JP2000088910A - 故障点標定装置 - Google Patents
故障点標定装置Info
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- JP2000088910A JP2000088910A JP26331998A JP26331998A JP2000088910A JP 2000088910 A JP2000088910 A JP 2000088910A JP 26331998 A JP26331998 A JP 26331998A JP 26331998 A JP26331998 A JP 26331998A JP 2000088910 A JP2000088910 A JP 2000088910A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】分岐を有する単回線送電線の分岐以遠での短絡
故障を標定する場合に、分岐線に分流する電流分を考慮
することによって、従来の演算よりも正確に、故障点ま
での距離を演算する。 【解決手段】１端から分岐までの距離ｄ1、線路インピ
ーダンスＺ1＝ｒ1＋ｊｘ1，Ｚ2＝ｒ2＋ｊｘ2、１端から
短絡故障点までの補正前の距離ｗ、及び分岐線背後の負
荷容量Ｒ3とに基づき、演算式 ｙ＝［（ｗ−ｄ1）ｘ1／ｘ2］／［１−２ｒ2ｘ1（ｗ−
ｄ1）／ｘ2Ｒ3］ を用いて補正後の短絡故障点までの距離ｙを求める。
故障を標定する場合に、分岐線に分流する電流分を考慮
することによって、従来の演算よりも正確に、故障点ま
での距離を演算する。 【解決手段】１端から分岐までの距離ｄ1、線路インピ
ーダンスＺ1＝ｒ1＋ｊｘ1，Ｚ2＝ｒ2＋ｊｘ2、１端から
短絡故障点までの補正前の距離ｗ、及び分岐線背後の負
荷容量Ｒ3とに基づき、演算式 ｙ＝［（ｗ−ｄ1）ｘ1／ｘ2］／［１−２ｒ2ｘ1（ｗ−
ｄ1）／ｘ2Ｒ3］ を用いて補正後の短絡故障点までの距離ｙを求める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、分岐を有する単回
線送電線の短絡故障を標定する装置に関するものであ
る。
線送電線の短絡故障を標定する装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】単回線送電線の短絡故障点を標定する方
法として、インピーダンス方式が知られている。このイ
ンピーダンス方式によれば、故障相を例えばａ相、ｂ相
とすると、送電端の相電圧Ｖa，Ｖb、相電流Iａ1 ,Iｂ
1、送電線の単位長さ当たりの正相インピーダンスＺを
用いて、送電端から短絡故障点までの距離ｙを ｙＩｍ［Ｚ］＝Ｉｍ［（Ｖa−Ｖb）／（Iａ1−Iｂ1）］
＝Ｉｍ［Ｖab／Iab］ で求めることができる。Ｖabは線間電圧、Iabは線間電
流、Ｉｍ［…］はリアクタンス成分を表す。
法として、インピーダンス方式が知られている。このイ
ンピーダンス方式によれば、故障相を例えばａ相、ｂ相
とすると、送電端の相電圧Ｖa，Ｖb、相電流Iａ1 ,Iｂ
1、送電線の単位長さ当たりの正相インピーダンスＺを
用いて、送電端から短絡故障点までの距離ｙを ｙＩｍ［Ｚ］＝Ｉｍ［（Ｖa−Ｖb）／（Iａ1−Iｂ1）］
＝Ｉｍ［Ｖab／Iab］ で求めることができる。Ｖabは線間電圧、Iabは線間電
流、Ｉｍ［…］はリアクタンス成分を表す。
【０００３】ところで、単回線送電線に分岐があり、分
岐以遠に短絡故障が起こった場合、電流は、分岐線にも
分流する。多くの場合、分岐負荷容量は小さいため、分
岐電流は短絡電流に比べ極めて小さく、演算上無視でき
