続断路器１８ｂが閉路すれば、また、発電機遮断器２が投入されれば、前述の実施の形態１と同様に機能し、同様の効果を奏する。
【００３２】
実施の形態５．
以下、この発明の実施の形態５を図５に基づいて説明する。
図５も発電機４を周知のサイリスタ起動装置で起動する場合のシステム構成を例示したものである。
【００３３】
図５において、中性点が非接地であり電力系統１に発電機遮断器２及び主変圧器３を介して給電する発電機を起動するサイリスタ起動装置１６の交流出力側に設けられた過電圧保護リレ１７４ー、前記発電機４と前記発電機遮断器２との間に設置され２つの２次巻き線５２１，５２２のうちの一方の２次巻き線５２１がオープンデルタ結線であり前記２次巻き線のうちの他方の２次巻き線５２２の出力が前記発電機４の併入時の同期信号として使用される３巻線の第１の計器用変圧器５、前記オープンデルタ結線の２次巻き線５２１の出力回路に前記発電機４の主回路の地絡事故時の地絡電流を所定値に抑制する接地された第１の接地抵抗６、及び前記第１の計器用変圧器５の前記オープンデルタ結線の２次巻き線５２１の出力回路に接続され前記発電機４の発電機主回路の地絡事故時に前記第１の接地抵抗６によって所定値に抑制された地絡電流に応動して前記発電機遮断器を遮断する第１の発電機地絡保護リレー７、前記発電機遮断器２と前記主変圧器３との間に設置され２つの２次巻き線９２１，９２２のうちの一方の２次巻き線９２１がオープンデルタ結線であり前記２次巻き線のうちの他方の２次巻き線９２２の出力が前記発電機４の併入時の同期信号として使用される３巻線の第２の計器用変圧器９、前記第２の計器用変圧器９の前記オープンデルタ結線の２次巻き線９２１の出力回路に前記発電機主回路の地絡事故時の地絡電流を所定値に抑制する接地された第２の接地抵抗１２、前記第２の計器用変圧器９の前記オープンデルタ結線の２次巻き線９２１の出力回路に接続され前記発電機４の発電機主回路の地絡事故時に前記第２の接地抵抗１２によって所定値に抑制された地絡電流に応動して前記発電機遮断器を遮断する第２の発電機地絡保護リレー１４、及び前記第２
の計器用変圧器９の前記オープンデルタ結線の２次巻き線９２１の前記出力回路に接続された母線地絡保護リレー１１を備え、前記サイリスタ起動装置１６による前記発電機４の起動中における前記発電機主回路の地絡事故には前記過電圧保護リレー１７４が応動し、前記発電機の併入後は前記発電機主回路の地絡事故時に前記接地抵抗６，１２によって所定値に抑制された地絡電流に前記第１及び第２の発電機地絡保護リレー７，１４が応動して前記発電機遮断器２を遮断し、前記第２の計器用変圧器９の前記第２のオープンデルタ結線の２次巻き線９２１及び前記第２の接地抵抗１２が前記第２の発電機地絡保護リレー１４と前記母線地絡保護リレー１１とに共用されている非接地発電機の地絡保護システムが例示されている。
【００３４】
本実施の形態５は、図５から明白なように、前述の実施の形態３と実施の形態４とを組み合わせたシステム構成であり、前述の実施の形態３及び実施の形態４の双方の機能を有し、双方の効果を奏するものである。
【００３５】
なお、前述の実施の形態３及び５において、前記第１及び第２のVT５，９の何れも、図６における中性点が接地された発電機４の中性点接地回路に設置される中性点接地変圧器１９と実質的に同容量としてある。
【００３６】
なお、各図中、同一符合は同一又は相当部分を示す。
【符号の説明】
【００３７】
１    電力系統、
２    発電機遮断器、
３    主変圧器、
４    発電機、
５    第１の計器用変圧器（VT）、
５１    第１の計器用変圧器（VT）５の１次巻き線、
５２１    第１の計器用変圧器（VT）５のオープンデルタ結線の２次巻き線、
５２２    第１の計器用変圧器（VT）５の２次巻き線、
６    接地抵抗、
７    発電機地絡保護リレー、
８    発電ユニット、
９    第２の計器用変圧器（VT）、
９１    第２の計器用変圧器（VT）９の１次巻き線、
９２１    第２の計器用変圧器（VT）９のオープンデルタ結線の２次巻き線、
９２２    第２の計器用変圧器（VT）９の２次巻き線、
１０    制限抵抗、
１１    母線地絡保護リレー、
１２    接地抵抗、
１３    計器用変圧器（VT）、
１３１    計器用変圧器（VT）１３の１次巻き線、
１３２    計器用変圧器（VT）１３の２次巻き線、
１４    第２の発電機地絡保護リレー、
１５    保護インターロック回路、
１６    サイリスタ起動装置、
１６１    サイリスタ起動装置１６のサイリスタ起動用変圧器、  １６２    サイリスタ起動装置１６のコンバータ、
１６３    サイリスタ起動装置１６の直流リアクトル、
１６４    サイリスタ起動装置１６のインバータ、
１７    切替盤、
１７１    切替盤１７の断路器、
１７２    切替盤１７の断路器、
１７３    切替盤１７の接地用変圧器、
１７４    切替盤１７の交流地絡過電圧保護リレー、
１８ａ    主回路接続断路器、
１８ｂ    主回路接続断路器、
１９    発電機中性点接地方式の接地用変圧器、
２０    発電機中性点接地方式の接地抵抗、
２１    計器用変圧器、
２１１    計器用変圧器２１の１次巻き線、
２１２    計器用変圧器２１の２次巻き線、
２２    発電機地絡過電圧リレー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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