JPH0767238B2 - 配電用変電設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は複数の線路と配電用変圧器との間を開閉回路を
介して接続する配電用変電設備に関するものである。

［従来の技術］ 送電線路から受電した電力を配電用変圧器により降圧し
て配電線路に送り出す配電用変電設備として、２回線受
電単母線３変圧器バンク構成の設備が広く用いられてい
る。この種の配電用変電設備は、遮断器とこの遮断器に
対して直列に接続された断路器とを主回路要素として一
端が第１及び第２の線路に接続された第１及び第２の線
路側開閉装置エレメントと、該第１及び第２の線路側開
閉装置エレメントの他端間を接続する母線と、該母線の
途中に挿入された第１及び第２の母線区分用断路器とを
備えており、第１の線路側開閉装置エレメントの他端、
第１及び第２の母線区分用断路器の間の母線部分の途中
に設定された変圧器接続点、及び第２の線路側開閉装置
エレメントの他端それぞれ断路器を介して第１の変圧
器、第２の変圧器及び第３の変圧器が接続されている。

［発明が解決しようとする課題］ この種の変電設備において、運転中に事故が生じた場合
には線路側開閉装置エレメントに設けられた変流器が事
故電流を検出して線路側開閉装置エレメントの遮断路を
開くことにより事故を除去するが、従来は、事故が生じ
た区間を自動的に検出することができなかったため、何
等かの方法で事故区間の確認を行うまでの間運転の再開
及び復旧作業を行うことができないという問題があっ
た。特に近年増加している無人変電所では、運転員が現
場にかけつけて事故区間を確認するまでの間、運転の再
開が不可能になり、いったん事故が生ずると停電時間が
長くなるという問題があった。

本発明の目的は、事故区間の標定を自動的に行うことが
できるようにして上記の問題を解決した２回線受電単母
線３変圧器バンク構成の配電用変電設備を提供すること
にある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、遮断器と該遮断器に対して直列に接続された
断路器とを主回路要素として一端が第１の線路1L及び第
２の線路2Lにそれぞれ接続された第１及び第２の線路側
開閉装置エレメント１及び２と、第１及び第２の線路側
開閉装置エレメントの他端間を接続する母線３と、該母
線の途中に挿入された第１及び第２の母線区分用断路器
DS31及びDS32とを備えて、第１の線路側開閉装置エレメ
ント１の他端、第１及び第２の母線区分用断路器の間の
母線部分BUS2の途中に設定された変圧器接続点3A、及び
第２の線路側開閉装置エレメント２の他端にそれぞれ第
１ないし第３の変圧器接続用断熱器DS41ないしDS43を介
して第１の変圧器Tr1、第２の変圧器Tr2及び第３の変圧
器Tr3が接続された配電用変電設備を対象とする。

本発明においては、第１及び第２の線路側開閉装置エレ
メントをそれぞれ流れる電流を検出する第１及び第２の
線路側電流検出手段CT1及びCT2と、第１の母線区分用断
路器DS31と変圧器接続点3Aとの間の母線部分及び第２の
母線区分用断路器DS32と変圧器接続点3Aとの間の母線部
分をそれぞれ流れる電流を検出する第１及び第２の母線
側電流検出手段CT3及びCT4と、第１及び第２の線路側電
流検出手段CT1及びCT2の出力信号及び第１及び第２の母
線側電流検出手段CT3及びCT4の出力信号のそれぞれの状
態の組み合わせにより事故区間を標定する事故区間標定
装置とを設けた。

なお電流検出手段の出力信号の状態は、出力信号の有無
または出力信号の位相（極性）を意味する。

［作用］ 上記のように、第１及び第２の母線区分用断路器と、両
断路器間の変圧器接続点との間をそれぞれ流れる電流を
検出する第１及び第２の母線側電流検出手段を付加し、
第１及び第２の線路側電流検出手段の出力と第１及び第
２の母線側電流検出手段の出力とを事故区間標定装置に
入力して、これらの電流検出手段の出力の状態の組み合
わせを見ると、後述するように、いずれの区間で事故が
生じたかを標定することができる。従って事故により遮
断器が開いた場合に、事故区間を直ちに知ることがで
き、運転の再開及び事故の復旧作業のための措置を迅速
に講じることができる。

［実施例］ 以下添附図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明の実施例の各相の電気的構成を示す単線
結線図で、同図において１及び２はそれぞれ第１及び第
２の送電線路1L及び2Lを引き込む第１及び第２の線路側
開閉装置エレメント、３は第１及び第２の線路側開閉装
置エレメント間を接続する母線である。

