JPH06303720A - 故障点標定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 精度の良い故障点までの距離評定ができ、速
やかな故障の復旧に役立つことができる多端子平行２回
線系統における高抵抗接地系故障評定装置を得る。 【構成】 地絡方向継電器の作動により駆動され、第１
及び第２の整定時間を有する第１及び第２の補助タイマ
を設け、回線トリップによる前記地絡方向継電器の復帰
信号と前記タイマの第１及び第２の整定時間とのそれぞ
れの論理積結果により、故障回線電流あるいは平行２回
線分岐負荷補償を施した前記故障回線電流に基づき故障
点までのインピ−ダンスを求め故障点までの距離評定を
行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高抵抗接地系多端子平
行２回線系統対策を有する故障点評定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、高抵抗接地系多端子平行２回線
系統対策を有する故障点評定装置（以下、単に「故障点
評定装置（ＦＬ）」という。）は、多端子平行２回線系
統に、一線地絡が発生したとき、 (１)．自端子の回線電圧及び回線電流を用いて故障点ま
でのインピーダンスを測定し、既知である単位長さ当た
りのインピーダンスから故障点までの距離を演算して求
める地絡インピーダンス演算方式（以下、単に「Ｚg方
式」という。) (２)．平行２回線の故障回線と健全回線の故障（零相）
電流の比から故障点までの距離を演算して求める零相差
電流演算方式（以下、単に「Ｉo方式」という。) が適用されている。

【０００３】図１は、高抵抗接地系の３端子平行２回線
系統へ適応した従来の故障点評定装置（ＦＬ）の評定方
式を示すものであって、故障点評定装置（ＦＬ）(３)の
設置端であるＡ端子(s/s)からみて分岐点(５)より遠方
のＦ点における一線地絡故障の場合を示すものである。

【０００４】図１において、１は交流電力源であって、
高抵抗器(２) を介して接地され、Ａ,Ｂ,Ｃ端子(s/s)を
有する３端子電力系統を構成する。なお、各端子Ａ,Ｂ,
Ｃ端子(s/s)には、それぞれ回線遮断器（ＣＢ）(６) が
設置されている。そして、この電力系統は、Ａ端子(s/
s)-分岐点(５) 間は、インピーダンスＺ1からなる平行
２回線送電線で構成され、相手端子併用母線(４)、及び
分岐点(５)-Ｃ端子(s/s)間は、インピーダンスＺ2から
なる単回線送電線にて構成されている。

【０００５】いま、故障点評定装置（ＦＬ)(３)の設置
端であるＡ端子(s/s)からみて分岐点(５)より遠方のＦ
点において一線地絡故障が発生した場合、故障点評定装
置（ＦＬ）(３)における評定方式が、Ｚg方式では、各
回線（１Ｌ,２Ｌ）には故障（電相）電流Ｉf が分流し
て１/２・Ｉf づづ流れてしまうので、Ａ端子(s/s)の回
線電圧・電流から計算される故障点Ｆまでのインピーダ
ンス値が略２倍に計算される結果、２倍の距離評定とな
り、また、Ｉo方式では、両回線（１Ｌ,２Ｌ）の故障
（零相）電流が等しいので、相手端子併用母線(４)の故
障とみてしまい距離評定が不可能となる等の問題点が生
じる。

【０００６】そこで、従来は、故障点評定装置（ＦＬ)
(３)の設置端であるＡ端子(s/s)からみて、分岐点５よ
り遠方の故障と分岐点(５)手前の故障とでは故障点評定
装置（ＦＬ）(３)の設置端であるＡ端子(s/s)における
回線遮断器(６ａ)のトリップ時間に差があることに着目
し、ＦＬ内蔵リレー（地絡方向継電器(ＤＧ)）の復帰直
前のデータと該内蔵リレー（ＤＧ）の動作で駆動する補
助タイマー（ＤＧＴ）とによって、Ｉo方式とＺg方式を
使い分ける方式を採用していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｉo方
式は平行２回線の故障回線と健全回線の故障(零相）電
流の比から故障点までの距離を求めることから原理上精
度が高い評定ができるが、平行２回線の片回線運用時に
は使用することができない欠点を有し、また、Ｚo方式に
は次のような評定誤差が生じるの欠点がある。

【０００８】図１に示す系統においては、Ａ端子(s/s)
からみて分岐点(５)以遠のＦ点において一線地絡故障が
発生したとき、すでに回線（１Ｌ，２Ｌ）には相手端子
併用母線(４)を介してＢ端子(s/s)への分岐負荷電流ｉ
が流れているので、このような系統における Ｚg方式で
は、Ａ端子(s/s)から各回線（１Ｌ,２Ｌ）に流れる電流
は、故障電流(Ｉf／２)に分岐負荷電流(ｉ/２)が上乗せ
されるため、各回線（１Ｌ,２Ｌ）の電圧と電流で求め
たインピーダンスは実際の故障点Ｆまでのインピーダン
スに比べ小となることから、その距離評定に誤差が生じ
てしまう。したがって、その対策として、予め分岐負荷
容量を設定しその分岐負荷電流（ｉ）をＡ端子(s/s)の
各回線相の故障電流から差し引く手段（以下、「分岐負
荷補償」という。）を用いているが、図１に示す３端子
２回線系統に適用される故障点評定装置（ＦＬ）は、分
岐点(５)以遠の故障の場合、該ＦＬ設置端子（Ａ s/s）
の回線遮断器(６ａ)のトリップが地絡故障点Ｆに近い端
子（Ｂ,Ｃ s/s）の回線遮断器(６ｂ，６ｃ)から順次ト
リップする直列トリップの最後となることがあるので、
この直列トリップの直前（ＦＬ内蔵リレーＤＧの復帰直
前）のデータは分岐点(５)の分岐負荷電流ｉが零(ｉ/２
＝０）となっており、そのまま、分岐負荷電流補償を実
施すると誤差を生じてしまう。一方、直列トリップには
ならない片回線運用時などの場合は分岐負荷補償を実施
する必要がある。

