JPH04344122A - 配電線の地絡区間決定方法及び装置 - Google Patents
配電線の地絡区間決定方法及び装置Info
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- JPH04344122A JPH04344122A JP11498091A JP11498091A JPH04344122A JP H04344122 A JPH04344122 A JP H04344122A JP 11498091 A JP11498091 A JP 11498091A JP 11498091 A JP11498091 A JP 11498091A JP H04344122 A JPH04344122 A JP H04344122A
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 12
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、配電線上の一定区間ご
とに設けた端末局において配電線を流れる電流を測定す
ることにより方向地絡情報を検出して配電線の地絡区間
を決定することができる配電線の地絡区間決定方法及び
装置に関するものである。
とに設けた端末局において配電線を流れる電流を測定す
ることにより方向地絡情報を検出して配電線の地絡区間
を決定することができる配電線の地絡区間決定方法及び
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】配電線は、変電所から需要家までの間に
設置される電線路であり、１つの変電所から多数本の配
電線が供給される。各配電線には、遮断器の他、一定間
隔ごとに区分開閉器が設けられている。配電線の途中に
おいて地絡等の事故が起こると、遮断器が開路され、そ
れに応じて区分開閉器も開路され、配電線が保護される
が、この場合、地絡故障の原因を究明し地絡区間以外に
電力供給を行うために地絡区間がいずれにあるかを決定
することが重要である。
設置される電線路であり、１つの変電所から多数本の配
電線が供給される。各配電線には、遮断器の他、一定間
隔ごとに区分開閉器が設けられている。配電線の途中に
おいて地絡等の事故が起こると、遮断器が開路され、そ
れに応じて区分開閉器も開路され、配電線が保護される
が、この場合、地絡故障の原因を究明し地絡区間以外に
電力供給を行うために地絡区間がいずれにあるかを決定
することが重要である。
【０００３】そこで、従来においては、配電線の一定間
隔ごとに端末局（区分開閉器と同じ場所に設けてもよく
、別の場所に設けてもよい。また、区分開閉器の数と一
致していなくてもよい）を設けていた。この端末局は、
各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ を測定する３つの電流セン
サと、各相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ を測定する３つの電
圧センサとを有し、３つの電流センサから零相電流Ｉ０
、正相電流Ｉ１ 及び逆相電流Ｉ２ を算出し、３つ
の電圧センサから零相電圧Ｖ０ を算出し、「零相電圧
Ｖ０ が発生していることと、零相電流Ｉ０ 、正相電
流Ｉ１ 及び逆相電流Ｉ２ と零相電圧Ｖ０ との位相
差を算出すること」により端末局内において地絡情報と
方向地絡情報とを収集して親局に送信し、親局は、変電
所の存在する方向に地絡を検出した端末局と負荷の存在
する方向に地絡を検出した端末局との間に位置する区間
を地絡区間であるとしていた。
隔ごとに端末局（区分開閉器と同じ場所に設けてもよく
、別の場所に設けてもよい。また、区分開閉器の数と一
致していなくてもよい）を設けていた。この端末局は、
各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ を測定する３つの電流セン
サと、各相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ を測定する３つの電
圧センサとを有し、３つの電流センサから零相電流Ｉ０
、正相電流Ｉ１ 及び逆相電流Ｉ２ を算出し、３つ
の電圧センサから零相電圧Ｖ０ を算出し、「零相電圧
Ｖ０ が発生していることと、零相電流Ｉ０ 、正相電
流Ｉ１ 及び逆相電流Ｉ２ と零相電圧Ｖ０ との位相
差を算出すること」により端末局内において地絡情報と
方向地絡情報とを収集して親局に送信し、親局は、変電
所の存在する方向に地絡を検出した端末局と負荷の存在
する方向に地絡を検出した端末局との間に位置する区間
を地絡区間であるとしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記の端末局には３つ
の電圧センサが必要であるが、これらの電圧センサには
、通常布設されている配電線に直接取り付けて大地との
電圧を光学的に測定するタイプのものが用いられる。 しかし、高電圧（例えば６．６ｋＶ）を測定するので、
大地との絶縁抵抗に大きく左右されるという欠点がある
。例えば、天候や電圧センサ表面の汚損等により大地と
の絶縁抵抗が変動すると測定電圧の位相角が実際の電圧
の位相角とずれたり、測定電圧の大きさそのものに誤差
が生じたりする。
の電圧センサが必要であるが、これらの電圧センサには
、通常布設されている配電線に直接取り付けて大地との
電圧を光学的に測定するタイプのものが用いられる。 しかし、高電圧（例えば６．６ｋＶ）を測定するので、
