KR19990083046A - 스폿네트워크 수전설비의 모선보호 시스템 - Google Patents

스폿네트워크 수전설비의 모선보호 시스템 Download PDF

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KR19990083046A
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가마타마사유키
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가나이 쓰도무
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Abstract

본 발명의 제 l의 목적은, 사고점을 조기검출함으로써, 전체 정전을 방지하여, 전력공급의 신뢰성이 향상된 고저항 접지방식의 고압스폿 네트워크 수전설비의 모선보호 시스템을 제공하는 데에 있다.
이를 위하여 수전회선(14, 15, 16)에 접속한 네트워크변압기(3l, 32, 33)의 2차쪽에 접속된 프로텍터차단기(41, 42, 43)와, 네트워크모선(l7, l8, 19)에 접속된 모선연락차단기(44, 45, 46)와, 네트워크모선의 각 모선사이에 접속된 접지변압기(51, 52, 53) 및 지락전류검출기(81, 82, 83)와, 지락전류검출기에 의해 모선지락을 검지하여, 프로텍터차단기를 개방하는 제어장치(91, 92, 93)로 구성된다. 제어장치(9l, 92, 93)는 지락전류검출기(81, 82, 83)에 의한 모선지락의 검지후, 제1의 소정시간후에 모선연락차단기(44, 45, 46)를 개방하여 지락이 검지되지 않게 되면, 모선연락차단기를 복귀시킴과 동시에, 제 l의 소정시간보다도 긴 제 2의 소정시간후에 프로텍터차단기(41, 42, 43)를 개방한다.

Description

스폿네트워크 수전설비의 모선보호 시스템{BUS PROTECTION SYSTEM FOR SPOT NETWORK TYPE ELECTRIC POWER RECEIVING IN STALLATION}
본 발명은, 스폿네트워크 수전설비의 모선보호시스템에 관한 것으로, 특히 모선연락차단기를 구비한 스폿네트워크모선의 지락사고를 검출하는 것에 적합한 스폿네트워크 수전설비의 모선보호시스템에 관한 것이다.
스폿네트워크 수전설비는, 일반적으로, l)고압스폿네트워크 수전설비와, 2)저압스폿네트워크 수전설비로 크게 나누어진다. 또한, 1)고압스폿네트워크 수전설비에 있어서의 접지방식은, 1-1)비접지방식과, 1-2)고저항 접지방식으로 크게 나누어진다.
1-1)비접지방식의 고압스폿네트워크 수전설비에 있어서의 지락보호방법으로서는, 예를 들어, 모선연락차단기를 구비한 네트워크모선의 각 모선 사이에 접지형계기용 변압기를 구비하고, 이 접지형 계기용 변압기를 거쳐 지락전압을 검출하고, 이 검출치로부터 네트워크모선내의 지락이나 계통내의 지락을 검지하여, 보호릴레이를 거쳐 경보를 행하고 있다.
1-2)고저항접지방식의 고압스폿네트워크 수전설비에 있어서의 지락보호방법으로서는 예를 들어, 각 모선사이에 접지변압기를 구비하며, 이 접지변압기의 1차 권선의 중성점에 고저항과 변류기를 구비하고, 그리고, 이 변류기를 거쳐 지락전류를 검출하여, 이 검출치로부터 네트워크모선내의 지락이나 계통내의 지락을 검지하여 일정 시한후, 네트워크모선내의 지락으로 판단된 후, 보호릴레이를 거쳐 수변전설비에 설치된 각 네트워크변압기의 2차측의 프로텍터차단기를 일제히 개방하도록 하고 있는 것이 일반적이다.
또한, 2)저압스폿네트워크 수전설비에 있어서의 접지방식은, 직접접지방식으로, 일반적으로 채용하고 있는 지락보호방법에 있어서는, 각 네트워크변압기 2차권선의 중성점을 1점으로 모아, 변류기를 구비하고, 이 변류기를 거쳐 지락전류를 검출하며, 이 검출치로부터 네트워크모선내의 지락이나 계통내의 지락을 검지하고 일정시한후, 네트워크모선내의 지락으로 판단된 후, 각 네트워크변압기의 2차측의 프로텍터차단기를 일제히 개방하도록 하고 있는 것이 보통이다. 따라서, 2차측의 프로텍터차단기를 일제히 개방하기 때문에, 수변전설비가 모두 정전될 우려가 있다.
그것에 대하여, 예를 들어, 일본국 특개소58-l92435호공보에 기재되어 있는 바와 같이, 2)저압스폿네트워크 수전설비에 있어서, 각 모선사이에 직접 변류기를 설치하고, 이 변류기를 거쳐 지락전류를 검출하며, 이 검출치로부터 네트워크모선내의 지락이나 계통내의 지락을 검지하여 네트워크모선내의 차단기와 프로텍터차단기를 차례로 개방하는 것이 알려져 있다.
모선연락차단기를 구비한 스폿네트워크모선에서 지락사고가 발생한 경우, 모선연락차단기는, 모두 폐쇄되어 있기 때문에 지락보호용 릴레이는 모두 동작하게 된다. 따라서, 1-2)고저항접지방식의 고압스폿네트워크 수전설비의 지락보호방식에 있어서는, 각 네트워크변압기의 2차측의 프로텍터차단기를 일제히 개방하기 때문에, 수변전 설비가 모두 정전된다는 제 l의 문제가 있었다.
또 1-1)비접지방식의 고압스폿네트워크 수전설비의 지락보호방식에 있어서는 경보 뿐이기 때문에 단락사고로 확대할 우려가 있다는 제 2의 문제가 있었다.
