JPH0654339B2 - 故障方向標定方式 - Google Patents
故障方向標定方式Info
- Publication number
- JPH0654339B2 JPH0654339B2 JP60147423A JP14742385A JPH0654339B2 JP H0654339 B2 JPH0654339 B2 JP H0654339B2 JP 60147423 A JP60147423 A JP 60147423A JP 14742385 A JP14742385 A JP 14742385A JP H0654339 B2 JPH0654339 B2 JP H0654339B2
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- JP
- Japan
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- phase
- voltage
- current
- positive
- detector
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- Expired - Lifetime
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の対象］ 本発明は電力系統の故障方向を標定する方式に関する。
［従来技術］ 近年の電力系統では需要の拡大、広域化に伴ない、長尺
化あるいはケーブル化及び多端子化が進み、複雑な系統
となってきておりこれに適用可能な精度の高い故障点標
定装置の開発が望まれている。
化あるいはケーブル化及び多端子化が進み、複雑な系統
となってきておりこれに適用可能な精度の高い故障点標
定装置の開発が望まれている。
現在用いられている故障点標定方式としては、事故時に
インパルスを印加し、その反射波が戻ってくる迄の時間
を計測するパルスレーダ方式、あるいは、事故点で発生
するパルスを両端の電気所で計測し、その時間差より故
障点を標定するサージ受信方式等があり、いずれも進行
波現象を利用したものである。
インパルスを印加し、その反射波が戻ってくる迄の時間
を計測するパルスレーダ方式、あるいは、事故点で発生
するパルスを両端の電気所で計測し、その時間差より故
障点を標定するサージ受信方式等があり、いずれも進行
波現象を利用したものである。
しかしながら、印加パルスあるいは事故サージは、その
伝播速度が速いこと、進行するに従い減衰変歪を受ける
こと、ねん架部や分岐点で反射を受けること、あるいは
雷の混同を受けること等の理由により、性能向上の面で
明らかに限界がある。
伝播速度が速いこと、進行するに従い減衰変歪を受ける
こと、ねん架部や分岐点で反射を受けること、あるいは
雷の混同を受けること等の理由により、性能向上の面で
明らかに限界がある。
これを改善する案として、架空送電線路の架空地線に流
れる電流を複数の位置で検出して、それらの位相情報か
ら故障区間を標定する方式が提案されているが、これら
は位相情報を伝送するための長尺の伝送路と多数の装置
を必要とするため設備費が高くなる欠点があった。
れる電流を複数の位置で検出して、それらの位相情報か
ら故障区間を標定する方式が提案されているが、これら
は位相情報を伝送するための長尺の伝送路と多数の装置
を必要とするため設備費が高くなる欠点があった。
［発明の目的］ 本発明は前述の従来技術の欠点を改善したものであり、
系統分岐が多数存在しかつ複数の電源を有する電力系統
において、本方式に基く故障方向標定装置を、系統を構
成する分岐中に高さ一箇所に設置することにより、地絡
事故、相間短絡事故の種類に関係なく故障方向を標定で
きる新規な方式を提供することを目的とする。
系統分岐が多数存在しかつ複数の電源を有する電力系統
において、本方式に基く故障方向標定装置を、系統を構
成する分岐中に高さ一箇所に設置することにより、地絡
事故、相間短絡事故の種類に関係なく故障方向を標定で
きる新規な方式を提供することを目的とする。
［発明の概要］ 即ち、三相各相の電流及び電圧を計測し、これらを正相
成分の電流及び電圧の情報に変換し、正相電圧情報と同
期させた同期発振器の出力と正相電流情報から両者の位
相差を求め、電流値が健全時の電流値を大きく上回った
場合に前記位相差の範囲によって故障方向を標定、記録
する構成となっている。
成分の電流及び電圧の情報に変換し、正相電圧情報と同
期させた同期発振器の出力と正相電流情報から両者の位
相差を求め、電流値が健全時の電流値を大きく上回った
場合に前記位相差の範囲によって故障方向を標定、記録
する構成となっている。
［発明の補足説明］ 本発明の原理を第２図を参照しながら説明する。
第４図は、両端に電源と負荷を有する１回線送電系統の
