JP3183957B2 - 故障点標定装置 - Google Patents
故障点標定装置Info
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Description
圧,電流を収集して故障点を標定する故障点標定装置に
関する。
サージ受信方式,パルスレーダ測定方式あるいはインピ
ーダンス測定方式等がある。前二者は高価な通信装置を
必要とする。これに対して後者のインピーダンス測定方
式は変成器及び変流器より得られる電圧,電流により直
接標定するものであるため、入力量を得るために新たな
設備を必要としない。しかし、故障点抵抗がある場合、
故障点には自端子の電流のみでなく相手端子からも流れ
込む電流があるため、必ずしも双方の電流位相角が同相
になることはなく、測距誤差を生じる要因になり得る。
このため送電線の全端子の電圧,電流を取り込み、キル
ヒホッフの法則を使って故障点抵抗の影響を受けない標
定方式が注目されており、例えば特公昭57−5026
2号が提案されている。
制御対象区間の途中に事故が無い時は分岐点の電圧が等
しいこと、及び同送電線の分岐点につながる全端子の電
圧,電流は同期がとれていることを利用して、各端子の
電圧,電流を同時にサンプリングするよう制御すること
を前提としている。従って常時の事故が無い状態での分
岐点電圧の算出精度は、かなり高いレベルが要求される
ことは明らかである。そのためには故障点標定装置の電
流入力のフルスケールは当該送電線の負荷電流レベルを
想定しておく必要がある。しかし当該送電線に事故が発
生した場合には当然負荷電流を越える事故電流が流れ、
そのまま故障点標定演算に使用すると大きな誤差を生じ
ることになる。更に、故障点標定用と前記同期制御用の
電流入力を共用すると、各端子のサンプリング同期をと
るには、同期のとれた送電線の電圧,電流を入力してお
く必要があり、現場等で試験を行なう時に外部から試験
電気量を入れることが非常に難しい。即ち、非同期の入
力が各端子に入力されて同期が外れてしまうことにな
る。だからといって試験をしない訳にはいかない。本発
明は上記事情に鑑みてなされたものであり、同期のとれ
た系統の電気量を用いて各端子の電気量を同時にサンプ
リングするように制御する故障点標定装置において、大
きな事故電流が流れても標定精度を確保でき、かつ安定
にサンプリング同期をとりながら標定試験の可能な故障
点標定装置を提供することを目的としている。
め、本発明は送電線の複数の端子の電圧,電流を収集
し、前記各端子から分岐点迄の電圧降下量を算出するこ
とにより、前記分岐点電圧が当該制御対象区間に故障が
なければ等しいことを利用して、前記分岐点電圧が等し
くなるように各端子の電圧,電流の収集タイミングを合
せるよう構成した故障点標定装置において、故障点を算
出するための電圧,電流を取り込む第1の手段と、前記
第1の手段による電圧,電流の収集タイミングを制御す
るための電圧,電流を取り込む第2の手段と、前記第1
の手段にて取り込んだ電圧,電流にて故障を検出したと
き前記第2の手段にて取り込んだ電圧,電流に基づく収
集タイミング制御処理を阻止する第3の手段とを備え
た。
入力回路と故障点標定演算用の入力回路とを夫々分ける
ようにしたため、標定精度を高めると同時に、同期のと
れた状態での標定機能の試験入力によって同期が外れな
いようになった。
は本発明による故障点標定装置の一実施例の構成図であ
る。図において、1AはA端子の変流器から取り込まれ
る電流用試験プラグで、試験時に1次側を短絡して2次
側と切り離すことができるようにしてある。2AはA端
子の変成器から取り込まれる電圧用試験プラグで、試験
時に1次側を開放し、2次側と切り離せるようにしてあ
る。試験用プラグ1Aを介して入力される電流は入力変
換回路3A1,3A2を介し、又、試験用プラグ2Aを
介して入力される電圧は入力変換回路4A1,4A2を
介して、各々がアナログ−ディジタル変換回路5A(以
後DAUと記す)に入力される。ディジタル量に変換さ
れたデータは演算回路6Aに入力され、所定の演算を実
行する。6Aの演算結果、又、演算途中のデータを通信
インターフェース7Aを介して相手端子に送り、逆に相
手端子のデータを受けるように構成されている。B端子
についても構成は同じで添え字AをBに置き換えればよ
い。但し、6A,6Bの演算回路においては演算内容が
両端子間で異なっている。本発明では同期制御演算,標
定演算処理を司る親端子をA端子として以下説明する。
B端子はデータを取得して、A端子にデータを送り、A
端子からの同期制御量を受けて所定のサンプリングタイ
ミングになるよう制御する構成としている。この点につ
いての基本原理は特開平3−282377号に示されて
いるが、本発明のものには直接関係ないため、詳細につ
いては省略する。
8の仮想の分岐点Jを中間点として説明する。なお、一
般的には2端子の場合、任意に予め定めた位置に設定し
