JPH03211476A

JPH03211476A - ３端子平行２回線送電線の短絡故障点標定方法

Info

Publication number: JPH03211476A
Application number: JP897990A
Authority: JP
Inventors: Kenji Murata; 村田　賢次; Kazuo Sonohara; 園原　和夫; Susumu Ito; 進伊藤; Kyoji Ishizu; 石津　京二; Tokuo Emura; 徳男江村; Hideki Nakamori; 中森　英樹
Original assignee: Kansai Electric Power Co Inc; Nissin Electric Co Ltd
Current assignee: Kansai Electric Power Co Inc; Nissin Electric Co Ltd
Priority date: 1990-01-17
Filing date: 1990-01-17
Publication date: 1991-09-17
Anticipated expiration: 2014-11-29
Also published as: JP2984294B2

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〉この発明は、３端子平行２回線送電線の短絡故障点標定
方法に関し、さらに詳細にいえば、送電端側で検出され
る電圧、及び電流により３端子平行２回線送電線の短絡
故障（零相電圧の発生を伴なわない３相地絡等の場合も
含む）点の標定を行なう方法に関するものである。

〈従来の技術〉変電所間の送電線は、電力供給の信頼度向上のため、−
船釣に平行２回線方式で行われている。

上記送電線は、建造物内で保守管理されている変電所等
と比較して、外部に起因する故障が不可避であり、故障
発生時には、故障点探索作業が伴うが、特に、山間部に
おける故障点探索は非常に困難な場合がある。

そこで、３端子平行２回線送電線における短絡故障点標
定方法として、線間電圧とｊｉ　ｆＪ電流を入力とし、
故障時における線間電圧を線間電流で除算することによ
り、送電端から故障点までのインピーダンスを求める、
いわゆる４４Ｓリレーの演算原理による方法がある。

第５図は上記４４Ｓ方式を説明するための３端子平行２
回線送電線を簡略化した回路図であり、この回路は送電
端（Ａ）と２回線分岐点（Ｔ）との間に送電線＜ｍ（ｒ
２）が接続され、２回線分岐点（Ｔ）と受電端（Ｂ）　
（Ｃ）との間にそれぞれ送電線（ｒ３）　（ｒ４）、（
ｒ５）　（ｒｅ）が接続され、受電端（Ｂ）　（Ｃ）　
ニ負荷（Ｌ　Ｂ　）（ＬＣ）が接続されたものである。

同図において、Ｘ；第５図Ａにおける送電端（＾）から
故障点までの距離、または、第５図Ｂ、Ｃにおける分岐
点（Ｔ）から故障点までの距離、Ｊａ；送電端（＾）と２回線分岐点（Ｔ）間の距離、ｊ
ｂ；２回線分岐点（Ｔ）と受電端（Ｂ）間の距離、ｊｃ
；２回線分岐点（Ｔ）と受電端（Ｃ）間の距離、之；送
電線の単位長当りの正相インピーダンス、？ａ、？ｂ；
送電端のａ相、ｂ相の電圧、Ｑａｆ、　？ｂｒ；故障点
のａ相、ｂ相の電圧、ａｌ、ｉｂｌ；送電線（「ｌ）の
ａ相、ｂ相の電流、ａ２．ｉｂ２；送電線（ｒ２）のａ
相、ｂ相の電流、ａｔ’　、　　ｉ　ｂｔ′；送電線（
ｒ３）のａ相、ｂ相の電流、ａｌ’　、　　ｌ　ｂｌ’
　　；送電線（「５）のａ相１　ｂ相の電流、ＬＢａ　
、　　ｌ　ＬＢｂ　；故障時に負荷（ＬＢ）に流れるａ
相・ｂ相の電流、１Ｌｃａ　、　　ｆ　ＬＣｂ　　；故障時に負荷（ＬＣ
）に流れるａ相。

ｂ相の電流、とする。

但し、送電端（＾）側で分る値はＪａ、ｉｂ。

Ｊｃ　、　ｚ、　Ｑａ　、　Ｑｂ　、　　ｆａｔ、　　
ｆｂｌ、　　Ｊａ２．　　ｉｂ２のみである。

上記条件の下で４４Ｓ方式のアルゴリズムにより、■送
電端（Ａ）と２回線分岐点（Ｔ）との間で送電線（ｒｌ
）のａ相とｂ相とが短絡している場合（第５図Ａ）、■
２回線分岐点（Ｔ）と受電端（Ｂ）との間で送電線（ｒ
３）のａ相とｂ相とが短絡している場合（第５図Ｂ）、
■２回線分岐点（Ｔ）と受電端（Ｃ）との間で送電線（
ｒ５）のａ相とｂ相とが短絡している場合（第５図Ｃ）
における距離Ｘを求める。

