JPH0515047A - 非接地系電力系統、非接地系電力系統の保護装置及び保護方法 - Google Patents

非接地系電力系統、非接地系電力系統の保護装置及び保護方法

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JPH0515047A
JPH0515047A JP3157031A JP15703191A JPH0515047A JP H0515047 A JPH0515047 A JP H0515047A JP 3157031 A JP3157031 A JP 3157031A JP 15703191 A JP15703191 A JP 15703191A JP H0515047 A JPH0515047 A JP H0515047A
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JP
Japan
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line
grounding
ground fault
fault
power system
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JP3157031A
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English (en)
Inventor
Nobuaki Uchiumi
宣昭 内海
Yutaka Takiguchi
裕 滝口
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 系統に発生した事故の標定精度及び標定確率
の向上ならびに送電線保護の高度化を図った非接地系電
力系統、非接地系電力系統の保護装置及び保護方法を提
供すること。 【構成】 本発明の非接地系電力系統の保護装置では、
地絡検出回路6により系統の地絡事故が検出された際に
地絡検出回路6の検出出力により地絡事故発生時点から
所定時間、接地用抵抗器13を含む接地装置5が線路1
4と大地間に接続される。この時間内に故障点標定演算
回路8は、電圧変成器3及び変流器2の検出出力を取り
込み、これらの検出出力に基づいて変電所の端子Aから
線路14上の事故点Fまでの標定距離を算出すると共
に、送電線保護回路9により線路14に設けられた遮断
器16が開状態にされる。このあとに線路14と大地間
が非接続状態となるように地絡検出回路6の出力信号に
より接地装置5の接地用抵抗器13が線路14から切り
離される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、送電線の故障点標定に
係り、特に非接地系統用送電線に発生した事故の標定確
率及び標定精度の向上を目的とした非接地系電力系統、
非接地系電力系統の保護装置及び保護方法に関する。
【0002】
【従来の技術】我が国では送電線は一般に超高圧(18
7KV〜500KV)の送電線では直接接地系が、また
66KV乃至154KVの送電線では抵抗接地系が、更
に30KV以下の送電線では非接地系がそれぞれ採用さ
れている。本発明はこれらの送電線のうち非接地系の電
力系統を対象とするものである。
【0003】ところで送電線は山野を通して設置されて
おり、風雨、氷雪、樹木、飛来物等との接触、鳥獣害、
公衆過失など、種々の原因による事故に遭遇する。これ
らの事故は、保護装置により事故区間が除去されるが、
送電線に付設された自動再閉路装置などを動作させるこ
とにより、ほとんどの場合は顧客への供給支障にはつな
がらない。
【0004】しかしながら、ひとたび永久事故が発生す
ると、顧客への供給支障を回復するため迅速に復旧させ
る必要がある。過去の実績を見ると、設備の補修に要す
る時間の約半分は事故発生個所を探索するのに充てら
れ、特に夜間、山岳地帯、冬期間などでは長くなる傾向
にある。
【0005】従来、事故個所を発見する手段として各種
の故障点標定装置(フォルトロケータ)が採用されてい
る。代表的なフォルトロケータの方式としては次のよう
なものがある。
【0006】(1) パルスレーダ方式 送電線に事故が発生すると高電圧のインパルスを送り出
し、パルスが故障点で反射して戻ってくるまでの時間を
計測して事故点を標定する方式。
【0007】ただし、事故時間が短いと標定不能とな
る。
【0008】(2) サージ受信方式 送電線上で発生した故障サージが送電線を伝播していく
ので、これを両端の電気所でとらえ、その到着時間差か
ら事故点を標定する方式。
【0009】端局は二台必要で、サージ受信のため分圧
