JPH0345345B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は４端子より成る送電線において、故障
発生時に各端子で検出された電圧、電流の計測値
を同期をとつて用いて故障点までのインピーダン
スを演算することにより故障点までの距離を標定
する故障点標定方式に関する。

第１図に示すような電気所Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのあ
る系統において故障が発生した場合、電気所Ａ，
Ｂ，ＣおよびＤ点から故障点までの距離あるいは
位置を知ることは、それに引き続く不良箇所の修
復作業等のために必要であり、不可欠なものであ
る。そのため、故障点の位置を計測できる装置が
開発されているが、これまでのものは、 (イ) 故障発生とともに発生する進行波の伝幡時間
を計測する。

(ロ) 故障発生とともに人為的に進行波を印加し、
その反射波が受信されるまでの時間を計測す
る。

(ハ) 商用周波電圧、電流を利用し、インピーダン
スを計測する。

等の方式のものである。

しかし、(イ)、(ロ)の方式は特殊な装置が必要であ
り、かつ高抵抗接地系あるいは消弧リアクトル系
では線路上に発生する進行波が種々の要因で歪曲
されるため、適切な計測ができ難いとの実績が報
告されている。一方、(ハ)の方式の場合には、計測
装置が第１図のＡ端子、Ｂ端子、Ｃ端子またはＤ
端子に設置されるので、その点における電圧、電
流をもとに計測することになる。今、故障が簡単
のため、３相短絡がＦ点において発生したと想定
すると第２図の等価回路が成立する。なお以下の
説明において、電気量はすべてことわらない限り
ベクトル量である。第２図の等価回路において、
E_A＝E_B＝E_C＝E_Dとすると、回路を流れる電流は
故障分のみで正相電流である。故障点にはアーク
等による故障抵抗R_Fが存在し、そこに各端子か
ら流入する故障電流I_a、I_b、I_cおよびI_dが流れるこ
とになる。Ａ端子における電圧、電流の関係を式
で表わせば、 V_a＝Z_afI_a＋R_F（I_a＋I_b＋I_c＋I_d） ……(1) となる。これからインピーダンスZ_Aを求めると、 Z_A＝V_a／I_a＝Z_af＋R_F（１＋I_b＋I_c＋I_d／I_a）……(2) となり故障点までの正相インピーダンスZ_afのほ
かにR_F（１＋I_b＋I_c＋I_d／I_a）の項が入つてきて誤差 を含むことになる。このR_F（１＋I_b＋I_c＋I_d／I_a）が 純抵抗分であればZ_afのリアクタンス分のみ分離
することにより故障点までの距離はリアクタンス
が距離に比例するところから計測できることにな
るがR_F（１＋I_b＋I_c＋I_d／I_a）にはI_b、I_cおよびI_dが含 まれるためＢ，ＣおよびＤ端子側のインピーダン
ス構成がＡ端子側と異なれば抵抗分としての扱い
はできなくなり、誤差を生ずることになる。実際
の場合に、各端子の背後の電源の大きさおよび位
相は異なるので、I_a、I_b、I_cおよいI_dの各々の位相
が一致することはまずあり得ず、誤差分の補正は
困難である。この関係は故障点がＡ端子以外の各
端子と最初の分岐点間に発生し、それを(1)式と同
様の算式により求める場合にも上記に説明したよ
うな誤差項を含むことになり、いずれの端子にお
いても正確なインピーダンス計測は不可能であ
る。

さらに、４端子系の場合には第１図の分岐点
Ｐ，Ｑ間にも送電線が存在するため、この箇所に
おける故障時の計測も検討されなければならな
い。

ここで(1)式と同様な関係式をＡ端子を基準に求
めると、 V_a＝Z_aI_a＋Z_pqf（I_a＋I_b）＋R_F（
I_a＋I_b＋I_c＋I_d）……(3) となる。（但し、Z_pqfは分岐点ＰからＱまでの途
中に故障があるときのそこまでのインピーダン
ス）これより、Ａ端子から故障点までのインピー
ダンスZ_Aを求めると、 Z_A＝Z_a＋Z_pqf（１＋I_b／I_a）＋R_F
（１＋I_b＋I_c＋I_d／I_a）……(4) となり、Ｐ点から故障点までのインピーダンス
Z_pqfにI_b／I_aの項が入り、さらに故障点抵抗には （I_b＋I_c＋I_d／I_a）の項が入つてしまい、Z_a＋Z_pqfに対 して大きな誤差項を含むことが判る。これはＡ端
子以外の他の端子から(3)式と同様の関係式から求
めた場合も同様になることは容易に証明すること
ができる。

本発明は以上に鑑み、商用周波電圧、電流を用
いて前述の(2)式における第２項および(4)式におけ
る第２項、第３項のような誤差を生じない計測方
式による故障点標定方式を提供することを目的と
している。

今、第１図のＦ点に示すような故障時に各端子
において正相分電圧、電流が計測できたとする
と、Ｂ，ＣおよびＤ端子において、(1)式と同様な
次の(5)〜(7)式が成立する。すなわち、Ｂ端子にお
いては、 V_b＝Z_bI_b＋（Z_a−Z_af）（I_b＋I_c＋I_d） ＋R_F（I_a＋I_b＋I_c＋I_d） ……(5) Ｃ端子においては、 V_c＝Z_cI_c＋Z_pq（I_c＋I_d） ＋（Z_a−Z_af）（I_b＋I_c＋I_d） ＋R_F（I_a＋I_b＋I_c＋I_d） ……(6) Ｄ端子においては、 V_d＝Z_dI_d＋Z_pq（I_c＋I_d） ＋（Z_a−Z_af）（I_b＋I_c＋I_d） ＋R_F（I_a＋I_b＋I_c＋I_d） ……(7) ここで、(6)式−(7)式を計算すると次式が求ま
る。

（V_c−V_d）＋（Z_dI_d−Z_cI_c）＝０ ……（8′） また、(1)式−(5)式を計算すると次式が求まる。

Z_af＝（V_a−V_b）＋（V_c−V_d）＋Z_a（I
_b＋I_c＋I_d）＋Z_bI_b＋Z_dI_d−Z_cI_c／I_a＋I_b＋I_c＋I_d……
（8″） （8″）式に（8′）を代入することにより、Ａ端
子と分岐点Ｐ間に故障が発生したときのＡ端子か
ら故障点までのインピーダンスは故障点抵抗R_F
を含まない形で次の(8)式のように求まる。

Z_af＝（V_a−V_b）＋Z_a（I_b＋I_c＋I_d）＋Z_bI_b／I_a＋I_b＋I
_c＋I_d……(8) 従つて、Ｂ端子と分岐点Ｐ間、Ｃ端子と分岐点
Ｑ間およびＤ端子と分岐点Ｑ間の故障時にそれぞ
れＢ，ＣおよびＤ端子から故障点までのインピー
ダンスを上記と同様の方法によりそれぞれZ_bf、
Z_cf、Z_dfとして表現すれば、次のような関係式が
求まる。すなわち、 Z_bf＝（V_b−V_a）＋Z_b（I_a＋I_c＋I_d）＋Z_aI_a／I_a＋I_b＋I
_c＋I_d……(9) Z_cf＝（V_c−V_d）＋Z_c（I_a＋I_b＋I_d）＋Z_dI_d／I_a＋I_b＋I
_c＋I_d……(10) Z_df＝（V_d−V_c）＋Z_d（I_a＋I_b＋I_c）＋Z_cI_c／I_a＋I_b＋I
_c＋I_d……（11） ここでZ_a、Z_b、Z_cおよびZ_dは既知である。故に
お互いに他端に正相分電圧、電流が他端に伝送で
きれば(8)、(9)、(10)および（11）式を用いて故障点
までのインピーダンスが計測できることになる。
インピーダンスは線路上で同一であるから距離に
換算することは容易である。しかし、実際には、
さらに次の２点の関係を明確にしなければならな
い。

() 分岐点Ｐ，Ｑ間に故障が発生した場合のイ
ンピーダンス算出方法 () (8)〜（11）式の利用条件 まず（）についてであるが、第１図のように
故障がＰ，Ｑ間のF′点に発生した場合に各端子に
おける電圧、電流の関係は、 V_a＝Z_aI_a＋Z_pqf（I_a＋I_b）＋R_F（I_a＋I_b＋I_c＋
I_d）……（12） V_b＝Z_bI_b＋Z_pqf（I_a＋I_b）＋R_F（I_a＋I_b＋I_c＋
I_d）……（13） V_c＝Z_cI_c＋（Z_pq−Z_pqf）（I_c＋I_d）＋R_F（I_a
＋I_b＋I_c＋I_d）……（14） V_d＝Z_dI_d＋（Z_pq−Z_pqf）（I_c＋I_d）＋R_F（I_a
＋I_b＋I_c＋I_d）……（15） となる。これからインピーダンスZ_pqfを求めれ
ば、分岐点と故障点間のインピーダンスが求まる
ことになるので、あとは各端子から分岐点までの
インピーダンス（既知）をプラスするか、あるい
はそのままで距離に換算することができる。

