JPH1028321A - 配電系統の故障区間検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 遠方監視制御の親局装置等を設けることな
く、現場で故障区間の迅速な検出が行えるようにする。 【解決手段】 各開閉器制御装置９に、自区間の区分開
閉器５の開閉状態を監視して開閉状態の情報を出力する
手段と、隣の開閉器制御装置９と通信し，情報収集の通
信により各区分開閉器５の開閉状態の情報を各開閉器制
御装置９間で順次に伝送して各区分開閉器５の開閉状態
の情報からなる故障区間検出用の故障情報を収集し，収
集後の情報配信の通信により故障情報を各開閉器制御装
置９に情報収集の通信の逆に順次に伝送する手段と、故
障情報を保持する手段と、情報読取指令の受信により故
障情報を返信する手段とを備え、携帯形の情報収集装置
１７に、操作により情報読取指令を送信して故障情報を
受信する手段と、この故障情報に基づき各区分開閉器５
の開閉状態を報知する手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配電系統の地絡事
故等の故障が発生した区間（故障区間）の検出に用いら
れる故障区間検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、配電系統においては、図７に示す
ように、変電所１の３相の系統電源２に遮断器３を介し
て３相の配電線４が接続され、この配電線４が柱上開閉
器等の複数の区分開閉器５により複数の区間＃０，＃
１，…に区分される。

【０００３】さらに、各区分開閉器５にそれぞれの開閉
を制御する開閉器制御装置６を接続して各開閉装置ＶＳ
１，ＶＳ２，…が形成され、各開閉器制御装置６は、そ
れぞれの区分開閉器５の上流側（変電所側），負荷側に
変圧器７，８を介して接続され、通常、変圧器７，８の
いずれか一方を介した配電線４からの電源で動作する。

【０００４】そして、各開閉装置ＶＳ１，ＶＳ２，…は
区分開閉器５の負荷側の区間＃１，＃２，…を自区間と
し、自区間に地絡事故等の故障が発生すると、つぎに説
明する時限順次投入等に基づき、開閉器制御装置６によ
り故障区間の区分開閉器５を開放状態にロックして故障
区間を系統電源２から切離し、上流の各健全区間を復旧
する。

【０００５】すなわち、各開閉器制御装置６は変圧器
７，８の系統電圧の情報や図示省略された自区間の系統
電流の情報から区分開閉器５の上流側，負荷側の系統電
圧等の系統状態を常時監視し、通常は、各区分開閉器５
を閉成状態に保持して系統電源２を各区間＃０，＃１，
…に給電する。

【０００６】そして、図８に示すように例えば区間＃３
に地絡事故が発生し、この区間＃３が故障区間になる
と、地絡による配電線１の過電流検出により遮断器３が
直ちにトリップして開放し、この開放により配電線１の
系統電圧が消失して各区分開閉器５が開放し、配電線４
が一旦停電する。

【０００７】この最初の停電直後、試充電により変電所
１の遮断器３が再閉路して区間＃０が復電し、この復電
から一定時間経過しても区間＃０の系統電圧が消失しな
ければ、区間＃１の開閉器制御装置６が自区間の区分開
閉器５を投入して区間＃１を復電する。

【０００８】そして、この復電から一定時間経過しても
区間＃１の系統電圧が消失しなければ、区間＃２の開閉
器制御装置６が自区間の区分開閉器５を投入して区間＃
２を復電する。

【０００９】このようにして各区分開閉器５が上流側か
ら順に時限投入され、故障区間＃３の直前の区間＃２が
復電されて故障区間＃３の区分開閉器５が投入される
と、遮断器３が再びトリップして開放し、配電線４が再
び停電する。

【００１０】このとき、故障区間＃３の系統電圧がその
区間＃３の区分開閉器５の投入から一定時限内に瞬時に
消失し、この瞬時の消失に基づき、故障区間＃３の開閉
器制御装置６によりこの区間＃３の区分開閉器５が開放
状態にロックされ、故障区間＃３が系統から切離され
る。

【００１１】その後、２回目の試充電により変電所１の
遮断器３が再々閉路し、前記と同様の時限投入により区
間＃１，＃２の区分開閉器５が順に投入されて健全区間
＃０〜＃２が復電する。

【００１２】このとき、区間＃２が復電しても故障区間
＃３の区分開閉器５は開放状態にロックされて投入され
ず、図８に示すように、故障区間＃３が切離されてその
上流の健全区間＃０〜＃２が復旧する。

