(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
母線（１）から分岐された複数の配電線（２1〜２4）にそれぞれ設置された複数の遮断器（５1〜５4）を制御して該複数の配電線を地絡事故から保護するための配電線地絡保護システム（１０）であって、
前記母線に設置された接地形計器用変圧器（７）から入力される零相電圧（Ｖ0）の地絡事故前後の変化量（ΔＶ0）と前記複数の配電線にそれぞれ設置された複数の零相変流器（６1〜６4）からそれぞれ入力される複数の零相電流（Ｉ01〜Ｉ04）の地絡事故前後の変化量（ΔＩ01〜ΔＩ04）とに基づいて、地絡事故が母線地絡事故、１回線単純地絡事故および異地点異相地絡事故のいずれであるかを判定する事故種別判定処理を行う事故種別判定処理手段（１２）と、
該事故種別判定処理手段における判定結果に応じて、前記複数の零相電流の地絡事故前後の変化量に基づいて前記複数の遮断器のうち遮断する遮断器およびその順番を決定する遮断対象遮断器決定処理を行う遮断対象遮断器決定処理手段（１２）とを具備し、
前記事故種別判定処理手段が、零相電圧の地絡事故前後の変化量に対して零相電流の地絡事故前後の変化量の位相が９０°程度の遅れとなっている配電線は健全回線であるとみなして前記事故種別判定処理を行い、
前記遮断対象遮断器決定処理手段が、健全回線である配電線以外の配電線を流れる零相電流の地絡事故前後の変化量の総和の位相が９０°程度の進みとなっている場合に、地絡事故前後の変化量が大きい零相電流が流れた配電線に設置された遮断器から順番に遮断していくように前記遮断対象遮断器決定処理を行う、
ことを特徴とする、配電線地絡保護システム。
【請求項２】
前記事故種別判定処理手段および前記遮断対象遮断器決定処理手段が、前記零相電圧が零相電圧整定値以上であることを条件として前記事故種別判定処理および前記遮断対象遮断器決定処理を行うことを特徴とする、請求項１記載の配電線地絡保護システム。
【請求項３】
前記零相電圧の地絡事故前後の変化量に対して前記複数の零相電流の地絡事故前後の変化量の位相がすべて−９０°±αの範囲内にある場合に、前記事故種別判定処理手段が、前記母線における地絡事故であると判定し、前記遮断対象遮断器決定処理手段が、地絡事故前後の変化量が大きい零相電流が流れた配電線に設置された遮断器から順番に遮断していくように決定することを特徴とする、請求項１または２記載の配電線地絡保護システム。
【請求項４】
前記零相電圧の地絡事故前後の変化量に対して前記複数の零相電流の地絡事故前後の変化量のうちの１つの零相電流の地絡事故前後の変化量の位相が９０°±αの範囲内にある場合に、前記事故種別判定処理手段が、前記複数の配電線のうち該１つの零相電流が流れた配電線における地絡事故であると判定し、前記遮断対象遮断器決定処理手段が、前記複数の遮断器のうち該１つの零相電流が流れた配電線に設置された遮断器のみを遮断するように決定することを特徴とする、請求項１乃至３いずれかに記載の配電線地絡保護システム。
【請求項５】
前記零相電圧の地絡事故前後の変化量に対して前記複数の零相電流の地絡事故前後の変化量のうちの２つ以上の零相電流の地絡事故前後の変化量の総和の位相が９０°±αの範囲内にある場合に、前記事故種別判定処理手段が、前記複数の配電線のうち該２つ以上の零相電流が流れた配電線における地絡事故であると判定し、前記遮断対象遮断器決定処理手段が、該２つ以上の零相電流のうち地絡事故前後の変化量が大きい零相電流が流れた配電線に設置された遮断器から順番に遮断していくように決定することを特徴とする、請求項１乃至４いずれかに記載の配電線地絡保護システム。
【請求項６】
前記零相電圧が零相電圧整定値よりも小さい微地絡が前記複数の配電線において発生した場合には、前記事故種別判定処理手段が、前記複数の配電線のうち前記零相電圧の地絡事故前後の変化量に対して地絡事故前後の変化量の位相が−９０°±αの範囲内にない２つ以上の零相電流が流れた配電線における微地絡事故であると判定し、前記遮断対象遮断器決定処理手段が、該２つ以上の複数の零相電流のうち地絡事故前後の変化量が大きい零相電流が流れた配電線に設置された遮断器から順番に遮断していくように決定することを特徴とする、請求項１乃至５いずれかに記載の配電線地絡保護システム。
