過電流保護協調

自家用電気工作物の受変電設備での過電流保護協調についてなんですが、高圧VCBに連動するOCRの動作時間、メーカーのカタログの表から読み取った高圧Tr一次側のPFの動作特性時間、及び変圧比で換算したTr二次側の低圧MCCBの動作特性時間を比較してみたところ、電流値によりMCCBよりもPFやOCRの動作時間のほうが早い場合がありました。これは過電流保護協調が取れておらず、改修をおこなったほうがよいと考えるべきでしょうか？それとも、カタログのPFの動作特性曲線や、単純にTr一次二次で換算した電流値でのMCCBの動作特性時間で保護協調を検討は出来ない（別の計算や考え方で行う？）のでしょうか？

No.5 ベストアンサー 回答者： sentakuya 回答日時： 2009/01/13 19:24

補足説明を以下のように解釈しました。

(1)受電ＶＣＢ（ＯＣＲ付）がある。
(2)この下位に動力ＴＲ１次ＬＢＳ（ＰＦ付）と照明ＴＲ1次ＬＢＳ（ＰＦ付）がある。
(3)それぞれのＴＲの下位には複数の分岐ＭＣＣＢが並んでいる（主幹ＭＣＣＢはない）
(4)この分岐ＭＣＣＢのＡＴ値の大きなもので一部の電流域でＰＦと協調が取れていない。

つまり分岐ＭＣＣＢの下位で過電流～完全短絡の一部の電流域でそのバンクは全停電となる。

＜その１＞
受電ＶＣＢのＯＣＲは電力会社から指定で触れない。

＜その２＞
ＰＦはＴＲ容量によって選定は１種類となり特性曲線は固定でどうしようもない。

＜その３＞
配線及びケーブルサイズは以下の３つで決定されます。
【許容電流】【電圧降下】【短絡電流】

＜その４＞
分岐ＭＣＣＢ（配線用しゃ断器）のＡＴ値決定は配線・ケーブル保護が目的です。

＜その５＞
【許容電流】で大きいなら負荷の配分が悪い。
【電圧降下】で大きいならＡＴ値を落とす。
【短絡電流】で大きいなら電力会社に受電点の短絡容量を聞いて再計算してＡＴ値を落とす。
設計時は１５０ＭＶＡでざっくりと計算している事例が多々あります。
とは言え一般的に低圧の大きな配線・ケーブルに影響があることはまずあり得ません。

上記に関してＭＣＣＢのＡＴ値が大きくなっていることを質問者様はどう思いますか？
また問題となっている電流域のＰＦとＭＣＣＢの時間差はどれぐらいなら問題なしと見られていますか？


電気設備で電流の全領域で保護協調が必要とは考えていません。
ある領域は保護協調が取れずシリーズトリップして別の系統も停電するも止む無しと思います。
もう少し他の分岐ＭＣＣＢの負荷の重要性も念頭にいれてもう少し掘り下げて見て下さい。

この回答へのお礼

回答ありがとうございます。非常にわかりやすい回答で恐れ入ります。
たしかにこちらの施設では、特殊な負荷も扱っており、各回路の負荷の重要性の違いを念頭にいれると、設計の意図が見えてきたように思います。
問題の電流域のPFとMCCBの時間差をどう見るかとは、各動作値の±％の範囲と遮断にかかる時間も考慮すべきということでしょうか。
保護動作のパターンをケースバイケースで優先すべきものはなにかと掘り下げて確認してみようと思います。

お礼日時：2009/01/16 07:05

No.6 回答者： sentakuya 回答日時： 2009/01/16 10:50

ＮＯ．１と５です。

一言で言えばＰＦの動作時間特性の下にＭＣＣＢの動作時間特性があれば【協調がとれたらしい】と言えます。

では横軸（故障電流）をずらしていくとＰＦとＭＣＣＢの縦軸（動作時間）に時間差が見えます。ＰＦ動作時間特性がＭＣＣＢ動作時間特性の上にあっても近ければ協調はとれていません。ＶＣＢ（ＯＣＲ付）がシリーズにある場合は例ですが０．５秒以上必要とも言われています。これは製造メーカー及び部品メーカーによって設計基準及び技術資料があります。

