JP2002071740A - 波形伝送による地絡検出システム - Google Patents
波形伝送による地絡検出システムInfo
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- JP2002071740A JP2002071740A JP2000260564A JP2000260564A JP2002071740A JP 2002071740 A JP2002071740 A JP 2002071740A JP 2000260564 A JP2000260564 A JP 2000260564A JP 2000260564 A JP2000260564 A JP 2000260564A JP 2002071740 A JP2002071740 A JP 2002071740A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 地絡事故地点の特定を確実に、かつ、低コス
トで行う。 【解決手段】 配電線の零相電圧および零相電流を検出
し、該零相電圧と零相電流の少なくとも一方が予め設定
された地絡検出閾値を越えた時点を含む所定時間におけ
る零相電圧と零相電流の波形データを時刻と共に地絡デ
ータとしてメモリ１８に記録し、該記録された地絡デー
タをセンター装置１又は６へ伝送する地絡検出装置５
と、該地絡検出装置から伝送される地絡データから零相
電圧と零相電流の位相差を算出し、地絡方向を判定する
センター装置とから成っている。
トで行う。 【解決手段】 配電線の零相電圧および零相電流を検出
し、該零相電圧と零相電流の少なくとも一方が予め設定
された地絡検出閾値を越えた時点を含む所定時間におけ
る零相電圧と零相電流の波形データを時刻と共に地絡デ
ータとしてメモリ１８に記録し、該記録された地絡デー
タをセンター装置１又は６へ伝送する地絡検出装置５
と、該地絡検出装置から伝送される地絡データから零相
電圧と零相電流の位相差を算出し、地絡方向を判定する
センター装置とから成っている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、配電線の地絡を検
出する地絡検出システムの改良に関するものである。
出する地絡検出システムの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】地絡検出システムは、配電線に設置され
た複数の地絡検出装置から情報を収集して、地絡事故地
点を特定するシステムである。図５に示されるように、
地絡検出システムが導入されていない場合は、変電所３
１の計器によって配電線３２の地絡事故３３を検知する
ことができるが、事故地点を特定するためには配電線３
２の全区域を巡視範囲３４として巡視しなければならな
い。
た複数の地絡検出装置から情報を収集して、地絡事故地
点を特定するシステムである。図５に示されるように、
地絡検出システムが導入されていない場合は、変電所３
１の計器によって配電線３２の地絡事故３３を検知する
ことができるが、事故地点を特定するためには配電線３
２の全区域を巡視範囲３４として巡視しなければならな
い。
【０００３】また、図６に示されるように、複数の地絡
検出装置３５，３６を配電線３２の所々に設置して、地
絡検出システムを導入すれば、巡視区間３４が限定さ
れ、原因個所発見までの時間短縮になると共に、巡視に
必要な人数が少なくても済むというシステム導入効果が
ある。
検出装置３５，３６を配電線３２の所々に設置して、地
絡検出システムを導入すれば、巡視区間３４が限定さ
れ、原因個所発見までの時間短縮になると共に、巡視に
必要な人数が少なくても済むというシステム導入効果が
ある。
【０００４】図６によって地絡検出システムの地絡事故
地点特定方法を説明する。地絡検出装置３５，３６は、
零相電圧Ｖ0 および零相電流Ｉ0 が入力され、その値が
動作値以上であった場合、地絡事故が発生したとして、
零相電圧Ｖ0 と零相電流Ｉ0の位相差を算出する。零相
電流Ｉ0 の位相が零相電圧Ｖ0 の位相より遅れていれ
ば、地絡事故が地絡検出装置３５，３６より電源側（変
電所３１側）で発生したと判定し、零相電流Ｉ0 の位相
が零相電圧Ｖ0 の位相より進んでいれば、地絡事故が地
絡検出装置３５，３６より負荷側（末端側）で発生した
と判定する。不図示のセンター装置は、何らかの通信手
段により、地絡検出装置３５，３６から地絡事故の方向
別情報を収集する。地絡検出装置３５は負荷側の方向で
地絡事故発生と判定し、地絡検出装置３６は電源側の方
向で地絡発生と判定しているので、地絡事故地点は地絡
検出装置３５と３６の間であると特定される。（センタ
ー装置と地絡検出装置間の通信手段がない場合は、地絡
検出装置に表示機能を持たせ、方向判別表示を確認しな
がら巡視を行う方法もある。）
地点特定方法を説明する。地絡検出装置３５，３６は、
零相電圧Ｖ0 および零相電流Ｉ0 が入力され、その値が
動作値以上であった場合、地絡事故が発生したとして、
零相電圧Ｖ0 と零相電流Ｉ0の位相差を算出する。零相
電流Ｉ0 の位相が零相電圧Ｖ0 の位相より遅れていれ
ば、地絡事故が地絡検出装置３５，３６より電源側（変
電所３１側）で発生したと判定し、零相電流Ｉ0 の位相
が零相電圧Ｖ0 の位相より進んでいれば、地絡事故が地
