JPH08233895A

JPH08233895A - 送電線事故点標定装置

Info

Publication number: JPH08233895A
Application number: JP6472995A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Kurosawa; 保広黒沢; Mitsuru Yamaura; 充山浦
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-02-28
Filing date: 1995-02-28
Publication date: 1996-09-13
Anticipated expiration: 2019-07-21
Also published as: JP3545485B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】伝送速度上の制約があっても対向端子の電圧
データの伝送量を必要最小限に抑えて、事故点までの距
離を算出できるようにする。【構成】１Ａは対象となる平行２回線送電線、２Ａ，
２Ｂは変流器、３Ａ，３Ｂは変成器、４Ａは適当なレベ
ルに変換する入力変換回路、５Ａはサンプリング保持回
路、６Ａは５Ａの電流・電圧出力をアナログ・ディジタ
ル変換する回路、７Ａは伝送制御回路でＡ端子とＢ端子
のサンプリング周期制御処理を行ない、サンプリング保
持回路５Ａの同時サンプリング制御信号を生成する。８
Ａは伝送インターフェース、９Ａは事故前後のデータを
収集する記憶回路、１０Ａは事故点標定演算を実施する
演算回路（ＣＰＵ）、１１Ａは標定結果を表示する表示
回路である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、対向端子の３相電圧を
正相電圧に変換して、各相電流と共に伝送して、正相電
気量で事故点を標定する送電線事故点標定装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、送電線の事故点標定方式として
は、サージ受信方式，パルスレーダ方式があり、特に近
年ではインピーダンス測定方式が適用されてきている。
前者は高価な送電線への信号結合装置を要するのに対
し、後者は電圧変成器，電流変成器によって得られる電
圧，電流をディジタルデータに変換してインピーダンス
を求め、事故点迄の距離を測定するものである。この方
式として、１端子の電圧，電流で判定する方式（特公昭
５８−２９４７１号）と２端子の電圧，電流を使う方式
（「送電線の事故点標定器」法貴、木谷著、昭和３２
年オーム社）がある。

【０００３】一般に、ディジタル電流差動リレーでは得
られる各端子の電流データのベクトル和電流が事故電流
成分そのものであることを利用して、下式に基づいて一
端判定形のインピーダンス測定方式を実現する方式があ
る。図10はその原理を示す系統図である。図10において
(1) 式，(2) 式が成立することは周知であり、Ｒ_Fが実
抵抗成分である場合は、(3) 式が成立する。

【数１】但し、１は送電線、2Aは電圧変成器、3Aは電流変成器、
Ｖ_AはＡ端子の対地電圧、Ｖ_Fは事故点の対地電圧、Ｆ
は事故点、Ｉ_AはＡ端子からの事故電流、Ｉ_Fは事故電
流、ｘはＡ端子から事故点までの距離である。

【０００４】本式のＩ_Fは事故点電流そのもので、各端
子電流Ｉ_A，Ｉ_Bのベクトル和電流として算出される。
しかし本式はあくまでも事故点抵抗が実抵抗として扱っ
た場合に成立するもので、これがリアクタンス成分を有
するとＩ_FとＶ_Fとは同位相とはならず、(3) 式が成立
しないため、そのまま測距誤差となってしまう。このよ
うな状況を解決するには対向端子の電圧を使えば事故点
の残り電圧に影響されない。原理は(5) 式，(6) 式の通
りである。図11に原理を説明する系統図を示す。

【数２】

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし電流差動リレー
の構成を適用する場合、(6) 式の標定計算を行なうには
対向端子の全相電流及び電圧が必要で、電流は電流差動
リレーの電流を流用すればよいが、電圧の伝送速度が制
限されると全相の電圧を所定の速度で伝送できない。例
えば電気学会論文誌Ｂ（１１３巻２号、平成５年）に記
載の典型的な各端子対向形ＰＣＭ電流差動リレーの伝送
速度は５４ｋｂｐｓである。

