JP4653238B2 - Delta I ground fault protection relay system for DC traction power supply system and control method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、概して、ＤＣ牽引力供給システム用のデルタI地絡保護リレーシステム及び前記リレーシステムの制御方法に関するものであって、より詳細には、地絡事故がＤＣ牽引力供給システム内で発生した際に地絡が発生しているフィーダーを予測し、予測フィーダーを最初に遮断することで事故による損害を最小限に抑え、地絡が実際に発生しているフィーダーを迅速且つ正確に決定できるものである。   The present invention generally relates to a Delta I ground fault protection relay system for a DC traction power supply system and a method for controlling the relay system, and more particularly, when a ground fault occurs in a DC traction power supply system. It is possible to predict the feeder where the ground fault has occurred, and to block the predicted feeder first to minimize the damage caused by the accident, and to quickly and accurately determine the feeder where the ground fault has actually occurred. is there.

概して、電気鉄道は鉄道列車を運行するために必要な電力を、頭上のライン、又は、第三レール及び電力伝送路としての標準のレールによって供給される。鉄道列車への電力供給のための電力電送方法は、主に直流（ＤＣ）電力供給タイプ、及び交流（ＡＣ）電力供給タイプに分類される。   In general, electric railways supply the power necessary to operate the railway trains via overhead lines or standard rails as a third rail and power transmission path. Power transmission methods for supplying power to railroad trains are mainly classified into a direct current (DC) power supply type and an alternating current (AC) power supply type.

電力供給タイプの内ＤＣ電力供給タイプでは、長い鉄道線路の端部にまで規定電圧を安定して供給するために、変電所が適切な間隔で配置される。各変電所では、様々な設備を保護し公共の安全を確保するために、列車の走行中に予期しない事故により地絡事故が発生した際に、電力供給を遮断するよう地絡保護リレーが設置されている。   In the DC power supply type among the power supply types, the substations are arranged at appropriate intervals in order to stably supply the specified voltage to the end of the long railway line. In each substation, in order to protect various facilities and ensure public safety, a ground fault protection relay is installed to shut off the power supply when a ground fault occurs due to an unexpected accident while the train is running. Has been.

例えば、図１に示すようにＤＣマイナスバスは、地下に埋め込まれた金属装置等の電食防止のため非接地とされるが、地絡保護リレー６４Ｐ内の接地抵抗器Ｒを介して接地されるので、接地抵抗器Ｒの両端における電圧は、地絡電流Igが接地抵抗器Ｒを通って流れる際に測定され、その測定電流を所定基準値と比較することで地絡が発生しているか判断する。   For example, as shown in FIG. 1, the DC minus bus is not grounded to prevent electric corrosion of a metal device or the like buried underground, but is grounded via a grounding resistor R in the ground fault protection relay 64P. Thus, the voltage at both ends of the ground resistor R is measured when the ground fault current Ig flows through the ground resistor R, and is the ground fault generated by comparing the measured current with a predetermined reference value? to decide.

更に、図２に示すように地絡事故が発生した際、例えば頭上のラインである上りライン上の所定場所で、地絡保護リレー１０ａ、１０ｂ及び１０ｃが地絡を検知し、対応する変電所のフィーダーＬＤ、ＬＵ、ＲＤ及びＲＵの全てに対応するブレーカ１２ａ、１２ｂ又は１２ｃが遮断される。   Further, when a ground fault occurs as shown in FIG. 2, the ground fault protection relays 10a, 10b and 10c detect the ground fault at a predetermined place on the up line, for example, an overhead line, and the corresponding substation. Breakers 12a, 12b or 12c corresponding to all of the feeders LD, LU, RD and RU are blocked.

しかし、このような従来の地絡保護の仕組みによれば、地絡事故が変電所Ｂ Ｂ_サブと変電所Ｃ Ｃ_サブ間の上りラインで発生した際に、変電所Ｂ Ｂ_サブのブレーカ１２ｂ間でＲＵフィーダーに対応するブレーカのみ、及び、変電所Ｃ Ｃ_サブのブレーカ１２ｃ間でＬＵフィーダーに対応するブレーカのみが遮断されなければならないが、地絡事故により地電位がマイナスバスであるＤＣ（−）より高くなることで、前述したように地絡保護リレー１０ｂ及び１０ｃが作動されると、変電所Ｂ Ｂ_サブのブレーカ１２ｂ、及び変電所Ｃ Ｃ_サブのブレーカ１２ｃの全てが遮断されてしまう。   However, according to such a conventional ground fault protection mechanism, when a ground fault occurs on the upstream line between the substation B B_sub and the substation C C_sub, the substation B B_sub Only the breaker corresponding to the RU feeder between the breakers 12b and only the breaker corresponding to the LU feeder between the breakers 12c of the substation CC_sub must be cut off. When the ground fault protection relays 10b and 10c are operated as described above by being higher than a certain DC (−), all of the breaker 12b of the substation B B_sub and the breaker 12c of the substation CC_sub are all. Will be cut off.

更に、変電所Ａ Ａ_サブの地絡保護リレー１０ａに加えて、図示しない他の変電所の地絡保護リレーは、複数の変電所の全てのブレーカが遮断されるよう作動することが多く、問題である。   Furthermore, in addition to the ground fault protection relay 10a of the substation A A_ sub, ground fault protection relays of other substations (not shown) often operate so that all breakers of a plurality of substations are shut off. It is a problem.

すなわち、地絡事故が発生した箇所を正確に判断することが困難であるので、地絡事故に無関係な正常箇所への電力供給までが遮断され、鉄道列車の運行が広範囲に及び阻害されることで地絡事故の影響が不必要に増大されて問題である。特に、鉄道列車が橋、地下、及びトンネル内等を運行中にそのような地絡事故が発生した場合、乗客及び列車の安全が深刻な危険にさらされる可能性がある。   In other words, it is difficult to accurately determine the location where the ground fault occurred, so that the power supply to normal locations unrelated to the ground fault is interrupted and the operation of the railway train is obstructed over a wide area. However, the effect of the ground fault is unnecessarily increased. In particular, if such a ground fault occurs while a railway train is operating in a bridge, underground, tunnel, etc., the safety of passengers and trains may be at serious risk.

従って、本発明は前述の問題を鑑みるものであって、ＤＣ牽引力供給システム用のデルタI地絡保護リレーシステム、及び、地絡事故が発生しているフィーダーを予測可能な前記リレーシステムの制御方法を提供することを目的とし、本発明は、地絡事故がＤＣ牽引力供給システム内で発生した際に最初に予測フィーダーを遮断することができるため、事故による損害を最小限に抑え、地絡が実際に発生しているフィーダーを迅速且つ正確に決定することができるものである。   Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and is a Delta I ground fault protection relay system for a DC traction power supply system, and a control method for the relay system capable of predicting a feeder in which a ground fault has occurred. The present invention aims to minimize the damage caused by the accident, since the predictive feeder can be shut off first when a ground fault occurs in the DC traction power supply system. It is possible to quickly and accurately determine a feeder that is actually generated.

上記目的を達成するための本発明の１つの実施形態によれば、直流（ＤＣ）牽引力供給システム用のデルタI（ΔI）地絡保護リレーシステムであって、ＤＣ牽引力供給システム内での地絡事故を検知し、地絡事故が検知された際に、関連変電所の地絡電流値を検出する、１つ又はそれ以上の接地スイッチを短絡する１つ又はそれ以上の地絡検知ユニット、地絡電流検出用の接地スイッチ短絡の際に検出される複数のフィーダーの地絡電流値を互いに比較し、各変電所の最大地絡電流値を有する予測地絡フィーダーを特定し、及び、各予測地絡フィーダーに対応するブレーカを最初に遮断する１つ又はそれ以上のフィーダー特定ユニット、関連変電所に隣接変電所へ伝達されるブレーカ遮断信号を発信し、ブレーカ遮断信号が隣接変電所から受信された際に、関連変電所のフィーダーが地絡フィーダーであると判断し、且つ、予測地絡フィーダーに対応する遮断されるブレーカ間で、実際に地絡が発生していないフィーダーに対応するブレーカを再閉路する１つ又はそれ以上の地絡フィーダー制御ユニットを含む。   According to one embodiment of the present invention for achieving the above object, a Delta I (ΔI) ground fault protection relay system for a direct current (DC) traction power supply system, comprising a ground fault in the DC traction power supply system. One or more ground fault detection units that detect an accident and short circuit one or more ground switches to detect the ground fault current value of the associated substation when a ground fault is detected; The ground fault current values of a plurality of feeders detected when the ground switch for detecting the fault current is short-circuited are compared with each other, the predicted ground fault feeder having the maximum ground fault current value of each substation is identified, and each prediction One or more feeder specific units that first shut off the breaker corresponding to the ground fault feeder, send the breaker cut signal transmitted to the adjacent substation to the related substation, and receive the breaker cut signal from the adjacent substation Circuit breaker corresponding to a feeder that does not actually cause a ground fault between the breakers corresponding to the predicted ground fault feeder and determined to be that the feeder of the related substation is a ground fault feeder. Including one or more ground fault feeder control units.

上記目的を達成するための本発明の他の実施形態によれば、直流（ＤＣ）牽引力供給システム用のデルタI（ΔI）地絡保護リレーシステムであって、ＤＣ牽引力供給システム内での地絡事故を検知し、地絡事故が検知された際に、関連変電所の地絡電流値を検出する、１つ又はそれ以上の接地スイッチを短絡する１つ又はそれ以上の地絡検知ユニット、地絡電流検出用の接地スイッチ短絡の際に検出される複数のフィーダーの地絡電流値を互いに比較し、各変電所の最大地絡電流値を有する予測地絡フィーダーを特定し、及び、各予測地絡フィーダーに対応するブレーカを最初に遮断する１つ又はそれ以上のフィーダー特定ユニット、各ブレーカに設置され、関連変電所と隣接変電所の両方が予測地絡フィーダーに対応する遮断されるブレーカを有する場合で、且つ、計測電圧値が所定値と同じかそれより少ない場合において、関連変電所と隣接変電所の間で地絡事故が発生していると判断するよう作動する１つ又はそれ以上の電圧計、及び、電圧計を監視し、予測地絡フィーダーに対応する遮断されるブレーカ間で、実際に地絡が発生していないフィーダーに対応するブレーカを再閉路する１つ又はそれ以上の地絡フィーダー制御ユニットを含む。   According to another embodiment of the present invention for achieving the above object, a Delta I (ΔI) ground fault protection relay system for a direct current (DC) traction power supply system, comprising a ground fault in the DC traction power supply system. One or more ground fault detection units that detect an accident and short circuit one or more ground switches to detect the ground fault current value of the associated substation when a ground fault is detected; The ground fault current values of a plurality of feeders detected when the ground switch for detecting the fault current is short-circuited are compared with each other, the predicted ground fault feeder having the maximum ground fault current value of each substation is identified, and each prediction One or more feeder specific units that initially shut off the breaker corresponding to the ground fault feeder, installed in each breaker, and both the associated substation and the adjacent substation are shut off corresponding to the predicted ground fault feeder And / or one that operates to determine that a ground fault has occurred between the related substation and the adjacent substation when the measured voltage value is less than or equal to the predetermined value. One or more of the above voltmeters, and monitoring the voltmeter and reclosing the breaker corresponding to the feeder where no ground fault has actually occurred between the breakers corresponding to the predicted ground fault feeder Including a ground fault feeder control unit.

