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発明の名称 事故点標定装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平8−182131
公開日 平成8年(1996)7月12日
出願番号 特願平6−322247
出願日 平成6年(1994)12月26日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】石田 敬 (外3名)
発明者 金万 直弘 / 中井 仁志
要約 目的
事故発生時の誤標定を防止することにより、事故点標定装置を高信頼なものとする。

構成
地絡過電圧監視手段11は地絡過電圧を検出する。交流不足電圧監視手段12は短絡事故による母線電圧の低下を検出する。母線相電圧監視手段13は遮断器のトリップにより停電したことを検出する。地絡検出ロック手段10は、これらの信号を回路14〜19により論理的に組合せることにより、事故がガス絶縁機器容器の内部又は外部のいずれで発生したかを判別し、容器内のガス圧力上昇が、遮断器のトリップにより発生したものであるか否かを判別する。これらの判別の結果、地絡事故を誤標定する可能性がある場合に、地絡検出ロック手段は、地絡検出演算手段に対して地絡検出ロック信号を出力し、地絡検出動作を禁止する。
特許請求の範囲
【請求項1】 ガス絶縁機器容器内のガス圧力と母線電圧とを入力信号として、地絡検出演算手段と短絡検出演算手段とを用いて地絡事故又は短絡事故を検出する事故点標定装置において、地絡事故発生時に母線に発生する地絡過電圧を検出する地絡過電圧監視手段と、母線における交流不足電圧を検出する交流不足電圧監視手段と、母線の相電圧が0Vであることを検出する母線相電圧監視手段と、前記地絡過電圧監視手段と前記交流不足電圧監視手段と前記母線相電圧監視手段からの信号を論理的に組合せ、前記地絡検出演算手段に対して動作を禁止する信号を出力する地絡ロック手段とを具備する事故点標定装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、受変電設備などで用いられているガス絶縁機器の事故発生箇所を速やかに発見し、機器の早期復旧に寄与するための事故点標定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ガス絶縁機器においては、ガス容器内で地絡事故又は短絡事故が発生したとき、アークによりガス容器内のガス圧力が上昇する。この圧力上昇を圧力センサにより検出することにより、ガス容器内で地絡事故又は短絡事故が発生したことを検出し、事故を標定する事故点標定装置がある。
【0003】短絡事故が発生したとき、短絡電流のアークによるガス圧力上昇は大きい。事故点標定装置は、このガス圧力の大きな上昇値を検出し短絡検出演算を行うことにより、その箇所に短絡事故が発生したと標定する。同時に、地絡検出動作をロックし、短絡事故の検出を優先させる。一方、地絡事故は短絡事故に比べて、アーク電流が小さくガス圧力の上昇が微小である。このため、地絡事故を検出するには、地絡事故時に母線に発生する地絡過電圧を検出し、これによりガス圧力の上昇の検出を高感度で行うようにして地絡検出演算を開始する。そして、ガス圧力の上昇のあった箇所を地絡事故点と標定する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の事故点標定装置においては、事故の発生箇所又は事故の種類によっては、短絡事故を地絡事故と誤標定し、さらに発生箇所を誤標定する可能性がある。これについて図3を用いて説明する。図は、事故点標定装置が適用されるガス絶縁開閉装置(以下「GIS」という。)を示している。図3の送電線34上で1線地絡事故が発生し、それが2線地絡事故に移行したとする。事故点標定装置は、まず、1線地絡事故により、母線35に地絡過電圧が発生するので、地絡過電圧を検出して地絡検出モードを起動する。
【0005】その後、2線地絡事故に移行すると、事故電流は短絡電流相当の大電流が流れることとなる。しかしながら、上記の事故はGIS容器外で発生しているため、GIS容器31,32,33内でのガス圧力上昇は発生しない。したがって、前記の地絡検出モードに対するロックが掛からないので、1線地絡事故時に起動された高感度でのガス圧力監視が継続する。
【0006】この状態で、保護装置の動作によりガス遮断器38が事故電流を遮断する。この事故電流は短絡電流相当の大電流であるので、ガス遮断器38の電流遮断によるガス遮断器容器32内のガス圧力上昇は、短絡事故時のガス圧力上昇より小さいが地絡事故時のガス圧力上昇よりは大きくなる。したがって、ガス圧力の監視を継続していた事故点標定装置は、ガス遮断器容器38内で地絡事故が発生したと誤標定する可能性がある。
