JP2006050696A - Underground line accident section judging device - Google Patents

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Akira Shimaoka
章 島岡
Masahiro Kashiwagi
正弘 栢木
Kiyoshi Kurosawa
潔 黒澤
Kazuomi Shirakawa
和臣 白川
Toshiharu Yamada
敏晴 山田
Eiji Itakura
英治 板倉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately judge an underground accident section of an underground transmission line by a single-core cable. <P>SOLUTION: An accident section judging device includes a group 1a of current transformers which are attached to each phase in the vicinity of one termination of a power cable, a first photocurrent sensor 5a which uses their residual circuit currents as measured currents, a group 1b of current transformers which are attached to each phase at the other termination, and a second photocurrent sensor 5b which uses their residual circuit currents as measured currents. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、送電線における事故区間の検出装置に関する。特に、架空線区間と地中線区間が混在する送電線における地中線区間の事故を検出する装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for detecting an accident section in a power transmission line. In particular, the present invention relates to an apparatus for detecting an accident in an underground line section in a transmission line in which an overhead line section and an underground line section are mixed.

送電線は、架空送電線と地中送電線とに分けられる。架空送電線は、鉄塔・木柱・コンクリート柱などに電線を敷設し、電力を空中搬送するものである。一方、地中送電線は洞道などに電力ケーブルを敷設し、電力を地中搬送するもである。架空送電線においては雷、鳥獣、風雨、設備の劣化などの要因によって、地中送電線においては人的ミス・設備の劣化などの要因による送電設備の絶縁破壊によって、送電線事故が発生する。
このような送電線事故が発生した時には、事故点の早期発見による設備の早期復旧が要求されるが、送電線設備は長距離に亘って敷設されていることから、事故点の発見は容易でないことが多い。特に、地中送電線では、電力ケーブルが地中に敷設されているため、事故点の発見がよりいっそう困難になることが多い。
そこで、送電設備に各種センサを取り付け、送電線のどの区間で事故が発生したかを瞬時に判定する送電線事故区間の判定装置が実用化されている。
Transmission lines are divided into overhead transmission lines and underground transmission lines. Overhead power transmission lines are designed to carry electric power in the air by laying electric wires on steel towers, wooden pillars, concrete pillars, and the like. On the other hand, underground transmission lines are used to carry electric power underground by laying power cables in caves. Transmission line accidents occur due to factors such as lightning, birds and beasts, wind and rain, and equipment deterioration in overhead power transmission lines, and insulation breakdown of power transmission equipment due to factors such as human error and equipment deterioration in underground power transmission lines.
When such a transmission line accident occurs, early recovery of the equipment by early detection of the accident point is required, but because the transmission line equipment is laid for a long distance, the detection of the accident point is not easy. There are many cases. In particular, in underground transmission lines, since power cables are laid underground, it is often more difficult to find an accident point.
In view of this, a transmission line accident section determination apparatus has been put into practical use, in which various sensors are attached to a power transmission facility, and in which section of the transmission line an accident has occurred.