【００１３】そして、故障区間＃３については、復旧作
業により故障原因を取除いた後、この区間＃３の区分開
閉器５を手動投入して復旧される。そのため、故障区間
＃３を迅速に検出して特定し、すみやかにその復旧作業
を行う必要がある。

【００１４】そして、いわゆる配電自動化システムが整
備された配電系統にあっては、電力会社の営業所等で事
故区間＃３を検出して特定するため、前記営業所等に遠
方監視制御の親局装置が設けられる。

【００１５】また、各開閉器制御装置６に、親局装置と
通信する子局装置としての通信機能及び自区間の区分開
閉器５の開閉状態を監視してその情報を出力する機能が
付加される。

【００１６】そして、親局装置と各開閉器制御装置６と
が通信ケーブルで結ばれ、ポーリング通信により各開閉
器制御装置６から親局装置に各区分開閉器５の開閉状態
の情報等が伝送され、親局装置により各区分開閉器５の
開閉状態の情報等から開放状態にロックされた区分開閉
器５を検出して故障区間＃３が検出される。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の配電自動化
システムが整備されていない配電系統にあっては、作業
員が現場に出向き、経験や勘に基づいて各開閉器制御装
置２を１つずつ点検して開放状態にロックされた区分開
閉器５を特定し、故障区間＃３を検出する必要がある。
そのため、故障区間の検出に時間を要し、復旧作業を迅
速に行えない問題点がある。

【００１８】そして、配電自動化システムを整備して遠
方監視制御の親局装置を設けたりするには莫大な設備投
資を要するため、親局装置等を設けることなく、安価に
故障区間の迅速な検出が行えるようにすることが望まれ
ている。

【００１９】また、配電自動化システムが整備された配
電系統にあっても、現場で故障区間が迅速に検出できれ
ば、よりすみやかに復旧作業等を行うことができる。

【００２０】本発明は、遠方監視制御の親局装置等を設
けることなく安価に、現場で故障区間の迅速な検出が行
えるようにすることを課題とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明の配電系統の故障区間検出装置は、各区分
開閉器の開閉器制御装置に、自区間の区分開閉器の開閉
状態を監視して開閉状態の情報を出力する手段と、隣り
の区分開閉器の開閉器制御装置と通信し，情報収集の通
信により区分開閉器の開閉状態の情報を各開閉器制御装
置間で順次に伝送して各区分開閉器の開閉状態の情報か
らなる故障区間検出用の故障情報を収集し，情報収集の
通信終了後に情報配信の通信により故障情報を各開閉器
制御装置に情報収集の逆に順次に伝送する手段と、受信
した故障情報を保持する手段と、情報読取指令の受信に
より保持した故障情報を返信する手段とを備え、携帯形
の情報収集装置に、操作により情報読取指令を送信して
故障情報を受信する手段と、受信した故障情報に基づき
各区分開閉器の開閉状態を報知する手段とを備える。

【００２２】したがって、各区分開閉器の開閉器制御装
置間の情報収集の通信により、各区分開閉器の開閉状態
の情報が収集されて故障情報が形成され、情報収集後の
情報配信により故障情報が各区分開閉器の開閉器制御装
置に順次に配信されて保持される。

【００２３】そして、配電系統の故障発生時、作業員が
情報収集装置を携行等して現場に出向き、この装置から
近くの開閉器制御装置に情報読取指令を送信すると、こ
の開閉器制御装置から情報収集装置に故障情報が送ら
れ、この故障情報に基づき、情報収集装置に全ての区分
開閉器の現在の開閉状態が報知され、この報知から開放
ロック状態の区分開閉器が直ちに特定され、故障区間が
迅速に検出される。

【００２４】この場合、各開閉器制御装置間で通信が行
われ、配電自動化システムの遠方監視制御の親局装置等
が不要で安価であり、しかも、現場で故障区間を迅速に
検出してすみやかに復旧作業が行える。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の１形態につき、図
１ないし図６を参照して説明する。配電系統を示した図
２において、図７と同一符号は同一のものを示し、図７
と異なる点は各区間＃１，＃２，…の開閉装置ＶＳ１，
ＶＳ２，…に、従来の開閉器制御装置６に情報収集，情
報配信のローカル通信機能等を付加した開閉器制御装置
９を設けた点である。

