JPH06249910A - 地絡故障点標定方法 - Google Patents
地絡故障点標定方法Info
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- JPH06249910A JPH06249910A JP3567493A JP3567493A JPH06249910A JP H06249910 A JPH06249910 A JP H06249910A JP 3567493 A JP3567493 A JP 3567493A JP 3567493 A JP3567493 A JP 3567493A JP H06249910 A JPH06249910 A JP H06249910A
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- transmission line
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Abstract
(57)【要約】
【目的】抵抗接地方式２端子系単回線送電線Ｌにおける
１線地絡故障点を、直角成分方式を用いて標定する方法
において、定常時でも送電線Ｌの分布容量Ｃを通して零
相充電電流ＩY が流れていることを考慮する。 【構成】送電線Ｌの分布容量Ｃを充電する充電電流ＩY
を算出し、一端において測定される零相電流Ｉ0 から、
前記充電電流ＩY を減算することにより故障電流Ｉf を
求め、この故障電流Ｉf を適用して故障点の標定をす
る。 【効果】送電線Ｌの分布容量Ｃを考慮していなかった従
来の方法に比べて、より正確な故障点の特定が可能にな
り、少ない労力で故障点の探索作業を行うことができ
る。
１線地絡故障点を、直角成分方式を用いて標定する方法
において、定常時でも送電線Ｌの分布容量Ｃを通して零
相充電電流ＩY が流れていることを考慮する。 【構成】送電線Ｌの分布容量Ｃを充電する充電電流ＩY
を算出し、一端において測定される零相電流Ｉ0 から、
前記充電電流ＩY を減算することにより故障電流Ｉf を
求め、この故障電流Ｉf を適用して故障点の標定をす
る。 【効果】送電線Ｌの分布容量Ｃを考慮していなかった従
来の方法に比べて、より正確な故障点の特定が可能にな
り、少ない労力で故障点の探索作業を行うことができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、抵抗接地方式の２端子
系単回線送電線における１線地絡故障点の標定方法に関
する。ここにおいて「単回線送電線」とは、当初から単
回線として設定されたものでもよく、並行２回線送電線
の一方が故障して単回線運用されているものであっても
よい。
系単回線送電線における１線地絡故障点の標定方法に関
する。ここにおいて「単回線送電線」とは、当初から単
回線として設定されたものでもよく、並行２回線送電線
の一方が故障して単回線運用されているものであっても
よい。
【０００２】
【従来の技術】変電所間の送電線は、建造物内で保守管
理されている変電所等と比較して、外部に起因する故障
（雷撃による絶縁破壊、あるいは鳥や樹木の接触等）が
不可避である。故障発生時には、故障点探索作業が伴う
が、特に山間部における故障点探索は非常に困難な場合
がある。
理されている変電所等と比較して、外部に起因する故障
（雷撃による絶縁破壊、あるいは鳥や樹木の接触等）が
不可避である。故障発生時には、故障点探索作業が伴う
が、特に山間部における故障点探索は非常に困難な場合
がある。
【０００３】そこで、故障点の位置、範囲を予め計算で
特定（標定）しておけば、その範囲内で故障点を探索す
