JP2677695B2 - 配電線事故区間切離方式 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は配電線の事故区間を判定して切離す配電線事
故区間切離方式に関する。

（従来の技術） 第７図は配電系統図であり、これを用いて従来方式を
説明する。

１は変電所でしゃ断器２を有し、各区分開閉器3,4,5
にて区間A1〜A4を区分している。区分開閉器３と４の間
の区間A2には分岐点Ｐがあり、この分岐先には区分開閉
器６が接続されている。

従来の区分開閉器の制御装置は時限投入機能と順送投
入ロック及び逆送投入ロック機能を有する。時限投入機
能は区分開閉器の両端の電圧を検出し片側のみ電圧があ
る場合に、Ｘ時限の電圧監視時間後、電圧が正常であれ
ば区分開閉器を投入するものである。

順送投入ロック機能は区分開閉器投入後のＸ時限より
短いＹ時限だけ、区分開閉器の両端電圧を監視し、Ｙ時
限カウント中に停電が発生した場合順送投入禁止を記憶
し、以後順送投入禁止が解除されるまで、区分開閉器の
時限投入をロックするものである。また逆送投入ロック
機能はＸ時限中に停電が発生した場合は逆送投入禁止を
記憶し、以後、逆送投入禁止が解除されるまで逆送投入
をロックする。そして、上記各機能を有する制御装置７
〜10を各区分開閉器３〜６に夫々取り付けていた。但
し、分岐系統における数ケ所同時電源印加時に、各制御
装置のＸ時限が重ならないようにしなければならず、そ
のため分岐系統の制御装置はｎ倍の整定ができるように
なっている。

この従来の制御装置での事故区間切離方式について以
下に説明する。

例えば、制御装置10のみ３・Ｘ時限の設定で他の制御
装置はＸ時限の設定をしているとする。各区分開閉器３
〜６が投入状態にあり、電力を供給している状態で、区
間A3で事故が発生した場合の各区分開閉器３〜６の動作
について第８図のタイムチャートをもとに説明する。

まず、事故発生により変電所１のしゃ断器２が開放さ
れ、各区分開閉器３〜６が無電圧により開放した後、し
ゃ断器２が再投入される。制御装置７は区分開閉器３の
電源側、電圧ありによりＸ時限後に区分開閉器３を投入
する。続いて制御装置８と10には区間A2の電圧が印加さ
れるが、制御装置８は制御装置７と同様にＸ時限後に区
分開閉器４を投入する。この時点で制御装置７はＹ時限
カウントを終了し、制御装置８はＹ時限のカウントを開
始し、制御装置９はＸ時限のカウントを開始し、制御装
置10は３・Ｘ時限のカウント中である。

区分開閉器４の投入により事故区間A3に再加電される
が、事故が継続しているため変電所１のしゃ断器２が再
度開放される。このため、制御装置８はＹ時限カウント
中の停電となり順送投入禁止を記憶する。また、制御装
置９と10はＸ時限カウント中の停電であるため、逆送投
入禁止を記憶する。

その後、しゃ断器２の再々投入により、区分開閉器３
は制御装置７によりＸ時限カウント後投入され、区分開
閉器６は制御装置10が逆送投入禁止を記憶しているが、
電源側からの順送供給であることにより、３・Ｘ時限カ
ウント後投入される。なお、区分開閉器４は制御装置８
の順送投入禁止により投入されない。

又、区分開閉器５は区間A4が他系統より電力供給され
ても制御装置９の逆送投入禁止記憶により投入されな
い。

（発明が解決しようとする課題） 上記説明から明らかなように、従来技術によれば事故
区間A3を切離すため、変電所１のしゃ断器２は開放，投
入の２度の繰返しをすることになる。即ち、事故区間A3
を切離すために健全区間A1,A2及びA5を２回停電させな
ければならない。

