JP3400863B2 - 配電設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、変電所から引き出され
た配電線を複数の区間に区分する区分開閉器毎に、変電
所の親局との通信機能及び区分開閉器の制御機能有する
子局を備え、地絡，短絡の事故発生時の事故区間の切離
し及び変電所での情報収集を行う配電設備に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来のこの種配電設備につき、本発明の
１実施例に対応する図２を参照して説明する。図２に示
すように、変電所１から引き出された配電線２は複数の
区分開閉器３により複数の区間＃１，＃２，…に区分さ
れる。 【０００３】そして、変電所１には配電線搬送の通信に
より情報収集，遠隔制御等を行うコンピュータ構成の親
局４及び１番目の子局としてのコンピュータ構成の変電
所子局５が設けられる。また、区分開閉器３毎にコンピ
ュータ構成の有時限子局６と零時限子局７とが交互に設
けられ、これらの子局６，７は自局の区分開閉器３の電
源側（変電所側）の区間から給電される。 【０００４】そして、有時限子局６は受電から自局の区
分開閉器３の投入までに一定の時限，例えば７Ｎ秒を要
し、零時限子局７は受電により零時限で直ちに自局の区
分開閉器３を投入する。なお、前記一定の時限を７Ｎ
（Ｎは任意の整数）秒とする有時限子局６は７Ｎ秒子局
とも呼ばれ、零時限子局７は０秒子局とも呼ばれる。 【０００５】さらに、零時限子局７が設けられた区間＃
２，＃４，…の区分開閉器３の負荷側近傍には事故検出
センサ８が設けられ、このセンサ８は電流の検出情報を
事故データとして当該区間の零時限子局７に送る。そし
て、零時限子局７はセンサ８の事故データ及び自局の区
分開閉器３の電源側，負荷側の系統電圧を収集し、短
絡，地絡の事故の発生を監視する。 【０００６】つぎに、いずれかの区間で短絡，地絡等の
事故が発生し、変電所１の遮断器が開放されて配電系統
が停電（事故停電）すると、各区分開閉器３が一定時限
で自動的に開放する。このとき、零時限子局７は停電し
たときのセンサ８の事故データ及び自局の区分開閉器３
の電源側，負荷側の電圧から事故点が自局の区分開閉器
３の電源側か負荷側かを判別する。なお、区分開閉器３
の電源側，負荷側は厳密にはセンサ８の電源側，負荷側
のことである。 【０００７】つぎに、前記判別の具体的方法の１例を説
明する。事故点が電源側の場合、例えば２線短絡であれ
ば短絡相と非短絡相の電流が逆位相になり、かつ、短絡
相の電流が非短絡相の半分程度になることから判別さ
れ、一線地絡であれば事故点の電源側の零相電流と負荷
側の零相電流の対零相電圧位相が逆転する現象を利用し
て判別される。事故点が負荷側の場合、短絡であれば負
荷電流（定格）より大きな電流が流れることから判別さ
れ、一線地絡であれば電源側の場合と同様にして判別さ
れる。 【０００８】そして、事故停電の間に零時限子局７は事
故データ及び事故点の判別結果を事故情報として最近電
源側の有時限子局６に送信する。この子局６は従来は図
３に示すように動作する。すなわち、変電所１の遮断器
が開放して配電系統が停電（１回目の停電）すると、ま
ず、ステップＳ１によりこの停電が事故によるものか否
かを判別する。 【０００９】そして、事故停電であればステップＳ２に
より零時限子局７からの受信した事故情報を取込み、変
電所１の遮断器の再閉路による復電を待つ。この間に各
区分開閉器３が自動的に開放し、この開放後に、事故区
間を検出して切離すため、変電所１の遮断器が再閉路す
る。 【００１０】この再閉路により各区分開閉器３が子局６
又は７の制御で電源側から順に投入され、各区間が順に
復電する。このとき、有時限子局６は自局の区分開閉器
３の電源側が復電して系統電源を受電すると、ステップ
Ｓ３により一定の時限，例えば７秒を計時し、この計時
後にステップＳ４により自局の区分開閉器３を投入して
閉成する。なお、零時限子局７は自局の区分開閉器３の
電源側が復電して系統電源を受電すると、直ちに自局の
区分開閉器３を投入する。 【００１１】そして、事故点を含む区間（事故区間），
例えば区間＃４が復電されると、再び変電所１の遮断器
が開放して配電系統が停電（２回目の停電）する。この
停電をステップＳ５で検出すると、ステップＳ６により
停電の発生が自局の区分開閉器３の投入から所定時限，
例えば５．５秒後か否かを判別する。 【００１２】そして、事故区間＃４の直前区間＃３の有
時限子局６の場合は、停電が前記の５．５秒以前に発生