【００２６】この開閉器制御装置９は自区間＃１，＃
２，…の区分開閉器５の開閉状態を監視し、隣の開閉器
制御装置９との間の情報収集，情報配信の無線通信及び
後述の情報収集装置との間の情報転送の無線通信を行う
ため、図１に示すようにマイクロコンピュータ構成の制
御処理部１０及び無線送受信器１１を備える。

【００２７】また、配電線４の故障等による停電中の電
源を確保するため、開閉器制御装置９は、常時は変圧器
７，８を介した系統電源２により充電される電池電源の
バックアップ電源１２を備え、停電中はバックアップ電
源１２から給電されて動作する。

【００２８】さらに、この実施の形態においては、配電
自動化システムの子局装置等としても用いることができ
るようにするため、開閉器制御装置９は、遠方監視制御
の親局装置の通信ケーブルに接続される有線通信端子１
３を備える。

【００２９】そして、各開閉装置ＶＳ１，ＶＳ２，…が
柱上装置の場合、図３に示すように区分開閉器５，開閉
器制御装置９等は電柱１４に装柱される。なお、図３の
１５は相毎の避雷器である。

【００３０】つぎに、制御処理部１０について説明す
る。制御処理部１０は予め設けられた制御処理のプログ
ラムを実行し、つぎの（ｉ），（ii），（iii） の各手
段を形成する。 （ｉ）開閉状態監視手段 区分開閉器５の補助接点信号等からその開閉状態を常時
監視して開閉状態の情報を出力する手段であり、最新の
開閉状態の情報は制御処理部１０の不揮発性メモリ等か
らなる書換自在の記憶部１６に、例えば変圧器７，８の
２次側電圧から検出された系統電圧の監視情報等と共に
状態監視情報の１つとして保持される。

【００３１】（ii）ローカル通信手段 無線通信器１１を制御し、隣の区分開閉器５の開閉器制
御装置９と通信してつぎの（ａ），（ｂ）の情報収集，
情報配信を行う機能である。 （ａ）情報収集の通信 連続的（周期的）な通信又は配電線４の地絡事故等の故
障発生時の通信により、例えば上流側の隣りの開閉器制
御装置９からの受信情報に自区間の区分開閉器５の開閉
状態の情報を含む情報を付加して負荷側の隣りの開閉器
制御装置９に伝送し、図４の破線アに示すように、最も
上流の区分開閉器５の開閉器制御装置９から最も下流の
区分開閉器５の開閉器制御装置９に各区間＃１，＃２，
…の情報を順次に伝送し、全ての区分開閉器５の開閉状
態の情報を故障区間検出用の故障情報として収集する通
信である。

【００３２】（ｂ）情報配信の通信 情報収集の通信による各区間の状態情報の収集が終了す
る毎に、例えば図４の破線イに示すように、最も負荷側
の区分開閉器５の開閉器制御装置９に収集された各区間
の状態情報を最も上流の区分開閉器５の開閉器制御装置
９まで順次に伝送し、収集された各区間の故障情報を各
区分開閉器５の開閉器制御装置９に順次に配信する通信
である。そして、情報配信により受信された故障情報は
この情報の保持手段を形成する記憶部１６に書換自在に
保持される。

【００３３】（iii） 情報読取通信手段 例えば作業員が携行する図１の携帯形の情報収集装置１
７と無線送受信器１１を介して通信し、情報収集装置１
７からの情報読取指令の受信により記憶部１６に保持さ
れた故障情報を返信する手段である。

【００３４】つぎに、情報収集装置１７について説明す
る。この装置１７はマイクロコンピュータ等の制御部及
び送受信器を備え、いわゆるハンディターミナルに形成
され、つぎの（iv），（ｖ）の手段を備える。 （iv）情報読取手段 テンキー等の操作部１８の操作により情報読取指令を送
信して故障情報を受信する手段である。 （ｖ）情報表示手段 受信した故障情報に基づき各区分開閉器５の開閉状態を
液晶パネル１９に表示して報知する手段である。

【００３５】つぎに、情報収集、情報配信の通信につい
て説明する。各開閉器制御装置９のローカル通信の情報
収集及び情報配信は、例えば図５の（ａ）に示すフォー
マットの信号を伝送して行われる。この信号は、先頭の
伝送種別のエリアａと末尾の終了符号（エンドコード）
のエリアｂとの間に各区分開閉器５の情報エリアｃ₁ ，
ｃ₂ ，…を設けて形成され、伝送種別のエリアａは同図
の（ｂ）に示すように、先頭から順の同期エリアａ₁ ，
情報収集／配信の識別エリアａ₂ ，ポーリングスタート
アドレスのエリアａ₃ 呼出アドレスのエリアａ₄ ，ポー
リングエンドアドレスのエリアａ₅ からなる。