ここでインピーダンスZ_pqfは（12）〜（15）式
を用いて、 (a) （12）式−（14）式 (b) （12）式−（15）式 (c) （13）式−（14）式 (d) （13）式−（15）式 のいずれかの方法を用いても求めることが可能
で、(a)の場合であれば、 Z_pqf＝（V_a−Z_aI_a）−（V_c−Z_cI_c）＋Z_pq（I_c
＋I_d）／I_a＋I_b＋I_c＋I_d……（16） となる。ここでZ_pqはＰ，Ｑ間のインピーダンス
で既知である。

次に（）についての条件を明確にする。４端
子の送電系統では、第１図に示すように例えばＡ
端子から他端子まで到達するには最大２つの分岐
点を経由しなければならない構成をもつているの
で、故障が各端子と分岐、あるいは２つの分岐に
より区分される何れの区間に存在しているか判ら
ぬままに(8)〜（11）式および（16）式を適用した
場合には間違つた判断をしてしまうことがあり得
る。つまり、(8)式はＡ端子より故障点までのイン
ピーダンスを求めるものであるが、運用に当つて
は故障点がＡ端子と分岐点Ｐとの間にあるときの
み正しい故障点標定を行なうことができるのであ
る。故障点が上記以外のところにあるのに(8)式を
適用した場合には、例えば、故障点が分岐点Ｐと
Ｑの間にあつても、演算されたインピーダンスか
らだけでは故障点が分岐点ＰとＱの間にあるの
か、あるいはＢ端子と分岐点Ｐの間にあるのかの
区別を行なうことができず、故障点を特定できな
いことになる。しかし、これまでの説明は故障発
生位置を明確にする関係が必然的に得られるよう
になつてはいない。故に、故障位置を明確にする
判断を踏まえて(8)〜（11）および（16）式を適用
するようにしなければならない。以下にその判断
方法を説明する。この判断は次の条件を満足する
ものであればよい。

｜Z_pq｜＞｜Z_pqf｜ ……（17） ｜Z_a｜＞｜Z_af｜ ｜Z_b｜＞｜Z_bf｜ ｜Z_c｜＞｜Z_cf｜ ｜Z_d｜＞｜Z_df｜ ……（18） すなわち、例えばＡ端子について考えてみる
と、Ａ端子と分岐点Ｐとの間に故障が存在すると
きには、(8)式によつて演算されたインピーダンス
Z_afによつて故障点を標定することができ、その
場合にインピーダンスZ_afの絶対値はＡ端子と分
岐点Ｐとの間のインピーダンスZ_aの絶対値よりも
小さくなるので、｜Z_a｜＞｜Z_af｜という条件が成
立すれば(8)式によつて演算されたインピーダンス
Z_afを採用してＡ端子からの故障点位置を求めれ
ばよい。このとき、(9)、(10)、（11）式によつて演
算されたインピーダンスZ_bf、Z_cf、Z_dfが（18）式
の関係を満足しないことは勿論である。

同様にして、Ｂ端子と分岐点Ｐとの間に故障が
存在するときには（18）式の｜Z_b｜＞｜Z_bf｜の
条件が成立し、Ｃ端子と分岐点Ｑとの間に故障が
存在するときには（18）式の｜Z_c｜＞｜Z_cf｜の
条件が成立し、Ｄ端子と分岐点Ｑとの間に故障が
存在するときには（18）式の｜Z_d｜＞｜Z_df｜の
条件が成立するので、何れの条件が成立したかに
応じて(9)、(10)、（11）式によつて演算されたイン
ピーダンスZ_bf、Z_cf、Z_dfの何れかを採用すればよ
い。

（18）式の条件がいずれも成立しない場合に
は、故障点は分岐点ＰとＱとの間にあり、そのと
きには（17）式の条件が成立する。したがつて、
（16）式によつて演算されたインピーダンスZ_pqf
が（17）式の条件を満す場合には、インピーダン
スZ_pqfを採用して分岐点からの故障点位置を求め
ればよい。

したがつて、故障点が各端子と分岐、あるいは
２つの分岐により区分される何れの区間に存在し
ているかを確めて(8)〜（11）、（16）式の該当する
算出結果を利用すればよいことがわかる。４端子
には特異な場合として分岐点Ｐ，Ｑが同一点とな
る構成もあるが、本算出式が同様に使用できるこ
とはいうまでもないことである。

これまで他端の電気量を計測する技術は種々発
表されているが、両端の同期性を保ちながら計測
することは伝送上の時間遅れのために不可能に近
いとされ、できたとしても極めて高価にならざる
を得ず、現実性がないとされていたものである。

光フアイバの応用が進む今日、伝送路の問題は
解決される時期にきているが、まだ実用上の確証
は得られていない。本発明はこのような現実を踏
まえ、かつ故障点標定の目的と利用のされ方とを
考え、必らずしも瞬時にデータを伝送し合つて演
算しなければならないものではないとの特徴を利
用することにより、(8)〜（11）、（16）、（19）およ
び（20）式による演算に使われるデータを伝送し
合つて演算式を運用し、故障点標定をしようとす
るものである。

つまり、故障点標定は保護装置ではないので、
故障発生後数分程度遅れて結果を得ても何ら支障
はない。この時間的な許容が本発明を現実のもの
とすることができるものである。

以下、本発明を図に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。

第３図は故障発生時の正相分電圧、電流の過度
状態を説明するための波形による説明図である。
第３図ａ〜ｈはそれぞれＡ端子、Ｂ端子、Ｃ端子
およびＤ端子の正相分電圧、電流を示している。

第３図に示すようにT₁時点で３相短絡が発生
したとすれば、その時の正相分電圧、電流は第３
図ａ〜ｈのような変化を生じ、T₂時点で故障が
各端のしや断器開により除去されたとすれば、電
圧は元に復し、電流は零となる現象を呈する。

このような現象を各端で計測し、他方の端子で
それぞれを受け、各端で別々に計測したものを相
互の位相関係を明確にする計測値を得る処理の一
実施例を第４図に示し、以下において説明する。

第４図は４端子Ａ，Ｂ，ＣおよびＤに設置され
る波形記録、伝送装置の一実施例を示すものであ
る、図において１，２はアナログ・デイジタル変
換器（以下においてはＡ／Ｄ変換器と呼ぶ）、３
は比較器、４はカウンタ、５はサイクリツクメモ
リ、６はアンドゲート回路、７は測定・伝送回
路、８は系統電流を検出する変流器、９は系統電
圧を検出する変圧器を示している。変流器８、変
圧器９により検出される電流、電圧はＡ／Ｄ変換
器１，２によりクロツクに同期して同時サンプリ
ングされアナログ−デイジタル変換される。Ａ／
Ｄ変換器１，２は現在でも50000点／秒程度の変
換スピードを有する素子を利用することができる
ので、十分高速に対象電気量の瞬時値を計測でき
るものである。第４図においてはＡ／Ｄ変換器１
以後の処理回路についてのみ記載されているが
Ａ／Ｄ変換器２についても同一の処理回路が接続
されているが、同一であるためＡ／Ｄ変換器１の
出力の処理についてのみ説明する。

Ａ／Ｄ変換器１の出力信号イはデイジタル値と
なり比較器３とアンドゲート回路６に伝達され
る。サイクリツクメモリ５には前回計測し記憶さ
れているデータを出力信号ロとして比較器３に出
力している。比較器３はＡ／Ｄ変換器１から今回
計測値として送られてくる出力信号イとサイクリ
ツクメモリ５から前回計測値として送られてくる
出力信号ロとを比較して両信号の差が設定値を超
えた場合に出力信号ハを出力する。この設定値
は、通常運転では発生し得ない程の変化の値に設
定される。故障でない場合にもこの設定値を超え
る現象は発生するが、少なくとも故障時には働く
ようにしてあるので、目的とする機能は十分発揮
するわけである。つまり健全時での動作は計測結
果が出るだけで他の現象により検出される故障が
ないため利用しないようにすれば良いだけであ
る。

比較器３が異常変化を検出すると出力信号ハが
カウンタ４に加えられてカウンタ４が駆動する。
カウンタ４はクロツク信号のカウントを開始し、
カウント値が一定値以上になるとカウントアツプ
し、出力信号ニが「０」となる。一方、アンドゲ
ート回路６にはＡ／Ｄ変換器１の出力信号のほか
にカウンタ４からの出力信号ニが加えられる。し
たがつてアンドゲート回路６はカウンタ４がカウ
ントアツプして出力信号ニが「０」になるまで入
力される出力信号イを出力信号ホとしてサイクリ
ツクメモリ５に導びく。これによりサイクリツク
メモリ５は出力信号ニが出力されるまでＡ／Ｄ変
換器１の出力信号イを順次サイクリツクに記憶す
る。そして出力信号ニが出力されるとアンドゲー
ト回路６を閉じて記憶動作を中止させる。このた
め、サイクリツクメモリ５の領域は、比較器３が
異常変化を検出した時のＡ／Ｄ変換器１の出力信
号イの記憶値が新しい計測値データにより置き換
えられることのないだけの広さを必要とする。こ
れは、サンプリング時間とカウンタ４のカウント
時間とにより調整することができる。すなわち、
例えばカウンタ４がカウントアツプする時間が１
秒で、Ａ／Ｄ変換器１の変換が50000点／秒であ
るとするとサイクリツクメモリ５の領域は、
50001点以上を必要とする。

カウンタ４の出力信号ニはアンドゲート回路６
のほかに測定・伝送回路７にも加えられる。測
定・伝送回路７は出力信号ニによりサイクリツク
メモリ５の記憶動作が停止したことを通知される
ことになるので出力信号ニを受けたことにより出
力信号ヘを出力してサイクリツクメモリ５に記憶
されている計測値データを最初に記憶しているア
ドレスの次から最後に記憶したアドレスまで順次
スキヤンニングしつつ比較器３で検出したと同様
に前回値と今回値の比較により異常変化が発生し
た時の計測値データを探索する。そして異常値の
計測値データを検出するとそれを内部メモリ（図
示せず）の第１番目のメモリ領域に記憶する。そ
れ以後は、被測定量の周期のπ／２に相当するア
ドレスに記憶されている計測値データをサイクリ
ツクメモリ５から抽出し、前述の内部メモリに順
次格納していく。この動作をサイクリツクメモリ
５の最後の計測値データまで行なう。ここでπ／
２毎のデータを利用しようとするのは、例えば特
公昭48−25676号公報に示されているようにπ／
２毎のデータを測定すれば、相隣る測定量のそれ
ぞれの２乗の和を開平する装置を備えることによ
り交流電気量の最大値が検出できるからである。
そして、この最大値をＶ、計測値データ値をV₁
とした場合、この計測値データの位相Θは、Θ＝
Sin^-1（V₁／Ｖ）として求めることができる。但
し、−π／２≦Θ≦π／２の範囲である。

第５図は以上の動作を説明するための４端子
Ａ，Ｂ，ＣおよびＤにおける電圧、電流のサンプ
リング波形図であり、第５図ａ〜ｈはそれぞれＡ
端子、Ｂ端子、Ｃ端子およびＤ端子における電圧
サンプリング波形、電流サンプリング波形V_a，
I_a，V_b，I_b，V_c，I_c，V_d，I_dを示している。

第５図ａに示すようにP_AO点で異常が発生する
と各波形V_a，I_a，V_b，I_b，V_c，I_c，V_d，I_dは第５
図ａ〜ｈに示すように急激な変化が第４図に示す
比較器３で検出されて、カウンタ４にて設定され
た時間だけそれ以後の各波形のサンプリング値が
計測値データとしてそれぞれ自己のサイクリツク
メモリ５に記憶される。測定・伝送回路７はサイ
クリツクメモリ５に記憶されている計測値データ
を順次読み出して比較器３と同様な比較を行なう
ため、P_A1，P_A2，P_A3…の計測値データが内部メ
モリの第２番目の領域、第３番目の領域、第４番
目の領域、…に記憶される。サンプリング間隔に
よつては異常点から丁度π／２の位置に記憶値が
無い場合もあるが、サンプリング間隔を極めて短
くできるので（例えば50000点／秒）、利用する値
としては該当時間の前後の数値の平均値でも十分
利用できる。あるいは、次のような方法も考えら
れる。すなわち、１秒間のサンプリング点数（例
えば50000点／秒）と系統周波数（50Hzまたは60
Hz）とが決まつていれば、１サンプリング間隔の
位相Θ₀は予め求まり、サイクリツクメモリ５か
ら読み出した２つのサンプリング値の読出し間隔
がＡ個であるとすると読み出した２つのサンプリ
ング値の位相差Θ₁はＡ×Θ₀である。ここで、π
以内の位相差関係を持つ２つのサンプリング値の
波高値をV₁，V₂、位相をΘ，Θ＋Θ₁、原正弦波
の波高値をＶとすれば、 V₁＝VSinΘ、V₂＝VSin（Θ＋Θ₁） となるので（但し、Θ₁＝Ａ×Θ₀により既知）、こ
の２式よりＶを消去すると次式が成り立つ。

