JPS6156689B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は配電線路の各区分点に設置され線路の
故障を自動的に検出し、その故障区間を切離す配
電線路故障区間自動検出装置の改良に関するもの
である。従来順送式自動配電方式は第１図に示す
ような樹枝状配電方式あるいは第２図に示すよう
なループ状配電方式が使用されている。図におい
てＡ１，Ａ２，Ａ３は特別高圧側の送電線で変電
所ｂ１，ｂ２，ｂ３の変圧器Tr０１，Tr０２，
Tr０３の１次側に接続される。変圧器の２次側
にはしや断器CB１，CB２，CB３がそれぞれ設
けられている。変電所以降の配電線路ａ１，ａ
２，ａ３には自動区分開閉器Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…
…と故障区間自動検出装置制御箱Ｒ１，Ｒ２，Ｒ
３……を組合せた配電線路故障区間自動検出装置
が要所に設置され、これに操作用変圧器Tr１，
Tr２，Tr３……を組合せ、配電線路に地絡、短
絡等の事故が発生した場合には、変電所ｂ１，ｂ
２，ｂ３との間の試送電、再送電等の一連の動作
を行なうことにより配電線路の事故を検出切離
し、短時間内に健全区間への再送電を行なわせる
ようにしている。即ち、配電線路故障区間自動検
出装置には、配電線路の事故区間の検出、切離
し、停電時間の短縮のために第３図に示すよう
に、装置に電圧が印加されてから自動区分開閉器
が投入するまでの時限Ｘ、投入後事故区間を検出
するための時限Ｙ、無電圧になり一定時間自動区
分開閉器を投入保持する、いわゆる開放遅延時限
Zrを有する。また、順送式の故障区間自動検出装
置制御箱Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５，Ｒ８は
第３図の事故区間を検出するための時限Ｙ中に無
電圧となれば、次に変電所の再閉路により電圧が
印加されても自動区分開閉器への投入信号を出さ
ないように開放ロツクし、順送逆送形故障区間検
出装置制御箱Ｒ６，Ｒ９は第３図の時限Ｘ，Ｙの
何れの時間中においても無電圧となれば同様に開
放ロツクする機能を有する。また、前記したよう
に配電線路故障区間自動検出装置は、停電後一定
時間自動区分開閉器の投入状態を保持せしめるた
めの時限Ｚを有し、配電線路で短絡事故が発生し
た場合でも変電所しや断器のしや断後開放し事故
電流をしや断することはない。この場合の時限Zr
は変電所しや断器との協調から通常２〜３秒程度
に設定されている。

一般に第１図及び第２図の回路において特別高
圧側Ａ１，Ａ２，Ａ３における電撃や事故により
２次側配電線路に電圧の変動（電圧のあおり）が
あり、これが繰返された場合配電線路の事故は皆
無にかかわらず配電線事故と同様に配電線路故障
区間自動検出装置が開放ロツク（誤ロツク）する
という欠点があつた。例えば停電または電圧降下
による一斉開放後順送動作に入つた後電圧降下が
あつて開放すると、たまたまＸ時限あるいはＹ時
限中にあつたものは当然の結果としてロツクされ
てしまうことになる。この場合Ｙ時限内ロツク
は、停電がＺ時限内であればロツクせず、Zr時限
を超えればロツクする。Ｘ時限内ロツクは、停電
がＺ時限内であれば再送電によりＸ時限を再スタ
ートし、停電がZr時限をこえればロツクする。即
ち故障区間自動検出装置にＺ時限を設けることに
よつて、短時間の停電や電圧降下によりＸ時限あ
るいはＹ時限中の誤ロツク動作を避けるようにし
ている。

第５図ａ，ｂは特別高圧側の影響による配電線
路の電圧変動の状況を例示したもので、操作変圧
器の２次側電圧で表わしている。故障区間検出装
置は例えば80kV以上で課電状態、50kV以下で停
電状態と販断して動作するので、図のような電圧
変動があれば当然誤ロツク動作を生ずる。第５図
ａ，ｂ何れの場合も動作に影響する電圧変動が凡
そ12秒程度継続している。