器も接地しなければならないが、瞬時事故でも標定可
能。ただし、受信されるサージ波形により誤標定を生じ
やすい。
【0010】以上の(1),(2)の二つの方式は、主
回路との結合にブロッキングコイルやカップリングコン
デンサーを必要とする為、高価となる欠点があり、デジ
タル式に順次置き換わりつつある。これに対して、最近
開発されてきたのが(3)に示すデジタル型のインピー
ダンス方式である。
【0011】(3) インピーダンス方式 送電線故障時の電圧、電流から、片端子で事故点位置を
標定する方式である。
【0012】代表的な方法は、電気所から事故点までの
距離を「電圧÷電流=インピーダンス」の関係から求め
る方式である。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】一方、非接地系電力系
統の地絡事故では充分な事故電流が得られない為に上述
したインピーダンス方式によりフォルトロケータの接地
位置から事故点までの標定距離を算出することが困難で
あるという問題があった。また非接地系電力系統の送電
線保護は従来、検出精度の低い地絡過電圧リレーを使用
していたため事故区間が特定できず、遮断域が広範囲で
あるという問題もあった。
【0014】本発明はこのような事情に鑑みてなされて
ものであり、系統に発生した事故の標定精度及び標定確
率の向上ならびに送電線保護の高度化を図った非接地系
電力系統、非接地系電力系統の保護装置及び保護方法を
提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の非接地
系電力系統は、変電所近傍における線路と大地間に接続
される接地手段と、線路の相電圧を検出する電圧検出手
段と、線路の相電流を検出する電流検出手段と、電圧検
出手段及び電流検出手段の検出出力に基づいて接地手段
を線路に接続しまたは非接続状態とするように接地手段
を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
【0016】請求項2に記載の非接地系電力系統は、制
御手段は、故障点標定機能を有し、接地手段は、一端が
大地に接地され、他端が接地変圧器の中性点に接続され
る接地用抵抗器と、非接地系電力系統の線路と接地変圧
器との間に設けられ制御手段により開閉制御される接地
用遮断器とを有することを特徴とする。
【0017】請求項3に記載の非接地系電力系統は、制
御手段は、系統の地絡事故を検出する地絡検出手段と、
電圧検出手段及び電流検出手段の検出出力に基づいて線
路上の事故点までの標定距離を算出する演算手段と、電
圧検出手段及び電流検出手段の検出出力に基づいて系統
事故が発生した際に線路に設けられた遮断器を動作させ
る線路保護手段とを有し、制御手段は、地絡検出手段の
検出出力に基づいて地絡事故発生時点から所定時間、接
地手段を線路に接続し、かつこの時間内に演算手段によ
り事故点までの標定距離を算出すると共に、線路保護手
段により線路に設けられた遮断器を開状態した後に接地
手段を線路から切断するように接地用遮断器を開閉制御
することを特徴とする。
【0018】請求項4に記載の非接地系電力系統は、地
絡検出手段は、地絡時に線路に生じる過電圧を検出する
地絡過電圧リレーであることを特徴とする。
【0019】請求項5に記載の非接地系電力系統は、線
路保護手段は、電力系統の短絡事故を検出する短絡事故
検出手段と、電力系統の地絡事故を検出する地絡事故検
出手段と、短絡事故検出手段及び地絡事故検出手段の検
出出力の論理和演算を行なう論理和演算手段とを有する
ことを特徴とする。
【0020】請求項6に記載の非接地系電力系統は、短
絡事故検出手段は、故障点標定装置として機能する制御
手段の線路上の設置位置から所定距離範囲内に短絡事故
が発生したことを検出する短絡距離リレーと、短絡距離
リレーの検出出力を所定時間だけ遅延させる第1の時間
遅延手段と、線路の相電流の変化幅が一定レベルを超え
たことを検出する過電流リレーと、第1の時間遅延手段
の出力信号と過電流リレーの検出出力との論理積演算を
行なう第1の論理積手段とを有し、地絡事故検出手段
は、制御手段の設置位置を基準にして地絡事故が線路の
相電流が流れる方向について上流側か、あるいは下流側
のいずれに発生したかを検出する地絡方向リレーと、地
絡方向リレーの検出出力を一定時間だけ遅延させる第2
の時間遅延手段と、地絡時に線路に生じる過電圧を検出
する地絡過電圧リレーと、第2の時間遅延手段の出力信
号と地絡過電圧リレーの検出出力との論理積演算を行な
う第2の論理積手段とを有することを特徴とする。
【0021】請求項7に記載の非接地系電力系統は、接
