JPH0552469B2 - - Google Patents
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- JPH0552469B2 JPH0552469B2 JP58106242A JP10624283A JPH0552469B2 JP H0552469 B2 JPH0552469 B2 JP H0552469B2 JP 58106242 A JP58106242 A JP 58106242A JP 10624283 A JP10624283 A JP 10624283A JP H0552469 B2 JPH0552469 B2 JP H0552469B2
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- Japan
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 8
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
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- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
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- Locating Faults (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
本発明は、三相高圧配電線において、平衡、不
平衡短絡を問わず、三相全部が短絡した場合にそ
の短絡点を標定する方法に関する。 一般に単相線路において、短絡事故が起つた場
合には送電側から短絡点をみたインピーダンスの
うちリアクタンス分を測定することによつて短絡
点までの距離を知ることができる。これは、送電
側から短絡事故点までの線路長をｌ（ｍ）、線路の
一相の単位長当りのインピーダンスをZ〓＝Ｒ＋
jwL、事故点の短絡抵抗をRgとすると、送電側
から短絡点をみたインピーダンスＺが、 Z〓＝Z〓o・ｌ＋Rg＝Ｒ・ｌ＋Rg＋jwL・ｌ で表わされるから、Rgの大きさに関与しないリ
アクタンス分jwL・ｌを測定すれば単位長当りの
リアクタンス分（既知量）を除すことによつて短
絡点までの距離ｌがRgの大きさの如何に拘らず
求められるという理由による。 ところで三相高圧配電線の短絡点を標定する場
合にも原理的には上記単相短絡点標定法の考え方
を用いればよいが、三相の二線が金属接触し、こ
の二線と他の一線間がアーク放電によつて短絡す
るというような不平衡短絡を起した場合には、上
記単相短絡点標定法の考え方では正確な短絡点の
標定を行なえないという欠点がある。というの
は、三相高圧配電線において、不平衡短絡した場
合に、正確な標定を行なおうとすれば、短絡点の
中性点電位を求める必要があるが、故障状況（不
平衡短絡の状態）がわからねば正確な中性点電位
を求めることができないからである。 一方、現在三相高圧配電線の短絡点標定装置と
して特公昭53−4213号公報に示された技術があ
る。この技術は三相の各相の電流が零になつた瞬
時における各相の線間電圧を検出し、その３つの
電圧のうち最小の電圧値から当該２線間のリアク
タンス分を算出し、短絡点を標定する方法であ
る。しかるに、この方法は三相のうち二相が短絡
した場合、及び平衡短絡した場合しか適用できな
いものである。 本発明はこのような点にあつて、三相高圧配電
線の全線が短絡した場合、それが平衡、不平衡短
絡であるかどうかを問わず、極めて高精度に短絡
点の標定が行なえる標定方法を提供するものであ
る。 而して、本発明の方法は、三相高圧配電線の送
電側に少なくとも二つの線間電圧を分圧して取出
す計器用変圧器と、少なくとも二つの線電流を分
流して取出す計器用変流器とを設け、これら変圧
器、変流器から直接或いは演算することによつて
間接的に３つの線間電圧、線電流を得、しかる
