JPH0374346B2 - - Google Patents
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- JPH0374346B2 JPH0374346B2 JP19289482A JP19289482A JPH0374346B2 JP H0374346 B2 JPH0374346 B2 JP H0374346B2 JP 19289482 A JP19289482 A JP 19289482A JP 19289482 A JP19289482 A JP 19289482A JP H0374346 B2 JPH0374346 B2 JP H0374346B2
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
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- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- PCTMTFRHKVHKIS-BMFZQQSSSA-N (1s,3r,4e,6e,8e,10e,12e,14e,16e,18s,19r,20r,21s,25r,27r,30r,31r,33s,35r,37s,38r)-3-[(2r,3s,4s,5s,6r)-4-amino-3,5-dihydroxy-6-methyloxan-2-yl]oxy-19,25,27,30,31,33,35,37-octahydroxy-18,20,21-trimethyl-23-oxo-22,39-dioxabicyclo[33.3.1]nonatriaconta-4,6,8,10 Chemical compound C1C=C2C[C@@H](OS(O)(=O)=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2.O[C@H]1[C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](C)O[C@H]1O[C@H]1/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/[C@H](C)[C@@H](O)[C@@H](C)[C@H](C)OC(=O)C[C@H](O)C[C@H](O)CC[C@@H](O)[C@H](O)C[C@H](O)C[C@](O)(C[C@H](O)[C@H]2C(O)=O)O[C@H]2C1 PCTMTFRHKVHKIS-BMFZQQSSSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Locating Faults (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は単回線送電線地絡故障点標定装置に
関する。
関する。
たとえば直接接地系の単回線における送電線の
地絡故障を検出するのに、一般には地絡距離継電
器が使用されているが、この種継電器において
は、たとえばa相が地絡故障を起こした場合、下
記の演算により、送電線路の故障点までの正相イ
ンピーダンスを測定する原理によつている。
地絡故障を検出するのに、一般には地絡距離継電
器が使用されているが、この種継電器において
は、たとえばa相が地絡故障を起こした場合、下
記の演算により、送電線路の故障点までの正相イ
ンピーダンスを測定する原理によつている。
V〓a/Ia+Z0−Z1/Z1I0
上式において、
V〓a;リレー設置点における故障相の相電圧
I〓;リレー設置点における故障相の相電流
I〓0;リレー設置点における零相電流
Z〓0.Z〓1;送電線路の零相、正相インピーダンス
この測定原理によれば、自端すなわちリレー設
置点で得られる情報のみによつて算出できる利点
がある。しかし後記するように対称座標法から導
出した1線地絡故障時の電圧、電流の関係は(13)
式から V〓a/Ia+Z0−Z1/ZI〓0=lZ〓1+3RfI〓0f/Ia+Z
0−Z1/Z1I〓0 となる。上式の右辺第1項が送電線路故障点まで
の正相インピーダンスであり、したがつて第2項
は誤差項となる。しかし高抵抗接地系では第2項
が負荷の力率によつては大きさ誤差となり、した
がつて、前記した測定方式は故障点標定の原理と
してこのままでは採用できない。
置点で得られる情報のみによつて算出できる利点
がある。しかし後記するように対称座標法から導
出した1線地絡故障時の電圧、電流の関係は(13)
式から V〓a/Ia+Z0−Z1/ZI〓0=lZ〓1+3RfI〓0f/Ia+Z
0−Z1/Z1I〓0 となる。上式の右辺第1項が送電線路故障点まで
の正相インピーダンスであり、したがつて第2項
は誤差項となる。しかし高抵抗接地系では第2項
が負荷の力率によつては大きさ誤差となり、した
がつて、前記した測定方式は故障点標定の原理と
