JPH082144B2 - 異相地絡検出方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、異なる配電線及び配電線から分岐された
配電線で同時に発生した地絡事故を検出しうる異相地絡
検出方式に関するものである。

【従来の技術】

第７図は従来の異相地絡検出方式を示すシステム構成
図である。図において、１は配電系統における母線、2
1,22はそれぞれこの母線１に接続された配電線、３は配
電用変圧器、41,42はそれぞれ配電線21,22への配電をし
ゃ断するしゃ断器（以下、CBという。）、51,52は配電
線21,22に設けられた零相変流器（以下、ZCTとい
う。）、61,62はこれらZCT51,52が出力する零相電流に
よって動作する地絡方向リレー、７は零相電圧によって
動作する地絡過電圧リレー、８は接地用変圧器、312,31
3,314,322,323,324は配電線21,22を区間11〜14,21〜24
に区分する区分開閉器である。 次に動作について説明する。配電線21,22のいずれか
の区間において、地絡事故が発生すると、ZCT51,52で取
り出した零相電流により、地絡方向リレー61,62が作動
する。この地絡方向リレー61,62が作動したことによ
り、対応するCB41,42がしゃ断される。また、一般に、
フェールセーフの目的で、CB41,42しゃ断に至るシーケ
ンスとして、地絡方向リレー61,62のみではなく、零相
電圧によって動作する地絡過電圧リレー７を用いて、両
リレーが同時動作することで当該CB41,42をしゃ断す
る。 つまり、配電用変電所では、第８図に示すような論理
構成で、しゃ断器41,42のしゃ断条件を決定している。
同図において、15a,15bは論理積回路を示している。つ
まり、地絡方向リレー61,62が作動して、かつ、地絡過
電圧リレー７が作動した場合に、CB41,42はしゃ断され
る。そして最終的には第５図のF1,F2,F3で示す事故区間
に関する区分開閉器312,313,314,322,323は開放され
る。

【発明が解決しようとする課題】

従来の異相地絡検出方式は以上のように構成されてい
るので、同一配電線21,22の異なる区間で地絡事故が発
生した場合に、２ヶ所で発生していることを検出でき
ず、例えば、第７図に示すF1およびF2の区間（区間12お
よび区間13）で同時発生した後、F1の区間で事故が消滅
したとしても、F2の区間の地絡事故により、再度、しゃ
断器41をしゃ断してしまうという課題があった。また、
ある配電線21,22のある区間と別の配電線21,22のある区
間とで、同時に地絡事故が発生した場合に、事故点の抵
抗いかんにより、他絡方向リレー61,62のいずれかが動
作条件を満たせず、不動作となって地絡事故が検出でき
ない可能性があるなどの課題があった。 この発明は上記のような課題を解消するためになされ
たもので、同一配電線の異なる区間で地絡事故が同時に
発生しても、すべての事故発生区間を検出できるととも
に、複数の配電線及び配電線から分岐された配電線にわ
たって異なる区間で地絡事故が同時に発生しても、確実
に事故発生区間を検出できる異相地絡検出方式を得るこ
とを目的とする。

【課題を解決するための手段】

この発明に係る異相地絡検出方式は、複数の配電線の
各区間に、配電線に接続された子局を設け、各子局に零
相電流、電圧に応動する零相過電流リレーおよび地絡方
向リレーを設け、各子局がこれらのリレーの動作状況に
応じて作成した応動信号を、伝送手段を介して収集し、
隣接子局の応動信号に基づいて事故発生区間を特定する
と共に、応動信号の所定の条件において所定のしゃ断器
及び区分開閉器を制御することにより、事故発生区間を
特定する親局を備えたものである。

【作用】

この発明における子局は、自局に設けられた各リレー
の動作状況を、子局番地を付した応動信号として親局に
対して送信する。一方、親局は受信した応動信号に含ま
れている子局番地およびリレーの動作状況にもとづい
て、所定の論理演算及び必要に応じて所定の制御を行っ
て事故発生区間を特定する。