尚、第５図りは故障点の様相を示す。

■の場合には、キルヒホッフの電圧降下則から、下式が
成立する。

？ａｆ−ｖｂｒ−？ａ−？ｂ−ｘ之　（１ａｌ−ｆ　ｂ
ｌ）上式を変形すると（Ｑａ　−！ｂ）バｆ　ａｌ−ｆ　ｂｌ）＝　　ｘ　ｚ
＋（？　ａｒ−？ｂＤ／　　（ｆ　ａｔ−ｉ　ｂｔ）　
　　　　＝−ｉとなる。

■の場合には、上記■の場合と同様にキルヒホッフの電
圧降下則から下式が成立する。

Ｑａｒ−Ｑｂｆ−Ｑａ−？ｂ−（ｊ　ａｔｘ）　Ｚ　　
（ｉａｌ−ｆ　ｂｌ）−ｘｉ　　（ｆａｔ’　−１ｂｌ
’　）上式を変形すると（Ｑａ−Ｑｂ）／（ｆ　ａｌ−ｉ　ｂｌ）−（ｊａ＋ｘ
）ｚ＋ｘｉ　　（ｆａｔ’　−ｆｂｌ’　）／　（ｆａｌ−ｆ
ｂｌ）　＋（ｖａｆ−ＶＭ）／　（ｆ　ａｌ−ｌ　ｂｌ
）　　　　　　−２となる。

また■の場合には、上記■の場合と同様にして、（Ｖａ
−Ｑｂ）／（ｆ　ａｌ−１ｂｌ）−（Ｊａ＋ｘ）力士Ｘ２　　（ｌａｌ’　−［ｂｔ′）／　（ｆａｌ−ｊｂ
ｌ）　＋（Ｑａｒ−Ｖｂｒ）／　（ｉ　ａｌ−ｉ　ｂｌ
）　　　　　　−３となる。

以上の３つの式で示されるように右辺第１項が故障点ま
での正相インピーダンスであり、これ以外に、故障点電
圧（故障抵抗が介在するために発生する）による下式の
故障点誤差＜Ｖａｒ−Ｖｂｌ’）／　（ｆａｌ−ｆ　ｂｌ）、及び
分岐点以遠の故障では分流による下式の分岐誤差ＸＺ　　（ｆａｌ”　−ｆｂｌ’　）／　（ｆａｌ−ｆ
ｂｌ）又はＸ２　　（ｆａｔ’　−ｆｂｌ’　）／　（ｔａｂ　ｔ
ｂｌ）が含まれる。

上記故障点誤差については、「短絡故障における　（？
ａｒ−？ｂｆ）は小さい」、ｒ　（ｆａｌ−ｆｂｌ）に
は短絡故障電流と負荷電流が含まれるが、負荷電流は短
絡故障電流と比較して非常に小さいため無視でき、（？
ａｆ−Ｑｂｆ’）／　（ｆ　ａｉ　ｆ　ｂｌ）は故障点
抵抗と考えることができるＪという２つの理由から、リ
アクタンス成分を採用することにより、故障点誤差の影
響を殆ど無くすことができる。従って下式４の演算を行
なうことにより上記■の場合には故障点までの距離Ｘを
殆ど誤差の無い状態で算出することができる。

１　　ｍ［（Ｑａ　　−？ｂ）ハｉ　　ａｉ　　ｔ　　
ｂｌ）］　　−ｘ　　Ｉ　　ｇｉ［之］・・・４（但し、Ｉｍ［・・・］はリアクタンス成分を示す。）
〈発明が解決しようとする課題〉ところが、上記■■の場合には、故障電流が２回線分岐
に分流することにより分岐誤差が生ずるので、送電端側
、即ち距離リレーから見たインピーダンスは実際のイン
ピーダンスよりも大きくなる。

