JP2000214210A - 事故点標定装置 - Google Patents
事故点標定装置Info
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- JP2000214210A JP2000214210A JP11012025A JP1202599A JP2000214210A JP 2000214210 A JP2000214210 A JP 2000214210A JP 11012025 A JP11012025 A JP 11012025A JP 1202599 A JP1202599 A JP 1202599A JP 2000214210 A JP2000214210 A JP 2000214210A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
- G01R31/088—Aspects of digital computing
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 回線間の電気量データ間のサンプリング同期
が事前に取られていなくても、事故相を選別する機能を
要せず測距可能とする。 【解決手段】 事故点標定装置において、下記６つの手
段を備えた。ＰＣＭ電流差動リレーの信号を受信し、自
端からの送信信号についての受信タイミングを計測する
機能を有する第１の手段１１。受信された電流データを
もとに送電線上の事故検出を行ない、起動信号を出力す
る第２の手段１２。起動信号を受け付けたときに、記憶
していた電気量データの事故発生中のある所定の範囲を
記憶保存する第３の手段１３。記憶保存されたデータに
対し各回線間の同期補正処理を施す第４の手段１４。送
電線の３相分のインピーダンス値及び線路長を整定値と
して入力できる第５の手段１５。同期補正処理が施され
た記憶保存データと３相分のインピーダンス整定及び線
路長整定を用いて事故点までの距離を標定する第６の手
段１６。標定値を出力する第７の手段１７。
が事前に取られていなくても、事故相を選別する機能を
要せず測距可能とする。 【解決手段】 事故点標定装置において、下記６つの手
段を備えた。ＰＣＭ電流差動リレーの信号を受信し、自
端からの送信信号についての受信タイミングを計測する
機能を有する第１の手段１１。受信された電流データを
もとに送電線上の事故検出を行ない、起動信号を出力す
る第２の手段１２。起動信号を受け付けたときに、記憶
していた電気量データの事故発生中のある所定の範囲を
記憶保存する第３の手段１３。記憶保存されたデータに
対し各回線間の同期補正処理を施す第４の手段１４。送
電線の３相分のインピーダンス値及び線路長を整定値と
して入力できる第５の手段１５。同期補正処理が施され
た記憶保存データと３相分のインピーダンス整定及び線
路長整定を用いて事故点までの距離を標定する第６の手
段１６。標定値を出力する第７の手段１７。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＣＭリレーから
事故点標定に必要な送電線の自端子及び対向端子の正相
電圧、各相電流の電気量データを獲得し、正相電気量で
事故点を標定する事故点標定装置に関する。
事故点標定に必要な送電線の自端子及び対向端子の正相
電圧、各相電流の電気量データを獲得し、正相電気量で
事故点を標定する事故点標定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、送電線の事故点標定方式としてサ
ージ受信方式，パルスレーダ方式等があり、近年はイン
ピーダンス測定方式が適用されてきている。前者は高価
な送電線への信号結合装置を要するのに対し、後者は電
圧変成器、電流変成器により得られる電圧、電流をディ
ジタルデータに変換してインピーダンスを求め、事故点
までの距離を測定するものである。この方式として、１
端子の電圧，電流で判定する方式（特公昭５８−２９４
７１）と２端子の電圧、電流を使う方式（「送電線の事
故点標定器」法貴、木谷著、昭和３２年オーム社）があ
る。
ージ受信方式，パルスレーダ方式等があり、近年はイン
ピーダンス測定方式が適用されてきている。前者は高価
な送電線への信号結合装置を要するのに対し、後者は電
圧変成器、電流変成器により得られる電圧、電流をディ
ジタルデータに変換してインピーダンスを求め、事故点
までの距離を測定するものである。この方式として、１
端子の電圧，電流で判定する方式（特公昭５８−２９４
７１）と２端子の電圧、電流を使う方式（「送電線の事
故点標定器」法貴、木谷著、昭和３２年オーム社）があ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に、ディジタル電
流差動リレーで得られる各端子の電流データのベクトル
和電流が事故電流成分そのものであることを利用して、
下式に基づいて一端判定形のインピーダンス測定方式を
実現する方式がある。図８はその原理を示す系統図であ
る。図８において下式が成立することは周知の通りであ
る。
流差動リレーで得られる各端子の電流データのベクトル
和電流が事故電流成分そのものであることを利用して、
下式に基づいて一端判定形のインピーダンス測定方式を
実現する方式がある。図８はその原理を示す系統図であ
る。図８において下式が成立することは周知の通りであ
る。
【数１】 ＶA ＝ｘ・ｚ・ＩA ＋ＶF …………………（１） ＶF ＝ＩF ・ＲF ……………………（２） 但し、 ＶA ：Ａ端子の電圧。 ＩA ：Ａ端子の電流。 ｚ：送電線単位線路長当たりのインピーダンス値。 ＶF ：事故点残り電圧。 ＩF ：事故電流。 ＲF ：事故点抵抗。 ｘ：Ａ端子から事故点までの距離。
【０００４】ここでＲF が実抵抗成分である場合は
（３）式が成立する。＊印は共役複素数、Ｉｍ｛ ｝は
｛ ｝の虚数部を示す。（３）式から標定値ｘは（４）
式で与えられる。
（３）式が成立する。＊印は共役複素数、Ｉｍ｛ ｝は
｛ ｝の虚数部を示す。（３）式から標定値ｘは（４）
式で与えられる。
【数２】
【０００５】しかしながら、（４）式が成立するのは事
故点抵抗が純抵抗として扱った場合であり、これがリア
クタンス成分を有すると、ＩF とＶF は同位相とはなら
ず、（３）式は成立しないため測距誤差が生じる。この
ような状況を解決するためには対向端子の電圧を使用す
れば、（６）式により事故点の残り電圧に影響されずに
標定値ｘを求めることができる。
故点抵抗が純抵抗として扱った場合であり、これがリア
クタンス成分を有すると、ＩF とＶF は同位相とはなら
ず、（３）式は成立しないため測距誤差が生じる。この
ような状況を解決するためには対向端子の電圧を使用す
れば、（６）式により事故点の残り電圧に影響されずに
標定値ｘを求めることができる。
【数３】
【０００６】しかし、電流差動リレーの構成を利用する
場合、（６）式の標定計算を行なうには対向端子の全相
電流及び電圧が必要である。電流は電流差動リレーの電
流データを流用すればよいが、伝送速度の制限より電圧
については全相分伝送することができない。例えば、電
気学会論文誌Ｂ（１１３巻２号、平成５年）に記載の典
型的な各端子対向形ＰＣＭリレーの伝送速度は５４ｋｂ
ｐｓである。
場合、（６）式の標定計算を行なうには対向端子の全相
電流及び電圧が必要である。電流は電流差動リレーの電
流データを流用すればよいが、伝送速度の制限より電圧
については全相分伝送することができない。例えば、電
気学会論文誌Ｂ（１１３巻２号、平成５年）に記載の典
型的な各端子対向形ＰＣＭリレーの伝送速度は５４ｋｂ
ｐｓである。
【０００７】実際の伝送例は文献（東芝レビュー４１巻
１１号“送電線用ディジタル電流差動継電装置”、’８
６年１１月）に記載されているが、図９にその１部を示
す。本図によると、電流データ３相分を３相＊１２ビッ
ト／（１／７２０Ｈｚ＝１．３８８ｍｓ）で伝送する。
電圧データとしては４ビット／（１／７２０Ｈｚ＝１．
３８８ｍｓ）が割り当てられている。
１１号“送電線用ディジタル電流差動継電装置”、’８
６年１１月）に記載されているが、図９にその１部を示
す。本図によると、電流データ３相分を３相＊１２ビッ
ト／（１／７２０Ｈｚ＝１．３８８ｍｓ）で伝送する。
電圧データとしては４ビット／（１／７２０Ｈｚ＝１．
３８８ｍｓ）が割り当てられている。
【０００８】更に各相量で扱おうとした場合、事故相が
何れかで標定電気量を変える必要がある。例えば、２線
短絡・地絡事故の場合は当該相間電圧、電流を使う必要