【０００６】実際の伝送例は文献（東芝レビュー４１巻
１１号“送電線用ディジタル電流差動継電装置”、’８
６年１１月）に記載されているが、図12にその一部を示
す。本図では電流データ３相分を３相＊１２ビット／
（１／７２０Ｈｚ＝１．３８８ｍｓ）で伝送し、電圧デ
ータとしては４ビット／（１／７２０Ｈｚ＝１．３８８
ｍｓ）が割り当てられている。

【０００７】更に事故相が何れかで標定電気量を変える
必要がある。例えば２線短絡・地絡事故の場合は当該相
間電圧，電流を使う必要があり、１線地絡事故の場合は
地絡相の電気量が使われるのが一般的である。そのため
には事故相を選別する機能が必要となるので、全相の電
気量を対向端子に送出する必要がある。

【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、伝送速度上の制約があっても対向端子の電圧デー
タの伝送量を必要最小限に抑えて、事故点の残り電圧に
影響されず、かつ、事故相を選別する機能を要せずに測
距できる多端子のデータを使用した送電線事故点標定装
置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
送電線事故点標定装置は、２回線送電線を有する電力系
統の各端子から電気量を抽出し、事故発生時の送電線の
事故点を標定する送電線事故点標定装置において、下記
８つの手段を備えた。

【００１０】（１）２回線送電線の一方の端子Ａの各回
線の３相電圧Ｖ_A1L，Ｖ_A2Lの差分の正相電圧ΔＶ_A1を
得る第１の手段。

【００１１】（２）他方の端子Ｂの各回線３相電圧Ｖ
_B1L，Ｖ_B2Lの差分の正相電圧ΔＶ_B1を得て正相変換す
る第２の手段。

【００１２】（３）端子Ｂの各回線の３相電流Ｉ_B1L，
Ｉ_B2Lと前記第２の手段で得られる正相電圧ΔＶ_B1を夫
々端子Ａに伝送する第３の手段。

【００１３】（４）第３の手段で伝送された端子Ｂの各
回線の３相電流と予め設定された当該送電線の端子Ａと
端子Ｂ間の各回線の当該回線の送電線線路長インピーダ
ンスＺ_S1L，Ｚ_S2L及び隣回線との相互線路長インピー
ダンスＺ_m1L，Ｚ_m2Lとの積の差分の３相電圧値｛（Ｚ
_S1L・Ｉ_B1L＋Ｚ_m1L・Ｉ_B2L）−（Ｚ_S2L・Ｉ_B2L＋
Ｚ_m2L・Ｉ_B1L）｝を得る第４の手段。

【００１４】（５）第４の手段で得られた３相の電圧値
から正相電圧｛（Ｚ_S1L・Ｉ_B1L＋Ｚ_m1L・Ｉ_B2L）−
（Ｚ_S2L・Ｉ_B2L＋Ｚ_m2L・Ｉ_B1L）｝１を得る第５の
手段。

【００１５】（６）端子Ａと端子Ｂの各回線の電流のベ
クトル和Ｉ_d1L，Ｉ_d2Lを各３相分算出し、その３相分
の電流と予め設定された前記送電線線路の当該回線の単
位長当たりの送電線線路インピーダンスｚ_S1L，ｚ_S2L
及び単位長当たりの隣回線との相互インピーダンスｚ
_m1L，ｚ_m2Lとの積の差分の３相電圧値｛（ｚ_S1L・Ｉ
_d1L＋ｚ_m1L・Ｉ_d2L）−（ｚ_S2L・Ｉ_d2L＋ｚ_m2L・
Ｉ_d1L）｝を得る第６の手段。

【００１６】（７）第６の手段で得られる３相の電圧値
から正相電圧｛（ｚ_S1L・Ｉ_d1L＋ｚ_m1L・Ｉ_d2L）−
（ｚ_S2L・Ｉ_d2L＋ｚ_m2L・Ｉ_d1L）｝１を得る第７の
手段。