本発明は上記欠点を解決するためになされたものであ
り、事故区間のみを切離し、事故区間より電源側の健全
区間は停電を発生させない配電線事故区間切離方式を提
供することを目的としている。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、配電線を複数の区分開閉器
により区分し、各区分開閉器に対応させてそれぞれ制御
装置を設けて、配電線の事故区間を切り離す配電線事故
区間切離方式において、前記制御装置は、前記区分開閉
器が配電線で連結するのと同様に配電線とは別の通信線
で前記当該制御装置に対応する区分開閉器の電源側及び
負荷側の区分開閉器に対応する各制御装置と接続する通
信手段と、事故検出したとき前記通信線を介して事故検
出信号を前記電源側及び負荷側の区分開閉器に対応する
各制御装置に送信する送信手段と、当該制御装置が事故
検出したときに負荷側制御装置より事故検出信号がない
ことを条件に負荷側の区間に事故発生と判定して当該区
分開閉器を切制御あるいは投入禁止とする手段と、当該
制御装置が事故検出していないときに電源側制御装置よ
り事故検出信号があることを条件に電源側の区間に事故
発生と判定して当該区分開閉器を切制御あるいは投入禁
止とする手段とを備える構成とした。

（作 用） 事故発生により、事故を検出した制御装置は電源側に
向けて所定時間一斉に信号を送信する。これで送信する
制御装置は事故区間を含む区分開閉器から電源側にある
各区分開閉器である。次いで前記所定時間の経過後、前
記各制御装置が負荷側へ向けて所定時間一斉に信号を送
信する。この際、事故区間でない各区分開閉器の制御装
置は前記各方向の信号を受信可能であるが、事故区間を
含む区分開閉器の制御装置は負荷側へ向けた信号のみ受
信して電源側へ向けた信号の受信がなく、事故区間であ
ると判定できる。

（実施例） 以下図面を参照して実施例を説明する。

第１図は本発明による配電線事故区間切離方式を説明
するための一実施例の構成図であり、第７図と同一部分
については同一符号を付している。そして、区分開閉器
３〜６には、従来機能に加え区分開閉器負荷側の配電線
事故を検出する手段と、配電線上電源側の他の制御装置
と信号を送受信するための通信端子P1及び負荷側の他の
制御装置と信号を送受信するための通信端子P2を有した
制御装置11〜14を夫々取り付けている。各制御装置11〜
14の通信端子P1及びP2は互いに１対の通信線により、配
電線と同様の形で分岐接続されている。なお、制御装置
11の通信端子P1は対応する制御装置がないため接続はな
い。

次に、制御装置の動作を説明する。

第２図は事故を検出した制御装置の動作を、また第３
図は事故を検出していない制御装置の動作を説明するタ
イムチャートである。

まず、事故を検出した制御装置は通信端子P1にT1時間
で「事故検出」信号を送信し、同時に通信端子P2の信号
を受信する。次に通信端子P2にT2時間だけ「事故検出」
信号を送信し、同時に通信端子P1の信号を受信する。
又、事故を検出していない制御装置は、第３図のように
通信端子P1の「事故検出」信号ありによって、更にT1時
間後のT2時間だけ通信端子P1の信号を受信するように
し、この通信端子P1,P2の信号の授受の有無により各々
の制御装置が独自に事故区間の判定を行ない、事故区間
を区分している区分開閉器を切制御し投入禁止とするよ
うに構成する。

したがって、事故区間より電源側に位置する制御装置
は事故を検出できるため、一斉に同方向に信号の送受信
を行なうことにより、事故を検出した制御装置は「事故
検出」信号の受信有無により自制御装置の電源側及び負
荷側に位置する制御装置の事故検出有無の状態を把握す
ることができ、自制御装置及び電源側の制御装置が事故
を検出し、負荷側の制御装置が事故を検出していない場
合に、自区分開閉器が区分している負荷側の区間に事故
が発生していると判断できる。なお、制御装置11は自制
御装置の電源側に制御装置がないため、事故区間の判定
条件に「電源側の制御装置が事故を検出」は不要であ
る。

又、事故を検出していない制御装置は電源側からの
「事故検出」信号の受信があり、T1時間後のT2時間以内
に電源側からの「事故検出」信号の再受信がなければ、
自区分開閉器が区分している電源側区間に事故が発生し
ていると判断できる。

