JPH03265426A - 配電系統の保護装置 - 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〕 この発明は配電線の故障発生時に、故障区間を切り離す
ようにした配電系統の保護装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第７図は例えば特開昭６３−２８７３２１号公報に示さ
れた従来の配電系統保護装置を示すブロック図である。

この図において（ＩＡ）　（ＩＢ）は変電所の母線、（
２Ｘ）（２Ｙ）は変電所に設置され、各母線に接続され
た遮断器、（３Ａ）　（３Ｂ）　（３Ｃ）　（３Ｄ）　
（３Ｅ）　＜３Ｆ）は配電線を複数の区間に区分するた
め、各区間の間に接続された区分開閉器で、変電所から
各区間への送電のため常時は投入状態に保持されている
。（４Ｇ）及び（４Ｈ）は常時は開放状態に保持されて
いる区分開閉器で、他のフィーダからの送電、即ち逆送
融通送電が必要な時に投入されるものである。

＜５Ａ）　（５Ｂ）　〜（５Ｈ）及び（５Ｘ）　（５Ｙ
）は上述した常閉の区分開閉器、常開の区分開閉器及び
遮断器に夫々対応して設けられたリレー子局で、ＣＴ　
（６）及びＰＴ口を介して夫々配電線に接続され、配電
線に故障が発生した際、故障区間を検出して切り離すよ
うにされている。

６は変電所に設置された制御装置で、各リレー子局とコ
ンピュータ等で構成される親局装置（９）とを接続する
と共に、各区分開閉器の投入及び開放を制御するもので
ある。

第８図は区分開閉器（３Ａ）　（３Ｂ）及び（３Ｄ）に
接続されたリレー子局（５Ａ＞　（５Ｂ）及び（５Ｄ）
の詳細構成とリレー子局相互の接続関係を示すものであ
る。各リレー子局の構成は同一であるため、（５Ａ）に
ついてのみ説明する。即ち（５１）は故障の方向を検出
する地絡方向リレーで、後述するように、その検出方向
に応じて開閉する複数の接点を有している。

（５２）は負荷側接続部で、定電流電源（５３）と、地
絡方向リレー（５１）の検出方向が（Ｄ）側、即ち負荷
側の時に閉成される接点（５４）と、同じく検出方向が
（Ｄ）側でない時に閉成される接点（５５）と、区分開
閉器（３Ａ）のトリップリレー（５６）と接続端子（５
０）とを図示のように接続して構成されている。

また（５７）は変電所側接続部で、定電流電源（５３）
と、地絡方向リレー（５１）の検出方向が＜Ｘ）側、即
ち変電所側の時に閉成される接点（５８）と、同じく検
出方向が（Ｘｌ側でない時に閉成される接点（５９）と
、区分開閉器（３Ａ）のトリップリレー（５６）と、接
続端子（５０）とを図示のように接続して構成されてい
る。

ααはリレー子局（５Ａ）の負荷側接続部の接続端子（
５０）と、リレー子局（５Ａ）よりも負荷側に位ｆして
隣接するリレー子局（５Ｂ）及び（５Ｄ）の変電所側接
続部の接続端子（５０）とを接続するケーブルである。

なお、リレー子局（５Ａ）の変電所側接続部（５７）は
、図示していないがリレー子局（５Ａ）よりも変電所側
に位置して隣接するリレー子局（５ｘ）の負荷側接続部
とケーブルによって同様に接続され、他の総てのリレー
子局も同様に接続されているものである。

次に動作について説明する。

今、第８図のＡＤ区間で地絡故障が発生したとすると、
区分開閉器（３Ａ）に対応したリレー子局（５Ａ）の地
絡方向リレー（５１）が動作し、故障がＤ方向であるこ
とを検出する。リレー子局（５Ｂ）及び（５Ｄ）の地絡
方向リレー（５１）は故障点より負荷側にあるため動作
しない。