後、この３つの線間電圧、線電流から対称座標法
によつて正相の線間電圧、正相の線電流を求め、
かつ正相の線間電圧を１／√３倍すると共にその
位相をπ／６（rad）遅らせて仮想の相電圧を算
出し、この仮想の相電圧と前記正相の線電流とか
らリアクタンスを演算して短絡点標定を行なうよ
うにしたことを要旨としている。 この本発明方法によれば、平衡短絡のみなら
ず、正確な中性点電位を求められない不平衡短絡
であつても極めて高精度に短絡点の標定が行なえ
るのであるが、現在のところ何故高精度に短絡点
標定が行なえるかを理論的に明確に解明すること
は困難である。しかし、実施例の後に記した種々
の実験により本発明方法の正確さが確認されてい
る。 次に本発明方法の実施例を図面に基づき説明す
る。第１図は本発明方法を実施する装置を示し、
Ｒ，Ｓ，Ｔは三相高圧配電線、Ｐは短絡点、PT
１，PT２はこの配電線の送電側に設けられた計
器用変圧器、CT１，CT２は計器用変流器であ
る。変圧器PT１，PT２は三相高圧電線路の線間
電圧を分圧して出力する。変流器CT１，CT２は
線電流を分流して出力する。図示例においては変
圧器、変流器とも２個づつ用い、２つの線間電圧
V〓RS，V〓ST、線電流I〓R，I〓Sを取出している。短絡
点
Ｐを標定するための演算には全線間電圧、全線電
流が必要であるが、このように２つの線間電圧、
線電流しか取り出さないのは、残りの線間電圧、
線電流はベクトル的な演算によつて求めることが
できるからである。しかし、変圧器、変流器を３
台用いることによつて直接全線間電圧、全線電流
を取出すようにしてもよいことは勿論である。 PT３，PT４，CT３，CT４は上記PT１，PS
２，CT１，CT２によつて取出した線間電圧、線
電流を更に分圧、分流する変圧器、変流器であ
る。IFはインターフエイス回路、ADCはこのイ
ンターフエイス回路Ｉ，Ｆを通つて加えられる線
間電圧の分圧値、線電流の分流値をデイジタル変
換するＡ／Ｄ変換器、CPUは、Ａ／Ｄ変換器か
らのデイジタル信号に基づき線路のリアクタンス
を演算によつて求めるコンピユータである。この
コンピユータの演算は第２図に示すフローチヤー
トに従つてなされる。即ち、先ず、Ａ／Ｄ変換器
から線間電圧V〓RS，V〓ST、線電流I〓R，I〓Sに相当す
る
信号が加えられると、それらのデータを整理する
と共に、それらのデータから残りの線間電圧
V〓TR、線電流I〓Tを求める。この演算は V〓TR＝−（V〓RS＋V〓ST）、 I〓T＝−（I〓R＋I〓S） というベクトル計算によつてなされる。次に上記
全線間電圧V〓RS，V〓ST，V〓TRから対象座標法によつ
て正相の線間電圧V〓1を求め、続いて全線電流I〓R，
I〓S，I〓Tから同様にして正相の線電流I〓1を求める。
この演算は次の式に基づいてなされる。 V〓1＝１／３（V〓RS＋aV〓ST＋a2V〓TR） ……(1) I〓1＝１／３（I〓R＋aI〓S＋a2I〓T） ……(2) 次いで、前記正相の線間電圧V〓1から仮想の中
性点を設定し、仮想の相電圧E〓1を求める。この
演算は次式に基いてなされる。 E〓＝１／√３V〓1〓-j30 ……(3) ここでE〓1を仮想の相電圧といつたのは、正相
の線間電圧V〓1をもとにして中性点を仮に定めそ
の線間電圧V〓1を相電圧を求める式である(3)式に
代入しているからである。第３図に、E〓1とV〓1と
のベクトル関係、及び記述した線間電圧、線電流
のベクトル関係を示す。 最後に、この仮想の相電圧E〓1と前記正相の線
電流I〓1とによつてリアクタンスＸが次式によつて
算出される Ｘ＝E〓1×I〓1／｜I1｜2＝E1・I1・simθ／I1 2
……(4) ここでθは第３図に示すようにE〓1とI〓1との相差
角である。かくして演算されたリアクタンスＸは
データとして格納されると共に、表示回路Ｄでデ
イジタル表示され、また表示信号として外部に送
出される。この表示されたリアクタンスを単位長
当りの線路のリアクタンスで除せば、送電側から
短絡地点Ｐまでの距離ｌがわかる、即ち、短絡点
の標定が行なえる。 ところで、記述したように上記演算によつて高
