JP5075590B2 - 母線地絡保護継電装置および順序遮断方法 - Google Patents

Description

本発明は、電力系統の母線および母線に接続された配電線などの回線の地絡事故発生時の順序遮断を効率よく、迅速に行い、不要な停電範囲を縮小することを可能にする母線地絡保護継電装置および順序遮断方法に関する。

従来、母線や母線に接続された送電回線の事故発生時の保護の技術が提案されている。たとえば、特許文献１には、高抵抗接地系の回線やその母線の事故時に、母線に接続された回線を、予め決められた平常時の電流の小さい回線順に遮断して事故箇所を切り離す順序遮断機能において、地絡事故による大地に流れる零相電流を測定し、その大きい順に順序遮断を実行して停電範囲を小さくし、迅速に事故箇所を切り離す技術が提案されている。

特許文献２には、母線に関係する各種の事故時に、母線に接続された回線の電流を測定して、その大きい順に回線を遮断していき、迅速に事故箇所を切り離す技術が提案されている。

また、特許文献３には、電力系統での事故などの際の周波数の安定化処理において、系統に接続されている負荷や発電機を、周波数の変動に応じた安定化の電気量を計算して周波数低下レベルの小さいものから順に遮断していく、系統安定化技術が提案されている。
特開２００４−２９７９６７号公報 特開２００４−２９７９６８号公報 特開平６−１２１４５１号公報

以下、図１０〜図１２を用いて従来の母線地絡保護継電装置を具体的に説明する。
図１０は、母線地絡保護継電装置が使用される一般的な変電所の電力系統図の一例であり、図１２は、従来の母線地絡保護継電装置の整定表である。また、図１１は、従来の母線地絡保護継電装置９９の機能構成図である。

図１０の電力系統は、配電線用の変圧器３３を中心に、一次側遮断器２１を介して上位母線（１１０ｋＶ）３１に接続され、下位の母線（２２ｋＶ）３２とは、二次側遮断器２２を介して接続される。また、変圧器３３には、中性点接地抵抗（ＮＧＲ）３４により接地されている。下位母線３２には、複数の配電線Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ線３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄが、それぞれ遮断器２３ａ，２３ｂ、２３ｃ、２３ｄを介して接続されている。下位母線３２の母線地絡保護継電装置９９は、計器用変圧器４１を介して下位母線３２に装備されている。そして、各配電線３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄには、地絡保護用として回線地絡保護継電装置２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄがそれぞれ計器用変圧器４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄを介して装備されている。

従来の母線地絡保護継電装置９９は、図１１に示すように計器用変圧器４１から入力して地絡を検出する地絡検出手段１１と、その出力により各遮断器の遮断順序を決める整定表と呼ぶ遮断順序データベース（ＤＢ）１２と、このデータベースに従って該当する遮断器２１，２２，２３ａ、・・・２３ｄに出力する遮断指令出力手段１３とで構成される。図１０の電力系統において、図１２に示す母線地絡保護継電装置９９の遮断順序ＤＢ（整定表）１２は、変圧器３３に関係する母線を含む回線３１、３２，３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄの各遮断器２１，２２，２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄの地絡検出時の遮断順序に関係する動作時間を設定している。この図１２では、各回線の遮断順序に従い、遮断時限を設定されている。たとえば、Ａ線３５ａは、遮断順序が1番であり、その遮断器２３ａのデバイス（機器識別情報）が５２Ｔ２であり、地絡を検出後の動作するまで遅延時間である動作時限が３．０秒と設定されている。この遮断順序ＤＢ（整定表）１２の状態で、たとえば、配電線のＢ線３５ｂに地絡事故が発生したとする。この配電線３５ｂの装備された回線地絡保護継電装置２ｂと母線地絡保護継電装置９９の両方がこの地絡を検出し、通常前者の回線地絡保護継電装置２ｂが、母線地絡保護継電装置９９の最初の遮断をするＡ線の３秒より先に動作するよう動作時間が整定されているため、この回線地絡保護継電装置２ｂにより配電線３５ｂの遮断器２３ｂが遮断される。

