(57)【要約】【課題】変電所の母線保護継電装置を点検や試験のため不使用中における母線事故発生時に従来より停電範囲を縮小する母線保護継電装置と母線保護方法を提供すること。【解決手段】母線連絡線設備を保護するための主検出手段と事故を検出する事故検出手段と、使用・不使用を指定するための第１の切替手段とを具備し、第１の切替手段が使用中に指定されているとき、主検出手段と事故検出手段との出力に基づいて母線連絡線遮断器へトリップ指令を出力する母線連絡線保護装置において、第１の切替手段が不使用中に指定されているとき、および母線保護装置が不使用に指定されているときは、事故検出手段の出力に基づいて該出力から所定時間後にトリップ指令を出力する。【選択図】図１
2008005583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
母線連絡線設備を保護するための主検出手段と事故を検出する事故検出手段と、使用・不使用を指定するための第１の切替手段とを具備し、前記第１の切替手段が使用中に指定されているとき、前記主検出手段と前記事故検出手段との出力に基づいて母線連絡線遮断器へトリップ指令を出力する母線連絡線保護装置であって、
前記第１の切替手段が不使用中に指定されているときは、前記事故検出手段の出力に基づいて該出力から所定時間後にトリップ指令を出力することを特徴とする母線連絡線保護装置。
【請求項２】
前記事故検出手段の出力のみに基づいて、トリップ指令を出力するか否かを指定するための第２の切替手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の母線連絡線保護装置。
【請求項３】
前記所定時間は、送電線主保護継電装置の時限整定値よりも大きく、かつ、送電線遠端後備２段に位置する保護継電装置の時限整定値よりも小さい値であることを特徴とする請求項１または２記載の母線連絡線保護装置。
【請求項４】
請求項２に記載の母線連絡線保護装置を用いた母線保護方法であって、
前記第１の切替手段の使用中においては前記第２の切替手段を不使用に指定して、前記主検出手段と前記事故検出手段の両手段の出力に基づいてトリップ指令を出力するようにし、一方、前記第１の切替手段の不使用中においては前記第２の切替手段を使用に指定して前記事故検出手段のみの出力に基づいて、該出力から所定時間経過後にトリップ指令を出力するようにしたことを特徴とする母線保護方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、変電所の母線保護継電装置の機能不使用中に発生する母線事故において、母線連絡線保護装置の事故検出機能を利用して停電範囲を狭めることを可能にする母線連絡線保護装置および母線保護方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、甲乙の複母線を備えた変電所において、片側母線に母線事故発生時、母線保護継電装置により、甲乙を接続する母線連絡遮断器と、事故が発生の片側母線に接続されている送電線の遮断器と、機器に接続される遮断器のすべてが開放され、事故箇所を隔離している。
【０００３】
この母線保護継電装置の機能の不使用中においては、前記送電線遮断器や機器用遮断器への開放機能が働かないため、事故を発生した変電所の母線に接続された遠方の変電所の送電線後備保護継電装置が働き、該当する送電線の遮断器をトリップさせて事故を回避する。
【０００４】
このため、前記母線保護継電装置の使用中に比べて不使用中における母線事故の発生時は、事故を発生させた変電所への電源の供給がなくなるため、母線事故を発生させた変電所の系統全てが停電するため影響が広範囲になる。
【０００５】
この動作を図２送電線系統概念図の例にて説明する。中央に記載した変電所１１０に周辺の電源端となる上位変電所１２０および１３０と、受電端となる変電所１４０および１５０とで構成されている。変電所１１０は、甲母線１１０Ａと乙母線１１０Ｂを持ち、その間を接続する母線連絡線遮断器１１０Ｔが具備されている。また、前記上位変電所１２０、１３０と、変電所１４０，１５０との間の送電線遮断器１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７，１１８を介して２系統の送電線１L,２Lにより、１L系統は甲母線１１０Ａに、２L系統は乙母線１１０Ｂに通常接続されている。他の変電所１２０，１３０，１４０，１５０も各変電所の母線から送電線遮断器１２１，１２２，１３１，１３２，１４１，１４２，１５１，１５２を介して２系統の送電線と接続されている。
【０００６】
