JPH0488829A - 配電線の保護継電システム - 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〕 本発明は、高圧配電線における事故区間を判定すること
のできる配電線の保護継電システムに関する。

〔従来の技術〕

第４図は、標準的な高圧配電系統を示したものであり、
変電所（Ａ）　、　（Ｂ）そ゛れぞれに設置された変圧
器（ＩＡ）　、　（ＩＢ）の２次側の母線（２Ａ）　、
　（２Ｂ）にそれぞれ配電線遮断器（以下ＰＣＢという
）　（３Ａ）　、　（３Ｂ）を介して配電線（４Ａ）　
、　（４Ｂ）が接続され、この配電線（４Ａ）　、　（
４Ｂ）がそれぞれ複数の区分開閉器（５ＡＩ）。

（５Ａ２）　、　（５Ａコ）、・・・、　　（５Ｂ＋）
、（５８Ｚ）、（５Ｂ３）、・・・　によって複数の区
間に区切られると共に、両配電線（４Ａ）。

（４Ｂ）が開閉器（６）を介して接続されている。

両変電所（Ａ）　、　（Ｂ）にはそれぞれ、配電線（４
Ａ）。

（４Ｂ）に取り付けられた変流器（７Ａ）　、　（７Ｂ
）によって短絡事故を検出しＰ　ＣＢ　（３Ａ）、　（
３Ｂ）をトリップ制御する保護継電器（８Ａ）　、　（
８Ｂ）が設けられている。

また、各区分開閉器（５Ａ＋）〜、（５Ｂ＋）〜毎に設
けられた開閉制御用のターミナルコントローラ（以下Ｔ
Ｃという）　（９Ａｌ）、（９ＡＺ）、（９Ａ３）、・
・・、　（９Ｂ＋）、　（９Ｂ２）　。

（９Ｂ３）、・・・　はそれぞれ、逆送電が行われない
限り、変電所（Ａ）　、　（Ｂ）側に設けられた柱上変
圧器（ＩＯＡＩ）。

（１０Ａｚ）　、　（１０＾３）、・・・、　（ＩＯＢ
＋）、　（１０Ｂ２）、　（１０Ｂ３）　、・・・から
の電源で駆動し、この電源電圧が一定時間継続して印加
された時に投入操作すると共に、電圧消失により遮断操
作するようになっており、逆送電が行われる時は、それ
ぞれの変電所（Ａ）、（Ｂ）との反対側に設けられた柱
上変圧器（ＩＩＡＩ）、　（１１Ａｚ）　、　（１１Ａ
３）、・・・、　（１１Ｂ、）、　（１１８ｚ）　、　
（１１Ｂ３）　、・・・からの電源で各Ｔ’Ｃ（９Ａ、
）〜、（９Ｂｌ）〜が駆動される。

さらに、前記開閉器（６）は、変電所（Ａ）側に設けら
れた柱上変圧器（１２Ａ）あるいは変電所（Ｂ）側に設
けられた柱上変圧器（１２Ｂ）からの電源で駆動するＴ
　Ｃｆｉ３）により開閉制御され、通常は開になってい
るが、系統の負荷が大きくなった時や工事あるいは何ら
かの理由で系統切替を無停電で行う時等は閉じる。

ところで、前述した各”ｒ　ｃ　（９ＡＩ）〜、（９Ｂ
＋）〜０Ｊにおいては、第５図に示すような保護継電装
置が組み込まれており、配電線（４Ａ）、　（４Ｂ）に
取り付けられた変流器（１４Ａ　ｌ）、　（１４Ａ２）
　、　（１４Ａ３）　、・・・、　（１４Ｂ、）（１４
ＢＺ）　、　（１４Ｂ３）　、・・・、０５）の検出電
流を、補助変流器を備えた入力変換回路叫で絶縁した後
、整流平滑回路等からなる絶対値形成回路α力で絶対値
を求め、比較回路α印において、得られた絶対値と予め
設定された整定値とを比較して事故判定するようになっ
ている。

そして、例えば、開閉器（６）の閉の状態において、区
分開閉器（５Ａｚ）　、（５Ａ３）間の区間で短絡事故
が発生すると、この時の短絡電流を取り込んだ各ＴＣ（
９Ａ＋）〜、　（９Ｂ１）〜、α濁において短絡電流の
絶対値が整定値を上回ることにより短絡事故が判定され
る。

なお、地絡事故に対しては、前述の変流器（７Ａ）。

（７Ｂ）、（１４Ａ＋）〜、　（１４Ｂ＋）〜、α９に
代えであるいはこれ以外に零相変流器を設け、その検出
電流を用いて地絡事故検出できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

前述した従来技術にあっては、短絡、地絡の事故時、開
閉器（６）が閉の時にはすべての’ｒ　ｃ　（９Ａ＋）
〜、（９Ｂ＋）〜、ａ（至）で事故検出が行われること
になるが、この場合、系統内のどこかに事故があること
はわかるものの、どの区間の事故かは判定できず、事故
区間を迅速に認知できない問題がある。