しかし、この回線地絡保護継電装置２ｂが不良で不動作した場合、後備保護として、母線地絡保護継電装置９９は、まず、遮断順序ＤＢ１２より遮断順序１のＡ線３５ａの遮断器２３ａ（デバイス番号５２Ｔ２）を地絡検出３秒後に遮断指令出力手段１３より出力して遮断する。この遮断により母線地絡保護継電装置９９の地絡検出手段１１が、地絡を検出しなければこの動作で終了するが、この場合まだ地絡を検出しているので、母線地絡保護継電装置９９は、次の遮断順序２であるＢ線３５ｂの遮断器２３ｂ（デバイス番号５２Ｔ１）を地絡検出から５秒後に遮断することにより、地絡の検出がなくなるので動作を終了する。すなわち、母線地絡保護継電装置９９は、上記のような順序遮断動作で地絡が解消されるまで遮断順序ＤＢ１２の動作時限に従って対象遮断器の順序遮断を行っている。

しかしながら、上記の従来技術では、平常時あるいは事故時の電流量のみで母線に接続された回線の遮断順序を変更しており、その回線の使用状態や重要度などの条件に関係ないため、不要な停電を行う可能性もある。

本発明は上述のかかる事情に鑑みてなされたものであり、電力系統の母線や母線に接続された回線での地絡事故発生時に、できる限り停電範囲を小さくし、必要な箇所のみを迅速に遮断することのできる母線地絡保護継電装置および順序遮断方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、配電線などの回線が接続されている母線関連の地絡事故における順序遮断機能を有する母線地絡保護継電装置であって、各回線の遮断器の遮断順序を保存する遮断順序データベースと、各回線の使用状態と各回線に装備された回線地絡保護継電装置の使用状態とを入力する機器状態入力手段と、前記機器状態入力手段によって入力された状態情報を保存する機器状態データベースと、該機器状態データベースに保存されている事故発生時の各回線と回線地絡保護継電装置の状態情報に基づいて、前記遮断順序データベースに保存されている遮断順序を変更する遮断順序変更手段と、前記変更された遮断順序に従って、各遮断器に対して遮断指令を出力する遮断指令出力手段と、を備えたことを特徴とする。

好ましくは、遮断順序変更手段は、前記遮断順序データベースに保存されている各回線の遮断順序について、回線地絡保護継電装置が不良等によって使用状態に無い回線の遮断順序を早くし、停電中の回線の遮断順序を相対的に遅くする。

本発明では、ある回線に地絡事故が発生し、この回線に装備された回線地絡保護継電装置の稀な故障による事故回線の切り離しができない場合、この母線地絡保護継電装置を後備保護として機能させ、回線地絡保護継電装置不良の回線を最優先に遮断することにより事故の回避を迅速に行うことができる。これとともに対象となる回線の作業停電や運用停電中の遮断器の遮断順序を最後尾にすることで、不要な遮断動作を後にして事故回線をより早く切り離すことができる。

本発明に係わる母線地絡保護継電装置は、さらに、各回線の負荷電流値を入力する電流入力手段と、該電流入力手段により入力された電流値を保存する負荷電流データベースとを備え、前記遮断順序変更手段は、前記機器状態データベースにより変更した遮断順序に加えて、負荷電流データベースからの電流の大きさに基づいて、電流の小さい順に遮断順序を更に変更することを特徴とする。

本発明では、さらに事故発生直前の負荷電流の情報も加味して遮断順序を変更するため、柔軟性の高く、順序遮断による停電範囲と停電時間が縮小できる。

また、本発明に係わる母線地絡保護継電装置は、付加データベースとして、回線や機器の予想される負荷電流を保存する負荷電流データベースと、回線や機器の信頼性の情報を持つ信頼性データベースと、契約者との供給信頼性に基づく契約データベースと、のうち少なくともいずれか一つを具備し、この付加データベースを用いて遮断順序の初期値を決定することを特徴とする。

本発明では、設備の信頼性により事故の可能性の低いものを後に遮断し、あるいは、需要家との供給契約のレベルの高い回線は後に遮断することや、負荷電流に小さい停電範囲が小さい順に回線を遮断していくため、事故箇所の分離が迅速に、しかも需要家への影響を最小限にしながら行うことができる。