【請求項７】
母線（１）から分岐された複数の配電線（２1〜２4）にそれぞれ設置された複数の遮断器（５1〜５4）を制御して該複数の配電線を地絡事故から保護するための配電線地絡保護システム（１０）であって、
前記母線に設置された接地形計器用変圧器（７）から入力されるアナログの零相電圧（Ｖ0）と前記複数の配電線にそれぞれ設置された複数の零相変流器（６1〜６4）からそれぞれ入力される複数のアナログの零相電流（Ｉ01〜Ｉ04）を所定のサンプリング周期でサンプリングしアナログ／ディジタル変換したのちに所定の周波数成分のみを抽出することにより、該アナログの零相電圧および該複数のアナログの零相電流をディジタルの零相電圧および複数のディジタルの零相電流に変換する入力処理部（１１）と、
該入力処理部から入力される前記ディジタルの零相電圧および前記複数のディジタルの零相電流を所定の時間間隔でメモリ（１３）に格納するとともに、該メモリから読み出した地絡事故時および地絡事故前の零相電圧および複数の零相電流から求めた零相電圧の地絡事故前後の変化量（ΔＶ0）および複数の零相電流の地絡事故前後の変化量（ΔＩ01〜ΔＩ04）に基づいて地絡事故が母線地絡事故、１回線単純地絡事故および異地点異相地絡事故のいずれであるかを判定する事故種別判定処理、および、前記複数の零相電流の地絡事故前後の変化量に基づいて前記複数の配電線にそれぞれ設置された複数の遮断器（５1〜５4）のうち遮断する遮断器およびその順番を決定する遮断対象遮断器決定処理を行う演算部（１２）とを具備し、
前記演算部が、零相電圧の地絡事故前後の変化量に対して零相電流の地絡事故前後の変化量の位相が９０°程度の遅れとなっている配電線は健全回線であるとみなして前記事故種別判定処理を行うとともに、健全回線である配電線以外の配電線を流れる零相電流の地絡事故前後の変化量の総和の位相が９０°程度の進みとなっている場合に、地絡事故前後の変化量が大きい零相電流が流れた配電線に設置された遮断器から順番に遮断していくように前記遮断対象遮断器決定処理を行う、
ことを特徴とする、配電線地絡保護システム。
【請求項８】
前記演算部から入力されるかつ前記遮断する遮断器およびその順番を指示する遮断指示信号に従って、前記複数の遮断器のうち該遮断指示信号によって指示された遮断器をそれぞれ遮断するための１つ以上のトリップ信号（Ｔ1〜Ｔ4）を生成し、該生成した１つ以上のトリップ信号を該遮断指示信号によって指示された順番に出力するトリップ信号生成部（１４）と、
該トリップ信号生成部から入力される前記１つ以上トリップ信号を入力の順番に前記遮断指示信号によって指示された遮断器にそれぞれ出力するトリップ信号出力部（１５）と、
をさらに具備することを特徴とする、請求項７記載の配電線地絡保護システム。
【請求項９】
零相電圧整定値を設定するための整定部（１６）をさらに具備し、
前記演算部が、前記零相電圧が前記零相電圧整定値以上であることを条件として前記事故種別判定処理および前記遮断対象遮断器決定処理を行うことを特徴とする、請求項８記載の配電線地絡保護システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配電線地絡保護システムに関し、特に、母線から分岐された複数の配電線にそれぞれ設置された複数の遮断器を制御して複数の配電線を地絡事故から保護するのに好適な配電線地絡保護システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、配電用変電所において６ｋＶ母線連絡遮断器を入れて、他の母線と並用する際には、母線から分岐されている複数の配電線（回線）を所定の順序に従って順次遮断していく配電線地絡順序遮断の機能をロックしていた。
【０００３】