絡検出装置３５，３６より負荷側（末端側）で発生した
と判定する。不図示のセンター装置は、何らかの通信手
段により、地絡検出装置３５，３６から地絡事故の方向
別情報を収集する。地絡検出装置３５は負荷側の方向で
地絡事故発生と判定し、地絡検出装置３６は電源側の方
向で地絡発生と判定しているので、地絡事故地点は地絡
検出装置３５と３６の間であると特定される。（センタ
ー装置と地絡検出装置間の通信手段がない場合は、地絡
検出装置に表示機能を持たせ、方向判別表示を確認しな
がら巡視を行う方法もある。）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図７は金属接触による
地絡事故発生時の零相電圧Ｖ0 および零相電流Ｉ0 の波
形例を示し、図８は樹木接触による地絡事故発生時の零
相電圧Ｖ0 および零相電流Ｉ0 の波形例を示し、図９は
碍子不良による地絡事故発生時の零相電圧Ｖ0 および零
相電流Ｉ0 の波形例を示す。
地絡事故発生時の零相電圧Ｖ0 および零相電流Ｉ0 の波
形例を示し、図８は樹木接触による地絡事故発生時の零
相電圧Ｖ0 および零相電流Ｉ0 の波形例を示し、図９は
碍子不良による地絡事故発生時の零相電圧Ｖ0 および零
相電流Ｉ0 の波形例を示す。
【０００６】図７〜９に示されるように、地絡波形は地
絡原因によって異なる特徴を示し、地絡原因によっては
非常に歪んだ波形になることがある。また、間欠波形に
なったり、放電現象による巨大なインパルス性の波形を
含むものもある。このような波形から単純な処理によっ
て位相差を算出して地絡方向判定を行うと、誤判定をし
てしまう可能性がある。地絡方向判定を確実に行うため
には、高精度な信号処理が必要となり、そのため、地絡
検出装置がコスト高になってしまうという問題があっ
た。
絡原因によって異なる特徴を示し、地絡原因によっては
非常に歪んだ波形になることがある。また、間欠波形に
なったり、放電現象による巨大なインパルス性の波形を
含むものもある。このような波形から単純な処理によっ
て位相差を算出して地絡方向判定を行うと、誤判定をし
てしまう可能性がある。地絡方向判定を確実に行うため
には、高精度な信号処理が必要となり、そのため、地絡
検出装置がコスト高になってしまうという問題があっ
た。
【０００７】（発明の目的）本発明の目的は、地絡事故
地点の特定を確実に行うことができる低コストの地絡検
出システムを提供することである。
地点の特定を確実に行うことができる低コストの地絡検
出システムを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の本発明は、配電線の零相電圧および
零相電流を検出し、該零相電圧と零相電流の少なくとも
一方が予め設定された地絡検出閾値を越えた時点を含む
所定時間における零相電圧と零相電流の波形データを時
刻と共に地絡データとして記録し、該記録された地絡デ
ータをセンター装置へ伝送する地絡検出装置と、該地絡
検出装置から伝送される地絡データから零相電圧と零相
電流の位相差を算出し、地絡方向を判定するセンター装
置とから成る、波形伝送による地絡検出システムとする
ものである。
に、請求項１記載の本発明は、配電線の零相電圧および
零相電流を検出し、該零相電圧と零相電流の少なくとも
一方が予め設定された地絡検出閾値を越えた時点を含む
所定時間における零相電圧と零相電流の波形データを時
刻と共に地絡データとして記録し、該記録された地絡デ
ータをセンター装置へ伝送する地絡検出装置と、該地絡
検出装置から伝送される地絡データから零相電圧と零相
電流の位相差を算出し、地絡方向を判定するセンター装
置とから成る、波形伝送による地絡検出システムとする
ものである。
【０００９】また、請求項２記載の本発明は、前記地絡
検出装置が、停電を検出する停電検出手段を有し、停電
の有無に応じて、その時の前記地絡データを別々のメモ
リ領域に記録するように動作する請求項１に記載の、波
形伝送による地絡検出システムとするものである。
検出装置が、停電を検出する停電検出手段を有し、停電
の有無に応じて、その時の前記地絡データを別々のメモ
リ領域に記録するように動作する請求項１に記載の、波
形伝送による地絡検出システムとするものである。
【００１０】さらに、請求項３記載の本発明は、前記セ
ンター装置が、前記所定時間における零相電圧と零相電
流の波形データを複数の区間に分割し、零相電圧と零相
電流の商用周波数成分の合計が最も大きい区間の波形デ
ータから零相電圧と零相電流の位相差を算出し、地絡方
向を判定するように動作する請求項１に記載の、波形伝
送による地絡検出システムとするものである。
ンター装置が、前記所定時間における零相電圧と零相電
流の波形データを複数の区間に分割し、零相電圧と零相
電流の商用周波数成分の合計が最も大きい区間の波形デ
ータから零相電圧と零相電流の位相差を算出し、地絡方
向を判定するように動作する請求項１に記載の、波形伝
送による地絡検出システムとするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の一形態であ
る地絡検出システムの構成を示すものである。
る地絡検出システムの構成を示すものである。
【００１２】センター装置１は、ＰＨＳモデムユニット