地中送電線の電力ケーブル終端部に光電流センサを取り付け、これらの光電流センサで検出した電流情報を用いて地中送電線区間内の地絡事故を検出する装置として、例えば「電気学会論文誌B,112巻10号、光ZCTの開発と66kV地中分岐送電線路事故区間判別への応用」P885に図4に示すような地中線事故区間判定装置が示されている。
図4において、21は架空送電線31と接続された地中送電線の電力ケーブルである。5a,5bは、架空送電線との接続部近傍で電力ケーブル21を3相一括して周回するように取り付けた光電流センサであって、ファラデー効果を利用して取り付け点に流れる零相電流により発生する磁界の大きさに依存した光強度に、入射光を変換して出力する。
3aは光電流センサ5aに入力するための光信号を発する光源である。4aは光源3aが発する光信号を光電流センサ5aまで伝送する光ファイバである。6aは光電流センサ5aが出力する光信号を光電変換器7aに伝送する光ファイバである。7aは光ファイバ6aを経由して受光した前記第1の光電流センサの光信号出力を光電変換し、所定の交流電圧信号を出力する光電変換器である。
これにより、光電流センサ5aで検出した零相電流を交流電圧信号として出力することができる。
3bは光電流センサ5bに入力するための光信号を発する光源である。4bは光源3bが発する光信号を光電流センサ5bまで伝送する光ファイバである。6bは光電流センサ5bが出力する光信号を光電変換器7bに伝送する光ファイバである。7bは光ファイバ6bを経由して受光した前記第2の光電流センサの光信号出力を光電変換し、所定の交流電圧信号を出力する光電変換器である。
これにより、光電流センサ5bで検出した零相電流を交流電圧信号として出力することができる。
8は光電変換器7a,7bからの交流電圧信号、即ち、光電流センサ5a,5bで検出した零相電流の大きさや位相などを用いて、光電流センサ5aと光電流センサ5bとで挟まれた地中線区間の地絡事故の有無を判定する判定部である。
As a device that attaches a photocurrent sensor to the end of the power cable of the underground transmission line and detects a ground fault in the underground transmission line section using the current information detected by these photoelectric current sensors, Magazine B, Vol. 112, No. 10, Development of Optical ZCT and Application to 66 kV Underground Branch Transmission Line Accident Section Discrimination ”P885 shows an underground section fault section determination apparatus as shown in FIG.
In FIG. 4, reference numeral 21 denotes a power cable for the underground power transmission line connected to the overhead power transmission line 31. Reference numerals 5a and 5b are photocurrent sensors attached so that the power cable 21 circulates in three phases in the vicinity of the connection portion with the overhead power transmission line, and by the zero-phase current flowing to the attachment point using the Faraday effect. The incident light is converted and output to the light intensity depending on the magnitude of the generated magnetic field.
A light source 3a emits an optical signal to be input to the photocurrent sensor 5a. Reference numeral 4a denotes an optical fiber that transmits an optical signal emitted from the light source 3a to the photocurrent sensor 5a. Reference numeral 6a denotes an optical fiber that transmits an optical signal output from the photocurrent sensor 5a to the photoelectric converter 7a. A photoelectric converter 7a photoelectrically converts the optical signal output of the first photocurrent sensor received through the optical fiber 6a and outputs a predetermined AC voltage signal.
Thereby, the zero phase current detected by the photocurrent sensor 5a can be output as an AC voltage signal.
A light source 3b emits an optical signal to be input to the photocurrent sensor 5b. Reference numeral 4b denotes an optical fiber that transmits an optical signal emitted from the light source 3b to the photocurrent sensor 5b. Reference numeral 6b denotes an optical fiber that transmits an optical signal output from the photocurrent sensor 5b to the photoelectric converter 7b. A photoelectric converter 7b photoelectrically converts the optical signal output of the second photocurrent sensor received through the optical fiber 6b and outputs a predetermined AC voltage signal.
Thereby, the zero phase current detected by the photocurrent sensor 5b can be output as an AC voltage signal.
8 is sandwiched between the photocurrent sensor 5a and the photocurrent sensor 5b using the AC voltage signal from the photoelectric converters 7a and 7b, that is, the magnitude and phase of the zero-phase current detected by the photocurrent sensors 5a and 5b. It is the determination part which determines the presence or absence of the ground fault in the underground line section.

上述した従来の装置では、地中線区間の両端に光電流センサを取り付ける必要がある。77kV以下で使用されているトリプレックス形CVケーブルや154kV以下で使用されている3心形OFケーブルの場合は、ケーブル径が数10センチ程度であるため、数10センチ程度の小口径の光電流センサで電力ケーブルを3相一括で周回することが可能である。一方、154kVや275kV系統で使用されている単心形のOFケーブルやCVケーブルでは架空送電線と地上分岐方式で接続するような場合、各相のケーブル間隔が154kV系統では約3m、275kV系統では約5mと絶縁階級に応じて非常に大きく、3相を一括する光電流センサは前者では約6m、後者では約10mもの非常に大口径にする必要がある。しかし、これを製作するのは技術的にも経済的にも困難である。したがって、従来装置はトリップレックス形CVケーブルや3心OFケーブルが敷設されている地中送電線にのみ適用でき、単心ケーブルが敷設されている154kV系統や275kV系統の地中送電線には適用できない問題があった。
この問題への回避策として、小口径の光電流センサを各相に取り付け、光ファイバを経由して各相毎に判定部側に伝送し、光電変換した後、3相加算して零相電流を検出する方法が考えられるが、光電流センサや光ファイバ伝送路、光電変換器が各相毎に必要になり、高コストになる問題がある。
また、従来装置では1回線毎に地中線区間の両端に設置する1組の光電流センサとそれに対応する光ファイバ伝送路が必要なため、複数回線に適用する場合には回線毎にそれぞれ光電流センサや光ファイバ伝送路が必要になり、高コストになることも課題であった。
In the conventional apparatus described above, it is necessary to attach photocurrent sensors to both ends of the underground line section. In the case of a triplex type CV cable used at 77 kV or less and a three-core type OF cable used at 154 kV or less, the cable diameter is about several tens of centimeters. It is possible to circulate the power cable in three phases at once with the sensor. On the other hand, in the case of a single-core type OF cable or CV cable used in a 154 kV or 275 kV system, when connecting to an overhead power transmission line with a ground branch system, the cable spacing of each phase is about 3 m in the 154 kV system and in the 275 kV system The photocurrent sensor that is about 5 m and very large according to the insulation class needs to have a very large diameter of about 6 m in the former and about 10 m in the latter. However, it is difficult to make this technically and economically. Therefore, the conventional device can be applied only to underground transmission lines in which Triplex CV cables and 3-core OF cables are laid, and is applicable to underground transmission lines in 154 kV systems and 275 kV systems in which single-core cables are laid. There was a problem that could not be done.
As a workaround to this problem, a small-diameter photocurrent sensor is attached to each phase, transmitted to the determination unit side for each phase via an optical fiber, photoelectrically converted, and then added to three phases to add a zero-phase current However, there is a problem that a photocurrent sensor, an optical fiber transmission line, and a photoelectric converter are required for each phase, resulting in a high cost.
In addition, the conventional apparatus requires a pair of photocurrent sensors installed at both ends of the underground line section for each line and corresponding optical fiber transmission lines. A current sensor and an optical fiber transmission line are required, and the cost is also a problem.