質問者さまの場合、ＰＦとＭＣＣＢの動作時間曲線である電流部分は近接して、ある電流部分でクロスしているはずです。言いたいのはクロスポイント前後も近接しているところも協調は取れていません。

更に奥に進むには製造メーカー・部品メーカーの設計基準・技術資料が必須となります。

＜参考＞
今あるかどうかわかりませんが、保護協調作成プロ用ソフトがありました。
これは各社のＯＣＲなどの動作時間特性が既に入っており選択ができるものでした。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
＜参考＞の保護協調作成ソフトですが、なかなかのお値段がするもののようですね。コスト的に考えると、設計会社のようなところが使用するものではないでしょうか。
今回は、カタログを読んでエクセルで計算で、がんばりたいと思います。

お礼日時：2009/01/17 05:39

No.4 回答者： aribo 回答日時： 2009/01/13 13:36

変圧器の大きさがわからないのでわかりませんが、

ＬＢＳとの特性まで影響する電流は実際短絡電流として流れる範囲ですか？短絡電流を遮断する能力はＭＣＢにありますか？
危惧されているのは短絡領域であれば、低圧回路のどこまでの事故点で反応するか計算しておいたほうが良いと思われます。実際非常にまれな事故と思われます。過電流領域であれば、Ｔｒに対してＭＣＢが大きいので回避は難しいと思います。回避するとＴｒ保護が無理になるか、上位のＯＣＲと干渉すると思います。一般的に高圧需要家レベルでＬＢＳ－ＭＣＢが干渉するのはあまり考えられません・・・
短絡電流を抑制するＭＣＢも販売されていますので、検討してみてはいかがでしょうか

No.3 回答者： Denkigishi 回答日時： 2009/01/12 14:42

ＮＯ２の回答者ですが、追加します。

（３）保護協調のすべてが、下位が上位より早くトリップすること、とは限りません。短絡保護においては、カスケード遮断という考え方があります。この場合は下位の遮断能力不足を上位が補います。
（４）保護の考え方はその場所ごとに何を優先するかによって選択肢が分かれるので、一律の正解はありません。例えば、電力会社とか病院だと、少しくらいの事故では電気を止めないことが優先されるので、工場やビルとは違う設計がなされます。

No.2 回答者： Denkigishi 回答日時： 2009/01/12 13:42

２つの点について言及しておきます。

（１）基本的なところで思い違いをされているように思われます。
OCRの整定値は使用される回路ごとに一つ一つその箇所に最適なように検討して定めるものであって、メーカのカタログに貴殿のお勤めの設備にぴったりのことが書かれている訳がありません。
（２）保護協調が上下で逆になっているとのことですが、その部分が実際に起こりうる電流範囲なら急いで変更しなければなりません。

No.1 回答者： sentakuya 回答日時： 2009/01/12 09:16

少し系統について補足説明をお願いします。

(1)高圧側（たぶん６ＫＶ？）にＰＦとＶＣＢがあるとはＴＲが複数台あるのでしょうか？
(2)低圧側は主幹ＭＣＣＢがあって複数の分岐ＭＣＣＢがあるはずですがどのＭＣＣＢですか？
(3)質問者様は電気主任技術者でしょうか？

この回答への補足

説明不足で申し訳ありません。
(1)高圧側(6.6ｋV）にはTrが2台あり、それぞれLBS-PFがあります。
(2)低圧側はTr二次側にパラで複数台MCCBがあり、協調を危惧しているのはその中で最大定格のものです。
(3)新たに担当することになった既存の施設の話です。情けない話ですがこれまで担当している施設では、電力会社と構内最上位での保護協調や低圧系統での保護協調はよく調べていたのですが、Tr一次二次を介しての過電流保護協調は初めて調べてみて、この疑問にあたりました。何卒御教授の程よろしくお願いします。

補足日時：2009/01/12 21:08