２またはＩＳＤＮターミナルアダプタ、ＰＨＳ公衆網
３、セルステーション４を介して、地絡検出装置５との
無線通信を行う。また、地絡検出装置５の設置個所にお
いては、ノート型パソコンとそれに装着できるカード型
ＰＨＳから成る可搬型のセンター装置６がＰＨＳカード
モデム７を介して、ＰＨＳトランシーバモードにより、
地絡検出装置５との無線通信を行うこともできる。な
お、ＰＨＳは第二世代コードレス電話システム（ＰＥＲ
ＳＯＮＡＬ ＨＡＮＤＹ ＰＨＯＮＥ ＳＹＳＴＥＭ）
のことである。
２またはＩＳＤＮターミナルアダプタ、ＰＨＳ公衆網
３、セルステーション４を介して、地絡検出装置５との
無線通信を行う。また、地絡検出装置５の設置個所にお
いては、ノート型パソコンとそれに装着できるカード型
ＰＨＳから成る可搬型のセンター装置６がＰＨＳカード
モデム７を介して、ＰＨＳトランシーバモードにより、
地絡検出装置５との無線通信を行うこともできる。な
お、ＰＨＳは第二世代コードレス電話システム（ＰＥＲ
ＳＯＮＡＬ ＨＡＮＤＹ ＰＨＯＮＥ ＳＹＳＴＥＭ）
のことである。
【００１３】地絡検出装置５は、零相電圧Ｖ0 を検出す
る零相電圧検出器８、零相電流Ｉ0を検出する零相変流
器９、零相電圧Ｖ0 値と零相電流Ｉ0 値をデジタル化す
るＡ／Ｄ変換器１０，１１、配電線１２から変圧器１３
を介して電源を入力する電源回路１４、配電線１２の停
電を検出する停電検出回路１５、停電でも通信可能とす
るための２次電池１６、ＣＰＵなどの制御部１７、ＲＡ
Ｍなどのメモリ１８、時計１９およびＰＨＳモデム２０
から構成される。
る零相電圧検出器８、零相電流Ｉ0を検出する零相変流
器９、零相電圧Ｖ0 値と零相電流Ｉ0 値をデジタル化す
るＡ／Ｄ変換器１０，１１、配電線１２から変圧器１３
を介して電源を入力する電源回路１４、配電線１２の停
電を検出する停電検出回路１５、停電でも通信可能とす
るための２次電池１６、ＣＰＵなどの制御部１７、ＲＡ
Ｍなどのメモリ１８、時計１９およびＰＨＳモデム２０
から構成される。
【００１４】図２は地絡検出装置５の地絡検出動作を示
すブロック図である。地絡検出装置５は、零相電圧Ｖ0
と零相電流Ｉ0 を商用周波数の整数倍でサンプリングす
る。（本実施形態でのサンプリング周波数は商用周波６
０ＨZ の６４倍。）サンプリングした零相電圧Ｖ0 と零
相電流Ｉ0 を常時監視して、その１サイクル分が予め設
定された地絡動作値（地絡検出閾値：センター装置１ま
たは６からの指令により設定可能）を超えた場合に、地
絡データ収集条件判定を行う。地絡データ収集条件判定
においては、零相電圧Ｖ0 と零相電流Ｉ0 のＡＮＤある
いはＯＲの条件（センター装置１または６からの指令に
より設定可能）を満たしている場合に地絡が発生したと
認識して、地絡データの収集動作を行う。記録する零相
電圧Ｖ0と零相電流Ｉ0 の地絡波形データは、一時的に
保持していたとして地絡発生を認識した時点の１サイク
ルより前の４サイクル（プリトリガ部分）と、地絡発生
を認識した時点の１サイクルを含むそれ以降の１２サイ
クルからなる合計１６サイクルを１レコードとして記録
される。１６サイクルの地絡波形レコードをメモリ１８
に格納するときには、地絡動作値、収集条件、および時
刻を地絡波形レコードとともに記憶する。また、停電検
出回路１５により電源電圧（電源回路１４の出力）を監
視して停電の有無を判定し、停電有りであれば、停電有
りのメモリ領域に格納し、停電がなければ、停電無しの
メモリ領域に格納する。地絡検出動作はこれらの繰り返
しである。プリトリガ部分を記録するのは、地絡原因の
顕著な兆候が現れる地絡発生の過渡的な状況を記録して
地絡原因推定に活用するためである。
すブロック図である。地絡検出装置５は、零相電圧Ｖ0
と零相電流Ｉ0 を商用周波数の整数倍でサンプリングす
る。（本実施形態でのサンプリング周波数は商用周波６
０ＨZ の６４倍。）サンプリングした零相電圧Ｖ0 と零
相電流Ｉ0 を常時監視して、その１サイクル分が予め設
定された地絡動作値（地絡検出閾値：センター装置１ま
たは６からの指令により設定可能）を超えた場合に、地
絡データ収集条件判定を行う。地絡データ収集条件判定
においては、零相電圧Ｖ0 と零相電流Ｉ0 のＡＮＤある
いはＯＲの条件（センター装置１または６からの指令に
より設定可能）を満たしている場合に地絡が発生したと
認識して、地絡データの収集動作を行う。記録する零相
電圧Ｖ0と零相電流Ｉ0 の地絡波形データは、一時的に
保持していたとして地絡発生を認識した時点の１サイク
ルより前の４サイクル（プリトリガ部分）と、地絡発生
を認識した時点の１サイクルを含むそれ以降の１２サイ
クルからなる合計１６サイクルを１レコードとして記録
される。１６サイクルの地絡波形レコードをメモリ１８
に格納するときには、地絡動作値、収集条件、および時
刻を地絡波形レコードとともに記憶する。また、停電検
出回路１５により電源電圧（電源回路１４の出力）を監
視して停電の有無を判定し、停電有りであれば、停電有
りのメモリ領域に格納し、停電がなければ、停電無しの
メモリ領域に格納する。地絡検出動作はこれらの繰り返
しである。プリトリガ部分を記録するのは、地絡原因の
顕著な兆候が現れる地絡発生の過渡的な状況を記録して
地絡原因推定に活用するためである。
【００１５】地絡事故には、停電事故を伴う地絡と、事
