(57)【要約】【課題】  事故母線に対する充電を最小限に抑えることが可能な自動復旧装置を提供する。【解決手段】  母線電圧および送電線電圧がないという全停が検出され、送電線２０１、２０２の遮断器２１２、２２２が遮断された後に、所定の投入条件が満たされると送電端側の遮断器２１１、２２１を投入して自動復旧を行う自動復旧装置１、２において、遮断器２１１、２２１が投入された後に、送電線電圧がある状態が所定時間Ｔ２、Ｔ３継続している場合に、母線２００の事故と判定する判定回路１２を備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
母線電圧および送電線電圧がないという全停が検出され、送電線の遮断器が遮断された後に、所定の投入条件が満たされると前記遮断器を投入して自動復旧を行う自動復旧装置において、
前記投入条件が満たされて前記遮断器が投入された後に、送電線電圧がある状態が所定時間継続している場合に、母線事故と判定する判定回路を備える、
ことを特徴とする自動復旧装置。
【請求項２】
前記判定回路で母線事故と判定した場合に、前記母線に設置された開閉器を切り分ける、ことを特徴とする請求項１に記載の自動復旧装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力系統の事故発生時に電力系統を復旧させる自動復旧装置（ＡＲＥ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気所の母線から、次の電気所の母線に送電線で電力が送られている受電端電気所において、電力系統に落雷などの地絡や短絡事故が発生した場合に、できるだけ早く電力系統を復旧させるために、自動復旧装置が備えられている（例えば、特許文献１参照。）。例えば図５に示すように、２回線送電で、送電端と受電端とにそれぞれ、自動復旧装置１０１、１０２が備えられ、受電端の母線２００を保護する受電保護継電器や母線保護継電器などを備えていない場合において、受電端の母線２００に事故が生じると、次のような復旧処理が行われる。
【０００３】
「ステップＳ１０１」
送電端の送電線保護継電器が動作し、送電線２０１、２０２の送電端側の遮断器２１１、２２１が遮断される。
【０００４】
「ステップＳ１０２」
ステップＳ１０１により系統電圧がなくなったため、受電端では、「母線電圧なし」と「線路電圧なし」とが検出され、第２の自動復旧装置１０２の全停遮断機能により、送電線２０１、２０２の受電端側の遮断器２１２、２２２が遮断される。
【０００５】
「ステップＳ１０３」
投入条件が満たされるまで待機（タイマカウント）した後に、投入条件が満たされると、第１の自動復旧装置１０１により、送電端側の遮断器２１１、２２１が投入される。このとき、予め定められた優先回線から順に、例えば第１の送電端側遮断器２１１から先に投入される。
【０００６】
「ステップＳ１０４」
第１の送電端側遮断器２１１が投入されたことにより、電気が第１の受電端側遮断器２１２まで供給され、受電端では、「母線電圧なし」と「線路電圧あり」とが検出される。これにより、投入条件が満たされ、第２の自動復旧装置１０２により第１の受電端側遮断器２１２が投入される。
【０００７】
「ステップＳ１０５」
第１の受電端側遮断器２１２が投入されたことにより、受電端電気所の母線事故が継続している受電端の母線２００まで充電されるため、送電端では再度事故があると判定し、送電線保護継電器が動作して第１の送電端側遮断器２１１が再度遮断される。
【０００８】
「ステップＳ１０６」
第１の送電端側遮断器２１１の遮断により、受電端では、「母線電圧なし」と「線路電圧なし」となり、再度ステップＳ１０２と同様に、第２の自動復旧装置１０２の全停遮断機能により第１の受電端側遮断器２１２が遮断される。すなわち、第１の受電端側遮断器２１２の投入後の再遮断（最終遮断）となり、自動復旧装置１０１、１０２による自動投入は、以後行われなくなる。ここで、この状態では、第１の送電端側遮断器２１１が遮断（切）、第２の送電端側遮断器２２１が投入（入）で、受電端側の遮断器２１２、２２２が遮断（切）となっている。
【０００９】
