JPH04344123A - 配電線の故障区間決定システム - Google Patents
配電線の故障区間決定システムInfo
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- JPH04344123A JPH04344123A JP11497991A JP11497991A JPH04344123A JP H04344123 A JPH04344123 A JP H04344123A JP 11497991 A JP11497991 A JP 11497991A JP 11497991 A JP11497991 A JP 11497991A JP H04344123 A JPH04344123 A JP H04344123A
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
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- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
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- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
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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の電流を測定すること
により短絡、断線及び地絡情報を検出して配電線の故障
区間を決定することができる配電線の故障区間決定シス
テムに関するものである。
とに設けた端末局において配電線の電流を測定すること
により短絡、断線及び地絡情報を検出して配電線の故障
区間を決定することができる配電線の故障区間決定シス
テム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
おいて短絡、断線、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、故障の原因を究明し故障区
間以外に電力供給を行うために故障区間がいずれにある
かを検出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
おいて短絡、断線、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、故障の原因を究明し故障区
間以外に電力供給を行うために故障区間がいずれにある
かを検出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、これらの電
流と電圧に基づいて端末局内において短絡、断線、地絡
情報を収集して親局に送信し、親局は、故障を検出した
端末局と故障を検出しない端末局との間に位置する区間
を故障区間であるとしていた（特開平２−２６６８２３
号公報参照）。
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、これらの電
流と電圧に基づいて端末局内において短絡、断線、地絡
情報を収集して親局に送信し、親局は、故障を検出した
端末局と故障を検出しない端末局との間に位置する区間
を故障区間であるとしていた（特開平２−２６６８２３
号公報参照）。
【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
線の故障区間を決定することができる配電線の故障区間
決定システム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
線の故障区間を決定することができる配電線の故障区間
決定システム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記載の配電線の故障区間決定システムは、
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
、前記端末局からデータを受信するための親局を配置し
、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、前記各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉ
ｃ をしきい値と比較することにより配電線の短絡を判
定する短絡判定手段と、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 の大きさをそれぞれ
しきい値と比較する第１の比較手段と、正相電流Ｉ１
の大きさ及び逆相電流Ｉ２ の大きさの比Ｉ２ ／Ｉ１
をしきい値と比較する第２の比較手段と、第１の比較
手段により各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ のいずれかの大
きさがしきい値よりも小さく、かつ第２の比較手段によ
り比Ｉ２ ／Ｉ１ がしきい値を超えたと判定された場
合に当該端末局は断線点より負荷側にあると判定する断
線判定手段と、前記正相電流Ｉ１ の変化分ΔＩ１ 及
び逆相電流Ｉ２ の変化分ΔＩ２ をそれぞれしきい値
と比較する第３の比較手段と、第３の比較手段により比
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
、短絡判定手段、断線判定手段及び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、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故障区間として決定する故障
区間決定手段が設けられているものである。
めの請求項１記載の配電線の故障区間決定システムは、
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
、前記端末局からデータを受信するための親局を配置し
、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、前記各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉ
ｃ をしきい値と比較することにより配電線の短絡を判
定する短絡判定手段と、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 の大きさをそれぞれ
しきい値と比較する第１の比較手段と、正相電流Ｉ１
の大きさ及び逆相電流Ｉ２ の大きさの比Ｉ２ ／Ｉ１
をしきい値と比較する第２の比較手段と、第１の比較
手段により各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ のいずれかの大
きさがしきい値よりも小さく、かつ第２の比較手段によ
り比Ｉ２ ／Ｉ１ がしきい値を超えたと判定された場
合に当該端末局は断線点より負荷側にあると判定する断
線判定手段と、前記正相電流Ｉ１ の変化分ΔＩ１ 及
び逆相電流Ｉ２ の変化分ΔＩ２ をそれぞれしきい値
と比較する第３の比較手段と、第３の比較手段により比
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
、短絡判定手段、断線判定手段及び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、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故障区間として決定する故障
区間決定手段が設けられているものである。
【０００８】また請求項２記載の配電線の故障区間決定
システムは、短絡判定手段、第１、第２、第３の比較手
段、断線判定手段及び地絡判定手段を親局の側に設けた
ものである。
システムは、短絡判定手段、第１、第２、第３の比較手
段、断線判定手段及び地絡判定手段を親局の側に設けた
ものである。
【０００９】
【作用】上記の請求項１及び２記載の各発明によれば、
配電線に短絡故障が発生したときは、各相電流の何れか
がしきい値よりも大きくなれば短絡と判定し、短絡点を
検出する端末局群と、短絡点を検出しない端末局群とを
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故障区間として決定
することができる。
配電線に短絡故障が発生したときは、各相電流の何れか
がしきい値よりも大きくなれば短絡と判定し、短絡点を
検出する端末局群と、短絡点を検出しない端末局群とを
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故障区間として決定
することができる。
【００１０】配電線に断線故障が発生したときは、断線
故障点と端末局との位置関係によって各相電流Ｉａ，Ｉ
ｂ，Ｉｃ の大きさの少なくとも１つが減少し（理論的
には０になる）、かつ、逆相電流Ｉ２ の大きさが正相
電流Ｉ１ の大きさと比較して増大する（理論的には比
率は１になる）ことを利用して、断線点を検出する端末
局群と、断線点を検出しない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故障区間として決定することがで
きる。
故障点と端末局との位置関係によって各相電流Ｉａ，Ｉ
ｂ，Ｉｃ の大きさの少なくとも１つが減少し（理論的
には０になる）、かつ、逆相電流Ｉ２ の大きさが正相
電流Ｉ１ の大きさと比較して増大する（理論的には比
率は１になる）ことを利用して、断線点を検出する端末
局群と、断線点を検出しない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故障区間として決定することがで
きる。
【００１１】また、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。
、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。
【００１２】この地絡区間決定の原理を詳細に説明する