故に到らない微地絡がある。微地絡は、零相電圧検出器
８や零相変流器９のアンバランスなどの要因によって検
出されるようなものもあるが、停電を伴う地絡に発展す
る可能性のあるものもある。微地絡はかなりの頻度で発
生するが、地絡検出装置５では微地絡でも検出し、記録
することができるような地絡動作値が設定される場合も
ある。地絡データをメモリ１８に格納するときに、メモ
リ１８の容量には限りがあるので、データでメモリ１８
の容量が埋まってしまった状態で、新たなデータを格納
するには、古いデータから順に上書きしていくことにな
る。メモリ領域を区切らないと、微地絡データが常に発
生しているような場合、停電を伴う重要な地絡データが
すぐに上書きされてしまう可能性がある。これを防ぐた
めに、停電の有無によってメモリ領域を区切っている。
本実施形態では停電有りは３２レコード、停電無しは９
６レコードまで記録することとしている。
故に到らない微地絡がある。微地絡は、零相電圧検出器
８や零相変流器９のアンバランスなどの要因によって検
出されるようなものもあるが、停電を伴う地絡に発展す
る可能性のあるものもある。微地絡はかなりの頻度で発
生するが、地絡検出装置５では微地絡でも検出し、記録
することができるような地絡動作値が設定される場合も
ある。地絡データをメモリ１８に格納するときに、メモ
リ１８の容量には限りがあるので、データでメモリ１８
の容量が埋まってしまった状態で、新たなデータを格納
するには、古いデータから順に上書きしていくことにな
る。メモリ領域を区切らないと、微地絡データが常に発
生しているような場合、停電を伴う重要な地絡データが
すぐに上書きされてしまう可能性がある。これを防ぐた
めに、停電の有無によってメモリ領域を区切っている。
本実施形態では停電有りは３２レコード、停電無しは９
６レコードまで記録することとしている。
【００１６】また、長く続く地絡の場合は、１つの地絡
事故に対して、連続した複数の地絡波形レコードが生成
されることになる。データ収集したセンター装置１（ま
たは６）が連続しているレコードかどうかを判別できる
ようにするために、地絡波形レコードに記録する時刻の
最小単位は商用周波１サイクル分としている。また、停
電を伴う地絡においても複数のレコードにまたがる場合
があるが、この場合はレコードを記録する際に最後のレ
コードしか停電ありと判定されない。本実施形態におい
ては、停電を伴う地絡波形レコードを記録するときに、
すでに停電なしとして格納された地絡波形レコードが、
これから格納しようとしている停電有りのレコードに連
続しているレコードがあるかどうかをチェックし、連続
しているレコードがあった場合には、最大８レコードま
で遡って停電有りのレコードに移動することとしてい
る。
事故に対して、連続した複数の地絡波形レコードが生成
されることになる。データ収集したセンター装置１（ま
たは６）が連続しているレコードかどうかを判別できる
ようにするために、地絡波形レコードに記録する時刻の
最小単位は商用周波１サイクル分としている。また、停
電を伴う地絡においても複数のレコードにまたがる場合
があるが、この場合はレコードを記録する際に最後のレ
コードしか停電ありと判定されない。本実施形態におい
ては、停電を伴う地絡波形レコードを記録するときに、
すでに停電なしとして格納された地絡波形レコードが、
これから格納しようとしている停電有りのレコードに連
続しているレコードがあるかどうかをチェックし、連続
しているレコードがあった場合には、最大８レコードま
で遡って停電有りのレコードに移動することとしてい
る。
【００１７】停電有りと判断された最後のレコードは、
地絡事故により配電線１２の遮断器が動作して停電にな
る部分、および停電後の地絡波形が現れない部分も含ま
れている。地絡方向判定および地絡現象の把握のために
は、その前の停電に至るまでの波形がより重要である。
地絡事故により配電線１２の遮断器が動作して停電にな
る部分、および停電後の地絡波形が現れない部分も含ま
れている。地絡方向判定および地絡現象の把握のために
は、その前の停電に至るまでの波形がより重要である。
【００１８】本実施形態における地絡検出装置５は、セ
ンター装置１からの呼出に応じて回線を接続し、センタ
ー装置１からの指令により地絡データを伝送する。セン
ター装置１との通信中においても地絡検出動作は継続し
て行われる。なお、地絡検出装置５にはＡ／Ｄ変換用の
アンチエイリアシングフィルタ以外のフィルタはない。
センター装置１に伝送される地絡波形は、ほぼ零相電圧
変流器８および零相変流器９から入力される地絡波形そ
のままである。
ンター装置１からの呼出に応じて回線を接続し、センタ
ー装置１からの指令により地絡データを伝送する。セン
ター装置１との通信中においても地絡検出動作は継続し
て行われる。なお、地絡検出装置５にはＡ／Ｄ変換用の
アンチエイリアシングフィルタ以外のフィルタはない。
センター装置１に伝送される地絡波形は、ほぼ零相電圧
変流器８および零相変流器９から入力される地絡波形そ
のままである。
【００１９】センター装置１は、定期的に自動で登録さ
れた地絡検出装置５に対してデータ収集を行っている
が、停電があったことが変電所の計器により判明したと
きには、人手でセンター装置１を操作してデータ収集が
