JPH0359528B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、配電用変電所から導出された配電線
用の開閉器を制御する開閉器制御装置に関するも
のである。

（発明の技術的背景とその問題点） 第１図に示すように、配電用変電所SS₁の母線
BUS₁からフイーダしや断器（以下単にしや断器
という）CB₁を介して導出された配電線DL₁は、
無電圧開放形の配電線用の開閉器（以下単に開閉
器という）５₁，５₂，５₃により適宜な区間d₁d₂
…d₄に区分され、末端の区間d₄を開閉器5₄により
他の配電線DL₂の末端区間に接続されている。こ
の変電所には図示しないが配電線保護用のリレー
のほかに、しや断器を再閉路するための再閉路装
置を備えている。この開閉器５₁，５₂，５₃は配
電線の電圧を制御電圧として用いており、その結
果配電線が停電すると無電圧開放されるようにな
つている。尚、開閉器５₁，５₂，５₃を常時閉路、
開閉器５₄を常時開路としている。説明の便宜上
開閉器５₁〜５₃の設置部を常閉点S₁，S₂，S₃と呼
び、開閉器５₄の設置部を常開点Ｌと呼ぶ。

ところで、配電系統の場合、各開閉器ごとに事
故区間の判別と、事故区間に隣接する健全区間へ
の電力供給のために時限式事故捜査器（以後時限
式制御装置と呼ぶ）を備えており、これに加え
て、配電線の接続を切換えるとか、特定の区間の
みを工事等で停電するため、中央装置３からの遠
方制御で特性の常閉点を「切」、そして常開点を
「入」するために、前記常閉点、常開点毎に遠方
制御装置の子局２₁…２₆を設ける方式も一部採用
されている。この場合の常閉点における開閉器へ
の制御出力の組合せ方は第２図のように構成され
ている。第２図において、６は電源変圧器であ
り、２次側電圧を開閉器制御回路の電源に利用し
ている。４は時限式制御装置、Ｘは投入時限用タ
イマーであり、電源変圧器６の２次側に電圧が生
じると、即ち配電線d₃に電圧が印加されると、ラ
ツチリレーＬの接点を通して励磁され、自己保持
接点X₁を閉じて自己保持すると共に、所定のＸ
時限後直ちに接点X₂，X₃，X₄を閉じる。

接点x₃によりラツチリレーＬのロツク側に電圧
が印加され、ラツチリレーＬはロツク状態とな
る。このロツク状態とは、開閉器の投入をロツク
する状態をいう。同時に接点x₂により事故検出時
限（Ｙ時限）用タイマーＹにも電圧が印加され、
そのままタイマーＹが励磁されつづける。所定の
Ｙ時限経過するとタイマーＹは直ちに動作し、時
限接点y₂によりラツチリレーＬのロツク解除側に
電圧を印加しラツチリレーＬをロツク解除状態に
する。すなわち、開閉器の投入を可能な状態にす
る。もし、Ｙ時間以内に事故が発生し、保護リレ
ーの動作によりしや断器がしや断すると電源変圧
器６の２次電圧は喪失し、ラツチリレーＬはロツ
ク状態を保持し、その後電源変圧器６から再び電
圧が印加されても、接点１が開状態になつている
ので、タイマーＸには電圧は印加されず、出力接
点x₄が閉じることはない。すなわち常閉点S₃は投
入ロツク状態となる。

第２図において、２は遠方制御装置の子局であ
り、制御回路Ｃと機械式ラツチリレーR₁とから
構成されている。制御回路Ｃは子局毎にアドレス
が割りふられ、中央装置（第１図中の３）からの
「入」、「切」信号を伝える伝送路８に接続され、
自局宛ての「入」信号を受信すると、接点C₁を
瞬時にON状態とし、逆に「切」信号を受信する
とC₂接点を瞬時にON状態にするものである。機
械式ラツチリレーR₁は接点C₁によりON状態に駆
動され、信号が無くなつても機械的にON状態を
保持する。そして「切」信号受信時のみ接点C₂
によりOFF状態に戻される。次に、第１図、第
２図を用いて配電線の区間d₄に事故Ｆが発生した
場合の応動について説明する。