上記■の場合を例にして分岐誤差をさらに詳細に説明す
る。■の場合における電流分布は、一般に、次のように
表すことができる。

ｆ　ａｔ−Ｉｆ　ＬＢａ＋ｉ　ＬＣａ＋ｆ　ａｆ＋　ｔ
　ａｒｊ　ｃ（Ｊ　ｂ−ｘ　）／Ｌ　１×１／２ｆ　ａ２＝ｌｔ　ＬＢａ＋ｆ　ＬＣａ＋ｔ　ａｆ−ｆ　
ａｒＪ　ｃ＜Ｊ　ｂ−ｘ　）／Ｌｌ×１１２ｆ　ｂｌ−Ｎ　ｔ、Ｂｂ＋ｌ　ｔ、ｃｂ＋ｊ　ｂｒ＋　
ｉ　Ｍｕ　Ｃ（ｊ　１）−ｘ　）／ＬＩＸ　１／２ｔ　ｂ２１ｆ　ＬＢｂ＋ｆ　ＬＣｂ＋ｆ　ｂｆ’−ｆ　
ｂｆｊ　ｃ（Ｊ　ｂ−ｘ　）／Ｌ、１×１／２ｆ　ａｔ’　＝ｌ　−ｔ　ＬＣａ＋ｆ　ａｆＪ　ａ（Ｊ
　ｂ−ｘ　）／Ｌ　ｌ／２ｆ　ｂｌ’　　＝（−１ＬＣ
ｂ＋ｌ　ｂｒｊ　ａｃＪｂ−ｘ　）／Ｌ　ｌ／２？ａｒ
−？ｂｆ−Ｒｆ　　ｔ　ａｆ−−Ｒｆ　　ｔ　ｂｆ−Ｒ
ｆ　　ｆ　ａｆ／２但し、ｆ　ａｆ、　　ｆ　ｂｔ”は
各々故障点から流出するａ相。

ｂ相の故障電流であり、Ｒｒは故障点抵抗であり、Ｌは
ｌａ　Ｊｂ　＋　Ｊｂ　Ｊｃ＋Ｊａ　Ｊｃである（第５
図り参照）。

従って、上記第２式は（Ｑａ４ｂ）／　（ｆａｉ　ｆ　ｂＤ　−（Ｊ　ａ＋ｘ
　）２十Ｘ　’２１（ｌ　ＬＣｂ−ｉ　ＬＣａ）＋（ｆ　ａｆ’
−ｆ　ｂｆ’）　ｊ　ａ（Ｊ　ｂ−ｘ　）／Ｌ　ｌ　／
［１（ｉ　ＬＢａ−ｌ　ＬＢｂ）＋（ｆ　ＬＣａ−ｉ　
ＬＣｂ）ｌ　＋ｔｌ＋　Ｊ　ｃ（Ｊ　ｂ−ｘ　）／Ｌ　
ｌ（ｔ　ａｆ−ｔ　ｂｒ）］＋Ｒｆ（ｉ　　ａｒ−ｉ　
　ｂｒ）／［１（ｔ　　ＬＢａ−Ｉ　　ＬＢｂ）＋（ｔ
　　ＬＣａ−１ＬＣｂ）１４（１＋　Ｊ　ｃ（ｊ　ｂ−
ｘ　）／Ｌ　ｌ（ｆ　ａｆ−ｆ　ｂＤ］となる。式中ｘ
ｉで括られる項は分岐誤差であり、Ｒｆで括られる項は
故障点誤差である。

そして、負荷電流差Ｉ　ＬＢａ−ｔ　ＬＢｂ、　ｔ　Ｌ
Ｃａ−ｆ　ＬＣｂは、故障電流１ａｒ−ｉｂｆに比較し
て小さいので無視できるから、上式は、（？ａ４ｂ）／（ｉ　ａｌ　ｔ　ｂｌ）：（Ｊａ＋ｘ）
之１　＋（ｊ　ｃ（Ｊ　ｂ−ｘ　）／Ｌ　１＋　Ｒｒ／１
１＋　　Ｊ　ａ（Ｊ　ｂ−ｘ　）／Ｌ　１となる。

そして、インピーダンスのリアクタンス成分を採用すれ
ば、Ｒ「で括られる項は抵抗成分であるため、キャンセ
ルされ、１　ｍ［（’Ｑ’ａ−夏ｂ）／（Ｉ　ａｉ　ｌ　ｂｌ）
］′。

［（Ｊ　ａ＋ｘ　）＋ｘ　Ｊ　ａ（Ｊ　ｂ−ｘ　）／ｌ
　Ｌ＋　Ｊ　ｃ（Ｊ　ｂ−ｘ）１１ＸＩｍ［之］となる。この式中の分岐誤差成分ｘ　Ｊ　ａ（Ｊ　ｂ−ｘ　）／Ｉ　Ｌ　＋Ｊ　ｃ（Ｊ　
ｂ−ｘ月は正の値であり、分岐以遠の故障は真の故障点
より遠くを標定する傾向となる。距離リレーにおいては
、アンダーリーチとなる。