。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，Ｔ
２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。
。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，Ｔ
２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。
【００１３】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。
【００１４】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。
【００１５】
【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。
【００１６】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。
【００１７】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。
【００１８】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。
【００１９】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。
【００２０】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。
【００２１】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。
【００２２】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。
【００２３】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。
【００２４】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。
【００２５】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。
【００２６】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。
【００２７】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。
【００２８】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。
【００２９】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。
【００３０】
【発明の効果】以上のように請求項１記載の配電線の故
障区間決定システムの発明によれば、各端末局において
各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ 並びに正相電流Ｉ１ 及び
逆相電流Ｉ２ を検出して短絡、断線又は地絡故障を判
定し、判定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。また、請求項
２記載の配電線の故障区間決定システムの発明によれば
、親局において、短絡、断線又は地絡故障を判定し、配
電線の故障区間を決定することができる。この場合も、
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。
障区間決定システムの発明によれば、各端末局において
各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ 並びに正相電流Ｉ１ 及び
逆相電流Ｉ２ を検出して短絡、断線又は地絡故障を判
定し、判定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。また、請求項
２記載の配電線の故障区間決定システムの発明によれば
、親局において、短絡、断線又は地絡故障を判定し、配
電線の故障区間を決定することができる。この場合も、
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 (2)
- 【請求項１】配電線に故障が発生した場合に故障区間を
決定する配電線の故障区間決定システムであって、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、前記各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ
をしきい値と比較することにより配電線の短絡を判定す
る短絡判定手段と、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 の大きさをそれぞれしき
い値と比較する第１の比較手段と、正相電流Ｉ１ の大
きさ及び逆相電流Ｉ２ の大きさの比Ｉ２ ／Ｉ１ を
しきい値と比較する第２の比較手段と、第１の比較手段
により各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ のいずれかの大きさ
がしきい値よりも小さく、かつ第２の比較手段により比
Ｉ２ ／Ｉ１ がしきい値を超えたと判定された場合に
当該端末局は断線点より負荷側にあると判定する断線判
定手段と、前記正相電流Ｉ１ の変化分ΔＩ１ 及び逆
相電流Ｉ２ の変化分ΔＩ２ をそれぞれしきい値と比
較する第３の比較手段と、第３の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Δ
Ｉ２ 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、短絡
判定手段、断線判定手段及び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故障区間として決定する
故障区間決定手段が設けられていることを特徴とする配
電線の故障区間決定システム。 - 【請求項２】配電線に故障が発生した場合に故障区間を
決定する配電線の故障区間決定システムであって、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、算出手段により算出された前記電流のデータ並びに
各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ 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、前記各相電流
Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ をしきい値と比較することにより配
電線の短絡を判定する短絡判定手段と、各端末局から受
信されたデータに含まれる各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ
の大きさをそれぞれしきい値と比較する第１の比較手段
と、正相電流Ｉ１ の大きさ及び逆相電流Ｉ２ の大き
さの比Ｉ２ ／Ｉ１ をしきい値と比較する第２の比較
手段と、第１の比較手段により各相電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉ
ｃ のいずれかの大きさがしきい値よりも小さく、かつ
第２の比較手段により比Ｉ２ ／Ｉ１ がしきい値を超
えたと判定された場合に当該測定点は断線点より負荷側
にあると判定する断線判定手段と、前記正相電流Ｉ１
の変化分ΔＩ１ 及び逆相電流Ｉ２の変化分ΔＩ２ を
それぞれしきい値と比較する第３の比較手段と、第３の
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、短絡判定手段、断線判定手段及び地絡
判定手段の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故障区間
として決定する故障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故障区間決定システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11497991A JP3189294B2 (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 配電線の故障区間決定システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11497991A JP3189294B2 (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 配電線の故障区間決定システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04344123A true JPH04344123A (ja) | 1992-11-30 |
| JP3189294B2 JP3189294B2 (ja) | 2001-07-16 |
Family
ID=14651355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11497991A Expired - Fee Related JP3189294B2 (ja) | 1991-05-20 | 1991-05-20 | 配電線の故障区間決定システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3189294B2 (ja) |
-
1991
- 1991-05-20 JP JP11497991A patent/JP3189294B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3189294B2 (ja) | 2001-07-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |