JPH0324129B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は複数台の変圧器を備えた変電所におい
て故障が発生した場合に、故障区間を外部から容
易に知ることができるようにした変電所の故障区
間検出システムに関するものである。

（従来の技術） 無人変電所の基本設備形態は、単母線の両端に
２回線の受電部が接続され、１回線あるいは２回
線受電を行うとともに、これらの母線には複数台
の変圧器が同時に接続され、それぞれの変圧器が
複数の負荷に対して送電を行うのが普通である。
そして受電部の線路側には変流器等が設けてある
ので、故障が生じた場合に変電所の内部故障か外
部故障かは受電部の変流器の作動状態によつて遠
方の制御所からも知ることができる。しかし変電
所の母線部等で内部故障が発生した場合にはその
故障区間を外部からは知ることができず、作業員
が現場まで出向いて故障位置を発見するまでは複
数の変圧器をすべて停止せざるを得ないため、停
電が大規模かつ長時間となる欠点がある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記したような従来の問題点を解決し
て、変電所で内部故障が発生した場合にその故障
区間を遠方の制御所等から容易に知ることがで
き、故障区間の切離しによつて健全区間の再送電
を直ちに行うことが可能な変電所の故障区間検出
システムを目的として完成されたものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は受電部に接続された母線を光電流セン
サ付きの母線支持碍子により複数の変圧器が接続
される複数の区画Ａ、Ｂ、Ｃに区画しておき、故
障が発生した区画を、受電部に取付けた変流器及
び地絡、短絡継電器の出力信号と、母船支持碍子
に取付けた光電流センサの出力信号とからマトリ
クス方式により判定することを特徴とするもので
ある。

（実施例） 次に本発明を図示の実施例に従つて更に詳細に
説明する。

第１図は代表的な無人配電変電所の設備形態を
示す平面図であり、１，２は第１及び第２の受電
部、３は母線部、４，５，６は第１、第２、第３
の変圧器である。母線部３には３相交流の各相に
対応する３本の引出し線３ａ，３ｂ，３ｃが張設
されており、これらの各線３ａ，３ｂ，３ｃに対
して図示のように３台の変圧器４，５，６がそれ
ぞれ接続されている。そして受電は通常いずれか
一方の受電部１，２において行われ、これらの引
出し線３ａ，３ｂ，３ｃを介して３台の変圧器
４，５，６に給電され、各変圧器がそれぞれの負
荷側へ配電を行うものである。受電部１，２には
断路器７、変流器８、遮断器９がそれぞれ設けら
れ、更にこの変流器８にはOCR、OCGRなどの
地絡、短絡継電器１０，１１が接続されていて変
電所内における地絡事故及び短絡事故を検出でき
るようになつている。一方、母線部３の各引出し
線３ａ，３ｂ，３ｃは母線断路器１２，１３によ
つてＡ、Ｂ、Ｃの３つの区間に区画されている
が、本発明においてはこれらの母線断路器１２，
１３の支持碍子は第２図に示されるような光電流
センサ１４を備えたものとされている。

即ち、第２図おいて１５は母線断路器１２を支
持するための母線支持碍子であつて、１２ａは断
路器のブレード、１２ｂは接触子、１２ｃは端子
板である。この端子板１２ｃの周囲にはドーナツ
状の鉄心１４ａとセンサ素子１４ｂとからなる光
電流センサ１４が取付けられており、母線を流れ
る電流を光信号として取り出している。センサ素
子１４ｂとしてはYIG、BSOなどのフアラデイ
素子を用いることが好ましく、光信号は母線支持
碍子１５に内蔵された光フアイバ１６を介して外
部へ取出される。なお１７，１８は母線支持碍子
１５の上下に設けられた気密パイプと気密容器で
あつて、光フアイバ１６部の絶縁低下を防止して
いる。この光電流センサを取付けた支持碍子は断
路器とは別の位置に取付けてもよい。第３図に示
されるように、光電流センサ１４には発行素子１
９と受光素子２０が接続され、電流の変化が検出
された場合にはレベル検出器２１によつて地絡、
短絡を判別し、更に故障区間判別器２２において
受電部１，２の変流器８、地絡、短絡継電器１
０，１１からの信号と合わせて故障区間の判別が
行われる。この判別はマトリクス方式によつて行
われるが、その具体的な内容は以下に説明すると
おりである。