地絡検知ユニットは、地絡電流値が検出された後、複数の地絡電流検出用の接地スイッチを再開路するのが好ましい。   The ground fault detection unit preferably restarts a plurality of ground switches for detecting a ground fault current after the ground fault current value is detected.

フィーダー特定ユニットは、地絡電流検出用の対応する接地スイッチが短絡されたtc時点から、管理者が予め設定したtw時点（式１参照）の時間枠内で得られた電流値を用いて地絡電流値を検出するのが好ましい。 Feeder particular unit, using the t c when the corresponding grounding switch for ground fault current detection is shorted, the current value obtained in the time frame of the administrator t w time previously set (see equation 1) It is preferable to detect the ground fault current value.

フィーダー特定ユニットは、地絡事故が発生したtf時点から、低漏れ抵抗の電力供給システム内で管理者が予め設定したtw時点（式２参照）の時間枠内で得られた電流値を用いて地絡電流値を検出するのが好ましい。 The feeder specific unit calculates the current value obtained within the time frame from the time t f when the ground fault occurred to the time t w (see Equation 2) preset by the administrator in the power supply system with low leakage resistance. It is preferable to detect the ground fault current value.

地絡フィーダー制御ユニットが、前記２つの変電所からのブレーカ遮断信号が上りラインのフィーダーに対応するブレーカから発生するか、又は下りラインのフィーダーに対応するブレーカから発生する際、前記２つの変電所の予測地絡フィーダーが地絡フィーダーであると判断するのが好ましい。   When the ground fault feeder control unit generates a breaker cutoff signal from the two substations from a breaker corresponding to an upstream feeder or from a breaker corresponding to a downstream feeder, the two substations It is preferable to determine that the predicted ground fault feeder is a ground fault feeder.

上記目的を達成するために本発明の１つの実施形態によれば、直流（ＤＣ）牽引力供給システム用のデルタI（ΔI）地絡保護リレーシステムの制御方法であって、ＤＣ牽引力供給システム内で地絡事故を検知する地絡事故検知ステップ、地絡事故が検知された際に関連変電所の地絡電流値を検出するための複数の接地スイッチを短絡させる接地スイッチ短絡ステップ、地絡電流検出用の接地スイッチが短絡されると、各フィーダーの地絡電流値を検出して互いに比較し、且つ、各変電所の最大地絡電流値を有する予測地絡フィーダーを特定する遮断ブレーカ特定ステップ、各予測地絡フィーダーに対応するブレーカを最初に遮断するフィーダー遮断ステップ、及び、関連変電所から隣接変電所へブレーカ遮断信号を伝達し、ブレーカ遮断信号を隣接変電所から受信した際に、関連変電所のフィーダーが地絡フィーダーであると判断し、且つ、予測地絡フィーダーに対応する遮断されるブレーカ中で、実際に地絡が発生していないフィーダーに対応するブレーカを再閉路するフィーダー再閉路ステップを含む。   In order to achieve the above object, according to one embodiment of the present invention, there is provided a method for controlling a Delta I (ΔI) ground fault protection relay system for a direct current (DC) traction power supply system, comprising: Ground fault detection step for detecting a ground fault accident, ground switch short-circuit step for short-circuiting multiple ground switches to detect the ground fault current value of the related substation when a ground fault is detected, ground fault current detection When a grounding switch for a short circuit is short-circuited, a breaker specifying step of detecting a ground fault current value of each feeder and comparing them, and specifying a predicted ground fault feeder having a maximum ground fault current value of each substation, Feeder cutoff step that first shuts off the breaker corresponding to each predicted ground fault feeder, and transmits the breaker cutoff signal from the related substation to the adjacent substation. A feeder that is judged to be a ground fault feeder when it is received from an adjacent substation, and that has not actually caused a ground fault in the interrupted breaker corresponding to the predicted ground fault feeder. A feeder reclosing step for reclosing the circuit breaker corresponding to.

上記目的を達成するための本発明の他の実施形態によれば、直流（ＤＣ）牽引力供給システム用のデルタI（ΔI）地絡保護リレーシステムの制御方法であって、ＤＣ牽引力供給システム内で地絡事故を検知する地絡事故検知ステップ、地絡事故が検知された際に関連変電所の地絡電流値を検出するための複数の接地スイッチを短絡させる接地スイッチ短絡ステップ、地絡電流検出用の接地スイッチが短絡されると、各フィーダーの地絡電流値を検出して互いに比較し、且つ、各変電所の最大地絡電流値を有する予測地絡フィーダーを特定する遮断ブレーカ特定ステップ、各予測地絡フィーダーに対応するブレーカを最初に遮断するフィーダー遮断ステップ、及び、各ブレーカで電圧値を測定し、関連変電所と隣接変電所が共に予測地絡フィーダーに対応する遮断されるブレーカを有する場合、且つ測定電圧値が所定値と同じかそれより少ない場合に、地絡事故が関連変電所と隣接変電所間で発生したと判断する地絡箇所検出ステップ、及び、予測地絡フィーダーに対応する遮断されるブレーカ間で、実際に地絡が発生していないフィーダーに対応するブレーカを再閉路するフィーダー再閉路ステップを含む。   According to another embodiment of the present invention for achieving the above object, there is provided a method for controlling a Delta I (ΔI) ground fault protection relay system for a direct current (DC) traction power supply system, wherein the DC traction power supply system includes: Ground fault detection step for detecting a ground fault accident, ground switch short-circuit step for short-circuiting multiple ground switches to detect the ground fault current value of the related substation when a ground fault is detected, ground fault current detection When a grounding switch for a short circuit is short-circuited, a breaker specifying step for detecting a ground fault current value of each feeder and comparing them and identifying a predicted ground fault feeder having a maximum ground fault current value of each substation, Feeder shut-off step that first shuts off the breaker corresponding to each predicted ground fault feeder, and the voltage value is measured at each breaker, and the related substation and the adjacent substation are both predicted ground fault feeders. If there is a circuit breaker that corresponds to-and the measured voltage value is less than or equal to the predetermined value, it is determined that a ground fault has occurred between the related substation and the adjacent substation. And a feeder reclosing step for reclosing a breaker corresponding to a feeder in which a ground fault has not actually occurred between the interrupted breakers corresponding to the predicted ground fault feeder.

前記方法は地絡電流値が検出された後、地絡電流検出用の接地スイッチを再開路するステップを更に含むのが好ましい。   Preferably, the method further includes a step of resuming a ground switch for detecting a ground fault current after a ground fault current value is detected.

遮断ブレーカ特定ステップで、対応する地絡電流検出用の接地スイッチが短絡されたtc時点から、管理者が予め設定したtw時点（式[１]参照）の時間枠内で得られた電流値を用いて地絡電流値を検出するのが好ましい。 Current obtained within the time frame from the time point t c when the grounding current detection grounding switch for the corresponding ground fault current detection is short-circuited in the breaker breaker identification step to the time point t w (see Equation [1]) preset by the administrator It is preferable to detect the ground fault current value using the value.

遮断ブレーカ特定ステップは、低漏れ抵抗の電力供給システム内で、地絡事故が発生したtf時点から管理者が予め設定したtw時点（式[２]参照）の時間枠内で得られた電流値を用いて地絡電流値を検出するのが好ましい。 The shut-off breaker identification step was obtained within the time frame from the time t f when the ground fault occurred to the time t w preset by the administrator (see Equation [2]) in the power supply system with low leakage resistance. It is preferable to detect the ground fault current value using the current value.

フィーダー再閉路ステップは、前記２つの変電所からのブレーカ遮断信号が上りラインのフィーダーに対応するブレーカ、又は下りラインのフィーダーに対応するブレーカから発生する際、２つの変電所の予測地絡フィーダーが地絡フィーダーであると判断するのが好ましい。   In the feeder reclosing step, when the breaker cutoff signal from the two substations is generated from the breaker corresponding to the feeder on the upstream line or the breaker corresponding to the feeder on the downstream line, the predicted ground fault feeder of the two substations is It is preferable to judge that it is a ground fault feeder.

前述するように、本発明によるＤＣ牽引力供給システム用のΔI地絡保護リレーシステム及び前記リレーシステムの制御方法は、地絡事故が発生した際に地絡の発生しているフィーダーを予測し、予測した地絡フィーダーを最初に遮断することで、各変電所の全てのブレーカが遮断されることを防ぐことができる。   As described above, the ΔI ground fault protection relay system for a DC traction power supply system according to the present invention and the control method of the relay system predict a feeder having a ground fault when a ground fault occurs and By shutting off the ground fault feeder first, it is possible to prevent all breakers of each substation from being shut off.

それゆえ、電気鉄道列車の運行定時制を向上し、様々な種類の設備及び公共の安全が確実に確保される。   Therefore, the operation schedule of electric railway trains is improved, and various types of facilities and public safety are ensured.

更に、地絡の発生箇所を正確に決定できることで、実際に地絡が発生していないと予測される箇所のブレーカを再閉路でき、正常箇所における鉄道列車の運行を直ちに再開することができる。   Furthermore, since the location where the ground fault occurs can be determined accurately, the breaker at the location where it is predicted that the ground fault has not actually occurred can be closed again, and the operation of the railway train at the normal location can be resumed immediately.

