JPS5932972B2 - 配電線短絡保護方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は配電線短絡保護方式に関する。

第１図は従来の変電所における配電線短絡保護方式の一
例を示し、同図において、１は受電回線６に接続された
主変圧器であって、この主変圧器１の２次側はしゃ断器
２、を介して母線５に接続されている。

この母線５より各配電線７□〜７゜が夫々しゃ断器２゜
〜２ｏを通して出ている。

３１は主変圧器１の２次側に設置された変流器、３□〜
３ｎは各配電線７２〜７ｏに設置された変流器であって
、各変流器３１〜３ｎ（こは図示の如く短絡検出用の過
電流継電器４１〜４ｎが設けられている。

過電流継電器４、は主変圧器１の２次側以降の短絡事故
に応動し、主変圧器１の１次側に設置されているしゃ断
器（図示せず）にしゃ断指令を与える。

過電流継電器４□〜４ｎは各配電線の短絡保護を行なう
。

このように構成された変電所における配電線短絡保護方
式によると次のような欠点を有する。

（１）配電線数が増えると、過電流継電器及び補助リレ
ーなどが増える。

従って、保護装置が大型化する。

（２）一般に保護継電器に電源が必要であり、これは保
護継電器の数が多くなると容量を大きくしなければなら
ない。

（３）保護継電器の数が多いとメンテナンス、点検が大
変である。

一方、ディジタル保護継電器は精度、耐ノイズ性、性能
など各種のメリットがあるため、電力系統保護において
、アナログ継電器に代わるものとして実現化に向ってい
る。

そこで本発明はこのような点に鑑み、従来の欠点を除去
し、保護用のハードウェア（保護装置）を小さくし、こ
れにより省エネルギー化、省資源化、点検・保守の省力
化をはかり、ディジタル保護継電器（コンピュータリレ
ー）向きの配電線短絡保護方式を提供しようとするもの
で、以下図面を用いて説明する。

第２図は本発明を適用したディジタル保護装置の構成を
示し、同図において、１１は左端からアナログ電流情報
■Ｔ、１Ｆ１〜１Ｆ（ｎ−ｔ）が入ってくるマルチプレ
クサである。

ここでＩＴは第１図中の変流器３、により得られた電流
情報、Ｉ。

〜ＩＦ（ｎ−１）は各配電線７２〜７ｎに設置された変
流器３２〜３ｏにより得られた電流情報である。

１２はアナログ−ディジタル変換器であって、このアナ
ログ−ディジタル変換器１２においてマルチプレクサ１
１から供給される各電流情報は一定の周期で、又は任意
にサンプリングされ、ディジクルデータとなり、制御装
置、例えばディジタル保護継電器１３に入力される。

このディジタル保護継電器１３内の処理をフローチャー
トで示すと第３図の如くなる。

ディジタル保護継電器１３は短絡事故を検出すると該当
するしゃ断器（ＣＢ）へトリップ信号を送出する。

第３図はディジタル保護継電器１３の処理フローチャー
トであり、以下これについて第１図を参照しながら説明
すると、まず母線事故判定手段は、受電回線より検出さ
れ一定周期にてサンプリングされた電流量ＩＴを実効値
化し母線もしくは至近端事故の有無を判断して事故時に
は前記受電回線に設置された遮断器に遮断命令を出力す
るものである。

すなわち主変圧器１の２次側変流器３１より得られた電
流情報ＩＴをとりこみ、ＩＴの実効値又はこれ（こ比例
した量を得て判定する。

５１Ｈは第１図で言えば過電流継電器４１に相当するも
ので、母線又はその至近端に起きた短絡事故に応動する
ように整定される。

そして５１Ｈｙｅｓ即ち主変圧器１の２次側に大電流が
流れた場合、主変圧器１の１次側に接続されているしゃ
断器（ＣＢ）にしお断指令を与える。

次に変化巾検出手段は、前記母線事故判定手段が事故無
し判定時に一定時間前の電流量ＩＴの実効値と今回の電
流量ＩＴの実効値とを比較して変化巾を検出し、変化巾
が整定値より小時には次の電流量ＩＴを取込むものであ
る。

すなわち５１Ｈｎｏであった場合、次の５１Ｄの判定を
行なう。

５１ＤはＩＴの変化巾を検出するものであり、具体的に
は現時刻に実効値化されたＩＴと一定時間前に実効値化
されたＩＴとの差を変化巾とみなし、この変化巾を整定
値と比較し判定する。

