(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
買電電源系統接続を開閉する買電側遮断器と、自家発電源系統接続を開閉する自家発側遮断器と、前記買電電源系統と前記自家発電源系統との系統接続を開閉する連繋遮断器と、前記買電電源系統と負荷との間を開閉する第１の負荷遮断器と、前記自家発電源系統と前記負荷との間を開閉する第２の負荷遮断器と、前記買電電源系統の事故を検出し、前記連繋遮断器を開路させる系統分離装置とを備え、この系統分離装置は、前記第１及び第２の負荷遮断器の開閉状態を入力しており、前記買電電源系統の事故時に前記第１および前記第２の負荷遮断器がいずれも閉路状態の場合には、前記第１および第２の負荷遮断器の少なくとも一方を開路するように系統分離制御することを特徴とする電力系統分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力系統を事故時に切り離す電力系統分離装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電力系統分離装置を図３により説明する。
【０００３】
買電電源２１は電力会社から電力を供給される電源であり、買電側遮断器１は買電電源２１と買電母線２３との系統接続を開閉する遮断器である。
【０００４】
自家発電源２２は一般事業家が自力で電力を発電して使用する電源であり、自家発側遮断器２は自家発電源２２と自家発母線２４との系統接続を開閉する遮断器である。
【０００５】
連繋遮断器３は一般的には互いに平行して付設された買電母線２３と自家発母線２４との系統接続を開閉する遮断器であり、これら買電側遮断器１と自家発側遮断器２と連繋遮断器３とによって電源側回路を構成している。
【０００６】
また、買電母線２３に接続されて買電電源２１と負荷２６との系統接続を開閉する負荷遮断器４Ａ，５Ａと、負荷遮断器４Ａ，５Ａと並列に自家発母線２４に接続されて自家発電源２２と負荷２６との系統接続を開閉する負荷遮断器４Ｂ，５Ｂとによって負荷側回路を構成している。
【０００７】
買電側遮断器１の負荷側系統線には買電側遮断器１と直列に変流器１０が接続され、買電母線２３には計器用変圧器１１が接続されており、変流器１０の２次側からは電流信号１０ａが出力され、計器用変圧器１１の２次側からは電圧信号１１ａが出力される。
【０００８】
そして、系統分離装置１２は変流器１０の２次側および計器用変圧器１１の２次側に接続され、電流信号１０ａおよび電圧信号１１ａを入力し、これらの信号の位相関係から買電電源２１の事故を検出している。
【０００９】
即ち、電流信号１０ａおよび電圧信号１１ａにより電力会社側の事故時に自家発電源２２から買電電源２１に流れる事故電流や系統の電圧変動を検出して、買電電源２１と自家発電源２２を並列運用状態から分離するために、連繋遮断器３をトリップして開路状態にする。
【００１０】
この場合、系統分離装置１２には買電側遮断器１の閉路信号１ａ、自家発側遮断器２の閉路信号２ａ、および連繋遮断器３の閉路信号３ａが入力されており、買電側遮断器１および自家発側遮断器２および連繋遮断器３がいずれも閉路状態で、買電電源２１の事故を検出した場合には、連繋遮断器３を開路するようにトリップ信号３ｂが出力するように構成されている。
【００１１】
連繋遮断器３を開路することにより、電力会社側の事故が除去され、自家発電源２２により継続して負荷２６に電力を供給することが可能となる。
【００１２】
図４は図３に示した系統分離装置１２の動作フローチャート説明図である。
【００１３】
ステップ４１では買電側遮断器１の閉路信号１ａ、自家発側遮断器２の閉路信号２ａ、および連繋遮断器３の閉路信号３ａから、買電電源２１と自家発電源２２とが並列運転されているか否か、即ち系統の運用状態を検出する。
【００１４】
ステップ４２では買電側遮断器（ＣＢ１）１の閉路信号１ａ、自家発側遮断器（ＣＢ２）２の閉路信号２ａ、および連繋遮断器（ＣＢ３）３の閉路信号３ａから、これらの遮断器ＣＢ１〜ＣＢ３がすべて閉路状態か否かを判定し、いずれか一つでも開路状態であれば、系統分離装置１２の動作を終了し、すべてが閉路状態であれば、次のステップに進む。
【００１５】