があり、１線地絡事故の場合は地絡相の電気量を使う必
要がある。そのためには事故相を選別する機能が必要と
なるので、全相の電気量を対向端子に送出する必要が出
てくる。
何れかで標定電気量を変える必要がある。例えば、２線
短絡・地絡事故の場合は当該相間電圧、電流を使う必要
があり、１線地絡事故の場合は地絡相の電気量を使う必
要がある。そのためには事故相を選別する機能が必要と
なるので、全相の電気量を対向端子に送出する必要が出
てくる。
【０００９】更に、事故点標定の計算は精度を向上させ
るため、一般的には隣回線からの電磁誘導分の補償を行
なうようにしている。即ち、（４）式における分母の
（ｚ・ＩA ）部、あるいは（６）式における（ｚ・
ＩB ），ｚ（ＩA ＋ＩB ）部は（７）式のように展開し
た形で計算を行なう（（７）式はｒ相事故の場合につい
て示す。）。
るため、一般的には隣回線からの電磁誘導分の補償を行
なうようにしている。即ち、（４）式における分母の
（ｚ・ＩA ）部、あるいは（６）式における（ｚ・
ＩB ），ｚ（ＩA ＋ＩB ）部は（７）式のように展開し
た形で計算を行なう（（７）式はｒ相事故の場合につい
て示す。）。
【数４】 （ｚ・Ｉ）ｒ＝ｚrr・Ｉr ＋ｚrs・Ｉs ＋ｚrt・Ｉt ＋ｚrr′・Ｉr ′＋ｚrs′・Ｉs ′＋ｚrt′・Ｉt ′ …………………………（７） 但し、 ｚ′：隣回線相互インピーダンス。 Ｉ′：隣回線電流。 ｒ，ｓ，ｔ：相。
【００１０】つまり、事故点標定の計算は精度向上のた
め隣回線からの誘導分を考慮して行なうため隣回線の電
流データも必要とする。しかしながら、前記した通り、
例えば１Ｌ，２Ｌ各々の電圧、電流データを１Ｌ，２Ｌ
各々の電流差動リレーから得る構成とした場合、通常電
流差動リレーは回線単位の装置構成となっている。その
ため、１Ｌ，２Ｌ各々の装置間でサンプリング同期は取
られていないため、そのまま電圧、電流データを事故点
標定の計算に供与することができない。
め隣回線からの誘導分を考慮して行なうため隣回線の電
流データも必要とする。しかしながら、前記した通り、
例えば１Ｌ，２Ｌ各々の電圧、電流データを１Ｌ，２Ｌ
各々の電流差動リレーから得る構成とした場合、通常電
流差動リレーは回線単位の装置構成となっている。その
ため、１Ｌ，２Ｌ各々の装置間でサンプリング同期は取
られていないため、そのまま電圧、電流データを事故点
標定の計算に供与することができない。
【００１１】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、伝送速度上の制約があっても対向端子の電圧デー
タの伝送量を必要最小限に抑え、且つ回線間の電気量デ
ータ間のサンプリング同期が事前に取れていなくても、
事故点の残り電圧に影響されず、事故相を選別する機能
を要せずに測距出来る、全端子のデータを使用した送電
線の事故点標定が行なえる事故点標定装置を提供するこ
とを目的としている。
あり、伝送速度上の制約があっても対向端子の電圧デー
タの伝送量を必要最小限に抑え、且つ回線間の電気量デ
ータ間のサンプリング同期が事前に取れていなくても、
事故点の残り電圧に影響されず、事故相を選別する機能
を要せずに測距出来る、全端子のデータを使用した送電
線の事故点標定が行なえる事故点標定装置を提供するこ
とを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の［請求項１］に
係る事故点標定装置は、送電線の事故点を標定する事故
点標定装置において、下記６つの手段を備えた。１号
線，２号線送電線保護のために設置されている各々のＰ
ＣＭ電流差動リレーの送信及び受信信号を受信し、且つ
自端からの送信信号についての受信タイミングを計測す
る機能を有する第１の手段。前記第１の手段で受信され
た電流データをもとに送電線上の事故検出を行ない、事
故を検出した際に起動信号を出力する第２の手段。前記
第１の手段で受信した１Ｌ，２Ｌ各々の自端子、相手端
子の電気量データを常時記憶しておき、前記第２の手段
からの起動信号を受け付けたときに、既に記憶していた
１Ｌ，２Ｌ各々の自端子及び対向端子の電気量データの
事故発生中のある所定の範囲を記憶保存する第３の手
段。前記第１の手段で自端送信信号のデータ受信時に計
測された受信タイミングの情報をもとに、第３の手段で
記憶保存されたデータに対し１Ｌ，２Ｌ回線間の同期補
正処理を施す第４の手段。送電線の３相分のインピーダ
ンス値及び線路長を整定値として入力できる第５の手
段。前記第４の手段において１Ｌ，２Ｌ回線間の同期補
正処理が施された記憶保存データと第５の手段で整定さ
れた３相分のインピーダンス整定及び線路長整定を用い
て事故点までの距離を標定する第６の手段。前記第６の
手段で算出された標定値を結果として外部へ出力する第
７の手段。
係る事故点標定装置は、送電線の事故点を標定する事故
点標定装置において、下記６つの手段を備えた。１号
線，２号線送電線保護のために設置されている各々のＰ
ＣＭ電流差動リレーの送信及び受信信号を受信し、且つ
自端からの送信信号についての受信タイミングを計測す
る機能を有する第１の手段。前記第１の手段で受信され
た電流データをもとに送電線上の事故検出を行ない、事
故を検出した際に起動信号を出力する第２の手段。前記
第１の手段で受信した１Ｌ，２Ｌ各々の自端子、相手端
子の電気量データを常時記憶しておき、前記第２の手段
からの起動信号を受け付けたときに、既に記憶していた
１Ｌ，２Ｌ各々の自端子及び対向端子の電気量データの
事故発生中のある所定の範囲を記憶保存する第３の手
段。前記第１の手段で自端送信信号のデータ受信時に計
測された受信タイミングの情報をもとに、第３の手段で
記憶保存されたデータに対し１Ｌ，２Ｌ回線間の同期補
正処理を施す第４の手段。送電線の３相分のインピーダ
ンス値及び線路長を整定値として入力できる第５の手
段。前記第４の手段において１Ｌ，２Ｌ回線間の同期補
正処理が施された記憶保存データと第５の手段で整定さ
れた３相分のインピーダンス整定及び線路長整定を用い
て事故点までの距離を標定する第６の手段。前記第６の
手段で算出された標定値を結果として外部へ出力する第
７の手段。
【００１３】作用の骨子は自端子の電圧，電流データの
みを使用した標定方式よりも原理的に優位な全端子の電
圧，電流データを使用した標定方式を使って事故点まで
の距離を測定しようとするものである。全端子の電圧，
電流データを獲得する手段としてＰＣＭリレーの伝送デ
ータを利用するものである。そしてＰＣＭリレーの伝送
容量の関係から、必ずしも３相分の電気量を送る必要が
なく、且つ事故相選別機能を必要としない正相電気量を
使った標定方式を適用する点が特徴である。事故点標定
の計算は精度を向上させるため、一般的には隣回線から
の電磁誘導分の補償を行なうようにしている。しかしな
がら、一般的にＰＣＭリレーは回線毎独立した構成とな
っており、回線間の装置で同期が取られていない。この
ためＰＣＭリレーから受信したデータに対し、回線間の
同期補正を行なう機能を導入している。又、既に説明し
た通り本事故点標定装置では対称分の内正相電気量を抽
出して事故点までの距離を演算するが、一般的に送電線
のインピーダンス値は、自己、相互インピーダンス共３
相間で異なっている非対称な関係にある。そのため、こ
の不平衡分を考慮するため整定値として設定するインピ
ーダンス値は正相インピーダンスではなく、３相分のイ
ンピーダンス値とし、演算結果を外部出力するようにし
ている。
みを使用した標定方式よりも原理的に優位な全端子の電
圧，電流データを使用した標定方式を使って事故点まで
の距離を測定しようとするものである。全端子の電圧，
電流データを獲得する手段としてＰＣＭリレーの伝送デ
ータを利用するものである。そしてＰＣＭリレーの伝送
容量の関係から、必ずしも３相分の電気量を送る必要が
なく、且つ事故相選別機能を必要としない正相電気量を
使った標定方式を適用する点が特徴である。事故点標定
の計算は精度を向上させるため、一般的には隣回線から
の電磁誘導分の補償を行なうようにしている。しかしな
がら、一般的にＰＣＭリレーは回線毎独立した構成とな
っており、回線間の装置で同期が取られていない。この
ためＰＣＭリレーから受信したデータに対し、回線間の
同期補正を行なう機能を導入している。又、既に説明し
た通り本事故点標定装置では対称分の内正相電気量を抽
出して事故点までの距離を演算するが、一般的に送電線
のインピーダンス値は、自己、相互インピーダンス共３
相間で異なっている非対称な関係にある。そのため、こ
