JP5555040B2 - 配電線保護リレーユニット整定値設定支援システム - Google Patents
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Description
また地絡事故発生元の配電線の遮断器が遮断され、その地絡事故電圧が母線において消滅した後は、あらかじめ設定された投入順位整定の順に従って、各々の遮断器を順次投入(接続)していく。
なお、以上において、例えば特許文献1のように各々の配電線保護リレーユニットの遮断/投入順位の整定値を操作員がそれぞれ配電線保護リレーユニット毎に設定していた。
すなわち、複数の配電線とそれぞれを遮断する複数の遮断器を有する配電用変電所の保護リレーシステムにおいて、前記複数の遮断器の開閉を制御し、かつそれぞれの作動条件を定める整定値情報を有する複数の配電線保護リレーユニットと、前記複数の配電線保護リレーユニットの作動条件を定める整定値情報を処理する情報処理手段と、を備え、前記情報処理手段は前記複数の配電線保護リレーユニットに個々に設定された整定値情報を互いに通信路を介して送受信し、前記複数の配電線保護リレーユニット間で前記整定値の配電線保護リレーユニット間での合理性を照合する。
ただし、前記実施形態が理解されやすくするために、まず先に、本発明の配電線保護リレーユニット整定値設定支援システムの実施形態を適用する配電用変電所の配電線保護リレーユニットの構成例(図3)を示す。そして、この構成において、地絡事故の際の配電線保護リレーユニットの動作例を説明する。次に、その配電線保護リレーユニットにおける遮断順位、投入順位整定値(図4)について説明する。さらに配電線保護リレーユニットにおけるタイマー時間整定値(図5)について説明する。以上の本発明に関連する事項について述べた後に、図1、図2を参照して本発明の実施形態について説明する。
なお、以下において、配電線保護リレーユニット、または配電線保護リレーユニット装置を単に「保護リレー」と表記する場合がある。
図3は、本発明の配電線保護リレーユニット整定値設定支援システムの実施形態を適用する配電用変電所の保護リレーの構成例を示す図である。この図は配電線(フィーダ、Feeder)の数が5回線である場合の構成例である。
図3において、配電用変圧器80の2次側の母線11は、母線遮断器(CBS)36を介して、配電用変電所バンク2次側母線(以下、単に「母線」と表記することもある)10に接続されている。配電用変電所バンク2次側母線10には、5台の遮断器(CB1)31〜遮断器(CB5)35が配備され、それぞれに5系統の配電線(F1)21〜配電線(F5)25が接続されている。
5台の保護リレー(F1)41〜保護リレー(F5)45は、それぞれ5台の遮断器(CB1)31〜遮断器(CB5)35を制御している。したがって、これらの遮断器(CB1)31〜遮断器(CB5)35を介して、それぞれ配電線(F1)21〜配電線(F5)25を遮断、投入する機能を有している。
また、母線電圧検出部(GPT)37を介して母線10の状態を検出し、母線遮断器36を制御する母線保護リレーユニット46が設けられている。
次に、図3の配電用変電所バンク2次側母線10、もしくは、配電線(F1)21〜配電線(F5)25に地絡事故が発生した場合における保護リレーの動作について説明する。
配電用変電所バンク2次側母線10を保護する、母線保護リレー46に備えられた地絡過電圧検出要素(不図示)が、母線10に発生する地絡事故電圧を母線電圧検出部(GPT)37を介して検出すると、保護リレー(F1)41〜保護リレー(F5)45に対して、その検出を通報する信号を、ON/OFF(オン・オフ)信号の母線・配電線保護リレーユニット間伝達用信号線70を通して伝達する。
次に、遮断器31〜35の遮断順位、及びその投入順位の整定について述べる。ただし、遮断器31〜35の制御は、それぞれ保護リレー(F1)41〜保護リレー(F5)45によって行われるので、実際には保護リレー(F1)41〜保護リレー(F5)45の遮断順位及びその投入順位の整定が問題となる。
各配電線(F1)21〜配電線(F5)25における遮断器31〜35の遮断順位及びその投入順位整定値の設定、つまり前記したように、保護リレー(F1)41〜保護リレー(F5)45の遮断順位及びその投入順位の整定は、操作員がそれぞれの配電線保護リレーユニット(保護リレー)41〜45毎に個別に設定を実施する。したがって、場合によっては、複数の配電線保護リレーユニット(保護リレー)に同一の順位整定を設定するといった誤った設定操作を実施してしまう恐れがある。
遮断順位及び投入順位整定値の設定例を図4に示す。
図4(a)は配電線F1〜F5における遮断器CB1〜CB5の遮断順位と投入順位を定めた一例である。
図4(a)において、F1〜F5の符号は、前記配電線(F1)21〜配電線(F5)25のF1〜F5の符号、あるいは保護リレー(F1)41〜保護リレー(F5)45のF1〜F5の符号に相当している。