従来のＤＣ牽引力供給システム用のΔI地絡保護リレーの構造図である。It is a structural diagram of a ΔI ground fault protection relay for a conventional DC traction power supply system. 従来のＤＣ牽引力供給システム用のΔI地絡保護リレーシステムの構造図である。It is a structural diagram of a ΔI ground fault protection relay system for a conventional DC traction force supply system. 本発明の実施形態によるＤＣ牽引力供給システム用のΔI地絡保護リレーシステムの構造図である。1 is a structural diagram of a ΔI ground fault protection relay system for a DC traction power supply system according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の実施形態によるＤＣ牽引力供給システム用のΔI地絡保護リレーシステムのフィーダー特定ユニットのブロック図である。It is a block diagram of a feeder specific unit of a ΔI ground fault protection relay system for a DC traction power supply system according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態によるフィーダー特定ユニットの電流変動検出装置を示す図である。It is a figure which shows the electric current fluctuation detection apparatus of the feeder specific unit by embodiment of this invention. 本発明の実施形態によるＤＣ牽引力供給システム用のΔI地絡保護リレーシステムの地絡フィーダー制御ユニットを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the ground fault feeder control unit of the (DELTA) I ground fault protection relay system for DC tractive force supply systems by embodiment of this invention. 本発明によるＤＣ牽引力供給システム用のΔI地絡保護リレーシステムの操作を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the operation of a ΔI ground fault protection relay system for a DC traction power supply system according to the present invention. 本発明の他の実施形態によるＤＣ牽引力供給システム用のΔI地絡保護リレーシステムを示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a ΔI ground fault protection relay system for a DC traction power supply system according to another embodiment of the present invention. 本発明の実施形態によるＤＣ牽引力供給システム用のΔI地絡保護リレーシステムの制御方法を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a method for controlling a ΔI ground fault protection relay system for a DC traction power supply system according to an embodiment of the present invention. 本発明の他の実施形態によるＤＣ牽引力供給システム用のΔI地絡保護リレーシステムの制御方法を示すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a method of controlling a ΔI ground fault protection relay system for a DC traction power supply system according to another embodiment of the present invention.

以下に、本発明の実施形態によるＤＣ牽引力供給システム用のΔI地絡保護リレーシステム及びその制御方法を、添付の図面を参照に詳しく説明する。   Hereinafter, a ΔI ground fault protection relay system for a DC traction power supply system according to an embodiment of the present invention and a control method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図３は、本発明の実施形態によるＤＣ牽引力供給システム用のΔI地絡保護リレーシステムの構造を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating a structure of a ΔI ground fault protection relay system for a DC traction power supply system according to an embodiment of the present invention.

図３に示すように、ＤＣ電力を供給するために、ＤＣ電力供給システム用牽引システムが変電所Ａ＿サブ、Ｂ＿サブ及びＣ＿サブにより三相電力で供給され、整流変圧器２３ａ、２３ｂ及び２３ｃは、三相電力を整流器２２ａ、２２ｂ及び２２ｃに入力するために適した電圧に変圧し、整流器２２ａ、２２ｂ及び２２ｃはＡＣ電圧をＤＣ電圧に変圧する。   As shown in FIG. 3, in order to supply DC power, a traction system for DC power supply system is supplied with three-phase power by substations A_sub, B_sub and C_sub, and rectifier transformers 23a, 23b and 23c are The three-phase power is transformed into a voltage suitable for input to the rectifiers 22a, 22b and 22c, and the rectifiers 22a, 22b and 22c transform the AC voltage into a DC voltage.

ＤＣ電力供給システムはプラスバスＤＣ（＋）及びマイナスバスＤＣ（−）を有する。鉄道列車に電力を供給するフィーダーＬＤ、ＬＵ、ＲＤ及びＲＵは、各プラスバスＤＣ（＋）に設置されるブレーカ２４ａ、２４ｂ又は２４ｃを有し、電気鉄道線路に沿って設置される。鉄道列車のパンタグラフは、フィーダーＬＤ、ＬＵ、ＲＤ及びＲＵを介してＤＣ電力を供給される。   The DC power supply system has a plus bus DC (+) and a minus bus DC (−). The feeders LD, LU, RD, and RU for supplying power to the railway train have breakers 24a, 24b, or 24c installed in the respective plus buses DC (+), and are installed along the electric railway track. The train pantograph is supplied with DC power via feeders LD, LU, RD and RU.

供給されたＤＣ電力は、鉄道列車の駆動装置を駆動するために必要な電力として使われた後、電気鉄道線路に沿って設置されるＤＣフィードバック回路を介して変電所Ａ＿サブ、Ｂ＿サブ及びＣ＿サブへ戻り、整流器２２ａ、２２ｂ及び２２ｃのマイナスバスＤＣ（−）に接続される。鉄道列車用走行レール２５及び２６がフィードバック回路として使われる場合もある。   The supplied DC power is used as the power necessary to drive the train train drive device, and then the substations A_sub, B_sub, and C_ are connected via a DC feedback circuit installed along the electric railway line. Returning to the sub, it is connected to the minus bus DC (-) of the rectifiers 22a, 22b and 22c. The rail train running rails 25 and 26 may be used as a feedback circuit.

その場合、地絡が鉄道列車にＤＣ電力を供給するフィーダーＬＤ、ＬＵ、ＲＤ及びＲＵで発生すると、地絡保護リレーシステムが迅速に地絡を検知し、フィーダーＬＤ、ＬＵ、ＲＤ及びＲＵに対応するブレーカ２４ａ、２４ｂ及び２４ｃを遮断させるよう働くことで、ＤＣ電力供給システムを保護する。   In that case, when a ground fault occurs in the feeder LD, LU, RD, and RU that supplies DC power to the railroad train, the ground fault protection relay system quickly detects the ground fault and supports the feeder LD, LU, RD, and RU. The DC power supply system is protected by acting to shut off the breakers 24a, 24b and 24c.

以上の構造において、本発明によるＤＣ牽引力供給システム用のΔI地絡保護リレーシステムは、地絡事故の発生を検知し、地絡電流検出用の接地スイッチ２１ａ、２１ｂ及び２１ｃを短絡又は開路する地絡検知ユニット２０ａ、２０ｂ及び２０ｃ、各フィーダーＬＤ、ＬＵ、ＲＤ及びＲＵの地絡事故によりもたらされた地絡電流値を互いに比較し、各変電所Ａ＿サブ、Ｂ＿サブ及びＣ＿サブの最大地絡電流値を有するフィーダー（以下ＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵと表記）が、地絡の発生が予測されるフィーダーであると判断し、各予測フィーダーを最初に遮断するフィーダー特定ユニット３０ａ、３０ｂ及び３０ｃ、及び、関連変電所の反対側に位置する隣接変電所へブレーカ遮断信号を伝達、又は、その変電所から受信し、実際に地絡が発生していない箇所の予測フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵに接続するブレーカを再閉路する地絡フィーダー制御ユニット４０ａ、４０ｂ及び４０ｃを有する。   In the above structure, the ΔI ground fault protection relay system for the DC traction power supply system according to the present invention detects the occurrence of a ground fault, and shorts or opens the ground switches 21a, 21b and 21c for detecting the ground fault current. The fault detection units 20a, 20b and 20c and the feeders LD, LU, RD and RU are compared with each other to compare the ground fault current values, and the maximum ground of each substation A_sub, B_sub and C_sub Feeder specifying units 30a, 30b that first determine that feeders having a fault current value (hereinafter referred to as LD / LU / RD / RU) are feeders where the occurrence of a ground fault is predicted, and block each predicted feeder first. 30c and a breaker cutoff signal is transmitted to or received from an adjacent substation on the opposite side of the related substation, and a ground fault actually occurs. Ground fault feeder control unit 40a for reclosing the circuit breaker to be connected to predict feeder LD / LU / RD / RU places not have 40b and 40c.

詳細には、各地絡検知ユニット２０ａ、２０ｂ及び２０ｃは地上とマイナスバスＤＣ（−）間の電位相違を常に監視し、地絡事故が上りラインと下りラインに分かれる頭上のラインの一箇所で発生した際に、その電位相違における変動を検知するよう構成されており、地上の電位とマイナスバスＤＣ（−）の電位間の相違は所定値と同じかそれ以上である。例えば、各地絡検知ユニットは、過電圧リレー（ＯＶＲ）５９を有する。   Specifically, the local fault detection units 20a, 20b, and 20c constantly monitor the potential difference between the ground and the minus bus DC (−), and a ground fault occurs at one place on the overhead line where the up line and down line are separated. In this case, the difference in the potential difference is detected, and the difference between the ground potential and the potential of the minus bus DC (−) is equal to or greater than a predetermined value. For example, the local fault detection unit includes an overvoltage relay (OVR) 59.

さらに、地絡検知ユニット２０ａ、２０ｂ及び２０ｃは、地絡事故が検知されると、地絡電流検出用の接地スイッチ２１ａ、２１ｂ及び２１ｃを短絡させ、十分な地絡電流が流れる地絡電流値を検出するようになっているため、最初に遮断させる予測地絡フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵを選択することができる。   Further, when a ground fault is detected, the ground fault detection units 20a, 20b and 20c short-circuit the ground switches 21a, 21b and 21c for detecting a ground fault current, and a ground fault current value through which a sufficient ground fault current flows. Therefore, it is possible to select the predicted ground fault feeder LD / LU / RD / RU to be blocked first.

また、地絡電流値が検知された後、地絡電流検出用の接地スイッチ２１ａ、２１ｂ及び２１ｃは、再び開路されるので、接地スイッチ２１ａ、２１ｂ及び２１ｃが短絡され、過電圧リレー（ＯＶＲｓ）５９が作動しない結果他の変電所が地絡を検出できない、といった事態の発生を防ぐことができる。   Further, after the ground fault current value is detected, the ground switches 21a, 21b and 21c for detecting the ground fault current are opened again, so that the ground switches 21a, 21b and 21c are short-circuited, and the overvoltage relays (OVRs) 59 It is possible to prevent the occurrence of a situation in which other substations cannot detect a ground fault as a result of not operating.

すなわち、ＯＶＲ５９による地絡の検知は、全ての変電所で必ずしも一斉に行われる必要がない。従って、任意の１つの変電所が地絡を検知し、地絡電流検出用の接地スイッチ２１ａ、２１ｂ及び２１ｃを短絡させた場合、ＯＶＲ５９による地絡の検知はどの変電所においても不可能となりうる。それゆえ、地絡電流値が検知された後、短絡された接地スイッチ２１ａ、２１ｂ及び２１ｃを再び開路しなければならない。   That is, the detection of the ground fault by the OVR 59 is not necessarily performed at the same time in all the substations. Therefore, when any one substation detects a ground fault and shorts the ground switches 21a, 21b and 21c for detecting a ground fault current, the detection of the ground fault by the OVR 59 can be impossible in any substation. . Therefore, after the ground fault current value is detected, the shorted ground switches 21a, 21b, and 21c must be opened again.

