JPH06253444A - 配電線の停電極小化システム - Google Patents

配電線の停電極小化システム

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JPH06253444A
JPH06253444A JP5039645A JP3964593A JPH06253444A JP H06253444 A JPH06253444 A JP H06253444A JP 5039645 A JP5039645 A JP 5039645A JP 3964593 A JP3964593 A JP 3964593A JP H06253444 A JPH06253444 A JP H06253444A
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    • H02H7/261Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured involving signal transmission between at least two stations
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的とするところは回復性の事故では
停電区間を生じず、永久事故の場合には事故区間のみを
停電とすることのできる配電線の停電極小化システム及
び運用方法を提供するにある。 【構成】第1配電線の事故発生の際に事故区間を特定
し、他の健全な第2配電線と事故発生した第1配電線と
の突き合わせ点の開閉器を閉成してループ配電系統を構
成する。その後に、第1配電線の事故点に近い開閉器を
開放する。事故点に対抗する位置の開閉器は第2配電線
との連係後に事故が発生していることをもって、開放さ
れる。以上の処理は、配電母線の遮断器の開放以前に行
う。 【効果】本発明によれば、回復性の事故では停電区間を
生じず、永久事故の場合には事故区間のみを停電とする
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は配電線の停電極小化シス
テム及び運用方法に係り、特に、配電線に発生した回復
性の事故の場合に配電線を極力切り離すことなく運転継
続することのできる配電線の停電極小化システム及び運
用方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、配電線に発生した事故は時限順送
保護方式により除去されるべく運用されている。この一
例としては、平成3年11月30日オーム社発行の「配
電技術総合マニュアル」464頁乃至465頁に紹介さ
れたものが有る。
【0003】要するに、この方式は事故発生時に変電所
に設置された保護継電装置が作動して配電母線に接続さ
れた遮断器を遮断して配電線を停電状態とし、配電線に
接続された開閉器を配電線の無電圧をもって開放せしめ
る。その後、遮断器の再投入を行い停電区間の復旧動作
に入るが、具体的にはまず遮断器に最も近い位置の配電
線の開閉器が遮断器の再投入により電圧印加されて再投
入され、この開閉器の投入により次の開閉器が電圧印加
されて再投入するというように以下、順次末端の開閉器
まで順番に投入される。この結果、配電線に発生した事
故が回復性の事故の場合、遮断器の開放により事故が除
去され、再閉路により以後運転が継続される。なお、事
故が永久事故の場合には再度遮断器が開放され、事故発
生地点の開閉器まで給電して、以降の配電線部分は停電
となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】時限順送保護方式は概
略以上のようなものであるが、この場合の問題は遮断器
の開放に伴い30乃至60秒程度の停電を生じることで
ある。近年の計算機システムの普及は配電線における停
電の発生自体を許容できないものとなっており、できる
かぎり無停電とすることのできる配電線の停電極小化シ
ステム及び運用方法が望まれている。
【0005】ところで、配電線の事故は短絡と地絡に大
別することができ、その割合は2:8程度である。さら
に、地絡事故の8乃至9割は、配電線に樹木等が接触す
ることにより生じる回復性の地絡事故である。
【0006】従来の時限順送保護方式は、係る回復性の
地絡事故であっても、上記したステップでの保護シーケ
ンスが進行し停電を発生してしまうものである。
【0007】以上のことから、本発明の目的とするとこ
