JPH0327720A

JPH0327720A - 配電線の開閉器制御方式

Info

Publication number: JPH0327720A
Application number: JP16009889A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Tamaki; 玉城　健; Setsuya Yamazaki; 山崎　節也
Original assignee: OKINAWA DENRYOKU KK; Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: OKINAWA DENRYOKU KK; Meidensha Corp; Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1989-06-22
Filing date: 1989-06-22
Publication date: 1991-02-06
Anticipated expiration: 2011-03-29
Also published as: JPH0834664B2

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】Ａ．産業上の利用分野本発明は、配電系統において、配電線の地絡事故発生時
に開路した配電線の区間開閉器や部分開閉器の再閑路を
行い、地絡事故が発生した事故区間や事故点を認識する
と共に、事故区間や事故点の前段への送電を行う方式に
関する。

Ｂ．発明の概要本発明は、自動開閉器側で、当該開閉器が投入されたと
きからＫ時限の間において、一定時間継続して地絡電流
が検出された場合、変電所のフィーダ遮断２ｇが遮断す
るより先に開閉器を開放させ、事故区間の電源側健全区
間の停電が事故発生時の１回のみで、事故区間や事故点
の認識を可能とするものである。

Ｃ．従来の技術配電系統は、地域に面的な広がりをもつ膨大な設備であ
り、風水害や雷、その他の要因による事故発生のおそれ
が大きい。このため配電線に事故が発生した場合の保護
措置か講しら杭ている。

第４図に配電系統の概要を示す。゛１は変電所、２は配
電線である。変電所１には、配電線２に事故が発生した
場合に送電を停止するフィーダ遮断器（ＰＣＢ）３が設
けられている。配電線２には、所定の区間ごとに区間開
閉器ＤＭ．〜ＤＭ，が配置されると共に、各区間に部分
開閉器Ｄ，〜Ｄ，が配置されている。区間開閉器ＤＭ，
−ＤＭ．間の区間をそれぞれ区間１〜３とする。区間開
閉器ＤＭ，〜ＤＭ，には、送電時と送電停止時に自動的
に開閉動作を行う自動開閉器が用いられている。これに
対し、部分開閉器Ｄ１〜Ｄ３には、手動開閉器か自動開
閉器のいずれかが用いられる。

ここで図中ｘ印で示すように、区間３における部分開閉
器Ｄ，，Ｄ３間の箇所で、地絡事故が発生したとする。

このときの開閉器の従来の制御を説明する。

第５図は、従来の開閉器制御を示すタイムチャートであ
る。

配電線に事故が発生する前の通常の送電状態では、変電
所１のＦＣＢ３と、区間開閉器ＤＭ，〜ＤＭ．はＯＮ状
態となっている。

地絡事故が発生すると、変電所１において、保護リレー
回路により地絡電圧Ｖ。と地絡電流■。が検出される。

この検出かＴｃ時間継続すると、事故発生と判断し、Ｆ
ＣＢ３により送電をＯＦＦする。この後、保護リレー回
路を初期状態に戻す。

ＦＣＢ３がＯＦＦとなることによって、区間開閉器ＤＭ
，〜ＤＭ．と各区間の部分開閉器Ｄ，−Ｄ，は無電源状
態となり、各区間開閉器ＤＭ，〜ＤＭ，は自動的に無電
圧開放（ＯＦＦ）となる。また部分開閉器Ｄ，−Ｄ３と
して自動開閉器か用いられている場合、各部分開閉器Ｄ
，−Ｄ３も同様にＯＦＦとなる。

変電所■では、ＦＣＢ３かＯＦＦとなってから所定時間
経過後、図示しない再閏路回路の機能によって、ＦＣＢ
３が再びＯＮとなる。

区間開閉器ＤＭ，側では、電圧の印加から計時を開始し
、Ｘ時限のタイムアノブをもってＯＮする。

部分開閉器Ｄ，−Ｄ３として自動開閉器が用いら才Ｌ，
ている場合、電圧が印加されることにより、区間ｌにお
ける部分開閉器Ｄ，−Ｄ，が即時にＯＮとなる。また部
分開閉器Ｄ，〜Ｄ３と１，て手動開閉器が用いられてい
る場合、もともとＯ　Ｎであるから、いずれの場合も区
間開閉器１）　Ｍ　，がＯＮとなることにより、即時に
区間開閉器ＤＭ，に電圧が印加される。

同様に、区間開閉器ＤＭ，，ＤＭ３側でもそれぞれＸ時
限の遅延時間をもって順次ＯＮする。区間開閉器ＤＭ４
は、電圧が印加されないので、ＯＦＦのままである。

事故点の直前である区間開閉器ＤＭ，が○Ｎすると、区
間３の事故点まで電力が供給され、再び地絡が発生する
。

これによって変電所１において、再び地絡電圧Ｖｏと地
絡電流■。を検出し、前記した動作を繰り返す。

各区間開閉器１）　Ｍ　，〜ＤＭ３側では、再閑路する
時にＹ時限の計時を開始し、この計時中において送電が
停止するかどうかを監視する。各時限は、ｘ＞ｙ＞’ｒ
ｃの関係に設定されている。したがって事故点の直前の
区間開閉器（この場合はＤＭ３）だけが計時中に送電の
停止を検出する。

区間開閉器ＤＭ３は、Ｙ時限中に送電の停止を検出する
と、Ｙ時限ロック状態となる。すなわち以降は、送電の
有無にかかわらず、ＯＦＦに保持する状態となる。

以上の制御手順により、事故が発生した区間を認識し、
その区間３への送電を停止したうえで、健全な区間であ
る区間１，２への送電を行うことかできる。

この後、区間３における事故点の認識を行う。

すなわち区間３あ部分開閉器Ｄ１〜Ｄ３を手動によりす
べて開路しておき、区間開閉器ＤＭ．を閉路したうえで
、部分開閉器Ｄ，−Ｄ，を順次閏路していく。部分開閉
器Ｄ２を閑路したときに、地絡電圧■。や地絡電流■。

が検出されるので、事故点が部分開閉？ｒ？ｒＤｔ，０
３間の部分であることが認識できる。

Ｄ．発明が解決しようとする課題しかしながら前記した開閉器の制御方法では、健全区間
において停電が何回も発生する問題かあった。

つまり事故発生時と事故区間認識時と事故点認識時との
３度にわたって地絡が発生し、そのたひにＦＣＢ３がＯ
ＦＦとなる。それゆえ健全区間てある区間１，２や、区
間３内の健全部である部分開閉器Ｄ，の前段部において
、３回の停電を余儀なくされる。

このため電力需要家に悪影響を与え、電力供給信頼性も
低下する欠点があった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、地絡事故発生箇所を認識
する際に、地絡事故発生箇所の前段において停電が発生
しないようにする点にある。

Ｅ．課題を解決するための手段本発明は、上記の目的を達戊するために、配電系統にお
ける自動開閉器側において、地終電流検出が可能となる
構造とし、且つ、通常の自動開閉器が有しているＹ時限
とは目的の異なるになる時限を有し、変電所で地絡事故
発生を認識する基準となるＴｃ時限よりこのＫ時限は短
いものとし、当該開閉器が投入されたときからこのに時
限の間のみ、検出された地終電流が、予め変電所の保護
リレー回路の動作と協調できる値に設定されている設定
値以上であった場合に、それが一定時間継続したことを
認識して、変電所のフィーダ遮断器が遮断するより先に
開閉器を開放させ、事故区間の電源側健全区間の停電が
事故発生時の１回のみで、事故区間の認識が可能となる
配電線の開閉器制御方式を提供するものである。

また自動開閉器として、Ｘ時限（例えば１０秒〜１００
秒）後に自動投入する区間開閉器と、この区間開閉器の
間にｍ時限（例えば約０．５秒）後に自動投入する部分
開閉器を設けて、事故区間の電源側健全区間の停電が事
故発生時の１回のみで、事故区間の認識はもとより、事
故点の認識までをも可能とする構成とすることもできる
。

Ｆ．作用地絡事故が発生すると、変電所にて保護リレー回路によ
って地絡事故が検出され、この検出かＴｃ時限継続した
場合、フィーダ遮断器が動作して送電を停止する。これ
により配電線に配置されたすべての自動開閉器が開路す
る。

この後、変電所にてフィーダ遮断器が再び動作して送電
を再開する。これにより区間開閉器はＸ時限の遅延をも
って、部分開閉器はｍ時限の遅延をもって、順次再閑路
していく。

そして事故箇所の直前の自動開閉器が再閑路すると、当
該開閉器において、地絡電流が検出される。Ｋ時限内で
、地絡電流が設定値を一定時間継続して越えたことが検
出されると、これをもって事故箇所の直前であると判断
する。

この後、当該開閉器は開路し、事故発生箇所に対する送
電は停止する。このときＴｃ＞Ｋであるので、変電所に
おいて地絡事故の検出がＴｃ時限継続する前に、地絡し
た状態が解除される。したがって変電所において、再び
フィーダ遮断器は動作せず、送電が停止することはない
。

すなわち事故箇所の前段の健全な部分において、地絡事
故発生時以降は、停電しないで済む。

Ｇ．実施例以下、図面を用いて、本発明の実施例を説明する。

第１図は、本発明の一実施例に使用される開閉器および
開閉器制御器の構戊を示す。

開閉器４において、零相ＣＴ　（ＺＣＴ）５は配電線２
の電流を検出する。開閉器制御器６において、補助ＣＴ
７によりＺＣＴ５の出力を受信し、増幅器８により内部
処理に適するレベルに増幅する。

電流基準値設定部９は、外部から電流基準値が入力され
るものであり、入力された電流基準値を保存するもので
ある。電流基準値は、地絡電流１．が流れているかどう
かの判断基準となる値である。この電流基準値は、配電
線２に事故がない通常時においても発生する可能性があ
る残留地絡電流分を検出しないように、また変電所１の
保護リレー回路の動作感度と協調がとれるように考慮し
て設定されている。

アナログ値比較器１０は、増幅器８の出力が電流基準値
を上回ったとき、地絡電流検出信号を出力する。

また開閉器４において、開閉器動作検出部１ｌは開閉動
作を監視し、閉路検出信号を出力する。

開閉器制御器６において、この閑路検出信号が人力され
ることにより、Ｙ時限タイマ１２およびＫ，時限タイマ
１３が動作を開始し、それぞれＹ時限およびＫ１時限を
計時する。Ｋ，時限は、変電所１における地終電流監視
時限Ｔｃよりも短く設定されている。

Ｋ，時限タイマ１３は、Ｋ，時限経過するまで、ゲート
信号をゲート１４に出力する。ゲート１４は、ゲート信
号入力時、すなわち開閉器４が閑路されてからＫ，時限
のみ開となり、アナログ値比較器１０からの地絡電流検
出信号をオンデレイタイマｌ５に出力する。

オンデレイタイマ１５は、地絡電流検出信号かＫ２時限
継続するかどうかを監視し、継続した場合に開路指示信
号を出力する。ここでＫ，時限はＫ１時限より若干短く
設定されている。したかって検出した電流値が電流基準
値を一時的に下回って、ゲートｌ４からの地絡電流検出
信号が途切れると、オンデレイタイマ１５は計時動作を
最初から繰り返すことになり、Ｋ１時限のタイムアップ
によりゲート１４が閑となることによって、Ｋ，時限の
計時は中止される。

オンデレイタイマｌ５から開路指示信号が出力されると
、開閉器制御回路ｌ６は開閉器駆動リレー１７を動作す
る。これにより開閉器駆動リレー１７の接点ｌ８が開放
し、開閉器４の操作コイル１９への電源の供給が停止し
、配電線２に設けられた接点２０が開放する。

次に本発明の一実施例による開閉器制御を説明する。

第２図は、一実施例による開閉器制御を示すタイムチャ
ートである。

この実施例では、第ｌ図に示す構成の自動開閉器を区間
開閉器ＤＭ，〜ＤＭ．とじ、部分開閉器Ｄ，〜Ｄ３は手
動で常時閉路として配置している。

このタイムチャートの初期状態は、配電線２に事故が発
生する前の通常の送電状態であり、変電所１のＦＣＢ３
と、区間開閉器ＤＭ，−ＤＭ，は○Ｎ状態となっている
。

ここで区間３にて地絡事故が発生したとする。

地絡事故が発生すると、変電所ｌにおいて、保護リレー
回路により地絡電圧Ｖ。と地絡電流ｌ。か検出される。

この検出がＴｃ時間継続すると、事故発生と判断し、Ｆ
ＣＢ３により送電をＯＦＦする。この後、保護リレー回
路を初期状態に戻す。

ＦＣＢ３がＯＦＦとなることによって、区間開閉器ＤＭ
，〜ＤＭ４は無電源状態となり、自動的に無電圧開放（
ＯＦＦ）となる。

変電所Ｉでは、ＦＣＢ３がＯＦＦとなってから所定時間
経過後、再閑路回路の機能によって、ＦＣＢ３が再びＯ
Ｎとなる。これにより送電か再開される。

これにより区間開閉器ＤＭ．に電圧が印加される。ここ
で各区間開閉器ＤＭ．−ＤＭ．には、変電所１における
事故区間の認識を目的とした投入遅延用時限Ｘか設定さ
れている。このＸ時限は、例えば１０−１００秒程度の
幅をもっており、通常、各区間開閉ｉ５ＤＭ，〜ＤＭ，
のＸ時限は同一の時限に設定されている。

区間開閉”＆Ｎ　Ｄ　Ｍ　ｒ側では、電圧の印加から計
時を開始し、Ｘ時限のタイムアップをもってＯＮする。

さらにＯＮＬたときから前記のＫ，，Ｋ，の計時を開始
し、地絡電流■。の監視を行う。区間１は健全な区間で
あるので、地終電流Ｉ。は検出されヂ、オンデレイタイ
マ１５は動作しない。したが・ってＫ，時限が経過して
ケート１４が閉じ、区間開閉器ＤＭ１はＯＮ状態を維持
することになる。

区間開閉蒸Ｄ　Ｍ　，かＯＮとなることにより、即時に
区間開閉器１）　Ｍ　，に電圧か印加される。区間開閉
器ＤＭ，においても、同様にＸ時限の遅延時間をもって
ＯＮＬ、地絡電流の監視を行う。区間２も健全な区間で
あるので、地絡電流Ｉ。は検出されず、区間開閉器ＤＭ
，もＯＮ状態を維持することになる。

区間開閉器ＤＭ，がＯＮすることにより、区間開閉器Ｄ
Ｍ，も、Ｘ時限の遅延時間をもってＯＮし、地終電流Ｉ
。の監視を行う。区間開閉器ＤＭ３は事故区間３の直前
の区間開閉器であるので、区間開閉器ＤＭ３がＯＮした
時点で、事故原因が解除されていなければ、再び地絡電
流Ｉ。が発生す区間開閉’Ａ”ｊ’ｒ　Ｄ　Ｍ　３がＯ
ＮＬ．ている間、地絡電流■ｏは流れ続けるので、区間
開閉器ＤＭ，において、オンデレイタイマｌ５かＫ，時
限を計時してタイムアソブする。これにより開閉器４の
接点２０が開路し、以降、ＯＦＦ状態を維持する。これ
により地絡電流Ｉ。は消滅する。