大地との絶縁抵抗に大きく左右されるという欠点がある
。例えば、天候や電圧センサ表面の汚損等により大地と
の絶縁抵抗が変動すると測定電圧の位相角が実際の電圧
の位相角とずれたり、測定電圧の大きさそのものに誤差
が生じたりする。
【０００５】そこで、電圧センサを変圧器ＰＴにより構
成し端末局に内蔵すれば前記の欠点は生じないが、零相
電圧Ｖ０ を検出するために高価な変圧器ＰＴを３つも
設けなければならないという問題がある。端末局は、各
配電線に多数配置されるものであり、配電線の数が多い
ことを考えると端末局の構成はできるだけ簡単にするこ
とが好ましいので、１つの端末局に使用する変圧器ＰＴ
の数はできるだけ少ない方がよい。
成し端末局に内蔵すれば前記の欠点は生じないが、零相
電圧Ｖ０ を検出するために高価な変圧器ＰＴを３つも
設けなければならないという問題がある。端末局は、各
配電線に多数配置されるものであり、配電線の数が多い
ことを考えると端末局の構成はできるだけ簡単にするこ
とが好ましいので、１つの端末局に使用する変圧器ＰＴ
の数はできるだけ少ない方がよい。
【０００６】本発明の目的は、上述の技術的課題を解決
し、従来と比べて電圧センサを設置することなく、配電
線の地絡区間を決定することができる配電線の地絡区間
決定方法及びその装置を提供することである。
し、従来と比べて電圧センサを設置することなく、配電
線の地絡区間を決定することができる配電線の地絡区間
決定方法及びその装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１記載の配電線の地絡区間決定方法は、配電
線を複数区間に区分し、各区間の測定点において配電線
の各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ を検出し、これらの検出
電流に基づいて正相電流Ｉ１ 及び逆相電流Ｉ２ を算
出し、正相電流Ｉ１ の変化分ΔＩ１ 及び逆相電流Ｉ
２ の変化分ΔＩ２ がともにしきい値を超えた場合に
当該測定点は地絡点より電源側にあり、正相電流Ｉ１
の変化分ΔＩ１ 又は逆相電流Ｉ２ の変化分ΔＩ２
がしきい値を超えなかった場合に当該測定点は地絡点よ
り負荷側にあるとみなして、地絡区間を決定する方法で
ある。
めの請求項１記載の配電線の地絡区間決定方法は、配電
線を複数区間に区分し、各区間の測定点において配電線
の各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ を検出し、これらの検出
電流に基づいて正相電流Ｉ１ 及び逆相電流Ｉ２ を算
出し、正相電流Ｉ１ の変化分ΔＩ１ 及び逆相電流Ｉ
２ の変化分ΔＩ２ がともにしきい値を超えた場合に
当該測定点は地絡点より電源側にあり、正相電流Ｉ１
の変化分ΔＩ１ 又は逆相電流Ｉ２ の変化分ΔＩ２
がしきい値を超えなかった場合に当該測定点は地絡点よ
り負荷側にあるとみなして、地絡区間を決定する方法で
ある。
【０００８】上記の目的を達成するための請求項２記載
の配電線の地絡区間決定装置は、複数区間に区分された
配電線の各区間に配置された端末局と、前記端末局から
データを受信するための親局とを有し、各端末局には、
配電線の各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ を検出する電流セ
ンサと、電流センサの検出電流に基づいて正相電流Ｉ１
及び逆相電流Ｉ２ を算出する算出手段と、その正相
電流Ｉ１ の変化分ΔＩ１ 及び逆相電流Ｉ２ の変化
分ΔＩ２ をそれぞれ記憶し、しきい値と比較する比較
手段と、比較手段により比較された結果、正相電流Ｉ１
の変化分ΔＩ１ 及び逆相電流Ｉ２ の変化分ΔＩ２
がともにしきい値を超えている場合、当該端末局は地
絡点より電源側にあり、正相電流Ｉ１ の変化分ΔＩ１
又は逆相電流Ｉ２ の変化分ΔＩ２ がしきい値を超
えなかった場合に当該測定点は地絡点より負荷側にある
と判定する地絡判定手段と、地絡判定手段の判定結果の
データを送信する送信手段とが設けられ、さらに、前記
端末局からデータを受信するための親局を配置し、この
親局には、各端末局から受信されたデータに含まれる判
定結果に基づいて、判定結果の異なる端末局群を区別し
、これら区別された端末局群のうち互いに隣接する端末
局の間に存在する区間を配電線の地絡区間として決定す
る地絡区間決定手段が設けられているものである。
の配電線の地絡区間決定装置は、複数区間に区分された
配電線の各区間に配置された端末局と、前記端末局から
データを受信するための親局とを有し、各端末局には、
配電線の各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ を検出する電流セ
ンサと、電流センサの検出電流に基づいて正相電流Ｉ１
及び逆相電流Ｉ２ を算出する算出手段と、その正相
電流Ｉ１ の変化分ΔＩ１ 及び逆相電流Ｉ２ の変化
分ΔＩ２ をそれぞれ記憶し、しきい値と比較する比較
手段と、比較手段により比較された結果、正相電流Ｉ１
の変化分ΔＩ１ 及び逆相電流Ｉ２ の変化分ΔＩ２
がともにしきい値を超えている場合、当該端末局は地
絡点より電源側にあり、正相電流Ｉ１ の変化分ΔＩ１
又は逆相電流Ｉ２ の変化分ΔＩ２ がしきい値を超
えなかった場合に当該測定点は地絡点より負荷側にある
と判定する地絡判定手段と、地絡判定手段の判定結果の
データを送信する送信手段とが設けられ、さらに、前記
端末局からデータを受信するための親局を配置し、この
親局には、各端末局から受信されたデータに含まれる判
