JPS609328A - 断線検出故障区間標定方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し発明の利用分野〕 本発明は配電線路故障検出に係シ、特に断線故障検出と
故障区間の標定に好適な断線故障検出方式に関する。

〔発明の背景〕

今日、配電線路が絶縁被覆化されてきた。これに伴い雪
害等で線路が絶縁破壊しアークを伴う故障を発生すると
、アークが線路絶縁被覆の一点から局部的に発生し、こ
れに放電エネルギが集中し、心線が溶断することによシ
断線故障に至る。

一般にこのような現象は、異相地路故障を伴って大電流
が流れ発生する。このだめ従来は、変電所の主変圧器２
次側に比較的高’Ｐ定値の過電流叩素ＨＯＣを設け、配
電線保巡リレーがＨＯＣ動作を伴って作動して線路しゃ
断した時は、断線故障の疑い有りとして、線路の再閉路
を停止する。そしてその復旧には保守要員により線路を
目視点検し、故障点の究明を行うなどして修復している
。

このような故障は雷雨期には比較的多く発生し、配電保
守業務の効率化のためにも断線故障点の標定が自動的に
できるよう改善が望まれている。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、断線故障点の標定か自動的にできると
共に、断線故障点の繭重での正常な区間に送電が確保で
きるようにすることＫある。

〔発明の概要〕

電源側から負荷側にのびているフィーダー中途で断線故
障を生じた時、故障後の電気現象から判断すると、電源
側ではほとんど、その特徴はとらえられず、変電所では
判別できない。反対にフィーダー末端側で見れば、三相
の電圧等に特徴的変動を明確にとらえることができる。

一方、フィーダーはフィーダー中途の自動区分開閉器で
数区分に区切られた形態で構成されている。変電所で事
故検出し、しゃ断すると、自動区分開閉器は線路が無電
圧となった事を検出し、全て開放する。つまシ、フィー
ダーは区分開閉器により分断されてしまう。その後変電
所でフィーダーを再閉路すると、変電所に接続した第１
の区間に電圧が印加される。この時、この第１の区間の
末端に第１の区分開閉器が在ることになる。所で前述の
ように断線故障の有、無は、末端で見ると明らかに検出
できるため、この各区間の末端である区分開閉器の直前
で断線故障検出するものとし、この検出要素と変電所の
親局を通信手段で結べば各区間毎に断線故障の有無を、
変電所で確認することができる。

このように、しゃ断後一旦再閉路し、変１往所側の区間
から順々に断線故障の有無を（ｉｌｉｌ　ｒ沼し通１’
Ｌｌ：饋域を順次拡げる方式とすると、検出要素が＋ｏ
ｔ線故障と判定する１で通電区間をイｉｆｆ＋’保ノー
ることかでき、かつ、検出要素が設ＣＳ：されている［
区間を故障区間とＣ″定することができる。

し発明の実施例〕 配電線路は第１図のように、要ＩＷ’所の主変圧器１０
に対し、母線１２が接続され、旬靜１２から複数のフィ
ーダー１４が出力されている。第１図では、説明のため
該当の酸１；、ンフィーダー１４のみで示している。母
線１２とフィーダー末端側、しゃ断器１６で接続されフ
ィーダー１４の中途に区分開閉器１８−１〜１８−４が
設けられている。

区分開閉器の数はフィーダーの線路状況により増減があ
る。また、ＨＪ線１２およびフィーダー１４には伝送路
を介して信号的にｒｌ−合され７′こ親局２０と子局２
２−１〜２２−５が、Ｉλけられている。伝送路は一般
には、設置ノ；６コスト、およびフィーダーの移設、変
更後のメンテナンス上、６屯線路自身を用いることが最
も好ましい。

区分開閉器１８−１〜１８−４は、しゃ断器１６を開放
しフィーダーの電圧が喪失された後しゃ断器１６を再閉
路すると、まず１６と１８−１間が充電され、所定の投
入待機時間を経て、区分開閉器１８−１は閉路する。同
時に１８−１と１８−２間が充電され、同様に区分開閉
器１８−２は±′の後投入待機時間経過後、閉路するも
必である。現状の自動区分開閉器は各々の中にこのよう
な機能を内蔵しているが、この実施例では前述のフィー
ダー電圧喪失時自動で開放する機能以外の自動機能は親
局２０から順次子局２２−１〜２２−５に指令し、区分
開閉器１８−１〜１８−４を駆動するようにしている。

