JPH01180469A - 配電線路の事故区間検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は配電線路の複数の区間のうち、どの区間に事故
が発生したかを検出して事故区間の切り離しができる配
電線路の事故区間検出装置に関するものである。

（従来の技術） 電線路においては、迅速な事故区間の発見と健全区間の
再送電が望まれるが、従来の配電線の事故区間検出装置
は、第７図に示すように母線りに接地用変圧器ＧＰＴを
、又、配電線１ａ〜ＩＣには零相変流器ＺＣＴをそれぞ
れ装着し、接地用変圧器ＧＰＴ及び零相変流器ＺＣＴに
は地絡方向継電器ＤＧＲを接続してあり、地絡等の事故
が発生して事故電流が流れると、この地絡方向継電器Ｄ
ＧＨにより零相変流器ＺＣＴの出力した事故電流と、接
地用変圧器ＧＰＴの出力した零相電圧Ｖｏとにより事故
回線を選択判別し、さらに、二次母線地絡過電圧継電器
０ＶＧＲの動作により事故配電線の遮断器ＣＢが開路す
るとともに全区間の区分開閉器ＳＳも自動的に開路する
ようになっていた。

事故区間を検出するには、まず遮断器ＣＢを投−人して
、区間ごとに設けた区分開閉器ＳＳを順次閉路していき
、事故区間前後の区分開閉器ＳＳが閉路されたときの前
記零相変流器ＺＣＴの出力の変動を判別装置（図示路）
により判別して事故区間を検出していた。

（発明が解決しようとする課題） ところが、前記従来の配電線路の事故区間検出装置では
、区分開閉器ＳＳを事故区間前後で閉路すると、事故区
間には再び事故電流が流れるので、再度、遮断器が開路
して全区間が停電し、電力需要家に不便を強いていた。

本発明の目的は、上記問題点を解消して、地絡事故等が
生じた場合に、事故区間を迅速に判別して切り離し、事
故区間以外では停電を無くするか、もしくは事故発生時
のみの短時間停電にとどめることができる配電線におけ
る事故区間検出装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は前記目的を達成するため、三相配電線の系統を
区分した複数の区間において、親局とする一つの区間に
は、前記三相配電線の電圧及び電流の零相成分と、任意
の一相の電圧あるいは電流の相成分の検出手段と、前記
零相成分と相成分の位相差検出回路とを設け、一方、子
局とする他の区間にはそれぞれ前記三相配電線の電流の
零相成分と、前記の任意の一相と同相の電圧あるいは電
流の相成分の検出手段と、前記零相成分と相成分の位相
差検出回路設け、かつ、両位相差検出回路にはそれぞれ
演算装置と該演算装置に接続した区間相互の通信装置と
を設けてなり、親局における零相成分と相成分との位相
差と、前記通信装置を介して入力した子局における零相
成分と相成分との位相差とを比較して一方の親局におい
て事故区間を検出するとともに、事故区間となった区間
の子局に指令して核子局において区分開閉機を回路する
ように構成している。

（作用） 本発明は前記手段を採ったことにより、次のように作用
する。

各子局側の検出手段により検出された電流の零相成分及
び電流又は電圧の相成分は子局側の位相差検出回路に入
力され、ここで零相成分と相成分との位相差が検出され
て演算装置に入力され、各子局側のそれぞれの通信装置
から親局例の通信装置に発信される。一方、親局側の検
出手段により検出された電流と電圧それぞれの零相成分
及び電流又は電圧の相成分は同じく親局側の位相差検出
回路に入力され、ここで位相差が検出されて親局側の演
算装置に入力される。この親局側では演算装置により子
局側から発信された前記位相差と前記親局側の位相差と
を比較演算して、基準となる相成分から零相成分との位
相差が検出され、地絡事故等が生じると、その前後の区
間の子局側において前記位相差が変化するため、この変
化した区間を親局側の演算装置により判別して、検出す
る。

そして、親局例の演算回路により所定時間（たとえば１
秒間）以内に事故区間が検出された場合には、親局側の
指令によりループ点開閉器を投入するとともに事故区間
両端の開閉器を開放して、該事故区間を停電し、事故区
間以外の健全区間の配電線に送電する。

又、親局例の演算回路により前記所定時間以内に事故区
間が検出されなかった場合には、地絡方向継電器で遮断
器を開放して、前記親局例の指令により遮断器、各区分
開閉器及びループ点開閉器を投入して前記事故区間以外
の健全区間に送電する。