この送電系統において母線保護継電装置の使用・不使用切り替え器(以降４３ＢＰと略す)使用中の変電所１１０の乙母線１１０Ｂに事故が発生した場合の動作を図５で説明する。
【０００７】
母線事故が発生すると母線保護継電装置により事故が検出され、直ちに甲母線１１０Ａと乙母線１１０Ｂを接続している母線連絡線遮断器１１０Ｔが開放され、また事故を発生している乙母線１１０Ｂに接続された遮断器１１２、１１４、１１６、１１８が開放され、事故を隔離する。この動作により母線事故が発生した変電所１１０においても上位変電所１２０，１３０の片系の送電線から給電されて停電せず、他の受電端の変電所１４０，１５０への電気を送電し続ける。
【０００８】
次に変電所１１０の母線保護継電装置の４３ＢＰの不使用中に上記と同じ片系の乙母線１１０Ｂに事故が発生した場合を図４で説明する。母線事故が発生すると母線保護継電装置による前記連絡線遮断器１１０Ｔおよび乙母線１１０Ｂに接続された遮断器１１２，１１４，１１６，１１８が開放されないため、送電線で接続されている電源系の上位変電所１２０，１３０の２系統の送電線の送電線後備保護装置が動作して、送電線遮断器１２１，１２２，１３１，１３２が開放される。このため変電所１１０への全給電が停止し、変電所が全停となり、受電端の変電所１４０、１５０への給電も停止する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上述のかかる事情に鑑みてなされたものであり、母線保護継電装置の不使用中の母線事故発生時において、従来の母線保護継電装置のバックアップ動作を行うことのできる母線連絡線保護装置および母線保護方法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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係わる母線連絡線保護装置は、母線連絡線設備を保護するための主検出手段と事故を検出する事故検出手段と、使用・不使用を指定する第１の切替手段とを具備し、第１の切替手段が使用中に指定されているとき、主検出手段と事故検出手段との出力に基づいて母線連絡線遮断器へトリップ指令を出力する母線連絡線保護装置であって、第１の切替手段が不使用中に指定されているときは、事故検出手段の出力に基づいて該出力から所定時間後にトリップ指令を出力することを特徴とする。
【００１１】
なお、トリップ指令の出力条件に、さらに母線保護装置が不使用に指定されているときという条件を加えても良い。
【００１２】
ここで、本発明の母線連絡線保護装置とは、電力系統における母線連絡線遮断器を動作させる機能を有する保護継電装置を意味し、母線連絡線保護継電器などその名称を問わない。
【００１３】
本発明では、母線保護継電装置の不使用中に、事故が発生したときにバックアップとして事故検出手段の出力に基づいて母線連絡線遮断器をトリップさせて停電範囲の拡大を防ぐものである。
【００１４】
好ましくは、事故検出手段の出力のみに基づいて、トリップ指令を出力するか否かを指定するための第２の切替手段を設けて、バックアップ指定の活殺を可能にすると良い。ここで、事故検出手段の出力のみとは、主検出手段の出力条件を用いないという趣旨である。
【００１５】
また、本発明による母線連絡線保護装置の所定時間は、送電線主保護継電装置の時限整定値よりも大きく、かつ、送電線遠端後備２段に位置する保護継電装置の時限整定値よりも小さい値であることを特徴とする。
【００１６】
バックアップ時の母線連絡線遮断器のトリップタイミングをこの範囲に設定することによって、停電範囲を最小限にすることができる。
【００１７】
本発明に係る母線連絡線保護装置の運用方法としては、第１の切替手段の使用中においては第２の切替手段を不使用に指定して、主検出手段と事故検出手段の両手段の出力に基づいてトリップ指令を出力するようにし、一方、第１の切替手段の不使用中においては第２の切替手段を使用に指定して事故検出手段のみの出力に基づいて、該出力から所定時間経過後にトリップ指令を出力するようにするとよい。
【００１８】
本発明では、後述する従来の第３のトリップ手段の不使用中においての母線事故発生時においても、停電範囲を縮小させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、母線連絡線保護装置の不使用中においては、事故検出機能のみで母線連絡遮断器をトリップさせる手段を追加することによって、母線保護継電装置不使用中の母線事故発生時においても停電範囲を縮小化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を説明する。図１は、第１の実施の形態による母線連絡線保護装置の概略の機能ブロック図である。