ろは回復性の事故では停電区間を生じず、永久事故の場
合には事故区間のみを停電とすることのできる配電線の
停電極小化システム及び運用方法を提供するにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明においては、第1
配電線の事故発生の際に事故区間を特定し、他の健全な
第2配電線と事故発生した第1配電線との突き合わせ点
の開閉器を閉成してループ配電系統を構成する。その後
に、第1配電線の事故点に近い開閉器を開放する。事故
点に対抗する位置の開閉器は第2配電線との連係後に事
故が発生していることをもって、開放される。以上の処
理は、配電母線の遮断器の開放以前に行われる。
【0009】
【作用】本発明によれば、配電母線の遮断器開放前に開
閉器の操作が終了し、事故点以降の第1配電線は第2配
電線側から給電されるため、停電を発生しない。
【0010】
【実施例】図1は、本発明の適用される配電系統を示し
ており、配電線Lは変電所SSの母線Busに配電線引
出口遮断器FCBを介して接続され、配電線Lの適宜の
個所に開閉器Swが設けられる。開閉器SwのうちSw
6以外の全ての開閉器は投入状態に有り、従って配電線
L1乃至L6の区間は母線Bus1から給電され、配電
線L7の区間は母線Bus2から給電されている。以後
母線Bus1から給電される部分を第1配電線、母線B
us2から給電される部分を第2配電線ということにす
る。常時開放状態に有る開閉器Sw6の位置を、突き合
わせ点と呼ぶことが有る。
【0011】遮断器FCBには保護継電器Ryが設けら
れ、配電線の事故を検出すると例えば0.7 秒後に遮断
器FCBを開放する。各開閉器Swには子局Kが設置さ
れ、子局K間が信号線Cで接続されるとともに、中継局
Tを介して親局Mに接続される。各子局Kの検出した信
号等は親局Mに送られ、また、親局からの指令が子局K
に伝えられる。
【0012】図2は、子局Kと開閉器Swの一例を示し
ている。このうち、開閉器Swの部分は接点CBと、事
故検出のための各種の検出器(零相変流器ZCT,零相
電圧検出器PD)と、接点CBの駆動部Dとを備える。
子局Kは、検出器からの各種信号に基づいて事故検出す
る地絡方向継電器67と、論理判断部CPU,通信部S
とから構成される。
【0013】図3は、子局Kの論理判断部CPUの論理
を示している。この図において、12は論理和回路であ
り、地絡方向継電器67が事故検出したことをもって、
出力する。図1において、配電線L3に事故Fが発生し
たものとすると、子局K1,K2の論理和回路12が出
力し、論理和回路12の出力31は通信部Sから信号線
Cを介して上位子局(母線Busに近い側の子局)K1
に送られる。従って、上位子局K1にはその通信部Sを
介して子局K2の信号31が信号11として送られ、こ
の信号11は論理積回路13の否定入力部に印加される
ために、結果的には上位子局K1の論理積回路13は出
力しない。
【0014】他方、事故区間L3より遠方の子局K3,
K4,K5,K6では、地絡方向継電器67が動作せ
ず、従って信号31を子局K2に送ってこないので、配
電線L3の事故Fの時には、これに最も近い上位の子局
K2のみが、論理積回路13に信号を得る。論理積回路
13の信号は、いわゆる引外し信号であり、タイマー1
4で所定時間T1(例えば0.6秒)の継続を待って、当
該開閉器Sw2を開放する。
【0015】また、論理積回路13の出力信号は子局名
を付与した信号41として親局Mに送られる。今までの
説明から明らかなように、開閉器Swの開放動作に入る
子局は事故点に直近の母線側の子局のみであり、従って
親局が信号41を受信したときにはその子局名から事故
区間を標定できる。
【0016】図4は、親局機能のうち本件事故対策の機
能のみを示している。まず、子局から前記の信号41を
受信するとその子局名から事故点を標定し、次に現在突
き合わせ点となっている子局K6に対して開閉器Sw6
の投入指令信号23を送る。子局K6の論理判断部CP
U(図3参照)は、投入指令信号23を受信すると駆動
部Dを介して、開閉器Sw6を投入する。事故発生か
ら、開閉器Sw6の投入までは、約0.4 秒で完了し、
この状態では配電線引出口遮断器FCB及び全ての開閉
器Swが投入されており、停電区間は生じない。この期
間は全ての配電線は両方の母線から給電されている。
【0017】また、親局は事故信号41を伝送してきた