（作用） 次に第１の受電部１で受電中に内部事故が発生
した場合について、マトリクス方式による判別方
法を説明する。まず母線部３のＡ区間において故
障が発生した場合には受電部１の変流器８は作動
するが、Ａ区間とＢ区間を区画する母線断路器１
２，１３の光電流センサ１４がいずれも作動しな
いので、これによつてＡ区間の故障を知ることが
できる。この場合には母線断路器１２を開くこと
によつて故障区間を切離し、また受電を第２の受
電部２で行うようにすれば健全区間であるＢ、Ｃ
区間への配電を直ちに再開することが可能とな
る。次にＢ区間において故障が発生した場合には
受電部１の変流器８と、Ａ、Ｂ間の母線支持碍子
１５の光電流センサ１４とが作動するが、Ｂ、Ｃ
間の母線支持碍子１５の光電流センサ１４は作動
しないので、これによつてＢ区間において故障が
発生したことを知ることができる。この場合には
母線断路器１２，１３をともに開くことによつて
故障区間を切離し、また第１、第２の両方の受電
部１，２で受電を行うことによつて健全区間であ
るＡ、Ｃ区間への配電を直ちに再開することがで
きる。更にＣ区間における故障の発生は、受電部
１の変流器８と母線支持碍子１５の光電流センサ
１４がすべて作動することから知ることができ
る。この場合には、Ｂ、Ｃ間の母線断路器１３を
開くことによつて故障区間を切離し、健全区間で
あるＡ、Ｂ区間への配電を直ちに再開することが
できる。

なお以上の説明は第１の受電部１で受電してい
る場合についてなされたが、第２の受電部２によ
り受電している場合にも同様にマトリクス方式に
よる判別が可能である。またどの区間で故障が発
生した場合にも、受電部１，２の変流器７に接続
されている地絡、短絡継電器１０，１１が作動す
ることは言うまでもない。なお、変流器３の出力
が利用できない場合には、第４図に示されるよう
に光電流センサ１４の出力を位相比較し２台の光
電流センサ１４間で発した事故がその外部で発生
した事故か否かを判別することもできる。

（発明の効果） 本発明は以上の説明から明らかなように、複数
の変圧器を備えた配電変電所の内部で故障が発生
した際に母線支持碍子に取付けた光電流センサを
利用して故障区間を直ちに判別することができる
ものであるから、故障区間の切離しと健全区間へ
の送電を自動的に、あるいは遠隔の制御所からの
指令によつて短時間のうちに実施することができ
る。従つて停電時間及び停電区域を最小限とする
ことができるうえ、復旧作業を迅速に行ううえで
も有効なものである。しかも本発明においては母
線支持碍子に光電流センサを取付けたので余分の
スペースを必要とせず、スペースの小さい無人変
電所等にも取付けが容易に行えるうえ、光電流セ
ンサおよび光フアイバ伝送路は周囲の電界や磁界
等によるノイズを拾いにくいので極めて信頼性の
高いシステムを構築できることとなる。よつて本
発明は従来の問題点を一掃した変電所の故障区間
検出システムとして、産業の発展に寄与するとこ
ろは極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す平面図、第２図
は本発明に使用される母線支持碍子への光電流セ
ンサの取付状態を示す断面図、第３図はシステム
全体のブロツク図、第４図は既設変流器の出力が
利用できない場合の検出方法を説明する回路図及
び電流図である。 １，２：受電部、３ａ，３ｂ，３ｃ：母線、
４，５，６：変圧器、８：変流器、１０，１１：
地絡、短絡継電器、１４：光電流センサ、１５：
母線支持碍子、１６：光フアイバ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 受電部１，２に接続された母線３ａ，３ｂ，
   ３ｃを光電流センサ１４付きの母線支持碍子１５
   により複数の変圧器４，５，６が接続される複数
   の区画Ａ、Ｂ、Ｃに区画しておき、故障が発生し
   た区画を、受電部１，２に取付けた変流器８及び
   地絡、短絡継電器１０，１１の出力信号と、母船
   支持碍子１５に取付けた光電流センサ１４の出力
   信号とからマトリクス方式により判定することを
   特徴とする変電所の故障区間検出システム。 ２ 光電流センサ１４がYIGやBSOなどのフア
   ラデイ素子をセンサ素子とする鉄心付のものであ
   り、母線支持碍子１５に内蔵された光フアイバ１
   ６を通じて信号を取出す特許請求の範囲第１項記
   載の変電所の故障区間検出システム。