各フィーダー特定ユニット３０ａ、３０ｂ及び３０ｃは、各変電所に設置されたフィーダーＬＤ、ＬＵ、ＲＤ及びＲＵ間で、地絡事故発生の結果として、最大地絡電流値を有するフィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵを特定し、特定したフィーダーを地絡事故が発生した箇所へ電力を供給する予測地絡フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵであると判断し、各変電所の予測地絡フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵに対応する１つのブレーカを最初に遮断するように構成されている。   Each feeder specific unit 30a, 30b and 30c is a feeder LD / LU / RD having a maximum ground fault current value as a result of the occurrence of a ground fault between the feeders LD, LU, RD and RU installed in each substation. / RU is identified, and the identified feeder is determined to be a predicted ground fault feeder LD / LU / RD / RU that supplies power to the location where the ground fault has occurred, and the predicted ground fault feeder LD / LU of each substation One breaker corresponding to / RD / RU is configured to be shut off first.

例えば、図３に示すように、変電所Ｂのブレーカ２４ｂ間では、フィーダーＲＵを保護するブレーカ、及び、変電所Ｃのブレーカ２４ｃ間では、フィーダーＬＵを保護するブレーカが最初に遮断される。   For example, as shown in FIG. 3, between the breaker 24b of the substation B, the breaker protecting the feeder RU and between the breaker 24c of the substation C are first shut off.

この操作では、１例として変電所Ａのフィーダー特定ユニット３０ａを図示する図４に示すように、各フィーダー特定ユニット３０ａ、３０ｂ及び３０ｃは、各フィーダーＬＤ、ＬＵ、ＲＤ及びＲＵの地絡電流値を計測する電流変動検出装置３１ａ〜３４ａ、前記電流変動検出装置３１ａ〜３４ａにより検出された地絡電流値中での最大電流値を有する予測地絡フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵを選択する比較装置３５ａ、及び、前記比較装置３５ａにより選択された予測地絡フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵに対応するブレーカを遮断する遮断制御ユニット３６ａを有する。   In this operation, as shown in FIG. 4 illustrating the feeder specifying unit 30a of the substation A as an example, each feeder specifying unit 30a, 30b and 30c is connected to the ground fault current value of each feeder LD, LU, RD and RU. Of current fluctuation detection devices 31a to 34a for measuring the current, and the selection of the predicted ground fault feeder LD / LU / RD / RU having the maximum current value among the ground fault current values detected by the current fluctuation detection devices 31a to 34a. And a shutoff control unit 36a for shutting off a breaker corresponding to the predicted ground fault feeder LD / LU / RD / RU selected by the comparison device 35a.

すなわち、図３に示すように、変電所は電気鉄道線路の設計上電力の供給を分類することが必要とされるため、対応するフィーダーが、上りライン又は下りラインのどちらに使われるかにより上と下に分類し、また、右か左のどちらに位置するかにより右か左に分類し、フィーダーＬＤ（左下）、ＬＵ（左上）、ＲＤ（右下）、及びＲＵ（右上）とする。この中から、最大地絡電流値を有するフィーダーが予測地絡フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵであると判断され、判断された予測地絡フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵに対応するブレーカが最初に遮断される。   That is, as shown in FIG. 3, since the substation is required to classify the power supply in the design of the electric railway line, the upper and lower lines depend on whether the corresponding feeder is used for the upstream line or the downstream line. Depending on whether it is located on the right or left, it is classified as right or left, and is set as feeder LD (lower left), LU (upper left), RD (lower right), and RU (upper right). Among these, the feeder having the maximum ground fault current value is determined to be the predicted ground fault feeder LD / LU / RD / RU, and the breaker corresponding to the determined predicted ground fault feeder LD / LU / RD / RU is the first. Will be blocked.

この場合、図５に示すように、各接地スイッチ２１ａ、２１ｂ及び２１ｃが地絡事故の発生後短絡されるtc時点から、管理者が予め設定したtw時点の時間枠内で得られた電流値を用いて、下記の式[１]に示すように、地絡電流値を算出することができる。 In this case, as shown in FIG. 5, from the time point t c when each ground switch 21a, 21b and 21c is short-circuited after the occurrence of the ground fault, it was obtained within the time frame from the time point t w set by the administrator. Using the current value, the ground fault current value can be calculated as shown in the following formula [1].

Figure 0004653238
Figure 0004653238

前記式では、ΔIは電流変動、tcは接地スイッチが短絡した時点、twは管理者が予め設定した電流変動の計測に必要な一時制限、ifは計測地絡、そして、ipreflt（地絡前）は地絡の発生直前に存在する負荷電流である。接地スイッチ短時点tcから所定時点twの時間枠は、負荷電流における変化の影響を最小限にする必要があるので、数ミリセカンド（ｍｓ）かそれ以下に設定されるのが好ましい。 In the above equation, ΔI is the current fluctuation, t c is the time when the ground switch is short-circuited, t w is a temporary limit necessary for measuring the current fluctuation preset by the administrator, if is the measurement ground fault, and i preflt ( (Before ground fault) is the load current that exists immediately before the occurrence of the ground fault. The time frame from the ground switch short time point t c to the predetermined time point t w is preferably set to several milliseconds (ms) or less because it is necessary to minimize the influence of the change in the load current.

更に、地絡電流値は、各接地スイッチ２１ａ、２１ｂ及び２１ｃが短絡された時点tcにおける地絡電流値if_tcと、管理者が予め設定した所定時点twにおける電流値if_tw間の相違if_tw-if_tcを使って算出することもできる。 Furthermore, the ground fault current value is the difference between the ground fault current value if f_tc at the time t c when each of the ground switches 21a, 21b and 21c is short-circuited and the current value if f_tw at a predetermined time t w set by the administrator It can also be calculated using i f_tw -i f_tc .

一方で、漏れ抵抗値は各電力供給システムによって異なった設計になっている。送電レールをＤＣ電流フィードバック回路として絶縁体に設置して使われる第４レールの場合、漏れ抵抗値は非常に高く、そのため各接地スイッチ２１ａ、２１ｂ及び２１ｃが短絡される前の地絡電流は非常に低い。従って、各接地スイッチ２１ａ、２１ｂ及び２１ｃが短絡された時点tcで計測される地絡値ifと、所定時点twで計測された地絡値if間には大きな相違があり、地絡電流値の計測信頼性は上記式[１]だけを使うことで保証される。 On the other hand, the leakage resistance value is designed differently for each power supply system. In the case of the fourth rail used by installing the power transmission rail as a DC current feedback circuit on the insulator, the leakage resistance value is very high, so that the ground fault current before each ground switch 21a, 21b and 21c is short-circuited is very high. Very low. Therefore, the ground switch 21a, and the earth絡値i f that is measured at the time t c to 21b and 21c are short-circuited, there is a large difference between the predetermined time t w in the measured the ground絡値i f, land The measurement reliability of the leakage current value is guaranteed by using only the above equation [1].

しかしながら、走行レールがフィードバック回路として使われる場合、漏れ抵抗値は比較的低く、そのため各接地スイッチ２１ａ、２１ｂ及び２１ｃが短絡される前に存在する地絡電流は非常に高い。従って、各接地スイッチ２１ａ、２１ｂ及び２１ｃが短絡した時点tcで計測される地絡値ifと、所定時点twで計測される地絡値if間での相違は、比較的低い。 However, when the running rail is used as a feedback circuit, the leakage resistance value is relatively low, so the ground fault current that exists before each ground switch 21a, 21b, and 21c is shorted is very high. Accordingly, the earth絡値i f such that the grounding switches 21a, 21b and 21c are measured at a time t c shorted, differences between ground絡値i f that is measured at a predetermined time t w is relatively low.

それゆえこの場合、下記の式[２]に示すように、地絡電流値は各接地スイッチ２１ａ、２１ｂ及び２１ｃが短絡した時点tcよりもむしろ、地絡事故が発生した時点tfから所定時点twの時間枠内で得られる電流変動を用いて、地絡電流値を算出することができる。 Therefore, in this case, as shown in the following formula [2], the ground fault current value is determined from the time t f when the ground fault occurs, rather than the time t c when the ground switches 21a, 21b and 21c are short-circuited. using the current fluctuation obtained in the time frame of the time t w, it is possible to calculate the ground fault current value.

Figure 0004653238
Figure 0004653238

前記式では、ΔIは電流変動、tfは地絡事故が発生した時点、twは管理者が予め設定した電流変動の計測に必要な一時制限、ifは計測地絡、そして、iprefltは地絡事故発生直前に存在する負荷電流である。 In the above equation, ΔI is current fluctuation, t f is the time when a ground fault occurs, t w is a temporary limit necessary for measuring current fluctuation preset by the administrator, if is a measurement ground fault, and i preflt Is the load current that exists immediately before the occurrence of the ground fault.

しかしながら、地絡事故が発生した時点tfは、接地スイッチ短絡時点tcからＯＶＲ５９を作動するのに必要な時間を引くことで算出できる。地絡事故発生時点tfから所定時点twまでの時間枠は、２０ミリ秒又はそれ未満に設定されるのが好ましい。 However, the time t f when the ground fault occurs can be calculated by subtracting the time required to operate the OVR 59 from the ground switch short-circuit time t c . The time frame from the ground fault occurrence time t f to the predetermined time t w is preferably set to 20 milliseconds or less.

また、式[２]に示すように、地絡電流値も、積分を施す代わりに、地絡事故が発生した時点tfにおける電流値と所定時点twにおける電流値の差if_tw-iprefltを使って算出できる。 Further, as shown in the equation [2], the ground fault current value is also obtained by subtracting the difference between the current value at the time t f when the ground fault occurred and the current value at the predetermined time t w instead of performing integration. Can be calculated using.

各地絡フィーダー制御ユニット４０ａ、４０ｂ及び４０ｃは、地絡がＯＶＲ５９の作動により検知された各変電所に、一つの予測地絡フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵを選択し、選択したフィーダーに対応するブレーカを最初に遮断し、遮断した予測地絡フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵ中で、実際に地絡が発生していない個所に対応する予測地絡フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵのブレーカを再閉路し、再閉路したブレーカに通常電力を供給する。   The local fault feeder control units 40a, 40b and 40c select one predicted ground fault feeder LD / LU / RD / RU for each substation where the ground fault is detected by the operation of the OVR 59, and correspond to the selected feeder. The breaker of the predicted ground fault feeder LD / LU / RD / RU corresponding to the location where the ground fault does not actually occur in the predicted ground fault feeder LD / LU / RD / RU that was shut off first is shut off. Reclose and supply normal power to the reclosed breaker.