実行される。センター装置１は、地絡検出装置５から地
絡データを収集し、零相電圧Ｖ0 と零相電流Ｉ0 の位相
差を算出する。そして、同じ配電線路に設置されている
他の地絡検出装置の地絡データ、同じ時刻の地絡データ
などのデータ整理を行い、地絡事故地点を特定する。ま
た、地絡検出装置５から収集した零相電圧Ｖ0 と零相電
流Ｉ0 の波形の表示、その周波数分析結果の表示も行う
ことができる。
れた地絡検出装置５に対してデータ収集を行っている
が、停電があったことが変電所の計器により判明したと
きには、人手でセンター装置１を操作してデータ収集が
実行される。センター装置１は、地絡検出装置５から地
絡データを収集し、零相電圧Ｖ0 と零相電流Ｉ0 の位相
差を算出する。そして、同じ配電線路に設置されている
他の地絡検出装置の地絡データ、同じ時刻の地絡データ
などのデータ整理を行い、地絡事故地点を特定する。ま
た、地絡検出装置５から収集した零相電圧Ｖ0 と零相電
流Ｉ0 の波形の表示、その周波数分析結果の表示も行う
ことができる。
【００２０】まず、センター装置１は、地絡検出装置５
からの地絡データ収集において、地絡検出装置５の時計
１９の現在時刻を読み込み、センター装置１自体の時計
の現在時刻との差を算出する。そして地絡波形レコード
を収集して、レコード内の時刻をセンター装置１と地絡
検出装置５の時計の差をもとに補正する。地絡事故地点
を狭い範囲で特定するためには複数の地絡検出装置から
同時刻に発生した地絡データから複数の方向判定をつき
合わせる必要がある。同じ時刻の波形データであること
を検索するためには、各々の地絡検出装置の時刻はより
正確である必要があったが、本実施形態では、センター
装置１が補正してしまうので、地絡検出装置間の厳密な
時刻合わせは必要ない。また、地絡検出装置５の時計１
９にはカレンダー機能は不要となり、地絡検出装置５の
低コスト化が図れる。
からの地絡データ収集において、地絡検出装置５の時計
１９の現在時刻を読み込み、センター装置１自体の時計
の現在時刻との差を算出する。そして地絡波形レコード
を収集して、レコード内の時刻をセンター装置１と地絡
検出装置５の時計の差をもとに補正する。地絡事故地点
を狭い範囲で特定するためには複数の地絡検出装置から
同時刻に発生した地絡データから複数の方向判定をつき
合わせる必要がある。同じ時刻の波形データであること
を検索するためには、各々の地絡検出装置の時刻はより
正確である必要があったが、本実施形態では、センター
装置１が補正してしまうので、地絡検出装置間の厳密な
時刻合わせは必要ない。また、地絡検出装置５の時計１
９にはカレンダー機能は不要となり、地絡検出装置５の
低コスト化が図れる。
【００２１】それから、センター装置１は、収集した零
相電圧Ｖ0 と零相電流Ｉ0 の地絡波形データから、その
位相差を算出して方向判別を行う。位相差の算出には高
精度の信号処理であるＦＦＴ処理（高速フーリエ変換処
理）を採用している。ＦＦＴ処理において、商用周波数
成分のみを抽出するので、理想的なフィルタ処理を行う
ことができる。零相電圧Ｖ0 と零相電流Ｉ0 の商用周波
数成分はＦＦＴ処理によって、それぞれ複素数の式１、
式２のような形で算出される。位相差は式３の演算で求
められる。
相電圧Ｖ0 と零相電流Ｉ0 の地絡波形データから、その
位相差を算出して方向判別を行う。位相差の算出には高
精度の信号処理であるＦＦＴ処理（高速フーリエ変換処
理）を採用している。ＦＦＴ処理において、商用周波数
成分のみを抽出するので、理想的なフィルタ処理を行う
ことができる。零相電圧Ｖ0 と零相電流Ｉ0 の商用周波
数成分はＦＦＴ処理によって、それぞれ複素数の式１、
式２のような形で算出される。位相差は式３の演算で求
められる。
【００２２】 ｆ（Ｖ0 商用周波数成分）＝Ａ＋ｊＢ ……式１ ｆ（Ｉ0 商用周波数成分）＝Ｃ＋ｊＤ ……式２ Ｖ0 基準のＩ0 の成分＝（Ａ−ｊＢ）（Ｃ＋ｊＤ） ……式３ 地絡波形は、地絡検出装置５が記録した１レコードにお
いて、放電現象による巨大なインパルス性の波形を含ん
でいたり、波形データの後半で地絡波形が消滅してしま
ったり、１レコードの中で間欠的な振る舞いをしたりす
る場合がある。このような場合でも地絡方向の誤判定が
ないように、センター装置１は、所定時間（前記１６サ
イクル）における零相電圧と零相電流の波形データを複
数の区間に分割し、零相電圧と零相電流の商用周波数成
分の合計が最も大きい区間の波形データから零相電圧と
零相電流の位相差を算出し、地絡方向を判定している。
より具体的な地絡方向判定動作を図３のフローチャート
により説明する。
いて、放電現象による巨大なインパルス性の波形を含ん
でいたり、波形データの後半で地絡波形が消滅してしま
ったり、１レコードの中で間欠的な振る舞いをしたりす
る場合がある。このような場合でも地絡方向の誤判定が
ないように、センター装置１は、所定時間（前記１６サ
イクル）における零相電圧と零相電流の波形データを複
数の区間に分割し、零相電圧と零相電流の商用周波数成
分の合計が最も大きい区間の波形データから零相電圧と
零相電流の位相差を算出し、地絡方向を判定している。
より具体的な地絡方向判定動作を図３のフローチャート
により説明する。
【００２３】ステップ１では、図４に示されるように、
地絡波形データ１６サイクルを８つの区間に分割し、ス