또한 일본국 특개소 58-192435호 공보에 기재되어 있는 2)저압스폿네트워크 수전설비에 있어서는, 각 모선사이에 직접 변류기를 설치하는 구성으로 되어 있으나, 각 모선은 절연피복되어 있는 것이 일반적이며, 모선에 변류기를 설치하는 것은 실질상 곤란하여 이와 같은 방식은 실질상은 받아 들일 수 없다는 제 3의 문제가 있었다.
본 발명의 제 1의 목적은 사고점을 조기검출함으로써, 전체 정전을 방지하여 전력공급의 신뢰성이 향상된 고저항접지방식의 고압스폿네트워크 수전설비의 모선보호 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 제 2목적은 모선지락사고발생에 의한 사고의 확대를 방지하여 전력공급의 신뢰성이 향상된 비접지방식의 고압스폿네트워크 수전설비의 모선보호 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 제 3목적은 사고점의 검출을 가능하게 하여 전체 정전을 방지하여 전력공급의 신뢰성이 향상된 직접접지방식의 저압스폿네트워크 수전설비의 모선보호 시스템을 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시형태에 의한 고저항 접지방식의 고압스폿네트워크 수전설비의 전체구성을 나타내는 계통회로도,
도 2는 본 실시형태에 의한 고저항 접지방식의 고압스폿네트워크 수전설비에 사용하는 제어장치의 회로도,
도 3은 본 발명의 제 2의 실시형태에 의한 비접지방식의 고압스폿네트워크 수전설비의 전체구성을 나타내는 계통회로도,
도 4는 본 발명의 제 3의 실시형태에의한 직접 접지방식의 저압스폿네트워크 수전설비의 전체구성을 나타내는 계통회로도이다.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11, 12, 13 : 스폿네트워크회로 14, 15, 16 : 수전용 회로
17, 18, 19 : 네트워크모선 21, 22, 23 : 수전단로기
31, 32, 33 : 네트워크변압기 41, 42, 43 : 프로텍터차단기
44, 45, 46 : 모선연락차단기 47 : 차단기
47A : 부하 47B : 지락보호장치
51, 52, 53 : 접지변압기 61, 62, 63 : 고저항
71, 72, 73 : 변류기 81, 82, 83 : 지락전류검출기
91, 92, 93 : 제어장치
101, 102, 103 : 접지형 계기용 변압기
111, 112, 113 : 지락전압검출기 201, 202, 203 : 프로텍터퓨즈
(1) 상기 제 1목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 수전회선에 접속한 네트워크변압기의 2차측에 접속된 프로텍터차단기와, 네트워크모선에 접속된 모선연락차단기와, 상기 네트워크모선의 각 모선사이에 접속된 접지변압기 및 지락전류검출기와, 상기 지락전류검출기에 의해 모선지락을 검지하여, 상기 프로텍터차단기를 개방하는 제어장치를 가지는 고저항접지방식의 스폿네트워크 수전설비의 모선보호 시스템에 있어서, 상기 제어장치는 상기 지락전류검출기에 의한 모선지락의 검지후, 제 1의 소정시간후에 상기 모선연락차단기를 개방하고 지락이 검지되지 않게 되면, 상기 모선연락차단기를 복귀시킴과 동시에, 상기 제 1의 소정시간보다도 긴 제 2의 소정시간 후에 상기 프로텍터차단기를 개방하도록 한 것이다.
이와 같은 구성에 의해, 사고점을 조기검출하여, 지락사고가 있었던 네트워크모선만을 떼어냄으로써, 전체 정전을 방지하여, 전력공급의 신뢰성을 향상할 수 있는 것이 된다.
(2) 상기제 2의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 수전회선에 접속한 네트워크변압기의 2차측에 접속된 프로텍터차단기와, 네트워크모선에 접속된 모선연락차단기와, 상기 네트워크모선의 각 모선사이에 접속된 접지형 계기용 변압기 및 지락전압검출기와, 상기 지락전압검출기에 의해 모선지락을 검지하여, 상기 프로텍터차단기를 개방하는 제어장치를 가지는 비접지방식의 스폿네트워크 수전설비의 모선보호 시스템에 있어서, 상기 제어장치는, 상기 지락전압검출기에 의한 모선지락의 검지후, 제 l의 소정시간후에, 상기 모선연락차단기를 개방하고, 지락이 검지되지 않게 되면, 상기 모선연락차단기를 복귀시킴과 동시에, 상기 제 l의 소정시간보다 긴 제2의 소정시간후에 상기 프로텍터차단기를 개방하도록 한 것이다.
이와 같은 구성에 의해, 모선이 분리되기 때문에, 모선지락사고 발생에 의한 사고의 확대를 방지하여, 전력공급의 신뢰성을 향상할 수 있는 것이 된다.
(3) 상기 제 3의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 수전회선에 접속한 네트워크변압기의 2차측에 접속된 프로텍터차단기와, 네트워크모선에 접속된 모선연락차단기를 가지는 직접접지방식의 스폿네트워크 수전설비의 모선보호 시스템에 있어서, 상기 네트워크변압기의 2차권선의 중성점에 접속된 변류기및 지락전류검출기와, 상기 지락전류검출기에 의해 모선지락을 검지하여, 상기 프로텍터차단기를 개방하는 제어장치를 구비하며, 상기 제어장치는, 상기 지락전류검출기에 의한 모선지락의 검지후, 제 1의 소정시간후에, 상기 모선연락차단기를 개방하고, 지락이 검지되지 않게 되면, 상기 모선연락차단기를 복귀시킴과 동시에, 상기 제 l의 소정시간보다 긴 제 2의 소정시간후에 상기 프로텍터차단기를 개방하도록 한 것이다.