の不平衡分を考慮するため整定値として設定するインピ
ーダンス値は正相インピーダンスではなく、３相分のイ
ンピーダンス値とし、演算結果を外部出力するようにし
ている。
【００１４】本発明の［請求項２］に係る事故点標定装
置は、［請求項１］において第１の手段を１Ｌ，２Ｌ各
々のＰＣＭリレーからの自端送信信号を受信した際、１
Ｌ，２Ｌ各々の受信タイミング差を計測するように第１
の手段を構成する。そして、第４の手段を１Ｌあるいは
２Ｌの何れかを同期補正の基準として、第１の手段で計
測された受信タイミング差の分だけ受信した電気量デー
タに対し位相補正を行なうように構成した。
置は、［請求項１］において第１の手段を１Ｌ，２Ｌ各
々のＰＣＭリレーからの自端送信信号を受信した際、１
Ｌ，２Ｌ各々の受信タイミング差を計測するように第１
の手段を構成する。そして、第４の手段を１Ｌあるいは
２Ｌの何れかを同期補正の基準として、第１の手段で計
測された受信タイミング差の分だけ受信した電気量デー
タに対し位相補正を行なうように構成した。
【００１５】［請求項２］では、１Ｌ，２Ｌ各自端ＰＣ
Ｍリレーからの送信信号を本事故点標定装置で受信した
際の受信タイミング差を計測し、この受信タイミング差
が即ち、１Ｌ，２Ｌ各ＰＣＭリレーのサンプリングタイ
ミング差になっている。そのため、１Ｌあるいは２Ｌの
何れかを同期補正の基準として、この受信タイミング差
の分だけ受信した電気量データに対し位相補正を行なう
ことで同期補正機能を実現している。
Ｍリレーからの送信信号を本事故点標定装置で受信した
際の受信タイミング差を計測し、この受信タイミング差
が即ち、１Ｌ，２Ｌ各ＰＣＭリレーのサンプリングタイ
ミング差になっている。そのため、１Ｌあるいは２Ｌの
何れかを同期補正の基準として、この受信タイミング差
の分だけ受信した電気量データに対し位相補正を行なう
ことで同期補正機能を実現している。
【００１６】本発明の［請求項３］に係る事故点標定装
置は、［請求項１］において第１の手段に基準クロック
信号を持たせ、１Ｌ，２Ｌ各々のＰＣＭリレーからの自
端送信信号を受信した際、１Ｌ，２Ｌ各々の受信タイミ
ングの基準クロックに対する偏差を計測するように構成
する。そして、第４の手段を第１の手段で受信した電気
量データに対し、前記第１の手段で計測した基準クロッ
クに対する偏差分だけ位相補正を行なうように構成し
た。
置は、［請求項１］において第１の手段に基準クロック
信号を持たせ、１Ｌ，２Ｌ各々のＰＣＭリレーからの自
端送信信号を受信した際、１Ｌ，２Ｌ各々の受信タイミ
ングの基準クロックに対する偏差を計測するように構成
する。そして、第４の手段を第１の手段で受信した電気
量データに対し、前記第１の手段で計測した基準クロッ
クに対する偏差分だけ位相補正を行なうように構成し
た。
【００１７】［請求項３］では、事故点標定装置に基準
となるクロック信号を持たせ、１Ｌ，２Ｌ各自端ＰＣＭ
リレーからの送信信号を本事故点標定装置で受信した際
の各受信タイミングと前記基準クロックとの偏差を計測
する。そして、各々の偏差分だけ受信した電気量データ
に対し位相補正を行なうことで同期補正機能を実現して
いる。
となるクロック信号を持たせ、１Ｌ，２Ｌ各自端ＰＣＭ
リレーからの送信信号を本事故点標定装置で受信した際
の各受信タイミングと前記基準クロックとの偏差を計測
する。そして、各々の偏差分だけ受信した電気量データ
に対し位相補正を行なうことで同期補正機能を実現して
いる。
【００１８】本発明の［請求項４］に係る事故点標定装
置は、［請求項１］において第６の手段を次のように構
成した。第４の手段にて同期補正がなされたＰＣＭリレ
ーからの１Ｌ，２Ｌ全端子分の電気量データを使って、 ２回線送電線の一方の端子Ａの各回線の正相電圧Ｖ
A1L ，ＶA2L の差分△Ｖ A1を算出する。 他方の端子Ｂの各回線の正相電圧ＶB1L ，ＶB2L の
差分△ＶB1を算出する。 端子Ｂの各回線の３相電流ＩB1L ，ＩB2L と、第５
の手段にて予め設定された当該送電線の端子Ａと端子Ｂ
の間の線路長Ｌと単位長当たりのインピーダンス値Ｚ
S1L ，ＺS2L 及び隣回線との間の単位長当たりの相互イ
ンピーダンス値Ｚm1 L ，Ｚm2L との積の差分の３相電圧
値｛（ＺS1L ・ＩB1L ＋Ｚm1L ・ＩB2L ）−（ＺS2L ・
ＩB2L ＋Ｚm2L ・ＩB1L ）｝×Ｌを算出する。 前記算出した３相電圧から正相電圧［｛（ＺS1L ・
ＩB1L ＋Ｚm1L ・ＩB2L）−（ＺS2L ・ＩB2L ＋Ｚm2L
・ＩB1L ）｝×Ｌ］1 を算出する。 端子Ａと端子Ｂの各回線の電流のベクトル和
Ｉd1L ，Ｉd2L を各３相分算出し、その３相分の電流と
第５の手段にて予め設定された当該送電線の端子Ａと端
子Ｂの間の単位長当たりのインピーダンス値ＺS1L ，Ｚ
S2L 及び隣回線との間の単位長当たりの相互インピーダ
ンス値Ｚm1L ，Ｚm2L との積の差分の３相電圧値｛（Ｚ
S1L ・Ｉd1L ＋Ｚm1L ・Ｉd2L ）−（ＺS2L ・Ｉd2L ＋
Ｚm2L ・Ｉd1L ）｝を算出する。 前記にて算出した３相電圧から正相電圧［｛（Ｚ
S1L ・Ｉd1L ＋Ｚm1L ・Ｉ d2L ）−（ＺS2L ・Ｉd2L ＋
Ｚm2L ・Ｉd1L ）｝1 を算出する。 で算出された正相電圧からで算出された正相電
圧を減じ、更にで算出された正相電圧を加算した値
［△ＶA1−△ＶB1＋｛（ＺS1L ・ＩB1L ＋Ｚm1L ・Ｉ
B2L ）−（ＺS2L ・ＩB2L ＋Ｚm2L ・ＩB1L ）｝×Ｌ］
1 をで算出された正相電圧で除して事故点までの距離
を算出する。
置は、［請求項１］において第６の手段を次のように構
成した。第４の手段にて同期補正がなされたＰＣＭリレ
ーからの１Ｌ，２Ｌ全端子分の電気量データを使って、 ２回線送電線の一方の端子Ａの各回線の正相電圧Ｖ
A1L ，ＶA2L の差分△Ｖ A1を算出する。 他方の端子Ｂの各回線の正相電圧ＶB1L ，ＶB2L の
差分△ＶB1を算出する。 端子Ｂの各回線の３相電流ＩB1L ，ＩB2L と、第５
の手段にて予め設定された当該送電線の端子Ａと端子Ｂ
の間の線路長Ｌと単位長当たりのインピーダンス値Ｚ
S1L ，ＺS2L 及び隣回線との間の単位長当たりの相互イ
ンピーダンス値Ｚm1 L ，Ｚm2L との積の差分の３相電圧
値｛（ＺS1L ・ＩB1L ＋Ｚm1L ・ＩB2L ）−（ＺS2L ・
ＩB2L ＋Ｚm2L ・ＩB1L ）｝×Ｌを算出する。 前記算出した３相電圧から正相電圧［｛（ＺS1L ・
ＩB1L ＋Ｚm1L ・ＩB2L）−（ＺS2L ・ＩB2L ＋Ｚm2L
・ＩB1L ）｝×Ｌ］1 を算出する。 端子Ａと端子Ｂの各回線の電流のベクトル和
Ｉd1L ，Ｉd2L を各３相分算出し、その３相分の電流と
第５の手段にて予め設定された当該送電線の端子Ａと端
子Ｂの間の単位長当たりのインピーダンス値ＺS1L ，Ｚ
S2L 及び隣回線との間の単位長当たりの相互インピーダ
ンス値Ｚm1L ，Ｚm2L との積の差分の３相電圧値｛（Ｚ
S1L ・Ｉd1L ＋Ｚm1L ・Ｉd2L ）−（ＺS2L ・Ｉd2L ＋
Ｚm2L ・Ｉd1L ）｝を算出する。 前記にて算出した３相電圧から正相電圧［｛（Ｚ
S1L ・Ｉd1L ＋Ｚm1L ・Ｉ d2L ）−（ＺS2L ・Ｉd2L ＋
Ｚm2L ・Ｉd1L ）｝1 を算出する。 で算出された正相電圧からで算出された正相電
圧を減じ、更にで算出された正相電圧を加算した値
［△ＶA1−△ＶB1＋｛（ＺS1L ・ＩB1L ＋Ｚm1L ・Ｉ
B2L ）−（ＺS2L ・ＩB2L ＋Ｚm2L ・ＩB1L ）｝×Ｌ］
1 をで算出された正相電圧で除して事故点までの距離
を算出する。
【００１９】［請求項４］では平行２回線送電線を対象
とし、各々の端子電圧の回線間差電圧が略零である性質
を利用している。即ち、回線の正相電気量の差分量を使
って、各端子電圧の大きさによって生じる誤差を軽減し
て、事故点までの距離を正確に算出している。
とし、各々の端子電圧の回線間差電圧が略零である性質
を利用している。即ち、回線の正相電気量の差分量を使
って、各端子電圧の大きさによって生じる誤差を軽減し
て、事故点までの距離を正確に算出している。
【００２０】本発明の［請求項５］に係る事故点標定装
置は、［請求項４］において第６の手段を事故発生回線
でない側の回線の正相電圧及び正相電流を零にすること
により事故点までの距離を算出する構成とした。
置は、［請求項４］において第６の手段を事故発生回線
でない側の回線の正相電圧及び正相電流を零にすること
により事故点までの距離を算出する構成とした。
