JP3391128B2 - 故障点標定装置に用いる通信制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、送配電設備に設置され
る故障点標定装置の標定データの伝送を制御する通信制
御装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】電力系統で故障が発生した場合、故障箇
所を発見し必要な修理を行うことは、故障波及防止の意
味から重要な業務である。故障点標定装置（以下、標定
装置という）の設置されていない送電線路では、故障点
探索のため線路巡視が必要となり多大の労力と費用とを
費やすことになる。長距離送電線や地形の複雑な送電線
では特にそうである。 【０００３】このような理由で以前から標定装置が、設
置されている。一方、発送変電設備及び配電設備の運転
状況を通信回線を介して遠隔地から監視及び制御してい
るものに遠方監視制御装置（以下、テレコンという）が
ある。このテレコンは、電力諸設備の無人運転を目的と
して、例えば、変電所ごとにその子局が１台ずつ設置さ
れ、変電所内の各設備の運転状況を把握している。いく
つかの変電所を集中的に監視制御する集中監視所などに
設置されるテレコンの親局に、その情報が送られる。前
述の標定装置はこのテレコンの子局に接続され、故障点
標定状況が監視される。 【０００４】しかし、テレコンは、本来、電力諸設備の
運転状況を監視及び制御することに主眼がおかれてい
る。よって、故障点標定及びそれに伴う故障箇所の修理
は、業務の性格上、運転状況の監視及び制御ほど緊急性
を要しないため、テレコンの子局には、故障点標定用の
ポートが一つしか割り当てられていないことが多い。標
定装置の標定位置データは通常、ＢＣＤコードの４桁で
表される。標定装置がテレコンに出力するデータは、こ
の標定位置データの他に位相情報等が加えられ合計で２
０ビットあり、この２０ビットで１ポートを構成してい
る。 【０００５】したがって、テレコンの子局１台に対し、
標定装置は１台しか接続できないのが現状である。一
方、標定装置は通常、母線から枝分かれした送電線路に
設置される変流器及び変圧器に接続され、各送電線路に
おいて故障点標定が実施されるため、複数の標定装置が
設置される。そして、それらは、一つの変電所などに集
中的に設置され、その変電所用に備えられている１台の
テレコン子局によって複数の標定装置が管理される。 【０００６】そこで、１台のテレコンに複数の標定装置
からの故障点標定データを入力するためには、複数の標
定装置と１台のテレコンとの接続をしなければならない
が、この場合、１ビットの信号の各端子ずつを並列にす
ることが考えられる。図４において、例えば、３台の標
定装置がテレコンと接続され、故障点標定データの出力
がリレー接点を使用している場合とする。標定装置ＦＬ
₁ のリレーＲＹ₁₁の接点出力である端子１１ａは、標定
装置ＦＬ₂ のリレーＲＹ₂₁の接点出力である端子２１
ａ、及び標定装置ＦＬ₃ のリレーＲＹ₃₁の接点出力であ
る端子３１ａに接続され、その線はテレコンの端子１ａ
に繋がれる。同様に、標定装置ＦＬ₁ の端子１１ｂも標
定装置ＦＬ₂ の端子２１ｂと標定装置ＦＬ₃ の端子３１
ｂとに接続され、テレコンの端子１ｂに繋がれる。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、落雷等
の原因で送配電線に故障電流が流れ、一つの変電所に設
置された複数の標定装置が起動すると、同時に複数の標
定装置から１台のテレコンにデータが入力される。すな
わち、標定装置、テレコン間は、図４に示したように各
出力データの１端子ずつを並列接続しており、複数の標
定装置のリレー接点が同時にＯＮすれば、テレコン側で
はどの標定装置から信号を入力されているかの判断がで
きなくなる。 【０００８】したがって、例えば複数の標定装置を通信
