JP2014072947A - Detection and removal device of single line-to-ground fault of distribution line - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、配電線の１線地絡事故の検出除去装置に関するものである。 The present invention relates to an apparatus for detecting and removing a one-line ground fault of a distribution line.
配電系統は従来、負荷だけが接続されていた。近年、家庭用の太陽光発電装置などが普及し始め、太陽光発電装置が配電線に接続されるようになっている。太陽光発電装置は炭酸ガスを発生させないで発電できるので、地球環境負荷低減意識(炭酸ガス排出量抑制)の高まりに伴い、普及が進んでいる。しかし、太陽光発電装置が配電線に接続されることに伴い、配電線の電圧上昇、電圧三相不平衡、上位系と分離した際の単独運転の発生、天候に依存した発電量の大きな変動などの、諸課題が発生している。 In the past, only the load was connected to the power distribution system. In recent years, home-use solar power generation devices and the like have begun to spread, and solar power generation devices are connected to distribution lines. Since solar power generation devices can generate electricity without generating carbon dioxide, they are becoming more widespread with increasing awareness of reducing the global environmental load (reducing carbon dioxide emissions). However, as the photovoltaic power generation equipment is connected to the distribution line, the voltage rise of the distribution line, voltage three-phase imbalance, single operation when separated from the host system, large fluctuations in the amount of power generation depending on the weather Various issues have occurred.
太陽光発電装置が接続された配電系統では、事故遮断や工事などのために開閉器が操作されて開放することなどにより、配電線が上位系統と分離した際に、配電線に接続された負荷と発電装置の発電量がほぼ同じ場合に配電線だけの単独系統が発生する可能性がある。このため、現状では事故遮断や工事による開閉器の開放による区間停電などの場合に、太陽光発電装置は配電系統から解列、すなわち離脱させるようになっている。これらの機能は太陽光発電装置側が持っている。 In a distribution system to which a photovoltaic power generation device is connected, the load connected to the distribution line when the distribution line is separated from the higher-level system, for example, by opening and closing the switch for accident interruption or construction. If the power generation amount of the generator is almost the same, a single system with only distribution lines may occur. For this reason, in the present situation, in the event of an accident interruption or a section power failure due to opening of a switch due to construction, the photovoltaic power generation apparatus is disconnected from the distribution system, that is, detached. These functions are possessed by the photovoltaic power generator.
特許文献１には、太陽光発電などの分散電源が接続された配電系統が、事故時に単独運転であるかどうかを検出する判定方法と、検出された単独運転状態を簡便に解消する方法が記載されている。特許文献１の分散電源の単独運転の判定方法は、遮断器が遮断状態（開放状態）となった場合において、複数の開閉器のうち第１、第２の開閉器がオフ状態であり、第１の開閉器の第２の開閉器に近接する側の配電線電圧が有電圧であり、第２の開閉器の第１の開閉器に近接する側の配電線電圧が有電圧である場合に、第１、第２の開閉器の間に１または複数の分散電源が単独運転する単独運転区間が存在すると判定するものである。この分散電源の単独運転の判定方法は、既存の配電自動化システムを利用して、開閉器の開閉状態および開閉器の両側の配電線電圧を検出することによって、低コストで簡単に分散電源の単独運転区間を判定していた。
また、特許文献１の配電系統の故障復旧方法は、複数の区間のうち、互いに隣接する第１、第２の区間のいずれか一方の区間が単独運転区間であり、他方の区間の配電線電圧が無電圧である場合に、第１、第２の区間を区分する開閉器を投入するものであり、また、複数の区間のうち、互いに隣接する第３、第４の区間の両方が単独運転区間である場合に、第３、第４の区間を区分する開閉器を開放するものである。この配電系統の故障復旧方法は、単独運転区間と隣接する区間との間の開閉器を開放または投入して、分散電源の発電量と負荷の消費量とのバランスを崩すことよって、分散電源ごとに個別に設けられた単独運転防止装置を正常に機能させ、簡便に単独運転状態を停止させようとしていた。
Moreover, the fault recovery method of the distribution system of
配電系統では、高圧需要家構内事故と配電系統内の事故を識別するため、１線地絡事故の遮断時間に時限協調が取られており、１線地絡事故の遮断時間は時限遮断となる。すなわち、事故に対して、変電所の遮断器を遮断させる保護リレーは、需要家の受電遮断器を遮断する保護リレーよりも長い時限を待っている。変電所の遮断器を遮断させる保護リレーは、需要家が配電線に接続したまま所定の時間が経過すると、保護リレーが動作して変電所の遮断器が遮断する。変電所の遮断器が事故遮断をすると、一旦、配電系統は全停となる。 In the power distribution system, in order to distinguish between high-voltage customer premises accidents and accidents in the distribution system, timed coordination is taken during the cut-off time of the one-line ground fault accident, and the cut-off time of the one-line ground fault accident is timed cut-off . That is, the protection relay that shuts off the breaker of the substation in response to an accident is waiting for a longer time than the protection relay that shuts off the power receiving breaker of the customer. The protection relay that shuts off the circuit breaker at the substation is activated when a predetermined time elapses while the customer is connected to the distribution line, and the circuit breaker at the substation is cut off. Once the substation circuit breaker breaks down, the distribution system is temporarily stopped.
配電系統は一度事故遮断すると、当該遮断区間は約５分後に復旧するまで停電する。太陽光発電装置の接続された配電系統の電圧が復旧して、太陽光発電装置が配電系統にエネルギーを送り出すまでの時間は、３分程の時間が必要である。この結果、太陽光発電装置は、１０分弱の間、発電を停止することになる。また、電圧が復旧した直後には太陽光発電装置が運転していないので、事故前の発電量が大きいと、事故後に配電線に過負荷が発生する場合がある。このように、復旧及び再発電までの間、太陽光発電装置を１０分弱全停止するという問題点があった。 Once the power distribution system has been shut down, the power cuts out until the power is restored in about 5 minutes. It takes about 3 minutes for the voltage of the distribution system connected to the photovoltaic power generator to recover and for the photovoltaic power generator to send energy to the distribution system. As a result, the solar power generation device stops power generation for a little less than 10 minutes. Moreover, since the photovoltaic power generation apparatus is not operating immediately after the voltage is restored, if the amount of power generation before the accident is large, an overload may occur in the distribution line after the accident. Thus, there was a problem that the solar power generation device was completely stopped for less than 10 minutes until recovery and re-power generation.
非接地系の配電系統における１線地絡事故では、基幹系統と異なり、線間電圧及び電流はあまり変化せず、また電圧と負荷電流の位相差も事故の前後であまり変わらない。このため３相のうちいずれか２相の線間に接続された太陽光発電装置などの分散電源は、１線地絡事故を感知出来ず、変電所の遮断器がトリップして配電線が停電することを条件に、この配電線に接続されていた太陽光発電装置が離脱することになる。すなわち、太陽光発電装置は配電系統から解列される。このとき配電系統の需給が一致して、単独系統が発生する可能性がある。 In a one-line ground fault in a non-grounded distribution system, unlike the main system, the line voltage and current do not change much, and the phase difference between the voltage and load current does not change much before and after the accident. For this reason, a distributed power source such as a photovoltaic power generation device connected between any two of the three phases cannot detect a one-line ground fault, the substation breaker trips, and the distribution line fails. If it does, the solar power generation device connected to this distribution line will detach | leave. That is, the solar power generation device is disconnected from the distribution system. At this time, the supply and demand of the distribution system may coincide and a single system may be generated.
配電系統の配電線の事故で最も発生率の高いのは、１線地絡事故である。１線地絡事故で変電所の遮断器を３相遮断すると、配電系統内の需給の一致で、単独系統の発生確率も高くなる。単独系統が生じた場合は、停電と思っている作業員が感電したり、上位系との再接続がうまくできなかったりする可能性があるという問題があり、配電系統の１線地絡事故で単独系統を発生させないような抜本対策が望まれている。 The highest incidence of distribution line accidents in the distribution system is the one-wire ground fault. If the circuit breaker of a substation is interrupted in three phases in a one-line ground fault, the probability of occurrence of a single system increases due to the supply and demand matching in the distribution system. When a single system occurs, there is a problem that a worker who thinks that there is a power outage may get an electric shock, or the reconnection with the host system may not be successful. There is a need for drastic measures to prevent the generation of a single system.
特許文献１の分散電源の単独運転の判定方法や特許文献１の配電系統の故障復旧方法では、配電系統の事故の際に分散電源の単独運転を判定し、分散電源ごとに個別に設けられた単独運転防止装置を正常に機能させ、簡便に単独運転状態を停止させることはできるものの、配電系統の１線地絡事故の際に分散電源が単独運転になることなく発電状態を継続するように配電系統を制御していない。このため、特許文献１の技術において、配電系統の１線地絡事故の際に、太陽光発電装置からの電力供給が１０分程度途絶する。
In the determination method of the independent operation of the distributed power supply of
本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、配電系統の事故で最も発生率の高い１線地絡事故の場合に、地絡相のみを開放し、地絡相以外の健全相の接続を維持することで、健全相に繋がる太陽光発電装置が配電系統に電力供給できることに注目し、太陽光発電装置の発電を継続させ、太陽光発電装置の出力を最大限に活用することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and in the case of a one-line ground fault with the highest occurrence rate in a power distribution system accident, only the ground fault phase is opened, and a healthy phase other than the ground fault phase is opened. Focusing on maintaining the connection, solar power generators connected to the healthy phase can supply power to the distribution system, and continue to generate power from the solar power generators to maximize the output of the solar power generators. Objective.
本発明に係る配電線の１線地絡事故の検出除去装置は、配電線の１線地絡事故の地絡相を検出する地絡相検出部と、地絡相検出部が地絡相を検出した場合に、地絡相の開閉器が開放するように開放指令を出す事故除去部と、開閉器が開放された後に、地絡相の開閉器を投入する投入指令を出す投入処理部とを備えたことを特徴とする。 An apparatus for detecting and removing a one-line ground fault of a distribution line according to the present invention includes a ground fault phase detecting unit that detects a ground fault phase of a one-line ground fault of a distribution line, and a ground fault phase detecting unit that detects a ground fault phase. An accident removal unit that issues an opening command to open the earth fault phase switch if detected, and an input processing unit that issues an input command to turn on the earth fault phase switch after the switch is opened It is provided with.
