JPH0564353A - 配電系統操作装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 配電系統操作装置において、配電線の断線事
故を確実に検出する。 【構成】 配電線毎に配電線用しゃ断器及び配電線を複
数の区間に分割する開閉器から構成された配電系統を管
理する配電系統操作装置において、区間内の配電線の断
線事故を検出する断線検出リレーを設け、前記開閉器の
開閉状態及び断線検出リレーの動作状態を監視する遠方
監視制御装置と、遠方監視制御装置からの前記状態情報
を入力し、断線検出リレーが動作したことを条件に予め
記憶されている配電系統の接続情報と開閉器の開閉情報
と断線検出リレーの動作情報とを用いて、断線発生個所
を判定する断線元判定手段と、前記判定された断線発生
区間を系統から切離すための開閉器の開閉操作手順を作
成する開閉器操作手順作成手段と、前記遠方監視制御装
置へ開閉器の開閉操作を実行させる開閉操作指示手段を
備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は配電系統に発生する断線
事故を検出するための配電系統操作装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、配電系統に断線事故が発生した場
合、変電所側に設置された保護装置だけでは、その配電
系統の構成上から枝状に分岐された末端に位置する小負
荷地域や、幹線に比べ負荷電流の小さな分岐配電線域で
は保護装置の動作許容電流値に達せず、断線の検出がで
きないケースがあった。また瞬時地絡事故と断線事故と
が重なることも多い。一般に、この事故地点を検出する
方法としては、変電所に設置されている再閉路装置と配
電線用しゃ断器を組み合わせて配電線の区間単位に充電
させていく時限式事故捜査方式を採用している。即ち、
配電線用しゃ断器を投入後、開閉器を電源側から区間毎
に一定時間間隔で順次閉路させていき、ある開閉器が閉
路されてから所定の時間内に配電線用しゃ断器が再しゃ
断されると、その最後に閉路された開閉器の負荷側区間
を事故区間と判定する方式である。しかし、この方式で
は断線発生で電気が断線発生地点へ達しても変電所の保
護装置は、検出電流の不足によって断線の発生個所を検
出できないことも多い。従って断線発生個所の検出に関
しては、その対策が完全とは言えず課題を残していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そのため、断線事故を
除去する手順としては、その発生個所を見つける調査が
必要であり、その作業は配電系統の規模によっては多く
の保守員を動員することもある。しかも調査内容は、時
々刻々と変更されている配電線の最新情報と配電系統図
をもとに接続関係を逐一確認していきながら調査してい
くものであり、保守員の足と目視による現地調査を行な
わざるを得ず、その発見に多大な労力と時間を要してい
た。また、断線個所が発見された後、改修までの一時対
策として断線事故による停電の波及範囲を最小となるよ
う限定するため、他の健全区間と断線区間とを切離す開
閉器の開閉操作が必要であり、前記同様に最新の配電系
統状態を確認をしながら開閉操作を行なっていた。上記
したように、断線事故発生に関して、従来の変電所の保
護装置による検出方式だけでは不十分である。また、複
雑かつ日々系統構成状態が変化していく配電系統におい
て、一旦断線事故が発生すると断線個所を発見するため
に前述の如く、多大な労力と時間を費やしていた。近年
の電力需要に対する社会情勢は、電力供給の質的向上を
要求しており、そのためにも 断線事故の早期発見。
断線発生元の区間を取り除くための開閉器操作手順
を早期作成する。 開閉器の誤操作による波及停電事
故防止。が早急に解決しなければならない課題として挙
げられていた。本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
であり、断線事故を確実に検出することの可能な配電系
統操作装置を提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は従来の変電所側だけに設置された保護装置
と配電系統に設置されている区分開閉器（以下、開閉器
と呼ぶ）により構成される配電系統において、その開閉
器の監視及び遠隔操作を行なうための遠方監視制御装置
子局（以下、ＴＣ子局と呼ぶ）と、ＴＣ子局毎に設けた
区間単位の配電線の断線発生を検出可能、かつＴＣ子局
を介して検出情報が伝送可能な断線検出リレーと、前記
ＴＣ子局からの監視情報を統括する遠方監視制御装置親
局（以下、ＴＣ親局と呼ぶ）と、ＴＣ親局からの最新の
配電系統状態情報を元に配電系統状態を記憶し、断線発
生時に前記最新記憶情報と断線発生情報とから断線の発
生個所（以下、断線元と称す）を検出する判定手段、な
らびに断線元の区間を除去するために行なう開閉器の操
作手順作成手段、及び操作手順を実行させる指示手段と
から構成した。

