JPH02116763A - 故障点標定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、送電線等の故障点標定装置に関し、特に、多
重故障に対して好適な故障点標定装置に関する。

Ｂ０発明の概要 本発明は、送電線等の故障点標定装置において、発生し
た故障の故障モードを電圧値により検出セると共に単純
故障か多重故障かを電流値により判定する多重故障検出
手段と、多重故障の種類に対応する整定値をインピーダ
ンス演算による算出値に乗する補正演算手段とを付設す
ることにより、多重故障に対しても誤差を生じることが
なく、正確な標定により事故発生時の速やかな復旧作業
を可能にする技術を提供するものである。

Ｃ３従来の技術 従来、送電線等に故障が発生した場合、故障点の標定は
、インピーダンス演算方式により行われていた。例えば
、第５図に示すように、距離Ｘの点に故障が発生した場
合、故障発生時の電流Ｉと電圧Ｖから故障点までのイン
ピーダンスＺを演算し、それを単位長さ当りのインピー
ダンスＺｌで除算することにより、 ｘ　＝　Ｖ　／　（１・Ｚｌ） を算出し、故障点を標定していた。

これを更に、３相交流について考えると、ａ。

ｂ、ｃの３相です、ｃ相が短絡した場合の原理式％式％
） となる。但し、Ｘは故障点までの距離、Ｒｆは故障点抵
抗である。３相インピーダンスがバランスしていると仮
定すると、自己インピーダンスＺｓ及び相互インピーダ
ンスＺｍに対して、Ｚｂｂ＝　Ｚｃｃ＝：　Ｚ　ｓ Ｚｂａ＝Ｚｃａ＝Ｚｍ であり、また故障点抵抗Ｒｆは最終的に消去されるので
、 Ｖｂｃ＝　（Ｚｓ−Ｚｍ）　・Ｉｂ　ｃ−ｘ＝Ｚ１・Ｉ
ｂｃ−ｘ で、簡素化すると、故障点標定のインピーダンスは正相
インピーダンスとなり、距離Ｘは、ｘ＝Ｖｂｃ／　（Ｚ
　Ｉ　Ｘ　Ｉ　ｂ　ｃ）である。但し、Ｚｌは単位長当
りの正相インピーダンスである。

Ｄ９発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の故障点標定方法は、単純故障
に対してのみ有効で、多重故障においては誤差を生じる
。

多重故障のモードについて考えると、故障点については
同一地点と異地点の２種類があり、位相については同相
と異相の２種類があるが、ここでは同一地点で異相地絡
モードの多重故障（即ち、短絡モード）について検討す
る。

例えば、第６図に示すような３相のｂ−ｃ相に地絡Ｆが
発生した場合、地絡電流をＩＦ、自己インピーダンスを
Ｚ　９　％相間インピーダンスをＺｍ回線間インピーダ
ンスをＺｍ’として、中性点抵抗（ＮＲ）電流を無視す
ると、第１の回線ＩＬでは、Ｉ　１ｂ＝ｌＦ、Ｉ　１ｃ
＝０であり、第２の回線２■７では、１２ｂ＝０．ｌ２
ｃ＝−ＩＦである。

Ｖｂｃ＝　Ｉ　ＦＺｓ　−Ｉ　Ｆ　Ｚｍ’＋Ｉ　Ｆ　Ｚ
ｓ−Ｉ　Ｆ　Ｚｍ′＝２　１Ｆ　　（Ｚｓ−Ｚｍ′） 従って、回線ＩＬ及び２■、から見た故障点標定のイン
ピーダンスは、両方共、 である。一方、単純２相の場合は、 になる。即ち、両者を比較すると、 で、Ｚｍ勺Ｚｍ′　と４−ると、このような異相地絡の
場合、多重故障の故障点標定では約２倍の距離を標定し
てしまうことになる。

