JP2863952B2 - Ground fault fault location method and device, ground fault distance relay - Google Patents

Ground fault fault location method and device, ground fault distance relay

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、送電線の故障点標定方法及び装置に係り、
特に中性点抵抗接地系統における不完全地絡時の標定精
度の向上を図るに好適なものに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a method and an apparatus for locating a fault on a transmission line,
In particular, the present invention relates to a method suitable for improving the positioning accuracy at the time of an imperfect ground fault in a neutral point resistance grounding system.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、故障点標定の高精度化対策として、特公昭56−
39431号公報に示されているように、事故時の電流デー
タと事故前の電流データの差分信号を用いる方法が知ら
れている。
Conventionally, as a measure to increase the accuracy of fault location,
As disclosed in Japanese Patent No. 39431, a method using a difference signal between current data at the time of an accident and current data before an accident is known.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかし、上記公報の方法によれば、事故前後で潮流が
変化すること、また差をとっている時間内のデータしか
得られないことなどから、精度向上の面で改善すべき点
がある。
However, according to the method disclosed in the above-mentioned publication, there is a point to be improved in terms of accuracy improvement, because the tidal current changes before and after the accident, and data can be obtained only within the time difference.

また、地絡距離リレーにおいては、不完全地絡による
事故点抵抗の影響を考慮して、動作領域を広くとるよう
にしていることから、負荷時の不要動作防止と相反する
形になっている。
In addition, the ground fault distance relay is designed to have a wide operating area in consideration of the influence of the fault point resistance due to an imperfect ground fault, which is incompatible with prevention of unnecessary operation under load. .

本発明の目的は、上記従来の問題点を解決すること、
言いかえれば、地絡故障点の故障抵抗に起因する故障点
標定誤差を小さく抑えて、標定精度を向上することがで
きる故障点標定方法及び装置を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above conventional problems,
In other words, it is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for locating a fault which can reduce a fault locating error caused by a fault resistance at a ground fault point and improve the locating accuracy.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は、上記目的を達成するため、地絡故障点より
も電源側に定められた送電線の基準点における電圧と電
流を検出し、該検出電圧と検出電流に基づいて当該基準
点からみた送電線の負荷側インピーダンスを求め、該求
められた負荷側インピーダンスを当該送電線の単位長当
りの既知線路インピーダンスで除算することにより、前
記基準点から地絡故障点までの距離を求めることを含ん
でなる中性点抵抗接地系の地絡故障点標定方法におい
て、前記検出電圧と検出電流の少なくとも一方と当該送
電系統に係る既知データに基づいて、前記検出電圧に含
まれる地絡故障点抵抗に関係する誤差を推定演算し、該
推定誤差により前記負荷側インピーダンスに係る演算を
補正することを特徴とする。
The present invention, in order to achieve the above object, detects a voltage and a current at a reference point of a transmission line determined on a power supply side from a ground fault point and views the reference point based on the detected voltage and the detected current. Calculating the load-side impedance of the transmission line and dividing the obtained load-side impedance by a known line impedance per unit length of the transmission line to obtain a distance from the reference point to a ground fault point. In the method of locating a ground fault fault of a neutral point resistance grounding system, based on at least one of the detection voltage and the detection current and known data related to the power transmission system, a ground fault fault point resistance included in the detection voltage is used. A related error is estimated, and the calculation relating to the load-side impedance is corrected by the estimated error.

〔作用〕[Action]

このように構成されることから、不完全地絡等による
故障点抵抗が存在し、検出電圧等にその影響による故障
点電圧が含まれていても、これを推定して除去すること
ができるので、故障点標定の精度を向上させることが可
能となる。
With this configuration, even if there is a fault point resistance due to an incomplete ground fault or the like, and even if the detected voltage or the like includes a fault point voltage due to the effect, it can be estimated and removed. In addition, it is possible to improve the accuracy of the fault location.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described based on examples.

第1図は、補を適用してなる送電系統の全体構成図で
ある。図示のように、電源11から供給される電力は変圧
器12により変圧され、送電線13を介して負荷14に送電さ
れている。変圧器12の2次系は中性点抵抗接地系とされ
ており、中性点は中性点接地抵抗RNを介して接地されて
いる。故障点標定装置21は送電線13を標定対象としてお
り、送電線13の電源側端に設けられた変流器22a,b,cと
電圧変成器23a,b,cにより検出された各相の電流信号と
相電圧信号が入力されている。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a power transmission system to which a supplement is applied. As shown in the figure, power supplied from a power supply 11 is transformed by a transformer 12 and transmitted to a load 14 via a transmission line 13. Secondary system of the transformer 12 is a neutral point resistor grounding system, the neutral point is grounded via a neutral grounding resistor R N. The fault point locating device 21 targets the transmission line 13 to be located, and detects each phase detected by the current transformers 22a, b, c and the voltage transformers 23a, b, c provided at the power supply side end of the transmission line 13. The current signal and the phase voltage signal are input.

