JPS5932973B2 - 多回線地絡保護装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、配電用変電所Ｃコおける多回線地絡事故の検
出・保護を行う多回線地絡保護装置に関する。

一般に配電用変電所Ｉコおける地絡保護装置は第１図に
示すよう船こ構成されている。

１は主変圧器、２１〜２ｏはしゃ断器、５１ は母線で
母線５□又は配電線５２〜５ｎＩこ地絡事故が生じた場
合には、周知のように零相電圧Ｖ。

が生じ、この電圧Ｖ。は電圧変成器４により得られる。

又各配電線５□〜５ｎには零相変流器３□〜３ｏが設置
されていて、地絡事故が起きた場合に流れる零相電流１
０１〜■ｏｏを検出する。

８は地絡過電圧継電器で、零相電圧検出線７から得られ
る零相電圧■。

が所定の値より大きくなった時（こ動作する。

６、〜６ｏは地絡方向継電器で、地絡方向継電器６□〜
６ｎは夫々入力される零相電流電圧の位相弁別をし、各
継電器の保護区間の地絡事故を夫々検出し当該検出継電
器はしゃ断器２□〜２ｎ−１に対してトリップ信号を発
して保護区間をしゃ断する。

なおトリップ信号は地絡方向継電器６□〜６ｏと地絡過
電圧継電器８とのアンド出力となっている。

ところで、この種配電用変電所においては近年機器操作
・電流・電圧・電力の記録などを自動化し、変電所保守
の省力化が進められているが、これらの自動化や遠方か
らの制御においては、変電所の電圧・電流変成器より得
られる情報をデジタル量にした方が扱い易い。

近時は特に送電電圧・容量の増大及び長距離化等により
多電急所情報を用いた総合保護制御では電流・電圧のデ
ジタル的処理が有効であり、この種類高圧系統の保護リ
レー（こデジタル方式のものが多く提案されているが配
電用変電所においても、デジタル化の傾向が急速である
。

配電用変電所のリレーシステムを総てデジタル方式にす
るためには、単に第１図で示すような従来のリレーを計
算機式リレー（こ置き変えるだけではその有効性は計れ
ない。

すなわちデジタル化することにより故障検出の迅速化や
保守点検の省力化という本質のメリットを活かすために
は、マイクロコンピュータやミニコンピユータの高度の
判断機能を有効に活かすことが必要である。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、配電用変
電所ｔこおける多数の配電線の地絡保護を所定のサンプ
リング周期でデジタル量化された零相電圧・電流を用い
て１台の制御装置で処理するようにしたので、故障検出
の迅速化を図ることができ、かつ保守点検の省力化をも
図ることができる多回線地絡保護装置を提供することを
目的とする。

以下図に基いて本発明の一実施例を詳述する。

第２図は本発明を適用した多回線地絡保護装置の概要を
示すもので第１図と同符号のものは同一部分若しくは相
当部分を示す。

第２図において、電圧変成器４により得られた零相電圧
情報でありＩｏｋ（ｋ ＝１ 、２ 、・・・、ｎ−１
）は零相変流器３ｋｌこより得られた零相電流情報であ
る。

各情報は一定の周期又は任意に同時刻にサンプリングホ
ールド回路９０〜９１−１によりホールドされサンプリ
ングされマルチプレクサ１０ケ介して所定の周期で順次
アナログデジタル変換器１１でＡ／Ｄ変換されてディジ
タルデータとなり、コンピュータ（以下ＣＰＵと呼ぶ）
１２に入力される。

ＣＰＵ１２内の処理をフローチャートで第３図に示す。

まず、ステップｒｌＪによって零相電圧データＶ。

をとりこみ実効値又はこれに比例した量ヲ得て、ステッ
プ「２」ｆこより、その値が判定条件値より大きいかど
うかを判定する。

この判定部分は第１図の地絡過電圧継電器８に相当し、
地絡電圧Ｖ。

が発生したか否かを判定する地絡判定手段である。

判定結果がＪｎｏｊであれば地絡事故が検出されないの
で再びステップ「１」に戻り、次のサンプリングデータ
のＶ。

をとりこみ、ステップ「２」においてｒｙｅｓ、Ｊとな
るまで、繰返す。

「ｙｅｓ」になった場合に初めて配電線の地絡事故検出
を行うべく ｒｙｅｓ、Ｊ信号をステップ「３」に送出
する。

ステップ「３」では先ずＶ。と第１の配電線５□に設置
された零相変流器３、により得られた零相電流データ１
゜１により位相弁別手段により位相弁別を行いステップ
「４」でその判定を行う。

地絡事故が第１の配電線５□に生じていた場合には、ス
テップ「４」において地絡事故が検出され、ｙｅＳ信号
を発生する。

ｙｅｓ信号はそのまましゃ断器２□のトリップ信号とな
ってＣＰＵ１２より出力（しゃ新命令出力手段）され、
しゃ断器２□をトリップすると同時に、ステップ「５」
にも送出され、このステップｒ５Ｊにおいてスイッチ５
Ｗ＝ＳＷ＋１Ｆこしてステップ「６」に送出される。

なおＳＷは番地内容を表すカウンタでステップ「２」と
「３」間に５Ｗ＝Ｏとしてセットされである。

そしてｙｅｓ信号発生時に１を加えてＳＷ＋１とする理
由は、地絡事故の発生場所が配電線に限らず母線５１に
も発生する場合があるので、１を加えることによって配
電線さ母線事故との識別信号とするためのものである。

