JPH0799378B2 - 架空送電線の故障区間標定装置 - Google Patents
架空送電線の故障区間標定装置Info
- Publication number
- JPH0799378B2 JPH0799378B2 JP62277333A JP27733387A JPH0799378B2 JP H0799378 B2 JPH0799378 B2 JP H0799378B2 JP 62277333 A JP62277333 A JP 62277333A JP 27733387 A JP27733387 A JP 27733387A JP H0799378 B2 JPH0799378 B2 JP H0799378B2
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- circuit
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は架空送電線路に落雷等の故障が発生したとき、
故障の発生した位置を検知するための架空送電線の故障
区間標定装置に関するものである。
故障の発生した位置を検知するための架空送電線の故障
区間標定装置に関するものである。
［従来の技術］ 光ファイバ複合架空地線（以下、OPGWという）を利用し
た架空送電線の故障区間標定装置として、我々は先に、
故障の可能性を表わす指数と、故障の可能性を評価する
関数とを用いて故障区間を標定する装置を提案した（特
願昭61−57870号明細書（特開昭62−212581号公
報））。
た架空送電線の故障区間標定装置として、我々は先に、
故障の可能性を表わす指数と、故障の可能性を評価する
関数とを用いて故障区間を標定する装置を提案した（特
願昭61−57870号明細書（特開昭62−212581号公
報））。
即ち、故障電流発生後の電流波形の振幅（電流値）と位
相とを求め、これらから区間毎に故障の可能性を表わす
複数の指数を算出して、指数を変数とする故障の可能性
を評価する関数を故障評価関数演算回路によって区間毎
に算出する。
相とを求め、これらから区間毎に故障の可能性を表わす
複数の指数を算出して、指数を変数とする故障の可能性
を評価する関数を故障評価関数演算回路によって区間毎
に算出する。
算出される指数は次の３つの値である。
ただし、ΔＩは区間内の電流値差、Imaxは全区間での最
大電流値、Δφは区間内の位相差、ΔIpは電流値にピー
クがあるときの電流増加幅の値でピークがないときはゼ
ロとする。
大電流値、Δφは区間内の位相差、ΔIpは電流値にピー
クがあるときの電流増加幅の値でピークがないときはゼ
ロとする。
また、評価関数は次式により区間毎に算出される。
｛A1×（電流値差指数）＋A2×（位相差指数） ＋A3×（ピーク指数）｝×（電流値係数） ……（２） 例えば、In＝50Aとする。
また、A1,A2,A3は重みづけのための定数であり、それら
の値はシミュレーションや実験で決定される。
の値はシミュレーションや実験で決定される。
そして、区間毎に算出した関数の値をOPGWで中央監視局
に伝送し、関数の値を最大とする区間を故障区間と標定
するものである。
に伝送し、関数の値を最大とする区間を故障区間と標定
するものである。
指数の導入は、全区間での最大電流値や最大位相差で検
出値を規格化することにより、全体的、相対的な判定を
可能とする。
出値を規格化することにより、全体的、相対的な判定を
可能とする。
また、指数を変数とする評価関数の導入は、各指数の総
合的な判断を可能とする。
合的な判断を可能とする。
これにより、しきい値によって良／不良が判定されるの
ではなく、評価関数値の大小で判定を行い、そのうちの
なかで最も大きな値を出した区間が故障を起していると
標定するので標定精度が向上し、また各評価関数が故障
の可能性を直接表わすことから、故障区間の候補が複数
出ても、最も故障の可能性が高い区間を１ケ所選ぶこと
ができるようになる。
ではなく、評価関数値の大小で判定を行い、そのうちの
なかで最も大きな値を出した区間が故障を起していると
標定するので標定精度が向上し、また各評価関数が故障
の可能性を直接表わすことから、故障区間の候補が複数
出ても、最も故障の可能性が高い区間を１ケ所選ぶこと
ができるようになる。