【００２１】［請求項５］は事故回線でない側の電気量
を強制的に零にすることにより、平行２回線送電線にお
いて片回線が休止の場合も含め、単一回線の場合でも事
故点までの距離が算出可能となるようにしている。
を強制的に零にすることにより、平行２回線送電線にお
いて片回線が休止の場合も含め、単一回線の場合でも事
故点までの距離が算出可能となるようにしている。
【００２２】本発明の［請求項６］に係る事故点標定装
置は、［請求項４］において第６の手段を平行２回線送
電線の両回線が運用中に事故が発生した場合は、請求項
４に記載の第６の手段と同じ方法で事故点までの距離を
算出する。そして、片回線停止時は、停止回線の正相電
圧及び正相電流を零にすることにより事故点までの距離
を算出する構成とした。
置は、［請求項４］において第６の手段を平行２回線送
電線の両回線が運用中に事故が発生した場合は、請求項
４に記載の第６の手段と同じ方法で事故点までの距離を
算出する。そして、片回線停止時は、停止回線の正相電
圧及び正相電流を零にすることにより事故点までの距離
を算出する構成とした。
【００２３】［請求項６］は、平行２回線送電線に適用
された場合、送電線の運用状態によって［請求項４］，
［請求項５］で示した標定方式を切り替えて事故点まで
の距離を算出するようにしている。
された場合、送電線の運用状態によって［請求項４］，
［請求項５］で示した標定方式を切り替えて事故点まで
の距離を算出するようにしている。
【００２４】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る事故点標定装
置の実施の形態を示すシステム構成図である。本図では
２端子送電線として示しているが、３端子以上の多端子
送電線でも同様である。２０１，２０２は標定の対象と
なる平行２回線送電線である。Ａ端子側から説明する。
１１Ａ，１２Ａは各々１Ｌ，２Ｌの変流器、２１Ａ，２
２Ａは各々１Ｌ，２Ｌの変成器である。
置の実施の形態を示すシステム構成図である。本図では
２端子送電線として示しているが、３端子以上の多端子
送電線でも同様である。２０１，２０２は標定の対象と
なる平行２回線送電線である。Ａ端子側から説明する。
１１Ａ，１２Ａは各々１Ｌ，２Ｌの変流器、２１Ａ，２
２Ａは各々１Ｌ，２Ｌの変成器である。
【００２５】３１Ａ，３２Ａは送電線２０１，２０２を
保護するＰＣＭリレーであり、各々変流器１１Ａ，１２
Ａ及び変成器２１Ａ，２２Ａを介して電流，電圧データ
を取り込み、対向端子であるＢ端子に設置される３１
Ｂ，３２ＢのＰＣＭリレー装置と絶えずサンプリング同
期を取りながら電気量データを送受信している。
保護するＰＣＭリレーであり、各々変流器１１Ａ，１２
Ａ及び変成器２１Ａ，２２Ａを介して電流，電圧データ
を取り込み、対向端子であるＢ端子に設置される３１
Ｂ，３２ＢのＰＣＭリレー装置と絶えずサンプリング同
期を取りながら電気量データを送受信している。
【００２６】１は本実施の形態の事故点標定装置であ
り、ＰＣＭリレーからのデータ受信を行なうデータ受信
部１１（第１の手段）、事故検出を行なう事故検出部１
２（第２の手段）、データ記憶を行なうデータ記憶部１
３（第３の手段）、受信データの回線間の同期補正処理
を行なう同期補正部１４（第４の手段）、標定演算に必
要な整定値を設定する整定部１５（第５の手段）、標定
演算を行なう標定演算部１６（第６の手段）及び結果の
出力を行なう結果出力部１７（第７の手段）から構成さ
れる。
り、ＰＣＭリレーからのデータ受信を行なうデータ受信
部１１（第１の手段）、事故検出を行なう事故検出部１
２（第２の手段）、データ記憶を行なうデータ記憶部１
３（第３の手段）、受信データの回線間の同期補正処理
を行なう同期補正部１４（第４の手段）、標定演算に必
要な整定値を設定する整定部１５（第５の手段）、標定
演算を行なう標定演算部１６（第６の手段）及び結果の
出力を行なう結果出力部１７（第７の手段）から構成さ
れる。
【００２７】ＰＣＭリレーからのデータ受信を行なう第
１の手段では、ＰＣＭリレー３１Ａの送受信信号及びＰ
ＣＭリレー３２Ａの送受信信号を受信することにより送
電線全端子分の電気量データを獲得すると同時に、ＰＣ
Ｍリレー３１Ａ，３２Ａ各々の自端送信信号を受信した
タイミングを計測している。
１の手段では、ＰＣＭリレー３１Ａの送受信信号及びＰ
ＣＭリレー３２Ａの送受信信号を受信することにより送
電線全端子分の電気量データを獲得すると同時に、ＰＣ
Ｍリレー３１Ａ，３２Ａ各々の自端送信信号を受信した
タイミングを計測している。
【００２８】事故検出を行なう第２の手段は、第１の手
段で受信した電気量データを使用して事故検出の判定を
行ない、事故検出した際には起動信号を出力する構成と
している。事故検出そのものは自端電気量データだけを
使用した過電流判定、全端子電気量を使用した差動電流
判定等様々な判定方法が考えられるが、確実に送電線の
内部事故判定を行なうためには差動電流判定を適用する
方が好ましい。
段で受信した電気量データを使用して事故検出の判定を
行ない、事故検出した際には起動信号を出力する構成と
している。事故検出そのものは自端電気量データだけを
使用した過電流判定、全端子電気量を使用した差動電流
判定等様々な判定方法が考えられるが、確実に送電線の
内部事故判定を行なうためには差動電流判定を適用する
方が好ましい。
【００２９】データ記憶を行なう第３の手段は、第１の
手段にて受信した全端子の電気量データを常時記憶更新
している。そして、第２の手段からの起動信号を受け付
けた際に、標定演算に使用するための事故発生中の全端
子分の電気量データを記憶保存させる。
手段にて受信した全端子の電気量データを常時記憶更新
している。そして、第２の手段からの起動信号を受け付
けた際に、標定演算に使用するための事故発生中の全端
子分の電気量データを記憶保存させる。
【００３０】一般的にＰＣＭリレーは送電線１回線毎に
独立した構成となっている。即ち、同一回線の自端−相
手端間、例えばＰＣＭリレー３１Ａ，３１Ｂ間あるいは
３２Ａ，３２Ｂ間ではサンプリング同期が取られている
が、１Ｌ−２ＬのＰＣＭリレー装置間ではサンプリング
同期が取られておらず、非同期の関係になっている。こ
のため第３の手段で記憶保存された全端子分のデータは
そのままでは標定演算に供することができない。
独立した構成となっている。即ち、同一回線の自端−相
手端間、例えばＰＣＭリレー３１Ａ，３１Ｂ間あるいは
３２Ａ，３２Ｂ間ではサンプリング同期が取られている
が、１Ｌ−２ＬのＰＣＭリレー装置間ではサンプリング
同期が取られておらず、非同期の関係になっている。こ
のため第３の手段で記憶保存された全端子分のデータは
そのままでは標定演算に供することができない。
【００３１】そこで、受信データの回線間の同期補正処
理を行なう第４の手段では、第１の手段にてＰＣＭリレ
ーからの自端送信信号受信時に計測した受信タイミング
の情報をもとに１−２Ｌ間の同期補正を行なう。例え
ば、１ＬＰＣＭリレー３１Ａと２ＬＰＣＭリレー３２Ａ
からの自端送信信号の受信タイミング差がθであった場
合、（８）式を使うことによって２Ｌ側ＰＣＭリレーか
ら受信した電気量データを１Ｌ側ＰＣＭリレーのサンプ
リングタイミングでサンプリングを行なったデータ系列
に変換することができる。
理を行なう第４の手段では、第１の手段にてＰＣＭリレ
ーからの自端送信信号受信時に計測した受信タイミング
の情報をもとに１−２Ｌ間の同期補正を行なう。例え
ば、１ＬＰＣＭリレー３１Ａと２ＬＰＣＭリレー３２Ａ
からの自端送信信号の受信タイミング差がθであった場
合、（８）式を使うことによって２Ｌ側ＰＣＭリレーか
ら受信した電気量データを１Ｌ側ＰＣＭリレーのサンプ
リングタイミングでサンプリングを行なったデータ系列
に変換することができる。
【数５】 ｖ2m＝ｖ2n cosθ−（√３ｖ2n−２ｖ2n-1） sinθ …（8-1 ） ｉ2m＝ｉ2n cosθ−（√３ｉ2n−２ｉ2n-1） sinθ …（8-2 ） 但し、 ｖ2m，ｉ2m：２Ｌの電圧、電流データのサンプル値。 ｍ：１Ｌ側と等価なサンプリング時系列。 ｎ：データ収集装置から受信した時点の２Ｌデータのサ
ンプリング時系列。
ンプリング時系列。
【００３２】標定演算に必要な整定値を設定する第５の
手段では、標定演算に必要な送電線の３相分のインピー
ダンス値を整定として設定し、標定演算部に受け渡す。
本事故点標定装置では対称分の内正相電気量を抽出して
事故点までの距離を演算するが、一般的に送電線のイン
ピーダンス値は、自己、相互インピーダンス共３相間で