してこのままでは採用できない。
この発明は自端の情報のみによつて地絡故障点
の標定を行うにあたり、高精度の標定を可能とす
ることを目的とする。
の標定を行うにあたり、高精度の標定を可能とす
ることを目的とする。
この発明による標定の基本原理についてまず説
明する。第1図は単回線の系統図を示し、1A,
1Bは発電所(又は変電所)、2A,2Bは母線、
3は母線2A,2B間に設けられた回線、4は回
線の自端側に設けられた変流器、5は同変圧器、
6は変流器4、変圧器5からの出力によつて故障
点を標定するリレー、7A,7Bは負荷である。
同図は回線4の個所Fで故障が発生したものとし
ており、この故障状態における両母線2A,2B
間の対称座標法の等価回路を示したのが第2図で
ある。
明する。第1図は単回線の系統図を示し、1A,
1Bは発電所(又は変電所)、2A,2Bは母線、
3は母線2A,2B間に設けられた回線、4は回
線の自端側に設けられた変流器、5は同変圧器、
6は変流器4、変圧器5からの出力によつて故障
点を標定するリレー、7A,7Bは負荷である。
同図は回線4の個所Fで故障が発生したものとし
ており、この故障状態における両母線2A,2B
間の対称座標法の等価回路を示したのが第2図で
ある。
これらの各図および以下の各図において、
V〓0.V〓1.V〓2;リレー点の零相、正相、逆相電圧
V〓0f.V〓1f.V〓2f;故障点の零相、正相、逆相電圧
V〓0′.V〓1′.V〓2′;相手端の零相、正相、逆相電圧
I〓0.I〓1.I〓2;リレー点の零相、正相、逆相電流
I〓0f.I〓1f.I〓2f;故障点の零相、正相、逆相電流
I〓0′.I〓1′.I〓2′;相手端の零相、正相、逆相電流
Z〓0.Z〓1.Z〓2;送電線路の零相、正相、逆相インピー
ダンス Z〓B0.Z〓B1.Z〓B2;リレー点背後の零相、正相、逆相
インピーダンス Z〓B′0.Z〓B′1.Z〓B′2;相手端背後の零相、正相、
逆相
インピーダンス I〓S.I〓S;自端、相手端背後の電源(電流源表現) l;送電線全長を1としたときのリレー点から故
障点までの距離(割合) とする。
ダンス Z〓B0.Z〓B1.Z〓B2;リレー点背後の零相、正相、逆相
インピーダンス Z〓B′0.Z〓B′1.Z〓B′2;相手端背後の零相、正相、
逆相
インピーダンス I〓S.I〓S;自端、相手端背後の電源(電流源表現) l;送電線全長を1としたときのリレー点から故
障点までの距離(割合) とする。
背後インピーダンスについては、たとえば第3
図に示すような等価回路で表現される場合には、 Z〓B0=1/1/3RN+jwc (1) Z〓B1=1/1/Z1S+1/ZL+jwc (2) Z〓B2=1/1/Z2S+1/ZL+jwc (3) となる。又 E〓S/Z1S=I〓S である。ここで RN;接地抵抗 C;対地容量 Z〓1S.Z〓2S;電源の正相、逆相インピーダンス Z〓L;負荷のインピーダンス ES;電源の電圧 である。
図に示すような等価回路で表現される場合には、 Z〓B0=1/1/3RN+jwc (1) Z〓B1=1/1/Z1S+1/ZL+jwc (2) Z〓B2=1/1/Z2S+1/ZL+jwc (3) となる。又 E〓S/Z1S=I〓S である。ここで RN;接地抵抗 C;対地容量 Z〓1S.Z〓2S;電源の正相、逆相インピーダンス Z〓L;負荷のインピーダンス ES;電源の電圧 である。
第2図の等価回路より、電圧、電流分布は、
1
0
−Zl0
1 1/Z〓B0
0
1
0 0
1
Z〓l′0
1 0
1/Z〓B0′
−1
0=M〓0
1
0
−Zl1
1 1/Z〓B1
0
1
0 0
1
Z〓l′1
1 0
1/Z〓B1′
−1
0=M〓1
1
0
−Zl2
1 1/Z〓B2
0
1
0 0
1
Z〓l′2
1 0
1/Z〓B2′
−1
0=M〓2
とすれば、
M〓0×I0〓
V〓0
I〓0′
V〓0′=0
0
0
I〓0f (4)
M〓1×I1〓
V〓1
I〓1′
V〓1′=0
0
0
I〓1f+I〓S
I〓S′
0
0 (5)
M〓2×I2〓
V〓2
I〓2′
V〓2′=0
0
0
I〓2f (6)
にしたがう。
第4図はa相が地絡故障を起こしたときの等価
回路を示すもので、同図より、故障点で I〓0f=I〓1f=I〓2f (7) V〓0f+V〓1f+V〓2f=3RfI〓0f (8) リレー点で V〓0=V〓0f+Z〓l0I〓0=V〓0f+lZ〓0I〓0 (9) V〓1=V〓1f+Z〓l1I〓1=V〓1f+lZ〓1I〓1 (10) V〓2=V〓2f+Z〓l2I〓2=V〓2f+lZ〓2I〓2 (11) したがつて故障相の相電圧Vaは V〓a=V〓0+V〓1+V〓2 =V〓0f+V〓1f+V〓2f+l(Z〓0I〓0+Z〓1I〓
1+Z〓2I〓2) =3RfI〓0f+l(Z〓0I〓0+Z〓1I〓1+Z〓2I〓2
)(12) 又送電線では通常Z1=Z2と考えられるから V〓a=3RfI〓0f+l(Z〓0I〓0+Z〓1I〓1+Z〓1I〓2