変化巾が整定値より小さい場合、即ち５１Ｄｎｏの場合
母線にも配電線にも短絡事故が起きていないので、ｒｓ
ＴＡＲＴＪに戻り、再び５１Ｈ，５１Ｄを繰り返す。

次に順次判定手段は、前記変化巾検出手段で検出された
変化巾が整定値より犬侍に前記各配電線のうち前もって
決められた配電線順の電流量を夫々取込んで実効値化し
、各配電線毎（こ順次事故の有無を判断して事故時には
当該配電線に設置された遮断器に遮断命令を出力するも
のである。

変化巾が整定値より大きくなった場合、即ち５１Ｄｙｅ
ｓの場合、配電線のどこかに短絡事故が発生したと判定
したのであるから、各配電線毎に順次短絡保護処理を行
なつていく（５１Ｆ１，５１Ｆ２．・・・、５１Ｆ（ｎ
−１））。

即ち配電線７□（こ設置された変流器３２により得られ
た電流情報ＩＦｔをとりこみ、実効値化（ｌｐｔの実効
値又はこれに比例した量）して判定する。

５１Ｆ１は第１図で言えば過電流継電器４□に相当する
もので、配電線７□又はこの至近端に起きた短絡事故に
応動するように整定される。

５１ Ｆｌ ｙｅＳ、即ち配電線７□に大電流が流れた
場合、配電線７□に接続されているしゃ断器（ＣＢ）２
２にしや断指令を与える。

５１Ｆ１ｎＯ１であった場合、次のフローに移り前述し
たと同様にしてＩＦ２ をとりこみ実効値化し、判定
する。

以下同様である。

なお、一般に５１ Ｆ Ｉ（ｉ ＝１ 、２ 、 ・”
＋ｎ−ｔ）は第１図で言えば過電流継電器４１−ｈ（ｉ
＝１ 、 １２・−、ｎ −１） Ｅこ相当するもので
、配電線７７＋１（ｉ＝１ 、２ 、 ・・・、ｒｌ−
１）又はこの至近端に起きた短絡事故に応動するように
整定される。

５１Ｆｉｙｅ’＝即ち配電線γｉ＋、（ｉ ＝１ 、２
ｒ・・・ ｎ １）、に大電流が流れた場合でしゃ
断器 ２（ＣＢ ）２１−４−ｘ（＋ ＝１，２
、”・、 ｎ １）Ｇこしや断指令を与える。

５１Ｆ１（ｉ−１，２，・・・。ｎ−１）がｎｏの場合
次のフローに移る。

しかし、すべての配電線に短絡事故が検出されなかった
場合には、５１Ｆ（。

−１）ｎｏとなり ２ｒｓＴＡＲＴＪ Ｉこ戻る。

上述した保護処理をタイムチャートで示すと第４図のよ
うになる。

即ち、配電線γ。

に短絡事故が発生すると、第４図（ａ）の如く主変圧器
１の２次側の電流ＩＴが増３１える。

ＩＴは母線の短絡事故電流はど大きくないので、第４図
すの如く５１Ｈはｎｏ （第４図においてｒＮＪで示す
）となる。

次にＩＴの変化巾を検出し、第４図（ｃ）の如＜５１Ｄ
ｙｅｓ （第４図においてｒＹＪで示す）となり、配
電線１２〜７ｏ ３゜の短絡保護を順次行なう（第４図
（ｄ）の５１Ｆ（５１Ｆ１．５１Ｆ２．−．５１Ｆ（ｎ
、）参照）。

配電線７゜の保護処理で短絡事故が検出され、配電線７
゜のしや断器２ｎに第４図（ｅ）の如くトリップ指令が
発せられ事故が除去される。

４１このようにすると、ディジタル保護継
電器は一つで十分であり、しかもきわめてディジタル保
護継電器（コンピュータリレー）向きの保護方式となる
。

以上説明した本発明短絡保護方式では、配電線の短絡検
出を行なうのに現時点のデータをとりこみ、実効値化し
、判定したが、更なる発明では、短絡事故発生の時点の
データを記憶しておき、このデータによりどの配電線が
短絡事故を起こしたか判定することも可能である。

この場合ディジタル保護継電器内のデータ記憶装置は配
電線の各データについて所定の時間分（例えば１サイク
ル分）のデータを記憶する装置で、記憶されるデータは
常に更新され、短絡事故発生の時点では事故時の最新の
データを各配電線毎に記憶している。

事故発生、そして５１ Ｄｙｅｓの時点でデータの更新
は中断され、記憶装置に残っているデータで各配電線の
短絡検出を行なう。

これをフローチャートで示すと第５図のようになる。

第５図において、第３図のフローチャートと違っている
部分は、第１に各配電線より検出された所定時間分の電
流量を常時記憶するとともにその配憶データを更新する
データ記憶手段を設け、これによって常時配電線のデー
タＩＦ１，１Ｆ２．・・・。