この問題を解決する一手法として、下記の特許文献１に開示されている地絡方向継電器における手法を採用することが考えられる。この地絡方向継電器では、分岐回路における零相電圧および零相電流の実効値および位相を演算するとともに、その演算値を上書き記憶する過程で零相電圧の演算実効値および位相に基づく最新の電圧ベクトルと上書き記憶された零相電圧の実効値および位相に基づく電圧ベクトルとの電圧ベクトル差と、零相電流の演算実効値および位相に基づく最新の電流ベクトルと上書き記憶された零相電流の実効値および位相に基づく電流ベクトルとの電流ベクトル差とを演算し、電流ベクトル差の実効値が所定値を超えた場合に、電圧ベクトル差の位相に対する電流ベクトル差の位相に基づいて分岐回路が地絡しているか否かを判定することにより、地絡の発生していない状態で流れる漏れ電流の影響を受けることなく地絡した電路を確実に判定することができるようにしている。
【０００４】
なお、本出願人は、下記の特許文献２において、従来の順序遮断機能方式では予め遮断順序を決めているために事故回線以外の遮断が行われる可能性が大きくかつ事故除去時間も遅かったことを解決するために、高抵抗接地系統の母線に接続される回線の電流を検出し、事故が継続している時に事故の可能性の高い回線を優先的に選択して遮断することにより、事故継続時間を短縮するとともに、停電範囲を狭くして系統の復旧を容易にする保護継電装置を提案している。
【特許文献１】特開２００４−２０１３５６号公報
【特許文献２】特開２００４−２９７９６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記の特許文献１に開示されている地絡方向継電器では、分岐回路の零相電圧および零相電流の実効値および位相の変化量に基づく電圧ベクトル差および電流ベクトル差を用いて分岐回路が地絡しているか否かを判定するので、残留電流が小さい回線では有効であるかもしれないが、残留電流が大きい回線では、自回線地絡時に健全回線からの零相電流の流入があっても零相電流があまり変化しないことがあるため、検出感度を大きくする必要が生じる。このため、残留電流が大きい回線において検出感度を大きくし過ぎると誤動作をする可能性があるという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、残留電流が大きくても誤動作をしないようにすることができる配電線地絡保護システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の配電線地絡保護システムは、母線（１）から分岐された複数の配電線（２1〜２4）にそれぞれ設置された複数の遮断器（５1〜５4）を制御して該複数の配電線を地絡事故から保護するための配電線地絡保護システム（１０）であって、前記母線に設置された接地形計器用変圧器（７）から入力される零相電圧（Ｖ0）の地絡事故前後の変化量（ΔＶ0）と前記複数の配電線にそれぞれ設置された複数の零相変流器（６1〜６4）からそれぞれ入力される複数の零相電流（Ｉ01〜Ｉ04）の地絡事故前後の変化量（ΔＩ01〜ΔＩ04）とに基づいて、地絡事故が母線地絡事故、１回線単純地絡事故および異地点異相地絡事故のいずれであるかを判定する事故種別判定処理を行う事故種別判定処理手段（１２）と、該事故種別判定処理手段における判定結果に応じて、前記複数の零相電流の地絡事故前後の変化量に基づいて前記複数の遮断器のうち遮断する遮断器およびその順番を決定する遮断対象遮断器決定処理を行う遮断対象遮断器決定処理手段（１２）とを具備し、前記事故種別判定処理手段が、零相電圧の地絡事故前後の変化量に対して零相電流の地絡事故前後の変化量の位相が９０°程度の遅れとなっている配電線は健全回線であるとみなして前記事故種別判定処理を行い、前記遮断対象遮断器決定処理手段が、健全回線である配電線以外の配電線を流れる零相電流の地絡事故前後の変化量の総和の位相が９０°程度の進みとなっている場合に、地絡事故前後の変化量が大きい零相電流が流れた配電線に設置された遮断器から順番に遮断していくように前記遮断対象遮断器決定処理を行うことを特徴とする。
ここで、前記事故種別判定処理手段および前記遮断対象遮断器決定処理手段が、前記零相電圧が零相電圧整定値以上であることを条件として前記事故種別判定処理および前記遮断対象遮断器決定処理を行ってもよい。
前記零相電圧の地絡事故前後の変化量に対して前記複数の零相電流の地絡事故前後の変化量の位相がすべて−９０°±αの範囲内にある場合に、前記事故種別判定処理手段が、前記母線における地絡事故であると判定し、前記遮断対象遮断器決定処理手段が、地絡事故前後の変化量が大きい零相電流が流れた配電線に設置された遮断器から順番に遮断していくように決定してもよい。