本発明に係わる母線保護における順序遮断方法は、地絡事故における遮断器の順序遮断方法であって、予想負荷電流、回線あるいは機器の信頼性、または、電力供給信頼性レベルに基づいて遮断順序データベースの遮断順序の初期値を決定するステップと、各回線の使用状態と各回線に装備された回線地絡保護継電装置の使用状態とを入力するステップと、地絡事故発生時に、前記遮断順序データベースの遮断順序をもとに、前記各回線地絡保護継電装置の使用状態が不良等によって不使用である回線の遮断器の遮断順序を早くする一方、前記回線が停電中の場合は遮断順序を遅くすることによって遮断順序の初期値を変更するステップと、変更後の遮断順序に従って各遮断器へ遮断指令を出力するステップと、を有することを特徴とする。

本発明では、まず、予想負荷電流や機器の信頼性等に基づいて、遮断順序の初期値を決めておき、地絡事故時の回線や回線地絡保護継電装置の使用状態によって、その初期値を変更して事故の可能性の高いものから順に遮断指令を出力する。

本発明によれば、母線地絡保護継電装置に、保護に関係する設備状態の現在情報や需要家との契約情報などを入力することにより、母線関連の地絡事故発生時の順序遮断による事故点の分離による停電時間を少なくし、また停電範囲を小さくすることなどにより需要家への影響を軽減することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について図１０の電力系統を例に説明する。
図１は、一実施の形態による母線地絡保護継電装置１の機能構成図である。ここで、母線地絡保護継電装置１は、従来の構成による地絡検出手段１１と遮断順序ＤＢ１２と遮断指令出力手段１３に加えて、遮断の対象となる回線の運用状態Ｓと、変圧器３３に接続されている回線に装備されている図１０に示す回線地絡保護継電装置２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄなどの装置状態Ｒを入力する機器状態入力手段１５ａと、その入力を保存する機器状態ＤＢ１５と、地絡検出手段１１と遮断順序ＤＢ１２の間に設けられ遮断順序を前記機器状態ＤＢ１５のデータにより後述の手順で変更する遮断順序変更手段１４とで構成される。遮断順序変更手段１４の変更手順は、まず、ある回線の回線地絡保護継電装置の装置状態Ｒが不良の場合、この回線を最優先に遮断するように遮断順序を変更し、次に、対象の回線の運用状態Ｓが作業や不良で停電中であれば、遮断順序の最後にするよう遮断順序ＤＢ１２を変更するものである。

図２は、順序遮断の対象となる回線Ａ、Ｂ，・・・Ｇの各回線の処理用データベース（ＤＢ）である。処理用ＤＢは、回線識別情報をキーとして次の複数のＤＢから構成されている。すなわち、各回線に流れる負荷電流の予測値を保存する負荷電流ＤＢ１６ｙと、この予測負荷電流ＤＢ１６ｙの小さい順に順序遮断するよう初期設定した初期遮断順序ＤＢ１２ｓと、事故時の前記回線地絡保護継電装置の装置状態Ｒと、回線の運用状態Ｓを保存している機器状態ＤＢ１５と、事故時の事故時遮断順序ＤＢ１２ｇで構成されている。初期遮断順序ＤＢ１２ｓと事故時遮断順序ＤＢ１２ｇは、前記遮断順序ＤＢ１２に保存されている。

次に、本実施の形態の作用を図１〜図３を用いて説明する。
地絡事故が発生すると図３のフローチャートに示す図１の母線地絡保護継電装置１は、地絡検出手段１１によりこれを検出し（Ｓ１０１）、遮断順序変更手段１４は、機器状態ＤＢ１５より遮断の対象とする回線の回線地絡保護継電装置の装置状態Ｒを抽出し、不良中（Ｒｙ不良）の回線地絡保護継電装置があれば（Ｓ１０２「発生中」）、この回線地絡保護継電装置の回線の遮断順序を最優先の１番になるように遮断順序ＤＢ１２を変更する（Ｓ１０３）。一方、ステップＳ１０２で不良中の回線地絡保護継電装置が無ければ（Ｓ１０２「発生なし」）、次の処理に進む。次に同じく遮断順序変更手段１４は、機器状態ＤＢ１５より、対象となる回線の運用状態Ｓを抽出し、停電中の機器があれば（Ｓ１０４「有り」）、遮断順序が最後になるように遮断順序ＤＢ１２を変更する（Ｓ１０５）。停電中の機器がなければ、遮断順序ＤＢ１２を変更せずに次へ進む（Ｓ１０４「なし」）。そして、この遮断順序ＤＢ１２に従い遮断指令出力手段１３は、対象の遮断器を順次遮断していく（Ｓ１０７）。

