JPH03251037A - 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】

この発明の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３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ＣＢｋ１は母線
１に接続された配電線用のしゃ断器、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、ＣＢ
５１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
端子に接続された需要家に電力を供給する配電線、Ｆｋ
ｌ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、同様にＦ２１．　　Ｆ３１
も夫々配電線である。 また、５ＳＩＩ〜５Ｓ１３及び５Ｓｋｌ〜　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Ｆ２１
とを連系するためのループ点開閉点、５ＳＫＯ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、　　ＳＩ２．　　Ｓ１３はしゃ断器ＣＢＩ
Ｉ、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ＣＢＩＩに近い区間より配電線Ｆｉｌの第１
区間９第２区間、第３区間、またＳｋｉ、　Ｓｋ２゜Ｓ
Ｋ３はしゃ断器ＣＢｋ１、区分開閉器５Ｓｋｌ、５Ｓｋ
２及びループ点開閉器５ＳｋＯで区分された配電線Ｆｋ
ｌ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。 ｋ２．に３は区分開閉器５ＳＩＩ〜５Ｓ１３．　５Ｓｋ
ｌ〜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　５５１０及び、同しく区分
開閉器５Ｓｋｌ〜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の故障検出情報表収集す
るため周期的に通信線Ｃ１゜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ｖＡＦ１１の第３区分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５ＳＩＯ１
又は５ＳｋＯ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。この故障区間の判定は、
全子局の故障検出情報を収集するポーリング時間に多大
の時間がかかること、及び２線地絡時には、配電線の線
間電圧低下に伴う子局電源の低下により、子局の故障検
出情報に欠落が生じ、故障区間判定のため補正処理に多
大の時間がかかっていた。又最悪の場合、故障区間判定
が不能になることもある。 このように、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
かかっていたため、配電用変電所の配電線用しゃ断器が
トリップし、再閉路、再々閉路及びマニュアル／プログ
ラムによる開閉器の開閉操作等により、故障区間検出、
故障区間の切離し、及び健全区間への電力融通を行って
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）、事故時の系統電
圧低下に伴う子局情報の欠落補正処理及びループ点開閉
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復旧が遅れ開放し
た区分開閉器とループ点開閉器間停電が発生し、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
子局の故障情報を系統電圧の有無に拘らず高速で収集で
きるようにし、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、配電用変電所に繋
がれた配電線の区間毎に設けた子局と、その子局の故障
検出部によって検出された配電線の故障検出情報を受信
して開閉器を制御する親局と、前記故障検出部の検出動
作によりランチ形の故障検出リレーの接点を投入し、前
記配電線、親局のいずれか一方から電源を受けて子局特
有の発振周波数を通信線に出力する搬送波発振器と、そ
の搬送波発振器の周波数を受信して故障子局を弁別する
周波数弁別器とをもって構成したので、短時間で故障検
出した子局を検出することによって、高速で確実に故障
区間を検出することが出来、故障個所の除去、復旧を能
率よく行えるようにしたものである。

【作用】

この発明における子局は、配電線故障が発生すると故障
検出部が直ちに動作してラッチ形の故障検出リレーを励
磁し、子局特有の周波数を出力する搬送波発振器を投入
するので、親局にある周波数弁別器は通信線を介して周
波数を弁別し、故障検出子局を短時間で検出する。そし
て、この動作は配電線が事故等で電圧低下しても或は停
電中といえども親局からの電源供給により可能となる。

