(57)【要約】【課題】電線路における短絡や地絡の発生時に過電流継電器などが正常に動作したか否かを自動的に判定することができる機器良否判定システムおよび方法を提供する。【解決手段】機器良否判定システム１は、反時限特性を有する過電流継電器４と、動作時限が固定された地絡方向継電器５と、対応する相の過電流継電器４から出力される第１のトリップ信号ＶOCおよび地絡方向継電器５から出力される第２のトリップ信号ＶＤＧに基づいて電線路３の対応する相を遮断する遮断器６と、母線２の対応する相の電圧降下値が所定の値以下になったときに動作を開始する不足電圧継電器７と、各過電流継電器４の第１のトリップ信号ＶOCと地絡方向継電器の第２のトリップ信号ＶDGと各不足電圧継電器の出力信号ＳUVとに基づいて、過電流継電器４，地絡方向継電器５および遮断器６の良否判定を行う機器良否判定手段１１とを具備する。【選択図】  図１
2006280025.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
母線（２）から分岐された電線路（３）の各相にそれぞれ設けられた変流器（８）と、
前記電線路に設けられた零相変流器（９）と、
前記母線の各相にそれぞれ設けられた変成器（１０）と、
前記電線路の各相にそれぞれ設けられた、かつ、対応する相の前記変流器に接続された過電流継電器（４）と、
前記零相変流器および前記変成器に接続された地絡継電器（５）と、
前記電線路の各相にそれぞれ設けられた、かつ、対応する相の前記過電流継電器の動作時間経過後に該過電流継電器から出力される第１のトリップ信号（ＶOC）および前記地絡継電器の動作時間経過後に該地絡継電器から出力される第２のトリップ信号（ＶＤＧ）に基づいて前記電線路の対応する相を遮断する遮断器（６）と、
前記母線の各相にそれぞれ設けられた、かつ、対応する相の前記変成器に接続された、かつ、前記母線の対応する相の電圧に応じて動作を開始する電圧検出用継電器（７）と、
前記各過電流継電器の第１のトリップ信号と前記地絡継電器の第２のトリップ信号と前記各電圧検出用継電器の出力信号（ＳUV）とに基づいて、前記過電流継電器，前記地絡継電器および前記遮断器の良否判定を行う機器良否判定手段（１１，２１，２３，２４）と、
を具備することを特徴とする、機器良否判定システム。
【請求項２】
前記機器良否判定手段が、所定の時間間隔で、前記各過電流継電器の第１のトリップ信号，前記地絡継電器の第２のトリップ信号および前記各電圧検出用継電器の出力信号を取得して、該取得した第１のトリップ信号と該取得した第２のトリップ信号と該取得した出力信号とに基づいて、前記過電流継電器，前記地絡継電器および前記遮断器の良否判定を行う機器良否判定部（１１）であることを特徴とする、請求項１記載の機器良否判定システム。
【請求項３】
前記機器良否判定手段が、
所定の時間間隔で、前記各過電流継電器の第１のトリップ信号，前記地絡継電器の第２のトリップ信号および前記各電圧検出用継電器の出力信号を取得する子局側遠方監視制御装置（２１）と、
該子局側遠方監視制御装置と通信回線（２２）を介して相互接続された親局側遠方監視制御装置（２３）であって、前記電線路において短絡または地絡が発生すると、短絡または地絡の継続時間を含む時間範囲の前記第１のトリップ信号，前記第２のトリップ信号および前記出力信号のデータの送信を前記子局側遠方監視制御装置に要求する要求信号を前記通信回線を介して該子局側遠方監視制御装置に送信し、該子局側遠方監視制御装置から前記第１のトリップ信号，前記第２のトリップ信号および前記出力信号のデータを受信する親局側遠方監視制御装置（２３）と、
該親局側遠方監視制御装置から入力される前記第１のトリップ信号，前記第２のトリップ信号および前記出力信号のデータに基づいて、前記過電流継電器，前記地絡継電器および前記遮断器の良否判定を行う親局端末装置（２４）と、
を備える、請求項１記載の機器良否判定システム。
【請求項４】
前記過電流継電器が反時限特性（電流−時限）を有し、
前記地絡継電器が、動作時限が固定された地絡方向継電器であり、
前記電圧検出用継電器が、前記母線の対応する相の電圧降下値が所定の値以下になったときに動作を開始する不足電圧継電器である、
ことを特徴とする、請求項１乃至３いずれかに記載の機器良否判定システム。
【請求項５】
機器良否判定手段（１１；２１，２３，２４）が、母線（２）の対応する相の電圧に応じて動作を開始する電圧検出用継電器（７）の出力信号（ＳUV）を取得する第１のステップ（Ｓ１１；Ｓ２１）と、
前記機器良否判定手段が、前記母線から分岐された電線路（３）の相に短絡または地絡が発生すると、所定の動作時間経過後に、短絡または地絡が発生した前記電線路の相に設けられた過電流継電器（４）から該電線路の相に設けられた遮断器（５）に出力される第１のトリップ信号（ＶOC）、または、所定の動作時間経過後に、前記電線路に設けられた地絡継電器（５）から前記遮断器（５）に出力される第２のトリップ信号（ＶＤＧ）を取得する第２のステップ（Ｓ１２；Ｓ２２）と、
前記機器良否判定手段が、前記遮断器が前記電線路の相を遮断することにより、前記電圧検出用継電器の出力信号が出力されなくなったことを検出する第３のステップ（Ｓ１３；Ｓ２３）と、
前記機器良否判定手段が、前記過電流継電器の第１のトリップ信号と前記地絡継電器の第２のトリップ信号と前記電圧検出用継電器の出力信号とに基づいて、前記過電流継電器，前記地絡継電器および前記遮断器の良否判定を行う第４のステップ（Ｓ１４，Ｓ１５：Ｓ２４，Ｓ２５）と、
を具備することを特徴とする、機器良否判定方法。
【請求項６】
前記第２のステップにおいて、
前記機器良否判定手段が、前記電圧検出用継電器の出力信号に基づいて、前記母線の短絡相の電圧が整定値よりも低下した時刻である電圧低下発生時刻と、前記母線の短絡相の電圧が回復した時刻である電圧回復時刻とを求め、