【作用】配電系統に発生した断線事故は断線検出リレー
により区間単位で検出され、ＴＣ子局，ＴＣ親局を介し
て通知される。通知された断線発生信号から断線事故と
瞬時地絡事故と区別するため、一定時間後に断線検出リ
レーが復帰してないことを条件に断線事故と判断する。
これは配電線が強風や木のたわみなどの影響を受け瞬間
的に大地や構造物に接触し、その後、垂れ下がる状態で
静止することが多い。配電線路が永久に断線した場合
は、時間経過後も回復せず断線個所の修復作業を行なう
必要がある。この断線リレーの動作情報を用いて断線元
を検出する判定手段は、予め記憶している配電系統の接
続情報に基づいて断線リレーの動作個所を認識し、その
認識した断線検出リレーの動作個所のうち最も電源側に
位置した個所を断線元と判定する。次に、操作手順作成
手段は断線元の区間を系統から切離し、断線元の区間の
負荷側健全区間へ他系統から送電を図る必要から、断線
元区間を形成している開閉器の開閉操作手順を作成す
る。指示手段は前記作成した開閉器の操作手順を実行指
示する。

【０００５】

【実施例】以下図面を参照して実施例を説明する。図１
は本発明による配電系統操作装置の一実施例の構造図で
あり、この図は配電系統における１配電線の一部を表し
たもので、配電線用しゃ断器１と開閉器群ＳＷ1 ，ＳＷ
2 ，…から構成された配電系統において、開閉器の負荷
側区間の断線を検出する断線検出リレー17を設置し、そ
の断線検出信号または開閉器の開閉信号を伝送するＴＣ
子局15及びＴＣ子局15を統括するＴＣ親局12と、演算装
置13とから構成される。なお、演算装置13は配電系統に
発生した断線事故の検出信号を条件に断線発生元を判定
する断線元判定手段13A と、判定した断線元区間を系統
から除去するための開閉器操作手順作成及び除去後に停
電となる断線元から負荷側区間に電気を融通する開閉器
操作手順を併せて作成する開閉器操作手順作成手段13B
と、当該作成した手段13BをＴＣ親局12，ＴＣ子局15を
介して実行させる開閉器操作指示手段13C を備えてい
る。

【０００６】次に作用について説明する。上記装置の動
作について図２を参照しながら説明する。図２(a) は代
表的な配電線系統の一配電線を表したものであり、配電
線用しゃ断器１，開閉器ＳＷ1 ，ＳＷ2 ，ＳＷ3，ＳＷ4
、及び他の配電系統と連系する目的で設置されている
常時は、開路状態であるタイ開閉器ＴＳＷ9 、また分岐
した系統の開閉器ＳＷ5，タイ開閉器ＴＳＷ8 、ならび
に開閉器ＳＷ6 ，ＳＷ7 ，タイ開閉器ＴＳＷ10とから構
成されている。また、図２(b) は開閉器の開閉状態を示
し、図２(c) は断線検出リレーの動作状態、図２(d) は
区間の断線事故発生の有無を示す。ここで、ＴＣ子局は
断線検出リレーの動作をわかりやすくするために省略し
た。