また、第７図に示ずような３相のａｂ−ｃ川に地絡Ｆが
発生した場合、ＮＲ雷電流無視すると、第１の回線Ｉ　
Ｌでは目ａ＝ＩＰ、Ｉ　Ｉｂ＝ａＩＦ、ＩＩｃ＝Ｏであ
り、第２の回線２しては１２ａ＝　０　、　　Ｉ　２ｂ
＝　Ｏ、Ｉ　２ｃ＝　ａ　’　　ｒ　Ｆである。従って
、Ｖａ＝Ｚｓ・１１ａ＋Ｚｍｉｌｂ＋Ｚｍ’・１２ｃＶ
ｂ＝Ｚｍｉｌａ＋Ｚｓｉｌｂ＋Ｚｍ′・ｌ２ｃＶｃ＝　
Ｚ＋ｎ’　　・Ｉｌａ＋　Ｚ＋ｎ′・Ｉ　１ｂ＋　Ｚｍ
′・Ｉ　２ｃであり、 Ｖａｂ−＝（Ｚｓ−Ｚｍ）Ｉａ　ｌ２ Ｖｃ＝（Ｚｍ−Ｚｍ′）Ｉｌａ＋（Ｚｓ−Ｚｍ’）（Ｉ
　１ｂ−１２ｃ）Ｖｃａ＝（Ｚｓ−Ｚｍ’）（Ｌ２ｃｌ
ｌａ）＋（Ｚｓ−Ｚｍ）Ｔ　ｔｂである。一般的にＺｍ
＞Ｚｍ′であるので、上記のうちで最小となる電圧はＶ
ａｂ相である。従って、Ｖａｂ相の電圧電流を用いて標
定を行うが、第１の回線Ｉ　Ｌから見た故障点標定のイ
ンピーダンスは、また、第２の回線２　Ｌから見た故障
点標定のインピーダンスは、 になる。このような多重故障の場合、２相地絡（２ｒ、
　ｃ　）回線は正確な標定を行うが、■相地絡（ｌＬ　
Ｇ　）回線は、標定値〉亘長＋５ｋｍのため、標定出力
しない。即ち、標定できないケースがあることになる。

更に、第８図に示すような３相のａｂ−ａ相に地絡Ｆが
発生した場合、ＮＲ電流を無視すると、第１の回線ＩＬ
では、Ｉａ＝Ｉ／２ＩＦ、ＩｂＩＦ、［ｃ＝Ｏであり、
第２の回線２Ｌでは、Ｉａ＝１／２１Ｆ、ｘｂ＝ｏ、ｒ
ｃ＝ｏである。

て、標定用はＶａｂ相とし、 Ｖａｂ＝Ｚｓ（１／２１Ｆ）　−Ｚｍ　ＩＦ＋Ｚｓ　　
ＩＦＺｎ＋（１／２１Ｆ） ＝　３／２（Ｚ　ｓ　−Ｚ　ｍ）　　夏　Ｆであって、
第１の回線ＩＬから見た故障点標定のインピーダンスは また、第２の回線２Ｌから見た故障点標定のインピーダ
ンスは、 になる。単純故障では（Ｚｓ−Ｚ＋＋＋）なので、ＩＬ
の場合の多重／単純の比率は１倍、２Ｌの場合の多重／
単純の比率は３倍となり、やはり、誤差を免れない。

このように、インピーダンスによる従来の故障点標定は
単純故障に対してのみ有効で、多重故障に対しては誤差
を生じるため適用できなかった。

本発明は、このような課題に鑑みて創案されたもので、
多重故障に対しても誤差を生じることがなく、正確な標
定により、事故発生時の速やかな復旧作業を可能にする
故障点標定装置を提供することを目的としている。

６０課題を解決するための手段 本発明における上記課題を解決するための手段は、第１
図に実施例を兼ねて基本的構成図を示すように、送電線
等に発生した故障点までの距離を電圧値と電流値からイ
ンピーダンス演算により算出する標定演算手段Ｉを備え
た故障点標定装置において、発生した故障が２相地絡か
ら３相地絡かを電圧値により検出すると共に単純故障か
多重故障かを電流値により判定する多重故障検出手段２
と、多重故障の種類に対応する整定値をインピーダンス
演算による算出値に乗する補正演算手段３とを付設した
故障点標定装置とするものである。

尚、図中４は標定結果の出力手段である。

Ｆ１作用 本発明は、インピーダンス演算による故障点の標定演算
手段を備えた一般的な故障点標定装置に多重故障検出手
段と補正演算手段を付設することにより、単純故障だけ
でなく、多重故障を含めた殆どの種類の故障点に対して
正確な標定を行うものである。

既に説明したように、多重故障の場合、標定にインピー
ダンス演算を用いると誤差を生じるが、その標定結果は
短絡故障の場合、単純故障のほぼ整数倍である。従って
、送電線に故障が発生した際、その故障が単純故障であ
るか多重故障であるかを多重故障検出手段により判定し
、多重故障であれば所定の整定値を係数としてインピー
ダンス演算値に乗じて補正すればよい。但し、標定結果
の倍数は、短絡が２相地絡である場合と３相地絡である
場合とでは異なるので、前記多重故障検出手段は多重故
障の判定と共にその故障モードの判定も行うものとする
。補正演算手段はその判定結果に対応した整定値で補正
処理を行う。

インピーダンス演算には、電圧値と電流値とを使用する
が、その際に計測する電圧値及び電流値を、本発明では
そのまま故障モードの検出と、単純故障か多重故障かの
種類の判定に使用する。