【0007】以上説明したように、従来の事故点標定装置においては、送電線事故時に誤標定をする可能性がある。本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、事故点標定装置における事故発生時の誤標定を防止することにより、事故点標定装置を高信頼なものとすることを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達成するため、ガス絶縁機器容器内のガス圧力と母線電圧とを入力信号として、地絡検出演算手段と短絡検出演算手段とを用いて地絡事故又は短絡事故を検出する事故点標定装置において、地絡事故発生時に母線に発生する地絡過電圧を検出する地絡過電圧監視手段と、母線における交流不足電圧を検出する交流不足電圧監視手段と、母線の相電圧が0Vであることを検出する母線相電圧監視手段を設ける。さらに、これら地絡過電圧監視手段と交流不足電圧監視手段と母線相電圧監視手段からの信号を論理的に組合せ、前記地絡検出演算手段に対して動作を禁止する信号を出力する地絡ロック手段を設ける。
【0009】
【作用】地絡過電圧監視手段は、地絡事故の発生により母線に発生する地絡過電圧を検出する。交流不足電圧監視手段は、短絡事故又は2線地絡事故による母線電圧の低下を検出する。母線相電圧監視手段は、遮断器のトリップにより停電したことを検出する。
【0010】地絡ロック手段は、これらの信号を論理的に組合せることにより、容器内のガス圧力上昇が、遮断器のトリップにより発生したものであるか否かを判別する。この判別の結果、地絡ロック手段は、地絡事故を誤標定する可能性がある場合に、地絡検出演算手段に対して地絡検出ロック信号を出力し、地絡検出動作を禁止する。
【0011】
【実施例】本発明をGISに適用した実施例について図面を用いて説明する。図3は、GISの構成図である。GISは、ケーブルヘッド容器31、ガス遮断器容器32、母線容器33を有し、送電線34と母線35の間をケーブルヘッド36、断路器37、ガス遮断器38により接続している。また、各容器31,32,33のガス圧力を計測する圧力センサ39,40,41がガス配管中に設けられる。さらに、母線35には、母線線間電圧、母線相電圧、地絡過電圧を計測するためのGPT42が接続される。
【0012】図2は、事故点標定装置20の構成を示すブロック図である。事故点標定装置20は、圧力センサ39,40,41及びGPT42からの信号を入力として、短絡検出演算手段21と地絡検出演算手段22により、それぞれ短絡事故及び地絡事故の発生の有無及びその事故がどの容器内で発生したかを標定する。
【0013】短絡検出演算手段21と地絡検出演算手段22は公知のものを使用する。したがって、ここでの説明は省略する。また、事故点標定装置20には、短絡事故検出を優先とするために、地絡検出演算手段22の動作を禁止する地絡ロック手段10が設けられる。この地絡ロック手段10については、後で説明する。短絡検出演算手段21と地絡検出演算手段22の演算結果は、表示手段24により表示される。なお、25,26はインターフェースである。
【0014】図1は、地絡検出ロック手段10の構成を示す回路図である。図において、11は、GPT42の3次巻線から出力される地絡過電圧を監視する地絡過電圧監視手段であり、地絡過電圧が所定値を超えたとき出力をオンする。12は、GPT42の2次巻線から出力される母線35の線間電圧VAB,VBC,VCAを監視する交流不足電圧監視手段であり、各線間電圧VAB,VBC,VCAが規定値より低下すると出力をオンする。交流不足電圧監視手段12の出力は線間電圧VAB,VBC,VCAごとに第1のOR回路14に入力される。
【0015】13は、GPT42の2次巻線から出力される母線35の相電圧VA ,VB ,VC を監視する母線相電圧監視手段であり、各相電圧VA ,VB ,VC が停電などにより0Vとなると出力をオンする。なお、母線相35の相電圧は、地絡事故又は短絡事故が発生した場合は、アーク電圧分が残るため、0Vとはならない。母線相電圧監視手段13の出力は各相電圧VA ,VB ,VC ごとに第2のAND回路15に入力される。
【0016】第1のOR回路14の出力と地絡過電圧監視手段11の出力が第1のAND回路16に入力される。地絡過電圧監視手段11と第1のOR回路14と第2のAND回路15の出力が第3のAND回路17に入力される。ただし、地絡過電圧監視手段11と第2のAND回路15の出力は否定端子に入力される。