一方、区間開閉器ＤＭ３がＯＮＬて発生した地絡電流Ｉ
。は変電所ｌにおいても検出される。しかし地絡電流■
。はＫ，時限で消滅するので、変電所ｌにおｉｌｌる地
絡電流検出時限ＴＣがタイムア，ブせず（　Ｔ　ｃ＞　
Ｋ　Ｉ＞　Ｋ　２）　、変電所１は送電を継続する。ま
た変電所ｌにおいて、送電を再開してから地絡電流Ｉ。

を検出するまでの時間を計時することにより、事故区間
を認識することができる。

すなわちこの場合、３・Ｘ時間後に地絡電流Ｉ。

を検出するので、区間３が事故区間であることを認識で
きる。

このように本実施例では、事故発生時以降、健全区間で
ある区間１．２−，の送電を中断ずることなしに、事故
区間を認識し、事故区間への送電を停止することができ
る。

次に本発明の他の実施例を説明する。

第３図は、他の実施例による開閉器制御を示すタイムチ
ャートである。

この実施例では、第１図に示す自動開閉藩を区間開閉器
ＤＭ，−ＤＭ，おまひ部分開閉器Ｄ１〜Ｄ３として配置
している。そして区間開閉２Ｂ　Ｄ　Ｍ　１〜ＤＭ４に
はいずれも同一の時限で投入遅延用時限Ｘが設定され、
また各部分開閑１：ｉＤ，−’−Ｄ，にも、前段の開閉
器におけるＫ，時限の経過を待機するために、Ｘ時限の
代わりに投入遅延用時限ｍが設定されている。このｍ時
限は、たとえば約０．　　５秒程度に設定されている。

ここで区間３における部分開閉器Ｄ２，Ｄ３間の箇所で
、地絡事故が発生したとする。

地絡事故が発生すると、変電所１において地絡電圧Ｖ。

と地絡電流１．をＴｃ時間継続したうえで、ＦＣＢ３に
より送電をＯＦＦし、区間開閉器ＤＭ．〜ＤＭ．と各区
間の部分開閉器Ｄ１〜Ｄ３は自動的に無電圧開放（ＯＦ
Ｆ）となる。この後、変電所１はＦＣＢ３を再びＯＮし
、配電線２に電圧が印加される。

健全区間である区間１，２では、各開閉器がＯＮしても
地終電流Ｉ。が発生しないので、区間開閉ｌＤＭ，から
区間開閉Ａ　Ｄ　Ｍ　３まで所定の遅延時間をもって順
次ＯＮＬていく。

区間３において、部分開閉器Ｄ，までの部分は健全部で
あるので、区間開閉器ＤＭ３はＸ時限をもってＯＮし、
この後、部分開閉器Ｄ１がｍ時限をちってＯＮし、それ
ぞれＯＮ状態を維持する。

さらに部分開閉器Ｄ．が○Ｎしてからｍ時限をもって部
分開閉器Ｄ，もＯＮするが、部分開閉器Ｄ，は事故点の
直前の開閉器であるので、部分開閉器Ｄ２がＯＮＬ，た
時点で、再び地絡電流Ｉ。が発生する。

部分開閉器Ｄ，側では、前記の例における区間開閉”Ａ
Ｈ　Ｄ　Ｍ　３と同様の動作を行い、地絡電流Ｉ。かＫ
，時限継続したことを確認することにより、部分開閉器
Ｄ２の後段が事故点であることを認識し、部分開閉器Ｄ
，をＯＦＦとすると共にＯＦＦ状態を維持する。これに
まり地終電流■ｏは消滅する。

