JPH0378424A - 配電線地絡保護装置 - Google Patents

配電線地絡保護装置

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JPH0378424A
JPH0378424A JP21166489A JP21166489A JPH0378424A JP H0378424 A JPH0378424 A JP H0378424A JP 21166489 A JP21166489 A JP 21166489A JP 21166489 A JP21166489 A JP 21166489A JP H0378424 A JPH0378424 A JP H0378424A
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久雄 山本
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大薮 耕一郎
Toshinobu Ebizaka
敏信 海老坂
Keiji Isahaya
諌早 啓司
Akira Kaneda
明 金田
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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、地絡故障時に、配電線の零相電流により動
作する地絡方向リレーによって配電回線を配電用変電所
の母線から切り離す配電線地絡保護装置に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
第2図は従来の配電線地絡保護装置を示すブロック接続
図であり、図において、1は配電用変圧器、2はこの配
電用変圧器1に接続された配電用変電所の母線、L+ 
、L2.・・・しいは配電用変電所の母線2に接続され
た配電線、CB+ 、CBz・・・CB、は各配電線り
、、L2.・・・L7と配電用変電所の母線2との間に
接続されたしゃ断器、ZCT、、ZCT、、・・・ZC
T、Gよ零相変流器で、これらが各配電線L+、Lx、
・・・L7の零相電流を検出して、その出力を2次側に
接続した各配電線の地絡方向リレー67G、、670Z
 、・・・67G、lに人力するようになっている。G
PTは配電用母線2に接続された接地用変圧器で、これ
には地絡故障の際に発生する零相電圧を検出して動作す
る地絡過電圧リレー64と、上記配電線り、。
L2.・・・しわの地絡方向選択を行う上記地絡方向リ
レー67G+ 、  6’tat 、・・・67G7と
が接続されている。また、AND、、AND、、・・・
AND7はn個のアンドゲートANDで、これらが地絡
過電圧リレー64が検出する零相電圧に対応する動作信
号Qと、各地絡方向リレー67G、。
67G、、−67G、の動作信号P+ 、Pz 、”・
P7との論理積をとる。To、Tt 、・・・T、、は
アンドゲートAND、、AND、、・・・AND、の出
力時間(継続時間)をカウントするタイマTで、所定時
間経過後にタイムアツプ信号、つまり、各配電線L+、
Lx、・・・Lfiの地絡検出信号を出力する。なお、
この地絡検出信号は上記しゃ断器CB、、CBz 、・
・・CB、のしゃ所用に利用される。St、St、・・
・S、、は各配電線り、、Ll。
・・・L、間に、これらの所定区間ごとに接続されたル
ープ開閉器で、これの閉成時には配電用変電所の母線2
とともにループ回路を形成する。なお、各配電線り、、
L、、・・・I−1には所定区間ごとに区分開閉器(図
示しない)が設けられている。
次に動作について説明する。まず、各配電線り、、L、
、・・・L7のいずれにも異常がない場合には、各区間
ごとに接続された負荷に対して電力が正規に供給される
。一方、上記各配電線り、。
Lx、・・・L、、のいずれか、例えば配電線L2の故
障点F、で地絡事故が発生すると、この故障点FI、大
地および零相変流器zcTzに零相電流iozが流れる
。このため、この零相変流器ZCT2の2次側に接続し
た地絡方向リレー67G2に零相2次電流が流れ、かつ
接地用変圧器GPTを介して零相電圧が入力されて、こ
れが動作する。
方、このとき地絡過電圧リレー64は事故時に発生する
零相電圧を検出し、この零相電圧に対応する動作信号Q
を上記地絡方向リレー67G2の動作信号Ptとともに