이와 같은 구성으로, 사고점을 조기검출하여, 지락사고가 있었던 네트워크모선만을 떼어냄으로써, 전체 정전을 방지하여, 전력공급의 신뢰성을 향상할 수 있는 것이 된다.
(실시예)
이하, 도 1 및 도 2를 이용하여, 본 발명의 제 1실시형태에 의한 고저항접지방식의 고압스폿네트워크 수전설비의 구성에 대하여 설명한다.
도 1는, 본 발명의 제 1실시형태에 의한 고저항접지방식의 고압스폿네트워크 수전설비의 전체구성을 나타내는 계통회로도이고, 도 2는, 본 실시형태에의한 고저항접지방식의 고압 스폿네트워크 수전설비에 사용하는 제어장치의 회로도이다.
도 1에 있어서, 전원변전소에 접속된 3상 3회선의 스폿네트워크회선(11, 12, 13)에는, 각각 수전용 회선(14, l5, 16)이 접속되어 있다. 각 수전용 회선(14, 15, 16)은, 3회선 스폿네트워크 수전장치를 거쳐, 네트워크모선(17, 18, 19)에 접속되어 있다. 각 스폿네트워크 수전장치로서는, 각 수전단로기(21, 22, 23)와 각 네트워크변압기(31, 32, 33)와 각 프로텍터차단기(41, 42, 43)가 각각의 회선마다 직렬로 접속되어 구성되어 있다.
네트워크모선(l7, 18, l9)에는 모선연락차단기(44, 45, 46)가 설치되어 있다. 모선연락차단기(44, 45, 46)는 최근, 보수용인 모선분할용 개폐장치로서 설치되기 시작하고 있는 것이다. 본 실시형태에 있어서는, 네트워크모선내의 지락사고시에, 이들 모선연락차단기(44, 45, 46)를 사용하여, 각 네트워크모선(l7, 18, 19)사이를 개방함으로써, 프로텍터차단기(41, 42, 43)의 일제 개방에 의한 수변전설비의 전체 정전을 방지하도록 하고 있는 것으로, 그 상세에 관해서는 후술한다.
네트워크모선(17)에는, 차단기(47)가 접속되고, 또한 지락보호장치(47B)를 거쳐 부하(47A)가 접속되어 있다. 부하(47A)쪽에서 지락사고가 발생하면, 부하 (47A)의 지락보호장치(47B)가 동작하여 차단기(47)를 개방시킨다. 또한 각 네트워크모선(l8, 19)에도 마찬가지로 차단기, 지락보호장치, 부하가 접속되어 있다.
각 네트워크모선(17, l8, 19)에는 접지변압기(51, 52, 53)를 설치하고 있다. 네트워크변압기(31, 32, 33)의 2차측 계통내의 지락사고를 검출하기 위해서, 접지변압기(51, 52, 53)의 l차 권선의 중성점에 고저항(61, 62, 63)을 접속하여, 지락전류를 지락사고점으로 흘려넣고 있다. 고저항(61, 62, 63)의 2차측에는, 변류기 (71, 72, 73)가 설치되고 있고, 접지변압기(51, 52, 53)의 l차 권선의 중성점으로 흐르는 전류를 검출한다.
지락전류검출기(81, 82, 83)는 변류기(71, 72, 73)의 2차측 단자에 접속되어 있다. 지락전류검출기(81, 82, 83)는, 변류기(71, 72, 73)의 2차측 단자로부터 출력되는 전류를 검출하여, 계통내에 발생한 지락사고를 검출한다. 지락전류가 검출되면, 지락전류검출기(81, 82, 83)중의 접점(81A, 82A, 83A)이 각각 동작한다.
제어장치(91, 92, 93)는 각각 지락전류검출기(81, 82, 83)에 접속되어 있다. 제어장치(91, 92, 93)는 지락전류검출기(81, 82, 83)의 접점(81A, 82A, 83A)이 동작하면, 각각 내부의 접점(S1A, S2A, S3A)이 동작하여 개방지령(91A, 92A, 93A)을 모선연락차단기(44, 45, 46)로 송출한다. 또한, 제어장치(91, 92, 93)는 지락전류검출기(81, 82, 83)의 접점(81A, 82A, 83A)이 동작하면, 각각 내부의 접점(SlB, S2B, S3B)이 동작하여 개방지령(91B, 92B, 93B)을 프로텍터차단기(41, 42, 43)에 송출한다. 여기에서 접점(S1A, S2A, S3A)은 접점(S1B, S2B, S3B)보다도 빠른 타이밍으로 동작하도록, 제어장치(91, 92, 93)의 내부에는 타이머를 구비하고 있다.
여기서 도 2를 이용하여 제어장치(9l)의 내부구성에 대하여 설명한다.
또한, 제어장치(92, 93)도 제어장치(9l)와 동일한 구성으로 되어있다.
제어장치(9l)는 지락전류검출기(81)의 접점(8lA)에 접속된 지연타이머(TA, TB)와 지연타이머(TA, TB)에 의해서 소정시간 지연된 후 동작하는 접점(TlA, T2A)을 구비하고 있다. 지연타이머(TA, TB)는 시한조정 가능한 타이머이다. 타이머 (TA)의 설정시간은, 부하(47A)쪽의 지락사고시에, 지락보호장치(47B)가 동작하여, 차단기(47)가 개방하는 시간보다도 길게 정정되어 있다. 지연타이머(TB)의 설정시간은 지연타이머(TA)의 설정시간보다 길게 되어 있다. 지연타이머(TA)의 설정시간은 예를 들어 2초이고, 지연타이머(TB)의 설정시간은 예를 들어 4초이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 접지변압기(51)의 l차 권선의 중성점으로 흐르는 전류는 지락전류검출기(81)에 의해 검출되어 그 접점(81A)이 동작하면, 타이머(TA, TB)가 기동하고, 소정시간후에 접점(TlA, T2A)이 동작하여 각각 개방지령(9lA, 91B)이 송출된다.
