JPH03269272A

JPH03269272A - 高圧配電線の予知地絡事故検出方法と予知地絡事故区間検出方法

Info

Publication number: JPH03269272A
Application number: JP2069489A
Authority: JP
Inventors: Masaji Nakajima; 中島　正司
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-03-19
Filing date: 1990-03-19
Publication date: 1991-11-29
Anticipated expiration: 2013-02-18
Also published as: JP2717320B2

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）本発明は高圧配電線の地絡事故のうち、地絡事故が発生
した区間を健全区間から切り離す必要のない程度の軽微
な地絡事故（以下予知地絡事故と記す）の検出方法と、
配電線のうち予知地絡事故が発生している配電区間（以
下予知地絡事故区間と記す）の検出方法に関するもので
ある。

（従来の技術）従来は前記予知地絡事故を検出する方法には適切なもの
がなかった。また、予知地絡事故区間の検出方法として
も適切のものがなかった。

従来の地絡事故検出方法及び地絡事故区間の検出方法は
、地絡事故が発生してその配電線の引出口の遮断器ＣＢ
が遮断して停電すると、該遮断器ＣＢを再閉路して配電
線に再送電し、このとき遮断器ＣＢが再度遮断して再停
電すると、その配電区間が地絡事故であると検出し、同
時にその配電線のうち変電所側の自動区分開閉器装置Ｓ
が遮断状態にロックされて、事故区間が健全区間より切
り離されるようにしたものである。

この従来の事故区間の検出、切離し方法は本件発明者に
より昭和２０年代に考案され、実施されて、現在も各電
力会社において実施されているものである。

（発明が解決しようとする課題）従来の地絡事故検出方法、地絡事故区間検出方法、事故
区間切り離し方法は次のような問題があった。

■、地絡事故が発生するとその配電線の遮断器ＣＢが遮
断して必ず停電し、更に、地絡事故区間を健全な配電区
間から切離すときも停電するので、地絡事故が発生する
と健全区間に送電できるようになるまでに最低２回停電
するという重大な問題があった。

■、遮断感度以上の重度の地絡事故及びその事故区間の
検出及び同事故区間の切り離しはできるが、遮断感度以
下の軽度の予知地絡事故を検出することができないため
、重度の地絡事故に移行する事前に検出して地絡事故に
よる２回停電する重大なる欠点を未然に防止することが
できなかった。

（発明の目的）本発明の目的は遮断感度以上の重度の地絡事故に移行す
る前の予知地絡事故を検出し、更に、配電線のううち予
知地絡事故区間をも検出することができる予知地絡事故
検出方法と予知地絡事故区間の検出方法を提供すること
にある。

（課題を解決するための手段）高圧配電線においては、二以−１−の配電線のうちいず
れかの配電線に予知地絡事故が発生すれば、対地静電容
がか不平衡となって各配電線の引出口の零相電流が変化
し、その増減の値の絶対値は各配電線の長さ等に関係な
く、前記事故の配電線のものが最大で、且つ健全な配電
線のものとの差が極めて大きいことが本件発明者により
実証されている。

本件発明は前記知見に基づいて鋭意研究して完成された
ものである。

本発明のうち請求項第１の予知地絡事故検出方法は第１
図、第２図のように、変電所の同一母線Ｏに接続される
各配電線１．２・・・の引出口に零相変流器ＺＣＴが設
けられ、夫々の零相変流器ＺＣＴの二次側に増幅回路Ａ
、アナログ・デジタル変換回路Ａ／Ｄが直列に接続され
、各配電線１．２・・・の零相電流により出力されるデ
ジタル電流値（以下零相電流のデジタル値と称す）を、
一定の短時間間隔で変電所内の地絡検出装置５０の複数
組のメモリーＭに順次に記憶し、これを繰返して継続し
、各配電線１．２・・・の最新の零相電流のデジタル値
と、これより一定時間前に他の絹のメモリーＭに記憶さ
れた各配電線１、２・・・の零相電流のデジタル値との
差の絶対値（変化値）の最大のものを順次に継続して選
出し、任意の配電線の予知地絡事故等による状態変化に
より生じた各配電線１、２・・・の零相電流の変化値の
最大のものが、予め設定されている予知地絡感度の設定
値以上で且つ予め定められている時間継続すると、前記
零相電流の変化値が最大である配電線が予知地絡事故で
あると判定するようにしたものである。