テップ２にてそれぞれＦＦＴ処理をし、ステップ３にて
処理結果より区間別の零相電圧Ｖ0 と零相電流Ｉ0 の商
用周波数成分を算出する。ステップ４では，区間の
プリトリガ部分を除いた〜区間のうち、零相電圧Ｖ
0 と零相電流Ｉ0 の商用周波数成分の合計が最も大きい
区間を検索する。そして、ステップ５では検索された区
間の零相電圧Ｖ0 と零相電流Ｉ0 の商用周波数成分が
，区間のプリトリガ部分の商用周波数成分以上であ
るか否かを判定し、以上であればステップ６に進み、否
であればステップ７に進んで地絡方向判定不能として処
理する。ステップ６では検索区間の零相電圧Ｖ0 と零相
電流Ｉ0 の商用周波数成分がそれぞれ予め設定された地
絡動作値（地絡検出閾値）以上であるか否かを判定し、
以上であればステップ８に進み、否であればステップ７
に進んで地絡方向判定不能として処理する。ステップ８
では式３により検索区間の零相電圧Ｖ0 と零相電流Ｉ0
の位相差を算出する。ステップ９では算出された位相差
が進みか遅れかを判定し、遅れであればステップ１０で
地絡方向が電源側であると判定し、進みであればステッ
プ１１で地絡方向が負荷側であると判定する。
地絡波形データ１６サイクルを８つの区間に分割し、ス
テップ２にてそれぞれＦＦＴ処理をし、ステップ３にて
処理結果より区間別の零相電圧Ｖ0 と零相電流Ｉ0 の商
用周波数成分を算出する。ステップ４では，区間の
プリトリガ部分を除いた〜区間のうち、零相電圧Ｖ
0 と零相電流Ｉ0 の商用周波数成分の合計が最も大きい
区間を検索する。そして、ステップ５では検索された区
間の零相電圧Ｖ0 と零相電流Ｉ0 の商用周波数成分が
，区間のプリトリガ部分の商用周波数成分以上であ
るか否かを判定し、以上であればステップ６に進み、否
であればステップ７に進んで地絡方向判定不能として処
理する。ステップ６では検索区間の零相電圧Ｖ0 と零相
電流Ｉ0 の商用周波数成分がそれぞれ予め設定された地
絡動作値（地絡検出閾値）以上であるか否かを判定し、
以上であればステップ８に進み、否であればステップ７
に進んで地絡方向判定不能として処理する。ステップ８
では式３により検索区間の零相電圧Ｖ0 と零相電流Ｉ0
の位相差を算出する。ステップ９では算出された位相差
が進みか遅れかを判定し、遅れであればステップ１０で
地絡方向が電源側であると判定し、進みであればステッ
プ１１で地絡方向が負荷側であると判定する。
【００２４】以上のように、センター装置１で集中的に
位相差を算出し、地絡方向を判定することによって、地
絡検出装置５から位相差算出および地絡方向判定の機能
を省略するようしているから、低コスト化を図ることが
できる。また、センター装置１で集中的に位相差算出お
よび地絡方向判定を行うようにしているから、地絡事故
地点の特定を確実に行うことができる。また、センター
装置１で地絡波形を観察することによって、地絡原因の
推定をすることができる。
位相差を算出し、地絡方向を判定することによって、地
絡検出装置５から位相差算出および地絡方向判定の機能
を省略するようしているから、低コスト化を図ることが
できる。また、センター装置１で集中的に位相差算出お
よび地絡方向判定を行うようにしているから、地絡事故
地点の特定を確実に行うことができる。また、センター
装置１で地絡波形を観察することによって、地絡原因の
推定をすることができる。
【００２５】センター装置として可搬型のセンター装置
６を使用した場合には、巡視員がセンター装置６を携帯
して地絡検出装置５との無線通信を行うことによって、
地絡方向を知ることができる。したがって、地絡検出装
置５には従来のような地絡方向表示機能も不要となり、
より低コスト化を図ることができる。
６を使用した場合には、巡視員がセンター装置６を携帯
して地絡検出装置５との無線通信を行うことによって、
地絡方向を知ることができる。したがって、地絡検出装
置５には従来のような地絡方向表示機能も不要となり、
より低コスト化を図ることができる。
【００２６】なお、地絡検出装置とセンター装置との間
の通信は、ＰＨＳによる無線通信には限らず、他の手段
による無線通信や有線通信であっても良い。
の通信は、ＰＨＳによる無線通信には限らず、他の手段
による無線通信や有線通信であっても良い。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の本
発明によれば、センター装置で集中的に位相差を算出
し、地絡方向を判定することによって、地絡検出装置か
ら位相差算出および地絡方向判定の機能を省略するよう
したから、低コスト化を図ることができる。また、セン
ター装置で集中的に位相差算出および地絡方向判定を行
うようにしたから、地絡事故地点の特定を確実に行うこ
とができる。また、センター装置で地絡波形を観察する
ことによって、地絡原因の推定をすることができる。
発明によれば、センター装置で集中的に位相差を算出
し、地絡方向を判定することによって、地絡検出装置か
ら位相差算出および地絡方向判定の機能を省略するよう
したから、低コスト化を図ることができる。また、セン
ター装置で集中的に位相差算出および地絡方向判定を行
うようにしたから、地絡事故地点の特定を確実に行うこ
とができる。また、センター装置で地絡波形を観察する
ことによって、地絡原因の推定をすることができる。