+Z〓1I〓0−Z〓1I〓0) =3RfI〓0f+l〔Z〓1I〓a+(Z〓0−Z〓1)I〓0
〕(13) 故に 3Rf=V〓a−l〔Z〓1I〓a+(Z〓0−Z〓1)I〓0/I0f
(14) 故障時のインピーダンスが抵抗と考えられるとき
は(一般的にこのことは正しい)、(14)式右辺の
虚数部は零である。すなわち I〓m(V〓a−l〔Z〓1I〓a+(Z〓0−Z〓1)I〓0〕/
I0f)=0(15) ただし、I〓mは虚数部を示す。
回路を示すもので、同図より、故障点で I〓0f=I〓1f=I〓2f (7) V〓0f+V〓1f+V〓2f=3RfI〓0f (8) リレー点で V〓0=V〓0f+Z〓l0I〓0=V〓0f+lZ〓0I〓0 (9) V〓1=V〓1f+Z〓l1I〓1=V〓1f+lZ〓1I〓1 (10) V〓2=V〓2f+Z〓l2I〓2=V〓2f+lZ〓2I〓2 (11) したがつて故障相の相電圧Vaは V〓a=V〓0+V〓1+V〓2 =V〓0f+V〓1f+V〓2f+l(Z〓0I〓0+Z〓1I〓
1+Z〓2I〓2) =3RfI〓0f+l(Z〓0I〓0+Z〓1I〓1+Z〓2I〓2
)(12) 又送電線では通常Z1=Z2と考えられるから V〓a=3RfI〓0f+l(Z〓0I〓0+Z〓1I〓1+Z〓1I〓2
+Z〓1I〓0−Z〓1I〓0) =3RfI〓0f+l〔Z〓1I〓a+(Z〓0−Z〓1)I〓0
〕(13) 故に 3Rf=V〓a−l〔Z〓1I〓a+(Z〓0−Z〓1)I〓0/I0f
(14) 故障時のインピーダンスが抵抗と考えられるとき
は(一般的にこのことは正しい)、(14)式右辺の
虚数部は零である。すなわち I〓m(V〓a−l〔Z〓1I〓a+(Z〓0−Z〓1)I〓0〕/
I0f)=0(15) ただし、I〓mは虚数部を示す。
(15)式から
0=I〓m〔V〓aI〓0f *−l〔Z〓1I〓a+(Z
〓0−Z〓1)I〓0〕I〓0f */I0fI0f〕 =1/|I0f|2(I〓m(V〓aI〓0f *)−l
I〓m(〔Z〓1I〓a+(Z〓0−Z〓1)I〓0〕I〓0f *(16) ただし*は共役複素数である。(16)式から l=I〓m(V〓aI〓0f *)/Im(〔Z1Ia+(Z0−Z1)I
0〕I0f *)(17) この(17)式が標定の基本式である。この式
で、V〓a,I〓a,I〓0等はリレー点で得られる情報で
あり、Z〓0,Z〓1等は線路の定数であり、いずれも既
知の量である。したがつて故障点電流を求めるこ
とができるならば、故障点までの距離を知ること
ができる。
〓0−Z〓1)I〓0〕I〓0f */I0fI0f〕 =1/|I0f|2(I〓m(V〓aI〓0f *)−l
I〓m(〔Z〓1I〓a+(Z〓0−Z〓1)I〓0〕I〓0f *(16) ただし*は共役複素数である。(16)式から l=I〓m(V〓aI〓0f *)/Im(〔Z1Ia+(Z0−Z1)I
0〕I0f *)(17) この(17)式が標定の基本式である。この式
で、V〓a,I〓a,I〓0等はリレー点で得られる情報で
あり、Z〓0,Z〓1等は線路の定数であり、いずれも既
知の量である。したがつて故障点電流を求めるこ
とができるならば、故障点までの距離を知ること
ができる。
そこでつぎに故障点電流を求める。今故障前の
電圧、電流をV〓0.I〓0等で表現すると、電圧、電流
分布は(4)〜(6)式でI〓0f=I〓1f=I〓2f=0としたも
ので M〓0I〓0 V〓0 I〓0′ V〓0′=0 0 0 0 (18) M〓1I〓1 V〓1 I〓1′ V〓1′=I〓S I〓S 0 0 (19) M〓2I〓2 V〓2 I〓2′ V〓2′=0 0 0 0 (20) の3式により決まる。(4)〜(6)式及び(18)〜
(20)式より、 M0ΔI〓0 ΔV〓0 △I〓0′ △V〓0′=0 0 0 I〓0f・△I〓0 △V〓0 △I〓0′ △V〓0′=I〓0 V〓0 I〓0′ V〓0′−I〓0 V〓0 I〓0′ V〓0′ (21) M1ΔI〓1 △V〓1 △I〓1′ △V〓1′=0 0 0 I〓1f・△I〓1 △V〓1 △I〓1′ △V〓1′=I〓1 V〓1 I〓1′ V〓1′−I〓1 V〓1 I〓1′ V〓1′ (22) M1ΔI〓2 △V〓2 △I〓2′ △V〓2′=0 0 0 I〓2f・△I〓2 △V〓2 △I〓2′ △V〓2′=I〓2 V〓2 I〓2′ V〓2′−I〓2 V〓2 I〓2′ V〓0′ (23) が成立する。したがつてこの変化量を用いると第
2図の等価回路は第5図のようになる。
電圧、電流をV〓0.I〓0等で表現すると、電圧、電流
分布は(4)〜(6)式でI〓0f=I〓1f=I〓2f=0としたも
ので M〓0I〓0 V〓0 I〓0′ V〓0′=0 0 0 0 (18) M〓1I〓1 V〓1 I〓1′ V〓1′=I〓S I〓S 0 0 (19) M〓2I〓2 V〓2 I〓2′ V〓2′=0 0 0 0 (20) の3式により決まる。(4)〜(6)式及び(18)〜