V₂SinΘ＝V₁Sin（Θ＋Θ₁）＝V₁（SinΘCosΘ₁＋Cos
ΘSinΘ₁）……（19） この（19）式を解くと、次式が成り立つ。

SinΘ／CosΘ＝tanΘ＝V₁SinΘ₁／V₂−CosΘ₁……（20
） （20）式において、V₁、V₂、Θ₁は既知である
ので、サンプリング値の位相Θを求めることがで
き、さらに原正弦波の波高値ＶもV₁／SinΘから
求めることができる。従つて、位相Θのサンプリ
ング値に対して位相π／２だけ離れたサンプリン
グ値はVSin（Θ＋π／２）として作り出すことが
可能である。ただし、その際には電圧と電流は同
一時点の計測値データにより位相関係まで再現し
なければならないのは言うまでもないことであ
る。なお、カウンタ４がカウントアツプして出力
信号ニが「０」となることにより比較器３をロツ
クしておくことにより、測定・伝送回路７がサイ
クリツクメモリ５の計測値データを読込んでいる
期間は比較器３はロツクされている。そして測
定・伝送回路７がサイクリツクメモリ５の計測値
データの読込みを終了すると出力信号４が出力さ
れ比較器３のロツクが解除されるとともにカウン
タ４がリセツトされ出力信号ニは「１」となる。
これによりＡ／Ｄ変換器１による変換とサイクリ
ツクメモリ５への記憶が再開される。

測定・伝送回路７は出力信号チを出力すると同
時に、伝送機能を利用して内部メモリに記憶され
ている前述の計測値データを出力信号リとして他
端に順次出力する。第６図は出力信号リの伝送フ
オーマツトの一例を示すもので、内部メモリに記
憶された第１番目の計測値データから順にデータ
１、データ２、…という順に送り出す。このと
き、目的のデータであることを他端（受信側）が
識別できるようにするために、スタート情報
idNOを先頭に付与することは可能である。同様
にデータの終了を通知するidNOを最終データの
後に付けることは容易である。

この情報を受信した側では自端で計測した計測
値データも同様に処理して他端に伝送することが
できる。このようにして得られた他端の計測値デ
ータと自端の計測値データとの関係は同一順番の
各計測値データは同一時点において得られたもの
とする。したがつてこれらの値および関係から電
圧V_a，V_b，V_c，V_d、電流I_a，I_b，I_c，I_dの相対位
相及び波高値は算出することができるので、これ
らを演算する装置を構築すれば(8)〜（11）および
（16）式で表わされる演算が可能となり、目的の
インピーダンスが計測でき距離測定に利用できる
ことになる。

以上の実施例の説明においては事故発生を示す
特異点を検出し、この特異点を基準としてそれ以
後の所定個数の計測値データを求めるようにした
が、事故復旧を示す特異点を検出し、この特異点
を基準としてそれ以前に記憶された計測憶データ
を同期をとつて利用することも可能である。すな
わち、事故復旧時には第３図の時間T₂に示すよ
うに計測値データが変化するので第４図の比較器
３で検出することができる。そして比較器３から
は事故発生時と事故復旧時の両方において信号ハ
が出力されるので、カウンタ４を信号ハをカウン
トする構成として信号ハを２個カウントしたとき
に信号ニを“０”とするような構成とする。この
ような構成によれば事故復旧時にアンドゲート回
路６が閉状態となり、サイクリツクメモリ５は事
故復旧時の計測値データを記憶したところで停止
する。したがつて事故復旧時の計測値データによ
る特異点を基準としてそれ以前に記憶されている
計測値データを同期をとつて用いるようにすれば
よい。なお、事故復旧を示す特異点を基準にする
場合には事故発生を示す特異点を基準にする場合
にくらべて計測値データに含まれる過度分が少な
いので正確な故障点標定を行なうことができる。

さらに、以上の説明においては３相短絡を例に
とつて正相イピーダンスの算出を説明してきた
が、他の故障時には特有の対称分が発生するの
で、故障に合わせて対称分を選択すれば、それら
のインピーダンスはすべて距離に比例する項と例
えば中性点接触抵抗のように既知の項とで表わさ
れるので、距離に比例する項のみ利用することに
より距離の標定が可能となるものである。

なお、４端子の場合に交互に送受信することに
より距離を各端子で演算し知る方式として説明し
てきたが、全然無関係な受信箇所に各端子より送
信し、そこで各端子の計測値データを演算し、知
る方式により距離を求めるようにすることも可能
であるし、どこか１端子のみに他の３端子の情報
を集中的に集めて演算することにより距離を求め
るようにすることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は４端子１回線の送電線のモデル図、第
２図は第１図の系統のＦ点に３相短絡故障発生時
における対称座標法による正相分回路の表現図、
第３図は該故障発生時の正相分電圧、電流の過渡
状態を説明するための波形による説明図、第４図
は本発明による故障点標定方式を実現するために
４端子に設置される波形記録、伝送装置の一実施
例、第５図は第４図の実施例による装置の動作を
説明するための波形図、第６図は他端に伝送され
る信号の伝送フオーマツトを示している。 １，２……アナログ・デイジタル変換器、３…
…比較器、４……カウンタ、５……サイクリツク
メモリ、６……アンドゲート回路、７……測定・
伝送回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ２つの端子が第１の分岐点に接続され、他の
   ２つの端子が第２の分岐点に接続された４端子よ
   りなる送電線において、各端子の交流電圧、交流
   電流をそれぞれサンプリングして得られる各種計
   測値を別々に記憶させ、事故発生時（または事故
   復旧時）には、記憶された各種計測値毎に事故発
   生（または事故復旧）を示す特異点を基準として
   記憶された各種計測値から同期した各計測値を求
   め、この求められた各計測値の相対位相を算出す
   ることによりベクトル値を求め、自端子Ａでサン
   プリングされた電圧、電流ベクトル値をV_a、I_a、
   自端子Ａと同じ分岐点に接続された端子Ｂでサン
   プリングされた電圧、電流ベクトル値をV_b、I_b、
   自端子Ａが接続された分岐点とは別の分岐点に接
   続された端子Ｃ，Ｄでサンプリングされた電圧、
   電流ベクトル値をV_c、I_c、V_d、I_d、各端子Ａ，
   Ｂ，Ｃ，Ｄから各端子が接続された分岐点までの
   既知のインピーダンスをそれぞれZ_a、Z_b、Z_C、
   Z_d、２つの分岐点間のインピーダンスをZ_pqとし
   た場合、 各端子について、それぞれ自端子Ａから故障点
   までのインピーダンスZ_afを、 Z_af＝（V_a−V_b）＋Z_a（I_b＋I_c＋I_d）＋Z_bI_b／I_a＋I_b＋I
   _c＋I_d より求め、 この求めたインピーダンスZ_afが自端子Ａと自
   端子Ａが接続された分岐点までの前記インピーダ
   ンスZ_aより小さい場合には故障点が自端子Ａと自
   端子Ａが接続された分岐点との区間にあると判定
   し、この求めたインピーダンスZ_afをもとに自端
   子Ａから故障点までの距離を標定し、 各端子について、それぞれ求めたインピーダン
   スZ_afが何れも自端子Ａと自端子Ａが接続された
   分岐点までの前記インピーダンスZ_aよりも大きい
   場合には２つの分岐点間の故障と判定し、自端子
   Ａが接続されている分岐点から故障点までのイン
   ピーダンスZ_pqfを、 Z_pqf＝（V_a−Z_aI_a）−（V_C−Z_CI_C）＋Z_pq（I_c＋I_d）／I
   _a＋I_b＋I_c＋I_d により求め、この求めたインピーダンスZ_pqfをも
   とに自端子Ａが接続された分岐点から故障点まで
   の距離を標定することを特徴とする故障点標定方
   式。