JP2751009B2 - 系統連系保護装置 - Google Patents
系統連系保護装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、系統連系方式（商用電
力線連系方式）における系統事故時の系統連系保護装置
に関する。
力線連系方式）における系統事故時の系統連系保護装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、高圧需要家がコージェネレーシ
ョン等の自家用発電設備（以下自家発電設備という）を
系統連系するために、図４に示すような系統連系システ
ムが用いられている。
ョン等の自家用発電設備（以下自家発電設備という）を
系統連系するために、図４に示すような系統連系システ
ムが用いられている。
【０００３】すなわち、図４の系統連系システムにおい
て、１ａは自家発電設備、２は系統母線、３は配電用変
電所、４は変圧器、５は受電線送り出し遮断器、６は転
送受信装置である。この転送受信装置６は逆潮流ありの
場合の系統事故時の変電所３からの信号により構内自家
発電設備１ａの自家発電設備需要家受電点遮断器１４ａ
を解除するものである。また、自家発電設備１ａは、エ
ンジン（図示せず）により駆動される発電機１１ａと、
発電機１１ａの電圧を制御する自動電圧調整装置１２ａ
と、発電機１１ａを構内系統に接続する遮断器１３ａ
と、系統母線２と構内系統１０とを接続する遮断器１４
ａと、構内負荷１５ａと、構内負荷用遮断器１６ａを備
えており、さらに保護装置として不足電圧継電器２１
ａ、周波数低下継電器２２ａ、過電圧継電器２３ａ、過
電流継電器２４ａ、方向地絡継電器２５ａ、逆電力継電
器２６ａ、発電機異常検出用継電器２７ａを備えてい
る。また、１ｂは上記自家発電設備１ａと同様の構成の
自家発電設備を備えた需要家であり、１ｃは自家発電設
備を有しない受電設備（遮断器１４ｃと構内負荷１５
ｃ）のみを備えた需要家である。
て、１ａは自家発電設備、２は系統母線、３は配電用変
電所、４は変圧器、５は受電線送り出し遮断器、６は転
送受信装置である。この転送受信装置６は逆潮流ありの
場合の系統事故時の変電所３からの信号により構内自家
発電設備１ａの自家発電設備需要家受電点遮断器１４ａ
を解除するものである。また、自家発電設備１ａは、エ
ンジン（図示せず）により駆動される発電機１１ａと、
発電機１１ａの電圧を制御する自動電圧調整装置１２ａ
と、発電機１１ａを構内系統に接続する遮断器１３ａ
と、系統母線２と構内系統１０とを接続する遮断器１４
ａと、構内負荷１５ａと、構内負荷用遮断器１６ａを備
えており、さらに保護装置として不足電圧継電器２１
ａ、周波数低下継電器２２ａ、過電圧継電器２３ａ、過
電流継電器２４ａ、方向地絡継電器２５ａ、逆電力継電
器２６ａ、発電機異常検出用継電器２７ａを備えてい
る。また、１ｂは上記自家発電設備１ａと同様の構成の
自家発電設備を備えた需要家であり、１ｃは自家発電設
備を有しない受電設備（遮断器１４ｃと構内負荷１５
ｃ）のみを備えた需要家である。
【０００４】この様に構成された自家発電設備の系統連
系システムにおいて、次のような異常が発生したときに
は即時に自家発電設備１ａ，１ｂを電力系統から解列す
る必要がある。 （１）コージュネ設置需要家の構内事故時 （２）電力系統事故時
系システムにおいて、次のような異常が発生したときに
は即時に自家発電設備１ａ，１ｂを電力系統から解列す
る必要がある。 （１）コージュネ設置需要家の構内事故時 （２）電力系統事故時
【０００５】これらの事故時の事故状態を検出する方法
として、通常、図４に示す如く系統連系保護装置により
検出されている。すなわち、逆潮流なしの場合は過電流
継電器２４ａ、方向地絡継電器２５ａ、発電機異常検出
用継電器２７ａ、逆電力継電器２６ａ、周波数低下継電
器２２ａ等で自家発電設備あるいは系統の事故時の異常
を検出し、遮断器１４ａを開路し、系統から解列するよ
うにしている。一方、逆潮流ありの場合、需要家構内で
自家発電設備と負荷がほぼバランスして系統と電力の需
給がほとんどないときは、前述した継電器等では系統の
異常時の変電所遮断器５の解列の検出は困難である。そ
のため転送遮断装置６を設けて保護を行っている。
として、通常、図４に示す如く系統連系保護装置により
検出されている。すなわち、逆潮流なしの場合は過電流
継電器２４ａ、方向地絡継電器２５ａ、発電機異常検出
用継電器２７ａ、逆電力継電器２６ａ、周波数低下継電
器２２ａ等で自家発電設備あるいは系統の事故時の異常
を検出し、遮断器１４ａを開路し、系統から解列するよ
うにしている。一方、逆潮流ありの場合、需要家構内で
自家発電設備と負荷がほぼバランスして系統と電力の需
給がほとんどないときは、前述した継電器等では系統の