前記機器良否判定手段が、前記求めた電圧回復時刻から前記求めた電圧低下発生時刻を引いて短絡継続時間（Ｔ）を求め、
前記機器良否判定手段が、前記過電流継電器の第１のトリップ信号に基づいて、該第１のトリップ信号が入力されてきた時刻であるトリップ信号入力時刻を求め、
前記機器良否判定手段が、前記求めた短絡継続時間から、前記求めたトリップ信号入力時刻から前記求めた電圧回復時刻までの時間を引くことにより、前記過電流継電器が動作を開始してから前記第１のトリップ信号を出力するまでの動作時間（ｙ）を求め、
前記機器良否判定部が、前記求めた過電流継電器の動作時間と前記過電流継電器の動作時限とを比較して、該過電流継電器の良否を判定し、
前記機器良否判定部が、前記求めたトリップ信号入力時刻から前記求めた電圧回復時刻までの時間を算出することにより、前記遮断器の動作時間（ｚ）を求め、
前記機器良否判定部が、前記求めた遮断器の動作時間（ｚ）に基づいて前記遮断器の良否を判定する、
ことを特徴とする、請求項５記載の機器良否判定方法。
【請求項７】
前記第２のステップにおいて、
前記機器良否判定手段が、前記電圧検出用継電器の出力信号に基づいて、前記母線の地絡相に電圧降下が発生した時刻である地絡相電圧降下発生時刻と、前記母線の地絡相の地絡電圧が回復して電圧が復帰した時刻である地絡相電圧復帰時刻とを求め、
前記機器良否判定手段が、前記求めた地絡相電圧復帰時刻から前記求めた地絡相電圧降下発生時刻を引いて地絡継続時間（ｘ）を求め、
前記機器良否判定手段が、前記地絡継電器の第２のトリップ信号に基づいて、該第２のトリップ信号が入力されてきた時刻であるトリップ信号入力時刻を求め、
前記機器良否判定手段が、前記求めた地絡継続時間から、前記求めたトリップ信号入力時刻から前記求めた地絡相電圧復帰時刻までの時間を引くことにより、前記地絡継電器が動作を開始してから前記トリップ信号を出力するまでの動作時間（ｙ）を求め、
前記機器良否判定部が、前記求めた地絡継電器の動作時間と前記地絡継電器の動作時限とを比較して、該地絡継電器の良否を判定し、
前記機器良否判定部が、前記求めたトリップ信号入力時刻から前記求めた地絡相電圧復帰時刻までの時間を算出することにより、前記遮断器の動作時間（ｚ）を求め、
前記機器良否判定部が、前記求めた遮断器の動作時間（ｚ）に基づいて前記遮断器の良否を判定する、
ことを特徴とする、請求項５記載の機器良否判定方法。
【請求項８】
前記第１，第２および第３のステップが、子局側遠方監視制御装置（２１）によって行われ、
前記第４のステップの前に、前記子局側遠方監視制御装置と通信回線（２２）を介して相互接続された親局側遠方監視制御装置（２３）から、前記電線路の相において短絡または地絡が発生すると、短絡または地絡の継続時間を含む時間範囲の、短絡または地絡が発生した前記電線路の相に設けられた前記過電流継電器の第１のトリップ信号または前記電線路に設けられた前記地絡継電器の第２のトリップ信号および前記電圧検出用継電器の出力信号のデータの送信を前記子局側遠方監視制御装置に要求する要求信号を前記通信回線を介して該子局側遠方監視制御装置に送信する第５のステップをさらに備え、
該第５のステップ後に、前記第４のステップが、前記過電流継電器の第１のトリップ信号または前記地絡継電器の第２のトリップ信号および前記電圧検出用継電器の出力信号のデータに基づいて、前記親局側遠方監視制御装置に接続された親局側端末装置（２４）によって行われる、
ことを特徴とする、請求項５乃至７いずれかに記載の機器良否判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機器良否判定システムおよび機器良否判定方法に関し、特に、配電線などの電線路における短絡事故や地絡事故の発生時に過電流継電器，地絡方向継電器および遮断器が正常に動作したか否かを判定するのに好適な機器良否判定システムおよび機器良否判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、送電線を含む電力系統において発生した短絡事故の事故点を標定する装置として、フォールト・ロケーター（ＦＬ：fault locator）と称される装置が知られている。フォールト・ロケーターは、送電線などにおける短絡事故を検出すると、事故発生時の電圧データおよび電流データを取り込んで、予め整定済みの送電線のインピーダンスを用いて、事故点までの距離を算出する装置である。
【０００３】
下記の特許文献１には、事故時のリレー動作の復帰により、系統事故の除去を検出し、標定演算の起動信号とすることで事故継続時間による標定距離の誤差大になることを防止し、また、遮断器開放から起動ポイントを決定していることとなり、事故電流の安定したポイントのデータにより演算が可能となる、フォールト・ロケーターを用いた故障点標定装置が開示されている。
【０００４】
また、配電線などの電線路において地絡状態が発生したときに、地絡状態の発生した配電線および区間を認識する装置も多数提案されている。
たとえば、配電線などの電線路において微小な零相電流しか流れない微地絡状態が発生したときに、微地絡状態の発生した配電線および区間を認識する装置として、以下に示すような装置などが提案されている。
【０００５】
下記の特許文献２には、微地絡区間標定装置の信頼性を向上するために、高圧配電線上に子局を分散配置し、かつ、子局に微地絡発生回路を設け、親局からの指令により微地絡を発生させることにより、各子局の動作点検を行うようした微地絡区間標定装置が開示されている。
【０００６】