즉, 본 실시형태에 있어서는, 제어장치(9l, 92, 93)는 프로텍터차단기(4l, 42, 43)에 개방지령(91B, 92B, 93B)을 송출하기보다도 빠른 타이밍으로 모선연락차단기(44, 45, 46)에 개방지령(91A, 92A, 93A)을 송출하도록 하고 있는 점에 특징을 가지고 있다.
다음에 도 1를 이용하여, 본 실시형태에 의한 스폿네트워크 수전설비의 모선보호 시스템의 동작에 대하여 설명한다.
제일 먼저, 부하(47A)쪽에서 지락사고가 발생한 경우에 관하여 설명한다.
부하(47A)쪽에서 지락사고가 발생하면, 지락보호장치(47B)가 동작하여 차단기(47)가 개방된다. 지락보호장치(47B)가 동작하기까지의 시간은 예를 들어, 0.5초정도이다.
부하(47A)쪽의 지락사고시에도 지락전류검출기(8l, 82, 83)의 접점(81A, 82A, 83A)가 동작한다. 그러나 제어장치(91)의 타이머(TA, TB)는 지락보호장치 (47B)의 동작시간보다도 길게 정정(整定)되어 있기 때문에, 제어장치(91, 92, 93)는 개방지령(9lA, 92A, 93A, 91B, 92B, 93B)을 송출하지 않는다. 따라서, 모선연락차단기(44, 45, 46) 및 프로텍터차단기(4l, 42, 43)가 동작하는 일은 없고, 계통의 전체 정전이 생기는 일은 없는 것이다.
이어서, 네트워크모선(17, 18, l9)내에서 지락사고가 발생한 경우에 관하여설명한다.
예를 들어 지락사고가 네트워크모선(17)에서 발생하였다고 판단된 경우, 지락전류검출기(81, 82, 83)의 접점(8lA, 82A, 83A)이 동시에 동작한다. 그리고 제어장치(91, 92, 93)의 타이머(TA)가 동작하고, 이 타이머의 설정시간후에는 제어장치(9l, 92, 93)는 접점(SlA, S2A, S3A)을 동작시켜 개방지령(91A, 92A, 93A)을 송출하여 모선연락차단기(44, 45, 46)를 일제히 개방한다.
모선연락차단기(44, 45, 46)를 일제 개방에 의해 각 네트워크모선(17, 18, 19)이 분할되기 때문에, 건전한 네트워크모선(18, 19)에 접속된 접지변압기(52, 53)의 l차 권선의 중성점에는 전류가 흐르지 않게 된다. 따라서 지락전류검출기(82, 83)의 접점(82A, 83A)이 복귀하여 개방지령(92A, 93A)이 정지하기 때문에 모선연락차단기(46)가 복귀한다. 그러나 네트워크모선(17)에 접속된 접지변압기(51)의 2차 권선의 중성점에는 계속해서 전류가 흐르기 때문에 제어장치(91)의 타이머 (TB)가 동작하고 이 타이머의 설정시간후에는, 제어장치(91)는 접점(SlB)을 동작시켜 개방지령(91B)을 송출하여 프로텍터 차단기(47)를 개방한다.
따라서 건전회선(15, 16)으로부터의 송전이 계속되게 되어 불필요한 정전을 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 실시형태에서는 네트워크모선의 지락사고시에 대한 모선보호 시스템은 모선연락차단기(44, 45, 46)와 지락전류검출기(81, 82, 83)와, 제어장치(91, 92, 93)에 의해 구성되어 있다. 이들 구성중에서 모선연락차단기(44, 45, 46)는 모선(17, l8, 19)을 분할하여 각 모선의 유지,관리를 목적으로, 최근 사용되기 시작하고 있는 것으로, 기존의 차단기를 이용하고 있다. 또한 지락전류검출기(8l, 82, 83)는 종래부터 각 계통의 지락사고시의 보호를 위해 구비되어 있는 것이다. 따라서 본 실시형태에 있어서는, 제어장치(91, 92, 93)의 구성의 일부추가, 즉, 모선의 지락사고발생시에 부하(47A)쪽의 지락사고와 구별시키는 지연타이머(TA)와 접점(SlA, S2A, S3A)을 설치하는 것만으로 좋기 때문에 기존 회로의 용이한 개량만으로 실현할 수가 있는 것이다.
또한 종래의 스폿네트워크 수전설비의 모선보호 시스템에 있어서는 제어장치(91, 92, 93)는 접점(S1B, S2B, S3B)을 구비할 뿐의 구성이기 때문에 지락사고점이 네트워크모선(17, 18, 19)내에서 발생한 경우, 지락전류검출기(81, 82, 83)의 접점(8lA, 82A, 83A)은 동시에 동작하여 제어장치(91, 92, 93)로 시한을 갖게 하더라도 부하(47A)의 지락보호장치는 동작하지않기 때문에 네트워크모선내의 지락사고로 판단되어 프로텍터차단기(4l, 42, 43)에 개방지령(91B, 92B, 93B)을 송출하여, 모두 정전되는 케이스가 있다.
그것에 대하여 본 실시형태에 의하면, 상기한 것 같은 제어장치의 개량만으로 용이하게 전체 정전을 방지할 수가 있는 것이다. 따라서, 직접접지방식의 저압 스폿네트워크 수전설비의 모선보호시스템에 있어서의 전력공급의 신뢰성을 향상할 수 있다.