モデル図であり、送電線路１、電源（Eu,Ev,Ew）２、負
荷及び電源の等価インピーダンス３及び接地抵抗４より
構成される。本件では相間短絡の特殊な例として三相短
絡事故の場合について考察してみる。
モデル図であり、送電線路１、電源（Eu,Ev,Ew）２、負
荷及び電源の等価インピーダンス３及び接地抵抗４より
構成される。本件では相間短絡の特殊な例として三相短
絡事故の場合について考察してみる。
送電線路１の任意点Ｆで三相短絡事故が発生したと仮定
すると故障点Ｆの両側のＡ区間，Ｂ区間に流れる三相各
相の電流（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）及び電圧（Ｖｕ，Ｖｖ，
Ｖｗ）は(1)式及び(2)式で与えられる。
すると故障点Ｆの両側のＡ区間，Ｂ区間に流れる三相各
相の電流（Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ）及び電圧（Ｖｕ，Ｖｖ，
Ｖｗ）は(1)式及び(2)式で与えられる。
であり、1A，1BはそれぞれＡ区間、Ｂ区間の正相イ
ンピーダンスであり、Ｉｕ(A)，Ｉｕ(B)は各々Ｕ相Ａ区
間の電流及びＢ区間の電流である（Ｖ相，Ｗ相以下同
じ）。
ンピーダンスであり、Ｉｕ(A)，Ｉｕ(B)は各々Ｕ相Ａ区
間の電流及びＢ区間の電流である（Ｖ相，Ｗ相以下同
じ）。
故障電流の正相成分を1Fとすると、定義により(3)式
で与えられる。
で与えられる。
一方、三相短絡事故時には対称分の電圧は全て零にな
る。そこで、故障方向標定に必要な位相差の情報を得る
ために故障発生以前の正相電圧情報を用いることにす
る。故障発生以前の正相電圧Ｖ1は、(4)式で与えられ
る。1 ＝３ｕ …(4) (3)式、(4)式により、 ゆえにＡ区間及びＢ区間のＶ1とＩＦ1の位相差(A)及
び(B)は(6)式で与えられる。
る。そこで、故障方向標定に必要な位相差の情報を得る
ために故障発生以前の正相電圧情報を用いることにす
る。故障発生以前の正相電圧Ｖ1は、(4)式で与えられ
る。1 ＝３ｕ …(4) (3)式、(4)式により、 ゆえにＡ区間及びＢ区間のＶ1とＩＦ1の位相差(A)及
び(B)は(6)式で与えられる。
一般にＺ1は抵抗とリアクタンスの直列インピーダンス
となるので、(A)，(B)の範囲は次の通りである。
となるので、(A)，(B)の範囲は次の通りである。
従って、正相電流と正相電圧の位相差が求まれば位相
差の範囲によって計測位置がＡ，Ｂどちらかの区間に
属するか判る。即ち(8)式である。
差の範囲によって計測位置がＡ，Ｂどちらかの区間に
属するか判る。即ち(8)式である。
本発明では、測定される正相電流と、測定される正相電
圧に同期させた同期発振器の出力とから位相差を求める
ことによって三相短絡事故に対応できるものである。
圧に同期させた同期発振器の出力とから位相差を求める
ことによって三相短絡事故に対応できるものである。
［実施例］ 本発明の実施例を図に基いて説明する。
第１図は本方式に基く故障方向標定装置５の構成ブロッ
ク図であり、電流検出器５１、電圧検出器５２、遅延器
５３ａ，５３ｂ、加算器５４、コンパレータ５５、位相
差検出器５６、同期発振器５７、トリガ発生器５８、標
定器５９、タイマ６０、及び記録計６１で構成される。
ク図であり、電流検出器５１、電圧検出器５２、遅延器
５３ａ，５３ｂ、加算器５４、コンパレータ５５、位相
差検出器５６、同期発振器５７、トリガ発生器５８、標
定器５９、タイマ６０、及び記録計６１で構成される。
送電線路の各相（Ｕ，Ｖ，Ｗ相）には電流検出器５１及
び電圧検出器５２がそれぞれ設置されており、各相の電
流及び電圧を計測する。Ｖ相電流及び電圧の出力は遅延
器５３ａにより２４０°位相で遅らせ、Ｗ相電流及び電
圧の出力は遅延器５３ｂにより１２０°位相を遅らせ
る。これらを加算器５４に入力させて正相電流及び正相
電圧を得る。得られた正相電圧は同期発振器５７に入力
され、正相電圧に同期した出力が得られるしくみになっ
ている。
び電圧検出器５２がそれぞれ設置されており、各相の電
流及び電圧を計測する。Ｖ相電流及び電圧の出力は遅延
器５３ａにより２４０°位相で遅らせ、Ｗ相電流及び電
圧の出力は遅延器５３ｂにより１２０°位相を遅らせ
る。これらを加算器５４に入力させて正相電流及び正相
電圧を得る。得られた正相電圧は同期発振器５７に入力
され、正相電圧に同期した出力が得られるしくみになっ
ている。
正相電流と正相電圧の位相差は、計測値を遅延、加算し
て求まる正相電流と同期発振器５７の出力を位相差検出
器５６に入力して求めるものである。三相短絡事故時に
は前述の通り正相電圧は零となるので、三相短絡事故発
生以前の正相電圧情報を同期発振器５７に入力し、常時
発振させることにより、事故発生前の正相電圧情報が再