ておけば目的は達成できる。又、Fは故障点を示し、X
はA端子から故障点までの距離である。IA1,VA1
はA端子の同期制御用入力回路から取り込まれた電流,
電圧である。IA2,VA2は故障点標定用入力回路か
らの電流,電圧である。添え字AはA端子でB端子はB
とする。入力変換回路3A1,3A2(3B1,3B
2)は変流器から、4A1,4A2(4B1,4B2)
は変成器からの出力を適当なレベルに変換し、更に高域
の周波数成分を除去するための前置フィルターを経て出
力を生じる。これは通常用いられている手法であり、特
に内部構成図を掲げない。アナログ−ディジタル変換回
路5A(5B)は入力を一定間隔でサンプリングし、デ
ィジタル出力を演算出力回路6A(6B)へ印加する。
演算出力回路6A(6B)は後に図2による演算を実施
する。なお、ここで入力変換回路3A1,3A2(3B
1,3B2)、4A1,4A2(4B1,4B2)の出
力は、特に混乱のない限り、アナログ−ディジタル変換
回路5A(5B)の出力と同様にIA1,IA2(IB
1,IB2)、VA1,VA2(VB1,VB2)とし
て表すものとする。
るブロック図である。本発明は同期制御用と標定演算用
の入力回路を分離することを骨子とするものである。従
って前記したようにA端子とB端子の演算内容が異なる
が、親端子としたA端子の機能を説明すれば本発明の主
旨は言い尽くせる。基本的な同期制御計算,標定計算に
ついては既知の方式であるので、ここでは簡単に記すに
止める。図2において201は送電線8につながる制御
対象区間に故障が発生したか否かを検出する手段であ
る。事故が発生していない場合は電流IA1,電圧VA
1は通信インターフェース7Aを介してB端子から受信
した同様の入力IB1,VB1をもとに、J点(送電線
の中間点)の分岐点電圧VJA,VJBを下式により分
岐点算出手段202で下式に基づいて算出する。 Z:端子AとB間の送電線インピーダンスで整定値とし
て入力されるか、予め定数として設定させるものであ
る。
端子間に故障がなければ理想的には等しくなることは明
らかである。この理想的な状態が成立するとした時、両
者の電圧量が等しくならないのは両端子間のサンプリン
グが同時刻になっていないためである。その差がどの程
度の値かを算出する方式については本発明の主旨でない
ため詳述しないが、概略は下記の通りである。即ち、位
相角算出手段203で下記手順で位相角を求め、送出手
段204を介してB端子に対して相当量を送出する。 (A).各端子で付けたサンプリング番号を相互に送っ
て、下記(2) 式で求めた位相角θがサンプリング周期相
当の位相角(2π・交流電気量の基本周波数/サンプリ
ング周波数)になる迄サンプリング番号を合せる。 (B).(A)の処理後、このθ相当の量をB端子に送
る。一方、B端子ではここで受けた位相角θが零になる
ようにサンプリング時刻を変化させるように制御する。
故障検出手段201で故障が有りと判定されると接点が
故障有り側に切替って、区間内故障判定手段205によ
り、送電線区間に故障が有るか否かを判定する。即ち、
正常時の接点は故障なし側にある。この場合の判定は標
定演算用入力回路から得られた電流量IA2,IB2を
用いて、例えば下記(3) 式に基づいて判定する。下式は
単に電流差動方式を基本としている。 IA2+IB2≧IK(設定値) …………………(3)
有りと判定し、標定値算出手段206にて下記(4) 式に
基づいて標定値X(A端子からの距離)を算出する。 *:共役複素数 Im:虚数部を表す Z:送電線の単位長当たりのインピーダンス なお、同上式は基本原理式を記述しているが、短絡故
障,一線地絡故障の場合には上記の電気量は各々使い分
けねばならない。これらの諸量については本発明の趣旨
を説明する上では必ずしも必要はなく、特公昭58−2
9471号公報に詳述されている。以上説明した通り、
一旦故障を検出したら同期制御が停止されるが、高々電
力系統の故障継続時間は低位系統では1〜2分程度であ
り(超高圧系統では数秒オーダ)、現状の水晶発振器の
精度(10-6)からして、60〜120μs程度のズレ
しか生じない。従って本発明では故障復帰時に一定の保
護時間を設けて、同期制御を開始しても実用上全く問題
がないことを前提としている。図3に故障発生前後の電
流,電圧波形の例を示す。入力変換回路のダイナミック
レンジが大きくオーバーしない場合と、小さくてオーバ
ーして飽和した場合の波形を示す。波形を見て分かるよ
うに、その分電流は小さく見られ標定誤差となって生じ
る。従って故障検出後ダイナミックレンジの広い電気量
(IA2,IB2及びVA2,VB2)を使用すれば本
問題は解決できることは明らかであり、この点が本発明
の骨子である。
る。図において、1A1,1A2は各々A端子の変流器
から取り込まれる電流用試験プラグで、試験時に1次側
を短絡して2次側と切り離すことができるようにしてあ