事故Ｆが発生すると、変電所のしや断器CB₁が
図示しない保護リレーの動作によりしや断する。
このため、各常閉点S₁，S₂，S₃の開閉器５₁，５
_２，５₃は一斉に開路する。しや断器CB₁は再閉路
装置（図示せず）の働きにより再閉路する。これ
により先ず区間d₁に電圧が印加されるので、常閉
点S₁の時限式制御装置4₁のタイマーＸが励磁さ
れ、Ｘ時限後動作して接点x₄を閉じる。尚、説明
の便宜上中央装置３は各常閉点S₁，S₂，S₃に対
し、全て「入」信号を出しているものとする。前
記接点x₄閉路により、開閉器５₁は投入され、次
の区間d₂に電圧が印加される。この区間d₂に事故
はないので、所定時間後Ｙが動作し、開閉器５₁
に対する投入ロツクの解除を行う。時限式制御装
置４₂についても、同様にタイマーＸが動作し、
開閉器５₂の投入し、タイマーＹの動作により開
閉器５₂に対する投入ロツクを解除する。しかし
て区間d₃の課電によつて次の時限式制御装置４₃
の電源変圧器６に電圧が印加され、Ｘ時限後開閉
器５₃が投入されると、直ちに事故が再発生し、
しや断器CB₁は再しや断し、配電線DL₁は再び停
電になる。開閉器５₃の投入によつて電圧が印加
されてから停電するまでの時間は勿論タイマーＹ
のＹ時限よりも短い。このため、時限制御装置４
_３は開閉器５₃に対する投入をロツクする。そして
所定時間後にしや断器CB₁が再々閉路すると4₁，
4₂は前述と同様に動作するが、4₃は開閉器５₃を
投入ロツクされているので、結局、健全区間d₁、
d₂、d₃が課電されていることになる。

尚、以上の説明では、中央装置３が各常閉点
S₁，S₂，S₃に「入」信号を出している場合につい
てであつたが、もし、常閉点S₂の子局に「切」信
号を出している場合であれば、接点r₁が開路状態
となるので、開閉切５₂は投入されない。

以上述べた様に、従来装置は時限式制御装置の
出力接点と、子局の出力接点とが開閉器の操作コ
イルに対して直列接続されているので、しや断器
投入後直ちに中央装置３で「入」制御して出力接
点r₁がONとなつても、時限式制御装置４の投入
時限（Ｘ時限）内では出力接点x₄はOFFとなつ
ており、開閉器５を投入することはできない。す
なわち中央装置３で「入」制御しても最悪の場合
はＸ時限（一般には７〜14秒×Ｎ）後でないと投
入ができないという不都合があつた。また、常閉
点Ｓに設置されている時限式制御装置４には方向
性があること（電源側から電圧が印加されたとき
のみＸ時限後に出力接点x₄をONにする）、およ
び常開点Ｌは子局のみで制御することから、配電
系統が接続変更されて、常閉点Ｓの電源側（変電
所しや断器CBに接続されている側）が入れかわ
つたり、常閉点から常開点になつた場合には電源
変圧器６との接点を入れ替えたり、時限式制御装
置４を取外す等の工事が必要であつた。

さらに、第１図において、配電線DL₂の区間d₆
を工事等で停電とするため、遠方制御で常閉点S₅
を「切」、常開点Ｌを「入」とし、区間d₅をしや
断器CB₁から課電している状態のとき、たまたま
区間d₅に事故が起きた場合には、常開点Ｌには前
述のように時限式制御装置を配置していないた
め、しや断器B₁の再閉路動作により開閉器５₃閉
路後に事故が再び発生し、このため常閉点S₃がロ
ツクされてしまい、事故が区間d₄で発生したのか
あるいは区間d₅で発生したのかの区別がつかない
という不都合があつた。

（発明の目的） 本発明は上記不都合に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、遠方制御で即座に入・
切可能でかつ事故時には時限式制御装置で迅速に
制御可能であり、さらに系統変更にも容易に対応
可能な開閉器制御装置を提供しようとするもので
ある。

（発明の概要） 本発明は配電線を適宜区間毎に区分する無電圧
開放形の配電線用開閉器を、時限式制御装置と遠
方制御装置の子局とを器合せて制御する装置にお
いて、開閉器への制御出力は、遠方制御で「入」
制御されてから停電後「切」制御されるまでの間
時限式制御装置の出力が有効であり、かつ遠方制
御で「入」制御されてから最初の停電までは子局
の出力が優先するように構成したことを特徴とす
る開閉器制御装置である。

（発明の実施例） 本発明の一実施例を第３図および第４図により
説明する。第４図において、制御装置１は、開閉
器５の両側の配電線d_iおよびd_i+1電圧の有無を検
出し電気を供給する電源変圧器６１および６２の
２次側に接続され、それらの電圧e₁およびe₂によ
つて出力を制御する時限式制御装置４′と、中央
装置３からの制御信号を伝送する伝送路８に接続
され、中央装置３からの制御信号によつて出力を
制御する子局２′および電圧e₁およびe₂のどちら
かまたは両方に電圧が有れば電圧出力₃を生ずる
切替回路９とから構成されている。尚切替回路９
は電圧e₁又はe₂の印加に応じてその接点は電圧の
印加側に切替えられ、両電圧e₁，e₂が印加された
ときは先に印加された電圧側が優先する。