地手段が線路と大地との間に接続されている時間内に電
圧検出手段及び電流検出手段により検出される検出出力
に基づいて線路上の事故点までの標定距離を算出するこ
とを特徴とする。
【0022】請求項8に記載の非接地系電力系統の保護
装置は、非接地系電力系統の変電所近傍における線路と
大地間に接続される接地手段と、線路の相電圧を検出す
る電圧検出手段と、線路の相電流を検出する電流検出手
段と、電圧検出手段及び電流検出手段の検出出力に基づ
いて接地手段を線路に接続しまたは非接続状態とするよ
うに接地手段を制御する制御手段とを有することを特徴
とする。
【0023】請求項9に記載の非接地系電力系統の保護
装置は、制御手段は、故障点標定機能を有し、接地手段
は、一端が大地に接地され、他端が接地変圧器の中性点
に接続される接地用抵抗器と、接地用抵抗器と接続され
る接地変圧器と、非接地系電力系統の線路と接地変圧器
との間に設けられ制御手段により開閉制御される接地用
遮断器とを有することを特徴とする。
【0024】請求項10に記載の非接地系電力系統の保
護装置は、制御手段は、系統の地絡事故を検出する地絡
検出手段と、電圧検出手段及び電流検出手段の検出出力
に基づいて線路上の事故点までの標定距離を算出する演
算手段と、電圧検出手段及び電流検出手段の検出出力に
基づいて系統事故が発生した際に線路に設けられた遮断
器を動作させる線路保護手段とを有し、制御手段は、地
絡検出手段の検出出力に基づいて地絡事故発生時点から
所定時間、接地手段を線路に接続し、かつこの時間内に
演算手段により事故点までの標定距離を算出すると共
に、線路保護手段により線路に設けられた遮断器を開状
態した後に接地手段を線路から切断するように接地用遮
断器を開閉制御することを特徴とする。
【0025】請求項11に記載の非接地系電力系統の保
護装置地絡検出手段は、地絡時に線路に生じる過電圧を
検出する地絡過電圧リレーであることを特徴とする。
【0026】請求項12に記載の非接地系電力系統の保
護装置は、線路保護手段は、電力系統の短絡事故を検出
する短絡事故検出手段と、電力系統の地絡事故を検出す
る地絡事故検出手段と、短絡事故検出手段及び地絡事故
検出手段の検出出力の論理和演算を行なう論理和演算手
段とを有することを特徴とする。
【0027】請求項13に記載の非接地系電力系統の保
護装置は、短絡事故検出手段は、故障点標定装置として
機能する制御手段の線路上の設置位置から所定距離範囲
内に短絡事故が発生したことを検出する短絡距離リレー
と、短絡距離リレーの検出出力を所定時間だけ遅延させ
る第1の時間遅延手段と、線路の相電流の変化幅が一定
レベルを超えたことを検出する過電流リレーと、第1の
時間遅延手段の出力信号と過電流リレーの検出出力との
論理積演算を行なう第1の論理積手段とを有し、地絡事
故検出手段は、制御手段の設置位置を基準にして地絡事
故が線路の相電流が流れる方向について上流側か、ある
いは下流側のいずれに発生したかを検出する地絡方向リ
レーと、地絡方向リレーの検出出力を一定時間だけ遅延
させる第2の時間遅延手段と、地絡時に線路に生じる過
電圧を検出する地絡過電圧リレーと、第2の時間遅延手
段の出力信号と地絡過電圧リレーの検出出力との論理積
演算を行なう第2の論理積手段とを有することを特徴と
する。
【0028】請求項14に記載の非接地系電力系統の保
護装置は、演算手段は、接地手段が線路と大地との間に
接続されている時間内に電圧検出手段及び電流検出手段
により検出される検出出力に基づいて線路上の事故点ま
での標定距離を算出することを特徴とする。
【0029】請求項15に記載の非接地系電力系統の保
護方法は、非接地系電力系統の変電所近傍に遮断器を含
み、線路と大地間に該線路を高抵抗を介して接地する接
地装置を設置し、非接地系電力系統に地絡事故が発生し
た際に地絡事故発生時点から所定時間、接地装置の遮断
器を閉状態にして非接地系電力系統を一時的に高抵抗接
地系電力系統とした状態下で事故点標定を行ない、かつ
接地装置を設置した変電所から事故点を含む区間内の線
路に設けられた遮断器までの区間を線路の健全系統から
遮断すると共に、事故点標定及び前記接地装置を設置し
た変電所から事故点を含む区間内の線路に設けられた遮
断器までの区間を線路の健全系統から遮断した後に、接
地装置の遮断器を開状態にして線路と大地間が非接続状
態になるように復帰させることを特徴とする。
【0030】
【作用】上記構成の非接地系電力系統によれば、変電所
近傍における線路と大地間に接続される接地手段が、電
圧検出手段及び電流検出手段により検出される線路の相
電圧及び相電流に基づいて故障点標定機能を有する制御