る。そのため、分岐以遠の短絡故障の場合でも、前記式
ｙＩｍ［Ｚ］＝Ｉｍ［Ｖab／Iab］を使って故障点の標
定を行っていた。
岐以遠に短絡故障が起こった場合、電流は、分岐線にも
分流する。多くの場合、分岐負荷容量は小さいため、分
岐電流は短絡電流に比べ極めて小さく、演算上無視でき
る。そのため、分岐以遠の短絡故障の場合でも、前記式
ｙＩｍ［Ｚ］＝Ｉｍ［Ｖab／Iab］を使って故障点の標
定を行っていた。
【０００４】なお、送電線の正相インピーダンスが区間
ごとに異なる場合は、分岐以前をＺ1、分岐以後をＺ2と
すると、ｙ＝Ｉｍ［Ｖab／Iab］／Ｉｍ［Ｚ1］を求め、
ｙ≦ｄ1（ｄ1は分岐点までの距離）の場合は、ｙを故障
点までの距離とし、ｙ＞ｄ1の場合は、分岐点電圧がＶa
b−ｄ1Ｚ1 Iabであることを用いて、 ｄ1＋Ｉｍ［（Ｖab−ｄ1Ｚ1 Iab）／Iab］／Ｉｍ［Ｚ2］ ＝ｄ1＋｛Ｉｍ［Ｖab／Iab］−ｄ1Ｉｍ［Ｚ1］｝／Ｉｍ［Ｚ2］ ＝ｄ1＋｛Ｉｍ［Ｖab／Iab］／Ｉｍ［Ｚ1］−ｄ1 ｝Ｉｍ［Ｚ1］／Ｉｍ［Ｚ2］ ＝ｄ1＋（ｙ−ｄ1 ）Ｉｍ［Ｚ1］／Ｉｍ［Ｚ2］ を故障点までの距離とする。
ごとに異なる場合は、分岐以前をＺ1、分岐以後をＺ2と
すると、ｙ＝Ｉｍ［Ｖab／Iab］／Ｉｍ［Ｚ1］を求め、
ｙ≦ｄ1（ｄ1は分岐点までの距離）の場合は、ｙを故障
点までの距離とし、ｙ＞ｄ1の場合は、分岐点電圧がＶa
b−ｄ1Ｚ1 Iabであることを用いて、 ｄ1＋Ｉｍ［（Ｖab−ｄ1Ｚ1 Iab）／Iab］／Ｉｍ［Ｚ2］ ＝ｄ1＋｛Ｉｍ［Ｖab／Iab］−ｄ1Ｉｍ［Ｚ1］｝／Ｉｍ［Ｚ2］ ＝ｄ1＋｛Ｉｍ［Ｖab／Iab］／Ｉｍ［Ｚ1］−ｄ1 ｝Ｉｍ［Ｚ1］／Ｉｍ［Ｚ2］ ＝ｄ1＋（ｙ−ｄ1 ）Ｉｍ［Ｚ1］／Ｉｍ［Ｚ2］ を故障点までの距離とする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、系統によって
は演算上無視できないほど、分岐負荷容量の大きな系統
がある。このような系統において、従来のとおり標定を
行っていたのでは、演算誤差が生じる。そこで、本発明
は、分岐以遠での短絡故障の場合、分岐線に分流する電
流分を考慮することによって、従来の演算に対してより
正確な演算をすることが可能な故障点標定装置を実現す
ることを目的とする。
は演算上無視できないほど、分岐負荷容量の大きな系統
がある。このような系統において、従来のとおり標定を
行っていたのでは、演算誤差が生じる。そこで、本発明
は、分岐以遠での短絡故障の場合、分岐線に分流する電
流分を考慮することによって、従来の演算に対してより
正確な演算をすることが可能な故障点標定装置を実現す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の故障点標定装置
は、単回線送電線の１端に設けられた線間電流検出手段
と、同じ１端に設けられた線間電圧検出手段と、１端か
ら分岐までの距離、線路インピーダンス、１端から短絡
故障点までの補正前の距離、及び分岐線背後の負荷容量
とに基づき、所定の演算式を用いて補正後の短絡故障点
までの距離を求めるための演算を行う演算手段とを備え
るものである。
は、単回線送電線の１端に設けられた線間電流検出手段
と、同じ１端に設けられた線間電圧検出手段と、１端か
ら分岐までの距離、線路インピーダンス、１端から短絡
故障点までの補正前の距離、及び分岐線背後の負荷容量
とに基づき、所定の演算式を用いて補正後の短絡故障点
までの距離を求めるための演算を行う演算手段とを備え
るものである。
【０００７】前記「１端から短絡故障点までの補正前の
距離」とは、従来の方法で求められた１端から短絡故障