【０００７】この配電系統は配電線用しゃ断器側から全
区間が充電されている状態であり、正常状態を示す。即
ち、配電線用しゃ断器１及び開閉器ＳＷ1 ，ＳＷ2 ，Ｓ
Ｗ3，ＳＷ4 ，ＳＷ5 ，ＳＷ6 ，ＳＷ7 が閉路状態、タ
イ開閉器ＴＳＷ8 ，ＴＳＷ9，ＴＳＷ10は開路状態、断
線検出リレーＤＲ1 ，ＤＲ2 ，ＤＲ3 ，ＤＲ4 ，ＤＲ5
，ＤＲ6 ，ＤＲ7 は断線を検出していない。このよう
な状態において、例えば開閉器２の負荷側区間Ｄ地点
（イ）で断線事故が発生した場合、配電線用しゃ断器，
開閉器，断線検出リレー及び区間状態に対する前記図２
の内容は、図３のように変化する。即ち、断線発生元地
点（イ）より負荷側系統に接続されている断線検出リレ
ーＤＲ3 ，ＤＲ4 ，ＤＲ6 ，ＤＲ7 ，ＤＲ9 ，ＤＲ10も
断線を検出して動作するが、開閉器ＳＷ3 ，ＳＷ4 ，Ｓ
Ｗ6 ，ＳＥ7 は閉路状態を維持したままとなり、断線事
故が発生したにも拘らず健全状態と同じように送電を継
続したままとなる。

【０００８】この断線リレーの状態変化がＴＣ子局15，
ＴＣ親局12を介して演算装置13に入力され、演算装置13
はまず瞬時地絡事故と区別する目的で断線事故と判定す
るまで、一定時間を待たせたの後、断線事故の判定を行
なう。断線元判定手段13A は配電系統毎に記憶している
最新の断線検出リレーの情報をチェックし、一定時間後
も復帰していない最も電源側の断線検出リレー（この場
合、断線検出リレーＤＲ2 ）の検出範囲である地点（区
間Ｄ）を断線発生元区間と判定する。詳細な処理の流れ
を図７に示す。次に、断線事故の影響範囲を最小範囲に
限定するため、断線元区間と負荷側の健全区間を切離す
ための開閉器操作手順を作成する処理を行なう。開閉器
操作手順作成手段13B は、まず断線事故発生元の区間を
形成している開閉器群を検索し（この場合、開閉器ＳＷ
2 ，ＳＷ3 ，ＳＷ6 ）、その開閉状態をチェックする
（この場合、いずれも閉路状態）ことにより、断線元区
間を系統から除去する開閉器操作手順を作成する。この
手順は、断線元区間を形成している開閉器群を全て開路
状態とするもので、まず負荷側の開閉器群（この場合、
開閉器ＳＷ6 ，ＳＷ3 ）から開路操作を行ない、最後に
断線元区間の最も電源側に位置する開閉器（開閉器ＳＷ
2 ）を開路操作させる順序となる。この順序は図５に示
される。

【０００９】これにより、区間Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈが全て停
電になってしまう。従って、前記開閉器操作手順を作成
後に、作成した手順に従って実行した場合、停電となる
負荷側健全区間を検索する目的で仮実行を行なう。仮実
行により仮に停電となる停電区間は、健全な停電区間で
あるため、送電するための融通手順を作成し、実行する
必要がある。即ち、開閉器操作手順作成手段13B は、断
線元区間の負荷側にある健全な停電区間に対して、他系
統からタイ開閉器（この場合、タイ開閉器ＴＳＷ9 ，Ｔ
ＳＷ10）を用いて電気を融通する。開閉器操作手順を前
記作成済みの操作手順に付加する。この順序は図６に示
し、詳細な処理の流れを図８に示す。開閉器操作指示手
段13C は、開閉器操作手順に従い操作実行指示をＴＣ親
局12へ出す。詳細な処理の流れを図９に示す。図４に本
配電系統操作装置による前記手段13B で作成した開閉器
操作手順に従い、手段13C の操作指示を実行した結果及
び状態を示す。

【００１０】次に、演算装置13で行なう処理について、
図７，図８，図９のフローチャートを用いて説明する。
まず、図７の断線元判定手段13A は、配電系統に断線事
故が発生した場合に、断線検出リレーの動作情報から断
線元を割り出す処理を行なう。ステップS71 は断線発生
情報を断線検出リレーからＴＣ子装置，ＴＣ親装置を介
して受信後、ステップS72 により瞬時地絡事故と区別す
るために一定時間待つ。ステップS73 ではその後、再度
断線情報が残っているか確認し、なければ終了する。残
っていればステップS74 で収集し格納する。ステップS7
5 では格納した断線区間の位置関係を調査する。ステッ
プS76 では電源側に近い順にソートし、ステップS77 で
は前記先頭となった区間を断線元と判定する。

【００１１】次に、図８の開閉器操作手順作成手段13B
は、前述の断線元を系統から除去し、かつ除去に伴ない
停電となる負荷側全区間へ電力を融通するための開閉器
操作手順を作成する処理を行なう。ステップS81 では判
定された断線元区間をセットし、ステップS82 で断線元
区間を形成している開閉器群を検索する。ステップS83
で開閉器の有無を判定し、なければ終了し、設置されて
いればステップS84 で収集し格納する。ステップS85 で
は格納した開閉器を１台ずつ取り出し、ステップS87 で
開閉状態をチェックする。ステップS88 ではチェック結
果が開路状態であればステップS85 へ戻り、閉路状態な
らステップS89 へいき格納する。その後ステップS85 へ
戻る。以上の繰り返しを全開閉器について終了すれば、
ステップS86 よりステップS810へいく。ここでは格納し
た閉路開閉器について断線元区間から遠隔位置順にソー
トする。

【００１２】ステップS811では開路操作を行なうための
操作手順リストを作成する処理を行なう。次に、ステッ
プS812ではステップS811で作成した開路操作手順リスト
に従って仮実行処理を実施する。ステップS813ではステ
ップS812で実施した仮実行の結果、断線元より負荷側区
間に仮停電区間発生の有無を判定し、なければ終了す
る。発生していれば、ステップS814で仮停電区間を収集
し格納する。ステップS815では格納した仮停電区間の系
統に接続されている開閉器やタイ開閉器を検索し収集す
る。ステップS816ではタイ開閉器と接続している他系統
をチェックし、仮停電区間へ他系統からの電力供給可否
を電力融通計算処理により求める。ステップS817では前
記融通計算処理結果の判定を行ない、供給不可であれば
終了となり、供給可能であればステップS818で他系統の
開閉器をも含めた電力融通用の開閉器操作手順リストの
作成処理を行なう。

【００１３】次に図９の指示手順作成手段13C は、前記
手段13B で求めた開閉器操作手順リストに従った実行指
示を行なう。ステップS91では断線元区間を配電線から
除去するために、開閉器の開路操作手順リストをセット
する。ステップS92 では操作順に作成された対象開閉器
を順番に１台ずつ取り出す。ステップS94 では対象開閉
器へ操作実行指示を出す前に、送信指示及び返信応答が
正常に行なわれるかを確認するため、事前に対象開閉器
に対して選択制御信号を送信する。ステップS95 では正
常応答の有無を判定し、異常応答であれば終了へ、正常
応答ならばステップS96 で操作を実行指示する。ステッ
プS97 では開閉器からの操作応動結果を判定し、異常応
動であれば終了へ、正常応動ならば次の開閉器を実行指
示するためにステップS92 に戻る。以上、全開閉器の操
作実行指示が終了すれば、ステップS93 からステップS9
8 へ進む。ここでは、前記操作実行指示の結果、断線元
区間が配電線から除去され、それに伴なう負荷側区間の
停電発生有無を確認するために、区間情報を検索，収集
する。