このような処理、動作により、運転者は、受電端の母線２００に事故が生じたと判断し、事故母線の切り分けなどの復旧作業を行う。すなわち、母線２００の遮断器（図示せず）を遠方から遮断した後に、母線２００の試充電を行い、事故が発生した母線と発生していない母線とを判別、切り分ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−２７１９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このように、従来の自動復旧装置では、母線事故が継続している場合には、事故母線に対して少なくとも１回の試充電が行われる。さらに、事故母線の切り分けのために、母線２００の試充電を行う必要があり、事故母線に対して２回目の充電を行うことになり、事故範囲の拡大や設備損壊を招く恐れがある。殊に、ＧＩＳ（ガス開閉装置）など一度事故が発生したら復旧しにくい設備に対しては、１回の充電で設備損壊を招く恐れがあり、もし設備損壊すれば、元の状態に回復させるまでの間、長時間の供給支障が発生する。
【００１２】
また、事故母線を切り分けるために２回目の試充電を行う場合、最終遮断後の充電となるため、安全性を確認、確保するために、現地を確認した後に試充電を行う必要がある場合がある。このような場合、人が現地に行って確認を行うまで試充電、さらには復旧が行えないことになり、復旧に時間を要する恐れがある。
【００１３】
そこでこの発明は、事故母線に対する充電を最小限に抑えることが可能な自動復旧装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、母線電圧および送電線電圧がないという全停が検出され、送電線の遮断器が遮断された後に、所定の投入条件が満たされると前記遮断器を投入して自動復旧を行う自動復旧装置において、前記投入条件が満たされて前記遮断器が投入された後に、送電線電圧がある状態が所定時間継続している場合に、母線事故と判定する判定回路を備える、ことを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、全停遮断後に送電線の遮断器が投入され、送電線電圧がある状態が所定時間継続している場合には、判定回路によって母線事故と判定される。つまり、送電線事故であれば、送電線電圧がある状態が所定時間継続しないため、所定時間継続している場合には母線事故と判定される。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の自動復旧装置において、前記判定回路で母線事故と判定した場合に、前記母線に設置された開閉器を切り分ける、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、母線を充電しなくても、判定回路によって母線事故か否かが判定されるため、事故母線に対する充電を最小限に抑えることが可能となる。この結果、事故範囲の拡大や設備損傷を抑えることが可能となり、また、事故母線を切り分けるための試充電を行う場合に、最終遮断後の充電とならないため、現地確認を行わずに迅速な復旧作業を行うことが可能となる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、母線事故と判定した場合に、母線に設置された開閉器を切り分けるため、事故母線の切り分け操作が必要か否かの判断が可能となり、その判断結果を論理回路で構成することで、自動操作が可能となり、より迅速な復旧作業を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態に係る自動復旧装置の配設状態を示す系統図である。
【図２】図１の自動復旧装置の自動復旧回路と判定回路を示す論理回路図である。
【図３】図２の論理回路図の続きで、母線の遮断器を遮断する論理回路図である。
【図４】図１の自動復旧装置の母線遮断回路を示す図である。
【図５】従来の自動復旧装置の配設状態を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、この発明の実施の形態に係る自動復旧装置１、２の配設状態を示す系統図であり、送電端（Ａ端）と受電端（Ｂ端）との間に２回線の送電線２０１、２０２が配設され、受電端では送電線２０１、２０２が母線２００と接続されている。また、第１の送電線２０１の送電端には第１の送電端側遮断器２１１、受電端には第１の受電端側遮断器２１２が配設され、第２の送電線２０２の送電端には第２の送電端側遮断器２２１、受電端には第２の受電端側遮断器２２２が配設され、さらに、母線２００には母線遮断器２３１が配設されている。
【００２２】
このような電力系統において、送電端側に第１の自動復旧装置１、受電端側に第２の自動復旧装置２が備えられ、第１の自動復旧装置１は、送電端側の遮断器２１１、２２１を開閉制御可能で、第２の自動復旧装置２は、受電端側の遮断器２１２、２２２および母線遮断器２３１を開閉制御可能となっている。また、受電端の母線２００を保護する受電保護継電器や母線保護継電器などは、備えていないものとする。
【００２３】