ればよく、作業の効率化につながる。従来から抵抗接地
送電線における地絡故障点標定方式として直角方向成分
を算定する方式（特公昭58-36743号公報参照）が採用さ
れている。この方式は、端子電圧、端子電流、線路のイ
ンピーダンスから、故障点を特定する方式である。この
方式を、２端子系単回線送電線を例にとって、ａ相地絡
故障が発生した場合について説明する。図３に示すよう
に、送電端Ａと受電端Ｂとの間に送電線Ｌが接続され、
送電端Ａには電源ＴＲが、受電端Ｂには負荷ＬＢが接続
されている。 ｄ：送電端Ａから受電端Ｂまでの距離、 ｘ：送電端Ａから故障点までの距離、 Ｖa ：送電端Ａにおけるａ相電圧、 Ｉa ：送電端Ａにおけるａ相電流、 Ｖaf：故障点におけるａ相電圧、 Ｉaf：故障点におけるａ相電流、 Ｚf ：故障点における地絡インピーダンス とする。ｘ，Ｖaf、Ｉaf、Ｚf は未知の値である。な
お、この明細書において、表記Ｖ，Ｉは、それぞれベク
トルを表わすものとする。
特定（標定）しておけば、その範囲内で故障点を探索す
ればよく、作業の効率化につながる。従来から抵抗接地
送電線における地絡故障点標定方式として直角方向成分
を算定する方式（特公昭58-36743号公報参照）が採用さ
れている。この方式は、端子電圧、端子電流、線路のイ
ンピーダンスから、故障点を特定する方式である。この
方式を、２端子系単回線送電線を例にとって、ａ相地絡
故障が発生した場合について説明する。図３に示すよう
に、送電端Ａと受電端Ｂとの間に送電線Ｌが接続され、
送電端Ａには電源ＴＲが、受電端Ｂには負荷ＬＢが接続
されている。 ｄ：送電端Ａから受電端Ｂまでの距離、 ｘ：送電端Ａから故障点までの距離、 Ｖa ：送電端Ａにおけるａ相電圧、 Ｉa ：送電端Ａにおけるａ相電流、 Ｖaf：故障点におけるａ相電圧、 Ｉaf：故障点におけるａ相電流、 Ｚf ：故障点における地絡インピーダンス とする。ｘ，Ｖaf、Ｉaf、Ｚf は未知の値である。な
お、この明細書において、表記Ｖ，Ｉは、それぞれベク
トルを表わすものとする。
【０００４】図３の回路は、対象座標法を使えば、図４
のように等価変換される。ここに、 Ｖ0 ，Ｖ1 ，Ｖ2 ：送電端Ａにおける零相，正相，逆相
電圧、 Ｉ0 ，Ｉ1 ，Ｉ2 ：送電端Ａにおける送電線Ｌの零相，
正相，逆相電流、 Ｖ0f，Ｖ1f，Ｖ2f：故障点における零相，正相，逆相電
圧、 Ｉ0f，Ｉ1f，Ｉ2f：故障点における送電線Ｌの零相，正
相，逆相電流 である。
のように等価変換される。ここに、 Ｖ0 ，Ｖ1 ，Ｖ2 ：送電端Ａにおける零相，正相，逆相
電圧、 Ｉ0 ，Ｉ1 ，Ｉ2 ：送電端Ａにおける送電線Ｌの零相，
正相，逆相電流、 Ｖ0f，Ｖ1f，Ｖ2f：故障点における零相，正相，逆相電
圧、 Ｉ0f，Ｉ1f，Ｉ2f：故障点における送電線Ｌの零相，正
相，逆相電流 である。
【０００５】故障点を流れる零相電流Ｉ0fは、等価的に
地絡インピーダンスＺf の３倍の値を持つインピーダン
ス素子３Ｚf を流れる。前記の等価回路図（図４）にお
いて、 Ｖ0f＝Ｖ0 −ｘＺ0 Ｉ0 Ｖ1f＝Ｖ1 −ｘＺ1 Ｉ1 Ｖ2f＝Ｖ2 −ｘＺ1 Ｉ2 ３Ｚf Ｉ0f＝Ｖ0f＋Ｖ1f＋Ｖ2f と表わされる。ここに、Ｚ1 は送電線Ｌの正相インピー
ダンス、Ｚ0 は送電線Ｌの零相インピーダンスである。
なお、この明細書において、表記Ｚは、ベクトルを表わ
すものとする。
地絡インピーダンスＺf の３倍の値を持つインピーダン
ス素子３Ｚf を流れる。前記の等価回路図（図４）にお
いて、 Ｖ0f＝Ｖ0 −ｘＺ0 Ｉ0 Ｖ1f＝Ｖ1 −ｘＺ1 Ｉ1 Ｖ2f＝Ｖ2 −ｘＺ1 Ｉ2 ３Ｚf Ｉ0f＝Ｖ0f＋Ｖ1f＋Ｖ2f と表わされる。ここに、Ｚ1 は送電線Ｌの正相インピー