この手順により図２に示す初期遮断順序ＤＢ１２ｓは、予測の負荷電流ＤＢ（１６ｙ）の小さい順に設定されたＡ回線から順にＢ，Ｃ、Ｄ、・・・Ｇとしていたものを、事故時遮断順序ＤＢ１２ｇに示すように、機器状態ＤＢ１５のＤ回線の回線地絡保護継電装置（ＲＹ）が不良中のため、遮断順序４番目から最優先の1番目に変更され、また停電中のＣ回線とＦ回線の遮断順序は、３番と６番を最後尾の６番と７番に変更される。なお、複数の回線が停電中など同一状態により夫々順序が変更される場合は変更前の相対的順序が維持されるようにする。その他の回線は、初期設定の順に、Ａ回線とＢ回線に１番と２番は、２番と３番線に繰り下がり、Ｅ回線とＦ回線の５番と７番は、停電中の回線より早い４番と５番に繰り上がった遮断順序に変更される。

この実施の形態によれば、ある回線に地絡事故が発生し、この回線に装備された回線地絡保護継電装置の稀な故障による事故回線の切り離しができない場合でも、この母線地絡保護継電装置１が後備保護として働く際に、回線地絡保護継電装置不良の回線を最優先に遮断することにより事故の回避を迅速に行うことができる。これとともに対象となる遮断器回線の作業停電や運用停電中の遮断器の遮断順序を後ろに回すことで、不要な遮断動作を後にして運用中の事故回線をより早く切り離すことができる。

次に、図４を用いて上記一実施の形態の変形例を説明する。図４は、本変形例の母線地絡保護装置１の機能構成図であり、上記の一実施の形態の機能構成に加えて、前記回線の実際の負荷電流を入力する電流入力手段１６ａと、この出力を記憶している負荷電流ＤＢ１６、外部にある電力系統の設備を管理している設備管理ＤＢ（図示せず）から手動または伝送により取り込んだ設備の信頼性を示す「高絶縁型」、「通常絶縁型」などの設備仕様を記憶した信頼性ＤＢ１７、回線に接続される需要家との供給の信頼性の契約レベルである契約ＤＢ１８を設けた。その他の構成は図１と同様であるため、同一機能には同一符号を付して説明を省略する。なお、各ＤＢ１６〜１８は、それぞれ単独あるいは他のＤＢと任意に組み合わせて設けることも可能である。

次に、図４〜図６を用いて、この一実施の形態の一変形例（変形例１）による母線地絡保護継電装置１の動作を説明する。図５は、図２の処理用ＤＢに、更に、実負荷電流ＤＢ１６ｇを加えたものである。機器状態ＤＢ１５による変更手順は、上記の一実施の形態と同様であり、電流入力手段１６ａにより入力する事故発生直前の実負荷電流ＤＢ１６ｇを前記遮断順序変更手段１４に入力して遮断順序を決める。この実負荷電流１６ｇによる手順は、事故直前に流れていた実負荷電流の小さい順、すなわち、停電範囲が小さい順に遮断し、前記の機器状態ＤＢでの変更を優先にし、次にこの手順を追加して変更する。

図５では、各回線Ａ，Ｂ，Ｃ，・・・Ｇの予測負荷電流ＤＢ１６ｙは、それぞれ１０，２０，３０，・・・７０Ａとなっているが、実負荷電流ＤＢ１６ｇは、それぞれ４０，２０，３０，・・・７０Ａとなっている。すなわち、予測負荷電流ＤＢ１６ｙと異なる回線は、Ａ回線とＥ回線とする。この場合、図６のフローチャートに示すように、まず、初期の遮断順序ＤＢ１２ｓは、予測負荷電流ＤＢ１６ｙの小さい順にＡ回線、Ｂ回線、・・・Ｇ回線の順に設定する（Ｓ１０，Ｓ１１）。この状態で地絡事故が発生すると、機器ＤＢ１５による遮断順序の変更は、図３と同じ手順で行われ（Ｓ１０２〜Ｓ１０５）、この変更処理後、実負荷電流１６ｇにより、予測負荷電流ＤＢ１６ｙと関係なく、事故直前の実負荷電流ＤＢ１６ｇの小さい順に遮断順序ＤＢ１２の初期順序ＤＢ１２ｓの順序データを事故時順序ＤＢ１２ｇのように並び替える（Ｓ１０６）。このため、図５に示す事故時遮断順序１２ｇは、ＲＹ不良中のＤ回線は１番になり、停電中のＣ回線とＦ回線は、６番と７番となる。残るＡ回線，Ｂ回線，Ｅ回線の実負荷電流１６ｇは、それぞれ４０，２０，３０Ａのため、最も小さいＢ回線が２番になり、次のＥ回線が３番に、Ａ回線が４番になる。このように遮断順序変更手段１４により遮断順序ＤＢ１２ｇの内容が変更される。