定結果に基づいて、判定結果の異なる端末局群を区別し
、これら区別された端末局群のうち互いに隣接する端末
局の間に存在する区間を配電線の地絡区間として決定す
る地絡区間決定手段が設けられているものである。
【０００９】請求項３記載の配電線の地絡区間決定装置
は、比較手段、地絡判定手段を親局側に設けたものであ
る。
は、比較手段、地絡判定手段を親局側に設けたものであ
る。
【００１０】
【作用】上記の請求項１、２及び３記載の各発明によれ
ば、配電線に地絡故障が発生したときは、地絡故障点と
端末局との位置関係によっては正相電流Ｉ１ 及び逆相
電流Ｉ２ がともに増加する場合があることを利用して
、送電端の存在する方向に地絡点を検出する端末局群と
、送電端の存在する方向と反対の方向に地絡点を検出す
る端末局群とを区別し、これら区別された端末局のうち
互いに隣接するものの間に位置する区間を配電線の地絡
区間として決定することができる。
ば、配電線に地絡故障が発生したときは、地絡故障点と
端末局との位置関係によっては正相電流Ｉ１ 及び逆相
電流Ｉ２ がともに増加する場合があることを利用して
、送電端の存在する方向に地絡点を検出する端末局群と
、送電端の存在する方向と反対の方向に地絡点を検出す
る端末局群とを区別し、これら区別された端末局のうち
互いに隣接するものの間に位置する区間を配電線の地絡
区間として決定することができる。
【００１１】このことを詳細に説明する。図２は配電線
の概念図であり、送電端にＥａ，Ｅｂ，Ｅｃの電源が存
在するものとする。互いに隣接して設置された端末局を
Ｔ１，Ｔ２と表示する。端末局Ｔ１，Ｔ２の間で地絡が
発生したとし、地絡抵抗をＲｇとする。Ｃ１，Ｃ２は、
それぞれ地絡点の電源側と負荷側における配電線の対地
容量である。
の概念図であり、送電端にＥａ，Ｅｂ，Ｅｃの電源が存
在するものとする。互いに隣接して設置された端末局を
Ｔ１，Ｔ２と表示する。端末局Ｔ１，Ｔ２の間で地絡が
発生したとし、地絡抵抗をＲｇとする。Ｃ１，Ｃ２は、
それぞれ地絡点の電源側と負荷側における配電線の対地
容量である。
【００１２】地絡のない正常時においては、零相電流Ｉ
０ は０、逆相電流Ｉ２ は０であるが、正相電流Ｉ１
はＩ１ ＝ｊωＣ２ Ｅａ となる。地絡発生時においては、地絡点の零相電圧Ｖ０
は、 Ｖ０ ＝−Ｅａ／（１＋３ｊωＣＲｇ）で表される。こ
こに、 Ｃ＝Ｃ１ ＋Ｃ２ である。また、零相電流Ｉ０ 、正相電流Ｉ１ 及び逆
相電流Ｉ２ は、端末局Ｔ１で検出されるものは、
Ｉ０ ＝Ｃ１ Ｉｇ／３Ｃ Ｉ１ ＝ｊωＣ２ Ｅａ ＋Ｉｇ／３
（
１） Ｉ２ ＝Ｉｇ／３
（２） であり、端末局Ｔ２で検出され
るものは、 Ｉ０ ＝−Ｃ２ Ｉｇ／３Ｃ Ｉ１ ＝ｊωＣ２ Ｅａ
（３） Ｉ２ ＝０
（４） である。ここ
に、 Ｉｇ＝３ｊωＣＥａ／（１＋３ｊωＣＲｇ）である。
０ は０、逆相電流Ｉ２ は０であるが、正相電流Ｉ１
はＩ１ ＝ｊωＣ２ Ｅａ となる。地絡発生時においては、地絡点の零相電圧Ｖ０
は、 Ｖ０ ＝−Ｅａ／（１＋３ｊωＣＲｇ）で表される。こ
こに、 Ｃ＝Ｃ１ ＋Ｃ２ である。また、零相電流Ｉ０ 、正相電流Ｉ１ 及び逆
相電流Ｉ２ は、端末局Ｔ１で検出されるものは、
Ｉ０ ＝Ｃ１ Ｉｇ／３Ｃ Ｉ１ ＝ｊωＣ２ Ｅａ ＋Ｉｇ／３
（
１） Ｉ２ ＝Ｉｇ／３
（２） であり、端末局Ｔ２で検出され
るものは、 Ｉ０ ＝−Ｃ２ Ｉｇ／３Ｃ Ｉ１ ＝ｊωＣ２ Ｅａ
（３） Ｉ２ ＝０
（４） である。ここ
に、 Ｉｇ＝３ｊωＣＥａ／（１＋３ｊωＣＲｇ）である。
【００１３】前記（１） 式と（３） 式から、端末局
Ｔ１は端末局Ｔ２よりＩｇ／３だけ加算された正相電流
Ｉ１ を検出し、前記（２） 式と（４） 式から、端
末局Ｔ１は端末局Ｔ２よりＩｇ／３だけ加算された逆相
電流Ｉ２ を検出していることが分かる。そこで端末局
Ｔ１と端末局Ｔ２とで検出される正相電流Ｉ１ 、逆相
電流Ｉ２ を常時監視し、その増分が現れた時に、送電
端の存在する方向に地絡点を検出する端末局群と、送電
端の存在する方向と反対の方向に地絡点を検出する端末
局群とを区別できるので、これら区別された端末局のう
ち互いに隣接するものの間に位置する区間を配電線の地
絡区間として決定することができる。
Ｔ１は端末局Ｔ２よりＩｇ／３だけ加算された正相電流
Ｉ１ を検出し、前記（２） 式と（４） 式から、端
末局Ｔ１は端末局Ｔ２よりＩｇ／３だけ加算された逆相
電流Ｉ２ を検出していることが分かる。そこで端末局
Ｔ１と端末局Ｔ２とで検出される正相電流Ｉ１ 、逆相
電流Ｉ２ を常時監視し、その増分が現れた時に、送電
端の存在する方向に地絡点を検出する端末局群と、送電
端の存在する方向と反対の方向に地絡点を検出する端末
局群とを区別できるので、これら区別された端末局のう
ち互いに隣接するものの間に位置する区間を配電線の地
絡区間として決定することができる。
【００１４】
【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。図３は、配電系統図であり、配電用変電所１に
はΔ−Δ結線の変圧器１１が備えられており、変圧器１
１により６．６ｋＶに降圧された電力が遮断器３ａ，３
ｂ，・・・・を通して配電線４ａ，４ｂ，・・・・に供
給される。配電線４ａ，４ｂ，・・・・には、需要家に
対して電力を分配するためのＹ−Ｙ結線の変圧器５ａ１
，５ａ２，・・・・，５ｂ１，５ｂ２，・・・・が接続
され、各変圧器５ａ１，５ａ２，・・・・の近傍に端末
局７ａ１，７ａ２，・・・・，７ｂ１，７ｂ２，・・・