アンドゲートAND!に入力する。このため、アンドゲ
ートA N D zは地絡検出信号を出力し、所定時間
後しゃ断器CB zを開放する。なお、このほかの配電
線り、、L、、・・・Llで生じた地絡事故の保護動作
も、上記と同様にして行われる。
ところで、上記各配電線LI+LZ+ ・・・Lfiの
保守点検を、区間を限って実施する必要が生じる場合が
あり、例えばしゃ断器CB zとループ開閉器S、との
間の配電線L2の点検をする場合には、ループ開閉器S
、を閉じるとともにしゃ断器CB。
を開放し、このしゃ断器CB、の開放後も、引続き配電
線L2につながる各種の負荷にしゃ断器CB lを通じ
て電力を供給できるようにしている。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の配電線地絡保護装置は以上のように構成されてい
るので、上記のような保守2点検活動において、ループ
開閉器S1を閉じた場合には、2つの配電線り、、I、
2、配電用変電所の母線2およびループ開閉器S、を結
ぶループ回路に、配電線撚架のアンバランスなどによる
零相循環電流が矢印のように流れる。そして、この場合
には、通常零相電圧が発生していないので、零相変流器
ZCT+ 、ZCTzに接続された地絡方向リレー67
G+ 、67G、のいずれも誤動作することはない。
しかしながら、ループ開閉器を閉じている期間中に、他
の配電線しいなどに故障点F2で地絡事故が発生すると
、接地用変圧器GPTには零相電圧が発生するので、こ
の零相電圧と上記零相循環電流とにより、第3図に示す
ような位相特性をもつ地絡方向リレー61G+ 、67
Ggのいずれかが誤動作し、アンドゲートA N D 
+ もしくはAND、に動作信号QおよびP、またはP
2を出力する。従って、しゃ断器CB、、CB、は自回
線事故ではないので、開放不要にも拘らずいずれかが開
放してしまい、配電線の給電能力が下がり、電力供給上
のサービスを低下してしまうなどの問題点があった。
この発明は上述のような従来の実情に鑑みてなされたも
のであり、零相電流により動作する地絡方向リレーによ
って、地絡時にしゃ断器をトリップして配電系統を保護
する配電線地絡保護装置において、各配電線の零相電流
が、上記ループ回路形成にもとづくものであることを変
電所側等の配電線監視所において自動的に検知し、迅速
に必要な措置をとることができるようにすることを目的
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地絡保護装置は、配電用変電所の
母線にしゃ断器をそれぞれ介して接続された、複数の配
電線の各々に対応して零相電流検出器を設けて、これに
より対応配電線に流れる零相電流を検出し、この零相電
流検出器の出力を受けて、地絡時に地絡方向リレーを作
動することにより、上記対応しゃ断器をトリップさせ、
上記各配電線の所定の配電線間にループ開閉器を接続し
、これの閉成時に上記母線とともにループ回路を形成す
る配電系統において、各零相電流検出器に対応してサン
プルホールド回路を設けることにより、対応零相電流検
出器の出力をサンプリングし、このサンプリングにより
得られた零相電流情報を保持するようにし、この保持し
た零相電流情報をマルチプレクサにより選択出力し、こ
の出力結果にもとづき、零相電流有無判定手段によって
、各配電線の零相電流の絶対値が等しく、かつ該零相電
流の位相が1.80°となる関係の有無を検出し、その
検出結果を読み出し可能に貯えるように構成したもので
ある。
〔作 用〕
この発明における零相電流有無判定手段は、マルチプレ
クサが出力する各配電線ごとの零相電流の電圧変換値に
もとづいて、該零相電流の絶対値が等しく、かつ位相が
180°となる関係の有無を検出し、また、ループ回路
位置、ループ回路形成回数などを特定するデータを出力
したり、あるいは零相循環電流による方向地絡リレーの
誤動作の可能性を推定したりする。
〔発明の実施例〕
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、67Lは配電用変圧器1などとともに変電
所側に、あるいは営業所等のいわゆる配電線監視所に設
けられる零相循環電流検出装置、T r 1 、 T 
r z 、・・・Tr、は各零相電流検出器(以下、零
相変流器と記す)ZCT、、ZCT、。
・・・ZCT、からの零相電流出力を各地絡方向リレ6
7G+ 、67Gz 、・・・67G、、用の入力に変
換する入カドランス、R,、R,、・・・R,1は入カ
ドランスTr++ Trz、 Tr3の2次側に並列に
入れた電流/電圧変換用の抵抗器、SH,、SH,。
・・・SH,はサンプルホールド回路、MPXはサンプ
ルホールド回路S H++ S Hz、・・・SH,l
の各出力を1つずつ選択入力するマルチプレクサ、A/
DはマルチプレクサMPXの出力をディジタル変換する
アナログ/ディジタル変換器、ROMは動作判定プログ
ラムを格納するリードオンリメモリ、RAM、、RAM
、は各種の入力データを蓄積するランダムアクセスメモ
リ、Dloはディジタルアウトプット回路、CPUは零
相電流有無判定手段としてのマイクロプロセッサで、上
記動作判定プログラムに従って、ループ回路の有無、零
相電流の大きさ、ループ回路形成回数、ループ回路形成
日時9時間2時間帯などを演算したり、零相地絡電流に
よる方向地絡リレーの誤動作を推定したりする。
なお、このほかの第2図に示したものと同一の部分には
同一符号を付して、その重複する説明を省略する。
次に動作について説明する。まず、各配電線L+、Lz
、・・・しわのいずれもが正常な場合や、ループ回路の
形成がない状態で地絡事故を生じて、この事故にかかる
配電線のしゃ断器CB、。
CB、、・・・CB、が開放する場合の各動作は、従来
と同様である。一方、上記のように配電線L1゜Lx、
・・・L7の点検を区間を限って実施する場合には、ル
ープ開閉器St、S2 ・・・S7のいずれかが閉じて
、上記のようなループ回路が形成される。例えば、ルー
プ開閉器S1が閉じられた場合には、このループ開閉器
S3、配電線L+ 、Lzおよび配電用変電所の母線2
が作るループ回路に、零相循環電流が流れる。一方、零
相変流器ZCT、。
ZCT、には互いに位相が180°異なる零相電流が流
れ、これが入カドランスTr+、Trzおよび地絡方向
リレー67G、、67G2に入力される。
また、入カドランスT r 、 、 T r zに入力
された零相電流は抵抗器R+ 、Rzにて電圧変換され
、この電圧変換された零相電流情報は各サンプルホール
ド回路S H+  S Hzで、例えば30°間隔でサ
ンプリングされると共に、−時的に保持された後、マル
チプレクサMPXによって次々に取り出される。このよ
うにして取り出された零相電流データはアナログ/ディ
ジタル変換器A/Dによりディジタルデータに変換され
、これらの各データを一旦ランダムアクセスメモリRA
M、に格納する。
また、マイクロプロセッサCPUはリードオンリメモリ
ROMに格納したプログラムに従って、零相電流■。+
+Iozの各絶対値と位相を算出し、上記のような絶対
値が等しく、位相が180°の関係があるか否か、つま
りループ回路の有無を判定し、さらにそのループ回路が
ある配電線、ループ回路の年2月または日ごとの形成(
発生)回数、ループ回路形成の時期1時間帯、零相電流
の大きさなどを判定し、その結果をランダムアクセスメ
モリRAMtに格納する。一方、格納データとしては、
上記とは別にしゃ断器のオン、オフ状態、工事情報等も
格納できるようにし、また、この格納データは必要に応
じ表示装置で表示できる。さらに、上記ループ回路があ
った場合に、例えば他の配電線L3で地絡事故が発生し
た場合に、上記マイクロプロセッサCPUによるループ
回路有りの判定データにもとづき、このループ回路上の
2つのしゃ断器CB、、CB、を、従来のように開放す
るのを阻止する動作ロック信号Kを、ディジタルアウト
プット回路D10から出力することもできる。
なお、ループ当該線に故障が発生した場合は、ループ当
該線以外の回線の地絡方向リレー67Gが動作してない
ことを条件に、上記動作ロック信号Kを出さないように
する等の工夫は応用展開として充分考え得る。また、こ
のようなマイクロプロセッサCPUによる演算結果から
、零相循環電流による地絡方向リレー61G+ 、61
Gzの誤動作を予想することもできる。
さらに、ランダムアクセスメモリRAMZには、零相電
流1.の大きさ、事故発生配電線、日時などを格納して
おくことにより、これを必要に応じて読み出すようにす
ることができる。またさらに、零相循環電流検出装置6
7X、ではランダムアクセスメモリRAM+ 、RAM
