(57)【要約】【課題】調相設備の電力用コンデンサの劣化度合いを監視し、コンデンサが故障に至る前にその寿命判定等を可能にする。【解決手段】カレントセンサＣＳ１は調相設備に流れる電流が設定値を越えたか否かを検出する。タイマＴＩＭ１はカレントセンサの検出が設定時間以上継続したときにカウンタＣＮＴをカウント動作させる。カレントセンサの電流設定値とタイマの設定時間のいずれか一方または両方を、電力用コンデンサの過電流耐量の条件よりも緩く設定し、カウンタのカウント値から電力用コンデンサの劣化度合いを監視する。カレントセンサＣＳ２とタイマＴＩＭ２は、その電流設定値と設定時間を電力用コンデンサの過電流耐量の条件に合わせ、リレーＲＹの出力で遮断器ＶＣＳをトリップさせる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力用コンデンサと直列リアクトル構成にした送配電系統の調相設備における電力用コンデンサの保護方式であって、
前記調相設備に流れる電流が設定値を越えたか否かを検出するカレントセンサと、
前記カレントセンサの検出が設定時間以上継続したときにカウンタをカウント動作させるタイマとを備え、
前記カレントセンサの電流設定値と前記タイマの設定時間のいずれか一方または両方を、電力用コンデンサの過電流耐量の条件よりも緩く設定し、前記カウンタのカウント値から電力用コンデンサの劣化度合いを監視することを特徴とする電力用コンデンサの保護方式。
【請求項２】
前記調相設備に流れる電流が設定値を越えたか否かを検出する第２のカレントセンサと、
前記第２のカレントセンサの検出が設定時間以上継続したときに調相設備の遮断器のトリップ用リレーを駆動する第２のタイマとを備え、
前記第２のカレントセンサの電流設定値と前記第２のタイマの設定時間を電力用コンデンサの過電流耐量の条件に合わせ、前記リレーの出力で前記遮断器をトリップさせることを特徴とする請求項１に記載の電力用コンデンサの保護方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送配電系統の調相設備における電力用コンデンサの保護方式に係り、特に電力用コンデンサの劣化度合い監視と調相設備の保全に関する。
【０００２】
【従来の技術】
調相設備は、無効電力潮流を改善するために変電所等に設けられ、図２に単結線で示すように、進相用としての電力用コンデンサＳＣと、系統の高調波による波形の歪み防止と開閉時の過渡現象抑制用としての直列リアクトルＬで構成される。
【０００３】
同図中、ＲＹは過電流リレー、ＶＣＳは遮断器、Ｆはフューズであり、これらはコンデンサの短絡故障などの原因で設備に過電流が発生したときの保護用に設けられる。ＬＯＡＤは系統負荷である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、負荷Ｌには高調波発生源となる半導体電力変換器が普及しており、この高調波電流が調相設備にも流れ、コンデンサＳＣおよび直列リアクトルＬが焼損する不具合が多発している。
【０００５】
この保護対策として、リアクトルＬの温度異常を検出する温度リレーを設け、またはコンデンサＳＣの絶縁破壊等を検出する故障検出リレーを設け、これらリレーの動作で遮断器ＶＣＳをトリップさせる保護装置がある。
【０００６】
しかし、この保護装置は、リアクトルＬまたはコンデンサＳＣに相当なダメージが与えられた後に保護動作するものであり、コンデンサ等は再利用することは、難しいものであった。
【０００７】
なお、コンデンサＳＣの過電流には過電流リレーＲＹで保護できるが、このリレーには誘導形リレーが使用され、設定される過電流を越えたか否かでしか保護できないため、図２中に示すコンデンサＳＣの過電流耐量に適合した過電流保護ができない。また、この過電流耐量は、コンデンサの寿命（劣化）に関係するものであるが、リレーＲＹの保護動作のみでは、コンデンサの劣化度合いとして監視できるものでなかった。
【０００８】
本発明の目的は、コンデンサの劣化度合いを監視し、コンデンサが故障に至る前にその寿命判定等を可能にするコンデンサの保護方式を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を解決するため、調相設備に流れる電流と時間をカレントセンサとタイマで監視し、コンデンサの過電流耐量よりも条件の緩い電流と時間でその発生回数をカウントし、このカウント値からコンデンサの劣化度合いを監視し、コンデンサが故障に至る前にその寿命判定等を可能にするもので、以下の構成を特徴とする。
【００１０】
（１）電力用コンデンサと直列リアクトル構成にした送配電系統の調相設備における電力用コンデンサの保護方式であって、