ここで、各ＴＣ（９Ａ＋）〜、（９Ｂ＋）〜、０３）に
おいて事故区間の位置まで正確に検出しようとすると、
より高級な保護継電装置を構成しなければならず、電圧
、電流の高精度な位相及び絶対値が必要となり、非常に
高価になる不都合がある。

本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に留意
してなされたものであり、その目的とするところは、事
故電流の位相判定が簡単に行え、事故区間を正確かつ迅
速に判定できる配電線の保護継電システムを提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明の゛保護継電システ
ムにおいては、配電線に設けられた複数の区分開閉器毎
に、この各区分開閉器を開閉制御するターミナルコント
ローラ（ＴＣ）及び配電線の電流を検出する電流検出手
段を設け、各ＴＣと制御所に設けられた配電系統監視用
の親局とを通信線により接続し、各ＴＣに、公共電波に
より同期をとった位相基準信号のタイミングで電流検出
手段からの電流をサンプリングし電流の位相を判定する
判定手段を設け、配電線事故時に各ＴＣより判定手段の
判定結果をそれぞれ親局へ送信し、親局ニおいて各判定
結果から位相変化点を事故区間として判定することを特
徴とする。

〔作　用〕

前述の構成によれば、各ＴＣは公共電波で同期をとった
位相基準信号毎に、電流検出手段からの配電線の電流を
サンプリングしてその位相を判定する動作を行っており
、配電線事故時、各ＴＣにおいて同時刻の事故電流の位
相が得られることになり、この各ＴＣの位相判定結果か
ら親局において、位相の変化した区間が事故区間として
判定される。

〔実施例〕

実施例につき、第１図ないし第３図を用いて説明する。

なお、前記と同一記号は同一もしくは相当するものを示
すものとする。

配電系統の全体構成を示した第３図において、前記した
従来と異なる点は、配電線（４Ａ）　、　（４Ｂ）の各
区分開閉器（５Ａｌ）〜、（５Ｂ＋）〜毎に設けられた
開閉制御用のＴＣ（ターミナルコントローラ）（９Ａ、
）〜、　　（９Ｂ＋）〜にそれぞれ通信機能を持たせる
と共に、制御所に配設された親局αωと各Ｔ　Ｃ（９Ａ
　＋）〜（９Ｂり〜とを通信線（２０Ａ）　、　（２０
Ｂ）で接続し、親局α９において各ＴＣ（９Ａ＋）〜、
（９Ｂ＋）〜の状態を監視できるようにした点である。

ここで、親局０９は、通信線（２〇八）、　（２０Ｂ）
を介して送出された各Ｔ　Ｃ（９Ａｌ）〜、（９Ｂｌ）
〜からの位相判定結果により位相変化点を検出してこれ
を事故区間として判定する機能等を有している。

第１図は、各ＴＣ（９Ａ＋）〜、（９Ｂ＋）〜における
保護継電装置の構成を示したものであり、（２１）はア
ンテナ（２２）を介して公共放送（例えばＪＪＹ）を受
信しこの受信信号に含まれる時報信号又は秒信号を取り
出して出力する受信機、（２３）は高安定な高周波クロ
ック信号を出力する発振器、（２４）は受信機（２１）
からの時報信号又は秒信号を発振器（２３）からのクロ
ック信号のタイミングで出力するゲート回路、（２５）
は複数のフリップフロップ回路からなる分周回路であり
、発振器（２３）からのクロック信号を所定の分周比で
分周して例えば０．０５秒毎の位相基準信号を出力する
。

この分周回路（２５）はゲート回路（２４）からの信号
が入力される毎にリセットされ、したがって、分周回路
（２５）より出力される位相基準信号は公共電波で同期
をとった信号となる。

（２６）は分周回路（２５）からの位相基準信号のタイ
ミングで入力変換回路α０からの電流、すなわち変流器
（１４Ａｌ）〜、（１４Ｂ＋）〜で検出され入力変換回
路０Ｑで絶縁処理された系統電流をサンプリングしその
位相を判定する位相判定回路であり、第２図に示すよう
に、位相基準信号が入る毎に、その時の電流値が正のあ
る値、負のある値といった具合にサンプリングし、これ
を次の位相基準信号が入力されるまで記憶保持する。

この位相判定回路（２２）には、比較回路０（至）の出
力信号がストップ信号として入力され、比較回路Ｑ（至
）において系統電流が整定値を上回ったことを判断した
時すなわち短絡事故時、比較回路０８）からのストップ
信号によって位相判定回路（２２）はその時点から第１
回目の位相基準信号によるサンプリングのみを行い、以
降のサンプリングを停止し、この時の位相判定結果を前
記親局α９へ送信する。

このような構成にあっては、各Ｔ　Ｃ（９Ａ　Ｉ）〜。

（９Ｂ＋）〜において公共電波で同期をとった位相基準
信号が形成されると共に、この位相基準信号で一斉に系
統電流をサンプリングするため、各ＴＣ（９ＡＩ）〜、
　（９８＋）〜において同一時刻の位相判定結果が得ら
れることになる。