本発明によれば、地絡相が検出しされた場合に、地絡相の開閉器が開放するように開放指令を出すので、配電線を全停させないで１線地絡事故を除去できる。 According to the present invention, when a ground fault phase is detected, an open command is issued so that the switch of the ground fault phase is opened. Therefore, it is possible to eliminate a one-line ground fault without stopping all the distribution lines.
実施の形態１．
図１は、本発明による配電線の１線地絡事故の検出除去装置を含む配電系統の構成を示す図である。図２は本発明による検出除去装置の検出部の構成を示す図であり、図３は本発明の実施の形態１による検出除去装置の投入処理部の構成を示す図である。３相交流により配電する配電系統１２０は、上位系統から受電して降圧する配電用変圧器の２次側に接続された母線２を有し、母線２には遮断器３を介して配電線１２が接続されている。図１には、複数の配電線１２が母線２に接続されている。３相の配電線１２を相ごとに認識する場合は、配電線１２ａ、１２ｂ、１２ｃと表記する。図１では、３相一括で開閉する２個の区分開閉器４ａ、４ｂと、相ごとに開閉できる単相型区分開閉器５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆを図示している。単相型区分開閉器５ａ、５ｄが配電線１２ａを区分し、単相型区分開閉器５ｂ、５ｅが配電線１２ｂを区分し、単相型区分開閉器５ｃ、５ｆが配電線１２ｃを区分する。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a power distribution system including a detection and removal device for a one-line ground fault of a distribution line according to the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the detection unit of the detection and removal apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the input processing unit of the detection and removal apparatus according to
この実施の形態１での配電系統制御システム１１０は、相ごとに開閉可能な区分開閉器の３相の組（Ａ相、Ｂ相、Ｃ相）ごとに、１個の１線地絡事故の検出除去装置１００を備える。図１では、配電系統制御システム１１０が２つの検出除去装置１００ａ、１００ｂを備えた例を示した。検出除去装置１００ａ、１００ｂは、配電系統１２０から系統情報を取得し、その系統情報に基づいて配電系統１２０を制御する制御情報を機器に送出する。なお、検出除去装置の符号は、総括的に１００を用い、区別して説明する場合に１００ａ、１００ｂを用いる。
The distribution
検出除去装置１００ａは、通信線８を介して、電源側の情報取集及び電源側の機器の制御を行う。検出除去装置１００ｂは、通信線８を介して、負荷側の情報取集及び負荷側の機器の制御を行う。上り情報は機器のＯＮ／ＯＦＦ情報や電圧及び電流（電流センサーについては図示せず）などの数値情報などであり、下り情報はポーリング信号や制御信号などである。
The detection /
検出除去装置１００ａは、１端が配電線１２ａ、１２ｂ、１２ｃに接続されたコンデンサ型分圧変成器６ａ、６ｂ、６ｃと、コンデンサ型分圧変成器６ａ、６ｂ、６ｃのもう１端が接続する点と接地点の間に設けられた零相コンデンサ型分圧装置７、配電線１２ａ、１２ｂ、１２ｃに流れる電流を計測する変流器９ａ、９ｂ、９ｃを有するモニター部９１と、他の検出除去装置１００ｂ及び機器と通信する通信部である系統情報入出力部１３と、日照判定部９３と、検出部９４と、投入処理部９５を備える。
In the detection and
コンデンサ型分圧変成器６ａ、６ｂ、６ｃと零相コンデンサ型分圧装置７との接続点の情報は、信号線５２を介して系統情報入出力部１３に入力される。変流器９ａ、９ｂ、９ｃが計測した電流の情報は、それぞれ信号線５７ａ、５７ｂ、５７ｃを介して系統情報入出力部１３に入力される。コンデンサ型分圧変成器６ａ、６ｂ、６ｃの情報は、それぞれ信号線５０ａ、５０ｂ、５０ｃを介して系統情報入出力部１３に入力される。零相コンデンサ型分圧装置７の情報は、信号線５１を介して系統情報入出力部１３に入力される。図１において区間１１は、１線地絡事故を含む区間である。
Information on connection points between the capacitor
検出除去装置１００ｂは、検出除去装置１００ａと同じ構成であるが、配電線１２ａ、１２ｂ、１２ｃに流れる電流を計測する３つの変流器が変流器９ｄ、９ｅ、９ｆである。以下の説明では基本的に検出除去装置１００ａの動作を説明するが、検出除去装置１００ｂの動作は、変流器９ａ、９ｂ、９ｃを変流器９ｄ、９ｅ、９ｆと読み替えればよい。
The detection /
検出部９４は、事故発生確認部１４と、短絡優先判定部１８と、地絡事故発生検出部１９と、Ａ相事故確認部２０と、Ｂ相事故確認部２１と、Ｃ相事故確認部２２と、地絡相確定部２３と、事故位置検出部４５と、検出地絡情報伝達指令部２４と、相手端情報受信部２５と、一致判定部２７と、開放指令送出部２８を備える。短絡優先判定部１８は、短絡事故確認部１５と、地絡事故確認部１６と、事故の進展の有無を確認するための時間待ち部４４と、２線以上の事故検出部１７を備える。地絡事故発生検出部１９、Ａ相事故確認部２０、Ｂ相事故確認部２１、Ｃ相事故確認部２２、地絡相確定部２３は、接地相検出部７２を構成する。
The
投入処理部９５は、開放指令確認部２９と、機器不良表示部３０と、地絡解消確認部３３と、投入指令部３４と、同期投入信号送出部３５と、同期投入信号受信部３６と、投入確認部３７と、地絡事故確認部４３を備える。
The
日照判定部９３について説明する。日照がなく太陽光発電装置が発電していない場合には、太陽光発電装置を停止させることのデメリットが少なく、地絡相だけを開放すると、正相電圧と同じだけの逆相電圧が発生し、逆相電圧が電動機などに悪影響を与える。十分な日照があり、かつ太陽光発電装置が動作している場合には、配電系統の１線地絡事故の際に地絡相だけを開放して太陽光発電装置が発電を継続できるメリットが大きく、地絡相と地絡相でない相との間に接続された太陽光発電装置により逆相電圧は小さくなり、逆相電圧による電動機などへの悪影響も小さくなる。そこで、日照判定部９３にて日照の有無を判定し、その判定に応じて検出部９４及び投入処理部９５の処理を変更する。
The
日照判定部９３にて日照の有無を判定する方法は複数ある。例えば、３つの方法を示す。第１の方法は、タイマーを用いて所定の時間範囲を日照有とし、それ以外を日照無とするものである。例えば、日照有の判定条件を午前９時間から午後５時にする。この日照有の判定条件は、緯度や季節によって調整してもよい。緯度や季節によって調整することで、日照判定部９３の精度を上げることができる。第２の方法は、日照センサーを用いて所定の日照量以上であれば日照有とし、所定の日照量より少なければ日照無とするものである。第３の方法は、気象データを用いて、例えば天気が晴れや薄曇りであれば日照有とし
、晴れや薄曇り以外の天気であれば日照無とするものである。第２の方法は、最も高精度に効果的な制御を行うことができる。第１の方法は、最も簡便であり、配電系統制御システム１１０の構成をシンプルにすることができる。
There are multiple methods for determining the presence or absence of sunshine in the
実施の形態１では、日照判定結果が日照有の場合は１線地絡事故の程度が９０％地絡以上で１相遮断を行い、日照判定結果が日照無の場合は１線地絡事故の程度が９８％地絡以上で１相遮断を行うようにする。１線地絡事故の程度については、後述する。１線地絡事故の程度を地絡程度と略する。 In the first embodiment, when the sunshine determination result is sunshine present, the one-line ground fault accident is 90% ground fault or more and one-phase block is performed, and when the sunshine determination result is no sunshine, the one-line ground fault accident Make a one-phase block when the degree is over 98% ground fault. The degree of the 1-line ground fault will be described later. The degree of a one-line ground fault is abbreviated as a ground fault.