第４図は制御装置の一構成例であり、負荷側地絡事故
を検出する地絡方向継電器DGと、負荷側短絡事故を検出
する過電流継電器OCと、通信線を介して配電線上自装置
より電源側及び負荷側に設けられた区分開閉器の制御装
置と信号を送受信するための電源側通信端子P1及び負荷
側通信端子P2を有する伝送部TCと、区分開閉器の両端配
電線の電圧を検出する電圧検出部VDと、地絡方向継電器
DG,過電流継電器OC及び伝送部TCの信号授受とにより区
分開閉器を制御する制御処理部CNTとからなる。通信線
を介して行なう信号の送受信の方式としては、例えば第
５図に示すような接点CX1,CX2により相手受け側のリレ
ーRY2,RY1を動作させ信号を送受信して直流伝送を行な
うものとする。

信号の送信は事故を検出した制御装置から前述した第
２図に示すようなタイミングで行ない、又、信号の受信
は前述した第２図又は第３図に示すようなタイミングで
行なう。又、後述する第６図の条件判定のパターン図に
示すように、事故を検出した制御装置において負荷側通
信端子P2に「事故検出」信号を受信しなかった場合（パ
ターン3,4）のみ、区分開閉器の切制御を行ない、又、
事故を検出しなかった制御装置においては電源側通信端
子P1に第２図のT1のタイミングで送信された「事故検
出」信号を受信した後の再受信がない場合（パターン
５）のみ区分開閉器の切制御を行ない、「投入禁止」を
制御処理部CNTの中で記憶する。以後「投入禁止」が解
除されるまで当該区分開閉器には自動投入指令が出ない
ように構成されている。なお、本実施例で使用する区分
開閉器は制御装置の信号により入，切するものとし、そ
の他については特に規定するものではない。

次に、第６図の条件判定のパターンを説明する。

パターン１は自制御装置より電源側に対向する制御
装置がなく、事故を検出した制御装置において負荷側か
らの「事故検出」信号があった場合に、当該区分開閉器
を状態継続する。

パターン２は事故を検出した制御装置において、電
源側及び負荷側より「事故検出」信号を受信した場合
で、当該区分開閉器を状態継続する。

パターン３はパターン１と同じく自制御装置より電
源側に対向する制御装置がなく、事故を検出した制御装
置において負荷側からの「事故検出」信号がかなった場
合で、当該区分開閉器を切制御する。

パターン４は事故を検出した制御装置において、電
源側からの「事故検出」信号があり、負荷側からの「事
故検出」信号がない場合で、当該区分開閉器を切制御す
る。

パターン５は事故を検出していない制御装置におい
て、電源側からの「事故検出」信号があり、T1時間後の
T2時間において電源側「事故検出」信号の再受信がない
場合で、当該区分開閉器を切制御する。

パターン６は事故を検出していない制御装置におい
て、電源側からの「事故検出」信号があり、T1時間後の
T2時間においても電源側「事故検出」信号の再受信があ
った場合で、当該区分開閉器を状態継続する。

パターン７は事故を検出していない制御装置におい
て、電源側からの「事故検出」信号もない場合で、当該
区分開閉器を状態継続する。

なお、第６図において、パターン1,3は電源側に対向
する制御装置がない場合、又、（有）は送信側でT2時間
のタイミングで送信しているが、受信側ではT1時間受信
と判断している場合、更に、−印は判定条件に関係しな
いことを示している。

次に、作用を説明する。

第１図，第５図及び第６図による区分開閉器３〜６は
投入状態にあり、電力を変電所１より供給しているもの
とする。この状態で区間A3に短絡事故が発生した場合、
制御装置11と12は過電流継電器OCにより事故を検出し、
制御装置13と14は電源側の事故であるため、事故は検出
しない。

事故を検出した制御装置11と12は通信端子P1の接点CX
1をT1時間だけ閉じて「事故検出」信号を出力すると同
時に、通信端子P2の信号有無を監視する。制御装置11は
制御装置12の通信端子P1からの信号によって通信端子P2
のリレーRY2が動作し、区分開閉器４の負荷側区間A3を
含む負荷側の区間で事故が発生していると判定する。制
御装置12は制御装置13からの信号がないことにより区分
開閉器４の負荷側区間A3の事故と判定する。制御装置14
は通信端子P1のリレーRY1が、制御装置12の信号を受信
するため区分開閉器６の電源側系統に事故が発生と判断
する。