点までの距離をいう。図１は、本発明の適用がある３端
子単回線送電線を示す回路図である。ａ相ｂ相間の短絡
を想定する。故障点標定装置１の設置端から分岐点まで
の線路Ｌ1の単位長さ当たりの正相インピーダンスをＺ
1、分岐点から負荷端までの線路Ｌ2の単位長さ当たりの
正相インピーダンスをＺ2，分岐線Ｌ3の単位長さ当たり
の正相インピーダンスをＺ3とし、故障点標定装置１の
設置端から分岐点までの距離をｄ1、分岐点から線路Ｌ2
上の故障点までの距離をｙとする。
距離」とは、従来の方法で求められた１端から短絡故障
点までの距離をいう。図１は、本発明の適用がある３端
子単回線送電線を示す回路図である。ａ相ｂ相間の短絡
を想定する。故障点標定装置１の設置端から分岐点まで
の線路Ｌ1の単位長さ当たりの正相インピーダンスをＺ
1、分岐点から負荷端までの線路Ｌ2の単位長さ当たりの
正相インピーダンスをＺ2，分岐線Ｌ3の単位長さ当たり
の正相インピーダンスをＺ3とし、故障点標定装置１の
設置端から分岐点までの距離をｄ1、分岐点から線路Ｌ2
上の故障点までの距離をｙとする。
【０００８】故障点標定装置１の設置端の線間電圧をＶ
ab、線間電流をＩabとし、分岐点での線間電圧をＶa
b′、線間電流をＩab′とすると、 Ｖab＝ｄ1Ｚ1Ｉab＋Ｖab′ (a) Ｖab′＝ｙＺ2Ｉab′ (b) となる。ここで線路インピーダンスＺ2，Ｚ3は、背後の
負荷容量の線間等価抵抗Ｒ3と比べて極めて小さいため
無視できるとする。すなわち Ｉab−Ｉab′＝Ｖab′／Ｒ3 (c) が成り立つとする。
ab、線間電流をＩabとし、分岐点での線間電圧をＶa
b′、線間電流をＩab′とすると、 Ｖab＝ｄ1Ｚ1Ｉab＋Ｖab′ (a) Ｖab′＝ｙＺ2Ｉab′ (b) となる。ここで線路インピーダンスＺ2，Ｚ3は、背後の
負荷容量の線間等価抵抗Ｒ3と比べて極めて小さいため
無視できるとする。すなわち Ｉab−Ｉab′＝Ｖab′／Ｒ3 (c) が成り立つとする。
【０００９】(b)式と(c) 式とから、 Ｉab＝（Ｒ3＋ｙＺ2）Ｖab′／ｙＺ2Ｒ3 (d) が成り立つ。(a) 式と(d) 式とから、 Ｖab／Ｉab＝ｄ1Ｚ1＋ｙＺ2Ｒ3／（Ｒ3＋ｙＺ2） (e) が成り立つ。ここで、正相インピーダンスをＺ1＝ｒ1＋
ｊｘ1 Ｚ2＝ｒ2＋ｊｘ2 と実部と虚部に分けると、(e) 式は、 Ｖab／Ｉab＝ｄ1（ｒ1＋ｊｘ1）＋ｙＲ3（ｒ2＋ｊｘ2）
（Ｒ3＋ｙｒ2−ｊｙｘ2）／｜Ｒ3＋ｙＺ2｜2 となり、この虚部をとると、 Ｉｍ［Ｖab／Ｉab］＝ｄ1ｘ1＋Ｒ32ｙｘ2／｜Ｒ3＋ｙＺ
2｜2 となる。ここで、線路インピーダンスＺ2，Ｚ3は、背後
の負荷容量の線間等価抵抗Ｒ3と比べて極めて小さいの
で、｜Ｒ3＋ｙＺ2｜2＝Ｒ32＋２ｙｒ2Ｒ3と近似できる
から、 Ｉｍ［Ｖab／Ｉab］＝ｄ1ｘ1＋Ｒ32ｙｘ2／（Ｒ32＋２ｙｒ2Ｒ3） (f) となる。この(f) 式の左辺をＩｍ［Ｚ1］＝ｘ1で割った
ものＩｍ［Ｖab／Ｉab］／Ｉｍ［Ｚ1］をｗとおくと、 ｗ＝ｄ1＋Ｒ3ｙｘ2／（Ｒ3＋２ｙｒ2）ｘ1 上の式より、分岐点から故障点までの距離ｙは、次の式
で表される。
ｊｘ1 Ｚ2＝ｒ2＋ｊｘ2 と実部と虚部に分けると、(e) 式は、 Ｖab／Ｉab＝ｄ1（ｒ1＋ｊｘ1）＋ｙＲ3（ｒ2＋ｊｘ2）
（Ｒ3＋ｙｒ2−ｊｙｘ2）／｜Ｒ3＋ｙＺ2｜2 となり、この虚部をとると、 Ｉｍ［Ｖab／Ｉab］＝ｄ1ｘ1＋Ｒ32ｙｘ2／｜Ｒ3＋ｙＺ
2｜2 となる。ここで、線路インピーダンスＺ2，Ｚ3は、背後
の負荷容量の線間等価抵抗Ｒ3と比べて極めて小さいの
で、｜Ｒ3＋ｙＺ2｜2＝Ｒ32＋２ｙｒ2Ｒ3と近似できる