本発明のうち請求項第２の予知地絡事故検出方法は第１
図のように、前記予知地絡事故の配電線が前記地絡検出
装置５０により検出されると、その予知地絡事故である
旨の警報表示信号と、予知地絡事故の生じた配電線を示
す配電線指示信号とが同地絡検出装置５０から営業所の
地絡監視装置に伝送されて警報表示され、続いて同配電
線の零相電流が短時間間隔（サンプリング時間間隔）で
前記予知地絡試験時間（例、４分）の同地絡検出装置５
０に人力され、この零相電流のデジタル値は前記地絡事
故検出時点より一定時間（例、１５秒）前のものから順
次に前記地絡監視装置へ伝送されて逐次印字記録され、
ディスプレーに継続して表示されるようにしたものであ
る。

本発明のうち請求項第３の予知地絡事故区間の検出方法
は第１図、第２図のように、各配電線１．２・・・を自
動区分開閉器装置Ｓにより任意の配電区間■、ＩＩ・・
−に区分し、前記予知地絡事故が検出された配電線の区
分点（自動区分開閉器装置Ｓの位置）における前記検出
時点の零相電流を、配電線１．２・・・に設備された配
電線遠隔制御装置により予知地絡試験時間の初めに遠隔
測定し、その測定データを営業所の地絡監視装置に伝送
して印字記録し、各配電区間■、ＩＩ・・・における変
電所側の区分点の零相電流の最大の区間が予知地絡区間
であることを、又は前記の零相電流が同配電区間１．Ｉ
Ｉ・・・における負荷側の区分点の零相電流より大きく
且つ両者の差が最大の配電区間が地絡区間であることを
演算処理により判定し、この結果を印字記録紙、デイス
プレに表示させるようにしたものである。

（作用）本件出願のうち請求項第１の発明では、各配電線１．２
・・・の零相電流の変化値の最大のものが予知地絡感度
の設定値以上で且つ予め定められている時間継続すると
、前記零相電流の変化値が最大である配電線が予知地絡
事故であると判定するようにしたので、配電線の予知地
絡事故を確実に検出することができる。

本件出願のうち請求項第２の発明では、予知地絡事故の
配電線が検出されると、その旨が営業所の地絡監視装置
に警報表示されるので、営業所に居ながらにして予知地
絡事故を迅速、正確に検知することができる。

しかも、零相電流のデジタル値が前記地絡事故検出時点
より一定時間前のものから順次に前記地絡監視装置へ伝
送されて逐次印字記録され、ディスプレーに継続して表
示されるので、これらのブタな営業所で確認し、そのデ
ータに基づいて予知地絡事故区間又は予知地絡試験時間
中に遮断感度以−１−の重度の地絡事故に移行した区間
を他の健全区間から遠隔操作で切り離すことができる。

本件出願のうち請求項第３の発明では、各配電区間の変
電所側の区分点の零相電流の最大の区間が予知地絡区間
であることを、又は前記の零相電流が負荷側の区分点の
零相電流より大きく且つ両者の差が最大の配電区間が予
知地絡区間であると判定するようにしであるため、予知
地絡事故の検出と同時に、それら予知地絡事故の区間を
、又は予知地絡試験時間中に遮断感度以上の重度の地絡
事故に移行して遮断した時も、その地絡区間を営業所に
居ながらにして検出することができる。

また、予知地絡区間が検出された場合、前記予知地絡試
験時間内に又は同試験時間経化後に、該事故区間の両側
の自動区分開閉器装置を遠隔操作により或は計算機制御
により自動開放し、また、４１セ系統からの受電操作に
より健全区間は全く無停電で予知地絡事故区間を切り放
して、事故復旧の処理操作を簡易且つ迅速に行なうこと
ができる。

（実施例）第１図は変電所、配電線の構成及び地絡検出装置の一例
である。

同図のＯは変電所の高圧＠線、Ｔ、は供給用主変圧器、
Ｔ２は接地変圧器、ｒは接地電流制限抵抗、ＣＢは遮断
器、Ｓは自動区分開閉器装置、１．２．３．４は配電線
、１．１１、ＩＩＩ、■は配電区間、Ｃ１，ＣＩＩ、（
１：ＩＩ１、ｃｒＶは各配電区間の、またＣ　ｌｏ、ｃ
２０・”は各配電区間１．ＩＩ、ｒｌ１、ＩＶの全区間
の対地静電容量、ＺＣＴは各配電線の引出口に設けられ
た零相変流器である。

第１同図の５０は地絡検出装置であり、このうちＦは基
本波を除去するための濾波器、Ａは増幅器、Ａ／Ｄはア
ナログデジタル変換器である。

１ＰＩは各配電線１、２．３．４の零相変流器２ＣＴの出
力電流のデジ・タル値をメモリーＭに伝えるための大力
ポートであり、この中の１．２．３．４は各配電線用の
入出力端子である。

ＰＯは配電線１、２．３．４の地絡故障を検出し、地絡
表示信号等を外部に出力するための出力ポートであり、
出力ポート中の１．２．３．４は各配電線用の出力端子
である。

ＣＰＵは地絡検出装置５０の動作を演算制御する中央演
算処理装置である。

Ｍはメモリーであり、入力ポートＰＩより人力した各配
電線のデジタル電流値、地絡故障の配電線の番号、地絡
検出装置５０の動作のプログラム等を書き込んでおく記
憶器である。

Ｘはデータバスであり、これは各配電線１、２．３．４
の零相変流器ＺＣＴの出力電流のデジタル値、地絡表示
信号等を出力する信号線であり、中央演算処理装置ＣＰ
Ｕ、入力ボートＰＴ。

メモリーＭ、出力ポートＰＯが共有する。

Ｙはアドレスバスであり、中央演算処理装置Ｃ２ＰＵがメモリーＭ、入カポ−１−ＰＩ、出力ポートＰＯ
を選択するときにその番地を出力する信号線であり、選
択された回路だけがデータバスＸを使用できる。

ＳＣＲはサイリスク、ＩＰ、２Ｐ、３Ｐ、４Ｐは各配電
線１．２．３．４の遮断用と表示用の電磁リレー、ｌｐ
＋、ｌｐ２．２　ｐ　＋、２　ｐ　３・・・は各電磁リ
レーＩＰ、２Ｐ、３Ｐ、４Ｐのメーク接点、Ｓは各電磁
リレーＩＰ、２Ｐ、３Ｐ、４Ｐの復帰接点である。

各配電線１．２．３．４の零相変流器ＺＣＴの出力電流
のデジタル値は人カポ−１−ＰＩの端子１〜４に印加さ
れ、中央演算処理装置ＣＰＵの制御によりメモリーＭに
記憶される。

第３図は各配電線の零相変流器ＺＣＴの出力電流のデジ
タル値（以下各型電線のデータと称す）を第１図のメモ
リーＭに記憶する順序と動作の説明図である。

第２図のＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４は配電線１．２．３．
４のデータである。メモリーＭは例えば１．２．３・・
・−３０と０との３１組で構成され、中央演算処理装置
ＣＰＵの制御により各配電線のデータＤ１、Ｄ２、Ｄ３
、Ｄ４を０．５秒間隔ごとにメモリー０組に一度記憶し
た後、各メモＩノー１．２・・・・３０に順次に移し替
えて記憶する。メモリー０組に記憶した各配電線の最新
のデータと１５秒（計測数３０回×０．５秒）以前に他
の組のメモリーに記・ｍした各配電線のデータとを夫々
比較演算する。例えば１回目にメモリー１組に記憶した
データＤ、’、Ｄ２°、Ｄ３Ｄ４°と３１１回目メモリ
ー０組に記憶した最新のデータＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４
とを夫々比較演算し、次に２回目にメモリー２組に記憶
されたデータＤ、’、Ｄ２°、Ｄ３°、Ｄ、°と３２２
回目メモリー０組に記・ｌした最新のデータＤ１、Ｄ２
．Ｄ３、Ｄ４とを夫々比較演算する。この動作を順次に
繰返し継続する。而して前記のメモ９０組の最新の各配
電線のデータは、これと比較演算された１５秒以前の各
配電線のデータを記憶した他のメモリーに移し替えて記
゛臆する。また古いデータは自動的に消去する。

次に、配電線の予知地絡事故の具体的検出方法を説明す
る。

第１図の人力ポートＰＩに入力した各配電線１．２．３
．４のデータは、中央演算処理装置ＣＰＵの制御により
メモリー０組に０．５秒間隔毎に記・臆する各配電線の
最新の零相電流のデジタル値（データ）Ｄ３、Ｄ２、Ｄ
３、Ｄ４と、他のメモリーに記憶されているこれより１
５秒（計測数３０回）以前の零相電流のデジタル値（デ
ータ）Ｄｌｏ、Ｄ２’　、Ｄ３’　、Ｄ、°の夫々の二
つの差の絶対値（以下データの変化値と称する）の最大
のものを選出し、この変化値を予め設定されている予知
地絡感度の設定値と比較演算して、その範囲以上であり
且つ予め定められている地絡試験時間（例えば４秒）継
続すると、前記零相電流の変化値が最大である配電線が
予知地絡事故であると判定する。

前記のように予知地絡事故の配電線を判定すれば、中央
演算処理装置ＣＰＵの制御により配電線５記・ｍｍメモリーに同各配電線の番号を記憶する。

このメモリーの内容は次に地絡故障が発生して配電線が
検出されるまで変更されない。

また、アドレスバスＹに出力ポートＰＯの番地を出力す
るとともに、データバスＸに地絡故障の配電線の番号を
出力する。出力ポートＰＯはアドレスバスの内容が出力
ポートＰＯの番地の時に動作し、データバスＸにある地
絡故障の配電線１、２・・・の番号を入力し、例えば１
電ｍｌが地絡故障のときはこれに対応する出力ポートＰ
Ｏの出力側端子１に電圧を出力し、サイリスク−３ＣＲ
を導通して電磁リレーＩＰを動作し、そのメーク接点Ｉ
Ｐ＋、ＩＦ５を閉路して地絡表示器に加圧して地絡故障
の表示をする。また地絡故障の配電線の遮断器ＣＢの遮
断器に加圧してこれを遮断する。電磁リレーｌＰには遮
断器が遮断された後、例えば４秒後に自動的に復帰し、
また地絡表示は手動で復帰する。

次に、予知地絡事故区間の具体的検出方法を説明する。

　６第１図の矢印の電流は配電線ｌのＩＩ区間の任意の地点
の一線地絡事故時の故障電流（零相電流）の分布図であ
る。健全配電線２．３．４の対地静電容量、漏洩抵抗に
よる充電電流を夫々Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４、地絡事故の配電
線ｌの各配電区間１、ＴＩ、ＩＩ１、ＴＶの充電電流を
夫々ｌ＋、１ｚ、Ｉ３、Ｉ４、また、各配電線１、２．
３．４の弓出口の零相変流器ＺＣＴの故障電流をＩ＋ｅ
、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４、接地変圧器Ｔ２の一次側の中性点
の接地電流をＩｎとすれば、地絡事故地点の地絡故障電
流はＩｇ＋Ｉｏである。

又、Ｉｇ＝Ｉ２＋Ｉ３　＋Ｉ４　＋ｉ＋　＋ｉ２＋１３
　＋　１４であるため、地絡事故配電線ｌの引出口の零
相変流器ＺＣＴの故障電流Ｉ＋ｅは、Ｉ　＋　ｅ＝Ｉｎ
＋Ｉ　２＋Ｉ　３＋Ｉ４となる。

配電線ｌのＩＩ区間の地絡時の、各配電区間の変電所側
と負荷側の故障電流と、その差は次表のようになる。

一表一そこで、前記予知地絡事故が検出された配電線の区分点
（自動区分開閉器装置Ｓの位置）における前記検出時点
の零相電流値を、配電線１、２・・・に設備された遠隔
制御装置により予知地絡試験時間の初めに遠隔測定し、
各配電区間１．ＩＩ・・・における変電所側の区分点の
零相電流が同酢電区間■、ＴＩ・・・における負荷側の
区分点の零相電流の変化値より太き（ばつ両者の差が最
大の配電区間が予知地絡区間であると判定することがで
きる。

なお、同一変圧器バンク内の各配電線のうちで対地静電
容量の最大のものが、他の全部の配電線の対地静電容量
より大きいときは、変電所の高圧母線Ｏと大地間に適宜
の容量の三相コンデンサを付加する。

（発明の効果）本発明の予知地絡事故検出方法と予知地絡事故区間検出
方法は次のような効果がある。

■、遮断感度以上の重度の地絡事故に移行する以前に軽
微な予知地絡事故を検知することができるので、地絡事
故の軽微なうちに配電線を修復、処理することができる
。このため、突発的に地絡事故の配電線を遮断すること
なく、又地絡事故による停電回数、停電時間も著しく減
少し、地絡事故の修復の停電時間を軽減し、需要者への
電力供　９給の信頼度を高め、地絡事故修復のための工事費等を軽
減することができる。