いま、故障点標定装置21の設置点(以下、基準点とい
う)から地絡故障点Fまでの距離をl(km)とし、故障
点抵抗をRF、負荷側インピーダンスをZLとしたa相地絡
時の標定を例にとって説明する。また、以下3相交流1
回線モデルにより説明する。
Now, installation point of fault point locating system 21 (hereinafter, referred to as a reference point) the distance from to the ground fault point F and l (miles), the fault point resistance R F, a phase of the load impedance was Z L The following describes an example of the orientation at the time of ground fault. In addition, the following three-phase AC 1
A description will be given using a line model.

地絡故障点の標定に係る距離lを計測するには、理論
上、次式(1)に示すように、基準点から故障点Fまで
の正相インピーダンスZ1Fを計測し、これを送電線13の
線路の単位長当りの正相インピーダンスZ1U(Ω/km)で
除算して求めることができる。
In order to measure the distance 1 related to the location of the ground fault point, theoretically, as shown in the following equation (1), the positive-phase impedance Z 1F from the reference point to the fault point F is measured, and this is measured using the transmission line. It can be obtained by dividing by the positive phase impedance Z 1U (Ω / km) per unit length of the 13 lines.

正相インピーダンスZ1Uは送電線13の線路定数(分布
定数)の1つであり、電線種別、その配列、寸法から予
め算出することができる。なお、lを求めるには(1)
式における正相インピーダンスZ1F,Z1Uに代えて、逆相
インピーダンスZ2F,Z2U又は零相インピーダンスZ0F,Z0U
を用いることも可能であり、またそれらを含めてなる総
合の線路インピーダンスZFと分布インピーダンスZUを用
いることも可能である。
The positive-phase impedance Z 1U is one of the line constants (distribution constants) of the transmission line 13 and can be calculated in advance from the type, arrangement, and dimensions of the line. Note that to obtain l, (1)
Instead of the positive-phase impedances Z 1F and Z 1U in the equation, the negative-phase impedances Z 2F and Z 2U or the zero-phase impedances Z 0F and Z 0U
It is also possible, It is also possible to use the total line impedance Z F and distribution impedance Z U made, including those used.

Z1F,Z1Uはそれぞれ抵抗分と誘導リアクタンス分から
なる複素数である。なお、容量リアクタンス分は誘導リ
アクタンス分に比べ十分に小さいと仮定して無視して説
明する。したがって、各正相インピーダンスZ1FとZ1U
虚数部に着目すると、(1)式の距離lは次式(2)で
も求めることができる。但し、(2)式において〔 〕
Imは虚数部を意味する。
Z 1F and Z 1U are complex numbers each including a resistance component and an inductive reactance component. It is assumed that the capacitance reactance is sufficiently smaller than the inductive reactance, and the description is ignored. Therefore, focusing on the imaginary part of each of the positive-phase impedances Z 1F and Z 1U , the distance 1 in the expression (1) can be obtained also by the following expression (2). However, in equation (2), []
Im means the imaginary part.

(2)式による距離測定は、一般の保護リレー方式に
おける距離リレーのリアクタンス検出要素の動作に相当
する。
The distance measurement by the formula (2) corresponds to the operation of the reactance detecting element of the distance relay in the general protection relay system.

なお、故障点標定の精度を向上させるには、故障点F
までの正相インピーダンスZ1Fのうち、特に誘導リアク
タンス分について正確に計測又は求めることが肝要であ
る。
In order to improve the accuracy of the fault location, the fault point F
It is important to accurately measure or obtain the inductive reactance among the positive-phase impedances Z 1F up to this point.

ここで、第1図の故障ケースについて、三相回路の対
称分等価回路を第2図に示し、故障点Fまでの正相イン
ピーダンスZ1Fを求める方法について説明する。従来の
地絡距離リレー方式を応用したものでは、次式(3)〜
(5)に示す処理により、地絡距離リレーからみたイン
ピーダンスZRYを求めるようになっている。すなわち、
基準点にいけるa相の地絡故障時の相電圧Vaは次式で表
わせ、IFRFが故障点電圧である。
Here, for the fault case in FIG. 1, a symmetric equivalent circuit of the three-phase circuit is shown in FIG. 2, and a method for obtaining the positive-phase impedance Z 1F up to the fault point F will be described. In the case of applying the conventional ground fault distance relay method, the following equations (3) to
By the processing shown in (5), the impedance Z RY viewed from the ground fault distance relay is obtained. That is,
The phase voltage Va when the ground fault of a phase go to the reference point expressed by the following equation, I F R F is faulty point voltage.