請求項1の発明の地中線事故区間判定装置では、地中送電線の一方の終端部近傍に取り付けた第1の変流器と、前記第1の変流器の残留回路に流れる電流を被測定電流とする第1の光電流センサと、前記第1の光電流センサに入力するための光信号を発生させる第1の光源と、前記第1の光源が発した光信号を前記第1の光電流センサに伝送するための第1の光ファイバと、前記第1の光電流センサから出力される光信号を伝送するための第2の光ファイバと、前記第2の光ファイバを経由して受光した前記第1の光電流センサの光信号出力を光電変換し、所定の交流電圧信号を出力する第1の光電変換器と、前記地中送電線のもう一方の終端部近傍に取り付けた第2の変流器と、前記第2の変流器の残留回路に流れる電流を被測定電流とする第2の光電流センサと、前記第2の光電流センサに入力するための光信号を発生させる第2の光源と、前記第2の光源が発した光信号を前記第2の光電流センサに伝送するための第3の光ファイバと、前記第2の光電流センサから出力される光信号を伝送するための第4の光ファイバと、前記第4の光ファイバを経由して受光した前記第2の光電流センサの光信号出力を光電変換し、所定の交流電圧信号を出力する第2の光電変換器と、前記第1の光電変換器の出力と前記第2の光電変換器の出力とから地中送電線部分に発生した地絡事故を検出する判定部とを備える。   In the underground line fault section determination device according to the first aspect of the present invention, the current flowing through the first current transformer installed near one end of the underground power transmission line and the residual circuit of the first current transformer is obtained. A first photocurrent sensor as a current to be measured, a first light source that generates an optical signal to be input to the first photocurrent sensor, and an optical signal emitted from the first light source A first optical fiber for transmitting to the photocurrent sensor, a second optical fiber for transmitting an optical signal output from the first photocurrent sensor, and the second optical fiber. A first photoelectric converter that photoelectrically converts the optical signal output of the first photocurrent sensor received and outputs a predetermined AC voltage signal, and is attached in the vicinity of the other end of the underground transmission line. The current flowing through the second current transformer and the residual circuit of the second current transformer is the current to be measured. A second photocurrent sensor; a second light source that generates an optical signal to be input to the second photocurrent sensor; and an optical signal emitted from the second light source to the second photocurrent sensor. A third optical fiber for transmitting; a fourth optical fiber for transmitting an optical signal output from the second photocurrent sensor; and the first optical fiber received via the fourth optical fiber. A second photoelectric converter that photoelectrically converts an optical signal output of the two photocurrent sensors and outputs a predetermined AC voltage signal; an output of the first photoelectric converter; and an output of the second photoelectric converter; And a determination unit for detecting a ground fault occurring in the underground transmission line portion.

