JPH03251040A - 配電線故障区間検出装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は配電線の故障区間を検出して関連する区分開
閉器を動作させるようにした配電線故障区間検出装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

第３図は例えば特開昭６３−２８−７３２１号公報に記
載された従来の配電線故障区間検出装置を示す構成図で
あり、図において、１は変電所の主変圧器、２は主変圧
器１に接続された母線、３は母線２に接続された配電線
、４は配電線３から分岐された配電線、５は配電線３に
設けられたしゃ断器、１１，１２，１３は配電線３，４
に設けられた区分開閉器、３１．３２は区分開閉器１１
゜１２で区分された配電線３の区間であり、区間３１か
ら配電線４が分岐されている。２１，２２゜２３は区分
開閉器１１，１２．１３の設置点に設けられた零相変流
器、６７０５，６７０ｇ　、６７０３は零相変流器２−
１．２２．２３に接続された外部（区間３１以外）地絡
方向検出リレー、６７１．。

６７１、．６７　Ｉ、は零相変流器２１，２２．２３に
接続された内部（区間３１内部）地絡方向検出リレーで
ある。

第４図はリレー駆動回路を示す構成図であり、１００は
一対の表示線、ＧＦＩ、ＧＦ２．ＧＦ３は一対の表示線
１００の間に接続された地絡検出リレーであり、それぞ
れ区分開閉器１１，１２゜１３を動作させる。１０，２
０．３０は回路駆動用電源である。なお、第３図の外部
及び内部地絡方向検出リレー６７０Ｉ〜６７０３，６７
１．〜６７Ｉ３は第４図ではそれぞれの接点が示されて
いる。

次に動作について説明する。

第３図においては、区間３１を保護対象区間とし、この
区間３１に対して外部または内部というものとする。

上記保護対象区間３１のＦ１点で地絡故障が発生した場
合は、内部地絡方向検出リレー６７■。

のみが動作し、他の地絡方向検出リレー６７０．。

６７１、．６７０□、６７Ｌ、６７０ｓは不動作となる
。従って、第４図の内部地絡方向検出リレー６７■１の
接点が閉じ、回路駆動用電源１０からの電流が上記接点
及び表示線１００を通じて地絡検出リレーＧＦＩ、ＣＦ
２．ＧＦ３を動作させる。これによって区分開閉器１１
，１２．１３が開かれて故障区間３１が除去される。

また、区間３１に対して外部の区間３２のＦ２点で地絡
故障が発生した場合は、地絡方向検出リレー６７１．．
６７０□のみ動作する。従って、第４図の上記地絡方向
検出リレー６７１．．６７０□の各接点が閉じ、６７０
□によって表示線１００が短絡される。このため地絡検
出リレーＧＦｌ、ＧＦ２．ＧＦ３は動作せず、保護対象
区間３１は健全な状態を保持することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の配電線故障区間検出装置は上記のように構成され
ているので、保護対象区間３１は地絡故障に対してしか
保護することができず、短絡故障に対しても同様な原理
に基づいて保護しようとすると、短絡保護用の表示線対
を必要とし、また表示線のインピーダンスによる電圧鋒
下等の影響があり、表示線亘長が長くなった場合には、
保護性能が低下する等の課題があった。

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、地絡故障と短絡故障とに対して保護することが
できると共に、表示線亘長の影響を受けない配電線故障
区間検出装置を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る配電線故障区間検出装置は、各区分開閉
器の設置点に、地絡故障時の電圧及び短絡故障時の各相
の電流を入力させ、入力された電圧、電流をそれぞれ電
圧抑制用の抑制コイルを通じて区分開閉器の動作コイル
に加えるようにした回路を設けると共に、各設置点の動
作コイルの電圧をそれぞれ一対の表示線で結合するよう
にしたものである。

〔作　用〕

この発明における配電線故障区間検出装置は、保護対象
区間の外部または内部で発生した地絡及び短絡事故に応
じて各区分開閉器の設置点における電圧分布が異なるこ
とを利用しており、この電圧分布の違いにより、上記抑
制コイルを流れる電流が変化し、区分開閉器を動作させ
たり、動作させなかったりする。

〔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
図においては第３図及び第４図と対応する部分には同一
符号を付して説明を省略する。

第１図において、３ａ、３ｂ、３ｃは第３図の配電線３
の各相の配電線、ｌｌａ、ｌｌｂ、１１ｃ、１２ａ、１
２ｂ、１２ｃは区分開閉器で、保護対象区間となる区間
３１と、他の区間とを区分する。Ｃａ　Ｃｂ、　　Ｃｃ
、　　Ｃｏは零相電圧検出用コンデンサ回路であり、コ
ンデンサＣ０に得られる零相電圧は、内部地絡方向検出
リレー６７■１と外部地絡方向検出リレー６７０１　と
に加えられる。