するため、ステップＳ７により自局の区分開閉器３を投
入禁止にロックして変電所１の遮断器の再々閉路による
復電を待つ。一方、区間＃３より電源側の区間＃１の有
時限子局６の場合は、停電が前記の５．５秒より後に発
生するため、自局の区分開閉器３を投入禁止にロックす
ることなく変電所１の遮断器の再々閉路による復電を待
つ。 【００１３】そして、この待機の間に各区分開閉器３が
自動的に開放し、この開放の後に変電所１の遮断器が再
々閉路する。このとき、ステップＳ６を否定（ＮＯ）で
通過した区間＃１の有時限子局６は、ステップＳ８によ
り復電から一定の時限（７秒）経過後に自局の区分開閉
器３を投入して閉成する。 【００１４】この閉成により区間＃１が復電すると、区
間＃２の零時限子局７が復電と同時に自局の区分開閉器
３を投入して閉成し、区間＃２も復電する。そして、区
間＃２が復電すると、ステップＳ６を肯定（ＹＥＳ）で
通過してステップＳ７に移行した区間＃３の有時限子局
６は、自局の区分開閉器３を開放に保持し、ステップＳ
９により自局の識別情報としてのアドレス及び区分開閉
器３の投入禁止ロックの情報からなる緊急アンサー信号
を親局４に送信し、自局の区分開閉器３の投入禁止ロッ
クを親局４に通知する。 【００１５】この通知を受信した親局４はポーリングに
より区間＃３の有時限子局６を呼出して事故情報の返送
を促す。そして、ポーリングされた区間＃３の有時限子
局６はステップＳ１０を介してステップＳ１１に移行
し、事故停電の際に受信した事故情報を親局４に返送す
る。 【００１６】以上により、健全区間＃１，＃２の復電及
び親局４への事故情報の通知が終了する。そして、親局
４は受信した事故情報から事故区間＃４を検出し、この
検出に基づき、例えば事故区間＃４の区分開閉器３を開
放した後、区間＃３の有時限子局６の投入禁止のロック
を解除してこの区間＃３の区分開閉器３を閉成し、区間
＃３を復電して事故区間＃４のみを系統から切離す。 【００１７】なお、零時限子局７と有時限子局６との事
故情報の送受は、つぎの２方法のいずれかにより行われ
る。すなわち、第１の方法は零時限子局７の送信を制限
する方法であり、零時限子局７は最初の事故停電で事故
情報を送信すると、つぎの再閉路で停電したときに、自
局が復電してから一定時限，例えば５．５秒以内に停電
が生じれば新たな事故情報を送信しない。 【００１８】また、第２の方法は有時限子局６の受信を
制限する方法であり、零時限子局７は停電毎に無条件に
事故情報を送信するが、有時限子局６は最初の事故停電
で受信した事故情報を有効な情報とし、つぎの再閉路で
停電したときの事故情報は無効にする。そして、前記第
１，第２のいずれの方法であっても事故区間の最近電源
側の有時限子局６は事故停電時の事故情報のみを採用す
る。 【００１９】 【発明が解決しようとする課題】前記従来の配電設備の
場合、事故区間を切離して電源側の健全区間を復電する
までに事故停電を含む２回の停電が発生する問題点があ
る。しかも、親局４は事故発生により有時限子局６から
の緊急アンサー信号を受信した後、その子局６をポーリ
ングしてからでなければ事故情報を得ることができず、
事故情報を迅速に得て事故内容を把握できない問題点が
ある。 【００２０】本発明は、健全区間の復電までの停電回数
を事故停電の１回のみとし、しかも、ポーリング等の煩
雑かつ時間を要する手順を省いて親局が迅速に事故情報
を得るようにすることを目的とする。 【００２１】 【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明の配電設備においては、変電所の親局との
通信機能及び変電所から引き出された配電線を複数の区
間に区分する区分開閉器の制御機能を有する配電系統の
区分開閉器毎の子局として、受電から一定の時限で自局
の区分開閉器を投入する有時限子局と、受電から零時限
で自局の区分開閉器を投入する零時限子局とを交互に設
け、 【００２２】零時限子局が設けられた区分開閉器の負荷
側に事故検出センサを設け、零時限子局に、事故停電時
に前記センサの事故データから事故点が当該零時限子局
の区分開閉器の電源側か負荷側かを判別する手段と、事
故データ及び事故点の判別結果からなる事故情報を当該
零時限子局の最近電源側の有時限子局に送信する手段を
設け、 【００２３】有時限子局に、事故点の電源側判別により
配電系統の再閉路前に自局の区分開閉器を投入禁止にロ
ックする手段と、事故点の電源側判別時のみ配電系統の
再閉路に伴なう復電により事故情報を親局に緊急信号と