（実施例） 以下、本発明を具体化した一実施例を第１図〜第３図に
基づいて説明する。

第１図左側に示すように、親局としての変電所側では三
相の配電線１ａ、ｌｂ、ｌｃに対し、零相電圧Ｖｏを検
出するための零相成分の検出手段としての接地用変圧器
ＧＰＴと、零相電流■０を検出するための零相変流器（
ＺＣＴ）とが接続されている。又、前記三相の配電線１
ａ、ｌｂ。

１ｃには、それぞれ各相の親局側の相成分の検出手段と
しての変流器ＣＴａ、ＣＴｂ、ＣＴｃが装着され、各配
電線の相電流１ａ、Ｉｂ、Ｉｃを検出し得るようになっ
ている。なお、この実施例ではＩａ相の電流Ｉａを後述
の位相差検出回路２へ入力するようにしている。

前記接地用変圧器ＧＰＴと、変流器ＣＴａには、前述し
た零相電圧Ｖｏと前記１ａ相の相電流１ａとの位相差θ
ｖｏ−ｉａを検出するための親局側の位相差検出回路２
が接続されている。又、前記接地変圧器ＧＰＴと零相変
流器ＺＣＴには地絡方向継電器ＤＧＲが接続され、事故
発生信号を次に述べる親局側の演算装置４に出力し得る
ようにしている。

前記演算装置４は第２図に示すように中央演算処理装置
ＣＰＵと、メモリＲＡＭと、ディジダルインプットＤＩ
と、ディジタルアウトプットＤ。

とアドレス・データバスＢＵＳとにより構成されている
。そして、前記ディジタルインプットＤＩには前記位相
差検出回路２からの信号と、地絡方向継電器ＤＧＲから
の地絡事故が発生したかいなかを伝達するＯＮ・ＯＦＦ
信号と、さらに、遮断器ＣＢのＯＮ・ＯＦＦ状態が入力
され、又、遮断器ＣＢはディジタルアウトプットＤＯの
出力信号によってＯＮ・ＯＦＦ動作する。

さらに、前記アドレス・データバスＢＵｓには、次に述
べる子局側の通信装置１１がらの信号を受信する親局例
の通信装置５が接続されている。なお、この通信装置５
は、例えば光ファ゛イバやリード線等の通信線１２ある
いは無線により営業所の制御装置６と交信が行えるよう
になっている。

一方、第１図右側に示すように配電線１ａ〜ＩＣの各区
間の三相の配電線１ａ、ｌｂ、ｌｃには、それぞれ各相
の相成分の検出手段としての変流器ＣＴａ、ＣＴｂ、Ｃ
Ｔｃが装着され、各配電線の相電流Ｉ　ａ　′＊　　Ｉ
　ｂ　’　＋　　Ｉ　ｃ　’を検出し得るようになって
いる。

前記各変流器ＣＴ　ａ　、　　ＣＴ　ｂ　、　ＣＴ　ｃ
は、零相電流検出回路７に接続され、ここで零相電流Ｉ
Ｏを算出するようになっている。なお、この実施例では
前記変流器ＣＴａ−ＣＴｃと零相電流検出回路７により
零相成分の検出手段Ｍを構成している。

前記零相電流検出回路７と、三相のうち一相、例えば配
電線１ａの変流器ＣＴａには、零相電流１ｏと、１ａ相
の電流１ａ’との位相差θｉｏ−ｉａ’を検出するため
の子局側の位相差検出回路８が接続されている。又、前
記零相電流検出回路７には零相電流のレベルを検−出す
るためのＩｏレベル検出器９が接続され、零相電流１ｏ
の大きさによりＯＮ、ＯＦＦするＩｏレベル信号を次に
述べる子局側の演算装置１０に入力するようにしている
。

前記演算装置１０は、第３図に示すように、前述した親
局例の演算装置４と同様に構成されており、ディジタル
インプットＤＩには前記位相差検出回路８が接続され、
かつ、零相電流検出回路７に接続されたＩｏレベル−検
出器９から出力された０Ｎ−ＯＦＦ信号と、さらに、区
分開閉器ＳＳの０Ｎ−ＯＦＦ状態が入力され、又、区分
開閉器ＳＳはディジタルアウトプットＤｏの出力信号に
よって０Ｎ−ＯＦＦ動作する。

又、アドレス・データバスＢＵＳには子局側の通信装置
１１が接続され、例えば光ファイバやリード線等の通信
線１２により前記親局側の通信装置５に接続されている
。

次に、前記のように構成した事故区間検出装置について
、その作用を説明する。

まず、親局側においては、接地用変圧器ＧＰＴにより零
相電圧ｖＯが検出され、変流器ＣＴａにより１ａ相の相
電流Ｉａが検出され、この零相電圧ｖＯ及び相電流１ａ
は位相差検出回路２に入力されて、ここで位相差θｖｏ
−ｉａが算出されるとともに、該位相差θｖｏ−ｉａと
地絡方向継電器ＤＧＲにより事故発生信号が次の演算装
置４に入力される。