から、 Ｉｍ［Ｖab／Ｉab］＝ｄ1ｘ1＋Ｒ32ｙｘ2／（Ｒ32＋２ｙｒ2Ｒ3） (f) となる。この(f) 式の左辺をＩｍ［Ｚ1］＝ｘ1で割った
ものＩｍ［Ｖab／Ｉab］／Ｉｍ［Ｚ1］をｗとおくと、 ｗ＝ｄ1＋Ｒ3ｙｘ2／（Ｒ3＋２ｙｒ2）ｘ1 上の式より、分岐点から故障点までの距離ｙは、次の式
で表される。
【００１０】 ｙ＝［（ｗ−ｄ1）ｘ1／ｘ2］／［１−２ｒ2ｘ1（ｗ−ｄ1）／ｘ2Ｒ3］ (g) この(g) 式によれば、従来どおりの方法でＩｍ［Ｖab／
Ｉab］／Ｉｍ［Ｚ1］＝ｗを求め、ｗ＞ｄ1のときに、
(g) 式に代入することにより、分岐点から故障点までの
距離ｙを正確に求めることができる。さらに、求めたｙ
に、故障点標定装置１の設置端から分岐点までの距離ｄ
1を足すことにより、故障点標定装置１の設置端から故
障点までの距離を求めることができる。
Ｉab］／Ｉｍ［Ｚ1］＝ｗを求め、ｗ＞ｄ1のときに、
(g) 式に代入することにより、分岐点から故障点までの
距離ｙを正確に求めることができる。さらに、求めたｙ
に、故障点標定装置１の設置端から分岐点までの距離ｄ
1を足すことにより、故障点標定装置１の設置端から故
障点までの距離を求めることができる。
【００１１】以上の説明は、故障点が線路Ｌ2上にある
場合であったが、故障点が線路Ｌ3上にある場合にも、
同様である。このときは、線路Ｌ2を分岐線とみなし、
Ｒ3をＲ2に、Ｚ2＝ｒ2＋ｊｘ2を、Ｚ3＝ｒ3＋ｊｘ3に置
き換えるとよい。
場合であったが、故障点が線路Ｌ3上にある場合にも、
同様である。このときは、線路Ｌ2を分岐線とみなし、
Ｒ3をＲ2に、Ｚ2＝ｒ2＋ｊｘ2を、Ｚ3＝ｒ3＋ｊｘ3に置
き換えるとよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面を参照しながら詳細に説明する。図２は、分岐を
持つ単回線送電線及び本発明の自端式故障点標定装置１
を示す図であり、単回線送電線の端子Ｔ1には電源が、
端子Ｔ2，Ｔ3には負荷が設置されている。
付図面を参照しながら詳細に説明する。図２は、分岐を
持つ単回線送電線及び本発明の自端式故障点標定装置１
を示す図であり、単回線送電線の端子Ｔ1には電源が、
端子Ｔ2，Ｔ3には負荷が設置されている。
【００１３】故障点標定装置１は、端子Ｔ1に設置され
ていて、他の端子には電流、電圧のデータを検出する装
置は設置されていない。もちろん設置してもよいが、本
発明の故障点標定には関係しない。端子Ｔ1における回
線ａ，ｂ，ｃ相には変流器ＣＴが設置され、また、回線
の電圧を検出する計器用変圧器ＰＴが設置されている。
ていて、他の端子には電流、電圧のデータを検出する装
置は設置されていない。もちろん設置してもよいが、本
発明の故障点標定には関係しない。端子Ｔ1における回
線ａ，ｂ，ｃ相には変流器ＣＴが設置され、また、回線
の電圧を検出する計器用変圧器ＰＴが設置されている。
【００１４】故障点標定装置１には、検出された各相電
圧、各相電流をそれぞれ電圧信号に変換する補助変圧器
１１、補助変圧器１１で変換された電圧信号を所定の電
気角（例えば３０°）ごとにサンプリングするサンプル
ホールド回路１２、Ａ／Ｄ変換器１３、Ａ／Ｄ変換器１
３により変換されたサンプル値を記憶するメモリ１５、
各相の電圧、電流のサンプル値を監視して短絡故障を検
出する故障検出部１６、故障発生時に、メモリ１５に記
憶された各相の電圧、電流のサンプル値に基づいて本発
明の故障点標定演算をするＣＰＵ、並びに、各端子に設
置される電源又は負荷の状態、回線の線路長、インピー
ダンス、分岐線背後の負荷容量などの諸定数を整定値と