下記の特許文献３には、配電線において微地絡発生から微地絡発生区間の特定までを短時間で行えるようにするために、配電線の微地絡発生の有無を常時監視する微地絡検出手段と、微地絡検出用の開閉器制御手順を過去の負荷実績を考慮して事前に作成する手順事前計算手段と、微地絡検出手段により検出した微地絡発生配電線に対し手順事前計算手段で作成した手順を適宜実行し微地絡発生区間を順次絞り込む微地絡判定手段と、前記特定された微地絡区間で無停電で切替える開閉器制御手段とから構成された配電線微地絡区間探索装置が開示されている。
【０００７】
下記の特許文献４には、微地絡回線を特定するにあたって、補助ブスによる電力融通時においても各配電線の試開放動作を可能とするために、各配電線毎に地絡順序開閉器を設け、これらの地絡順序開閉器が補助ブスに設けられた遮断器が導通されているか否かによって試開放動作の開始タイミングから自線の遮断器の試開放タイミングまでの時間を変更することによって、同時に２つの配電線が遮断されることはなく、したがって正確に微地絡の発生した配電線を特定することができる微地絡回線検知方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−２４３７８８号公報
【特許文献２】特開平５−２７６６５２号公報
【特許文献３】特開平６−２０９５２１号公報
【特許文献４】特開平９−１０３０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、配電線などの電線路における短絡事故や地絡事故の波及および拡大を防止するためには、短絡事故や地絡事故の発生時に配電線を確実に遮断する必要があり、過電流継電器，地絡方向継電器および遮断器が正常に動作することが不可欠であるが、これらの機器の点検は人手により定期的に行われているだけである。そこで、機器動作の確実性を高めるために、短絡や地絡の発生時にこれらの機器の良否判定を自動的に行うことができるようにすることが要請されている。
【０００９】
本発明の目的は、配電線などの電線路における短絡や地絡の発生時に過電流継電器，地絡方向継電器および遮断器が正常に動作したか否かを自動的に判定することができる機器良否判定システムおよび機器良否判定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の機器良否判定システムは、母線（２）から分岐された電線路（３）の各相にそれぞれ設けられた変流器（８）と、前記電線路に設けられた零相変流器（９）と、前記母線の各相にそれぞれ設けられた変成器（１０）と、前記電線路の各相にそれぞれ設けられた、かつ、対応する相の前記変流器に接続された過電流継電器（４）と、前記零相変流器および前記変成器に接続された地絡継電器（５）と、前記電線路の各相にそれぞれ設けられた、かつ、対応する相の前記過電流継電器の動作時間経過後に該過電流継電器から出力される第１のトリップ信号（ＶOC）および前記地絡継電器の動作時間経過後に該地絡継電器から出力される第２のトリップ信号（ＶＤＧ）に基づいて前記電線路の対応する相を遮断する遮断器（６）と、前記母線の各相にそれぞれ設けられた、かつ、対応する相の前記変成器に接続された、かつ、前記母線の対応する相の電圧に応じて動作を開始する電圧検出用継電器（７）と、前記各過電流継電器の第１のトリップ信号と前記地絡継電器の第２のトリップ信号と前記各電圧検出用継電器の出力信号（ＳUV）とに基づいて、前記過電流継電器，前記地絡継電器および前記遮断器の良否判定を行う機器良否判定手段（１１，２１，２３，２４）とを具備することを特徴とする。
ここで、前記機器良否判定手段が、所定の時間間隔で、前記各過電流継電器の第１のトリップ信号，前記地絡継電器の第２のトリップ信号および前記各電圧検出用継電器の出力信号を取得して、該取得した第１のトリップ信号と該取得した第２のトリップ信号と該取得した出力信号とに基づいて、前記過電流継電器，前記地絡継電器および前記遮断器の良否判定を行う機器良否判定部（１１）であってもよい。
前記機器良否判定手段が、所定の時間間隔で、前記各過電流継電器の第１のトリップ信号，前記地絡継電器の第２のトリップ信号および前記各電圧検出用継電器の出力信号を取得する子局側遠方監視制御装置（２１）と、該子局側遠方監視制御装置と通信回線（２２）を介して相互接続された親局側遠方監視制御装置（２３）であって、前記電線路において短絡または地絡が発生すると、短絡または地絡の継続時間を含む時間範囲の前記第１のトリップ信号，前記第２のトリップ信号および前記出力信号のデータの送信を前記子局側遠方監視制御装置に要求する要求信号を前記通信回線を介して該子局側遠方監視制御装置に送信し、該子局側遠方監視制御装置から前記第１のトリップ信号，前記第２のトリップ信号および前記出力信号のデータを受信する親局側遠方監視制御装置（２３）と、該親局側遠方監視制御装置から入力される前記第１のトリップ信号，前記第２のトリップ信号および前記出力信号のデータに基づいて、前記過電流継電器，前記地絡継電器および前記遮断器の良否判定を行う親局端末装置（２４）とを備えてもよい。
前記過電流継電器が反時限特性（電流−時限）を有し、前記地絡継電器が、動作時限が固定された地絡方向継電器であり、前記電圧検出用継電器が、前記母線の対応する相の電圧降下値が所定の値以下になったときに動作を開始する不足電圧継電器であってもよい。
【００１１】
本発明の機器良否判定方法は、機器良否判定手段（１１；２１，２３，２４）が、母線（２）の対応する相の電圧に応じて動作を開始する電圧検出用継電器（７）の出力信号（ＳUV）を取得する第１のステップ（Ｓ１１；Ｓ２１）と、前記機器良否判定手段が、前記母線から分岐された電線路（３）の相に短絡または地絡が発生すると、所定の動作時間経過後に、短絡または地絡が発生した前記電線路の相に設けられた過電流継電器（４）から該電線路の相に設けられた遮断器（５）に出力される第１のトリップ信号（ＶOC）、または、所定の動作時間経過後に、前記電線路に設けられた地絡継電器（５）から前記遮断器（５）に出力される第２のトリップ信号（ＶＤＧ）を取得する第２のステップ（Ｓ１２；Ｓ２２）と、前記機器良否判定手段が、前記遮断器が前記電線路の相を遮断することにより、前記電圧検出用継電器の出力信号が出力されなくなったことを検出する第３のステップ（Ｓ１３；Ｓ２３）と、前記機器良否判定手段が、前記過電流継電器の第１のトリップ信号と前記地絡継電器の第２のトリップ信号と前記電圧検出用継電器の出力信号とに基づいて、前記過電流継電器，前記地絡継電器および前記遮断器の良否判定を行う第４のステップ（Ｓ１４，Ｓ１５：Ｓ２４，Ｓ２５）とを具備することを特徴とする。