ダンス、Ｚ0 は送電線Ｌの零相インピーダンスである。
なお、この明細書において、表記Ｚは、ベクトルを表わ
すものとする。
【０００６】関係式 Ｖa ＝Ｖ0 ＋Ｖ1 ＋Ｖ2 ， Ｉa ＝Ｉ0 ＋Ｉ1 ＋Ｉ2 を使えば、 ３Ｚf Ｉ0f＝Ｖ0 ＋Ｖ1 ＋Ｖ2 −ｘＺ0 Ｉ0 −ｘＺ
1 （Ｉ1 ＋Ｉ2 ） ＝Ｖa −ｘ［（Ｚ0 −Ｚ1 ）Ｉ0 ＋Ｚ1 Ｉa ］が導かれ
る。この式を書き替えると、 Ｖa ＝３Ｚf Ｉ0f＋ｘ［Ｚ1 Ｉa ＋（Ｚ0 −Ｚ1 ）Ｉ0 ］ (1) となる。
1 （Ｉ1 ＋Ｉ2 ） ＝Ｖa −ｘ［（Ｚ0 −Ｚ1 ）Ｉ0 ＋Ｚ1 Ｉa ］が導かれ
る。この式を書き替えると、 Ｖa ＝３Ｚf Ｉ0f＋ｘ［Ｚ1 Ｉa ＋（Ｚ0 −Ｚ1 ）Ｉ0 ］ (1) となる。
【０００７】この(1) 式において、地絡インピーダンス
Ｚf の値が実数（純抵抗）であるので、両辺のＩ0fに対
する直角方向の成分が等しいという関係を利用すれば、
Ｚfの値に関係なく、故障点の距離ｘを求めることがで
きる。そのためには、ａ相電圧Ｖa ，ａ相電流Ｉa ，零
相電流Ｉ0 が分り、正相インピーダンスＺ1 、零相イン
ピーダンスＺ0 がすべて分っている必要があるが、これ
らの値は、定数であったり、送電端Ａで測定できるもの
である。
Ｚf の値が実数（純抵抗）であるので、両辺のＩ0fに対
する直角方向の成分が等しいという関係を利用すれば、
Ｚfの値に関係なく、故障点の距離ｘを求めることがで
きる。そのためには、ａ相電圧Ｖa ，ａ相電流Ｉa ，零
相電流Ｉ0 が分り、正相インピーダンスＺ1 、零相イン
ピーダンスＺ0 がすべて分っている必要があるが、これ
らの値は、定数であったり、送電端Ａで測定できるもの
である。
【０００８】(1) 式の直角方向成分を求めるには、零相
故障電流Ｉ0fと送電端Ａの零相電流Ｉ0 との位相を等し
いと仮定し、零相故障電流Ｉ0fの複素共役Ｉ0f * をかけ
て、虚数成分Ｉm を求めればよい。その結果、 ｘ＝Ｉm 〔Ｖa Ｉ0f * 〕／Ｉm 〔｛Ｚ1 Ｉa ＋（Ｚ0 −Ｚ1 ）Ｉ0 ｝Ｉ0f * 〕 (2) という式が得られ、Ｚf の影響を受けないで、故障点の
距離ｘを求めることができる。
故障電流Ｉ0fと送電端Ａの零相電流Ｉ0 との位相を等し
いと仮定し、零相故障電流Ｉ0fの複素共役Ｉ0f * をかけ
て、虚数成分Ｉm を求めればよい。その結果、 ｘ＝Ｉm 〔Ｖa Ｉ0f * 〕／Ｉm 〔｛Ｚ1 Ｉa ＋（Ｚ0 −Ｚ1 ）Ｉ0 ｝Ｉ0f * 〕 (2) という式が得られ、Ｚf の影響を受けないで、故障点の
距離ｘを求めることができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前述の解析では、送電
線の分布容量を充電するために送電端Ａから流れ出す電
流を考慮していなかった。送電線は、図５に示すように
分布容量Ｃを持つので、この分布容量Ｃを充電する充電
電流ＩY が流れる。例えばａ相の充電電流ＩYaはａ相電
圧Ｖa を使って、 ＩYa＝ｊωＣＶa と書け、ｂ相の充電電流ＩYb，ｃ相の充電電流ＩYcは、
それぞれ ＩYb＝ｊωＣＶb ＩYc＝ｊωＣＶc と書ける。零相充電電流は３つの和、 ＩY0＝ｊωＣＶ0 となる。定常時でも送電線の分布容量Ｃを通して零相充
電電流が流れていると考えられる。
線の分布容量を充電するために送電端Ａから流れ出す電
流を考慮していなかった。送電線は、図５に示すように
分布容量Ｃを持つので、この分布容量Ｃを充電する充電
電流ＩY が流れる。例えばａ相の充電電流ＩYaはａ相電
圧Ｖa を使って、 ＩYa＝ｊωＣＶa と書け、ｂ相の充電電流ＩYb，ｃ相の充電電流ＩYcは、