【００１４】ステップS99 は収集結果を、前述の手段13
B で行なった仮停電発生区間と比較して同一結果となる
か否かを判定する。同一であれば、停電区間へ電力を融
通するために、手段13B で作成した電力融通用の開閉器
操作手順リストをステップS910にセットする。また仮停
電区間結果と異なるときステップS99 は終了する。ステ
ップS911では操作対象の開閉器を１台ずつ取り出して、
ステップS913で送信，返信応答の正常可否を確認するた
め対象開閉器へ選択制御を行ない、ステップS914で応答
結果を判定する。正常応答であれば操作の実行指示をス
テップS915で行ない、異常応答ならば終了する。ステッ
プS916では実行指示に対する開閉器からの操作応動結果
の判定を行ない、異常応動の場合は終了し、正常応動で
あればステップS911へ戻る。以上、操作対象の全開閉器
を実行指示完了及び正常応動確認後に終了となる。この
方法によった場合、図11(c) のＢ２端休止でＡ１端子が
後続回線になる２回線事故時、休止端の対向端子である
Ａ２端と、休止端子の隣回線Ｂ１端子がほぼ同時にしゃ
断後、Ａ１端子は隣回線Ａ２端子の休止検出後、及び対
向端Ａ１端子よりの休止情報を受信後のオアでしゃ断す
る。隣回線Ａ２端子の休止は再閉路無電圧時間後となる
のでＢ２端休止→Ｂ１端しゃ断→Ａ２端しゃ断のルート
による方が早いが、直列引外しとなり休止端の対向端２
回線を引外しさせる方法よりしゃ断が遅れる。以上述べ
たように、本実施例によれば配電系統において断線事故
が発生した場合、影響が及んでいる断線事故範囲を速や
かに検出できると共に、断線事故発生元を判定でき、か
つその配電系統から断線事故発生元の除去ならびに、除
去に伴ない発生した健全な負荷側停電区間へ電力を供給
するまでの融通操作が自動的に行なえる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば配
電系統に断線事故が発生したとき、従来の運転員や保守
員が総動員で行なっていた作業内容を自動化できるた
め、迅速かつ正確に対応でき、運転，保守の省力化、事
故復旧時間の大幅な短縮が可能となる配電系統操作装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による配電操作装置の一実施例の構造
図。

【図２】正常時の配電系統図。

【図３】断線事故発生時の配電系統図。

【図４】他系統から融通している配電系統図。

【図５】断線元区間の最も電源側に位置する開閉器を開
路操作させる手順を示す図。

【図６】断線元区間の負荷側にある健全区間に融通する
手順を示す図。

【図７】断線元判定手段13A の処理内容を示すフローチ
ャート。

【図８】開閉器操作手順作成手段13B の処理内容を示す
フローチャート。

【図９】実行指示手順作成手段13C の処理内容を示すフ
ローチャート。

【符号の説明】

１ 配電線用しゃ断器 ＳＷ1 ，ＳＷ2 区分開閉器 12 ＴＣ親局 13 演算装置 13A 断線元判定手段 13B 開閉器操作手順作成手段 13C 開閉器操作指示手段 15 ＴＣ子局 17 断線検出リレー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配電線毎に配電線用しゃ断器及び配電線
   を複数の区間に分割する開閉器から構成された配電系統
   を管理する配電系統操作装置において、区間毎に配電線
   の断線事故を検出する断線検出リレーを設け、前記開閉
   器の開閉状態及び断線検出リレーの動作状態を監視する
   遠方監視制御装置と、遠方監視制御装置からの前記状態
   情報を入力し、断線検出リレーが動作したことを条件に
   予め記憶されている配電系統の接続情報と開閉器の開閉
   情報と断線検出リレーの動作情報とを用いて、断線発生
   個所を判定する断線元判定手段と、前記判定された断線
   発生区間を系統から切離すための開閉器の開閉操作手順
   を作成する開閉器操作手順作成手段と、前記遠方監視制
   御装置へ開閉器の開閉操作を実行させる開閉操作指示手
   段を備えたことを特徴とする配電系統操作装置。