［発明が解決しようとする問題点］ ところで上記した従来の装置によって所定の成果を得る
ことができたが、送電線路の構成によっては次のような
問題が生じることがあった。
ことができたが、送電線路の構成によっては次のような
問題が生じることがあった。
例えば、線路が50km程度に長くなり、かつ負荷需要のピ
ーク時に送電許容電力に近いくらい大きな電力を送電す
る可能性のある線路においては、前記ピーク時にたまた
ま故障が発生すると、故障の位置や種類によっては故障
時の架空地線（以下、GWという）電流の実効値の線路長
方向の分布と、故障のないときの常時GW電流分布とのパ
ターンがほぼ同じになることがあり、故障区間の標定が
困難となる場合があった。
ーク時に送電許容電力に近いくらい大きな電力を送電す
る可能性のある線路においては、前記ピーク時にたまた
ま故障が発生すると、故障の位置や種類によっては故障
時の架空地線（以下、GWという）電流の実効値の線路長
方向の分布と、故障のないときの常時GW電流分布とのパ
ターンがほぼ同じになることがあり、故障区間の標定が
困難となる場合があった。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解消して、
線路長が長く、かつ送電容量の大きい標定困難な線路で
あっても、高い信頼性で標定できる新規な架空送電線の
故障区間標定装置を提供することにある。
線路長が長く、かつ送電容量の大きい標定困難な線路で
あっても、高い信頼性で標定できる新規な架空送電線の
故障区間標定装置を提供することにある。
［問題点を解決するための手段］ 本発明の架空送電線の故障区間標定装置は、所定区間毎
に設けた電流センサで計測した架空地線を流れる故障電
流を光ファイバ複合架空地線を用いて変電所等の中央監
視局に伝送して、故障電流の振幅と位相とから故障の可
能性を評価する関数を区間毎に算出して、関数の値を最
大とする区間を故障区間と標定する装置において、故障
発生前の電流波形を記憶する回路と、故障発生後の電流
波形を記憶する回路と、これら両波形の振幅と位相とを
比較する回路とを備え、故障の可能性を評価する上記関
数の算出に上記比較回路の比較出力として得られる故障
前後の電流実効値の差、故障前後の位相の差、及び、故
障前後の電流の最大値の比の値を、故障後の電流センサ
の電流値差指数、位相差指数、及び、ピーク指数の値と
共に利用したものである。
に設けた電流センサで計測した架空地線を流れる故障電
流を光ファイバ複合架空地線を用いて変電所等の中央監
視局に伝送して、故障電流の振幅と位相とから故障の可
能性を評価する関数を区間毎に算出して、関数の値を最
大とする区間を故障区間と標定する装置において、故障
発生前の電流波形を記憶する回路と、故障発生後の電流
波形を記憶する回路と、これら両波形の振幅と位相とを
比較する回路とを備え、故障の可能性を評価する上記関
数の算出に上記比較回路の比較出力として得られる故障
前後の電流実効値の差、故障前後の位相の差、及び、故
障前後の電流の最大値の比の値を、故障後の電流センサ
の電流値差指数、位相差指数、及び、ピーク指数の値と
共に利用したものである。
［作用］ 故障発生前の電流波形と故障発生後の電流波形とが比較
回路で比較されると、両波形に僅かな位相ずれや振幅の
差があっても検出される。
回路で比較されると、両波形に僅かな位相ずれや振幅の
差があっても検出される。
したがって、従来の故障後の電流センサの電流値差指
数、位相差指数、及び、ピーク指数を用いて故障の可能
性を評価する関数を区間毎に算出して、関数の値を最大
とする区間を故障区間と標定する装置に、上記比較回路
の検出出力を評価関数の算出に利用すれば、故障のない
ときのGW電流と、故障が発生したときのGW電流との値に
区別がつかないような場合であっても、その区別がつく
ようにすることができる。
数、位相差指数、及び、ピーク指数を用いて故障の可能
性を評価する関数を区間毎に算出して、関数の値を最大
とする区間を故障区間と標定する装置に、上記比較回路
の検出出力を評価関数の算出に利用すれば、故障のない
ときのGW電流と、故障が発生したときのGW電流との値に
区別がつかないような場合であっても、その区別がつく
