JPH03251032A - 故障区間検出装置 - Google Patents

故障区間検出装置

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JPH03251032A
JPH03251032A JP4748590A JP4748590A JPH03251032A JP H03251032 A JPH03251032 A JP H03251032A JP 4748590 A JP4748590 A JP 4748590A JP 4748590 A JP4748590 A JP 4748590A JP H03251032 A JPH03251032 A JP H03251032A
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Akira Kaneda
明 金田
Toshinobu Ebizaka
敏信 海老坂
Keiji Isahaya
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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】
この発明は配電線の事故発生に際し、電力需給のバラン
スを考慮して早期復旧を図るために故障区間を高速度で
検出する故障区間検出装置に関するものである。
【従来の技術】
非接地系の配電系統は停電区間の極小化と配電線故障時
の故障箇所の早期発見を行うために、所定区間毎に配電
線を分割する故障検出センサ付区分開閉要素(以下、区
分開閉器という)と、逆送融通送電を行う連系点の故障
検出センサ付ループ点開閉要素(以下、ループ点開閉器
という)を設置している。 第6図は、例えば3つの配電用変電所から夫々出力され
ている配電線をループ点開閉器で連系した配電系統図で
あり、図において、As/s、 Bs/s。 及びCs/sは夫々配電用変電所、1は配電用変電所A
 s/sの母線、2は配電用変電所B s/sの母線、
3は配電用変電所Cs/sの母線、CBII及びCCk
lは母線1に接続された配電線のしゃ断器、CB21は
配電用変電所B s/sの母線2に接続されたしゃ断器
、CB51は配電用変電所Cs/sの母線3に接続され
たしゃ断器、Filは前記配電線用のしゃ断器CBII
の他の端子に接続され需要家に電力を供給する配電線、
Fklは前記配電線用のしゃ断器CBk1の他の端子に
接続され電力を供給する配電線、F21.F31は夫々
配電線、5SII−3S13及びSSk 1〜5Sk3
は配電線Fil及びFklを適当な間隔毎に区分するた
めの区分開閉器、5SIOは配電線Filと配電線F2
1とを連係するためのループ点開閉器、SSk Oは配
電線Fklと配電線F31とを連系するためのループ点
開閉器、Sll、S12゜S13はしゃ断器CBII、
区分開閉器5SII。 5S12及びループ点開閉器5SIOで区分された配電
線Filの区間を示すもので、しゃ断器CB11に近い
区間より配電線Filの第1区間。 第2区間、第3区間、またSki、Sk2.Sk3はし
ゃ断器CBk1.区分開閉器5Skl、5Sk2及びル
ープ点開閉器5SkOで区分された配電vAFklの各
区間を示すもので、しゃ断器CBk1に近い区間より配
電′4IAFklの第1区間。 第2区間、第3区間とする。また、11,12゜13及
びkl、に2.に3は区分開閉器5SII〜5S13,
5Skl〜5Sk3用の子局である。 更に、10−1〜13−1及びkO−1〜に3−1は夫
々区分開閉器5SII〜5S13とループ点開閉器5S
IO及び同じく区分開閉器SSk 1〜5Sk3とルー
プ点開閉器5SkOの制御線で子局から区分開閉器を制
御すると共に、夫々の区間の故障状態を検出する。40
は親局、C1,C2は前記親局40と子局10〜13及
びko−に3間とを情報伝送するための通信線である。 次に動作について説明する。まず、区分開閉器5SII
〜5S13,5Skl〜5Sk3及びループ点開閉器5
SIO,5SkOは夫々故障検出機能を備えた子局10
〜13.ko〜に3を備えている。親局40は前記夫々
の子局10〜13゜ko−に3の故障検出情報を収集す
るために周期的に通信線CI、C2を介してポーリング
方式により情報の収集を行っている。その時、例えば、
配を線Filの第3区間S13に1線地絡事故が発生す
ると配電線11に矢印のような地絡電流が流れる。配電
線11は第3区間513より更に負荷側にある第4区間
S14の健全区間を本来は停電させないために配電用変
電所A s/sのしゃ断器CBIIがしゃ断動作する以
前(しゃ断器は地絡事故発生後、約0.5〜1.0秒で
作動)にループ点開閉器SIOを投入しループ化した後
で区分開閉器5S12.5S13を高速で切離す必要が
ある。 この場合、親局40はループ点開閉器5SIO又は5S
kOを投入する前に順次ポーリング方式で子局5SII
、5S12から収集した故障検出情報をもとに故障区間
を判定し、何れのループ点開閉器を投入するのが系統へ
の影響が最も少ないかを判断し、切離すべき最良のルー
プ点開閉器を選択する。しかし、従来は故障区間検出時
間とループ点開閉器の選択動作までの時間が上述した0
、5〜1.0秒以上かかっていた。
【発明が解決しようとする課題】
従来の故障区間検出装置は以上のように構成されている
ので、地絡事故発生に伴って行われる全子局の故障検出
情報収集による故障区間の検出(配線工事などで配電線
−子局一通信線との接続変更が多いため、ポーリング順
序が変り全情報の収集が必要となる)、及びループ点開
閉器の選択動作までの所要時間が配電線のしゃ断器が動
作するまでの時間、即ち、0.5〜1.0秒を超えてい
たことから故障区間以外の健全区間まで停電が発生し、
かつそれが長くなると共に故障区間の復旧が遅れた。そ
の結果、例えば、配電線の負荷であるOA機器等の各種
電子製品に多大の影響を与える等の課題があった。 この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、故障回線を高速で検出し、故障回線に関係する
子局のみを直接親局がポーリングして故障区間検出に要
する時間を短縮した故障区間検出装置を得ることを目的
とする。
【課題を解決するための手段】
この発明に係る故障区間検出装置は電流検出器及び零相
電流検出器からの故障検出情報をサンプリングして所定
の演算処理を行い、予め格納ずみの規定値と比較して該
当配電線上の故障を検出する高速故障検出器と、その高
速故障検出器からの情報を受信すると、予め通信線とそ
の通信線に対応して接続された子局との接続テーブルと
照合して故障配電線の該当子局に直接制御指令を出力す
る親局とを備え、高速で故障回線に関係する子局のみを
直接親局がポーリングして、故障区間の検出時間を短縮
するようにしたものである。
【作 用】
この発明における高速故障検出器は、配電線の短絡検出
には線電流1a、Icのサンプリングデータから平均値
又は実効値を算出して規定値を超えたか否かで判定し、
また地絡検出には健全回線の電流方向に比較して故障回
線の零相電流の位相が180°異なることを利用して故
障回線を検出する。親局は上記の方法によって検出され
た故障回線の情報を前記高速故障検出器から受信すると