現でき、位相差を求めることができる。
て求まる正相電流と同期発振器５７の出力を位相差検出
器５６に入力して求めるものである。三相短絡事故時に
は前述の通り正相電圧は零となるので、三相短絡事故発
生以前の正相電圧情報を同期発振器５７に入力し、常時
発振させることにより、事故発生前の正相電圧情報が再
現でき、位相差を求めることができる。
位相差検出器５６の出力は標定器５９により入力され、
位相差の範囲によって故障方向を標定する。標定器５９
の出力は記録計６１に入力されている。記録計６１は正
相電流の出力があるしきい値を上回る場合に動作するよ
う、コンパレータ５５及びトリガ発生器５８が設けられ
ている。
位相差の範囲によって故障方向を標定する。標定器５９
の出力は記録計６１に入力されている。記録計６１は正
相電流の出力があるしきい値を上回る場合に動作するよ
う、コンパレータ５５及びトリガ発生器５８が設けられ
ている。
正相電流がコンパレータ５５で設定されているしきい値
を越えるとトリガ発生器５８がトリガ信号を発生し、記
録計６１を動作させる。記録計には、標定器５９の標定
結果と、タイマ６０の出力として日時分秒等が記録され
る。
を越えるとトリガ発生器５８がトリガ信号を発生し、記
録計６１を動作させる。記録計には、標定器５９の標定
結果と、タイマ６０の出力として日時分秒等が記録され
る。
尚、電流検出器５１が電圧検出器５２の検出部は通常の
ＣＴを用いる他に、ファラデー効果を利用したＹＩＧ等
の光学素子及び電気光学効果を利用したＢＧＯ等の光学
素子を用いてもよい。この場合、情報伝送路として光フ
ァイバコードを用いることが出来る。検出部を光学系で
構成することにより雷などの誘導障害を受けることがな
く、信頼性が向上する。
ＣＴを用いる他に、ファラデー効果を利用したＹＩＧ等
の光学素子及び電気光学効果を利用したＢＧＯ等の光学
素子を用いてもよい。この場合、情報伝送路として光フ
ァイバコードを用いることが出来る。検出部を光学系で
構成することにより雷などの誘導障害を受けることがな
く、信頼性が向上する。
次に第２図は本方式に基く故障方向標定装置５の設置例
である。両端に電源２を有する送電線路１の中間部に故
障方向標定装置５が設置されている。Ｃ区間、Ｄ区間の
いずれかで故障すると、故障方向標定装置は前記の動作
に基き故障方向を標定し、日時分秒等と共に記録するも
のである。
である。両端に電源２を有する送電線路１の中間部に故
障方向標定装置５が設置されている。Ｃ区間、Ｄ区間の
いずれかで故障すると、故障方向標定装置は前記の動作
に基き故障方向を標定し、日時分秒等と共に記録するも
のである。
第３図は、系統分岐する電力系統に、本方式に基く故障
方向標定装置５を設置した例である。分枝Ｌ，Ｍ，Ｎに
はそれぞれ電流検出器５１が１つずつ設置され、さらに
分枝Ｌには電圧検出器５２が設置されている。分岐点Ｐ
には電流検出器５１及び電圧検出器５２を除いた構成か
ら成る故障方向標定装置５が設置され、電流検出器５１
及び電圧検出器５２と伝送路（図中では省略）で結ばれ
ている。
方向標定装置５を設置した例である。分枝Ｌ，Ｍ，Ｎに
はそれぞれ電流検出器５１が１つずつ設置され、さらに
分枝Ｌには電圧検出器５２が設置されている。分岐点Ｐ
には電流検出器５１及び電圧検出器５２を除いた構成か
ら成る故障方向標定装置５が設置され、電流検出器５１
及び電圧検出器５２と伝送路（図中では省略）で結ばれ
ている。
今、分枝ＮのＮＩ区間内Ｆｎ点で故障したとすると、各
分枝に設置された電流検出器５１の出力より求めた各分
枝の正相電流と同期発振器５７の出力との位相差から故
障方向がわかる。すなわち、分枝ＬにおいてはＬ2区間
方向、分枝ＭにおいてはＭＩ区間方向、分枝Ｎにおいて
はＮ1区間方向にそれぞれ故障点Ｆｎが存在することが
標定される。
分枝に設置された電流検出器５１の出力より求めた各分
枝の正相電流と同期発振器５７の出力との位相差から故
障方向がわかる。すなわち、分枝ＬにおいてはＬ2区間
方向、分枝ＭにおいてはＭＩ区間方向、分枝Ｎにおいて
はＮ1区間方向にそれぞれ故障点Ｆｎが存在することが
標定される。
［発明の効果］ 本発明によれば、送電線路の正相電流情報と、正相電圧
情報に同期させた同期発振器の出力との位相差により故
障方向を標定しているため、特に三相短絡事故に有効で
あるという点で優れている。また、本発明に基く故障区
間標定装置の設置数は、従来の鉄塔毎に設置する場合に
比較して極めて少数で済む上、長尺の伝送路を必要とし
ないことから設備費の節約となる。
情報に同期させた同期発振器の出力との位相差により故
障方向を標定しているため、特に三相短絡事故に有効で
あるという点で優れている。また、本発明に基く故障区
間標定装置の設置数は、従来の鉄塔毎に設置する場合に
比較して極めて少数で済む上、長尺の伝送路を必要とし