ようにすることができる。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を添付図面を用いて説明する。
第１図は本発明を説明するための架空送電線の故障区間
標定装置例を示す。
標定装置例を示す。
本装置は電流センサ4,光ファイバ3,多重化伝送装置5,OP
GWの光ファイバ2,光受信回路6,遅延回路7,波形記憶回路
8,比較演算回路9,標定回路10により構成されている。
GWの光ファイバ2,光受信回路6,遅延回路7,波形記憶回路
8,比較演算回路9,標定回路10により構成されている。
光受信回路６〜標定回路10は変電所等の中央監視局11に
設けられる。
設けられる。
電流センサ４は、GW1に流れる電流の瞬時値を、その大
きさに対応した光の強弱信号に変換するもので、変成器
（CT）と発光ダイオードで主に構成する。
きさに対応した光の強弱信号に変換するもので、変成器
（CT）と発光ダイオードで主に構成する。
精度上の点から電流センサ４は送電線路の全鉄塔に設置
することが望ましいが、数基毎でも実用上問題ない。
することが望ましいが、数基毎でも実用上問題ない。
多重化伝送装置５は、電流センサ４の出力信号を光電気
（O/E）変換、符号化し、上流からの信号に多重化した
上、電気光（E/O）変換して下流に伝送するもので、通
常の電子部品で構成できる。
（O/E）変換、符号化し、上流からの信号に多重化した
上、電気光（E/O）変換して下流に伝送するもので、通
常の電子部品で構成できる。
ただし、鉄塔上に設置するため、バッテリ駆動となるこ
とから低消費電力のＣ−MOSICを用いることが望まし
い。
とから低消費電力のＣ−MOSICを用いることが望まし
い。
光受信回路６は最も下流の多重化伝送装置の光出力をO/
E変換し、多重化された信号を分解して各電流センサ毎
に電流値（振幅値）と電流位相とを求めるもので、フォ
トダイオード、オペアンプ等により構成することができ
る。
E変換し、多重化された信号を分解して各電流センサ毎
に電流値（振幅値）と電流位相とを求めるもので、フォ
トダイオード、オペアンプ等により構成することができ
る。
遅延回路７は故障直前のGW電流波形と直後の電流波形と
を比較するためにGW電流波形を２サイクル（50ないし60
Hz）部分遅延させるための回路である。
を比較するためにGW電流波形を２サイクル（50ないし60
Hz）部分遅延させるための回路である。
遅延サイクル数は、ここでは２サイクルとしているが１
サイクル以上であれば特に不都合は生じない。
サイクル以上であれば特に不都合は生じない。
波形記憶回路８はGW電流波形を、例えば1msecごとにそ
の大きさを記憶するための回路であり、２回路用意され
ている。
の大きさを記憶するための回路であり、２回路用意され
ている。
１回路は故障直前のGW電流波形を記憶するために遅延回
路７を介して接続され、他の１回路は故障直後のGW電流
波形を直接記憶するため光受信回路６に直結されてい
る。
路７を介して接続され、他の１回路は故障直後のGW電流
波形を直接記憶するため光受信回路６に直結されてい
る。
比較演算回路９は、２つの波形記憶回路8,8から出力さ
れる故障直前の波形と直後の波形の電流値、位相、電流
最大値等を比較して、その結果を出力する。
れる故障直前の波形と直後の波形の電流値、位相、電流
最大値等を比較して、その結果を出力する。
即ち、 故障前後の電流実効値の差 ΔIfn＝（If−In） ただし、If:故障後の電流実効値 In:故障前の電流実効値 故障前後の位相差 Δφfn＝（φｆ−φｎ） φf:故障後の位相 φn:故障前の位相 故障前の電流最大値 Inmax 故障後の電流最大値 Ifmax を数値として出力するものである。
上記した遅延回路7,波形記憶回路8,比較演算回路９は通
常の電子回路やマイクロコンピュータで構成することが
できる。
常の電子回路やマイクロコンピュータで構成することが
できる。
標定回路10は、故障後のGW電流波形と、比較演算回路９
の出力とから、故障区間を標定するための回路であり、
従来の故障評価関数演算回路と同様な機能を持ち、これ
もまた、マイクロコンピュータを用いて構成することが
できる。
の出力とから、故障区間を標定するための回路であり、
従来の故障評価関数演算回路と同様な機能を持ち、これ