この操作では、一例として変電所Ａを図示する図６に示すように、各地絡フィーダー制御ユニット４０ａ、４０ｂ及び４０ｃは、遮断制御ユニット（図４の３６ａ）から受信したブレーカ遮断情報に応じてブレーカ遮断信号を隣接変電所に伝達し、且つ、隣接変電所が生成したブレーカ遮断信号を受信する遮断信号伝達／受信ユニット４１ａ、ブレーカ遮断信号が管理者の予め設定した時間枠内で受信されたかを判断するタイマー４２ａ、ブレーカ遮断信号が、関連変電所から伝達された後の所定の時間枠内で隣接変電所から伝達される場合、関連変電所と隣接変電所間で地絡事故が発生していると判断する地絡箇所判断ユニット４３ａ、及び、実際に地絡が発生していない個所の予測地絡フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵに対応するブレーカを再閉路するための再閉路制御ユニット４４ａを有する。   In this operation, as shown in FIG. 6 illustrating the substation A as an example, the local feeder control units 40a, 40b, and 40c are configured according to the breaker cutoff information received from the cutoff control unit (36a in FIG. 4). The interruption signal transmission / reception unit 41a that transmits the interruption signal to the adjacent substation and receives the breaker interruption signal generated by the adjacent substation, whether the breaker interruption signal is received within the time frame preset by the administrator When the judging timer 42a and the breaker cutoff signal are transmitted from the adjacent substation within a predetermined time frame after being transmitted from the related substation, a ground fault has occurred between the related substation and the adjacent substation. The ground fault location determination unit 43a that determines that there is a ground fault and the blur corresponding to the predicted ground fault feeder LD / LU / RD / RU where the ground fault has not actually occurred. Having a reclosing control unit 44a for reclosing mosquitoes.

しかしながら、地絡個所判断ユニット４３ａは、関連変電所と隣接変電所の両方からのブレーカ遮断信号が、上りラインのフィーダーに対応するブレーカに関係するか否かを決定し、又は、さらにブレーカ遮断信号が下りラインのフィーダーに対応するブレーカに関係するか否かを決定できるので、地絡事故が上りラインで発生しているにも拘わらず、上りライン及び下りラインのフィーダーがそれぞれブレーカ遮断信号を伝達するという判断異常の発生を最小限に抑えることができる。   However, the ground fault location determination unit 43a determines whether or not the breaker cutoff signals from both the associated substation and the adjacent substation are related to the breaker corresponding to the feeder on the upstream line, or further, the breaker cutoff signal Can be determined whether or not it is related to the breaker corresponding to the feeder of the down line, so that the feeder of the up line and the down line respectively transmit the breaker cutoff signal even though the ground fault has occurred on the up line It is possible to minimize the occurrence of abnormal determination.

以下に、上りラインだけが示された電力供給システムを概略的に図７を参照に記載する。   In the following, a power supply system in which only the upstream line is shown is schematically described with reference to FIG.

図に示すように、地絡事故が変電所Ｂと変電所Ｃ間の上りラインの個所で発生した際に、空気中の地絡事故が発生している個所に沿って配置される、変電所ＡのＢｋｒ−ＲＵブレーカ５２、変電所ＢのＢｋｒ−ＲＵブレーカ５４、変電所ＣのＢｋｒ−ＬＵブレーカ５５、及び、変電所ＤのＢｋｒ−ＬＵブレーカ５７が、予測地絡フィーダーであると判断され、最初に遮断される。   As shown in the figure, when a ground fault occurs at the upstream line between substation B and substation C, the substation is located along the location where the ground fault in the air occurs. Bkr-RU breaker 52 at A, Bkr-RU breaker 54 at substation B, Bkr-LU breaker 55 at substation C, and Bkr-LU breaker 57 at substation D are determined to be predicted ground fault feeders. , First shut off.

その後、変電所Ａの地絡フィーダー制御ユニット（図３の４０ａ）は、Ｂｋｒ−ＲＵブレーカ５２が遮断されたことを知らせる信号を変電所Ｂへ伝達し、Ｂｋｒ−ＬＵブレーカ５３が遮断されたことを知らせる信号が、所定の時間枠内で変電所Ｂから伝達されたかを監視する。この時、変電所Ａはブレーカ遮断信号を伝達するが、変電所Ｂはブレーカ遮断信号を伝達しないので、変電所ＡのＢｋｒ−ＲＵブレーカ５２は再閉路される。   Thereafter, the ground fault feeder control unit (40a in FIG. 3) of the substation A transmits a signal notifying that the Bkr-RU breaker 52 has been cut off to the substation B, and that the Bkr-LU breaker 53 has been cut off. It is monitored whether or not a signal for informing is transmitted from the substation B within a predetermined time frame. At this time, substation A transmits a breaker cutoff signal, but substation B does not transmit a breaker cutoff signal, so Bkr-RU breaker 52 of substation A is reclosed.

さらに、変電所ＤのＢｋｒ−ＬＵブレーカ５７も、ブレーカ遮断信号が変電所ＣのＢｋｒ−ＲＵブレーカ５６から伝達されないので再閉路される。   Further, the Bkr-LU breaker 57 of the substation D is also reclosed because the breaker cutoff signal is not transmitted from the Bkr-RU breaker 56 of the substation C.

しかしながら、変電所ＢのＢｋｒ−ＲＵブレーカ５４と変電所ＣのＢｋｒ−ＬＵブレーカ５５の両方が遮断されるので、変電所Ｂと変電所Ｃは互いにブレーカ遮断信号を伝達し、地絡事故が変電所Ｂと変電所Ｃの間で発生していると判断し、管理者が修理を施すまでブレーカ５４とブレーカ５５は遮断されたままとなる。   However, since both the Bkr-RU breaker 54 at the substation B and the Bkr-LU breaker 55 at the substation C are cut off, the substation B and the substation C transmit a breaker cut-off signal to each other, and a ground fault occurs. The circuit breaker 54 and the circuit breaker 55 remain shut off until it is determined that the problem has occurred between the station B and the substation C and repairs are performed by the manager.

前述の本発明によると、地絡の発生が予測される箇所に配置されるフィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵが地絡事故が発生した時に決定され、前記フィーダーに対応するブレーカだけが最初に遮断されるため、ブレーカ２４ａ、２４ｂ及び２４ｃの全てが遮断されるのを防ぎ、様々な設備や公共の安全が迅速に確保される。さらに、予測地絡フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵに対応するブレーカが遮断された後、地絡が発生している箇所が正確に判断され、実際に地絡が発生していない予測地絡フィーダーＢｋｒ−ＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵに対応するブレーカが再閉路されるため、正常個所の鉄道列車の運行を迅速に再開できる。   According to the above-described present invention, the feeder LD / LU / RD / RU arranged at the place where the occurrence of the ground fault is predicted is determined when the ground fault occurs, and only the breaker corresponding to the feeder is shut off first. Therefore, the breakers 24a, 24b and 24c are all prevented from being blocked, and various facilities and public safety are quickly secured. Further, after the breaker corresponding to the predicted ground fault feeder LD / LU / RD / RU is cut off, the predicted ground fault feeder where the ground fault is accurately determined and the ground fault is not actually generated Since the breaker corresponding to Bkr-LD / LU / RD / RU is closed again, the operation of the railway train at the normal location can be resumed quickly.

以下、本発明の他の実施形態によるＤＣ牽引力供給システム用のΔI地絡保護リレーシステムを記載する。下記記述においても同じ符号を同じ要素に対して用い、可能な限り繰り返しの記述は省略する。   Hereinafter, a ΔI ground fault protection relay system for a DC traction power supply system according to another embodiment of the present invention will be described. In the following description, the same reference numerals are used for the same elements, and repeated descriptions are omitted as much as possible.

図８は、本発明の他の実施形態によるＤＣ牽引力供給システム用のΔI地絡保護リレーシステムの構造を示す図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating a structure of a ΔI ground fault protection relay system for a DC traction power supply system according to another embodiment of the present invention.

図に示すように、本発明の他の実施形態によるＤＣ牽引力供給システム用のΔI地絡保護リレーシステムは、地絡事故の発生を検知し、地絡電流検出用の接地スイッチ２１ａ、２１ｂ及び２１ｃを短絡又は開路する地絡検知ユニット２０ａ、２０ｂ及び２０ｃ、各フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵの地絡事故により発生する地絡電流値を互いに比較し、各変電所Ａ＿サブ、Ｂ＿サブ及びＣ＿サブの最大地絡電流値を有する予測地絡フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵを決定し、最初に決定された各予測フィーダーを遮断するフィーダー特定ユニット３０ａ、３０ｂ及び３０ｃ、対応する箇所が地絡事故が発生している箇所かを判断する各ブレーカ２４ａ、２４ｂ及び２４ｃに設置される電圧計６０、及び、電圧計６０を監視し、予測地絡フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵに対応するブレーカ中で、実際に地絡事故が発生していないフィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵに対応するブレーカを再閉路する地絡フィーダー制御ユニット４０ａ’、４０ｂ’及び４０ｃ’を有する。   As shown in the figure, a ΔI ground fault protection relay system for a DC traction power supply system according to another embodiment of the present invention detects the occurrence of a ground fault and detects ground fault current detection switches 21a, 21b and 21c. The ground fault detection units 20a, 20b and 20c which short-circuit or open the circuit, the ground fault current values generated by the ground faults of the feeders LD / LU / RD / RU are compared with each other, and the substations A_sub, B_sub and C_ Feeder specifying units 30a, 30b and 30c for determining a predicted ground fault feeder LD / LU / RD / RU having a sub maximum ground fault current value and blocking each predicted feeder initially determined; The voltmeter 60 installed in each of the breakers 24a, 24b and 24c for judging whether or not an accident has occurred, and the voltmeter 60 are monitored, and a predicted ground fault Ground fault feeder control units 40a 'and 40b for reclosing the breaker corresponding to the feeder LD / LU / RD / RU in which the ground fault accident has not actually occurred in the breaker corresponding to the LD / LU / RD / RU. With 'and 40c'.

すなわち、図３を参照に前述した本発明の他の実施形態によるＤＣ牽引力供給システム用のΔI地絡保護リレーシステムとは異なり、電圧計６０はブレーカ２４ａ、２４ｂ及び２４ｃにそれぞれ設置されるため、関連変電所及び隣接変電所の電圧を計測することができる。   That is, unlike the ΔI ground fault protection relay system for the DC traction power supply system according to another embodiment of the present invention described above with reference to FIG. 3, the voltmeter 60 is installed in the breakers 24a, 24b, and 24c, respectively. The voltage at the related substation and the adjacent substation can be measured.