本発明は上記欠点に鑑み、特別高圧側の送電線
における電圧変動による配電線の短時間の電圧変
動に対しては、一切の開放ロツク動作を行なわな
いよう故障区間自動検出装置制御箱に電圧変動非
ロツク機能を設け、電圧変動非ロツク機能部には
ロツク動作遅延時限Ｚを設けて電圧降下継続時間
とロツク動作遅延時限Ｚとを比較判別し、その継
続時間がＺ時限以内であればロツク動作を行なわ
ないようにし、また、このＺ時限を１次側送電線
に発生する電圧変動時限の最大推定値Ｔ１より大
きく変電所後備しや断器の再閉路時限Ｔ２より小
さく設定して時間協調をとり、配電線路故障区間
自動検出装置の動作をより安定なものとし、誤ロ
ツク動作を防止することを目的とするものであ
る。

以下図面により本発明の実施例を詳述する。第
４図は本発明の要部を示す順送式配電線路故障区
間自動検出装置の実施例で、図において１は配電
線路２の電源側２Ｓ、負荷側２Ｌの区分点に設け
られた自動区分開閉器で操作ユニツト３に信号を
受けて接触部４を開閉する。５は操作用変圧器で
自動区分開閉器１の電源側に設置され、故障区間
自動検出装置制御箱６に操作電圧を供給する。制
御箱６内の回路図は動作ブロツク図であり、７は
電圧検出回路で操作変圧器５からの電圧供給を受
け電圧が規定値以上の場合に信号を出す。８は定
電圧回路で電圧検出回路７の出力を受け一定電圧
を各ユニツトに供給する。９は禁止入力素子で後
述の開放ロツク用メモリ１２からのセツト信号１
２ａがない場合は電圧検出回路の信号を次段に通
し、セツト信号１２ａがある場合は次段への信号
を阻止する。１０は禁止入力素子９からの信号を
受け時限Ｘを刻時しタイムアツプ後投入信号を送
るＸタイマーで、同時にＹタイマー１１及び開放
ロツク用メモリ１２のセツト側１２ａにも信号を
供給する。なお、前記禁止入力素子９はこのセツ
ト側１２ａの出力信号即ちセツト信号によりＸタ
イマーへの信号を消滅させる。一方、Ｙタイマー
１１は信号を受けてから時限Ｙを刻時しタイムア
ツプ後開放ロツク用メモリ１２のリセツト側１２
ｂへ信号を送る。この信号によりセツトからリセ
ツトに反転し１２ａの信号が消滅し禁止入力素子
９は電圧検出回路からの信号を通す状態にリセツ
トされる。また１３は投入送出ユニツトでＸタイ
マー１０からの信号を受けると自動区分開閉器１
の操作ユニツト３へ投入信号を与え、自動区分開
閉器１の接触部４を閉路する。このような状態で
通常の送電状態を維持する。

１４は電圧変動非ロツク機能部で、前記禁止入
力素子９から供給される電圧が一定値以下となつ
たことを検出する電圧降下検出回路１５およびこ
の検出回路の出力を受けて動作する電圧降下時間
判別回路１６より成つている。判別回路１６は電
圧が規定値以下になつてからその状態を継続する
時間ｔがある設定基準値と比較判別するもので、
その設定値を本発明ではロツク動作遅延時限Ｚと
呼称し、その値としては特別高圧側の送電線に発
生する電圧変動時限の最大推定値をＴ１、変電所
後備しや断器の再閉路時間Ｔ２とした場合、Ｔ１
＜Ｚ＜Ｔ２となるような値に設定する。再閉路時
間としては余り長くすると故障区間検出切離時間
が延びて健全区間の停電時間が延びるので適度の
長さに設定する必要があり、例えば15秒等に設定
されている。このように設定された遅延時限Ｚに
対し継続時間ｔがＺ時限以内の場合は出力ユニツ
ト１６ａから、Ｚ時限を超えた場合は出力阻止ユ
ニツト１６ｂからそれぞれ禁止入力素子１７へ出
力信号を出す。禁止入力素子１７は出力ユニツト
１６ａから信号を受けた場合は投入信号送出ユニ
ツト１３へ投入信号を送出し、出力阻止ユニツト
１６ｂから信号を受けた場合は投入信号の送出を
阻止する。投入信号送出ユニツト１３は判別回路
１６からり投入信号を受けると自動区分開閉器１
の操作ユニツト３へ信号を送出し自動区分開閉器
１を投入させる。

次にこのように構成されたものの動作について
説明する。

通常の送電状態では自動区分開閉器１は投入状
態にあり、故障区間自動検出装置制御箱６は操作
変圧器５からの操作電圧を受けているので、電圧
検出回路７は信号を出しており、定電圧回路８を
通じて各ユニツトへ一定電圧を供給している。ま
た、禁止入力素子９はリセツト状態、Ｘタイマー
１０及びＹタイマー１１は共に出力状態、投入信
号送出ユニツト１３は投入信号を送出している。
電圧降下検出回路１５は正規電圧を受けているの
で判別回路１６へは信号を出さない。従つて禁止
入力素子１７も信号は出していない。