制度に短絡点標定を行なえるという理論的照明は
十分になされていない。ただ、いえることは、線
間電圧、線電流から正相の線間電圧V〓1、正相の
線電流I〓1を求めることによつて不平衡短絡を起し
た場合であつても平衡短絡の場合と等価な線間電
圧、線電流に変換している。そして正相の線間電
圧V〓1から仮想の中性点を設定し、仮想の相電圧
E〓1を求めることによつて一相の相電圧に変換し
ているので、以後のリアクタンスを求める計算は
単相回路と等価な回路によつて行なわれている。
このため、簡単な演算手法で、不平衡短絡か平衡
短絡かを問わず高精度に短絡点標定が行なえると
考えられる。 次に本発明方法の高精度さを裏付ける各種の実
験例を記す。 ＜(1) 平衡短絡試験＞ 三相高圧配電線そのものを用いて試験すること
は実際上極めて困難なため、第４図に示すような
模擬回路を構成した。この模擬回路においては、
線路単位長当りの抵抗、インダクタンスに相当す
る集中抵抗Ｒ、集中インダクタンスＬを用いた。
それらの値及び線間電圧、周波数等は下表の通り
である。尚、下表において標準指示欄のカツコの
数字内はＲ，Ｓ，Ｔ相に挿入した標準リアクタン
スの平均値で、標準指示の値はこの平均値を表示
乗率で割つた値である。標定値の欄は本発明方法
によつて標定した値を示す。従つてこの標定値が
標準指示と近い程精度が高いこととなる。
平衡短絡を問わず、三相全部が短絡した場合にそ
の短絡点を標定する方法に関する。 一般に単相線路において、短絡事故が起つた場
合には送電側から短絡点をみたインピーダンスの
うちリアクタンス分を測定することによつて短絡
点までの距離を知ることができる。これは、送電
側から短絡事故点までの線路長をｌ（ｍ）、線路の
一相の単位長当りのインピーダンスをZ〓＝Ｒ＋
jwL、事故点の短絡抵抗をRgとすると、送電側
から短絡点をみたインピーダンスＺが、 Z〓＝Z〓o・ｌ＋Rg＝Ｒ・ｌ＋Rg＋jwL・ｌ で表わされるから、Rgの大きさに関与しないリ
アクタンス分jwL・ｌを測定すれば単位長当りの
リアクタンス分（既知量）を除すことによつて短
絡点までの距離ｌがRgの大きさの如何に拘らず
求められるという理由による。 ところで三相高圧配電線の短絡点を標定する場
合にも原理的には上記単相短絡点標定法の考え方
を用いればよいが、三相の二線が金属接触し、こ
の二線と他の一線間がアーク放電によつて短絡す
るというような不平衡短絡を起した場合には、上
記単相短絡点標定法の考え方では正確な短絡点の
標定を行なえないという欠点がある。というの
は、三相高圧配電線において、不平衡短絡した場
合に、正確な標定を行なおうとすれば、短絡点の
中性点電位を求める必要があるが、故障状況（不
平衡短絡の状態）がわからねば正確な中性点電位
を求めることができないからである。 一方、現在三相高圧配電線の短絡点標定装置と
して特公昭53−4213号公報に示された技術があ
る。この技術は三相の各相の電流が零になつた瞬
時における各相の線間電圧を検出し、その３つの
電圧のうち最小の電圧値から当該２線間のリアク
タンス分を算出し、短絡点を標定する方法であ
る。しかるに、この方法は三相のうち二相が短絡
した場合、及び平衡短絡した場合しか適用できな
いものである。 本発明はこのような点にあつて、三相高圧配電
線の全線が短絡した場合、それが平衡、不平衡短
絡であるかどうかを問わず、極めて高精度に短絡
点の標定が行なえる標定方法を提供するものであ
る。 而して、本発明の方法は、三相高圧配電線の送
電側に少なくとも二つの線間電圧を分圧して取出
す計器用変圧器と、少なくとも二つの線電流を分
流して取出す計器用変流器とを設け、これら変圧
器、変流器から直接或いは演算することによつて
間接的に３つの線間電圧、線電流を得、しかる
後、この３つの線間電圧、線電流から対称座標法
によつて正相の線間電圧、正相の線電流を求め、
かつ正相の線間電圧を１／√３倍すると共にその
位相をπ／６（rad）遅らせて仮想の相電圧を算
出し、この仮想の相電圧と前記正相の線電流とか
らリアクタンスを演算して短絡点標定を行なうよ