・が設けられている。
明する。図３は、配電系統図であり、配電用変電所１に
はΔ−Δ結線の変圧器１１が備えられており、変圧器１
１により６．６ｋＶに降圧された電力が遮断器３ａ，３
ｂ，・・・・を通して配電線４ａ，４ｂ，・・・・に供
給される。配電線４ａ，４ｂ，・・・・には、需要家に
対して電力を分配するためのＹ−Ｙ結線の変圧器５ａ１
，５ａ２，・・・・，５ｂ１，５ｂ２，・・・・が接続
され、各変圧器５ａ１，５ａ２，・・・・の近傍に端末
局７ａ１，７ａ２，・・・・，７ｂ１，７ｂ２，・・・
・が設けられている。
【００１５】各端末局７ａ１，７ａ２，・・・・はすべ
て同じ構成を有し、各相の電流を検出するＣＴ１，ＣＴ
２，ＣＴ３ から取り出される各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉ
ｃ 情報に基づいて零相電流Ｉ０ 、正相電流Ｉ１ 及
び逆相電流Ｉ２ を算出し、地絡、短絡又は断線の判定
を行う演算処理部７１と、演算処理部７１によって得ら
れた判定結果のデータを親局９（図７参照）に送信する
送信部７２とを備えている。
て同じ構成を有し、各相の電流を検出するＣＴ１，ＣＴ
２，ＣＴ３ から取り出される各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉ
ｃ 情報に基づいて零相電流Ｉ０ 、正相電流Ｉ１ 及
び逆相電流Ｉ２ を算出し、地絡、短絡又は断線の判定
を行う演算処理部７１と、演算処理部７１によって得ら
れた判定結果のデータを親局９（図７参照）に送信する
送信部７２とを備えている。
【００１６】演算処理部７１は、図４に示すように、ａ
相電流、ｂ相電流及びｃ相電流の値を加算する加算回路
７１６ と、ａ相電流Ｉａ の値をサンプリングするサ
ンプルホールド回路７１１ と、ｂ相電流Ｉｂ の値を
サンプリングするサンプルホールド回路７１２ と、ｃ
相電流Ｉｃ の値をサンプリングするサンプルホールド
回路７１３ と、零相電流Ｉ０ の値をサンプリングす
るサンプルホールド回路７１４ とを有し、それぞれサ
ンプルホールドされた値を時間順に並べて送り出すマル
チプレクサ７２０ と、マルチプレクサ７２０ から出
力されるデータをＡ／Ｄ変換する変換回路７３０ と、
Ａ／Ｄ変換されたデータをディジタル演算して各相電流
Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ 、零相電流Ｉ０、正相電流Ｉ１ 及
び逆相電流Ｉ２ の大きさを算出するとともに、正相電
流Ｉ１ の大きさに対する逆相電流Ｉ２ の大きさの比
率Ｉ２／Ｉ１ を算出する算出回路７４０ と、過去の
数サイクルの正相電流Ｉ１ の大きさのデータ及び逆相
電流Ｉ２ の大きさのデータを集計して、それぞれの過
去のｍ（ｍは例えば５とする）サイクル分の大きさの平
均値＜Ｉ１ ＞＜Ｉ２＞を記憶しておくメモリ７７０
と、算出回路７４０ の算出データ、並びにメモリ７７
０ に記憶された正相電流Ｉ１ の数〜１０サイクル前
の平均値＜Ｉ１ ＞と現在の平均値＜Ｉ１ ＞との差Δ
Ｉ１ 、逆相電流Ｉ２ の数〜１０サイクル前の平均値
＜Ｉ２ ＞と現在の平均値＜Ｉ２ ＞との差ΔＩ２ に
基づいて地絡、短絡及び断線の判定を行う判定回路７５
０ とを有する。過去のｍサイクル分の平均をとるのは
ノイズ対策のためであり、数〜１０サイクル前の平均値
＜Ｉ１＞と現在の平均値＜Ｉ１ ＞との差を採るのは、
故障後、数〜１０サイクルは遮断器が働かないので電流
が流れるからである。
相電流、ｂ相電流及びｃ相電流の値を加算する加算回路
７１６ と、ａ相電流Ｉａ の値をサンプリングするサ
ンプルホールド回路７１１ と、ｂ相電流Ｉｂ の値を
サンプリングするサンプルホールド回路７１２ と、ｃ
相電流Ｉｃ の値をサンプリングするサンプルホールド
回路７１３ と、零相電流Ｉ０ の値をサンプリングす
るサンプルホールド回路７１４ とを有し、それぞれサ
ンプルホールドされた値を時間順に並べて送り出すマル
チプレクサ７２０ と、マルチプレクサ７２０ から出
力されるデータをＡ／Ｄ変換する変換回路７３０ と、
Ａ／Ｄ変換されたデータをディジタル演算して各相電流
Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ 、零相電流Ｉ０、正相電流Ｉ１ 及
び逆相電流Ｉ２ の大きさを算出するとともに、正相電
流Ｉ１ の大きさに対する逆相電流Ｉ２ の大きさの比
率Ｉ２／Ｉ１ を算出する算出回路７４０ と、過去の
数サイクルの正相電流Ｉ１ の大きさのデータ及び逆相
電流Ｉ２ の大きさのデータを集計して、それぞれの過
去のｍ（ｍは例えば５とする）サイクル分の大きさの平
均値＜Ｉ１ ＞＜Ｉ２＞を記憶しておくメモリ７７０
と、算出回路７４０ の算出データ、並びにメモリ７７
０ に記憶された正相電流Ｉ１ の数〜１０サイクル前
の平均値＜Ｉ１ ＞と現在の平均値＜Ｉ１ ＞との差Δ
Ｉ１ 、逆相電流Ｉ２ の数〜１０サイクル前の平均値
＜Ｉ２ ＞と現在の平均値＜Ｉ２ ＞との差ΔＩ２ に
基づいて地絡、短絡及び断線の判定を行う判定回路７５
０ とを有する。過去のｍサイクル分の平均をとるのは
ノイズ対策のためであり、数〜１０サイクル前の平均値
＜Ｉ１＞と現在の平均値＜Ｉ１ ＞との差を採るのは、
故障後、数〜１０サイクルは遮断器が働かないので電流
が流れるからである。
【００１７】さらに、演算処理部７１は、ＰＬＬ７１７
を通して電源電流の１周期ごとに基本波パルスを発生
させる基本波パルス発生回路７６０ と、このように発
生したパルスを所定の分周比率（例えば１／１２倍）で
分周する分周器７６１ と、分周器７６１ の分周比を
サンプルホールド回路の数で割ったさらに細かな分周比
率（例えば１／４８倍）で分周する分周器７６２ と、
分周器７６２ の出力パルスに基づいてサンプルホール
ド回路７１１ 〜７１４ に切換え制御信号を供給する
切換え制御器７６３ とを有し、算出回路７４０ は分
周器７６１ の出力パルスを同期信号として算出処理を
行っている。
を通して電源電流の１周期ごとに基本波パルスを発生
させる基本波パルス発生回路７６０ と、このように発
生したパルスを所定の分周比率（例えば１／１２倍）で
分周する分周器７６１ と、分周器７６１ の分周比を
サンプルホールド回路の数で割ったさらに細かな分周比
率（例えば１／４８倍）で分周する分周器７６２ と、
分周器７６２ の出力パルスに基づいてサンプルホール
ド回路７１１ 〜７１４ に切換え制御信号を供給する
切換え制御器７６３ とを有し、算出回路７４０ は分
周器７６１ の出力パルスを同期信号として算出処理を
行っている。
【００１８】算出回路７４０ が電流の大きさや位相角
を算出する方法は、従来公知の方法を使用できる。例え
ば、１周期にわたるフーリエ正弦成分とフーリエ余弦成
分とを求め、両方の成分の二乗平均をとることによって
大きさを求めることができる。また、フーリエ正弦成分
とフーリエ余弦成分との比のｔａｎ−１をとることによ
り位相角を求めることができる。
を算出する方法は、従来公知の方法を使用できる。例え
ば、１周期にわたるフーリエ正弦成分とフーリエ余弦成
分とを求め、両方の成分の二乗平均をとることによって
大きさを求めることができる。また、フーリエ正弦成分
とフーリエ余弦成分との比のｔａｎ−１をとることによ
り位相角を求めることができる。
【００１９】判定回路７５０ の行う地絡、短絡、断線
判定の手順を表わすフローチャートを図１に示す。図１
によれば、判定回路７５０ は、算出回路７４０ から
供給される各種電流データに基づいて、短絡判定（ステ
ップ（１） ）を行い、短絡と判定されれば短絡を表わ
す符号を送信部７２に送出する。前記ステップ（１）
の短絡判定は、図５に示すように、各相電流Ｉａ，Ｉｂ
，Ｉｃ Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ のいずれかが基準電流（例
えば定格電流の１．２倍）を越えたかどうかで判定する
。図５では、基準電流は４８０Ａ（定格電流は４００Ａ
）と表示している。
判定の手順を表わすフローチャートを図１に示す。図１
によれば、判定回路７５０ は、算出回路７４０ から
供給される各種電流データに基づいて、短絡判定（ステ
ップ（１） ）を行い、短絡と判定されれば短絡を表わ
す符号を送信部７２に送出する。前記ステップ（１）
の短絡判定は、図５に示すように、各相電流Ｉａ，Ｉｂ
，Ｉｃ Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ のいずれかが基準電流（例
えば定格電流の１．２倍）を越えたかどうかで判定する
。図５では、基準電流は４８０Ａ（定格電流は４００Ａ
）と表示している。
【００２０】短絡でないと判定されれば、断線判定（ス
テップ（２） ）を行い、断線と判定されれば、断線を
表わす符号を送出する。ステップ（２） の断線判定は
、図６に示すように、各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ の何
れかが定格電流の１％を越え、かつ正相電流Ｉ１ と逆
相電流Ｉ２ の大きさの比率Ｉ２／Ｉ１ が０．６倍を
越えたことをもって判定する。図６では「定格電流の１
％」は４Ａで表示されている。０．６倍という数字は経
験的に決定されるものである。
テップ（２） ）を行い、断線と判定されれば、断線を
表わす符号を送出する。ステップ（２） の断線判定は
、図６に示すように、各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ の何
れかが定格電流の１％を越え、かつ正相電流Ｉ１ と逆
相電流Ｉ２ の大きさの比率Ｉ２／Ｉ１ が０．６倍を
越えたことをもって判定する。図６では「定格電流の１
％」は４Ａで表示されている。０．６倍という数字は経
験的に決定されるものである。
【００２１】断線でもないと判定されれば、地絡判定（
ステップ（３），（４） ）を行う。ステップ（３）
では、零相電流Ｉ０ をしきい値Ｉｘと比較し、零相電
流Ｉ０ がしきい値Ｉｘを越えていれば地絡発生とみな
し、ステップ（４） において正相電流Ｉ１ の大きさ
の変化分ΔＩ１ 及び逆相電流Ｉ２ の大きさの変化分
ΔＩ２ がそれぞれしきい値Ｉｙ，Ｉｚを超えているか
どうかを判定する。しきい値Ｉｙ，Ｉｚは、前記（１）
式、（２） 式のＩｇ／３を目安にして、実地試験結果
をも考慮して決定する。
ステップ（３），（４） ）を行う。ステップ（３）
では、零相電流Ｉ０ をしきい値Ｉｘと比較し、零相電
流Ｉ０ がしきい値Ｉｘを越えていれば地絡発生とみな
し、ステップ（４） において正相電流Ｉ１ の大きさ
の変化分ΔＩ１ 及び逆相電流Ｉ２ の大きさの変化分
ΔＩ２ がそれぞれしきい値Ｉｙ，Ｉｚを超えているか
どうかを判定する。しきい値Ｉｙ，Ｉｚは、前記（１）
式、（２） 式のＩｇ／３を目安にして、実地試験結果
をも考慮して決定する。
【００２２】ステップ（４） においてＹＥＳであれば
、端末局よりも負荷側に地絡点があるとみなして「負荷
側地絡」を表わす符号を送出する。ステップ（４） に
おいてＮＯであれば、端末局よりも電源側に地絡点があ
るとみなして「電源側地絡」を表わす符号を送出する。 この実施例では、正相電流Ｉ１の大きさの変化分ΔＩ１
及び逆相電流Ｉ２ の大きさの変化分ΔＩ２ をしき
い値と比較している。これは、正相電流Ｉ１ や逆相電
流Ｉ２ の位相角とＩｇ／３の位相角との関係は、地絡
の条件により異なるので一概にはいえないが、偶然直角
の関係とならない限り、正相電流Ｉ１ や逆相電流Ｉ２
の大きさに何らかの変化が現れるので、大きさの変化
を比較すれば地絡方向が判定できることによるものであ
る。
、端末局よりも負荷側に地絡点があるとみなして「負荷
側地絡」を表わす符号を送出する。ステップ（４） に
おいてＮＯであれば、端末局よりも電源側に地絡点があ
るとみなして「電源側地絡」を表わす符号を送出する。 この実施例では、正相電流Ｉ１の大きさの変化分ΔＩ１
及び逆相電流Ｉ２ の大きさの変化分ΔＩ２ をしき
い値と比較している。これは、正相電流Ｉ１ や逆相電
流Ｉ２ の位相角とＩｇ／３の位相角との関係は、地絡
の条件により異なるので一概にはいえないが、偶然直角
の関係とならない限り、正相電流Ｉ１ や逆相電流Ｉ２
の大きさに何らかの変化が現れるので、大きさの変化
を比較すれば地絡方向が判定できることによるものであ
る。
【００２３】なお、このステップ（３），（４） での
地絡判定は１線地絡を判定を意味し、２線地絡、３線地
絡の場合は、ステップ（１） の短絡判定により判定で
きるので、ステップ（３），（４） で２線地絡、３線
地絡を判定することはない。また、短絡、断線時にもス
テップ（４） にＹＥＳの結果が現れるが、ステップ（
１） （２） の判定を優先するので断線や短絡の判定
を誤ることはない。
地絡判定は１線地絡を判定を意味し、２線地絡、３線地
絡の場合は、ステップ（１） の短絡判定により判定で
きるので、ステップ（３），（４） で２線地絡、３線
地絡を判定することはない。また、短絡、断線時にもス
テップ（４） にＹＥＳの結果が現れるが、ステップ（
１） （２） の判定を優先するので断線や短絡の判定
を誤ることはない。
【００２４】地絡がないと判定されればステップ（９）
において故障なしの符号を送出する。送信部７２は判
定回路７５０ から受け取った符号を、親局９に、無線
、光、赤外線等の媒体を通して送信する（ステップ（１
０））。親局９は、図７に示すように受信部９１と、故
障区間決定部９２とからなるものである。親局９の故障
区間決定部９２は各端末の送信部７２から受け取った符
号に基づき、どの区間において地絡、短絡又は断線があ
ったのかを判定する。その判定の手法は、次のとおりで
ある。
において故障なしの符号を送出する。送信部７２は判
定回路７５０ から受け取った符号を、親局９に、無線
、光、赤外線等の媒体を通して送信する（ステップ（１
０））。親局９は、図７に示すように受信部９１と、故
障区間決定部９２とからなるものである。親局９の故障
区間決定部９２は各端末の送信部７２から受け取った符
号に基づき、どの区間において地絡、短絡又は断線があ
ったのかを判定する。その判定の手法は、次のとおりで
ある。
【００２５】図８に示すように配電線に沿って端末局７
ａ１，・・・・，７ａ６が配列されている場合を想定す
る。端末局７ａ３と端末局７ａ４との間で１線地絡故障
が発生した場合（図８（ａ） 参照）、地絡点より送電
側の端末局７ａ１，７ａ２，７ａ３から送られてくる情
報は「負荷側地絡」を表わす情報である。ところが、地
絡点より負荷側の端末局７ａ４，７ａ５，７ａ６から送
られてくる情報は「電源側地絡」を表わす情報である。 したがって親局９は、情報の内容が異なる端末局７ａ３
と端末局７ａ４との間で地絡故障が発生していることが
分かる。
ａ１，・・・・，７ａ６が配列されている場合を想定す
る。端末局７ａ３と端末局７ａ４との間で１線地絡故障
が発生した場合（図８（ａ） 参照）、地絡点より送電
側の端末局７ａ１，７ａ２，７ａ３から送られてくる情
報は「負荷側地絡」を表わす情報である。ところが、地
絡点より負荷側の端末局７ａ４，７ａ５，７ａ６から送
られてくる情報は「電源側地絡」を表わす情報である。 したがって親局９は、情報の内容が異なる端末局７ａ３
と端末局７ａ４との間で地絡故障が発生していることが
分かる。
【００２６】次に、端末局７ａ３と端末局７ａ４との間
で短絡故障が発生した場合（図８（ｂ） 参照）、故障
点より送電側にある端末局７ａ１，７ａ２，７ａ３から
送られてくる情報は、「短絡」情報であるのに対し、故
障点より負荷側にある端末局７ａ４，７ａ５，７ａ６か
ら送られてくる情報は、「断線」情報（２線短絡の場合
）あるいは「故障なし」（３線短絡の場合）の情報であ
る。したがって、端末局７ａ３と端末局７ａ４との間で
短絡故障が発生していることが明らかとなる。
で短絡故障が発生した場合（図８（ｂ） 参照）、故障
点より送電側にある端末局７ａ１，７ａ２，７ａ３から
送られてくる情報は、「短絡」情報であるのに対し、故
障点より負荷側にある端末局７ａ４，７ａ５，７ａ６か
ら送られてくる情報は、「断線」情報（２線短絡の場合
）あるいは「故障なし」（３線短絡の場合）の情報であ
る。したがって、端末局７ａ３と端末局７ａ４との間で
短絡故障が発生していることが明らかとなる。
【００２７】次に、端末局７ａ３と端末局７ａ４との間
で断線故障が発生した場合（図８（ｃ） 参照）、故障
点より送電側にある端末局７ａ１，７ａ２，７ａ３から
送られてくる情報は、「故障なし」の情報であるのに対