例えば、２相地絡と３相地絡との故障モードの判定は、
第２図に示すような不足電圧リレーを使用すればよい。

同図において、３相電圧が健全な場合には点線で示され
るような分布であるが、２相地絡が発生すると図（ａ）
の実線で示す如く偏向し、３相地絡が発生すると図（ｂ
）の実線で示す如く低下するので、それぞれを識別でき
る。

尚、多重故障は、異地点での故障も考えられるが、殆ど
の場合同一地点で発生する短絡なので、本発明の装置は
その対策に絞られている。

Ｇ、実施例 以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は、基本的構成図を兼ねて本発明を実施した故障
点標定装置の一例を示す構成図である。

図中１は標定演算手段、２は多重故障検出手段、３は補
正演算手段、４は出力手段である。同図において、標定
演算手段Ｉは公知の故障点標定回路で、既に説明したイ
ンピーダンス演算を用いる。

多重故障検出手段２は、電圧値により故障モードを検出
すると共に電流値により単純故障か多重故障かの種類を
判定する。

第３図及び第４図は、第１図に示す故障点標定装置にお
ける判定動作のフローチャートである。

第２図に示した不足電圧リレーにより２相地絡又は３相
地絡を判定し、この判定結果により第３図又は第４図の
フローを実行する。

第３図は２相間地絡の判定動作の一例を示す図で、ａ、
ｂ、ｃの３相のうち２相の組合せ、即ちａｂ、ｂｃ及び
ｃａについて分岐したフロー毎に検討し、いずれかのフ
ローで基準値Ｋを越えない電流があった場合に、その組
合せの２相間地絡と判定する。電流値がすべて基準値Ｋ
を越えていた場合は単純故障である。そして、例えば第
６図に示したｂ−ｃ′地絡（２相地絡）の場合、既に説
明したように単純地絡に比較して２倍の標定を行ってし
まうことが判っているので、補正係数Ｃｔ０．５を整定
値として用い、前記補正演算手段で標定値に対して補正
処理を行う。

第４図は３相地絡の判定動作の一例を示す図で、ユ、ｂ
及びｃ３相のうち３線にわたる地絡について検討し、Ｉ
ａ、Ｉｂ又はＩｃのいずれかの電流が基準値Ｋを越えな
かった場合には３相地絡と判定し、すべての電流値が基
準値Ｋを越えていた場合は単純故障と判定する。第７図
に示したａｂＣ′地絡（３相地絡）の場合、既に説明し
たように、Ｉ　Ｌは正確に標定を行うが、２Ｌは標定出
力をしない。但し、同一地点であることを前提としてい
るので、２ＬもＩ　Ｌと同一出力でよく、それらに補正
係数Ｃ２＝　１を整定値として用い、補正演算手段で標
定値に対して補正処理を行う。また、第８図に示したａ
ｂ−λ地絡の場合、既に説明したように、Ｉ　Ｌは正確
に標定を行うので０２−１とし、２Ｌは３倍の標定を行
うので０２＝１／３として、補正演算手段で標定値に対
して補正処理を行う。

第１図に示した補正演算手段３により補正処理された標
定結果は、表示装置等の各種の出力手段４により使用者
に表示され、もしくは信号として使用される。

このように、本発明は、インピーダンス演算による故障
点の標定演算手段を備えた一般的な故障点標定装置に多
重故障検出手段と補正演算手段を付設することにより、
単純故障だけでなく、多重故障を含めた多種類の故障点
に対して正確な標定を行うことができる。

Ｈ、発明の効果 以上、説明したとおり、本発明によれば、多重故障に対
しても誤差を生じることがなく、正確な標定により事故
発生時の速やかな復旧作業を可能にする故障点標定装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例を兼ねた本発明の基本的な構成図、第２
図は電圧値による判定の説明図、第３図と第４図は実施
例の判定動作のフローチャート、第５図は従来例の説明
図、第６図から第８図までの各図は多重故障の説明図で
ある。 ■・・・標定演算手段、２・・・多重故障検出手段、３
（イ） 本発明の基本的な構成図 フ 電圧値による判断の説明図 （ロ） ｂ地絡（２ΦＧ） Ｃ地絡（３ΦＧ） ・・・補正演算手段、４・・・出力手段。 第３図 判定動作のフローチャート σＤ 第５図 従来方法の説明図 ■ 第６図 多重故障の説明図 第４図 判定動作のフローチャート 第７図 多重故障の説明図 第８図 多重故障の説明図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）送電線等に発生した故障点までの距離を電圧値と
   電流値からインピーダンス演算により算出する標定演算
   手段を備えた故障点標定装置において、発生した故障の
   故障モードを電圧値により検出すると共に単純故障が多
   重故障かを電流値により判定する多重故障検出手段と、
   多重故障の種類に対応する整定値をインピーダンス演算
   による算出値に乗する補正演算手段とを付設したことを
   特徴とする故障点標定装置。