JP6857876B2 - 架空配電系統探査システムおよび架空配電系統探査方法 - Google Patents
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Description
本発明の別の局面に従う架空配電系統探査方法は、要求される事故点の標定のための空間分解能に応じた周波数成分を含むパルス状の入力波を、架空配電系統を構成する2つの相の間に印加するステップと、架空配電系統の任意の相についての電位の時間波形、架空配電系統の任意の相についての電流の時間波形、架空配電系統の任意の相間についての電圧の時間波形、のうち少なくとも一つを測定するステップと、測定された時間波形について、入力波が印加されてから当該入力波に対応する反射波が生じるまでの時間差に基づいて、事故点までの距離を算出するステップとを含む。
まず、本実施の形態に従う架空配電系統探査システム1(以下、単に「探査システム1」とも称す。)における構成および測定方法などについて概略する。
(2)架空配電線に生じた事故の種別(短絡・地絡・断線など)を特定する機能(事故種別特定機能)
(3)(1)または(2)を実施する際に用いられる架空配電系統に固有なノイズを予め取得する機能(固有ノイズ取得機能)
(4)架空配電線において事故を生じ得る劣化度合いを診断する機能(劣化診断機能)
なお、(1)〜(4)に列挙する機能のすべてを単一の装置に実装する必要はなく、その一部のみを実装するようにしてもよい。あるいは、(1)〜(4)に列挙する機能を応用した派生機能を単一の装置に実装してもよい。製品化される装置の用途や目的などに応じて、必要な機能が実装されることになる。
次に、探査システム1の回路構成について説明する。
1/(1/2×Zin+1/R1)+R2+R3=Z0
このような整合回路30を採用することによって、パルス発生装置10が発生したパルスは、経路の途中で反射または減衰することなく、架空配電系統100へ印加され、また、架空配電系統100内で生じた反射波も架空配電系統100の端で反射または減衰することなく、探査システム1へ入力する。
次に、本実施の形態に従う探査システム1により提供される事故点標定機能について説明する。事故点標定機能では、架空配電線に生じた事故の位置(事故点)を特定することができる。
探査システム1の測定装置20は、架空配電系統100上の対象となる相の電圧、電位、電流のいずれかの時間波形を測定しておき、入力波104に対応する時間波形が生じてから、反射波106に対応する時間波形が生じるまでの時間差tを算出し、この算出した時間差tに基づいて、事故点を標定することになる。
次に、本実施の形態に従う探査システム1により提供される事故種別特定機能について説明する。事故種別特定機能では、架空配電線に生じた事故の種別(短絡・地絡・断線など)を特定することができる。図7は、本実施の形態に従う探査システム1の事故種別特定機能に関して測定された事故種別毎の結果の一例を示す図である。
次に、本実施の形態に従う探査システム1により提供される固有ノイズ取得機能について説明する。固有ノイズ取得機能では、探査対象の架空配電系統に存在する機器(開閉器、柱上トランス、引き留め部材など)によって、印加された入力波が反射することがあり、このような反射波はノイズになり得る。
次に、本実施の形態に従う探査システム1により提供される架空配電線において事故を生じ得る劣化度合いを診断する機能(劣化診断機能)について説明する。上述の事故点標定機能および事故種別特定機能では、何らかの事故が生じた後に実施される処理について説明したが、特に、経年劣化などに起因する事故については、前段階として架空配電系統に存在する機器が劣化し、その結果、事故に進展するという事象も多い。そのため、本実施の形態に従う探査システム1では、架空配電系統に対して入力波を印加するとともに、その反射波などの特性を測定することを定期的に行なうことで、機器の劣化度合いを推定し、事故に至る前に交換や補修を行なうといった予防保全に利用することもできる。
上述の劣化診断機能において説明したのと同様の処理を採用することで、需要家機器などから発生する、外部からのノイズを特定することもできる。例えば、需要家機器として配置されているインバータなどから発生する高調波ノイズの大きさや、架空配電系統に現れる高調波ノイズの発生源などを特定することができる。
次に、探査システム1に実装される上述した各種機能を実現するための構成について説明する。図10は、本実施の形態に従う探査システム1のソフトウェア構成を示す模式図である。
次に、探査システム1で実行される代表的な処理手順について説明する。図11は、本実施の形態に従う探査システム1で実行される代表的な処理手順を示すフローチャートである。図11に示す各ステップは、上述したように、制御装置50がプログラムを実行することで実現されるようにしてもよい。