【０００９】したがって、現状では、分岐負荷補償を実
施するか否かは、分岐負荷電流の整定値入力の有無だけ
で判断して、どちらかの運用で割り切らざるを得なかっ
たため、従来の故障点評定装置（ＦＬ）においては、精
度よく故障点の距離評定ができない欠点を有し、そのた
め系統の速やかな故障復旧ができない問題があった。本
発明は、以上のような問題を解決するためになされたも
のである。

【００１０】

【課題を解決するための手段、作用】故障点評定装置
（ＦＬ）内蔵の地絡方向継電器（ＤＧ）の作動によって
駆動される第１，２の補助タイマ（ＤＧＴ）を設置し
て、第１の補助タイマ（ＤＧＴ１）を既設の回線選択継
電器（ＳＧ）による直列トリップ時限に整定し、第２の
補助タイマ（ＤＧＴ２）を前記地絡方向継電器（ＤＧ）
によるトリップ時限に整定し、前記ＦＬ設置端における
回線遮断器（ＳＧ）のトリップが前記第１，２補助タイ
マ（ＤＧＴ）のどちらの整定時間内で行なわれたかを判
別する判別手段を設け、該判別手段によって回線分岐負
荷補償を実施するか否かを決定し実行した後、Ｚo方式
による故障点評定手段により故障点までの距離を評定す
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図２，３を用いて説
明する。

【００１２】図２は、本発明の故障点評定装置（ＦＬ）
を適用して地絡故障点を評定する高抵抗接地系の多端子
平行２回線系統を示すものである。

【００１３】この多端子平行２回線系統は、高抵抗器
(２)を介して接地された交流電力源(１)供給端子で故障
点評定装置(３)の設置端であるＡ端子(s/s),及びＢ端子
(s/s),Ｃ端子(s/s),Ｄ端子(s/s) Ｅ端子(s/s)から構成
されている。

【００１４】なお、各端子(s/s)には回線遮断器（Ｃ
Ｂ）(６)を介して、負荷（Ｌ）が接続されている。

【００１５】そして、前記回線選択継電器（ＳＧ，図示
せず）の整定は、該回線選択継電器（ＳＧ）により保護
する平行２回線（１Ｌ，２Ｌ）の分岐負荷を認識、すな
わち、故障（事故）電流に分岐負荷電流を加味して整定
されている。

【００１６】表１は、図２に示す高抵抗接地系の多端子
平行２回線系統における地絡故障区間によるトリップ順
序及びそのＡ端子(s/s)おける故障除去時間、すなわち、
トリップ時間を示すものである。

【００１７】図２に示す高抵抗接地系多端子平行２回線
系統において、いま、Ａ端子(s/s)に近い区間(イ)のＦ１
点で一線地絡故障が発生すると、Ａ端子(s/s）の故障回
線２Ｌには過大な故障電流が流れ、遮断電流値に整定さ
れている既設の回線選択継電器(ＳＧ,図示せず)、及び
誤動作防止用タイマ（ＳＧＴ,例えば60ms秒の整定，図
示せず）が作動し、表１に示すように「60ms秒＋α」経
過後、回線遮断器(６ａ)がトリップし、事故点Ｆ１を交
流電力源(１)から切り離す。故障点Ｆ１が切り離される
と、交流電源(１)から健全回線(１Ｌ)を介して廻り込み
故障電流が各端子(s/s)の分岐負荷電流に重畳されて流
れるため各端子(s/s)の電流が急上昇し、故障点Ｆ１に
近いＢ端子(s/s)の回線遮断器(６ｂ)及びＣ端子(s/s)の
回線遮断器(６ｃ)が順次トリップする。

【００１８】その後、回線電流が上昇して下位端子であ
るＤ,Ｅ端子(s/s)のにおける分岐回線電流が整定した遮
断電流値に達すれば該Ｄ,Ｅ端子(s/s)の回路遮断器(６
ｄ,６ｅ)も順次トリップされる。

【００１９】次に、Ａ端子(s/s)とＢ端子(s/s)の中間区
間(ロ)のＦ２点において一線地絡事故が発生すると、Ａ
端子(s/s)及びＢ端子(s/s)の分岐回線に故障電流が流れ
るので、両端子既設の回線選択継電器（ＳＧ,図示せ
ず）及び誤動作防止用タイマ(ＳＧＴ,図示せず）が作動
し、表１に示すように「（60ms＋α）」及び「（60ms＋
β）」経過後、ほぼ同時に回線遮断器(６ａ,６ｂ)がト
リップし、故障点Ｆ２を切り離す。その後、Ｃ端子(s/
s）の分岐回線電流が健全回線(１Ｌ)からの廻り込み故
障電流により上昇して該端子既設の回線遮断器(６ｃ)が
トリップし、その他の端子Ｄ(s/s),Ｅ(s/s)の回線遮断
器(６ｄ,６ｅ)も同様に故障電流の健全回線廻り込み電
流の大きさによりトリップする。

【００２０】次に、Ｂ端子(s/s）に近い区間(ハ)のＦ３
点において一線地絡事故が発生すると、Ｂ端子(s/s)の
分岐回線に故障電流が流れるので、まず、該端子Ｂ(s/
s)既設の回線選択継電器(ＳＧ,図示せず）及び誤動作防
止用タイマ(ＳＧＴ,図示せず）が作動し、表１に示すよ
うに「60ms＋β」経過後、該端子の回線遮断器（６ｂ）
がトリップする。Ｂ端子(s/s）の回線遮断器(６ｂ)がト
リップした後、故障点Ｆ３に流れる故障電流は全てＡ端
子(s/s）の故障回線(２Ｌ)を通じて流れるので、該Ａ端
子(s/s)回線電流が上昇して該端子既設の回線選択継電
器（ＳＧ,図示せず）及び誤動作防止用タイマ（ＳＧ
Ｔ，図示せず）が作動し「60ms＋α」経過後、すなわ
ち、地絡事故発生から「120ms＋α＋β」 経過後に回線
遮断器(６ａ)が直列トリップする。ほぼ同時に、Ｃ端子
(s/s）端子における分岐回線電流も健全回線（１Ｌ）か
らの廻り込み故障電流が増加して「60ms＋γ」経過後、
すなわち、地絡事故発生から「120ms＋β＋γ」経過後
に回路遮断器(６ｅ)が直列トリップする。