【００１７】（８）第１の手段で得られる正相電圧から
第３の手段で伝送された正相電圧を減じ更に第５の手段
で得られる正相電圧を加算した値［ΔＶ_A1−ΔＶ_B1＋
｛（Ｚ_S1L・Ｉ_B1L＋Ｚ_m1L・Ｉ_B2L）−（Ｚ_S2L・Ｉ
_B2L＋Ｚ_m2L・Ｉ_B1L）｝１］を第７の手段で得られた
正相電圧で除して事故点までの距離を算出する第８の手
段。（（）：当該回線，（）′：他方の回線。以下同
じ）

【００１８】本発明の請求項２に係る送電線事故点標定
装置は、請求項１において、第２の手段では、端子Ｂの
２回線各々の３相電圧Ｖ_B1L，Ｖ_B2Lを検出しこれらを
正相変換して正相電圧Ｖ_B1L1，Ｖ_B2L1を得、各回線の３
相電流Ｉ_B1L，Ｉ_B2Lと共にＡ端子に伝送し、これを受
信したＡ端子では第８の手段にて、３相電圧の差分のΔ
Ｖ_B1に代えて（Ｖ_B1L1−Ｖ_B1L2) として標定値ｘを算出
するようにした。

【００１９】本発明の請求項３に係る送電線事故点標定
装置は、請求項１又は請求項２において、第３の手段に
おいて、端子ＢのＡ端への伝送速度は３相電流に対して
正相電圧を遅らせるようにした。

【００２０】本発明の請求項４に係る送電線事故点標定
装置は、請求項１において、第８の手段において、片回
線停止時、停止回線の正相電圧及び正相電流を零にする
ことにより、標定値ｘを算出するようにした。

【００２１】本発明の請求項５に係る送電線事故点標定
装置は、２回線送電線を有する電力系統の各端子から電
気量を抽出し、事故発生時の送電線の事故点を標定する
送電線事故点標定装置において、下記９つの手段を備え
た。

【００２２】（１）２回線送電線の各回線の電気量を同
一時刻に抽出するために各回線を同期制御して制御信号
を出力する第９の手段。

【００２３】（２）各回線毎に第９の手段からの同期制
御信号に基づいて、一方の端子Ａの一方の回線の３相電
圧Ｖ_{A( )L}の正相電圧Ｖ_{A( )L1}を得る第１の手段。

【００２４】（３）他方の端子Ｂの一方の回線の３相電
圧Ｖ_{B( )L}の正相電圧Ｖ_{B( )L1}を得る第２の手段。

【００２５】（４）端子Ｂの一方の回線の３相電流Ｉ
_{B( )L}と第２の手段で得られる正相電圧Ｖ_BL1を端子Ａ
に伝送する第３の手段。

【００２６】（５）端子Ｂの各回線の３相電流と予め設
定された当該送電線の端子Ａと端子Ｂ間の各々の回線の
当該回線の送電線線路長インピーダンスＺ_{S( )L}及び隣
回線との相互線路長インピーダンスＺ_{m( )L}との積演算
で得られる３相電圧値（ｚ_S( _)L・Ｉ_{B( )L}+ ｚ_{m( )L}
・Ｉ_{B( )′L}）を得る第４の手段。

【００２７】（６）第４の手段で得られた３相の電圧値
から正相電圧（Ｚ_{S( )L}・Ｉ_{B( )L}＋Ｚ_{m( )L}・Ｉ
_{d( )′L}）１を得る第５の手段。