次に、本実施に従う探査システム1の実装形態のいくつかについて説明する。図13は、本実施の形態に従う探査システム1の実装形態の例を示す模式図である。
図13(a)に示すように、本実施に従う探査システム1を可搬式に構成することができる。典型的には、少なくとも、パルス発生装置10および測定装置20を一体的に構成するとともに、必要に応じて制御装置50を当該構成に組み入れる。このように、パルス発生装置10、測定装置20および制御装置50を一体的に構成することで、架空配電系統に何らの事故が発生した場合に、対象の架空配電系統に装着することで、事故点の標定および事故種別の特定を迅速に行なうことができる。
図13(c)に示すように、変電所や開閉所などの複数の架空配電系統が集線している部分に、パルス発生装置10、測定装置20および制御装置50を配置するとともに、回線選択装置70を用いて、探査対象の架空配電線を適宜切り替えるようにしてもよい。図13(c)に示すような構成を採用することで、事故発生時だけではなく、健全な状態においても、架空配電系統を探査することができる。
本実施の形態に従う探査システム1では、パルス状の入力波を架空配電系統へ印加するとともに、その入力波の印加から架空配電系統内で反射波が生じるまでの時間差に基づいて、事故点を標定できる。直流パルスを架空配電線へ印加し、検査用検出器で電流検出できるか否かで事故点を切り分ける従来法に比較して、より簡単かつ迅速に、事故点を標定できる。
Claims (6)
- 所定の周波数成分を含むパルス状の入力波を発生するパルス発生装置を備え、前記パルス発生装置からの前記入力波は、架空配電系統を構成する2つの相の間に大地を介さず印加するように構成されており、
前記架空配電系統の任意の相についての電位の時間波形、前記架空配電系統の任意の相についての電流の時間波形、架空配電系統の任意の相間についての電圧の時間波形、のうち少なくとも一つを測定する測定装置と、
前記測定装置によって測定される当該2つの相の一方の相または当該2つの相の相間の時間波形について、前記入力波が印加されてから当該入力波に対応する反射波が生じるまでの時間差に基づいて、事故点までの距離を算出する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記架空配電系統に事故が発生していない場合に、前記パルス発生装置からの前記入力波を印加したときに前記測定装置によって測定される時間波形を基準波形として格納する手段と、
前記測定装置によって測定される時間波形と前記基準波形との差分波形を処理対象の波形として取り扱う手段とを含む、架空配電系統探査システム。 - 前記パルス発生装置と前記架空配電系統との間のインピーダンスを整合させるための整合回路をさらに備える、請求項1に記載の架空配電系統探査システム。
- 前記制御手段は、前記パルス発生装置からの前記入力波を印加した2つの相と、当該入力波を印加された相、および、それ以外の相の各々の時間波形に含まれる波形特徴との組み合わせに基づいて、前記架空配電系統に生じている事故種別を特定する、請求項1または2に記載の架空配電系統探査システム。
- 前記制御手段は、実質的に同一条件下において、前記パルス発生装置からの前記入力波を異なるタイミングで印加したときにそれぞれ測定される時間波形の間の変化に基づいて、前記架空配電系統に存在する機器の劣化度合いを評価する手段を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の架空配電系統探査システム。
- 前記制御手段は、需要家機器を含む外部からのノイズを特定する手段を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の架空配電系統探査システム。
- 所定の周波数成分を含むパルス状の入力波を、架空配電系統を構成する2つの相の間に大地を介さず印加するステップと、
架空配電系統の当該2つの相の一方の相についての電位の時間波形、架空配電系統の当該2つの相の一方の相についての電流の時間波形、架空配電系統の当該2つの相の相間についての電圧の時間波形、のうち少なくとも一つを測定するステップと、
測定された時間波形について、前記入力波が印加されてから当該入力波に対応する反射波が生じるまでの時間差に基づいて、事故点までの距離を算出するステップと、
前記架空配電系統に事故が発生していない場合に、前記入力波を印加したときに測定される時間波形を基準波形として格納するステップとを備え、
前記事故点までの距離を算出するステップは、測定される時間波形と前記基準波形との差分波形を処理対象の波形として取り扱うステップを含む、架空配電系統探査方法。
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