【００２１】次に、Ｂ端子(s/s)とＣ端子(s/s)の中間区
間(ニ)のＦ４点において一線地絡事故が発生すると、Ｂ
端子(s/s),Ｃ端子(s/s)の回線遮断器(６ｂ,６ｃ)がそれ
ぞれ「60ms＋β」,「60ms＋γ」経過後、ほぼ同時にト
リップする。 それらの回線遮断器(６ｂ,６ｃ)がトリッ
プすると、故障電流はＡ(s/s)端の故障回線（２Ｌ)を通
して流れるようになるので、該Ａ端子(s/s）の回線電流
が上昇して該端子の回路遮断器(６ａ)が「60ms＋α」経
過後、すなわち、地絡事故発生から「120ms＋α＋β」
経過後に直列トリップする。

【００２２】更に、Ａ端子(s/s）から遥に遠い区間(ホ)
のＦ５点で一線地絡事故が発生すると 、故障点Ｆ５に
近いＣ端子(s/s)及びＤ端子(s/s)の回線遮断器(６ｃ,６
ｄ)が先ずトリップする。その後、Ｂ端子(s/s)の分岐回
線電流が増大して該Ｂ端子(s/s)の回線遮断器（６ｂ）
が直列トッリプし、その後に、Ａ端子(s/s）の回遮断器
(６ａ)が直列トリップする。

【００２３】Ａ端子(s/s)の回線遮断器６ａのトリップ
は、表１に示すように故障区間が(ハ),(ニ)区間の場合
は、故障除去時間「(60ms＋β)＋(60ms＋α）＝120＋α
＋β」で２番目にトリップし、(ホ)区間の場合は、故障
除去時間「(60ms＋γ)＋(60ms＋β）＋（60ms＋α）＝1
80＋α＋β＋γ」で３番目にトリップし、いずれも所謂
「直列トリップ」となる。

【００２４】Ａ端子(s/s）に設置された故障点評定装置
（ＦＬ）(３)は、地絡事故発生時に流れる故障(零相）
電流を計器用変流器(７ａ)により測定して前述のＺg方
式によって故障点Ｆの距離評定を行なうものである。こ
のＺg方式による距離評定は、地絡事故時におけるＡ端
子(s/s)の回線電圧・電流に基づいて故障点Ｆまでの線路
インピーダンスを求め、既知の単位当たりの線路インピ
ーダンスとの比較によって距離評定を行なうものであ
る。したがって、Ｚg方式における回線電流の測定は、
故障電流のみによって行なわなければ、距離評定に誤差
が生じてしまうことは前述のとおりである。

【００２５】以下、表１を参照して評定誤差が生じない
本発明の故障点評定装置（ＦＬ）を説明する。

【００２６】地絡事故が区間(イ),(ロ)で発生したと
き、故障点評定装置(３)の設置端であるＡ端子(s/s)の
故障回線(２Ｌ)に流れる電流は故障電流Ｉｆのみである
から、この故障回線（２Ｌ）の回線遮断器（６ａ）がト
リップするまでの時間（60ms＋α）内に流れている回線
電流（故障電流のみ）の大きさを測定して距離評定を行
なえば距離評定誤差は生じない。

【００２７】次に、地絡事故が区間(ハ)で発生したとき
は、故障点評定装置３の設置端であるＡ端子(s/s)の故
障回線(２Ｌ)にはＢ端子（s/s）への分岐負荷電流(ｉ)
が流れているので、故障電流Ｉｆのみを測定し評定誤差
を生じない距離評定をするためには、叙上の「分岐負荷
補償」を実施しなければならないが、回線遮断器(６ａ)
のトリップ直前の故障回線(２Ｌ)に流れる電流が、回線
選択継電器（ＳＧ）による直列トリップ時の故障電流Ｉ
ｆのみか、それとも地絡方向継電器（ＤＧ）によるトリ
ップ時の分岐負荷電流を含む故障電流かの判別ができ
ず、むやみに分岐負荷補償を実施すると距離評定誤差を
生じることになる。

【００２８】このことは、地絡事故が区間(ニ),(ホ)で
発生したときも同様であり、距離評定装置３の設置端Ａ
端子(s/s)の故障回線(２Ｌ)には、Ｂ(s/s),Ｃ(s/s),Ｄ
(s/s)及びＥ端子(s/s)への分岐負荷電流(ｉ) が流れる
ので、むやみに分岐負荷補償を実施すると、距離評定誤
差を生じることになる。

【００２９】そこで、本発明の故障点評定装置（ＦＬ）
は、ＦＬ設置端である端子(s/s）の回線遮断器(６ａ)の
トリップが、回線選択継電器（ＳＧ）による直列トリッ
プか、それともＦＬ内蔵の地絡方向継電器（ＤＧ）によ
るトリップかを判別して、後者すなわち地絡方向継電器
（ＤＧ）によるトリップ時のみ、トリップ直前の故障回
線に流れる電流に対し分岐負荷補償をするものである。

【００３０】第３図は、本発明の故障点評定装置（Ｆ
Ｌ）の実施例を示すブロック図である。

【００３１】図において、11はＦＬに内蔵され、系統の
一線地絡事故により作動し、回線遮断器（ＣＢ,図示せ
ず）のトリップによる事故電流遮断によって復帰する地
絡方向継電器（ＤＧ），12は設定時間Ｔ１（(120ms＋α
＋β)∧Ｔ１∧(180ms＋α＋β＋γ)）を有し、前記地絡
方向継電器（ＤＧ）の作動により駆動される補助タイマ
ー（67ＧＴ１）、12'は設定時間Ｔ２（Ｔ２＞(180ms＋
α＋β＋γ)）を有し、前記地絡方向継電器（ＤＧ）の
作動により駆動される補助タイマー（ＤＧＴ２）、13は
地絡方向継電器（ＤＧ）の復帰時に作動するワンショッ
ト・マルチ、14は回線遮断器(ＣＢ）のトリップが回線選
択継電器（ＳＧ）による直列トリップであることを判別
する判別信号Ｘを出力する論理積回路、14'は回路遮断
器ＣＢのトリップがＦＬ内蔵の地絡方向継電器（ＤＧ）
によるトリップであることを判別する判別信号Ｙを出力
する論理積回路、15は平行２回線分岐による分岐負荷補
償を禁止する禁止手段、16は平行２回線分岐による分岐
負荷補償を行なう補償手段、17はＺo方式による故障点
までの距離を演算する故障点評定手段である。

