平成１９年・二次試験－電力・管理【問４】

配電系統に分散型電源を連系する場合、系統電圧、周波数等の電力品質の確保や公衆及び作業員の安全確保等のために、保護装置の設置が必要となる。 　一般の負荷へ電力を供給している6.6[kV]高圧配電系統に、分散型電源として逆潮流を行う同期発電機をインバータを介さず直接連系する場合、次の三つの事象に対応するため、それぞれに必要な保護装置と、その保護装置が必要な理由、設置にあたり留意する点をそれぞれ簡潔に説明せよ。 (1)連系された配電系統の短絡事故 (2)連系された配電系統の地絡事故 (3)発電設備の単独運転

【解答】
(1)配電系統の短絡事故対応
・連系された配電系統に短絡事故が発生した場合は，短絡方向継電器(DSR)を用いて検出する。
・系統短絡事故時に，発電設備側から系統へ短絡電流が流出するが，同期発電機の短絡電流が比較的小さいためOCR の整定感度では検出できない
場合がある。逆にOCR の感度を高くすると負荷電流などにより誤動作の原因となることから，DSR により短絡事故を検出する。
・この場合，他系統事故との区分が困難なため，系統側変電所のリレーとの時限協調を図る必要がある。また，力率改善用コンデンサによる進み電流により高感度整定のDSR は不要動作する恐れがあるが，電圧低下検出を条件に加えるにより不要動作を回避することができる。

(2)配電系統の地絡事故対応
・連系された電力系統に地絡事故が発生した場合は，地絡過電圧継電器(OVGR)を用いて検出する。
・系統地絡事故時，発電設備設置者側から流出する地絡電流は小さく，OCGRでは検出が困難であるため，OVGR で地絡事故を検出する。
・OVGR は他系統地絡事故との区別が困難であるため，時限をもたせ，変電所の地絡保護リレーと協調を図る必要がある。

(3)発電機の単独運転時対応
・発電設備の単独運転を防止するため，周波数上昇継電器(OFR)，周波数低下継電器(UFR)及び転送遮断装置又は単独運転検出機能を設置して保護を行う。
・開閉器等を開放した場合に，切り離された部分において発電出力と負荷が平衡している場合には，周波数の変化が少なく，OFR，UFR での検出が困難となるため，これらに加え，転送遮断装置又は単独運転検出機能を有する装置が必要となる。
・単独運転検出機能の設置に当たっては，外乱信号が系統に影響を与えず，かつ，通常起こり得る系統の変動で不要に解列せず，確実に単独運転を検出できるように整定する必要がある。