うにしたことを要旨としている。 この本発明方法によれば、平衡短絡のみなら
ず、正確な中性点電位を求められない不平衡短絡
であつても極めて高精度に短絡点の標定が行なえ
るのであるが、現在のところ何故高精度に短絡点
標定が行なえるかを理論的に明確に解明すること
は困難である。しかし、実施例の後に記した種々
の実験により本発明方法の正確さが確認されてい
る。 次に本発明方法の実施例を図面に基づき説明す
る。第１図は本発明方法を実施する装置を示し、
Ｒ，Ｓ，Ｔは三相高圧配電線、Ｐは短絡点、PT
１，PT２はこの配電線の送電側に設けられた計
器用変圧器、CT１，CT２は計器用変流器であ
る。変圧器PT１，PT２は三相高圧電線路の線間
電圧を分圧して出力する。変流器CT１，CT２は
線電流を分流して出力する。図示例においては変
圧器、変流器とも２個づつ用い、２つの線間電圧
V〓RS，V〓ST、線電流I〓R，I〓Sを取出している。短絡
点
Ｐを標定するための演算には全線間電圧、全線電
流が必要であるが、このように２つの線間電圧、
線電流しか取り出さないのは、残りの線間電圧、
線電流はベクトル的な演算によつて求めることが
できるからである。しかし、変圧器、変流器を３
台用いることによつて直接全線間電圧、全線電流
を取出すようにしてもよいことは勿論である。 PT３，PT４，CT３，CT４は上記PT１，PS
２，CT１，CT２によつて取出した線間電圧、線
電流を更に分圧、分流する変圧器、変流器であ
る。IFはインターフエイス回路、ADCはこのイ
ンターフエイス回路Ｉ，Ｆを通つて加えられる線
間電圧の分圧値、線電流の分流値をデイジタル変
換するＡ／Ｄ変換器、CPUは、Ａ／Ｄ変換器か
らのデイジタル信号に基づき線路のリアクタンス
を演算によつて求めるコンピユータである。この
コンピユータの演算は第２図に示すフローチヤー
トに従つてなされる。即ち、先ず、Ａ／Ｄ変換器
から線間電圧V〓RS，V〓ST、線電流I〓R，I〓Sに相当す
る
信号が加えられると、それらのデータを整理する
と共に、それらのデータから残りの線間電圧
V〓TR、線電流I〓Tを求める。この演算は V〓TR＝−（V〓RS＋V〓ST）、 I〓T＝−（I〓R＋I〓S） というベクトル計算によつてなされる。次に上記
全線間電圧V〓RS，V〓ST，V〓TRから対象座標法によつ
て正相の線間電圧V〓1を求め、続いて全線電流I〓R，
I〓S，I〓Tから同様にして正相の線電流I〓1を求める。
この演算は次の式に基づいてなされる。 V〓1＝１／３（V〓RS＋aV〓ST＋a2V〓TR） ……(1) I〓1＝１／３（I〓R＋aI〓S＋a2I〓T） ……(2) 次いで、前記正相の線間電圧V〓1から仮想の中
性点を設定し、仮想の相電圧E〓1を求める。この
演算は次式に基いてなされる。 E〓＝１／√３V〓1〓-j30 ……(3) ここでE〓1を仮想の相電圧といつたのは、正相
の線間電圧V〓1をもとにして中性点を仮に定めそ
の線間電圧V〓1を相電圧を求める式である(3)式に
代入しているからである。第３図に、E〓1とV〓1と
のベクトル関係、及び記述した線間電圧、線電流
のベクトル関係を示す。 最後に、この仮想の相電圧E〓1と前記正相の線
電流I〓1とによつてリアクタンスＸが次式によつて
算出される Ｘ＝E〓1×I〓1／｜I1｜2＝E1・I1・simθ／I1 2
……(4) ここでθは第３図に示すようにE〓1とI〓1との相差
角である。かくして演算されたリアクタンスＸは
データとして格納されると共に、表示回路Ｄでデ
イジタル表示され、また表示信号として外部に送
出される。この表示されたリアクタンスを単位長
当りの線路のリアクタンスで除せば、送電側から
短絡地点Ｐまでの距離ｌがわかる、即ち、短絡点
の標定が行なえる。 ところで、記述したように上記演算によつて高
制度に短絡点標定を行なえるという理論的照明は
十分になされていない。ただ、いえることは、線
間電圧、線電流から正相の線間電圧V〓1、正相の
線電流I〓1を求めることによつて不平衡短絡を起し
た場合であつても平衡短絡の場合と等価な線間電