【００３２】いま、図２に示す多端子２回線系統に一線
地絡事故が発生すると、ＦＬ設置端子であるＡ端子(s/
s)の回線電流・電圧によりＦＬ内臓リレ−である地絡方
向継電器（11）が作動する。該地絡方向継電器（11）の
作動により、それぞれ設定時間Ｔ１，Ｔ２に設定した補
助タイマ−（12,12'）が駆動される。Ａ端子(s/s)の回
線遮断器(６ａ)のトリップにより、前記地絡方向継電器
（11）が復帰した時点でワンショットマルチ(13)から出
力が発生し論理積回路(14,14')に出力する。論理積回路
(14,14')おいて、補助タイマ(12,12')の出力とワンショ
ットマルチ（13）の出力との論理積をとることによっ
て、前記回線遮断器(６ａ)のトリップが設定時間Ｔ１あ
るいはＴ２内に行なわれたかが判別でき論理積回路(1
4)，あるいは(14')から直列トリップ判別信号Ｘあるい
は通常トリップ判別信号Ｙが出力される。 すなわち、
図２に示す多端子平行２回線系統において、ＦＬ設置端
子であるＡ端子（s/s)の回線遮断器(６ａ)のトリップ
が、直列トリップになる可能性がある場合は、叙上の検
討から明らかなように、区間（ハ）,（ニ）,（ホ）の一
線地絡事故の場合であって、その場合の故障除去時間
（Ｔ１，トリップ時間）は、表１に示すように「（120m
s＋α＋β）＜Ｔ１（180ms＋α＋β＋γ）」であるか
ら、該時間Ｔ１内にＡ端子(s/s)の回線遮断器(６ａ)が
トリップすることは、「直列トリップ」によるトリップ
であることが判別でき、又、同じくＡ端子(s/s)の回線
遮断器(６ａ)のトリップが、区間（ハ），（ニ），
（ホ）の一線地絡事故によるトリップ時間（故障除去時
間）が表１に示す時間Ｔ２（「Ｔ２＞(180ms＋α＋β＋
γ)」）であれば、「直列トリップ」ではなくＦＬ内蔵
リレ−である地絡方向継電器（11,ＤＧ）によるトリッ
プであることが判別できる。

【００３３】ＦＬ設置のＡ端子(s/s)の回線遮断器(６
ａ)が回線選択継電器（ＳＧ，図示せず）による直列ト
リップの場合は、禁止手段(15)が作動し、論理積回路
（14）からの直列トリップ判別信号Ｘによって分岐負荷
補償手段（16）を禁止すると共に、Ｚｏ方式による故障
点評定手段を作動させ、故障点（Ｆ）までのインピ−ダ
ンスを求め該インピ−ダンスから故障点（Ｆ）までの距
離を演算して求める。

【００３４】また、ＦＬ設置のＡ端子(s/s)の回線遮断
器(６ａ)がＦＬ内臓の地絡方向継電器（11,ＤＧ）によ
るトリップの場合は、論理積回路（14'）からのトリッ
プ判別信号Ｙによって分岐負荷補填手段（16）を作動さ
せ平行２回線の分岐による分岐負荷補填を行ない、ＦＬ
設置端子（Ａ(s/s)）の故障回線に流れる電流を「故障
電流」のみに換算して、Ｚｏ方式のよる故障点評定手段
を作動させ故障点(Ｆ)までのインピ−ダンスを求め該イ
ンピ−ダンスから、故障点（Ｆ）までの距離を演算して
求める。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ＦＬ内
蔵リレ−である地絡方向継電器（ＤＧ）の補助タイマ−
（ＤＧＴ）を的確に整定することによって、ＦＬ設置端
のトリップが、既設の回線選択継電器（ＳＧ）による直
列トリップなのか、前記地絡方向継電器（ＤＧ）による
トリップなのかを、他の装置からの条件を取り込むこと
なく正確に認識することができるので、これにより分岐
負荷補償が適切に実施することができ、精度が良く故障
点の距離評定が可能となり、速やかな故障の復旧に役立
つことができる。

【００３６】また、前記補助タイマ−（ＤＧＴ）を可変
整定とすることによって、種々な多端子２回線系統にお
いて柔軟に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の高抵抗接地系故障点評定装置（ＦＬ）
の評定方式を説明するための３端子２回線系統図

【図２】 本発明の高抵抗接地系故障点評定装置（Ｆ
Ｌ）の評定方式を説明するための多端子２回線系統図

【図３】本発明の高抵抗接地系故障点評定装置（ＦＬ）
の実施例を示すブロック図

【符号の説明】

１ 交流電力源 ２ 高抵抗器 ３ 故障点評定装置（ＦＬ） ４ 相手端子併用母線 ５ 分岐点 ６ 回線遮断器（ＣＢ） ７ 回線電流測定用変流器 ８ 分岐負荷 11 ＦＬ内蔵リレー（地絡方向継電器 ＤＧ） 12 地絡方向継電器の補助タイマ− 13 ワンショット・マルチ 14 論理積（ＡＮＤ）手段 15 分岐負荷補償禁止手段 16 分岐負荷補償手段 17 Ｚo方式故障点評定手段

【手続補正書】

【提出日】平成５年８月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】 明細書

【発明の名称】 故障点標定装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高抵抗接地系多端子平
行２回線系統対策を有する故障点標定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、高抵抗接地系多端子平行２回線
系統対策を有する故障点標定装置（以下、単に「故障点
標定装置（ＦＬ）」という。）は、多端子平行２回線系
統に、一線地絡が発生したとき、 (１)．自端子の回線電圧及び回線電流を用いて故障点ま
でのインピーダンスを測定し、既知である単位長さ当た
りのインピーダンスから故障点までの距離を演算して求
める地絡インピーダンス演算方式（以下、単に「Ｚg方
式」という。) (２)．平行２回線の故障回線と健全回線の故障（零相）
電流の比から故障点までの距離を演算して求める零相差
電流演算方式（以下、単に「Ｉo方式」という。) が適用されている。