さらに、関連変電所と隣接変電所が共に遮断される予測地絡フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵを有し、電圧計６０で計測した電圧値が使用者により設定された電圧値と同じかそれ未満の場合、地絡事故は関連変電所と隣接変電所間で発生していると判断することができる。さらに、関連変電所及び／又は隣接変電所が遮断される予測地絡フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵを有さず、電圧計６０で計測した電圧値が使用者により設定された電圧値以上である場合、地絡事故は関連変電所と隣接変電所間で発生していないと判断することができる。   Furthermore, it has a predicted ground fault feeder LD / LU / RD / RU in which both the related substation and the adjacent substation are shut off, and the voltage value measured by the voltmeter 60 is the same as the voltage value set by the user. If it is less than that, it can be determined that a ground fault has occurred between the related substation and the adjacent substation. Furthermore, the voltage value measured by the voltmeter 60 is greater than or equal to the voltage value set by the user without having the predicted ground fault feeder LD / LU / RD / RU in which the related substation and / or adjacent substation is shut off. In some cases, it can be determined that a ground fault has not occurred between the related substation and the adjacent substation.

本発明が、電圧計６０を有して地絡事故が発生している個所を決定するよう構成される場合、本発明の実施形態による地絡フィーダー制御ユニット４０ａ、４０ｂ及び４０ｃとは異なり、個々の地絡フィーダー制御ユニット４０ａ’、４０ｂ’及び４０ｃ’は、ブレーカ遮断信号を隣接変電所へ伝達、又はブレーカ遮断信号を隣接変電所から受信する遮断信号伝達／受信ユニット４１は有さない。   When the present invention is configured to determine the location where the ground fault has occurred with the voltmeter 60, unlike the ground fault feeder control units 40a, 40b and 40c according to the embodiment of the present invention, The ground fault feeder control units 40a ′, 40b ′ and 40c ′ do not have the cutoff signal transmission / reception unit 41 which transmits the breaker cutoff signal to the adjacent substation or receives the breaker cutoff signal from the adjacent substation.

それゆえ、地絡事故が発生しているフィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵをより正確且つ簡易に決定することができる。   Therefore, the feeder LD / LU / RD / RU in which the ground fault has occurred can be determined more accurately and easily.

上記では、本発明によるＤＣ牽引力供給システム用のΔI地絡保護リレーシステムを記載した。本発明の構造は、後述するように、ＤＣ牽引力供給システム用のΔI地絡保護リレーシステムの制御方法を通してより明確に理解される。   Above, a ΔI ground fault protection relay system for a DC traction power supply system according to the present invention has been described. The structure of the present invention is more clearly understood through a method of controlling a ΔI ground fault protection relay system for a DC traction power supply system, as described below.

図９は、本発明の実施形態による、ＤＣ牽引力供給システム用のΔI地絡保護リレーシステムの制御方法を示すフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart illustrating a method for controlling a ΔI ground fault protection relay system for a DC traction power supply system according to an embodiment of the present invention.

図に示すように、本発明によるＤＣ牽引力供給システム用のΔI地絡保護リレーシステムの制御方法では、地上とマイナスバスＤＣ（−）間の電位差が、過電圧リレー（ＯＶＲ）５９により監視されるので、地絡事故が頭上のライン（又は上りライン／下りライン）で発生しているかがステップＳ１０において判断される。   As shown in the figure, in the control method of the ΔI ground fault protection relay system for the DC traction power supply system according to the present invention, the potential difference between the ground and the minus bus DC (−) is monitored by the overvoltage relay (OVR) 59. In step S10, it is determined whether a ground fault has occurred in the overhead line (or the up line / down line).

結果として、実際に地絡事故が発生していないと判断される場合、地絡事故が発生しているかが継続的に監視されるが、地絡事故が発生していると判断された場合は、地絡電流検出用の接地スイッチ２１ａ、２１ｂ及び２１ｃが入り（又は、短絡され）、ステップＳ１１において十分な地絡電流値が得られる。   As a result, if it is determined that a ground fault has not actually occurred, it is continuously monitored whether a ground fault has occurred, but if it is determined that a ground fault has occurred, The ground switches 21a, 21b and 21c for detecting the ground fault current are turned on (or short-circuited), and a sufficient ground fault current value is obtained in step S11.

地絡電流検出用の接地スイッチ２１ａ、２１ｂ及び２１ｃがステップＳ１１において短絡し十分な地絡電流が流れると、電流変動検出装置３１ａ〜３４ａは、ステップＳ１２において各フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵの地絡電流値を計測し、他の変電所が地絡を検知できるようステップＳ１３において接地スイッチ２１ａ、２１ｂ及び２１ｃを切断する。しかしながら、前述のように、地絡電流値を算出するのに必要な計測は、できる限り短い時間内で行うのが望ましい。   When ground switches 21a, 21b, and 21c for detecting ground fault current are short-circuited in step S11 and sufficient ground fault current flows, current fluctuation detecting devices 31a to 34a each of feeders LD / LU / RD / RU in step S12. The ground fault current value is measured, and the ground switches 21a, 21b, and 21c are disconnected in step S13 so that other substations can detect the ground fault. However, as described above, it is desirable that the measurement necessary for calculating the ground fault current value be performed within the shortest possible time.

地絡電流値の計測が完了すると、各比較装置３５は各フィーダーＬＤ、ＬＵ、ＲＤ及びＲＵ（又は、電流変動）の計測地絡電流値を互いに比較し、ステップＳ１４において各変電所の最大地絡電流値を有する予測地絡フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵを判断する。各遮断制御ユニット３６は、ステップＳ１５において判断した予測地絡フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵを保護するために前記ブレーカを遮断する。   When the measurement of the ground fault current value is completed, each comparison device 35 compares the measured ground fault current values of the feeders LD, LU, RD and RU (or current fluctuations) with each other, and in step S14, the maximum ground of each substation is compared. A predicted ground fault feeder LD / LU / RD / RU having a fault current value is determined. Each shutoff control unit 36 shuts off the breaker to protect the predicted ground fault feeder LD / LU / RD / RU determined in step S15.

前記ブレーカがステップＳ１５において遮断されると、図６及び図７を参照して前述したように、ブレーカ遮断信号はステップＳ１６における地絡事故の方向の隣接変電所へ伝達される。   When the breaker is shut off in step S15, as described above with reference to FIGS. 6 and 7, the breaker cutoff signal is transmitted to the adjacent substation in the direction of the ground fault in step S16.

このとき、ステップＳ１７において、ブレーカ遮断信号が地絡事故の方向の隣接変電所からも伝達されているか否かが判断される。ブレーカ遮断信号が伝達されていると判断されると、関連変電所の予測地絡フィーダーと隣接変電所の予測地絡フィーダー間で地絡事故が発生していると判断され、ブレーカの遮断状態が維持される。さらに、ΔI地絡保護リレーシステムはリセットにより上記動作を繰り返す。   At this time, in step S17, it is determined whether or not the breaker cutoff signal is also transmitted from the adjacent substation in the direction of the ground fault. If it is determined that the breaker cutoff signal has been transmitted, it is determined that a ground fault has occurred between the predicted ground fault feeder of the related substation and the predicted ground fault feeder of the adjacent substation, and the breaker's cutoff status is Maintained. Further, the ΔI ground fault protection relay system repeats the above operation by resetting.

しかしながら、関連変電所と隣接変電所のブレーカ遮断信号が、上りラインのフィーダーに対応するブレーカに関係するか否かが更に判断されるか、又は、下りラインのフィーダーに対応するブレーカに関係するか否かが更に判断されることにより、地絡が発生している個所を誤って判断する可能性を最小限に抑えることが望ましい。   However, whether it is further determined whether the breaker cut-off signal of the related substation and the adjacent substation is related to the breaker corresponding to the upstream feeder, or is it related to the breaker corresponding to the downstream feeder? By further determining whether or not, it is desirable to minimize the possibility of erroneously determining where a ground fault has occurred.

一方、ステップＳ１８で隣接変電所からブレーカ遮断信号が伝達されないと判断すると、管理者が予め設定した再閉路設定時間が経過したか否かが判断される。再閉路設定時間が経過していないと判断されると、ステップＳ１７においてブレーカ遮断信号が隣接変電所から伝達されたか否かが継続的に監視される。   On the other hand, if it is determined in step S18 that the breaker cutoff signal is not transmitted from the adjacent substation, it is determined whether or not the reclosing setting time preset by the administrator has elapsed. If it is determined that the reclosing time has not elapsed, it is continuously monitored in step S17 whether or not the breaker cutoff signal has been transmitted from the adjacent substation.

これに対し、再閉路設定時間が経過したと判断されると、対応する箇所は実際に地絡が発生していない個所であると判断され、ステップＳ１９において遮断される予測地絡フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵに対応するブレーカが再閉路される。さらに、ΔI地絡保護リレーシステムはリセットされ、その後上記動作が繰り返される。   On the other hand, if it is determined that the reclosing time has elapsed, it is determined that the corresponding location is a location where no ground fault has actually occurred, and the predicted ground fault feeder LD / LU that is blocked in step S19. The breaker corresponding to / RD / RU is reclosed. Further, the ΔI ground fault protection relay system is reset, and then the above operation is repeated.

次に、本発明のもう一つの実施形態によるＤＣ電力供給システム用ΔI地絡保護リレーシステムの制御方法を記載する。しかしながら、以下においては可能な限り繰り返しの記載は省略する。   Next, a method for controlling a ΔI ground fault protection relay system for a DC power supply system according to another embodiment of the present invention will be described. However, repeated descriptions are omitted as much as possible below.

図１０は、本発明のもう一つの実施形態によるＤＣ電力供給システム用ΔI地絡保護リレーシステムの制御方法を示すフローチャートである。   FIG. 10 is a flowchart illustrating a method for controlling a ΔI ground fault protection relay system for a DC power supply system according to another embodiment of the present invention.

図１０のフローチャートについては、図８の構造を参照に説明する。まず、ステップＳ２０で地絡事故が頭上のライン（又は、上りライン／下りライン）で発生しているか否かが各ＯＶＲ５９により判断される。   The flowchart of FIG. 10 will be described with reference to the structure of FIG. First, in step S20, each OVR 59 determines whether or not a ground fault has occurred on an overhead line (or an up line / down line).

その結果、地絡事故が発生していないと判断されると、地絡事故が発生しているか否かが継続的に監視されるが、一方、地絡事故が発生していると判断されると、ステップＳ２１において地絡電流検出用の接地スイッチ２１ａ、２１ｂ及び２１ｃが入る（又は、短絡する）。   As a result, if it is determined that a ground fault has not occurred, it is continuously monitored whether or not a ground fault has occurred. On the other hand, it is determined that a ground fault has occurred. In step S21, the ground switches 21a, 21b and 21c for detecting the ground fault current are turned on (or short-circuited).