検出部９４の動作を説明する。図４は、検出部の動作を説明するフロー図である。区分開閉器４ａ、４ｂや単相型区分開閉器５は、負荷電流は切れても短絡電流のような大きな電流は切れないので、短絡事故の存在する時は開放しないようにする必要がある。ステップＳ００１にて、事故発生確認部１４は系統情報入出力部１３から取得した系統情報に基づいて事故発生の確認を行う。ステップＳ００２にて、短絡事故確認部１５は、短絡事故の有無を確認して、短絡事故が存在する場合はこのシーケンスを終了する。短絡事故確認部１５は、短絡事故が存在しない場合はステップＳ００３の処理へ進める。ステップＳ００３にて、地絡事故確認部１６は、地絡事故が存在しない場合は終了する。地絡事故確認部１６は、地絡事故が存在する場合はステップＳ００４の処理へ進める。また、地絡事故であっても２線地絡の場合もあり、短絡電流並みの電流が流れるのでるので、地絡事故確認部１６は、この場合もこのシーケンスを終了する。
The operation of the
１線地絡事故から２線地絡事故、３線地絡事故に進展することもあるので、ステップＳ００４にて、この確認のために、時間待ち部４４で短時間待ち、すなわち時限処理を行い、ステップＳ００５の処理へ進める。ステップＳ００５にて、２線以上の事故検出部１７は、地絡相の数が２相以上あるか否かを確認する。２線以上の事故検出部１７は、地絡相の数が２相以上になっていれば、すなわち進展事故(１線から２線以上の事故)になっていれば、このシーケンスを終了する。２線以上の事故検出部１７は、地絡相の数が２相以上でない、すなわち１相である場合はステップＳ００６の処理へ進める。このステップＳ００２からステップＳ００５までの一連の処理は、短絡優先判定部１８が行う。
Since the 1-line ground fault accident may progress to the 2-line ground fault accident and the 3-line ground fault accident, in step S004, the
ステップＳ００６にて、地絡事故発生検出部１９は地絡事故が発生しているかを再度確認し、地絡事故が発生している場合はステップＳ００７の処理へ進める。地絡事故発生検出部１９は、地絡事故が存在しない場合は終了する。ステップＳ００７にて、Ａ相事故確認部２０は、Ａ相事故か否かを確認する。Ａ相事故確認部２０は、Ａ相事故の場合はステップＳ０１０の処理へ進め、Ａ相事故でない場合はステップＳ００８の処理へ進める。ステップＳ００８にて、Ｂ相事故確認部２１は、Ｂ相事故か否かを確認する。Ｂ相事故確認部２１は、Ｂ相事故の場合はステップＳ０１０の処理へ進め、Ｂ相事故でない場合はステップＳ００９の処理へ進める。ステップＳ００９にて、Ｃ相事故確認部２２は、Ｃ相事故か否かを確認する。Ｃ相事故確認部２２は、Ｃ相事故の場合はステップＳ０１０の処理へ進め、Ｃ相事故でない場合は終了する。
In step S006, the ground fault
ステップＳ０１０にて、地絡相確定部２３は、Ａ相事故確認部２０、Ｂ相事故確認部２１、Ｃ相事故確認部２２の判定結果に基づいて、接地された状態になった接地相、すなわち地絡の発生した地絡相を確定する。ステップＳ００７、Ｓ００８、Ｓ００９、Ｓ０１０は、地絡相検出手順である。地絡相確定部２３は、地絡相の１線地絡事故の程度を調べる。また、地絡相確定部２３は、日照判定部９３の日照判定結果を取得して、日照判定結果が日照有で、かつ１線地絡事故の程度が９０％地絡以上の場合（条件１）はステップＳ０１１の処理へ進める。また、地絡相確定部２３は、日照判定結果が日照無で、かつ１線地絡事故の程度が９８％地絡以上の場合（条件２）はステップＳ０１１の処理へ進める。地絡相確定部２３は、上記条件１または条件２に該当しない場合は、このシーケンスを終了する。上記条件１または条件２は、日照判定結果と１線地絡事故の程度とに基づいた条件である。９０％が第１閾値であり、９８％が第１閾値よりも大きく設定された第２閾値である。
In step S010, the ground fault
ステップＳ０１１では、変流器９ａ、９ｂ、９ｃが計測した電流の和をとって零相電流を検出し、零相電流の方向から事故点が当該検出除去装置１００よりも下流にあるかどうかを、事故位置検出部４５が判断する。
In step S011, the sum of the currents measured by the
ステップＳ０１２にて、検出地絡情報伝達指令部２４は、事故相と事故点が下流かどうかという自端の判断結果を相手端に送る。自端が検出除去装置１００ａの場合、検出除去装置１００ａが相手端である検出除去装置１００ｂおよび図示しない上流側の検出除去装置に判断結果を送る。ステップＳ０１３にて、相手端情報受信部２５は、相手端の判断結果を入手する。自端が検出除去装置１００ａの場合、検出除去装置１００ａが相手端である検出除去装置１００ｂおよび図示しない上流側の検出除去装置から判断結果を入手する。ここで、配電線上のある地点における上流と下流を、以下のように定義する。上流とは、配電線が接続された変電所の母線がある側であり、下流とは変電所の母線がない側である。
In step S012, the detected ground fault information
ステップＳ０１４にて、一致判定部２７は、自端の結果と相手端の結果を比較し、一致している場合はステップＳ０１５の処理へ進める。一致とは、地絡相が同じで、かつ、自端で下流に事故点があると判断し、下流の相手端では下流にないと判断している場合、または、自端で下流に事故点がないと判断し、上流の相手端では下流にあると判断している場合のことである。これ以外の場合は、一致していないと判断する。例えば、一致判定部２７で両端ともＡ相地絡を検出し、検出除去装置１００ａが下流に事故点があり、検出除去装置１００ｂが下流に事故点がない場合には、一致と判断する。一致判定部２７は、自端の結果と相手端の結果とが不一致の場合にはこのシーケンスを終了する。ステップＳ０１５にて、開放指令送出部２８から地絡相の単相型区分開閉器５に開放信号が出される。例えば、Ａ相が地絡相の場合、開放指令送出部２８は、Ａ相の単相型区分開閉器５ａに開放信号（１線開放指令）が出される。ステップＳ０１５は、地絡相検出手順で検出された１線地絡相を遮断するように単相型区分開閉器５を開放するように単相型区分開閉器５に１線開放指令を送信する１線開放指令手順である。
In step S014, the
投入処理部９５の動作を説明する。図５は、投入処理部の動作を説明するフロー図である。ステップＳ１０１にて、開放指令確認部２９は、単相型区分開閉器５の応答を取得する。ステップＳ１０２にて、開放指令確認部２９は、単相型区分開閉器５の応答を確認する。開放指令確認部２９は、開放が確認されればステップＳ１０６の処理へ進める。開放指令確認部２９は、開放指令が出ても開放が確認されない場合はステップＳ１０３の処理へ進める。ステップＳ１０３にて、機器不良表示部３０は警報表示などを行い、その後、処理を終了する。この場合、区分開閉器を地絡相だけ開放して１線地絡事故が除去できないことになるので、変電所の遮断器をトリップさせる地絡保護リレーの動作により事故除去される。
The operation of the
ステップＳ１０６にて、地絡解消確認部３３は、これを確認する。地絡解消確認部３３は、絶縁が回復していればステップＳ１０７の処理へ進め、絶縁が回復していなければステップＳ１０６の処理を繰り返す。ステップＳ１０７にて、投入指令部３４は、投入指令を出す準備が行われる。投入指令部３４は、準備が完了したらステップＳ１０８の処理へ進める。ステップＳ１０８にて、同期投入信号送出部３５は、自端で地絡相開閉器を投入することを相手端に知らせるために、同期投入信号を相手端に送出する。相手端、例えば検出除去装置１００ｂでは、同期投入信号受信部３６で相手端（検出除去装置１００ａ）がＡ相開閉器の投入準備をしていることを知る。ステップＳ１０９にて、同期投入信号受
信部３６は、相手端から同期投入信号が送信されていれば、同期投入信号を受信する。
In step S106, the ground fault
ステップＳ１０８にて投入指令を出す準備が完了しているので、ステップＳ１１０にて、投入確認部３７は、開放対象の単相型区分開閉器５、例えばＡ相の単相型区分開閉器５ａに投入指令を出し、開放対象の単相型区分開閉器５が投入したか否かを確認する。投入確認部３７は、投入されない場合にはステップＳ１１１の処理へ進める。投入確認部３７は、投入されたことを確認した場合はステップＳ１１２の処理へ進める。ステップＳ１１１にて、機器不良表示部３０は、警報表示を出し、処理を終了する。
Since preparation for issuing the input instruction is completed in step S108, the
ステップＳ１０６、Ｓ１０７、Ｓ１０８、Ｓ１０９、Ｓ１１０は、１線開放指令により遮断された１線地絡相の絶縁回復が確認された場合に、単相型区分開閉器５を投入するように単相型区分開閉器５に投入指令を送信する開閉器投入指令手順である。
Steps S106, S107, S108, S109, and S110 are a single-phase type so that the single-phase
開放対象の単相型区分開閉器５、例えばＡ相の単相型区分開閉器５ａ、５ｄが投入された際に地絡事故が残っていればこれは永久事故なので、ステップＳ１１２にて、地絡事故確認部４３は、地絡事故が有るか否かを確認する。地絡事故確認部４３は、地絡事故有りを確認すると、処理を終了する。その後、変電所の遮断器をトリップさせる地絡保護リレーの動作により事故除去される。地絡事故確認部４３は、地絡事故なしを確認すると、処理を終了する。
If there is a ground fault when the single-
検出部９４及び投入処理部９５の動作説明において、両端（自端と相手端）で情報を交換するのは信頼度向上と出来るだけ地絡相の開閉の同期を取るためである。これは、電源側のみの判断で、相手端との情報交換を省略することがあってもよい。
In the description of the operations of the
次に１線地絡事故について図６から図１０を用いて説明する。図６は１線地絡事故時の等価回路である。図７はＡ相の１線地絡事故時のベクトル図である。図８は、Ａ相の１線地絡事故の場合に地絡相を検出する原理を説明するベクトル図である。図９は、本発明による配電線の１線地絡事故の検出除去装置が有するＡ相の１線地絡相検出装置の構成を示す図である。図１０は、１線地絡相検出原理を説明する波形図である。 Next, a one-line ground fault will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is an equivalent circuit at the time of a one-line ground fault. FIG. 7 is a vector diagram at the time of an A-phase one-line ground fault. FIG. 8 is a vector diagram illustrating the principle of detecting the ground fault phase in the case of the A-line one-wire ground fault. FIG. 9 is a diagram showing a configuration of the A-phase 1-wire ground fault detection device included in the detection / removal device for a 1-wire ground fault of a distribution line according to the present invention. FIG. 10 is a waveform diagram for explaining the principle of detecting the one-wire ground fault phase.
図６は１線地絡発生時の等価回路としてよく技術書などに引用される図である。漏れインピーダンス２０２、２０３、２０４は、Ａ相、Ｂ相、Ｃ相分の対地静電容量と線路の漏れ抵抗である。正相回路の電源２００の発生電圧がＥ、故障点抵抗２０１の値はＲｇ、漏れインピーダンスの対地静電容量の値と線路の漏れ抵抗の値がＡ相、Ｂ相、Ｃ相順に３Ｃａ、ｒａ／３、３Ｃｂ、ｒｂ／３、３Ｃｃ、ｒｃ／３、接地変圧器（ＧＰＴ）制限抵抗２０５の値がＲｎ、Ｒｎ両端の電圧が零相電圧Ｖ０である。１相分の対地静電容量の値はＣａ、Ｃｂ、Ｃｃであり、１相分の線路の漏れ抵抗の値はｒａ、ｒｂ、ｒｃである。
FIG. 6 is a diagram often referred to as a technical document as an equivalent circuit when a one-line ground fault occurs.
線路の漏れ抵抗ｒａ／３、ｒｂ／３、ｒｃ／３は極めて大きいので、図には記載するが、計算を簡便にするために、これを無視して零相電圧Ｖ０、零相電流Ｉ０を求める。Ａ相、Ｂ相、Ｃ相、故障点抵抗Ｒｇから大地（接地）に向かう電流を、それぞれＩａ、Ｉｂ、Ｉｃ、Ｉｇとし、正相電圧分の基準となる仮想中性点の電位をＶｎとして式（１）〜式（４）を得る。 Since the leakage resistances ra / 3, rb / 3, and rc / 3 of the line are extremely large, they are shown in the figure, but in order to simplify the calculation, the zero-phase voltage V0 and the zero-phase current I0 are ignored. Ask. The currents from the A phase, B phase, C phase, and fault point resistance Rg to the ground (ground) are Ia, Ib, Ic, and Ig, respectively, and the potential of the virtual neutral point that is the reference for the positive phase voltage is Vn. Equations (1) to (4) are obtained.
