JPH03251041A - 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５図は、例えば３つの配電用変電所からそれぞれ出力
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。

Ｂ　ｓ／ｓ及びＣｓ／ｓはそれぞれ配電用変電所、１は
配電用変電所Ａｓ／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、ＣＢＩ
Ｉ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、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
の他の子に接続され電力を供給する配電線、同様にＦ２
１、Ｆ３１もそれぞれ配電線である。また、５Ｓｌｌ〜
５Ｓ１３及びＳＳｋ　１〜５Ｓｋ３は配電＆ｊｌＦ１１
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Ｆｌｌと配電線Ｆ２１とを連系する
ためのループ点開閉器、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、
Ｓ１２．Ｓ１３゜Ｓ１４はしゃ断器ＣＢＩＩ、区分開閉
器５ＳＩＩ。

５Ｓ１２，５Ｓ１３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ＣＢ
ＩＩに近い区間より配電線Ｆｉｌの第１区間、第２区間
、第３区間、第４区間、またＳｋｉ、Ｓｋ２．Ｓｋ３．
Ｓｋ４はしゃ断器ＣＢｋ１、区分開閉器５Ｓｋ１．５Ｓ
ｋ２，５Ｓｋ３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ＣＢｋ
１に近い区間より配電線Ｆｋｌの第１区間、第２区間、
第３区間、第４区間とする。また、１０．１１゜１２．
１３及びｋｏ、ｋｌ、に２．に３は区分開閉器５ＳＩＯ
〜５Ｓ１３，５ＳｋＯ−３Ｓｋ３用の子局である。さら
に、１０−１〜１３−１及びｋＯ−１〜に３−１はそれ
ぞれループ点開閉器５ＳＩＯと区分開閉器３３１１〜３
３１３及び同じくループ点開閉器５ＳｋＯと区分開閉器
ＳＳｋ　１〜５Ｓｋ３の制御線で子局から区分開閉器を
制御する。４０は親局、ＣＩ、Ｃ２は前記親局４０と子
局１０〜１３およびｋｏ−に３間との間を情報伝送する
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
〜５Ｓ１３，５Ｓｋ２〜５Ｓｋ３及びループ点開閉器５
ＳＩＯ，５ＳｋＯはそれぞれ電流。

電圧情報をもとに故障発生方向を検出する機能を備えた
子局１０〜１３．ｋｏ〜に３を備えている。

親局４０は前記それぞれの子局１０〜１３．ｋ。

〜に３と故障検出方向のデータ授受を行うために周期的
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よりさらに負荷側にある第４区間３１４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または５
ＳｋＯを投入する前に順次ポーリング方式で子局５ＳＩ
Ｉ〜５Ｓ１２から収集した故障検出方向のデータををチ
エツクして、故障区間の判別を行い、切離すべき区分開
閉器と投入すべき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のチエツク時間、さらにループ
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、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、すなわち０．５〜１．０秒を趙えていたこ
とから故障区間の復旧が遅れ、故障区間より負荷側の健
全区間に停電が発生し、かつそれが長くなる。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。

また、すべての配電系統の接続情報を親局に集中して処
理するため、系統の規模が増大するにつれて計算時間が
かかりすぎることになる。さらに、故障が多発し１件を
処理する迄に次の故障が発生するとますます計算時間が
かかることになる。

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、親局に情報を集中させずに各子局が送信の衝突
を避けつつ送出する故障検出情報を他の子局が傍受し、
各子局内に蓄積されている系統情報を基にローカルに、
そして高速に事故区間の判別、制御する故障区間検出装
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
がれた複数の配電線の区間毎に接続された複数の故障検
出用の子局と、各区間ナンバーまたは子局アドレスに対
応して次の呼び出しアドレス及び故障検出情報などの系
統情報を格納した子局の記憶手段と、その子局の系統情
報を受信するとデータを増幅して中継する双方向アンプ
と、その双方向アンプを経て出力される系統情報を子局
が受信し、自局の呼び出しアドレスが呼ばれると該自局
で検出した故障検出情報と次の呼び出しアドレス情報と
を子局の通信インターフェースを介して通信線に出力す
る制御を行う子局の演算処理装置とをもって構成され、
ローカルに、しかも高速に故障区間を判別するため、地
絡時の無停電による故障切離しが可能となる。