異常時の変電所遮断器５の解列の検出は困難である。そ
のため転送遮断装置６を設けて保護を行っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたもので、その目的は逆潮流ありの場合にお
いて高価な転送遮断装置を設けることなく、配電系統連
系において、構内自家発電設備内にて系統側の事故時に
おける発電機単独運転を検出することができる系統連系
保護装置を提供することにある。
みてなされたもので、その目的は逆潮流ありの場合にお
いて高価な転送遮断装置を設けることなく、配電系統連
系において、構内自家発電設備内にて系統側の事故時に
おける発電機単独運転を検出することができる系統連系
保護装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１の系統連系保護装置は、発電機の
出力電圧を制御する自動電圧調整装置を備えた自家用発
電設備を自家発電設備需要家受電点遮断器を介して配電
系統に逆潮流ありで連系する系統連系システムにおい
て、前記自家用発電設備内の発電機端子電圧を常時監視
し、発電機の端子電圧が微小変動するとその変動量に応
じた大きな信号を前記自動電圧調整装置に出力して発電
機の出力電圧を増減するように作用する関数発生器と、
前記発電機の端子電圧が過電圧あるいは不足電圧になっ
たことを感知する保護リレーとを備え、前記配電系統側
が停電して前記関数発生器の作用により前記発電機の端
子電圧が過電圧あるいは不足電圧になり、その状態を保
護リレーが感知することにより前記配電系統側の停電を
検出し、前記自家発電設備需要家受電点遮断器を解除す
ることを特徴とする。
に、本発明の請求項１の系統連系保護装置は、発電機の
出力電圧を制御する自動電圧調整装置を備えた自家用発
電設備を自家発電設備需要家受電点遮断器を介して配電
系統に逆潮流ありで連系する系統連系システムにおい
て、前記自家用発電設備内の発電機端子電圧を常時監視
し、発電機の端子電圧が微小変動するとその変動量に応
じた大きな信号を前記自動電圧調整装置に出力して発電
機の出力電圧を増減するように作用する関数発生器と、
前記発電機の端子電圧が過電圧あるいは不足電圧になっ
たことを感知する保護リレーとを備え、前記配電系統側
が停電して前記関数発生器の作用により前記発電機の端
子電圧が過電圧あるいは不足電圧になり、その状態を保
護リレーが感知することにより前記配電系統側の停電を
検出し、前記自家発電設備需要家受電点遮断器を解除す
ることを特徴とする。
【０００８】本発明の請求項２は、請求項１記載の系統
連系保護装置において、前記発電機の無効電力を検出し
てその無効電力量に応じた信号を出力する無効電力調整
装置を設け、前記関数発生器の出力と前記無効電力調整
装置の出力を加算して前記発電機の端子電圧を制御する
自動電圧調整装置の電圧補正信号とすることを特徴とす
る。
連系保護装置において、前記発電機の無効電力を検出し
てその無効電力量に応じた信号を出力する無効電力調整
装置を設け、前記関数発生器の出力と前記無効電力調整
装置の出力を加算して前記発電機の端子電圧を制御する
自動電圧調整装置の電圧補正信号とすることを特徴とす
る。
【０００９】本発明の請求項３は、請求項１記載の系統
連系保護装置において、前記発電機の力率を検出してそ
の力率量に応じた信号を出力する力率調整装置を設け、
前記関数発生器の出力と前記力率調整装置の出力を加算
して前記発電機の端子電圧を制御する自動電圧調整装置
の電圧補正信号とすることを特徴とする。
連系保護装置において、前記発電機の力率を検出してそ
の力率量に応じた信号を出力する力率調整装置を設け、
前記関数発生器の出力と前記力率調整装置の出力を加算
して前記発電機の端子電圧を制御する自動電圧調整装置
の電圧補正信号とすることを特徴とする。
【００１０】本発明の請求項４は、請求項１ないし請求
項３記載の系統連系保護装置において、前記自動電圧調
整装置に横流補償装置を設けたことを特徴とする。
項３記載の系統連系保護装置において、前記自動電圧調
整装置に横流補償装置を設けたことを特徴とする。
【００１１】
【作用】本発明の系統連系保護装置は、発電機端子電圧
が系統連系中は系統電圧に支配されているが、単独運転
時には発電機の自動電圧調整装置により支配されること
に着目してなされたもので、関数発生器が有する電圧指
令の関数の特性により単独運転になると、発電機端子電
圧の微小変動を増大させるように働き、保護リレーが感
知するレベルにシフトすることになり、系統の停電を検
出することができる。
が系統連系中は系統電圧に支配されているが、単独運転
時には発電機の自動電圧調整装置により支配されること
に着目してなされたもので、関数発生器が有する電圧指