Ｉａ＝ｊ・ω・Ｃａ・（Ｖｎ＋Ｅａ） ・・・（１）
Ｉｂ＝ｊ・ω・Ｃｂ・（Ｖｎ＋Ｅｂ） ・・・（２）
Ｉｃ＝ｊ・ω・Ｃｃ・（Ｖｎ＋Ｅｃ） ・・・（３）
Ｉｇ＝（Ｖｎ＋Ｅａ）／Ｒｇ ・・・（４）
Ia = j · ω · Ca · (Vn + Ea) (1)
Ib = j · ω · Cb · (Vn + Eb) (2)
Ic = j · ω · Cc · (Vn + Ec) (3)
Ig = (Vn + Ea) / Rg (4)
キルヒホッフの電流則より下式を得る。
Ｉａ＋Ｉｂ＋Ｉｃ＋Ｉｇ＝０ ・・・（５）
The following equation is obtained from Kirchhoff's current law.
Ia + Ib + Ic + Ig = 0 (5)
式（５）に式（１）〜（４）を代入して下式を得る。
ｊω｛Ｃａ＋Ｃｂ＋Ｃｃ＋（１／Ｒｇ）｝Ｖｎ＋（Ｃａ・Ｅａ＋Ｃｂ・Ｅｂ＋Ｃｃ・Ｅｃ）｝＋（１／Ｒｇ）Ｅａ＝０ ・・・（６）
By substituting the equations (1) to (4) into the equation (5), the following equation is obtained.
jω {Ca + Cb + Cc + (1 / Rg)} Vn + (Ca · Ea + Cb · Eb + Cc · Ec)} + (1 / Rg) Ea = 0 (6)
Ｅが正相分の起電力なので、式（７）が成り立つ。
Ｅａ＋Ｅｂ＋Ｅｃ＝０ ・・・（７）
Ｃａ＝Ｃｂ＝Ｃｃ＝Ｃを仮定すると、式（６）に式（７）を代入して、式（８）を得る。
Ｖｎ＝−（Ｅａ／Ｒｇ）／｛ｊ３ωＣ＋（１／Ｒｇ）｝
＝−Ｅａ／（１＋ｊ・ω・３・Ｃ・Ｒｇ） ・・・（８）
Since E is the electromotive force for the positive phase, Equation (7) is established.
Ea + Eb + Ec = 0 (7)
Assuming that Ca = Cb = Cc = C, the equation (7) is substituted into the equation (6) to obtain the equation (8).
Vn = − (Ea / Rg) / {j3ωC + (1 / Rg)}
= −Ea / (1 + j · ω · 3 · C · Rg) (8)
各相の電圧をＶａ、Ｖｂ、Ｖｃとし、３相の電圧の平均である零相電圧をＶ０とすると、自明ではあるが、下式を得る。
Ｖ０＝（Ｖａ＋Ｖｂ＋Ｖｃ）／３
＝（Ｖｎ＋Ｅａ＋Ｖｎ＋Ｅｂ＋Ｖｎ＋Ｅｃ）／３
＝（３Ｖｎ＋Ｅａ＋Ｅｂ＋Ｅｃ）／３＝Ｖｎ ・・・（９）
Assuming that the voltage of each phase is Va, Vb, and Vc, and the zero-phase voltage that is the average of the three-phase voltages is V0, the following equation is obtained, which is obvious.
V0 = (Va + Vb + Vc) / 3
= (Vn + Ea + Vn + Eb + Vn + Ec) / 3
= (3Vn + Ea + Eb + Ec) / 3 = Vn (9)
１線地絡電流は、下記として求まる。
Ｉｇ＝（Ｖｎ＋Ｅａ）／Ｒｇ
＝ｊ・３・ω・Ｃ・Ｅａ／（１＋ｊ３ωＣ） ・・・（１０）
The 1-wire ground fault current is obtained as follows.
Ig = (Vn + Ea) / Rg
= J · 3 · ω · C · Ea / (1 + j3ωC) (10)
式（８）から、Ａ相の一線地絡事故の時は仮想中性点の電圧Ｖｎは、図７に示したＡＮを直径とする円周上に有る。 From the equation (8), the voltage Vn at the virtual neutral point is on the circumference having the diameter AN as shown in FIG.
１線地絡事故検出用として、Ａ相の１線地絡事故の時は、Ｂ相電圧とＣ相電圧の差である電圧Ｖｂｃが事故の前後で変化量が小さいので、電圧Ｖｂｃを１線地絡事故を判断する時の基準ベクトルとする。 For detecting a one-line ground fault, when a phase A one-line ground fault occurs, the voltage Vbc, which is the difference between the B-phase voltage and the C-phase voltage, has a small amount of change before and after the accident. The reference vector is used when judging a ground fault.
ここで、Ｖａ−ｋ・３Ｖ０（ｋは整定値）を、演算ベクトルとする。事故が発生していない健全時には、Ｖ０又は零相電流Ｉ０は、対地静電容量の不平衡から発生する量だけであり、微弱である。小さい地絡事故点抵抗で地絡すると、Ｖ０とＩ０は次第に大きさを増し位相も変化する。他方Ｖａは、地絡点抵抗が小さくなるに従って、小さくなり、位相変化も伴う。この両ベクトルの組み合わせを、演算ベクトルとする。演算ベクトルは、健全時と事故時で大きさと位相が違うことになる。基準ベクトルが実部だけのベクトルで表現される場合に、すなわち基準ベクトルの位相をゼロとする場合に、演算ベクトルの虚部が負になる場合を、動作すべき１線地絡事故の地絡抵抗の大きさの範囲とする。整定値ｋは、演算ベクトルの虚部がゼロになる時の地絡点抵抗の大きさが適切になるように決める。 Here, Va−k · 3V0 (k is a set value) is used as an operation vector. At a healthy time when no accident has occurred, V0 or the zero-phase current I0 is only an amount generated from an unbalance of the ground capacitance, and is weak. When a ground fault occurs with a small ground fault point resistance, V0 and I0 gradually increase in magnitude and change in phase. On the other hand, Va becomes smaller as the ground fault resistance becomes smaller and is accompanied by a phase change. A combination of both vectors is an operation vector. The calculation vector is different in magnitude and phase between a healthy time and an accident time. When the reference vector is expressed by a vector of only the real part, that is, when the phase of the reference vector is zero, the case where the imaginary part of the operation vector becomes negative is the ground fault of the one-line ground fault to be operated. The resistance range. The settling value k is determined so that the magnitude of the ground fault resistance when the imaginary part of the operation vector becomes zero is appropriate.
１線地絡事故の大きさは、地絡点抵抗Ｒｇ＝０で地絡相の電圧がゼロになる場合を１００％地絡とし、地絡点抵抗Ｒｇが無限大で地絡電流がゼロになる場合を０％とする。Ｘ％の地絡とは、１００％地絡の時の零相電圧をＶ０maxとして、零相電圧Ｖ０が下記の式で
計算できるような地絡事故である。
Ｖ０＝Ｖ０max×Ｘ／１００ ・・・（１１）
逆に言うと発生する零相電圧Ｖ０の大きさと、１００％地絡の時の零相電圧をＶ０maxの比から地絡の程度Ｘ（％）が以下のように決まる。
Ｘ＝１００×Ｖ０／Ｖ０max ・・・（１２）
The magnitude of the 1-line ground fault is 100% ground fault when the ground fault resistance Rg = 0 and the ground fault phase voltage becomes zero, the ground fault resistance Rg is infinite, and the ground fault current is zero. Is 0%. The X% ground fault is a ground fault where the zero phase voltage V0 can be calculated by the following equation, where the zero phase voltage at the time of 100% ground is V0max.
V0 = V0max × X / 100 (11)
In other words, the degree of ground fault X (%) is determined as follows from the ratio of the generated zero-phase voltage V0 and the zero-phase voltage V0max at the time of 100% ground fault.
X = 100 × V0 / V0max (12)
図７は、１線地絡事故時のベクトル図である。図７は、Ａ相基準で示した、Ａ相の１線地絡時のベクトル図である。電圧三角形の相がそれぞれＡ、Ｂ、Ｃであり、中性点がＮである。Ｖａ＋Ｖｂ＋Ｖｃ＝３Ｖ０を示すベクトルは、健全時の中性点Ｎから１相地絡事故時の中性点Ｎ２へ向かい、線分Ｎ−Ｎ２の３倍の大きさのベクトルであるである。図７に示す演算ベクトルは、Ｖａ−ｋ・３Ｖ０（ｋは整定値）である。この演算ベクトルは、地絡点抵抗の値がかなり小さい場合のものであり、演算ベクトルの虚部が負になっている。 FIG. 7 is a vector diagram at the time of a one-line ground fault. FIG. 7 is a vector diagram at the time of A-line one-wire grounding, indicated by the A-phase reference. The phases of the voltage triangle are A, B, and C, respectively, and the neutral point is N. The vector indicating Va + Vb + Vc = 3V0 is a vector having a magnitude three times as large as the line segment N−N2 from the neutral point N in the healthy state to the neutral point N2 in the one-phase ground fault. The calculation vector shown in FIG. 7 is Va−k · 3V0 (k is a set value). This calculation vector is obtained when the value of the ground fault resistance is considerably small, and the imaginary part of the calculation vector is negative.
Ａ相事故確認部２０でＡ相が１線地絡相であるかを判定する場合は、ベクトルＶａを想定地絡相ベクトルとする。Ａ相事故確認部２０は、演算ベクトルＶａ−ｋ・３・Ｖ０の虚部が負の場合にＡ相が１線地絡相であると判定する。同様に、Ｂ相事故確認部２１でＢ相が１線地絡相であるかを判定する場合は、ベクトルＶｂを想定地絡相ベクトルとする。Ｂ相事故確認部２１は、演算ベクトルＶｂ−ｋ・３・Ｖ０の虚部が負の場合にＢ相が１線地絡相であると判定する。Ｃ相事故確認部２２でＣ相が１線地絡相であるかを判定する場合は、ベクトルＶｃを想定地絡相ベクトルとする。Ｃ相事故確認部２２は、演算ベクトルＶｃ−ｋ・３・Ｖ０の虚部が負の場合にＣ相が１線地絡相であると判定する。
When the phase A
演算ベクトルの虚部が負になるかどうかを、演算回路やマイクロプロセッサーなどを使って処理しようとする時、いくつかの手法がある。その一つが、電圧ベクトルで表現される正弦波が正の値を取る期間を正の値をとる矩形波に変換し、正弦波がゼロ以下の値をとる期間をゼロの値をとる矩形波に変換して、複数の電圧ベクトから生成した矩形波のどれかが正の値の場合に正の値を取る矩形波に途切れが発生するかどうかで、複数の電圧ベクトルが所定の関係を満たすかどうかを判断するものである。 When trying to process whether the imaginary part of the operation vector becomes negative using an arithmetic circuit or a microprocessor, there are several methods. One of them is converting the period in which the sine wave represented by the voltage vector takes a positive value into a square wave taking a positive value, and converting the period in which the sine wave takes a value less than zero into a rectangular wave taking a zero value. Whether or not multiple voltage vectors satisfy a predetermined relationship depending on whether or not a rectangular wave that takes a positive value when any of the rectangular waves generated from multiple voltage vectors has a positive value It is a judgment.