〔作　用〕

この発明においては子局からの故障検出情報を個々に収
集することなく双方向アンプを経由して全ての通信線に
中継送出する。

子局はその故障検出情報を傍受し、自局のアドレスが呼
ばれると自局で検出した故障検出情報と次の呼び出しア
ドレスとを通信線に送出する。各子局内には核子局に対
応してチエツクすべき子局のアドレスが予め格納してあ
り、それらのアドレスを付した故障検出情報が送信され
た時に当該子局は区間対応のチエツクを同時に行い、該
情報を収集して故障区間を判定するので、各子局は地絡
時の故障区間の切離しを高速、かつ無停電で行う。

〔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５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、ＤＡＰは双方向アンプで、通信線Ｃ１，
Ｃ２を介して子局１０〜１３と情報通信を行う。また第
２図において、ＣＴは配電線Ｆに設けた電流検出器、Ｐ
Ｔは電圧検出器でそれぞれ子局ｎのアナログ入力インタ
ーフェースＡ／Ｉに入力される。ＣＰＵは演算処理装置
、ＲＯＭは読み出し専用メモリ、ＲＡＭは記憶手段とし
ての読み出し書込みメモリで、例えばＮ■（不揮発性）
ＲＡＭなどが用いられる。Ｄｌｏはディジタル出力イン
ターフェース、ＣＩＦは通信線Ｃとの通信インターフェ
ースである。

次に動作について説明する。まず、第１図の区分開閉器
５ＳＩＩ、５Ｓ１２．　５Ｓ１３で囲まれたＡ区間のＰ
点において地絡、短絡等の配電線故障が発生すると、第
２図に示す電流検出器ＣＴまたは電圧検出器ＰＴが前記
配電線故障を検出してアナログ入力インターフェースＡ
／Ｉを経て読み出し書込みメモリＲＡＭに故障検出デー
タを格納する。演算処理袋［ＣＰＵはこの情報を適宜解
析しデータ処理して通信インターフェースＣＩＦより通
信線Ｃを経て自局（子局）が検出した故障検出情報と次
の呼び出しアドレス（系統情報）とを送出する。その子
局ｎが出力する伝送フォーマットの一例を第４図（ａ）
　、　（ｂ）に示す。第３図（ａ）　、　（ｂ）に配電
線故障がどの区間で発生したのか、次の子局の呼び出し
アドレスをトークンパッシング方式で順次呼び出し故障
検出区間の探索動作を行う様子を示す。

この発明においては、子局ｎより系統情報が出力される
と、該情報は双方向アンプＤＡＰを経由して全ての通信
線ＣＩ、Ｃ２に中継送出される。

子局は双方向アンプＤＡＰから出力された系統情報を常
に傍受している。そこで、呼び出しアドレスが自局アド
レスと一致すると自局が検出した故障検出情報と、次の
呼び出しアドレスとをトークンパッシング方式により通
信線に送出する。各子局内には各区間に対応して確認す
べき子局のアドレスが事前にＲＡＭに格納されており、
それらのアドレスに対応する系統情報が通信線Ｃに流さ
れた時に故障検出情報を当該子局は収集する。その具体
的な例を第３図（ａ）、　（ｂ）を参照して説明する。

まず、子局１１が故障を検出すると故障検出情報を子局
１１のＲＡＭに格納すると共に自己アドレス１１−Ａ、
次の呼び出しアドレス１２−Ａ及び故障検出情報を通信
線に送出する。

子局１２はこの信号を傍受すると、子局１１の送出した
故障検出情報を子局１２のＲＡＭに格納すると共に、自
己アドレス１２−Ａ、次のアドレス１３−Ａ及び子局１
２の検出した故障検出情報を送出する。この情報は子局
１１及び１３が傍受しそれぞれのＲＡＭ内に格納する。

このようにして順次、子局の検出した故障情報をトーク
ンパッシング方式で順次通信線に送出する。すなわち、
第３図（ｂ）に示す通り、５ＳＩＩは自己アドレス１１
−Ａ、次の呼び出しアドレス１２−Ａ及び故障検出情報
（Ａ区間内部方向の故障）を送出する。