ないことから設備費の節約となる。
本発明が、特に長尺かつ多分岐の送電系統や布設方式に
変化がある系統に利用された場合には、その真髄が遺憾
無く発揮されると考える。
変化がある系統に利用された場合には、その真髄が遺憾
無く発揮されると考える。
第１図は本発明の構成ブロック図、第２図、第３図は、
本発明に基く故障方向標定装置の設置例を示す説明図、
第４図は送電系統モデル図である。 １……送電線路、 ２……電源、 ５……故障方向標定装置、 ５１……電流検出器、 ５２……電圧検出器、 ５３ａ，５３ｂ……遅延器、 ５６……位相差検出器、 ５７……同期発振器、 ５９……標定器、 ６１……記録計。
本発明に基く故障方向標定装置の設置例を示す説明図、
第４図は送電系統モデル図である。 １……送電線路、 ２……電源、 ５……故障方向標定装置、 ５１……電流検出器、 ５２……電圧検出器、 ５３ａ，５３ｂ……遅延器、 ５６……位相差検出器、 ５７……同期発振器、 ５９……標定器、 ６１……記録計。
Claims (1)
- 【請求項１】三相式の送電線路の故障方向を標定する方
式において、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の三相各相にそれぞれ電
流検出器及び電圧検出器を設置し、Ｖ相電流及び電圧の
出力は遅延器により２４０°位相で遅らせ、Ｗ相電流及
び電圧の出力は遅延器により１２０°位相で遅らせ、こ
れらを加算器に入力することにより正相電流情報及び正
相電圧情報を得、前記正相電圧情報に同期させた同期発
信器の出力と前記正相電流情報から、両者の位相差を検
出して、その位相差の範囲により故障方向を標定するこ
とを特徴とする故障方向標定方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60147423A JPH0654339B2 (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 故障方向標定方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60147423A JPH0654339B2 (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 故障方向標定方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS628070A JPS628070A (ja) | 1987-01-16 |
| JPH0654339B2 true JPH0654339B2 (ja) | 1994-07-20 |
Family
ID=15429975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60147423A Expired - Lifetime JPH0654339B2 (ja) | 1985-07-04 | 1985-07-04 | 故障方向標定方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0654339B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006320173A (ja) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Toshiba Corp | ディジタル形事故方向検出継電器 |
| US11061061B2 (en) * | 2016-11-15 | 2021-07-13 | Radiodetection Limited | System and apparatus for detecting faults in an insulation layer of a buried conductor |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0046317B1 (de) * | 1980-08-15 | 1985-01-30 | BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie. | Verfahren und Einrichtung zur Kurzschluss-Richtungsdetektion |
-
1985
- 1985-07-04 JP JP60147423A patent/JPH0654339B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS628070A (ja) | 1987-01-16 |
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