複数のベクトルとしては、演算ベクトルと、基準ベクトルＶｂｃと、Ｖｂｃの位相を９０＋α°遅れさせた、第２基準ベクトルとを使用する。αは５〜１０°の間の値である。 As the plurality of vectors, an operation vector, a reference vector Vbc, and a second reference vector obtained by delaying the phase of Vbc by 90 + α ° are used. α is a value between 5 ° and 10 °.
第２基準ベクトルの位相を９０＋α°として、αを持たせた意味を説明する。即ちαが無いと動作状態にあるベクトル関係でも、矩形波どうしが重ならず、端面が接触あるいは微小な間隔で離れるような状態になって、不動作状態に見える可能性がある。しかし、αがあると、これを避けることができる。 The meaning of giving α with the phase of the second reference vector being 90 + α ° will be described. In other words, even if there is no α, even in the vector relationship in the operating state, the rectangular waves do not overlap with each other, and the end faces may come into contact or be separated at a minute interval, which may appear inoperative. However, if α is present, this can be avoided.
図８は、Ａ相の場合に、１線地絡相検出原理を説明するベクトル図であり、位相関係を主体に見た図である。図８において、ベクトル４１５は健全時の演算ベクトルであり、ベクトル４１６は基準ベクトルであり、ベクトル４１７は第２基準ベクトルである。詳細は後で説明するが、図に示した斜線域の中に演算ベクトルが存在する場合に、矩形波に途切れがなくなる。
FIG. 8 is a vector diagram for explaining the principle of detecting a one-wire ground fault phase in the case of the A phase, and is a diagram mainly showing the phase relationship. In FIG. 8, a
図９は、本発明による配電線の１線地絡事故の検出除去装置が有するＡ相の１線地絡相検出装置の構成を示す図である。Ａ相、Ｂ相、Ｃ相の１線地絡相検出装置は、それぞれ検出部９４におけるＡ相事故確認部２０、Ｂ相事故確認部２１、Ｃ相事故確認部２２に相当する。１線地絡相検出装置は、入力端子５０１、５０２、５０３と、入力変換回路５０４、５０５、５０６と、フェーズシフタ５０７と、タップ付き演算ベクトル合成回路５０８と、矩形波変換回路５０９、５１０、５１１と、演算回路５１２と、出力端子５１３を備える。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of the A-phase 1-wire ground fault detection device included in the detection / removal device for a 1-wire ground fault of a distribution line according to the present invention. The A-line, B-phase, and C-phase one-wire ground fault detection devices correspond to the A-phase
Ａ相の場合には、入力端子５０１〜５０３から、順にＶｂｃ、Ｖａ、３・Ｖ０が印加される。出力端子５１３は、開放指令送出部２８の端子である。出力端子５１３から、それぞれ対応する相の単相型区分開閉器５に系統情報入出力部１３を介して開放指令が送出される。図１の検出除去装置１００ａでは、出力端子５１３から、系統情報入出力部１３を介してＡ相の単相型区分開閉器５ａに開放指令が送出される。図１の検出除去装置１００ｂでは、出力端子５１３から、系統情報入出力部１３を介してＡ相の単相型区分開閉器５
ｄに開放指令が送出される。
In the case of the A phase, Vbc, Va, 3 · V0 are sequentially applied from the
An open command is sent to d.
入力変換回路５０４〜５０６は、入力信号の大きさを半導体回路にとって処理し易い大きさに変換している回路である。フェーズシフタ５０７は、基準波形１より９０°＋αの遅れ位相の波形を作っている。演算ベクトル合成回路５０８は、Ｖａ−３ｋＶ０を合成している。矩形波変換回路５０９〜５１１は、それぞれ入力された正弦波が正の値を取る期間に正の値を取り、正弦波がゼロ以下の値の期間にゼロの値をとる矩形波を出力する。演算回路５１２は、入力された３個の矩形波のどれかが正の値を取る状態が所定周期以上続いた場合に、出力端子５１３に開放指令を出力する。
The
図１０は１線地絡相検出原理を説明する波形図である。横軸は時間であり、縦軸は振幅である。図１０の（ａ）〜（ｄ）は正弦波の波形であり、（ｅ）〜（ｈ）は（ａ）〜（ｄ）は正弦波を矩形波に変換した矩形波列であり、（ｉ）、（ｊ）は、複数の矩形波列を論理和“ＯＲ”的な捉え方をした矩形波列である。 FIG. 10 is a waveform diagram for explaining the principle of detecting a one-wire ground fault phase. The horizontal axis is time, and the vertical axis is amplitude. (A) to (d) in FIG. 10 are sine wave waveforms, (e) to (h) are (a) to (d), a rectangular wave train obtained by converting a sine wave into a rectangular wave, and (i ) And (j) are rectangular wave trains obtained by capturing a plurality of rectangular wave trains in a logical “OR” manner.
基準ベクトルＶｂｃに対応する基準波形１は、波形４０１で示され、大きさ（振幅）が｜Ｖｂｃ｜（対象座標法のＡ相基準で示す）である。第２基準ベクトルに対応する基準波形２は、波形４０２で示され基準波形１より位相が９５°〜１００°遅れている。健全時の演算波形は波形４０３で示され、１線地絡であると判断する場合の演算波形は、波形４０５で示される。基準波形１は、図１０（ｅ）に示すように矩形波列４０６に変換される。基準波形２は、図１０（ｆ）に示すように矩形波列４０７に変換される。健全時の演算波形は、図１０（ｇ）に示すように矩形波列４０８に変換される。１線地絡であると判断する場合の演算波形は、図１０（ｈ）に示すように矩形波列４１０で示される。１線地絡事故であると判断する場合のことを、１線地絡事故時と呼ぶ。
A
健全時の断連続矩形波列は、矩形波列４１１で示される。Ａ相の１線地絡時の断連続矩形波列は、矩形波列４１２で示される。矩形波列４１１は、１周期に１回途切れ目があり、不連続動作になっている。矩形波列４１２は、１周期において途切れ目がなく、連続動作になっている。矩形波列４１１はＡ相の１線地絡なしの場合であり、矩形波列４１２はＡ相の１線地絡ありの場合である。
The broken continuous rectangular wave train at the time of sound is indicated by a rectangular wave train 411. The broken continuous rectangular wave train at the time of the 1-line ground fault of the A phase is indicated by a
図１０では基準ベクトルを基準にとった波形として示した。波形４０１より９０°＋α遅れた波形４０２が第２基準ベクトルである。健全時は、演算ベクトルの位相遅れは１８０°未満であり、波形図では４０３となる。Ａ相の１線地絡事故時は、位相遅れ１８０°を越えて、波形図では４０５となる。
In FIG. 10, the waveform is shown based on the reference vector. A
これらの波形４０１〜４０５を矩形波に直す。正の半波の時に“１”を、負の半波の時に“０”となるように変換する。基準波形１の波形４０１は矩形波列４０６に変換され、基準波形２の波形４０２は矩形波列４０７に変換される。健全時の演算波形４０３は４０８の矩形波列に変換され、１線地絡事故時の演算波形４０５は矩形波列４１０に変換される。
These
基準波形１、２の矩形波列４０６、４０７と健全時の矩形波列４０８の３つを論理和“ＯＲ”的な捉え方をしたものが矩形波列４１１であり、１周期に１回途切れ目が生じている。同様に基準波形１、２の矩形波列４０６、４０７と１線地絡事故時の矩形波列４１０の３つを論理和“ＯＲ”的な捉え方をしたものが矩形波列４１２であり、途切れ目が存在していない。この二つ、すなわち矩形波列４１１、４１２を識別するのは容易で、充電回路を適用すればよい。つまり１周期に１回ずつ途切れ目がある場合は１周期に１回この充電回路がリセットされるが、途切れ目がない場合は充電が継続して出力の電位は上昇する。例えば１．５周期充電したときの電位で出力信号が出るように構成すればよい。
A rectangular wave train 411 is obtained by logically “ORing” the three rectangular wave trains 406 and 407 of the
なお、ここでは正の半波を基準に説明したが、負の半波も矩形波列に直して使えば、不１線地絡事故時の途切れは１周期に２度出来ることになる。 Although the positive half-wave is described here as a reference, if the negative half-wave is converted into a rectangular wave train, the interruption at the time of a non-first-line ground fault can be made twice per cycle.
図１１は、本発明による配電線の１線地絡事故の検出除去装置が有するアーク消滅確認回路を示す図である。配電系統１２０の高圧三相配電線６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃに太陽光発電装置６６１、６６２が接続されている。太陽光発電装置６６１はＡＢ相間に接続され、太陽光発電装置６６２はＣＡ相間に接続されている。この図１１は、Ａ相の１線地絡事故区間が、単相型区分開閉器６２Ｐ、６２Ｌにより電源側、負荷側が開放された後を表している。符号６２Ｐを付したものは電源側に配置された単相型区分開閉器であり、図１の単相型区分開閉器５ａに相当する。符号６２Ｌを付したものは負荷側に配置された単相型区分開閉器であり、図１の単相型区分開閉器５ｄに相当する。符号６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃを付したものは各相対地間仮想線であり、符号６４Ａ、６４Ｂ、６４Ｃを付したものは各相の対地充電容量である。符号６５を付したものは、事故点抵抗とアーク抵抗を表現する仮想的な抵抗である。図１１には、検出除去装置１００のモニター部９１を配置している。
FIG. 11 is a diagram showing an arc extinction confirmation circuit included in the one-line ground fault detection and removal apparatus for distribution lines according to the present invention. Solar
零相コンデンサ型分圧装置７が検出する零相電圧が所定値以下になった時が、地絡のアークが消滅したと判断する。零相電圧が所定値以下になってから所定時間経過後に、単相型区分開閉器５に投入指令を出す。零相電流が所定値以下になった時をアーク消滅と判断するようにしてもよい。
When the zero-phase voltage detected by the zero-phase capacitor type
図１２は、１相欠相時の電圧と太陽光発電による電圧維持を説明する図である。接地相を区間の両端で開放した後の電圧三角形ＡＢＣ（頂点がＡ、Ｂ、Ｃ）を示している。線間電圧Ｖｂｃは変電所と繋がっているので正規電圧になっており、夫々線間に負荷を持っているＡＢ相、ＣＡ相は、頂点Ａが線分ＢＣの方に移動する。ＡＢ相、ＣＡ相の負荷がほぼ同じ場合は頂点Ａが線分ＢＣの中間に有る。低電圧であっても所定時間は運転を継続できる機能であるＦＲＴ（Ｆａｕｌｔ Ｒｉｄｅ Ｔｈｒｏｕｇｈ）機能付きの太陽光発電６６１、６６２が存在すると夫々の有効電力がＡＢ相、ＣＡ相に供給されるので、頂点Ａはその分持ち上がり、三角形を形成する。
FIG. 12 is a diagram for explaining voltage maintenance during one-phase phase loss and voltage maintenance by photovoltaic power generation. A voltage triangle ABC (vertices are A, B, C) after the ground phase is opened at both ends of the section is shown. The line voltage Vbc is a normal voltage because it is connected to the substation. In the AB phase and CA phase each having a load between the lines, the vertex A moves toward the line segment BC. When the loads of the AB phase and the CA phase are substantially the same, the vertex A is in the middle of the line segment BC. Since there is
図１３は、本発明の実施の形態１による配電線の１線地絡事故の検出除去装置の制御手法を説明する図であり、本発明の実施の形態１の主要部をまとめて説明するための図である。図１３には、検出除去装置１００の主要部と、単相型区分開閉器８３が示されている。検出除去装置１００の主要部は、事故検出部７０、短絡優先部７１、接地相検出部７２、地絡位置検出部７８、一致確認部７３、単相型区分開閉器８３に開放指令を出す開閉器開放指令部７４、転送信号送出部７５、相手端へ送信する情報送信部７６、相手端よりの情報を受信する情報受信部７７、アーク消滅確認部７９、単相型区分開閉器８３へ投入指令を出す開閉器投入指令部８０である。
FIG. 13 is a diagram for explaining a control method of the detection / removal device for a one-line ground fault of a distribution line according to the first embodiment of the present invention, and collectively explains the main part of the first embodiment of the present invention. FIG. FIG. 13 shows a main part of the detection /
事故検出部７０は、図２の事故発生確認部１４に相当する。短絡優先部７１は、図２の短絡事故確認部１５、地絡事故確認部１６、時間待ち部４４、２線以上の事故検出部１７に相当し、すなわち短絡優先判定部１８に相当する。接地相検出部７２は、図２の地絡事故発生検出部１９、Ａ相事故確認部２０、Ｂ相事故確認部２１、Ｃ相事故確認部２２、地絡相確定部２３に相当する。地絡位置検出部７８は、図２の事故位置検出部４５に相当する。転送信号送出部７５及び情報送信部７６は、図２の検出地絡情報伝達指令部２４に相当する。一致確認部７３は、図２の一致判定部２７に相当する。開閉器開放指令部７４は、図２の開放指令送出部２８に相当する。情報受信部７７は、図２の相手端情報受信部２５に相当する。
The
アーク消滅確認部７９は、図３の地絡解消確認部３３に相当する。開閉器投入指令部８０は、図３の投入指令部３４に相当する。接地相検出部７２は、配電線の１線地絡事故の地絡相を検出する地絡相検出部である。また、開閉器開放指令部７４は、地絡相検出部が地絡相を検出した場合に、地絡相の開閉器（単相型区分開閉器８３）が開放するように開放指令を出す事故除去部である。つまり、事故除去部は、図２の構成要素では、開放指令送出部２８である。情報送信部７６と、情報受信部７７は、隣接する検出除去装置との間で通信する通信部である。この通信部は、図２の構成要素では、検出地絡情報伝達指令部２４、相手端情報受信部２５に相当する。
The arc
Ａ相の１線地絡事故の発生を想定して、説明する。事故検出部７０は、整定値を持ち、零相電圧発生を確認して整定値を超えていれば地絡事故発生を認識する。短絡優先部７１は、短絡事故の存在する場合や進展事故で２線以上にわたる事故に進展した時はこのシーケンスを停止する。１線地絡で且つ何相の地絡事故であるのかを接地相検出部７２で峻別する。また、接地相検出部７２は、地絡相の１線地絡事故の程度を調べ、前述した日照判定部９３の日照判定結果と１線地絡事故の程度とに基づいて、最終的な接地相（地絡相）を決定する。日照判定結果と１線地絡事故の程度とに基づいた条件が成立しない場合は、このシーケンスを終了する。日照判定結果と１線地絡事故の程度とに基づいた条件が成立した場合、地絡位置検出部７８が、地絡が当該位置よりも下流にあるかどうかを判定する。そして、１線地絡を検出した端（検出除去装置１００）から相手端（他の検出除去装置１００）に向けて、「何相の１線接地であるか」の検出地絡相情報と「地絡位置が当該位置よりも下流かどうか」という地絡位置情報を、転送信号送出部７５を介して、情報送信部７６から送る。
A description will be given assuming that a phase A 1-line ground fault occurs. The
相手端からの同様の信号、すなわち検出地絡相情報と地絡位置情報を情報受信部７７で受け、一致確認部７３で確認する。相手端と自端で相互に一致確認を取り、接地相検出の信頼度を挙げる。不一致の時には制御シーケンスはこれを条件に止まって、変電所の地絡保護リレーが動作して通常の地絡事故遮断となる。両端で検出相の一致しており、相手端との間に地絡位置があることの確認が取れると、進展事故や、１線地絡事故から２線地絡事故又は、短絡を含んだ事故に進展する場合を想定して、線間電圧が整定値以下になったこと、あるいは大きな電流が流れていることを検出すると、短絡優先部７１が作動して区分開閉器で短絡電流を開放しないように、このシーケンスをとめる。
A similar signal from the other end, that is, the detected ground fault phase information and the ground fault position information is received by the
１線地絡事故が継続していれば、単相型区分開閉器８３の接地相に開放指令を開閉器開放指令部７４から出す。単相型区分開閉器８３はこの指令を受けて、当該相を開放する。電流がこのとき流れていても、負荷電流程度までは問題なく開放できる。区間の両端で接地相Ａが解放されると、この区間よりも負荷側の健全区間も含めてＡ相欠相状態になる。しかし、Ｂ相及びＣ相の２相が繋がっているので、健全区間と欠相区間以降の位相の同期は確保されている。
If the one-line ground fault has continued, an opening command is issued from the switch
３相による電力供給が２相になると、送れる電力は０．５７７倍になる。ここで基幹系統の送電線と配電系統の配電線では大きな違いが有る。基幹系統では対向端の間では中間介在の負荷は基本的に存在しない。これに比べて配電線では無負荷の場合でも複数台の柱上変圧器の１次巻き線は相間で繋がっている。従って欠相に絡む２相（ＡＢ相、ＣＡ相）は最小でもＶｂｃの半電圧（１／２）Ｖｂｃになっている。「最小でも」の意味は、図１２に示すように太陽光発電装置により半電圧よりも大きな電圧が発生できる場合があることを意味する。 When power supply by three phases becomes two phases, the power that can be sent is 0.577 times. Here, there is a big difference between the transmission line of the backbone system and the distribution line of the distribution system. In the backbone system, there is basically no intermediate load between the opposite ends. In contrast, the primary windings of the plurality of pole transformers are connected between the phases even when the distribution line is unloaded. Therefore, the two phases (AB phase and CA phase) involved in the open phase are at least a half voltage (1/2) Vbc of Vbc. The meaning of “at least” means that a voltage larger than half voltage may be generated by the photovoltaic power generation apparatus as shown in FIG.
将来的に太陽光発電装置の配電系統への接続容量が増え、且つＦＲＴ機能付きのものが増えてくると、１／２電圧程度でも十分に低出力発電を行うことになる。従って、ＦＲＴ機能が継続している短時間は、（１／２）Ｖｂｃ以上になっていることが期待される。こ
のＦＲＴ機能で発電機が運転を継続できる時間の長さであるＦＲＴ継続時間の間にアーク消滅を確認して、接地相の単相型区分開閉器８３を投入すればＡ相とＣ相間（ＡＣ相）に接続された太陽光発電装置（図１１の太陽光発電装置６６２）や、Ａ相とＣ相間（ＢＣ相）に接続された太陽光発電装置は、配電系統から離脱せず、単相型区分開閉器８３が投入された時点で全出力状態に近づく。
If the connection capacity of the photovoltaic power generation apparatus to the distribution system increases in the future, and the number with the FRT function increases, sufficiently low output power generation can be performed even at about 1/2 voltage. Therefore, it is expected that the short time during which the FRT function continues is (1/2) Vbc or more. If the arc extinction is confirmed during the FRT continuation time, which is the length of time that the generator can continue to operate with this FRT function, and the ground-phase single-
地絡事故で絶縁破壊したＡ相のアークも６ｋＶ系なので、１００ｍｓ以下で絶縁が回復する。従来、一般的な１線地絡事故の対処では、変電所の３相遮断で配電線は全停になる。しかし、本発明では、Ａ相１線地絡の場合にＶｂｃは正規電圧のまま残るので、ＢＣ相に接続された太陽光発電装置は配電系統から離脱しないで接続状態を継続する。 Since the A-phase arc that has undergone dielectric breakdown due to a ground fault is also a 6 kV system, the insulation recovers in 100 ms or less. Conventionally, in response to a general one-line ground fault, the distribution line is completely stopped by a three-phase interruption of the substation. However, in the present invention, in the case of the A-phase 1-wire ground fault, Vbc remains at the normal voltage, so that the photovoltaic power generator connected to the BC phase continues to be connected without being disconnected from the distribution system.
図１３を用いて、Ａ相１線地絡事故の発生を想定した説明をしたが、図１〜図３の機器を用いて以下に説明する。図１において、Ａ相の１線地絡事故発生区間１１の両端に設置された検出除去装置１００ａ、１００ｂは、それぞれのモニター部９１から配電系統１２０に関する数値情報及び単相型区分開閉器５などのＯＮ／ＯＦＦ情報を系統情報入出力部１３に取り込む。系統情報入出力部１３では、系統の電圧及び電流情報（電流センサーは図示せず）を受けてデータの妥当性を確認し、単相型区分開閉器５が３相とも開状態か閉状態のいずれにあるかを確認している。事故発生確認部１４は、系統情報入出力部１３から数値情報を受ける。具体的には、図２において点線枠で囲った短絡優先判定部１８で、短絡か否かが短絡事故確認部１５で判断される。線間電圧の低下がないかどうか、短絡電流がないかどうか（電流センサーは図示せず）を判定することになる。短絡事故の場合には、制御シーケンスは終了となる。
Although description was made assuming that an A-phase 1-line ground fault occurred using FIG. 13, this will be described below using the devices shown in FIGS. 1 to 3. In FIG. 1, detection and
短絡事故がない場合は、地絡事故があるかどうかが地絡事故確認部１６で判断される。これは３・Ｖ０が所定の整定値を超えているか否かで判断する。地絡事故と判断しない場合は、制御シーケンスは終了となる。
If there is no short circuit accident, the ground
地絡事故である場合には、時間待ち部４４で時間待ちをする。これは進展事故対策であり、１線の絶縁破壊から２線の絶縁破壊に至るか否かを見ることで判断する。短絡優先判定部１８は、若干の時間経過を含めた短絡事故優先を考慮したもので、単相型区分開閉器５の遮断部は小さい電流は切れても短絡電流のように大きな電流は遮断容量不足で遮断出来ないので、これに対する配慮をしたものである。
In case of a ground fault, the
地絡事故発生検出部１９で地絡事故を確認する。地絡事故でない場合は系統情報入出力部へ戻る。地絡事故の場合は、何相の１線地絡かをＡ相事故確認部２０、Ｂ相事故確認部２１、Ｃ相事故確認部２２で確認する。瞬間的に地絡事故が復帰したような場合も、系統情報入出力部１３に戻る。
The ground fault
１線地絡相が地絡相確定部２３で確定する。また、地絡相確定部２３は、地絡相の１線地絡事故の程度を調べ、前述した日照判定部９３の日照判定結果と１線地絡事故の程度とに基づいて、最終的な地絡相を決定する。日照判定結果と１線地絡事故の程度とに基づいた条件が成立しない場合は、このシーケンスを終了する。事故位置検出部４５は、事故点が当該検出除去装置１００よりも下流にあるかどうかを判断する。その後、相手端に有線や無線等の通信手段を使って、自端では何相の１線地絡相を検出したか、事故点が下流にあるかどうかを、検出地絡情報伝達指令部２４で伝達する。同様に相手端からは何相の１線地絡であったか、事故点が下流にあるかどうかを相手端情報受信部２５で受け取り、検出地絡相が一致しており、かつ相手との間に事故点があることの確認を一致判定部２７で行う。不一致であればこの制御シーケンスを終わる。検出地絡相の一致が一致判定部２７で確認されると、該当する相の単相型区分開閉器５に開放指令が開放指令送出部２８から送出される。
The 1-line ground fault phase is determined by the ground fault
当該相が開放されたかどうかが開放指令確認部２９で確認され、開放されていないときは、機器不良を出して変電所の遮断器のトリップを待つことになる。
Whether or not the phase has been opened is confirmed by the opening
絶縁回復を地絡解消確認部３３で確認すると、該当する相の単相型区分開閉器５に投入指令を投入指令部３４で与える。投入されたかどうかを投入確認部３７で確認して、投入されない場合は、機器不良を出して、処理を終了する。単相型区分開閉器５が投入されると、事故前の状態に復したことになる。このとき事故が永久事故であったものとすると、地絡事故確認部４３で零相電圧が確認され、地絡事故が残っていることが知れる。この場合には、変電所に設置された配電線の地絡保護リレーが動作して、変電所の遮断器をトリップさせて地絡事故を除去する。なお、単相型区分開閉器５が投入されない場合には欠相状態が継続するが、変電所に設置されたリレーが欠相状態の配電線を検知して変電所の遮断器をトリップさせて欠相状態を解消する。
When the insulation recovery is confirmed by the ground fault
次に実施の形態１の配電系統制御システム１１０について、図１３の用語及び符号を用いてまとめる。まず、このシステムの事故検出部７０が地絡事故を検出すると、単相型区分開閉器８３には電流を切る時に容量的な限界があるため１線故障か、２線以上の故障かを短絡優先部７１で識別し、このとき若干の時間待ちをして１線事故から２線以上の事故になったかどうかの確認をする。その後、接地相検出部７２が接地相検出要素を用いて何相の事故であるのかを識別する。この接地相検出はＡ相検出の装置ではＢＣ相の線間電圧Ｖｂｃを基準ベクトルとし、相電圧Ａ相と零相電圧ｋ・３・Ｖ０（ｋは整定値）から演算ベクトルとしてＶａ−ｋ３Ｖ０を作り出している。
Next, the power distribution
接地相検出部７２は、地絡相の１線地絡事故の程度を調べ、前述した日照判定部９３の日照判定結果と１線地絡事故の程度とに基づいて、最終的な接地相（地絡相）を決定する。
The ground
次いで区間の両端（電源側と負荷側）が地絡相および事故位置を伝送しあって、お互いに同じ相を事故と判断すればほぼ同時に単相型区分開閉器８３を開く。図１においては、電源側の検出除去装置１００ａと負荷側の検出除去装置１００ｂが地絡相を伝送しあって、お互いに同じ相を事故と判断すればほぼ同時に単相型区分開閉器５ａと単相型区分開閉器５ｄを開くことになる。このとき機器不良などで単相型区分開閉器８３が開かない時は、変電所の地絡保護リレーが動作して変電所の遮断器が３相遮断される。単相遮断（１相遮断）できなくて、変電所で３相遮断してしまうと全停となって、貴重な太陽光発電の出力は途絶してしまう。地絡相のＡ相だけを取り除けば電圧Ｖｂｃは正規電圧を維持しているのでこれに接続されている太陽光発電は出力を継続することができる。
Next, both ends (power supply side and load side) of the section transmit the ground fault phase and the accident position, and if the same phase is determined to be an accident, the single-phase
ＡＢ相、ＣＡ相は柱上変圧器と負荷の存在で大きさは共に（１／２）Ｖｂｃ以上になっている。ＦＲＴ機能付きの太陽光発電装置は電圧低下の場合でも２〜３００ｍｓ間は出力低減状態を続ける。このため３相配電が２相配電になったことで伝達出来る電力は０．５７７倍に落ち込んでいるが、太陽光発電装置の正規出力及び低減出力分が不足電力を補い、出力量に応じて電圧は上がることになる。なお、単相型区分開閉器８３で地絡相を開放しているが、変電所側で遮断器を各相型に変えて１線地絡地絡相を遮断することも本発明の趣旨と同じである。その場合には、相手端と情報を送受することは、不要である。
The AB phase and the CA phase are both (1/2) Vbc or more due to the presence of the pole transformer and the load. The photovoltaic power generation apparatus with the FRT function continues to be in an output reduced state for 2 to 300 ms even when the voltage drops. For this reason, the electric power that can be transmitted by changing the three-phase power distribution to the two-phase power distribution has dropped by 0.577 times, but the regular output and reduced output of the photovoltaic power generator make up for the insufficient power and according to the output amount The voltage will go up. In addition, although the ground fault phase is open | released by the single phase type division |
零相電圧が事故前の残留零相電圧に戻っていれば、アークが消滅して、事故点の絶縁が回復したことになる。両端と連絡を取り合ってほぼ同時にＡ相の単相型区分開閉器８３を投入する。図１においては、電源側の検出除去装置１００ａと負荷側の検出除去装置１００ｂ連絡を取り合ってほぼ同時にＡ相の単相型区分開閉器５ａと単相型区分開閉器５ｄを投入する。このとき零相電圧Ｖ０が検出されれば、永久事故である。変電所に設置された
地絡保護リレーが事故を検出して、事故が起きた配電線の遮断器を３相開放する。
If the zero-phase voltage has returned to the residual zero-phase voltage before the accident, the arc has disappeared and the insulation at the accident point has been restored. At the same time, the A-phase single-
このように、実施の形態１の配電系統制御システム１１０は、地絡事故の時に積極的に健全相を残すようにし、健全相に繋がる太陽光発電装置が配電系統から脱落することを防止するようにした。実施の形態１の配電系統制御システム１１０においては、地絡が発生した当該１線地絡相のみを区間の両端で引き外すので、１相の健全相が残り、すなわちＡ相に地絡事故が発生した場合のＢＣ相が健全相として残り、この健全相（ＢＣ相）に接続されている太陽光発電装置は発電を続けるとともに、地絡相を含む２相（ＡＢ相、ＣＡ相）の太陽光発電装置のＦＲＴ機能を活用して、１線地絡相の絶縁が回復するまでの間、太陽光発電装置の離脱を防ぐようにした。さらに、実施の形態１の配電系統制御システム１１０においては、３相配電が２相配電になったことによる有効電力不足の一部を、太陽光発電装置の出力を活用して負荷側の電圧低減分を補うようにした。したがって、１線地絡事故遮断で太陽光発電装置が発電を継続でき、エネルギーの途絶を防止できるほか逆相電流を軽減できる。このとき１線地絡事故の開放は時限協調が取られているので、下記の通りとする。
As described above, the distribution
需要家構内事故の場合は、需要家の保護リレーの動作時限よりも遅く整定されている、配電系統制御システム１１０は０．６秒以内に事故遮断し、変電所側は０．９秒遮断に制定されている。ＦＲＴ機能が継続している間が肝心なので、配電系統制御システム１１０による事故遮断の開始は早いほうが良い。したがって、本発明は変電所の遮断器がトリップする前に配電系統内の１線地絡事故に対処する必要があるので、配電系統制御システム１１０は、変電所の遮断器がトリップする前に配電系統内の１線地絡事故に対処している。
In the case of a customer premises accident, the distribution
実施の形態１の検出除去装置１００は、日照判定部９３を備えたので、日照判定部９３の日照判定結果に基づいて、太陽光発電装置の出力を十分に活用することができる。実施の形態１の検出除去装置１００は、日照判定結果が日照有で、かつ１線地絡事故の程度が９０％地絡以上の場合（条件１）、または日照判定結果が日照無で、かつ１線地絡事故の程度が９８％地絡以上の場合（条件２）に、最終的な接地相（地絡相）を決定する。そして、実施の形態１の検出除去装置１００は、地絡が発生した限定した区間における１線地絡相のみを開放するようにした。検出除去装置１００は、十分な日照があり、かつ太陽光発電装置が動作している場合には、配電系統の１線地絡事故の際に太陽光発電装置が発電状態を継続することができる。
Since the detection /
十分な日照がない場合には、太陽光発電装置を停止させることのデメリットが少なく、地絡相だけを開放すると、正相電圧と同じだけの逆相電圧が発生し、逆相電圧が電動機などに悪影響を与える。地絡の程度が小さい場合には、地絡事故が自然に消滅する場合があり、自然消滅する場合には、１相開放することは不要動作になる。したがって、日照が無い場合には、１相開放する地絡の程度を大きくする。
日照がある場合は、配電系統の１線地絡事故の際に地絡相だけを開放して太陽光発電装置が発電を継続できるメリットが大きく、地絡相と地絡相でない相との間に接続された太陽光発電装置により逆相電圧は小さくなり、逆相電圧による電動機などへの悪影響も小さくなる。事故が自然消滅する場合でもデメリットが少ないので、日照が無い場合よりも程度が小さい地絡でも１相動作させる。
When there is not enough sunshine, there are few demerits of stopping the photovoltaic power generator, and if only the ground fault phase is opened, a negative phase voltage equal to the positive phase voltage will be generated, and the negative phase voltage will be Adversely affects. When the degree of ground fault is small, the ground fault accident may disappear naturally, and when it disappears naturally, opening one phase becomes unnecessary operation. Therefore, when there is no sunshine, the degree of ground fault that opens one phase is increased.
