(57)【要約】【課題】ＮＧＲが接続されていない系統のＮＧＲを自動的に投入することができるＮＧＲ自動投入システムを提供する。【解決手段】Ａ系統送電線１、及びＢ系統送電線６に夫々設置されたＡ変圧器２、及びＢ変圧器７と、Ａ変圧器２、及びＢ変圧器７に夫々備えられたＮＧＲ３、及びＮＧＲ９と、Ａ系統送電線１、及びＢ系統送電線６間を迂回させるルート変圧器２０と、ＮＧＲ９に流れる零相電流を断接する零相電流遮断器８と、Ａ系統送電線１、及びＢ系統送電線６間を接続する迂回ルートで停電が発生し、この停電中にＢ系統送電線６に接続された他の送電線１４に地絡事故が発生した場合、Ｂ変圧器７のバランスが崩れることにより発生する過電圧で動作するＯＶＧリレー１５、及び通信線が近接配置された電磁誘導対象送電線１２に備えられたＤＧリレー１３の状態に基づいて、零相電流遮断器８の断接を制御するＮＧＲ制御装置１６と、を備えて構成されている。【選択図】図１
2013162614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統が異なる第１の送電線、及び第２の送電線と、
該第１の送電線、及び第２の送電線に夫々設置された第１の変圧器、及び第２の変圧器と、
該第１の変圧器、及び第２の変圧器に夫々備えられた第１の中性点接地抵抗装置、及び第２の中性点接地抵抗装置と、
前記第１の送電線、及び第２の送電線間を迂回させるルート変圧器と、
前記第２の中性点接地抵抗装置に流れる零相電流を断接する零相電流遮断器と、
前記第１の送電線、及び第２の送電線間を接続する迂回ルートで停電が発生し、該停電中に前記第２の送電線に接続された他の送電線に地絡事故が発生した場合、前記第２の変圧器のバランスが崩れることにより発生する過電圧で動作する地絡過電圧継電器、及び通信線が近接配置された電磁誘導対象送電線に備えられた地絡方向継電器の状態に基づいて、前記零相電流遮断器の断接を制御するＮＧＲ制御手段と、
を備えたことを特徴とするＮＧＲ自動投入システム。
【請求項２】
前記ＮＧＲ制御手段は、前記第１の送電線、及び第２の送電線間を接続する迂回ルートで停電が発生し、該停電中に前記他の送電線に地絡事故が発生した場合、前記地絡過電圧継電器が所定の時間継続して動作し、且つ前記地絡方向継電器が動作していないことを条件に、前記零相電流遮断器を接状態とすることを特徴とする請求項１に記載のＮＧＲ自動投入システム。
【請求項３】
前記ＮＧＲ制御手段は、前記地絡過電圧継電器が復帰したことを検知すると前記零相電流遮断器を断状態とすることを特徴とする請求項１に記載のＮＧＲ自動投入システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＮＧＲ自動投入システムに関し、特に、系統停電によりＮＧＲが接続されていない系統での地絡事故により発生する零相電流をＮＧＲに自動的に流すＮＧＲ自動投入システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
送電線に接続されている変圧器には、送電線の地絡事故により発生する零相電流を流すために、中性点接地抵抗器(Neutral Grounding Resistor：ＮＧＲ）が大地との間に設置されている。しかし、送電線の系統によっては、送電線２回線事故（ルート断事故）時、ＮＧＲが１台も接続されていない系統が存在する場合がある。その場合の対策として、地絡電流が流れなくても過電圧で動作する地絡過電圧継電器（Over Voltage Ground Relay：ＯＶＧＲ）を設置し、この地絡過電圧継電器により事故区間遮断を行なっている。
【０００３】