それぞれ ＩYb＝ｊωＣＶb ＩYc＝ｊωＣＶc と書ける。零相充電電流は３つの和、 ＩY0＝ｊωＣＶ0 となる。定常時でも送電線の分布容量Ｃを通して零相充
電電流が流れていると考えられる。
【００１０】したがって、測定される零相電流Ｉ0 に
は、このような充電電流が含まれていると解される。こ
のため、零相電流測定値に基づいて上の(2) 式を計算す
ると、充電電流による誤差が入ってしまい、故障点を正
確に標定することはできなくなる。そこで、本発明の目
的は、上述の技術的課題を解決し、抵抗接地した電源端
を有し、他端には負荷又は中性点接地のない電源を接続
した抵抗接地方式２端子系単回線送電線における１線地
絡故障点を標定する場合において、故障点をより正確に
標定することができる方法を提供することである。
は、このような充電電流が含まれていると解される。こ
のため、零相電流測定値に基づいて上の(2) 式を計算す
ると、充電電流による誤差が入ってしまい、故障点を正
確に標定することはできなくなる。そこで、本発明の目
的は、上述の技術的課題を解決し、抵抗接地した電源端
を有し、他端には負荷又は中性点接地のない電源を接続
した抵抗接地方式２端子系単回線送電線における１線地
絡故障点を標定する場合において、故障点をより正確に
標定することができる方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の方法
は、送電線の分布容量を充電する充電電流を算出し、一
端において測定される零相電流から、前記充電電流を減
算することにより故障電流を求め、この故障電流を適用
して、故障点の標定をする方法である。
は、送電線の分布容量を充電する充電電流を算出し、一
端において測定される零相電流から、前記充電電流を減
算することにより故障電流を求め、この故障電流を適用
して、故障点の標定をする方法である。
【００１２】
【作用】図１は発明の適用対象である抵抗接地方式２端
子系単回線送電線回路を示している。送電線は、分布容
量Ｃを持つので、この分布容量Ｃを充電する充電電流Ｉ
Y が定常時でも流れている。零相充電電流ＩY0は、零相
電圧Ｖ0 を使って、 ＩY0＝ｊωＣＶ0 と表される。
子系単回線送電線回路を示している。送電線は、分布容
量Ｃを持つので、この分布容量Ｃを充電する充電電流Ｉ
Y が定常時でも流れている。零相充電電流ＩY0は、零相
電圧Ｖ0 を使って、 ＩY0＝ｊωＣＶ0 と表される。
【００１３】したがって、零相故障電流Ｉ0fは、送電線
を流れる零相電流Ｉ0 から前記充電電流ＩY0を引いたも
のとなる。 Ｉ0f＝３Ｉ0 −ｊω３ＣＶ0 本発明では、この零相故障電流Ｉ0fを、前記(2) 式に適
用して、端から故障点までの距離を求めるものである。
を流れる零相電流Ｉ0 から前記充電電流ＩY0を引いたも
のとなる。 Ｉ0f＝３Ｉ0 −ｊω３ＣＶ0 本発明では、この零相故障電流Ｉ0fを、前記(2) 式に適
用して、端から故障点までの距離を求めるものである。
【００１４】
【実施例】以下、この発明の故障点標定方法を添付図面
に基いて詳細に説明する。なお、前記の図１と共通する
ものについて同じ符号を使用する。図２は一般的な２端
子単回線送電線、及びこの発明に係る故障点標定方法に
適用される故障点算定装置を示す図であり、２端子単回
線送電線（以下２端子系と略称する）Ｌは、電源端Ａ側
に高抵抗Ｒにより接地された電源ＴＲを配置し、受電端
Ｂ側に負荷ＬＢを配置している。故障点算定装置１は電
源端Ａ側に配置されている。なお、負荷ＬＢに代えて、
中性点を接地していない電源を配置してもよい。
に基いて詳細に説明する。なお、前記の図１と共通する
ものについて同じ符号を使用する。図２は一般的な２端
