JPH0274117A - 架空送電線故障相判定方式 - 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、架空送電線の故障相判定方式、即ち、上相、
中相、下相のいずれの架空送電線が故障しなかを判定す
る方式に関するらのである。

［従来の技術］ 従来の故障区間標定方式は、全線路またはある区間のグ
ランドワイヤ電流に関する故障時の電流値分布及び位相
分布から、または複数の区間の電流値及び位相の比較か
ら、故障点及び故障相の判定を行なっている。

第４図及び第５図に故障時の送電線路のグランドワイヤ
電流の位相分布３１と電流値分布３２の例を示す０位相
分布３１及び電流値分布３２は故障点３３の近辺で大き
く変化する。従来では、この変化及び変化のパターンよ
り故障区間の標定を行なっている。

［発明が解決し、ようとする問題点１ 従来の故障区間標定方式では、グランドワイヤ電流の故
障時だけの状態をもとに判定を行なっているため、故障
相等のような複雑な判定は困難である。

故障時の電流分布及び位相分布は、送電線路に分岐など
があるとかなり複雑な分布となり、場合によっては判定
が不可能になることもある。

本発明の目的は、従来方式では困難な故障相の判定を容
易に行なえる新規な架空送電線の故障相判定方式を提供
することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の架空送電線故障相判定方式は、故障点より電源
のある点でのグランドワイヤに流れる電流位相を故障直
前と故障時で比較し、架空送電線路の故障点より電源側
のある点でのグランドワイヤに流れる電流位相を故障直
前と故障時で比較し１、その位相差の程度が架空送電線
路の上相、中相、下相のいずれの位相差に相当するか突
き合せることにより、故障を起こした相を判定するもの
である、 し作用〕 架空送電線のグランドワイヤ電流は、グランドワイヤと
各相（上相、中相、下相）の位置関係（第２図参照）と
各相に流れる電流によって決まる。しかし、正常時（故
障前）は各相には均等に電流が流れているなめ、位置が
もつとも近い上相がグランドワイヤ電流の支配的要因と
なる９今、上相に事故が起こり故障点より電源側で異常
な大電流が流れた場合、グランドワイヤにも故障点より
電源側で大電流が流れる。しかし、グランドワイヤ電流
の支配的要因は事故前後共に上相であるため、グランド
ワイヤ電流は大きくなるがその位相は変化しない（第３
図（ａ）参照ン。

中相に事故が起こり大電流が流れた場合は、事故後のグ
ランドワイヤ電流の支配的要因は中相となる。上相と中
和は１２０度の位相差があるため、グランドワイヤ電流
も事故時に１２０度位相が変化する（第３図（ｂ）９照
）。また、下相が事故を起ニした場合は、同じ理由で２
４０度グランドワイヤ電流の位相が変化する（第３図（
Ｃ）９照ン。

上述したように故障相によってグランドワイヤ電流の事
故時の位相の変化に違いが生じるため、これを検知する
二とにより、故障相を判定することができる。

「実施例」 り下、本発明の一実施例を添付図面を用いて説明する。

第１図は本発明を説明するための架空送電線の故障区間
標定装置例を示す。本装置は電流センサ４、光ファイバ
３、多重化伝送装置５、光フアイバ複合架空地線０ＰＧ
ｋ中の光ファイバ２、光受信回路６、遅延回路７、波形
記憶回路８、比較演算回路９、標定回路１０より構成さ
れる。光受信回路６〜標定回路１０は変電所等の中央監
視局１１に設けられる。

電流センサ４は、グランドワイヤ（ＧＷ）　１に流れる
電流の瞬時値を、その大きさに対応した光の強弱信号に
変換するもので、変成器（ＣＴ）と発光ダイオードで主
に構成する。精度上の点から電流センサ４は送電線路の
全鉄塔に第２図の如く設置することが望ましいが、数基
毎でも実用上問題ない。

多重化伝送装２５は、電流センサ４の出力信号を光電気
（０／Ｅ）変換、符号化し２、上流からの信号に多重化
した上、電気光（Ｅｌｏ）変換して下流に伝送するもの
で、通常の電子部品で構成できる。ただし、鉄塔１２上
に設置するため、バッテリ駆動となることから低消費電
力のＣ−Ｈ０３ＩＣを用いることが望ましい。

光受信回路６は最も下流の多重化伝送装置の光出力を０
／Ｅ変換し、多重化された信号を分解して各電流センサ
毎に電流値（振幅値）と電流位相とを求めるもので、フ
ォトダイオード、オペアンプ等により構成することがで
きる。

遅延回路７は故障直前のＧ１４電流波形と直後の電流波
形とを比較するためにＧＭ電？Ｌ波形を２サイクル（５
０ないし、６０Ｈｚ）部分遅延させるための回路である
。遅延サイクル数は、ここでは２サイクルとしているが
１サイクル以上であれば特に不都合は生じない。

波形記憶回１８ａ、８ｂは、第２図に示す鉄塔１２のグ
ランドワイヤ１のＧＷ電流波形を２例えば１１ＳＣ３Ｃ
ごとに記録するためａ路であり、２回路用意されている
。１回路８ａは故障直前のＧ−電流波形を記憶するため
に遅延回路７を介して接続され、他の１回路８ｂは故障
直後の６冒電流波形を直接記録するため光受信回路６に
直結されている９比較演算回路９は、２つの波形記憶回
路３　ａ　。