回線で結び、変複調装置を各標定装置に接続し、標定結
果データを時分割多重又は周波数多重などにより伝送す
ることが考えられる。しかし、これらの装置を用いる
と、設備コストが高くなったり、装置の設置場所などの
問題が発生するため、複数の標定装置から標定結果デー
タを時間差をもって独立に自動出力できる装置が必要で
あり望まれていた。 【０００９】そこで、本発明は、複数の標定装置のそれ
ぞれに複数の通信制御装置を接続し、時間差をつけて標
定結果データを出力することのできる通信制御装置を提
供することを目的とする。 【００１０】 【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明にかかる通信制御装置は、故障点標定装置の
台数に応じて複数台備えられ、互いに制御線を介して直
鎖状に接続され、接続された一連の通信制御装置におい
て一方の端に近い通信制御装置を上位に設定し、他端に
近い通信制御装置を下位とし、各通信制御装置は、下位
の通信制御装置に対しては、標定結果出力要求信号の入
力端子及び標定結果出力許可信号の出力端子を有し、上
位の通信制御装置に対しては、標定結果出力要求信号の
出力端子及び標定結果出力許可信号の入力端子を有し、
いずれかの通信制御装置において標定結果データが得ら
れた場合、又は下位の通信制御装置から当該通信制御装
置に標定結果出力要求信号が受信された場合に、上位の
通信制御装置に標定結果出力要求信号を送信する手段
と、上位の通信制御装置から当該通信制御装置に標定結
果出力許可信号が受信されたときに、当該通信制御装置
において標定結果データが得られている場合に、故障点
標定装置から標定結果データを出力させ、下位の通信制
御装置から当該通信制御装置に標定結果出力要求信号が
受信されている場合に、標定結果データ出力の一定時間
後に下位の通信制御装置に標定結果出力許可信号を送信
する手段と、を備えている。 【００１１】 【作用】本発明の構成によれば、送配電設備に設置され
た故障点標定装置は、送配電設備に短絡、地絡等の故障
が発生すると、その故障点の位置を標定し、故障点標定
結果データを算出する。送配電線に故障電流が流れ、い
ずれかの故障点標定装置に標定結果データが得られた場
合、又は下位の通信制御装置から当該通信制御装置に標
定結果出力要求信号が受信された場合に、当該通信制御
装置は、上位の通信制御装置に標定結果要求信号を送信
する。 【００１２】当該通信制御装置に上位の故障点標定装置
から標定結果許可信号が受信されたときに、故障点標定
装置に標定結果データが得られている場合に、その標定
結果データを出力する。また、下位の通信制御装置から
当該通信制御装置に標定結果出力要求信号が受信されて
いる場合に、標定結果データの出力の一定時間後に下位
の通信制御装置に標定結果出力許可信号を送信する。 【００１３】このように、各故障点標定装置において、
標定結果データが得られている場合には、その出力要求
信号を上位の通信制御装置に順次、送信していき、最上
位の通信制御装置に接続されている故障点標定装置から
標定結果データを出力する。そして、下位の通信制御装
置に順次、出力許可信号を与えていく。このことより、
各故障点標定装置からの標定結果データは、順次、時間
差がつけられて、出力される。 【００１４】 【実施例】以下に、本発明の標定装置に用いる通信制御
装置を添付図面に基いて詳細に説明する。なお、本実施
例では、通信制御装置が予め標定装置に組み込まれてい
ることとする。図１は、本発明の一実施例にかかる複数
の標定装置が接続されたシステムの構成を示す。 【００１５】送電線Ｌは、送電端側に電源を、受電端Ｔ
₁ ，Ｔ₂ ，Ｔ₃ に負荷（図示せず）を配置し、受電端Ｔ
₁ には、回線のａ相、ｂ相及びｃ相の電流を測定する変
流器ＣＴ₁ 及び受電端Ｔ₁ の母線に接続されａ相、ｂ相
及びｃ相の電圧を検出するトランスＰＴ₁ が接続されて