一方、配電線の子局側においては、各変流器ＣＴａ−ｃ
’ｒｃにより各相の相電流１ａ’〜Ｉｃ’が検出され、
この相電流は零相電流検出回路７に入力されて零相電流
■０が算出される。そして、この零相電流１ｏと１ａ相
の相電流Ｉａ’が位相差検出回路８に入力され、ここで
位相差θｉｏ−１ａ′が算出される。そして、この位相
差θ１Ｏ−ｉａ′とｌＯレベル検出器９から出力された
１ｏレベル信号は、演算装置１０に人力され、ここから
通信装置１１により通信線１２を経て親局側の通信装置
５へ送信され、該通信装置５から親局側の演算装置４に
入力される。このようにして該演算装置４には、前述し
た親局側で検出した位相差θｖｏ−ｉａと子局側で検出
した位相差θｉ。

−ｉａ　’が入力されるが、配電線１ａ−１ｃが健全状
態では、親局側の地絡方向継電器ＤＧＲからＯＦＦ信号
が、ディジタルインプットＤＩに入力されているので、
親局側の演算装置４は動作しない。

一方、子局側においては地絡事故が発生していないと、
ｉｏレベル検出器９からＯＦＦ信号が、ディジタルイン
プットＤＩに入力されているので、子局側の演算装置１
０も動作しない。

今、配電線のある区間で例えば地絡事故が発生すると、
親局側では地絡方向継電器ＤＧＲからデジタルインプラ
）ＤＩに事故発生信号が入力されるとともに、各子局側
のＩｏレベル検出器９からＯＮ信号がディジタルインプ
ットＤＩに入力されるので、親局側の演算装置４により
前述した位相差θｖｏ−ｉａ及び位相差θｉｏ−４ａ゛
から零相電圧Ｖｏと零相電流ＩＯとの位相差θｖｏ−ｉ
ｏが演算されて、事故区間が検出されるとともに、上述
した演算処理時間が所定時間（例えば１秒）以上になる
場合には、親局例の演算装置４から遮断器ＣＢにＯＦＦ
信号又は、ＤＧＨの遅延信号であるＯＦＦ信号が出力さ
れ、配電線が停電状態となる。その後、親局の指令によ
り遮断器ＣＢ及び区分開閉器ＳＳが操作され、事故区間
以外め健全区間に送電される。

上述した演算処理時間が所定時間（例えば１秒）以下に
なる場合には、親局の指令により、前記ループ点開閉器
（図示せず）が閉路され、事故区間をはさむ区分開閉器
ＳＳがＯＦＦされて事故区間のみが停電状態となる。な
お、この場合事故区間は所定時間以内に切り離されるの
で、遮断器ＣＢは開路しない。

なお、前記実施例では変電所の建物内に設置されている
接地用変圧器ＧＰＴを親局における零相成分の検出手段
として使用することにより、子局側で、屋外に絶縁信頼
性の点で難点のあるＧＰＴを配設する場合に比較して、
信頼性を向上することができる。

なお、本発明は次のように具体化することも可能である
。

（１）前記実施例では親局側において地絡方向継電器Ｄ
ＧＲからの０Ｎ−ＯＦＦ信号を演算装置４に入力するよ
うにしたが、これに代えて第１図に示すように親局側に
別途設けた零相変流器ＺＣＴからの零相電流１ｏを第４
図に示すＩｏレベル検出器１５に入力し、この検出器１
５から出力されるＯＮ・ＯＦＦ信号を演算装置４に入力
するように構成し、子局側の装置は第３図と同様に構成
すること。

（２）第５図に示すように、親局側の基準となる相電流
１ａに代えて、相成分の検出手段としての計器用変圧器
ＰＴａにより検出さ・れた相電圧Ｖａ’を位相差検出回
路２に入力し、該検出回路２から位相差θｖｏ−ｖａを
出力するように構成する。

一方、子局側において、前記変流器ＣＴａに代えて、第
６図に示すように、各区分に設けた計器用変圧器ＰＴａ
からの相電圧Ｖａ’を位相差検出回路８に入力し、該検
出回路８から位相差θｉｏ−ｖａ’を出力するようにす
ること。

（３）第５図に示す親局例の地絡方向継電器ＤＧＲに代
えて、前記■０レベル検出器１５からＯＮ・ＯＦＦ信号
を演算装置４に入力するようにすること。

前述した第１〜３図に示す実施例及び第４図に示す別例
と、第５，６図に示す別例から明らかなように、前記親
局側の位相差検出回路２には、零相電圧Ｖｏ又は零相電
流ｉｏ及び相電流１ａ又は相電圧Ｖａが入力され、それ
らの位相差θｖｏ−ｉａ、θｖｏ−ｖａ、θｉｏ−ｉａ
又はθｉｏ−ｖａが出力されることになる。