ここで、前記第２のステップにおいて、前記機器良否判定手段が、前記電圧検出用継電器の出力信号に基づいて、前記母線の短絡相の電圧が整定値よりも低下した時刻である電圧低下発生時刻と、前記母線の短絡相の電圧が回復した時刻である電圧回復時刻とを求め、前記機器良否判定手段が、前記求めた電圧回復時刻から前記求めた電圧低下発生時刻を引いて短絡継続時間（Ｔ）を求め、前記機器良否判定手段が、前記過電流継電器の第１のトリップ信号に基づいて、該第１のトリップ信号が入力されてきた時刻であるトリップ信号入力時刻を求め、前記機器良否判定手段が、前記求めた短絡継続時間から、前記求めたトリップ信号入力時刻から前記求めた電圧回復時刻までの時間を引くことにより、前記過電流継電器が動作を開始してから前記第１のトリップ信号を出力するまでの動作時間（ｙ）を求め、前記機器良否判定部が、前記求めた過電流継電器の動作時間と前記過電流継電器の動作時限とを比較して、該過電流継電器の良否を判定し、前記機器良否判定部が、前記求めたトリップ信号入力時刻から前記求めた電圧回復時刻までの時間を算出することにより、前記遮断器の動作時間（ｚ）を求め、前記機器良否判定部が、前記求めた遮断器の動作時間（ｚ）に基づいて前記遮断器の良否を判定してもよい。
前記第２のステップにおいて、前記機器良否判定手段が、前記電圧検出用継電器の出力信号に基づいて、前記母線の地絡相に電圧降下が発生した時刻である地絡相電圧降下発生時刻と、前記母線の地絡相の地絡電圧が回復して電圧が復帰した時刻である地絡相電圧復帰時刻とを求め、前記機器良否判定手段が、前記求めた地絡相電圧復帰時刻から前記求めた地絡相電圧降下発生時刻を引いて地絡継続時間（ｘ）を求め、前記機器良否判定手段が、前記地絡継電器の第２のトリップ信号に基づいて、該第２のトリップ信号が入力されてきた時刻であるトリップ信号入力時刻を求め、前記機器良否判定手段が、前記求めた地絡継続時間から、前記求めたトリップ信号入力時刻から前記求めた地絡相電圧復帰時刻までの時間を引くことにより、前記地絡継電器が動作を開始してから前記トリップ信号を出力するまでの動作時間（ｙ）を求め、前記機器良否判定部が、前記求めた地絡継電器の動作時間と前記地絡継電器の動作時限とを比較して、該地絡継電器の良否を判定し、前記機器良否判定部が、前記求めたトリップ信号入力時刻から前記求めた地絡相電圧復帰時刻までの時間を算出することにより、前記遮断器の動作時間（ｚ）を求め、前記機器良否判定部が、前記求めた遮断器の動作時間（ｚ）に基づいて前記遮断器の良否を判定してもよい。
前記第１，第２および第３のステップが、子局側遠方監視制御装置（２１）によって行われ、前記第４のステップの前に、前記子局側遠方監視制御装置と通信回線（２２）を介して相互接続された親局側遠方監視制御装置（２３）から、前記電線路の相において短絡または地絡が発生すると、短絡または地絡の継続時間を含む時間範囲の、短絡または地絡が発生した前記電線路の相に設けられた前記過電流継電器の第１のトリップ信号または前記電線路に設けられた前記地絡継電器の第２のトリップ信号および前記電圧検出用継電器の出力信号のデータの送信を前記子局側遠方監視制御装置に要求する要求信号を前記通信回線を介して該子局側遠方監視制御装置に送信する第５のステップをさらに備え、該第５のステップ後に、前記第４のステップが、前記過電流継電器の第１のトリップ信号または前記地絡継電器の第２のトリップ信号および前記電圧検出用継電器の出力信号のデータに基づいて、前記親局側遠方監視制御装置に接続された親局側端末装置（２４）によって行われてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の機器良否判定システムおよび機器良否判定方法は、以下に示す効果を奏する。
（１）短絡の発生時の過電流継電器および遮断器の動作時間を過電流継電器のトリップ信号と不足電圧継電器の出力信号とに基づいて求めることができるので、短絡発生時に過電流継電器および遮断器が正常に動作したか否かを自動的にかつ頻繁に判定することができる。
（２）微地絡を含めた地絡の発生時の地絡方向継電器および遮断器の動作時間を地絡方向継電器のトリップ信号と不足電圧継電器の出力信号とに基づいて求めることができるので、地絡発生時に地絡方向継電器および遮断器が正常に動作したか否かを自動的にかつ頻繁に判定することができる。
（３）不足電圧継電器の出力信号に基づいて短絡継続時間および地絡継続時間と事故相も自動的に収集することができるため、給電オシロ装置と同じような事故解析に活用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
配電線などの電線路における短絡や地絡の発生時に過電流継電器，地絡方向継電器および遮断器が正常に動作したか否かを自動的に判定するという目的を、過電流継電器のトリップ信号と地絡方向継電器のトリップ信号と不足電圧継電器の出力信号とに基づいて過電流継電器，地絡方向継電器および遮断器の良否判定を行うことにより実現した。
【実施例１】
【００１４】
以下、本発明の機器良否判定システムおよび機器良否判定方法の実施例について図面を参照して説明する。
