(57)【要約】【課題】  受電部及び発電機部の電流値を比較し、トリップさせる過電流継電器を選択する回路装置を用いることにより、上位側の外部商用系統との協調保護を容易にした発電機保護リレー装置を得る。【解決手段】  発電機２と、当該発電機に供給する上位側の外部商用系統６とで構成される発電機設備システムにおいて、発電機側に設置された発電機部変流器３と、発電機部の過電流継電器８と、発電機部遮断器１０と、受電部側に設置された受電部変流器５と、受電部の過電流継電器７と、受電部遮断器９と、発電機部変流器からの電流と受電部変流器からの電流を入力し、これら二つの電流の位相の向きと大きさを比較して、上位側の外部商用系統との協調を取りながらトリップさせる過電流継電器を選択する電流値比較選択回路装置１とを備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機と、当該発電機に供給する上位側の外部商用系統とで構成される発電機設備システムにおいて、
発電機側に設置された発電機部変流器と、
発電機部の過電流継電器と、
発電機部遮断器と、
受電部側に設置された受電部変流器と、
受電部の過電流継電器と、
受電部遮断器と、
前記発電機部変流器からの電流と前記受電部変流器からの電流を入力し、これら二つの電流の位相の向きと大きさを比較して、前記上位側の外部商用系統との協調を取りながらトリップさせる過電流継電器を選択する電流値比較選択回路装置と、
を備えたことを特徴とする発電機保護リレー装置。
【請求項２】
電流値比較選択回路装置は、入力された電流値から発電所内系統短絡又は発電所内系統からの導電流を検出した時、発電機部の過電流継電器と受電部の過電流継電器の双方をトリップさせることを特徴とする請求項１記載の発電機保護リレー装置。
【請求項３】
電流値比較選択回路装置は、入力された電流値から発電機側系統短絡を検出した時、発電機部の過電流継電器をトリップさせることを特徴とする請求項１記載の発電機保護リレー装置。
【請求項４】
電流値比較選択回路装置は、入力された電流値から外部商用系統短絡を検出した時、受電部の過電流継電器をトリップさせることを特徴とする請求項１記載の発電機保護リレー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、上位側の外部商用系統との協調をとりながら過電流継電器を働かせる発電機保護リレー装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、発電所より上位側の外部商用系統において短絡事故が発生した場合、発電機の自立運転による所内電力供給の運用を継続するには、発電所内受電部の過電流継電器をトリップさせ、発電機側に設置する過電流継電器はロックさせる必要がある。この上位側の外部商用系統における短絡事故時の発電所の解列時間設定値が大きい（時間設定が長い）場合は、その解列時間設定値内で発電機トリップとさせないように、発電所内の発電機側に設置する過電流継電器の設定値も大きくして協調をとる必要がある。しかしながら、発電機の持続短絡電流は時間とともに減衰していくため、発電機側に設置する過電流継電器の設定範囲が限られてしまい、上位側の外部商用系統との協調を取ることが困難になるという発電機保護特有の問題があった。
図４は従来の発電機保護リレー装置を示す概略構成図である。同図において、２は発電所設備側の発電機、３は発電機部変流器、４は主変圧器、５は受電部変流器、６は上位側の外部商用系統、７は受電部の過電流継電器（５１Ｒ）、８は発電機部の過電流継電器（５１Ｇ）、９は受電部遮断器（５２Ｒ）、１０は発電機部遮断器（５２Ｇ）である。
【０００３】
また、従来技術として、所内負荷に遮断器を介して電力を供給する電源系統と、電源系統と並列に接続されて所内負荷に電力を供給する発電機と、電源系統の回路に流れる交流電流を計測する第１の変流器と、電源系統の回路に印加される交流電圧を計測する第１の計器用変圧器と、発電機の回路に流れる交流電流を計測する第２の変流器と、発電機の回路に印加される交流電圧を計測する第２の計器用変圧器と、第１および第２の変流器、並びに第１および第２の計器用変圧器に接続されて電源回路短絡事故の事故点が所内方向か外部方向かを判別する保護装置とを具備した方向短絡保護装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１９１５３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の発電機保護リレー装置では、上位側の外部商用系統６との保護協調を取るために、発電機部の過電流継電器８（５１Ｇ）の時間設定値を引き上げるためには発電機２からの持続短絡電流を通常より大きく出力できる特別な設計を考慮するなど、発電機本体にも特別な処置が必要であった。
【０００６】
また、従来技術の方向短絡保護装置は、上位側の外部商用系統との協調を取りながら、トリップさせる過電流継電器を選択するという機能までは具備していないものである。