子単回線送電線、及びこの発明に係る故障点標定方法に
適用される故障点算定装置を示す図であり、２端子単回
線送電線（以下２端子系と略称する）Ｌは、電源端Ａ側
に高抵抗Ｒにより接地された電源ＴＲを配置し、受電端
Ｂ側に負荷ＬＢを配置している。故障点算定装置１は電
源端Ａ側に配置されている。なお、負荷ＬＢに代えて、
中性点を接地していない電源を配置してもよい。
【００１５】前記２端子系Ｌには、電源端Ａ側における
回線Ｌのａ相、ｂ相及びｃ相に接続される変流器ＣＴ１
ａ，１ｂ，１ｃ、及び電源端Ａ側の母線に接続され、線
間電圧を検出する変圧器２が接続されている。故障点算
定装置１には、進相器３、補助変圧器４、サンプルホー
ルド回路５、Ａ／Ｄ変換器６、データメモリ７、地絡故
障検出部８、演算部９、表示部１０、及びインピーダン
スメモリ１１が備えられている。
回線Ｌのａ相、ｂ相及びｃ相に接続される変流器ＣＴ１
ａ，１ｂ，１ｃ、及び電源端Ａ側の母線に接続され、線
間電圧を検出する変圧器２が接続されている。故障点算
定装置１には、進相器３、補助変圧器４、サンプルホー
ルド回路５、Ａ／Ｄ変換器６、データメモリ７、地絡故
障検出部８、演算部９、表示部１０、及びインピーダン
スメモリ１１が備えられている。
【００１６】補助変圧器４は、進相器３を通して読み取
った各相電圧・電流、零相電圧・電流、正相電圧・電
流、逆相電圧・電流を所定レベルの電圧信号に変換す
る。サンプルホールド回路５は、補助変圧器４で変換さ
れた電圧信号を所定電気角（例えば30度）ごとにサンプ
リングする。データメモリ７は、Ａ／Ｄ変換器６により
変換されたディジタル値を格納する。
った各相電圧・電流、零相電圧・電流、正相電圧・電
流、逆相電圧・電流を所定レベルの電圧信号に変換す
る。サンプルホールド回路５は、補助変圧器４で変換さ
れた電圧信号を所定電気角（例えば30度）ごとにサンプ
リングする。データメモリ７は、Ａ／Ｄ変換器６により
変換されたディジタル値を格納する。
【００１７】地絡故障検出部８は、例えば６４リレーに
より構成され、前記ディジタル値に基づいて地絡故障を
検出する。インピーダンスメモリ１１は、２端子系の分
布容量Ｃ、正相インピーダンスＺ 1 の値、零相インピー
ダンスＺ0 の値等を定数として格納している。演算部９
は、地絡故障検出部８からの故障点算出指令信号に応じ
て、インピーダンスメモリ１１に格納している各インピ
ーダンスと、データメモリ７に格納されている各相電圧
・電流、零相電圧・電流、正相電圧・電流、逆相電圧・
電流を要素として前出(2) 式の演算を行って電源端Ａか
ら故障点までの距離ｘを算出する。この場合、零相故障
電流Ｉ0fとして、分布容量Ｃを考慮した補正値 Ｉ0f＝３Ｉ0 −ｊω３ＣＶ0 を用いる。
より構成され、前記ディジタル値に基づいて地絡故障を
検出する。インピーダンスメモリ１１は、２端子系の分
布容量Ｃ、正相インピーダンスＺ 1 の値、零相インピー
ダンスＺ0 の値等を定数として格納している。演算部９
は、地絡故障検出部８からの故障点算出指令信号に応じ
て、インピーダンスメモリ１１に格納している各インピ
ーダンスと、データメモリ７に格納されている各相電圧
・電流、零相電圧・電流、正相電圧・電流、逆相電圧・
電流を要素として前出(2) 式の演算を行って電源端Ａか
ら故障点までの距離ｘを算出する。この場合、零相故障
電流Ｉ0fとして、分布容量Ｃを考慮した補正値 Ｉ0f＝３Ｉ0 −ｊω３ＣＶ0 を用いる。
【００１８】表示部１０は、演算部９により算出された
故障点等の情報を表示する。
故障点等の情報を表示する。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、送電線の