遮断器CB1〜CB5の遮断順位を、それを制御する保護リレーF1〜F5に対応して、Fについた番号の順に1から5の順番を割り当てている。これは保護リレーF1〜F5において、F1を1番目に、F2を2番目というように、番号に従って順番に作動させる、つまり配電線F1〜F5(したがって、遮断器CB1〜CB5)を保護リレーF1〜F5を制御することで遮断していくことを表している。
次に、問題のある順位の設定例について述べる。
また、図4(b)においては、投入順位は図4(a)と同一である。しかし、遮断順位において、F4を除くF1〜F3、およびF5は図4(a)の遮断順位と同一であるが、F4がF3と同一順位の3となっている。
また、図4(c)においては、遮断順位は図4(a)と同一である。しかし、投入順位において、F3を除くF1、F2、F4およびF5は図4(a)の投入順位と同一であるが、F3がF4と同一順位の4となっている。
しかし、図4(b)または図4(c)の設定例のように複数の配電線で順位設定が重複するような整定値設定の場合、その複数の配電線遮断器の遮断や投入が同時に実施されることになる。
図4(b)の場合では、もし遮断順位3番目のF3とF4の遮断時において、地絡の異状が消滅した場合には配電線F3の地絡か、配電線F4の地絡かを判別できない。
また、他の例として、配電線の系統において負荷としてモータを多く含む場合には、電源投入時において過電流が流れることがあるが、それらの過電流が複数の配電線の系統で重なる恐れもある。
したがって、配電線遮断器の投入の際にも、同時に重なることなく、順番に行われていくことが望ましい。
これらのように同時遮断や同時投入を避ける必要のある配電線保護システムの場合では、このような同時の順位が存在する設定は問題となる。
また、遮断や投入においては、このような順位設定の場合だけでなく、各配電線(遮断器、保護リレー)での設定値に所定の時間差が必要とされ、各配電線間の時間設定の協調が必要とされる例も考えられる。
図5で、この各配電線(遮断器、保護リレー)の遮断や投入が行われるタイミングを定める、タイマー時間整定値の設定例に示す。
図5(a)、(b)においては、各配電線での投入順位または遮断順位における間隔の時間設定例を示している。ここでは各配電線での時間設定可能範囲は0〜300ms(1msステップ)で共通であり、各配電線での設定時間の差が50ms以上、必要な場合としての例である。
図5(a)においては、F5は投入もしくは遮断の指示が来てから10ms後に作動させるように設定している。また、F4は70ms後に作動させるように設定している。このためF5とF4の間隔は60msである。また、F3は130ms、F2は190ms、F1は250msと設定されているので、F5からF1まで、Fに添えた番号の大きい方から小さい方へ順番に60msの間隔で作動するように設定されている。この60msの時間間隔は、前提とした50ms以上であるので、正しく設定された例であり、好ましい動作が想定される場合である。
なお、F1〜F5の符号は図4の場合と同じく、配電線(F1)21〜配電線(F5)25のF1〜F5の符号、あるいは保護リレー(F1)41〜保護リレー(F5)45のF1〜F5の符号に相当している。
また、図5(b)において、F1、F2、F4、F5の設定されたタイマー時間は図5(a)と同一であるが、F3が100msと設定されており、F3とF4の時間間隔が30msしかない状態である。したがって、50ms以上の設定条件が満たされていないので、「不正な設定例」である。
なお、以上において、50ms以上という条件を設定条件としたが、これは単なる例であって、電力系統における特性は異なることもあるので、実態に合わせて設定条件を決定することが望ましい。
(第1実施形態)
図1に本発明の配電線保護リレーユニット整定値設定支援システムの第1実施形態の構成図を示す。
各配電線保護リレーユニット41〜45(F1保護リレー〜F5保護リレー)において、各配電線保護リレーユニット間で所定の条件を満たす必要のある遮断順位整定値情報や投入順位整定値情報を含む整定値情報(401〜405)と、それらに配電線保護リレーユニット毎の配電線の回線番号情報(401〜405)を付加して、各配電線保護リレーユニット間通信路60を介して、互いに送信、および受信する。なお、配電線保護リレーユニット41〜45にはそれぞれに情報処理手段(不図示)が備えられている。
またこれらの各配電線の整定値情報406を参照して、他回線の整定値との合理性をチェック(照合)する(整定値照合表407)。
なお、図1において、整定順位情報406、整定値照合表407には遮断順位と投入順位しか示していないが、前記した各配電線のタイマー時間整定値の情報も含まれることもある。
また、この際には配電線保護リレーユニット−母線保護リレーユニット間通信路61が整定値情報406や警報情報の伝達に使用される。
図2に本発明の配電線保護リレーユニット整定値設定支援システムの第2実施形態の構成図を示す。
