JPH02206325A - 配電線保護装置 - 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〕 本発明は配電線の保護装置に係り、特に配電線路に分散
配置された区分開閉器に設置して、且つ、時限順送方式
を使用する配電系統に好適な配電線保護装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特願昭６１−１６２２２４号公報に記載
のように保護方天は、当該区分開閉器を投入した時に零
相電圧か、零相電流のいずれかを検出し、整定値を慈え
た時に当該区分開閉器に開放指令を与え、再停電を防止
していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、零相電圧制御の場合当該開閉器投入時
に、同一バンクの他フィーダで地絡故障が発生すると、
零相電圧が発生し、当該開閉器を不要に開放する点につ
いて配慮がされておらず、また、零相電流制御の場合で
も、当該開閉器の負荷側に調和コンデンサ等容量性の負
荷や、ケーブル系が存在すると、前記同様に、同一バン
クの他フィーダーで地絡故障が発生すると、第５図に示
す如く負荷側の対地容量からも地絡電流が流出し、当該
開閉器を不要に開放するという点についても配慮がされ
ておらず、このような不要動作をおこすと１本来健全で
ある系統（区間）が停電する事になり電力供給上の問題
があった。

本発明の目的の第１は上記の如き１区分開閉器を投入し
た時に、故障検出した事で、当該開閉器を開放するとい
う配電線保護装置において、同一バンクの他フィーダー
で地絡故障が発生した時に。

当該開閉器の不要な開放操作を防止することにある。

以上のような、同一バンク他フィーダーでの地絡故障（
以後、このような故障を外部故障という）事に、不要動
作を防止する方式として、方向性を持った地絡検出リレ
ーがある。

一般に配電系統は、樹皮状の運用をされているが、第６
図に示す如く、常時開放で運用される区分開閉器を工事
上あるいは、負荷容量の関係や、事故復旧の必要性から
別の区分開閉器に移動して運用する事がある。この時、
第６図に示した区間２〜区間４の間に存在する区分開閉
器にとっては、電源側の方向が逆になる。このような状
態で運用されている時に、地絡事故が発生し、再開路動
作を行う時には、前記区間２〜区間４の間の区分開閉器
に！２置された地絡方向リレーは、極性が逆向きとなる
ので、もし、当該区分開閉器の次区間に地絡故障が発生
しても検出する事が出来ないという問題があった。本発
明の第２の目的は、電源側が系統運用の都合により、逆
方向となっても、正しく次区間故障を検出できよう、地
絡方向リレーの極性を切替える方式を提供することにあ
る。

また、常時開放の区分開閉器を投入し、異バンクをルー
プ運用する場合、両バンクの電圧差等により、見掛は上
零相電流が流れることがあり、この時、地絡方向継電器
の不要動作による当該区分開閉器の開放動作を防止する
方式を提供するのが、本発明の第３の目的である。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、配電ｇ路中に分散配置した区分開閉器と、
前記配電線路の零相電圧及び零相電流を検出してその値
を出力する検出回路と、該零相電圧値と零相電流値を入
力し地絡の方向を判定し地絡方向信号を出力する地絡方
向継電器と、該地絡方向信号を入力し前記区分開閉器を
開く制御回路と、を有する配電線保護装置において、前
記検出回路の何れか一方の出力の極性を切り換えて前記
地絡方向継電器に入力する手段を設けた配電線保護装置
を提供することにより達成される。

〔作用〕

本発明によれば、配電線路の零相電圧及び零相電流を検
出してその値を出力する検出回路の何れか一方の出力の
極性を切り換えて地絡方向継電器に入力するので２区分
開閉器の電源側方向が反転しても負荷側方向の地絡事故
を検出して配電線の保護をすることが出来る。

次に常開点を移動して系統を運用している時に地絡事故
が発生し、再開路動作となった場合区分開閉器の一方が
課電されると、一方の電源回路から制御用電力が出力さ
れ検出回路の何れか一方の出力の極性を切り換えて課電
側を電源側と地絡方向継電器はみなし区分開閉器を閉じ
た時に２次区間に地絡事故が発生した場合これを検出で
きる。

これに対し区分開閉器の他の一方が課電されると他の一
方の電源回路から制御用電力が出力され検出回路の何れ
か一方の出力の極性を切り換えて他の一方を電源側と地
絡方向継電器はみなすので。