分布容量を充電する充電電流を算出し、一端において測
定される零相電流から、前記充電電流を減算することに
より故障電流を求め、この故障電流を適用して故障点の
標定をするので、送電線の分布容量を考慮していなかっ
た従来の方法に比べて、より正確な故障点の特定が可能
になり、少ない労力で故障点の探索作業を行うことがで
きる。
分布容量を充電する充電電流を算出し、一端において測
定される零相電流から、前記充電電流を減算することに
より故障電流を求め、この故障電流を適用して故障点の
標定をするので、送電線の分布容量を考慮していなかっ
た従来の方法に比べて、より正確な故障点の特定が可能
になり、少ない労力で故障点の探索作業を行うことがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を説明するための、２端子単回線
送電線の等価回路図である。
送電線の等価回路図である。
【図２】本発明の故障点標定方法に適用される故障点算
定装置を示す図である。
定装置を示す図である。
【図３】一般的な２端子単回線送電線の回路図である。
【図４】故障点を計算するための等価回路図である。
【図５】分布容量を考慮した２端子単回線送電線の等価
回路図である。
回路図である。
１ 故障点算定装置 ９ 演算部 Ｌ 抵抗接地方式２端子単回線送電線 Ａ 電源端 Ｂ 受電端
Claims (1)
- 【請求項１】抵抗接地された電源端を有し、他端には負
荷又は中性点接地のない電源を接続した抵抗接地方式２
端子系単回線送電線における１線地絡故障点を、送電線
の一端における測定電圧、測定電流及び送電線のインピ
ーダンスに基づいて、直角成分方式を用いて標定する方
法において、 送電線の分布容量を充電する充電電流を算出し、 一端において測定される零相電流から、前記充電電流を
減算することにより故障電流を求め、 この故障電流を適用して、故障点の標定をすることを特
徴とする地絡故障点標定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3567493A JPH06249910A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 地絡故障点標定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3567493A JPH06249910A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 地絡故障点標定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06249910A true JPH06249910A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=12448430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3567493A Pending JPH06249910A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 地絡故障点標定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06249910A (ja) |
-
1993
- 1993-02-24 JP JP3567493A patent/JPH06249910A/ja active Pending
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