自動復旧装置１、２は、後述する判定回路などを除いて、従来から広く使用されている自動復旧装置と同等の機能、構成であり、また、自動復旧装置１、２は同等の構成であるため、主として受電端電気所に設置されている第２の自動復旧装置２の構成について、以下に説明する。
【００２４】
第２の自動復旧装置２は、全停遮断後に送電を自動復旧する自動復旧回路１１と、母線事故か否かを判定する判定回路１２を備えている。自動復旧回路１１は、全停遮断を使用するという「全停使用」が選択され、全停が検出されてから第１の所定時間Ｔ１が経過し（全停している状態と判断され）、かつ、自回線の遮断器が投入されていることを条件として、遮断器の遮断指令を出力（５２Ｔリレーをオン）するものである。ここで、遮断器の投入条件は、系統などによって異なるが、例えば、送電端では、自端の母線電圧がありで、かつ線路電圧がないことを投入条件とし、受電端では、自端の母線電圧がなしで、かつ線路電圧があることを投入条件とする。
【００２５】
判定回路１２は、自動復旧回路１１で遮断器の遮断指令が出力（５２Ｔリレーがオン）されて第２の所定時間Ｔ２が経過し、かつ、送電線電圧がある状態が第３の所定時間Ｔ３継続している場合に、母線事故と判定（５２ＴＢ１リレーをオン）するものである。すなわち、送電線事故であれば、遮断器を投入しても、送電線の電圧がある状態が継続しないため、所定時間継続している場合には母線事故と判定するものである。また、所定時間Ｔ２、Ｔ３は、例えば、次のように設定されている。
【００２６】
第２の所定時間Ｔ２＝送電端ＡＲＥ起動時間−全停検出時間
＋送電端リレートリップ時間＋余裕時間
第３の所定時間Ｔ３＝送電端リレートリップ時間＋余裕時間
ここで、「送電端ＡＲＥ起動時間」とは、送電端で第１の自動復旧装置１の自動復旧機能（ＡＲＥ機能）が起動するまでの時間、「全停検出時間」とは、「母線電圧なし」と「線路電圧なし」とが検出されるまでの時間、「送電端リレートリップ時間」とは、線路事故の場合に送電端で送電線保護継電器が動作して遮断器が再度遮断されるまでの時間であり、「余裕時間」とは、機械的な動作時間のばらつきを補完するための安全性、確実性を考慮した時間である。つまり、送電線事故（線路事故）であれば送電線事故と判定できる時間を超過した場合に、確実に母線事故であると判定できるように、所定時間Ｔ２、Ｔ３が設定されている。
【００２７】
このようにして、判定回路１２で母線事故と判定された場合、受電端側の自動復旧装置によって、母線の遮断器が遮断され、かつ、他の送電線に対する自動復旧機能が起動しないようになっている。さらに、母線事故が発生したことを通知、警報する警報表示器（図示せず）がオンするようになっている。ここで、図３に示すように、送電線・回線ごとに、母線遮断器のトリップを使用すること（ＢＴＳトリップ使用）が選択され、かつ、母線事故と判定（５２ＴＢｎリレーがオン）されたか否かが判定され、いずれかの送電線で、この条件が満たされた場合に、母線の遮断器を遮断（５２ＴＢリレーをオン）するようになっている。
【００２８】
また、図４に示すような母線遮断回路を備えている。すなわち、上記のように母線事故と判定した場合の母線遮断器の遮断を行うか否かを選択する「４３Ａｕｔｏリレー」と、自動復旧機能を平常使用するか否かを選択する「４３ＴＬリレー」とが直列に接続されている。さらに、５２ＴＢリレーの動作で接点がオンされる「５２ＴＢ接点」が直列に接続されている。そして、母線遮断器の遮断を行うことが選択（４３Ａｕｔｏリレーがオン）され、かつ、自動復旧機能の平常使用が選択（４３ＴＬリレーがオン）され、上記のようにして５２ＴＢリレーが動作（５２ＴＢ接点オン）することで、母線の遮断器を遮断するようになっている。
【００２９】
次に、このような構成の自動復旧装置１、２の作用について説明する。ここで、自動復旧回路１１で「全停使用」が選択され、図３の論理回路で「ＢＴＳトリップ使用」が選択され、さらに、「４３Ａｕｔｏリレー」がオンされ、「４３ＴＬリレー」がオンされているとする。
【００３０】
まず、図１の電力系統において、受電端の母線２００に事故が発生すると、
「ステップＳ１」
送電端の送電線保護継電器が動作し、送電線２０１、２０２の送電端側の遮断器２１１、２２１が遮断される。
【００３１】
「ステップＳ２」
ステップＳ１により系統電圧がなくなったため、受電端では、「母線電圧なし」と「線路電圧なし」とが検出され、第２の自動復旧装置２の全停遮断機能により、送電線２０１、２０２の受電端側の遮断器２１２、２２２が遮断される。このとき、全停遮断したため、上記第１の所定時間Ｔ１をカウントするタイマが、第１の自動復旧装置１の自動復旧回路１１で起動される。
