JPH0573183B2

JPH0573183B2 -

Info

Publication number: JPH0573183B2
Application number: JP7265887A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Narita; Mitsuo Saito
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd; Fuji Facom Corp
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd; Fuji Facom Corp
Priority date: 1987-03-26
Filing date: 1987-03-26
Publication date: 1993-10-13
Also published as: JPS63238472A

Description

【発明の詳細な説明】【発明の属する技術分野】

本発明は４端子以上の多端子の送電系統におい
て電力供給信頼度確保のために、送電線に発生し
た故障位置を送電線各端において検出された故障
後の各相の電圧量、電流量をもとに標定すること
で故障復旧の迅速化を図つた故障点標定方式に関
する。

【従来技術とその問題点】

第７図に示すように、例えば４つの電気所Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄが各端子にある系統において故障が発
生した場合、Ａ端子、Ｂ端子、Ｃ端子またはＤ端
子から故障点Ｆまでの距離を知ることは、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。このために、従来より
サージ受信方式、パルスレーダ方式の他に特殊な
装置を必要としないものとして、系統の故障時の
電圧、電流を用いてインピーダンスを計測し、故
障点を求める方式がある。今、故障時の状態として第８図に示すものを想
定すると、故障点Ｆにはアーク等による故障点抵
抗R_Fが存在する。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を示し
ている。第８図では故障点Ｆには各端子Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄから流入する故障電流I^A，I^B，I^C，I^Dが流
れることになる。ここで、Ａ端子における電圧、
電流の関係を式で表わせば、 V^A＝Z_A・I^A＋R_F（I^A＋I^B＋I^C＋I^D） ……(1) となる。但し、Z_AはＡ端子から故障点Ｆまでの
インピーダンスを示している。この(1)式よりＡ端
子からみた故障時の系統インピーダンスＺは、Ｚ＝V^A／I^A＝Z_A＋R_F（１＋I^B＋I^C＋I^D／I^A） ……(2) となりインピーダンスZ_A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。 R_F（１＋I^B＋I^C＋I^D／I^A）が純抵抗分であれば故障点抵抗R_Fのリアクタンス分のみを分離すること
により故障点Ｆ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，I^Dが含まれるためＢ端子、Ｃ端子、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じることになる。実際の場
合にはI^A，I^B，I^C，I^D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。上記(2)式の第２項のような誤差を生じない方式
として特開昭58−208675号公報が提案されてい
る。この方式は第７図に示すようにＡ端子、Ｂ端
子、Ｃ端子、Ｄ端子に端末装置Ａ１，Ｂ１，Ｃ
１，Ｄ１を設け、この端末装置Ａ１，Ｂ１，Ｃ
１，Ｄ１で測定した電圧量、電流量をデータとし
て中央装置Ｅに伝送し、中央装置Ｅにおいて各端
子からのデータを用いて所定の標定演算式により
ベクトル演算にて故障点位置を標定するものであ
る。しかし、この方式は対称座標法により標定演
算式を得ているため、各相が同一条件であること
を前提としている。ところが、実際の送電系統で
は各相が同一条件であることはありえないため、
実際の送電系統に適用する場合に高い標定精度が
要求されると不充分な場合がある。

【発明の目的】

本発明は以上に鑑み、前述の(2)式における第２
項のような誤差を生じない計測方式による故障点
標定方式を更に標定精度を上げ、かつ標定演算式
のパラメータを変えることで故障種別、故障相に
より標定演算式を変えることなく標定を行えるよ
うにした多端子送電系統における故障点標定方式
を提供することを目的とする。

【発明の要点】

本発明の要点は、４端子以上の多端子よりなる
送電系統において、各端子に設置した端末装置に
より各端子の電圧、電流をサンプリングし、各端
末装置でサンプリングされた電圧データ、電流デ
ータを１個所に収集して各電圧データ、電流デー
タの同期をとつたのち、各端子の電流データに基
づいて各端子から故障点までの送電系統の単位長
さ当たりの電圧降下分をそれぞれ求め、これらの
電圧降下分と、各電圧データと、各端子と分岐間
の距離および分岐と分岐間の距離とを用いて故障
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発生したかを判別し、故障が
発生したと判別された区間が端子と分岐により区
分された区間である場合には、該故障区間の端子
（または分岐）から故障点までの送電系統の単位
長さ当たりの電圧降下分と該故障区間距離との積
算値に故障区間の端子から分岐（または分岐から
端子）までの電圧差を加算した値を該故障区間の
端子と分岐（または２つの分岐）から故障点まで
の送電系統の単位長さ当たりの各電圧降下分の加
算値で除算した値に基づいて該故障区間の端子
（または分岐）から故障点までの距離を、また故
障が発生したと判別された区間が２つの分岐によ
り区分された区間である場合には、該故障区間の
一方の分岐から故障点までの送電系統の単位長さ
当たりの電圧降下分と該故障区間距離との積算値
に故障区間の一方の分岐から他方の分岐までの電
圧差を加算した値を該故障区間の２つの分岐から
故障点までの送電系統の単位長さ当たりの各電圧
降下分の加算値で除算した値に基づいて該故障区
間の一方の分岐から故障点までの距離を、それぞ
れ算出するようにした点にある。