もまた、マイクロコンピュータを用いて構成することが
できる。
即ち、標定回路10の内部においては、従来の演算回路
（特願昭61−57870号明細書（特開昭62−212581号公
報））の演算方法の上記（１）式に示した３つの指数を
基本に、更に、上記比較演算回路からの出力の数値を用
いて、下記（３）式に示す３つの指数を追加する。
（特願昭61−57870号明細書（特開昭62−212581号公
報））の演算方法の上記（１）式に示した３つの指数を
基本に、更に、上記比較演算回路からの出力の数値を用
いて、下記（３）式に示す３つの指数を追加する。
即ち、従来の演算方法 ただし、ΔＩは区間内の電流値差、Imaxは全区間での最
大電流値、Δφは区間内の位相差、ΔIpは電流値にピー
クがあるときの電流増加幅の値で、ピークがないときは
ゼロとする。
大電流値、Δφは区間内の位相差、ΔIpは電流値にピー
クがあるときの電流増加幅の値で、ピークがないときは
ゼロとする。
に加え、 電流前後差指数＝ΔIfn/In 位相前後差指数＝Δφfn/180゜ …（３） 電流前後比指数＝Ifmax/Inmax を用いて、従来装置の上記（２）式の中カッコに次の様
に追加する。
に追加する。
｛A1×（電流値差指数）＋A2×（位相差指数） ＋A3×（ピーク指数）＋A4×（電流前後差指数） ＋A5×（位相前後差指数）＋A6×（電流前後比指数）｝ ×（電流値係数） …（４） 例えば、In＝50Aとする。
また、A1,A2,A3,A4,A5,A6は重みづけのための定数であ
り、それらの値はシミュレーションや実験で決定され
る。
り、それらの値はシミュレーションや実験で決定され
る。
さて、上記のような構成において、各区間毎に電流セン
サ４で計測した故障電流は多重化伝送装置５によって多
重化されOPGW中の光ファイバ２を通って中央監視局11に
伝送される。
サ４で計測した故障電流は多重化伝送装置５によって多
重化されOPGW中の光ファイバ２を通って中央監視局11に
伝送される。
中央監視局11では各区間毎に電流センサ４で計測した故
障電流を検出すると共に、各区間毎に故障発生直前と直
後のGW電流波形が比較される。
障電流を検出すると共に、各区間毎に故障発生直前と直
後のGW電流波形が比較される。
この比較によって両者のGW電流の位相ずれや、振幅の差
異が詳細に検出される。
異が詳細に検出される。
その比較結果と故障後のGW電流波形とから故障区間が標
定される。
定される。
ところで、従来の装置では、線路長が長い線路であっ
て、電源から遠い個所で発生したような故障の場合、故
障直後のGW電流は、常時とあまり変らないことがあっ
た。
て、電源から遠い個所で発生したような故障の場合、故
障直後のGW電流は、常時とあまり変らないことがあっ
た。
加えて、常時のGW電流は、負荷の大きさで常に変動して
いるために、その予想値は大きな幅を持っているため、
通常は故障直後のGW電流と区別がつかないことがあっ
た。
いるために、その予想値は大きな幅を持っているため、
通常は故障直後のGW電流と区別がつかないことがあっ
た。
しかし、上記したように本実施例では、故障の前後のGW
電流を比較して、これらの位相ずれや、振幅の詳細な差
異を検出しているため、上述したような従来の故障後の
GW電流だけでは区別がつかない場合であっても、故障点
を有効に標定することが可能となる。
電流を比較して、これらの位相ずれや、振幅の詳細な差
異を検出しているため、上述したような従来の故障後の
GW電流だけでは区別がつかない場合であっても、故障点
を有効に標定することが可能となる。
なお、上記実施例では故障前後のGW電流波形を記憶する
手段として遅延回路と波形記憶回路とを用いたが、第２
図に示すようにエンドレス記憶回路11を用いて故障前後
の連続した波形を記憶して、事後のエンドレス記憶回路
11から故障前後の波形を読み出して解析するようにして
もよい。
手段として遅延回路と波形記憶回路とを用いたが、第２
図に示すようにエンドレス記憶回路11を用いて故障前後
の連続した波形を記憶して、事後のエンドレス記憶回路
11から故障前後の波形を読み出して解析するようにして
もよい。
［発明の効果］ 本発明によれば、故障後のGW電流波形と共に、故障前の
GW電流と故障後のGW電流を比較した出力から故障点を標