Va=I1Z1F+I2Z2F+I0Z0F+IFRF …(3) ここで と仮定すると、(3)式は、 Va={Ia+(K0−1)Io}Z1F+IFRF となり、したがって、 となる。 Va = I 1 Z 1F + I 2 Z 2F + I 0 Z 0 F + I F R F ... (3) where Equation (3) gives Va = 3Ia + (K 0 -1) Io} Z 1F + I F R F. Becomes

ここで、上式中の記号の意味を下記に示す。 Here, the meanings of the symbols in the above formula are shown below.

V1 :基準点の正相電圧 V2 : 〃 逆相電圧 V0 : 〃 零相電圧 I1 : 〃 正相電流 I2 : 〃 逆相電流 I0 : 〃 零相電流 Z1F:故障点までの正相インピーダンス Z2F:故障点までの逆相インピーダンス Z0F: 〃 零相インピーダンス ZRY:地絡距離リレー方式のみるインピーダンス IF :故障点電流=(I1+I2+I0)=3I0 Va :故障相の基準点の検出電圧=(V1+V2+V0) 上記(5)式の右辺第2項が故障点抵抗RFによる影響
値であり、求めたい正相インピーダンスZ1Fに対して誤
差となる。特に正相、逆相電流I1,I2と零相電流I0との
間に位相差があるときは、故障点抵抗RFがリアクタンス
成分として影響するので問題がある。つまり、(2)式
では、リアクタンス成分のみに着目しているから、RF
純抵抗であれば左程問題がないが、リアクタンスとして
作用すると誤差要因となる。
V 1 : Positive phase voltage at reference point V 2 : 〃 Negative phase voltage V 0 : 〃 Zero phase voltage I 1 : 〃 Positive phase current I 2 : 〃 Negative phase current I 0 : 〃 Zero phase current Z 1F : Up to fault point positive-phase impedance Z 2F of: inverse sequence impedance Z 0F to failure point: 〃 zero sequence impedance Z RY: impedance See the ground fault distance relay scheme I F: fault point current = (I 1 + I 2 + I 0) = 3I 0 va: a detection voltage = (V 1 + V 2 + V 0) equation (5) of the right side impact value according to the second term fault point resistance R F of the reference point of the fault phase, with respect to the positive-phase impedance Z 1F to be obtained Error. Especially when there is a phase difference between the positive phase and negative sequence current I 1, I 2 and zero-phase current I 0, there is a problem because fault point resistance R F is affected as a reactance component. That is, in the equation (2), because attention is paid only to the reactance component, but R F is not left as a problem if pure resistance, the error factor to act as a reactance.

次に、本発明の故障点標定方法について説明する。本
発明は、(5)式における故障点抵抗RFに関係する誤差
分を消去する補正項を次式(6)に示すように導入して
いる。すなわち、基準点からみた負荷側の線路インピー
ダンスをZFLとすると次式となる。
Next, a fault point locating method of the present invention will be described. The present invention is introduced as shown in (5) the following expression a correction term to clear the error component related to fault point resistance R F in equation (6). That is, when the line impedance on the load side viewed from the reference point is ZFL , the following equation is obtained.

この(6)式が本発明による標定の基本式で、第1項
が基準点からみた負荷側インピーダンスであり、第2項
が補正項である。しかし、この補正項のうちIO,Ia,KO
検出等により既知であるが、故障点抵抗RFが未知数であ
るため、これを推定しなければならない。次に、このRF
を推定する方法の実施例について説明する。
Equation (6) is a basic equation of the orientation according to the present invention. The first term is the load-side impedance as viewed from the reference point, and the second term is the correction term. However, I O of this correction term, Ia, K O is known by the detection or the like, for fault point resistance R F is unknown, must be estimated it. Then this R F
An example of a method for estimating the value will be described.

推定法 1 故障相電圧の低下から故障点抵抗RFを推定できる。It can be estimated fault point resistance R F from the reduction of estimation 1 fault phase voltage.

すなわち、第1図のa相地絡時の簡易等価回路は第3
図に示すようになる。同図においてVasはa相の電源電
圧であり、この電圧は健全時の基準点におけるa相検出
電圧Vaで近似可能である。ここで、送電線の線路インピ
ーダンスは中性点抵抗RNや故障点抵抗RFに比べて十分に
小さい(通常、前者は40Ω/kmであるのに対し、RN又はR
Fは100Ω〜数百Ωである)ので無視すると、第3図から
次式(7)〜(9)が成り立つ。
That is, the simplified equivalent circuit at the time of the a-phase ground fault in FIG.
As shown in the figure. In this figure, Vas is an a-phase power supply voltage, and this voltage can be approximated by an a-phase detection voltage Va at a reference point in a normal state. Here, the line impedance of the transmission line is sufficiently smaller than the neutral point resistor R N and fault point resistance R F (usually while the former is 40 [Omega / miles, R N or R
Since F is 100Ω to several hundred Ω), ignoring them results in the following equations (7) to (9) from FIG.

Vas=3Io(RN+RF) …(7) Va =Vas−3IoRN …(8) Va =3IoRF …(9) ここで、(9)式を3Ioについて整理し、これを
(8)式に代入してIo成分を除去し、さらにRFについて
解くと、次式(10)が得られる。
Vas = 3Io (R N + R F ) (7) Va = Vas−3IoR N (8) Va = 3IoR F (9) Here, equation (9) is rearranged for 3Io, and this is expressed by equation (8). To remove the Io component and solve for R F , the following equation (10) is obtained.

なお、中性点抵抗RNは既知である。 Note that the neutral point resistance RN is known.

(10)式を、Vasを基準ベクトルとして検出相電圧Va
の絶対値|Va|について近似すると次式(11)となる。
Equation (10) is used to calculate the detected phase voltage Va using Va as a reference vector.
Is approximated by the following expression (11).

上で求めたRFを(6)式に代入して次式(12)によ
り、補正後のZFLが求まる。
By the R F obtained above (6) are substituted into the equation the following equation (12), Z FL corrected is obtained.

このようにして、故障点までのインピーダンスZ1F
求めることによって、(2)式で示した標定距離lが求
まる。
By determining the impedance Z 1F up to the failure point in this way, the orientation distance 1 shown in the equation (2) is determined.

また、健全時のa相電圧Vasに代えて、b相とc相な
どの健全層の線間電圧 を用いてもよく、a相の故障直前の相電圧を用いる方法
でもよい。この場合、健全相の電圧、あるいはa相の故
障直前の電圧信号をVasとして用いる方法は、系統の運
転電圧変動に対応した入力信号レベルとなるので最も望
ましい。
Also, instead of the a-phase voltage Vas at the time of sound, the line voltage of the sound layer such as the b-phase and the c-phase Or a method using a phase voltage immediately before the failure of the a-phase. In this case, the method of using the voltage of the healthy phase or the voltage signal immediately before the failure of the a-phase as Vas is the most desirable because the input signal level corresponds to the fluctuation of the operating voltage of the system.

推定法 2 零相電圧Voの発生量から故障点抵抗RFを推定すること
ができる。すなわち、第3図において、完全地絡時(RF
=0)における零相電圧をVosとすると、 Vos=−Vas=3IosRN …(13) の関係にある。一方、不完全地絡時(RF≠0)の基準点
における零相電圧Voと故障電流3Ioは、それぞれ式(1
4)と(15)により表わされる。
It is possible to estimate the fault point resistance R F from the generation amount estimation methods 2 zero-phase voltage Vo. That is, in FIG. 3, complete ground fault (R F
= 0), Vos = −Vas = 3IosR N (13) On the other hand, the zero-sequence voltage Vo and the fault current 3Io at the reference point at the time of incomplete ground fault (R F ≠ 0) are expressed by the following equations (1)
4) and (15).

式(14)と(15)をRFについて解くと、次式(16)が
得られる。
Solving equations (14) and (15) for R F yields the following equation (16).

ここで、VosとVoの位相差を無視すると、RFは次式(1
7)で近似できる。
Here, ignoring the phase difference between Vos and Vo, R F is given by the following equation (1
It can be approximated by 7).

ただし、Vosは完全地絡時に発生する零相電圧レベル
であり、健全相の線間電圧、あるいは故障直前の相電圧
から求めることもできる。
However, Vos is a zero-phase voltage level generated at the time of a complete ground fault, and can be obtained from a line voltage of a healthy phase or a phase voltage immediately before a failure.

これにより求めたRFを(6)式に代入し、次式(18)
式のように所望の故障点までの線路インピーダンスZIF
を求めることができる。
Thus the R F obtained (6) is substituted into equation equation (18)
As shown in the equation, the line impedance Z IF up to the desired fault point
Can be requested.

推定法 3 零相電流Ioの発生量から故障点抵抗RFを求めることが
できる。
It can be determined fault point resistance R F from the generation amount estimation methods 3 zero-phase current Io.

すなわち、完全地絡時の零相電流をIosとすると、前
式(7)にRF=0を代入して3Ioについて解くと、次式
(19)となる。
That is, assuming that the zero-phase current at the time of the complete ground fault is Ios, the following equation (19) is obtained by substituting R F = 0 into the previous equation (7) and solving for 3Io.