【００２８】また、請求項２記載の本発明によれば、停
電を伴う重要な地絡データの記録が停電を伴わない地絡
データの上書き記録によって消失するのを防ぐことがで
きる。
電を伴う重要な地絡データの記録が停電を伴わない地絡
データの上書き記録によって消失するのを防ぐことがで
きる。
【００２９】さらに、請求項３記載の本発明によれば、
誤判定を防止することができる。
誤判定を防止することができる。
【図１】本発明の実施の一形態である地絡検出システム
の構成を示す図である。
の構成を示す図である。
【図２】図１の地絡検出装置の動作を示すブロック図で
ある。
ある。
【図３】図１のセンター装置の地絡方向判定動作を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
【図４】地絡波形の分割区間を示す図である。
【図５】地絡検出システムを導入していない従来の場合
の巡視範囲を示す図である。
の巡視範囲を示す図である。
【図６】地絡検出システムを導入している従来の場合の
巡視範囲を示す図である。
巡視範囲を示す図である。
【図７】金属接触による地絡波形例を示す図である。
【図８】樹木接触による地絡波形例を示す図である。
【図９】碍子不良による地絡波形例を示す図である。
１ センター装置 ２ ＰＨＳモデムユニット ３ ＰＨＳ公衆網 ４ セルステーション ５ 地絡検出装置 ６ 可搬型のセンター装置 ７ ＰＨＳカードモデム ８ 零相電圧検出器 ９ 零相変流器 １０，１１ Ａ／Ｄ変換器 １２ 配電線 １５ 停電検出回路 １７ 制御部 １８ メモリ １９ 時計 ２０ ＰＨＳモデム Ｖ0 零相電圧 Ｉ0 零相電流
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永田 匡志 広島県広島市中区小町４番33号 中国電力 株式会社内 (72)発明者 佐川 智彦 東京都品川区東五反田２丁目２番７号 大 崎電気工業株式会社内 (72)発明者 伊部 慎吾 東京都品川区東五反田２丁目２番７号 大 崎電気工業株式会社内 (72)発明者 阿部 直樹 東京都品川区東五反田２丁目２番７号 大 崎電気工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2G033 AA02 AB01 AC02 AD14 AF01 AF03 AG00 5G058 BB02 BC16 BD14 CC02 CC06 EE06 EF03 EG11 EG15 EH01 EH03
Claims (3)
- 【請求項１】 配電線の零相電圧および零相電流を検出
し、該零相電圧と零相電流の少なくとも一方が予め設定
された地絡検出閾値を越えた時点を含む所定時間におけ
る零相電圧と零相電流の波形データを時刻と共に地絡デ
ータとして記録し、該記録された地絡データをセンター
装置へ伝送する地絡検出装置と、該地絡検出装置から伝
送される地絡データから零相電圧と零相電流の位相差を
算出し、地絡方向を判定するセンター装置とから成る、
波形伝送による地絡検出システム。 - 【請求項２】 前記地絡検出装置は、停電を検出する停
電検出手段を有し、停電の有無に応じて、その時の前記
地絡データを別々のメモリ領域に記録するように動作す
る請求項１に記載の、波形伝送による地絡検出システ
ム。 - 【請求項３】 前記センター装置は、前記所定時間にお
ける零相電圧と零相電流の波形データを複数の区間に分
割し、零相電圧と零相電流の商用周波数成分の合計が最
も大きい区間の波形データから零相電圧と零相電流の位
相差を算出し、地絡方向を判定するように動作する請求
項１に記載の、波形伝送による地絡検出システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000260564A JP4025495B2 (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | 波形伝送による地絡検出システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000260564A JP4025495B2 (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | 波形伝送による地絡検出システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002071740A true JP2002071740A (ja) | 2002-03-12 |
| JP4025495B2 JP4025495B2 (ja) | 2007-12-19 |
Family
ID=18748552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000260564A Expired - Lifetime JP4025495B2 (ja) | 2000-08-30 | 2000-08-30 | 波形伝送による地絡検出システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4025495B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004086073A1 (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-07 | Fuji Electric Holdings Co., Ltd. | 磁気インピーダンス素子及び電流・磁界センサ |