いる。また、受電端Ｔ₂ ，Ｔ₃ にも、回線のａ相、ｂ相
及びｃ相の電流を測定する変流器ＣＴ₂ ，ＣＴ₃ 及び受
電端Ｔ₂ ，Ｔ₃ の母線に接続されａ相、ｂ相及びｃ相の
電圧を検出するトランスＰＴ₂ ，ＰＴ₃ が接続されてい
る。 【００１６】各受電端には、変流器ＣＴ₁ ，ＣＴ₂ ，Ｃ
Ｔ₃ 及びトランスＰＴ₁ ，ＰＴ₂ ，ＰＴ₃ の検出出力を
入力する標定装置ＦＬ₁ ，ＦＬ₂ ，ＦＬ₃ が接続されて
いる。各標定装置ＦＬ₁ ，ＦＬ₂ ，ＦＬ₃ において得ら
れる標定結果は、出力データ線Ｄ₁ ，Ｄ₂ ，Ｄ₃ を介し
て各標定装置ＦＬ₁ ，ＦＬ₂ ，ＦＬ₃ よりテレコン１に
入力される。この接続形態は、図４に示したのと同様、
各端子ずつの並列接続となる。これらの出力データ線Ｄ
₁ ，Ｄ₂ ，Ｄ₃ は、ＢＣＤコードの４桁で表される故障
点標定位置データと位相などの情報データとが含まれ、
例えば２０ビットで構成されている。また、前記の出力
データ線Ｄ₁ ，Ｄ₂ ，Ｄ₃ とは別に、各標定装置Ｆ
Ｌ₁ ，ＦＬ₂ ，ＦＬ₃ からは、各標定装置ＦＬ₁ ，ＦＬ
₂ ，ＦＬ₃ の個別装置番号信号線Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ がそ
れぞれテレコン１へ直列に入力される。これらは、どの
標定装置のデータがテレコン１へ入力されているかを示
す識別信号であり、同時に二つ以上の信号がテレコン１
に入力されることはない。 【００１７】また、標定装置間は、本発明の特徴である
標定結果の標定出力制御信号線Ｃ₁，Ｃ₂ によって直鎖
状に接続されている。すなわち、標定装置ＦＬ₁ ，ＦＬ
₂ 間制御信号線Ｃ₁ 及びＦＬ₂ ，ＦＬ₃ 間制御信号線Ｃ
₂ は、それぞれ２本の制御信号線で構成されている。こ
れらの制御信号は、各標定装置の標定出力の優先順位を
決定するものとなる。 【００１８】標定装置ＦＬ₁ は、図２に示すように、読
み取った各相電圧・電流を所定レベルの電圧信号に変換
する補助トランス１１、補助トランス１１で変換された
電圧信号を所定電気角（例えば30度）ごとにサンプリン
グするサンプルホールド回路１２、Ａ／Ｄ変換器１３、
Ａ／Ｄ変換器１３により変換されたディジタル値を格納
するＲＡＭ１５、故障検出プログラム、故障区間選択プ
ログラム、故障点標定プログラムを格納しているＲＯＭ
１４、故障検出演算、故障区間選択演算、故障点標定演
算を行うＣＰＵ１６が設けられている。 【００１９】また、Ｉ／Ｏ装置１７，１８には、送電線
の各区間の長さの入力や単位長当たりのインピーダンス
等の整定を行うためのキーボード２１、ＣＰＵ１６によ
り算出された故障区間等の情報を表示する表示装置２２
が接続され、またＩ／Ｏ装置１９からは、テレコン１へ
標定結果データ及び個別装置番号信号が出力され、Ｉ／
Ｏ装置２０には、他の標定装置との標定出力制御信号が
入出力される。 【００２０】なお、標定装置内の構成は、全ての標定装
置において共通とする。図３は、各標定装置が接続され
た構成を示したものである。図３に示すように各標定装
置間は、２本の制御信号線によって直鎖状に接続されて
いる。図中の記号「ＮＣ（No Connection ）」は、端子
が無接続状態であることを示す。次に、各装置の動作に
ついて標定装置ＦＬ₃ から説明する。送電線Ｌにおいて
故障が発生し、標定装置ＦＬ₃ へ故障電流が入力され故
障点標定結果が計算により得られると、まず端子ａをロ
ーレベル（以下、ローという）からハイレベル（以下、
ハイという）にし、標定結果出力要求信号（以下、要求
信号という）を標定装置ＦＬ₃ の上位装置にあたる標定
装置ＦＬ₂ へ送信する。標定装置ＦＬ₃ では、標定装置
ＦＬ₂ から端子ｂに送信される標定結果出力許可信号
（以下、許可信号という）を待ち、許可信号が受信（端
子ｂをハイ）されれば、テレコン１へ標定結果データ
と、自身の個別装置番号信号を出力する。換言すると、
標定装置は、許可信号を受信しない限り、標定結果デー