次に制御装置11と12は通信端子P1の送信信号停止後、
通信端子P2の接点CX2をT2時間だけ閉じて「事故検出」
信号を出力すると同時に、通信端子P1の信号有無を監視
する。

制御装置11は通信端子P1が接続されていないため、区
分開閉器３からの両端に事故が発生していないと判定し
区分開閉器を状態継続する（第６図パターン１の動
作）。

制御装置12は制御装置11からの信号を通信端子P1に受
信し、先のT1時間内に区分開閉器４の負荷側区間A3での
事故と判定していることより、区分開閉器４を切制御を
行ない投入禁止を記憶し、以後「投入禁止」が解除され
るまで区分開閉器４は自動投入されない（第６図パター
ン４の動作）。

制御装置13は制御装置12の信号を通信端子P1に受信す
ることで区分開閉器５からの電源側系統に事故が発生と
判定し、T1時間経過後再度通信端子P1の信号有無をT2時
間監視する。この場合、T2時間の監視中において信号の
受信がないことから区分開閉器５の電源側区間A3での事
故と判定して区分開閉器５に切制御を行ない「投入禁
止」を記憶する。以後投入禁止が解除されるまで区分開
閉器５は自動投入されない（第６図パターン５の動
作）。

制御装置14はT2時間の監視中に通信端子P1に制御装置
11からの信号を受信するため電源側分岐系統の事故と判
定し、区分開閉器を状態継続する（第６図パターン６の
動作）。

なお、区分開閉器５は負荷側より電力供給を受けても
制御装置13の投入禁止記憶により投入されない。

又、仮に第１図の系統で区間A2で事故が発生した場合
も、前述したような信号のやりとりにより制御装置11は
第６図パターン３の動作を行ない、制御装置12,14は第
６図パターン５の動作を行ない、制御装置13は第６図パ
ターン７の動作を行なう。この一連の動作で事故区間A2
は区分開閉器3,4,6の開放により系統より除外される。
この場合区分開閉器５は常時励磁のため、系統電源がな
くなることにより開放となるが、負荷側区間A4より電力
供給を受けると制御装置13の備えている従来機能の時限
投入機能により、自動投入して区間A3に電力を供給す
る。制御装置12は投入禁止を記憶しているため、区間A3
の電圧を検出しても自動投入はしない。

以上説明したように、本実施例によれば事故区間のみ
切離しを行ない、事故区間より電源側の健全区間は停電
を発生させないようにした品質の良い電力供給が行なえ
ると同時に、系統の各機器に与えるストレスモ低減でき
る。

他の実施例を以下に列挙する。

本実施例において 通信線による信号の受け渡しを直流伝送以外の他の
方式によって行なっても同様の効果が得られる。

通信線による信号の受け渡しタイミングについては
第２図，第３図に限定されず、例えばT1時間とT2時間の
関係がT1＝T2でもよいしT1≠T2でもよい。

制御装置間の信号の送受信において通信線を２対１
とし１対は電源側への送信用（負荷側からの受信用）と
し、もう１対を電源側からの受信用（負荷側への送信
用）として用いてもよい。

通信線による信号の送受信の順序を、負荷側に先に
送信し電源側を受信、その後電源側に送信し、負荷側を
受信するようにしてもよい。

上記実施例ては各制御装置に従来機能（時限投入機
能他）を付加した形で説明しているが、これは事故区間
以外の健全区間へ電力供給するためのものであるため他
の方法、例えば配電線用開閉器遠方制御装置等で遠方制
御することにより代用してもよい。

上記実施例では系統事故発生時に事故区間の区分開
閉器を切制御し、事故区間を除去する方式で説明してい
るが、区分開閉器のしゃ断容量が小さく短絡電流をしゃ
断できない系統では、前述した通信線による信号のやり
取りにより、短絡事故区間を判定した後、次のような動
作を行なうものとしてもよい。