前記零相電圧の地絡事故前後の変化量に対して前記複数の零相電流の地絡事故前後の変化量のうちの１つの零相電流の地絡事故前後の変化量の位相が９０°±αの範囲内にある場合に、前記事故種別判定処理手段が、前記複数の配電線のうち該１つの零相電流が流れた配電線における地絡事故であると判定し、前記遮断対象遮断器決定処理手段が、前記複数の遮断器のうち該１つの零相電流が流れた配電線に設置された遮断器のみを遮断するように決定してもよい。
前記零相電圧の地絡事故前後の変化量に対して前記複数の零相電流の地絡事故前後の変化量のうちの２つ以上の零相電流の地絡事故前後の変化量の総和の位相が９０°±αの範囲内にある場合に、前記事故種別判定処理手段が、前記複数の配電線のうち該２つ以上の零相電流が流れた配電線における地絡事故であると判定し、前記遮断対象遮断器決定処理手段が、該２つ以上の零相電流のうち地絡事故前後の変化量が大きい零相電流が流れた配電線に設置された遮断器から順番に遮断していくように決定してもよい。
前記零相電圧が零相電圧整定値よりも小さい微地絡が前記複数の配電線において発生した場合には、前記事故種別判定処理手段が、前記複数の配電線のうち前記零相電圧の地絡事故前後の変化量に対して地絡事故前後の変化量の位相が−９０°±αの範囲内にない２つ以上の零相電流が流れた配電線における微地絡事故であると判定し、前記遮断対象遮断器決定処理手段が、該２つ以上の複数の零相電流のうち地絡事故前後の変化量が大きい零相電流が流れた配電線に設置された遮断器から順番に遮断していくように決定してもよい。
また、本発明の配電線地絡保護システムは、母線（１）から分岐された複数の配電線（２1〜２4）にそれぞれ設置された複数の遮断器（５1〜５4）を制御して該複数の配電線を地絡事故から保護するための配電線地絡保護システム（１０）であって、前記母線に設置された接地形計器用変圧器（７）から入力されるアナログの零相電圧（Ｖ0）と前記複数の配電線にそれぞれ設置された複数の零相変流器（６1〜６4）からそれぞれ入力される複数のアナログの零相電流（Ｉ01〜Ｉ04）を所定のサンプリング周期でサンプリングしアナログ／ディジタル変換したのちに所定の周波数成分のみを抽出することにより、該アナログの零相電圧および該複数のアナログの零相電流をディジタルの零相電圧および複数のディジタルの零相電流に変換する入力処理部（１１）と、該入力処理部から入力される前記ディジタルの零相電圧および前記複数のディジタルの零相電流を所定の時間間隔でメモリ（１３）に格納するとともに、該メモリから読み出した地絡事故時および地絡事故前の零相電圧および複数の零相電流から求めた零相電圧の地絡事故前後の変化量（ΔＶ0）および複数の零相電流の地絡事故前後の変化量（ΔＩ01〜ΔＩ04）に基づいて地絡事故が母線地絡事故、１回線単純地絡事故および異地点異相地絡事故のいずれであるかを判定する事故種別判定処理、および、前記複数の零相電流の地絡事故前後の変化量に基づいて前記複数の配電線にそれぞれ設置された複数の遮断器（５1〜５4）のうち遮断する遮断器およびその順番を決定する遮断対象遮断器決定処理を行う演算部（１２）とを具備し、前記演算部が、零相電圧の地絡事故前後の変化量に対して零相電流の地絡事故前後の変化量の位相が９０°程度の遅れとなっている配電線は健全回線であるとみなして前記事故種別判定処理を行うとともに、健全回線である配電線以外の配電線を流れる零相電流の地絡事故前後の変化量の総和の位相が９０°程度の進みとなっている場合に、地絡事故前後の変化量が大きい零相電流が流れた配電線に設置された遮断器から順番に遮断していくように前記遮断対象遮断器決定処理を行うことを特徴とする。
ここで、前記演算部から入力されるかつ前記遮断する遮断器およびその順番を指示する遮断指示信号に従って、前記複数の遮断器のうち該遮断指示信号によって指示された遮断器をそれぞれ遮断するための１つ以上のトリップ信号（Ｔ1〜Ｔ4）を生成し、該生成した１つ以上のトリップ信号を該遮断指示信号によって指示された順番に出力するトリップ信号生成部（１４）と、該トリップ信号生成部から入力される前記１つ以上トリップ信号を入力の順番に前記遮断指示信号によって指示された遮断器にそれぞれ出力するトリップ信号出力部（１５）とをさらに具備してもよい。