し、故障点より負荷側にある端末局７ａ４，７ａ５，７
ａ６から送られてくる情報は、「断線」情報である。し
たがって、親局９は、端末局７ａ３と端末局７ａ４との
間で断線故障が発生していることが分かる。
で断線故障が発生した場合（図８（ｃ） 参照）、故障
点より送電側にある端末局７ａ１，７ａ２，７ａ３から
送られてくる情報は、「故障なし」の情報であるのに対
し、故障点より負荷側にある端末局７ａ４，７ａ５，７
ａ６から送られてくる情報は、「断線」情報である。し
たがって、親局９は、端末局７ａ３と端末局７ａ４との
間で断線故障が発生していることが分かる。
【００２８】以上、実施例に基づき本発明を説明してき
たが、本発明は前記の実施例に限定されるものではない
。例えば、基本波パルス発生回路７６０ は電源電流に
同期してパルスを発生させていたが、電源と全く独立に
同期を採るものであってもよい。その他本発明の要旨を
変更しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。
たが、本発明は前記の実施例に限定されるものではない
。例えば、基本波パルス発生回路７６０ は電源電流に
同期してパルスを発生させていたが、電源と全く独立に
同期を採るものであってもよい。その他本発明の要旨を
変更しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。
【００２９】
【発明の効果】以上のように請求項１記載の配電線の地
絡区間決定方法の発明によれば、配電線の各区間の測定
点において検出される各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ から
、正相電流Ｉ１ 及び逆相電流Ｉ２ を求め、その変化
分ΔＩ１，ΔＩ２ を監視することにより、地絡故障点
を容易に検出することができる。
絡区間決定方法の発明によれば、配電線の各区間の測定
点において検出される各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ から
、正相電流Ｉ１ 及び逆相電流Ｉ２ を求め、その変化
分ΔＩ１，ΔＩ２ を監視することにより、地絡故障点
を容易に検出することができる。
【００３０】請求項２記載の配電線の地絡区間決定装置
の発明によれば、各端末局において正相電流Ｉ１ 及び
逆相電流Ｉ２ を検出して、その変化分ΔＩ１，ΔＩ２
により方向地絡情報を収集し、対応するデータを親局
に送信するようにすれば、親局は、各端末局から送られ
てきたデータに基づいて、配電線の地絡区間を決定する
ことができる。この場合、端末局においては特に電圧を
測定する必要はないので、従来のように３線電圧を測定
していたのと比較して、端末局の構成が簡単になり、コ
ストを下げることができ、端末局を多数配置する場合に
特に有利になる。
の発明によれば、各端末局において正相電流Ｉ１ 及び
逆相電流Ｉ２ を検出して、その変化分ΔＩ１，ΔＩ２
により方向地絡情報を収集し、対応するデータを親局
に送信するようにすれば、親局は、各端末局から送られ
てきたデータに基づいて、配電線の地絡区間を決定する
ことができる。この場合、端末局においては特に電圧を
測定する必要はないので、従来のように３線電圧を測定
していたのと比較して、端末局の構成が簡単になり、コ
ストを下げることができ、端末局を多数配置する場合に
特に有利になる。
【００３１】また、請求項３記載の配電線の地絡区間決
定装置の発明によれば、親局において、方向地絡情報を
収集し、配電線の故障区間を決定することができる。こ
の場合、端末局においては特に電圧を測定する必要はな
いので、従来のように３線電圧を測定していたのと比較
して、端末局の構成が簡単になり、コストを下げること
ができ、端末局を多数配置する場合に特に有利になる。
定装置の発明によれば、親局において、方向地絡情報を
収集し、配電線の故障区間を決定することができる。こ
の場合、端末局においては特に電圧を測定する必要はな
いので、従来のように３線電圧を測定していたのと比較
して、端末局の構成が簡単になり、コストを下げること
ができ、端末局を多数配置する場合に特に有利になる。
【図１】判定回路の行う地絡、短絡、断線判定の手順を
表わすフローチャートである。
表わすフローチャートである。
【図２】本発明の原理を説明するための、地絡故障が発
生した配電線の回路図である。
生した配電線の回路図である。
【図３】端末局が配置された配電系統図である。
【図４】端末局に設けられた演算処理部の内部構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図５】短絡判定を行う論理回路図である。
【図６】断線判定を行う論理回路図である。
【図７】親局の要部構成を示すブロック図である。
【図８】配電線の故障区間の決定手法を説明するための
端末局配置図である。
端末局配置図である。
４ａ，４ｂ 配電線
７ａ１，７ａ２，７ｂ１，７ｂ１ 端末局７２ 送
信部 ７４０ 算出回路 ７５０ 判定回路 ９ 親局 ９２ 故障区間決定部 ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ３ 電流センサＴ１，Ｔ２
端末局
信部 ７４０ 算出回路 ７５０ 判定回路 ９ 親局 ９２ 故障区間決定部 ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ３ 電流センサＴ１，Ｔ２
端末局
Claims (3)
- 【請求項１】配電線を流れる零相電流により地絡故障の