一方、地絡電流■。は変電所ｌにおいても再び検出され
るが、地絡電流検出時限ＴＣがタイムアノプする前に地
絡電流Ｉ。が消滅するので、変電所１は送電を継続する
。送電を再開してから地絡電流Ｉ。を検出するまでの時
間を計時することにより、事故区間が検出できると共に
、地絡電流を検出したことによる開放状態である旨を示
す情報を部分開閉器から受信することにより、事故点を
認識することが可能となる。

Ｈ．発明の効果以上説明したように、本発明によれば、地絡事故発生後
の再閑路の際に、自動開閉器側において、地絡電流を検
出し、変電所で地絡事故発生を認識する基準となるＴｃ
時限か経過する前に、当該開閉器を開放することにより
、変電所のフィーダ遮断器が遮断することなく、事故区
間を認識することができる。

したがって事故区間より電源側の健全な区間における停
電が事故発生時の１回のみで済み、電力需要家に対する
悪影響を最小限に抑えることかでき、電力供給信頼性が
向上する利点がある。

また本発明を各区間ごとに配置される部分開閉器の制御
にも適用することによって、事故区間は勿論、事故点を
も認識することが可能となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第■図は本発明の一実施例に係る開閉器および開閉器制
御器の機能構成図、第２図は本発明の−実施例による開
閉器制御を示すタイムチャート、第３図は本発明の他の
実施例による開閉器制御を示すタイムチャート、第４図
は配電系統の概要を示す構或図、第５図は従来の開閉器
制御を示すタイムチャートである。１・・・変電所、２・・・配電線、３・・・ＦＣＢ，４
・・・開閉器、５・・・ＺＣＴ、６・・・開閉藷制御器
、９・・・電流基準値設定部、１０・・・アナログ値比
較器、ｌ３・・・Ｋ１時限タイマ、１４・・・ゲート、
ｌ５・・・オンデレイタイマ、１６・・・開閉器制御回
路。外２名手続補正書，．え、羊成　１年９月１１日１，事件の表示平成１年特許願第１６００９８号２．発明の名称配電線の開閉器制御方式３．補正をする者事件との関係　　出願人沖縄電力株式会社株式会社明電舎４．代理人〒１０４東京都中央区明石町１番２９号掖済会ピル５．補正の対象図面の第３図。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）配電系統における自動開閉器側において、地絡電
流検出が可能となる構造とし、且つ、通常の自動開閉器
が有しているＹ時限とは目的の異なるになる時限を有し
、変電所で地絡事故発生を認識する基準となるＴｃ時限
よりこのＫ時限は短いものとし、当該開閉器が投入され
たときからこのに時限の間のみ、検出された地絡電流が
、予め変電所の保護リレー回路の動作と協調できる値に
設定されている設定値以上であった場合に、それが一定
時間継続したことを認識して、変電所のフィーダ遮断器
が遮断するより先に開閉器を開放させ、事故区間の電源
側健全区間の停電が事故発生時の１回のみで、事故区間
の認識が可能となることを特徴とした配電線の開閉器制
御方式。
（２）配電系統において、比較的長いＸ時限後に自動投
入する区間開閉器と、この区間開閉器の間に比較的短い
ｍ時限後に自動投入する部分開閉器を設けて、これらの
自動開閉器はいずれも地絡電流検出が可能となる構造と
し、且つ、通常の自動開閉器が有しているＹ時限とは目
的の異なるＫなる時限を有し、変電所で地絡事故発生を
認識する基準となるＴｃ時限よりこのＫ時限は短いもの
とし、当該開閉器が投入されたときからこのＫ時限の間
のみ、検出された地絡電流が、予め変電所の保護リレー
回路の動作と協調できる値に設定されている設定値以上
であった場合に、それが一定時間継続したことを認識し
て、変電所のフィーダ遮断器が遮断するより先に開閉器
を開放させ、事故区間の電源側健全区間の停電が事故発
生時の１回のみで、事故区間および事故点の認識が可能
となることを特徴とした配電線の開閉器制御方式。