本発明の第１の実施例による機器良否判定システム１は、図１に示すように、分岐点において母線２（３相３線式送電）から分岐された配電線（電線路）３の各相にそれぞれ設けられた過電流継電器４（図１には、１個の過電流継電器４のみ図示）と、配電線３に設けられた地絡方向継電器５と、配電線３の各相にそれぞれに設けられた、かつ、対応する相の過電流継電器４のトリップ信号ＶOC（第１のトリップ信号）および地絡方向継電器５のトリップ信号ＶＤＧ（第２のトリップ信号）に基づいて配電線３の対応する相を遮断する遮断器（ＣＢ）６（図１には、１個の遮断器６のみ図示）と、母線２の各相にそれぞれに設けられた不足電圧継電器（ＵＶ）７（図１には、１個の不足電圧継電器７のみ図示）と、機器良否判定部１１とを備えている。
【００１５】
ここで、配電線３の各相には変流器（ＣＴ）８がそれぞれ設けられており（図１には、１個の変流器８のみ図示）、当該配電線３（１次側）の各相を流れる大電流を変流器８により小電流に変換して、対応する相の過電流継電器４（２次側）に供給するようにしている。
また、配電線３には零相変流器（ＺＣＴ）９が設けられており、当該配電線３（１次側）において地絡が生じると零相変流器９により地絡方向継電器５に零相電流（以下、「Ｉ0電流」と称する。）を供給するようにしている。
さらに、母線２の各相には変成器（ＰＴ）１０がそれぞれ設けられており（図１には、１個の変成器１０のみ図示）、母線２側（１次側）の各相の高電圧を変成器１０により低電圧に変換して、対応する不足電圧継電器７（２次側）および地絡方向継電器５（２次側）に出力する。
【００１６】
過電流継電器４は、変流器８から供給される電流の電流値が所定の整定値よりも大きくなると動作を開始する。なお、過電流継電器４は、反時限特性（電流−時限）を有する。すなわち、過電流継電器４は、電流と時限とが反比例特性（反時限特性（電流−時限））となっており、電流値が大きいほど時限は短くなり、過電流継電器４の最小動作時間が瞬時で２００ｍｓとなるように設計されている。
【００１７】
地絡方向継電器５は、地絡事故が発生すると動作を開始するが、０．５秒以上の地絡事故に対応するために動作時限は０．５秒に固定されている。
また、地絡方向継電器５は、２つの要素の零相電圧（以下、「Ｖ0電圧」と称する。）およびＩ0電流の大きさおよび位相により動作し、Ｖ0電圧が約８ＶかつＩ0電流が約３ｍＡで位相が９０度といったような整定は、実際に６，０００Ωの地絡を基準に地絡させてそれぞれの特性により整定が行われている。
【００１８】
不足電圧継電器７は、変成器１０の２次側電圧の電圧降下値が所定の電圧降下値（整定値５９Ｖ）よりも小さくなるとほぼ同時に動作し、変成器１０の２次側電圧が所定の電圧値（整定値５９Ｖ）に回復するとほぼ同時に動作を停止する。すなわち、配電線３のある相（以下、「短絡相」と称する。）において短絡が発生すると、配電線３のこの短絡相に対応する母線２の相（以下、「短絡相」と称する。）の対地間電圧が低下するため、母線２の短絡相に設けられた不足電圧継電器７の動作時間により短絡継続時間を検出することができる。また、配電線３のある相（以下、「地絡相」と称する。）において地絡が発生すると、配電線３の地絡相に対応する母線２の相（以下、「地絡相」と称する。）の対地間電圧が低下するため、母線２の地絡相に設けられた不足電圧継電器７の動作時間により地絡継続時間を検出することができる。
ただし、非接地系などのように上記と異なる場合は、人工接地により検出パターンを設定して整定する（接地系が違うと電圧降下パターンが変わるため）。
【００１９】
機器良否判定部１１は、図１に示すように、所定の時間間隔（たとえば、１０ｍｓ間隔）で、各過電流継電器４から出力されるトリップ信号ＶOC，地絡方向継電器５から出力されるトリップ信号ＶＤＧと、各不足電圧継電器７の出力信号ＳＵＶ（地絡相電圧降下出力信号）とを取得して、電圧低下発生時刻，電圧回復時刻，地絡相電圧降下発生時刻，地絡相電圧復帰時刻およびトリップ信号入力時刻を求め、求めた電圧低下発生時刻，電圧回復時刻，地絡相電圧降下発生時刻，地絡相電圧復帰時刻およびトリップ信号入力時刻に基づいて各過電流継電器４，地絡方向継電器５および各遮断器６が正常に動作したか否かを判定する。
【００２０】
次に、本実施例による機器良否判定システム１の動作（本発明の第１の実施例による機器良否判定方法）について説明する。
まず、配電線３において短絡が発生したときの機器良否判定システム１の動作について、図２に示すフローチャートおよび図３に示すタイミングチャートを参照して説明する。
図３に示す時刻ｔ１に配電線３のある相（短絡相）において短絡が発生すると、配電線３の短絡相には通常の電流値よりも大きな電流値の電流が流れるとともに、母線２の短絡相に大きな電圧降下が生じる。その結果、短絡の発生とほぼ同時に、配電線３の短絡相に設けられた過電流継電器４および母線２の短絡相に設けられた不足電圧継電器７が動作を開始する（図４のステップＳ１１）。
【００２１】
配電線３の短絡相に設けられた過電流継電器４が動作を開始すると、配電線３の短絡相に設けられた遮断器６に配電線３の短絡相を遮断させるトリップ信号ＶOCが、この過電流継電器４からこの遮断器６および機器良否判定部１１に出力される（ステップＳ１２）。このとき、トリップ信号ＶOCは、過電流継電器４の反時限特性により、過電流継電器４の動作時間ｘ（過電流継電器４が正常に動作している場合には、２００ｍｓ）が経過した時刻ｔ２にこの遮断器６に出力される。
【００２２】
この遮断器６は、過電流継電器４からトリップ信号ＶOCが入力されると、配電線３の短絡相を遮断する動作を開始するが、遮断器６に固有の一定の動作時間ｚ（たとえば、５０ｍｓ）が経過した時刻ｔ３に、配電線３の短絡相の遮断を完了する（ステップＳ１３）。
【００２３】