【００３６】そして、情報収集のときは同図の（ｃ）に
示すように、同期エリアａ₁ に同期信号の情報が格納さ
れ、つぎの識別エリアａ₂ に情報収集を示す識別情報が
格納される。

【００３７】また、エリアａ₃ に伝送開始装置である例
えば区間＃１の開閉器制御装置９を示す開閉装置ＶＳ１
のアドレスが格納され、エリアａ₅ に伝送終了装置であ
る例えば区間＃５の開閉器制御装置９を示す開閉装置Ｖ
Ｓ５のアドレスが格納される。

【００３８】さらに、エリアａ₄ には伝送毎に書換えら
れるつぎに呼出す開閉器制御装置９のアドレスが格納さ
れ、図５の（ｃ）の場合は伝送開始直後であるため、２
番目の区分＃２の開閉器制御装置９を示す開閉装置ＶＳ
２のアドレスが格納されている。

【００３９】そして、エリアａ₄ のアドレスにしたがっ
て区間＃１の開閉器制御装置９から区間＃５の開閉器制
御装置９に順次に図５の（ａ）のフォーマットの信号が
無線通信で伝送され、このとき、各開閉器制御装置９は
自区間の情報エリアｃ₁ ，ｃ₂ ，…に記憶部１６の現在
の開閉状態の情報等の状態監視情報ＤＶＳ１，ＤＶＳ
２，…を書込むとともに、エリアａ₄ のアドレスを書換
えて負荷側の隣りの開閉器制御装置９に伝送する。

【００４０】なお、図５の（ｃ）は、最初の区間＃１の
開閉器制御装置９からつぎの区間＃２の開閉器制御装置
９に伝送される信号を示し、この信号はする情報である
ため、最初の情報エリアｃ₁ にのみ状態監視情報ＤＶＳ
１が格納されている。

【００４１】そして、情報収集により区間＃５の最後の
開閉器制御装置９には、例えば同図の（ｄ）に示すよう
に全ての区分開閉器５の状態監視情報ＤＶＳ１，ＤＶＳ
２，…の開閉状態の情報からなる故障情報が収集され
る。

【００４２】つぎに、情報配信の通信になると、通信信
号は同図の（ｄ）に示すようにエリアａ₃ ，ａ₅ のアド
レスが配信の終了、開始の装置のアドレスを示し、エリ
アａ₄ につぎに呼出す装置のアドレスが伝送毎に更新さ
れて書込まれる。

【００４３】そして、エリアａ₄ のアドレスにしたがっ
て同図の（ｄ）の信号が各開閉器制御装置９に順次に無
線通信で伝送され、各開閉器制御装置９に故障情報が配
信される。

【００４４】この配信により各区間の開閉器制御装置９
の記憶部１６には、例えば図５の（ｅ）に示すような各
区間の開閉装置ＶＳ１〜ＶＳ５の区分開閉器５が開放状
態にロックされているか否かを示す最新のロック／非ロ
ックの情報が、各区分開閉器５の開閉状態の情報として
保持される。

【００４５】そして、例えば区間＃３に地絡事故等の故
障が発生すると、区間＃３の区分開閉器５が開放状態に
ロックされ、記憶部１６のこの区間＃３の情報のみがロ
ックになる。

【００４６】したがって、各区間＃１，＃２，…の開閉
器制御装置９は、各開閉器制御装置９間の無線通信の情
報伝送により、それぞれ各区間の区分開閉器５の開閉状
態の情報からなる故障情報を保持する。

【００４７】つぎに、地絡事故等が発生したときに、図
３に示すように、作業員２０が情報収集装置１７を携帯
して現場に出向き、近くの開閉器制御装置９に向けて情
報読出指令を送信すると、この情報読取指令の受信によ
り、前記近くの開閉器制御装置９が記憶部１６の故障情
報を読出して情報収集装置１７に故障情報を返信し、図
６に示すように、装置１７の液晶表示パネル１９に各区
分開閉器５の開閉状態が系統図等で表示されて報知され
る。

【００４８】そして、液晶表示パネル１９の表示により
作業員２０は開放状態にロックされた区分開閉器５を把
握してその負荷側の事故区間＃３を検出することができ
る。この場合、現場で迅速に事故区間を検出して特定す
ることができ、迅速に復旧作業等が行える。