子局２２−１〜２２−５は、その設置点のフィーダーの
三相電圧を監視し、設置された区分に断線故障の有、無
を判定する機能も合せ持つ方が好ましい。この判定方法
は、これまで多くの方式が提案されている。その代表的
方法を上げると次のような方法がある。

（１）三相の相電圧のアンバランスを検出（２）　三相
の線間電圧のアンバランスを検出（３）三相の電圧三角
形の面積の低下を検出（４）三相の対称座標法による零
相電圧の増大検出などかあシ、これらの計測により子局
２２−１〜２２−５７は断線故障を判定するものである
、。

第２図は、このような機能を持つ子局の例である。フィ
ーダーの三相電圧をコンデンサーＣＩ＋Ｃ２で分圧し、
断線故障検出部２４に取り込み断線故障の有無を判定さ
れる。信号伝送は三相′電圧の一相から、受信回路２６
と送信回Ｐ？５２８に信号を導き若局との信号の授受が
行われる。ＵＴ線故障検出部２４、受信回路２６、およ
び送信回路２８は制御回路３０に結合され、制御回路３
ｏによって出力の制御および、送受信制御される。オだ
受信した信号によシ柱上の開閉器制御用出力として、開
路および閉路を制御するため接点出力３２が設けられて
いる。

今、第１図の区分開閉器１８−２と１８−３間の故障点
Ｆで雷害等によシ線路にアーク事故が発生して溶断′上
流が流れ、変市所は溶断電流によシフィーダーヲトリッ
プし、同時に故障点Ｆ点では溶断圧より断線故障が発生
しているものとする。

前述のように１−や断器１６を開放すると、一旦区分開
閉器１８−１〜１８−４（は、自動で開放している。次
に、しゃ断器１６を再開路すると、同時［１８−１と１
８−２四が光取される。この時、区分開閉器１８−１と
１８−２間の末端に設置した子局２２−１け、１８−１
と１８−２間が正常な場合、子局２２−１から操作電源
を得て、作動可能状態となり、捷た親局２０と子局２２
−１け、伝送路的にも結合し、悄ｔｌｊの授受も可能と
なる。

この後筒３図の手順で確認する。すなわち、まずしゃ断
器１６の閉路によりしゃ断器１６と区分開閉器１８−１
間の線路“１１７、圧３４が印加されると、子局２２−
１の準備時間ＴＩを待って、新局２０から子局２２−１
に断線故障の有、無し判定結果の問い合せ信号３６が送
イ５される。信号３６に応じ子局２２−１から「断線故
障無し」の信号３８が返信される。新局２０は信号３８
により子局２２−１の設ｉｊ（、：区間が正后であるこ
とを識別し、次の区分開閉器１８−２の投入指令４０を
送信し、子局２２−１＋は、これを受けて区分開閉器１
８−１を閉路する。同時に、１８−１と１８−２間の線
路ＩＬ圧４２が印加される。１８−１と１８−２間の、
この１Ａの、操作は１６と１８−１間の動作手順と同４
重に進行し、次の区分開閉器１８−２を閉路する。この
時１８−２と１８−３間にｎＪ、圧が印加されるが、Ｆ
点で断線故障が発生しているとすると、この時の通電区
間は主変圧器１０〜区分開閉器１８−３間で、その対称
座（票回路ｉｄ’Ｍ４図のように示される。第４図は１
線断繍の例である、今、−ｒ局２２−３の断線検出方式
が前述断線数１？１Ｘ検出方法の例示中、（４）で示し
た冬相厄圧の増大検出によるものとすると、子局システ
ム２２−３け■。８により判定する。即ち、ＺｏＡはＦ
点から１［ｉ、源側の全部の零相インピーダンスで、非
接地系の配Ｃ（Ｔ、線は、その大部分が線路の対地容置
インピーダンスであり、ＺＱＢはＦと１８−３間の短い
間の対地インピーダンスである。このため、ＺｏＡ〈Ｚ
ｏＩ＋トなシ、槌って、ＶＯＡ＜ＶＯＲとなり、子局２
２−３けＶＯＲの大きい１社から断、呻故障を明らかに
検出することができるのである。

つまり、第５図のように、１２分開閉器１８−２の閉路
後、１８−２と１８−３間に７腺路電圧４４が印加され
ると、まず親局２０から子局２２−３に、）Ｕｒ、％！
故障の有、灯の判定結果を問い合せ信号４６を送イムす
る。この時子局２２−３は、第４１顎の例のように断線
故障検出は可能であるが、親局２０への故障ｔ’ｌＪ定
結果４８は次の（ａ）〜（Ｃ）のようになり、必ずしも
伝えられないケースもある。

（ａ）　子局２２−３のび２作屯源を、フィーダーから
’ｆｆている場合、断線相によっては、子局２２−３に
正常な電源が印加されず、故障判定結果４８は親局２０
に伝送さｉｌない。

（ｂ）　断線状溝によっては、１８−２と１８−３間が
信号伝送路として不十分となｐ１故障刊定結果４８を正
畠に新局２０に伝送できない。

（Ｃ）上記（、ｔ）、　（＋））の不具合が無く、正常
に応答し、親局２０は「断に）故障有シ」の判定結果を
正常に受信する。

つ捷り、間合せｆｉＴ号４６に対する子局２２−３から
の返信状況が（、）〜（Ｃ）の場合、賀８局は「断線数
１（ψ有υ」と判１リスシ、再度区分開閉器１８−２を
シｄ路する指令５０を子局２２−２に送り、正常区間の
み通電を確保するり二う動作する。ここで、親局２０　
ｉｉ−、Ｊ：（ａ）〜（Ｃ）の応答を受信すると、１１
度しゃ断器１６を開略し、その後じゃ１断器１６〜区分
開閉器１８−２間を再閉路するようにしても良い。

才た嫂１局２０が断固故障の有無を判定する時、その判
定基弗を前述の（ａ）〜（Ｃ）に依るのでなく、問い合
せ４８号４６に対する応答が反対に、「断線故障無し、
」と正しく伝えて来て、親局２０がとれを明確に受けた
時以外は全て、「断線故障有り」と同等の情報と判断し
、前述のよりにさて、１８−２と１８−３間の通電を停
止するようにしても目切、の効呆を得ることができる。

以上のようにすれば断線故障発生時にも電源側の正常区
間は通電が確保できるｌ／、寸だ復旧作業にも有効な情
報を得ることができる。即ち次のような効果が得られる
。

（１）故障区間を明確に識別することができ、改修作業
の省力化に太いに役立つ。

（２）故障理由を明確に示すことが可能で、保守上効果
的な情報が得られる。

（３）　故障区間より電源側に在る正常な区間は、再開
路によシ通電を確保することができる。

なお、上記実施例においては親局と各子局間の信号伝送
路を、配電線路自身を用いることで説明したが、配電線
とは別に専門の信号伝送路を設けることによっても同様
な効果が得られる。この時、さらに、子局の駆動玉源に
バッテリーなどによる無停電化処理を施すと、前述した
ような断線故障により、故障点よシ末端側に設置した子
局との伝送が不確実になったシ、また子局の電源が得ら
れず作動しないなどの状Ｕ頃は無くなシ、確かな云送が
行なえるようにできる。

以上の説明では、フィーダー故障として一旦しゃ回復１
区間ずつ再閉路し、同時にその区間の子局に断線故障判
定結果を問い合せ、その応答を得て確認する方法とした
が、その問い合せを省き、所定の区間に通′１′［：１
すると、その区間のｌｆｌ；！路’１：　ｊ：月の立上
りをタイミングとし、ろ！”Ｊ　６１”Ｘｌのように、
一定の確認面間Ｔ２後、その区間の子局は、１グｉ憩故
障の検出判定結果を送信するようにすることもできる。

つまシ、当該区間の線路’＋’（、ｉ：圧５２が印加さ
れると、当該区間末端に設置された子局は、断れ！故障
検出結果を所定の形で親１局２０に送信する。この結果
親局２０は、前述のように受信々号から判定１７、「断
線故障区間」と識別すると、−該区間を再停電まだは当
該フィーダーを再しゃ断さゼーる。