して入力するテンキーや故障位置の表示をするディスプ
レイを有する入出力部１７が含まれている。
圧、各相電流をそれぞれ電圧信号に変換する補助変圧器
１１、補助変圧器１１で変換された電圧信号を所定の電
気角（例えば３０°）ごとにサンプリングするサンプル
ホールド回路１２、Ａ／Ｄ変換器１３、Ａ／Ｄ変換器１
３により変換されたサンプル値を記憶するメモリ１５、
各相の電圧、電流のサンプル値を監視して短絡故障を検
出する故障検出部１６、故障発生時に、メモリ１５に記
憶された各相の電圧、電流のサンプル値に基づいて本発
明の故障点標定演算をするＣＰＵ、並びに、各端子に設
置される電源又は負荷の状態、回線の線路長、インピー
ダンス、分岐線背後の負荷容量などの諸定数を整定値と
して入力するテンキーや故障位置の表示をするディスプ
レイを有する入出力部１７が含まれている。
【００１５】前記故障点標定装置の動作を説明する。故
障検出部１６が短絡故障を検出すると、ＣＰＵは、メモ
リ１５に格納された故障直前の電流、電圧のサンプル値
に基づいて、従来のインピーダンス方式により、補正前
の故障点までの距離ｗを求める。距離ｗが、分岐までの
距離ｄ1より小さければ、距離ｗをそのまま故障点まで
の距離として採用するが、大きければ、前述した(g) 式
を用いて、分岐点から故障点までの距離ｙを正確に求め
る。さらに、求めたｙに、故障点標定装置１の設置端か
ら分岐点までの距離ｄ1を足すことにより、故障点標定
装置１の設置端から故障点までの距離を求めることがで
きる。
障検出部１６が短絡故障を検出すると、ＣＰＵは、メモ
リ１５に格納された故障直前の電流、電圧のサンプル値
に基づいて、従来のインピーダンス方式により、補正前
の故障点までの距離ｗを求める。距離ｗが、分岐までの
距離ｄ1より小さければ、距離ｗをそのまま故障点まで
の距離として採用するが、大きければ、前述した(g) 式
を用いて、分岐点から故障点までの距離ｙを正確に求め
る。さらに、求めたｙに、故障点標定装置１の設置端か
ら分岐点までの距離ｄ1を足すことにより、故障点標定
装置１の設置端から故障点までの距離を求めることがで
きる。
【００１６】
【発明の効果】以上のように本発明の故障点標定装置に
よれば、分岐を有する単回線送電線の分岐以遠での短絡
故障を標定する場合に、分岐線に分流する電流分を考慮
することによって、従来の演算よりも正確に、故障点ま
での距離を演算することができる。
よれば、分岐を有する単回線送電線の分岐以遠での短絡
故障を標定する場合に、分岐線に分流する電流分を考慮
することによって、従来の演算よりも正確に、故障点ま
での距離を演算することができる。
【図１】本発明の適用がある３端子単回線送電線を示す
回路図である。
回路図である。
【図２】分岐を持つ単回線送電線及び本発明の自端式故
障点標定装置を示す図である。
障点標定装置を示す図である。
１ 故障点標定装置 １１ 補助変圧器 １２ サンプルホールド回路 １３ Ａ／Ｄ変換器 １５ メモリ １６ 故障検出部 １７ 入出力部
Claims (2)
- 【請求項１】分岐を有する単回線送電線の短絡故障を標
定する装置であって、 単回線送電線の１端に設けられた線間電流検出手段と、
同じ１端に設けられた線間電圧検出手段と、 前記１端から分岐までの距離と、線路インピーダンス
と、前記１端から短絡故障点までの補正前の距離と、分
岐線背後の負荷容量とに基づき、所定の演算式を用いて
補正後の短絡故障点までの距離を求めるための演算を行
う演算手段とを備えることを特徴とする故障点標定装
置。 - 【請求項２】前記所定の演算式が、 ｙ＝［（ｗ−ｄ1）ｘ1／ｘ2］／［１−２ｒ2ｘ1（ｗ−
