, GR 動作機能付き地絡方向継電装置 シリーズ 89-3B 2010/06/10 1/12 光商工株式会社
AD I JAPA 1833 AD I JAPA 1836, 零相電圧が発生しにくい配電系統に有効 JIS C4609-1990 ( 高圧受電用地絡方向継電装置 ) 適合品内線規定 高圧受電設備規定推奨該当品特許番号 2554217 特長 1) 動作電圧整定値は 通常の整定値 4 点と GR 動作機能付整定値 2 点の 6 点切り替えです 2) GR 動作機能を選択すると Vo の発生が整定値未満の場合は Io 成分だけで動作します 整定値以上の Vo が発生した場合は 本来の方向性機能の継電器として動作します この動作方式により 構内対地静電容量による GR 特有のもらい動作をしない限界は Vo が 2.5% または 5% 時で考えればよいため 今までの限界値を大幅に超えることができます 3) フィルター回路の強化により 波形が歪んだ電流でも正常に動作します また電波障害 ノイズ サージに対しても強くなっています 4) 零相蓄電器 () は 碍子形コンデンサ採用によりオイルレス化 工事の簡素化を実現しています 5) 零相変流器 ( 貫通形 41~240, 分割形 D55~D100) 零相蓄電器() と互換性があります 6) 零相電圧 (Vo) 零相電流(I o) の表示を設けています 機種継電器 1 回路用 多回路用 と組み合わせ 動作電圧表示灯 ( 赤 ) 地絡方向継電器 2.5 零相電圧 5 7.5 (%) V0 10 2.5 V0が左記値未満のときI0 5 だけで動作 動作電圧整定スイッチ ( 機能切替 ) 方向性機能 GR 動作機能 動作電圧表示灯 ( 赤 ) V0 地絡方向継電器 方向性 V0が感度未満のときI0 だけで動作 機能切替 方向性機能 GR 動作機能 動作電流表示灯 ( 赤 ) 零相電流 I0 0.1 0.2 0.4 (A) 0.6 動作電流整定スイッチ 動作電流表示灯 ( 赤 ) 零相電流 I0 0.1 0.2 0.4 (A) 0.6 動作電流整定スイッチ 1.0 1.0 試験スイッチ ( 赤 ) 動作時間 JIS C 4609 試験 復帰 0.05 0.2 0.5 (S) 0.8 1.0 動作表示 動作時間整定スイッチ 動作表示器 ( 動作時橙 ) 試験スイッチ ( 赤 ) 動作時間 JISC4609 試験 復帰 0.05 0.2 0.5 (S) 0.8 1.0 動作表示 動作時間整定スイッチ 動作表示器 ( 動作時橙 ) 形式 制御電源 AC110V 50/60Hz 製造年 形式 制御電源 AC110V 50/60Hz 製造年 組合せ 互換性型組合せZPC ZPC-9シリーズ以外同一製番 復帰スイッチ ( 黒 ) 組合せ 互換性型 復帰スイッチ ( 黒 ) 2/12 光商工株式会社
, 構成例 1) 1 回路の場合 2) 1 回路にフィーダー増設の場合 VCT VCT 内は増設分 3) 多回路の場合 4) フィーダー増設の場合 VCT VCT 内は増設分 上図で実線の 取り付け位置は 高圧受電設備規程によるケーブル引込みの場合を示します また 破線の位置に設けることもあります 3/12 光商工株式会社
, 仕様 項目形式 動作電流整定値動作電圧整定値 ( 完全地絡電圧の %) 定格 使用状態 0.1-0.2-0.4-0.6-1.0(A) 2.5-5.0-7.5-10.0(%) GR 動作機能 2.5-5.0(%) GR 動作機能切替 動作時間整定値 0.05-0.2-0.5-0.8-1.0(s) (GR 動作機能時 0.05s 使用不可 ) 制 御 電 圧 AC110V 使用電圧範囲 AC90~120V 周 波 数 50/60Hz 周 囲 温 度 -20 ~+60 相 対 湿 度 30%~80% 標 高 2000m 以下 常時 AC110V 3VA AC110V 2.5VA 消費電力動作時 AC110V 4.5VA AC110V 4VA 動作値誤差 I o ±10% Vo ±25% 動作位相誤差 Vo= 整定電圧値の 150% 電圧 Io= 整定電流値の 1000% 電流 ( 進み )110 ~155 ( 遅れ )15 ~60 性能 動作時間誤差 試験電流 整定電流に対する % 整定値 (s) 130% 400% 0.05 0.1 以下 0.1 以下 0.2 0.1~0.3 0.1~0.2 0.5 0.4~0.65 0.4~0.6 0.8 0.7~0.95 0.7~0.9 1.0 0.95~1.15 0.95~1.1 110 90 155 動作領域 180 不動作領域 -60-90 0-15 機能 AC90~120V において ( 標準状態における実測値に対して ) 制御電圧の影響 動作電流 ±5% 動作位相 ±5 動作電圧 ±10% 動作時間 ±10%(0.05 秒は 0.1 秒以下 ) -20 ~+60 にて ( 標準状態における実測値に対して ) 温 度 の 影 響 動作電流 ±10% 動作位相 ±15 動作電圧 ±15% 動作時間 ±10%(0.05 秒は 0.1 秒以下 ) 過 地 絡 耐 量 AC120A 連続 絶 緑 抵 抗 継電器の電気回路一括と外箱間 DC500V メガーにて 20Ω 以上 商用周波耐電圧 継電器の電気回路一括と外箱間 AC2000V 1 分間 振 動 複振幅 0.4mm 16.7Hz 前後, 上下, 左右, 各方向 600s 接続台数 30 台 試 験 方 式 試験スイッチ 動作表示 表示方式マグサイン表示 ( 動作時橙 ) Io,Vo の動作表示 : 発光ダイオード表示 ( 赤 ) 復帰方式マグサイン表示 : 手動復帰方式 ( 復帰スイッチ ) Io,Vo の動作表示 : 自動復帰方式 復帰方式 手動復帰方式 ( 復帰スイッチ ) 自動復帰方式 構 成 2a 出力接点 電圧力率 cosφ=1,/r=1ms cosφ=0.4,/r=7ms 開閉容量 AC110V 5A 2A DC100V 0.6A 0.2A 閉路容量 DC140V 5A 0.2s (/R=7ms ) 外 装 色 マンセル記号 1.5 質 量 約 1.2kg は準標準品ですのでご指定ください 4/12 光商工株式会社
, 動作 自家用受電所の構内で地絡事故が発生しますと 零相電流 (Io) は で検出され 地絡方向継電器の 端子に供給されます 同時に発生した零相電圧 (Vo) は ZPC で検出され 地絡方向継電器の Y1,Y2 端子に供給されます 供給された Io はフィルター回路を通って 増幅 レベル検出され Io 整定値に達した場合に動作電流表示灯が点灯します また Vo も Io と同様に 増幅 レベル検出され Vo 整定値に達した場合に動作電圧表示灯が点灯します Io,Vo は波形整形され位相比較回路で動作位相であることを判断し 時限回路を経て出力接点 及び動作表示器を動作させます 受電所の構外で地絡事故が発生した場合には Io の位 相が逆となり 位相比較の判定条件があわず動作しません 動作電圧整定スイッチを方向性機能に選びますと従来の地絡方向継電器と同じ動作となります バンク容量の大きい電路では Io が流れても Vo は発生しにくいので 動作電圧整定スイッチを GR 動作機能 5% に選びます 地絡事故発生時に Vo が Vo 整定値に達しない場合でも Io が Io 整定値に達していれば時限回路を経て出力接点 及び動作表示器を動作させます Vo が 5% 以上発生した場合は Io と Vo のアンド条件で動作する本来の地絡方向継電器と同様に動作します は の Vo 信号で零相電圧の位相や整定値を判断すること以外 と同様の動作をします ブロック図 波形整形 & Y1 ZPC Y2 フィルター 増 幅 レベル検出 フィルター 増 幅 レベル検出 信号出力 波形整形 電流表示 電圧表示 & 位相比較 1 時限 PS1 AC110V 引外し コイル c1 警報 PT X X 電 源 GR 動作機能切替 X PS2 自己保持動作表示 PT 電源トランス PS1 試験スイッチ PS2 復帰スイッチ X リレー PS1 フィルター 信号入力 増幅レベル検出 波形整形 電流表示 & 電圧表示 位相比較 1 時 限 AC110V 引外し コイル c1 警報 PT X X 電 源 GR 動作機能切替 X PS2 自己保持 動作表示 PT 電源トランス PS1 試験スイッチ PS2 復帰スイッチ X リレー 5/12 光商工株式会社
, 外部接続図例 1) 電圧引き外しの場合 ( と の場合 ) 電源側 CT 負荷側 VT D TC 補助接点 D T y1 y2 A D Y1 Y2 c1 OC-14 C1R C2R Ta Tc Tb C1T C2T R S T トリップ電源 DCまたはAC メーター切替スイッチ 警報回路へ A A 2) 電流引き外しの場合 (,C-15A と の場合 ) 電源側 Y1 VT Y2 c1 TC D C1 S1 S2 T1 T2 C-15A トリップ電源 AC100V 補助接点 CT O1 O2 D OC-13 T1T C2T2T C1T T1R C2T2R C1R T y1 y2 警報回路へ R S A A T メーター切替スイッチ 負荷側 A D 6/12 光商工株式会社