ここで、分岐誤差を ε（ｘ　）　＝　ｘ　！　ａｃｔ　ｂ−ｘ　）ハＬ　＋
　Ｊ　ｃ（ｊ　ｂ−ｘ　）ｌとし、分岐誤差の大きさを
検討する。両辺をＸで微分し、ｄε　（Ｘ）／ｄｘ−Ｑより、Ｊｃ　ｘ”　−２（１，＋　Ｊｂ　Ｊｃ）ｘ＋　Ｊｂ（
Ｌ＋　ｊｂ　Ｊｃ）−〇を得る。上式のＸを求めると、ｘ−［Ｌ＋　ｊｂ　ｊｃ±　　　Ｌ＋　ｊ　ｂ　Ｊ　ｃ
）ｌ／Ｊ　ｃとなるが、上記■の場合には、ＸはＪｂよ
りも小さいから、最大値を与えるＸは、ｌＬ＋ＪｂＪｅ　−＋　　ｂ　　ｃｌ／ｊｃである。こ
の値を関数ε（ｘ）に代入して最大値を求めると、 ε　（Ｘ）　− （Ｊ　ａ　　ｊ　ｂ／Ｊ　ｃ）／　！１＋２Ｌ／　　ｊ
　ｂ　　ｊ　ｃ＋２　　　　　　　　　　　ｃ　　１＋
　　　　　　　　ｃ　　ｌとなる。

ここで、Ｊ　ａ／Ｊ　ｂ−β、Ｊａ／ｊｃ−γとすると
、ε（ｘ）中のＬ／　Ｊｂ　Ｊｃは、（Ｊａ　Ｊｂ　＋　Ｊｂ　ｊｃ＋ｊａ’Ｊｃ）／　ｊｂ
　Ｊｃ−１＋β＋γとなるから、 ε　（ｘ）／Ｊｂ −γ／＋１＋２（１＋β＋　γ）＋２１＋　φγ　　子　＋γ　）となる。そして、β−０とし、さらに、γ→閃として上
式が取り得る最大値を求めると、ε（ｘ）／ｊｂ ≦γ／１１＋２（１＋γ）＋２Ｆσ【口１７Ｄ＋≦１／
４・・・５となる。

尚、上記ε（ｘ）の最大値を与えるＸと、分岐点以遠の
距離Ｊｂとの比について、さらに検討すれば、ｘ／ｊｂ＝１＋ｊｂ　Ｊｃ／Ｌ　−ｂ　　　ｃ　ｌ＋Ｌ　　Ｊｂ　
Ｊｃ）となり、Ｌ／　Ｊｂ　Ｊｃ−６とすると上式は、
ｘ／ｊｂ−１＋δ−ｆ丁℃〒１ゴとなる。そして、δ−Ｌ／ＪｂＪｃ−１＋β＋７である
から、δ≧１であり、１／２≦ｘ　／　Ｊ　ｂ≦２−　ｆｆ−０，５９・６と
なる以上の５式及び６式の結果から、４４５方式によれば、
分岐以遠に故障が発生した場合には、真の故障点よりら
以遠を標定し、分岐以遠の略中間点における故障が最大
誤差となり、その大きさの最大値は、分岐以遠の距離（
Ｊｂ或はｊｃ）の２５％となることが分かる。従って、
送電線路長が数Ｋｍから数十に■にわたる３端子平行２
回線送電線において、このような大きな誤差範囲を探索
することは、非常に困難であり、特に山間部においては
、多大な時間と労力を要することになる。

この発明は、分岐への分流が線路長さと関係があること
に着目してなされたものであり、送電端側で得られる情
報のみに基いて分岐誤差の補正を正確に行ない、短絡故
障点探索における労力を軽減することを可能にする３端
子平行２回線送電線の短絡故障点標定方法を提供するこ
とを目的とする。

く課題を解決するための手段〉上記目的を達成するための、この発明の３端子平行２回
線送ｒｉ線の短絡故障点標定方法は、線間電圧を線間電
流で除し、この除算結果のリアクタンス成分を取り、さ
らに送電端側における各回線の同相電流同士の差と、分
岐点から受電端までの線路長さの比とを用（＋て短絡故
障時における受電端側の電流を算出し、この算出した受
電端側の電流に基づいて上記リアクタンス成分に含まれ
る分岐誤差を補正することを特徴とする。

〈作用〉以上の本発明の短絡故障点標定方法であれば、２回線分
岐点と受電端との間で短絡故障が発生した場合（前述し
た■の場合）には、送電端（Ａ）で検出した線間電圧？
　ａ−Ｑ　ｂを線間電流１ａｌ−ｆｌ）１で除算し、除
算結果のリアクタンス成分を採用することにより、故障
点誤差をキャンセルして下式％式％）］）この７式を変形すると、下記７′式となる。

