JPH02236176A - 高圧配電線路の故障点標定装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は単相非接地式高圧配電線路や、三相非接地式高
圧配電線路において、鉄道等のように受電端のある配電
線路に利用する故障点標定装置に関する。

〔従来の技術〕

高圧配電線路の送電端と受電端との電気量を計測し断線
事故を検出する方法を第２図に示す。保護区間Ａ，Ｂ間
のＦ点で断線故障が発生すると故障点位置に依存して送
電端に零相電圧ｖ．Ａが、受電端に零相電圧ｖ．．が生
じる。受電端Ｂでは信号伝送を兼ねた結合コンデンサ１
０１を介してｖ．，を検出し、搬送波を結合コンデンサ
１０１を通じて配電線に送り出す。これを送電端Ａの結
合ＣＴ６１で受信し母線零相電圧Ｖ。Ａと比較し、ｖ．
ＡがＶｌｌＭより小のとき断線と判断する．送電端の電
気量を計測し断線点を標定する方法を第３図に示す。断
線故障が発生すると送電端に送電端からの距離にほぼ反
比例した零相電圧ｖ．，が生じる。これを利用して断線
点を標定する。

変電所から配電線路の地絡点を標定する方法には、第４
図に示すマーレ・ループ法がある。高圧配電線路の送電
をしゃ断器１０２により遮断した後、高圧配電線路の末
端を開閉器１０３を閉じることによって短絡し、次いで
高圧配電線路の地絡相と健全相を含む複数の配電線と大
地間に開閉器１０４を閉じることによって標定用交流電
圧Ｅ，を印加し、各相の有効電力を測定してこれら有効
電力と送電側から末端までの高圧配電線路の全長とから
地絡点を標定する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記の送電端と受電端の情報から断線事故を検出する方
法では、事故の検出は可能であるが断線と地絡との故障
判別ができないため標定機能をもった装置は従来ない。

送電端のみの情報から断線を検知し断線点を標定する方
法では、線路の受電端側ほど断線故障時の状態変化が微
弱であるため事故検出そのものができない欠点がある．
マーレ・ループ法を原理にした地絡点標定装置は、配電
用しゃ断器開放後に標定電圧を印加するため標定に要す
る構成装置が複雑になること、ケーブル地絡のような間
欠地絡ではしゃ断器開放時に一時的な絶縁回復により地
絡点の標定ができない場合がある等の問題がある． 上述したように従来用いられてきた技術には、断線と地
絡事故とを事故時の現象から同一の装置で事故検出、事
故点標定かできない欠点がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上記のような事情に鑑みなされたものであっ
て、断線あるいは地絡事故の際ｌｍの装置で、事故検出
、事故点標定、事故回線のしゃ断器に切り指示を与える
ことができる高圧配電線路の地絡点標定装置を提供する
ことを目的とする。

高圧配電線路に断線あるいは地絡事故が生じた際、送電
端の各相対地電圧、事故回線とこれに接続される全ての
配電線の零相電流、受電端の各相対地電圧の事故前、事
故後の諸量を演算することにより、事故種別、事故相を
判別し、事故点を標定し、かつ事故回線のしゃ断器に切
り指示を与えることを特徴とする高圧配電線路の地絡点
標定装置を要旨している。

〔作用〕

本発明により、断線点標定については断線検出が確実と
なり、受電端に近い個所での事故でも標定が可能となり
、地絡点標定については、配電用しゃ断器開放後に標定
電圧を印加する必要がなく事故時の現象から標定できる
ことになる．〔実施例〕 以下、本発明を図示した実施例に基づいて説明する． 第１図は、本発明による高圧配電線路の故障点標定装置
の原理を説明する図であって、ｌは主変圧器、２は高圧
母線、３，８は接地形計器用変圧器、４は配電用しゃ断
器、５は高圧配電線路、６は計器用変流器、７は零相変
流器、９、１ｏはパーソナルコンピュータ、１１は通信
回線を示している．なお、この第１図は３相非接地式高
圧配電線路において、その１線が断線あるいは地絡した
場合について説明する図である． マイクロコンピュータ９、１０は通信回線１１を介して
別に用意された方法で同期計測がなされているものとす
る． マイクロコンピュータ９は３．７を介して各相対地電圧
Ｖ　＊　ｔ　，Ｖ　ｓ　Ｉ　％　Ｖ　ｔ　Ｉ、零相電圧
ｖ．い各配電線路の零相電流！．い　■。２・・・Ｉｏ
＋ｓを計測し、マ？クロコンピュータ１０は、８を介し
て各相対地電圧ＶＩＩ！、■３ｔｓ．　Ｖｙｇ、零相電
圧ｖ。ｔを計測している． 高圧配電線路５において、断線あるいは地絡故障が生じ
ると、３相の対地アドミタンスがアンバランスとなるた
め、接地形計器用変圧器３．８の３次巻線に零相電圧ｖ
０いＶ。ｔが発生する．マイクロコンピュータ９、１０
は零相電圧■。１、ｖ１ｌ２を計測中、設定値以上の入
力が生じたとき計測を停止し、他方のコンピュータに計
測停止命令を出す。ここで、２つのコンピュータは故［
前後のデータを確保した状態で計測停止となる。