(20)式より、 M0ΔI〓0 ΔV〓0 △I〓0′ △V〓0′=0 0 0 I〓0f・△I〓0 △V〓0 △I〓0′ △V〓0′=I〓0 V〓0 I〓0′ V〓0′−I〓0 V〓0 I〓0′ V〓0′ (21) M1ΔI〓1 △V〓1 △I〓1′ △V〓1′=0 0 0 I〓1f・△I〓1 △V〓1 △I〓1′ △V〓1′=I〓1 V〓1 I〓1′ V〓1′−I〓1 V〓1 I〓1′ V〓1′ (22) M1ΔI〓2 △V〓2 △I〓2′ △V〓2′=0 0 0 I〓2f・△I〓2 △V〓2 △I〓2′ △V〓2′=I〓2 V〓2 I〓2′ V〓2′−I〓2 V〓2 I〓2′ V〓0′ (23) が成立する。したがつてこの変化量を用いると第
2図の等価回路は第5図のようになる。
第5図より、ι=0.1.2として
(Z〓Bι+Z〓lι)ΔI〓ι=(Z〓B′ι+Z〓l′ι
)ΔI〓ι(24) 故に ΔI〓ι′=Z〓Bι+Z〓lι/ZB′ι+Zl′ιΔIι(2
5) 又 Z〓Bι=−ΔV〓ι/ΔIι・Z〓B′ι=−ΔV〓′ι
/ΔI′ι(26) の関係及び Z〓lι=lZ〓ι.Z〓l′ι=(1−l)Z〓ι を用いると、 I〓〓f=△I〓ι+△I〓ι′ =Z〓ι+Z〓Bι+Z〓B′ι/(1−l)Zι+
ZB′ι△Iι =Z〓ι−△V〓ι/△Iι−△V〓ι/△Iι′
/(1−l)Zι−△Vι′/△Iι′△I〓ι(27) と表現できる。
)ΔI〓ι(24) 故に ΔI〓ι′=Z〓Bι+Z〓lι/ZB′ι+Zl′ιΔIι(2
5) 又 Z〓Bι=−ΔV〓ι/ΔIι・Z〓B′ι=−ΔV〓′ι
/ΔI′ι(26) の関係及び Z〓lι=lZ〓ι.Z〓l′ι=(1−l)Z〓ι を用いると、 I〓〓f=△I〓ι+△I〓ι′ =Z〓ι+Z〓Bι+Z〓B′ι/(1−l)Zι+
ZB′ι△Iι =Z〓ι−△V〓ι/△Iι−△V〓ι/△Iι′
/(1−l)Zι−△Vι′/△Iι′△I〓ι(27) と表現できる。
上式より、I〓0f.I〓1f.I〓2fは次のようになる。
I〓0f=△I〓0+△I〓0′
=Z〓0+Z〓B0+Z〓B′0/(1−l)Z0+ZB′
0△I〓0 =Z〓0−△V〓0/△I0−△V〓0/△I0′/(1
−l)Z0−△V0′/△I0′△I〓0(28) I〓1f=△I〓1+△I〓1 =Z〓1+Z〓B1+Z〓B′1/(1−l)Z1+ZB′
1△I〓1 =Z〓1−△V〓1/△I1−△V〓1/△I1′/(1
−l)Z1−△V1′/△I1′△I〓1(29) I〓2f=△I〓2+△I〓2′ =Z〓2+Z〓B2+Z〓B′2/(1−l)Z2+ZB′
2△I〓2 =Z〓2−△V〓2/△I2−△V〓2/△I2′/(1
−l)Z〓2−△V2′/△I2′△I〓2(30) 零相回路と逆相回路については電源がないか
ら、変化量は故障時の量と一致する。したがつて
(28).(30)式は I〓0f=I〓0+I〓0 =Z〓0+Z〓B0+Z〓B0/(1−l)Z0+ZB′0I
〓0 =Z〓0−V〓0/I0−V〓0′/I0′/(1−l)
Z0−V0′/I0′I〓0(31) I〓2f=I〓2+I〓2′ =Z〓2+Z〓B2+Z〓B′2/(1−l)Z2+ZB′
2I〓2 =Z〓2−V〓0/I0−V〓0′/I0′/(1−l)
Z2−V0′/I0′I〓2(32) とも表現できる。
0△I〓0 =Z〓0−△V〓0/△I0−△V〓0/△I0′/(1
−l)Z0−△V0′/△I0′△I〓0(28) I〓1f=△I〓1+△I〓1 =Z〓1+Z〓B1+Z〓B′1/(1−l)Z1+ZB′
1△I〓1 =Z〓1−△V〓1/△I1−△V〓1/△I1′/(1
−l)Z1−△V1′/△I1′△I〓1(29) I〓2f=△I〓2+△I〓2′ =Z〓2+Z〓B2+Z〓B′2/(1−l)Z2+ZB′
2△I〓2 =Z〓2−△V〓2/△I2−△V〓2/△I2′/(1
−l)Z〓2−△V2′/△I2′△I〓2(30) 零相回路と逆相回路については電源がないか
ら、変化量は故障時の量と一致する。したがつて
(28).(30)式は I〓0f=I〓0+I〓0 =Z〓0+Z〓B0+Z〓B0/(1−l)Z0+ZB′0I
〓0 =Z〓0−V〓0/I0−V〓0′/I0′/(1−l)
Z0−V0′/I0′I〓0(31) I〓2f=I〓2+I〓2′ =Z〓2+Z〓B2+Z〓B′2/(1−l)Z2+ZB′
2I〓2 =Z〓2−V〓0/I0−V〓0′/I0′/(1−l)
Z2−V0′/I0′I〓2(32) とも表現できる。
(28)〜(32)式より理解されるように、相手
端背後のインピーダンスを自端の情報のみで求め
ることができれば、故障点の電流は、lを含む形
であるにしろ、自端情報で表現できる。
端背後のインピーダンスを自端の情報のみで求め
ることができれば、故障点の電流は、lを含む形
であるにしろ、自端情報で表現できる。
そこで以下に相手端が負荷端(非電源端)の場
合及び電源端の場合について故障点の電流がどの
ように表現できるかを検討する。まず相手端が負