【実施例】

以下、この発明の一実施例を図について説明する。 第１図において、21aは配電線21の区間12から分岐さ
れた分岐配電線、315,316は分岐配電線21aに設けられて
区間15,16を形成する区分開閉器、511〜516,521〜524は
各区間に設けた零相変流器ZCT、911〜916,921〜924は零
相変流器511〜516,521〜524から零相電流が供給される
子局、611〜616,621〜624はそれぞれ各子局911〜916,92
1〜924に設けられた地絡方向リレー、711〜716,721〜72
4はそれぞれ各子局911〜916,921〜924に設けられた零相
過電流リレー、111〜116,121〜124はそれぞれ各子局911
〜916,921〜924に対応して設けられ、通信線（伝送手
段）13と各子局911〜916,921〜924とを接続する通信ボ
ックス、14は通信線13に接続された親局である。その他
のものは、同一符号を付して第７図に示したものと同一
のものである。 次に動作について説明する。各区間のいずれかにおい
て地絡事故が発生すると、対応する子局911〜916,921〜
924において、地絡方向リレー611〜616,621〜624または
零相過電流リレー711〜716,721〜724が作動する。そこ
で、対応する子局は、リレーが作動したことを示す応動
信号を作成して、さらに自局の子局番号を付加して、対
応する通信ボックス111〜116,121〜124および通信線13
を介して、親局14に送出する。親局14は、この応動信号
を受信して、付加されている子局番地にもとづいて対応
するしゃ断器41,42をしゃ断するとともに、他の子局911
〜916,921〜924からも応動信号を収集する。 先ず、区間12、区間13および区間22（以下、F1,F2お
よびF3という。）のうちの１ヶ所または２ヶ所で地絡事
故が発生した場合を例として、親局14の動作を説明す
る。零相過電流リレー711〜714,721〜724は、零相電流
が一定値以上となった時に作動するものである。ここで
一定値とは、通常の１線もしくは２線の地絡事故時に流
れる程度のものではなく、異地点異相地絡の場合に作動
するような値である。また、地絡方向リレー611〜614,6
21〜624は、零相電圧を基準として、零相電流が所定の
位相範囲に入ったときに応動するものである。そこで、
F1〜F3の各区間の地絡事故発生時に親局14で収集した応
動信号は、第２図に示すようになっている。第２図にお
いて、左欄は地絡事故が発生した区間を示し、「○」ま
たは「×」はその時の各子局911〜914,921〜924のリレ
ーの動作状況を示している。「○」はリレーが動作した
ことを、「×」はリレーが動作していないことを、また
「−」は動作不定であることを示している。第２図を参
照すると、隣接した子局911〜914,921〜924同士の零相
過電流リレー（第２図において、51GHと記す。）711〜7
14,721〜724、または地絡方向リレー（第２図におい
て、67Gと記す。）611〜614,621〜624の状態不一致が検
出できれば、地絡事故発生区間を特定できる。SG1,SG2
またはSG3で囲まれたデータから、それぞれF1,F2または
F3の区間の地絡事故が検出できることを示している。な
お、事故区間F1,F2,F3に関する区分開閉器312,313,314,
322,323は開放される。 第３図は、親局14において、第２図に示したようなデ
ータから地絡事故発生区間を特定する回路の回路構成例
を示す図である。第３図においては、F1〜F3の区間につ
いての特定を行う部分のみが示されている。図におい
て、14a〜14fは排他的論理和回路、14g〜14iは調理和回
路である。なお、符号912が付された子局の零相過電流
リレー712は51GH12のように、地絡方向リレー612は67G1
2のように示されている。そして、各リレーに関する応
動信号が、第２図における「○」に対応して「１」およ
び「×」に対応して０となって、排他的論理和回路14a
〜14fに入力される。例えば、F1およびF3の区間で地絡
事故が発生した場合には、第２図より、51GH11,51GH12,
51GH21および51GH22が動作することがわかる。そこで、
２つの排他的論理和回路14a,14eのみが出力「１」とな
り、２つの論理和回路14g,14iのみが出力「１」とな
る。従って、F1およびF3の区間で地絡事故が発生したこ
とがわかる。 第４図は親局14を計算機で構成した場合の、地絡事故
発生区間を特定する処理を示すフローチャートである。
動作について説明すると、まず、ステップST1で通信線1
3で介して各子局911〜914,921,924から応動信号を収集
する。そして、第１レジスタおよび第２レジスタに各子
局911〜914,921〜924の51GHおよび67Gの動作状況を順次
格納する（ステップST2〜ST17）。格納が完了した時点
で（ステップST17）、第１レジスタおよび第２レジスタ
の内容は、符号911を付した子局11の51GHの状態を最下
位ビット（bo）として、第２図に示した状態と一致する
（第２最下段参照）。ここで、第２図における「○」は
「１」に、「×」は「０」に対応させる。 次に、隣接した子局911〜914,921〜924のリレー状態
を比較するために、第２レジスタの内容を２ビット分、
下位ビット側にシフトした後（ステップST18）、２つの
レジスタの内容をヒット毎に排他的論理和する（ステッ
プST19）。排他的論理和の結果、隣接した子局911〜91
4,921〜924のリレー状態の不一致状態が「１」として得
られるので、得られた結果の対応するビットが「１」か
否か検査することにより、地絡発生区間が特定できる
（ステップST20〜ST25）。 次に、分岐配電線21aの区間15（以下F4という）と配
電線21の区間13（F2）とに同時に地絡事故が発生した場
合について説明する。 この場合に関連子局から得られる応動信号は、第５図
Ａに示す状態となっており、SG1,SG2,SG4で示すデータ
が得られる。上記SG1,SG2のデータは、第２図の地絡区
間F1,F2の欄におけるSG1,SG2のデータのパターンと同一
である。従って、これらのSG1,SG2のデータがそのまま
第３図の回路に加えられると、F1,F2の区間が特定さ
れ、事故のあったF2の区間は正しく特定されるが、F1の
区間は事故がないのにも抱らず、事故があったものとし
て誤って特定されてしまうことになる。 このような問題を防止するために、この発明において
は、第５図Ａのデータが示すように、上記の問題が生じ
たときの隣接区間の各リレー動作パターンの相違が３区
間（いまの場合は区間12,13,15）以上になることを条件
にして、実施例の場合は、先ず、しゃ断機41をしゃ断し
た後、事故に関する配電線21の区間の末端区間13におけ
る電源側（母線１側）の区分開閉器313を試開放する。
次にこの状態でしゃ断機41を再投入して、配電線21に再
充電する。再充電後における応動信号のデータは第５図
ＢのSG1,SG4に示す状態となる。そこで上記SG1,SG4のデ
ータを第６図の回路に加えることにより、論理和回路14
_nの出力は「０」となるので、F1の区間は特定されな
い。また論理和回路14₀の出力は「１」となって、F4の
区間に地絡事故が発生したことが特定される。