高圧配電線路の受電端に設置されたマイクロコンピュー
タ１０は通信回線１１を介してデータをマイクロコンピ
ュータ９に伝送する。９は送られてきたデータから、故
障前後の線間電圧の差△■。２、ΔＶｍＴｔ、△ｖ７■
を演算すると共に自分の持っているデータから次のよう
に判定する。

■　ΔＶｅｓｔ、△Ｖ！Ｔｌ、△ｖＴ０が設定した値以
下のとき地絡としＶえい■，いＶｔ＋が最？小さい相を
事故相とする。

■　△Ｖ　＊ＳＺが設定した値以下で△Ｖ’ＪＴｔｚ△
ＶＴＩＩ■が共に設定した値以上のときＴ相故障とする
。

■　Δｖｓｔｚが設定した値以下でΔ”１１２％ΔＶ　
＊Ｓｔが共に設定した値以上のときＲ相故障とする。

■　△Ｖ　ｆｌｕが設定した値以下でΔＶｌｌｌ■、△
ＶＳｔ■が共に設定した値以上のときＳ相故障とする。

■　上記■、■、■を判定した場合、送電端の故障前の
Ｒ相対地電圧を基準として、故障後の送電端零相電圧Ｖ
。Ｉの位相関係を演算して断線か地絡かを判断する。

以上から断線故障と判定した場合、次式から断線点を標
定する． なお、（２）式において送電端から故障点までの距離ｌ
とこれに対応するキャバシタンスの関係ｆ　（Ｃｘ）は
、実測定あるいは計算により予め求めておく。

１＝ｆ　　（ｃ．）　　　　　　　　　　　　　　　　
（２）ＣＸ　：送電端から断線点までの１線大地キャパ
シタンス Ｃ　：配電線１線の大地キャパシタンスｖ０，：送電端
の故障後の零相電圧 Ｅ，：送電端の故障相の故障前の対地電圧また、地絡故
障と判定した場合には、次式から故障点までの距離βを
標定する。なお、（２）式において相電端から故障点ま
での距離ｌと１線大地帰路インピーダンスＺ，の関係は
予め計算により求めておく。

１”ｆ　　（Ｚｔ　　）　　　　　　　　　　　　　　
　　（４）ΔＶ６１：送電端の零相電圧の故障後と故障
前の差△ｖ０２：受電端の零相電圧の故障後と故障前の
差ｋ　　：定数 ■，　　：地絡電流 事故回線しゃ断器への切り指示は、Ｖ６１・■。１ｓｉ
ｎθが設定値以上のとき行なう（θはＶＯＩと１０１の
位相差）。

なお、．ケーブル地絡のような間欠地絡時にも標定精度
を向上するため本装置試作機のデータサンプリング時間
は１００μｓ、（３）式の演算は１１次の高次調波周波
数を利用して、人工故障試験を実施したところ所期の成
果を得た。本装置は公知である線間電圧、相電流Ｎ＋ｔ
、ｚｙ）からりアクタンス算出により短絡点標定もおこ
なっている。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明による高圧配電
線路の故障点標定装置によれば、１組の装置で断線ある
いは地絡種別を判断し、故障相を判定するとともに、故
障点を標定し事故回線の配電用しゃ断器に切り指示を与
えることができるものである。これにより、事故点の早
期発見が可能となり公共の利益が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の動作原理を説明する図、第２図は
従来の高圧配電線路の送電端と受電端との電気量を計測
して断線事故を検出する装置を説明する図、第３図は同
じく送電端の電気量を計測して断線点を標定する装置を
説明する図、第４図は、マーレループ法により地絡点を
標定する装置を説明する図である。 １．主変圧器 ２．高圧母線 ３．接地形計器用変圧器 ４．配電用しゃ断器 ５．高圧配電線路 ６．計器用変流器 ７．零相変流器 ８．接地形計器用変圧器 ９．パーソナルコンピュータ １０．パーソナルコンピュータ １１．通信回線 ６１．結合ＣＴ ６２．断線表示装置 ６３． 断線検出装置 ８０． 配電線デジタル保護装置 １０１．結合コンデンサ １０２．　Ｌや断器 １０３．開閉器 １０４．開閉器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高圧配電線路の送電端には対地電圧と、送電端に接続さ
   れている配電線路全回線に対応する零相電流とを計測す
   る装置を、受電端には、対地電圧を計測する装置を設置
   し、２つの装置において同期計測が行われている際に、
   高圧配電線路に断線あるいは地絡事故が発生したとき、
   送電端と受電端との故障前後の電気量から事故種別、事
   故相を識別し、送電端から事故点までの距離を標定し、
   かつ事故回線のしゃ断器に切り指示を与えられることを
   特徴とする高圧配電線路の故障点標定装置。