る。前者の試験プラグは同期制御用、後者は故障点標定
用である。又、2A1,2A2は各々A端子の変成器か
ら取り込まれる電圧用試験プラグで試験時に1次側を開
放し、2次側と切り離せるようにしてある。試験プラグ
1A1,1A2を介して入力される電流は入力変換回路
3A1,3A2を介し、試験プラグ2A1,2A2を介
して入力される電圧は入力変換回路4A1,4A2を経
てアナログ−ディジタル変換回路5Aに入力される。試
験時には第2の手段の試験プラグ1A2,2A2によっ
て、試験用電流源9A、試験用電圧源10Aに切り換え
て所望の電流,電圧を入力する。第2の手段により試験
電気量を印加して、図2に示すように故障を発生し検出
する直前迄、第1の手段により同期制御用の送電線8か
ら入力されている電気量(IA1,VA1,IB1,V
B1)を使用し、検出した後は前記電気量を使用しな
い、即ち、同期制御を行なわないようにするものであ
る。図5に試験電気量印加前後の同期制御用入力回路の
電気量(IA1,VA1)と標定用入力回路の電気量
(IA2,VA2)及び同期制御信号を示す。同図にお
いてt=toの時点で故障発生用の試験用電気量が試験
プラグ1A2,2A2(1B2,2B2)に印加された
ものとして示す。同図を見て分かるように同期制御信号
は試験電気量が印加される迄“1”で同期制御を実施し
ている。
期制御用の入力回路と故障点標定演算用の入力回路を分
けるよう構成したので、下記の点を解決することができ
る。即ち、同期制御用の入力回路用試験プラグは送電線
の変流器,変成器に接続した状態で故障点標定演算用の
電流試験用プラグ、電圧試験用プラグに試験電源を接続
することにより、故障を発生させる直前迄、同期制御用
入力を介して送電線の電気量が故障点標定装置に入力さ
れ、サンプリング同期を行なうことができる。その結
果、安定した故障点標定試験が実施可能となる。
図。
Claims (1)
- 【請求項1】 送電線の複数の端子の電圧,電流を収集
し、前記各端子から分岐点迄の電圧降下量を算出するこ
とにより、前記分岐点電圧が当該制御対象区間に故障が
なければ等しいことを利用して、前記分岐点電圧が等し
くなるように各端子の電圧,電流の収集タイミングを合
せるよう構成した故障点標定装置において、故障点を算
出するための電圧,電流を取り込む第1の手段と、前記
第1の手段による電圧,電流の収集タイミングを制御す
るための電圧,電流を取り込む第2の手段と、前記第1
の手段にて取り込んだ電圧,電流にて故障を検出したと
き前記第2の手段にて取り込んだ電圧,電流に基づく収
集タイミング制御処理を阻止する第3の手段とを備えた
ことを特徴とする故障点標定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20050692A JP3183957B2 (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 故障点標定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20050692A JP3183957B2 (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 故障点標定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0618601A JPH0618601A (ja) | 1994-01-28 |
JP3183957B2 true JP3183957B2 (ja) | 2001-07-09 |
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Family Applications (1)
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JP20050692A Expired - Fee Related JP3183957B2 (ja) | 1992-07-03 | 1992-07-03 | 故障点標定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3183957B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113482986B (zh) * | 2021-06-23 | 2022-08-09 | 河北津西钢板桩型钢科技有限公司 | 液压控制阀的故障检测电路及设备 |
-
1992
- 1992-07-03 JP JP20050692A patent/JP3183957B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH0618601A (ja) | 1994-01-28 |
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