異なっている非対称な関係にある。そのため、不平衡分
を考慮するため整定値として設定するインピーダンス値
は正相インピーダンスではなく、３相分のインピーダン
ス値としている。
手段では、標定演算に必要な送電線の３相分のインピー
ダンス値を整定として設定し、標定演算部に受け渡す。
本事故点標定装置では対称分の内正相電気量を抽出して
事故点までの距離を演算するが、一般的に送電線のイン
ピーダンス値は、自己、相互インピーダンス共３相間で
異なっている非対称な関係にある。そのため、不平衡分
を考慮するため整定値として設定するインピーダンス値
は正相インピーダンスではなく、３相分のインピーダン
ス値としている。
【００３３】例えば、送電線での線路降下電圧は、（１
４）式に示すように３相ベースで演算したものを正相量
に変換することで算出するようにする。こうすることに
より、送電線のインピーダンスが３相間で不平衡であっ
たとしても正確に線路電圧を算出することが可能にな
る。
４）式に示すように３相ベースで演算したものを正相量
に変換することで算出するようにする。こうすることに
より、送電線のインピーダンスが３相間で不平衡であっ
たとしても正確に線路電圧を算出することが可能にな
る。
【００３４】しかしながら、インピーダンス値の３相間
不平衡分が比較的小さければ、（１４）式のような厳密
な他回線からの電磁誘導分を補償せず、正相インピーダ
ンスのみでの演算でも事故点までの距離を正確に算出で
きることは言うまでもない。又、他回線からの電磁誘導
分の簡易的な補償方法として、距離リレー等で一般的に
採用されている自回線及び（あるいは）隣回線からの零
相電流補償を実施する手法もある。
不平衡分が比較的小さければ、（１４）式のような厳密
な他回線からの電磁誘導分を補償せず、正相インピーダ
ンスのみでの演算でも事故点までの距離を正確に算出で
きることは言うまでもない。又、他回線からの電磁誘導
分の簡易的な補償方法として、距離リレー等で一般的に
採用されている自回線及び（あるいは）隣回線からの零
相電流補償を実施する手法もある。
【数６】 ＶL1＝｛ｚrr・Ｉr ＋ｚrs・Ｉs ＋ｚrt・Ｉt ＋ｚrr ′・Ｉr ′＋ｚrs′・Ｉs ′＋ｚrt′・Ｉt ′｝1 ……………………………（１４） 但し、 ＶL1：線路正相電圧。 ｚ′：隣回線相互インピーダンス、Ｉ′：隣回線電流。 ｒ，ｓ，ｔ：相。 ｛ ｝１：正相変換。
【００３５】標定演算を行なう第６の手段では、第４の
手段で同期補正を実施した後の全端子電気量データ及び
第５の手段から渡されるインピーダンス整定を使って、
（４）あるいは（６）式等で事故点までの距離を求める
標定演算を行なう。結果の出力を行なう第７の手段では
第６の手段で得られた標定結果を外部に出力する。
手段で同期補正を実施した後の全端子電気量データ及び
第５の手段から渡されるインピーダンス整定を使って、
（４）あるいは（６）式等で事故点までの距離を求める
標定演算を行なう。結果の出力を行なう第７の手段では
第６の手段で得られた標定結果を外部に出力する。
【００３６】本実施の形態によれば、伝送速度上の制約
があっても対向端子の電圧データの伝送量を必要最小限
に抑え、且つ回線間の電気量データ間のサンプリング同
期が事前に取られていなくても、事故点の残り電圧に影
響されず、事故相を選別する機能を要せずに測距が可能
である。
があっても対向端子の電圧データの伝送量を必要最小限
に抑え、且つ回線間の電気量データ間のサンプリング同
期が事前に取られていなくても、事故点の残り電圧に影
響されず、事故相を選別する機能を要せずに測距が可能
である。
【００３７】図２は［請求項２］に係る事故点標定装置
を説明する図である。［請求項２］では１，２Ｌ各々の
ＰＣＭリレーから受信した電気量データ間の同期補正を
実施する方法を提案しているが、これは１Ｌ，２Ｌ各自
端ＰＣＭリレーからの送信信号が送信されてから本事故
点標定装置に受信されるまでの時間遅れの差は無視可能
であること、及びＰＣＭリレーの送信信号の送信タイミ
ングは該ＰＣＭリレーのサンプリング信号に同期してい
ることを利用している。
を説明する図である。［請求項２］では１，２Ｌ各々の
ＰＣＭリレーから受信した電気量データ間の同期補正を
実施する方法を提案しているが、これは１Ｌ，２Ｌ各自
端ＰＣＭリレーからの送信信号が送信されてから本事故
点標定装置に受信されるまでの時間遅れの差は無視可能
であること、及びＰＣＭリレーの送信信号の送信タイミ
ングは該ＰＣＭリレーのサンプリング信号に同期してい
ることを利用している。
【００３８】図２（Ａ）は１ＬＰＣＭリレーのサンプリ
ング信号（ＳＨＰ）、（Ｂ）は２ＬＰＣＭリレーのサン
プリング信号を示し、この両者にはθ１だけのタイミン
グ差がある状態を示している。このように一般的に１Ｌ
−２ＬのＰＣＭリレー間はサンプリングタイミングが非
同期の関係になっている。又、（Ｃ），（Ｄ）は各々事
故点標定装置が１Ｌ及び２ＬＰＣＭリレーの自端送信信
号を受信したタイミングを示している。
ング信号（ＳＨＰ）、（Ｂ）は２ＬＰＣＭリレーのサン
プリング信号を示し、この両者にはθ１だけのタイミン
グ差がある状態を示している。このように一般的に１Ｌ
−２ＬのＰＣＭリレー間はサンプリングタイミングが非
同期の関係になっている。又、（Ｃ），（Ｄ）は各々事
故点標定装置が１Ｌ及び２ＬＰＣＭリレーの自端送信信
号を受信したタイミングを示している。
【００３９】１Ｌ，２Ｌ各ＰＣＭリレーからの自端送信
信号が送信されてから本事故点標定装置に受信されるま
での時間遅れの差は無視可能である、即ち、図２中にお
いてｔ１＝ｔ２の関係が成立する。且つ、ＰＣＭリレー
の送信信号の送信タイミングは該ＰＣＭリレーのサンプ
リング信号に同期していることから、１Ｌ−２ＬＰＣＭ
リレー各々のサンプリングタイミング差θ１と事故点標
定装置が１Ｌ及び２ＬＰＣＭリレーの自端送信信号を受
信したタイミング差θ２の間にはθ１＝θ２の関係が成
立する。
信号が送信されてから本事故点標定装置に受信されるま
での時間遅れの差は無視可能である、即ち、図２中にお
いてｔ１＝ｔ２の関係が成立する。且つ、ＰＣＭリレー
の送信信号の送信タイミングは該ＰＣＭリレーのサンプ
リング信号に同期していることから、１Ｌ−２ＬＰＣＭ
リレー各々のサンプリングタイミング差θ１と事故点標
定装置が１Ｌ及び２ＬＰＣＭリレーの自端送信信号を受
信したタイミング差θ２の間にはθ１＝θ２の関係が成
立する。
【００４０】したがって、事故点標定装置が１Ｌ及び２
ＬＰＣＭリレーの自端送信信号を受信したタイミング差
θ２を計測し、１Ｌ，２Ｌどちらかのデータを基準に
（８）式等でθ２の分だけ位相補正を行えば、あたかも
位相補正を実施した側のデータは、基準とした側のサン
プリング信号で生成されたデータと見なすことが可能と
なる。
ＬＰＣＭリレーの自端送信信号を受信したタイミング差
θ２を計測し、１Ｌ，２Ｌどちらかのデータを基準に
（８）式等でθ２の分だけ位相補正を行えば、あたかも
位相補正を実施した側のデータは、基準とした側のサン
プリング信号で生成されたデータと見なすことが可能と
なる。
【００４１】図３は［請求項３］に係る事故点標定装置
を説明する図である。［請求項３］では［請求項２］と
同様１，２Ｌ各々のＰＣＭリレーから受信した電気量デ
ータ間の同期補正を実施する方法を提案している。［請
求項３］の基本的な考え方は［請求項２］と同様であ
り、１Ｌ，２Ｌ各自端ＰＣＭリレーからの送信信号が送
信されてから本事故点標定装置に受信されるまでの時間
遅れの差は無視可能であること、及びＰＣＭリレーの送
信信号の送信タイミングは該ＰＣＭリレーのサンプリン
グ信号に同期していることを利用している。
を説明する図である。［請求項３］では［請求項２］と
同様１，２Ｌ各々のＰＣＭリレーから受信した電気量デ
ータ間の同期補正を実施する方法を提案している。［請
求項３］の基本的な考え方は［請求項２］と同様であ
り、１Ｌ，２Ｌ各自端ＰＣＭリレーからの送信信号が送
信されてから本事故点標定装置に受信されるまでの時間
遅れの差は無視可能であること、及びＰＣＭリレーの送
信信号の送信タイミングは該ＰＣＭリレーのサンプリン
グ信号に同期していることを利用している。
【００４２】図３（Ｅ）に示す通り、事故点標定装置内
に基準クロック信号を設け、事故点標定装置が１Ｌ及び
２ＬＰＣＭリレーの自端送信信号を受信したときの受信
タイミングと前記基準クロックとの偏差θ１、θ２を計
測する。そして（８）式等により、１ＬＰＣＭリレーか
ら受信した電気量データに対してはθ１だけ位相補正を