、子局と通信線の接続テーブルを参照して故障回線関連
子局のみを直接ポーリングするので、ボーリングに要す
る時間が大巾に短縮される。
【実施例】
以下、この発明の一実施例を図について説明する。図中
、第6図と同一の部分は同一の符号をもって図示した第
1図において、FDI、FDkは配電用変電所に設けた
故障回線高速検出のための高速故障検出器である。また
、第2図はこの発明の一実施例による高速故障検出器F
DI〜FDkの内部構成を示す回路図であり、図におい
て、F1〜F3は不要成分を除去し、後述のサンプリン
グに伴う折返し成分をカットするフィルタ、S/旧〜S
/Inは所定のサンプリング周波数に基きサンプリング
(標本化)を行い、一定時間ホールドしているサンプル
・ホールド回路、MPXはサンプルホールド値を順次取
込むマルチプレクサ、A/Dは前記マルチプレクサによ
り切換えた入力をアナログ・ディジタル変換するアナロ
グ・ディジタル変換器、DAM (ダイレクト・メモリ
アクセス)は入力データを数μsの高速で直接読込む高
速読込器、CPUは入力データのチエツク、演算結果の
判定2表示、出力の論理判断、高速演算素子への保護処
理命令など全体制御を行う中央演算処理装置、RAMは
一時記憶装置、ROMはプログラムや波形分類データ等
を格納した読出し専用メモリ、MODEMは外部に出力
信号を送出するインターフェースである。 次に動作について説明する。まず、親局40は夫々の配
電用変電所As/s 、 Bs/s  ・・・から伝送
されてくる高速故障検出器FDI、FDkの各出力情報
をもとに故障回線の異常を検出する。高速故障検出器F
DI、FDkは第2図に示すように構成され親局40と
は第1図に示すように通信回線dで接続されている。例
えば、第2図に示す配電線Fil上で短絡事故が発生す
ると線電流検出用の電流検出器CT1、又はCr2が線
電流1a又はIcを検出する。線電流1a又はIcはフ
ィルタFl、F2を介してサンプリングされ高速読取器
DズMを介してRAMに取込まれCPUによって該線電
流1a、Icの平均値((1)式参照)、又は実効値(
(2)式参照)の算出を行い、予め規定値を格納したR
OMの内容を比較する。その結果、線電流で規定値を超
えていれば短絡事故発生としてMODEMを介して直ち
に親局40に通報する。 また、地絡事故は次の様にして検出する。例えば、第1
図の第3区間S13において地絡事故が発生したとする
と、地絡電流は点線のように流れる。更に、具体的に地
絡故障が間欠的に発生した場合には第3図の点線で示す
方向に故障点抵抗Rfと配電線の充電容量C,インダク
タンスして決まる次数の高い振動性の電流が流れ、故障
回線のみ電流方向が逆極性(θα180’)となる。 また、地絡故障状態が系統の商用周波数ベースの故障電
圧、故障電流で安定した場合には第4図に示すように変
圧器GPTからの抵抗性電流と他回線からの容量性電流
とが流入した合成波形(基本波形)となり、他回線には
容量性電流が流れる。 このように、故障回線の電流波形が他の健全回線の電流
波形と大きく異なるので、この波形の変化と、故障回線
の零相電流1o位相が概ね180゜異なることを利用し
て零相電流検出器ZCTI〜ZCTnによって夫々検出
し地絡故障回線の選択判別を行う。例えば、具体的には
基準となる配電線の零相電流Toのサンプリング値と、
各配電線の零相電流Ioのサンプリング値とを乗算し、
各サンプリング毎の乗算結果を一定期間積分し、その積
分値の正、又は負により地絡故障回線を検出する。 かくして、故障回線が検出されると、予め親局40内に
格納ずみの子局Noと通信線NOとの接続テーブル(第
5図参照)を参照して故障回線に接続されている子局ナ
ンバーと通信線ナンバーとを抽出し、故障回線関連子局
のみを直接ポーリングする。この動作によって子局のセ
ンサ検出情報を親局40側で確認し、事故と判定される
と区分開閉器やループ点開閉器の制御動作に移る。従っ
て、従来の全子局総当りの故障検出方法と比較してポー
リングに要する所要時間が大幅に短縮される。その他の
地絡、短絡事故に伴う区分開閉器の制御動作については
従来例と同様に進められる。 なお、上記実施例では、サンプリングデータを利用した
短絡、地絡の故障回線検出について述べたが、検出手段
に限定されるものではなく、他の検出アルゴリズムを用
いてもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。 また、子局と親局間、配電用変電所と親局間及び高速故
障検出器と親局間の伝送路は通信線以外の他の方法であ
ってもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、電流検出器及び零相
電流検出器の故障検出情報をサンプリングして演算処理
を行い、規定値と比較して該当配電線上の故障を検出す
る高速故障検出器と、その高速故障検出器からの情報を
受けると通信線と対応して接続された子局との接続テー
ブルを参照して故障配電線の該当子局に直接制御指令を
出力する親局とをもって故障区間検出装置を構成したの
で、ポーリングに要する時間が短縮され、早期事故復旧
と、停電時間の短縮とを図ることができる効果がある。 また、1線地絡時に故障区間負荷側で故障区間の高速切
離しが可能となり、電力供給の信軌度が向上すると共に
、故障区間検出精度の向上を図ることができる効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示す故障区間検出装置の
構成図、第2図は高速故障検出器の構成例を示すブロッ
ク図、第3図及び第4図は故障発生時の電流の流れを示
す説明図、第5図は子局N。 と通信線Noの接続テーブル説明図、第6図は従来の故
障区間検出装置の構成図である。 図において、As/s、 Bs/s、 Cs/sは配電
用変電所、Fil、Fklは配電線、5SIO〜5S1
3゜5SkO〜5Sk3は開閉器、10〜13.k。 〜に3は子局、CI、C2は通信線、40は親局、CB
II、CBk1はしゃ断器、CTI、Cr2は電流検出
器、ZCTI〜ZCTnは零相電流検出器、FDI、F
Dkは高速故障検出器である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特 許 出 願 人  三菱電機株式会社(外2名) 第 1 図 A s/5 SSIO−5S13. SS;aO〜SS*3 : M
 riI益第 図 CTI、CT2 ;電最鞍工器、 ZCT1〜ZCT)’l : ss を充検工雰第 図 手 続 補 正 書(自 発) 2゜ 発明の名称 故障区間検出装置 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住 所    東京都千代田区丸の内二丁目2番3号名
 称  (601)三菱電機株式会社代表者志岐守哉 住 所 東京都港区西新橋1丁目4番10号 6、補正の内容 (1)明細書第10頁下から第1行目の「に示すように
変圧器GPTからの」を「に示すように、故障回線の地
絡電流は変圧器GPTからの」と補正する。 (2)図面第3図と第4図を別紙のとおり補正する。 7、添付書類の目録 (1)補正後の図面第3図を記載した書面1通 (2)補正後の図面第4図を記載した書面l  通 以  上

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 配電用変電所に繋がれた複数の配電線に電流検出器と零
    相電流検出器とを設け、前記配電線の区間毎に設けた故
    障検出用の子局と、前記電流検出器及び零相電流検出器
    の故障検出情報をサンプリングして所定の演算処理を行
    い、結果を規定値と比較して該当配電線上の故障を検出
    し、後述の親局に故障配電線を出力する高速故障検出器
    と、該通信線と対応して接続された子局と配電線との接
    続テーブルから故障配電線上の該当子局を選択し、前記
    該当子局が検出した配電線の故障検出情報を各子局に接
    続された通信線を介して受信することによって、制御指
    令を前記子局へ直接出力して前記開閉器を制御する親局
    とを備えた故障区間検出装置。
JP4748590A 1990-02-28 1990-02-28 故障区間検出装置 Expired - Fee Related JPH0771378B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990083313A (ko) * 1998-04-21 1999-11-25 니시무로 타이죠 계통보호계전장치
CN104538939A (zh) * 2014-12-08 2015-04-22 国家电网公司 适应三相跳闸形成的含风电孤网运行送出线的重合方法
CN106058827A (zh) * 2016-07-04 2016-10-26 王金全 一种独立微电网故障保护方法

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KR19990083313A (ko) * 1998-04-21 1999-11-25 니시무로 타이죠 계통보호계전장치
CN104538939A (zh) * 2014-12-08 2015-04-22 国家电网公司 适应三相跳闸形成的含风电孤网运行送出线的重合方法
CN106058827A (zh) * 2016-07-04 2016-10-26 王金全 一种独立微电网故障保护方法

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