又、子局側の位相差検出回路８には、零相電流１ｏ及び
相電流１ａ又は相電圧Ｖａ’が入力され、それらの位相
差θｉｏ−ｉａ”又はθｉｏ−ｖａ”が出力されること
になる。

発明の効果 以上詳述したように、本発明は配電線のどの区間に地絡
事故等が生じたかを迅速に検出して、事故区間以外の配
電の停電をなくするか、又は、最少回数にとどめること
ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の事故区間検出装置の一実施例を示す電
気プロ・ツク回路図、第２図は親局側の演算装置及びそ
の接続機器の電気ブロック回路図、第３図は子局側の演
算装置及びその接続機器の電気ブロック回路図、第４図
は本発明の別の実施例を示す親局側のみの電気ブロック
回路図、第５図及び第６図はさらに本発明の別の実施例
を示す親局側及び子局側の電気ブロック回路図、第７図
は従来の事故区間検出装置を示す電気回路図である。 Ｉａ、ｌｂ、ｌｃ・・・配電線、２・・・親局側の位相
差検出回路、４・・・親局側の演算装置、５・・・親局
例の通信装置、７・・・子局側の零相電流検出回路、８
・・・子局側の位相差検出回路、９・・・Ｉｏレベル検
出器、１０・・・子局側の演算装置、１１・・・子局側
の通信装置、Ｖｏ・・・零相電圧（成分）、１ｏ・・・
零相電流（成分）、Ｉａ、Ｉａ’・・・相電流（成分）
、Ｖａ、Ｖａ’・・−相電圧（成分）、θｖｏ−ｉａ。 θｉｏ−ｉａ、θｖｏ−ｖａ、　　θｉｏ−ｖａ。 θｉｏ−ｖａ′、　　θｉｏ−ｉａ”・・・位相差、Ｓ
Ｓ・・・区分開閉器、ＧＰＴ・・・接地用変圧器、ＤＧ
Ｒ・・・地絡方向継電器、ＺＣＴ・・・零相変流器、Ｃ
Ｔ　ａ　−ＣＴ　ｃ・・・相電流（成分）検出手段とし
ての変流器、Ｐ　Ｔ　ａ　％　Ｐ　Ｔ　ｃ・・・相電圧
（成分）検出手段としての計器用変圧器、Ｍ・・・変流
器ＣＴａ〜ＣＴｃと零相電流検出回路７とからなる零相
電流（成分）検出手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、三相配電線（１ａ、１ｂ、１ｃ）の系統を区分した
   複数の区間において、親局とする一つの区間には、前記
   三相配電線（１ａ、１ｂ、１ｃ）の電圧及び電流の零相
   成分（Ｖｏ、Ｉｏ）と、任意の一相の電圧あるいは電流
   の相成分（Ｖａ又はＩａ）の検出手段（ＧＰＴ、ＺＣＴ
   、ＰＴａ、ＣＴａ）と、前記零相成分（Ｖｏ、Ｉｏ）と
   相成分（Ｖａ又はＩａ）の位相差検出回路（２）とを設
   け、一方、子局とする他の区間にはそれぞれ前記三相配
   電線（１ａ、１ｂ、１ｃ）の電流の零相成分（Ｉｏ）と
   、前記の任意の一相と同相の電圧あるいは電流の相成分
   （Ｖａ′又はＩａ′）の検出手段（Ｍ、ＣＴａ、ＰＴａ
   ）と、前記零相成分（Ｉｏ）と相成分（Ｖａ′又はＩａ
   ′）の位相差検出回路（８）とを設け、かつ、両位相差
   検出回路（２、８）にはそれぞれ演算装置（４、１０）
   と該演算装置（４、１０）に接続した区間相互の通信装
   置（５、１１）とを設けてなり、 親局における零相成分（Ｖｏ、Ｉｏ）と相成分（Ｖａ又
   はＩｏ）との位相差（θｖｏ−ｉａ、θｉｏ−ｉａ又は
   θｖｏ−ｖａ、θｉｏ−ｖａ）と、前記通信装置（５、
   １１）を介して入力した子局における零相成分（Ｉｏ）
   と相成分（Ｖａ′又はＩａ′）との位相差（θｉｏ−ｖ
   ａ′又はθｉｏ−ｉａ′）とを比較して一方の親局にお
   いて事故区間を検出するとともに、事故区間となった区
   間の子局に指令して該子局において区分開閉機（ＳＳ）
   を開路するように構成したことを特徴とした配電線路の
   事故区間検出装置。