６４ｂは上記零相電圧により動作される地絡過電圧リレ
ー、ＣＴａ、ＣＴｂ、ＣＴｃは配電線区間３１に設けら
れた短絡故障検出用の各相変流器、ＴＲＩは変流器ＣＴ
ａ、ＣＴｂ、ＣＴｃで検出された各相の電流を入力する
短縮時入力用のトランス、ＴＲ２は配電線区間３１の線
間電圧を入力する地絡時入力用のトランス、３００は入
力切換回路であり、トランスＴＲＩの２次側に接続され
た上記地絡過電圧リレー６４ｂの接点及びトランスＴＲ
２の２次側に図示のように接続された内部及び外部地絡
方向検出リレー６７　Ｉｔ　、６’７ｏ、の各一対の接
点により構成されている。ＲＣＩは区間３１外部短絡時
の抑制電圧を得る抑制コイル、ＲＣ２は区間３１外部地
絡時の抑制電圧を得る抑制コイル、ＯＣは抑制コイルＲ
Ｃ１，ＲＣ２が一端に接続された動作コイルであり、こ
の動作コイルＯＣの両端に所定の電圧が加えられ、しか
も抑制コイルＲＣＩもしくはＲＣ２の抑制電圧が小さい
とき区分開閉器１１ａ、ｌｌｂ、ｌｌｃが開かれる。２
００は抑制コイルＲＣＩ、ＲＣ２及び動作コイルＯＣで
構成される主要素、ＴＲ３は動作コイルＯＣの電圧を表
示線１００に加えるための絶縁及び入力合成兼用のトラ
ンスである。

なお、第１図では図示を省略したが、配電線３ａ、３ｂ
、３ｃには第３図の配電線４の各相分４ａ、４ｂ、４ｃ
が区間３１から分岐されて接続されており、この分岐さ
れた配電線４　ａ　＋　４　ｂ　＋　４　ｃの各相には
それぞれ区分開閉器１３の各相分１３ａ、１３ｂ、１３
ｃが設けられているものとする。

また第１図の回路は、同一構成のものが他の区分開閉器
１２　ａ、　　１２　ｂ、　　１２　ｃ、　　１３　ａ
、　　１３　ｂ。

１３ｃの設置点にも設けられている。その場合、各回路
の各トランスＴＲ２の２次側には、それぞれ対応する内
部及び外部地絡方向検出リレー６７１、．６７１コ、６
７０ｇ　、６７０＊の接点が、第１図と同様に設けられ
る共に、各々の動作コイルＯＣの電圧が各々のトランス
ＴＲ３を介して表示線１００に加えられて合成されるよ
うに成されている。

また、上記変流器ＣＴａ、ＣＴｂ、ＣＴｃ及びトランス
ＴＲＩにより電流検出手段が構成されると共に、上記ト
ランスＴＲ２により電圧検出手段が構成される。

次に動作について説明する。

第２図（Ａ）は保護対象区間３１の内部のＦ。

点で地絡または短絡故障が生じた場合における区分開閉
器１１，１２．１３の各設置点における電圧分布を示す
。この場合は全ての設置点に同極性の電圧が発生してい
る。

第２図（Ｂ）は保護対象区間３１の外部のＦ２点で地絡
又は短絡故障が生じた場合における区分開閉器１１，１
２．１３の設置点における電圧分布を示す。この場合は
区分開閉器１１．１２の設置点では互いに逆極性の電圧
が発生し、区分開閉器１３の設置点では電圧は零となっ
ている。

第４図における各内部及び外部地絡方向検出リレー６７
１１，６１１ｔ、６７１３，６７０．。

６７０□、６７０．の接点は、自分の区間の内部で地絡
故障が生じたとき、６７１．．６１１ｔ。

６７■、の何れかの接点が閉じ、自分の区間の外部で地
絡故障が生じたとき、６７０．．６７０□。

６７０、の何れかの接点が閉じるように成されている。

また第１図の地絡過電圧リレー６４ｂの接点は常閉接点
であり、地絡故障時に発生する零相電圧を検出して開か
れるものである。

各接点が上記のように開閉動作されることにより、故障
時に各区分開閉器１１，１２．１３の設置点における各
動作コイルＯＣには、第２図（Ａ）または（Ｂ）の電圧
が略そのまま現れることになる。そしてこれらの電圧が
それぞれのトランスＴＲ３を介して表示線１００で結合
されることにより、各電圧差に応じた電流が表示線１０
０を流れる。この電流は短絡時には抑制コイルＲＣＩを
通じて供給され、地絡時には抑制コイルＲＣ２を通じて
供給される。

保護対象区間３１の外部の上記Ｆ！点で地絡または短絡
が生じると、第２図（Ｂ）のように区分開閉器１１．１
２の設置点では互いに逆極性の電圧が発生するが、区分
開閉器１３の設置点では電圧は殆ど発生しない。従って
、この区分開閉器１３の設置点における動作コイルＯＣ
には殆ど電圧が加えられず、区分開閉器１３は動作しな
い。

一方、区分開閉器１１．１２の設置点の各動作コイルＯ
Ｃに加えられる電圧の差によって表示線１００には大き
な電流が流れ、この電流は抑制コイルＲＣＩまたはＲＣ
２を通じて流れる。このため、主要素２００の中に大き
な抑制力が発生し、区分開閉器１１．１２は動作するに
は至らない。

従って、区間３１の健全な状態が保護される。

次に、区間３１の内部の上記Ｆ１点で地絡または短絡が
生じると、第２図（Ａ）のように区分開閉器１１，１２
．１３の全ての設置点に電圧が発生するが、この場合は
区分開閉器１２．１３はＦ１点に対し７て負荷側となる
ため、それらの設置点における主要素２００の抑制コイ
ルＲＣＩまたはＲＣ２には殆ど電流が流れず、動作コイ
ルＯＣのみに電圧が律撰＃木≠＝加えられる。このため
この電圧により主要素２００が動作し、区分開閉器１２
．１３が開かれる。また、区分開閉器１１の設置点はＦ
、点に対して電源側となるため、抑制コイルＲＣＩまた
はＲＣ２にも電流が流れるが、このときの電流は上述し
たＦ２点での故障の場合はど大きくはないので、動作コ
イルＯＣの電圧による動作力が抑制コイルの抑制力より
大きくなり、主要素２００が動作し、区分開閉器１１が
開かれる。以上により故障区間３１が除去される。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、各区分開閉器の設置
点に、地絡故障時の電圧及び短絡故障時の各相の電流を
入力させ、入力された電圧、電流をそれぞれ電圧抑制用
の抑制コイルを通じて区分開閉器の動作コイルに加える
ようにした回路を設けると共に、各設置点の動作コイル
の電圧をそれぞれ一対の表示線で結合するようにしたこ
とにより、保護対象区間の外部または内部で発生した地
絡及び短絡事故に応じて各区分開閉器の設置点における
電圧分布が異なることを利用する構成としたので、地絡
故障と短絡故障とを一対の表示線を用いるだけで検出す
ることができると共に、表示線亘長によるインピーダン
スドロップの影響も殆どなく、４０ｋｍ程度までの配電
線区間亘長に適用できる等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による配電線故障区間検出
装置を示す構成図、第２図は故障時の配電線の電圧分布
図、第３図は従来の配電線故障区間検出装置を示す構成
図、第４図は同装置のリレー駆動回路を示す構成図であ
る。 ３ａ、３ｂ、３ｃは配電線、ｌｌａ、Ｉｌｂ。 １１ｃ、１２ａ、１２ｂ、１２ｃは区分開閉器、２１は
零相変流器、３１．３２は区間、１００は表示線、６７
Ｉ、は内部故障地絡方向検出リレー６７０１は外部故障
地絡方向検出リレー、６４ｂは地絡過電圧リレー、ＰＣ
Ｉ、ＲＣ２は抑制コイル、ＯＣは動作コイル、２００は
主要素、３００は入力切換回路、ＣＴａ、ＣＴｂ、ＣＴ
ｃは変流器、ＴＲＩ、ＴＲ２はトランス。 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. 配電線を保護対象区間を含む複数の区間に区分する複数
   の区分開閉器の各設置点にそれぞれ設けられ上記配電線
   の電流及び電圧を検出する電流検出手段及び電圧検出手
   段と、上記検出された電流及び電圧を地絡または短絡故
   障が上記保護対象区間の外部で発生したか内部で発生し
   たかに応じて切換える入力切換回路と、上記入力切換回
   路の出力電流及び出力電圧がそれぞれ加えられる２つの
   抑制コイルと、上記抑制コイルが接続され上記区分開閉
   器を動作させる動作コイルと、上記区分開閉器の各設置
   点における各動作コイルの電圧が供給される一対の表示
   線とを備えた配電線故障区間検出装置。