【０００３】図１は、高抵抗接地系の３端子平行２回線
系統へ適応した従来の故障点標定装置（ＦＬ）の標定方
式を示すものであって、故障点標定装置（ＦＬ）(３)の
設置端であるＡ端子(s/s)からみて分岐点(５)より遠方
のＦ点における一線地絡故障の場合を示すものである。

【０００４】図１において、１は交流電力源であって、
高抵抗器(２) を介して接地され、Ａ,Ｂ,Ｃ端子(s/s)を
有する３端子電力系統を構成する。なお、各端子Ａ,Ｂ,
Ｃ端子(s/s)には、それぞれ回線遮断器（ＣＢ）(６) が
設置されている。そして、この電力系統は、Ａ端子(s/
s)-分岐点(５) 間は、インピーダンスＺ1からなる平行
２回線送電線で構成され、相手端子併用母線(４)、及び
分岐点(５)-Ｃ端子(s/s)間は、インピーダンスＺ2から
なる単回線送電線にて構成されている。

【０００５】いま、故障点標定装置（ＦＬ)(３)の設置
端であるＡ端子(s/s)からみて分岐点(５)より遠方のＦ
点において一線地絡故障が発生した場合、故障点標定装
置（ＦＬ）(３)における標定方式が、Ｚg方式では、各
回線（１Ｌ,２Ｌ）には故障（零相）電流Ｉf が分流し
て１/２・Ｉf ずつ流れてしまうので、Ａ端子(s/s)の回
線電圧・電流から計算される故障点Ｆまでのインピーダ
ンス値が略２倍に計算される結果、２倍の距離標定とな
り、また、Ｉo方式では、両回線（１Ｌ,２Ｌ）の故障
（零相）電流が等しいので、相手端子併用母線(４)の故
障とみてしまい距離標定が不可能となる等の問題点が生
じる。

【０００６】そこで、従来は、故障点標定装置（ＦＬ)
(３)の設置端であるＡ端子(s/s)からみて、分岐点５よ
り遠方の故障と分岐点(５)手前の故障とでは故障点標定
装置（ＦＬ）(３)の設置端であるＡ端子(s/s)における
回線遮断器(６ａ)のトリップ時間に差があることに着目
し、ＦＬ内蔵リレー（地絡方向継電器(ＤＧ)）の復帰直
前のデータと該内蔵リレー（ＤＧ）の動作で駆動する補
助タイマー（ＤＧＴ）とによって、Ｉo方式とＺg方式を
使い分ける方式を採用していた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｉo方
式は平行２回線の故障回線と健全回線の故障(零相）電
流の比から故障点までの距離を求めることから原理上精
度が高い標定ができるが、平行２回線の片回線運用時に
は使用することができない欠点を有し、また、Ｚo方式に
は次のような標定誤差が生じる欠点がある。

【０００８】図１に示す系統においては、Ａ端子(s/s)
からみて分岐点(５)以遠のＦ点において一線地絡故障が
発生したとき、すでに回線（１Ｌ，２Ｌ）には相手端子
併用母線(４)を介してＢ端子(s/s)への分岐負荷電流ｉ
が流れているので、このような系統における Ｚg方式で
は、Ａ端子(s/s)から各回線（１Ｌ,２Ｌ）に流れる電流
は、故障電流(Ｉf／２)に分岐負荷電流(ｉ/２)が上乗せ
されるため、各回線（１Ｌ,２Ｌ）の電圧と電流で求め
たインピーダンスは実際の故障点Ｆまでのインピーダン
スに比べ小となることから、その距離標定に誤差が生じ
てしまう。したがって、その対策として、予め分岐負荷
容量を設定しその分岐負荷電流（ｉ）をＡ端子(s/s)の
各回線相の故障電流から差し引く手段（以下、「分岐負
荷補償」という。）を用いているが、図１に示す３端子
２回線系統に適用される故障点標定装置（ＦＬ）は、分
岐点(５)以遠の故障の場合、該ＦＬ設置端子（Ａ s/s）
の回線遮断器(６ａ)のトリップが地絡故障点Ｆに近い端
子（Ｂ,Ｃ s/s）の回線遮断器(６ｂ，６ｃ)から順次ト
リップする直列トリップの最後となることがあるので、
この直列トリップの直前（ＦＬ内蔵リレーＤＧの復帰直
前）のデータは分岐点(５)の分岐負荷電流ｉが零(ｉ/２
＝０）となっており、そのまま、分岐負荷電流補償を実
施すると誤差を生じてしまう。一方、直列トリップには
ならない片回線運用時などの場合は分岐負荷補償を実施
する必要がある。

【０００９】したがって、現状では、分岐負荷補償を実
施するか否かは、分岐負荷電流の整定値入力の有無だけ
で判断して、どちらかの運用で割り切らざるを得なかっ
たため、従来の故障点標定装置（ＦＬ）においては、精
度よく故障点の距離標定ができない欠点を有し、そのた
め系統の速やかな故障復旧ができない問題があった。本
発明は、以上のような問題を解決するためになされたも
のである。

【００１０】

【課題を解決するための手段、作用】故障点標定装置
（ＦＬ）内蔵の地絡方向継電器（ＤＧ）の作動によって
駆動される第１，２の補助タイマ（ＤＧＴ）を設置し
て、第１の補助タイマ（ＤＧＴ１）を既設の回線選択継
電器（ＳＧ）による直列トリップ時限に整定し、第２の
補助タイマ（ＤＧＴ２）を前記地絡方向継電器（ＤＧ）
によるトリップ時限に整定し、前記ＦＬ設置端における
回線遮断器（ＳＧ）のトリップが前記第１，２補助タイ
マ（ＤＧＴ）のどちらの整定時間内で行なわれたかを判
別する判別手段を設け、該判別手段によって回線分岐負
荷補償を実施するか否かを決定し実行した後、Ｚo方式
による故障点標定手段により故障点までの距離を標定す
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図２，３を用いて説
明する。