配電線d_i、d_i+1は通常は三相あり、電源変圧器
６１，６２は単相であるので、三相のうちの二相
に接続することになる。従つてe₁とe₂とは位相が
一致していない場合があり、e₃を得るために電源
変圧器の２次側を直接接続すると短絡状態となる
ので、切替回路９が必要なのである。

第３図は本発明による時限式制御装置４′およ
び子局２′の一実施例を示す図である。本発明に
よる子局２′は従来例に比較し中央装置３からの
「入」信号を受信すると瞬時にONする接点c₁に
より励磁され、かつ自己の出力接点r₂によつて自
己保持される補助リレーR₂を新たに設け、この
補助リレーR₂の出力接点r₃（r₂と同期して連動す
る）を後述するように、第４図に示す時限式制御
装置４′の接点４′_-aとラツチリレーR₁の接点r₁と
の直列回路に対して並列接続するようにしてい
る。このように子局２′は、中央装置３からの
「入」信号でONとなり、停電の前後で状態変化
の無い第１の出力接点r₁と、「入」信号でONとな
り、「切」信号または停電でOFFとなる第２の出
力接点r₃を有する。

時限式制御装置４′は、電源変圧器６１，６２
の２次側に整流器D₁、D₂を夫々接続し、電源変
圧器６１側の電圧はそのまま内部に取り込まれて
電源となる。電源変圧器６２側の電圧は切換スイ
ツチSW₁が「順逆相用」側に切換えられたと
き、電源変圧器６１側と並列に接続されて内部の
電源となる。タイマＸには、ラツチリレーＬのｂ
接点１および自己保持接点x₁を並列にしたものを
介して電源が供給される。タイマＹには、タイマ
Ｘの時限ａ接点x₂と自己保持接点y₃を並列に接続
したものを介して電源が供給される。ラツチリレ
ーＬのロツク側には、タイマＹの時限ｂ接点y₁
と、タイマＸの時限ａ接点x₃又は瞬時ａ接点x₅と
切換スイツチSW₂介して電源が供給され、ロツク
解除側には、タイマＹの時限ａ接点y₂介して電源
が供給される。時限式制御装置４′の出力４′_-aは
タイマＹの瞬時ａ接点y₄で構成される。

以上のような構成において、切換スイツチSW₁
およびSW₂が「順送用」に設定されている場合
は、電源変圧器６１側から電圧が印加されると、
タイマＸに電圧が印加されＸ時限後に時限ａ接点
x₂によりタイマＹに電圧が印加される。瞬時ａ接
点y₄により４′_-aが出力されると開閉器５の操作
コイル５Ｃが励磁され、開閉器５の接点が投入さ
れる。これと同様に時限ｂ接点y₁と時限ａ接点x₃
によりラツチリレーＬはロツク状態となる。タイ
マＹに電圧が印加され続ければＹ時限後に時限ａ
接点y₂閉路によりラツチリレーＬをロツク解除状
態にする。Ｙ時限中の停電すなわち開閉器５の投
入により事故電流が流れ、再びしや断器CB₁のし
や断により配電線が停電するとラツチリレーＬは
ロツク状態のままになるので、その後しや断器の
再々閉路により電圧が印加されてもｂ接点１が開
放しているため、タイマＸに電圧が印加されず従
つてタイマＹにも電圧が印加されないので出力接
点y₄は開放状態を保つことになる。

切換スイツチSW₁およびSW₂が「順逆送用」
側に設定されている場合は、電源変圧器６１また
は６２のどちらか一方からのみ電圧が印加される
と「順送用」と同様にして4′_-aが出力される。

但しラツチリレーＬはタイマＸに電圧が印加さ
れると瞬時ａ接点x₅により即座にロツク状態とな
る。なおロツク解除は「順送用」と同様にＹ時
限完了時である。すなわちＸ時限中およびＹ時限
中に停電するとロツク状態となる。

開閉器への制御出力は、すでに第４図で説明し
た様に、切替回路９の出力電圧をe₃を時限式制御
装置の出力接点４′_-aと機械式ラツチリレーR₁の
出力接点r₁との直列回路を介して操作コイル５Ｃ
へ供給し、また同時に電圧出力e₃を補助リレー
R₂の出力接点r₃介して操作コイル５Ｃへ供給する
ようにしている。