実施し、２ＬＰＣＭリレーから受信した電気量データに
対してはθ２だけ位相補正を実施することにより、あた
かも１Ｌ，２Ｌ各々の電気量データが事故点標定装置が
持つ基準クロックでサンプリングされたものと見なすこ
とができるようになり、標定演算に供することが可能と
なる。
に基準クロック信号を設け、事故点標定装置が１Ｌ及び
２ＬＰＣＭリレーの自端送信信号を受信したときの受信
タイミングと前記基準クロックとの偏差θ１、θ２を計
測する。そして（８）式等により、１ＬＰＣＭリレーか
ら受信した電気量データに対してはθ１だけ位相補正を
実施し、２ＬＰＣＭリレーから受信した電気量データに
対してはθ２だけ位相補正を実施することにより、あた
かも１Ｌ，２Ｌ各々の電気量データが事故点標定装置が
持つ基準クロックでサンプリングされたものと見なすこ
とができるようになり、標定演算に供することが可能と
なる。
【００４３】［請求項３］では、事故点標定装置に基準
となるクロック信号を持たせ、１Ｌ，２Ｌ各自端ＰＣＭ
リレーからの送信信号を本事故点標定装置で受信した際
の各受信タイミングと前記基準クロックとの偏差を計測
し、各々の偏差分だけ受信した電気量データに対し位相
補正行なうことで同期補正機能を実現している。
となるクロック信号を持たせ、１Ｌ，２Ｌ各自端ＰＣＭ
リレーからの送信信号を本事故点標定装置で受信した際
の各受信タイミングと前記基準クロックとの偏差を計測
し、各々の偏差分だけ受信した電気量データに対し位相
補正行なうことで同期補正機能を実現している。
【００４４】図４は［請求項４］に係る事故点標定装置
を説明する図であり、１，２Ｌ各々のＰＣＭリレーから
受信した全端子（図４では２端子送電線の場合を示す）
電気量データを使った事故点標定演算の方法を示すもの
である。前述したように事故相選別を要さず、伝送容量
の制約からどんな事故であっても測距できる対称分電気
量としては正相電気量がある。正相電気量は対称座標法
の対称分（正相，逆相，零相）の１つで、どんな事故ケ
ースでも必ず存在するので事故相を検出せずに所望の機
能を達成できる。
を説明する図であり、１，２Ｌ各々のＰＣＭリレーから
受信した全端子（図４では２端子送電線の場合を示す）
電気量データを使った事故点標定演算の方法を示すもの
である。前述したように事故相選別を要さず、伝送容量
の制約からどんな事故であっても測距できる対称分電気
量としては正相電気量がある。正相電気量は対称座標法
の対称分（正相，逆相，零相）の１つで、どんな事故ケ
ースでも必ず存在するので事故相を検出せずに所望の機
能を達成できる。
【００４５】しかし、正相に対して零相は地絡事故のみ
（短絡では発生しない）、逆相は不平衡事故のみ（３相
短絡事故では発生しない）発生するので、事故相を検出
せずに事故点を標定するには不適である。だが、正相電
気量を使うと、言うまでもなく正相電圧は（１０）式で
（事故点抵抗は零）に示すように事故点電圧が零になら
ない（電気学会編：安藤文郎他著「保護継電工学」第３
章）ので、一端判定方式による標定計算量としては不適
である。
（短絡では発生しない）、逆相は不平衡事故のみ（３相
短絡事故では発生しない）発生するので、事故相を検出
せずに事故点を標定するには不適である。だが、正相電
気量を使うと、言うまでもなく正相電圧は（１０）式で
（事故点抵抗は零）に示すように事故点電圧が零になら
ない（電気学会編：安藤文郎他著「保護継電工学」第３
章）ので、一端判定方式による標定計算量としては不適
である。
【数７】 ３相短絡（３φＳ）……ＶF1＝０（ＶaF＝ＶbF＝ＶCF＝０） …(10-1) ２相短絡（２φＳ）……ＶF1＝ＥF1／２（ＶbF＝ＶCF＝０） …(10-2) １相地絡（１φＧ）……ＶF1＊ＥF1／３（ＶaF＝０） …(10-3) ２相地絡（２φＧ）……ＶF1＊ＥF1／２（ＶbF＝ＶCF＝０） …(10-4) 但し、 ＥF1：事故点事故前電圧。＊印はほゞ等しいことを意味
する。
する。
【００４６】前記した通り、３相短絡の場合を除き事故
点抵抗の有無に拘わらず事故点における正相電圧は必ず
残る。この対策として、事故点の正相電圧の影響を受け
ない方式として対向端子の電気量も使う方式がある。広
く運用されている平行２回線送電線の端子Ａと端子Ｂ間
に事故が発生した場合、両端子の正相電圧ＶA( )1 ，Ｖ
B( )1 と正相電流ＩＡA( )1 ，ＩB( )1 と事故点正相電
圧ＶF( )1 の関係は次式の通りである（（ ）＝１，
２：回線を示す）。本原理の次式を説明する系統図を図
５に示す。
点抵抗の有無に拘わらず事故点における正相電圧は必ず
残る。この対策として、事故点の正相電圧の影響を受け
ない方式として対向端子の電気量も使う方式がある。広
く運用されている平行２回線送電線の端子Ａと端子Ｂ間
に事故が発生した場合、両端子の正相電圧ＶA( )1 ，Ｖ
B( )1 と正相電流ＩＡA( )1 ，ＩB( )1 と事故点正相電
圧ＶF( )1 の関係は次式の通りである（（ ）＝１，
２：回線を示す）。本原理の次式を説明する系統図を図
５に示す。
【数８】 ＶA11 ＝Ｘ・（ＺS1L ・ＩA1L ＋Ｚm1L ・ＩA2L ）1 ＋ＶF11 ＶB11 ＝（Ｌ−Ｘ）・（ＺS1L ・ＩB1L ＋Ｚm1L ・ＩB2L ）1 ＋ＶF11 ＶA21 ＝Ｘ・（ＺS2L ・ＩA2L ＋Ｚm2L ・ＩA1L ）1 ＋ＶF21 ＶB21 ＝（Ｌ−Ｘ）・（ＺS2L ・ＩB2L ＋Ｚm2L ・ＩB1L ）1 ＋ＶF21 …………………………………………（１１） 但し、 Ｌ：端子Ａ，Ｂ間の線路長。 Ｘ：端子Ａから事故点までの距離。添え字第２文字目は
回線を示す。
回線を示す。
【００４７】ここで、Ｚ( )1L ，Ｚ( )2L は＃１，＃２
回線の単位長当たりのインピーダンスであり、対称であ
れば、Ｚ( )1L ＝Ｚ( )2L であることは言うまでもな
い。（１１）式から（１２）式のように測距できる。
回線の単位長当たりのインピーダンスであり、対称であ
れば、Ｚ( )1L ＝Ｚ( )2L であることは言うまでもな
い。（１１）式から（１２）式のように測距できる。
【数９】
【００４８】図４は演算式（１２）を説明する図であ
る。図４において、（ａ）では２回線送電線の一方の端
子Ａの回線の正相電圧ＶA1L ，ＶA2L の差分の正相電圧
△ＶA1を得る。一方、（ｂ）では２回線送電線の一方の
端子Ｂの回線の正相電圧ＶB1L，ＶB2L の差分の正相電
圧△VB1 を得る。（ｃ）では予め整定部にて整定された
当該送電線の端子Ａと端子Ｂの間の各回線の線路長Ｌ、
線路インピーダンスＺS1 L ，ＺS2L 及び隣回線からの相
互インピーダンスＺm1L ，Ｚm2L から｛（ＺS1L・Ｉ
B1L ＋Ｚm1L ・ＩB2L ）−（ＺS2L ・ＩB2L ＋Ｚm2L ・
ＩB1L ）｝×Ｌを得る。
る。図４において、（ａ）では２回線送電線の一方の端
子Ａの回線の正相電圧ＶA1L ，ＶA2L の差分の正相電圧
△ＶA1を得る。一方、（ｂ）では２回線送電線の一方の
端子Ｂの回線の正相電圧ＶB1L，ＶB2L の差分の正相電
圧△VB1 を得る。（ｃ）では予め整定部にて整定された
当該送電線の端子Ａと端子Ｂの間の各回線の線路長Ｌ、
線路インピーダンスＺS1 L ，ＺS2L 及び隣回線からの相
互インピーダンスＺm1L ，Ｚm2L から｛（ＺS1L・Ｉ
B1L ＋Ｚm1L ・ＩB2L ）−（ＺS2L ・ＩB2L ＋Ｚm2L ・
ＩB1L ）｝×Ｌを得る。
【００４９】（ｄ）では（ｃ）で得られた３相電圧値か
ら正相電圧［｛（ＺS1L ・ＩB1L ＋Ｚm1L ・ＩB2L ）−
（ＺS2L ・ＩB2L ＋Ｚm2L ・ＩB1L ）｝×Ｌ］1 を得
る。（ｅ）では、線路インピーダンスＺS1L ，ＺS2L 及
び隣回線からの相互インピーダンスＺm1L ，Ｚm2L から
事故電流による当該線路における単位長当たりの３相電
圧降下分（ＺS1L ・Ｉd1L ＋Ｚm1L ・Ｉd2L ）−（Ｚ
S2L ・Ｉd2L ＋Ｚm2L ・Ｉ d1L )を算出する。
ら正相電圧［｛（ＺS1L ・ＩB1L ＋Ｚm1L ・ＩB2L ）−
（ＺS2L ・ＩB2L ＋Ｚm2L ・ＩB1L ）｝×Ｌ］1 を得
る。（ｅ）では、線路インピーダンスＺS1L ，ＺS2L 及
び隣回線からの相互インピーダンスＺm1L ，Ｚm2L から
事故電流による当該線路における単位長当たりの３相電
圧降下分（ＺS1L ・Ｉd1L ＋Ｚm1L ・Ｉd2L ）−（Ｚ
S2L ・Ｉd2L ＋Ｚm2L ・Ｉ d1L )を算出する。
【００５０】（ｆ）では（ｃ）で得られた３相電圧値か