この遮断器６により配電線３の短絡相が遮断されると、配電線３の短絡相を流れる電流が遮断されると同時に母線２の短絡相の電圧が回復する。短絡継続時間Ｔは、配電線３の短絡相に短絡が発生した時刻ｔ１から遮断器６により配電線３の短絡相が遮断される時刻ｔ３までの時間（すなわち、Ｔ＝ｔ３−ｔ１）である。
【００２４】
また、時刻ｔ３で母線２の電圧が回復すると同時に、不足電圧継電器７は動作を停止するため、不足電圧継電器７の出力信号ＳＵＶは機器良否判定部１１に出力されなくなる（ステップＳ１３）。
【００２５】
機器良否判定部１１は、過電流継電器４のトリップ信号ＶOCおよび不足電圧継電器７の出力信号ＳＵＶに基づいて、以下のようにして過電流継電器４および遮断器６が正常に動作したか否かを判定する。
【００２６】
機器良否判定部１１は、不足電圧継電器７の出力信号ＳＵＶに基づいて、母線２の短絡相の電圧が整定値よりも低下した時刻である電圧低下発生時刻（＝ｔ１）と、母線２の短絡相の電圧が回復した時刻である電圧回復時刻（＝ｔ３）とを求める（ステップＳ１４）。すなわち、機器良否判定部１１は、時刻ｔ１において出力信号ＳＵＶが不足電圧継電器７から入力される（すなわち、図３に示すように、出力信号ＳＵＶがロウレベルからハイレベルになる）と、その時刻（電圧低下発生時刻＝ｔ１）に配電線３の短絡相に短絡が発生したと判断する。また、機器良否判定部１１は、時刻ｔ３において出力信号ＳＵＶが不足電圧継電器７から入力されなくなる（すなわち、図３に示すように、出力信号ＳＵＶがハイレベルからロウレベルになる）と、母線２の電圧が回復したと判断して、電圧回復時刻（＝ｔ３）を求める。
【００２７】
また、機器良否判定部１１は、電圧回復時刻（＝ｔ３）から電圧低下発生時刻（＝ｔ１）を引いて、短絡継続時間Ｔ（＝ｔ３−ｔ１）を求める（ステップＳ１４）。
ただし、厳密に言えば、短絡発生から不足電圧継電器７が出力信号ＳＵＶを出力するまでには過渡時間があり、また、母線２の電圧の回復から不足電圧継電器７が出力信号ＳＵＶを出力しなくなるまでには過渡時間があるため、不足電圧継電器７の出力信号ＳＵＶの出力発生時刻（電圧低下発生時刻）と短絡発生時刻とは一致せず、また、不足電圧継電器７の出力信号ＳＵＶの出力停止時刻と電圧回復時刻とは一致しない。しかしながら、一般には、これらの過渡時間がほぼ同じであるため、また、短絡継続時間Ｔに比べて不足電圧継電器７の過渡時間は非常に短いため、不足電圧継電器７が出力信号ＳＵＶを出力している時間（図３の出力信号ＳＵＶがハイレベルである時間）と短絡継続時間Ｔとは等しいと言える。
なお、これらの過渡時間が予め分かっている場合には、過渡時間を考慮して短絡継続時間Ｔを算出するようにしてもよい。
【００２８】
さらに、機器良否判定部１１は、過電流継電器４のトリップ信号ＶOCに基づいて、トリップ信号ＶOCが入力されてきた時刻（図３で、トリップ信号ＶOCがロウレベルからハイレベルになる時刻）であるトリップ信号入力時刻（＝ｔ２）を求める（ステップＳ１４）。
【００２９】
（１）過電流継電器４の良否判定
続いて、機器良否判定部１１は、短絡継続時間Ｔ（＝ｔ３−ｔ１）から、トリップ信号入力時刻（＝ｔ２）から電圧回復時刻（＝ｔ３）までの時間（＝ｔ３−ｔ２）を引くことにより、過電流継電器４が動作を開始してからトリップ信号ＶOCを出力するまでの動作時間ｙ（＝（ｔ３−ｔ１）−（ｔ３−ｔ２）＝ｔ２−ｔ１）を求める。機器良否判定部１１は、求めた過電流継電器４の動作時間ｙ（＝ｔ２−ｔ１）と過電流継電器４の整定動作時間（２００ｍｓ）とを比較して両者が等しければ、過電流継電器４は正常に動作していると判定する（ステップＳ１５）。
【００３０】
（２）遮断器６の良否判定
機器良否判定部１１は、トリップ信号入力時刻（＝ｔ２）から電圧回復時刻（＝ｔ３）までの時間を算出することにより、遮断器６の動作時間ｚ（＝ｔ３−ｔ２）を求める。機器良否判定部１１は、求めた遮断器６の動作時間ｚ（＝ｔ３−ｔ２）が５０ｍｓであれば、遮断器６は正常に動作していると判定する。
【００３１】
次に、配電線３において地絡が発生したときの機器良否判定システム１の動作について、図４に示すフローチャートおよび図５に示すタイミングチャートを参照して説明する。
図５に示す時刻ｔ１に配電線３のある相（地絡相）において地絡が発生すると、地絡が発生した配電線３においては他の回線からのＩ0電流が流れ込むとともに、母線２にはＶ0電圧が発生する。その結果、地絡の発生とほぼ同時に、地絡方向継電器５が零相変流器（ＺＣＴ）からのＩ0電流と各変成器１０からの電圧に基づいて生成されたＶ0電圧とにより動作を開始するとともに、母線２の地絡相に設けられた不足電圧継電器７が、母線２の地絡相の対地間電圧の低下を検出して、出力信号ＳＵＶを機器良否判定部１１に出力する（ステップＳ２１）。
【００３２】
地絡方向継電器５が動作を開始すると、配電線３の地絡相に設けられた遮断器６に配電線３の地絡相を遮断させるトリップ信号ＶＤＧが、地絡方向継電器５からこの遮断器６および機器良否判定部１１に出力される。このとき、トリップ信号ＶＤＧは、地絡が発生した時刻ｔ１から地絡方向継電器５の動作時間ｙ（地絡方向継電器５が正常動作している場合には、地絡方向継電器５の動作時限である０．５秒）経過後の時刻ｔ２に、遮断器６および機器良否判定部１１に出力される（ステップＳ２２）。
【００３３】
遮断器６は、地絡方向継電器５からトリップ信号ＶＤＧが入力されると、配電線３の地絡相を遮断する動作を開始するが、遮断機５に固有の一定の動作時間ｚ（たとえば、５０ｍｓ）が経過した時刻ｔ３に、配電線３の地絡相の遮断を完了する（ステップＳ２３）。
【００３４】
遮断器６により配電線３の地絡相が遮断されると、配電線３の地絡相を流れる電流が遮断されると同時に母線２のＶ0電圧が、残留電圧がないとすると０ボルト（以下、説明の簡単のため、残留電圧はないものとする。）に回復する。その結果、不足電圧継電器７から機器良否判定部１１に出力信号ＳＵＶが出力されなくなる（ステップＳ２３）。