この信号を傍受して５Ｓ１２は自己アドレス１２−Ａ、
次の呼び出しアドレス１３−Ａ及び故障検出情報（故障
検出せず）を送出する０次は５Ｓ１３が自己アドレス１
３−Ａ、次の呼び出しアドレス１２−Ｂ及び故障検出情
報（故障検出せず）を送出する。

以下、自己アドレスのみを書くと、１２−Ｂ。

１４−Ｂ、１３−Ｃ，１５−Ｃ・・・の順に各子局がそ
れぞれの情、報を通信線に送出する。各子局の自己アド
レス及び次の呼び出しアドレスは第３図（ｃ）に示す通
り区分開閉器の左側、右側区間対応に２組設ける。また
、各子局には第３図（ｄ）に示す通り、左側区間、右側
区間対応にチエツクすべき子局のアドレスをＲＡＭ内に
格納しており、当該アドレスの付された故障検出情報が
通信線に送出された時に通信インターフェースを介して
その情報を取り込むものである。チエツク情報が揃うと
、各子局毎に区間対応のチエツクを行い、（区間内部方
向の故障であるとの情報が１つでもあり）　　ＡＮＤ （区間外部方向の故障であるとの情報が全くない） 時、当該区間内に故障が有ると判定し、区分開閉器に制
御信号を送出する。

第４図（ａ）、　（ｂ）は２種類の伝送フォーマットの
例を示しており、前述の「呼び出し順序」に際しての必
要項目を盛込んでいる。（ａ）または（ｂ）のいずれを
採用しても差支えないが、（ｂ）のように区間Ｎα十区
間内順位（Ｌ　２．３．・・・ｈ　Ｅｎｄ　）とした方
が故障検出区間の探索手段がより具体的、かつ直接的で
ある。

このように、各区間毎に対応する子局２台、３台を順次
アクセスするように呼び出し順序を設定すると、当該区
間の故障情報の送出が終了した時点に各子局での故障の
有無が判定できる。よって、配電用変電所Ａ　ｓｒｓの
しゃ断器ＣＢＩＩのトリップ以前に故障区間を切り離す
ための制御も可能となる。

また、配電線の接続変更等による区間と子局との対応情
報は第３図（ｃ）　、　（ｄ）に示す情報を書き換える
ことによって対応可能である。

なお、上記実施例では故障検出情報を送出する順序とし
て配ｔｖＡ故障を検出した配電線から優先的に開始し、
双方向アンプＤＡＰを用いトークンパッシング方式によ
り子局を順次呼び出し探索する方法について述べたが、
全ての配電線を一筆書きで結合してもよく、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、配電線の区間毎に接
続された子局と、各区間ナンバー、または子局アドレス
に対応する系統情報を子局内に予め格納し、その子局の
系統情報を受信するとデータを増幅して中継する双方向
アンプと、その系統情報を子局が受信し、自局の呼び出
しアドレスが呼ばれると自局で検出した故障検出情報と
次の呼び出しアドレス情報とを通信線に出力する制御を
行う子局の演算処理装置とをもって故障区間検出装置を
構成したので、故障区間を高速で判別し、無停電で故障
区間の切り離しを行う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による故障区間検出システ
ムの説明図、第２図はこの発明に関連する子局の構成図
、第３図Ｃａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）　、　（ｄ）
はこの発明における故障区間検出と呼び出し順序の説明
図、第４図は伝送フォーマットの説明図、第５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、Ｆｌｌ、Ｆｋｌは配電線、１０〜１３は子
局、５Ｓ１０−３Ｓ１３は区分開閉器、ＤＡＰは双方向
アンプ、ＲＡＭは読み出し書込みメモリ （記憶手段） ＣＰＵは演算処理装置であ る。 なお、 図中、 同一符号は同一、 又は相当部分を 示す。

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の区間毎に接続さ
   れた複数の故障検出用の子局と、各区間ナンバー、また
   は子局アドレスに対応して次の呼び出しアドレス及び故
   障検出情報などの系統情報を格納した子局の記憶手段と
   、前記子局の系統情報を受信するとデータを増幅して中
   継する双方向アンプと、前記双方向アンプを経て出力さ
   れる系統情報を子局が受信し、自局の呼び出しアドレス
   が呼ばれると該自局で検出した故障検出情報と次の呼び
   出しアドレス情報とを子局の通信インターフェースを介
   して通信線に出力する制御を行う演算処理装置とを備え
   た故障区間検出装置。