【0017】第1のAND回路16と第3のAND回路17の出力が第2のOR回路18に入力され、その出力が延長タイマ19に入力される。延長タイマ19の出力信号は地絡検出ロック信号として図2の地絡検出演算手段22の最終出力段に入力され、出力信号がオンされたとき、地絡検出演算手段22の地絡検出動作動作をロックする。
【0018】次に、図4〜図10を用いて、図1の回路の動作を説明する。なお、図4〜図10において、信号波形の前に表示した番号は、図1における同一番号の回路要素の出力を示している。例えば、図4〜図10で番号11を付した信号波形は、図1の地絡過電圧監視手段11の出力である。図4は、送電線34で1線地絡事故が発生した場合の信号波形を示している。1線地絡事故が発生したとき、母線35に地絡過電圧が発生するので、地絡過電圧監視手段11の出力がオンとなる。しかし、母線電圧の低下はないので、交流不足電圧監視手段12の出力のオフにより第1のOR回路14の出力はオフである。このため、第1のAND回路16の出力はオンしない。
【0019】また、地絡過電圧監視手段11が動作しているため、第3のAND回路17の出力もオンしない。そこで、第2のOR回路18及び延長タイマ19の出力はオフであり、地絡検出ロック信号は出力されない。したがって、地絡検出演算手段22はガス圧力監視を継続する。この状態で、保護装置の動作によりガス遮断器38がトリップしても、地絡電流の遮断によるガス遮断器容器38の圧力上昇は、地絡事故が発生したときの圧力上昇よりも微小である。また、他の容器31,33においても圧力上昇が起こらない。したがって、地絡検出モードをロックしなくとも、地絡検出演算手段22はガス遮断器容器32あるいは他の容器31,33内で地絡事故が発生したとは判定しない。
【0020】図5は、送電線34で、1線地絡事故から2線地絡事故へ移行した場合の信号波形を示す。1線地絡事故発生時には、地絡過電圧監視手段11の出力がオンとなる。この状態での動作は、前述の図4の場合と同様であり、地絡検出ロック信号は出力されず、地絡検出演算手段22によるガス圧力監視が行われる。次に、2線地絡事故に移行すると、母線35の電圧が低下し、交流不足電圧監視手段12の出力のオンにより第1のOR回路14の出力がオンとなる。したがって、第1のAND回路16の出力がオンし、第2のOR回路18及び延長タイマ19の出力がオンし、地絡検出演算手段22による地絡事故検出がロックされ、短絡検出演算手段21による短絡事故検出が行われる。
【0021】次いで、保護装置が動作してガス遮断器38がトリップすると、地絡過電圧監視手段11の出力がオフとなり、交流不足電圧監視手段12が復帰して第1のOR回路14の出力がオフとなる。これにより、第2のOR回路18の出力はオフとなるが、延長タイマ19によりその出力が任意の時間保持されるので、ガス遮断器38のトリップ後も地絡検出ロックは継続する。
【0022】したがって、ガス遮断器38が2線地絡事故による短絡電流相当の大電流をトリップして、ガス遮断器容器32内のガス圧力が上昇しても、地絡検出演算手段22がガス遮断器容器32内で地絡事故が発生したと誤標定することはない。図6は、送電線34で2相短絡事故が発生した場合の信号波形を示している。2相短絡事故が発生した場合は、地絡過電圧監視手段11の出力はオンとならない。このため、第1のAND回路16の出力はオンとならない。
【0023】一方、短絡事故による交流不足電圧監視手段12の出力のオンにより第1のOR回路14の出力がオンとなり、第2のAND回路15の出力がオフであるため、第3のAND回路17、第2のOR回路18及び延長タイマ19の出力がオンし、地絡検出演算手段22による地絡事故検出がロックされ、短絡検出演算手段21による短絡事故検出が行われる。
【0024】次に、保護装置が動作してガス遮断器38がトリップすると、交流不足電圧監視手段12の復帰により第1のOR回路14の出力がオフし、第3のAND回路17及び第2のOR回路18の出力がオフするが、延長タイマ19により地絡検出ロック信号は任意の時間保持され、ガス遮断器38のトリップ後も地絡検出ロックが継続する。したがって、ガス遮断器容器32内で短絡電流をトリップしてガス圧力が上昇しても、地絡検出演算手段22はガス遮断器容器32内で地絡事故が発生したと判定せず、誤標定はされない。
【0025】図7は、母線35で1線地絡事故が発生した場合の信号波形を示している。地絡事故が発生すると、地絡過電圧監視手段11の出力がオンするが、交流不足電圧監視手段12は動作せず第1のOR回路14の出力はオフであるため、第1のAND回路16の出力はオンしない。また、地絡過電圧監視手段11の出力がオンしているため、第3のAND回路17の出力はオフのままであり、地絡検出ロックは掛からない。
【0026】次に、保護装置の動作によりガス遮断器38がトリップして系統が停電すると、母線電圧は3相共0Vとなる。これにより、相電圧監視手段13の全出力のオンにより第2のAND回路15の出力はオンとなり、第3のAND回路17の出力はオフとなる。したがって、第2のOR回路18及び延長タイマ19の出力はオフのままであり、地絡検出ロックが掛からないので、地絡演算監視手段22は母線容器33内で地絡事故が発生したことを正常に標定する。
【0027】図8は、母線35で、1線地絡事故から2線地絡事故へ移行した場合の各信号波形を示す。1線地絡事故発生時には、地絡過電圧監視手段11の出力がオンとなる。この状態での動作は、前述の図4の場合と同様であり、地絡検出ロック信号は出力されず、地絡検出演算手段22はガス圧力監視を行う。次に、2線地絡事故に移行すると、母線35の電圧が低下し、交流不足電圧監視手段12の出力のオンにより第1のOR回路14の出力がオンとなる。したがって、第1のAND回路16の出力がオンし、第2のOR回路18及び延長タイマ19の出力がオンするので、地絡検出演算手段22による地絡検出がロックされ、短絡検出演算手段21による短絡事故検出が行われる。
【0028】次いで、保護装置が動作してガス遮断器38がトリップすると、系統が停電となる。これにより、地絡過電圧監視手段11の出力がオフとなるため、第2のOR回路18の出力はオフするが、地絡検出ロック信号は延長タイマ19により保持される。したがって、地絡検出演算手段22が事故電流を遮断したガス遮断器容器32で地絡事故が発生したと誤標定することはなく、短絡検出演算手段21により母線容器33内で短絡事故が発生したことが標定される。
【0029】図9は、母線35で2相短絡事故が発生した場合の各信号波形を示す。2相短絡事故が発生したときは、地絡過電圧監視手段11の出力はオンとならないが、交流不足電圧監視手段12の出力のオンにより第1のOR回路14の出力がオンするため、第3のAND回路17の出力がオンする。したがって、第2のOR回路18及び延長タイマ19の出力がオンし、地絡検出演算手段22による地絡検出動作がロックされ、短絡検出演算手段21による短絡事故検出が行われる。
【0030】次いで、保護装置の動作によりガス遮断器38がトリップすると、系統が停電となるため、相電圧監視手段13の全出力のオンにより、第2のAND回路15の出力がオンするため、第3のAND回路17の出力はオフとなる。したがって、第2のOR回路18の出力はオフとなるが、地絡検出ロック信号は延長タイマ19により任意の時間保持される。
【0031】これにより、地絡検出演算手段22が事故電流を遮断したガス遮断器容器32で地絡事故が発生したと誤標定することはなくなり、短絡検出演算手段21が事故の発生した母線容器33を正常に標定する。図10は、送電線34で微地絡が発生し、それが復帰した後、送電線に短絡事故が発生した場合の信号波形を示す。微地絡が発生すると、地絡過電圧監視手段11の出力はオンし、微地絡の終了と共に復帰して出力をオフとする。この間、地絡過電圧の立ち上がりにより地絡検出演算手段22が地絡演算を開始し、地絡過電圧が復帰をしても演算を継続して行う。
【0032】その直後に短絡事故が発生すると、交流不足電圧監視手段12の出力がオンすることにより第1のOR回路14の出力がオンとなるので、第3のAND回路17がオンし、第2のOR回路18及び延長タイマ19の出力がオンし、地絡検出演算手段22による地絡検出動作がロックされ、短絡検出演算手段21による短絡事故検出が行われる。
【0033】次いで、保護装置の動作によりガス遮断器38がトリップすると、系統が停電となるため、相電圧監視手段13の全出力のオンにより第2のAND回路15の出力がオンするため、第3のAND回路17の出力はオフとなる。したがって、第2のOR回路18の出力はオフとなるが、地絡検出ロック信号は延長タイマ19により任意の時間保持される。
【0034】これにより、地絡検出演算手段22が事故電流を遮断したガス遮断器容器32で地絡事故が発生したと誤標定することはなくなり、短絡検出演算手段21が事故の発生した母線容器33を正常に標定する。
【0035】
【発明の効果】本発明によれば、事故点標定装置における事故発生時の誤標定を防止することにより、事故点標定装置を高信頼なものとすることができる。




 

 


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