このような状態において配電線路の負荷側２Ｌ
において事故が発生し、変電所のしや断器（図示
せず）がしや断し配電線路２が停電すると自動区
分開閉器１は開放遅延時限Zr後開放する。Ｘ、Ｙ
タイマー１０，１１もそれぞれ出力を消滅した状
態となる。一方電圧降下検出回路１５は停電とな
つたことを検出し判別回路１６に信号を送る。判
別回路１６は停電の時間がロツク動作遅延時限Ｚ
以内であるか、超えているかを判別するが、この
場合は事故発生して変電所しや断器がしや断して
いるのでＺ時限以上の停電となり、出力阻止ユニ
ツト１６ｂが信号を出し判別回路１６からの投入
信号は阻止される。したがつて、変電所からの再
送電により配電線路２の電圧が復帰しても自動区
分開閉器１が即投入することはない。

一方禁止入力素子９はリセツト状態にあるため
Ｘタイマー１０へ信号を送りＸ時限の後投入信号
送出ユニツトを通じ自動区分開閉器を投入する。
Ｙタイマー１１に出力された信号によりＹタイマ
ー１１はＹ時限の刻時に入り、また、開放ロツク
用メモリ１２のセツト側１２ａに出力された信号
により禁止入力素子９の出力を阻止する。前記自
動区分開閉器１の投入により事故区間を再投入す
るため変電所のしや断器がしや断し、Ｙタイマー
１１は刻時中の停電となるため開放用メモリ１２
のリセツト側１２ｂへは出力されず禁止入力素子
９は出力阻止の状態でロツクされる。即ち本装置
は開放ロツクされる。

次に特高側あおりによるロツク動作遅延時限Ｚ
内の停電あるいは電圧降下における動作について
説明する。例えば特別高圧側の送電線に落雷等が
あつて送電線に電圧変動をきたし、その影響によ
り変電所以降の配電線に有害な電圧降下が発生す
ることは屡見られる。この電圧降下は長いもので
６秒乃至12秒程度は続くものと見られており、い
ま特別高圧側の送電線に落雷等が発生し配電線の
電圧が異常に降下し、その電圧異常降下時間がＺ
時限以内であつたとすると、前述の事故発生によ
る変電所のしや断時と同様自動区分開閉器１は開
放し制御箱６内の各ユニツトの出力も停止する。
この電圧降下が脈流的に発生しているとすれば数
秒後に電圧が復帰するので操作電圧も回復し電圧
検出回路７を通じ各部へ出力する。禁止入力素子
９はリセツト状態即ちONの状態にあり、電圧降
下検出回路１５へ信号を供給する。判別回路１６
は停電時間が開放遅延時限Ｚ以内の停電時間であ
つたことを判別し投入信号を出力し、区分開閉器
を投入復帰させる。従つて開放ロツク動作は行わ
ない。

以上は順送式の場合について説明したが順送逆
送式の場合においても操作変圧器５を逆送電源側
にもおき、これから操作電源をとれば電圧変動非
ロツク機能の動作は順送式の場合と同様に行なわ
れる。