そして、第３図に示すように、開閉器（６）の閉の状態
で、配電線（４八）の区分開閉器（５ＡＺ）　、　（５
Ａ：ｌ）間で短絡事故が発生した場合、各’ｒ　ｃ　（
９ＡＩ）〜、（９Ｂ＋）〜では、その保護継電装置にお
いて同時に短絡を検出するため、それぞれの比較回路α
（至）からのスト・７プ信号により事故電流をサンプリ
ングすることができ、同時刻の事故電流の正、負がわか
ることになる。

この短絡事故は、各’ｒ　ｃ　（９Ａｌ）〜、（９Ｂ＋
）〜からの信号あるいは変電所（Ａ）　、　（Ｂ）から
の信号によって制御所の親局αωに報知され、親局０９
）は、この信号を受けて各ＴＣ（９Ａｌ）〜、（９Ｂ＋
）〜を順にポーリングし、それぞれの位相判定結果を集
める。

ここで、前述した事故時、配電線（４Ａ）　、　（４Ｂ
）に流れる電流は、第３図矢印のように、事故点の前後
で位相が変わるため、親局α！ｌ）では、集めた各ＴＣ
（９Ａ＋）〜、（９Ｂ＋）〜からの位相判定結果を正の
グループと負のグループとに分けて位相変化点を検出し
、これを事故区間として判定する。

なお、前記実施例では、各ＴＣ（９八Ｉ）〜、（９Ｂ＋
）〜におけろ過電流判定要素を用いて事故電流をサンプ
リングできるようにしたが、これに限らず、例えば変電
所（Ａ）　、　（Ｂ）内の保護継電器（８Ａ）　、　（
８Ｂ）における過電流判定要素に基づいて親局α９）か
ら各ＴＣ（９Ａｌ）〜、（９Ｂ＋）〜にストップ信号を
出力し、事故電流のサンプリングを行うようにしてもよ
い。

また、前記では、配電線（４Ａ）　、　（４Ｂ）の短絡
事故の場合について説明したが、各区分開閉器（５ＡＩ
）〜、（５Ｂ、）〜毎の変流器は４Ａ、）〜、　（１４
Ｂ＋）〜に代えであるいはこれとは別に零相変流器を設
け、この零相変流器からの零相電流を公共電波で同期を
とった位相基準信号でサンプリングするようにすれば、
前述と同様の要領で地絡事故時の事故区間を判定するこ
とができる。

〔発明の効果〕

本発明は、以上説明したように構成されているため、つ
ぎに記載する効果を奏する。

複数の区分開閉器毎に設けられたターミナルコントロー
ラにおいて公共電波により同期をとった位相基準信号で
それぞれ一斉に系統電流をサンプリングし、配電線事故
時に各ターミナルコントローラでサンプリングされた事
故電流の位相から親局において事故区間を判定する構成
としたので、電圧、電流の高精度な位相及び絶対値等を
必要とせず、電流の位相判定が簡単に行え、配電系統に
おける事故区間を正確かつ迅速に検出することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明による配電線の保護継電シ
ステムの１実施例を示し、第１図はターミナルコントロ
ーラの保護継電装置の構成を示すブロック図、第２図は
系統電流のサンプリングを説明するための波形図、第３
図は配電系統図、第４図以下は従来例を示し、第４図は
配電系統図、第５図は第１図に対応するブロック図であ
る。 （４Ａ）　、　（４Ｂ）・・・配電線、（５ＡＩ）〜、
（５Ｂ、）〜・・・区分開閉器、（９Ａｌ）〜、（９Ｂ
、）〜・・・ターミナルコントロー゛う（ＴＣ）、（１
４Ａ、）〜、　（１４Ｂ＋）〜・・・変流器、α９）・
・・親局、（２０Δ）、　（２０Ｂ）・・・通信線。 代理人　　　弁理士　　　藤１）龍太部第１図 第５図 １４Ａ＋〜 １４Ｂ１〜 第２図 ≦ ９Ａ＋〜 ９Ｂ１〜 位疋１ミ；暉イＴ、宅１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）配電線に設けられた複数の区分開閉器毎に、該各
   区分開閉器を開閉制御するターミナルコントローラ及び
   前記配電線の電流を検出する電流検出手段を設け、 前記各ターミナルコントローラと制御所に設けられた配
   電系統監視用の親局とを通信線により接続し、 前記各ターミナルコントローラに、公共電波により同期
   をとった位相基準信号のタイミングで前記電流検出手段
   からの電流をサンプリングし当該電流の位相を判定する
   判定手段を設け、 配電線事故時に前記各ターミナルコントローラより前記
   判定手段の判定結果をそれぞれ前記親局へ送信し、 前記親局において前記各判定結果から位相変化点を事故
   区間として判定することを特徴とする配電線の保護継電
   システム。