この方式とすると、問い合ぜ信号３Ｇあるいけ４６を省
略したため、当該区１１Ｊ１に断線故障有りの場合、早
く再停電処置ができる効果がある。

さらに、故障判定結果の信号５４は線路電圧５２の印加
後、子局が断線故障無しと判定した時のみ送信すること
とする。即ち、断線故障有りの時は、前述の通９子局に
電６１が正常に印加されない、または伝送線路が正常で
ないため伝送が正常にｒテかないため、逆に故１’７’
ｒ無しの時のみ伝送するだけでも十分機能できる。この
場合〉信号５４は特別な符号を用いなくても、一定の単
純な信号でも判別できるだや、装ト１１カ叶う素化でき
る利点かある。。

以−ヒ、区分開閉イ計１８−１〜１８−４は親１局２０
の１旨令で閉路まだは開路するものとしたが、区分開閉
器１８−１〜１８−４の開閉路動作を自つｂ的に行うよ
うにしても良い。この時、区分開閉：１：÷１８−１〜
１８−４は、変電所がフィーダーしやｔ：′Ｊｒ　ｔ、
た時等により線路電圧が無電圧となると、これを検出し
自動的に開略する機能と、変？１．７所がフィーダーを
再開路等により線路電圧が回街すると、所定の投入待機
時間を待って閉路する機能と、閉路に所定の確認時間の
間に再び、線路電圧を表失すると、開略しロックする機
能を有している。

今、区分開閉器１Ｂ−１〜１８−４の投入待機時間をｔ
とすると、しゃ断器１６を再閉路後、第７図のように進
行する。先ずしゃ断器１６を閉路すると、１６と１８−
１間に電圧５８が回復し、１゛２時間後親局２０は信号
６０を受信し、「断線故障無し」を確認する。電圧５８
が回復後を時間で区分開閉器１８−１は自動的に閉路す
る。次の第２区間も同様に進行する。次の第３区間では
、１８−２と１８−３間の電圧６２が印加されると、子
局２２−３判定結果６４を送信する。親局２０は判定結
果６４よ、！ｌｌｌ「断線故障有り」と判１＜’ｊｉＬ
、再度しゃ断器１６をしゃ断する。この結果、区分［？
ｉ］閑器１８−２は開路しロックする。

従って、しゃ断器１６を再々閉路すると、１６と１８−
１間電圧６６と１８−１と１８−２間電圧６８が図示の
ように印加され所期の動作を完了する。

このように、を時間毎にＪｌｌｉ’ｊ次区間が復電する
ため各子局からの故障判定結果の信号を親局は識別する
のみで所期の目的が達成され、信号の授受が簡素化でき
る効果がある。

〔発明の効果〕

以上本発明によれば、断線故障区間の標定を自動的に行
うことができ、かつ故障区間前までの正常区間への送↑
Ｌを確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる配電線路の全体構成概略図、第２
図は子局の＋１１り成を示す図、第３図は第１図の動・
作説明のだめのタイムチャート、第４図はＩＩ、１７線
故障検出を説明するだめの図、第５図乃至第７図は本発
明の他の実施例の動作説明のだめのタイムチャートであ
る。 １０・・・主変圧器、１２・・・母線、１４・・・フィ
ーダー、１６・・・しゃ断器、１８−１〜１８−４・・
・区分開閉器、２０・・・親局、２２−１〜２２−５・
・・子局、２４・・・断線故障検出部、２６・・・受信
回路、２８・・・爺、５ｍ １ りに詔 ニー戸＝

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、区分開閉器を有するフィーダーで構成された６砒系
   統において、電源側に親局を設け、前記区分開閉器の１
   １５源１１１１１およびフィーダー末端に親局との信号
   送受信機能を有する子局を設け、フィーダー再開路後新
   しく送電した区分毎に断線故障を判定し、断線故障有り
   の区間はその区間の再停電処理を行って断線故障区間と
   標定し、かつ断線故障区間前までの正常区ｍ］は送′亀
   を確保するようにしたことを％徴とする断線検出故障区
   間標定方式。