零相電圧整定値を設定するための整定部（１６）をさらに具備し、前記演算部が、前記零相電圧が前記零相電圧整定値以上であることを条件として前記事故種別判定処理および前記遮断対象遮断器決定処理を行ってもよい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の配電線地絡保護システムは、以下に示す効果を奏する。
（１）零相電圧の地絡事故前後の変化量と複数の零相電流の地絡事故前後の変化量とに基づいて地絡事故が母線地絡事故、１回線単純地絡事故および異地点異相地絡事故のいずれであるかを判定する事故種別判定処理を行うとともに、事故種別判定処理における判定結果に応じて、複数の零相電流の地絡事故前後の変化量に基づいて複数の遮断器のうち遮断する遮断器およびその順番を決定する遮断対象遮断器決定処理を行うことにより、残留電流が大きくても誤動作をしないようにすることができる。
（２）零相電圧が零相電圧整定値以上であることを条件として事故種別判定処理および遮断対象遮断器決定処理を行うことにより、地絡方向継電装置と地絡過電圧継電装置とを一体化することができる。
（３）母線地絡事故の場合に複数の零相電流のうち地絡事故前後の変化量が大きい零相電流が流れた配電線に設置された遮断器から順番に遮断していくことにより、母線を他の母線と並用しても地絡順序遮断を確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
上記の目的を、零相電圧の地絡事故前後の変化量と複数の零相電流の地絡事故前後の変化量とに基づいて地絡事故が母線地絡事故、１回線単純地絡事故および異地点異相地絡事故のいずれであるかを判定するとともに、事故種別判定処理における判定結果に応じて、複数の零相電流の地絡事故前後の変化量に基づいて複数の遮断器のうち遮断する遮断器およびその順番を決定することにより実現した。
【実施例１】
【００１０】
以下、本発明の配電線地絡保護システムの実施例について、図面を参照して説明する。
本発明の一実施例による配電線地絡保護システム１０は、図１に示すように、母線１に設置された接地形計器用変圧器（ＧＰＴ）７から入力される零相電圧Ｖ0と、母線１から分岐された第１乃至第４の配電線２1〜２4にそれぞれ設置された第１乃至第４の零相変流器（ＺＣＴ）６1〜６4からそれぞれ入力される第１乃至第４の零相電流Ｉ01〜Ｉ04とに基づいて、第１乃至第４の配電線２1〜２4にそれぞれ設置された第１乃至第４の遮断器（ＣＢ）５1〜５4を制御するものである。
【００１１】
配電線地絡保護システム１０は、図２に示すように、入力処理部１１と、演算部１２と、メモリ１３と、トリップ信号生成部１４と、トリップ信号出力部１５と、整定部１６と、整定指令入出力部１７と、伝送制御部１８とを具備する。
【００１２】
入力処理部１１は、零相電圧Ｖ0および第１乃至第４の零相電流Ｉ01〜Ｉ04を所定のサンプリング周期でサンプリングしアナログ／ディジタル変換したのちに所定の周波数成分（たとえば、商用周波数６０Ｈｚ成分）のみを抽出することにより、アナログの零相電圧Ｖ0およびアナログの第１乃至第４の零相電流Ｉ01〜Ｉ04をディジタルの零相電圧Ｖ0およびディジタルの第１乃至第４の零相電流Ｉ01〜Ｉ04に変換する。
【００１３】
演算部１２は、入力処理部１１から入力されるディジタルの零相電圧Ｖ0およびディジタルの第１乃至第４の零相電流Ｉ01〜Ｉ04を所定の時間間隔でメモリ１３に格納する。このとき、演算部１２は、地絡事故前のディジタルの零相電圧Ｖ0（残留零相電圧）およびディジタルの第１乃至第４の零相電流Ｉ01〜Ｉ04（残留零相電流）も格納する。
また、演算部１２は、メモリ１３から読み出した地絡事故時および地絡事故前の零相電圧Ｖ0および第１乃至第４の零相電流Ｉ01〜Ｉ04から求めた零相電圧Ｖ0の地絡事故前後の変化量（ベクトル差）ΔＶ0（以下、「零相電圧変化量ΔＶ0」と称する。）および第１乃至第４の零相電流Ｉ01〜Ｉ04の地絡事故前後の変化量（ベクトル差）ΔＩ01〜ΔＩ04（以下、「第１乃至第４の零相電流変化量ΔＩ01〜ΔＩ04」と称する。）に基づいて地絡事故が母線地絡事故、１回線単純地絡事故および異地点異相地絡事故のいずれであるかを判定する事故種別判定処理と、第１乃至第４の零相電流変化量ΔＩ01〜ΔＩ04に基づいて第１乃至第４の遮断器５1〜５4のうち遮断する遮断器およびその順番を決定する遮断対象遮断器決定処理とを行う。