請求項2の発明の地中線事故区間判定装置では、請求項1記載の地中線事故区間判定装置において、前記第1の変流器の残留回路を複数回周回させて入力することにより、被測定電流とする第1の光電流センサと、前記第2の変流器群の残留回路を複数回周回させて入力することにより、被測定電流とする第2の光電流センサとを備える。   In the underground line accident section determining device according to the invention of claim 2, in the underground line accident section determining apparatus according to claim 1, by inputting the residual circuit of the first current transformer multiple times, A first photocurrent sensor for measuring current; and a second photocurrent sensor for measuring current by inputting the residual circuit of the second current transformer group in a plurality of times.

請求項3の発明の地中線事故区間判定装置では、請求項1記載または請求項2記載の地中線事故区間判定装置において、複数の地中送電線の一方の終端部近傍でそれぞれの地中送電線に取り付けた前記第1の変流器群と、前記第1の変流器群のそれぞれの残留回路群を一括して周回することにより、被測定電流とする第1の光電流センサと、前記複数の地中送電線のもう一方の終端部近傍でそれぞれの地中送電線に取り付けた前記第2の変流器群と、前記第2の変流器群のそれぞれの残留回路群を一括して周回することにより、被測定電流とする第2の光電流センサとを備える。   In the underground line accident section determination device according to the third aspect of the present invention, in the underground line accident section determination apparatus according to the first or second aspect, each of the ground lines in the vicinity of one end portion of the plurality of underground transmission lines. A first photocurrent sensor that makes a current to be measured by circulating around the first current transformer group attached to the middle power transmission line and the respective remaining circuit groups of the first current transformer group at once. And the second current transformer group attached to each underground power transmission line in the vicinity of the other terminal portion of the plurality of underground power transmission lines, and the respective remaining circuit groups of the second current transformer group And a second photocurrent sensor for making a current to be measured.

上記のように、この発明によれば相間間隔の広い単心ケーブルの地中送電線路に対して、安価に、且つ高精度に地絡事故区間を検出することができる。
また、2回線以上の複数の地中送電線路に対しても、1回線分の光電流センサと光ファイバ伝送路で地絡事故区間の検出が実用上の問題が無く可能となり、コストメリットの高い装置が構成できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to detect a ground fault section with low accuracy and high accuracy with respect to an underground transmission line of a single-core cable having a wide interphase spacing.
In addition, it is possible to detect a ground fault section with a single line of photocurrent sensor and optical fiber transmission line without any practical problems even for a plurality of underground transmission lines of two or more lines, which is highly cost-effective. The device can be configured.

以下3つの実施例を請求項と比較して説明する。   Three examples will be described below in comparison with the claims.

図1は請求項1の発明の地中線事故区間判定装置を1回線の地中送電線に適用した場合の実施の形態の一例である。
図1において、21は架空送電線31と接続された地中送電線の電力ケーブルである。1aは、地中送電線21の終端部近傍に取り付けた計器用変流器であり、2次側はスター接続して残留回路を構成している。1bは、地中送電線21のもう一方の終端部に取り付けた計器用変流器であり、2次側はスター接続して残留回路を構成している。5aは、計器用変流器1aの残留回路を周回して取り付けた光電流センサである。5bは、計器用変流器1bの残留回路を周回して取り付けた光電流センサである。光電流センサ5a,5bはファラデー効果を利用して入射光を取り付け点に流れる零相電流により発生する磁界の大きさに依存した光強度に変換して出力する。
3aは光電流センサ5aに入力するための光信号を発する光源である。4aは光源3aが発する光信号を光電流センサ5aまで伝送する光ファイバである。6aは光電流センサ5aが出力する光信号を光電変換器7aに伝送する光ファイバである。7aは光ファイバ6aを経由して受光した光電流センサの光信号出力を所定の交流電圧信号に変換する光電変換器である。
これにより、光電流センサ5aで検出した計器用変流器1aの残留回路に流れる零相電流を所定の交流電圧信号として出力することができる。
3bは光電流センサ5bに入力するための光信号を発する光源である。4bは光源3bが発する光信号を光電流センサ5bまで伝送する光ファイバである。6bは光電流センサ5bが出力する光信号を光電変換器7bに伝送する光ファイバである。7bは光ファイバ6bを経由して受光した光電流センサ5bの光信号出力を所定の交流電圧信号に変換する光電変換器である。
これにより、光電流センサ5bで検出した計器用変流器1bの残留回路に流れる零相電流を所定の交流電圧信号として出力することができる。
8は光電変換器7a,7bからの交流電圧信号、即ち、光電流センサ5a,5bで検出した零相電流情報を用いて、光電流センサ5aと光電流センサ5bとで挟まれた地中線区間の地絡事故の有無を判定する判定部である。
FIG. 1 shows an example of an embodiment in which the underground accident section determining device of the invention of claim 1 is applied to one underground transmission line.
In FIG. 1, reference numeral 21 denotes a power cable for an underground transmission line connected to an overhead transmission line 31. 1a is an instrument current transformer attached near the terminal part of the underground transmission line 21, and the secondary side is star-connected to constitute a residual circuit. Reference numeral 1b denotes a current transformer for an instrument attached to the other end of the underground power transmission line 21, and the secondary side is star-connected to constitute a residual circuit. Reference numeral 5a denotes a photocurrent sensor attached around the remaining circuit of the current transformer 1a. Reference numeral 5b denotes a photocurrent sensor attached around the remaining circuit of the current transformer 1b. The photocurrent sensors 5a and 5b use the Faraday effect to convert incident light into light intensity depending on the magnitude of the magnetic field generated by the zero-phase current flowing through the attachment point, and output it.
A light source 3a emits an optical signal to be input to the photocurrent sensor 5a. Reference numeral 4a denotes an optical fiber that transmits an optical signal emitted from the light source 3a to the photocurrent sensor 5a. Reference numeral 6a denotes an optical fiber that transmits an optical signal output from the photocurrent sensor 5a to the photoelectric converter 7a. 7a is a photoelectric converter that converts the optical signal output of the photocurrent sensor received through the optical fiber 6a into a predetermined AC voltage signal.
As a result, the zero-phase current flowing in the residual circuit of the instrument current transformer 1a detected by the photocurrent sensor 5a can be output as a predetermined AC voltage signal.
A light source 3b emits an optical signal to be input to the photocurrent sensor 5b. Reference numeral 4b denotes an optical fiber that transmits an optical signal emitted from the light source 3b to the photocurrent sensor 5b. Reference numeral 6b denotes an optical fiber that transmits an optical signal output from the photocurrent sensor 5b to the photoelectric converter 7b. A photoelectric converter 7b converts the optical signal output of the photocurrent sensor 5b received through the optical fiber 6b into a predetermined AC voltage signal.
As a result, the zero-phase current flowing in the residual circuit of the instrument current transformer 1b detected by the photocurrent sensor 5b can be output as a predetermined AC voltage signal.
8 is an underground voltage sandwiched between the photocurrent sensor 5a and the photocurrent sensor 5b using the AC voltage signal from the photoelectric converters 7a and 7b, that is, the zero-phase current information detected by the photocurrent sensors 5a and 5b. It is a determination part which determines the presence or absence of the ground fault accident of a area.

地中送電線に流れる事故電流(零相電流)を、地中送電線に取り付けた計器用変成器の2次側残留回路に流れる電流として光電流センサで検出する構成としたため、単心ケーブルが大きな相間間隔で敷設されている地中送電線にも小口径の光電流センサを用いて故障区間判定が可能になる。   Since the photocurrent sensor detects the accident current (zero-phase current) flowing in the underground transmission line as the current flowing in the secondary side residual circuit of the instrument transformer attached to the underground transmission line, It is possible to determine a fault zone using a small-diameter photocurrent sensor even in underground transmission lines laid at large interphase intervals.

図2は請求項2の発明の地中線事故区間判定装置を1回線の地中送電線に適用した場合の実施の形態の一例である。
図2において、5aは、計器用変流器1aの残留回路を複数回周回させて入力することにより、零相電流による発生磁界を増幅させて光電流センサの被測定電流とする光電流センサである。同様に、5bは、計器用変流器1bの残留回路を複数回周回させて入力することになり、零相電流による発生磁界を増幅させて光電流センサの被測定電流とする光電流センサである。
また、他の構成は図1と同様に構成されているので、同一部分については同一符号を付して、その重複する説明を省略する。
FIG. 2 is an example of an embodiment in which the underground accident section determination device of the invention of claim 2 is applied to one underground transmission line.
In FIG. 2, reference numeral 5a denotes a photocurrent sensor that amplifies the magnetic field generated by the zero-phase current and inputs the measured current of the photocurrent sensor by rotating the residual circuit of the instrument current transformer 1a a plurality of times and inputting it. is there. Similarly, 5b is a photocurrent sensor in which the residual circuit of the instrument current transformer 1b is circulated a plurality of times and input, and the magnetic field generated by the zero-phase current is amplified and used as a current to be measured by the photocurrent sensor. is there.
Moreover, since the other structure is comprised similarly to FIG. 1, the same code | symbol is attached | subjected about the same part and the overlapping description is abbreviate | omitted.