【発明の実施例】

第２図は４端子系１回線における非対称三相回
路の各相の単位長さ当たりの等価回路を示してお
り、Z_aa，Z_bb，Z_ccは単位長さ当たりの各相自己
インピーダンス、Z_ab，Z_bc，Z_caはab相間、bc相
間、ca相間の単位長さ当たりの回線内相互イン
ピーダンスを示している。ここで、Ａ端子、Ｂ端
子、Ｃ端子、Ｄ端子で計測されるａ，ｂ，ｃ相に
流れる電流をI_a ^A，I_b ^A，I_c ^A，I_a ^B，I_b ^B，I_c ^B，I_a ^c，I_b
^ｃ，I_c ^c，I_a ^D，I_b ^D，I_c ^Dとすると、各電流によるＡ端
子、Ｂ端子、Ｃ端子およびＤ端子から故障点まで
の各相の単位長さ当たりの各電圧降下分はそれぞ
れ次のように表わすことができる。 V_aa ^A＝Z_aaI_a ^A＋Z_abI_b ^A＋Z_caI_c ^A V_bb ^A＝Z_abI_a ^A＋Z_bbI_b ^A＋Z_bcI_c ^A V_cc ^A＝Z_caI_a ^A＋Z_bcI_b ^A＋Z_ccI_c ^A ……(3) V_aa ^B＝Z_aaI_a ^B＋Z_abI_b ^B＋Z_caI_c ^B V_bb ^B＝Z_abI_a ^B＋Z_bbI_b ^B＋Z_bcI_c ^B V_cc ^B＝Z_caI_a ^B＋Z_bcI_b ^B＋Z_ccI_c ^B ……(4) V_aa ^C＝Z_aaI_a ^C＋Z_abI_b ^C＋Z_caI_c ^C V_bb ^C＝Z_abI_a ^C＋Z_bbI_b ^C＋Z_bcI_c ^C V_cc ^C＝Z_caI_a ^C＋Z_bcI_b ^C＋Z_ccI_c ^C ……(5) V_aa ^D＝Z_aaI_a ^D＋Z_abI_b ^D＋Z_caI_c ^D V_bb ^D＝Z_abI_a ^D＋Z_bbI_b ^D＋Z_bcI_c ^D V_cc ^D＝Z_caI_a ^D＋Z_bcI_b ^D＋Z_ccI_c ^D ……(6) ここで、ａ相１線地絡故障を想定し、故障点抵
抗をR_Fとすると、その時の等価回路図は第１図
に示すようになる。但し、Ａ端子〜分岐Ｐ間の距
離ををL^AP、Ｂ端子〜分岐Ｑ間の距離をL^BQ、Ｃ端
子〜分岐Ｐ間の距離をL^CP、Ｄ端子〜分岐Ｑ間の
距離をL^DQ、分岐Ｐ〜分岐Ｑ間の距離をL^PQとし、
故障点はＡ端子と分岐Ｐとの間であり、Ａ端子よ
りαL^APの距離（但し０＜α＜１）としている。
したがつて、故障点ＦとＡ端子、分岐Ｐまでの距
離αL^AP，（１−α）L^APはＡ端子、分岐Ｐから故
障Ｆ点までの電圧降下分を単位長さ当たりの電圧
降下分によつて除算することにより求めることが
できる。ここで、分岐Ｐの電位V_a ^PはＢ端子、Ｃ
端子もしくはＤ端子から分岐Ｐまでの電圧降下を
考えることで求めることができる。故障点Ｆにお
けるａ相電圧V_a ^Fは故障点抵抗R_Fにより V_a ^F＝R_F（I_a ^A＋I_a ^B＋I_a ^C＋I_a ^D）となるので、Ａ端
子を測定点とすると、 V_a ^A−αL^APV_aa ^A＝V_a ^F＝R_F（I_a ^A＋I_a ^B＋I_a ^C＋I_a ^D）…
…(7) 分岐Ｐを測定点とすると、 V_a ^P−（１−α）L^APV_aa ^P＝V_a ^F＝R_F（I_a ^A＋I_a ^B＋I_a ^C＋
I_a ^D）……(8) が成立する。但し、 V_a ^P＝V_a ^B−L^BQV_aa ^B−L^PQ（V_aa ^B＋V_aa ^D）＝V_a ^C−L^CPV_aa ^C ＝V_a ^D−L^DQV_aa ^D−L^PQ（V_aa ^B＋V_aa ^D） V_aa ^P＝V_aa ^B＋V_aa ^C＋V_aa ^D である。ここで、故障点抵抗R_F＝０の場合には(7)，(8)
式の右辺が“０”となるので、Ａ端子、分岐Ｐか
ら故障点Ｆまでの距離αL^AP，（１−α）L^APの標
定演算式はそれぞれ次式のように表わすことがで
きる。 αL^AP＝V_a ^A／V_aa ^A ……(9) （１−α）L^AP＝V_a ^P／V_aa ^P ……(10) これに対して故障点抵抗R_Fが存在するときに
は、この抵抗R_Fは測定でできないため、(7)，(8)
式を用いてR_Fを消去することでＡ端子、分岐Ｐ
から故障点Ｆまでの距離αL^AP，（１−α）L^APの
標定演算式を求めると、それぞれ次式のように表
わすことができる。 αL^AP＝V_a ^A−V_a ^P＋L^APV_aa ^P／V_aa ^A＋V_aa ^P ＝V_a ^A−V_a ^B＋L^BQV_aa ^B＋L^PQ（V_aa ^B＋V_aa ^D／V_aa ^A＋V_a
a ^B＋V_aa ^C＋V_aa ^D＋L^AP（V_aa ^B＋V_aa ^C＋V_aa ^D）／V_aa ^A＋V_aa ^B＋V_aa ^C＋V_aa ^D ＝V_a ^A−V_a ^C＋L^CPV_aa ^C＋L^AP（V_aa ^B＋V_aa ^C＋V_aa ^D）／