이어서, 도 3를 이용하여 본 발명의 제 2의 실시형태에 의한 비접지방식의 고압스폿네트워크 수전설비의 구성에 관하여 설명한다.
도 3은, 본 발명의 제 2의 실시형태에 의한 비접지방식의 고압스폿네트워크 수전설비의 전체구성을 나타내는 계통회로도이다. 또한 도 1과 동일부호는 동일부분을 나타내고 있다.
전원변전소에 접속된 3상 3회선의 스폿네트워크회선(ll, l2, 13)에는 각각 수전용 회선(14, l5, 16)이 접속되어 있다. 각 수전용 회선(14, 15, 16)은 3회선 스폿네트워크 수전장치를 거쳐 네트워크모선(17, l8, 19)에 접속되어 있다. 각 스폿네트워크 수전장치로서는 각 수전단로기(21, 22, 23)와 각 네트워크변압기(31, 32, 33)와 각 프로텍터차단기(4l, 42, 43)가 각각의 회선마다 직렬로 접속되어 구성되어 있다.
네트워크모선(17, 18, 19)에는 모선연락차단기(44, 45, 46)가 설치되어 있다. 모선연락차단기(44, 45, 46)는, 최근 보수용인 모선분할용 개폐장치로서 설치되기 시작되고 있는 것이다. 본 실시형태에 있어서는, 네트워크모선내의 지락사고시에 이들 모선연락차단기(44, 45, 46)를 사용하여 각 네트워크모선(l7, l8, 19)사이를 개방함으로써, 프로텍터차단기(41, 42, 43)의 일제개방에 의한 수변전설비의 전체 정전을 방지하도록 하고 있다.
네트워크모선(17)에는 차단기(47)가 접속되고, 또한 지락보호장치(47B)를 거쳐 부하(47A)가 접속되어 있다. 부하(47A)쪽에서 지락사고가 발생하면, 부하(47A)의 지락보호장치(47B)가 동작하여 차단기(47)를 개방시킨다. 또한 각 네트워크모선(l8, 19)에도 마찬가지로 차단기, 지락보호장치, 부하가 접속되어 있다.
각 네트워크모선(l7, 18, 19)에는 접지형 계기용 변압기(101, 102, l03)가 설치되고, 또한 지락전압검출기(1l1, l12, 113)가 접속되어 있다. 지락전압이 검출되면, 지락전압검출기(11l, ll2, l13)중의 접점(lllA, 112A, 113A)이 각각 동작한다.
제어장치(91, 92, 93)는 각각 지락전압검출기(111, l12, 113)에 접속되어 있다. 제어장치(91, 92, 93)는 지락전압검출기(ll1, 112, l13)의 접점(11lA, 1l2A, 113A)이 동작하면, 각각 내부의 접점(SlA, S2A, S3A)이 동작하여 개방지령(91A, 92A, 93A)을 모선연락차단기(44, 45, 46)에 송출한다. 또한, 제어장치(9l, 92, 93)는 지락전압검출기(1l1, 112, 113)의 접점(11lA, l12A, 1l3A)이 동작하면, 각각 내부의 접점(SlB, S2B, S3B)이 동작하여 개방지령(91B, 92B, 93B)을 프로텍터차단기(41, 42, 43)에 송출한다. 여기서 접점(SlA, S2A, S3A)은 접점(SlB, S2B, S3B)보다도 빠른 타이밍으로 동작하도록 제어장치(91, 92, 93)의 내부에는 타이머를 구비하고 있다.
제어장치(91, 92, 93)내부의 각 타이머 및 각 접점(SlA, S2A, S3A) 및 각 접점(S1B, S2B, S3B)의 구성에 관해서는 도 2에 있어서 설명한 것과 동일하다. 지락전압검출기(111)의 접점(111A)에 접속된 지연타이머(TA)의 설정시간은 부하(47A)쪽의 지락사고시에 지락보호장치(47B)가 동작하여 차단기(47)가 개방하는 시간보다도 길게 정정되어 있다. 또한, 지연타이머(TB)의 설정시간은 지연타이머(TA)의 설정시간보다도 길게 되어 있다. 지연타이머(TA)의 설정시간은 예를 들어 2초이고, 지연타이머(TB)의 설정시간은 예를 들어 4초이다.
이어서, 본 실시형태에 의한 스폿네트워크 수전설비의 모선보호 시스템의 동작에 대하여 설명한다.
제일 먼저 부하(47A)쪽에서 지락사고가 발생한 경우에 관하여 설명한다.
부하(47A)쪽에서 지락사고가 발생하면, 지락보호장치(47B)가 동작하여 차단기(47)가 개방된다. 지락보호장치(47B)가 동작하기까지의 시간은 예를 들어 0.5초정도이다.
부하(47A)쪽의 지락사고시에도 접지형 계기용 변압기(101, 102, 103)의 3차측에 접속된 지락전압검출기(111, 112, ll3)의 접점(11lA, 112A, 1l3A)이 동작한다. 그러나 제어장치(91)의 타이머(TA, TB)는 지락보호장치(47B)의 동작시간보다도 길게 정정되어 있기 때문에, 제어장치(91, 92, 93)는 개방지령(91A, 92A, 93A, 9lB, 92B, 93B)을 송출하지 않는다. 따라서, 모선연락차단기(44, 45, 46) 및 프로텍터차단기(4l, 42, 43)가 동작하는 일은 없고 계통의 전체 정전이 생기는 일은 없는 것이다.
이어서, 네트워크모선(l7, 18, l9)내에서 지락사고가 발생한 경우에 대하여 설명한다.