Ｉｐ（。

−１）をとりこみ、データの更新を行なっている事と、
第２に、順次判定手段は前記変化巾検出手段で検出され
た変化巾が整定値より犬侍には前記データ記憶手段によ
って事故発生時に記憶された各配電線毎の最新データを
前もって決められた配電線順に夫々取込んで実効値化し
、各配電線毎Ｃコ順次事故の有無を判断して事故時には
当該配電線に設置された遮断器に遮断命令を出力するも
のとし、配電線の短絡検出を行なうのに記憶装置（メモ
リ）に記憶されているデータを使用する事で、他の処理
は変わらない。

このようにすると５１ Ｄｙｅｓ の時刻からサンプリ
ングは行なわず、すべてディジタル保護継電器内のメモ
リに記憶されているデータで保護を行なうので、サンプ
リング周波数等の拘束から解放される。

従って保護処理の高速化が可能であるし、文通に使用す
るデータを多くして保護の安定度も向上できる。

上述したように本発明による配電線短絡保護方式を用い
れば、保護装置（保護用のハードウェア）が小さくなり
、これにより点検・保守に時間がかからず（点検・保守
の省力化）、省エネルギー化、省資源化をはかることが
でき、ディジタル保護継電器（コンピュータリレー）向
きの保護方式であリ、能率・効率が非常によいなどその
効果はぎわめて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の変電所における配電線短絡保護方式の一
例を示す構成図、第２図は本発明を適用したディジタル
保護装置の構成を示すブ田ツク図、第３図は第２図のデ
ィジタル保護継電器による一実施例を示す処理フローチ
ャート、第４図はディジタル保護継電器の保護処理の一
例を示すタイムチャート、第５図は第２図のディジタル
保護継電器（こよる他の実施例を示す処理フローチャー
トであって、図中１は主変圧器、２１〜２ｏは夫々しゃ
断器、３１〜３ｏは夫々変流器、５は母線、６は受電回
線、７□〜７ｎは夫々配電線、１１はマルチプレクサ、
１２はアナログ−ディジタル変換器、１３はディジタル
保護継電器を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 受電回線ｌ乙母線を介して複数の配電線を接続し、
   これら受電回路および各配電線に夫々電流検出装置を設
   け、各検出装置より検出された電流のアナログ量をディ
   ジタル量に変換後、制御装置ｌこ導入し、短絡保護を行
   なうようにしたものに於て、前記受電回線より検出され
   一定周期にてサンプリングされた電流量■Ｔを実効値化
   し前記母線もしくは至近端事故の有無を判断して事故時
   には前記受電回線に設置された遮断器に遮断命令を出力
   する母線事故判定手段と、この母線事故判定手段が事故
   無し判定時に一定時間前の電流量ＩＴの実効値と今回の
   電流量ｌＴの実効値とを比較して変化巾を検出し、変化
   巾が整定値より小時には次の電流量ＩＴを取込む変化巾
   検出手段と、この変化巾検出手段で検出された変化巾が
   整定値より犬侍に前記各配電線のうち前もって決められ
   た配電線順の電流量を夫々取込んで実効値化し、各路電
   線毎に順次事故の有無を判断して事故時には当該配電線
   （こ設置された遮断器に遮断命令を出力する順次判定手
   段とを前記制御装置（こ備えたことを特徴とする配電線
   短絡保護方式。 ２ 受電回線に母線を介して複数の配電線を接続し、こ
   れら受電回路および各配電線１コ夫々電流検出装置を設
   け、各検出装置より検出された電流のアナログ量をディ
   ジタル量に変換後、制御装置に導入し、短絡保護を行な
   うようにしたものに於て、前記各配電線より検出された
   所定時間分の電流量を常時記憶するととも（こその記憶
   データを更新するデータ記憶手段と、前記受電回線より
   検出され一定周期にてサンプリングされた電流量ＩＴを
   実効値化し前記母線もしくは至近端事故の有無を判断し
   て事故時には前記受電回線に設置された遮断器に遮断命
   令を出力する母線事故判定手段と、この母線事故判定手
   段が事故無し判定時／コ一定時間前の電流量ＩＴの実効
   値と今回の電流量ＩＴの実効値とを比軟して変化巾を検
   出し、変化巾が整定値より小時には次の電流量Ｉ Ｊ−
   を取込む変化巾検出手段と、この変化巾検出手段で検出
   された変化巾が整定値より犬侍には前記データ記憶手段
   によって事故発生時に記憶された各配電線毎の最新デー
   タを前もって決められた配電線順に夫々取込んで実効値
   化し、各配電線毎に順次事故の有無を判断して事故時に
   は当該配電線に設置された遮断器Ｏこ遮断命令を出力す
   る順次判定手段とを前記制御装置に備えたことを特徴と
   する配電線短絡保護方式。