| WO2009125659A1 (ja) * | 2008-04-11 | 2009-10-15 | 三菱電機株式会社 | 機器状態検出装置、機器状態検出方法、機器状態検出サーバー及び機器状態検出システム、並びに生活者異常検知装置、生活者異常検知システム及び生活者異常検知方法、並びに機器状態データベース保守サーバー |
| CN102590700A (zh) * | 2011-12-23 | 2012-07-18 | 山东电力集团公司淄博供电公司 | 基于时间同步的架空线快速故障定位方法及装置 |
| JP2020118544A (ja) * | 2019-01-23 | 2020-08-06 | 北海道電力株式会社 | 地絡方向判定装置、地絡方向判定システム、地絡方向判定方法及びプログラム |
| CN112834864A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-25 | 深圳供电局有限公司 | 波形采集方法、装置、波形采集设备和存储介质 |
| JP2022044207A (ja) * | 2020-09-07 | 2022-03-17 | 株式会社日立製作所 | 電力系統監視装置および方法 |
-
2000
- 2000-08-30 JP JP2000260564A patent/JP4025495B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004086073A1 (ja) * | 2003-03-25 | 2004-10-07 | Fuji Electric Holdings Co., Ltd. | 磁気インピーダンス素子及び電流・磁界センサ |
| JPWO2004086073A1 (ja) * | 2003-03-25 | 2006-06-29 | 富士電機ホールディングス株式会社 | 磁気インピーダンス素子及び電流・磁界センサ |
| JP4501858B2 (ja) * | 2003-03-25 | 2010-07-14 | 富士電機ホールディングス株式会社 | 磁気インピーダンス素子及び電流・磁界センサ |
| WO2009125659A1 (ja) * | 2008-04-11 | 2009-10-15 | 三菱電機株式会社 | 機器状態検出装置、機器状態検出方法、機器状態検出サーバー及び機器状態検出システム、並びに生活者異常検知装置、生活者異常検知システム及び生活者異常検知方法、並びに機器状態データベース保守サーバー |
| WO2009125627A1 (ja) * | 2008-04-11 | 2009-10-15 | 三菱電機株式会社 | 機器状態検出装置及び機器状態検出方法並びに生活者異常検知装置、生活者異常検知システム及び生活者異常検知方法 |
| US8930146B2 (en) | 2008-04-11 | 2015-01-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Apparatus state detector, method for detecting apparatus state, apparatus state detection server and apparatus state detection system; living persons' anomaly detector, living persons' anomaly detection system and method for detecting living persons' anomaly, and apparatus-state database maintenance server |
| CN102590700A (zh) * | 2011-12-23 | 2012-07-18 | 山东电力集团公司淄博供电公司 | 基于时间同步的架空线快速故障定位方法及装置 |
| JP2020118544A (ja) * | 2019-01-23 | 2020-08-06 | 北海道電力株式会社 | 地絡方向判定装置、地絡方向判定システム、地絡方向判定方法及びプログラム |
| JP2022044207A (ja) * | 2020-09-07 | 2022-03-17 | 株式会社日立製作所 | 電力系統監視装置および方法 |
| JP7445565B2 (ja) | 2020-09-07 | 2024-03-07 | 株式会社日立製作所 | 電力系統監視装置および方法 |
| CN112834864A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-05-25 | 深圳供电局有限公司 | 波形采集方法、装置、波形采集设备和存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4025495B2 (ja) | 2007-12-19 |
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