zの内容とともに、しゃ断器のオン、オフ、区分開閉器
のオン、オフ、工事情報をストアしておき、これらの内
容をすべて監視できるようにすれば更に実用性が向上す
る。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、配電用変電所の母線
にしゃ断器をそれぞれ介して接続された複数の配電線の
各々に対応して零相電流検出器を設けて、これにより対
応配電線に流れる零相電流を検出し、この零相電流検出
器の出力を受けて、地絡時に地絡方向リレーを作動する
ことにより、上記対応しゃ断器をトリップさせ、上記各
配電線の所定の配電線間にループ開閉器を接続し、これ
の閉成時に上記母線とともにループ回路を形成する配電
系統において、各零相電流検出器に対応してサンプルホ
ールド回路を設けることにより、対応零相電流検出器の
出力をサンプリングし、このサンプリングにより得られ
た零相電流情報を保持するようにし、この保持した零相
電流情報をマルチプレクサにより選択出力し、この出力
結果にもとづき、零相電流有無判定手段によって、各配
電線の零相電流の絶対値が等しく、かつ該零相電流の位
相が180°となる関係の有無を検出し、その検出結果
を読み出し可能に貯えるように構成したので、ループ回
路の形成回数や時期を監視しながら、配電線の保守管理
のタイミングを設定したり、零相循環電流による地絡方
向リレーの誤動作を予想できる。
また、上記監視結果を表示したり、ループ回路を形成し
ている正常な配電線におけるしゃ断器の不用意な開放を
予防することも可能である。
【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地絡保護装置
を示すブロック接続図、第2図は従来の配電線地絡保護
装置を示すブロック接続図、第3図は地絡方向リレーの
位相特性を示すグラフ図である。 2は配電用変電所の母線、CB、、CB、、・・・CB
、はしゃ断器、L、、L2.・・・しいは配電線、67
c、、67C;z 、・・・67G7は地絡方向リレ、
ZCT+ 、ZCTz 、・・・ZCT、は零相電流検
出器、S、、S2.・・・S7はループ開閉器、R1,
R2、・・・R,lば抵抗器、SH,、SH2゜・・・
SH,、はサンプルホールド回路、MPXはマルチプレ
クサ、CPUは零相電流有無判定手段(マイクロプロセ
ッサ)。 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.  配電用変電所の母線にしゃ断器をそれぞれ介して接続
    された複数の配電線の各々に対応して設けられ、対応配
    電線に流れる零相電流を検出する零相電流検出器と、こ
    の零相電流検出器の出力が供給され、地絡時に動作して
    上記対応しゃ断器をトリップさせる地絡方向リレーと、
    上記各配電線の所定の配電線間に接続され、その閉成時
    に上記配電用変電所の母線とともにループ回路を形成す
    る複数のループ開閉器とを備えた配電系統において、上
    記各零相電流検出器に対応して設けられ、対応零相電流
    検出器の出力をサンプリングし、このサンプリングによ
    り得られた零相電流情報を保持するサンプルホールド回
    路と、上記各サンプルホールド回路に保持された零相電
    流情報を選択出力するマルチプレクサと、上記マルチプ
    レクサの出力にもとづき、上記各配電線の零相電流の絶
    対値が等しく、かつ該零相電流の位相が180゜となる
    関係の有無を検出するとともに、その検出結果を読み出
    し可能に貯える零相電流有無判定手段とを備えているこ
    とを特徴とする配電線地絡保護装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5483167A (en) * 1992-09-08 1996-01-09 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Computer controlled ground detecting method for inverter unit and apparatus therefor

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