ステップ４３では変流器１０の２次側から出力された電流信号１０ａと、計器用変圧器１１の２次側から出力された電圧信号１１ａとから、買電側の事故を検出し、ステップ４４で事故と判定された場合には次のステップに進み、事故と判定されなかった場合には再びステップ４３に戻り判定を繰り返す。
【００１６】
ステップ４５はステップ４４における判定結果に基づき、連繋遮断器３（ＣＢ３）に対してトリップ信号を出力し、その動作を終了する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術では、第１の負荷遮断器と第２の負荷遮断器が２台共に閉の状態であれば、買電電源と自家発電源とが並列状態となるため、電力会社側の事故を検出して連繋遮断器をトリップしても、自家発電源が分離されず、事故が継続し、最終的には自家発電源が停止し、系統が全停になることがある。
【００１８】
そこで本発明は、電力系統の並列運転時において、系統運用状態に関係なく、電力会社側の事故で確実に系統分離ができる電力系統分離装置を提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の電力系統分離装置は、買電電源系統接続を開閉する買電側遮断器と、自家発電源系統接続を開閉する自家発側遮断器と、前記買電電源系統と前記自家発電源系統との系統接続を開閉する連繋遮断器と、前記買電電源系統と負荷との間を開閉する第１の負荷遮断器と、前記自家発電源系統と前記負荷との間を開閉する第２の負荷遮断器と、前記買電電源系統の事故を検出し、前記連繋遮断器を開路させる系統分離装置とを備え、この系統分離装置は、前記第１及び第２の負荷遮断器の開閉状態を入力しており、前記買電電源系統の事故時に前記第１および前記第２の負荷遮断器がいずれも閉路状態の場合には、前記第１および第２の負荷遮断器の少なくとも一方を開路するように系統分離制御することを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明の電力系統分離装置においては、前記系統分離装置は、前記買電側遮断器、自家発側遮断器および連繋遮断器がすべて閉開路状態のとき、前記系統分離制御を行うことを特徴とするものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に本発明の電力系統分離装置の実施形態を説明する。図１において、買電電源２１は電力会社から電力を供給される電源であり、買電側遮断器１は買電電源２１と買電母線２３との系統接続を開閉する遮断器である。
【００２２】
自家発電源２２は一般事業家が自力で電力を発電して使用する電源であり、自家発側遮断器２は自家発電源２２と自家発母線２４との系統接続を開閉する遮断器である。
【００２３】
連繋遮断器３は一般的には互いに平行して付設された買電母線２３と自家発母線２４との系統接続を開閉する遮断器であり、これら買電側遮断器１と自家発側遮断器２と連繋遮断器３とによって電源側回路を構成している。
【００２４】
また、買電母線２３に接続されて買電電源２１と負荷２６、２７との系統接続を開閉する負荷遮断器４Ａ，５Ａと、負荷遮断器４Ａ，５Ａと並列に自家発母線２４に接続されて自家発電源２２と負荷２６、２７との系統接続を開閉する負荷遮断器４Ｂ，５Ｂとによって負荷側回路を構成している。
【００２５】
買電側遮断器１の負荷側系統線には買電側遮断器１と直列に変流器１０が接続され、買電母線２３には計器用変圧器１１が接続されており、変流器１０の２次側からは電流信号１０ａが出力され、計器用変圧器１１の２次側からは電圧信号１１ａが出力される。
【００２６】
そして、系統分離装置１２は変流器１０の２次側および計器用変圧器１１の２次側に接続され、電流信号１０ａおよび電圧信号１１ａにより電力会社側の事故時に自家発電源２２から買電電源２１に流れる事故電流や系統の電圧変動を検出する。
【００２７】
系統分離装置１２には買電側遮断器１の閉路信号１ａ、自家発側遮断器２の閉路信号２ａ、および連繋遮断器３の閉路信号３ａが入力されているほか、負荷遮断器４Ａの開接点情報４Ａａ、負荷遮断器５Ａの開接点情報５Ａａ、負荷遮断器４Ｂの開接点情報４Ｂａ、および負荷遮断器５Ｂの開接点情報５Ｂａも入力されており、これらの遮断器の動作状態、すなわち、閉路状態か否かを判断する。