地絡方向継電器の極性は区分開閉器閉路的の課電方向で
正しい極性に切り換えることが出来る。このようにして
区分開閉器を閉じた時に２反対側次区間に地絡事故が発
生した場合これを検出できる。

更に、地絡方向継電器を二つ設は検出回路の何れか一方
の出力を一方の地絡方向継電器には順方向の極性で入力
し、他の一方の地絡方向継電器には逆方向の極性で入力
し９区分開閉器の特定方向を一方の地絡方向継電器が電
源側として接続し。

区分開閉器の特定方向の反対側を他の一方の地絡方向継
電器の電源側として接続しておくと、上記のように２区
分開閉器の閉路前の課電方向から出力される制御用電力
により付勢され９課電方向を電源側とする地絡方向継電
器を選択してそれから出力される地絡信号を区分開閉器
の制御回路へ入力することが出来る。このようにして区
分開閉器を閉じた時に２反対側次区間に地絡事故が発生
した場合これを検出できる。

そして、常開点をループ運用する為に区分開閉器を閉じ
る時には区分開閉器の両側は課電されているので２区分
開閉器の両側から出力される制御用電力により付勢され
、地絡方向継電器が出力する地絡方向信号を断路して制
御回路への入力を阻止する為２区分開閉器を閉じた時見
掛は上の零相電流が流れても区分開閉器を開放する地絡
方向信号は制御回路へ入力されず区分開閉器の無用な開
放を防止することが出来る。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を説明する。

第１図に地絡事故を検出して配電線を保護する制御系の
回路図を示す。区分開閉器１の設置されている点の系統
の零相電圧を、零相コンデンサ分圧器（以下ＺＰＤとい
う）２で検出し、又零相電流を零相変流器（以下ＺＣＴ
という）３により検出する。ＺＰＤとＺＣＴで検出され
た零相電圧と零相電流を、地絡方向継電器Ｃ以下ＤＧと
いう）６Ａに入力する。ＤＧ６Ａは、零相電圧と、零相
電流の位相比較を行い、ある方向に地絡事故がある時に
のみ動作する極性を有する。本実施例におけるＤＧ６Ａ
の動作原理は公知のＤＧと同様であり、この動作する方
向は、ＺＰＤとＺＣＴの入力位相関係によって決まる。

一方、区分開閉器１は投入指令５が閉じ、投入コイルＣ
Ｃ４が励磁されることにより投入される。

ここで、電源７は投入コイル４の動作電源であり、どの
ような形で供給されるか、又直流か交流かはいずれでも
よく、本発明においては限定されるものではない。区分
開閉器１が閉じられた時、その次回間に地絡事故がある
と、ＤＧ６Ａが動作し、接点８が開路して、区分開閉器
１を開放する。このため、地絡電流は消えるので線路の
出発点の変電所にある地絡リレーは動作することなく、
当該線路の全区間が停電するのをまぬがれる。又、当該
区分開閉器１の次回間に地絡事故がなく、次の区分開閉
器１が投入する迄の時限に、ＤＧ６Ａの動作がなければ
ＤＧ６Ａの出力を阻止する回路を付加する事により、次
々区間以降に地絡事故がある場合に、当該ＤＧ６Ａによ
る当該区分開閉器１の開放は避けられる。以上の動作及
び具体的な方法は、特願昭６１−１６２２２４号公報に
開示されているので第１図では図示しない。

さて、当該区分開閉器１が投入した直後に、同一バンク
の他フィーダで地絡事故が発生し、当該区分開閉器１の
次回間の容量性負荷等による故障電流の流出があっても
、ＤＧ６Ａは逆方向入力となるため動作する事はなく、
当該区分開閉器１が開放することもない。また、雷発生
時等の多重事故時はど区分開閉器１の投入動作と同一バ
ンク他フィーダの地絡事故が同時に発生しても、健全線
路の区分開閉器１の不要開放を防止でき、供給障害の発
生を防止できる。

第１実施例を第２図により説明する。区分開閉器１の両
側の配電線から、変圧器１０及び１１を介して制御用電
力を取り出し、各々コイル１２及び１３を付勢する。即
ち、コイル１２が動作した時は、第２図Ａ方向から課電
された事を意味し、コイル１３が作動した時には、Ｂ側
から課電された事を意味する。

