高圧低圧電力配電システムの操作および故障処理
サーキットブレーカー故障保護の基本的な構成と機能
サーキットブレーカー故障保護とは、故障した電気機器のリレー保護がトリップコマンドを発行してもサーキットブレーカーが動作しない場合に作用する保護方式です。この保護は、故障した設備からの保護トリップ信号と故障したブレーカーからの電流測定を使用して、ブレーカーの故障を判断します。その後、保護は短時間遅延で同じ変電所内の他の関連ブレーカーを遮断し、停電範囲を最小限に抑え、全体的な電力網の安定性を確保し、発電機や変圧器などの故障部品への深刻な損傷を防ぎ、大規模な電力網の崩壊を避けます。
ブレーカーの故障は、電力システムの故障とブレーカーの不具合が組み合わさった二重の故障を構成します。若干緩和された性能基準が許容される場合もありますが、根本的な原則は、最終的に故障が排除されなければならないことです。現代の高電圧および超高電圧電力網では、ブレーカー故障保護は近接バックアップ保護方法として広く採用されています。
故障保護の構成と機能
ブレーカー故障保護は、電圧ブロッキング要素、起動回路（保護動作と電流判別によって形成）、時間遅延要素、およびトリップ出力回路で構成されています。
起動回路は、保護システム全体の正確かつ信頼性のある動作に不可欠です。単一条件による誤動作、保護接点の固定、誤接触、または意図しない励磁を防ぐために、安全で二重の基準を使用しなければなりません。起動回路には、「AND」論理を形成する2つの要素が含まれています：
起動要素：通常、ブレーカー自身の自動トリップ出力回路を使用します。これは、トリップリレー自体の即時リセットコンタクトか、または並列の補助中間リレーのいずれかです。動作したがリセットされていないコンタクトは、ブレーカーの故障を示します。
判別要素：さまざまな方法で故障がまだ持続しているかどうかを識別します。既存の運用設備では一般的に「電流存在」法—ライン用の相電流またはトランスフォーマー用のゼロシーケンス電流—を使用します。保護動作後も回路に電流が残っている場合、故障がクリアされていないことを確認できます。
時間遅延要素は、ブレーカー故障保護の中間段階として機能します。単一の時間要素の故障による誤動作を防ぐため、時間要素はトリップ出力リレーを活性化する前に起動回路と「AND」論理を形成しなければなりません。
故障保護のための電圧ブロッキングは、通常、バス低電圧、負のシーケンス電圧、およびゼロシーケンス電圧リレーで構成されます。故障保護がバス差動保護とトリップ出力回路を共有する場合、それらは同じ電圧ブロッキング要素を共有します。