【００２１】
この図で、母線連絡線保護装置１は、第１のトリップ手段１Ａと、第２のトリップ手段２とで構成される。第１のトリップ手段１Ａで示す範囲が、従来の母線連絡線保護装置の機能ブロック部であり、従来の母線保護継電装置３の第３のトリップ手段１Ｂは、基本的に母線事故検出手段３０と、母線保護継電装置の使用・不使用の切替手段（４３ＢＰ）３１と、これらの出力のＡＮＤ手段１０１により構成される。
【００２２】
第２のトリップ手段２は、第１の切替手段１１の出力の不使用条件を作るＮＯＴ手段２０１と、切替手段（以降、簡易４３ＢＰ）２１と、ＮＯＴ手段２０１と切替２１の使用の条件と事故検出部２０の出力とをＡＮＤするＡＮＤ手段２０２、このＡＮＤ出力のＯＮ動作を遅らせる時限手段２０３と、第１のトリップ手段１Ａと第２のトリップ手段２および従来の母線保護装置からの第３のトリップ手段１Ｂの出力をＯＲする手段２０４で構成される。
【００２３】
次に、上記の構成を有する母線連絡線保護装置１の動作を本発明の実施形態による停電範囲を示す図３および従来の停電範囲を示す図５を用いて説明する。
【００２４】
図１で母線保護継電装置の第３の切替手段(４３ＢＰ)３１が使用中においては第２のトリップ手段２を切替２１により不使用にし、第３のトリップ手段１Ｂの出力を、ＯＲ手段２０４を介して有効にしておく。この状態で母線事故が発生すると、図５に示すように、第３のトリップ手段１Ｂの母線事故検出手段３０が事故を検出し、ＡＮＤ手段１０１を介して前記ＯＲ手段２０４を介して母線連絡遮断器１１０Ｔおよび事故母線に接続された遮断器１１２，１１４，１１６，１１８を開放させる。
【００２５】
次に第３の切替手段(４３ＢＰ)３１が不使用中において、第２の切替手段（簡易４３ＢＰ）２１を使用中にして第２のトリップ手段２を、ＮＯＴ手段２０１とＡＮＤ手段２０２とＯＲ手段２０４により有効にしておく。
【００２６】
この状態で母線事故が発生したときの範囲を図３に示す。事故検出手段２０が事故を検出してＡＮＤ手段２０２が成立し、次の時限手段２０３により送電線主保護装置の動作より遅く、相手端送電線後備保護装置の動作より早い時限後ＯＲ手段２０４を介して母線連絡遮断器１１０Ｔを開放させる。
【００２７】
このとき、前記母線保護継電装置の主保護が不使用中のため、乙母線１１０Ｂに接続する遮断器１１２，１１４，１１６，１１８が開放されず、その送電線の相手端の遮断器１２２、１３２、１４２，１５２が各送電線後備保護継電装置により開放され、図３に示す停電範囲になる。
【００２８】
また、図６に示す外部事故が発生すると、同様に動作するため母線連絡遮断器１１０Ｔが開放されるが、この開放は、問題が少ないので、手動で再投入する。
【００２９】
以上、本実施形態によれば、母線保護継電装置が不使用中においても、母線連絡線保護装置の事故検出機能のみで停電範囲を縮小させる保護動作が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、電力系統における変電所の母線事故の保護に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１の実施の形態による母線保護継電装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明が使用される変電所の一般的な送電系統図の概念図である。
【図３】本発明の簡易ＢＰ使用時の停電範囲図である。
【図４】従来の母線保護継電装置不使用時の母線事故時の停電範囲図である。
【図５】従来の母線保護継電装置使用時の母線事故時の停電範囲図である。
【図６】本実施の形態における外部事故が発生した場合の説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    母線連絡線保護装置
３    母線保護継電装置
１Ａ、１Ｂ、２  トリップ手段
１０  主検出手段
２０  事故検出手段
３０  母線事故検出手段
１１  第１の切替手段
２１  第２の切替手段
３１  第３の切替手段
１０１，２０１、・・・２０４  論理手段
１１０，１２０、・・１５０  変電所
１１０Ｔ、１１１，１１２、・・・１１８，１２１・・・１５２  遮断器
１１０Ａ，１１０Ｂ  母線
【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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