【００３２】
「ステップＳ３」
第１の所定時間Ｔ１が経過すると、第１の自動復旧装置１によって送電端側の遮断器２１１、２２１が投入される。このとき、予め定められた優先回線から順に、例えば第１の送電端側遮断器２１１から先に投入される。
【００３３】
「ステップＳ４」
第１の送電端側遮断器２１１が投入されたことにより、電気が第１の受電端側遮断器２１２まで供給され、受電端では、「母線電圧なし」と「線路電圧あり」とが検出される。このとき、上記所定時間Ｔ２、Ｔ３をカウントするタイマが、第２の自動復旧装置２の判定回路１２で起動される。
【００３４】
「ステップＳ５」
所定時間Ｔ２、Ｔ３が経過すると、第２の線路電圧装置２の判定回路１２で母線事故と判定され、上記のようにして、母線２００の遮断器２３１が遮断され（開閉器が切り分けられ）、さらに、他の送電線２０２に対する自動復旧機能が起動停止され、警報表示器がオンされる。この状態では、送電端側の遮断器２１１、２２１が投入（入）で、受電端側の遮断器２１２、２２２および母線２００の遮断器２３１が遮断（切）となっている。
【００３５】
このような処理、動作により、運転者は、受電端の母線２００に事故が生じたことがわかり、母線２００に対して試充電を行うことで、事故が発生した母線と発生していない母線とを判別、切り分けることができる。例えば、図１の電力系統において、母線２００の遮断器２３１の上側の母線で充電（電圧あり）が継続され、下側の母線で充電が継続されなかった場合には、下側の母線で事故が発生したと判別される。
【００３６】
一方、送電線２０１、２０２に同時に事故が発生した場合、上記と同様に、送電端側の遮断器２１１、２２１および受電端側の遮断器２１２、２２２が全停遮断され（ステップＳ１、Ｓ２）、その後、第１の所定時間Ｔ１が経過すると、送電端側の遮断器２１１、２２１が投入される。このとき、第１の送電端側遮断器２１１が投入されても、「母線電圧なし」で「線路電圧あり」の状態が、所定時間Ｔ２、Ｔ３まで継続しないため、線路事故と判定され、母線２００の遮断器２３１は遮断されない。そして、線路事故が継続している場合、通常の自動復旧機能と同様に、再度、送電端側の遮断器２１１、２２１が遮断され、「線路電圧なし」となる。その後、再度送電端から送電し、受電端側の遮断器２１２、２２２は、「線路電圧あり」となって復旧条件が成立するのを待つものである。
【００３７】
以上のように、この自動復旧装置１、２によれば、事故が生じた母線２００を充電しなくても、判定回路１２によって母線事故か否かが判定されるため、事故母線２００に対する充電を最小限に抑えることが可能となる。つまり、事故母線２００の切り分け時にのみ、試充電を行えばよい。この結果、事故範囲の拡大や設備損傷を抑えることが可能となり、また、事故母線２００を切り分けるための試充電を行う場合に、最終遮断後の充電とならないため、つまり最初の試充電であるため、現地確認を行わずに試充電を行って、迅速な復旧作業を行うことが可能となる。しかも、母線事故と判定した場合には、運転者によらず自動復旧装置２で母線遮断器２３１を遮断するため、事故母線２００の切り分けが自動で可能となり、より迅速な復旧作業を行うことが可能となる。特に、Ｂ端（受電端）から他の電気所に対して送電されている場合、事故母線２００の切り分けが迅速に行われることで、他の電気所以降の電力系統を早期に復旧することが可能となり、この発明による大きな効果が得られる。
【００３８】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、自動復旧装置１、２を同等の構成としたが、受電端側に配設された第２の自動復旧装置２のみに、判定回路１２や「４３Ａｕｔｏリレー」などを備えるようにしてもよい。また、遠方制御可能なスイッチを設け、判定回路１２などを起動させない通常の自動復旧機能で運用するか、上記のように判定回路１２などを起動させて運用するかを、スイッチの切り替えにより選択できるようにし、天候や系統状況、作業系統などに応じて、電力系統の運用を変更するようにしてもよい。さらに、２回線のみならず、その他の回線数に対しても、この自動復旧装置１、２を適用できることは勿論である。
【符号の説明】
【００３９】
１、２    自動復旧装置
１１      自動復旧回路
１２      判定回路
２０１、２０２  送電線
２００  母線
２１１、２１２、２２１、２２２、２３１  遮断器
【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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