第１の線路側開閉装置エレメント１は遮断器CB1と母線
側遮断器DS21との直列回路とからなり、この第１の線路
側開閉装置エレメント１の一端は線路側断路器DS11とケ
ーブルヘッドCH1とを介して１の線路1Lに接続されてい
る。この例では断路器DS11と遮断器CB1との間を接続す
る導体に第１の線路側電流検出手段としての変流器CT1
が装着されている。

第２の線路側開閉装置エレメント２の遮断器CB2と母線
側断路器DS22との直列回路からなっていて、その一端が
線路側断路器DS12とケーブルヘッドCH2とを通して第２
の線路2Lに接続され、遮断器CB2と断路器DS12とを接続
する導体に第２の線路側電流検出手段を構成する変流器
CT2が装着されている。

母線３は第１及び第２の線路側開閉装置エレメント１及
び２の他端間を相互に接続するように設けられている。
この母線３の途中には第１及び第２の母線区分用断路器
DS31及びDS32が挿入され、これらの母線区分用断路器に
より、母線３が３つの母線部分BUS1ないしBUS3に区分さ
れている。

第１の線路側開閉装置エレメントの他端、第１及び第２
の母線区分用断路器DS31及びDS32の間の母線部分BUS2の
途中に設定された変圧器接続点3A及び第２の線路側開閉
装置エレメント２の他端にそれぞれ第１変圧器接続用断
路器DS41及びDS43を介して第１ないし第３の変圧器Tr1
及びTr2が接続されている。また変圧器接続点3Aには計
器用電圧変成器PTが接続されている。

以上説明した部分の構成は従来の２回線受電３変圧器バ
ンク構成の配電設備と同様である。本発明においては、
第１の母線区分用断路器DS31と変圧器接続点3Aとの間の
母線部分及び第２の母線区分用断路器DS32と変圧器接続
点3Aとの間の母線部分にそれぞれ第１及び第２の母線側
電流検出手段を構成する変流器CT3及びCT4が装着され、
変流器CT1ないしCT4の出力が事故区間標定装置４に入力
されている。

変流器CT1ないしCT4の端子に付された符号Ｋ及びＬは各
変流器の極性を示しており、変流器CT1及びCT2は線路側
にＫ端子を向けた状態で設けられている。また変流器CT
3及びCT4はＬ端子を断路器DS42側に向けた状態で断路器
DS42と断路器DS31との間及び断路器DS42と断路器DS32と
の間に設けられている。

上記のように、線路側電流検出手段としての変流器CT1
及びCT2に加えて、母線区分用断路器DS31と変圧器接続
点3Aとの間、及び母線区分用断路器DS32と変圧器接続点
3Aとの間をそれぞれ流れる電流を検出する変流器CT3及
びCT4を設けると、事故発生時の変流器CT1ないしCT4の
出力信号の状態（信号の有無または信号の位相）の信合
せにより事故が生じた区間を標定することができる。

先ず一方の回線1Lのみを運し、他方の回線2Lは休止して
いる状態で事故が生じた場合を考える。この場合には次
の表１に示す出力信号の有無の組合せパターンＩないし
IIIにより事故区間を判定することができる。

上記の表において〇印は各変流器の出力信号が有ること
を示し、×印は出力信号がないことを示している。変流
器CT1が事故発生を検出した際に変流器CT1ないしCT4の
出力の状態の組合せが上記表のパターンＩである場合に
は、線路側開閉装置エレメント１、母線部分BUS1,BUS
2、断路器DS31、変圧器Tr1のいずれかの部分で事故が生
じていることを意味している。このような状態が検出さ
れた場合には、第１図において遮断器CB1を開き、断路
器DS32を開いた後、断路器DS12,DS22,DS43及び遮断器CB
2を投入して線路2Lを変圧器Tr3に接続することにより運
転を再開する。

次に事故時の変流器の出力の有無の状態の組合せが表１
のパターンIIの場合には、母線断路器DS31及びDS32の間
の母線部分BUS2または変圧器Tr2で事故が生じている。
この様な状態が検出された場合には、第１図において遮
断器CB1を開いた後断路器DS31及びDS32を開き、次いで
遮断器CB31及びCB2を投入して変圧器Tr1及びTr3をそれ
ぞれ線路1L及び2Lに接続する。