【００１２】図２は、本発明の故障点標定装置（ＦＬ）
を適用して地絡故障点を標定する高抵抗接地系の多端子
平行２回線系統を示すものである。

【００１３】この多端子平行２回線系統は、高抵抗器
(２)を介して接地された交流電力源(１)供給端子で故障
点標定装置(３)の設置端であるＡ端子(s/s),及びＢ端子
(s/s),Ｃ端子(s/s),Ｄ端子(s/s) Ｅ端子(s/s)から構成
されている。

【００１４】なお、各端子(s/s)には回線遮断器（Ｃ
Ｂ）(６)を介して、負荷（Ｌ）が接続されている。

【００１５】そして、前記回線選択継電器（ＳＧ，図示
せず）の整定は、該回線選択継電器（ＳＧ）により保護
する平行２回線（１Ｌ，２Ｌ）の分岐負荷を認識、すな
わち、故障（事故）電流に分岐負荷電流を加味して整定
されている。

【００１６】表１は、図２に示す高抵抗接地系の多端子
平行２回線系統における地絡故障区間によるトリップ順
序及びそのＡ端子(s/s)おける故障除去時間、すなわち、
トリップ時間を示すものである。

【００１７】図２に示す高抵抗接地系多端子平行２回線
系統において、いま、Ａ端子(s/s)に近い区間(イ)のＦ１
点で一線地絡故障が発生すると、Ａ端子(s/s）の故障回
線２Ｌには過大な故障電流が流れ、遮断電流値に整定さ
れている既設の回線選択継電器(ＳＧ,図示せず)、及び
誤動作防止用タイマ（ＳＧＴ,例えば60msの整定，図示
せず）が作動し、表１に示すように「60ms＋α」経過
後、回線遮断器(６ａ)がトリップし、事故点Ｆ１を交流
電力源(１)から切り離す。故障点Ｆ１が切り離される
と、交流電源(１)から健全回線(１Ｌ)を介して廻り込み
故障電流が各端子(s/s)の分岐負荷電流に重畳されて流
れるため各端子(s/s)の電流が急上昇し、故障点Ｆ１に
近いＢ端子(s/s)の回線遮断器(６ｂ)及びＣ端子(s/s)の
回線遮断器(６ｃ)が順次トリップする。

【００１８】その後、回線電流が上昇して下位端子であ
るＤ,Ｅ端子(s/s)における分岐回線電流が整定した遮断
電流値に達すれば該Ｄ,Ｅ端子(s/s)の回路遮断器(６ｄ,
６ｅ)も順次トリップされる。

【００１９】次に、Ａ端子(s/s)とＢ端子(s/s)の中間区
間(ロ)のＦ２点において一線地絡事故が発生すると、Ａ
端子(s/s)及びＢ端子(s/s)の分岐回線に故障電流が流れ
るので、両端子既設の回線選択継電器（ＳＧ,図示せ
ず）及び誤動作防止用タイマ(ＳＧＴ,図示せず）が作動
し、表１に示すように「（60ms＋α）」及び「（60ms＋
β）」経過後、ほぼ同時に回線遮断器(６ａ,６ｂ)がト
リップし、故障点Ｆ２を切り離す。その後、Ｃ端子(s/
s）の分岐回線電流が健全回線(１Ｌ)からの廻り込み故
障電流により上昇して該端子既設の回線遮断器(６ｃ)が
トリップし、その他の端子Ｄ(s/s),Ｅ(s/s)の回線遮断
器(６ｄ,６ｅ)も同様に故障電流の健全回線廻り込み電
流の大きさによりトリップする。

【００２０】次に、Ｂ端子(s/s）に近い区間(ハ)のＦ３
点において一線地絡事故が発生すると、Ｂ端子(s/s)の
分岐回線に故障電流が流れるので、まず、該端子Ｂ(s/
s)既設の回線選択継電器(ＳＧ,図示せず）及び誤動作防
止用タイマ(ＳＧＴ,図示せず）が作動し、表１に示すよ
うに「60ms＋β」経過後、該端子の回線遮断器（６ｂ）
がトリップする。Ｂ端子(s/s）の回線遮断器(６ｂ)がト
リップした後、故障点Ｆ３に流れる故障電流は全てＡ端
子(s/s）の故障回線(２Ｌ)を通じて流れるので、該Ａ端
子(s/s)回線電流が上昇して該端子既設の回線選択継電
器（ＳＧ,図示せず）及び誤動作防止用タイマ（ＳＧ
Ｔ，図示せず）が作動し「60ms＋α」経過後、すなわ
ち、地絡事故発生から「120ms＋α＋β」 経過後に回線
遮断器(６ａ)が直列トリップする。ほぼ同時に、Ｃ端子
(s/s）端子における分岐回線電流も健全回線（１Ｌ）か
らの廻り込み故障電流が増加して「60ms＋γ」経過後、
すなわち、地絡事故発生から「120ms＋β＋γ」経過後
に回路遮断器(６ｅ)が直列トリップする。

【００２１】次に、Ｂ端子(s/s)とＣ端子(s/s)の中間区
間(ニ)のＦ４点において一線地絡事故が発生すると、Ｂ
端子(s/s),Ｃ端子(s/s)の回線遮断器(６ｂ,６ｃ)がそれ
ぞれ「60ms＋β」,「60ms＋γ」経過後、ほぼ同時にト
リップする。 それらの回線遮断器(６ｂ,６ｃ)がトリッ
プすると、故障電流はＡ(s/s)端の故障回線（２Ｌ)を通
して流れるようになるので、該Ａ端子(s/s）の回線電流
が上昇して該端子の回路遮断器(６ａ)が「60ms＋α」経
過後、すなわち、地絡事故発生から「120ms＋α＋β」
経過後に直列トリップする。

【００２２】更に、Ａ端子(s/s）から遥に遠い区間(ホ)
のＦ５点で一線地絡事故が発生すると 、故障点Ｆ５に
近いＣ端子(s/s)及びＤ端子(s/s)の回線遮断器(６ｃ,６
ｄ)が先ずトリップする。その後、Ｂ端子(s/s)の分岐回
線電流が増大して該Ｂ端子(s/s)の回線遮断器（６ｂ）
が直列トッリプし、その後に、Ａ端子(s/s）の回遮断器
(６ａ)が直列トリップする。