【００３５】
機器良否判定部１１は、地絡方向継電器５からのトリップ信号ＶＤＧおよび不足電圧継電器７からの出力信号ＳＵＶに基づいて、以下のようにして地絡方向継電器５および遮断器６が正常に動作したか否かを判定する。
【００３６】
機器良否判定部１１は、不足電圧継電器７からの出力信号ＳＵＶに基づいて、母線２の地絡相に電圧降下が発生した時刻である地絡相電圧降下発生時刻（＝ｔ１）と、母線２の地絡相の地絡電圧が０ボルトに回復して電圧が復帰した時刻である地絡相電圧復帰時刻（＝ｔ３）とを求める（ステップＳ２４）。すなわち、機器良否判定部１１は、時刻ｔ１において出力信号ＳＵＶが不足電圧継電器７から入力される（すなわち、図５に示すように、出力信号ＳＵＶがロウレベルからハイレベルになる）と、その時刻（地絡相電圧降下発生時刻＝ｔ１）に配電線３に地絡が発生したと判断する。また、機器良否判定部１１は、時刻ｔ３において出力信号ＳＵＶが不足電圧継電器７から入力されなくなる（すなわち、図５に示すように、出力信号ＳＵＶがハイレベルからロウレベルになる）と、母線２の地絡電圧が復帰したと判断して、地絡相電圧復帰時刻（＝ｔ３）を求める。
【００３７】
また、機器良否判定部１１は、地絡相電圧復帰時刻（＝ｔ３）から地絡相電圧降下発生時刻（＝ｔ１）を引いて、地絡継続時間ｘ（＝ｔ３−ｔ１）を求める（ステップＳ２４）。
ただし、厳密に言えば、地絡発生から不足電圧継電器７が出力信号ＳＵＶを出力するまでには過渡時間があり、また、母線２の地絡電圧の回復から不足電圧継電器７が出力信号ＳＵＶを出力しなくなるまでには過渡時間があるため、不足電圧継電器７の出力信号ＳＵＶの出力発生時刻（地絡相電圧降下発生時刻）と地絡発生時刻とは一致せず、また、不足電圧継電器７の出力信号ＳＵＶの出力停止時刻と地絡相電圧復帰時刻とは一致しない。しかしながら、一般には、これらの過渡時間がほぼ同じであるため、また、地絡継続時間ｘに比べて不足電圧継電器の過渡時間は非常に短いため、不足電圧継電器７が出力信号ＳＵＶを出力している時間（図５の出力信号ＳＵＶがハイレベルである時間）と地絡継続時間ｘとは等しいと言える。
なお、これらの過渡時間が予め分かっている場合には、過渡時間を考慮して地絡継続時間ｘを算出するようにしてもよい。
【００３８】
さらに、機器良否判定部１１は、地絡方向継電器５からのトリップ信号ＶＤＧに基づいて、トリップ信号ＶＤＧが入力されてきた時刻（図５で、トリップ信号ＶＤＧがロウレベルからハイレベルになる時刻）であるトリップ信号入力時刻（＝ｔ２）を求める（ステップＳ２４）。
【００３９】
（１）地絡方向継電器５の良否判定
続いて、機器良否判定部１１は、地絡継続時間ｘ（＝ｔ３−ｔ１）から、トリップ信号入力時刻（＝ｔ２）から地絡相電圧復帰時刻（＝ｔ３）までの時間（＝ｔ３−ｔ２）を引くことにより、地絡方向継電器５が動作を開始してからトリップ信号ＶＤＧを出力するまでの動作時間ｙ（＝（ｔ３−ｔ１）−（ｔ３−ｔ２）＝ｔ２−ｔ１）を求める。機器良否判定部１１は、求めた地絡方向継電器５の動作時間ｙ（＝ｔ２−ｔ１）と地絡方向継電器５の動作時限（０．５秒）とを比較して両者が等しければ、地絡方向継電器５は正常に動作していると判定する（ステップＳ２５）。
【００４０】
（２）遮断器６の良否判定
機器良否判定部１１は、トリップ信号入力時刻（＝ｔ２）から地絡相電圧復帰時刻（＝ｔ３）までの時間を算出することにより、遮断器６の動作時間ｚ（＝ｔ３−ｔ２）を求める。機器良否判定部１１は、求めた遮断器６の動作時間ｚ（＝ｔ３−ｔ２）が５０ｍｓであれば、遮断器６は正常に動作していると判定する（ステップＳ２５）。
【実施例２】
【００４１】
次に、本発明の第２の実施例による機器良否判定システム２０について、図６を参照して説明する。
本実施例による機器良否判定システム２０は、遠方監視制御装置（テレコン）を用いて機器の良否判定を行うものである。
機器良否判定システム２０は、機器良否判定部１１の代わりに、子局側遠方監視制御装置（以下、「子局側テレコン」と称する。）２１と、子局側テレコン２１と通信回線２２を介して接続された親局側遠方監視制御装置（以下、「親局側テレコン」と称する。）２３と、親局側テレコン２３に接続された親局端末装置２４とを備える点で、図１に示した第１の実施例による機器良否判定システム１と異なる。
【００４２】
子局側テレコン２１は、所定の時間間隔（たとえば、１０ｍｓ）で、各過電流継電器４から出力されるトリップ信号ＶOCおよび地絡方向継電器５から出力されるトリップ信号ＶＤＧを取り込むとともに各不足電圧継電器７の出力信号ＳＵＶを取り込んで、取り込んだトリップ信号ＶOC，トリップ信号ＶＤＧおよび出力信号ＳＵＶのデータを格納する。また、子局側テレコン２１は、ＳＯＥ（Sequence of Events）機能を備えており、親局側テレコン２３のＳＯＥ要求に応じて、トリップ信号ＶOC，トリップ信号ＶＤＧおよび出力信号ＳＵＶのデータのうちの要求された時間範囲のものを親局側テレコン２３に通信回線２２を介して伝送（たとえば、パケット伝送）する。
【００４３】
親局側テレコン２３は、監視所に設置されており、トリップ信号ＶOC，トリップ信号ＶＤＧおよび出力信号ＳＵＶのデータの送信を子局側テレコン２１に要求するＳＯＥ要求信号を子局側テレコン２１に送信することによって、子局側テレコン２１からトリップ信号ＶOC，トリップ信号ＶＤＧおよび出力信号ＳＵＶのデータを取得する。
親局端末装置２４は、親局側テレコン２３から入力されるトリップ信号ＶOC，トリップ信号ＶＤＧおよび出力信号ＳＵＶのデータに基づいて、各過電流継電器４，地絡方向継電器５および各遮断器６の良否を判定する。
【００４４】
次に、本実施例による機器良否判定システム２０の動作（本発明の第２の実施例による機器良否判定方法）について説明する。