図３は従来の送電線システムの構成を示すブロック図である。送電線システム５０は、電力系統が異なるＡ系統送電線５１、及びＢ系統送電線５６と、Ａ系統送電線５１、及びＢ系統送電線５６に夫々設置されたＡ変圧器５２、及びＢ変圧器５７と、Ａ変圧器５２、及びＢ変圧器５７に夫々備えられた中性点接地抵抗装置（以下、ＮＧＲと呼ぶ）５３、及びＮＧＲ５９と、Ａ系統送電線５１、及びＢ系統送電線５６間を迂回させるルート変圧器６６と、ＮＧＲ５９に流れる零相電流を断接する零相電流遮断器５８と、Ａ系統送電線５１、及びＢ系統送電線５６間を接続する迂回ルートで停電が発生し、この停電中にＢ系統送電線５６に接続された他の送電線６４に地絡事故が発生した場合、Ｂ変圧器５７のバランスが崩れることにより発生する過電圧で動作する地絡過電圧継電器（以下、ＯＶＧリレーと呼ぶ）６３ａ、６５ａ、及び地絡電流の方向を示す地絡方向継電器（以下、ＤＧリレーと呼ぶ）６３ｂ、６５ｂと、を備えて構成されている。
尚、Ａ系統送電線５１とルート変圧器６６間を結ぶ電力線（ＡＣ線と呼ぶ）５５に遮断器５４が備えられ、Ｂ系統送電線５６とルート変圧器６６間を結ぶ電力線（ＢＣ線と呼ぶ）６１に遮断器６０が備えられている。
【０００４】
ここで、ＢＣ線６１が事故等で停電すると、遮断器６０によりＢＣ線を遮断して送電線ルート断事故が発生する。この結果、Ｂ系統送電線５６は常時、遮断器５８でＮＧＲ５９が遮断されているため、Ｂ変圧器５７はＮＧＲ５９が接続されていない状態となる。この状態で、他の送電線６４で地絡事故が発生すると、ＮＧＲ５９からの地絡電流が地絡点に供給されないため、地絡過電圧が発生して、ＯＶＧリレー６５による事故点遮断となる。
また、事故点アークの自然消弧を行なう従来技術として特許文献１には、一線地絡事故時に消弧リアクトル・中性点接地抵抗制御装置と協調して、無駄な待ち時間のない高速の事故区間遮断を行なう保護継電装置について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２７１６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＯＶＧリレー６３ａ、６５ａは、零相電流を感知して動作するＤＧリレー６３ｂ、６５ｂのバックアップの役割を持った継電器のため、ＤＧリレー６３ｂ、６５ｂより速く動作させることができない。そのため、事故区間遮断が遅れて事故の範囲を拡大する虞がある。
また、特許文献１に開示されている従来技術は、仮に消弧（事故点のアークを消滅すること）が失敗した場合には、電気設備技術基準に定める遮断時間を超過する虞がある。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、送電線ルート断事故が発生した場合、ＮＧＲが接続されていない系統のＮＧＲを自動的に投入することができるＮＧＲ自動投入システム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】
【０００７】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、電力系統が異なる第１の送電線、及び第２の送電線と、該第１の送電線、及び第２の送電線に夫々設置された第１の変圧器、及び第２の変圧器と、該第１の変圧器、及び第２の変圧器に夫々備えられた第１の中性点接地抵抗装置、及び第２の中性点接地抵抗装置と、前記第１の送電線、及び第２の送電線間を迂回させるルート変圧器と、前記第２の中性点接地抵抗装置に流れる零相電流を断接する零相電流遮断器と、前記第１の送電線、及び第２の送電線間を接続する迂回ルートで停電が発生し、該停電中に前記第２の送電線に接続された他の送電線に地絡事故が発生した場合、前記第２の変圧器のバランスが崩れることにより発生する過電圧で動作する地絡過電圧継電器、及び通信線が近接配置された電磁誘導対象送電線に備えられた地絡方向継電器の状態に基づいて、前記零相電流遮断器の断接を制御するＮＧＲ制御手段と、を備えたことを特徴とする。