【００２３】Ａ端子(s/s)の回線遮断器６ａのトリップ
は、表１に示すように故障区間が(ハ),(ニ)区間の場合
は、故障除去時間「(60ms＋β)＋(60ms＋α）＝120ms＋
α＋β」で２番目にトリップし、(ホ)区間の場合は、故
障除去時間「(60ms＋γ)＋(60ms＋β）＋（60ms＋α）
＝180ms＋α＋β＋γ」で３番目にトリップし、いずれ
も所謂「直列トリップ」となる。

【００２４】Ａ端子(s/s）に設置された故障点標定装置
（ＦＬ）(３)は、地絡事故発生時に流れる故障(零相）
電流を計器用変流器(７ａ)により測定して前述のＺg方
式によって故障点Ｆの距離標定を行なうものである。こ
のＺg方式による距離標定は、地絡事故時におけるＡ端
子(s/s)の回線電圧・電流に基づいて故障点Ｆまでの線路
インピーダンスを求め、既知の単位当たりの線路インピ
ーダンスとの比較によって距離標定を行なうものであ
る。したがって、Ｚg方式における回線電流の測定は、
故障電流のみによって行なわなければ、距離標定に誤差
が生じてしまうことは前述のとおりである。

【００２５】以下、表１を参照して標定誤差が生じない
本発明の故障点標定装置（ＦＬ）を説明する。

【００２６】地絡事故が区間(イ),(ロ)で発生したと
き、故障点標定装置(３)の設置端であるＡ端子(s/s)の
故障回線(２Ｌ)に流れる電流は故障電流Ｉｆのみである
から、この故障回線（２Ｌ）の回線遮断器（６ａ）がト
リップするまでの時間（60ms＋α）内に流れている回線
電流（故障電流のみ）の大きさを測定して距離標定を行
なえば距離標定誤差は生じない。

【００２７】次に、地絡事故が区間(ハ)で発生したとき
は、故障点標定装置３の設置端であるＡ端子(s/s)の故
障回線(２Ｌ)にはＢ端子（s/s）への分岐負荷電流(ｉ)
が流れているので、故障電流Ｉｆのみを測定し標定誤差
を生じない距離標定をするためには、叙上の「分岐負荷
補償」を実施しなければならないが、回線遮断器(６ａ)
のトリップ直前の故障回線(２Ｌ)に流れる電流が、回線
選択継電器（ＳＧ）による直列トリップ時の故障電流Ｉ
ｆのみか、それとも地絡方向継電器（ＤＧ）によるトリ
ップ時の分岐負荷電流を含む故障電流かの判別ができ
ず、むやみに分岐負荷補償を実施すると距離標定誤差を
生じることになる。

【００２８】このことは、地絡事故が区間(ニ),(ホ)で
発生したときも同様であり、距離標定装置３の設置端Ａ
端子(s/s)の故障回線(２Ｌ)には、Ｂ(s/s),Ｃ(s/s),Ｄ
(s/s)及びＥ端子(s/s)への分岐負荷電流(ｉ) が流れる
ので、むやみに分岐負荷補償を実施すると、距離標定誤
差を生じることになる。

【００２９】そこで、本発明の故障点標定装置（ＦＬ）
は、ＦＬ設置端である端子(s/s）の回線遮断器(６ａ)の
トリップが、回線選択継電器（ＳＧ）による直列トリッ
プか、それとも地絡方向継電器（ＤＧ）によるトリップ
かを判別して、後者すなわち地絡方向継電器（ＤＧ）に
よるトリップ時のみ、トリップ直前の故障回線に流れる
電流に対し分岐負荷補償をするものである。

【００３０】第３図は、本発明の故障点標定装置（Ｆ
Ｌ）の実施例を示すブロック図である。

【００３１】図において、11はＦＬに内蔵され、系統の
一線地絡事故により作動し、回線遮断器（ＣＢ,図示せ
ず）のトリップによる事故電流遮断によって復帰する地
絡方向継電器（ＤＧ），12は設定時間Ｔ１（(120ms＋α
＋β)＜Ｔ１＜(180ms＋α＋β＋γ)）を有し、前記地絡
方向継電器（ＤＧ）の作動により駆動される補助タイマ
ー（67ＧＴ１）、12'は設定時間Ｔ２（Ｔ２＞(180ms＋
α＋β＋γ)）を有し、前記地絡方向継電器（ＤＧ）の
作動により駆動される補助タイマー（ＤＧＴ２）、13は
地絡方向継電器（ＤＧ）の復帰時に作動するワンショッ
ト・マルチ、14は回線遮断器(ＣＢ）のトリップが回線選
択継電器（ＳＧ）による直列トリップであることを判別
する判別信号Ｘを出力する論理積回路、14'は回路遮断
器ＣＢのトリップがＦＬ内蔵の地絡方向継電器（ＤＧ）
によるトリップであることを判別する判別信号Ｙを出力
する論理積回路、15は平行２回線分岐による分岐負荷補
償を禁止する禁止手段、16は平行２回線分岐による分岐
負荷補償を行なう補償手段、17はＺo方式による故障点
までの距離を演算する故障点標定手段である。