手段により線路に接続しまたは非接続状態とされるよう
に制御される。従って非接地系電力系統を一時的に高抵
抗接地系電力系統として運用することができる。
【0031】また上記構成の非接地系電力系統の保護装
置によれば、地絡検出手段により系統の地絡事故が検出
された際に地絡検出手段の検出出力により地絡事故発生
時点から所定時間、接地手段が線路と大地間に接続され
る。この時間内に演算手段は、電圧検出手段及び電流検
出手段の検出出力を取り込み、これらの検出出力に基づ
いて変電所から線路上の事故点までの標定距離を算出す
ると共に、線路保護手段により線路に設けられた遮断器
が開状態にされる。この後に線路と大地間が非接続状態
となるように地絡検出手段の出力信号により接地手段
が、線路から切り離される。
【0032】従って系統に地絡事故が発生した際に充分
な事故電流が得られるので地絡事故時の故障点標定を高
精度に行なうことができ、かつ系統の保護の高度化が図
れる。
【0033】また上記構成の非接地系電力系統の保護方
法によれば、非接地系電力系統に地絡事故が発生した際
に地絡事故発生時点から所定時間、線路と大地間に高抵
抗を介して接続される接地装置の遮断器が閉状態になる
ように制御され、非接地系電力系統が一時的に高抵抗接
地系電力系統とした状態下で事故点標定が行なわれ、か
つ上記接地装置が接地された変電所から事故点を含む区
間内の線路に設けられた遮断器までの区間が線路の健全
系統から遮断される。そして事故点標定及び上記接地装
置が接地された変電所から事故点を含む区間内の線路に
設けられた遮断器までの区間が線路の健全系統から遮断
された後に、接地装置の遮断器が開状態にされ、線路と
大地間が非接続状態になるように復帰する。
【0034】従って系統に地絡事故が発生した際に充分
な事故電流が得られるので地絡事故時の故障点標定を高
精度に行なうことができ、かつ系統の保護の高度化を図
った非接地系電力系統を構築することが可能となる。
【0035】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1には非接地系電力系統の一例として三相交流
系統を単線表示した送電系統の全体構成が示されてい
る。同図において、非接地系送電線14の端子Aには母
線1、電圧変成器3(電圧検出手段)を介して故障点標
定装置4(制御手段)が接続されている。また端子Aに
は母線1を介して接地装置5(接地手段)が接続されて
いる。更に非接地系送電線14の端子Aの近傍には変流
器2(電流検出手段)と送電用遮断器16とが設けられ
ている。
【0036】故障点標定装置4は、非接地系送電線14
に発生した地絡事故を検出する地絡検出回路6と、地絡
検出回路6により地絡事故が検出された場合にその検出
信号を接地装置5に出力する地絡検出出力回路7と、変
流器2及び変成器3によりそれぞれ検出された送電線1
4の相電流および相電圧に基づいて端子Aから事故点F
までの標定距離を算出する故障点標定演算回路8と、送
電線14に事故が発生した際に送電用遮断器16を開状
態に制御する送電線保護回路9とを有している。
【0037】また接地装置5は一端が大地に接地され、
他端が接地変圧器12の中性点に接続される接地用抵抗
器13と、接地変圧器12と、接地変圧器12と送電線
14の端子Aとの間に接続される接地用遮断器11とを
有している。
【0038】上記構成において系統事故が発生していな
い平常時には、母線1及び送電線14は非接地系電力系
統として運用されている。ここで送電線14のF点に地
絡事故が発生すると、母線1に設けられた電圧変成器3
から出力される電圧データに基づいて地絡検出回路6内
の地絡過電圧リレーが動作し、その出力信号が地絡検出
出力回路7を介して接地装置5内の接地用遮断器111
に閉指令が出力される。この閉指令によって接地用遮断
器11は閉路し、この結果接地用抵抗器13が接地変圧
器12、接地用遮断器11及び母線1を介して非接地系
送電線14に接続されるために系統は接地用抵抗器13
を介して接地される高抵抗接地系統となり、これまでの
非接地時よりはるかに大きな地絡電流が、F点に向って
接地用抵抗器13を経由して流れる。この地絡電流情報
は変流器2を介して故障点標定装置4に入力され、故障
点標定演算回路8において電圧変成器3を介して得られ
た電圧情報と併せ用いられ、母線1(端子A)から事故
点Fまでのインピーダンスが、公知の演算方法(参考文
献・電協研第14巻第4号P184)によって求めら
れ、故障点を標定することができる。
【0039】上記文献には平行2回線送電線の1号線a
相地地絡事故用演算式が示されている。すなわち、図7