, 外部接続図例 3) 多分岐回路の場合 ( 47 と の場合 ) 電源側 VT Y1 Y2 D c1 CT T y1 A y2 D AC110V c1 AC110V c1 負荷側 負荷側 整定 一般的には Vo=5% Io=0.2A 動作時間 =0.2s に整定されますが 整定値を一律に規定することは困難ですので 電源側と負荷側の保護協調が取れるようにすることが大切です 電源側については 電力会社殿との打ち合わせ 負荷側については 分岐フィーダーとの総合的な協調が必要 になりますので 無理のない整定をお願いします また 配電線にV 結線の自動電圧調整器 (SVR) が設置されている場合は 大きな残留電圧が発生しますので Vo の整定は電力会社殿と打ち合わせて決めてください また Vo 整定において電力会社殿と協調が取れない場合に GR 動作機能をご使用ください 信号線の長さ 誘導については 静電 電磁 電波等がありますが 信号線にはこれ等が複合されて作用します この誘導作用の測定は難しく 信号線の長さを一概に決めることはできませんが これまでの当社の経験により 信号線が 100m を超えますと誤動作することがあります そのために,Y1,Y2,, の信号線は目安として 100m 以内でご計画ください 尚 信号線はシールド線か ツイストペア線をご使用ください 7/12 光商工株式会社
, 設計のポイント 1) の取付位置 1 受電用の場合電気設備技術基準で義務づけられていますので 責任分界点や区分開閉器になるべく近いところに設置します VCT(PCT O) の電源側でもケーブル引込みなら が設置できます ケーブルでないときは VCT のすぐ後に設置して なるべく監視のできる範囲を広く取ります 2 多分岐回路の場合分岐用の との関係は 前でもよいのですが を の後ろに設置する場合が多いようです 2) ZPC の取付位置 との前後の関係は自由ですが 受電用の の後ろの高圧母線が最適です 3) ZPC の開閉器 はテスト端子付きですので なしでも使用できます 継電器と ZPC との組み合わせ 1) は との組み合わせに限ります ZPC-1 シリーズとの組み合わせはできません 既設の ZPC と組み合わせる場合は ZPC の形式をご確認ください 構内対地静電容量によるもらい動作限界 1) I o 整定値が 0.2A の無方向性継電器において 以降の構内対地静電容量によるもらい動作をしない限界を計算すると 3 線一括で 0.14μです 60Hz CV38 の条件で 140m(50Hz 170m) となります 2) GR 動作機能に整定したときの 構内対地静電容量によるもらい動作をしない限界は Vo 整定値が 5% の時 3 線一括で 2.8μ(Igo=4A) です 60Hz CV38 の条件で 2.8km(50Hz 3.4km) となります もらい動作をしない限界の構内対地静電容量は 計算値なので上記値の 50% 程度の余裕をみてください 3) GR 動作機能は下式の構内限界対地静電容量までもらい動作を起こしません 構内限界対地静電容量 = 電流整定値 ( 電圧整定値 /100) 2= A 相当 I o, Vo 整定値が 0.2A 5% のとき 0.2A (5/100) 2=2A(1.39μ) I o, Vo 整定値が 0.2A 2.5% のとき 0.2A (2.5/100) 2=4A(2.78μ) I o, Vo 整定値が 0.4A 5% のとき 0.4A (5/100) 2=4A(2.78μ) 4) は大きな容量のバンクにおいて の負荷側に構内限界対地静電容量を超えない需要家様にメリットがあります すなわち Io,Vo 整定値を 0.2A 5% としたとき 構内対地静電容量が 2A(1.4km) までの需要家殿において もらい動作を起こしません 注意 1) は静電容量が小さいので 6.6kV/3.3kV 絶縁変圧器の二次側に使用する接地補償用コンデンサとして使用できません 2) を使用する際は 高圧側絶縁電線の被覆を取り除いて接続してください 3) の付属電線 C-89 は必ずそのままでご使用ください 切りつめることや他の電線で延長することはしないでください また C-89 のたるんだ部分は 高圧部より 70mm 以上離して固定してください 4) 構内第 1 柱と受電盤または受電盤と二次変電所との距離が 100m 以上離れている場合は 現場における試験が困難になりますので それぞれ独立した ZPC を設け 48 と組み合わせてご使用ください 5) 動作表示器は制御電源が切れると復帰できません 6) の GR 動作機能は 組み合わせ の Vo 信号で動作しますので Vo 整定値は 5% 以下でご使用ください もらい動作限界静電容量が少なく ( 小さく ) なります 7) GR 動作機能設定時は 動作時間整定値の 0.05s を使用しないでください 8) 配線する際は 外部接続図例を参考にして誤りのないように配線してください 8/12 光商工株式会社