【００１４】
このとき、演算部１２は、零相電圧Ｖ0が整定部１６から入力される零相電圧整定値以上であることを条件として（すなわち、地絡過電圧継電装置の動作を前提とすることにより、地絡過電圧継電装置の機能を持たせる。）、以下に示す考え方に基づいて事故種別判定処理を行う。
図３（ａ）に一例を示すように、地絡事故が生じた配電線（地絡回線）を流れる零相電流の地絡事故前後の変化量の総和（ベクトル和）ΔＩ0i1＋ΔＩ0i2の位相は零相電圧変化量ΔＶ0に対して９０°程度進む。また、図３（ｂ）に一例を示すように、地絡事故が生じていない配電線（健全回線）を流れる零相電流の地絡事故前後の変化量ΔＩ001〜ΔＩ004の位相は零相電圧変化量ΔＶ0に対して９０°程度遅れる。
そこで、零相電圧変化量ΔＶ0に対して地絡事故前後の変化量の位相が９０°程度の遅れとなっている配電線は健全回線であるとみなす。
一方、健全回線である配電線以外の配電線を流れる零相電流の地絡事故前後の変化量の総和の位相が９０°程度の進みとなっている場合には、地絡事故前後の変化量が大きい（すなわち、地絡事故前後の変化量の振幅が大きい）零相電流が流れた配電線に設置された遮断器から順番に遮断していく。
なお、地絡事故前後の変化量（零相電流変化量）とするのは、残留零相電流の影響を除去するためである。
【００１５】
したがって、図１に示した電力系統においては、演算部１２は、零相電圧Ｖ0が整定部１６から入力される零相電圧整定値以上であることを条件として、以下のようにして事故種別判定処理および遮断対象遮断器決定処理を行う。
【００１６】
（１）母線地絡事故
図４（ａ）に示すように、零相電圧変化量ΔＶ0に対して第１乃至第４の零相電流変化量ΔＩ01〜ΔＩ04（全回線の零相電流）の位相がすべて−９０°±α（たとえば、α＝１０°）の範囲内にある場合には、演算部１２は、母線１における地絡事故（母線地絡事故）であると判定する。
また、演算部１２は、地絡事故時の第１乃至第４の零相電流Ｉ01〜Ｉ04と地絡事故前の第１乃至第４の零相電流Ｉ01〜Ｉ04（残留零相電流）とをメモリ１３から読み出して、前者と後者とのベクトル差を求めることにより第１乃至第４の零相電流変化量ΔＩ01〜ΔＩ04を求め、求めた零相電流変化量が大きい順番に第１乃至第４の遮断器５1〜５4を遮断するように指示する遮断指示信号を生成する。
【００１７】
（２）１回線単純地絡事故
零相電圧変化量ΔＶ0に対して第１乃至第４の零相電流変化量ΔＩ01〜ΔＩ04のうちの１つの零相電流変化量の位相が−９０°±αの範囲内にない場合には、演算部１２は、第１乃至第４の配電線２1〜２4のうちこの零相電流が流れた配電線における地絡事故（１回線単純地絡事故）であると判定するとともに、第１乃至第４の遮断器５1〜５4のうちこの配電線に設置された遮断器のみを遮断するように指示する遮断指示信号を生成する。
たとえば、図４（ｂ）に示すように、零相電圧変化量ΔＶ0に対して第１の零相電流変化量ΔＩ01の位相が９０°±αの範囲内にある場合には、演算部１２は、第１の配電線２1における地絡事故であると判定するとともに、第１の遮断器５1のみを遮断するように指示する遮断指示信号を生成する。
【００１８】
（３）異地点異相地絡事故
零相電圧変化量ΔＶ0に対して第１乃至第４の零相電流変化量ΔＩ01〜ΔＩ04のうちの２つ以上の零相電流変化量の総和の位相が９０°±αの範囲内にある場合には、演算部１２は、第１乃至第４の配電線２1〜２4のうちこれらの零相電流が流れた配電線における地絡事故（異地点異相地絡事故）であると判定する。
たとえば、図４（ｃ）に示すように、零相電圧変化量ΔＶ0に対して第１および第２の零相電流変化量ΔＩ01，ΔＩ02の総和ΔＩ01＋ΔＩ02の位相が９０°±αの範囲内にある場合には、演算部１２は、第１および第２の配電線２1，２2における地絡事故であると判定する。