請求項1の発明の地中線事故区間判定装置は、単心ケーブルに計器用変流器を取り付け、その2次側の残留回路電流を光電流センサの被測定対象とすることより、単心ケーブルを広い相間間隔で敷設した地中送電線においても事故区間判定を可能にしたものである。しかし、系統側の事故電流(零相電流)に比べて計器用変流器の2次側の残留回路電流は変流比の逆数倍に縮小されるため、光電流センサは非常に小さな電流を高精度に測定する必要がある。例えば、変流比が400/5の計器用変流器を用いる場合では、400Aの事故電流は残留回路では5Aとなるので、光電流センサは5A程度の小さな電流を測定する必要がある。請求項2の発明は、この問題を解決するものであり、残留回路電流を複数回周回させることにより発生磁界を増幅して光電流センサの被測定電流とすることで、低電流に対しても高精度な電流測定を可能にするものである。
また、この周回数を変流比に応じて変えることが可能であり、変流比の異なった計器用変流器に対しても共通の光電流センサで対応できる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an underground current fault section determination apparatus in which a current transformer for an instrument is attached to a single-core cable, and the residual circuit current on the secondary side is used as a measurement target of the photocurrent sensor. This makes it possible to determine the accident section even in underground transmission lines where cables are laid at wide intervals. However, since the residual circuit current on the secondary side of the instrument current transformer is reduced to the reciprocal of the current transformation ratio compared to the fault current (zero phase current) on the grid side, the photocurrent sensor has a very small current. Must be measured with high accuracy. For example, when an instrument current transformer having a current transformation ratio of 400/5 is used, the fault current of 400 A is 5 A in the residual circuit, so the photocurrent sensor needs to measure a small current of about 5 A. The invention of claim 2 solves this problem and amplifies the generated magnetic field by rotating the residual circuit current a plurality of times to obtain the current to be measured of the photocurrent sensor. This enables highly accurate current measurement.
Further, the number of circulations can be changed according to the current transformation ratio, and the current transformers for instruments having different current transformation ratios can be handled by a common photocurrent sensor.

図3は請求項3の発明の地中線事故区間判定装置を2回線の地中送電線に適用
した場合の実施の形態の一例である。
図3において、21は第1の架空送電線31に接続された第1の地中送電線である。22は、第2の架空送電線32に接続された第2の地中送電線である。
1aは第1の地中送電線21の一方の終端部近傍に取り付けた第1の計器用変流器である。1bは第1の地中送電線21のもう一方の終端部近傍に取り付けた第2の計器用変流器である。2aは第2の地中送電線22の一方の終端部近傍に取り付けた第3の計器用変流器である。2bは第2の地中送電線22のもう一方の終端部近傍に取り付けた第4の計器用変流器である。
5aは、第1の計器用変流器1aの残留回路と第3の計器用変流器2aの残留回路を一括して周回することにより、第1の計器用変流器1aの残留回路に流れる電流と第3の計器用変流器2aの残留回路に流れる電流とのベクトル加算電流を被測定電流とする第1の光電流センサである。
5bは、第2の計器用変流器1bの残留回路と第4の計器用変流器2bの残留回路を一括して周回することにより、第2の計器用変流器1bの残留回路に流れる電流と第4の計器用変流器2bの残留回路に流れる電流とのベクトル加算電流を被測定電流とする第2の光電流センサである。
FIG. 3 shows an example of an embodiment in which the underground accident section determination device of the invention of claim 3 is applied to two underground transmission lines.
In FIG. 3, reference numeral 21 denotes a first underground transmission line connected to the first overhead transmission line 31. Reference numeral 22 denotes a second underground transmission line connected to the second overhead transmission line 32.
1 a is a first current transformer for an instrument attached near one terminal portion of the first underground transmission line 21. Reference numeral 1b denotes a second instrument current transformer attached near the other end of the first underground transmission line 21. Reference numeral 2a denotes a third current transformer for measuring instrument attached in the vicinity of one end portion of the second underground transmission line 22. Reference numeral 2b denotes a fourth instrument current transformer attached in the vicinity of the other end portion of the second underground transmission line 22.
5a circulates the residual circuit of the first instrument current transformer 1a and the residual circuit of the third instrument current transformer 2a in a lump so that the residual circuit of the first instrument current transformer 1a It is the 1st photocurrent sensor which makes the measured current the vector addition current of the electric current which flows and the electric current which flows into the residual circuit of the 3rd current transformer 2a.
5b circulates the residual circuit of the second instrumental current transformer 1b and the residual circuit of the fourth instrumental current transformer 2b in a lump so that the residual circuit of the second instrumental current transformer 1b It is the 2nd photocurrent sensor which makes the measured current the vector addition current of the current which flows and the current which flows into the residual circuit of the 4th current transformer 2b.