第１の送電線、及び第２の送電線間を接続する迂回ルートで停電が発生し、この停電中に第２の送電線に接続された他の送電線に地絡事故が発生した場合、第２の変圧器のバランスが崩れて事故点に対して零相電流が発生する。そのとき、中性点接地抵抗装置を介して地絡事故点に対して零相電流が流れることにより、地絡方向継電器を動作させて速やかに当該送電線を遮断する。しかし、系統全体に流す零相電流に制限を設けて電磁誘導を低減するために、第２の変圧器には零相電流が流れないように常時、中性点接地抵抗装置が遮断器により切り離されている。そのため、即座に送電線を遮断することはできないが、その系統で過電圧が発生する。本発明では、この過電圧を検出する地絡過電圧継電器と、電磁誘導対象送電線に備えられた地絡方向継電器の状態により、零相電流遮断器を制御する制御手段を備える。これにより、常時、中性点接地抵抗装置が接続されていない第２の変圧器に零相電流を流すことができるので、即座に事故区間遮断を行なうことができる。
【０００８】
請求項２は、前記ＮＧＲ制御手段は、前記第１の送電線、及び第２の送電線間を接続する迂回ルートで停電が発生し、該停電中に前記他の送電線に地絡事故が発生した場合、前記地絡過電圧継電器が所定の時間継続して動作し、且つ前記地絡方向継電器が動作していないことを条件に、前記零相電流遮断器を接状態とすることを特徴とする。
過電圧継電器が所定の時間継続して動作する時は、地絡事故が発生して、変圧器のバランスが崩れたことを現している。このような場合は、零相電流を中性点接地抵抗装置を介して即座に事故点に流してやる必要がある。但し、電磁誘導対象送電線には零相電流を流せないので、電磁誘導対象送電線に備えた地絡方向継電器が動作してないことを条件にして、零相電流遮断器を接状態として零相電流を中性点接地抵抗装置を介して流すようにする。これにより、通信線に電磁誘導を発生するのを防止すると共に、事故区間遮断を即座に行なうことができる。
【０００９】
請求項３は、前記ＮＧＲ制御手段は、前記地絡過電圧継電器が復帰したことを検知すると前記零相電流遮断器を断状態とすることを特徴とする。
零相電流遮断器を接状態とすると、零相電流が中性点接地抵抗装置を介して流れるため、系統に発生した過電圧は低下して過電圧継電器が復帰する。ＮＧＲ制御手段は、その状態を検知すると零相電流がゼロとなったと判断して、零相電流遮断器を断状態とする。これにより、自動的に第２の変圧器の零相電流遮断器を元の状態に復帰することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電力系統の過電圧を検出する過電圧継電器と、電磁誘導対象送電線に備えられた地絡方向継電器の状態により、零相電流遮断器を制御する制御手段を備えるので、常時、中性点接地抵抗装置が接続されていない第２の変圧器に零相電流を流すことにより、事故区間遮断を即座に行なうことができる。
また、電磁誘導対象送電線には零相電流を流せないので、電磁誘導対象送電線に備えた地絡方向継電器が動作してないことを条件にして、零相電流遮断器を接状態として零相電流を中性点接地抵抗装置を介して流すようにするので、通信線に電磁誘導を発生するのを防止すると共に、事故区間遮断を即座に行なうことができる。
また、過電圧継電器が復帰の状態を検知すると、零相電流がゼロとなったと判断して、零相電流遮断器を断状態とするので、自動的に第２の変圧器の零相電流遮断器を元の状態に復帰することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るＮＧＲ自動投入システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るＮＧＲ自動投入システム４０の動作を説明するフローチャートである。
【図３】従来の送電線システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００１３】
図１は本発明の実施形態に係るＮＧＲ自動投入システムの構成を示すブロック図である。本発明に係るＮＧＲ自動投入システム４０は、電力系統が異なるＡ系統送電線（第１の送電線）１、及びＢ系統送電線（第２の送電線）６と、Ａ系統送電線１、及びＢ系統送電線６に夫々設置されたＡ変圧器（第１の変圧器）２、及びＢ変圧器（第２の変圧器）７と、Ａ変圧器２、及びＢ変圧器７に夫々備えられた中性点接地抵抗装置（以下、ＮＧＲと呼ぶ）（第１の中性点接地抵抗装置）３、及びＮＧＲ（第２の中性点接地抵抗装置）９と、Ａ系統送電線１、及びＢ系統送電線６間を迂回させるルート変圧器２０と、ＮＧＲ９に流れる零相電流を断接する零相電流遮断器８と、Ａ系統送電線１、及びＢ系統送電線６間を接続する迂回ルートで停電が発生し、この停電中にＢ系統送電線６に接続された他の送電線１４に地絡事故が発生した場合、Ｂ変圧器７のバランスが崩れることにより発生する過電圧で動作する地絡過電圧継電器（以下、ＯＶＧリレーと呼ぶ）１５、及び通信線が近接配置された電磁誘導対象送電線１２に備えられた地絡方向継電器（以下、ＤＧリレーと呼ぶ）１３の状態に基づいて、零相電流遮断器８の断接を制御するＮＧＲ制御装置（ＮＧＲ制御手段）１６と、を備えて構成されている。
尚、Ａ系統送電線１とルート変圧器２０間を結ぶ電力線（以下、ＡＣ線と呼ぶ）５に遮断器４が備えられ、Ｂ系統送電線６とルート変圧器２０間を結ぶ電力線（以下、ＢＣ線と呼ぶ）１１に遮断器１０が備えられている。
【００１４】
次に、本発明のＮＧＲ自動投入システム４０の概略動作にについて説明する。例えば、ＢＣ線１１に落雷等で停電が発生した場合、遮断器１０を遮断してＡ系統送電線１とＢ系統送電線６を切り離す（送電線ルート断）。この状態で他の送電線１４で地絡事故が発生したと仮定すると、その系統で発生する過電圧によりＯＶＧリレー１５が動作し、その信号が信号線１８を介してＮＧＲ制御装置１６に伝達される。また、電磁誘導対象送電線１２には、通信線が近接配置されているため、その送電線に備えられたＤＧリレー１３が働いていないことを確認するために、信号線１９を介してＮＧＲ制御装置１６に伝達される。ＮＧＲ制御装置１６はＯＶＧリレー１５が働き、ＤＧリレー１３が働いていないことを確認すると、信号線１７により、零相電流遮断器８を接状態として、零相電流をＮＧＲ９を介して地絡点に流して、他の送電線１４のDGリレーを動作させ、事故点の遮断を行なう。そして、その結果としてＯＶＧリレー１５が復帰したことを確認すると、零相電流遮断器８を断状態として元の状態に復帰する。
【００１５】
図２は本発明に係るＮＧＲ自動投入システム４０の動作を説明するフローチャートである。図１を参照して説明する。例えば、ＢＣ線１１に落雷等で停電が発生した場合（ステップＳ１でＹｅｓ）、遮断器１０を遮断してＡ系統送電線１とＢ系統送電線６を切り離す（送電線ルート断状態）。この状態で他の送電線１４で地絡事故が発生したかをチェックして（Ｓ２）、地絡事故が発生すると（Ｓ２でＹｅｓ）、その系統で発生する過電圧によりＯＶＧリレー１５が動作し、その信号が信号線１８を介してＮＧＲ制御装置１６に伝達される。ＮＧＲ制御装置１６はその信号を検出すると（Ｓ３でＹｅｓ）、電磁誘導対象送電線１２には、通信線が近接配置されているため、その送電線に備えられたＤＧリレー１３が働いていないことを確認する（Ｓ４）。ＤＧリレー１３が働いている場合（Ｓ４でＮｏ）はそこで終了し、ＤＧリレー１３が働いていない場合は（Ｓ４でＹｅｓ）、ＮＧＲ制御装置１６はＯＶＧリレー１５が働き、ＤＧリレー１３が働いていないことを確認すると、信号線１７により、零相電流遮断器８を接状態として（Ｓ５）、零相電流をＮＧＲ９を介して地絡点に流して事故点を遮断するために他の送電線１４のDGリレーを動作させる（Ｓ６）。そして、その結果としてＯＶＧリレー１５が復帰したことを確認すると（Ｓ７でＹｅｓ）、零相電流遮断器８を断状態として元の状態に復帰する（Ｓ８）。
