でんきメモ

GR 地絡継電器

地絡継電器は英語でGround relay=GR
受電設備内の対地静電容量が小さい(構内の高圧電力ケーブル長が短い)場合に使用する。
もし構内の対地静電容量が大きかった場合、電源側で地絡事故が発生すると、地絡電流の一部が大地を経由し、
構内の対地静電容量に流入し、構内の母線内を通過し、ZCTを通り、構内から構外に流出し、不要動作する。

MGR-A1V 外観




通電中は、継電器には触らないようにようにする。
テストボタンを押すと、継電器が動作し、引き外しトリップ回路に電圧が印加され、開閉器が開放される。

GR 端子配列



GR 電流引き外しタイプ ブロック図


MGR-A1V 配線図

GR 電流整定値

通常は0.2Aで整定。
検出感度が良すぎて微弱電流で動作してしまう場合は0.4Aに整定。
0.6A以上に整定する場合、配電用変電所の保護範囲と接近し保護協調がとれなくなる可能性がある。
この場合には電力会社と相談する。

構内充電電流が50mA以下:200mA
構内充電電流が50~100mA:400mA
構内充電電流が100mAを超える:600mA

構内の高圧ケーブル(6kV CVT100sq)が124m以上の場合、Ig = 200mA以上となるので、もしGRの整定が200mA整定だった場合、電源側の地絡事故により、不必要動作(もらい事故)をする可能性がある。

地絡継電器 動作時間の保護協調

受電設備の地絡継電器は、配電用変電所のGRと、保護協調をとる必要がある。
整定電流値の130%
動作時間:0.1s~0.3s
整定電流値の400%
動作時間:0.1s~0.2s
構内の対地静電容量による充電電流が200mA以上になると、
GR方式では電源側の地絡事故で、もらい動作する場合がある。

■地絡動作時間
供給側GR:1秒以上
受電用GR:分岐がない場合、受電側GR0.2秒
受電用GR:分岐がある場合、受電側GR0.6秒、き電側0.2秒
一般の遮断機(CB)では、0.3秒の時間差で協調がとれる。


電流整定値では保護協調はとれない!

■GR整定値 変更前
主変UGS⇒0.2A 0.2秒
2変送りGR⇒0.1A 0.2秒

この場合、保護協調がとれておらず、2変側の地絡で主変UGSが開放する可能性がある。 主変変電所、サブ変電所であった場合、サブ変電所の地絡発生で主変変電所のGRが動作し、全体が停電する可能性がある。

■GR整定値 変更後
主変UGS⇒0.2A 0.6秒
2変送りGR⇒0.2A 0.2秒

継電器試験 判定基準

動作電流値
整定値の±10%

0A→整定値の130%[A]の場合
瞬時:ー(判定基準なし)
0.2s:0.1~0.3s

0A→整定値の400%[A]の場合
瞬時:0.75s以下
0.2s:0.1~0.2s

GR継電器動作+VCB開極時間 判定基準

遮断器の開極時間の判定は、GR単体試験の判定基準内であれば良。

警報自己保持回路

電流整定値 フローチャート

GR 不必要動作を防止する場合

充電電流 >= GR感度電流の1/2 の場合、DGRを選ぶ方が良い。
充電電流100mA以上(ケーブルだと60m以上くらい?)の場合、GRではなくDGRを選ぶ方が良い。

■上記の計算式
6kV-CVT100sq
GR感度電流:200mA
1線の対地静電容量:C[μF]
1心の静電容量:0.45[μF/km]
周波数:f = 50Hz
Ig × 10^-3 = 2πf × 3C × 10^-6 × 6600÷√3
C = 0.0557[μF]
0.0557 / 0.45 = 0.124[km] = 124m

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