예를 들어, 지락사고가 네트워크모선(17)에서 발생하였다고 판단된 경우, 지락전압검출기(1l1, 112, l13)의 접점(11lA, l12A, ll3A)이 동시에 동작한다. 그리고, 제어장치(91, 92, 93)의 타이머(TA)가 동작하고, 이 타이머의 설정시간후에는 제어장치(91, 92, 93)는 접점(SlA, S2A, S3A)을 동작시켜 개방지령(9lA, 92A, 93A)을 송출하여 모선연락차단기(44, 45, 46)를 일제 개방한다.
모선연락차단기(44, 45, 46)의 일제개방에 의해 각 네트워크모선(17, l8, 19)이 분할되기 때문에, 건전한 네트워크모선(18, 19)에 접속된 접지형 계기용 변압기(102, 103)의 3차측으로 전압이 나가지 않게 된다. 따라서, 지락전압검출기 (ll2, 113)의 접점(l12A, 1l3A)이 복귀하여, 개방지령(92A, 93A)이 정지하기 때문에, 모선연락차단기(46)가 복귀한다. 그러나 네트워크모선(l7)에 접속된 접지형 계기용 변압기(102, l03)의 3차측에는 계속하여 전압이 발생하기 때문에, 제어장치(91)의 타이머(TB)가 동작하고 이 타이머의 설정시간후에는 제어장치(91)는 접점(S1B)를 동작시켜 개방지령(91B)을 송출하여 프로텍터차단기(47)를 개방한다.
따라서, 건전회선(15, 16)으로부터의 송전이 계속되게 되어 불필요한 정전을 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 네트워크모선의 지락사고시에 대한 모선보호 시스템은 모선연락차단기(44, 45, 46)와 지락전압검출기(1l1, 112, 113)와 제어장치(9l, 92, 93)로 구성되어 있다. 이들 구성중에서, 모선연락 차단기(44, 45, 46)는, 모선(l7, 18, 19)을 분할하여 각 모선의 유지,관리를 목적으로, 최근 사용되기 시작하고 있는 것으로, 기존의 차단기를 이용하고 있다. 또한, 지락전압검출기(111, 1l2, 1l3)는, 종래부터 각 계통의 지락사고시의 보호를 위해 구비되어 있는 것이다. 따라서, 본 실시형태에 있어서는, 제어장치(91, 92, 93) 구성의 일부 추가, 즉, 모선의 지락사고 발생시에, 부하(47A)쪽의 지락사고와 구별시키는 지연타이머(TA)와, 접점(S1A, S2A, S3A)을 설치하는 것만으로 좋기 때문에, 기존 회로의 용이한 개량만으로 실현할 수가 있는 것이다.
또한, 종래의 스폿네트워크 수전설비의 모선보호 시스템에 있어서는, 제어장치(91, 92, 93)는 접점(SlB, S2B, S3B)을 구비할 뿐의 구성이기 때문에 지락사고점이 네트워크모선(17, l8, 19)내에서 발생한 경우, 지락전압검출기(l11, 112, 113)의 접점(lllA, 1l2A, 113A)은 동시에 동작하고 경보표시를 할 뿐 이었다. 경보표시 뿐이었기 때문에, 단락사고로 확대할 우려가 있었다.
그것에 대하여, 본 실시형태에 의하면, 상기한 것과 같은 제어장치의 개량만으로 단락사고로의 확대를 방지할 수가 있는 것이다. 따라서, 비접지방식의 고압 스폿네트워크 수전설비의 모선보호 시스템에 있어서의 전력공급의 신뢰성을 향상할 수 있다.
이어서, 도 4를 이용하여, 본 발명의 제 3의 실시형태에의한 직접접지방식의 저압스폿네트워크 수전설비의 구성에 관하여 설명한다.
도 4는, 본 발명의 제 3의 실시형태에 의한 직접접지방식의 저압스폿네트워크 수전설비의 전체구성을 나타내는 계통회로도이다. 또한, 도 1과 동일부호는, 동일부분을 나타내고 있다.
전원변전소에 접속된 3상 3회선의 스폿네트워크회선(11, l2, 13)에는 각각, 수전용 회선(14, l5, 16)이 접속되어 있다. 각 수전용 회선(14, 15, 16)은 3회선 스폿네트워크 수전장치를 거쳐, 네트워크모선(17, 18, 19)에 접속되어 있다. 각 스폿네트워크 수전장치로서는, 각 수전단로기(21, 22, 23)와 각 네트워크변압기(31, 32, 33)와 프로텍터퓨즈(201, 202, 203)와 각 프로텍터 차단기(41, 42, 43)가 각각의 회선마다 직렬로 접속되어 구성되어 있다.
네트워크모선(l7, 18, 19)에는 모선연락차단기(44, 45, 46)가 설치되어 있다. 모선연락차단기(44, 45, 46)는 최근, 보수용의 모선분할용 개폐장치로서 설치되기 시작하고 있는 것이다. 본 실시형태에 있어서는, 네트워크모선내의 지락사고시에 이들 모선연락차단기(44, 45, 46)를 이용하여, 각 네트워크모선(17, 18, l9)사이를 개방함으로써, 프로텍터차단기(41, 42, 43)의 일제개방에 의한 수변전설비의 전체 정전을 방지하도록 하고 있는 것이다.
네트워크모선(17)에는 차단기(47)가 접속되고, 또한, 지락보호장치(47B)를 거쳐 부하(47A)가 접속되어 있다. 부하(47A)쪽에서 지락사고가 발생하면, 부하 (47A)의 지락보호장치(47B)가 동작하여 차단기(47)를 개방시킨다. 또, 각 네트워크모선(18, 19)에도 마찬가지로 차단기, 지락보호장치, 부하가 접속되어 있다.