子局K2に対して開放指令21を送る。子局K2の論理
判断部CPU(図3参照)は、開放指令21を受信する
と、論理和回路16から駆動部Dを介して、開閉器Sw
2の開放を行う。開閉器Sw2の開放は、前記の突き合
わせ点の開閉器Sw6の投入直後に行われ、事故発生か
ら、約0.6 秒以内に行われる。開閉器Sw2は開放さ
れるが、これに先行して開閉器Sw6が投入されている
ため、開閉器Sw2の開放により停電区間が生じるわけ
ではない。以後は、開閉器Sw2の位置が突き合わせ点
になる。
【0018】この状態では、区間L1,L2が母線Bu
s1から給電され、区間L3,L7が母線Bus2から
給電されるため、事故点Fは第1配電線(母線Bus1
から給電される部分)から、第2配電線(母線Bus2
から給電される部分)に移っている。このため、第1配
電線の事故は除去されたことになり、配電線引出口遮断
器FCB1の保護継電器Ry1は復旧する。
【0019】なお、子局K2は既に事故検出しており、
そのタイマー14は作動中であるが、タイムアップ前に
親局からの信号により開閉器Sw2が開放される。この
保護は、子局内部での開放指令と、親局からの開放指令
との二重に行われており、信頼性を高めたものとされて
いる。そのうえ、これらの対策を施しても、事故除去が
不首尾に終わったときには、0.7 秒後に配電線引出口
遮断器FCBが開放されることになり、この意味では三
重に後備保護されていることになる。
【0020】ところで、事故点Fは第1配電線から、第
2配電線に移っているため、配電線引出口遮断器FCB
2の保護継電器Ry2が動作開始しており、このままで
は0.7 秒後に第2配電線の遮断器FCB2が開放され
てしまい、停電区間を生じてしまう。この対策のために
本発明においては、第2配電線に対して以下の処理を施
す。
【0021】第2配電線に対する処理は、親局Mから実
施される。まず、図4において、親局Mは当初事故報告
してきた子局K2の負荷側子局K3に対して、事故区間
除去のための開放指令22を与える。開放指令22は論
理積回路15において、保護継電器67の動作を条件と
して駆動回路Dを介して開閉器Sw3を開放する。
【0022】第2配電線に対する処理をこのようにした
ことにより、事故Fが回復性のものであり、この時点で
事故が解除されているときには保護継電器67は動作し
ておらず、論理積回路15の出力が成立しないので開閉
器Sw3は開放されない。このケースでは、開閉器Sw
2が開放したのみで事故発生の前後を通じて停電区間を
生じない。
【0023】事故Fが永久事故の場合、事故は第2配電
線で継続している。このため、子局K3の保護継電器6
7は動作しており、論理積回路15の出力が成立して開
閉器Sw3を開放する。この永久事故のケースでは、開
閉器Sw2とSw3が開放され、区間L2に停電区間を
生じることにはなるが、この停電範囲を極小とすること
ができる。なお、この停電区間において、適宜の時期に
この区間に限定した再閉路操作を行うことは、放電性地
絡事故の短時間復旧を可能とする。
【0024】遮断器FCBの保護継電器Ryと、図3の
子局と、図4の親局の動作を時系列的に示したのが図5
であり、この動きは以上の説明から容易に理解できるこ
となので詳細説明を省略する。なお、図6と図7は、回
復性事故の場合と、永久事故の場合の各配電線区間の時
系列的な課電状況を示す。この図で左下方向の線の区間
が母線Bus1からの課電区間、右下方向の線の区間が
母線Bus2からの課電区間を示す。線が重なる区間は
両方の母線から課電されていることを意味し、線のない
部分は停電区間を示めしている。
【0025】なお、以上の実施例においては、突き合わ
せ点の投入,事故検出した子局の開放,事故検出した子
局の負荷側子局の開放といった操作を親局からの指令に
より逐次実施しているが、これは親局に頼ることなく、
子局間で実現することも可能である。例えば、事故検出
した子局がその旨を他の子局に通知し、これを受けて突
き合わせ子局,隣接子局が所定の時限を持って自己の局
の予定の操作を行うものでも良い。このような操作を行
うべきことは、予め親局から指示されているのがよい。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、回復性の事故では停電
区間を生じず、永久事故の場合には事故区間のみを停電
とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の適用される配電系統図と装置構成を示