このように、操作コイル５Ｃに対して接続され
る接点のうち、時限式制御装置の出力接点４′_-a
と直列接続される接点r₁を機械式ラツチリレーの
接点とし、また、並列接続される接点r₃を瞬時動
作、瞬時復帰する通常の補助リレーの接点とした
ので、開閉器への制御出力は、遠方制御で「入」
制御されてから停電後「切」制御されるまでの間
は、時限式制御装置の出力接点４′_-aが有効であ
り、かつ遠方制御で「入」制御されてから最初の
停電までの間は、子局の出力接点r₃が優先するよ
うに構成されている。

第１図、第３図および第４図において、本発明
の作用を説明する。変電所SSのしや断器CB₁が
投入されて配電線DL₁の区間d₁に電気が印加され
た時点では、接点４′_-aはまだOFFしているので、
区間d₂は未だ電圧は印加されていない。このと
き、中央装置３から「入」信号を送ることによ
り、子局２₁の出力接点r₁、r₃は共にONになり、
直ちに電源変圧器６１、切替回路９、出力接点r₃
を経由して操作コイル５Ｃに電気が供給され、開
閉器５₁は時限式制御装置４′のＸ時限の終了前で
も投入され区間d₂に電気を供給する。

この状態で区間d₂に事故が起きた場合は、変電
所の保護リレーの動作でしや断器CB₁がトリツプ
し、区間d₁およびd₂は停電する。停電により開閉
器５₁は無電圧開放され、これにより子局２₁の第
２の出力接点r₃はOFFとなる。しかし子局の第１
出力接点r₁は機械的にラツチされており、ON状
態を保持する。しや断器CB₁が再閉路すると区間
d₁に電気が印加され電源変圧器６１の２次側に電
圧e₁が生じるが、電源変圧器６２の２次側には電
圧e₂は生じず、この状態がＸ時限継続すると、時
限式制御装置４′₁の出力接点４′_-aがONとなる。
子局２′₁の第１の出力接点r₁はON状態を継続し
ているので電源変圧器６１、切替回路９、第１の
出力接点r₁、出力接点４′_-aを経由して操作コイ
ル５Ｃに電気が供給され開閉器５₁は投入される。
すると事故継続中の区間d₂に電気を供給したこと
になり直ちにしや断器CB₁が再トリツプし、区間
d₁およびd₂は停電する。すなわち時限式制御装置
４′₁は検出時限（Ｙ時限）内の停電となり出力接
点４′_-aはOFFのままロツクとなる。従つてしや
断器が再々閉路して区間d₁に電気が印加されても
時限式制御装置４′₁の出力接点４_-aはONになら
ず開閉器５₁は投入されないので、事故区間d₂に
は電気が供給されず系統から切離されたことにな
る。すなわち、配電線事故時は時限式制御装置
４′₁が正常に動作する。なお、万一中央装置３か
ら誤つて「入」信号が常閉点S₁に与えられても、
制御電圧が生じていないので、開閉器５₁が誤投
入することはない。

次に中央装置３の「入」制御で開閉器５₁が投
入されている状態において、区間d₂を工事等のた
めに停電としたい場合について説明する。中央装
置３から「切」信号を送ると、子局２′₁の第１お
よび第２の出力接点r₁及びr₃がOFFとなるので、
開閉器５₁は開放され区間d₂は停電となる。

すなわち第４図のような構成とすれば、事故発
生時には時限式制御装置で事故区間の切離しが迅
速にできると共に、工事等のための開閉器の
「入」、「切」が遠方制御で即座にできる。

さらに、第３図において時限式制御装置４′を
順逆送用とし、第５図に示すように全ての開閉器
に設置した場合を説明する。順逆送用の時限式制
御装置とは、電源変圧器の２次電圧e₁またはe₂の
どちらか一方からのみ電圧が印加された場合に、
Ｘ時限後に出力接点４′_-aをONとし、Ｘ時限中
及びＹ時限中に停電した場合は出力接点４′_-aは
OFFのままロツクするものである。第５図にお
いて、区分点S₁，S₂，…S₅，S₆，S₇とも第４図に
示す構成とし、時限式制御装置４′を順逆送用と
する。