令の関数の特性により単独運転になると、発電機端子電
圧の微小変動を増大させるように働き、保護リレーが感
知するレベルにシフトすることになり、系統の停電を検
出することができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照して説明す
る。図１は本発明の一実施例（請求項１対応）である自
家発電設備の系統連系保護装置の構成図であり、既に説
明した図４の従来の系統連系システムと相違する構成
は、自家発電設備１ａ内の自動電圧調整装置１２ａに電
圧指令のための関数発生器１７ａを付加した点と、転送
遮断装置６と逆電力継電器２６ａを廃止した点であり、
その他の構成は従来の系統連系システムと同一であるの
で、同一部分には同一符号を付してその説明は省略す
る。
る。図１は本発明の一実施例（請求項１対応）である自
家発電設備の系統連系保護装置の構成図であり、既に説
明した図４の従来の系統連系システムと相違する構成
は、自家発電設備１ａ内の自動電圧調整装置１２ａに電
圧指令のための関数発生器１７ａを付加した点と、転送
遮断装置６と逆電力継電器２６ａを廃止した点であり、
その他の構成は従来の系統連系システムと同一であるの
で、同一部分には同一符号を付してその説明は省略す
る。
【００１３】次に、本実施例の作用について説明する。
まず、関数発生器１７ａの関数とその働きを示す図２に
おいて、曲線ａ（電圧指令関数）は関数発生器１７ａが
有する関数の一例であり、発電機端子電圧と電圧指令の
関係を示している。また、点線ｂは発電機端子電圧に対
する検出電圧の関係（同一）を示している。
まず、関数発生器１７ａの関数とその働きを示す図２に
おいて、曲線ａ（電圧指令関数）は関数発生器１７ａが
有する関数の一例であり、発電機端子電圧と電圧指令の
関係を示している。また、点線ｂは発電機端子電圧に対
する検出電圧の関係（同一）を示している。
【００１４】今、縦軸と横軸の交差するポイントを定格
電圧と考え、さらに系統と連系して定格電圧で運転して
おり、系統と電力の需給がほとんどないとする。この状
態で系統が解列しても電圧変動は微小であり、従来の過
電圧継電器や不足電圧継電器では感知できない。関数発
生器を用いると、定格電圧よりわずかに電圧が上昇変動
した場合でも、この関数ａ（ｄ点までは検出値に対して
指令値の方が大きい）の働きで、電圧変動を増大させ、
ｄ点に向かってシフトしていく。ｄ点は検出電圧と電圧
指令がバランスするポイントであるので、ここで電圧は
落ち着き、過電圧継電器が感知できるレベルとなり、系
統側の停電を知ることになる。よって受電点遮断機１４
ａを切り離すことができる。また、わずかに電圧が下が
った場合では、ｃ点にシフトしていき、不足電圧継電器
にて感知できる。
電圧と考え、さらに系統と連系して定格電圧で運転して
おり、系統と電力の需給がほとんどないとする。この状
態で系統が解列しても電圧変動は微小であり、従来の過
電圧継電器や不足電圧継電器では感知できない。関数発
生器を用いると、定格電圧よりわずかに電圧が上昇変動
した場合でも、この関数ａ（ｄ点までは検出値に対して
指令値の方が大きい）の働きで、電圧変動を増大させ、
ｄ点に向かってシフトしていく。ｄ点は検出電圧と電圧
指令がバランスするポイントであるので、ここで電圧は
落ち着き、過電圧継電器が感知できるレベルとなり、系
統側の停電を知ることになる。よって受電点遮断機１４
ａを切り離すことができる。また、わずかに電圧が下が
った場合では、ｃ点にシフトしていき、不足電圧継電器
にて感知できる。
【００１５】ところで、系統連系中におけるこの関数ａ
の影響を考えてみると、何らかの原因で検出電圧が変動
すると、自動電圧調整装置は関数ａにより発電機端子電
圧を変化させようとするが、系統連系中は系統電圧に発
電機端子電圧は支配されているので、発電機端子電圧は
検出電圧値のままである。この時、無効電力が発電機側
から系統側に、あるいはその反対方向に必要以上に流れ
る可能性がある。このような動作を問題とする場合に
は、図３の自家発電設備の系統連系保護システムを用い
ることとなる。
の影響を考えてみると、何らかの原因で検出電圧が変動
すると、自動電圧調整装置は関数ａにより発電機端子電
圧を変化させようとするが、系統連系中は系統電圧に発
電機端子電圧は支配されているので、発電機端子電圧は
検出電圧値のままである。この時、無効電力が発電機側
から系統側に、あるいはその反対方向に必要以上に流れ
る可能性がある。このような動作を問題とする場合に
は、図３の自家発電設備の系統連系保護システムを用い
ることとなる。
【００１６】図３は本発明の他の実施例（請求項２対
応）の構成図である。同図に示すように、本実施例は図
１に示す自家発電設備の系統連系保護システム構成に無