次に事故時の変流器の出力の有無の状態の組合せが表１
のパターンIIIの場合には、線路側開閉装置エレメント
２、母線部分BUS2,BUS3、断路器DS32,変圧器Tr3のいず
れかの部分で事故が生じている。この様な状態が検出さ
れた場合には、第１図において遮断器CB1を開いた後断
路器DS31を開き、次いで遮断器CB1を再投入して変圧器T
r1を線路1Lに接続する。

線路側開閉装置エレメント２のみを運転転し、線路側開
閉装置エレメント１の運転を休止している状態で事故が
生じた場合についても上記と同様な考え方で事故区間を
標定することができる。

次に線路側開閉装置エレメント１及び２の双方を並列運
転している状態で事故が生じた場合には次の表２に示す
変流器CT1ないしCT4の出力の位相（極性）の組合せパタ
ーンＡないしＤより事故区間を判定することができる。

上記の表においては、変流器CT1の極性＋の瞬時を基準
にして、＋印は各変流器の出力信号が正極性であること
を示し、−印の出力信号が負極性であることを示してい
る。変流器CT1が事故電流を検出した際に変流器CT1ない
しCT4の出力の状態を組合せが上記表のパターンＡであ
る場合には事故が外部のものであることを示している。

また事故が検出された時の変流器CT1ないしCT4の出力の
極性の組合せが上記表２のパターンＢである場合には、
負荷側開閉装置エレメント、母線部分BUS1,BUS2、断路
器DS31、変圧器Tr1のいずれかの部分で事故が生じてい
ることを意味している。このような状態が検出された場
合には、第１図において遮断器CB1及びCB2を開き、断路
器DS32を開いた後、断路器DS12,DS22,DS43及び遮断器CB
2を投入して線路2Lを変圧器Tr3に接続することにより運
転を再開する。

次に事故時の変流器の出力の極性の組合せが表２のパタ
ーンＣの場合には、母線断路器DS31及びDS32の間の母線
部分BUS2または変圧器Tr2で事故が生じている。この様
な状態が検出された場合には、第１図において遮断器CB
1及びCB2を開いた後断路器DS31及びDS32を開き、次いで
遮断器CB1及びCB2を投入して変圧器Tr1及びTr2をそれぞ
れ線路1L及び2Lに接続する。

次に事故時の変流器の出力の有無の状態の組合せが表２
のパターンＤの場合には、線路側開閉装置エレメント
２、母線部分BUS2,BUS3、断路器DS32、変圧器Tr3のいず
れかの部分で事故で生じている。この様な状態が検出さ
れた場合には、第１図において遮断器CB1及びCB2を開い
た後断路器DS31を開き、次いで遮断器CB1を投入して変
圧器Tr1を線路1Lに接続する。

上記表１及び表２に従って事故区間の標定を行う事故区
間標定装置４、例えば第２図及び第３図に示す論理回路
により構成することができる。

第２図は表１に従って事故区間を標定する回路で、A11
ないしA14は事故が生じた時に「１」になる事故検出信
号と、変流器T1ないしCT4がそれぞれ電流を検出した時
に「１」になる信号とを入力するアンド回路で、アンド
回路A11ないしA14の出力はそれぞれ事故発生時に変流器
CT1ないしCT4が電流を検出した時に「１」になる。また
IN1ないしIN3はそれぞれアンド回路A12ないしA14の出力
を否定する否定回路、A21ないしA23はそれぞれ標定結果
を出力するアンド回路、D1ないしD3はそれぞれアンド回
路A21ないしA23の出力に基いて標定結果を表示する表示
手段である。

。この第２図に示された回路による場合には、変流器の
出力の有無の組合せが表１のパターンＩないしIIIであ
る場合に、それぞれアンド回路A21ないしA23のアンド条
件が成立して表示手段D1ないしD3がそれぞれの標定結果
を適宜の手段により表示する。

第３図は表２に従って事故区間を標定する回路で、a11
ないしa14は事故が生じた時に「１」になる事故検出信
号と、変流器CT1ないしCT4の出力信号の極性が「＋」の
時に「１」になる信号とを入力するアンド回路で、アン
ド回路a11ないしa14の出力はそれぞれ事故発生時に変流
器T1ないしCT4の出力信号の極性が「１」になった時に
「１」になる。またin1ないしin3はそれぞれアンド回路
a12ないしa14の出力を否定する否定回路、a21ないしa24
はそれぞれ標定結果を出力するアンド回路、d1ないしd4
はそれぞれアンド回路a21ないしa24の出力に基いて標定
結果を表示する表示手段である。