【０００７】
この発明は以上の課題を解決するためになされたもので、受電部及び発電機部の電流値を比較し、トリップさせる過電流継電器を選択する回路装置を用いることにより、上位側の外部商用系統との協調保護を容易にした発電機保護リレー装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る発電機保護リレー装置は、発電機と、当該発電機に供給する上位側の外部商用系統とで構成される発電機設備システムにおいて、発電機側に設置された発電機部変流器と、発電機部の過電流継電器と、発電機部遮断器と、受電部側に設置された受電部変流器と、受電部の過電流継電器と、受電部遮断器と、発電機部変流器からの電流と受電部変流器からの電流を入力し、これら二つの電流の位相の向きと大きさを比較して、上位側の外部商用系統との協調を取りながらトリップさせる過電流継電器を選択する電流値比較選択回路装置とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、発電機自体に特別な設計を施すことなく、従来の過電流継電器を流用しながら過電流継電器を選択トリップすることにより、発電設備特有の上位側外部商用系統との保護協調の問題を解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１における発電機保護リレー装置を示す概略構成図、図２はこの発明の実施の形態１における発電機保護リレー装置の電流値比較選択回路装置を示す内部フロー図、図３は電流値比較選択回路装置による電流向き判定結果を示す表である。
【００１１】
図１において、１はこの発明による電流値比較選択回路装置であり、電流の向き及び大きさを判定した上でトリップさせる遮断器を選択することが可能なものである。２は発電所設備側の発電機、３は発電機部変流器、４は主変圧器、５は受電部変流器、６は上位側の外部商用系統、７は受電部の過電流継電器（５１Ｒ）、８は発電機部の過電流継電器（５１Ｇ）、９は受電部遮断器（５２Ｒ）、１０は発電機部遮断器（５２Ｇ）である。
【００１２】
次に、この発明の動作について、図２に基づいて説明する。
先ず受電部変流器５の２次電流及び発電機部変流器３の２次電流を電流値比較選択回路装置１に入力する。入力されたそれぞれの２次電流は、Ａ／Ｄ変換器１１、１２によって変換されて、電流位相向き判定部１３で電流位相の向きを判定する。この判定種別は、図３に示す電流向き判定表の通りである。また、受電部変流器５の２次電流及び発電機変流器３の２次電流の電流値レベル（電流値の大きさ）は、電流値レベル判定部１４で判定される。以下、判定結果に基づいたそれぞれの動作を説明する。
向き判定がＡ又はＤで、かつ電流値レベル判定結果大となった場合、受電部の過電流継電器７（５１Ｒ）及び発電機部の過電流継電器８（５１Ｇ）を働かせることにより、受電部遮断器９（５２Ｒ）及び発電機部遮断器１０（５２Ｇ）をトリップさせる。
向き判定がＢで、かつ電流値レベル判定結果大となった場合、発電機部の過電流継電器８（５１Ｇ）を働かせることにより、発電機部遮断器１０（５２Ｇ）をトリップさせる。
向き判定がＣで、かつ電流値レベル判定結果大となった場合、受電部の過電流継電器７（５１Ｒ）を働かせることにより、受電部遮断器９（５２Ｒ）をトリップさせる。
【００１３】
なお、図３に示す電流向き判定表から明らかなように、向き判定結果Ａの代表的な事故例は発電所内系統短絡であり、向き判定結果Ｂの代表的な事故例は発電機側系統短絡であり、向き判定結果Ｃの代表的な事故例は発電所外部商用系統短絡であり、向き判定結果Ｄの代表的な事故例は発電所内系統からの導電流である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明の実施の形態１における発電機保護リレー装置を示す概略構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１における発電機保護リレー装置の電流値比較選択回路装置を示す内部フロー図である。
【図３】電流値比較選択回路装置による電流向き判定結果を示す表である。
【図４】従来の発電機保護リレー装置を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００１５】
１  電流値比較選択回路装置
２  発電機
３  発電機部変流器
４  主変圧器
５  受電部変流器
６  外部商用系統
７  受電部の過電流継電器
８  発電機部の過電流継電器
９  受電部遮断器
１０  発電機部遮断器
１１、１２  Ａ／Ｄ変換器
１３  電流位相向き判定部
１４  電流値レベル判定部
【図１】
2007060797.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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