して送信する手段とを備える。 【００２４】 【作用】前記のように構成された本発明の配電設備の場
合、事故停電が発生すると、零時限子局は事故検出セン
サの事故データからその事故点が自局の区分開閉器の電
源側か負荷側かを判別し、事故停電中に事故データ及び
判別の結果からなる事故情報を最近電源側の有時限子局
に送信する。また、この電源側の有時限子局は事故情報
に基づく事故点の電源側判別時のみ、直ちに自局の区分
開閉器を投入禁止にロックする。 【００２５】したがって、事故点の区間又はこの区間の
最近電源側の区間の有時限子局は事故停電中に自局の区
分開閉器を投入禁止にロックするが、それより電源側の
区間の有時限子局は自局の区分開閉器を投入禁止にロッ
クしない。そして、事故電源後に配電系統が復電する
と、投入禁止にロックされた区分開閉器の電源側までの
各健全区間は復電し、その負荷側の事故点を含む区間が
切離されるため、２回目の停電を発生することなく各健
全区間が復電する。 【００２６】さらに、投入禁止にロックされた区分開閉
器の電源側の区間が復電すると、この区分開閉器を制御
する有時限子局は自発的に事故情報を変電所の親局に緊
急信号として送信する。そのため、親局は従来のポーリ
ング等の煩雑かつ時間を要する手順を行うことなく、迅
速に事故情報を得ることができる。 【００２７】 【実施例】１実施例について、図１及び図２を参照して
説明する。図２の設備構成において、従来と異なる点
は、各有時限子局６に事故点の電源側判別により配電系
統の再閉路前に自局の区分開閉器３を投入禁止にロック
する手段と、事故点の電源側判別時のみ配電系統の再閉
路に伴なう復電により事故情報を親局４に緊急信号とし
て送信する手段とが付加され、子局６が図１に示すよう
に動作する点である。 【００２８】そして、零時限子局７は従来と同様、セン
サ８の事故データ及び自局の区分開閉器３の電源側，負
荷側の系統電圧を収集し、短絡，地絡の事故の発生を監
視する。そして、いずれかの区間で短絡，地絡等の事故
が発生し、変電所１の遮断器が開放されて配電系統が停
電（事故停電）すると、各区分開閉器３が一定時限で自
動的に開放する。 【００２９】このとき、事故停電の間に零時限子局７は
事故データ及び事故点の判別結果を事故情報として最近
電源側の有時限子局６に送信する。 【００３０】つぎに、有時限子局６の動作について説明
する。まず、事故停電等により変電所１の遮断器が開放
して配電系統が停電（１回目の停電）すると、図１のス
テップＰ１によりこの停電が事故によるものか否かを判
別する。そして、事故停電であればステップＰ２により
零時限子局７からの事故情報を受信する。 【００３１】さらに、ステップＰ３により受信した事故
情報から事故点がこの情報の送信元の零時限子局７の区
分開閉器３の電源側か負荷側かを判別する。そして、事
故点が電源側にあるときは、ステップＰ３を肯定で通過
してステップＰ４に移行し、直ちに自局の区分開閉器３
を投入禁止にロックし、変電所１の遮断器の再閉路によ
る復電を待つ。 【００３２】この間に各区分開閉器３が自動的に開放
し、この開放後に、変電所１の遮断器が再閉路する。こ
の再閉路により各区分開閉器３が子局６又は７の制御で
電源側から順に投入され、投入禁止にロックされた区分
開閉器３の電源側の区間までの各区間が順に復電する。 【００３３】そして、投入禁止にロックされた区分開閉
器３の区間を区間＃３とすると、この区間＃３の電源側
の区間＃２の復電により区間＃３の有時限子局６は図１
のステップＰ５に移行し、例えば受信した事故情報に自
局のアドレスを付加した信号を緊急信号として自発的に
親局４に送信し、制御を終了する。一方区間＃３より電
源側の区間＃１の有時限子局６は事故点が区間＃２の区
分開閉器３の負荷側にあるため、図１のステップＰ３を
否定で通過して変電所１の遮断器の再閉路による復電を
待つ。 【００３４】ところで、ステップＰ３を否定で通過した
ときは、以降、図３のステップＳ３〜Ｓ１１と同様のス
テップＰ６〜Ｐ１４の処理に移行する。そして、変電所
１の遮断器が再閉路して自局の電源側の区間が復電する
と、ステップＰ６，Ｐ７により復電から一定の時限，例
えば７秒遅れて自局の区分開閉器３を投入する。 【００３５】さらに、ステップＰ８により投入直後に再
び停電するか否かを判別する。そして、この場合は区間
＃３の区分開閉器３が投入禁止にロックされて事故区間
が復電されず、停電が発生しないため、ステップＰ８を
否定で通過して制御を終了する。 【００３６】このとき、区間＃１の区分開閉器３の投入
直後に区間＃２の区分開閉器３も投入されるため、事故