【００２８】（７）端子Ａと端子Ｂの各々の回線の電流
のベルト和Ｉ_{d( )L}，Ｉ_{d( )′L}を各３相分算出した
り、その３相分の電流と予め設定された前記送電線線路
の当該回線の単位長当たりの送電線線路インピーダンス
ｚ_S1L及び単位長当たりの隣回線との相互インピーダン
スｚ_{m( )L}との積演算で得られる３相電圧値（ｚ_{S( )L}
・Ｉ_{d( )L}＋ｚ_{m( )L}・Ｉ_{d( )′L}）を得る第６の手
段。

【００２９】（８）第６の手段で得られる３相の電圧値
から正相電圧（ｚ_{S( )L}・Ｉ_{d( )L}＋Ｚ_{m( )L}・Ｉ
_{d( )′L}）１を得る第７の手段。

【００３０】（９）第１の手段で得られる正相電圧から
第３の手段で伝送された正相電圧を減じ更に第５の手段
で得られる正相電圧を加算した値［Ｖ_{A( )L1}−Ｖ_{B( )L1}
＋（Ｚ_{S( )L}・Ｉ_{B( )L}＋Ｚ_{m( )L}・Ｉ_{B( )′L}）１］
を第７の手段で得られた正相電圧で除して事故点までの
距離を算出する第８の手段。

【００３１】

【作用】本発明の請求項１，２，３，４，５に係る送電
線事故点標定装置は、標定方式の作用は各請求項に共通
であるため、その詳細は実施例の項で述べるが、その基
本的な考え方は全端子の電圧，電流を使って事故点迄の
距離を測定しようとするもので、その電圧，電流量とし
て正相変換した電気量を使用しようというものである。
正相電気量を使用することにより、事故相選別機能を必
要とせずに、かつ、相手端子に正相変換した電気量を送
出することにより、３相分の電気量を送る必要がなく、
伝送容量に制約がある場合にも正確に標定可能となる。

【００３２】そして、各請求項では各端子の正相電気量
を使って、事故点を挟む各端子の正相電圧から各々の線
路降下電圧の正相分を差し引いた事故点の正相電圧が等
しいことを用いて、事故点迄の距離を正確に算出してい
る。なかんずく請求項１では平行２回線送電線を対象と
し、各々の端子電圧の回線間差電圧が略零である性質を
利用し、回線の正相電気量の差分量を使って、各端子電
圧の大きさによって生じる誤差を軽減して、事故点迄の
距離を正確に算出している。

【００３３】又、請求項２は相手端子の正相電圧を回線
毎に送出し、受けた端子で回線間の差分をとるように構
成したものである。又、請求項３は電流と電圧の伝送速
度を変えて、伝送容量の制約があっても標定計算できる
伝送方法を示し、請求項４は請求項１の平行２回線送電
線の何れか一方の回線が休止している場合には休止して
いる回線の電気量を強制的に零にして、単一回線の標定
方式に切り替える方式を示している。更に、請求項５は
回線間の正相電気量を使用せずに回線毎の正相電気量で
標定する方式を示している。

【００３４】

【実施例】以下図面を参照して実施例を説明する。図１
は本発明に係る送電線事故点標定装置を説明する一実施
例のハードウェアを示す構成図である。先ずＡ端子のみ
を説明する。図において、1Aは対象となる平行２回線送
電線、2A，2Bは変流器、3A，3Bは変成器、4Aは変流器2A
の電流出力と電圧変成器3Aの電圧出力とを入力して各々
適当なレベルに変換する入力変換回路、5AはＡ端子の電
流・電圧をサンプリングするサンプリング保持回路、6A
は5Aの電流・電圧出力をアナログ・ディジタル変換する
回路、7AはＡ端子（自端子）の伝送制御回路でＡ端子と
Ｂ端子のサンプリング同期制御処理を行ない、サンプリ
ング保持回路（Ｓ／Ｈ）5Aの同時サンプリング制御信号
を生成する。