コイル１２及び１３の接点で、例えば第２図に示した如
＜ＤＧ６ＡのＰＴ入力極性を切替える。

コイル１２が動作状態で、コイル１３が復帰状態のとき
、即Ａ側から課電のときは、ＺＰＤ２次の端子１はＤＧ
６ＡのＰ１端子へ、又ＺＰＤ２次の端子２は、ＤＧ６Ａ
のＰ２端子へ接続される。この時、ＤＧ６Ａの極性がＡ
側を電源側とみるように決められていれば、Ａ側から課
電され、続いて、当該区分開閉器１を閉じた時に、次回
間に地絡故障があれば、これを検出する事が出来る。一
方、区分開閉器１を閉じた時に、同一バンクの他フィー
ダ、即ち、Ａ方向側に地絡事故があった場合、次回間か
らの事故電流の流出があっても、ＤＧ６Ａは動作するこ
とはなく、区分開閉器１を、不要に開放することもない
。

一方、Ｂ側から課電された場合は、コイル１３が動作し
、コイル１２が復帰状態であるため、ＺＰＤ２の２次回
路の接続は、前記の場合とは逆に、ＺＰＤ（７）端子１
がＤＧ６ＡのＰ２端子ニ、又ｚＰＤの端子２がＤＧ６Ａ
のＰ１端子に接続される。

従って、ＤＧ６Ａは前記とは逆のＢ方向を電源側となる
極性を持つことになり、区分開閉器１を投入した場合法
区間、即ちＡ側の地絡事故を検出する事ができる。以上
の如く、ＤＧ６Ａの極性は、区分開閉器投入前の課電方
向で自動的に切換えられるので、例え系統運用の変更等
により、電源側が逆になっても、ＤＧ６Ａは、区分開閉
投入時に、自動的に正しい極性を持つことができるとい
う効果がある。

尚、極性の切替は、本実施例では、ＰＴ回路の極性切替
で実現しているが、ＣＴオープン時の保護対策を行なえ
ば、ＺＣＴ３の極性切替でも実現できる。更に、ＤＧ６
Ａ内部の電子回路や、マイクロプロセッサを用いた、デ
ジタルリレーの場合には、プログラムでの切替も可能で
ある。ここでは、切替の具体的手段を限定する必要はな
く、課電方向を検知してＤＧ６Ａの極性を切替える事が
発明である。

第２実施例を、第３図により説明する。本実施例では、
あらかじめ、極性を各々逆に接続したＤＧ６ＡとＤ０６
Ｂをもっており、ＤＧ６Ａは、Ａ方向を電源側とし、Ｄ
０６ＢはＢ方向を電源側となるよう接続されているもの
とする。今、Ａ側から課電されると、コイル１２が動作
し、区分開閉器１を閉じた後、Ｂ側の次回間に地絡故障
が発生するとＤＧ６Ａが動作し、接点８が閉じ、リレー
１４が動作し、区分開閉器１を開放して、地絡故障を除
去する事ができる。一方１区分開閉器１を閉じた時に、
同時に外部故障が発生し、且つ、Ｂ側区間の容量性負荷
等により地絡電流が流出すると、ＤＧ６Ｂが動作するが
、コイル１３は復帰状態であるので、区分開閉器１を開
放する事はない。

逆に、Ｂ側から課電された場合は、コイル１３が動作し
、即ち、Ｂ側を電源側となるような極性で接続されたＤ
０６Ｂを選択することになる。以上の如く、本実施例に
よれば、第１の実施例と同様に、区分開閉器の投入時に
自動的に正しい極性接続されたＤＧが選択される。

第３の実施例を、第４図で説明する。本実施例は、ＤＧ
６Ａの出力を受けるリレー１７をおき。

リレー１７の動作条件として、コイル１２または１３の
少なくとも一方が復帰しているという条件を、論理積と
して入れているものである。即ち、ＡおよびＢの両方が
初めから課電状態の時（区分開閉器１がつき合わせ点で
開放状態にあった時）コイル１２と、コイル１３は、両
方共動作状態でありリレー１６が動作しＯＦＦになって
いるので、そのため、ＤＧ６Ａが動作しても、リレー１
７は付勢されずに１区分開閉器１は開放されない。逆に
Ａ、Ｂの片方のみが課電され、他方が、停電状態の時に
は、リレー１６は動作せず、ＤＧ６Ａが動作すれば、リ
レー１７が動作し、区分開閉器投入コイル４が復帰し、
区分開閉器１は、開放される。本実施例によれば、つき
合わせ点の開放状態にあった区分開閉器を投入し、異バ
ンクループ投入する場合に生じる区分開閉器１の両側の
電圧のアンバランスによる見掛は上の零相電流が流れて
ＤＧ６Ａが動作しても１区分開閉器１を不要に開放する
ことを防止できる。