圧、線電流に変換している。そして正相の線間電
圧V〓1から仮想の中性点を設定し、仮想の相電圧
E〓1を求めることによつて一相の相電圧に変換し
ているので、以後のリアクタンスを求める計算は
単相回路と等価な回路によつて行なわれている。
このため、簡単な演算手法で、不平衡短絡か平衡
短絡かを問わず高精度に短絡点標定が行なえると
考えられる。 次に本発明方法の高精度さを裏付ける各種の実
験例を記す。 ＜(1) 平衡短絡試験＞ 三相高圧配電線そのものを用いて試験すること
は実際上極めて困難なため、第４図に示すような
模擬回路を構成した。この模擬回路においては、
線路単位長当りの抵抗、インダクタンスに相当す
る集中抵抗Ｒ、集中インダクタンスＬを用いた。
それらの値及び線間電圧、周波数等は下表の通り
である。尚、下表において標準指示欄のカツコの
数字内はＲ，Ｓ，Ｔ相に挿入した標準リアクタン
スの平均値で、標準指示の値はこの平均値を表示
乗率で割つた値である。標定値の欄は本発明方法
によつて標定した値を示す。従つてこの標定値が
標準指示と近い程精度が高いこととなる。
【表】
【表】
＜(2) 不平衡短絡試験１＞
試験回路は第４図と同じであるが、配電線の線
路定数及び短絡抵抗を第５図に示すように設定し
た場合において試験した。短絡抵抗2Ωは、線間
電圧6600V、電源の％インピーダンス10％
（1000KVA）を想定した場合、約600Vのアーク
ドロツプに相当する。
路定数及び短絡抵抗を第５図に示すように設定し
た場合において試験した。短絡抵抗2Ωは、線間
電圧6600V、電源の％インピーダンス10％
（1000KVA）を想定した場合、約600Vのアーク
ドロツプに相当する。
【表】
＜(3) 不平衡短絡試験２＞
第５図に示す回路にかえて、第６図に示す回路
を用いて行なつた。第５図の場合と同じ条件の下
でγ＝2Ωは約1200Vのアークドロツプに相当す
る。
を用いて行なつた。第５図の場合と同じ条件の下
でγ＝2Ωは約1200Vのアークドロツプに相当す
る。
【表】
＜(4) 短絡点標定のシユミレーシヨン＞
第７図に示す回路において、ER，ES，ET，Za，
Zb，zc，Z2，Z2，Z3の各値をコンピユータに入力
して、該コンピユータにてVRS，VST，VTR，IR，
IS，ITを算出させると共に、これらの値に基づき
本発明方法による演算を行わせてリアクタンスＸ
を求めた。ここで、Za，Zb，Zcは送電側の変圧器
のインピーダンス、Z1，Z2，Z3は各線路のインピ
ーダンスと短絡抵抗Rgとの合成インピーダンス
である。平衡短絡の場合はZ1＝Z2＝Z3である。
尚、入力データとして、ER＝3810V∠０、ES＝
3810V∠240゜、ET＝3810V∠120゜、Za＝Zb＝Zc＝
０＋j4.4Ωは全てのシユミレーシヨンとも共通し
た。又、下表のリアクタンスＸ欄は本発明方法を
コンピユータによつて演算させて求めた値を記載
している。
Zb，zc，Z2，Z2，Z3の各値をコンピユータに入力
して、該コンピユータにてVRS，VST，VTR，IR，
IS，ITを算出させると共に、これらの値に基づき
本発明方法による演算を行わせてリアクタンスＸ
を求めた。ここで、Za，Zb，Zcは送電側の変圧器
のインピーダンス、Z1，Z2，Z3は各線路のインピ
ーダンスと短絡抵抗Rgとの合成インピーダンス
である。平衡短絡の場合はZ1＝Z2＝Z3である。
尚、入力データとして、ER＝3810V∠０、ES＝
3810V∠240゜、ET＝3810V∠120゜、Za＝Zb＝Zc＝
０＋j4.4Ωは全てのシユミレーシヨンとも共通し
た。又、下表のリアクタンスＸ欄は本発明方法を
コンピユータによつて演算させて求めた値を記載
している。
【表】
【表】
上記表中の結果から、本発明は、標定誤差が
0.5％以内という極めて高精度な三相高圧配電線
の短絡点標定が行なえることが裏付けられた。
0.5％以内という極めて高精度な三相高圧配電線
の短絡点標定が行なえることが裏付けられた。
第１図は本発明方法を実施する一例としての装
置を示す図、第２図は第１図中のコンピユータの
フローチヤート図、第３図は本発明方法の演算過