V_aa ^A＋V_aa ^B＋V_aa ^C＋V_aa ^D ＝V_a ^A−V_a ^D＋L^DQV_aa ^D＋L^PQ（V_aa ^B＋V_aa ^D）／V_aa ^A＋
V_aa ^B＋V_aa ^C＋V_aa ^D＋L^AP（V_aa ^B＋V_aa ^C＋V_aa ^D／V_aa ^A＋V_aa ^B＋V_aa ^C＋V_aa ^D……(11) （１−α）L^AP＝V_a ^P−V_a ^A＋L^APV_aa ^A／V_aa ^A＋V_aa ^P ＝V_a ^B−L^BQV_aa ^B−L^PQ（V_aa ^B＋V_aa ^D−V_a ^A＋L^APV_aa ^A
／V_aa ^A＋V_aa ^B＋V_aa ^C＋V_aa ^D ＝（V_a ^C−L^CPV_aa ^C）＋V_a ^A＋L^APV_aa ^A／V_aa ^A＋V_aa ^B＋
V_aa ^C＋V_aa ^D ＝V_a ^D−L^DQV_aa ^D−L^PQ（V_aa ^B＋V_aa ^D）−V_a ^A＋L^AP）V
_aa ^A／V_aa ^A＋V_aa ^B＋V_aa ^C＋V_aa ^D……(12) (9)〜(12)式に用いられている各値は、Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ端子で測定された電圧、電流値あるいはこ
れらから求めることのできる値であるので、Ａ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ端子で測定された電圧、電流値を１カ
所に集めて同期をとつて使用することにより故障
点の標定を行なうことができる。ｂ相、ｃ相の１線地絡故障の場合も同様にして
標定演算式を求めることができる。故障点抵抗
R_Fが存在する場合のｂ相１線地絡故障時のＡ端
子および分岐Ｐから故障点Ｆまでの距離αL^AP，
（１−α）L^APの標定演算式は次式のように表わす
ことができる。 αL^AP＝V_b ^A−V_b ^B＋L^BQV_bb ^B＋L^PQ（V_bb ^B＋V_bb ^D）／V_bb ^A＋V_bb ^B＋V_bb ^C＋V_bb ^D＋L^AP（V_bb ^B＋V_bb ^C＋V_bb ^D）／V_bb ^A＋V_bb ^B＋V_bb ^C＋V_bb ^D ＝V_b ^A−V_b ^C＋L^CPV_bb ^C＋L^AP（V_bb ^B＋V_bb ^C＋V_bb ^D）／
V_bb ^A＋V_bb ^B＋V_bb ^C＋V_bb ^D ＝V_b ^A−V_b ^D＋L^DQV_bb ^D＋L^PQ（V_bb ^B＋V_bb ^D）／V_bb ^A＋
V_bb ^B＋V_bb ^C＋V_bb ^D＋L^AP（V_bb ^B＋V_bb ^C＋V_bb ^D）／V_bb ^A＋V
_bb ^B＋V_bb ^C＋V_bb ^D……(13) （１−α）L^AP＝V_b ^B−L^BQV_bb ^B−L^PQ（V_bb ^B＋V_bb ^D）−
V_b ^A＋L^APV_bb ^A／V_bb ^A＋V_bb ^B＋V_bb ^C＋V_bb ^D ＝（V_b ^C−L^CPV_bb ^C）−V_b ^A＋L^APV_bb ^A／V_bb ^A＋V_bb ^B＋
V_bb ^C＋V_bb ^D ＝V_b ^D−L^DQV_bb ^D−L^PQ（V_bb ^B＋V_bb ^D）−V_b ^A＋L^APV_bb ^A／V_bb ^A＋V_bb ^B＋V_bb ^C＋V_bb ^D……(14) 同様にして、故障点抵抗R_Fが存在する場合の
ｃ相１線地絡故障時のＡ端子および分岐Ｐから故
障点Ｆまでの距離αL^AP，（１−α）L^APの標定演
算式は次式のように表わすことができる。 αL^AP＝V_c ^A−V_c ^B＋L^BQV_cc ^B＋L^PQ（V_cc ^B＋V_cc ^D）／V_cc ^A＋V_cc ^B＋V_cc ^C＋V_cc ^D＋L^AP（V_cc ^B＋V_cc ^C＋V_cc ^D）／V_cc ^A＋V_cc ^B＋V_cc ^C＋V_cc ^D ＝V_c ^A−V_c ^C＋L^CPV_cc ^C＋L^AP（V_cc ^B＋V_cc ^C＋V_cc ^D）／
V_cc ^A＋V_cc ^B＋V_cc ^C＋V_cc ^D ＝V_c ^A−V_c ^D＋L^DQV_cc ^D＋L^PQ（V_cc ^B＋V_cc ^D）／V_cc ^A＋
V_cc ^B＋V_cc ^C＋V_cc ^D＋L^AP（V_cc ^B＋V_cc ^C＋V_cc ^D）／V_cc ^A＋V
_cc ^B＋V_cc ^C＋V_cc ^D……(15) （１−α）L^AP＝V_c ^B−L^BQV_cc ^B−L^PQ（V_cc ^B＋V_cc ^D）−
V_c ^A＋L^APV_cc ^A／V_cc ^A＋V_cc ^B＋V_cc ^C＋V_cc ^D ＝（V_c ^C−L^CPV_cc ^C）−V_c ^A＋L^APV_bb ^A／V_cc ^A＋V_cc ^B＋
V_cc ^C＋V_cc ^D ＝V_c ^D−L^DQV_cc ^D−L^PQ（V_cc ^B＋V_cc ^D）−V_c ^A＋L^APV_cc ^A／V_cc ^A＋V_cc ^B＋V_cc ^C＋V_cc ^D……(16) このように各標定式(11)〜(16)の形は同形であり、