に示すように事故点標定装置FLの設置位置P1から事
故点Fまでの標定距離をx1とすると、
【0040】
【数1】
【0041】となる。
【0042】更に送電線の分布容量を考慮した場合の標
定距離をx、送電線単位長当りの伝播定数をβとする
と、
【0043】
【数2】
【0044】となる。但し図8は故障点標定原理を示す
ベクトル図である。
【0045】また変流器2及び電圧変成器3の検出出力
は送電線保護回路9にも入力される。この結果零相電流
が送電線保護回路9に導入されることから、例えば送電
線保護回路9を地絡方向リレーで構成すれば地絡過電圧
リレーで構成する場合より特定区間での故障検出をする
ことができ、送電線保護回路9の出力信号15により送
電線14に設けられた送電用遮断器16をトリップさ
せ、F点において発生した事故を極力狭い停止範囲とし
て除去することができる。
【0046】また点Fの事故が除去されることにより地
絡過電圧リレーを含んで構成される地絡事故検出回路6
が復帰するので、地絡検出出力回路7の出力信号により
これまで閉じられていた接地用遮断器11が開状態に戻
ることから、この系統は再び平常時の非接地系電力系統
として運用される。
【0047】図2は図1における接地装置5の部分が三
線図で示されている。図2においてF点において地絡事
故が発生すると、地絡検出出力回路7から出力される接
地遮断器制御信号10の閉指令により接地用遮断器11
が三相とも閉状態となり、非接地系電力系統が接地系電
力系統となる。このときの図1における各部の動作状態
を図3に示す。図3において時刻t1において送電線1
4のF点に地絡事故が発生すると、地絡検出出力回路7
から出力される制御信号10が立ち上がり、時刻t2
おいて接地用遮断器11が動作を開始し、次いで時刻t
3において接地用抵抗器13が接地変圧器12、接地用
遮断器11を介して送電線14に接続される。更に時刻
3において送電線保護回路9内の地絡方向リレーが動
作し、時刻t4でタイマーが作動し、時刻t4から時間T
経過後の時刻t5において送電用遮断器16を開状態に
するための信号15が送電線保護回路9より送電用遮断
器16に対して出力され、送電用遮断器16は時刻t7
において開状態となる。なお故障点標定装置4では送電
線14が接地装置5を介して大地に接地されている期間
内である時刻t4から所定時間内において変流器2及び
電圧変成器3から取り込まれた電流情報及び電圧情報か
ら故障点標定演算を行なう。
【0048】次に図4に故障点標定装置4の故障点標定
演算回路8における処理内容を示す。同図において送電
線14に発生した事故が短絡事故であるかあるいは地絡
事故であるかの判定がなされ、発生した事故が短絡事故
である場合には短絡故障点標定演算を行なうための系統
の電圧、電流情報が収集される(ステップ25,ステッ
プ26)。次いで収集された系統の電圧、電流情報に基
づいて送電線14の端子Aから短絡事故が発生した故障
点Fまでの標定距離の演算が行なわれ、マンマシンシス
テムの表示部に出力表示される(ステップ28,3
0)。
【0049】一方、送電線14に発生した事故が地絡事
故である場合には地絡故障点標定演算を行なうための系
統の電圧、電流情報の収集が行なわれ、次いで地絡故障
標定演算が行なわれ、更にマンマシンシステムの表示部
に出力表示される(ステップ27,29,30)。ここ
で短絡事故時の標定演算は次のようにして行なわれる。
すなわち事故相電圧をV、事故相電流をI、として送電
線14の端子Aから短絡故障点Fまでのインピーダンス
をZ(=V/I)とし、送電線の単位長当りのインピー
ダンスをZ0とすると、標定距離xは次式により求めら
れる。
【0050】
【数3】 x=Z/2Z0 (3) 次に図5に送電線保護回路9の具体的構成を示す。同図
において送電線保護回路9は、送電線14に発生した短
絡事故を検出する短絡事故検出回路90と、送電線14
に発生した地絡事故を検出する地絡事故検出回路91と
を有している。
【0051】短絡事故検出回路90は、故障点標定装置
4の送電線14上の設置位置である端子Aから所定距離
範囲内に短絡事故が発生したことを検出する短絡距離リ
レー31と、短絡距離リレー31の検出出力を所定時間
だけ遅延させるタイマ34と、送電線14の相電流の変
化幅が一定レベルを超えたことを検出する過電流リレー
32と、タイマ34の出力信号と過電流リレー32の検
出出力との論理積演算を行なうアンドゲート35とを有
している。
【0052】また地絡事故検出回路91は、故障点標定
装置4の設置位置を基準にして地絡事故が送電線14の
相電流が流れる方向について上流側か、あるいは下流側