また、演算部１２は、零相電圧変化量ΔＶ0に対して零相電流変化量の位相が−９０°±α内にない２つ以上の零相電流のうち零相電流変化量が大きい零相電流が流れた配電線に設置された遮断器から順番に遮断していくように指示する遮断指示信号を生成する。
たとえば、図４（ｃ）に示した例において、第２の零相電流変化量ΔＩ02の方が第１の零相電流変化量ΔＩ01よりも大きい場合には、第２の遮断器５2および第１の遮断器５1の順番に遮断していくように指示する遮断指示信号を生成する。
【００１９】
トリップ信号生成部１４は、演算部１２から入力される遮断指示信号に従って、第１乃至第４の遮断器５1〜５4のうちの遮断指示信号によって指示された１つ以上の遮断器をそれぞれ遮断するための１つ以上のトリップ信号（第１乃至第４のトリップ信号Ｔ1〜Ｔ4のうちの１つ以上）を生成し、生成した１つ以上のトリップ信号を遮断指示信号によって指示された順番に出力する。
トリップ信号出力部１５は、トリップ信号生成部１４から入力される１つ以上のトリップ信号を第１乃至第４の遮断器５1〜５4のうちの遮断指示信号によって指示された１つ以上の遮断器にそれぞれ出力する。
【００２０】
整定部１６は、中央監視装置などから伝送制御部１８および整定指令入出力部１７を介して送られてくる整定指令信号に応じて、零相電圧整定値および第１乃至第４の零相電流整定値を設定する。
【００２１】
整定指令入出力部１７は、中央監視装置などからの整定指令信号および試験指令信号などを伝送制御部１８から受け取ったり、整定部１６から入力される整定指令信号、整定記録データおよび試験記録データなどを中央監視装置などに伝送制御部１８を介して送信したりする。
伝送制御部１８は、中央監視装置などとの間で各種の信号を無線で送受信する。
【００２２】
次に、配電線地絡保護システム１０の動作について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
配電線地絡保護システム１０の入力処理部１１は、接地形計器用変圧器７から入力されるアナログの零相電圧Ｖ0と第１乃至第４の零相変流器６1〜６4からそれぞれ入力されるアナログの第１乃至第４の零相電流Ｉ01〜Ｉ04とを所定のサンプリング周期でサンプリングしアナログ／ディジタル変換したのちに所定の周波数成分のみを抽出することにより、ディジタルの零相電圧Ｖ0およびディジタルの第１乃至第４の零相電流Ｉ01〜Ｉ04を生成し、生成したディジタルの零相電圧Ｖ0およびディジタルの第１乃至第４の零相電流Ｉ01〜Ｉ04を演算部１２に出力する（ステップＳ１１）。
【００２３】
演算部１２は、入力処理部１１から入力される零相電圧Ｖ0および第１乃至第４の零相電流Ｉ01〜Ｉ04を所定の時間間隔でメモリ１３に格納する。
また、演算部１２は、零相電圧Ｖ0および第１乃至第４の零相電流Ｉ01〜Ｉ04に基づいて地絡事故が発生したか否かをチェックする（ステップＳ１２）。
【００２４】
その結果、地絡事故が発生していると判定すると、演算部１２は、零相電圧Ｖ0が零相電圧整定値以上であるか否かをチェックして、零相電圧Ｖ0が零相電圧整定値以上であると上述した事故種別判定処理を行う（ステップＳ１３）。
【００２５】
演算部１２は、地絡事故が母線地絡事故であると判定すると、上述した遮断対象遮断器決定処理を行って、第１乃至第４の零相電流変化量ΔＩ01〜ΔＩ04が大きい順番に第１乃至第４の遮断器５1〜５4を遮断するように指示する遮断指示信号を生成し、生成した遮断指示信号をトリップ信号生成部１４に出力する（ステップＳ１４）。
たとえば第１の零相電流変化量ΔＩ01から第４の零相電流変化量ΔＩ04の順番で大きい場合には、トリップ信号生成部１４は、遮断指示信号に従って、第１乃至第４の遮断器５1〜５4をそれぞれ遮断するための第１乃至第４のトリップ信号Ｔ1〜Ｔ4を生成したのち、生成した第１乃至第４のトリップ信号Ｔ1〜Ｔ4を第１トリップ信号Ｔ1から第４のトリップ信号Ｔ4の順番でトリップ信号出力部１５に出力する。
トリップ信号出力部１５は、第１乃至第４のトリップ信号Ｔ1〜Ｔ4をトリップ信号生成部１４から送られてくる順番で第１乃至第４の遮断器５1〜５4にそれぞれ出力する（ステップＳ１７）。
【００２６】