一方、不完全地絡のときは、式(7)から、 であるから、式(19)と(20)から、RFについて解く
と、 となり、Iosを基準としてIoの絶対値により近似する
と、故障点抵抗RFは次式(22)により求まる。
On the other hand, when there is an incomplete ground fault, from equation (7), Therefore, from equations (19) and (20), solving for R F gives When approximating the absolute value of Io with Ios as a reference, the fault point resistance RF is obtained by the following equation (22).

これにより求めたRFから、第2図で示したように、故
障点電圧VFは次式(23)で表わせる。
From R F obtained by this, as shown in Figure 2, the fault point voltage V F is expressed by the following equation (23).

VF=3IoRF ……(23) これにより求めたVFを次式(6)に代入して、線路イ
ンピーダンスFLが次式(24)により求まる。
V F = 3IoR F (23) The obtained V F is substituted into the following equation (6), and the line impedance FL is obtained by the following equation (24).

第4図は第1図の故障点標定装置21の具体的な実施例
の構成図である。本実施例ではデジタル演算処理によ
り、上述した標定処理を実施するもので、第5図にその
処理フローを示す。第4図に示すように、故障点標定装
置21は補助変成器31、フィルタ32、量子化回路33、信号
処理ユニット34、整定値ユニット35を含んで構成され
る。
FIG. 4 is a block diagram of a specific embodiment of the fault point locating device 21 of FIG. In the present embodiment, the above-described orientation processing is performed by digital arithmetic processing, and FIG. 5 shows the processing flow. As shown in FIG. 4, the fault point locating device 21 includes an auxiliary transformer 31, a filter 32, a quantization circuit 33, a signal processing unit 34, and a set value unit 35.

補助変成器31は、入力信号に対応した数の補助変成器
を含んで構成され、基準点に設けられた変流器22と変成
器23により検出された送電線13の各相の相電圧と線電流
を入力とし、それらのデータを標定処理に適したレベル
の信号に変換するとともに、外部との絶縁を行なう機能
を有する。フィルタ32は、入力信号に対応した数のフィ
ルタを含んで構成され、各入力信号ごとに不必要な高調
波成分を除去する機能を有する。量子化回路33はフィル
タ処理された各入力信号を同一時刻にかつ周期的にサン
プルポールドし、これを順次量子化した後テジタル信号
に変換して信号処理ユニット34に出力する機能を有す
る。整定値ユニット35は故障点標定処理に必要なデータ
を信号処理ユニット34に与えるものであり、例えば標定
対象の送電線によって定まってくる定格電圧Vas、中性
点接地抵抗RNその他の整定値が予め整定される。
The auxiliary transformer 31 is configured to include a number of auxiliary transformers corresponding to the input signal, and the phase voltage of each phase of the transmission line 13 detected by the current transformer 22 and the transformer 23 provided at the reference point and It has a function of receiving line current, converting those data to a signal of a level suitable for orientation processing, and insulating the outside. The filter 32 includes a number of filters corresponding to the number of input signals, and has a function of removing unnecessary harmonic components for each input signal. The quantization circuit 33 has a function of periodically and periodically sampling each of the input signals that have been subjected to the filter processing at the same time, sequentially quantizing them, converting them into digital signals, and outputting the digital signals to the signal processing unit 34. Setting value unit 35 is intended to provide data necessary for fault point locating process in the signal processing unit 34, for example, locating the target come definite by power lines rated voltage Vas, the neutral grounding resistor R N other setpoint Set in advance.

信号処理ユニット34は与えられる整定値と入力データ
に基づき、第5図の処理フローに従って標定処理を行な
う。その処理結果である故障点距離lを含む故障点標定
値は、通信回線36等を介して保守所などに伝送したり、
タイプライタなどの記録装置に出力する。
The signal processing unit 34 performs orientation processing according to the processing flow of FIG. 5 based on the set values and the input data. The fault point locating value including the fault point distance 1 as the processing result is transmitted to a maintenance office via the communication line 36 or the like,
Output to a recording device such as a typewriter.

ここで、信号処理ユニット34における処理を第5図を
参照して説明する。
Here, the processing in the signal processing unit 34 will be described with reference to FIG.

ステップ101は必要なデータを入力するステップであ
る。入力情報としては複素数情報をもつ3相各相a,b,c
の相電圧信号Va,Vb,Vc各相の線電流信号Ia,Ib,Ic、線路
定数ZIU,ZOU、中性点接地抵抗値RN、相電圧の定格値Vas
などが含まれる。
Step 101 is a step of inputting necessary data. As input information, each of three phases a, b, c with complex number information
Phase voltage signals Va, Vb, Vc of each phase, line current signals Ia, Ib, Ic, line constants Z IU , Z OU , neutral point ground resistance R N , and phase voltage rating Vas
And so on.