ｄ1）／ｘ2Ｒ3］ （ｗ：１端から短絡故障点までの補正前の距離、ｄ1：
送電線の１端から分岐までの距離、Ｚ1，Ｚ2：線路イン
ピーダンスＺ1＝ｒ1＋ｊｘ1，Ｚ2＝ｒ2＋ｊｘ2、Ｒ3：
分岐線背後の負荷容量の線間等価抵抗、ｙ：分岐点から
故障点までの補正後の距離とする）であることを特徴と
する請求項１記載の故障点標定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26331998A JP2000088910A (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 故障点標定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26331998A JP2000088910A (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 故障点標定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000088910A true JP2000088910A (ja) | 2000-03-31 |
Family
ID=17387838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26331998A Pending JP2000088910A (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 故障点標定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000088910A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7174680B2 (en) * | 2002-05-29 | 2007-02-13 | Sme Steel Contractors, Inc. | Bearing brace apparatus |
| JP2013185978A (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Mitsubishi Electric Corp | 長さ測定装置および長さ測定方法 |
| KR101402258B1 (ko) * | 2007-02-07 | 2014-06-02 | 삼성디스플레이 주식회사 | 터치 스크린 표시 장치 및 이의 제조 방법 |
-
1998
- 1998-09-17 JP JP26331998A patent/JP2000088910A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7174680B2 (en) * | 2002-05-29 | 2007-02-13 | Sme Steel Contractors, Inc. | Bearing brace apparatus |
| KR101402258B1 (ko) * | 2007-02-07 | 2014-06-02 | 삼성디스플레이 주식회사 | 터치 스크린 표시 장치 및 이의 제조 방법 |
| JP2013185978A (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Mitsubishi Electric Corp | 長さ測定装置および長さ測定方法 |
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