効電力調整装置（以下ＡＱＲとする）１８ａを組み合わ
せて、ＡＱＲ１８ａの出力と関数発生器１７ａの出力の
和を自動電圧調整装置の指令値として用いる。
応）の構成図である。同図に示すように、本実施例は図
１に示す自家発電設備の系統連系保護システム構成に無
効電力調整装置（以下ＡＱＲとする）１８ａを組み合わ
せて、ＡＱＲ１８ａの出力と関数発生器１７ａの出力の
和を自動電圧調整装置の指令値として用いる。
【００１７】この自動電圧調整装置の指令値を用いるこ
とで、図２の電圧指令関数ａに補正を掛けて、系統側と
の無効電力の必要以上の潮流を防止する。しかし単独運
転になると、系統側との無効電力の潮流がなくなるの
で、ＡＱＲ１８ａにより図２の電圧指令関数ａの働きを
抑制することはなく、本実施例の構成でも単独運転を検
出することができる。また、ＡＱＲ１８ａは力率調整装
置（ＡＰＦＲ）でも同様な効果を発揮する。
とで、図２の電圧指令関数ａに補正を掛けて、系統側と
の無効電力の必要以上の潮流を防止する。しかし単独運
転になると、系統側との無効電力の潮流がなくなるの
で、ＡＱＲ１８ａにより図２の電圧指令関数ａの働きを
抑制することはなく、本実施例の構成でも単独運転を検
出することができる。また、ＡＱＲ１８ａは力率調整装
置（ＡＰＦＲ）でも同様な効果を発揮する。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
自家発電設備が配電系統に連系される逆潮流ありのシス
テムにおいて、需要家構内で自家発電設備と負荷がほぼ
バランスして系統と電力の需給がほとんどない時に系統
解列となっても、微小な電圧変動を過電圧継電器または
不足電圧継電器の感知するレベルにシフトさせること
で、受電線送り出し遮断器と自家発電設備需要家受電点
遮断器との間に高価な転送遮断装置を設けることなく、
速やかに受電点遮断器を切り離すことができる。
自家発電設備が配電系統に連系される逆潮流ありのシス
テムにおいて、需要家構内で自家発電設備と負荷がほぼ
バランスして系統と電力の需給がほとんどない時に系統
解列となっても、微小な電圧変動を過電圧継電器または
不足電圧継電器の感知するレベルにシフトさせること
で、受電線送り出し遮断器と自家発電設備需要家受電点
遮断器との間に高価な転送遮断装置を設けることなく、
速やかに受電点遮断器を切り離すことができる。
【図１】本発明の一実施例である自家発電設備の系統連
系保護システムの構成図。
系保護システムの構成図。
【図２】図１の関数発生器が有する関数のもつ特性図。
【図３】本発明の他の実施例である自家発電設備の系統
連系保護システムの構成図。
連系保護システムの構成図。
【図４】従来の自家発電設備の系統連系保護システムの
構成図。
構成図。
１ａ，１ｂ…自家発電設備、２…系統母線、３…配電用
変電所、４…変圧器、５…受電線送り出し遮断器、６…
転送受信装置、１０…構内系統母線、１１ａ…交流発電
機、１２ａ…自動電圧調整装置、１３ａ，１４ｃ，１６
ａ…遮断器、１４ａ…自家発電設備需要家受電点遮断
器、１５ａ，１５ｃ…構内負荷、１７ａ…関数発生器、
１８ａ…無効電力調整装置、１９ａ…加算器、２１ａ…
不足電圧継電器、２２ａ…周波数低下継電器、２３ａ…
過電圧継電器、２４ａ…過電流継電器、２５ａ…方向地
絡継電器、２６ａ…逆電力継電器、２７ａ…発電機異常
検出用継電器。
変電所、４…変圧器、５…受電線送り出し遮断器、６…
転送受信装置、１０…構内系統母線、１１ａ…交流発電
機、１２ａ…自動電圧調整装置、１３ａ，１４ｃ，１６
ａ…遮断器、１４ａ…自家発電設備需要家受電点遮断
器、１５ａ，１５ｃ…構内負荷、１７ａ…関数発生器、
１８ａ…無効電力調整装置、１９ａ…加算器、２１ａ…
不足電圧継電器、２２ａ…周波数低下継電器、２３ａ…
過電圧継電器、２４ａ…過電流継電器、２５ａ…方向地
絡継電器、２６ａ…逆電力継電器、２７ａ…発電機異常
検出用継電器。
Claims (4)
- 【請求項１】 発電機の出力電圧を制御する自動電圧調
整装置を備えた自家用発電設備を自家発電設備需要家受
電点遮断器を介して配電系統に逆潮流ありで連系する系
統連系システムにおいて、前記自家用発電設備内の発電
機端子電圧を常時監視し、発電機の端子電圧が微小変動
するとその変動量に応じた大きな信号を前記自動電圧調
整装置に出力して発電機の出力電圧を増減するように作
用する関数発生器と、前記発電機の端子電圧が過電圧あ
るいは不足電圧になったことを感知する保護リレーとを
備え、前記配電系統側が停電して前記関数発生器の作用
により前記発電機の端子電圧が過電圧あるいは不足電圧
になり、その状態を保護リレーが感知することにより前
記配電系統側の停電を検出し、前記自家発電設備需要家