８ｂから出力される故障直前の波形と直後の波形の電流
値、位相、電？ｉ最大ｆＭ等を比較して、その結果を出
力する。上記し、た遅延回路７、波形記憶回路８、比較
演算回路９は通常の電子回路やマイクロコンピュータで
構成することができる。

標定回路１０は、故障後のＧＷ電流波形と、比較演算回
路９の出力とから、故障区間を標定すると共に故障相を
判定するための回路であり、従来の故障評価関数？？ｉ
Ｎ回路と同様な機能を持ち、これらまた、マイクロコン
ピュータを用いて構成することができる。

さて、上記のような構成において、各区間毎に電流セン
サ４で計測した故障電流は多重化伝送装置５によって多
重化され０ＰＧｌＪ中の光ファイバ２を通って中央監視
局１１に伝送される。中央監視局１１では各区間毎に故
障発生直前と直後のＧ１４電流波形が比較される。この
比較によって両者のＧ１４電流の位相ずれや、振幅の差
異が詳細に検出される。

その比較結果と故障後のＧ賀電流波形とから故障区間及
び故ｎ相の判定がなされる。

第３図（ａ）は上相Ａが故障し１、大電流が流れた場合
の故障点より電源側のある点でのグランドワイヤ電流波
形である。同様に、第３図（ワ）は中相Ｂが故障し大電
流が流れた場合の、第３図（Ｃ）は下相が故障し、大電
流が流れた場合の故障点より電源側のある点でのグラン
ドワイヤ電流波形である。

第３図（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）中、２０は故障前の
グランドワイヤ電流波形を、２１は故障発生点を、２２
は故障時のグランドワイヤ電流波形を示す。

故障発生時点２１に注目すれば容易に判るように、上相
に事故が起った場合（第３図（ａ））では事故の発生前
後においてグランドワイヤ電流の位相が変化していない
。これに対し、中相Ｂに事故が発生した場合（第３図（
ｂ））には、グランドワイヤ電流の位相が事故の発生前
後において、１２０度ずれる。また下相Ｃに事故が発生
した場合（第３図（Ｃ））では、事故の発生前後におい
てグランドワイヤ電流の位相が２４０度ずれる。このよ
うな位相の違いは、正常時には各相Ａ、Ｂ、Ｃ，に電流
が均等に流れていてグランドワイヤ１に最も近い上相Ａ
によりグランドワイヤ電流が支配されるのに対し、事故
後はその事故の起っな上相Ａ、中相Ｂ、下相Ｃに流れる
大電流により支配され、各相Ａ。

Ｂ、Ｃの位相差０度、１２０度、２４０度に応じてグラ
ンドワイヤ電流の位相も変化するためである。

故障相の判定は、上記各区間毎になされる故障発生直前
と直後のＧＷ電流波形の比較演算結果として得られる位
相ずれの程度、即ち、位相ずれが０度、１２０度、２４
０度のいずれに属するかを検出することにより、上相Ａ
、中相Ｂ、下相Ｃのどの相で故障が発生したかを判定す
る。

ところで、線路長が長い線路であって、電源から遠い個
所で発生し、たような故障の場合、故障直後のＧイ電流
は、常時とあまり変わらないことがある９加えて、常時
のＧ１４＠流は、負荷の大きさで常に変動しているため
に、その予想値は大きな幅を持っているため、通常は故
障直後の曲電流と区別がつかない。

しかし５、上記したように本実施例では、故障の前後の
Ｇ１４電流を比較して、これらの位相ずれや、振幅の詳
細な差異を検出しているなめ、上述したような区別がつ
かない場合であっても、故障点を有効に標定Ｌ５且つ故
障相を判定することが可能となる。

［発明の効果］ 本発明によれば、故障前のＧＷ電流と故障後のＧＷ電流
の位相を比較して故障相を判定するようにし、なので、
従来の方式では困難である故障の判定ら容易に行なえる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る架空送電線の故障区間標定及び故
障相判定装置例を示すブロック図、第２図は架空送電線
とグランドワイヤの実装例を示す図、第３図（ａ）は上
相が故障し、大Ｓ流が流れた場合の故障点より電源側の
ある点でのグランドワイヤを流液形を、第３図（ｂ）は
中和が故障し大電流が流れた場合の故障点より電源側の
ある点でのグランドワイヤ電流波形を、第３図（Ｃ）は
下相が故障し大電流が流れた場合の故障点より＠源側の
ある点でのグランドワイヤ電流波形を示す図、第４図は
故障時のグランドワイヤ電流の位相分布例を示す図、第
５図は故障時のグランドワイヤ電流の電：ａＶｉ分布例
を示す図である。 図中５１はグランドワイヤ、２は光フアイバ複合架空地
線中の光ファイバ、８ａ、８ｂは電流波形を記憶する波
形記憶回路、９は比較演算回路、１１は中央監視局、２
０は故障前のグランドワイヤ電流波形、２１は故障発生
時点、２２は故障時のグランドワイヤ電流波形、Ａは架
空送電線の上相、Ｂは中相、Ｃは下相を示す。 特許出願人　　日立電線株式会社 代理人弁理士　　絹　谷　信　雄 第 図 第 図 １７゛中央整視局 第４ 送電埠惨

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、架空送電線路の故障点より電源側のある点でのグラ
   ンドワイヤに流れる電流位相を故障直前と故障時で比較
   し、その位相差の程度が架空送電線路の上相、中相、下
   相のいずれの位相差に相当するか突き合せることにより
   、故障を起こした相を判定することを特徴とする架空送
   電線故障相判定方式。