ら正相電圧［（ＺS1L ・Ｉd1L ＋Ｚ m1L ・Ｉd2L ）−
（ＺS2L ・Ｉd2L ＋Ｚm2L ・Ｉd1L ）］1 を得る。
（ｇ）では、（ａ）〜（ｆ）で得た各項により、（１
２）式に示す演算式により事故点までの距離を算出す
る。
ら正相電圧［（ＺS1L ・Ｉd1L ＋Ｚ m1L ・Ｉd2L ）−
（ＺS2L ・Ｉd2L ＋Ｚm2L ・Ｉd1L ）］1 を得る。
（ｇ）では、（ａ）〜（ｆ）で得た各項により、（１
２）式に示す演算式により事故点までの距離を算出す
る。
【００５１】本実施の形態によれば、平行２回線送電線
において各々の端子電圧の回線間差電圧が略零である性
質を利用し、回線の正相電気量の差分量を使うことによ
って、各端子電圧の大きさによって生じる誤差を軽減し
て事故点までの距離を正確に算出できる。
において各々の端子電圧の回線間差電圧が略零である性
質を利用し、回線の正相電気量の差分量を使うことによ
って、各端子電圧の大きさによって生じる誤差を軽減し
て事故点までの距離を正確に算出できる。
【００５２】図６は［請求項５］に係る事故点標定装置
を説明する図であり、１，２Ｌ各々のＰＣＭリレーから
受信した全端子（図６では２端子送電線の場合を示す）
電気量データを使った事故点標定演算の方法を示すもの
である。［請求項４］では回線間の差分を取ることによ
って各端子電圧の大きさによって生じる誤差を軽減して
事故点までの距離を正確に算出したが、これは平行２回
線送電線が適用できるのは２回線共運用されている場合
に限定される。
を説明する図であり、１，２Ｌ各々のＰＣＭリレーから
受信した全端子（図６では２端子送電線の場合を示す）
電気量データを使った事故点標定演算の方法を示すもの
である。［請求項４］では回線間の差分を取ることによ
って各端子電圧の大きさによって生じる誤差を軽減して
事故点までの距離を正確に算出したが、これは平行２回
線送電線が適用できるのは２回線共運用されている場合
に限定される。
【数１０】
【００５３】しかしながら、事故回線のみに着目した
（１３）式を適用することにより、隣回線側が運用され
ていようとされていまいと事故点までの距離を算出する
ことができる。図６により、この内容を詳しく説明す
る。図６において、（ｃ）では予め整定部にて整定され
た当該送電線の端子Ａと端子Ｂの間の各回線の線路長
Ｌ、線路インピーダンスＺS1L ，ＺS2L 及び隣回線から
の相互インピーダンスＺm1L，Ｚm2L から（ＺS1L ・Ｉ
B1L ＋Ｚm1L ・ＩB2L ）×Ｌを得る。
（１３）式を適用することにより、隣回線側が運用され
ていようとされていまいと事故点までの距離を算出する
ことができる。図６により、この内容を詳しく説明す
る。図６において、（ｃ）では予め整定部にて整定され
た当該送電線の端子Ａと端子Ｂの間の各回線の線路長
Ｌ、線路インピーダンスＺS1L ，ＺS2L 及び隣回線から
の相互インピーダンスＺm1L，Ｚm2L から（ＺS1L ・Ｉ
B1L ＋Ｚm1L ・ＩB2L ）×Ｌを得る。
【００５４】（ｄ）では（ｃ）で得られた３相電圧値か
ら正相電圧｛（ＺS1L ・ＩB1L ＋Ｚ m1L ・ＩB2L ）×
Ｌ｝1 を得る。（ｅ）では、線路インピーダンス
ＺS1L ，ＺS2 L 及び隣回線からの相互インピーダンスＺ
m1L ，Ｚm2L から事故電流による当該線路における単位
長当たりの３相電圧降下分（ＺS1L ・Ｉd1L ＋Ｚm1L ・
Ｉd2L）を算出する。
ら正相電圧｛（ＺS1L ・ＩB1L ＋Ｚ m1L ・ＩB2L ）×
Ｌ｝1 を得る。（ｅ）では、線路インピーダンス
ＺS1L ，ＺS2 L 及び隣回線からの相互インピーダンスＺ
m1L ，Ｚm2L から事故電流による当該線路における単位
長当たりの３相電圧降下分（ＺS1L ・Ｉd1L ＋Ｚm1L ・
Ｉd2L）を算出する。
【００５５】（ｆ）では（ｃ）で得られた３相電圧値か
ら正相電圧［（ＺS1L ・Ｉd1L ＋Ｚ m1L ・Ｉd2L ）］1
を得る。（ｇ）では（ｃ）〜（ｆ）で得た各項により、
（１３）式に示す演算式により事故点までの距離を算出
する。
ら正相電圧［（ＺS1L ・Ｉd1L ＋Ｚ m1L ・Ｉd2L ）］1
を得る。（ｇ）では（ｃ）〜（ｆ）で得た各項により、
（１３）式に示す演算式により事故点までの距離を算出
する。
【００５６】本実施の形態によれば、平行２回線送電線
において隣回線側の運用状態がどうなっていても事故点
までの距離を正確に算出可能な事故点標定装置を提供す
ることができる。
において隣回線側の運用状態がどうなっていても事故点
までの距離を正確に算出可能な事故点標定装置を提供す
ることができる。
【００５７】図７は［請求項６］に係る事故点標定装置
を説明する図である。前記したとおり、（１２）式に示
す演算式は、回線間の差分を取ることによって各端子電
圧の大きさによって生じる誤差を軽減して事故点までの
距離を正確に算出できるが、適用は２回線共運用されて
いる場合に限定される。
を説明する図である。前記したとおり、（１２）式に示
す演算式は、回線間の差分を取ることによって各端子電
圧の大きさによって生じる誤差を軽減して事故点までの
距離を正確に算出できるが、適用は２回線共運用されて
いる場合に限定される。
【００５８】一方、（１３）式に示す演算式は、前記電
圧量誤差の軽減効果は期待できないが、隣回線の運用状
態によらず標定が可能であるという利点がある。これら
のことより、事故発生時の全端子の遮断器状態を確認
し、最適な標定方式を選択する手法を提供するのが本請
求項の目的である。
圧量誤差の軽減効果は期待できないが、隣回線の運用状
態によらず標定が可能であるという利点がある。これら
のことより、事故発生時の全端子の遮断器状態を確認
し、最適な標定方式を選択する手法を提供するのが本請
求項の目的である。
【００５９】図７はその一実施例を示すものである。ス
テップＳ７１では各端子の遮断器情報を参照し、送電線
の運用状態を判断する。ステップＳ７２ではその結果に
より、平行２回線運用の場合は（１２）式の演算式を適
用するステップＳ７３へ進み、片回線運用の場合は（１
３）式の演算式を適用するステップＳ７４へ進み、標定
演算を実施する。こうすることにより、送電線の運用状
態に合わせて、最適な演算式を適用して事故点までの距
離を標定する事故点標定装置を提供することができる。
テップＳ７１では各端子の遮断器情報を参照し、送電線
の運用状態を判断する。ステップＳ７２ではその結果に
より、平行２回線運用の場合は（１２）式の演算式を適
用するステップＳ７３へ進み、片回線運用の場合は（１
３）式の演算式を適用するステップＳ７４へ進み、標定
演算を実施する。こうすることにより、送電線の運用状
態に合わせて、最適な演算式を適用して事故点までの距
離を標定する事故点標定装置を提供することができる。
【００６０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば送
電線を挟む端子の電気量データをＰＣＭリレーから取得
し、そのデータに対し回線間の同期補正を実施した上で
事故点を標定する方式において、各端子の電気量から所
定の電気量を作成し、それを正相変換して標定するよう
にしたので、事故相を選別せずに必要最小限の電気量で
精度良く事故点を標定することができる。
電線を挟む端子の電気量データをＰＣＭリレーから取得
し、そのデータに対し回線間の同期補正を実施した上で
事故点を標定する方式において、各端子の電気量から所
定の電気量を作成し、それを正相変換して標定するよう
にしたので、事故相を選別せずに必要最小限の電気量で
精度良く事故点を標定することができる。
【図１】本発明の［請求項１］に係る事故点標定装置の
実施の形態を示す構成図。
実施の形態を示す構成図。
【図２】本発明の［請求項２］に係る事故点標定装置を
説明する図。
説明する図。
【図３】本発明の［請求項３］に係る事故点標定装置を
説明する図。
説明する図。
【図４】本発明の［請求項４］に係る事故点標定装置の
実施の形態の処理内容を示すブロック図。
実施の形態の処理内容を示すブロック図。
【図５】２回線送電線と事故点との関係を示す図。
【図６】本発明の［請求項５］に係る事故点標定装置の
実施の形態の処理内容を示すブロック図。
実施の形態の処理内容を示すブロック図。
【図７】本発明の［請求項６］に係る事故点標定装置の
実施の形態の処理内容を示すブロック図。
実施の形態の処理内容を示すブロック図。
【図８】インピーダンス測定方式の原理を示す系統図。
【図９】ＰＣＭリレーの伝送方式を示す図。
１ 事故点標定装置 １１ 第１の手段 １２ 第２の手段 １３ 第３の手段 １４ 第４の手段 １５ 第５の手段 １６ 第６の手段 １７ 第７の手段 １Ａ 送電線 ２Ａ 変成器 ３Ａ 変流器 ２０１，２０２ 送電線 １１Ａ，１２Ａ，１１Ｂ，１２Ｂ 変流器 ２１Ａ，２２Ａ，２１Ｂ，２２Ｂ 変成器 ３１Ａ，３２Ａ，３１Ｂ，３２Ｂ ＰＣＭ電流差動リ
レー
レー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G033 AA02 AB01 AC02 AC04 AD15 AG14 5G047 AA04 AB05 BA06 BB01 BB04 CA01 CA07 5G058 EE02 EF01 EF02 EF03 EG09 EG15 EH02 EH03
Claims (6)
- 【請求項１】 １号線，２号線（以下、１Ｌ，２Ｌと称
す）送電線保護のために設置されている各々のＰＣＭ電
流差動リレー（以下、ＰＣＭリレーと称す）の送信及び
受信信号を受信し、且つ自端からの送信信号についての
受信タイミングを計測する機能を有する第１の手段と、
前記第１の手段で受信された電流データをもとに送電線
上の事故検出を行ない、事故を検出した際に起動信号を
出力する第２の手段と、前記第１の手段で受信した１
Ｌ，２Ｌ各々の自端子、相手端子の電気量データを常時
記憶しておき、前記第２の手段からの起動信号を受け付
けたときに、既に記憶していた１Ｌ，２Ｌ各々の自端子
及び対向端子の電気量データの事故発生中のある所定の
範囲を記憶保存する第３の手段と、 前記第１の手段で
自端送信信号のデータ受信時に計測された受信タイミン
グの情報をもとに、第３の手段で記憶保存されたデータ
に対し１Ｌ，２Ｌ回線間の同期補正処理を施す第４の手
段と、送電線の３相分のインピーダンス値及び線路長を
整定値として入力できる第５の手段と、前記第４の手段
において１Ｌ，２Ｌ回線間の同期補正処理が施された記
憶保存データと第５の手段で整定されたインピーダンス
整定及び線路長整定を用いて事故点までの距離を標定す
る第６の手段と、前記第６の手段で算出された標定値を
結果として外部へ出力をする第７の手段とを具備する事
を特徴とする事故点標定装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の事故点標定装置におい
て、１Ｌ，２Ｌ各々のＰＣＭリレーからの自端送信信号
を受信した際、第１の手段は１Ｌ，２Ｌ各々の受信タイ
ミング差を計測するように構成し、第４の手段は前記１
Ｌあるいは２Ｌの何れかを同期補正の基準とすると共
に、第１の手段で計測された受信タイミング差の分だけ
受信した電気量データに対し位相補正を行なうように構
成することを特徴とする事故点標定装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の事故点標定装置におい
て、第１の手段内に基準クロック信号を持たせ、１Ｌ，
２Ｌ各々のＰＣＭリレーからの自端送信信号を受信した
際、第１の手段は１Ｌ，２Ｌ各々の受信タイミングの基
準クロックに対する偏差を計測するように構成し、第４
の手段は前記第１の手段で受信した電気量データに対
し、前記第１の手段で計測した基準クロックに対する偏
差分だけ位相補正を行なうように構成することを特徴と
する事故点標定装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の事故点標定装置におい
て、第６の手段を次のように構成することを特徴とする
事故点標定装置。第４の手段にて同期補正がなされたＰ
ＣＭリレーからの１Ｌ，２Ｌ全端子分の電気量データを
使って、第６の手段にて下記手順により事故点標定を行
なう。 ２回線送電線の一方の端子Ａの各回線の正相電圧Ｖ
A1L ，ＶA2L の差分△Ｖ A1を算出する。 他方の端子Ｂの各回線の正相電圧ＶB1L ，ＶB2L の
差分△ＶB1を算出する。 端子Ｂの各回線の３相電流ＩB1L ，ＩB2L と、第５
の手段にて予め設定された当該送電線の端子Ａと端子Ｂ
の間の線路長Ｌと単位長当たりのインピーダンス値Ｚ
S1L ，ＺS2L 及び隣回線との間の単位長当たりの相互イ
ンピーダンス値Ｚm1 L ，Ｚm2L との積の差分の３相電圧
値｛（ＺS1L ・ＩB1L ＋Ｚm1L ・ＩB2L ）−（ＺS2L ・
ＩB2L ＋Ｚm2L ・ＩB1L ）｝×Ｌを算出する。 前記算出した３相電圧から正相電圧［｛（ＺS1L ・
ＩB1L ＋Ｚm1L ・ＩB2L）−（ＺS2L ・ＩB2L ＋Ｚm2L
・ＩB1L ）｝×Ｌ］1 を算出する。 端子Ａと端子Ｂの各回線の電流のベクトル和
Ｉd1L ，Ｉd2L を各３相分算出し、その３相分の電流と
第５の手段にて予め設定された当該送電線の端子Ａと端
子Ｂの間の単位長当たりのインピーダンス値ＺS1L ，Ｚ
S2L 及び隣回線との間の単位長当たりの相互インピーダ
ンス値Ｚm1L ，Ｚm2L との積の差分の３相電圧値｛（Ｚ
S1L ・Ｉd1L ＋Ｚm1L ・Ｉd2L ）−（ＺS2L ・Ｉd2L ＋
Ｚm2L ・Ｉd1L ）｝を算出する。 前記にて算出した３相電圧から正相電圧［｛（Ｚ
S1L ・Ｉd1L ＋Ｚm1L ・Ｉ d2L ）−（ＺS2L ・Ｉd2L ＋
Ｚm2L ・Ｉd1L ）｝1 を算出する。 で算出された正相電圧からで算出された正相電
圧を減じ、更にで算出された正相電圧を加算した値
［△ＶA1−△ＶB1＋｛（ＺS1L ・ＩB1L ＋Ｚm1L ・Ｉ
B2L ）−（ＺS2L ・ＩB2L ＋Ｚm2L ・ＩB1L ）｝×Ｌ］
1 をで算出された正相電圧で除して事故点までの距離
を算出する。 - 【請求項５】 請求項４記載の事故点標定装置におい
て、事故発生回線でない側の回線の正相電圧を零にする
ことにより事故点までの距離を算出する構成とすること
を特徴とする事故点標定装置。 - 【請求項６】 請求項４記載の事故点標定装置におい
て、平行２回線送電線の両回線が運用中に事故が発生し
た場合は、請求項４に記載の第６の手段と同じ方法で事
故点までの距離を算出し、片回線停止時は、停止回線の
正相電圧を零にすることにより事故点までの距離を算出
する構成とすることを特徴とする事故点標定装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11012025A JP2000214210A (ja) | 1999-01-20 | 1999-01-20 | 事故点標定装置 |
| US09/399,098 US6097280A (en) | 1999-01-20 | 1999-09-20 | Fault locator that uses positive-phase-sequence electricity |
| CN00100519A CN1261671A (zh) | 1999-01-20 | 2000-01-20 | 使用正相序电量的故障定位装置 |
| DE10002360A DE10002360A1 (de) | 1999-01-20 | 2000-01-20 | Fehlerlokalisierer |
| SE0000158A SE0000158L (sv) | 1999-01-20 | 2000-01-20 | Fellokalisator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11012025A JP2000214210A (ja) | 1999-01-20 | 1999-01-20 | 事故点標定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000214210A true JP2000214210A (ja) | 2000-08-04 |
Family
ID=11794079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11012025A Pending JP2000214210A (ja) | 1999-01-20 | 1999-01-20 | 事故点標定装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6097280A (ja) |
| JP (1) | JP2000214210A (ja) |
| CN (1) | CN1261671A (ja) |
| DE (1) | DE10002360A1 (ja) |
| SE (1) | SE0000158L (ja) |
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