上記の故障方向検出によって負荷側接続部（５２）の接
点（５４）が閉成されるため、定電流電源（５３）によ
ってリレー子局（５Ａ）の負荷側接続部（５２）のトリ
ップリレー（５６）及びリレー子局＜５Ｂ）　（５Ｄ）
の変電所側接続部（５７）のトリップリレー（５６）が
付勢され区分開閉器（３Ａ）　（３Ｂ）　（３Ｄ）を開
放するための指令を発する。

なお、区分開閉器（３Ａ）　（３Ｂ）　（３Ｄ）の開放
によって停電区間の発生の有無をチエツクするため、各
リレー子局毎のリレーの動作状態に関する情報を第７図
に示す通信線（１１）を介して制御装置８）に集めるよ
うにしている。

制御装置（へ）は集まった情報を親局装置ｆ、［９１に
よって演算し、上記の故障の場合には区間開閉器（３Ｂ
）及び（３Ｄ）の開放によってＢＣ区間、ＣＨ区間、Ｄ
ＥＩＸ間及びＥＧ区間が停電することが判明するため、
これを防止するために先ず、常開の区分開閉器（４Ｇ）
及び（４Ｈ）に投入指令を出し、その後、区分開閉器（
３Ａ）　＜３Ｂｌ　（３Ｄ）に開放指令を出すように構
成されている。

この結果、無停電で故障区間の切り離しが可能となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の配電系統の保護装置は以上のように構成されてい
るため、遠方制御用として各リレー子局と親局装置及び
制御装置を接続する通信線に加えて各リレー子局の負荷
側接続部と変電所側接続部とを接続するケーブルが必要
であり、このケーブルが配電系統に沿って配設されるも
のであるため、配電系統の変更、増設の際にはケーブル
も併せて変更する必要があり工事量が増大するという問
題点があった。

また、区分開閉器の数が多くなると親局装置の負荷が重
くなると共に、更に速い伝送速度が必要となるなどの問
題点もあった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、各リレー子局間を接続するケ−プルを必要と
せず、故障区間を速やかに切り離すことのできる配電系
統の保護装置を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段及び作用〕この発明に係る
配電系統の保護装置は、配電線を複数の区間に区分する
区分開閉器の両側の区間に対応してレジスタを設け、故
障検出装置によって故障の方向が検出された時、検出方
向と対応するレジスタをセットすると共に、検出方向と
逆方向の区間を表示する区間表示信号を送出し、この区
間表示信号と対応するレジスタをリセットするように構
成し、セット状態のまま残ったレジスタにより故障区間
を判別するようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図は一実施例の概略構成を示すブロック図、第２図
はリレー子局の構成を示すブロック図である。全体構成
は、第１図に示すように、従来の装置と類似しているが
、リレー子局相互間を接続していたケーブルが存在しな
い点及び制御装Ｍ−に代えて中継装置（１２）が設けら
れている点において相違する。従ってこの実施例は従来
の装置と相違する点を中心に説明し、従来の装置に相当
する部分にはそれと同一符号を付して説明を省略する。

第２図は区分開閉器（３Ｂ）に対応１〜で設けられ、故
障方向の検出装置と故障区間の判別装置を構成するリレ
ー子′局（５Ｂ）の構成を示したものであるが、他のリ
レー子局も同様に構成されるものである。

即ち、（５０１）はリレー子局内のＣＰＵ、（５０２）
は配電線から電流、電圧情報を取り込むためのアナログ
入力インターフェース、（５０３）はプログラムを収納
したメモリ、（５０４’）は各種データを蓄積するメモ
リで、２つのレジスタ（５０５）　（５０６）を有する
。

これらのレジスタは区分開閉器（３Ｂ）の両側の区間に
対応した表示、即ちレジスタ（５０５）はＡＢ区間、レ
ジスタ（５０６）はＢＣ区間の表示が与えられ、夫々の
表示が適宜の数字に置換されて処理されるように構成さ
れている。