タをテレコン１へ出力できない。 【００２１】次に、標定装置ＦＬ₂ では、標定装置ＦＬ
₃ によって端子ｃをハイにされている（要求信号が送信
されている）場合、又は送電線Ｌに故障が発生し、標定
装置ＦＬ₂ において故障点標定結果が計算により得られ
た場合に、端子ａをハイにし、標定装置ＦＬ₂ の上位装
置にあたる標定装置ＦＬ₁ へ要求信号を送信する。すな
わち、自身を含めた下位の標定装置に標定出力要求があ
れば、上位に対して要求信号を送信する。 【００２２】そして、標定装置ＦＬ₂ は、標定装置ＦＬ
₁ から端子ｂに受信される許可信号を待つ。許可信号が
標定装置ＦＬ₁ より送信（端子ｂをハイ）されれば、標
定装置ＦＬ₂ に標定結果データが保持されている場合、
それをテレコン１に個別装置番号信号と共に出力する。
出力後、又は標定結果データがない場合には、端子ｄを
ハイにし、下位である標定装置ＦＬ₃ に許可信号を送信
する。そして、標定装置ＦＬ₃ からの要求信号がない場
合には、処理を終了する。 【００２３】このように、要求信号は下位の装置から上
位の装置に順次、送られるが、許可信号は上位の装置か
ら下位の装置に順次、送られる。最上位に位置する標定
装置ＦＬ₁ では、通常、許可信号が送信される端子ｂを
強制的にハイレベルに設定する。この設定により標定装
置ＦＬ₁ は最上位であることが設定され、送電線Ｌに故
障が発生し、標定装置ＦＬ₁ へ故障電流が入力され故障
点標定結果が計算により得られると、無条件にテレコン
１に標定結果データを個別装置番号信号と共に出力す
る。すなわち、最上位の標定装置において標定結果デー
タが得られている場合には、最優先に出力される。 【００２４】そして、標定装置ＦＬ₂ からの要求信号が
端子ｃに受信されている場合、標定結果データを出力し
た後で、端子ｄをハイにして許可信号を送信する。各標
定装置が標定結果データをテレコン１に送信し続ける時
間は、予め設定された一定時間（例えば、３０秒）であ
る。よって、当該標定装置が下位の標定装置に送信する
許可信号は、標定結果データを出力しはじめてから３０
秒後に送信される。 【００２５】一方、テレコン１側では、各標定装置の標
定結果出力データ線を並列に各ビットずつ接続される。
そして、データが入力されるといずれの標定装置からの
データであるかは、個別装置番号入力で判明し、入力デ
ータは標定装置側で一定時間保持されるため、その間に
テレコン１側は入力データを認識する。そして、次に、
下位の標定装置からのデータが入力されるのを待つ。 【００２６】また、上位の標定装置から順次、標定結果
データを出力しているため、下位の標定装置ほどテレコ
ン１への標定結果データの出力は時間がかかるが、標定
装置は送電線の故障区間を遮断する保護装置ではないの
で、ある程度、時間がかかっても構わない。このように
各標定装置を直鎖状に接続し、要求信号は下位の標定装
置から順次、上位の標定装置に送られ、上位から順次、
標定結果が当該標定装置にあれば標定結果データをテレ
コン１へ出力し、終われば、下位に対して許可信号を送
信する。下位の装置は、許可信号を上位から受ければ、
標定結果データが保持されていれば出力し、下位に許可
信号を送信していく。このように上位の標定装置から順
次、一定時間ごとに出力すれば、テレコン１には標定結
果データが各標定装置から同時に入力されることはな
い。 【００２７】また、この接続により、最上位の標定装置
を決めてさえおけば、下位には最終段の装置であること
の考慮をしなくても容易に標定装置の増設ができる。ま
た、標定装置は同構成、同仕様のものが使用できるた
め、装置の共通化を図ることができる。なお、各送受信
信号のタイミングにおいて、通常は要求信号を上位の標
定装置に送信し、その返答として許可信号が上位の標定
装置から受信される。このとき要求信号をハイからロー
に戻す時間から、次の上位に対する要求信号が発生さ