程を示すベクトル図、第４図は本発明方法の性能
試験に用いた模擬回路を示す図、第５図、第６図
は第４図の回路中の配電線を異なつた条件にした
回路を示す図、第７図は短絡点標定のシユミレー
シヨンに用いた回路図である。 Ｒ，Ｓ，Ｔ……高圧配電線、PT1，PT2……計
器用変圧器、CT1，CT2……計器用変流器、Ｐ…
…短絡点。
置を示す図、第２図は第１図中のコンピユータの
フローチヤート図、第３図は本発明方法の演算過
程を示すベクトル図、第４図は本発明方法の性能
試験に用いた模擬回路を示す図、第５図、第６図
は第４図の回路中の配電線を異なつた条件にした
回路を示す図、第７図は短絡点標定のシユミレー
シヨンに用いた回路図である。 Ｒ，Ｓ，Ｔ……高圧配電線、PT1，PT2……計
器用変圧器、CT1，CT2……計器用変流器、Ｐ…
…短絡点。
Claims (1)
- １ 三相高圧配電線の送電側に少なくとも二つの
線間電圧を分圧して取出す計器用変圧器と、少な
くとも二つの線電流を分流して取出す計器用変流
器とを設け、これら変圧器、変流器から直接或い
は演算することによつて間接的に３つの線間電
圧、線電流を得、しかる後、この３つの線間電
圧、線電流から対称座標法によつて正相の線間電
圧、正相の線電流を求め、かつ正相電圧を１／√
３倍すると共にその位相をπ／６（rad）遅らせ
て仮想の相電圧を算出し、この仮想の相電圧と前
記正相の線電流とからリアクタンスを算出して短
絡点標定を行なうようにしたことを特徴とする三
相高圧配電線の短絡点標定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10624283A JPS59230175A (ja) | 1983-06-11 | 1983-06-11 | 三相高圧配電線の短絡点標定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10624283A JPS59230175A (ja) | 1983-06-11 | 1983-06-11 | 三相高圧配電線の短絡点標定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59230175A JPS59230175A (ja) | 1984-12-24 |
| JPH0552469B2 true JPH0552469B2 (ja) | 1993-08-05 |
Family
ID=14428643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10624283A Granted JPS59230175A (ja) | 1983-06-11 | 1983-06-11 | 三相高圧配電線の短絡点標定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59230175A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2637074B2 (ja) * | 1986-02-27 | 1997-08-06 | 株式会社東芝 | 送電線故障点標定方法およびその装置 |
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| JPS4946175A (ja) * | 1972-08-31 | 1974-05-02 |
-
1983
- 1983-06-11 JP JP10624283A patent/JPS59230175A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4946175A (ja) * | 1972-08-31 | 1974-05-02 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59230175A (ja) | 1984-12-24 |
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