ステップ102は、次式(22)に示す零相インピーダン
スの補償項を演算するステップである。この演算は複素
数演算になるので、実数部と虚数部に分けて個別に求め
てもよい。
Step 102 is a step of calculating a compensation term of the zero-phase impedance represented by the following equation (22). Since this operation is a complex number operation, it may be separately obtained for the real part and the imaginary part.

ステップ103では、次式(23)により零相電流Ioを求
める。
In step 103, the zero-phase current Io is obtained by the following equation (23).

ステップ104では、故障相であるa相の相電圧絶対値|
Va|を求める。ステップ105は、故障点抵抗RFの推定値を
演算するステップであり、例えば前記(11)式で示した
例に従って求める。
In step 104, the phase voltage absolute value |
Va | Step 105 is a step of calculating an estimated value of the fault point resistance RF , which is obtained, for example, according to the example shown in the above equation (11).

ステップ106では、上記ステップで求めたRF等によ
り、前記(12)式で示した演算を行ない、故障点までの
線路インピーダンスZIFを求める。
In step 106, the R F and the like obtained in step, the (12) performs a calculation shown in the equation determining the line impedance Z IF to failure point.

ステップ107は標定距離lを求める距離換算部であ
り、前記(2)式に従って演算する。ステップ108では
求めた標定距離lを含む標定データを外部に出力する。
Step 107 is a distance conversion unit for calculating the orientation distance l, which is calculated according to the above equation (2). At step 108, the orientation data including the obtained orientation distance 1 is output to the outside.

上述したように、本実施例によれば、基準点における
検出データと既知データに基づいて故障点抵抗を推定
し、これにより故障点抵抗による誤差を補正するように
していることから、故障点抵抗による影響を受けにくい
高精度の地絡故障点標定が可能であるという効果があ
る。
As described above, according to the present embodiment, the fault point resistance is estimated based on the detected data and the known data at the reference point, thereby correcting the error caused by the fault point resistance. There is an effect that a highly accurate ground fault point locating which is hardly affected by the fault can be performed.

因に、故障点抵抗RFによる影響の度合いは標定対象系
統の負荷側インピーダンスZL、中性点接地抵抗値RNの値
との関係によっても異なるが、例えば、RF,RN,ZLがほぼ
同程度で、100〜200Ω程度と考え、送電線亘長を10km程
度と仮定する。この場合線路の正相誘導リアクタンス分
は、亘長10kmで約3〜5Ω程度である。したがって、
(5)式に示した故障点抵抗RFに係る項で、RFの数%が
誘導リアクタンス分として作用したとしても、標定距離
lは真値の2倍にも誤って認識することになるが、本実
施例によればその誤差を小さく抑えることが可能であ
る。
Incidentally, the degree of the effect of the fault point resistance R F depends on the relationship between the load side impedance Z L of the target system and the value of the neutral point ground resistance R N , for example, R F , R N , Z It is assumed that L is about the same, about 100 to 200Ω, and the transmission line length is assumed to be about 10km. In this case, the positive phase inductive reactance of the line is about 3 to 5Ω over a length of 10 km. Therefore,
In the term relating to the fault point resistance R F shown in the equation (5), even if several% of R F acts as an inductive reactance, the orientation distance 1 is erroneously recognized as twice the true value. However, according to the present embodiment, it is possible to reduce the error.

特に、不完全地絡(故障点抵抗有り)でも高精度の標
定が要望される場合に効果が大である。
In particular, the effect is great when high-precision orientation is required even for an incomplete ground fault (with a fault point resistance).

また、上記実施例による補正によれば、故障点抵抗と
並列に接続される負荷あるいは電源線への分流影響によ
る誤差も合わせて補正されるという効果がある。
Further, according to the correction according to the above-described embodiment, there is an effect that an error due to a shunt effect on a load or a power supply line connected in parallel with the fault point resistance is also corrected.

なお、以上の説明ではa相地絡時を例にとって説明し
たが、他相b,cの地絡についても、相同順であり、同様
に標定できる。
In the above description, the case of the a-phase ground fault has been described as an example, but the ground faults of the other phases b and c are in the same order of homology and can be similarly located.