れ、ローからハイにする時間までの一定時間（例えば、
４秒）を、規定するものとする。これは、最初の要求信
号を発生させてから、その要求信号に対する許可信号が
戻ってきてから、次の要求信号を発生させるためであ
り、動作順序の混乱を防止するためである。 【００２８】上記の実施例では、各標定装置間の標定出
力制御信号の受渡しは、電圧渡しとしていたが、各ビッ
トの受渡し信号はリレー接点による無電圧接点渡し、又
はフォトカプラ絶縁された、いわゆるカレント・ループ
信号でもよい。また、各標定装置からのテレコン１への
個別装置番号信号などは、１ビットのＯＮ，ＯＦＦ信号
としていたが、例えばＢＣＤコードやバイナリーコード
などのコード化された信号でもよい。 【００２９】その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々の設計変更を施すことが可能である。 【００３０】 【発明の効果】以上のように本発明の通信制御装置によ
れば、複数の通信制御装置を直鎖状に接続し、通信制御
装置間の標定出力制御信号によって、上位に指定された
故障点標定装置から標定結果データを順次、時間差をつ
けて出力することが可能となる。 また、直鎖状に接続
された通信制御装置のうち、最端の通信制御装置を最上
位として設定できるので、下位に最終段の装置であるこ
との考慮をしなくても容易に通信制御装置及び故障点標
定装置の増設が可能となる。 【００３１】また、通信制御装置及び故障点標定装置は
同構成、同仕様のものが使用できるため、装置の共通化
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例にかかる故障点標定装置が接
続されたシステムの構成図である。 【図２】故障点標定装置の内部ブロック構成図である。 【図３】直鎖状に接続された故障点標定装置の接続図で
ある。 【図４】並列接続された故障点標定装置とテレコンの説
明図である。 【符号の説明】 １ テレコン Ｌ 送電線 ＣＴ₁ ，ＣＴ₂ ，ＣＴ₃ 変流器 ＦＬ₁ ，ＦＬ₂ ，ＦＬ₃ 故障点標定装置 Ｃ₁ ，Ｃ₂ 標定出力制御信号線 Ｄ₁ ，Ｄ₂ ，Ｄ₃ 標定出力データ線 Ｓ₁ ，Ｓ₂ ，Ｓ₃ 個別装置番号信号線

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】送配電設備に設置され、送配電線に故障が
   発生した場合に故障点の位置を標定し、標定結果データ
   を出力する故障点標定装置の標定結果データの伝送を制
   御する通信制御装置であって、 前記通信制御装置は、故障点標定装置の台数に応じて複
   数台備えられ、互いに制御線を介して直鎖状に接続さ
   れ、接続された一連の通信制御装置において一方の端に
   近い通信制御装置を上位に設定し、他端に近い通信制御
   装置を下位とし、 各通信制御装置は、下位の通信制御装置に対しては、標
   定結果出力要求信号の入力端子及び標定結果出力許可信
   号の出力端子を有し、上位の通信制御装置に対しては、
   標定結果出力要求信号の出力端子及び標定結果出力許可
   信号の入力端子を有し、 いずれかの通信制御装置において標定結果データが得ら
   れた場合、又は下位の通信制御装置から当該通信制御装
   置に標定結果出力要求信号が受信された場合に、上位の
   通信制御装置に標定結果出力要求信号を送信する手段
   と、 上位の通信制御装置から当該通信制御装置に標定結果出
   力許可信号が受信されたときに、当該通信制御装置にお
   いて標定結果データが得られている場合に、故障点標定
   装置から標定結果データを出力させ、下位の通信制御装
   置から当該通信制御装置に標定結果出力要求信号が受信
   されている場合に、標定結果データ出力の一定時間後に
   下位の通信制御装置に標定結果出力許可信号を送信する
   手段と、を備えたことを特徴とする通信制御装置。