のいずれに発生したかを検出する地絡方向リレー21
と、地絡方向リレー21の検出出力を一定時間だけ遅延
させるタイマー22と、地絡時に送電線14に生じる過
電圧を検出する地絡過電圧リレー33と、タイマー22
の出力信号と地絡過電圧リレー33の検出出力と論理積
演算を行なうアンドゲート36とを有している。これら
の短絡事故検出回路90、地絡事故検出回路91の出力
信号はオアゲート37により論理和演算が行なわれ、そ
の出力は送電線14に設けられた送電用遮断器16を制
御する制御信号15として送電用遮断器16に出力され
る。図5に示した送電線保護回路9の動作を図6のタイ
ムチャートに基づいて説明する。短絡事故fが発生する
と、短絡距離リレー31、過電流リレー32が同時に動
作する。短絡距離リレー31の出力信号はタイマー34
を介して、また過電流リレー32の出力信号は直接、ア
ンドゲート35に入力されるためにタイマー34により
設定された時間T0後の時刻tiにおいて送電線保護回路
9より送電用遮断器16を開状態にするための信号15
が出力される。
【0053】また送電線14に地絡事故fが発生した場
合には、まず地絡過電圧リレー33が動作する。次に地
絡検出回路6より地絡検出出力回路7を介して接地用遮
断器11に閉指令10が出力され、接地用遮断器11が
閉動作すると、地絡方向リレー21が動作し、その出力
信号がタイマー22を介してアンドゲート36に入力さ
れる。アンドゲート36ではタイマー22の出力と地絡
過電圧リレー33の論理和がとられ、時刻tnにおいて
送電用遮断器16を開状態にするための制御信号が出力
される。
【0054】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
非接地系電力系統の変電所近傍における線路と大地間に
接続される接地手段を設け、非接地系電力系統に地絡事
故が発生した際にこれを検出して、上記接地手段を一時
的に非接地系電力系統の送電線と大地との間に接続し、
地絡電流(零相電流)を接地手段を介して流すように構
成したので、従来、零相電流が小さいことから標定が困
難であった地絡故障点標定を確実かつ高精度に行なうこ
とが可能となる。
【0055】また非接地系電力系統では地絡方向リレー
を使用することができないが、本発明では非接地系電力
系統を一時的に接地系電力系統に変更可能に構成したの
で地絡方向リレーを使用することが可能となり、それ故
送電線の地絡事故保護の高性能化が可能となり、地絡事
故時の線路の遮断区間を縮少することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る非接地系電力系統の一実施例を示
すシステム構成図である。
【図2】図1における接地装置の具体的構成を示す回路
図である。
【図3】図1における各部の動作状態を示すタイムチャ
ートである。
【図4】図1における故障点標定演算回路の処理内容を
示すフローチャートである。
【図5】図1における送電線保護回路の具体的構成を示
すブロック図である。
【図6】図5に示す送電線方向回路の各部の動作状態を
示すタイムチャートである。
【図7】地絡事故時における故障点標定の原理を示す説
明図である。
【図8】地絡事故時における故障点標定の原理を示すベ
クトル図である。
【符号の説明】
1 母線 2 変流器 3 電圧変成器 4 故障点標定装置 5 接地装置 6 地絡検出回路 7 地絡検出出力回路 8 故障点標定演算回路 9 送電線保護回路 11 接地用遮断器 12 接地変圧器 13 接地用抵抗器 14 非接地系送電線 21 地絡方向リレー 22 地絡事故用タイマ 31 短絡距離リレー 32 過電流リレー 34 短絡事故用タイマ 35 アンドゲート 36 アンドゲート 37 オアゲート 90 短絡事故検出回路 91 地絡事故検出回路

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 変電所近傍における線路と大地間に接続
    される接地手段と、 前記線路の相電圧を検出する電圧検出手段と、 前記線路の相電流を検出する電流検出手段と、 前記電圧検出手段及び電流検出手段の検出出力に基づい
    て前記接地手段を線路に接続しまたは非接続状態とする
    ように接地手段を制御する制御手段とを有することを特
    徴とする非接地系電力系統。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、故障点標定機能を有
    し、 前記接地手段は、一端が大地に接地され、他端が接地変