【００３５】8AはＡ端子の電流，電圧データを相手Ｂ端
子に送信し、Ｂ端子からの電流，電圧データを受信制御
する伝送インターフェース、9Aは事故前後のデータ（自
端子，相手端子のデータ）を収集する記憶回路、10A は
前記電流データを用いて電流差動リレーの動作判定及び
図２に示す本発明の対象である事故点標定演算を実施す
る演算回路（ＣＰＵ）、11A はその標定結果を表示する
表示回路であり、相手端子も同様に構成されシンボルを
夫々Ｂとしている。

【００３６】図２は演算回路10A で行なう標定演算の内
容を示す図である。10A では各端子の電流データ（Ａ端
子電流：Ｉ_{A( )L}，Ｂ端子電流：Ｉ_{B( )L}）のベクトル
和をとり、差動電流を算出して下式に基づく差動リレー
の動作判定を行なうのと並行に、差動リレーに適用する
電流データを使用して事故点標定計算を行なう（詳細は
後述する）。但し、以下の説明では差動リレーの構成を
説明することは本発明の骨子から外れるので割愛する。

【数３｜Ｉ_{A( )L}＋Ｉ_{B( )L}｜≧ｋ１・（｜Ｉ_{A( )L}｜
＋｜Ｉ_{B( )L}｜）＋ｋ０（（）：＃１，＃２回線毎）【００３７】前述したように事故相選別を要さず、伝送
容量の制約からどんな事故であっても測距できる対称分
電気量としては正相電気量がある。正相電気量は対称座
標法の対称分（正相，逆送，零相）の１つで、どんな事
故ケースでも必ず存在するので、事故相を検出せずに所
望の機能を達成できる。

【００３８】しかし、正相に対して零相は地絡事故のみ
（短絡では発生しない）、逆送は不平衡事故のみ（３相
短絡事故では発生せず）発生するので、事故相を検出せ
ずに事故点を標定するには不適である。だが正相電圧を
使うと、言うまでもなく正相電圧は下式（事故点抵抗は
零）に示すように事故点電圧が零にならない（電気学会
編：安藤文郎他著「保護継電工学」第３章）ので、一端
判定方式による標定計算量としては不適である。

【数４】

【００３９】図３は各々の事故についての対称分回路で
ある。図から分かるように事故点Ｆでの電圧（Ｖ_F1）は
前記したように事故点抵抗の有無に拘らず必ず残る。こ
の対策として、事故点の正相電圧に影響を受けない方式
として対向端子の電気量を使う方式がある。

【００４０】広く運用されている平行２回線送電線の端
子Ａと端子Ｂ間に事故が発生した場合、両端子の正相電
圧Ｖ_{A( )1}，Ｖ_{B( )1}と正相電流Ｉ_{A( )L1}，Ｉ_{B( )L1}と
事故点正相電圧Ｖ_{F( )1}の関係は次式の通りである
（( ) ＝１，２：回線名を示す）。本原理の次式を説明
する系統図を図４に示す。

【００４１】

【数５】

【００４２】ここにｚ_{( )1L}，ｚ_{( )2L}は＃１，＃２回
線の単位長インピーダンスであり、対称であればｚ
_{( )1L}＝ｚ_{( )2L}であることは言うまでもない。(7) 式
から(8)式のように測距できる。

【数６】

【００４３】ここに添え字１で示す各相電気量から正相
電気量に変換する演算子は(9) 式で示され、インピーダ
ンス行列（ｚ_S1L，ｚ_m1L，ｚ_S2L，ｚ_m2L）と各相電
圧，電流の関係は(10)式で表される。

【数７】

【００４４】更にｚ_S1L，ｚ_m1L，ｚ_S2L，ｚ_m2Lは夫
々(11)式のマトリックスを表わしている。

【数８】

【００４５】上記をふまえて、図２に示す演算回路10A
の演算処理内容を説明する。平行２回線送電線の端子
Ａ，Ｂ間で事故が発生した場合、端子Ａから事故点まで
の距離Ｘを、正相電圧と正相電流で示すと(8) 式の通り
であり、以下に再度示す。