パラメータを変えるだけで各相の故障点の標定を
行なうことができる。同様にしてＢ端子〜分岐
Ｑ，Ｃ端子〜分岐Ｐ，Ｄ端子〜分岐Ｑまでの故障
の標定式も表わすことができる。また、分岐Ｐ〜分岐Ｑ間の故障についても同様
にして分岐Ｐから故障点までの距離αL^PQ，分岐
Ｑから故障点までの距離（１−α）L^PQについて
以下の標定式を得ることができる。但し、ａ相１
線地絡故障を想定し、分岐Ｐの電位V_a ^P＝V_a ^A−
L^APV_aa ^A＝V_a ^C−L^CPV_aa ^C、分岐Ｐから故障点まで
の単位長さ当たりの電圧降下分V_aa ^P＝V_aa ^A＋V_aa
^Ｃ、また分岐Ｑの電位V_a ^Q＝V_a ^B−L^BQV_aa ^B＝V_a ^D−
L^DQV_aa ^D、分岐Ｐから故障点までの単位長さ当た
りの電圧降下分V_aa ^Q＝V_aa ^B＋V_aa ^Dとしている。こ
こで、距離αL^PQ、（１−α）L^PQはV_a ^AとV_a ^Bを用
いて次式のように表わすことができる。 αL^PQ＝V_a ^P−V_a ^Q＋L^PQV_aa ^Q／V_aa ^P＋V_aa ^Q＝（V_a ^A−L^APV_aa ^A）−（V_a ^B−L^BQV_aa ^B）＋L^PQ（V_aa ^B＋V_aa ^D）V_aa ^A＋V
_aa ^B＋V_aa ^C
＋V_aa ^D ……(17) （１−α）L^PQ＝V_a ^Q−V_a ^P＋L^PQV_aa ^P／V_aa ^P＋V_aa ^Q ＝（V_a ^B−L^BQV_aa ^B）−（V_a ^A−L^APV_aa ^A）＋L^PQ（V_aa ^A＋V_aa ^C）V_aa ^A＋V_aa ^B＋V_aa ^C＋V_aa ^D……(20) 他相の標定式についても同様に表わすことがで
きる。ｂ相については、 αL^PQ＝V_b ^P−V_b ^Q＋L^PQV_bb ^Q／V_bb ^P＋V_bb ^Q ＝（V_b ^A−L^APV_bb ^A）−（V_b ^B−L^BQV_bb ^B）＋L^PQ（V_bb ^B＋V_bb ^D）V_bb ^A＋V_bb ^B＋V_bb ^C＋V_bb ^D……(19) （１−α）L^PQ＝V_b ^Q−V_b ^P＋L^PQV_bb ^P／V_bb ^P＋V_bb ^Q ＝（V_b ^B−L^BQV_bb ^B）−（V_b ^A−L^APV_bb ^A）＋L^PQ（V_bb ^A＋V_bb ^C）V_bb ^A＋V_bb ^B＋V_bb ^C＋V_bb ^D……(20) 同様に、ｃ相については、 αL^PQ＝V_c ^P−V_c ^Q＋L^PQV_cc ^Q／V_cc ^P＋V_cc ^Q ＝（V_c ^A−L^APV_cc ^A）−（V_c ^B−L^BQV_cc ^B）＋L^PQ（V_cc ^B＋V_cc ^D）V_cc ^A＋V_cc ^B＋V_cc ^C＋V_cc ^D……(21) （１−α）L^PQ＝V_c ^Q−V_c ^P＋L^PQV_cc ^P／V_cc ^P＋V_cc ^Q ＝（V_c ^B−L^BQV_cc ^B）−（V_c ^A−L^APV_cc ^A）＋L^PQ（V_cc ^A＋V_cc ^C）V_cc ^A＋V_cc ^B＋V_cc ^C＋V_cc ^D……(22) となる。また上式をV_a ^C，V_a ^Dを用いて表わすこ
ともできる。３相短絡時には(11)，(13)，(15)，(17)，(19)，（21
）式
の標定値および(12)，(14)，(16)，(18)，(20)，（22）
式の
標定値がそれぞれ等しくなる。また、２線短絡や
２線地絡時には(11)，(13)，(15)，(17)，(19)，（21）
式お
よび(12)，(14)，(16)，(18)，(20)，（22）式のうちの
故障
相の２相の標定値が等しくなる。１線地絡時は故
障相の標定式を用いれば良い。つまり、故障種別
により異なつた標定式を用いる必要はなく故障相
の標定式を用いれば各種の故障が標定できる。３
相短絡または２線短絡、地絡の場合には故障相の
平均値を用いることもできる。以上に説明した標定式を適用するにあたつては
故障相を判定する必要があるが、故障相は各端子
で計測された電流の和を計算することにより容易
に知ることができる。例えば、ａ相１線地絡の場
合には、 I_a ^A＋I_a ^B＋I_a ^C＋I_a ^D≠０ I_b ^A＋I_b ^B＋I_b ^C＋I_b ^D＝０ I_c ^A＋I_c ^B＋I_c ^C＋I_c ^D＝０ ……(23) となり、健全相のｂ相，ｃ相の和は零となるが、
故障相のａ相は零とならないことにより故障相を
知ることができる。さらに、（23）式の条件に零
相電圧、零相電流の有無をみることで短絡、地絡
の区別をつけることができる。また、前述の標定式を適用するためには故障点
が各端子と分岐とで形成される区間のどこに存在
するかを知る必要がある。そこで、以下に故障点
が存在する区間の判別方法について２つの実施例
を説明する。

【区間判別方法−その１】第３図は４端子送電系統における故障発生状態
図を示しており、各区間の故障Ｆ１〜Ｆ５を考え
ると、以下の方式で区間判別を行う。Ａ端子〜分岐Ｐ〜Ｃ端子間（以下においては
AC間と呼ぶ）、Ｂ端子〜分岐Ｑ〜Ｄ端子（以下に
おいてはBD間と呼ぶ）について２端子と想定し
て２端子の場合の故障点標定式を適用してその演
算結果により故障区間を判別する。この２端子の
場合の故障点標定式は本願出願人が先に出願した
特願昭61−93070号「故障点標定方式」において
説明がなされているので、詳細な説明は省略する
が、ａ相故障に対する各区間の標定式は次のよう
に求めることができる。まず、AC間について考える。この場合、AC間
の距離をL^ACとすると、故障点Ｆにおけるａ相電
圧V_a ^Fは故障点抵抗R^FによりV_a ^F＝R^F（I_a ^A＋I_a ^B＋
I_a ^C＋I_a ^D）となるので、Ａ端子を測定点とすると、 V_a ^A−αL^ACV_aa ^A＝V_a ^F＝R_F（I_a ^A＋I_a ^B＋I_a ^C＋I_a ^D）……(24) Ｃ端子を測定点とすると、 V_a ^C−（１−α）L^ACV_aa ^C＝V_a ^F＝R_F（I_a ^A＋I_a ^B
＋I_a ^C＋I_a ^D）……(25) が成立する。ここで、故障点抵抗R_Fは測定でき
ないため、（24），（25）式を用いてR_Fを消去する
ことでＡ，Ｃ端子から故障点Ｆまでの距離αL^AC，
（１−α）L^ACの標定演算式を求めると、それぞれ
次式のように表わすことができる。 αL^AC＝V_a ^A−V_a ^C＋L^ACV_aa ^C／V_aa ^A＋V_aa ^C （１−α）L^AC＝V_a ^C−V_a ^A＋L^ACV_aa ^A／V_aa ^A＋V_aa ^C……(2
6) （26）式に用いられている各値は、Ａ，Ｃ端子
で測定された電圧、電流データあるいはこれらか
ら求めることのできる値であるので、Ａ，Ｃ端子
で測定された電圧、電流値を１カ所に集めて同期
をとつて使用することにより故障点の標定を行な
うことができる。 BD間の標定式はBD間の距離をL^BDとすると、
（26）式と同様に次のように表わすことができる。 αL^BD＝V_a ^B−V_a ^D＋L^BDV_aa ^D／V_aa ^B＋V_aa ^D （１−α）L^BD＝V_a ^D−V_a ^B＋L^BDV_aa ^B／V_aa ^B＋V_aa ^D……(2
7) 各区間について（26），（27）式により故障点標
定を行なつた場合に故障が存在する区間の判別を
次の条件により行なう。 (イ) Ａ端子と分岐Ｐとの間の故障判定条件（F1
故障）（26）式による標定結果がＡ端子と分岐Ｐと
の間の故障を示し、かつ（27）式による標定結
果が分岐Ｑの故障を示す。 (ロ) Ｃ端子と分岐Ｐとの間の故障判定条件（F2
故障）（26）式による標定結果がＣ端子と分岐Ｐと
の間の故障を示し、かつ（27）式による標定結
果が分岐Ｑの故障を示す。 (ハ) 分岐Ｐと分岐Ｑとの間の故障判定条件（F3
故障）（26）式による標定結果が分岐Ｐの故障を示
し、かつ（27）式による標定結果が分岐Ｑの故
障を示す。 (ニ) Ｄ端子と分岐Ｑとの間の故障判定条件（F4
故障）（26）式による標定結果が分岐Ｐの故障を示
し、かつ（27）式による標定結果がＤ端子と分
岐Ｑとの間の故障を示す。 (ホ) Ｂ端子と分岐Ｑとの間の故障判定条件（F5
故障）（26）式による標定結果が分岐Ｐの故障を示
し、かつ（27）式による標定結果がＢ端子と分
岐Ｑとの間の故障を示す。 (イ)〜(ホ)に示すように、故障が発生した区間を含
まない２端子系の標定式による標定結果は分岐点
の故障と標定することを利用して故障区間を判別
することができる。

【区間判別方法−その２】第４図は４端子送電系統のａ相における各分岐
点までの電位降下説明図を示している。ａ相について考えた場合に、それぞれの端子か
ら見た分岐ＰおよびＱの電位V_a ^P，V_a ^Qは次のよ
うに表わされる。なお、各端子から分岐Ｐまでの
距離をL^AP，L^BQ，L^CP，L^DQ、分岐ＰとＱ間の距離
をL^PQとして示す。分岐Ｐでの各端子からみた電位V_a ^Pは、（Ａ端子から）V_a ^P＝V_a ^A−L^APV_aa ^A ……(28) （Ｂ端子から）V_a ^P＝V_a ^B−L^BQV_aa ^B−L^PQ（V_aa ^B＋V_aa ^D）……(29) （Ｃ端子から）V_a ^P＝V_a ^C−L^CPV_aa ^C ……(30) （Ｄ端子から）V_a ^P＝V_a ^D−L^DQV_aa ^D−L^PQ（V_aa ^B＋V_aa ^D）……(31) また、分岐Ｑでの各端子からみた電位V_a ^Qは、（Ａ端子から）V_a ^Q＝V_a ^A−L^APV_aa ^A−L^PQ（V_aa ^A＋V_aa ^C）……(32) （Ｂ端子から）V_a ^Q＝V_a ^B−L^BQV_aa ^B ……(33) （Ｃ端子から）V_a ^Q＝V_a ^C−L^CPV_aa ^C−L^PQ（V_aa ^A＋V_aa ^C）……(34) （Ｄ端子から）V_a ^Q＝V_a ^D−L^DQV_aa ^D ……(35) 故障がない健全時には各端子からみた分岐Ｐ，
Ｑでの電位が等しくなるので次式が成立する。（28）式＝（29）式＝（30）式＝（31）式（32）式＝（33）式＝（34）式＝（35）式故障が存在する区間の判別は（28）〜（35）式
を用いて次の条件により行なわれる。 (イ) Ａ端子と分岐Ｐとの間の故障判定条件各端子
からみた故障点Ｆの電位が等しいことにより、
Ｂ，Ｃ，Ｄ端子からみた分岐Ｐの電位は各々等
しいので、（28）式≠（29）式＝（30）式＝（31）式が成立すれば、Ａ端子と分岐Ｐとの間の故障と
判定される。 (ロ) Ｃ端子と分岐Ｐとの間の故障判定条件 (イ)と同様に、Ａ，Ｂ，Ｄ端子からみた分岐Ｐ
の電位は各々等しいので、（30）式≠（28）式＝（29）式＝（31）式が成立すれば、Ｃ端子と分岐Ｐとの間の故障と
判定される。 (ハ) 分岐Ｐと分岐Ｑとの間の故障判定条件Ａ，Ｃ端子からみた分岐Ｐの電位と、Ｂ，Ｄ
端子からみた分岐Ｑの電位とがそれぞれ等し
く、かつ健全時とは異なりそれぞれの分岐Ｐ，
Ｑでの電位が異なる。従つて、（28）式≠（30）式≠（33）式＝（35）式が成立すれば、分岐Ｐと分岐Ｑとの間の故障と
判定される。 (ニ) Ｄ端子と分岐Ｑとの間の故障判定条件 (イ)と同様に、Ａ，Ｂ，Ｃ端子からみた分岐Ｑ
の電位は各々等しいので、（35）式≠（32）式＝（33）式＝（34）式が成立すれば、Ｄ端子と分岐Ｑとの間の故障と
判定される。 (ホ) Ｂ端子と分岐Ｑとの間の故障判定条件 (イ)と同様に、Ａ，Ｃ，Ｄ端子からみた分岐Ｑ
の電位は各々等しいので、（33）式≠（32）式＝（34）式＝（35）式が成立すれば、Ｂ端子と分岐Ｑとの間の故障と
判定される。このように、（28）〜（35）式の値を比較する
ことにより故障区間を判別することができる。以上に説明したように、本発明によれば測定し
た各相電圧に基づいて、まず故障区間を判別し、
次にこの故障区間に該当する端子と分岐との間の
あるいは２つの方式間の故障点標定式を用いて標
定を行なう。以上の説明では４端子系１回線について述べた
が、４端子系平行２回線ににおいても同様に取扱
うことができる。第５図は４端子系平行２回線における非対称三
相回線のａ相に関する単位長さ当たりの等価回路
図を示している。図おいてZ_aa，Z_bb，Z_ccは1L回
線の単位長さ当たりの各相自己インピーダンス、
Z_ab，Z_caは1L回線のab相間、ca相間の単位長さ
当たりの相互インピーダンス、Z_aa′，Z_ab′，
Z_ca′は1L回線のａ相と2L回線の各相との回線間
インピーダンスを示している。なお、ここでは
1L回線のａ相故障について説明するための他の
相の相互インピーダンス、回線間相互インピーダ
ンスは省略されている。ここで、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ端子で測定される1L
回線、2L回線のａ，ｂ，ｃ相に流れる電流をそ
れぞれ、I_a ^A，I_b ^A，I_c ^A，I_a ^B，I_b ^B，I_c ^B，I_a ^C，I_b ^C，I_c
^Ｃ，I_a ^D，I_b ^D，I_c ^D，I_2a ^A，I_2b ^A，I_2c ^A，I_2a ^B，I_2b ^B，I
_2c
^Ｂ，I_2a ^C，I_2b ^C，I_2c ^C，I_2a ^D，I_2b ^D，I_2c ^Dとすると各電
流によるＡ端子，Ｂ端子，Ｃ端子およびＤ端子か
ら故障点Ｆまでの1L回線ａ相の単位長さ当たり
の電圧降下分V_aa′^A，V_aa′^B，V_aa′^C，V_aa′^Dはそれ
ぞれ次のように表わすことができる。 V_aa′^A＝Z_aaI_a ^A＋Z_abI_b ^A＋Z_caI_c ^A ＋Z_aa′I_2a ^A＋Z_ab′I_2b ^A＋Z_ca′I_2c ^A V_aa′^B＝Z_aaI_a ^B＋Z_abI_b ^B＋Z_caI_c ^B ＋Z_aa′I_2a ^B＋Z_ab′I_2b ^B＋Z_ca′I_2c ^B V_aa′^C＝Z_aaI_a ^C＋Z_abI_b ^C＋Z_caI_c ^C ＋Z_aa′I_2a ^C＋Z_ab′I_2b ^C＋Z_ca′I_2c ^C V_aa′^D＝Z_aaI_a ^D＋Z_abI_b ^D＋Z_caI_c ^D ＋Z_aa′I_2a ^D＋Z_ab′I_2b ^D＋Z_ca′I_2c ^D ……(36) なお、他相についても同様に表すことができ
る。ここで、区間AP間のａ相１線地絡故障を想定
し、故障点抵抗をR_Fとすると、前述の４端子系
１回線と同様にして、各標定演算式は次のように
表わすことができる。まず、故障点抵抗R_F＝０のばあいには、Ａ端
子および分岐Ｐから故障点Ｆまでの距離αL^AP，
（１−α）L^APの標定演算式は(9)，(10)式と同様にし
て次式のように表わすことができる。 αL^AP＝V_a ^A／V_aa′^A ……(37) （１−α）L^AP＝V_a ^P／V_aa′^P＝V_a ^B−L^BQV_aa′^B−L^PQ
（V_aa′^B＋V_aa′^D）／V_aa′^B＋V_aa′^C＋V_aa′^D ＝V_a ^C−L^CPV_aa′^C／V_aa′^B＋V_aa′^C＋V_aa′^D＝V_a ^D
−L^DQV_aa′^D−L_PQ（V_aa′^B＋V_aa′^D）／V_aa′^B＋V_aa′^C＋V_aa′^D……(38) また、故障点抵抗R_Fが存在する場合には、Ａ
端子および分岐Ｐから故障点Ｆまでの距離αL^AP，
（１−α）L^APの標定演算式は(11)，(12)式と同様にし
て次式のように表わすことができる。 αL^AP＝V_a ^A−V_a ^P＋L^APV_aa′^P／V_aa′^A＋V_aa′^P ＝V_a ^A−V_a ^B＋L^BQV_aa′^B＋L^PQ（V_aa′^B＋V_aa′^D）／
V_aa′^A＋V_aa′^B＋V_aa′^C＋V_aa′^D＋L^AP（V_aa′^B＋V_aa′
^C＋V_aa′^D）／V_aa′^A＋V_aa′^B＋V_aa ^C＋V_aa′^D ＝V_a ^A−V_a ^C＋L^CPV_aa′^C＋L^AP（V_aa′^B＋V_aa′^C＋V_a
a′^D）／V_aa′^A＋V_aa′^B＋V_aa′^C＋V_aa′^D ＝V_a ^A−V_a ^D＋L^DQV_aa′^D＋L^PQ（V_aa′^B＋V_aa′^D）／
V_aa′^A＋V_aa′^B＋V_aa′^C＋V_aa′^D＋L^AP（V_aa′^B＋V_aa′
^C＋V_aa′^D）／V_aa′^A＋V_aa′^B＋V_aa′^C＋V_aa′^D……(39
) （１−α）L^AP＝V_a ^P−V_a ^A＋L^APV_aa′^A／V_aa′^A＋V_aa
′^P ＝V_a ^B−L^BQV_aa′^B−L^PQ（V_aa′^B＋V_aa′^D）−V_a ^A＋
L^APV_aa′^A／V_aa′^A＋V_aa′^B＋V_aa′^C＋V_aa′^D＝（V_a ^C−
L^CPV_aa′^C）−V_a ^A＋L^APV_aa′^A／V_aa′^A＋V_aa′^B＋V_aa′
^C＋V_aa′^D ＝V_a ^D−L^DQV_aa′^D−L^PQ（V_aa′^B＋V_aa′^D）−V_a ^A＋
L^APV_aa′^A／V_aa′^A＋V_aa′^B＋V_aa′^C＋V_aa′^D……(40) 同様にしてｂ相、ｃ相についても、（36）式と
同様にして単位長さ当たりの電圧降下分を求めて
（37）〜（40）式の電圧降下分V_aa′^A，V_aa′^B，
V_aa′^C，V_aa′^Dに置きかえて適用することにより標
定を行なうことができる。なお、以上の実施例では４端子の送電系統につ
いてのみ説明を行つたが、本発明は４端子に限ら
れることなく、それ以上の多端子においても適用
できることは勿論である。例えば、第９図に示す
ような５端子の送電系統を考えた場合、Ａ，Ｂ，
Ｃ，Ｄ，Ｅ端子から故障点までの送電系統の単位
当たりの電圧降下分は(3)〜(6)式と同様にして求め
ることができ、この電圧降下分に基づいて各分岐
Ｐ，Ｑ，Ｒの電位を求めることができるので、４
端子の場合と同様に故障区間を判別したのち故障
点までの距離を計算することができる。また、１線地絡故障でなく２線短絡、地絡の場
合も本発明によれば各相の測定端子から故障点ま
での電圧降下を考え、各端子からの電圧降下が故
障点で等しくなることにより標定を行なつている
ため、各故障相毎の標定演算式を適用することに
より標定を行なうことができる。例えば第６図に
示すようにａ，ｂ相の２線短絡を考えると、ａ相
については各端子からの電圧降下が故障点Ｆで等
しくなるので（39），（40）式で標定を行なうこと
ができ、ｂ相についても同様に標定することがで
きる。このとき、各標定演算式は同じ故障点を標
定することになる。３相短絡の場合にもａ相、ｂ
相、ｃ相毎に標定を行なうことによりそれぞれの
標定演算式が同じ故障点を標定することになる。
したがつて、２線短絡、地絡、３相短絡の場合は
標定結果が複雑になるのでそれらを個々に表示す
ることもできるし、平均をとることもできる。

【発明の効果】

本発明によれば、各相の測定端子から故障点ま
での電圧降下を考え、演算により故障発生区間を
判別し、各端子からの電圧降下が故障点で等しく
なることを利用して標定演算を行なうようにし、
かつ電圧降下に系統の各相の自己インピーダン
ス、回線内相互インピーダンス、回線間相互イン
ピーダンスを使用するように構成したことによ
り、従来のように誤差が生じることはなく、しか
も標定演算式のパラメータを変えることで故障種
別、故障相により別の標定演算式を用いることな
く標定を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は４端子送電系統におけるａ相１線地絡
故障時の等価回路図、第２図は４端子系１回線に
おける非対称三相回路の各相の単位長さ当たりの
等価回路図、第３図は４端子送電系統における故
障発生状態図、第４図は４端子送電系統のａ相に
おける各分岐点までの電位降下説明図、第５図は
４端子系平行２回線における非対称三相回路の各
相の単位長さ当たりの等価回路図、第６図はａ・
ｂ相の２線短絡故障の説明図、第７図は４端子送
電系統の構成図、第８図は４端子送電系統におけ
る故障時の状態説明図、第９図は５端子送電系統
の構成図である。Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１……端末装置、Ｅ……
中央装置、Z_aa，Z_bb，Z_cc……自己インピーダン
ス、Z_ab，Z_bc，Z_ca……回線内相互インピーダン
ス、Z_aa′，Z_ab′，Z_ca′……回線間相互インピーダ
ンス、L^AP……Ａ端子〜分岐Ｐ間距離、L^BP……Ｂ
端子〜分岐Ｑ間距離、L^CP……Ｃ端子〜分岐Ｐ間
距離、L^DQ……Ｄ端子〜分岐Ｑ間距離、L^PQ……分
岐Ｐ〜分岐Ｑ間距離。

Claims

【特許請求の範囲】１４端子以上の多端子よりなる送電系統におい
て、各端子に設置した端末装置により各端子の電
圧、電流をサンプリングし、各端末装置でサンプ
リングされた電圧データ、電流データを１個所に
収集して各電圧データ、電流データの同期をとつ
たのち、各端子の電流データに基づいて各端子か
ら故障点までの送電系統の単位長さ当たりの電圧
降下分をそれぞれ求め、これらの電圧降下分と、
各電圧データと、各端子と分岐間の距離および分
岐と分岐間の距離とを用い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
間に発生したかを判別し、故障が発生したと判別
された区間が端子と分岐により区分された区間で
ある場合には、該故障区間の端子（または分岐）
から故障点までの送電系統の単位長さ当たりの電
圧降下分と該故障区間距離との積算値に故障区間
の端子から分岐（または分岐から端子）までの電
圧差を加算した値を該故障区間の端子と分岐（ま
たは２つの分岐）から故障点までの送電系統の単
位長さ当たりの各電圧降下分の加算値で除算した
値に基づいて該故障区間の端子（または分岐）か
ら故障点までの距離を、また故障が発生したと判
別された区間が２つの分岐により区分された区間
である場合には、該故障区間の一方の分岐から故
障点までの送電系統の単位長さ当たりの電圧降下
分と該故障区間距離との積算値に故障区間の一方
の分岐から他方の分岐までの電圧差を加算した値
を該故障区間の２つの分岐から故障点までの送電
系統の単位長さ当たりの各電圧降下分の加算値で
除算した値に基づいて該故障区間の一方の分岐か
ら故障点までの距離を、それぞれ算出することを
特徴とする多端子送電系統における故障点標定方
式。２特許請求の範囲第１項に記載の多端子送電系
統における故障点標定方式において、送電系統を
１回線運用とし、単位長さ当たりの電圧降下分の
算出に送電線の自己インピーダンスと回線内相互
インピーダンスを用いたことを特徴とする多端子
送電系統における故障点標定方式。３特許請求の範囲第１項に記載の多端子送電系
統における故障点標定方式において、送電系統を
平行２回線運用とし、単位長さ当たりの電圧降下
分の算出に送電線の自己インピーダンスと回線内
相互インピーダンスと回線間相互インピーダンス
とを用いたことを特徴とする多端子送電系統にお
ける故障点標定方式。４特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか
の項に記載の多端子送電系統における故障点標定
方式において、多端子から同一の分岐に接続され
る２端子をそれぞれ選択し、この選択された各２
端子について２端子送電系統と想定して２端子の
場合の故障点標定式を適用してそれぞれ標定演算
を行い、故障点を含まない区間の２端子の標定演
算結果が分岐の故障を示すことに基づいて故障区
間を判別することを特徴ととする多端子送電系統
における故障点標定方式。５特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか
の項に記載の多端子送電系統における故障点標定
方式において、各端子から故障点までの送電系統
の単位長さ当たりの電圧降下分と、各端子の電圧
データと、各端子と分岐との間の距離とを用いて
各端子からみた分岐の電圧をそれぞれ求め、これ
らの求められた分岐の電圧のうち、同一の分岐に
対する電圧をそれぞれ比較し、いずれかの電圧が
異なる値となつた場合にはこの電圧に対応する端
子と分岐による区間を故障区間と判別し、隣接す
る分岐側の各端子からみた各電圧が等しい値で、
残りの各端子からみた各電圧も等しい値となり、
且つ両電圧が異なる値の場合には該分岐と隣接す
る分岐による区間を故障区間と判別することを特
徴とする多端子送電系統における故障点標定方
式。