JPH02101925A - 微地絡発生区間検出方法及び装置 - Google Patents

微地絡発生区間検出方法及び装置

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JPH02101925A
JPH02101925A JP25166888A JP25166888A JPH02101925A JP H02101925 A JPH02101925 A JP H02101925A JP 25166888 A JP25166888 A JP 25166888A JP 25166888 A JP25166888 A JP 25166888A JP H02101925 A JPH02101925 A JP H02101925A
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JP
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slight
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master station
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JP25166888A
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Saburo Ishikawa
石川 三郎
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Togami Electric Mfg Co Ltd
Original Assignee
Togami Electric Mfg Co Ltd
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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、配電線路における地絡発生区間の検出方法及
びその装置に関し、さらに詳しくは変電所の地絡検出装
置が作動し得ない微地絡の検出に関するものである。
〔従来の技術〕
近年においては、OA、FA化が進展し、高度情報社会
への変貌等から、短時間の停電であっても社会に与える
影響が大となり、より高品質、高信頼度の電力供給が要
望されることになった。
そのため、事故発生により健全区間が停電することを極
力減らすことが要求されており、微地絡の段階でその発
生地点を検出して早急に補修することが急務となってい
る。
電力供給の信頼性向上のため、従来より、配電線に事故
が生じた時に区分開閉器を順次投入して事故区間を自動
的に検出し、事故区間を切離して他の健全区間に配電を
行う順送式事故区間検出切離方式(DM方式)が採用さ
れている。
第9図は、−膜内な順送式樹枝状配電線を示す。
11は変電所で、送電線12により受電し、変圧器TR
を経てバンク母線13に電源を供給する。バンク母線1
3より遮断器CBJ(j=1.2.3・・・)を経て、
各フィーダFi(」=4.2.3・・・)に給電される
。各フィーダは同様に構成されるので、その−例として
、第1のフィーダF1 について示す。
フィーダF1の配電線基端部に手動式の区分開閉器SS
oを設け、その後に自動式の区分開閉器S 5l(i=
1.2.3・・・)を設ける。区分開閉器35sは開閉
器SSo O後から樹枝状に分岐している。
これら区分開閉器SSe及びSSt によって区分され
た配電線の各区間を、基端区間Lo、第1第1乙 とする。
従来例として、特公昭57−43021号公報に記載さ
れた制御方法があるが、配電線路L3 に事故が発生す
ると事故検出信号により変電所SSの遮断器CB,をト
リップさせ、遮断器CB.の再閉路を待って電源側より
順次、区分開閉器SSIを投入し、次に区分開閉器S8
2により事故区間を投入した時、再度遮断器CB,がト
リップすることによって、事故区間L3 の判定を行う
というものである。
これにより、事故停電範囲1時間の縮小,短縮等の電力
供給信頼性が図られるようになったとしている。
しかしながら、この従来の方法の場合は、遮断器C B
 Iのトリップ後、再度遮断器CB,の再閉路によって
事故区間を検出し、再々閉路により健全区間、すなわち
事故区間の電源側の区間り。、L+。
L2及び分岐区間L4に送電するもので、この方法では
、事故区間り,以外の区間り。、 Ll. L2及び分
岐区間L4 についても長時間の停電を伴うために電力
安定供給に支障を及ぼしている。さらに、この方法では
、通常の地絡で遮断器C B + が検出し遮断できる
場合は上述のようにして事故区間の検出ができる。とこ
ろが、変電所既設の地絡方向検出装置が動作しない、ま
たは動作しても再閉路が成功し地絡発生区間を特定でき
ない地絡(微地絡)が発生したとき、事故区間の検出が
できない。
このような場合の検出方法としては、従来、変電所内バ
ンク毎に設けられた地絡過電圧検電器の動作を監視する
ことが行われている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来の方法では、バンク内で微地絡が発生したこと
は検出できるが、配電線路のどの区間で発生したかは全
く見当がつかず、配電線路の地絡事故まで発展しないう
ちに予防保全するための情報としては、活用できないと
いう欠点があった。
本発明は、このような従来の欠点を解消し、上記のよう
な微地絡を発生した区間を検出し、地絡事故にまで発展
しないうちに早期に修復することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この目的を達成するため、本発明の微地絡発生区間検出
方法は、変電所バンクより分岐されたフィーダを複数区
間に区分し、各区分点には微地絡を検出する方向地絡検
出装置を有する子局を設け、当該方向地絡検出装置が動
作した子局から、各子局毎に設定された様式で微地絡発
生情報を発信させ、前記フィーダの分岐点には微地絡を
検出する方向地絡検出装置を有する親局を設け、該親局
は当該方向地絡検出装置が動作した自己の微地絡発生情
報と、前記各子局から受信した微地絡発生情報に基づき
、微地絡発生区間の判定を行うことを特徴とする。
また、本発明の微地絡発生区間検出装置は、複数区間に
区分されたフィーダの各区分点毎に設けられ、微地絡を
検出する方向地絡検出装置と、その方向地絡検出装置が
動作したとき各区間特有の様式で微地絡発生情報を発信
する発信装置とを有する子局、 前記フィーダの変電所バンクからの分岐点に設けられ、
微地絡を検出する方向地絡検出装置と、この方向地絡検
出装置が動作したとき自己微地絡発生情報を発信する発
信装置と、この発信装置から発信される自己微地絡発生
情報と前記各子局の発信装置から受信された微地絡発生
情報に基づき微地絡発生区間を判定する判定装置とを有
する親局 とを備えたことを特徴とする。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に説
明する。
第1図は本発明を適用した配電線路を示す。この例では
、順送式樹枝状配電の場合を示している。
第9図と同−又は相当部分については、同−符号−を付
して説明を省略する。
第1のフィーダF1 について説明する。第1区間L1
の手動式区分開閉器SSoの負荷側に零相変流器Z C
T o、制御電源用操作変圧器Pro、零相電圧検出器
Z P DOを設ける。
零相変流器ZPToと零相電圧検出器Z P D、の出
力信号は、フィーダF1 用として設置されたフィーダ
親局に入力し、一方、操作変圧器PTa の2次側より
制御電源をフィーダ親局P1  に入力する。変流器C
TOはまた、フィーダF、の配電線を通して送信されて
くる信号をフィーダ親局P+ に人力する結合装置とし
て作用する。
自動式区分開閉器S S+(i=1.2.3・・・)に
は制御リレーRY+(i=1.2.3・・・)、微地絡
検出子局に+(i=1.2.3・・・)をそれぞれ付設
し、また区分開閉器SS+ の電源側に制御電源用操作
変圧器PT+(i=1.2.3・・・)を、負荷側に零
相変流器ZCT’+(i=1.2,3・・・)、零相電
圧検出器Z P D t (1=l。
2.3・・・)を設ける。
操作変圧器PT+(i・1.2.3・・・)からは、対
応する制御リレーRY s (i4.2.3・・・)、
子局Ktに制御電源を与え、零相変流器ZCT+、零相
電圧検出器ZPD+の出力は対応する子局に1に入力す
る。
操作変圧器PTIはまた、フィーダF、の配電線にそれ
ぞれ対応する子局KI よりの信号を注入する結合装置
として作用する。
この場合、零相電圧検出器Z P Do、 Z P D
+  はコンデンサ分圧方式としている。
バンク母線13より分岐した各フィーダF J (j=
2゜3・・・)は前記フィーダF+と同様に構成され、
これら各フィーダF、が作動して発する信号S。J (
j=2゜3・・・)は、バンク共通に設けられた主親局
P0で受信し、処理する。この処理により微地絡を検出
したときは、主親局に設けられた通報装置により監視員
詰所14に通報信号S。を送出する。PTooは主親局
P0 に制御電源を供給する操作変圧器である。
上記において、親局Pl、子局に+ における地絡検出
装置の検出感度は、零相変流器、零相電圧検出器を含め
て、所期の微地絡を検出可能な値に設定し、当然、変電
所の地絡検出装置より高感度とする。
次に、動作について説明する。フィーダF1 の各区分
開閉器S S+(i=0.1.2.3・・・) は投入
され、送電状態にあるとする。いま、フィーダF1の第
3区間L3 に微地絡故障が発生したとすると、零相変
流器Z CT+ (+二〇、 1.2.3”・)が零相
電流を、零相電圧検出器Z P D+(1=0.1.2
.3・・・)は零相電圧をそれぞれ同時に検知し、フィ
ーダ親局P、及び子局に+(i=1.2.3・・・)へ
信号を与える。
ここで子局に3 の方向地絡検出装置は、零相変流器Z
 CT 3と零相電圧検出器Z P DOからの信号の
位相から、区分開閉器SS3の電源側の地絡と判断して
動作しない。
フィーダ親局P、は前記信号を受けて、自己フィーダで
の微地絡発生を検出したことを主親局へ送信し、子局か
らの信号受入準備をする。子局Kl(i=1.2)は、
それぞれに与えられ所定の間隔で順次発信する固有の発
信時刻を有する。
フィーダ親局P、は子局に+から順次送られてくる信号
を中継し、主親局P。へ転送する。主親局Poはフィー
ダ親局P1を介して順次送られてくる子局Ki からの
信号様式により、例えば信号間隔と慣号数により微地絡
発生区間を検出する。
第2図は子局のブロック図である。同図において、Lは
配電線路で、区分開閉器SSより見て電源側をLS、負
荷側をLLとする。RYは配電線路電圧情報によって作
動し、順送式故障区間検出動作など、区分開閉器SSを
開閉制御する制御リレーである。Kは地絡を検出し、通
報信号を発信する子局である。
電源側配電線LSには制御電源用操作変圧器PTを設け
、前記制御リレーRY及び前記子局Kに制御電源を供給
する。負荷側配電線LLには零相変流器ZCT及び零相
電圧検出器ZPDを設け、その出力信号を子局Kに入力
する。
子局Kには、方向性地絡検出装置DGR1同検出装置D
GRが検出動作をしたときその信号を記憶する不揮発記
憶要素KR1検出信号の発信タイミングを測るタイミン
グ制御部TC,このタイミング制御部TCの動作条件の
設定器21〜24、及び発信装置DDを備えている。
地絡検出装置DGRには零相変流器ZCT及び零相電圧
検出器ZPDよりの信号が入力される。
記憶要素KRは地絡検出装置DGRが出力したときその
出力でセットされ、その出力信号はタイミング制御部T
Cに与えられ、作動開始させる。タイミング制御部TC
は予め設定された所定時間後動作して出力信号を出す。
この信号により発信装置DDが作動し、操作変圧器FT
、配電線りを経てフィーダ親局P、へ検出情報を送出す
る。21゜22は当該区分開閉器の電源側及び負荷側の
区間番号を設定するもの、23は当該フィーダの末端区
間番号を設定するもの、24は制御電源の有無を検出し
て信号を出す検出装置である。これら条件設定器21〜
23で与えられた条件によって検出情報送出時限及び発
信様式が設定される。
地絡検出装置DGRが地絡を検出し、信号を発すると、
記憶要素KRがセットされ、この記憶要素KRが信号を
タイミング制御部TCへ与える。
このタイミング制御部TCは、この信号で作動開始し、
上述のように条件設定器21〜24によって予め定めら
れた時限終了後、所定の信号を出し、発信装置i!DD
を作動させ、検出情報を送出する。
第3図は、子局の動作を説明するフローチャートである
。同図において、 nl:電源側区間番号 n2:負荷側区間番号 n3:末端区間番号 td:地絡検出(DGR動作=KRセット)から発信開
始までの時間 j、= X(nl −1)  C秒〕 X:順送式故障区間検出の際の投入時間間隔(X時限)
の最小単位 Pn:発信パルス数  Pn =n2−nltr:子局
が発信する、最後の信号パルスの始めから記憶要素KR
をリセットするまでの時間 t、=X(n3−n2+ 1)+Y  C秒〕Y二区分
開閉器投入後の所定の余裕時間(Y時限) 第4図はフィーダ親局P、、P、及び主親局P0のブロ
ック図である。
各フィーダ親局P、、P2 は各フィーダ基端部に設け
、変電所に設けた主親局へ子局からの信号を転送する。
これらフィーダ親局PI、P2 及び主親局P0 をま
とめて一つの親局内に収納し、子局からの信号をこの親
局に直接受信することもできる。
第1のフィーダF1 を例に説明すると、手動式区分開
閉器SSO,の負荷側配電線に零相変流器2CT’01
、制御電源用操作変圧器Pro+1零相電圧検出器ZP
D、、子局からの検出情報受信用としての変流器CT 
o +を設ける。フィーダ親局P、には制御電源検知要
素E。3、方向性地絡検出装置DGRo11信号受信部
RDo+を備えている。
操作変圧器PTo+02次側より制御電源を前記検知要
素E。lに、零相変流器ZCTo+、零相電圧検出器Z
PDo1の出力信号を前記地絡検出装置DG R,、に
、変流器CT o +の2次側出力信号を前記子局から
の検出情報受信部RDo+にそれぞれ入力する。
主親局P0 はフィーダ親局からの信号受信部D/■、
信号処理区間判定部SD、計時要素CL、及び地絡情報
伝送部TMを備えており、フィーダ親局P+ の前記検
知要素E。3、地絡検出装置DGR01信号受信部RD
o、よりの入力信号を信号受信部D/Iで受け、その出
力を信号処理区間判定部SDに入力する。この判定部S
Dは、計時要素CLからの信号を基準として子局からの
発信の時間間隔や信号数を認識し、この認識された子局
信号の発信状態を解析して地絡区間の判定を行う。
判定部SDは判定結果を出力し、その出力信号を受けて
地絡情報伝送部TMが作動し、前記判定結果に応じた内
容を通信線TLを通じて監視員詰所14へ通報する。
第5図は、フィーダ親局P、と主親局P0とを合わせた
親局の動作を説明するフローチャートである。
上記において、微地絡を変電所が地絡として検出すると
、−旦遮断器CB、が動作した後、再閉路し、再閉路が
成功した場合、制御電源検知要素Eo+で停電検知し、
各子局からの送信のタイミングを区別してBJ”するよ
うにしているので、この場合においても、的確な区間判
定ができる。
また、2フイ一ダ以上で同時刻又はその近傍で微地絡発
生したときは、子局からの地絡検出情報が変電所母線を
介して回線分流して相互干渉し、自己フィーダと他フィ
ーダの何れの子局の情報か識別できないことがある。こ
のような場合、微地絡を検出した複数のフィーダ親局の
信号を同時刻又はその近傍で受けた主親局は、微地絡を
発生したフィーダとその発生時刻のみの最小情報を監視
員詰所14に伝送することにする。
次に、前記第1図の各区間L 1(i=1〜4)におい
て微地絡が発生したときの動作について説明する。
第6T:1J(a)〜(6)は第1図の配電線路を模式
的に表し、各区間Li(i・1〜4)に微地絡が発生し
たときの親局及び子局の地絡検出装置DGHの動作状況
を示したものである。
図において、開閉器の下側の0印は地絡検出装置DGR
の動作するもの、X印は地絡検出装置DGRの動作しな
いものを示し、その横の矢印は地絡電流の方向を示して
いる。これを表に示すと第1表の通りである。
第  1  表 第7図(a)〜(d)は、第6図(a)〜(イ)の各状
態における動作を説明するタイムチャートである。図に
おいて、Io、Vo は微地絡発生時の零相電流、零相
電圧を簡略して示したもの、t6は地絡検出から発信開
始までの時間、trは子局が発信する信号パルスの最後
の信号パルスの始めから地絡検出をリセットするまでの
時間である。
第7図(a)においては、フィーダ親局S80のDGH
のみ動作し、子局が全く動作せず、主親局は第1区間L
1  に微地絡発生と判定する。
第7図(ハ)では、フィーダ親局S80と子局に1のD
GRが動作し、主親局に第2区間L2 に微地絡発生と
判定する。
第7図(C)では、フィーダ親局SS、と子局に1゜K
2 のDGRが動作し、それぞれタイミングをずらして
信号パルスを発信し、主1局は第3区間り。
に微地絡発生と判定する。
第7図(6)では、フィーダ親局SS0と子局K。
のDGRが動作し、子局に4 のDGRは所定のタイミ
ングで3パルスを発信し、主親局はパルス数より第4区
間L4 に微地絡が発生したと判定する。
この場合の子局の信号と動作タイミングの設定は、第2
表の通りとしている。
ここで、nl:電源側区間番号 n2:負荷側区間番号 n3:末端区間番号 Pn:発信パルス数 X時限二段入時間間隔の最小単位 X=9秒とする。
Y:故障検出のための所定の余裕時間 Y=6秒とする。
第  2  表 tr = X (n3−n2 +t) + Y第8図(
a)〜(d)は第6図の各状態において、微地絡により
変電所の遮断器CB、が遮断し、次に再閉路が成功した
ときの親局及び子局の地絡検出装置DGHの動作状況を
示したものである。図中の各記号は第7図と同じである
。この場合においても、微地絡区間の判定は、第7図(
a)〜(d)と同様にして行われ、ただ異なる点は、遮
断器CB I の遮断により停電するため、各子局から
の微地絡検出情報としての信号パルスが遮断器CB、の
再閉路時及び制御電源印加時を起点として発信動作をす
ることである。
この場合の子局の信号の動作タイミングの設定は、前記
第2表の通りである。
〔発明の効果〕
本願発明は、以上のように構成したので、配電線路に微
地絡が発生し、変電所の遮断器がそれを検知できず遮断
しないとき、または変電所の遮断器が一旦検知して遮断
しても再閉路が成功して地絡発生区間の検出切離しがで
きなかったときに、各子局からの微地絡検出信号を各子
局に固有のタイミングで発信さ仕、それを親局で受信し
て前記検出信号の受信状態から、微地絡発生区間を確実
に検出できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による配電線路の実施例を示す配電系統
図、第2図はその子局の構成を示すブロック図、第3図
はその子局の動作を説明するフローチャート、第4図は
その親局の構成を示すブロック図、第5図はその親局の
動作を説明するフローチャート、第6図は本発明による
配電線路における動作状態を説明する模式的に表した配
電系統図、第7図及び第8図は本発明を構成する各部の
動作を説明するタイムチャート、第9図は従来の配電線
路の例を示す配電系統図である。 11:変電所      13:バンク母線F J (
j=1.2.3) :フィーダCB J (j=1.2
.3) :遮断器S So:手動式区分開閉器 S 5i(i=1.2.3) :自動式区分開閉器L:
配電線路 Lo:配電線路基端区間 L L(i=1.2.3.4) :配電線路区間Z C
T l(+=0.1.2.3) :零相変流器Z P 
D 1(i=0.1.2.3) :零相電圧検出器P 
T I(i=0.1.2.3) :操作変圧器RY I
(i=1.2.3) :制御リレーK 1(i=1.2
.3) :子局 P J (j=1.2.3) :フィーダ親局(中間親
局)Po:主親局 DGR:方向地絡検出装置 KR:記憶要素 TC:タイミング制御11部 DD二発信装置 21〜24:設定器 SD:信号処理区間判定部 CL:計時要素 TM:情報伝送部 RD:信号受信部 第2図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、変電所バンクより分岐されたフィーダを複数区間に
    区分し、各区分点には微地絡を検出する方向地絡検出装
    置を有する子局を設け、当該方向地絡検出装置が動作し
    た子局から、各子局毎に設定された様式で微地絡発生情
    報を発信させ、前記フィーダの分岐点には微地絡を検出
    する方向地絡検出装置を有する親局を設け、該親局は当
    該方向地絡検出装置が動作した自己の微地絡発生情報と
    、前記各子局から受信した微地絡発生情報に基づき、微
    地絡発生区間の判定を行うことを特徴とする微地絡発生
    区間検出方法。 2、子局の地絡発生情報として、パルス状信号が各区間
    毎に設定されたタイミングで発信され、親局は自己の微
    地絡発生情報を起点として順次各子局からの微地絡発生
    情報を受信し、受信した信号の数によって微地絡発生区
    間を判定することを特徴とする請求項1記載の微地絡発
    生区間検出方法。 3、複数区間に区分されたフィーダの各区分点毎に設け
    られ、微地絡を検出する方向地絡検出装置と、その方向
    地絡検出装置が動作したとき各区間特有の様式で微地絡
    発生情報を発信する発信装置とを有する子局、 前記フィーダの変電所バンクからの分岐点に設けられ、
    微地絡を検出する方向地絡検出装置と、この方向地絡検
    出装置が動作したとき自己微地絡発生情報を発信する発
    信装置と、この発信装置から発信される自己微地絡発生
    情報と前記各子局の発信装置から受信された微地絡発生
    情報に基づき微地絡発生区間を判定する判定装置とを有
    する親局 とを備えたことを特徴とする微地絡発生区間検出装置。 4、子局の発信装置は、各区間毎にずらして設定された
    タイミングでパルス状信号を発信するものであり、親局
    の判定装置は、自己微地絡発生情報を起点として順次受
    信した信号の数によって微地絡発生区間を判定するもの
    であることを特徴とする請求項3記載の微地絡発生区間
    検出装置。 5、変電所バンクより複数のフィーダが分岐された配電
    線路において、各フィーダを複数区間に区分し、各区分
    点には微地絡を検出する方向地絡検出装置を有する子局
    を設け、当該方向地絡検出装置が動作した子局から、各
    子局毎に設定された様式で微地絡発生情報を発信させ、
    前記各フィーダの分岐点には微地絡を検出する方向地絡
    検出装置を有する中間親局をそれぞれ設け、該中間親局
    は当該方向地絡検出装置が動作した自己の微地絡発生情
    報により起動し、該自己の微地絡発生情報と前記各子局
    から受信した微地絡発生情報をバンク共通に設けた主親
    局に送信し、主親局はこれらの受信した微地絡発生情報
    に基づき、微地絡発生区間の判定を行うことを特徴とす
    る微地絡発生区間検出方法。 6、子局の地絡発生情報として、パルス状信号が各区間
    毎に設定されたタイミングで発信され、主親局は中間親
    局の微地絡発生情報を起点として順次各子局から中間親
    局を経て送信される微地絡発生情報を受信し、受信した
    信号の数によって微地絡発生区間を判定することを特徴
    とする請求項5記載の微地絡発生区間検出方法。 7、変電所バンクより分岐され、複数区間に区分された
    各フィーダの各区分点毎に設けられ、微地絡を検出する
    方向地絡検出装置と、その方向地絡検出装置が動作した
    とき各区間特有の様式で微地絡発生情報を発信する発信
    装置とを有する子局、 前記各フィーダの変電所バンクからの分岐点に設けられ
    、微地絡を検出する方向地絡検出装置と、この方向地絡
    検出装置が動作したとき微地絡発生情報を発信する発信
    装置と、前記各子局の発信装置から発信された微地絡発
    生情報を中継し、送信する中継装置とを有する中間親局
    、前記各フィーダの中間親局の発信装置からの微地絡発
    生情報により起動し、その微地絡発生情報と前記各中間
    親局の中継装置を経て受信した前記各子局からの微地絡
    発生情報に基づき微地絡発生区間を判定する判定装置と
    を有する主親局 とを備えたことを特徴とする微地絡発生区間検出装置。 8、子局の発信装置は、各区間毎にずらして設定された
    タイミングでパルス状信号を発信するものであり、主親
    局の判定装置は、中間親局の自己微地絡発生情報を起点
    として順次受信した信号の数によって微地絡発生区間を
    判定するものであることを特徴とする請求項7記載の微
    地絡発生区間検出装置。
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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103683227A (zh) * 2013-12-09 2014-03-26 深圳供电局有限公司 一种变电站站用交流电源两段保护级差配合的方法

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