本実施例によれば、課電方向により、自動的に極性の切
替えを行う地絡方向リレーを備え、又、ループ投入時は
、その出力をロックする事が出来るので、以下の様な効
果がある。

１、開閉器投入時に発生した外部故障で、区分開閉器を
不要に開放する事を防止できる。

２、系統運用等の都合により、常開点を移動し、電源方
向が変わった系統で運用していても、事故が発生し、再
開路動作を行う時には、自動的にＤＧの電源方向の切替
を行なう事ができるので、ＤＧの適用に当たって、系統
運用の制約がなくなる。

３、ループ投入時に生じる見掛は上の零相電流によるＤ
Ｇの動作での区分開閉器の不要な開放を防止する事がで
きる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、地絡方向継電器の極性を切り換える手
段を設けることにより２区分開閉器の両側の配電線の故
障を検出出来るので、常開点の移動により電源方向が変
わっても配電線の保護が可能となる。

更に、ループ運用時には区分開閉器の両側は課電されて
いるので９区分開閉器の両側から出力される制御用電力
により付勢され、地絡方向継電器から区分開閉器への開
放指令を断路する手段を設けることにより２区分開閉器
を閉じた時見掛は上の零相電流が流れても２区分開閉器
の無用な開放を防止することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は、本発明の実施例の回路図、第５図は
、負荷側に容量性負荷や、ケーブル系が存在する系統で
、外部故障が発生した場合の故障電流の流出を説明する
系統図。第６図は、系統切替えにより、電源方向が反転
する例を説明する系統図である。 １・・・区分開閉器、 ２・・・零相電圧検出器（ＺＰＤ）、 ３・・・零相電流検出器（ＺＣＴ）、 ４・・・区分開閉器投入コイル、 ５・・・区分開閉器投入指令接点、 ６Ａ・・・地絡方向継電器Ａ、 ６Ｂ・・・地絡方向継電器Ｂ、 ７・・区分開閉器部動電源、 ８・・・制御回路制御電源。 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、配電線路中に分散配置した区分開閉器と、前記配電
   線路の零相電圧及び零相電流を検出してその値を出力す
   る検出回路と、該零相電圧値と零相電流値を入力し地絡
   の方向を判定し地絡方向信号を出力する地絡方向継電器
   と、該地絡方向信号を入力し前記区分開閉器を開く制御
   回路と、を有する配電線保護装置において、前記検出回
   路の何れか一方の出力の極性を切り換えて前記地絡方向
   継電器に入力する手段を設けたことを特徴とする配電線
   保護装置。 ２、前記区分開閉器の両側の配電線路に接続し制御用電
   力を出力する電源回路と、何れか一方から出力される前
   記制御用電力により付勢され、前記検出回路の何れか一
   方の出力の極性を切り換えて前記地絡方向継電器に入力
   する手段を設けた請求項１に記載の配電線保護装置。 ３、前記区分開閉器の両側の配電線路に接続し制御用電
   力を出力する電源回路と、前記検出回路の何れか一方の
   出力を順方向の極性で入力する第１の地絡方向継電器と
   、前記検出回路の何れか一方の出力を第１の地絡方向継
   電器と逆の極性で入力する第２の地絡方向継電器と、何
   れか一方から出力される前記制御用電力により付勢され
   、前記二つの地絡方向継電器から出力される地絡信号を
   選択して前記制御回路へ入力する手段を設けた請求項１
   に記載の配電線保護装置。 ４、両側から出力される前記制御用電力により付勢され
   、前記地絡方向継電器が出力する地絡方向信号を断路し
   て前記制御回路への入力を阻止する手段を設けた請求項
   ２に記載の配電線保護装置。