前記調相設備に流れる電流が設定値を越えたか否かを検出するカレントセンサと、
前記カレントセンサの検出が設定時間以上継続したときにカウンタをカウント動作させるタイマとを備え、
前記カレントセンサの電流設定値と前記タイマの設定時間のいずれか一方または両方を、電力用コンデンサの過電流耐量の条件よりも緩く設定し、前記カウンタのカウント値から電力用コンデンサの劣化度合いを監視することを特徴とする。
【００１１】
（２）前記調相設備に流れる電流が設定値を越えたか否かを検出する第２のカレントセンサと、
前記第２のカレントセンサの検出が設定時間以上継続したときに調相設備の遮断器のトリップ用リレーを駆動する第２のタイマとを備え、
前記第２のカレントセンサの電流設定値と前記第２のタイマの設定時間を電力用コンデンサの過電流耐量の条件に合わせ、前記リレーの出力で前記遮断器をトリップさせることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態を示すコンデンサの保護回路図であり、図２と同等の部分は同一符号で示す。
【００１３】
調相設備に流れる電流検出手段として、カレントセンサＣＳ１，ＣＳ２を設ける。カレントセンサＣＳ１は、図２中に示すコンデンサの過電流耐量のうち、定格電流の１１５％を越えたか否かを検出する。カレントセンサＣＳ２は、コンデンサの過電流耐量のうち、定格電流の１３０％を越えたか否かを検出する。
【００１４】
タイマＴＩＭ１は、カレントセンサＣＳ１の動作出力で計時を開始し、その時限Ｔ１まで動作出力が継続したときにその接点出力でカウンタＣＮＴを１回駆動する。時限Ｔ１は、図２中の過電流定格１１５％での印加時間３０分より短い時間、例えば２０分とする。
【００１５】
タイマＴＩＭ２は、カレントセンサＣＳ２の動作出力で計時を開始し、その時限Ｔ２まで動作出力が継続したときにその接点出力で遮断器ＶＣＳのトリップ用リレーＲＹを駆動する。時限Ｔ２は、図２中の過電流定格１３０％での印加時間１分と同じにする。
【００１６】
以上の構成において、コンデンサＳＣおよび直列リアクトルＬに流れる電流は、カレントセンサＣＳ１，ＣＳ２によって監視できる。
【００１７】
この電流監視のうち、カレントセンサＣＳ１による電流監視により、定格値の１１５％を越える時間がタイマＴＩＭ１の時限（２０分）以上になると、カウンタＣＮＴを積算動作させることができる。このカウンタＣＮＴのカウント値は、例えば、日単位で管理することにより、系統に発生した高調波に因りコンデンサＳＣ等に１１５％以上の過電流が２０分以上流れた回数とその履歴を知ることができ、この監視情報を基にしてコンデンサが過電流故障する前にその劣化度合いを知ってその寿命予測と保全管理ができるし、系統の高調波監視とその予防対策の参考情報として利用することができる。
【００１８】
また、カレントセンサＣＳ２による電流監視により、コンデンサ等に１３０％以上の過電流が１分継続して流れたことで、遮断器ＶＣＳのトリップを行うことができる。これにより、系統に発生した高調波等に因りコンデンサＳＣ等が焼損するのを防止してその保護ができる。
【００１９】
なお、実施形態では、コンデンサの劣化度合いの判定には、コンデンサの過電流耐量の電流を１１５％とし、その継続時間を過電流耐量の条件よりも緩い時間２０分でその発生回数をカウントする場合を示すが、これは電流条件を緩くする構成として同等の作用効果を得ることができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、調相設備に流れる電流と時間をカレントセンサとタイマで監視し、コンデンサの過電流耐量よりも条件の緩い電流と時間でその発生回数をカウントし、このカウント値からコンデンサの劣化度合いを監視するようにしたため、電力用コンデンサの寿命予測と保全管理ができるし、系統の高調波監視とその予防対策の参考情報として利用することができる。
【００２１】
また、調相設備に流れる電流と時間をコンデンサの過電流耐量と同じ条件で監視することにより、系統に発生した高調波等に因りコンデンサ等が焼損するのを防止してその保護ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すコンデンサの保護回路図。
【図２】従来の調相設備の構成図。
【符号の説明】
ＳＣ…電力用コンデンサ
Ｌ…直列リアクトル
ＶＣＳ…遮断器
ＣＳ１、ＣＳ２…カレントセンサ
ＴＩＭ１、ＴＩＭ２…タイマ
ＣＮＴ…カウンタ
ＲＹ…リレー
【図１】
2004080893.tif 000003
【図２】
2004080893.tif 000004