JPH03251033A - 故障区間検出装置 - 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】

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４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、Ａ　ｓ／ｓ、　Ｂ　ｓ／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〜５Ｓ１３及びＳＳｋ　１〜５Ｓｋ３
は配電線Ｆｌｌ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とを連系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、３１１．Ｓ１２゜Ｓ１３はしゃ断器ＣＢＩＩ、
区分開閉器３３１１゜５Ｓ１２及びループ点開閉器５Ｓ
ＩＯで区分された配電ｖＡＦ１１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、Ｓｋ２．３に３はし
ゃ断器ＣＢｋ１．区分開閉器５Ｓｋｌ、５Ｓｋ２及びル
ープ点開閉器５ＳｋＯで区分された配電線Ｆｋｌの各区
間を示すもので、しゃ断器ＣＢｋ１に近い区間より配電
線Ｆｋｌ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〜３３１３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、ＣＩ、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，Ｓ！ｒｋｏは夫々故障検出機能を備えた子局１
０〜１３．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
、配電線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Ｓ１３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、配電線に設けた電
流検出器の出力を取込んだ高速過電流検出器の出力信号
、及び配電用変電所の母線に接続した零相電圧検出器に
発生する零相電圧と零相電流検出器の零相電流を取込ん
だ高速地絡方向検出器の出力信号とを論理和回路を経て
故障検出信号を出力する高速故障検出器と、前記高速故
障検出器の出力情報を受信すると予め通信線と対応して
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親局からポーリング
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
には電流検出器の線電流１ａ及びＩｃを高速過電流検出
器に導入して出力し、又地絡検出には零相電流検出器か
らの零相電流と零相電圧検出器からの零相電圧を高速地
絡方向検出器に導入して出力し、論理和回路を経て親局
に伝送する。 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、ポ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４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Ａ　ｓ／
ｓに設けた故障回線検出のための高速故障検出器である
。また、第２図は前記高速故障検出器ＦＤＩの内部構成
を示す回路図であり、図において、ＧＰＴは母線１上に
接続された零相電圧検出器、ＺＣＴは零相電流検出器、
ＣＴ１、ＣＴ２は電流検出器、５１は前記電流検出器Ｃ
ＴＩ、ＣＴ２で検出した線電流によって配電線Ｆｉｌ、
Ｆｋｌの短絡事故を検出する例えば、既存の検出原理を
利用した高速過電流検出器、６７Ｇは零相電流■０と零
相電圧ＶＯとにより地絡率ＯＲは論理和回路、ｄは高速
故障検出器ＦＤＩ〜ＦＤｋの出力を親局４０に伝送する
通信線である。 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の出力情報を
基に故障回線の異常を検出する。高速故障検出ａＦＤｘ
、ｐＤｋ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ＣＴ２が線電
流１ａ又はＩｃを検出する。線電流！ａ又はＩｃは高速
過電流検出器５１に直ちに取込まれ論理和回路ＯＲを経
て通信線ｄに送出される。又、配電線Ｆｉｌに地絡事故
が発生すると零相電圧検出器ＧＰＴの３次側に現れる零
相電圧Ｖｏと零相電流検出器ＺＣＴの零相電流ＩＯとの
２つの情報を高速地絡方向検出器６７Ｇに取込んで地絡
事故が発生したことを論理和回路ＯＲを介して通信線ｄ
に出力する。 親局４０は通信線ｄを介して送信されてくる各高速故障
検出器ＦＤ１〜’Ｆ　Ｄ　ｋの出力情報を基に故障回線
を検出する。 このようにして、故障回線が検出されると、予め親局４
０内に格納ずみの子局と通信線との接続テーブル（第３
図）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、故障回線関連子局を直接
ポーリングする。この動作によって子局センサ検出情報
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
子局総当り故障区間検出方法に比較してポーリングに要
する時間が大幅に短縮される。その他の地絡、短絡に伴
う区分開閉器やループ点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、高速故障検出器ＦＤとして高速
過電流検出器５１と高速地絡方向検出器６７Ｇとを一体
化した場合の例について説明したが、単独に使用しても
よく、又線電流、零相電流及び零相電圧の検出手段は電
流検出器ＣＴＩ、　　ＣＴ２及び零相電圧検出器ＧＰＴ
に限定されるものではなく、他のセンサを用いてもよく
、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、配電線に設けた電流
検出器の出力を取込んだ高速過電流検出器の出力信号、
及び配電用変電所の母線に接続した零相電圧検出器に発
生する零相電圧と零相電流検出器の零相電流を取込んだ
高速地絡方向検出器の出力信号とを論理和回路を経て故
障検出信号を出力する高速故障検出器と、前記高速故障
検出器の出力情報を受信すると予め通信線と対応して接
続された子局との接続テーブルを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、電力供給の信顛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図は子局Ｎｏと通信線Ｎ。 の接続テーブル説明図、第４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−３Ｓ１
３゜５ＳｋＯ〜ＳＳｋ　３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、Ｃ７０は電流検出
器、ＺＣＴは零相電流検出器、ＦＤ　１゜ＦＤｋは高速
故障検出器、１は母線、５１は高速過電流検出器、６７
Ｇは高速地絡方向検出器である。 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

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、前記配電用変電所の母線に接続した
   零相電圧検出器と、前記電流検出器の出力を取込んだ高
   速過電流検出器と、前記零相電圧検出器の零相電圧と前
   記零相電流検出器の零相電流とを取込んだ高速地絡方向
   検出器と、前記高速過電流検出器及び前記高速地絡方向
   検出器の出力信号を論理和回路を経て後述の親局に故障
   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前
   記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、故障区間を判定し、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。