, 適用例 完全地絡電流 Igo=15A バンクにおける の動作領域について A 事故フィーダ A 地絡継電器の感度整定 Io=0.2A Ⅴo=5% 電流 Ig Io (A) IoA=0.51A C=7.5μ Ic=0.38A IoB=0.13A 1.0 0.8 0.64 0.6 B CA=2.5μ IcA=0.13A 健全フィーダ B =2.5μ IcB=0.13A Rg 6Ω Ig=0.64A Igo=30A Igo=20A G Igo=15A 事故点電流 Ig 事故フィーダIoA と従来のDGRの動作範囲 地絡抵抗 Rg=5Ω 地絡抵抗 Rg=6Ω 地 3 絡抵抗 Rg (kω) 4 5 6 0.51 0.4 0.25 0.2 C D A の動作範囲 B Igo=8A 健全フィーダIoB GRの電源側事故不必要動作範囲 10 20 1.7 2.5 4.3 5 6.7 地絡電圧 ( 完全地絡電圧に対する %) Vo(%) 10 電力会社配電用変電所に設置されている地絡保護継電器の検出感度 ( 地絡点における検出可能な地絡低抗値 ) は 一般に 6kΩ 程度とされています 図中の配電系統において事故フィーダー A の事故点に流れる地絡電流をIg A に流れる電流を IoA 健全フィーダー B の B に流れる電流を IoB とします 地絡時の地絡抵抗値 Rg が 6kΩの場合 事故点電流 Ig が 0.64A( 図の G 点 ) になります 汎用形の DGR(DG-71 73 等 ) を使用する場合は 整定値を Io=0.2A,Vo=5% とするのが一般的なので これらの条件を図に当てはめて考えてみますと A 点は Vo が 5% 以下 (4.3%) の点であり Vo が 5% に達しなくとも A に流れる電流は整定値 0.2A 以上 (0.51A) 流れていることが判ります つまり 当該 DGR は Io,Vo のアンド条件で動作するため零相電圧が整定値に達するのを待って動作 (Vo=5% の時 Io=0.6A で動作 ) することになります 48 を使用する場合は Vo が整定値 5% に達していなくとも Io だけで動作する機能があります 仮に Io が整定値に達しており Vo が 5% に達していない場合は 非方向性動作 Vo が 5% に達した場合は方向性動 作となります 48 を同じ整定値とした場合 地絡低抗値 Rg が 15kΩで地絡事故が起きたとき 事故点電流 Igが 0.25A( 図の C 点 ) この C 点より垂直に下がった D 点が電流 IoA=0.2A また Vo は整定値未満 (1.7%) であっても電流が IoA=0.2A 流れており Io 要素だけで動作しますので Vo に換算しますと 1.7% から保護範囲になり 広範囲の地絡事故に対して対応してできます もらい動作の限界として 今 図中において 地絡低抗値 Rg が 3.8kΩで地絡事故が起きたとき 事故点電流 Ig が 1A( 図の 点 ) この 点より垂直に下がった 点が電流 IoB=0.2A また Vo は 6.7% となります この状態において 健全フィーダー B に従来の GR( 非方向性 ) を使用し Io=0.2A に整定したときは Io が整定値を超え不要動作しますが 48 は Vo=5%( 完全地絡の 1/20) のときの電圧で構内対地静電容量の充電電流が 0.2A を超えなければもらい事故による不要動作を起こしません 従って 0.2A を超えない構内対地静電容量がもらい動作しない限界になりますが実際には 50% の余裕をみてください 9/12 光商工株式会社