荷端であるときは、このときの正相回路について
は、相手端背後のインピーダンスは簡単に求めら
れる。すなわちV〓1.I〓1を故障前の電圧、電流とす
れば、明らかに Z〓B′1=V〓1−Z〓1I〓1/I1=−Z〓1+V〓1/I1(3
3) である。更には(2).(3)式で Z〓1S=∞.Z〓2S=∞ のときを考えれば Z〓B2′=Z〓B1′ (34) であることが理解できる。
合及び電源端の場合について故障点の電流がどの
ように表現できるかを検討する。まず相手端が負
荷端であるときは、このときの正相回路について
は、相手端背後のインピーダンスは簡単に求めら
れる。すなわちV〓1.I〓1を故障前の電圧、電流とす
れば、明らかに Z〓B′1=V〓1−Z〓1I〓1/I1=−Z〓1+V〓1/I1(3
3) である。更には(2).(3)式で Z〓1S=∞.Z〓2S=∞ のときを考えれば Z〓B2′=Z〓B1′ (34) であることが理解できる。
したがつて(29).(32)式より、Z〓1=Z〓2の関係
を用いて I〓1f=V〓1/I1−△V〓1/△I1/V1/I1−l
Z1△I〓1=V〓1△I〓1−△V〓1I〓1/V1−lZ1I1=V〓1I
〓1−V〓1I〓1/V1−lZ1I1(35) I〓2f=V〓1/I1−V〓2/I2/V1/I1−lZ〓1I〓2=V
〓1I〓2−V〓2I〓1/V1−lZ1I1(36) が得られる。したがつて I〓1f+I〓2f=V〓1(I〓1+I〓2)−(V〓1+V〓2)
I〓1/V1−lZ1I1(37) 故障前は V〓0=V〓2=0.I〓0=I〓2=0 であること、及び I〓1+I〓2=I〓a−I〓0 の関係を用いると、(7)式及び(37)式より 2I〓0f=I〓1f+I〓2f =V〓a(I〓a−I〓0)−(V〓a−V〓0)I〓a/Va−
lZ1Ia =V〓a/Ia(I〓a−I〓0)−(V〓a−V〓0)/Va/
Ia−lZ〓1(38) が得られる。これによつてI〓0fを自端側の情報で
表現できたことになる。
を用いて I〓1f=V〓1/I1−△V〓1/△I1/V1/I1−l
Z1△I〓1=V〓1△I〓1−△V〓1I〓1/V1−lZ1I1=V〓1I
〓1−V〓1I〓1/V1−lZ1I1(35) I〓2f=V〓1/I1−V〓2/I2/V1/I1−lZ〓1I〓2=V
〓1I〓2−V〓2I〓1/V1−lZ1I1(36) が得られる。したがつて I〓1f+I〓2f=V〓1(I〓1+I〓2)−(V〓1+V〓2)
I〓1/V1−lZ1I1(37) 故障前は V〓0=V〓2=0.I〓0=I〓2=0 であること、及び I〓1+I〓2=I〓a−I〓0 の関係を用いると、(7)式及び(37)式より 2I〓0f=I〓1f+I〓2f =V〓a(I〓a−I〓0)−(V〓a−V〓0)I〓a/Va−
lZ1Ia =V〓a/Ia(I〓a−I〓0)−(V〓a−V〓0)/Va/
Ia−lZ〓1(38) が得られる。これによつてI〓0fを自端側の情報で
表現できたことになる。
つぎに相手端が電源端であるとき、もし電源イ
ンピーダンスZ〓1′S.Z〓2′Sが十分小さいと考えられ
るときは、 Z〓B1Z〓1′S.Z〓B2Z〓2′S (39) と近似することができる。したがつて I〓1f=Z〓1+Z〓1′S−△V〓1/△I1/Z1+Z1′S−l
Z1△I〓1(40) I〓2f=Z〓2+Z〓2′S−△V〓2/△I2/Z2+Z2′S−l
Z2△I〓2(41) ここで Z〓1S′Z〓2′S と考えられるときには Z〓1=Z〓2 を用いて、 I〓1f+I〓2f=(Z〓1+Z〓1′S)(△I〓1
+△I〓2)−(△V〓1+△V〓2)/Z1+Z1′S−lZ1(42)
したがつて、(38)式を得た時と同様にして 2I〓0f=I〓1f+I〓2f=(Z〓1+Z〓1′S)
(I〓a−I〓0−I〓a)−(V〓a−V〓0−V〓a)/Z1+Z1
′S−lZ1(43) (38).(43)式は I〓f=V〓′/Z′−lZ (44) の形で表現でき、又一方(17)式は l=I〓m(V〓.I〓f *)/Im(ZI.If *) (45) の形で表現できる。ここでV〓.V〓′.I〓.Z〓.Z〓′等
は既知の
データである。(44)式を(45)式に代入すれば l=I〓m〔V〓(V〓′/Z′−lZ)*〕/I〓m〔Z〓I
〓(V〓′/Z′−lZ)*〕 =I〓m〔V〓(V〓)*(Z〓′−lZ〓)/|Z〓′−
lZ〓|2〕/Im〔ZI(V)′*(Z′−lZ)/|Z′−lZ
|2〕 =I〓m〔V〓(V〓′)*Z〓〕′−lI〓m〔V〓(V〓
′)*Z〓〕/Im〔ZI(V′)*Z′〕−lIm〔ZI(V′)
*Z〕 (46) したがつて A=I〓m〔V〓(V〓′)*Z〓′〕.B=I〓m〔V〓(
V〓′)*Z〓〕 C=I〓m〔Z〓I〓(V〓′)*Z〓′〕.D=I〓m〔Z
〓I〓(V〓′(*Z〓〕
(47) とすれば、A.B.C.Dは実数であり Dl2−(B+C)l+A=0 (48) なるlに関する2次方程式が得られる。この方程