光電流センサ5aのように計器用変流器1a,2aのそれぞれの残留回路を一括して周回して被測定電流とすることは、計器用変流器1aの残留回路に流れる電流によって発生する磁界と計器用変流器2aの残留回路に流れる電流によって発生する磁界とを磁気加算した磁界でファラデー効果を作用させるものである。 これによって、計器用変流器1aの残留回路電流と計器用変流器2aの残留回路電流のベクトル合成電流、即ち、第1の地中送電線21に流れる零相電流と第2の地中送電線22に流れる零相電流のベクトル合成電流を1台の光電流センサで検出することができるようになる。一方、零相電流は健全時には殆ど流れていないことと、地中送電線の地絡事故が2回線同時に発生することが非常に希であることを考慮すると、ベクトル合成電流を検出することにより、2回線の地中送電線のいずれで発生した地絡事故においても、その時の零相電流を1台の光電流センサで検出できるようになる。即ち、2回線分の地中送電線の事故検出を行うためには、従来装置では2台が必要であったが、請求項3の発明によれば1台で可能になる。更に、複数回線の地絡電流をベクトル加算して1台の光電流センサで検出することも可能であり、複数の地中送電線に発生する地絡事故を1台の装置で故障区間検出できるため、コストメリットの非常に高い装置を実現できる。   Circulating the respective residual circuits of the instrument current transformers 1a and 2a like the photocurrent sensor 5a collectively to generate a current to be measured is generated by the current flowing through the residual circuit of the instrument current transformer 1a. The Faraday effect is caused to act by a magnetic field obtained by magnetically adding the magnetic field and the magnetic field generated by the current flowing in the residual circuit of the instrument current transformer 2a. Thereby, the vector combined current of the residual circuit current of the instrument current transformer 1a and the residual circuit current of the instrument current transformer 2a, that is, the zero-phase current flowing in the first underground transmission line 21 and the second underground The vector combined current of the zero-phase current flowing through the power transmission line 22 can be detected by a single photocurrent sensor. On the other hand, considering that the zero-phase current hardly flows in a healthy state and that it is very rare that a ground fault in the underground transmission line occurs at the same time, by detecting the vector combined current, In the event of a ground fault occurring in any of the two underground transmission lines, the zero-phase current at that time can be detected by a single photocurrent sensor. That is, in order to detect an accident on underground transmission lines for two lines, the conventional apparatus requires two units, but according to the invention of claim 3, one unit is possible. Furthermore, it is also possible to detect the ground fault current of a plurality of lines with a single photocurrent sensor by adding vectors, and to detect a fault section occurring in a plurality of underground power transmission lines with a single device. Therefore, an apparatus with very high cost merit can be realized.

請求項1の発明の地中線事故区間判定装置の実施の形態の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of embodiment of the underground line accident area determination apparatus of invention of Claim 1. 請求項2の発明の地中線事故区間判定装置の実施の形態の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of embodiment of the underground line accident area determination apparatus of invention of Claim 2. 請求項3の発明の地中線事故区間判定装置の実施の形態の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of embodiment of the underground line accident area determination apparatus of invention of Claim 3. 従来の地中線事故区間判定装置の説明図である。It is explanatory drawing of the conventional underground line accident area determination apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1a,1b,2a,2b 計器用変流器
3a,3b 発光部
4a,4b,6a,6b 光ファイバ
5a,5b 光電流センサ
7a,7b 光電変換器
8 判定部
9 出力
10 電源
11 判定装置
21,22 地中送電線
31,32 架空送電線
1a, 1b, 2a, 2b Current transformer 3a, 3b Light emitting part 4a, 4b, 6a, 6b Optical fiber 5a, 5b Photocurrent sensor 7a, 7b Photoelectric converter 8 Judgment part 9 Output 10 Power supply 11 Judgment device 21, 22 Underground transmission line 31, 32 Overhead transmission line

Claims (3)