, 外形図 48 90 21 (152) 20 端子ネジ 4 196 162 角穴 168 180 20 2-φ6 穴 アース端子 4 85 取付穴寸法図 C-111 丸胴ケース用アダプター ( 角胴埋込用 ) 180 140 85 40 2.3 15 (140) 85 角穴 160 168 180 216 (φ160) (160) 196 R10 2-φ6 穴 4-5 (4-φ7 穴 ) 盤加工図 C-154 丸胴ケース用アダプター ( 角胴裏面取付用 ) 盤加工図 * 盤加工不要 14.2 19 162 8 10 180 140 80 70 R10 0.8 3 角穴 146 160 216 パッキン 4-5 1.2 15 50 3-φ6 穴 83 140 160 10 10 10 1.2 30 16.5 3 9.2 パネル ( パッキン付 ) 取付板 (2 ヶ使用 ) 従来の丸胴形継電器の取り付け穴を利用する場合は アダプター C-111 または C-154 をご利用ください ただし C-111 の場合は 盤の追加工が必要となります また C-154 の場合は 内部ユニットの引き抜きができなくなります 10/12 光商工株式会社
1 2 1 2 1 2 O1 2, 外形図 41, 64, 106, 120, 156 φa, 4-4 形式寸法 41 64 106 120 156, H G A B C D 41 57 78 62 66 64 75 98 82 83 106 104 127 109 112 120 107 140 110 120 156 145 175 145 160 50 67 94 90 130 D B C G H I J 42 44 22 19 59 61 22 19 86 88 25 22 90 95 33 31 128 131 43 40 I J 12 7 15 9 15 9 15 10 15 11 シリーズ ( 貫通形 ) 寸法表 ( 注 )56, 240 も組み合わせできます 詳細は零相変流器のカタログを参照してください D70, D100 G 端子カバー φd H I A 寸法 形式 D70 D100 A B C D 172 250 280 70 47 200 280 310 100 51 64 70 G 230 260 C H 87 101 15 B 15 4-4 I 90 ー 9 端子記号 D シリーズ ( 分割形 ) 寸法表 φ9 穴 15 ( 注 )D55 も組み合わせできます 詳細は零相変流器のカタログを参照してください C-15A 4-φ4.5 穴取付足 C P S S T T O 21 80 21 122 89 33 126 (26) 12 140 112 65 11/12 光商工株式会社
T 2 1, 32 2-8 70 16 55 3 最大 300mm 高圧絶縁カバー C-93 約 1m は離せます 5-4 T 95 2 1 130 119 90 端子 4 端子 4 C-71A C-89 27 PD-2A 40 3-10 ( 有効ネジ深さ16) 40 2-4 ( 有効ネジ深さ 5) 80 変成器 C-71A 用補助金具 (C-71A) φ30 10 8 R22 22 4.5 106 8 90 8 34 φ44 152 108 44 25 92 25 2-φ7 穴 厚さ 3.2 PD 用パイプ取付金具 C-90 C-71A 用パイプ取付金具 C-91 C-71A 用表面取付金具 C-92 本 社 104-0061 東京都中央区銀座 7-4-14( 光ビル ) T 03-3573-1362 AX 03-3572-0149 大阪営業所 530-0047 大阪市北区西天満 6-8-7( 電子会館 ) T 06-6364-7881 AX 06-6365-8936 名古屋営業所 460-0008 名古屋市中区栄 4-3-26( 昭和ビル ) T 052-241-9421 AX 052-251-9228 福岡営業所 810-0001 福岡市中央区天神 4-4-24( 新光ビル ) T 092-781-0771 AX 092-714-0852 茨城工場 306-0204 茨城県古河市下大野 2000 T 0280-92-0355 AX 0280-92-3709 川崎流通センター 216-0005 川崎市宮前区土橋 6-1-3 T 044-866-9110 AX 044-877-7188 お問い合わせ 資料のご要求は 本社継電器営業部 営業所継電器課へ フリーダイヤルによる技術的なお問い合わせ 0120-58-7750 ( 技術グループ ) 土 日 祝日 当社休業日を除く 9:00~11:45 / 12:45~17:00 携帯電話 PHS などではご利用いただけません 電話がかかりにくい場合もございますので この場合は AX をご利用いただきますようお願い申し上げます AX による技術的なお問い合わせ 0280-92-6706 ( 技術グループ ) お断りなしに 外観 仕様などの一部を変更することがありますので ご了承ください 尚 最新の情報はホームページにてご案内致しております UR hp://www.hikari-gr.co.jp 12/12 光商工株式会社