式を解くことにより、故障点までの距離を求める
ことができるようになるのである。
ンピーダンスZ〓1′S.Z〓2′Sが十分小さいと考えられ
るときは、 Z〓B1Z〓1′S.Z〓B2Z〓2′S (39) と近似することができる。したがつて I〓1f=Z〓1+Z〓1′S−△V〓1/△I1/Z1+Z1′S−l
Z1△I〓1(40) I〓2f=Z〓2+Z〓2′S−△V〓2/△I2/Z2+Z2′S−l
Z2△I〓2(41) ここで Z〓1S′Z〓2′S と考えられるときには Z〓1=Z〓2 を用いて、 I〓1f+I〓2f=(Z〓1+Z〓1′S)(△I〓1
+△I〓2)−(△V〓1+△V〓2)/Z1+Z1′S−lZ1(42)
したがつて、(38)式を得た時と同様にして 2I〓0f=I〓1f+I〓2f=(Z〓1+Z〓1′S)
(I〓a−I〓0−I〓a)−(V〓a−V〓0−V〓a)/Z1+Z1
′S−lZ1(43) (38).(43)式は I〓f=V〓′/Z′−lZ (44) の形で表現でき、又一方(17)式は l=I〓m(V〓.I〓f *)/Im(ZI.If *) (45) の形で表現できる。ここでV〓.V〓′.I〓.Z〓.Z〓′等
は既知の
データである。(44)式を(45)式に代入すれば l=I〓m〔V〓(V〓′/Z′−lZ)*〕/I〓m〔Z〓I
〓(V〓′/Z′−lZ)*〕 =I〓m〔V〓(V〓)*(Z〓′−lZ〓)/|Z〓′−
lZ〓|2〕/Im〔ZI(V)′*(Z′−lZ)/|Z′−lZ
|2〕 =I〓m〔V〓(V〓′)*Z〓〕′−lI〓m〔V〓(V〓
′)*Z〓〕/Im〔ZI(V′)*Z′〕−lIm〔ZI(V′)
*Z〕 (46) したがつて A=I〓m〔V〓(V〓′)*Z〓′〕.B=I〓m〔V〓(
V〓′)*Z〓〕 C=I〓m〔Z〓I〓(V〓′)*Z〓′〕.D=I〓m〔Z
〓I〓(V〓′(*Z〓〕
(47) とすれば、A.B.C.Dは実数であり Dl2−(B+C)l+A=0 (48) なるlに関する2次方程式が得られる。この方程
式を解くことにより、故障点までの距離を求める
ことができるようになるのである。
ここでたとえばa相が地絡故障を起こしたとき
の、(47)式に示すA〜Dの各量は、次のように
なる。
の、(47)式に示すA〜Dの各量は、次のように
なる。
相手端が負荷端のときは
A=I〓m(V〓a〔(V〓a/I〓a)(I〓a−I〓0)
−(V〓a−V〓0)〕*(V〓a/I〓a))(49)
B=I〓m(V〓a〔(V〓a/I〓a)(I〓a−I〓0)
−(V〓a−V〓0)〕*Z〓1) (50)
C=I〓m(〔Z〓1I〓a+(Z〓0−Z〓1)I〓0〕〔(V〓a
/I〓a) (I〓a−I〓0)−(V〓a−V〓0)〕*(V〓a/I〓a
))(51) D=I〓m(〔Z〓1I〓a+(Z〓0−Z〓1)I〓0〕〔(V〓a
/I〓a) (I〓a−I〓0)−(V〓a−V〓0)〕*Z〓1) (52) 相手端が電源端のときは、 A=I〓m(V〓a〔(Z〓1+Z〓1S′)(I〓a−I〓0−I〓
a) −(V〓a−V〓0−V〓a)〕*(Z〓1+Z〓1S′))(
53) B=I〓m(V〓a〔Z〓1+Z〓1′S)(I〓a−I〓0−I〓a
) −(V〓a−V〓0−V〓a)〕*Z〓1) (54) C=I〓m(〔Z〓1I〓a+(Z〓0−Z〓1)I〓0〕〔(Z〓1
+Z〓1′S) (I〓a−I〓0−I〓a)−(V〓a−V〓0−V〓a)〕*
(Z〓1+Z〓1′S)) (55) D=I〓m(〔Z〓1I〓a+(Z〓0−Z〓1)I〓0〕〔(Z〓1
+Z〓1′S) (I〓a−I〓0−I〓a)−(V〓a−V〓0−V〓a)〕*
Z〓1)(56) 第6図にこの発明の実施例を示す。回線3の自
端電気所に設けられた変流器4から回線3の各相
電流I〓a.I〓b.I〓c.零相電流I〓0が、又母線2Aに設
けら
れた変圧器5から各相電圧V〓a.V〓b.V〓c.零相電圧
V〓0がそれぞれ検出される。各検出量は絶縁用変
圧器11を経て、それぞれ分圧アナログフイルタ
ー回路12に与えられ、所要値に分圧されてから
サンプルホールド回路13によりサンプルホール
ドされ、続いてマルチプレクサ回路14に入力さ
れる。該回路14から順次出力される量はA/D
変換器15によりデイジタル量に変換され、つい
で、メモリー回路16にメモリされる。このメモ
リには故障前後の電圧.電流各量を算出するのに
必要なサイクル数分のA/D変換値が格納されて
いる。
/I〓a) (I〓a−I〓0)−(V〓a−V〓0)〕*(V〓a/I〓a
))(51) D=I〓m(〔Z〓1I〓a+(Z〓0−Z〓1)I〓0〕〔(V〓a
/I〓a) (I〓a−I〓0)−(V〓a−V〓0)〕*Z〓1) (52) 相手端が電源端のときは、 A=I〓m(V〓a〔(Z〓1+Z〓1S′)(I〓a−I〓0−I〓
a) −(V〓a−V〓0−V〓a)〕*(Z〓1+Z〓1S′))(
53) B=I〓m(V〓a〔Z〓1+Z〓1′S)(I〓a−I〓0−I〓a