定するようにさたので、線路長が長く、かつ送電容量も
大きいために故障前後のGW電流間にあまり差がないよう
な線路であっても、故障区間を高精度で標定することが
できる。
GW電流と故障後のGW電流を比較した出力から故障点を標
定するようにさたので、線路長が長く、かつ送電容量も
大きいために故障前後のGW電流間にあまり差がないよう
な線路であっても、故障区間を高精度で標定することが
できる。
第１図は本発明に係る架空送電線の故障区間標定装置の
一実施例を示すブロック構成図、第２図は同じく他の実
施例を示すブロック図である。 図中、１は電流センサ、２は光ファイバ複合架空地線
（OPGW）中の光ファイバ、８は電流波形を記憶する波形
記憶回路、９は比較演算回路、11は中央監視局である。
一実施例を示すブロック構成図、第２図は同じく他の実
施例を示すブロック図である。 図中、１は電流センサ、２は光ファイバ複合架空地線
（OPGW）中の光ファイバ、８は電流波形を記憶する波形
記憶回路、９は比較演算回路、11は中央監視局である。
Claims (1)
- 【請求項１】所定区間毎に設けた電流センサで計測した
架空地線を流れる故障電流を光ファイバ複合架空地線を
用いて変電所等の中央監視局に伝送して、故障電流の振
幅と位相とから故障の可能性を評価する関数を区間毎に
算出して、関数の値を最大とする区間を故障区間と標定
する装置において、故障発生前の電流波形を記憶する回
路と、故障発生後の電流波形を記憶する回路と、これら
両波形の振幅と位相とを比較する回路とを備え、故障の
可能性を評価する上記関数の算出に上記比較回路の比較
出力として得られる故障前後の電流実効値の差、故障前
後の位相の差、及び、故障前後の電流の最大値の比の値
を、故障後の電流センサの電流値差指数、位相差指数、
及び、ピーク指数の値と共に演算回路に導入して演算し
標定することを特徴とする架空送電線の故障区間標定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62277333A JPH0799378B2 (ja) | 1987-11-04 | 1987-11-04 | 架空送電線の故障区間標定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62277333A JPH0799378B2 (ja) | 1987-11-04 | 1987-11-04 | 架空送電線の故障区間標定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01119771A JPH01119771A (ja) | 1989-05-11 |
| JPH0799378B2 true JPH0799378B2 (ja) | 1995-10-25 |
Family
ID=17582065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62277333A Expired - Lifetime JPH0799378B2 (ja) | 1987-11-04 | 1987-11-04 | 架空送電線の故障区間標定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0799378B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02126166A (ja) * | 1988-11-04 | 1990-05-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 信号の異常検出方法および検出装置 |
| CN103293443B (zh) * | 2013-05-20 | 2016-01-06 | 国家电网公司 | 一种配网架空线路接地故障定位方法 |
-
1987
- 1987-11-04 JP JP62277333A patent/JPH0799378B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01119771A (ja) | 1989-05-11 |
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