Ｘ　＝・・・７′ ここで、故障時における受電端（Ｃ）の相電流は、第５
図の説明で示したようにｆａｌ’　　ＩＩＬＣａ＋Ｉａｆ’Ｊａ（、ｉ’ｂ−ｘ
）／Ｌｌ／２ｉ　ｂｌ’　−［−ｆ　ＬＣｂ＋　ｉ　ｂ
「Ｊ　ａ（ｊ　ｂ−ｘ　）／Ｌ　ｌ／２であるから、故
障時における受電端（Ｃ）の線間電流はｉ　ａｌ’　−ｉ　ｂｔ′ −（−（ｆ　ＬＣａ−ｆ　ＬＣｂ）” Ｊ　ａ（Ｊ　ｂ−ｘ　）（ｔ　ａｆ’−ｉ　ｂｆ）／Ｌ
　ｌ／２　　　　−８となる。そして、負荷電流ｉ　Ｌ
Ｃａ　、　　ｉ　ＬＣｂは故障電流ｉａｆ、ｆｂｆに比
較して小さいので無視することができ、受電端（Ｃ）の
線間電流は下式９で示すことができる。

ｌ　ａｌ’　−ｆ　ｂｌ’ 、Ｊ　ａ（Ｊ　ｂ−ｘ　）（ｆ　ａｆ’−ｆ　ｂｆ’）
／　２Ｌ　　　　　　−９また、故障電流１ａＬｉｂｒ
については、先に説明したとおり、■の場合における電
流分布より、Ｊａｒ−△ｆ　ａ　Ｌ／　Ｊ　ｃ（Ｊ　ｂ
−ｘ）ｆｂｆ−△ｆｂ　Ｌ／　Ｊｃ（Ｊｂ−ｘ）　　　
　　　＝ｌＯ（但し、△ｊａ−ｊａｉｉａ２、 △ｉｂ　−１ｂ１−　ｔｂｚ＋と表すことができる。この１０式の結果を９式に代入す
ることにより、受電端Ｃの線間電流はｌ　ａｌ’　−ｆ
　ｂｌ’ ’、　　（Ｊ　ａ／２　Ｊ　ｃ）（△ｉａ−△１ｂ）−
１１となる。すなわち、故障時における受電端（Ｃ）の
線間電流を送電端（＾）側で検出した各回線の相電流の
差△１ａ、△ｉｂと線路長さの比Ｊ　ａｌｊ　ｃで表す
ことができる。

そして、上記１１式によって求めた値を上記７′式に代
入することにより、分岐誤差を補正することができ、正
確に故障点を算出することができる。

また、故障の態様としては前述した■の外に■の場合が
あるが、送電端側から故障点を見た場合には、２回線分
岐点以遠の回路は類似のものが並列に接続されているの
で、何れの故障においても同様に取扱うことができるこ
とから、■の場合についても上記と同じ解析を行なうこ
とにより、下式１２を得ることができる。

ｌ　ａｌ’　−ｆ　ｂｌ’ ’、　（Ｊ　ａ／２　ｌ　ｂ）（△１ａ−△１ｂ）−１
２そして、７′式のｉ　ａｌ’　−ｌ　ｂｌ’に代えて
１２式で求めたｉａｌ’　−ｉｂｌ’の値を代入するこ
とにより、２回線分岐点と受電端（Ｃ）間における短絡
故障点を算出することができる。

〈実施例〉以下、この発明の３端子平行２回線送電線おける短絡故
障点標定方法を添付図面に基いて詳細に説明する。尚、
前述した第５図の３端子平行２回線送電線符号と共通す
るものについて同じ符号を使用する。

第１図は一般的な３端子平行２回線送電線、およびこの
発明に係る短絡故障点標定方法に適用される短絡故障点
算出装置を示す図であり、３端子平行２回線送電線（以
下３端子系と略称する）は、送電端（＾）側に高抵抗（
Ｒ）により接地された変圧器（ＴＲ）を配置し、変圧器
（ＴＲ）と２回線分岐点（Ｔ）との間、及び２回線分岐
点（Ｔ）と負荷（ＬＢ）　（ＬＣ）との間に回線（Ｌｌ
）（１，２）を接続している。また、回線（Ｌｌ）　（
Ｌ２）の所定の位置から単回線（Ｌ′）を分岐させ、単
回線（Ｌ′）に負荷（ＬＤ）を接続している。そして、
短絡故障点算出装置（１）は送電端（Ａ）側に配置され
ている。