以上のように本発明の装置によれば、高圧配電
線路の区分点に設けられ操作ユニツト３に信号を
受けて配電線路を開閉する自動区分開閉器１と、
自動区分開閉器１の電源側に設置され操作電源を
供給する操作用変圧器５と、操作変圧器５からの
電圧供給を受け電圧が規定値以上の場合に信号を
出す電圧検出回路７と、電圧検出回路７の出力を
受け、一定電圧を制御回路各ユニツトに供給する
定電圧回路８と、開放ロツク用メモリ１２からの
セツト信号１２ａがない場合は電圧検出回路７の
信号を次段に通し、セツト信号１２ａがある場合
は前記次段への信号を阻止する禁止入力素子９
と、禁止入力素子９からの信号を受け時限Ｘを刻
時しタイムアツプ後自動区分開閉器１の投入信号
を送出すると同時にＹタイマー１１及び開放ロツ
ク用メモリ１２のセツト側１２ａに信号を供給す
るＸタイマー１０と、Ｘタイマーより信号を受け
てから時限Ｙを刻時しタイムアツプ後開放ロツク
用メモリ１２のリセツト側１２ｂへ信号を送るＹ
タイマー１１と、Ｘタイマー１０からの信号を受
けると自動区分開閉器１の操作ユニツト３へ投入
信号を与え自動区分開閉器１の接触部４を閉路せ
しめる投入信号送出ユニツト１３と、禁止入力素
子９から供給される電圧が一定値以下となつたこ
とを検出する電圧降下検出回路１５および電圧降
下検出回路１５の出力を受け電圧が規定値以下に
なつてからの継続時間ｔとロツク動作遅延時限Ｚ
と比較判別し、継続時間ｔがＺ時限以内であれば
投入信号送出ユニツト１３へ投入信号を送出し、
継続時間ｔがＺ時限を超えれば前記投入信号を阻
止する電圧降下時間判別回路１６とより成る電圧
変動非ロツク機能部１４とを備えたことを特徴と
し、故障区間自動検出装置制御箱の電圧変動非ロ
ツク機能部にロツク動作遅延時限Ｚを設けて電圧
降下継続時間ｔとロツク動作遅延時限Ｚとを比較
判別し、その継続時間ｔがＺ時限以内であれば電
圧の回復に伴い即投入信号を送出して自動区分開
閉器を投入すると共に、装置のロツク動作を行な
わないようにし、また、このＺ時限を１次側送電
線に発生する電圧変動時限の最大推定値Ｔ１より
大きく変電所後備しや断器の再閉路時限Ｔ２より
小さく設定して時間協調をとつたので、襲雷等に
よる特別高圧側の電圧変動の影響によつて配電線
路故障区間自動検出装置が誤動作して配電線側が
無用の停電状態にロツクされることが防止され、
電力供給の質の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は樹枝状及びループ配電系統
図、第３図は動作を説明するタイムチヤート、第
４図は本発明の要部を示す動作ブロツク図、第５
図は電圧変動状態を示す説明図である。 １：自動区分開閉器、６：故障区間自動検出装
置制御箱、９：禁止入力素子、１０：Ｘタイマ
ー、１１：Ｙタイマー、１２：開放ロツク用メモ
リ、１５：電圧降下検出回路、１６：判別回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高圧配電線路の区分点に設けられ操作ユニツ
   ト３に信号を受けて配電線路を開閉する自動区分
   開閉器１と、 自動区分開閉器１の電源側に設置され操作電源
   を供給する操作用変圧器５と、 操作変圧器５からの電圧供給を受け電圧が規定
   値以上の場合に信号を出す電圧検出回路７と、 電圧検出回路７の出力を受け一定電圧を制御回
   路各ユニツトに供給する定電圧回路８と、 開放ロツク用メモリ１２からのセツト信号１２
   ａがない場合は電圧検出回路７の信号を次段に通
   し、セツト信号１２ａがある場合は前記次段への
   信号を阻止する禁止入力素子９と、 禁止入力素子９からの信号を受け時限Ｘを刻時
   しタイムアツプ後自動区分開閉器１の投入信号を
   送出すると同時にＹタイマー１１及び開放ロツク
   用メモリ１２のセツト側１２ａに信号を供給する
   Ｘタイマー１０と、 Ｘタイマーより信号を受けてから時限Ｙを刻時
   しタイムアツプ後開放ロツク用メモリ１２のリセ
   ツト側１２ｂへ信号を送るＹタイマー１１と、 Ｘタイマー１０からの信号を受けると自動区分
   開閉器１の操作ユニツト３へ投入信号を与え自動
   区分開閉器１の接触部４を閉路せしめる投入信号
   送出ユニツト１３と、 禁止入力素子９から供給される電圧が一定値以
   下となつたことを検出する電圧降下検出回路１５
   および電圧降下検出回路１５の出力を受け電圧が
   規定値以下になつてからの継続時間ｔとロツク動
   作遅延時限Ｚと比較判別し、継続時間ｔがＺ時限
   以内であれば投入信号送出ユニツト１３へ投入信
   号を送出し、継続時間ｔがＺ時限を超えれば前記
   投入信号を阻止する電圧降下時間判別回路１６と
   より成る電圧変動非ロツク機能部１４と、 を備えたことを特徴とする配電線路故障区間自動
   検出装置。 ２ ロツク動作遅延時限Ｚを、１次側送電線に発
   生する電圧変動時限の最大推定値Ｔ１より大き
   く、変電所後備しや断器の再閉路時間Ｔ２より小
   さく設定したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の配電線路故障区間自動検出装置。