【００２８】
系統分離装置１２は、買電側遮断器１および自家発側遮断器２および連携遮断器３がいずれも閉路状態のとき、買電電源２１に事故が発生したものと判断すると、負荷遮断器４Ａ，５Ａおよび負荷遮断器４Ｂ、５Ｂが閉路状態か否かを判断する。負荷２６，２６に接続されている一対の負荷遮断器４Ａ，４Ｂおよび５Ａ、５Ｂの、一方の負荷遮断器、例えば、４Ａおよび５Ａが開路状態にある場合には、連携遮断器３のみをトリップさせる。これに対し、各一対の負荷遮断器４Ａ，４Ｂ及び５Ａ，５Ｂのうち、少なくとも一対の負荷遮断器、例えば４Ａ，４Ｂが、負荷２６に対し電源系統の切り替え（買電電源→自家発電源、又は自家発電源→買電電源）を無停電で実行するため、両方とも閉路状態の場合は、連携遮断器３のほかに、両方が閉路している一対の負荷遮断器４Ａ，４Ｂのいずれか（例えば４Ａ）に対しトリップ指令を出力する。
【００２９】
図２は上述した系統分離装置１２の動作を説明するためのフローチャートである。
【００３０】
ステップ４１では買電側遮断器１の閉路信号１ａ、自家発側遮断器２の閉路信号２ａ、および連繋遮断器３の閉路信号３ａから、買電電源２１と自家発電源２２とが並列運転されているか否か、即ち系統の運用状態を検出する。
【００３１】
ステップ４２では買電側遮断器（ＣＢ１）１の閉路信号１ａ、自家発側遮断器（ＣＢ２）２の閉路信号２ａ、および連繋遮断器（ＣＢ３）３の閉路信号３ａから、これらの遮断器ＣＢ１〜ＣＢ３がすべて閉路状態か否かを判定し、いずれか一つでも開路状態であれば、系統分離装置１２の動作を終了し、すべてが閉路状態であれば、次のステップに進む。
【００３２】
ステップ４３では変流器１０の２次側から出力された電流信号１０ａと、計器用変圧器１１の２次側から出力された電圧信号１１ａとから、買電側の事故を検出し、ステップ４４で事故と判定された場合には次のステップに進み、事故と判定されなかった場合には再びステップ４３に戻り判定を繰り返す。
【００３３】
ステップ２５では負荷遮断器４Ａの開接点情報４Ａａ、負荷遮断器５Ａの開接点情報５Ａａ、負荷遮断器４Ｂの開接点情報４Ｂａ、および負荷遮断器５Ｂの開接点情報５Ｂａから、負荷側の各遮断器（ＣＢ：４Ａ、４Ｂ、５Ａ、５Ｂ）の状態を検出する。
【００３４】
ステップ２６では、対をなす負荷遮断器４Ａ、４Ｂあるいは負荷遮断器５Ａ、５Ｂについて、対をなす遮断器が両方ともに閉路状態か否かを判断し、いずれかの遮断器対が両方とも閉路状態であれば、次のステップに進み、すべての遮断器対について、少なくもいずれか一方が開路状態であれば、連繋遮断器（ＣＢ３）をトリップして系統分離装置１２の動作を終了する。
【００３５】
ステップ２７では、連繋遮断器（ＣＢ３）３とともに負荷遮断器４Ａまたは負荷遮断器（ＣＢ）５Ａに対してトリップ信号を出力して系統分離装置１２の動作を終了する。
【００３６】
【発明の効果】
本発明により、買電電源と自家発電源とが並列運転時に、電力会社側の事故を検出した場合に、確実に買電電源と自家発電源とを分離することが可能であり、継続して自家発による系統運用ができるので電力系統分離装置の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す電力系統分離装置の構成図である。
【図２】図１の作用を示すフローチャート説明図である。
【図３】従来の実施の形態を示す電力系統分離装置の構成図である。
【図４】図３の作用を示すフローチャート説明図である。
【符号の説明】
１            買電側遮断器
２            自家発側遮断器
３            連繋遮断器
４Ａ，４Ｂ    負荷遮断器
５Ａ，５Ｂ    負荷遮断器
１０          変流器
１１          計器用変圧器
１２          系統分離装置
２１          買電電源
２２          自家発電源
２３          買電母線
２４          自家発母線
２６          負荷
【図１】
0003735511.tif 000002
【図２】
0003735511.tif 000003
【図３】
0003735511.tif 000004
【図４】
0003735511.tif 000005