本件出願の高圧扉電線の予知地絡配電線の検出方法は、
各配電線の変電所引出口の地絡事故発生時点の零相電流
と、これより一定時間以前（例えば１５秒）の零相電流
との差　変化値）が予め設定されている設定値以上であ
れば動作する方式であるため、予知地絡事故発生前の単
相分岐配電線の対地静電容量の不平衡による零相電流、
配電線に設置されているＶ結線の自動ブースターの対地
電圧の不平衡に基づく零相電流には全く関係なく、地絡
事故による零相電流の変化値が検出電流感度の設定値以
」二であれば正確に動作する。

■　本件出願における予知地絡事故区間の検出方法は、
検出された予知地絡配電盤の各区分点の零相電流を遠隔
測定するだけで、従来の区間検出方法における２回停電
する欠点が解決される。その」二、設備も簡潔、低廉て
あり、又、地絡事故区間の予知検出等が極めて簡易且つ
確実にできる画期的方法である。

　０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の地絡検出方法の説明図、第２図は同検
出方法における電磁リレーのメーク接点の説明図、第３
図は各配電線の零相変流器のデジタル電流値を各メモリ
ーに記憶する順序と動作の説明図である。１．２・・・は配電線ＺＣＴは零相変流器Ａは増幅器Ａ／Ｄはアナログ・デジタル変換器５０は地絡検出装置Ｍはメモリ８は自動区分開閉器装置 ■、ＩＩ・・・は配電区間

Claims

【特許請求の範囲】

（１）変電所の同一母線０に接続される各配電線１、２
・・・の引出口に零相変流器ＺＣＴが設けられ、夫々の
零相変流器ＺＣＴの二次側に増幅回路Ａ、アナログ・デ
ジタル変換回路Ａ／Ｄが直列に接続され、各配電線１、
２・・・の零相電流により出力されるデジタル電流値（
以下零相電流のデジタル値と称す）を、一定の短時間間
隔で変電所内の地絡検出装置５０の複数組のメモリーＭ
に順次に記憶し、これを繰返して継続し、各配電線１、
２・・・の最新の零相電流のデジタル値と、これより一
定時間前に他の組のメモリーＭに記憶された各配電線１
、２・・・の零相電流のデジタル値との差の絶対値（以
下変化値と称す）の最大のものを順次に継続して選出し
、任意の配電線の予知地絡事故による状態変化により生
じた各配電線１、２・・・の零相電流の変化値の最大の
ものが、予め設定されている予知地絡感度の設定値以上
で且つ予め定められている時間継続すると、前記零相電
流の変化値が最大である配電線が予知地絡事故であると
判定するようにしたことを特徴とする高圧配電線の予知
地絡事故検出方法。
（２）前記予知地絡事故の配電線が前記地絡検出装置５
０により検出されると、その予知地絡事故である旨の警
報表示信号と、予知地絡事故の生じた配電線を示す配電
線指示信号が同地絡検出装置５０から営業所の地絡監視
装置に伝送されて警報表示され、続いて同配電線の零相
電流が短時間間隔で前記予知地絡試験時間（例・４分）
の間前記地絡検出装置５０に入力され、この零相電流の
デジタル値は前記地絡事故検出時点より一定時間前のも
のから順次に前記地絡監視装置へ伝送されて逐次印字記
録され、ディスプレーに継続して表示されるようにした
ことを特徴とする請求項第１の高圧配電線の予知地絡事
故検出方法。
（３）各配電線１、２・・・を自動区分開閉器装置Ｓに
より任意の配電区間 I 、II・・・に区分し、前記予知
地絡事故が検出された配電線の区分点（自動区分開閉器
装置Ｓの位置）における前記検出時点の零相電流を、配
電線１、２・・・に設備された遠隔制御装置により予知
地絡試験時間の初めに遠隔測定し、その測定データを営
業所の地絡監視装置に伝送して印字記録し、各配電区間
I 、II・・・における変電所側の区分点の零相電流の
最大の区間が予知地絡区間であることを、又は前記零相
電流が同配電区間 I 、II・・・における負荷側の区分
点の零相電流より大きく且つ両者の差が最大の配電区間
が地絡区間であることを演算処理により判定し、この結
果を印字記録紙、ディスプレーに表示させるようにした
ことを特徴とする配電線における高圧配電線の予知地絡
事故区間の検出方法。