本変形例１によれば、上述の本実施の形態の効果に加え、さらに、実負荷電流の小さい順の遮断によって停電範囲と停電時間を縮小することができる。

次に、本実施の形態の他の変形例（変形例２）を説明する。母線地絡保護継電装置１の機能構成は、図４と同様であり、変形例１の初期遮断順序ＤＢ１２ｓを設定する時に、負荷電流ＤＢ１６からの予測負荷電流１６ｙだけでなく、前記回線の信頼性を表す信頼性ＤＢ１７も加味して、このＤＢ１７の信頼性の低い順に優先的に並べ、その後、同一の信頼性レベルでグルーピングした各信頼性グループ内を上記予測負荷電流１６ｙの小さい順に並べることが上記変形例１と異なる点である。そして、事故発生時の遮断順序変更手段１４による変更手順としては、上述した一実施の形態での機器状態ＤＢでの変更手順については同一手順で処理し、次に前記信頼性ＤＢ１７によってグループ化されたグループ内を予測負荷電流１６ｙで並べた初期遮断順序ＤＢ１２ｓを、実負荷電流１６ｇの小さい順に並べ替えた事故時遮断順序ＤＢ１２ｇを作成する。

図７は、図５の処理用ＤＢの内容に信頼性ＤＢ１７を加えたデータベースであり、図９はこのフローチャートである。図７は、初期遮断順序１２ｓの設定を、予測負荷電流ＤＢ１６ｙに回線の信頼性ＤＢ１７を加味したものである。図９のフローチャートを用いて初期遮断順序１２ｓを設定する手順を説明する。まず信頼性ＤＢ１７により信頼性の低い順にグループ化して並べる（Ｓ１１ａ）。次に、各グループ内を予測負荷電流１６ｙの小さい順に並べる（Ｓ１１）。図７では、信頼性に係わる絶縁性能に、通常絶縁と高絶縁のタイプがあり、各回線は、相対的に事故の確率が高い信頼性の低い通常絶縁のグループのＡ，Ｃ，Ｄ，Ｇ回線を先に、信頼性の高い高絶縁のグループのＢ，Ｅ，Ｆ回線の遮断順を後に大別する（Ｓ１１ａ）。次に予測負荷電流ＤＢ１６ｙの負荷電流値（停電範囲）の小さい順に通常絶縁グループ内の遮断順序を決め、高絶縁グループ内も同じ手順で遮断順序を決める（Ｓ１１）。この手順により図７に示すように通常絶縁のグループ内で、Ａ回線が最小予測負荷電流が１０Ａのため初期遮断順序ＤＢ１２ｓでの順位が１番になり、これと反対に高絶縁のグループ内で最大予測負荷電流が６０ＡのＦ回線は最後の遮断順序の７番になる。この状態で地絡事故発生すると、図９において機器状態ＤＢ１５による変更処理までは上述の図３および図６の手順と同様である（Ｓ１０２〜Ｓ１０５）。そして、各信頼性グループ内の遮断順序について、この実負荷電流１６ｇにより事故時遮断順序ＤＢを変更する（Ｓ１０６）。この結果、図７に示すように、ＲＹ故障中のＤ回線は、１番に、停電中のＣ回線とＦ回線は、それぞれ６番，７番であるが、信頼性ＤＢ１７の通常絶縁グループ内のＡ回線とＧ回線の１番，４番は、実負荷電流１６ｇの大小の順位は変わらないので一番ずつ繰り下がって２番，３番の遮断順序になる。また、高絶縁グループのＢ回線とＥ回線の予測負荷電流１６ｙによる順位は５，６番であるが、Ｂ回線，Ｅ回線の実負荷電流１６ｇは４０，３０Ａと大小が逆転しているため、遮断順序も入れ替わって５番，４番となる。