ステップＳ２１において地絡電流検出用の接地スイッチ２１ａ、２１ｂ及び２１ｃが入り十分な電流が流れると、ステップＳ２２において各フィーダーＬＤ、ＬＵ、ＲＤ及びＲＵの地絡電流値が計測され、ステップＳ２３において接地スイッチ２１ａ、２１ｂ及び２１ｃが切れて他の変電所が地絡を検知できる。   When the ground switches 21a, 21b and 21c for detecting the ground fault current are turned on in step S21 and sufficient current flows, the ground fault current values of the feeders LD, LU, RD and RU are measured in step S22, and grounded in step S23. The switches 21a, 21b and 21c are cut off so that other substations can detect the ground fault.

ステップＳ２３において地絡電流検出用の接地スイッチ２１ａ、２１ｂ及び２１ｃが切れると、各比較装置３５は、地絡電流値を互いに比較し、ステップＳ２４において各変電所の最大地絡電流値を有する予測地絡フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵを決定し、ステップＳ２５においてブレーカを遮断してその予測地絡フィーダーを保護する。   When the ground switches 21a, 21b and 21c for detecting the ground fault current are cut off in step S23, the respective comparison devices 35 compare the ground fault current values with each other, and in step S24, the prediction having the maximum ground fault current value of each substation is performed. The ground fault feeder LD / LU / RD / RU is determined, and the breaker is shut off in step S25 to protect the predicted ground fault feeder.

ブレーカがステップＳ２５において遮断されると、ブレーカにおける電圧値が所定値と同じかそれ以下であるかがステップＳ２６において判断される。   When the breaker is shut off in step S25, it is determined in step S26 whether the voltage value at the breaker is equal to or less than a predetermined value.

その結果、電圧値が所定値と同じかそれ以下と判断されると、地絡事故は関連変電所の予測地絡フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵと、隣接変電所の予測地絡フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵとの間で発生していると判断され、ブレーカの遮断状態が維持される。その後、ΔI地絡保護リレーシステムはリセットされる。   As a result, when it is determined that the voltage value is equal to or less than the predetermined value, the ground fault is caused by the predicted ground fault feeder LD / LU / RD / RU of the related substation and the predicted ground fault feeder LD / of the adjacent substation. It is determined that it has occurred between the LU / RD / RU and the breaker shut-off state is maintained. Thereafter, the ΔI ground fault protection relay system is reset.

反対に、前記ブレーカにおける電圧値が所定値と同じかそれ以下でないと判断されると、ステップＳ２７において再閉路設定時間が経過したか否かが判断される。これは、遮断されるブレーカの方向にある変電所のＯＶＲ５９が作動する前に接地スイッチが関連変電所で遮断されると、遮断されるブレーカの方向にある変電所のＯＶＲ５９が、各ＯＶＲ５９の作動変動や製造特性により作動しない場合があるからである。従って、そのような状況に対応するため、短絡接地スイッチを再開路するのに必要な時間待機し、隣接変電所のＯＶＲ５９を作動させて、対応するブレーカを作動させている。   On the other hand, if it is determined that the voltage value at the breaker is not equal to or less than the predetermined value, it is determined in step S27 whether or not the reclosing time has elapsed. This is because if the earthing switch is shut off at the associated substation before the OVR 59 of the substation in the direction of the circuit breaker is activated, the OVR 59 of the substation in the direction of the breaker will be activated for each OVR 59. This is because it may not operate due to fluctuations and manufacturing characteristics. Therefore, in order to cope with such a situation, the time required for restarting the short-circuit grounding switch is waited, the OVR 59 of the adjacent substation is operated, and the corresponding breaker is operated.

その結果、再閉路設定時間が経過していないと、再閉路設定時間が経過したか否かが継続的に判断され、一方、再閉路設定時間が経過すると、地絡事故が関連変電所の予測地絡フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵと、隣接変電所の予測地絡フィーダーＬＤ／ＬＵ／ＲＤ／ＲＵとの間では発生していないと判断され、遮断される予測地絡フィーダーに対応するブレーカはステップＳ２８において再閉路され、その後ΔI地絡保護リレーシステムはリセットされる。   As a result, if the reclose setting time has not elapsed, it is continuously determined whether or not the reclose setting time has elapsed.On the other hand, if the reclose setting time elapses, a ground fault will be predicted for the relevant substation. Breaker corresponding to the predicted ground fault feeder that is judged to have not occurred between the ground fault feeder LD / LU / RD / RU and the predicted ground fault feeder LD / LU / RD / RU of the adjacent substation and shut off. Is reclosed in step S28, after which the ΔI ground fault protection relay system is reset.

上記において、ＤＣ牽引力供給システム用のΔI地絡保護リレーシステム及び前記リレーシステムの制御方法を記載した。本発明の技術的構造は、当業者であれば、本発明の技術的意義と重要な特徴を逸脱せずに他の実施形態として実施可能であるものと理解すべきである。   In the above, the ΔI ground fault protection relay system for the DC traction power supply system and the control method of the relay system have been described. It should be understood by those skilled in the art that the technical structure of the present invention can be implemented as other embodiments without departing from the technical significance and important features of the present invention.

以上のように、上記実施形態は一例であってその記載した範囲に限定されず、本発明の範囲は、上記の詳細な説明よりも添付する請求項により定義され、請求項の意味や範囲、同等のものから派生する全ての変更及び修正は、本発明の範囲内のものと理解すべきである。   As described above, the above-described embodiment is an example and is not limited to the described scope, and the scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the above detailed description, and the meaning and scope of the claims, All changes and modifications derived from the equivalents should be understood to be within the scope of the present invention.

本発明は、概して、ＤＣ牽引力供給システム用のΔI地絡保護リレーシステム及び前記リレーシステムの制御方法に関するものであって、より詳細には、地絡事故がＤＣ牽引力供給システム内で発生した際、地絡が発生しているフィーダーを予測し、最初に予測フィーダーを遮断することで、事故による損害を最小限に抑え、地絡が実際に発生しているフィーダーを迅速且つ正確に決定するものである。   The present invention generally relates to a ΔI ground fault protection relay system for a DC traction power supply system and a method for controlling the relay system, and more particularly, when a ground fault occurs in the DC traction power supply system. By predicting the feeder where the ground fault has occurred and first blocking the predicted feeder, the damage due to the accident is minimized, and the feeder where the ground fault actually occurs is determined quickly and accurately. is there.

１０ａ、１０ｂ、１０ｃ・・地絡保護リレー、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・ブレーカ、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ・・地絡検知ユニット、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ・・短絡又は閉路接地スイッチ、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ・・整流器、２３ａ、２３ｂ、２３ｃ・・整流変圧器、２５、２６・・鉄道列車用走行レール、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ・・フィーダー特定ユニット、３１ａ〜３４ａ・・電流変動検出ユニット、３５ａ・・比較ユニット、３６ａ・・遮断制御ユニット、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ・・地絡フィーダー制御ユニット、４１ａ・・遮断信号伝達／受信ユニット、４２ａ・・タイマー、４３ａ・・地絡箇所判断ユニット、４４ａ・・再閉路制御ユニット、５２・・変電所ＡのＢｋｒ−ＲＵブレーカ、５４・・変電所ＢのＢｋｒ−ＲＵブレーカ、５５・・変電所ＣのＢｋｒ−ＬＵブレーカ、５７・・変電所ＤのＢｋｒ−ＬＵブレーカ、５９・・過電圧リレー（ＯＶＲ）、６０・・電圧計   10a, 10b, 10c .. Ground fault protection relay, 12a, 12b, 12c .. Breaker, 20a, 20b, 20c .. Ground fault detection unit, 21a, 21b, 21c .. Short circuit or closed circuit ground switch, 22a, 22b, 22c ·· Rectifier, 23a, 23b, 23c · · Rectifier transformer, 25, 26 · · Rail for railroad trains, 30a, 30b, 30c · · Feeder specifying unit, 31a to 34a · · Current fluctuation detection unit, 35a · · Comparison unit 36a · · Cutoff control unit, 40a, 40b, 40c · · Ground fault feeder control unit, 41a · · Cutoff signal transmission / reception unit, 42a · · Timer, 43a · · Ground fault location determination unit, 44a ·・ Reclose control unit, 52 ・ ・ Bkr-RU breaker at substation A, 54 ・ ・ Bkr-R at substation B Breaker, 55 ... substation C of Bkr-LU breaker Bkr-LU breaker 57 ... substation D, 59 ... overvoltage relay (OVR), 60 ... voltmeter

Claims (12)

