再開閉器とセクショナライザーの配電網自動化における応用

1. リクローザとセクショナライザーの選択

リクローザとセクショナライザーの選択は、配電網の自動化を達成する上で重要です。セクショナライザーは、上流の供給側にある回路遮断器と協調して動作します。障害電流が設定値を超える、線路の低電圧電流が300mA未満である、そして設定されたカウント数に達したという3つの条件が同時に満たされた場合、自動的にトリップします。リクローザは、屋内変電所または屋外のポールに設置され、複数回の再閉操作を通じて供給信頼性を高め、故障領域を特定し、停電エリアを減らし、情報アップロード制御システムを小型化することで、配電網自動化の要件を満たします。

• 変電所出口に屋外高圧真空自動リクローザ（永久磁石機構付き）を主線保護スイッチとして設置します。このスイッチは、速い1回と遅い2回の再閉を行うように調整する必要があります（具体的なニーズに応じて調整することも可能です）。

• 大枝線入口には2回カウント機能を持つセクショナライザーを、小枝線入口には1回カウント機能を持つセクショナライザーを設置します。これにより、末端事故点を効果的に隔離し、停電エリアを縮小し、それらの連携を最適化することができます。

• 線路保護は再閉保護を採用しているため、一時的な故障を迂回させ、85%以上の一時的な故障が供給品質に深刻な影響を与えないように効果的に確保します。

• リクローザを設置する際には、短絡電流を計算し、その作動値を調整する必要があります。

• リクローザには遠隔操作インターフェースが装備されており、将来「四遙」制御（遥測、遙控、遥信、遥計）の実施に十分な余地を提供します。

• 接地故障に対して、リクローザには接地故障保護機能がありますが、全体の線路のみを保護できます。接地故障が発生した場合、具体的な故障位置は確定できません。接地故障保護機能を持つセクショナライザーを選択するとコストが非常に高くなるため、変電所では接地故障受信機を使用し、線路上には接地故障インジケータを使用することをお勧めします。接地故障が発生した場合、線路上の接地故障インジケータが反転して信号を送り、具体的な位置を確定し、変電所の接地故障受信機が信号を受け取りアラームを出します。

• リクローザとセクショナライザーの良好な連携を確保するため、既に設置されている柱上の真空回路遮断器は負荷スイッチに変更する必要があります。

2. 例示

図1に示す放射構造の電力網を例にとります。特に負荷が重く、線路が比較的長い大枝線入口には2回カウントのセクショナライザーを、小枝線入口には1回カウントのセクショナライザーを設置します。変電所出口のリクローザは逆時間特性を持ち、速い1回と遅い2回の操作を行うように設定します。L1線のL2枝線入口には2回カウントのセクショナライザーF1を、L3枝線入口には1回カウントのセクショナライザーF2を設置します。

L2枝線で故障が発生した場合、変電所出口のリクローザは故障電流を検出し、素早く1回動作します。セクショナライザーF1はまだ設定されたカウント数に達していないため、閉状態のままです。一定の再閉間隔後、変電所出口のリクローザは再び閉じます。一時的な故障であれば、リクローザが再閉した後、線路への供給が復旧します。永続的な故障の場合、出口リクローザは再びトリップします。セクショナライザーF1が設定されたカウント数に達し、落下してトリップし、故障区間を隔離します。出口リクローザが再度再閉した後、他の線路への供給が復旧します。

このソリューションは、元の柱上の回路遮断器が配電網自動化の要件を満たせない場合に適用されます。リクローザとセクショナライザーを追加することで、10kV線路の完全な保護を実現し、電力網の建設と発展に適しており、配電網自動化の要件を満たします。