発生を検出し、地絡故障の発生を検出した場合に配電線
の地絡区間を決定する方法であって、配電線を複数区間
に区分し、各区間の測定点において配電線の各相電流Ｉ
ａ，Ｉｂ，Ｉｃ を検出し、これらの検出電流に基づい
て正相電流Ｉ１ 及び逆相電流Ｉ２ を算出し、正相電
流Ｉ１ の変化分ΔＩ１ 及び逆相電流Ｉ２ の変化分
ΔＩ２ がともにしきい値を超えた場合に当該測定点は
地絡点より電源側にあり、正相電流Ｉ１ の変化分ΔＩ
１ 又は逆相電流Ｉ２ の変化分ΔＩ２ がしきい値を
超えなかった場合に当該測定点は地絡点より負荷側にあ
るとみなして、地絡区間を決定することを特徴とする配
電線の地絡区間決定方法。 - 【請求項２】配電線を流れる零相電流により地絡故障の
発生を検出し、地絡故障の発生を検出した場合に地絡区
間を決定する配電線の地絡区間決定装置であって、複数
区間に区分された配電線の各区間に端末局を配置し、各
端末局には、配電線の各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ を検
出する電流センサと、電流センサの検出電流に基づいて
正相電流Ｉ１ 及び逆相電流Ｉ２ を算出する算出手段
と、その正相電流Ｉ１ の変化分ΔＩ１ 及び逆相電流
Ｉ２ の変化分ΔＩ２ をそれぞれ記憶し、しきい値と
比較する比較手段と、比較手段により比較された結果、
正相電流Ｉ１ の変化分ΔＩ１ 及び逆相電流Ｉ２ の
変化分ΔＩ２ がともにしきい値を超えている場合、当
該端末局は地絡点より電源側にあり、正相電流Ｉ１ の
変化分ΔＩ１ 又は逆相電流Ｉ２ の変化分ΔＩ２ が
しきい値を超えなかった場合に当該測定点は地絡点より
負荷側にあると判定する地絡判定手段と、地絡判定手段
の判定結果のデータを送信する送信手段とが設けられ、
さらに、前記端末局からデータを受信するための親局を
配置し、この親局には、各端末局から受信されたデータ
に含まれる判定結果に基づいて、判定結果の異なる端末
局群を区別し、これら区別された端末局群のうち互いに
隣接する端末局の間に存在する区間を配電線の地絡区間
として決定する地絡区間決定手段が設けられていること
を特徴とする配電線の地絡区間決定装置。 - 【請求項３】配電線を流れる零相電流により地絡故障の
発生を検出し、地絡故障の発生を検出した場合に地絡区
間を決定する配電線の地絡区間決定装置であって、複数
区間に区分された配電線の各区間に端末局を配置し、各
端末局には、配電線の各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ を検
出する電流センサと、電流センサの検出電流に基づいて
正相電流Ｉ１ 及び逆相電流Ｉ２ を算出する算出手段
と、各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ 、正相電流Ｉ１ 及び
逆相電流Ｉ２ のデータを送信する送信手段とが設けら
れ、さらに、前記端末局からデータを受信するための親
局を配置し、この親局には、、各端末局から送信されて
きたデータに基づいて正相電流Ｉ１の変化分ΔＩ１ 及
び逆相電流Ｉ２ の変化分ΔＩ２ をそれぞれ記憶し、
しきい値と比較する比較手段と、比較手段により比較さ
れた結果、正相電流Ｉ１ の変化分ΔＩ１ 及び逆相電
流Ｉ２ の変化分ΔＩ２ がともにしきい値を超えてい
る場合、当該端末局は地絡点より電源側にあり、正相電
流Ｉ１ の変化分ΔＩ１ 又は逆相電流Ｉ２ の変化分
ΔＩ２ がしきい値を超えなかった場合に当該測定点は
地絡点より負荷側にあると判定する地絡判定手段と、判
定結果の異なる端末局群を区別し、これら区別された端
末局群のうち互いに隣接する端末局の間に存在する区間
を配電線の地絡区間として決定する地絡区間決定手段と
が設けられていることを特徴とする配電線の地絡区間決
定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11498091A JPH04344122A (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 配電線の地絡区間決定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11498091A JPH04344122A (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 配電線の地絡区間決定方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04344122A true JPH04344122A (ja) | 1992-11-30 |
Family
ID=14651378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11498091A Pending JPH04344122A (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 配電線の地絡区間決定方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04344122A (ja) |
-
1991
- 1991-05-20 JP JP11498091A patent/JPH04344122A/ja active Pending
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