上記短絡故障点算出装置（１）には、送電端（Ａ）側の
回線（１、ｌ）のＣ相、ｂ相及びＣ相に接続されるＣＴ
　（ｌａ）　（ｌｂ）　（Ｉｃ）と、回線（Ｌ２）のＣ
相、ｂ相−及びＣ相に接続されるＣ　Ｔ　（２ａ）（２
ｂ）（２ｃ）と、送電端（＾）側の母線に接続されるＰ
　Ｔ　（３）とが接続され、初段の補助トランス（４）
と、サンプルホールド回路（５）と、Ａ／Ｄ変換部（６
）と、Ａ／Ｄ変換部（６）により変換されたディジタル
信号を格納するデータメモリ（７）と、短絡故障検出部
（８）と、データメモリ（７）に格納されている電圧、
電流に基いて送電端（＾）と２回線分岐点（Ｔ）間、２
回線分岐点（Ｔ）と受電端（Ｂ）間、および２回線分岐
点（Ｔ）と受電端（Ｃ）間における故障点標定を行なう
故障点標定部（９）と、故障点標定部（９）により算出
された送電端　（＾）から短絡故障点までの距離等の情
報を表示する表示部００）とを有する。

上記短絡故障点算出装置（１）の動作は次の通りである
。

ＣＴ　（ｌａ）（ｌｂ）（ｌｃ）により送電端（Ａ）側
における回線（Ｌｌ）のＣ相、ｂ相及びＣ相の電流ｉ　
ａｌ、　　ｆ　ｂｌ。

ｌｃｌを検出すると共に、ＣＴ　（２ａ）（２ｂ）（２
ｅ）により回ＩＩ　（Ｌ２）のＣ相、ｂ相及びＣ相の電
流ｉ　ａ２．　　ｌ　ｂ２゜Ｉｃ２を検出する。また、
Ｐ　Ｔ　（３１により線間電圧Ｍａ−Ｑｂ　、　Ｑｂ−
Ｑｃ　、　９ｃｍ？ａを検出する。これら各相の電流ｆ
ａｌ、　　ｆｂｌ、　　ｔｅｌ、　　ｌａ２．　　Ｊｂ
２．　　ｌａ２、及び線間電圧Ｑａ−Ｑｂ　、Ｑｂ−Ｑ
ｃ　、Ｑｃ−Ｑａはそれぞれ補助トランス（４）に供給
される。補助トランス（４）は上記電圧、電流を所定の
レベルの電圧信号に変換して、サンプルホールド回路（
５）に供給する。

サンプルホールド回路（５）は、上記所定レベルに変換
された電圧信号を所定角度（例えば３０度）毎にサンプ
リングしてＡ／Ｄ変換部（６）に供給する。Ａ／Ｄ変換
部（６）はサンプルホールド回路（５）からのアナログ
信号をディジタル信号に変換し、データメモ９６月ご格
納する。そして、短絡故障検出部（８）（例えば２７リ
レー）が、線間電圧の低下に基いて短絡故障を検出し、
故障点標定部（９）に故障点標定動作を開始させる。故
障点標定部（９）はデータメモリ（７）に格納されてい
る電流、電圧データを、短絡故障検出部に応じて取り出
す。ａ、ｂ間の短絡故障の場合について以下に説明する
。各回線（Ｌｌ）（Ｌ　２　）の各相電流ｆ　ａｆ、　
　ｆ　ｂｌ、　　ｆ　ａ２．　　ｆ　ｂ２、及び線間電
圧Ｑａ−’Ｑｂを取り込み、第２図に示すフローチャー
トに従って故障点標定動作を開始する。

ステップ■において、既に示した式４により送電端（Ａ
）側における線間電圧を線間電流で除し、除算結果のリ
アクタンス成分を求める。

すなわち、ｘ　−１ｍ［（’Ｑ’ａ　　−？ｂ）／（ｆａｌ−ｆ　
ｂｌ）］／　Ｉｍ［之］なる演算を行なってリアクタン
ス成分を求め、故障点誤差を取り除く。（このステップ
■は従来と同様である。）ステップ■において、ＸとＪａとを比較し、Ｘ≦ｊａで
あれば、送電端（＾）と２回線分岐点（Ｔ）間に短絡故
障が発生していると見做し、ステップ■において、Ｘを
送電端（＾）から故障点までの距離とする。

上記ステップ■において、ｘ　＞Ｊａであれば、２回線
分岐点（Ｔ）と受電端（Ｂ）との間、或は２回線分岐点
（Ｔ）と受電端（Ｃ）との間に短絡故障が発生している
と見做し、ステップ■において下式１３．１４の演算を
行なう。すなわち、分岐誤差を考慮した故障点標定をす
る。

ｘ′− ・・・１３一但し、△Ｉａ１△ｉｂは下式で示される。すなわち、回
線（Ｌｌ）　（Ｌ２）のａ相電流同士の差、及びｂ相電
流同士の差である。

△ｉａ　＝　ｉａｌ　−［ａ２、Δｌｂ　−１ｂｌ−ｊ
ｂ２ステップ■において、上記Ｘ′を２回線分岐点（Ｔ
）と受電端（Ｂ）との間に短絡故障が発生した場合にお
ける故障点とする。

ステップ■において、上記Ｘ″を２回線分岐点（Ｔ）と
受電端（Ｃ）との間に短絡故障が発生した場合における
故障点とする。

ステップ■において短絡故障点標定フローを終了する。

以上のように、１３式により２回線分岐点（Ｔ）と受電
端（Ｂ）との間に短絡故障か発生した場合における２回
線分岐点（Ｔ）から短絡故障点までの距離ｘ’　　（す
なわち故障点）を求めることができ、また、１４式によ
り、２回線分岐点（Ｔ）と受電端（Ｃ）との間に地絡故
障が発生した場合における２回線分岐点（Ｔ＞から短絡
故障点までの距ａｘ’を求めることができる。

但し、送電端（Ａ）側において算出した２回線分岐点（
Ｔ）から短絡故障点までの距離ｘ、ｘ’は算出すること
はできるが、短絡故障が受電端（Ｂ）側、及び受電端（
Ｃ）側の何れの側で発生しているのかは判定できない。

しかし、何れの側に発生していても、２回線分岐点（Ｔ
）から短絡故障点までの距ＭＸ’　　　Ｘ’は特定され
るから、該当する地点における各回線（Ｌｌ）（Ｌ２）
を調べることにより、容易に短絡故障点を見出だすこと
ができる。

上記実施例の故障点標定方法は、ステップ■において、
受電端（Ｃ）の線間電流１　ａｌ’　−ｉ　ｂｌ’受電
端（Ｂ）の線間電流ｉ　ａｔ’　−ｌ　ｂｌ’をそれぞ
れ前述（作用の項）において示した１１．１２式に示す
ように、送電端側で検出した回線（Ｌｌ）　（Ｌ２）の
相電流の差△ｌａ、△１ｂと、線路長さの比Ｊ　ａｌｌ
　ｃ、Ｊａ／Ｊｂで表している。

すなわち、１１．１２式を使用することにより、受電端
（Ｂ）　（Ｃ）側から線間電流の供給を受けることなく
送電端（＾）において検出できるデータのみに基いて受
電端（Ｃ）の線間電流、受電端（Ｂ）の線間電流を算出
して分岐誤差を補正することができる。

以下においては、短絡故障点標定の根拠とする１１、１
２式が成立することを証明する。

まず、上記第１図の３端子系を簡略化する。第１図の３
端子系において、負荷（ＬＢ）　（ＬＣ）　（ＬＤ）に
流れる電流ｆＬＢａ　、　　ｆ　ＬＢｂ　、　　ｆ　Ｌ
Ｃａ　、　　ｉ　ＬＣｂが故障電流１ａｒ、ｉｂｒと比
較して小さいことから、負荷（ＬＢ）　（ＬＣ）　（Ｌ
Ｄ）と回線（ＬＬ）（Ｌ２）を切り離して取扱うことが
できる。また、単回線（Ｌ′）の何れの点で短絡故障が
発生しても、各２回線端子（＾）（Ｂ）（Ｃ）における
相電流の分流比は同じであるので、送電端（Ａ）から見
た場合における短絡故障による電流は、当該単回線と２
回線との接続点で発生したものと見なすことができ、単
回線（Ｌ′）を省略して取り扱うことができる。従って
、上記第１図の３端子系送電線は第３図に示される回路
図で示すことができる。尚、第３図中のｌ　ａｆ’　は
短絡故障点と対称に仮想短絡点を設定し、この仮想短絡
点から流出する大きさ零の仮想故障電流とする。

上記回路において各回線（Ｌｌ）（Ｌ２）のａ相電流同
士の差、及び故障電流同士の差はｉ　ａｔ　−ｌ　ａ２−△１ａｉ　ａｔ’　−１ａ２’　−△！ａ′ ｉ　ａｔ　−ｌ　ａｒ’　−△ｌａｆ’−１ａｆで現さ
れる。また、ｂ相についても同様にｉ　ｂｌ−ｉ　ｂ２
−△ｉｂｊ　ｂｌ’　−ｌ　ｂ２’　−△ｌｂ′ｉ　ｂｒ−１ｂ
ｒ’　−Δｔ　ｂｒ−ｔ　ｂｒで現される。