각 네트워크변압기(31, 32, 33)의 2차 권선의 중성점에 변류기(71, 72, 73)가 설치되고 있어, 네트워크변압기(3l, 32, 33)의 2차 권선의 중성점을 흐르는 전류를 검출한다.
지락전류검출기(81, 82, 83)는 변류기(7l, 72, 73)의 2차측 단자에 접속되어 있다. 지락전류검출기(81, 82, 83)는, 변류기(71, 72, 73)의 2차측 단자로부터 출력되는 전류를 검출하여 계통내에 발생한 지락사고를 검출한다. 지락전류가 검출되면, 지락전류검출기(8l, 82, 83)중의 접점(81A, 82A, 83A)이 각각 동작한다.
제어장치(91, 92, 93)는, 각각 지락전류검출기(81, 82, 83)에 접속되어 있다. 제어장치(9l, 92, 93)는, 지락전류검출기(8l, 82, 83)의 접점(81A, 82A, 83A)이 동작하면, 각각 내부의 접점(S1A, S2A, S3A)이 동작하여, 개방지령(9lA, 92A, 93A)을 모선연락차단기(44, 45, 46)로 송출한다. 또한, 제어장치(9l, 92, 93)는 지락전류검출기(81, 82, 83)의 접점(81A, 82A, 83A)이 동작하면, 각각 내부의 접점 (SlB, S2B, S3B)이 동작하여 개방지령(91B, 92B, 93B)을 프로텍터차단기(4l, 42, 43)로 송출한다. 여기서 접점(SlA, S2A, S3A)은, 접점(SlB, S2B, S3B)보다도 빠른 타이밍으로 동작하도록 제어장치(91, 92, 93)의 내부에는 타이머를 구비하고 있다.
제어장치(91, 92, 93)내부의 각 타이머 및 각 접점(SlA, S2A, S3A) 및 각 접점(SlB, S2B, S3B)의 구성에 관해서는, 도 2에 있어서 설명한 것과 동일하다. 지락전류검출기(81)의 접점(8lA)에 접속된 지연타이머(TA)의 설정시간은, 부하(47A 쪽)의 지락사고시에 지락보호장치(47B)가 동작하여 차단기(47)가 개방되는 시간보다도 길게 정정되어 있다. 또한, 지연타이머(TB)의 설정시간은, 지연타이머(TA)의 설정시간보다도 길게 되어 있다. 지연타이머(TA)의 설정시간은, 예를 들어, 2초이고, 지연타이머(TB)의 설정시간은, 예를 들어, 4초이다.
다음에, 본 실시형태에의한 스폿네트워크 수전설비의 모선보호 시스템의 동작에 관하여 설명한다.
제일 먼저, 부하(47A)쪽에서 지락사고가 발생한 경우에 관하여 설명한다.
부하(47A)쪽에서 지락사고가 발생하면, 지락보호장치(47B)가 동작하여 차단기(47)가 개방된다. 지락보호장치(47B)가 동작하기까지의 시간은, 예를 들어, 0.5 초정도이다.
부하(47A)쪽의 지락사고시에도, 지락전류검출기(8l, 82, 83)의 접점(81A, 82A, 83A)이 동작한다. 그러나, 제어장치(91)의 타이머(TA, TB)는, 지락보호장치 (47B)의 동작시간보다도 길게 정정되어 있기때문에, 제어장치(91, 92, 93)는 개방지령(91A, 92A, 93A, 91B, 92B, 93B)을 송출하지않는다. 따라서, 모선연락차단기 (44, 45, 46) 및 프로텍터차단기(41, 42, 43)가 동작하는 일은 없고, 계통의 전체정전이 생기는 일은 없는 것이다.
이어서, 네트워크모선(17, 18, l9)내에서 지락사고가 발생한 경우에 관하여설명한다.
예를 들어, 지락사고가 네트워크모선(l7)에서 발생했다고 판단된 경우, 지락전류검출기(81, 82, 83)의 접점(81A, 82A, 83A)이 동시에 동작한다. 그리고, 제어장치(9l, 92, 93)의 타이머(TA)가 동작하고 이 타이머의 설정시간후에는 제어장치 (9l, 92, 93)는 접점(SlA, S2A, S3A)을 동작시켜, 개방지령(9lA, 92A, 93A)을 송출하여 모선연락차단기(44, 45, 46)를 일제 개방한다.
모선연락차단기(44, 45, 46)를 일제 개방에 의해 각 네트워크모선(l7, 18, 19)이 분할되기 때문에, 건전한 네트워크모선(18, 19)에 접속된 접지변압기(52, 53)의 1차 권선의 중성점에는, 전류가 흐르지 않게 된다. 따라서, 지락전류검출기 (82, 83)의 접점(82A, 83A)이 복귀하고, 개방지령(92A, 93A)이 정지하기 때문에, 모선연락차단기(46)가 복귀한다. 그러나, 네트워크모선(l7)에 접속된 접지변압기 (51)의 1차 권선의 중성점에는, 계속하여 전류가 흐르기 때문에, 제어장치(91)의 타이머(TB)가 동작하여, 이 타이머의 설정시간후에는 제어장치(9l)는 접점(S1B)을 동작시켜, 개방지령(9lB)을 송출하여 프로텍터차단기(47)를 개방한다.