この変形例２によれば、上記変形例１の効果に加え、更に各回線の信頼性データを用いて、事故の可能性が高く、停電範囲が小さい順に回線を遮断していくため、電力系統への影響を最小限にしながら事故箇所の分離を行うことができる。

次に、さらに他の変形例（変形例３）について説明する。母線地絡保護継電装置１の装置機能構成は、上記と同じ図４であり、初期遮断順序ＤＢ１２ｓを設定する時に、変形例２の予測負荷電流ＤＢ１６ｙと信頼性ＤＢ１７に加えて、需要家との供給信頼性となる契約ＤＢ１８のデータを加味することが上記変形例２と異なる。事故発生時の遮断順序変更手段１４による変更手順は、前記信頼性ＤＢ１７を更に契約ＤＢ１８によってグループ化されたグループ内の遮断順序を、実負荷電流ＤＢ１６ｇの小さい順に並べ替えるものである。

図８は、変形例３の処理データベースであり、図９はこのフローチャートである。図８は、初期遮断順序ＤＢ１２ｓの設定に、上記変形例２における予測負荷電流ＤＢ１６ｙと信頼性ＤＢ１７で並べたものに、各回線の契約の供給信頼性レベルの低い順にＣ，Ｂ，Ａとランク付けした契約ＤＢ１８を加味したものである。

図９のフローチャートより初期遮断順序ＤＢ１２ｓの設定を説明する。まず、初期遮断順序ＤＢ１２ｓは、変形例２と同様、信頼性ＤＢ１７により信頼性の低い順にグループ化して並べる（Ｓ１１ａ）。次に契約ＤＢ１８により、更に細分化して、契約レベルの低い順に初期遮断順序ＤＢ１２ｓは、並び替えられ（Ｓ１１ｂ）、次に上記各グループ内を予測負荷電流１６ｙの小さい順に更に並べ替えられる（Ｓ１１）。図８では、契約ＤＢ１８は、信頼性ＤＢ１７に関係するため通常絶縁の回線は、Ｃランクになり、高絶縁の回線内にＡとＢランクがあることを示している。信頼性ＤＢ１７による遮断順序の並び替え（Ｓ１１ａ）は、上記変形例２と同じなので説明を割愛する。その次の契約ＤＢによる初期遮断順序ＤＢ１２ｓの並び替えとして、通常絶縁と契約レベルＣランクは、同じであるため変更はなく、高絶縁内のＢ回線のＡランクと、Ｅ，Ｆ回線のＢランクは、Ｂランクを早い順に並べ替える（Ｓ１１ｂ）。次に予測負荷電流１６ｙの小さい順に各グループ内の順番が決められる（Ｓ１１）。この手順により変形例２では、Ｂ回線が高絶縁グループ内では、最小の予測負荷電流１６ｙのため最も遮断順序が早い５番であったが、このＢ回線の契約レベルがＡランクのため、高絶縁内では、予測負荷電流１６ｙが最小であっても最も遅い遮断順序になる。これ以降の地絡事故発生時の機器状態ＤＢによる変更処理は、上記変形例２と同じ処理であり、異なる点は、初期遮断順序ＤＢ１２ｓの各信頼性と契約グループ内の回線を、この実負荷電流ＤＢ１６ｇにより遮断順序を変更することである（Ｓ１０６）。この結果、図８に示すようにＲＹ不良中のＤ回線は１番に、停電中のＣ回線とＦ回線は、６，７番に変更されるが、次の信頼性の通常絶縁でしかも契約レベルがＣランクのグループ内のＡ回線とＧ回線の１番、４番は、事故時負荷電流の大小の順位は変わらないで繰り下がって、２番，３番の遮断順序になる。また、Ｂ回線とＥ回線の７番，５番は、Ｂ回線，Ｅ回線の実負荷電流では後先が変わらず、契約レベルに従って遮断順序は繰り上がって５番，４番になる。

この変形例３によれば、上記変形例２の効果に加えて、さらに事故の可能性と契約に基づく需要家での影響を防ぎ、また停電範囲が小さい順に回線を遮断していくため、事故箇所の分離が、電力系統への影響を最小限にしながら行うことができる。

以上、本実施の形態によれば、母線保護継電装置に、これに関係する機器の状態や負荷電流および、設備の信頼性や需要家との契約レベルの情報を取り込むことによって、事故箇所の迅速な分離と停電への影響を小さくすることが可能となる。