す図。
【図2】本発明の開閉器Swと子局Kを示す図。
【図3】本発明の子局の一実施例を示す図。
【図4】本発明の親局の一実施例を示す図。
【図5】本発明の全体動作を示すタイムチャート図。
【図6】回復性事故のときの時系列的な課電状況を示す
図。
【図7】永久事故のときの時系列的な課電状況を示す
図。
【符号の説明】
K…子局、M…親局、Sw…開閉器、Ry…保護継電
器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 照信 茨城県日立市国分町一丁目1番1号 株式 会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 中村 満 茨城県日立市国分町一丁目1番1号 株式 会社日立製作所国分工場内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】遮断器を介して母線に接続され、適宜の位
    置に開閉器を有する第1,第2の配電線、該第1と第2
    の配電線の端部間に設けられ、常時開放状態に有る突き
    合わせ開閉器、第1の配電線の事故発生から一定時間後
    に遮断器を開放する保護継電器、前記第1の配電線の事
    故発生時に前記突き合わせ開閉器を投入する手段、該手
    段による前記突き合わせ開閉器の投入後に前記事故点の
    母線側開閉器を開放する手段、該母線側開閉器の開放後
    に事故有りを条件として前記事故点の負荷側開閉器を開
    放する手段を備え、前記事故点の負荷側開閉器の開放は
    前記保護継電器の一定時間以内に行われる配電線の停電
    極小化システム。
  2. 【請求項2】遮断器を介して母線に接続され、適宜の位
    置に開閉器を有する第1,第2の配電線、該第1と第2
    の配電線の端部間に設けられ、常時開放状態に有る突き
    合わせ開閉器、第1の配電線の事故発生から一定時間後
    に遮断器を開放する保護継電器、前記開閉器と通信線を
    介して結合された親局から構成される配電線の停電極小
    化システムにおいて、前記親局は、第1の配電線の事故
    発生時に前記突き合わせ開閉器の投入指令を与え、事故
    点を標定して事故点の母線側開閉器の開放指令を与え、
    事故有りを条件として前記事故点の負荷側開閉器の開放
    を許容するとともに、前記事故点の負荷側開閉器の開放
    までの一連の操作を前記保護継電器の一定時間以内に行
    う配電線の停電極小化システム。
  3. 【請求項3】請求項2記載の配電線の停電極小化システ
    ムにおいて、 各開閉器は事故検出機能を有して、事故検出信号を通信
    線を介して伝送し、親局は開閉器からの事故検出信号に
    応じて事故点を標定することを特徴とする配電線の停電
    極小化システム。
  4. 【請求項4】請求項2記載の配電線の停電極小化システ
    ムにおいて、 各開閉器は事故検出機能と、事故検出信号を通信線を介
    して伝送する機能と、負荷側からの事故検出信号を受信
    しないとき、又は親局からの指令によって開閉器を開放
    する機能とを有することを特徴とする配電線の停電極小
    化システム。
  5. 【請求項5】通常運転状態においては第1の配電線は第
    1の母線から給電され、第2の配電線は第2の母線から
    給電されており、第1の配電線の事故発生時に全ての配
    電線は第1と第2の母線からの給電状態に移行され、そ
    の後事故点を含まぬ第1の配電線は第1の母線から給電
    され、残余の第1の配電線と第2の配電線は第2の母線
    からの給電状態に移行されることを特徴とする配電線の
    運用方法。
  6. 【請求項6】通常運転状態においては第1の配電線は第
    1の母線から給電され、第2の配電線は第2の母線から
    給電されており、第1の配電線の事故発生時に全ての配
    電線は第1と第2の母線からの給電状態に移行され、そ
    の後事故点を含まぬ第1の配電線は第1の母線から給電
    され、残余の第1の配電線と第2の配電線は第2の母線
    からの給電状態に移行され、更に第2の母線からの給電
    区間から事故点が除外されることを特徴とする配電線の
    運用方法。
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