When there is sunshine, there is a great merit that the photovoltaic power generation device can continue power generation by opening only the ground fault phase in the event of a one-line ground fault in the distribution system, between the ground fault phase and the phase that is not the ground fault phase. The negative phase voltage is reduced by the solar power generation device connected to, and the adverse effect of the negative phase voltage on the motor and the like is also reduced. Even if the accident disappears naturally, there are few disadvantages, so one-phase operation is performed even with a ground fault that is less severe than when there is no sunshine.
したがって、複数の検出除去装置１００を備えた配電系統制御システム１１０は、日照判定結果によって１相遮断を実施する閾値を変更することで、十分な日照がある場合には、地絡事故の際に積極的に健全相を残すようにし、健全相に繋がる太陽光発電装置が配電系統から脱落することを防止でき、十分な日照がない場合には、結果的に不要であるような１相だけの配電線の開放を少なくすることができる。このように、実施の形態１の配電
系統制御システム１１０は、太陽光発電装置が繋がった配電系統１２０を日照判定結果によって適切に制御することができ、十分な日照がある場合に太陽光発電装置の出力を十分に活用することができる。
Therefore, the distribution
以上のように、実施の形態１の配電系統制御システム１１０によれば、配電系統１２０に地絡事故が発生した際に地絡事故の相を検出し、検出された１線地絡相を遮断するように相ごとに開閉が可能な単相型開閉器（単相型区分開閉器５）を開放する１線開放指令を生成する検出部９４と、１線開放指令により遮断された１線地絡相の絶縁回復が確認された場合に、単相型開閉器（単相型区分開閉器５）を投入する投入指令を生成する投入処理部９５を有する検出除去装置１００を備えたので、３相型電系統の１線地絡事故の際に、地絡相のみを開放し、積極的に健全相を残すことができ、配電系統１２０の１線地絡事故の際に太陽光発電装置が発電状態を継続することができる。
As described above, according to the distribution
実施の形態１の検出除去装置１００は、配電線１２の１線地絡事故の地絡相を検出する地絡相検出部（接地相検出部７２）と、地絡相検出部（接地相検出部７２）が地絡相を検出した場合に、地絡相の開閉器（単相型区分開閉器５）が開放するように開放指令を出す事故除去部（開放指令送出部２８、開閉器開放指令部７４）と、開閉器（単相型区分開閉器５）が開放された後に、地絡相の開閉器（単相型区分開閉器５）を投入する投入指令を出す投入処理部９５とを備えたので、配電線１２を全停させないで１線地絡事故を除去できる。
The detection /
実施の形態２．
実施の形態１では日照判定結果によって１相遮断を実施する地絡事故の程度の閾値を変更したが、実施の形態２では日照が十分でない場合に、変電所の地絡保護リレーにより変電所の遮断器が３相遮断する。
In the first embodiment, the threshold value of the degree of ground fault that implements the one-phase interruption is changed according to the sunshine judgment result. However, in the second embodiment, when the sunshine is not enough, the substation ground fault protection relay Circuit breaker breaks three phases.
実施の形態２における日照判定結果と１線地絡事故の程度とに基づいた条件を、説明する。上記１相遮断条件は、日照判定結果が日照有で、かつ１線地絡事故の程度が９０％地絡以上となる場合（条件１）である。その他の場合は、変電所の地絡保護リレーにより変電所の遮断器が３相遮断する。実施の形態２の配電系統制御システム１１０は、日照有で配電系統の１線地絡事故の際に太陽光発電装置が発電状態を継続することができる。
The conditions based on the sunshine determination result and the degree of the one-line ground fault in
この実施の形態２では、日照が無い場合には、結果的に不要であるような１相だけの配電線の開放をなくすることができる。日照がある場合に、太陽光発電装置の出力を十分に活用することができることは、実施の形態１の場合と同じである。 In the second embodiment, when there is no sunshine, it is possible to eliminate the opening of the distribution line of only one phase which is unnecessary as a result. The fact that the output of the solar power generation device can be fully utilized when there is sunshine is the same as in the first embodiment.
なお、実施の形態１および２では、単相型区分開閉器５で地絡相を開放するようにしたが、単相型区分開閉器５の変わりに変電所の遮断器を各相型にして、１線地絡相だけを遮断するようにしてもよい。この場合も、太陽光発電装置が発電を継続できる。また、１相遮断や３相遮断を行う１線地絡事故の程度は、実施の形態１および２に記載した例でなくてもよい。また、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
In the first and second embodiments, the ground fault phase is opened by the single-
５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ…単相型区分開閉器、１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ…配電線、２４…検出地絡情報伝達指令部、２５…相手端情報受信部、２８…開放指令送出部、７４…開閉器開放指令部、７６…情報送信部、７７…情報受信部、８３…単相型区分開閉器、９３…日照判定部、９５…投入処理部、１００、１００ａ、１００ｂ…検出除去装置、６６１、６６２…太陽光発電装置。 5, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f ... single-phase type section switch, 12, 12a, 12b, 12c ... distribution line, 24 ... detected ground fault information transmission command unit, 25 ... mating end information receiving unit, 28 ... Opening command sending unit, 74 ... Switch opening commanding unit, 76 ... Information transmitting unit, 77 ... Information receiving unit, 83 ... Single phase type section switch, 93 ... Sunlight determining unit, 95 ... Input processing unit, 100, 100a, 100b ... detection and removal device, 661, 662 ... solar power generation device.
Claims (11)
前記配電線の１線地絡事故の地絡相を検出する地絡相検出部と、
前記地絡相検出部が前記地絡相を検出した場合に、前記地絡相の前記開閉器が開放するように開放指令を出す事故除去部と、
前記開閉器が開放された後に、前記地絡相の前記開閉器を投入する投入指令を出す投入処理部とを備えた配電線の１線地絡事故の検出除去装置。 A detection and removal device for a 1-wire ground fault of a distribution line that detects and removes a 1-line ground fault of a 3-phase distribution line provided with a switch that can be opened and closed for each phase,
A ground fault phase detection unit for detecting a ground fault phase of the one-line ground fault of the distribution line;
When the ground fault phase detection unit detects the ground fault phase, an accident removal unit that issues an opening command so that the switch of the ground fault phase is opened,
An apparatus for detecting and removing a one-line ground fault of a distribution line, comprising: an input processing unit that issues an input command to input the switch in the ground fault phase after the switch is opened.
前記地絡相検出部は、前記地絡相の地絡程度を検出し、前記日照判定部が日照有と判定し、かつ前記地絡程度が第１閾値より大きい場合に前記開放指令を出すことを特徴とする請求項１に記載の配電線の１線地絡事故の検出除去装置。 A sunshine determination unit that determines the presence or absence of sunshine in the area where the distribution line exists,
The ground fault detection unit detects a ground fault level of the ground fault phase, the sunshine determination unit determines that there is sunshine, and issues the release command when the ground fault level is greater than a first threshold. The apparatus for detecting and removing a one-wire ground fault of a distribution line according to claim 1.
隣接する検出除去装置との間で通信する通信部とを備え、
前記事故位置検出部が下流に事故有と検出し、かつ下流側で隣接する前記検出除去装置の前記事故位置検出部が下流に事故無と検出し、かつ当該検出除去装置および下流側で隣接する前記検出除去装置の前記地絡相検出部が同じ相を地絡相とする場合、または、前記事故位置検出部が下流に事故無と検出し、かつ上流側で隣接する前記検出除去装置の前記事故位置検出部が下流に事故有と検出し、かつ当該検出除去装置および上流側で隣接する前記検出除去装置の前記地絡相検出部が同じ相を地絡相とする場合に、前記事故除去部が前記開放指令を出すことを特徴とする請求項４に記載の配電線の１線地絡事故の検出除去装置。 An accident position detector that detects whether an accident is downstream of the detection and removal device from the current of each phase of the distribution line;
A communication unit that communicates with an adjacent detection and removal device,
The accident position detection unit detects that there is an accident downstream, and the accident position detection unit of the detection and removal device adjacent on the downstream side detects that there is no accident downstream and is adjacent to the detection and removal device and the downstream side. When the ground fault phase detection unit of the detection and removal device uses the same phase as the ground fault phase, or the accident position detection unit detects that there is no accident downstream and the upstream of the detection and removal device adjacent to the detection fault removal device When the accident position detection unit detects that there is an accident downstream, and the ground fault phase detection unit of the detection and removal device adjacent on the upstream side makes the same phase as the ground fault phase, the accident removal 5. The apparatus for detecting and removing a one-wire ground fault of a distribution line according to claim 4, wherein the unit issues the opening command.
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