この第３図に示された回路による場合には、変流器の出
力の有無の組合せが表２のパターンＡないしＤである場
合に、それぞれアンド回路a21ないしa24のアンド条件が
成立して表示手段d1ないしd4がそれぞれの標定結果を表
示する。

上記の実施例では、事故区間標定装置が事故区間の標定
結果の表示だけを行っているが、標点結果を示す信号
（第２図及び第３図においてアンド回路A21ないしA23及
びa21ないしa24が出力する信号）を運転再開のための動
作を自動的に行わせるための指令信号として用いること
もでき、またこの信号を遠方の親変電所に伝送し、親変
電所より運転再開のための動作を行うこともできる。

上記の実施例では事故区間標定装置を論理回路により構
成したが、この事故区間標定装置をマイクロコンピュー
タを用いて構成することもできるのは勿論である。

上記の実施例では電流検出手段として、変流器を用いた
が、各電流検出手段としては任意のものを用いることが
できる。特に母線区分用断路器DS31及びDS32の電流を検
出する電流検出手段は精度を要しないので、電流により
生じる磁界を検出する方式のものを用いることができ
る。電流により生じる磁界を検出する方式の電流検出手
段を用いる場合、磁界検出素子（ホール素子、ホールIC
等）は例えば断路器を支持する絶縁物に貼りつけるかま
たは埋め込めば容易に適用できる。

［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、第１及び第２の母線区
分用断路器と、両断路器間の変圧器接続点との間をそれ
ぞれ流れる電流を検出する第１及び第２の母線側電流検
出手段を付加し、第１及び第２の線路側電流検出手段の
出力と第１及び第２の母線側電流検出手段の出力とを事
故区間標定装置に入力して、これらの電流検出手段の出
力の状態の組み合わせからいずれの区間で事故が生じた
かを標定するようにしたので、事故により遮断器が開い
た場合に、事故区間を直ちに知ることができ、運転の再
開及び事故の復旧作業のための措置を迅速に講じること
ができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す単線結線図、第２図及
び第３図はそれぞれ第１図の実施例で用いる事故区間標
定装置を構成する論理回路の例を示した回路図である。 1,2……線路側開閉装置エレメント、３……母線、3A…
…変圧器接続点、４……事故区間標定装置、DS11,DS12
……線路側断路器、DS21,DS22……母線側断路器、CB1,C
B2……遮断器、DS31,DS32……母線区分用断路器、CT1,C
T2……線路側変流器（線路側電流検出手段）、CT3,CT4
……母線側変流器（母線側電流検出手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】遮断器と該遮断器に対して直列に接続され
   た断路器とを主回路要素として一端が第１の線路（1L）
   及び第２の線路（2L）にそれぞれ接続された第１及び第
   ２の線路側開閉装置エレメント（１）及び（２）と、前
   記第１及び第２の線路側開閉装置エレメントの他端間を
   接続する母線（３）と、前記母線の途中に挿入された第
   １及び第２の母線区分用断路器（DS31）及び（DS32）と
   を備え、第１の線路側開閉装置エレメント（１）の他
   端、第１及び第２の母線区分用断路器の間の母線部分
   （BUS2）の途中に設定された変圧器接続点（3A）、及び
   第２の線路側開閉装置エレメント（２）の他端にそれぞ
   れ第１ないし第２の変圧器接続用断路器（DS41）ないし
   （DS43）を介して第１の変圧器（Tr1）、第２の変圧器
   （Tr2）及び第３の変圧器（Tr3）が接続された配電用変
   電設備において、 前記第１及び第２の線路側開閉装置エレメントをそれぞ
   れ流れる電流を検出する第１及び第２の線路側電流検出
   手段（CT1）及び（CT2）と、 前記第１の母線区分用断路器（DS31）と前記変圧器接続
   点（3A）との間の母線部分及び第２の母線区分用断路器
   （DS32）と前記変圧器接続点（3A）との間の母線部分を
   それぞれ流れる電流を検出する第１及び第２の母線側電
   流検出手段（CT3）及び（CT4）と、 前記第１及び第２の線路側電流検出手段（CT1）及び（C
   T2）の出力信号及び第１及び第２の母線側電流検出手段
   （CT3）及び（CT4）の出力信号のそれぞれの状態の組み
   合わせにより事故区間を標定する事故区間標定装置とを
   具備したことを特徴とする配電用変電設備。