また、演算部１２は、地絡事故が第１乃至第４の配電線２1〜２4のいずれか１つで発生した１回線単純地絡事故であると判定すると、上述した遮断対象遮断器決定処理を行って、第１乃至第４の遮断器５1〜５4のうち地絡事故が発生した配電線に設置された遮断器のみを遮断するように指示する遮断指示信号を生成し、生成した遮断指示信号をトリップ信号生成部１４に出力する（ステップＳ１５）。
たとえば第３の配電線２3で地絡事故が発生したと判定した場合には、トリップ信号生成部１４は、遮断指示信号に従って、第３の遮断器５3を遮断するための第３のトリップ信号Ｔ3のみを生成したのち、生成した第３のトリップ信号Ｔ3をトリップ信号出力部１５に出力する。
トリップ信号出力部１５は、第３のトリップ信号Ｔ3を第３の遮断器５3に出力する（ステップＳ１７）。
【００２７】
さらに、演算部１２は、地絡事故が第１乃至第４の配電線２1〜２4の２つ以上で発生した異地点異相地絡事故であると判定すると、上述した遮断対象遮断器決定処理を行って、第１乃至第４の遮断器５1〜５4のうち地絡事故が発生した２つ以上の配電線に設置された遮断器を、零相電流変化量が大きい零相電流が流れた配電線に設置されたものから順番に遮断していくように指示する遮断指示信号を生成し、生成した遮断指示信号をトリップ信号生成部１４に出力する（ステップＳ１６）。
たとえば第２および第４の配電線２2，２4で発生した異地点異相地絡事故であると判定し、第４の零相電流変化量ΔＩ04の方が第２の零相電流変化量ΔＩ02よりも大きい場合には、トリップ信号生成部１４は、遮断指示信号に従って、第２および第４の遮断器５2，５4をそれぞれ遮断するための第２および第４のトリップ信号Ｔ2，Ｔ4を生成したのち、生成した第２および第４のトリップ信号Ｔ2，Ｔ4を第４のトリップ信号Ｔ4および第２のトリップ信号Ｔ2の順番でトリップ信号出力部１５に出力する。
トリップ信号出力部１５は、第４のトリップ信号Ｔ4を第４の遮断器５4に出力したのち、第２のトリップ信号Ｔ2を第２の遮断器５2に出力する（ステップＳ１７）。
【００２８】
なお、零相電圧Ｖ0が零相電圧整定値よりも小さい微地絡が第１乃至第４の配電線２1〜２4において発生した場合には、演算部１２が異地点異相地絡事故時と同じ事故種別判定処理および遮断対象遮断器決定処理を行って、零相電流変化量が大きい零相電流が流れた配電線に設置された遮断器から順番に遮断していくようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施例による配電線地絡保護システム１０が使用される電力系統について説明するための図である。
【図２】図１に示した配電線地絡保護システム１０の構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示した演算部１２における事故種別判定処理の基になる考え方について説明するための図である。
【図４】図２に示した演算部１２における事故種別判定処理および遮断対象遮断器決定処理について説明するための図である。
【図５】図１に示した配電線地絡保護システム１０の動作について説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００３０】
１  母線
２1〜２4  第１乃至第４の配電線
３  変圧器
４  変圧器二次遮断器
５1〜５4  第１乃至第４の遮断器
６1〜６4  第１乃至第４の零相変流器
７  接地形計器用変圧器
１０  配電線地絡保護システム
１１  入力処理部
１２  演算部
１３  メモリ
１４  トリップ信号生成部
１５  トリップ信号出力部
１６  整定部
１７  整定指令入出力部
１８  伝送制御部
Ｖ0  零相電圧
ΔＶ0  零相電圧変化量
ΔＩ0  零相電流変化量
Ｉ01〜Ｉ04  第１乃至第４の零相電流
ΔＩ01〜ΔＩ04  第１乃至第４の零相電流変化量
ΔＩ0i1，ΔＩ0i2，ΔＩ001〜ΔＩ004  零相電流の地絡事故前後の変化量
Ｔ1〜Ｔ4  第１乃至第４のトリップ信号
Ｓ１１〜Ｓ１７  ステップ
【図１】
0005224783.tif 000002
【図２】
0005224783.tif 000003
【図３】
0005224783.tif 000004
【図４】
0005224783.tif 000005
【図５】
0005224783.tif 000006