【実施例】

以下、この発明の一実例を図について説明する。 図中、第３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、図は子局の構成を示すもので、ｎは
子局、Ｄｎは故障検出部で、例えば、配電線Ｆｉｌの短
絡事故検出には既存の高速過電流検出器５１、地絡事故
検出には既存の高速地絡方向検出器６７Ｇ等を用いる。 Ｒｙｎはラッチ形の故障検出リレー、Ｒｙｎａは前記故
障検出リレーＲｙｎの出力接点、ｆｎは夫々子局特有の
重み付けをした発振周波数を出力する搬送波発振器、Ｚ
２は電流制限抵抗、ＣＩＯ，Ｃ１ｌは通信線である。ま
た、第２図において、Ｅは通信線ＣＩＯ，Ｃ１ｌの電源
。 ＳＷはスイッチ、ＦＤｉ　は子局ｎから出力される搬送
波を検出して子局Ｎｏを弁別する周波数弁別器である。 次に動作について説明する。まず、第１図は配電！Ｆｉ
ｌが正常状態にある時の故障検出リレーＲｙｎの出力接
点Ｒｙｎａは全てＯＦＦ状態に保持されている。今、配
電線Ｆｉｌ上の区分開閉器ＳＳｎで区分された区間内に
おいて配電線故障が発生ずと、該故障区間を負荷に持つ
子局ｎに故障電流が流れ故障検出部Ｄｎが動作する。そ
の故障検出部Ｄｎの動作によってラッチ形の故障検出リ
レーＲｙｎが付勢され、出力接点Ｒｙｎａが投入されて
搬送波発振器ｆｎが通信ＮｆＡＣ１０，Ｃ１ｌに接続さ
れる。 親局４０ではスイッチＳＷが既にＯＮされているので、
搬送波発振器ｒｎは直ちに子局特有の周波数の発振を開
始する。周波数弁別器ＦＤｉはこの周波数を検出し、そ
の周波数の分析結果から子局の故障検出状態を把握し、
故障区間を検出する。 上記のように、配電線Ｆｉｌの故障発生に伴い直ちに周
波数弁別器ＦＤｉで搬送周波数を弁別測定して子局の故
障区間を親局４０が確認すると、親局４０はこれを受け
て直接区分開閉器ＳＳｎやループ点開閉器５ＳｋＯの制
御動作に移る。 その他、以降の地絡、短絡に関連する区分開閉器の制御
動作については従来例と同様に進められる。なお、上記
実施例では親局から子局への電源供給線と子局から親局
への発振信号線を共用にしているが目的に応じて別々に
設けてもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。 また、ラッチ式の故障検出リレー回路は半導体回路で構
成してもよい。更に子局の故障検出部として、高速電流
検出器５１．高速地絡方向検出器６７Ｇを用いた例につ
いて説明したが、配電線故障を検出する他の原理のもの
、例えば、インピーダンスリレー、或いは故障点電流の
スカラー量を用いてもよく、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、配電線に設けた複数の
子局と、その子局内の故障検出部によって配電線の故障
情報を受信すると配電線の開閉器を制御する親局と、夫
々子局特有の周波数を出力する搬送波発振器を子局に設
け、故障検出によって発振開始の接点を投入するラッチ
形の故障検出リレーと、その発振周波数を弁別して該当
子局を検出する親局の周波数弁別器とを設けて故障区間
検出装置を構成したので、ポーリングが不要となり、周
波数を弁別するだけで全子局の動作を高速で検出が出来
ると共に事故等による系統電圧低下に対しても影響を受
けず高速で確実な故障区間検出が出来る。又更に、停電
中でも子局の故障検出情報を収集できる他再閉路等によ
る復電までに故障区間を検出し故障区間を囲む開閉器を
投入ロックして故障区間への不要な充電を防止し、停電
回路を減らして電力供給の信軌度を向上させることもで
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による子局の構成図、第２
図は子局情報収集の回路構成を示すブロック図、第３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、Ｆｉｌは配電線、ＳＳｎは開閉器、■１〜
ｎは子局、Ｄｎは故障検出部、４０は親局、Ｒｙｎは故
障検出リレー、ＣＩＯ，Ｃ１ｌは通信線、ｆｎは搬送波
発振器である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す・ （外２名） 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 配電用変電所の母線に繋がれた配電線の区間毎に設けら
   れた開閉器の設置点に設けられた子局と、前記子局の故
   障検出部によって検出された配電線の故障検出情報を受
   信して開閉器を制御する親局と、前記故障検出部の検出
   動作によりラッチ形の故障検出リレーの接点を投入し、
   前記親局或は配電線のいずれか一方から電源を受けて子
   局特有の発振周波数を通信線に出力する搬送波発振器と
   、前記搬送波発振器の周波数を受信して故障子局を弁別
   する周波数弁別器とを備えた故障区間検出装置。