（５０７）は区分開閉器の開閉を制御するためのディジ
タル出力インターフェース、（５０８）は通信線（１１
）との間で信号の授受を行なう伝送インターフェース、
（５０９）は上述した各装置とＣＰ　Ｕ　（５０１）と
を接続する接続線である。なお、通信線（１１１は配電
系統の構成と必ずｌ−も一致するようには設置されてい
ないため、同一フィーダ上の区分開閉器の情報が異なる
通信線によって伝送されることもある。

次にこの実施例の動作について説明する。

配電線における各相及び零相の電流、電圧情報がＣＴ　
（６１及びＰＴ（７１を介して各リレー子局のアナログ
入力インターフェース（５０２）に入力される。

この情報はメモリ（５０３）に収納されたプログラムに
従ってＣＰ　Ｕ　（５０１）で演算され、地絡故障の方
向が判別される。この結果、メモリ＜５０４　）内のレ
ジスタで、故障方向の区間表示を有するものがセットさ
れる。

この動作は総てのりＩ／−子局において同時に行われる
ため、各リレー子局内の故障方向の区間表示を有するレ
ジスタが総てセットされることになる。

一定時間後に各リレー子局から、夫々のリレー子局で検
出した故障方向と逆方向の区間表示、即ち、セットされ
なかつったレジスタの区間表示を伝送インターフェース
（５０８）を介して通信線（１１）に送出し、中継装置
（１２）を経て近隣の各リレー子局に伝達する。

各リレー子局では伝達された各区間表示と、自己のメモ
リ＜５０４）内のレジスタの区間表示とを比較して同一
の区間表示のレジスタの有無をチエツクし、該当のレジ
スタが存在してそれがセットされている場合にはリセッ
トする。

各リレー子局が、故障方向と逆方向の区間表示信号を適
宜の時間間隔を保って順次送出するようにすれば、各リ
レー子局において上述の動作が行われ、故障区間以外の
区間表示を有するレジスタは総てリセットされるため、
セット状態のままで残っているレジスタの区間表示をチ
エツクすることにより故障区間を確認することができる
。

以上の故障区間確認動作の具体例を第３図を用いて説明
する。今、図示のように、ＢＣ区間で地絡故障が発生し
たと仮定する。

この場合、故障点より変電所側である区分開閉器（３Ｂ
）　（３Ａ）及び遮断器（２ｘ）に設けられたリレー子
局（５Ｂ）　（５Ａ）　（５Ｘ）の地絡方向検出装置が
動作し、リレー子局（５ｘ）のレジスタのうちＸＡの区
間表示を有するレジスタ、同じくリレー子局（５Ａ）の
ＡＢ（ＡＤ）の区間表示を有するレジスタ及びリレー子
局（５Ｂ）のＢＣの区間表示を有するレジスタが夫々内
部故障としてセットされる。

次に、リレー子局（５Ｂ）から検出方向と逆方向の区間
、即ちＡＢの区間表示信号を外部故障信号として信号線
（１，１）に送出する。この信号は各リレー子局に伝達
されるが、同じ区間表示のレジスタを有するリレー子局
（５Ａ）でその区間表示のレジスタがリセットされるの
みで、その他のリレー子局では該当の区間表示のレジス
タを有していないため反応しない。

その後、リレー子局（５Ａ）から同様にＸＡの区間表示
信号が外部故障信号として送出され、これを受けたリレ
ー子局（５Ｘ）においてＸＡの区間表示のレジスタがリ
セットされる。

その結果、ＢＣの区間表示のレジスタのみがセット状態
のまま残るため、ＢＣ区間が故障区間と確認される。

故障区間の確認後、リレー子局（５Ｂ）から故障区間が
ＢＣ区間である旨の信号を送出Ｌ、これを受けた各リレ
ー子局が区間表示信号と夫々の内部のレジスタの区間表
示とを比較し、同一の区間表示のレジスタを有するリレ
ー子局、即ち（５Ｂ）及び（５Ｃ）が区分開閉器を開放
すべきリレー子局であることを確認し、夫々が区分開閉
器（３Ｂ）あるいは（３Ｃ）の開放指令及び再投入ロッ
ク指令を出すことにより故障区間を切り離すものである
。第４図は故障方向の検出によるレジスタのセットから
区分開閉器の開放に至るまでに出される上述の各種信号
のタイムチャートを示す。