今、区分点S₄を常開点とし、他を常閉点として
運用する場合には、中央装置３によりS₄を除く子
局に対して「入」制御を行い、S₄の子局に対して
「切」制御すれば、S₁，S₂，S₃およびS₅，S₆の子
局の出力接点r₁およびr₃がONとなり、S₁〜S₃お
よびS₅〜S₆の開閉切は投入され、先に説明した様
に事故で停電した後は時限式制御装置の出力接点
４′_-aで開閉器５は制御されるこになる。区分点
S₄の子局の出力接点r₁及びr₃はOFFとなつている
のでS₄の開閉器は開放のままとなる。次に配電系
統を変更して常開点をS₄からS₅へ移動して運用す
る場合には、中央装置３によりS₅を「切」制御
し、S₄を「入」制御すれば、S₄の時限式制御装置
が有効になり、S₅の時限式制御装置の出力は無視
されて常開点がS₄からS₅へ移動したことになる。
このとき、配電線の区間d₄で事故Ｆが起きた場合
はしや断器CB₁の再閉路動作によりS₃の時限式制
御装置４′₃の出力接点４′_-aがOFFでロツクする
のは先に説明した通りあるが、S₄の時限式制御装
置の出力も「順逆送用」を使用しているのでＸ時
限内の停電となり、OFFでロツクする。従つて
停電している健全な区間d₅を救済する目的で常開
点S₅を中央装置３により「入」制御し、区間d₅を
しや断器CB₂側から課電しても、区分点S₄の開閉
器５₄は投入されず事故区間d₄は確実に切離され
る。

すなわち配電系統の変更に伴い接続替え等の工
事が不要となりしかも制御装置も１種類で良いこ
とになる。

また第５図において常開点をS₄として運用して
いる場合に、区間d₆で工事を行うために、中央装
置３からS₅、S₆「切」、S₄「入」と制御し、しや断
器CB₁側から区間d₁〜d₅を課電している状態で、
区間d₅に事故が発生した場合はS₄の時限式制御装
置４₄が有効になつているのでしや断器CB₁の再
閉路動作でS₄の時限順送制御装置がロツクし、区
間d₅に事故が発生していることが明確になる。

（発明の効果） 以上述べた様に本発明によれば、遠方制御装置
の子局の出力接点として２種類すなわち、中央装
置からの「入」信号でON状態となり、「切」信
号でOFF状態となり、停電の前後で状態変化の
ない第１の出力接点と、「入」信号でON状態と
なり、「切」信号又は停電でOFF状態となる第２
の出力接点とを設け、時限式制御装置の出力接点
と第１の接点とを直列に接続し、この直列回路に
第２の接点を並列に接続し、これらの直並列回路
を経由して制御電圧を操作コイルに印加するよう
にし、しかも各区分点には順逆送用時限式制御装
置および前記子局を設置するようにしたもので、
中央装置から区分点の常開点から常閉点またはそ
の逆が容易に行えかつ系統変更時の時限式制御装
置の接続替え工事が不要となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の開閉器制御方式を説明するため
の系統図、第２図は従来の常閉点における制御出
力の組み合せ方を示すブロツク図、第３図は本発
明による時限式制御装置と子局の一例を示す結線
図、第４図は本発明の一実施例を示すブロツク
図、第５図は本発明の一応用例を示す系統図であ
る。 １……制御装置、２′……子局、３……中央装
置、４′……時限式制御装置、r₁……子局の第１
の出力接点、r₃……子局の第２の出力接点、４′_-
ａ……時限式制御装置の出力、９……切替回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 配電線保護リレーおよび再閉路装置を有する
   配電用変電所からしや断器を介して導出された配
   電線を、無電圧開放形の配電線用の開閉器によつ
   て適宜区間毎に区分し、これら区分毎に時限式制
   御装置及び中央装置からの制御信号によつて出力
   が制御される遠方制御装置の子局を組合せて配電
   系統の開閉器を制御する装置において、 前記子局は中央装置からの「入」信号受信で閉
   路し、「切」信号受信で開路し、かつ停電の前後
   で状態変化しない第１の出力接点と、「入」信号
   受信で閉路し、「切」受信または配電線の停電で
   開路する第２の出力接点とを有し、 前記時限式制御装置は配電線路電圧印加後の投
   入時後に閉路し、配電線の停電で開路する第３の
   出力接点およびこの第３の接点の閉路後の所定時
   間以内に配電線が停電した場合、以後の当該開閉
   器の投入をロツクするロツク機能を有し、 前記開閉器に印加される電源側あるいは負荷の
   電圧を制御用電圧として出力する電源変圧器およ
   びこの電源変圧器の出力電圧のいずれか一方を出
   力する切替回路とからなる電源回路を設け、 前記第１の出力接点と第３の出力接点とを直列
   にして開閉器の操作コイルと電源回路間を接続
   し、さらに第１の出力接点と第３の出力接点との
   直列回路に対し第２の出力接点を並列接続したこ
   とを特徴とする開閉器制御装置。