ＤＣ牽引力供給システム内で地絡事故を検知し、前記地絡事故を検知した際に関連変電所の地絡電流値を検出する１つ又はそれ以上の接地スイッチを短絡させる、１つ又はそれ以上の地絡検知ユニットと、
前記地絡電流検出用の接地スイッチ短絡の際に検出される複数のフィーダーの地絡電流値を互いに比較し、各変電所の最大地絡電流値を有する予測地絡フィーダーを特定し、前記各予測地絡フィーダーに対応するブレーカを最初に遮断させる、１つ又はそれ以上のフィーダー特定ユニットと、
前記関連変電所から隣接変電所へブレーカ遮断信号を伝達し、前記ブレーカ遮断信号を隣接変電所から受信した際に、関連変電所のフィーダーが地絡フィーダーであると決定し、前記予測地絡フィーダーに対応する遮断ブレーカ中で、実際に地絡が発生していないフィーダーに対応するブレーカを再閉路する、１つ又はそれ以上の地絡フィーダー制御ユニット、を備える
ことを特徴とする直流（ＤＣ）牽引力供給システム用のデルタI（ΔI）地絡保護リレーシステム。One or more that detects a ground fault in the DC traction power supply system and shorts one or more ground switches that detect the ground fault current value of the associated substation when the ground fault is detected A ground fault detection unit of
The ground fault current values of a plurality of feeders detected when the ground switch for ground fault current detection is short-circuited are compared with each other, the predicted ground fault feeder having the maximum ground fault current value of each substation is identified, One or more feeder specific units that initially shut off the breaker corresponding to the predicted ground fault feeder;
When the breaker cutoff signal is transmitted from the related substation to the adjacent substation and the breaker cutoff signal is received from the adjacent substation, it is determined that the feeder of the related substation is a ground fault feeder, and the predicted ground fault feeder One or more ground fault feeder control units that reclose circuit breakers corresponding to feeders that do not actually have a ground fault in a breaker corresponding to Delta I (ΔI) ground fault protection relay system for traction power supply system. ＤＣ牽引力供給システム内で地絡事故を検知し、前記地絡事故が検知された際に関連変電所の地絡電流値を検出する１つ又はそれ以上の接地スイッチを短絡させる、１つ又はそれ以上の地絡検知ユニットと、
地絡電流検出用の接地スイッチ短絡の際に検出される複数のフィーダーの地絡電流値を互いに比較し、各変電所の最大地絡電流値を有する予測地絡フィーダーを特定し、各予測地絡フィーダーに対応するブレーカを最初に遮断させる、１つ又はそれ以上のフィーダー特定ユニットと、
各ブレーカに設置され、関連変電所と隣接変電所の両方が予測地絡フィーダーに対応する遮断されるブレーカを有し、計測電圧値が所定値と同じかそれ以下である場合に作動される１つ又はそれ以上の電圧計によって、関連変電所と隣接変電所間で地絡事故が発生していると判断し、且つ、
前記電圧計を監視し、予測地絡フィーダーに対応する遮断されるブレーカの中で、実際に地絡が発生していないフィーダーに対応するブレーカを再閉路する１つ又はそれ以上の地絡フィーダー制御ユニット、を含む
ことを特徴とする直流（ＤＣ）牽引力供給システム用のデルタI（ΔI）地絡保護リレーシステム。One or more of detecting a ground fault in the DC traction power supply system and short-circuiting one or more grounding switches for detecting a ground fault current value of an associated substation when the ground fault is detected The above ground fault detection unit,
The ground fault current values of multiple feeders detected when the ground switch for ground fault current detection is short-circuited are compared with each other, the predicted ground fault feeder having the maximum ground fault current value of each substation is identified, and each predicted ground One or more feeder specific units that initially shut off the breaker corresponding to the feeder;
Installed in each breaker and activated when both the associated substation and adjacent substation have a breaker corresponding to the predicted ground fault feeder and the measured voltage value is less than or equal to the predetermined value 1 One or more voltmeters determine that a ground fault has occurred between the relevant substation and the adjacent substation; and
One or more ground fault feeder controls that monitor the voltmeter and reclose the breaker corresponding to the feeder that is not actually grounded among the interrupted breakers corresponding to the predicted ground fault feeder A Delta I (ΔI) ground fault protection relay system for a direct current (DC) traction power supply system. 前記地絡検知ユニットにおいて、地絡電流値が検出された後、前記地絡電流検出用の接地スイッチを再開路するようにした
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のΔI地絡保護リレーシステム。3. The ΔI ground fault protection according to claim 1, wherein the ground fault detection unit restarts the ground switch for detecting the ground fault current after a ground fault current value is detected. Relay system. 前記フィーダー特定ユニットが、対応する地絡電流検出用の接地スイッチが短絡された時点tcから、管理者が予め設定した所定時点tw（式[１]参照）までの時間枠内で得られた電流値を用いて地絡電流値を検出するようにした
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のΔI地絡保護リレーシステム。The feeder specific unit is obtained within a time frame from a time t c when a corresponding ground fault current detection ground switch is short-circuited to a predetermined time t w (see Equation [1]) preset by the administrator. The ΔI ground fault protection relay system according to claim 1, wherein a ground fault current value is detected using the measured current value. フィーダー特定ユニットが、低漏れ抵抗の電力供給システム内で、地絡事故が発生した時点tfから、管理者が予め設定した所定時点tw（式[２]参照）までの時間枠内で得られた電流値を用いて地絡電流値を検出するようにした
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のΔI地絡保護リレーシステム。The feeder specific unit is obtained within the time frame from the time t f when the ground fault occurred in the power supply system with low leakage resistance to the predetermined time t w (see Equation [2]) preset by the administrator. The ΔI ground fault protection relay system according to claim 1, wherein a ground fault current value is detected using the obtained current value. 前記地絡フィーダー制御ユニットが、前記二つの変電所からのブレーカ遮断信号が、上りラインのフィーダーに対応するブレーカ、又は、下りラインのフィーダーに対応するブレーカから生成される際に、前記二つの変電所の予測地絡フィーダーが地絡フィーダーであると判断するようにした
ことを特徴とする請求項１に記載のΔI地絡保護リレーシステム。When the ground fault feeder control unit generates the breaker cutoff signal from the two substations from the breaker corresponding to the feeder on the upstream line or the breaker corresponding to the feeder on the downstream line, the two transformers The ΔI ground fault protection relay system according to claim 1, wherein the predicted ground fault feeder is determined to be a ground fault feeder. ＤＣ牽引力供給システム内での地絡事故を検知する地絡事故検知ステップと、
地絡事故が検知された際に、関連変電所の地絡電流値を検出する複数の接地スイッチを短絡する接地スイッチ短絡ステップと、
前記地絡電流検出用の接地スイッチ短絡の際に、複数の各フィーダーの地絡電流値を検出し、互いに比較し、各変電所の最大地絡電流値を有する予測地絡フィーダーを特定する遮断ブレーカ特定ステップと、
各予測地絡フィーダーに対応するブレーカを最初に遮断するフィーダー遮断ステップ、及び、
関連変電所から隣接変電所へブレーカ遮断信号を伝達し、前記ブレーカ遮断信号を隣接変電所から受信した際に、関連変電所のフィーダーが地絡フィーダーであると決定し、予測地絡フィーダーに対応する遮断されるブレーカ中で、実際に地絡が発生していないフィーダーに対応するブレーカを再閉路するフィーダー再閉路ステップ、を含む
ことを特徴とする直流（ＤＣ）牽引力供給システム用のデルタI（ΔI）地絡保護リレーシステムの制御方法。A ground fault detection step for detecting a ground fault in the DC traction power supply system;
When a ground fault is detected, a ground switch short-circuiting step for short-circuiting a plurality of ground switches for detecting a ground fault current value of the related substation;
When the ground switch for detecting the ground fault current is short-circuited, a ground fault current value of each of a plurality of feeders is detected, compared with each other, and a predicted ground fault feeder having the maximum ground fault current value of each substation is identified. Breaker specific step,
A feeder shut-off step that first shuts off the breaker corresponding to each predicted ground fault feeder; and
When a breaker cut-off signal is transmitted from the related substation to the adjacent substation and the breaker cut-off signal is received from the adjacent substation, it is determined that the feeder of the related substation is a ground fault feeder and corresponds to the predicted ground fault feeder A feeder reclosing step for reclosing a breaker corresponding to a feeder that has not actually caused a ground fault in the interrupted breaker, and Delta I for a direct current (DC) traction power supply system, characterized in that ΔI) Control method of the ground fault protection relay system. ＤＣ牽引力供給システム内での地絡事故を検知する地絡事故検知ステップと、
地絡事故が検知された際に、関連変電所の地絡電流値を検出する複数の接地スイッチを短絡する接地スイッチ短絡ステップと、
前記地絡電流検出用の接地スイッチ短絡の際に、複数の各フィーダーの地絡電流値を検出して互いに比較し、各変電所の最大地絡電流値を有する予測地絡フィーダーを特定する遮断ブレーカ特定ステップと、
前記各予測地絡フィーダーに対応するブレーカを最初に遮断するフィーダー遮断ステップと、
前記各ブレーカにおける電圧値を計測し、関連変電所と隣接変電所が共に前記予測地絡フィーダーに対応する遮断されるブレーカによって、計測された電圧値が所定値と同じかそれ以下である場合に、関連変電所と隣接変電所の間で地絡事故が発生していると判断する地絡個所検出ステップ、及び、
前記予測地絡フィーダーに対応する遮断されるブレーカ中で、実際に地絡が発生していないフィーダーに対応するブレーカを再閉路するフィーダー再閉路ステップ、を含む
ことを特徴とする直流（ＤＣ）牽引力供給システム用のデルタI（ΔI）地絡保護リレーシステムの制御方法。A ground fault detection step for detecting a ground fault in the DC traction power supply system;
When a ground fault is detected, a ground switch short-circuiting step for short-circuiting a plurality of ground switches for detecting a ground fault current value of the related substation;
When the ground switch for detecting the ground fault current is short-circuited, a ground fault current value of each of a plurality of feeders is detected and compared with each other, and a predicted ground fault feeder having the maximum ground fault current value of each substation is identified. Breaker specific step,
A feeder blocking step of first blocking a breaker corresponding to each predicted ground fault feeder;
When the voltage value measured at each breaker is the same as or lower than the predetermined value by the breaker to which both the related substation and the adjacent substation are cut off corresponding to the predicted ground fault feeder, A ground fault location detecting step for judging that a ground fault has occurred between the related substation and the adjacent substation; and
A feeder reclosing step for reclosing a breaker corresponding to a feeder in which a ground fault has not actually occurred in a circuit breaker corresponding to the predicted ground fault feeder; A method for controlling a Delta I (ΔI) ground fault protection relay system for a supply system. 地絡電流値が検出された後、前記地絡電流検出用の接地スイッチを再開路するステップをさらに含む
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の制御方法。The control method according to claim 7, further comprising a step of restarting the ground switch for detecting a ground fault current after a ground fault current value is detected. 前記遮断ブレーカ特定ステップが、対応する地絡電流検出用の接地スイッチ短絡の時点tcから、管理者が予め設定した所定時点tw（式[１]参照）までの時間枠内に得られた電流値を用いて地絡電流値を検出するようにした
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の制御方法。The blocking breaker particular step, from the time t c of the ground switch short for detecting the corresponding ground-fault current, the administrator is obtained within a time frame of up to preset predetermined time t w (see equation [1]) The control method according to claim 7 or 8, wherein a ground fault current value is detected using a current value. 前記遮断ブレーカ特定ステップが、低漏れ抵抗の電力供給システム内で、地絡事故が発生した時点tfから、管理者が予め設定した所定時点tw（式[２]参照）までの時間枠内に得られた電流値を用いて前記地絡電流値を検出するようにした
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の制御方法。In the time frame from the time t f when the ground fault occurred in the power supply system having a low leakage resistance to the predetermined time t w (see formula [2]) preset by the administrator The control method according to claim 7 or 8, wherein the ground fault current value is detected using the current value obtained in step (9). 前記フィーダー再閉路ステップは、前記二つの変電所からのブレーカ遮断信号が、上りラインのフィーダーに対応するブレーカ、又は、下りラインのフィーダーに対応するブレーカから生成される際に、前記二つの変電所の予測地絡フィーダーが地絡フィーダーであると判断するようにした
ことを特徴とする請求項７に記載の制御方法。The feeder reclosing step is configured such that when the breaker cutoff signal from the two substations is generated from a breaker corresponding to an upstream feeder or a breaker corresponding to a downstream feeder, the two substations The control method according to claim 7, wherein the predicted ground fault feeder is determined to be a ground fault feeder.
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