まず、配電線３のある相（短絡相）において短絡が発生したときの機器良否判定システム２０の動作について説明する。
配電線３の短絡相において短絡が発生したときの各過電流継電器４および各不足電圧継電器７の動作は、上述した第１の実施例による機器良否判定システム１におけるそれらの動作と同様であるため、その説明は省略する。
【００４５】
子局側テレコン２１は、各過電流継電器４から出力されるトリップ信号ＶOCおよび各不足電圧継電器７の出力信号ＳＵＶを所定の時間間隔で常時取り込んで、取り込んだトリップ信号ＶOCおよび出力信号ＳＵＶのデータを格納する。
【００４６】
配電線３の短絡相において短絡が発生すると、親局側テレコン２３は、トリップ信号ＶOCおよび出力信号ＳＵＶのデータの送信を子局側テレコン２１に要求するＳＯＥ要求信号を、通信回線２２を介して子局側テレコン２１に送信する。
子局側テレコン２１は、このＳＯＥ要求信号を受信すると、保管されている要求された時間範囲のトリップ信号ＶOCおよび出力信号ＳＵＶのデータを親局側テレコン２３に通信回線２２を介してパケット伝送する。
【００４７】
親局側テレコン２３は、このトリップ信号ＶOCおよび出力信号ＳＵＶのデータを受信すると、親局側端末装置２４に出力する。
親局側端末装置２４は、このトリップ信号ＶOCおよび出力信号ＳＵＶのデータに基づいて、上述した第１の実施例による機器良否判定システム１の機器良否判定部１１と同様の動作（図２のステップＳ１４，Ｓ１５参照）を行うことにより、過電流継電器４および遮断器６の良否を判定する。
【００４８】
次に、配電線３のある相（地絡相）において地絡が発生したときの機器良否判定システム２０の動作について説明する。
配電線３の地絡相において地絡が発生したときの地絡方向継電器５および各不足電圧継電器７の動作は、上述した第１の実施例による機器良否判定システム１におけるそれらの動作と同様であるため、その説明は省略する。
【００４９】
子局側テレコン２１は、地絡方向継電器５から出力されるトリップ信号ＶＤＧおよび各不足電圧継電器７の出力信号ＳＵＶを所定の時間間隔で常時取り込んで、取り込んだトリップ信号ＶＤＧおよび出力信号ＳＵＶのデータを格納する。
【００５０】
配電線３の地絡相において地絡が発生すると、親局側テレコン２３は、トリップ信号ＶＤＧおよび出力信号ＳＵＶのデータの送信を子局側テレコン２１に要求するＳＯＥ要求信号を、通信回線２２を介して子局側テレコン２１に送信する。
子局側テレコン２１は、このＳＯＥ要求信号を受信すると、保管されている要求された時間範囲のトリップ信号ＶＤＧおよび出力信号ＳＵＶのデータを親局側テレコン２３に通信回線２２を介してパケット伝送する。
【００５１】
親局側テレコン２３は、このトリップ信号ＶＤＧおよび出力信号ＳＵＶのデータを受信すると、親局側端末装置２４に出力する。
親局側端末装置２４は、このトリップ信号ＶＤＧおよび出力信号ＳＵＶのデータに基づいて、上述した第１の実施例による機器良否判定システム１の機器良否判定部１１と同様の動作（図４のステップＳ２４，Ｓ２５参照）を行うことにより、地絡方向継電器５および遮断器６の良否を判定する。
【００５２】
したがって、本実施例による機器良否判定システム２０では、遠隔地の監視所に設けられた親局側テレコン２３および親局側端末装置２４において過電流継電器４，地絡方向継電器５および遮断器６の良否を判定することができるため、過電流継電器４，地絡方向継電器５および遮断器６に関する情報を一括管理することができる。
【００５３】
なお、本発明の機器良否判定システムおよび機器良否判定方法は、６．６ｋＶおよび２２ｋＶなどの配電線に限らず、２２ｋＶ以上の送電線にも適用することができる。
また、配電線で現在用いられているＤＭ遠方制御装置（配電自動化装置）を組み合わせＤＭ開閉器の機器良否判定を行うこともできる。
さらに、不足電圧継電器を用いて機器良否判定を行う実施例を説明したが、不足電圧継電器の代わりに地絡過電圧継電器や地絡表示といった補助継電器を用いて機器良否判定を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上説明したように、本発明の機器良否判定システムおよび機器良否判定方法は、配電線などの電線路における短絡および地絡の発生時に過電流継電器，地絡方向継電器および遮断器が正常に動作したか否かを判定するのに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施例による機器良否判定システムの構成を示す図である。（実施例１）
【図２】図１に示した機器良否判定システム１の短絡発生時の動作を説明するためのフローチャートである。（実施例１）
【図３】図１に示した機器良否判定システム１の短絡発生時の動作を説明するためのタイミングチャートである。（実施例１）
【図４】図１に示した機器良否判定システム１の地絡発生時の動作を説明するためのフローチャートである。（実施例１）
【図５】図１に示した機器良否判定システム１の地絡発生時の動作を説明するためのタイミングチャートである。（実施例１）
【図６】本発明の第２の実施例による機器良否判定システムの構成を示す図である。（実施例２）
【符号の説明】
【００５６】
１，２０  機器良否判定システム
２  母線
３  配電線
４  過電流継電器
５  地絡方向継電器
６  遮断器
７  不足電圧継電器
８  変流器（ＣＴ）
９  零相変流器（ＺＣＴ）
１０  変成器（ＰＴ）
１１  機器良否判定部
２１  子局側テレコン
２２  通信回線
２３  親局側テレコン
２４  親局側端末装置
Ｓ１１〜Ｓ１５，Ｓ２１〜Ｓ２５  ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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