따라서, 건전회선(l5, l6)으로부터의 송전이 계속되게 되어 불필요한 정전을 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에서는 네트워크모선의 지락사고시에 대한 모선보호 시스템은 모선연락차단기(44, 45, 46)와 지락전류검출기(8l, 82, 83)와 제어장치(9l, 92, 93)로 구성되어 있다. 이들 구성중에서 모선연락차단기(44, 45, 46)는 모선(17, 18, 19)을 분할하여 각 모선의 유지,관리를 목적으로, 최근 사용되기 시작하고 있는 것으로, 기존의 차단기를 이용하고 있다. 또한, 지락전류검출기(81, 82, 83)는 종래부터 각 계통의 지락사고시의 보호를 위해 구비되어 있는 것이다. 따라서, 본 실시형태에 있어서는, 제어장치(91, 92, 93)구성의 일부 추가, 즉, 모선의 지락사고발생시에 부하(47A)쪽의 지락사고와 구별시키는 지연타이머(TA)와 접점(SlA, S2A, S3A)을 설치하는 것만으로 좋기 때문에, 기존회로의 용이한 개량만으로 실현할 수가 있는 것이다.
또한, 종래의 저압스폿네트워크 수전설비의 모선보호 시스템에 있어서는, 제어장치(91, 92, 93)는 접점(S1B, S2B, S3B)을 구비할 뿐의 구성이기 때문에 지락사고점이 네트워크모선(l7, l8, 19)내에서 발생한 경우, 지락전류검출기(81, 82, 83)의 접점(81A, 82A, 83A)은 동시에 동작하여 제어장치(91, 92, 93)로 시한을 갖게 하더라도 부하(47A)의 지락보호장치는 동작하지 않기때문에 네트워크모선내의 지락사고라고 판단되어 프로텍터차단기(4l, 42, 43)에 개방지령(91B, 92B, 93B)을 송출하여 모두 정전되는 케이스가 있다.
그것에 대하여, 본 실시형태에 의하면, 상기한 것 같은 제어장치의 개량만으로 용이하게 전체 정전을 방지할 수가 있는 것이다. 따라서, 고저항접지방식의 고압스폿네트워크 수전설비의 모선보호 시스템에 있어서의 전력공급의 신뢰성을 향상할 수 있다.
또한, 지락전류검출기는 네트워크변압기의 2차 권선의 중성점에 설치되어 있기 때문에, 용이하게 설치할 수 있다.
이상, 설명한 바와 같이, 고저항접지방식의 고압스폿네트워크 수전설비의 모선보호 시스템에 있어서, 사고점의 조기검출을 행할 수 있고 전체 정전을 방지하여 전력공급의 신뢰성을 향상할 수 있다.
또한, 비접지방식의 고압스폿네트워크 수전설비의 모선보호 시스템에 있어서, 모선지락사고발생에 의한 사고의 확대를 방지하고, 전력공급의 신뢰성을 향상할 수 있다.
또한, 직접접지방식의 저압스폿네트워크 수전설비의 모선보호 시스템에 있어서, 사고점의 검출을 행할 수 있고 전체 정전을 방지하고, 전력공급의 신뢰성을 향상할 수 있다.

Claims (3)

  1. 수전회선에 접속한 네트워크변압기의 2차측에 접속된 프로텍터차단기와, 네트워크모선에 접속된 모선연락차단기와, 상기 네트워크모선의 각 모선사이에 접속된 접지변압기 및 지락전류검출기와, 상기 지락전류검출기에 의해 모선지락을 검지하여 상기 프로텍터차단기를 개방하는 제어장치를 가지는 스폿네트워크 수전설비의 모선보호 시스템에 있어서,
    상기 제어장치는 상기 지락전류검출기에의한 모선지락의 검지후, 제 1의 소정시간후에, 상기 모선연락차단기를 개방하고, 지락이 검지되지 않게 되면, 상기 모선연락차단기를 복귀시킴과 동시에, 상기 제 1의 소정시간보다도 긴 제 2의 소정시간후에 상기 프로텍터차단기를 개방하는 것을 특징으로 하는 스폿네트워크 수전설비의 모선보호 시스템.
  2. 수전회선에 접속한 네트워크변압기의 2차측에 접속된 프로텍터차단기와, 네트워크모선에 접속된 모선연락차단기와, 상기 네트워크모선의 각 모선사이에 접속된 접지형 계기용 변압기 및 지락전압검출기와, 상기 지락전압검출기에 의해 모선지락을 검지하여 상기 프로텍터차단기를 개방하는 제어장치를 가지는 스폿네트워크 수전설비의 모선보호시스템에 있어서,
    상기 제어장치는, 상기 지락전압검출기에 의한 모선지락의 검지후, 제 1의 소정시간후에, 상기 모선연락차단기를 개방하고 지락이 검지되지 않게 되면, 상기모선연락차단기를 복귀시킴과 동시에, 상기 제 1의 소정시간보다도 긴 제 2의 소정시간후에 상기 프로텍터차단기를 개방하는 것을 특징으로 하는 스폿네트워크 수전설비의 모선보호 시스템.
  3. 수전회선에 접속한 네트워크변압기의 2차측에 접속된 프로텍터차단기와, 네트워크모선에 접속된 모선연락차단기를 가지는 스폿네트워크 수전설비의 모선보호시스템에 있어서,
    상기 네트워크변압기의 2차 권선의 중성점에 접속된 변류기 및 지락전류검출기와, 상기 지락전류검출기에 의해 모선지락을 검지하여 상기 프로텍터차단기를 개방하는 제어장치를 구비하며,
    상기 제어장치는 상기 지락전류검출기에 의한 모선지락의 검지후, 제 l의 소정시간후에, 상기 모선연락차단기를 개방하고 지락이 검지되지 않게 되면, 상기 모선연락차단기를 복귀시킴과 동시에, 상기 제1의 소정시간보다도 긴 제2의 소정시간후에 상기 프로텍터차단기를 개방하는 것을 특징으로 하는 스폿네트워크 수전설비의 모선보호 시스템.
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