図2においては、情報処理手段である情報処理機器として、パーソナルコンピュータ(PC:Personal Computer)であるパソコン(PC)50が備えられている。各配電線保護リレーユニット41〜45において、各配電線保護リレーユニット間で所定の条件を満たす必要のある整定値情報(401〜405)と、それらに配電線保護リレーユニット毎の配電線の回線番号情報(401〜405)を付加して、配電線保護リレーユニット間通信路60、配電線保護リレーユニット−母線保護リレーユニット間通信路61、および配電線・母線保護リレーユニット−パソコン間通信路62を介して、パソコン50に送信する。
そして、地絡事故の際には事前に配電線保護リレーユニット41〜45、および母線保護リレーユニット46に設定されていた整定値に従って、遮断および投入が自動的に行われる。
以上、第1、第2実施形態について述べたが、実施形態はそれらに限られるものではない。
図1、図2においては、配電線が5系統の場合を示したが、それ以下の複数の系統でも、それ以上の系統であっても本発明の配電線保護リレーユニット整定値設定支援システムが適用できる。
また、本発明の配電線保護リレーユニット整定値設定支援システムは不合理な整定値設定があれば、警報を出力する。さらに整定値設定の編集を行う、もしくは操作員が整定値の編集を行うのを情報収集、表示、警告、配信等を通じて、支援する。
したがって、複数の配電線保護リレーユニット装置間における、各配電線保護リレーユニット間で整定値が事前にチェック(照合)でき、整定値の重複がなく、排他関係を要するなどの所定の条件を満たす必要のある整定値の設定において、誤った条件での設定を防止することができる。
また整定操作を実施する操作員の労力も削減できる。
さらには、円滑な電力系統の保全、維持、管理ができる。
11 変圧器2次側母線、母線
21、22、23、24、25 (F1〜F5)配電線
31(CB1)、32(CB2)、33(CB3)、34(CB4)、35(CB5) 遮断器、
36(CBS) 配電用変電所バンク2次側母線遮断器、母線遮断器
37(GPT) 配電用変電所バンク2次側母線電圧検出部、母線電圧検出部
41、42、43、44、45 配電線保護リレーユニット装置、配電線保護リレーユニット、リレーユニット、保護リレー、(F1〜F5)保護リレー
46 配電用変電所バンク2次側母線保護リレーユニット装置、母線保護リレーユニット装置、母線保護リレーユニット、母線保護リレー
50(PC) パソコン、情報処理機器
60 配電線保護リレーユニット間通信路、通信路
61 配電線保護リレーユニット−母線保護リレーユニット間通信路、通信路
62 配電線・母線保護リレーユニット−パソコン間通信路、通信路
70 母線・配電線保護リレーユニット間伝達用信号線
80 配電用変圧器
401、402、403、404、405 整定値情報、遮断順位整定値情報、投入順位整定値情報、回線番号情報
406 全リレーユニットの整定順位情報、回線番号情報、整定値情報
407 整定値照合表、回線番号情報
501 編集済整定値情報(編集された整定値情報)
Claims (5)
- 複数の配電線とそれぞれを遮断する複数の遮断器を有する配電用変電所の保護リレーシステムにおいて、
前記複数の遮断器の開閉を制御し、かつそれぞれの作動条件を定める整定値情報を有する複数の配電線保護リレーユニットと、
前記複数の配電線保護リレーユニットの作動条件を定める整定値情報を処理する情報処理手段と、
を備え、
前記情報処理手段は前記複数の配電線保護リレーユニットに個々に設定された整定値情報を互いに通信路を介して送受信し、前記複数の配電線保護リレーユニット間で前記整定値の配電線保護リレーユニット間での合理性を照合することを特徴とする配電線保護リレーユニット整定値設定支援システム。 - 前記複数の配電線に接続された母線を遮断する母線遮断器の開閉を制御し、かつ作動条件を定める整定値情報を有する母線保護リレーをさらに備え、
前記情報処理手段は前記複数の配電線保護リレーユニット間と前記母線保護リレーとを含めて、前記整定値の配電線保護リレーユニット間、および母線保護リレーとでの合理性を照合することを特徴とする請求項1に記載の配電線保護リレーユニット整定値設定支援システム。 - 前記情報処理手段が前記複数の配電線保護リレーユニットに個々に設定された整定値情報が所定の条件を満たさないと判定した場合に警報を出すことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の配電線保護リレーユニット整定値設定支援システム。
- 前記警報が前記複数の配電線保護リレーユニットに表示されることを特徴とする請求項3に記載の配電線保護リレーユニット整定値設定支援システム。
- 前記情報処理手段が前記配電線保護リレーユニットに備えられていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のひとつの請求項に記載の配電線保護リレーユニット整定値設定支援システム。
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