【００１６】
即ち、Ａ系統送電線１、及びＢ系統送電線６間を接続する迂回ルート（ＡＣ線５及びＢＣ線１１）で停電が発生し、この停電中にＢ系統送電線６に接続された他の送電線１４に地絡事故が発生した場合、Ｂ変圧器７のバランスが崩れて事故点に対して零相電流が発生する。そのとき、ＮＧＲ９を介して地絡事故点に対して零相電流が流れることにより、ＤＧリレーを動作させて速やかに当該送電線を遮断する。しかし、系統全体に流す零相電流に制限を設けて電磁誘導を低減するために、Ｂ変圧器７には零相電流が流れないように常時、ＮＧＲ９が零相電流遮断器８により切り離されている。そのため、即座に送電線を遮断することはできないが、その系統で過電圧が発生する。本実施形態では、この過電圧を検出するＯＶＧリレー１５と、電磁誘導対象送電線１２に備えられたＤＧリレー１３の状態により、零相電流遮断器８を制御するＮＧＲ制御装置１６を備える。これにより、常時、ＮＧＲ９が接続されていないＢ変圧器７に零相電流を流すことができるので、即座に事故区間遮断を行なうことができる。
【００１７】
また、ＯＶＧリレー１５が所定の時間継続して動作する時は、地絡事故が発生して、Ｂ変圧器７のバランスが崩れたことを現している。このような場合は、零相電流をＮＧＲ９を介して即座に事故点に流してやる必要がある。但し、電磁誘導対象送電線１２には零相電流を流せないので、電磁誘導対象送電線１２に備えたＤＧリレー１３が動作してないことを条件にして、零相電流遮断器８を接状態として零相電流をＮＧＲ９を介して流すようにする。これにより、通信線に電磁誘導を発生するのを防止すると共に、事故区間遮断を即座に行なうことができる。
また、零相電流遮断器８を接状態とすると、零相電流がＮＧＲ９を介して流れるため、系統に発生した過電圧は低下してＯＶＧリレー１５が復帰する。ＮＧＲ制御装置１６は、その状態を検知すると零相電流がゼロとなったと判断して、零相電流遮断器８を断状態とする。これにより、自動的にＢ変圧器７の零相電流遮断器８を元の状態に復帰することができる。
【００１８】
以上の説明のとおり、本発明に係るＮＧＲ自動投入システム４０は、電力系統の過電圧を検出するＯＶＧリレー１５と、電磁誘導対象送電線１２に備えられたＤＧリレー１３の状態により、零相電流遮断器８を制御するＮＧＲ制御装置１６を備えるので、常時、ＮＧＲ９が接続されていないＢ変圧器７に零相電流を流すことにより、事故区間遮断を即座に行なうことができる。
また、電磁誘導対象送電線１２には零相電流を流せないので、電磁誘導対象送電線１２に備えたＤＧリレー１３が動作してないことを条件にして、零相電流遮断器８を接状態として零相電流をＮＧＲ９を介して流すようにするので、通信線に電磁誘導を発生するのを防止すると共に、事故区間遮断を即座に行なうことができる。
また、ＯＶＧリレー１５が復帰の状態を検知すると、零相電流がゼロとなったと判断して、零相電流遮断器８を断状態とするので、自動的にＢ変圧器７の零相電流遮断器８を元の状態に復帰することができる。
【符号の説明】
【００１９】
１  Ａ系統送電線、２  Ａ変圧器、３  ＮＧＲ、４  遮断器、５  ＡＣ線、６  Ｂ系統送電線、７  Ｂ変圧器、８  零相電流遮断器、９  ＮＧＲ、１０  遮断器、１１  ＢＣ線、１２  電磁誘導対象送電線、１３  ＤＧリレー、１４  他の送電線、１５  ＯＶＧリレー、１６  ＮＧＲ制御装置、１８、１９  信号線、２０  ルート変圧器、４０  ＮＧＲ自動投入システム
【図１】
2013162614.tif 000003
【図２】
2013162614.tif 000004
【図３】
2013162614.tif 000005