本発明は、電力系統における地絡事故の保護に利用することができる。

本発明の一実施の形態による母線地絡保護継電装置の機能構成図である。 図１の母線地絡保護継電装置の処理用データベースである。 図１の母線地絡保護継電装置の作用説明用のフローチャートである。 本発明の母線地絡保護継電装置の変形例の機能構成図である。 図４の母線地絡保護継電装置の変形例１の処理用データベースである。 図４の母線地絡保護継電装置の変形例１の作用説明用のフローチャートである。 図４の母線地絡保護継電装置の変形例２の処理用データベースである。 図４の母線地絡保護継電装置の変形例３の処理用データベースである。 図４の母線地絡保護継電装置の変形例２，３の作用説明用のフローチャートである。 従来および本発明による母線地絡保護継電装置が使用される電力系統図である。 従来の母線保護継電装置の機能構成図である。 図１０の母線保護地絡継電装置の遮断順序ＤＢ（整定表）である。

符号の説明

１，９９ 母線地絡保護継電装置
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ 回線地絡保護継電装置
１１ 地絡検出手段
１２ 遮断順序データベース
１３ 遮断指令出力手段
１４ 遮断順序変更手段
１５ａ 機器状態入力手段
１５ 機器状態データベース
１６ 負荷電流データベース
１６ａ 電流入力手段
１７ 信頼性データベース
１８ 契約データベース
２１，２２，２３ａ、２３ｂ、・・・２ｎ 遮断器
３１，３２ 母線
３３ 変圧器
３４ 中性点接地抵抗
３５ａ、３５ｂ、・・配電線（回線）
４１，４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ 計器用変圧器

Claims (5)

1. 配電線などの回線が接続されている母線関連の地絡事故における順序遮断機能を有する母線地絡保護継電装置であって、
   各回線の遮断器の遮断順序を保存する遮断順序データベースと、
   各回線の使用状態と各回線に装備された回線地絡保護継電装置の使用状態とを入力する機器状態入力手段と、
   前記機器状態入力手段によって入力された状態情報を保存する機器状態データベースと、該機器状態データベースに保存されている事故発生時の各回線と回線地絡保護継電装置の状態情報に基づいて、前記遮断順序データベースに保存されている遮断順序を変更する遮断順序変更手段と、
   前記変更された遮断順序に従って、各遮断器に対して遮断指令を出力する遮断指令出力手段と、
   を備えたことを特徴とする母線地絡保護継電装置。
2. 遮断順序変更手段は、前記遮断順序データベースに保存されている各回線の遮断順序について、回線地絡保護継電装置が不良等によって使用状態に無い回線の遮断順序を早くし、停電中の回線の遮断順序を遅くすることを特徴とする請求項１記載の母線地絡保護継電装置。
3. 各回線の負荷電流値を入力する電流入力手段と、
   該電流入力手段により入力された電流値を保存する負荷電流データベースと、を備え、
   前記遮断順序変更手段は、前記機器状態データベースの状態情報に基づいて変更した遮断順序に対し、さらに、同一状態の回線については負荷電流データベースの電流値に基づいて、電流の小さい順に遮断順序を変更することを特徴とする請求項２記載の母線地絡保護継電装置
4. 前記回線や機器の予想される負荷電流値を保存する負荷電流データベースと、前記回線や機器の信頼性の情報を保存する信頼性データベースと、電力供給信頼性に基づく契約データベースと、のうち少なくともいずれか一つを具備し、
   前記遮断順序データベースの遮断順序の初期値は、前記具備するデータベースのデータに基づいて定められていることを特徴とする請求項１または２に記載の母線地絡保護継電装置。
5. 地絡事故における遮断器の順序遮断方法であって、
   予想負荷電流、回線あるいは機器の信頼性、または、電力供給信頼性レベルに基づいて遮断順序データベースの遮断順序の初期値を決定するステップと、
   各回線の使用状態と各回線に装備された回線地絡保護継電装置の使用状態とを入力するステップと、
   地絡事故発生時に、前記遮断順序データベースの遮断順序をもとに、前記各回線地絡保護継電装置の使用状態が不良等によって不使用である回線の遮断器の遮断順序を早くする一方、前記回線が停電中の場合は遮断順序を遅くすることによって遮断順序の初期値を変更するステップと、
   変更後の遮断順序に従って各遮断器へ遮断指令を出力するステップと、
   を有することを特徴とする順序遮断方法。

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