また、上記実施例では、地絡故障点の標定方法又は装
置について示したが、上記実施例をそのまま地絡距離リ
レーの距離標定部に適用すれば、特に不完全地絡時の標
定精度が向上された地絡距離リレーを実現できる。
Further, in the above embodiment, the method or apparatus for locating the ground fault point has been described. However, if the above embodiment is directly applied to the distance locating unit of the ground fault distance relay, the locating accuracy particularly at the time of an incomplete ground fault is improved. The ground fault distance relay can be realized.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明によれば、基準点におけ
る電圧・電流データおよび既知データに基づいて、故障
点における故障点抵抗による誤差を推定し、この推定値
により故障点までの線路インピーダンス演算を補正する
ようにしていることから、故障点抵抗に起因する故障点
標定誤差を小さく抑えて標定精度を向上することができ
る。
As described above, according to the present invention, the error due to the fault point resistance at the fault point is estimated based on the voltage / current data and the known data at the reference point, and the line impedance calculation up to the fault point is calculated based on the estimated value. Since the correction is performed, the fault location error caused by the fault point resistance can be kept small, and the location accuracy can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の適用対象の送電線系統を含めて表わし
た一実施例の全体構成図、第2図はa相地絡故障時の対
称分等価回路図、第3図は推定法を説明するための簡易
等価回路図、第4図は第1図実施例の故障点標定装置の
詳細構成図、第5図は第4図の信号処理ユニットにおけ
る処理手順を示すフローチャートである。 13……送電線、14……負荷、21……故障点標定装置、22
……変流器、23……電圧変成器、34……信号処理ユニッ
ト、35……整定値ユニット。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an embodiment including a transmission line system to which the present invention is applied, FIG. 2 is a symmetrical equivalent circuit diagram at the time of a-phase ground fault, and FIG. FIG. 4 is a detailed configuration diagram of the fault locating apparatus of the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure in the signal processing unit of FIG. 13 ... transmission line, 14 ... load, 21 ... fault locating device, 22
... current transformer, 23 ... voltage transformer, 34 ... signal processing unit, 35 ... setting value unit.

フロントページの続き (72)発明者 滝口 裕 茨城県日立市国分町1丁目1番1号 株 式会社日立製作所国分工場内 (72)発明者 村田 賢次 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 石津 京二 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電力株式会社内 (72)発明者 園原 和夫 大阪府大阪市北区中之島3丁目3番22号 関西電力株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−81568(JP,A) 特開 昭55−66768(JP,A) 特開 昭53−132745(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02H 3/40 G01R 31/08Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Takiguchi 1-1-1, Kokubuncho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture Inside the Kokubu Plant of Hitachi, Ltd. (72) Kenji Murata 3-3-22 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka-shi, Osaka No. Kansai Electric Power Co., Inc. (72) Koji Ishizu, Inventor 3-3-22 Nakanoshima, Kita-ku, Osaka, Osaka Prefecture Kansai Electric Power Co., Ltd. 22 Kansai Electric Power Co., Inc. (56) References JP-A-59-81568 (JP, A) JP-A-55-66768 (JP, A) JP-A-53-132745 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. 6 , DB name) H02H 3/40 G01R 31/08