    圧器の中性点に接続される接地用抵抗器と、 該接地用抵抗器と接続される接地変圧器と、 非接地系電力系統の線路と接地変圧器との間に設けられ
    前記制御手段により開閉制御される接地用遮断器とを有
    することを特徴とする請求項1に記載の非接地系電力系
    統。
  3. 【請求項3】 前記制御手段は、系統の地絡事故を検出
    する地絡検出手段と、 前記電圧検出手段及び電流検出
    手段の検出出力に基づいて線路上の事故点までの標定距
    離を算出する演算手段と、 前記電圧検出手段及び電流検出手段の検出出力に基づい
    て系統事故が発生した際に線路に設けられた遮断器を動
    作させる線路保護手段とを有し、 前記制御手段は、地絡検出手段の検出出力に基づいて地
    絡事故発生時点から所定時間、前記接地手段を線路に接
    続し、かつこの時間内に前記演算手段により事故点まで
    の標定距離を算出すると共に、線路保護手段により線路
    に設けられた前記遮断器を開状態した後に前記接地手段
    を線路から切断するように前記接地用遮断器を開閉制御
    することを特徴とする請求項2に記載の非接地系電力系
    統。
  4. 【請求項4】 前記地絡検出手段は、地絡時に線路に生
    じる過電圧を検出する地絡過電圧リレーであることを特
    徴とする請求項3に記載の非接地系電力系統。
  5. 【請求項5】 前記線路保護手段は、電力系統の短絡事
    故を検出する短絡事故検出手段と、 電力系統の地絡事故を検出する地絡事故検出手段と、 前記短絡事故検出手段及び地絡事故検出手段の検出出力
    の論理和演算を行なう論理和演算手段とを有することを
    特徴とする請求項3または請求項4のいずれかに記載の
    非接地系電力系統。
  6. 【請求項6】 前記短絡事故検出手段は、故障点標定装
    置として機能する前記制御手段の線路上の設置位置から
    所定距離範囲内に短絡事故が発生したことを検出する短
    絡距離リレーと、 該短絡距離リレーの検出出力を所定時間だけ遅延させる
    第1の時間遅延手段と、前記線路の相電流の変化幅が一
    定レベルを超えたことを検出する過電流リレーと、 前記第1の時間遅延手段の出力信号と過電流リレーの検
    出出力との論理積演算を行なう第1の論理積手段とを有
    し、 前記地絡事故検出手段は、前記制御手段の設置位置を基
    準にして地絡事故が線路の相電流が流れる方向について
    上流側か、あるいは下流側のいずれに発生したかを検出
    する地絡方向リレーと、 該地絡方向リレーの検出出力を一定時間だけ遅延させる
    第2の時間遅延手段と、地絡時に線路に生じる過電圧を
    検出する地絡過電圧リレーと、 前記第2の時間遅延手段の出力信号と地絡過電圧リレー
    の検出出力との論理積演算を行なう第2の論理積手段と
    を有することを特徴とする請求項5に記載の非接地系電
    力系統。
  7. 【請求項7】 前記演算手段は、前記接地手段が線路と
    大地との間に接続されている時間内に前記電圧検出手段
    及び電流検出手段により検出される検出出力に基づいて
    線路上の事故点までの標定距離を算出することを特徴と
    する請求項3乃至請求項6のいずれかに記載の非接地系
    電力系統。
  8. 【請求項8】 非接地系電力系統の変電所近傍における
    線路と大地間に接続される接地手段と、 前記線路の相電圧を検出する電圧検出手段と、 前記線路の相電流を検出する電流検出手段と、 前記電圧検出手段及び電流検出手段の検出出力に基づい
    て前記接地手段を線路に接続しまたは非接続状態とする
    ように接地手段を制御する制御手段とを有することを特
    徴とする非接地系電力系統の保護装置。
  9. 【請求項9】 前記制御手段は、故障点標定機能を有
    し、 前記接地手段は、一端が大地に接地され、他端が接地変
    圧器の中性点に接続される接地用抵抗器と、 該接地用抵抗器と接続される接地変圧器と、 非接地系電力系統の線路と接地変圧器との間に設けられ
    前記制御手段により開閉制御される接地用遮断器とを有
    することを特徴とする請求項8に記載の非接地系電力系
    統の保護装置。
  10. 【請求項10】 前記制御手段は、系統の地絡事故を検
    出する地絡検出手段と、 前記電圧検出手段及び電流検出手段の検出出力に基づい
    て線路上の事故点までの標定距離を算出する演算手段
    と、 前記電圧検出手段及び電流検出手段の検出出力に基づい
    て系統事故が発生した際に線路に設けられた遮断器を動