ステップＦ４Ｊにおいて地絡事故が検出されなかった場
合（こはｎｏ倍信号直接ステップ「６」に行く。

従ってステップｒ３Ｊ 、ｒ４ｊ 、ｒ５Ｊは第１の配
電線５□の地絡を検出するためのものである。

次に第２の配電線５３（こついても同様の検出をステッ
プｒ６Ｊ 、ｒ７Ｊ 、ｒ８Ｊにおいて行う。

つまりステップｒ６Ｊ 、ｒ７ＪでＶ。

と１゜２の位相弁別とその判定を行ない、ｙｅｓの場合
にはステップ「８」でしゃ断器２３をしゃ断するように
しゃ新命令を出して５Ｗ＝ＳＷ＋１ｃこした後に、第３
の配電線５４について同様の検出を行う。

ステップ「７」でｎｏの場合（こも、第３の配電線５４
（こついて同様の検出を行う。

以下同様にこの検出を繰り返す。

最後にステップ［９Ｊ 、ｒｌＯＪで■。

と’０ｎ−１の位相弁別とその判定を行い、ｙｅＳでは
ステップ［１ｘＪｔこよりしゃ断器２ｎをしゃ断するよ
うにしゃ新命令を出し、ｓｗ＝ｓｗ＋ｉとする。

ステップ「１２」では５Ｗ＝Ｏかどうかを判定し、例え
ば第１と第２の配電線に事故が生じていれば５Ｗ＝ＳＷ
＋２となっているが、ＳＷ−〇であればすべての配電線
に地絡事故が検出されなかったことになる。

この場合には母線５１の地絡事故の可能性があるので、
再びＶ。

を見ていて所定の時間地絡事故と判定した場合には警報
を発するか又は所定のしゃ断器（例えば２１）をしゃ断
し事故を除去する。

この警報又はしゃ新命令を出すのが母線事故判定手段で
ある。

さて、上述の保護方式では、配電線の地絡検出を行う時
に現地点のデータを取り込み実効値化し、判定したが、
本発明では他の実施例として地絡事故発生時点のデータ
をＣＰＵ１２の記憶部に記憶しておきこのデータにより
どの配電線に地絡事故が生じたかを判定するようにする
こともできる。

データの記憶装置は各配電線の各データとＶ。

について所定の時間分（例えば１サイクル分）のデータ
を記憶する装置で、記憶されるデータは常（こ更新され
、地絡事故発生の時点では事故時の最新のデータを各配
電線毎ｌこ記憶している。

しカモ、事故発生と判定すると、その時点でデータの更
新は中断され、記憶装置に記憶されているデータで各配
電線の地絡事故検出を行う。

また必要であれば事故発生と判定されてから一定時間の
データも記憶しておき、記憶されたデータにより地絡事
故検出を行うようにすればよい。

フローチャートで示すと第４図のようになる。

第３図のフローチャートと違っている部分は、第■にＡ
の部分で常時配電線のデータ１゜ｋ（ｋ ＝ １ 。

２、・・・ｎ−１）とＶ。

を所定の時間分記憶しておき、常に更新されていること
であり、第２には配電線の地絡検出を行うのに、記憶装
置（メモリ）ｌこ記憶されているデータを使用すること
である。

なお処理方法は第３図の説明と同じである。

このようにするとステップ「２」においてｙｅｓ の時
刻（事故発生時）からサンプリングは行わず、すべてメ
モＩＪ ｌこ記憶されているデータで保護を行うので、
サンプリング周波数などの拘束から解放される。

従って保護処理の高速化が可能である。上述のようにす
ると多回線地絡保護継電器は一つで十分で又極めて能率
的な多回線地絡保護継電器向きの保護方式となる。

以上述べたように、本発明によれば、所定のサンプリン
グ周期でデジタル量化された零相電圧・電流を用いてい
るので、故障検出が極めて迅速にでき、且つ保守点検の
省力化を図ることができる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す単線結線図、第２図は本発明の一
実施例を示すブロック図、第３図及び第４図は第２図に
示すコンピュータ（ＣＰＵ）１２における処理フローチ
ャートである。 ９・・・・・・サンプリングホールド回路、１０・・・
・・・マルチプレクサ、１１・・・・・・アナログデジ
タル変換器、１２・・・・・・コンピュータ（ＣＰＵ）
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 受電回線に接続された母線に零相電圧検出部を設け
   、且つこの母線に接続された複数の各配電線ｐコ夫々零
   相電流検出装置を設け、これら各検出装置にて検出され
   たアナログの零相電圧、電流信号を所定のサンプリング
   周期でサンプリングし、ディジタル信号に変換した後、
   制御装置に導入し、地絡検出を行うようにしたものに於
   て、前記ディジタル変換された零相電圧信号をサンプリ
   ング毎に取込んで夫々判定条件値と比軟し、零相電圧信
   号が判定条件値より太きいときに地絡と判定する地絡判
   定手段と、との地絡判定手段の地絡判定時に前記各配電
   線のうち前もって決められた配電線順の零相電流信号を
   サンプリング周期で順次取込んで零相電圧信号との位相
   を順次弁別し、地絡事故を判定する順次位相弁別手段と
   、この位相弁別手段による地絡事故判定時に当該事故発
   生配電線（こ設置されたしゃ断器（こしゃ新命令を出す
   しゃ新命令出力手段と、前記順次位相弁別手段が前記零
   相電圧信号と全配電線の零相電流信号とを位相弁別した
   後、配電線に事故がない時には母線事故と判断して警報
   もしくは前記受電回線のしゃ断器にしゃ新命令を出す母
   線事故判定手段とを前記制御装置に備えたことを特徴と
   する多回線地絡保護装置。