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】地絡故障点よりも電源側に定められた送電
線の基準点における電圧と電流を検出し、該検出電圧と
検出電流に基づいて当該基準点からみた送電線の負荷側
インピーダンスを求め、該求められた負荷側インピーダ
ンスを当該送電線の単位長当りの既知線路インピーダン
スで除算することにより、前記基準点から地絡故障点ま
での距離を求めることを含んでなる中性点抵抗接地系の
地絡故障点標定方法において、前記検出電圧と検出電流
の少なくとも一方と当該送電系統に係る既知データに基
づいて、前記検出電圧に含まれる地絡故障点抵抗に関係
する誤差を推定演算し、該推定誤差により前記負荷側イ
ンピーダンスに係る演算を補正することを特徴とする地
絡故障点標定方法。
1. A method for detecting a voltage and a current at a reference point of a transmission line which is set closer to a power source than a ground fault point, and based on the detected voltage and current, the load side impedance of the transmission line as viewed from the reference point. And calculating the distance from the reference point to the ground fault point by dividing the obtained load-side impedance by the known line impedance per unit length of the transmission line. In the method for locating a ground fault in a ground system, an error relating to a ground fault fault resistance included in the detected voltage is estimated and calculated based on at least one of the detected voltage and the detected current and known data on the power transmission system. And correcting the calculation relating to the load-side impedance based on the estimation error.
【請求項2】前記地絡故障点抵抗に関係する誤差の推定
を、故障相の基準点における電圧の低下率に基づいて故
障点抵抗を推定して行なうことを特徴とする請求項1記
載の地絡故障点標定方法。
2. The method according to claim 1, wherein the estimation of the error relating to the ground fault fault point resistance is performed by estimating the fault point resistance based on a voltage drop rate at a reference point of a fault phase. Ground fault fault location method.
【請求項3】前記地絡故障点抵抗に関係する誤差の推定
を、零相電圧の発生量から故障点抵抗を推定して行なう
ことを特徴とする請求項1記載の地絡故障点標定方法。
3. The method according to claim 1, wherein the estimation of the error relating to the resistance of the ground fault is performed by estimating the resistance of the fault from the amount of generated zero-sequence voltage. .
【請求項4】前記地絡故障点抵抗に関係する誤差の推定
を、零相電流の発生量から故障点抵抗を推定して行なう
ことを特徴とする請求項1記載の地絡故障点標定方法。
4. The method according to claim 1, wherein the estimation of the error relating to the resistance of the ground fault is performed by estimating the resistance of the fault from the amount of generated zero-phase current. .
【請求項5】地絡故障点よりも電源側に定められた送電
線の基準点における電圧と電流を検出する検出手段と、
該検出電圧と検出電流に基づいて当該基準点からみた送
電線の負荷側インピーダンスを求める負荷側インピーダ
ンス演算手段と、該求められた負荷側インピーダンスを
当該送電線の単位長当りの既知線路インピーダンスで除
算して、前記基準点から地絡故障点までの距離を求める
距離演算手段と、を含んでなる中性点抵抗接地系の地絡
故障点標定装置において、前記検出電圧と検出電流の少
なくとも一方と当該送電系統に係る既知データに基づい
て、前記検出電圧に含まれる地絡故障点抵抗に関係する
誤差を推定演算する誤差推定演算手段を設け、該手段に
より求められた推定誤差により前記負荷側インピーダン
スに係る演算を補正することを特徴とする地絡故障点標
定装置。
5. A detecting means for detecting a voltage and a current at a reference point of a transmission line defined on a power supply side with respect to a ground fault point;
Load-side impedance calculating means for obtaining the load-side impedance of the transmission line from the reference point based on the detection voltage and the detection current; and dividing the obtained load-side impedance by a known line impedance per unit length of the transmission line. And a distance calculating means for calculating a distance from the reference point to a ground fault point.In a ground fault point locating apparatus of a neutral point resistance grounding system, at least one of the detected voltage and the detected current. An error estimating means for estimating and calculating an error related to a ground fault fault resistance included in the detected voltage based on known data relating to the power transmission system, and the load side impedance is calculated based on the estimated error obtained by the means; A ground fault fault locating device that corrects the calculation according to (1).
【請求項6】前記誤差推定演算手段が、基準点における
故障相の検出電圧を健全時の電圧に対する電圧低下分で
除算し、該演算結果に中性点抵抗を乗算した値を故障点
抵抗として推定し、該推定値に基づいて前記誤差を推定
演算する構成を含んでなることを特徴とする請求項5記
載の地絡故障点標定装置。
6. The error estimating means divides a detected voltage of a failed phase at a reference point by a voltage drop relative to a voltage in a normal state, and a value obtained by multiplying the calculated result by a neutral point resistance is used as a fault point resistance. 6. The ground fault fault locating apparatus according to claim 5, further comprising a configuration for estimating and calculating the error based on the estimated value.
【請求項7】前記誤差推定演算手段が、完全地絡時の零
相電圧と故障時の零相電圧との差を故障時の零相電圧で
除算し、該演算結果に中性点抵抗を乗算した値を故障点
抵抗として推定し、該推定値に基づいて前記誤差を推定
演算する構成を含んでなることを特徴とする請求項5記
載の地絡故障点標定装置。
7. The error estimating means divides the difference between the zero-sequence voltage at the time of a complete ground fault and the zero-sequence voltage at the time of a fault by the zero-sequence voltage at the time of a fault, and adds a neutral point resistance to the calculation result. 6. The ground fault fault locating apparatus according to claim 5, further comprising a configuration for estimating the multiplied value as a fault point resistance and estimating and calculating the error based on the estimated value.
【請求項8】前記誤差推定演算手段が、完全地絡時の零
相電流と故障時の零相電流との差を故障時の零相電流で
除算し、該演算結果に中性点抵抗を乗算した値を故障点
抵抗として推定し、該推定値に基づいて前記誤差を推定
演算する構成を含んでなることを特徴とする請求項5記
載の地絡故障点標定装置。
8. The error estimating means divides the difference between the zero-phase current at the time of a complete ground fault and the zero-phase current at the time of a fault by the zero-phase current at the time of a fault, and adds a neutral point resistance to the calculation result. 6. The ground fault fault locating apparatus according to claim 5, further comprising a configuration for estimating the multiplied value as a fault point resistance and estimating and calculating the error based on the estimated value.
【請求項9】請求項5,6,7,8項いずれかに記載の地絡故
障点標定装置を有してなる地絡距離リレー。
9. A ground fault distance relay comprising the ground fault fault locating device according to any one of claims 5, 6, 7, and 8.
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