    作させる線路保護手段とを有し、 前記制御手段は、地絡検出手段の検出出力に基づいて地
    絡事故発生時点から所定時間、前記接地手段を線路に接
    続し、かつこの時間内に前記演算手段により事故点まで
    の標定距離を算出すると共に、線路保護手段により線路
    に設けられた前記遮断器を開状態した後に前記接地手段
    を線路から切断するように前記接地用遮断器を開閉制御
    することを特徴とする請求項9に記載の非接地系電力系
    統の保護装置。
  11. 【請求項11】 前記地絡検出手段は、地絡時に線路に
    生じる過電圧を検出する地絡過電圧リレーであることを
    特徴とする請求項10に記載の非接地系電力系統の保護
    装置。
  12. 【請求項12】 前記線路保護手段は、電力系統の短絡
    事故を検出する短絡事故検出手段と、 電力系統の地絡事故を検出する地絡事故検出手段と、 前記短絡事故検出手段及び地絡事故検出手段の検出出力
    の論理和演算を行なう論理和演算手段とを有することを
    特徴とする請求項10または請求項11のいずれかに記
    載の非接地系電力系統の保護装置。
  13. 【請求項13】 前記短絡事故検出手段は、故障点標定
    装置として機能する前記制御手段の線路上の設置位置か
    ら所定距離範囲内に短絡事故が発生したことを検出する
    短絡距離リレーと、 該短絡距離リレーの検出出力を所定時間だけ遅延させる
    第1の時間遅延手段と、前記線路の相電流の変化幅が一
    定レベルを超えたことを検出する過電流リレーと、 前記第1の時間遅延手段の出力信号と過電流リレーの検
    出出力との論理積演算を行なう第1の論理積手段とを有
    し、 前記地絡事故検出手段は、前記制御手段の設置位置を基
    準にして地絡事故が線路の相電流が流れる方向について
    上流側か、あるいは下流側のいずれに発生したかを検出
    する地絡方向リレーと、 該地絡方向リレーの検出出力を一定時間だけ遅延させる
    第2の時間遅延手段と、地絡時に線路に生じる過電圧を
    検出する地絡過電圧リレーと、 前記第2の時間遅延手段の出力信号と地絡過電圧リレー
    の検出出力との論理積演算を行なう第2の論理積手段と
    を有することを特徴とする請求項12に記載の非接地系
    電力系統の保護装置。
  14. 【請求項14】 前記演算手段は、前記接地手段が線路
    と大地との間に接続されている時間内に前記電圧検出手
    段及び電流検出手段により検出される検出出力に基づい
    て線路上の事故点までの標定距離を算出することを特徴
    とする請求項10乃至請求項13のいずれかに記載の非
    接地系電力系統の保護装置。
  15. 【請求項15】 非接地系電力系統の変電所近傍に遮断
    器を含み、線路と大地間に該線路を高抵抗を介して接地
    する接地装置を設置し、前記非接地系電力系統に地絡事
    故が発生した際に地絡事故発生時点から所定時間、前記
    接地装置の遮断器を閉状態にして非接地系電力系統を一
    時的に高抵抗接地系電力系統とした状態下で事故点標定
    を行ない、かつ前記接地装置を設置した変電所から事故
    点を含む区間内の線路に設けられた遮断器までの区間を
    線路の健全系統から遮断すると共に、事故点標定及び前
    記接地装置を設置した変電所から事故点を含む区間内の
    線路に設けられた遮断器までの区間を線路の健全系統か
    ら遮断した後に、前記接地装置の遮断器を開状態にして
    線路と大地間が非接続状態になるように復帰させること
    を特徴とする非接地系電力系統の保護方法。
JP3157031A 1991-06-27 1991-06-27 非接地系電力系統、非接地系電力系統の保護装置及び保護方法 Pending JPH0515047A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014075973A (ja) * 2009-10-20 2014-04-24 Toshiba Corp 保護継電装置
CN106066444A (zh) * 2016-06-14 2016-11-02 北京鼎科远图科技有限公司 基于电容分压及大数据分析的接地故障监测装置及方法
WO2020167953A1 (en) * 2019-02-15 2020-08-20 Virga Systems Llc End of line protection

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