次に、上記差電流を用いて第３図の回路をさらに簡略化
する。すなわち、２回線分岐点（Ｔ）と受電端（Ｂ）と
の間に短絡故障が発生した場合は、第４図Ａに示すよう
な回路になり、２回線分岐点（Ｔ）と受電端（Ｃ）との
間に短絡故障が発生した場合は、第４図Ｂに示すような
回路になる。

そして、第４図Ａの差電流等価回路を解析して、２回線
分岐点（Ｔ）から受電端（Ｂ）までの間に短絡故障が発
生した場合における受電端（Ｃ）の線間電流を求める。

まず、キルヒホッフの電圧降下則により、Ｊａ　△ｉａ
　　−Ｊｂ　△ｌａ’−−ｘ△ｉａｆ　　＝１５Ｊａ　
△ｉａ　　−Ｊｃ　△ｉａ　　　−０−１６が成立し、
次いで、電流連続剤により、△ｉａ＋△ｉａ′＋△ｉａ
　　−△ｉａｆ　　　　−Ａ７が成立する。尚、ｂ相に
ついても同様にＪａ△１ｂ−１ｂ△ｉ　ｂ　Ｌ−ｘ△ｌ
ｂｒ　　　−１８Ｊａ△ｊｂ−ｊｃ△ｉｌ）’−Ｑ　　
　　　　　−１９Δ＋ｂ＋△ｉｂ’＋△ｉｂ’−△ｉｂ
ｒ　　　　−２０が成立する。そして、１５．１６．１
７式により１ａｒ−△１ａｒ−△ｔａ　Ｌ／ｊｃ　　（
Ｊｂ　−ｘ）・・・２１が求められる。また、１８．１９．２０式によりｉ　ｂ
ｒ−△１　ｂｒ−△ｆｂ　Ｌ／ｊｃ　　（Ｊｂ　−ｘ）
・・・２２が求められる。このｌａｒ、及び１ｂ「を前述したｌ　
ａｌ’　−ｆ　ｂｌ’ ’＝　Ｊ　ａ（Ｊ　ｂ−ｘ　）（ｆ　ａｒ−ｆ　ｂｒ）
／　２Ｌ　　　　　　−９なる式に代入すれば、ｌ　ａｌ’　−ｆ　ｂｌ”＝　　（Ｊ　ａ／２　ｊ　ｃ
）（△１ａ−△ｆ　ｂ）となる。

以上のようにして、１１式が成立することを証明した。

次いで、第４図Ｂの差電流等価回路についても上記第４
図Ａの差電流等価回路と同様に解析することにより、ｌ　ａｔ’　−ｉ　ｂｌ’　嬌（Ｊ　ａ／２　ｌ　ｂ）
（△ｔａ−Δｆｂ）が成立することが証明できる。尚、
送電端側（Ａ）から負荷側を見た場合には、第４図Ｂと
第４図Ａの相違は、線路長さが相違しているのみであり
、解析過程を説明するまでもなく、１２式の成立は自明
である。

〈発明の効果〉以上のこの発明によれば、送電端側における各回線の同
相電流同士の差と、分岐点から受電端までの線路長さの
比とを用いて、短絡故障時における受電端側に流れる線
間電流を算出し、この線間電流により分岐誤差を正確に
補正することにより、受電端側からの情報（電流データ
）がなくても、分岐点以遠に発生する短絡故障点標定を
正確に行なうことができ、故障点探索作業を軽減するこ
とができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は３端子平行２回線送電線、及び短絡故障点標定
方法に適用される短絡故障点算出装置を示す図、第２図は短絡故障点を標定するためのフローチャート、第３図は第１図の３端子平行２回線送電線を簡略化した
図、第４図は差電流等価回路を示す図、第５図は４４Ｓ方式を説明するための回路図。（１）・・・短絡故障点算出装置、（ｌａ）（ｌｂＨｌｃ）（２ａ）（２ｂ）（２ｃ）−Ｃ
Ｔ　、　（３）−Ｐ　Ｔ　。

Claims

【特許請求の範囲】１、３端子平行２回線送電線の線間電圧を線間電流で除し、この除算結果のリアクタンス成分に基づいて送電端から短絡故障点までの距離を標定する短絡故障点標定方法において、送電端側における各回線の同相電流同士の差と分岐点から受電端までの線路長さの比とを用いて短絡故障時における受電端側の電流を算出し、この算出した受電端側の電流に基づいて上記リアクタンス成分に含まれる分岐誤差を補正することを特徴とする短絡故障点標定方法。