事故区間を判定した各制御装置から区分開閉器に切制
御を行なうが、この時短絡事故区間の電源側制御装置の
みは過電流継電器が働いていることを条件に切制御は行
なわず、「投入禁止」のみを記憶するようにし、変電所
側のしゃ断器引外しにより系統の電圧がなくなってから
区分開閉器が開放するようにし、変電所のしゃ断器が再
投入したとき健全区間の制御装置は従来機能である時限
投入機能で順次投入し、事故区間の電源側の制御装置は
先の「投入禁止」記憶により時限投入しない構成とす
る。この場合は事故区間切離しのため、変電所側しゃ断
器引外しにより電源側健全区間の停電が１回発生する
が、従来の２回の停電に比べ、品質のよい電力供給が行
なえ、本発明の目的とする効果が得られる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば各区分開閉器毎
に通信手段を有する制御装置を設け、事故発生に際して
制御装置が相互に信号の送受を行なって事故区間を特定
するようにしたので、電源側健全区間を無停電にて事故
区間を区分することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による配電線事故区間切離方式を説明す
る一実施例の構成図、第２図は事故を検出した制御装置
の動作を説明するタイムチャート、第３図は事故を検出
しない制御装置の動作を説明するタイムチャート、第４
図は制御装置の構成例図、第５図は制御装置伝送部の構
成例図、第６図は制御装置の条件判定のパターン図、第
７図は従来方式を説明する配電系統図、第８図は従来の
動作タイミングを示すタイムチャートである。 １……変電所、２……しゃ断器 ３〜６……区分開閉器、11〜14……制御装置 A1〜A5……区間、P1,P2……通信端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 及川 昌洋 宮城県仙台市青葉区一番町３丁目７番１ 号 東北電力株式会社本店内 (72)発明者 石黒 敬 東京都府中市東芝町１ 株式会社東芝府 中工場内 (72)発明者 成田 一豊 東京都府中市東芝町１ 株式会社東芝府 中工場内 (72)発明者 須々田 方秀 東京都府中市東芝町１ 株式会社東芝府 中工場内 (72)発明者 塚田 徹 東京都港区芝浦１丁目１番１号 株式会 社東芝本社事務所内 (72)発明者 藤沢 篤史 東京都港区芝浦１丁目１番１号 株式会 社東芝本社事務所内 (56)参考文献 特開 平１−136528（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】配電線を複数の区分開閉器により区分し、
   各区分開閉器に対応させてそれぞれ制御装置を設けて、
   配電線の事故区画を切り離す配電線事故区画切離方式に
   おいて、前記制御装置は、前記区分開閉器が配電線で連
   結するのと同様に配電線とは別の通信線で前記当該制御
   装置に対応する区分開閉器の電源側及び負荷側の区分開
   閉器に対応する各制御装置と接続する通信手段と、事故
   検出したとき前記通信線を介して事故検出信号を前記電
   源側及び負荷側の区分開閉器に対応する各制御装置に送
   信する送信手段と、当該制御装置が事故検出したときに
   負荷側制御装置より事故検出信号がないことを条件に負
   荷側の区間に事故発生と判定して当該区分開閉器を切制
   御あるいは投入禁止とする手段と、当該制御装置が事故
   検出していないときに電源側制御装置より事故検出信号
   があることを条件に電源側の区画に事故発生と判定して
   当該区分開閉器を切制御あるいは投入禁止とする手段
   と、当該制御装置の電源側区分に分岐点がある場合は当
   該制御装置が事故検出していないときに電源側制御装置
   より複数の事故検出信号があることを条件に電源側の区
   間に事故発生なしと判定して当該区分開閉器を状態継続
   する手段とを備えることを特徴とする配電線事故区間切
   離方式。
2. 【請求項２】各制御装置間を接続する通信線を２対と
   し、１対は電源側への送信用（負荷側への受信用）と
   し、他の１対は電源側からの受信用（負荷側へ送信用）
   としたことを特徴とする請求項１記載の配電線事故区間
   切離方式。
3. 【請求項３】前記送信手段は、事故検出したとき電源側
   か負荷側のいずれか一方の区分開閉器に対応する制御装
   置へ先に事故検出信号を送信し、所定時間後他方の区分
   開閉器に対応する制御装置へ事故検出信号を送信するこ
   とを特徴とする請求項１又は請求項２記載の配電線事故
   区間切離方式。