受電点遮断器を解除することを特徴とする系統連系保護
装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の系統連系保護装置におい
て、前記発電機の無効電力を検出してその無効電力量に
応じた信号を出力する無効電力調整装置を設け、前記関
数発生器の出力と前記無効電力調整装置の出力を加算し
て前記発電機の端子電圧を制御する自動電圧調整装置の
電圧補正信号とすることを特徴とする系統連系保護装
置。 - 【請求項３】 請求項１記載の系統連系保護装置におい
て、前記発電機の力率を検出してその力率量に応じた信
号を出力する力率調整装置を設け、前記関数発生器の出
力と前記力率調整装置の出力を加算して前記発電機の端
子電圧を制御する自動電圧調整装置の電圧補正信号とす
ることを特徴とする系統連系保護装置。 - 【請求項４】 請求項１ないし請求項３記載の系統連系
保護装置において、前記自動電圧調整装置に横流補償装
置を設けたことを特徴とする系統連系保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6221749A JP2751009B2 (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | 系統連系保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6221749A JP2751009B2 (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | 系統連系保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0888937A JPH0888937A (ja) | 1996-04-02 |
| JP2751009B2 true JP2751009B2 (ja) | 1998-05-18 |
Family
ID=16771621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6221749A Expired - Fee Related JP2751009B2 (ja) | 1994-09-16 | 1994-09-16 | 系統連系保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2751009B2 (ja) |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54103658A (en) * | 1978-02-01 | 1979-08-15 | Hitachi Ltd | Protective circuit |
| JPS58139298A (ja) * | 1982-02-13 | 1983-08-18 | オプテックス株式会社 | パルス変調方式赤外線防犯警報装置 |
| JPS5966347U (ja) * | 1982-10-22 | 1984-05-04 | 三菱電機株式会社 | 力率調整装置 |
| JPS6395900A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-26 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 同期機の横流補償装置 |
| JPS63143026U (ja) * | 1987-03-09 | 1988-09-20 | ||
| JPH03127212A (ja) * | 1989-10-13 | 1991-05-30 | Mitsubishi Electric Corp | 系統力率制御装置 |
| JPH04190630A (ja) * | 1990-11-22 | 1992-07-09 | Fuji Electric Co Ltd | 電圧無効電力制御方法及び電圧無効電力制御装置 |
| JPH04275026A (ja) * | 1991-02-27 | 1992-09-30 | Fuji Electric Co Ltd | 電圧無効電力制御方法及び電圧無効電力制御装置 |
| JP2877181B2 (ja) * | 1992-10-02 | 1999-03-31 | 三菱電機株式会社 | 同期機の励磁制御装置 |
-
1994
- 1994-09-16 JP JP6221749A patent/JP2751009B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0888937A (ja) | 1996-04-02 |
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