) −(V〓a−V〓0−V〓a)〕*Z〓1) (54) C=I〓m(〔Z〓1I〓a+(Z〓0−Z〓1)I〓0〕〔(Z〓1
+Z〓1′S) (I〓a−I〓0−I〓a)−(V〓a−V〓0−V〓a)〕*
(Z〓1+Z〓1′S)) (55) D=I〓m(〔Z〓1I〓a+(Z〓0−Z〓1)I〓0〕〔(Z〓1
+Z〓1′S) (I〓a−I〓0−I〓a)−(V〓a−V〓0−V〓a)〕*
Z〓1)(56) 第6図にこの発明の実施例を示す。回線3の自
端電気所に設けられた変流器4から回線3の各相
電流I〓a.I〓b.I〓c.零相電流I〓0が、又母線2Aに設
けら
れた変圧器5から各相電圧V〓a.V〓b.V〓c.零相電圧
V〓0がそれぞれ検出される。各検出量は絶縁用変
圧器11を経て、それぞれ分圧アナログフイルタ
ー回路12に与えられ、所要値に分圧されてから
サンプルホールド回路13によりサンプルホール
ドされ、続いてマルチプレクサ回路14に入力さ
れる。該回路14から順次出力される量はA/D
変換器15によりデイジタル量に変換され、つい
で、メモリー回路16にメモリされる。このメモ
リには故障前後の電圧.電流各量を算出するのに
必要なサイクル数分のA/D変換値が格納されて
いる。
17は演算処理部で、たとえばマイクロコンピ
ユータなどにより構成される。もちろんデイジタ
ルI〓C等により構成してもよい。演算処理部17
は機能的にみれば二つの演算処理部に分けて考え
られる。その一方の演算処理部は(47)式に示す
A〜Dを演算する演算処理部、具体的には、(49)
〜(52)式、或いは(53)〜(56)式に示すA〜
Dを演算する演算処理部であり、他方の演算処理
部は、前者の演算処理部により演算されたA〜D
に基いて(48)式に示す方程式の解を求める演算
処理部である。通常のマイクロコンピユータでは
これらの演算は容易に実行できる。なお上記の式
において、相手端の電源正相インピーダンスZ〓1′S
を使用しているが、これは演算処理部に予め既知
の量として与えられてあるものとする。
ユータなどにより構成される。もちろんデイジタ
ルI〓C等により構成してもよい。演算処理部17
は機能的にみれば二つの演算処理部に分けて考え
られる。その一方の演算処理部は(47)式に示す
A〜Dを演算する演算処理部、具体的には、(49)
〜(52)式、或いは(53)〜(56)式に示すA〜
Dを演算する演算処理部であり、他方の演算処理
部は、前者の演算処理部により演算されたA〜D
に基いて(48)式に示す方程式の解を求める演算
処理部である。通常のマイクロコンピユータでは
これらの演算は容易に実行できる。なお上記の式
において、相手端の電源正相インピーダンスZ〓1′S
を使用しているが、これは演算処理部に予め既知
の量として与えられてあるものとする。
以上詳述したようにこの発明によれば単回線に
おける地絡故障点の標定にあたり、自端電気所で
得られる電圧、電流並びに既知のデータのみで地
絡故障点までの距離を標定することができ、又接
地方式の区別なく適用できるとともに、故障点抵
抗の大きさに影響を受けずに高精度の標定が可能
であり、特に相手端が負荷端のときは、原理的に
誤差が零の標定が可能であるといつた効果を奏す
る。なお相手端が電源端の場合にも、背手端背後
インピーダンスZ〓B′1が既知である時には電源イ
ンピーダンスZ〓1′Sにかわりこれを用いることによ
り原理的に誤差が零の標定が可能であることはい
うまでもない。
おける地絡故障点の標定にあたり、自端電気所で
得られる電圧、電流並びに既知のデータのみで地
絡故障点までの距離を標定することができ、又接
地方式の区別なく適用できるとともに、故障点抵
抗の大きさに影響を受けずに高精度の標定が可能
であり、特に相手端が負荷端のときは、原理的に
誤差が零の標定が可能であるといつた効果を奏す
る。なお相手端が電源端の場合にも、背手端背後
インピーダンスZ〓B′1が既知である時には電源イ
ンピーダンスZ〓1′Sにかわりこれを用いることによ
り原理的に誤差が零の標定が可能であることはい
うまでもない。
第1図は単回線送電線の系統図、第2図は第1
図の対称座標法による等価回路、第3図は背後イ
ンピーダンスの等価回路図、第4図は地絡故障時
の対称座標法による等価回路図、第5図は変化量
を示す等価回路図、第6図はこの発明の実施例を
示すブロツク線図である。 2A……母線、3……単回線、4……変流器、
5……変成器、15……A/D変換器、16……
メモリー、17……演算処理部。
図の対称座標法による等価回路、第3図は背後イ
ンピーダンスの等価回路図、第4図は地絡故障時
の対称座標法による等価回路図、第5図は変化量
を示す等価回路図、第6図はこの発明の実施例を
示すブロツク線図である。 2A……母線、3……単回線、4……変流器、
5……変成器、15……A/D変換器、16……
メモリー、17……演算処理部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 相手端を非電源端とする単回線送電線の自端
電気所で得られる相電圧、零相電圧及び相電流、
零相電流から、故障前の故障相の相電流に対する
故障前の当該相電圧の比を第1演算値とし、故障
時の当該相電流と故障時の零相電流との差に第1
演算値を乗じた値から、故障時の当該相電圧と故
障時の零相電圧との差を減じた値の共役複素数を
第2演算値とし、送電線路の正相インピーダンス
と故障時の当該相電流との積に、送電線路の零相
インピーダンスと正相インピーダンスとの差と故
障時の零相電流との積を加えた値を第3演算値と
して、故障時の当該相電圧と第1演算値と第2演
算値との積の虚数分を演算する第1の演算手段
と、故障時の当該相電圧と第2演算値と送電線路
の正相インピーダンスとの積の虚数分を演算する
第2の演算手段と、第1、第2及び第3演算値の
積の虚数分を演算する第3の演算手段と、第2、
第3演算値及び送電線路の正相インピーダンスの
積の虚数分を演算する第4の演算手段と、前記第
4の演算手段の演算出力を二次の項の係数とし、
前記第2及び第3の演算手段の演算出力の和の負
値を一次の項の係数とし、及び前記第1の演算手
段の演算出力を定数項とする2次方程式の解を演
算する第5の演算手段とからなり、前記第5の演
算手段による解により自端電気所から地絡故障点
までの距離を標定してなる単回線送電線地絡故障
点標定装置。 2 相手端を電源端とする単回線送電線の自端電
気所で得られる相電圧、零相電圧及び相電流、零
相電流から、送電線路の正相インピーダンスと相
手端の電源正相インピーダンスとの和を第1演算
値とし、故障時の故障相の相電流から、故障時の
零相電流及び故障前の当該相電流を減じた値と第
1演算値との積から、故障時の当該相電圧から故
障時の零相電圧及び故障前の当該相電圧を減じた
値を減じ、その値の共役複素数を第2演算値と
し、故障時の当該相電流と送電線路の正相インピ
ーダンスとの積に、送電線路の零相インピーダン
スと正相インピーダンスとの差と故障時の零相電
流との積を加えた値を第3演算値として、故障時
の当該相電圧と第1演算値と第2演算値との積の
虚数分を演算する第1の演算手段と、故障時の当
該相電圧と第2演算値と送電線路の正相インピー
ダンスとの積の虚数分を演算する第2の演算手段
と、第1、第2及び第3演算値の積の虚数分を演
算する第3の演算手段と、第2、第3演算値及び
送電線路の正相インピーダンスの積の虚数分を演
算する第4の演算手段と、前記第4の演算手段の
演算出力を二次の項の係数とし、前記第2及び第
3の演算手段の演算出力の和の負値を一次の項の
係数とし、及び前記第1の演算手段の演算出力を
定数項とする2次方程式の解を演算する第5の演
算手段とからなり、前記第5の演算手段による解
により自端電気所から地絡故障点までの距離を標
定してなる単回線送電線地絡故障点標定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19289482A JPS5981568A (ja) | 1982-11-01 | 1982-11-01 | 単回線送電線地絡故障点標定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19289482A JPS5981568A (ja) | 1982-11-01 | 1982-11-01 | 単回線送電線地絡故障点標定装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5981568A JPS5981568A (ja) | 1984-05-11 |
JPH0374346B2 true JPH0374346B2 (ja) | 1991-11-26 |
Family
ID=16298741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19289482A Granted JPS5981568A (ja) | 1982-11-01 | 1982-11-01 | 単回線送電線地絡故障点標定装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5981568A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106662608A (zh) * | 2014-08-29 | 2017-05-10 | 西门子公司 | 确定电力传输线路故障方向的方法和装置 |
-
1982
- 1982-11-01 JP JP19289482A patent/JPS5981568A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5981568A (ja) | 1984-05-11 |
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