【００３２】いま、図２に示す多端子２回線系統に一線
地絡事故が発生すると、ＦＬ設置端子であるＡ端子(s/
s)の回線電流・電圧によりＦＬ内臓リレ−である地絡方
向継電器（11）が作動する。該地絡方向継電器（11）の
作動により、それぞれ設定時間Ｔ１，Ｔ２に設定した補
助タイマ−（12,12'）が駆動される。Ａ端子(s/s)の回
線遮断器(６ａ)のトリップにより、前記地絡方向継電器
（11）が復帰した時点でワンショットマルチ(13)から出
力が発生し論理積回路(14,14')に出力する。論理積回路
(14,14')おいて、補助タイマ(12,12')の出力とワンショ
ットマルチ（13）の出力との論理積をとることによっ
て、前記回線遮断器(６ａ)のトリップが設定時間Ｔ１あ
るいはＴ２内に行なわれたかが判別でき論理積回路(1
4)，あるいは(14')から直列トリップ判別信号Ｘあるい
は通常トリップ判別信号Ｙが出力される。 すなわち、
図２に示す多端子平行２回線系統において、ＦＬ設置端
子であるＡ端子（s/s)の回線遮断器(６ａ)のトリップ
が、直列トリップになる可能性がある場合は、叙上の検
討から明らかなように、区間（ハ）,（ニ）,（ホ）の一
線地絡事故の場合であって、その場合の故障除去時間
（Ｔ１，トリップ時間）は、表１に示すように「（120m
s＋α＋β）＜Ｔ１＜（180ms＋α＋β＋γ）」であるか
ら、該時間Ｔ１内にＡ端子(s/s)の回線遮断器(６ａ)が
トリップすることは、「直列トリップ」によるトリップ
であることが判別でき、又、同じくＡ端子(s/s)の回線
遮断器(６ａ)のトリップが、区間（ハ），（ニ），
（ホ）の一線地絡事故によるトリップ時間（故障除去時
間）が表１に示す時間Ｔ２（「Ｔ２＞(180ms＋α＋β＋
γ)」）であれば、「直列トリップ」ではなくＦＬ内蔵
リレ−である地絡方向継電器（11,ＤＧ）によるトリッ
プであることが判別できる。

【００３３】ＦＬ設置のＡ端子(s/s)の回線遮断器(６
ａ)が回線選択継電器（ＳＧ，図示せず）による直列ト
リップの場合は、禁止手段(15)が作動し、論理積回路
（14）からの直列トリップ判別信号Ｘによって分岐負荷
補償手段（16）を禁止すると共に、Ｚｏ方式による故障
点標定手段を作動させ、故障点（Ｆ）までのインピ−ダ
ンスを求め該インピ−ダンスから故障点（Ｆ）までの距
離を演算して求める。

【００３４】また、ＦＬ設置のＡ端子(s/s)の回線遮断
器(６ａ)が地絡方向継電器（ＤＧ）によるトリップの場
合は、論理積回路（14'）からのトリップ判別信号Ｙよ
って分岐負荷補償手段（16）を作動させ平行２回線の分
岐による分岐負荷補償を行ない、ＦＬ設置端子（Ａ(s/
s)）の故障回線に流れる電流を「故障電流」のみに換算
して、Ｚｏ方式のよる故障点標定手段を作動させ故障点
(Ｆ)までのインピ−ダンスを求め該インピ−ダンスか
ら、故障点（Ｆ）までの距離を演算して求める。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ＦＬ内
蔵リレ−である地絡方向継電器（ＤＧ）の補助タイマ−
（ＤＧＴ）を的確に整定することによって、ＦＬ設置端
のトリップが、既設の回線選択継電器（ＳＧ）による直
列トリップなのか、既設の地絡方向継電器（ＤＧ）によ
るトリップなのかを、他の装置からの条件を取り込むこ
となく正確に認識することができるので、これにより分
岐負荷補償が適切に実施することができ、精度が良く故
障点の距離標定が可能となり、速やかな故障の復旧に役
立つことができる。

【００３６】また、前記補助タイマ−（ＤＧＴ）を可変
整定とすることによって、種々な多端子２回線系統にお
いて柔軟に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 従来の高抵抗接地系故障点標定装置（ＦＬ）
の標定方式を説明するための３端子２回線系統図

【図２】 本発明の高抵抗接地系故障点標定装置（Ｆ
Ｌ）の評定方式を説明するための多端子２回線系統図

【図３】本発明の高抵抗接地系故障点標定装置（ＦＬ）
の実施例を示すブロック図

【符号の説明】 １ 交流電力源 ２ 高抵抗器 ３ 故障点標定装置（ＦＬ） ４ 相手端子併用母線 ５ 分岐点 ６ 回線遮断器（ＣＢ） ７ 回線電流測定用変流器 ８ 分岐負荷 11 ＦＬ内蔵リレー（地絡方向継電器 ＤＧ） 12 地絡方向継電器の補助タイマ− 13 ワンショット・マルチ 14 論理積（ＡＮＤ）手段 15 分岐負荷補償禁止手段 16 分岐負荷補償手段 17 Ｚo方式故障点標定手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高抵抗接地系の多端子平行２回線系統対
   策を有する故障点評定装置であって、 地絡故障電流によって作動する地絡方向継電器と、 前記地絡方向継電器の作動によって駆動され、該故障点
   評定装置設置端における回線選択継電器による直列トリ
   ップ時限、及び前記地絡方向継電器によるトリップ時限
   にそれぞれ整定された第１及び第２の補助タイマと、 前記地絡方向継電器の復帰信号と前記第１，２の補助タ
   イマの各整定時間信号との論理積結果により、平行２回
   線分岐負荷補償を実行した故障回線電流、あるいは前記
   故障回線電流に基づき故障点までのインピ−ダンスを求
   め、故障点までの距離を演算する評定手段と、 を具備することを特徴とした故障点評定装置。
2. 【請求項２】 高抵抗接地系の多端子平行２回線系統対
   策を有する故障点評定装置であって、 地絡故障電流によって作動する地絡方向継電器と、該地
   絡方向継電器の作動によって駆動され、該故障点評定装
   置設置端における回線選択継電器による直列トリップ時
   限、及び前記地絡方向継電器によるトリップ時限にそれ
   ぞれ整定された第１及び第２の補助タイマと、 前記地絡方向継電器の復帰動作時に出力パルスを得るワ
   ンショットマルチバイブレータと、 前記ワンショットマルチバイブレータの出力パルスと前
   記第１，２補助タイマの各整定時間出力との論理積をと
   り、第１，２の出力を得る論理積手段と、 前記論理積手段の第２出力により該故障点評定装置設置
   端における故障回線電流に対して前記平行２回線分岐に
   よる分岐負荷補償を実行する分岐負荷補償手段と、 前記論理積手段の第１出力により該故障点評定装置設置
   端における故障回線電流に基づく地絡インピーダンス演
   算方式によって故障点までの距離演算を行ない、また前
   記論理積手段の第２出力により前記分岐負荷補償手段に
   よって分岐負荷補償が実行された前記故障回線電流に基
   づく地絡インピーダンス演算方式によって故障点までの
   距離演算を行なう評定手段と、 を具備することを特徴とした故障点評定装置。