【発明の効果】

以上のように、この発明によれば異相地絡検出方式
を、複数の配電線の各区間に、零相過電流リレーおよび
地絡方向レーを有する子局を設け、各子局が有するリレ
ーの動作状況を収集した親局が、隣接子局の応動信号に
もとづいて論理演算を行うと共に、一定条件の下で所定
のしゃ断器及び区分開閉器の制御を行い、地絡事故発生
区間を特定するように構成したので、分岐配電線を含む
同一配電線内における複数区間における地絡事故を一時
に検出できるとともに、異なる配電線にわたって複数の
区間で発生した地絡事故を確実に検出できる方式を得る
ことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による異相地絡検出方式を
示すシステム構成図、第２図は各子局のリレー動作状況
を説明するための説明図、第３図は親局において地絡事
故発生区間を特定する動作を行う部分の回路図、第４図
は地絡事故発生区間を特定する親局の動作を示すフロー
チャート、第５図は分岐配電線の子局を含む所定の子局
のリレー動作状況を説明するための説明図、第６図は分
岐配電線を含む地絡事故発生区間を特定する回路の回路
図、第７図は従来の異相地絡検出方式を示すシステム構
成図、第８図は従来のしゃ断器をしゃ断させる論理条件
を示す回路図である。 １は母線、21,22は配電線、21aは分岐配電線、41,42は
しゃ断器、511〜516,521〜524は零相変流器ZCT、611〜6
16,621〜624は地絡方向リレー、711〜716,721〜724は零
相過電流リレー、911〜916,921〜924は子局、13は通信
線（伝送手段）、14は親局。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】母線に接続されると共に、それぞれ複数の
   区分開閉器により複数の区間に区分された複数の配電線
   と、上記複数の区間の少くとも一つから分岐され複数の
   区分開閉器により複数の区間に区分された分岐配電線
   と、上記母線と上記複数の配電線との間に設けられ、上
   記各区間のいずれかで発生した地絡事故によりしゃ断さ
   れるしゃ断器とを備えた配電系統における異相地絡検出
   方式において、上記各区間における零相電流、電圧に応
   動する零相過電流リレーおよび地絡方向リレーを有し上
   記零相過電流リレーおよび地絡方向リレーの動作状況を
   示す応動信号を出力する複数の子局と、上記子局から出
   力された応動信号を伝送する伝送手段と、上記伝送手段
   を介して上記応動信号を受信し隣接子局の応動信号に基
   づいて地絡事故発生区間を特定すると共に上記分岐配電
   線の区間とこの分岐配電線が分岐された区間と隣接する
   区間とに地絡事故が発生したとき上記応動信号の所定の
   条件に基づいて対応するしゃ断器のしゃ断後に、上記隣
   接する区間の上記母線側の区分開閉器を開放した状態で
   上記しゃ断器を再投入しこの状態における上記応動信号
   に基づいて地絡発生事故発生区間を特定する親局とを備
   えたことを特徴とする異相地絡検出方式。