なお、上記実施例では故障の検出後、直ちに区分開閉器
を開放するようにしたため、ＣＨ区間が停電することに
なるが、第５図に表で示すように、常開の区分Ｒ閉器（
４Ｇ）　（４Ｈ）毎に夫々がカバーすべき故障区間を予
め設定登録しておき、リレー子局からの故障区間の表示
信号を受けた時、第６図にタイムチャートを示すように
、その区間をカバーすべき常開の区分開閉器を故障区間
の区分開閉器の開放以前に投入するようにすれば無停電
で故障区間の切り離しが可能となる。この場合、常開の
区分開閉器の投入後、一定の時間が経過するまでは地絡
故障の検出を無視するように構成しておけば、−故障で
２回動作するような不具合も生じない。

また、常開の区分開閉器毎に設定登録される故障区間は
、その後の配電系統の変化に合わせて他の最適な常開の
区分開閉器へ通信線を介してダウンロードしてもよい。

更に、各区分開閉器で遮断できる電流には限度があるた
め、地絡故障が検出されても検出の際の電流値が遮断能
力以上である場合には、該当のレジスタをセットしない
ように構成することにより、機器の損傷を防止すること
ができる。

〔発明の効果〕

この発明は以上のように構成され、遠方制御用の通信線
を利用して各リレー子局がローカルな判断で故障区間を
判別し、切り離すようにしたため、配電系統の変更が頻
繁に行なわれる場合にも通信性を変更する必要がなく、
また親局装置の負荷を重くすることな〈実施できるため
、極めて簡便に広範囲の配電系統に適用することが可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は上記実施例のリレー子局の構成を示すブロック図、第
３図は上記実施例の動作を説明するための説明図、第４
図は上記実施例における各種信号のタイムチャー■・図
、第５図はこの発明の他の実施例の概要を説明するだめ
の説明図、第６図は他の実施例における各種信号のタイ
ムチャート図、第７図及び第８図は従来の配電系統保護
装置を示すもので、第７図は全体構成を示すブロック図
、第８図はリレー子局の詳細構成と相互間の接続関係を
示す回路図である。 図において＜ＩＡ）　（ＩＢ＞は変電所の母線、（２Ｘ
）　（２Ｙ）は遮断器、＜３Ａ＞　（３Ｂ）　（３Ｃ）
　（３Ｄ）　（３Ｅ）　（３Ｆ）は常開の区分開閉器、
（４Ｇ＞　（４８）は常開の区分開閉器、（５Ａ）〜（
５Ｈ）　（５Ｘ）　（５Ｙ）はリレー子局、（へ）は制
御装置、（９）は親局装置、（１１）は通信線、（１２
）は中継装置、（５０１）はＣＰＵ、（５０２）はアナ
ログ入力インターフェース、（５０３）　（５０４）は
メモリ、（５０５）　（５０６）はレジスタ、（５０７
＞はディジタル出力インターフェース、（５０８’）は
伝送インターフェース、（５０９）は接続線である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　配電線を複数の区間に区分すると共に、上記配電線に
   おける故障の発生及びその方向を検出する検出装置と、
   この検出装置の動作時に故障区間を判別する判別装置と
   、この判別装置の判別結果にもとづいて故障区間を開放
   するための区分開閉器とを各区間毎に設けた配電系統の
   保護装置において、上記判別装置は、上記区分開閉器の
   両側の区間に夫々対応して設けられたレジスタと、上記
   検出装置の検出方向と対応する上記レジスタをセットす
   ると共に、上記検出方向と逆方向の区間を表示する区間
   表示信号を送出し、この区間表示信号と対応する上記レ
   ジスタをリセットする装置とから構成され、セット状態
   のまま残ったレジスタにより故障区間を判別するように
   したことを特徴とする配電系統の保護装置。