停電後に再び停電することなく、健全区間＃１，＃２が
復電する。したがって、健全区間＃１，＃２の復電まで
の停電回数は最初の事故停電の１回のみになる。 【００３７】しかも、区間＃３の有時限子局６が自局の
復電により、従来の緊急アンサー信号の代わりに事故情
報を含む緊急信号を親局４に送信するため、親局４はポ
ーリング等を行うことなく迅速に事故情報を得て事故区
間を把握することができる。なお、図１のステップＰ８
で停電が発生したときは、何らかの原因で自局より負荷
側に事故点が存在する。 【００３８】この場合は、有時限子局６単独では自局の
区分開閉器３を投入禁止にロックするか否かの判断が行
えないため、変電所１の遮断器の再々閉路に基づき、従
来装置と同様に図１のステップＰ９，Ｐ１０又はＰ１１
〜Ｐ１４を実行し、健全区間の復電，緊急アンサー信号
の送信及びポーリングに対する事故情報の返送を行う。 【００３９】 【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、以下に記載する効果を奏する。配電系統の
事故停電の発生により、零時限子局７は事故検出センサ
８の事故データからその事故点が自局の区分開閉器の電
源側か負荷側かを判別し、事故停電中に事故データ及び
判別の結果からなる事故情報を最近電源側の有時限子局
６に送信し、この子局６は事故情報に基づく事故点の電
源側判別時に直ちに自局の区分開閉器３を投入禁止にロ
ックする。 【００４０】そのため、事故点の区間はこの区間の最近
電源側の区間の区分開閉器３が事故停電中に投入禁止に
ロックされ、配電系統が復電すると、投入禁止にロック
された区分開閉器３の電源側までの各健全区間が復電し
てその負荷側の区間が切離され、２回目の停電を発生す
ることなく各健全区間が復電する。 【００４１】しかも、投入禁止にロックされた区分開閉
器３の電源側の区間が復電すると、この区分開閉器３を
制御する有時限子局６が自発的に事故情報を変電所１の
親局４に緊急信号として送信する。したがって、事故発
生後の健全区間の復電までの停電回数を事故停電の１回
のみとすることができるとともに、変電所１の親局４は
従来のポーリング等の煩雑かつ時間を要する手順を行う
ことなく、迅速に事故情報を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の配電設備の１実施例の有時限子局の動
作説明用のフローチャートである。 【図２】本発明の配電設備の１実施例のブロック図であ
る。 【図３】従来設備の有時限子局の動作説明用のフローチ
ャートである。 【符号の説明】 １ 変電所 ２ 配電線 ３ 区分開閉器 ４ 親局 ６ 有時限子局 ７ 零時限子局 ８ 事故検出センサ

フロントページの続き (72)発明者 茶屋 通夫 京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電 機株式会社内 (72)発明者 下村 幸男 京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電 機株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−27720（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02H 7/26 H02J 13/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 変電所の親局との通信機能及び変電所か
   ら引き出された配電線を複数の区間に区分する区分開閉
   器の制御機能を有する配電系統の区分開閉器毎の子局と
   して、受電から一定の時限で自局の区分開閉器を投入す
   る有時限子局と、受電から零時限で自局の区分開閉器を
   投入する零時限子局とを交互に設け、 零時限子局が設けられた区分開閉器の負荷側に事故検出
   センサを設け、 零時限子局に、事故停電時に前記センサの事故データか
   ら事故点が当該零時限子局の区分開閉器の電源側か負荷
   側かを判別する手段と、前記事故データ及び前記事故点
   の判別結果からなる事故情報を当該零時限子局の最近電
   源側の有時限子局に送信する手段とを設け、 有時限子局に、前記事故点の電源側判別により配電系統
   の再閉路前に自局の区分開閉器を投入禁止にロックする
   手段と、前記事故点の電源側判別時のみ前記配電系統の
   再閉路に伴なう復電により前記事故情報を前記親局に緊
   急信号として送信する手段とを備えた配電設備。