【数９】

【００４６】図２は請求項１に係る送電線事故点標定装
置の一実施例の構成図である。したがって本実施例では
前記(8) 式を演算するようにした具体例として示す。図
２において、第１の手段１では２回線送電線の一方の端
子Ａの回線の３相電圧Ｖ_A1L，Ｖ_A2Lの差分の正相電圧
ΔＶ_A1を得る。なお、「Ｐ」は正相変換行列である（以
下同じ）。

【００４７】一点鎖線で囲った部分は他方の端子（Ｂ
端）で、ここにおいて第２の手段２では他方の端子Ｂの
各回線の３相電圧Ｖ_B1L，Ｖ_B2Lの差分の正相電圧ΔＶ
_B1を得て正相変換する。

【００４８】Ｂ端（相手端）にある伝送制御手段３で
は、端子Ｂの各回線の３相電流Ｉ_B1L，Ｉ_B2Lと前記第
２の手段で得られる正相電圧ΔＶ_B1を夫々端子Ａに伝送
する。

【００４９】第４の手段４では、第３の手段で伝送され
た端子Ｂの各回線の３相電流と予め設定された当該送電
線の端子Ａと端子Ｂ間の各回線の当該回線の送電線線路
長インピーダンスｚ_S1L，Ｚ_S2L及び隣回線の相互線路
長インピーダンスＺ_m1L，Ｚ_m2Lとの積の差分の３相電
圧値｛（Ｚ_S1L・Ｉ_B1L＋Ｚ_m1L・Ｉ_B2L）−（Ｚ_S2 _L
・Ｉ_B2L＋Ｚ_m2L・Ｉ_B1L）｝を得る。

【００５０】第５の手段５では、前記第４の手段で得ら
れた３相の電圧値から正相電圧｛（Ｚ_S1L・Ｉ_B1L＋Ｚ
_m1L・Ｉ_B2L）−（Ｚ_S2L・Ｉ_B2L＋Ｚ_m2L・
Ｉ_B1L）｝１を得る。

【００５１】第６の手段６では、端子Ａと端子Ｂの各回
線の電流のベクトル和Ｉ_d1L，Ｉ_d2 _Lを各３相分算出
し、その３相分の電流と予め設定された前記送電線線路
の当該回線の単位長当たりの送電線線路インピーダンス
ｚ_S1L，ｚ_S2L及び単位長当たりの隣回線との相互イン
ピーダンスｚ_m1L，ｚ_m2Lとの積の差分の３相電圧値
｛（ｚ_S1L，Ｉ_d1L＋ｚ_m1L・Ｉ_d2L）−（ｚ_S2L・Ｉ
_d2L＋ｚ_m2L・Ｉ_d1L）｝を得る。

【００５２】第７の手段７では、前記第６の手段で得ら
れる３相の電圧値から正相電圧｛（ｚ_S1L，Ｉ_d1L＋ｚ
_m1L・Ｉ_d2L）−（ｚ_S2L・Ｉ_d2L＋ｚ_m2L・
Ｉ_d1L）｝１を得る。

【００５３】第８の手段８では、前記第１の手段で得ら
れる正相電圧から第３の手段で伝送された正相電圧を減
じ、更に第５の手段で得られる正相電圧を加算した値
［ΔＶ_A1−ΔＶ_B1＋｛（Ｚ_S1L・Ｉ_B1L＋Ｚ_m1L・Ｉ
_B2L）−（Ｚ_S2L・Ｉ_B2L＋Ｚ_m2 _L・Ｉ_B1L）｝１］を
第７の手段で得られた正相電圧で除して事故点までの距
離Ｘを算出する。

【００５４】ここに図２の第２の手段２で作成される他
方の端子の回線間差分電圧ΔＶ_B1（＝（Ｖ_B1−Ｖ_B2）
１）を一方の端子に送信するのは第３の手段３によって
行なわれる。当然このデータはