保護システム 電力システム

電力システム保護の定義

電力システム保護とは、電力システム内の障害を検出し隔離し、システムの他の部分への損傷を防ぐために使用される方法と技術のことです。

遮断器

これらの装置は、障害のある部分を自動的に切り離し、残りの電力網の安定性と安全性を確保する上で重要です。

保護リレー

保護リレーは電気ネットワークを監視し、異常を検出すると遮断器のトリップを開始します。これは障害時の損傷軽減に不可欠です。

機能要件

保護リレーにとって最も重要な要件は信頼性です。障害が発生するまで長い間動作しないかもしれませんが、障害が発生した場合は即座にかつ正確に応答しなければなりません。

選択性

リレーは、電力システムでリレーが委託された条件でのみ動作する必要があります。障害時に特定の条件があり、いくつかのリレーは動作すべきでないか、または一定時間遅れて動作すべき場合があります。そのため、保護リレーは適切な条件を選択できる十分な能力が必要です。

感度

リレーデバイスは十分に感度が高く、障害条件のレベルが事前に定義された限界を超えたときに信頼して動作できる必要があります。

速度

保護リレーは迅速に動作し、適切に調整されなければなりません。適切な調整により、システムの一部での障害が健康な部分に不要に影響を与えることが防げます。健康なエリアのリレーは、故障したエリアのリレーよりも早くトリップしないようにして、安定したセクションを中断することを避ける必要があります。障害リレーが欠陥により動作しない場合でも、次のリレーがシステムを確保するために適切なタイミングで動作する必要があります。過度に速すぎると不要な中断につながる可能性があり、遅すぎると機器の損傷リスクがあります。

電力システム保護の重要な要素

開閉器

主に大容量油遮断器、少量油遮断器、SF6遮断器、空気圧縮遮断器、真空遮断器などから構成されています。ソレノイド、ばね、気動式、油圧式などの異なる動作機構が遮断器に採用されています。遮断器は電力システムの保護システムの主要部分であり、接触を開くことによりシステムの故障部分を自動的に隔離します。

保護装置

主に電流リレー、電圧リレー、インピーダンスリレー、パワーリレー、周波数リレーなど、動作パラメータに基づく保護リレー、定時リレー、逆時リレー、ステップリレーなど、動作特性に基づくもの、論理的なものとして差動リレー、オーバーフラッシングリレーなどから構成されています。障害時には保護リレーが関連する遮断器にトリップ信号を与え、接触を開きます。

駅用バッテリー

電力システムの遮断器は、駅用バッテリーからの直流（DC）で動作します。これらのバッテリーは直流電力を蓄え、完全な停電時でも遮断器が機能できるようにします。電力サブステーションの心臓部と呼ばれる駅用バッテリーは、交流電力が利用可能なときにはエネルギーを蓄積し、交流電力が失われたときに遮断器をトリップさせるための必要な電力を供給します。