【００４９】したがって、配電自動化システムが整備さ
れていない地域にあっても、開閉器制御装置９を用いる
ことにより、遠方監視制御の親局装置等を設けない安価
な構成で迅速に故障区間を検出して復旧作業等を行うこ
とができる。

【００５０】しかも、現地に出向いた作業員２０によ
り、近くの開閉器制御装置９から故障情報を取出して直
ちに故障区間が検出されるため、配電自動化システムが
整備されている地域であっても、より迅速に復旧作業を
開始できる。

【００５１】なお、配電自動化システムが整備された地
域では、各開閉器制御装置９の有線通信端子１３に親局
装置との通信ケーブルが接続されるとともに、制御部１
０に親局装置とのポーリング通信の制御手段等も付加さ
れる。

【００５２】ところで、各開閉器制御装置９間の通信及
び各開閉器制御装置９と情報収集装置１７との間の通信
は有線通信であってもよい。また、各区間＃１，＃２，
…の地絡事故等の故障検出の手法はどのようであっても
よく、情報収集，情報配信の通信方向が前記と逆であっ
てもよい。さらに、情報収集装置１７の報知手段はラン
プ等であってもよい。

【００５３】

【発明の効果】本発明は、以下に記載する効果を奏す
る。各区分開閉器５の開閉器制御装置９間の通信によ
り、各区分開閉器５の開閉状態の情報が収集されて故障
情報が形成され、この故障情報が各区分開閉器５の開閉
器制御装置９に保持される。

【００５４】そのため、配電系統の故障発生時、作業員
２０が情報収集装置１７を携行等して現場に出向き、こ
の装置１７から近くの開閉器制御装置９に情報読取指令
を送信すると、この開閉器制御装置９から情報収集装置
１７に故障情報が送られ、この故障情報に基づき、情報
収集装置１７に全ての区分開閉器５の現在の開閉状態が
報知され、この報知から開放状態にロックされた区分開
閉器３を直ちに特定して、故障区間を迅速に検出するこ
とができる。

【００５５】したがって、配電自動化システムの親局装
置のような遠方監視制御の親局装置等を用いることなく
安価にしかも、現場で故障区間を迅速に検出してすみや
かに復旧作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の１形態の開閉装置のブロック結
線図である。

【図２】図１の開閉装置が設けられた配電系統の系統図
である。

【図３】図１の開閉装置の装柱状態の説明図である。

【図４】図１の情報収集，情報配信の通信の説明図であ
る。

【図５】（ａ）〜（ｅ）は図１の情報収集，情報配信の
通信信号のフォーマット及び伝送される情報の説明図で
ある。

【図６】図１の開閉器制御装置と情報収集装置との通信
の説明図である。

【図７】従来の配電系統の説明図である。

【図８】図７の地絡事故発生時の時限順次方式の事故区
間の切離しの説明図である。

【符号の説明】

４ 配電線 ５ 区分開閉器 ９ 開閉器制御装置 １０ 制御処理部 １７ 情報収集装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配電線の各区分開閉器の開閉器制御装置
   により、前記配電線の系統電圧等の系統状態を監視し、
   前記配電線の地絡事故等の故障発生時、負荷側の自区間
   が故障区間になる区分開閉器を開放状態にロックして前
   記故障区間を切離す配電系統において、 前記開閉器制御装置に、 自区間の区分開閉器の開閉状態を監視して前記開閉状態
   の情報を出力する手段と、 隣りの区分開閉器の前記開閉器制御装置と通信し，情報
   収集の通信により各区分開閉器の前記開閉状態の情報を
   前記各開閉器制御装置間で順次に伝送して各区分開閉器
   の前記開閉状態の情報からなる故障区間検出用の故障情
   報を収集し，前記情報収集の通信終了後に情報配信の通
   信により前記故障情報を前記各開閉器制御装置に前記情
   報収集の通信の逆に順次に伝送する手段と、 受信した前記故障情報を保持する手段と、 情報読取指令に受信により保持した前記故障情報を返信
   する手段とを備え、 携帯形の情報収集装置に、 操作により前記情報読取指令を送信して前記故障情報を
   受信する手段と、 受信した前記故障情報に基づき各区分開閉器の前記開閉
   状態を報知する手段とを備えたことを特徴とする配電系
   統の故障区間検出装置。