地中送電線の一方の終端部近傍に取り付けた第1の変流器と、
前記第1の変流器の残留回路に流れる電流を被測定電流とする第1の光電流センサと、
前記第1の光電流センサに入力するための光信号を発生させる第1の光源と、
前記第1の光源が発した光信号を前記第1の光電流センサに伝送するための第1の光ファイバと、
前記第1の光電流センサから出力される光信号を伝送するための第2の光ファイバと、
前記第2の光ファイバを経由して受光した前記第1の光電流センサの光信号出力を光電変換し、所定の交流電圧信号を出力する第1の光電変換器と、
前記地中送電線のもう一方の終端部近傍に取り付けた第2の変流器と、
前記第2の変流器の残留回路に流れる電流を被測定電流とする第2の光電流センサと、
前記第2の光電流センサに入力するための光信号を発生させる第2の光源と、
前記第2の光源が発した光信号を前記第2の光電流センサに伝送するための第3の光ファイバと、
前記第2の光電流センサから出力される光信号を伝送するための第4の光ファイバと、
前記第4の光ファイバを経由して受光した前記第2の光電流センサの光信号出力を光電変換し、所定の交流電圧信号を出力する第2の光電変換器と、
前記第1の光電変換器の出力と前記第2の光電変換器の出力とから地中送電線部分に発生した地絡事故を検出する判定部と、
を備えたことを特徴とする地中線事故区間判定装置。
A first current transformer attached in the vicinity of one end of the underground transmission line;
A first photocurrent sensor having a current to be measured as a current flowing in a residual circuit of the first current transformer;
A first light source for generating an optical signal for input to the first photocurrent sensor;
A first optical fiber for transmitting an optical signal emitted by the first light source to the first photocurrent sensor;
A second optical fiber for transmitting an optical signal output from the first photocurrent sensor;
A first photoelectric converter that photoelectrically converts an optical signal output of the first photocurrent sensor received through the second optical fiber and outputs a predetermined AC voltage signal;
A second current transformer attached near the other end of the underground transmission line;
A second photocurrent sensor having a current to be measured which is a current flowing in a residual circuit of the second current transformer;
A second light source for generating an optical signal for input to the second photocurrent sensor;
A third optical fiber for transmitting an optical signal emitted by the second light source to the second photocurrent sensor;
A fourth optical fiber for transmitting an optical signal output from the second photocurrent sensor;
A second photoelectric converter that photoelectrically converts an optical signal output of the second photocurrent sensor received through the fourth optical fiber and outputs a predetermined AC voltage signal;
A determination unit for detecting a ground fault occurring in an underground transmission line portion from the output of the first photoelectric converter and the output of the second photoelectric converter;
An underground accident section determination device characterized by comprising:
請求項1記載の地中線事故区間判定装置において、
前記第1の変流器の残留回路を複数回周回させて入力することにより、被測定電流とする第1の光電流センサと、
前記第2の変流器群の残留回路を複数回周回させて入力することにより、被測定電流とする第2の光電流センサと、
を備えたことを特徴とする地中線事故区間判定装置。
In the underground line accident section determination device according to claim 1,
A first photocurrent sensor to be a current to be measured by inputting the residual circuit of the first current transformer in a plurality of times, and
A second photocurrent sensor for making a current to be measured by inputting the residual circuit of the second current transformer group in a plurality of rounds; and
An underground accident section determination device characterized by comprising:
請求項1記載および請求項2記載の地中線事故区間判定装置において、
複数の地中送電線の一方の終端部近傍でそれぞれの地中送電線に取り付けた前記第1の変流器群と、
前記第1の変流器群のそれぞれの残留回路群を一括して周回することにより、被測定電流とする第1の光電流センサと、
前記複数の地中送電線のもう一方の終端部近傍でそれぞれの地中送電線に取り付けた前記第2の変流器群と、
前記第2の変流器群のそれぞれの残留回路群を一括して周回することにより、被測定電流とする第2の光電流センサと、
を備えたことを特徴とする地中線事故区間判定装置。
In the underground line accident section determination device according to claim 1 and claim 2,
The first current transformer group attached to each underground transmission line in the vicinity of one end portion of the plurality of underground transmission lines;
A first photocurrent sensor to be a current to be measured by collectively circulating each residual circuit group of the first current transformer group; and
The second current transformer group attached to each underground transmission line in the vicinity of the other end of the plurality of underground transmission lines;
A second photocurrent sensor to be a current to be measured by collectively circulating each residual circuit group of the second current transformer group; and
An underground accident section determination device characterized by comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP7456868B2 (en) 2020-07-06 2024-03-27 矢崎エナジーシステム株式会社 Connection body deterioration diagnosis device and connection body deterioration diagnosis method

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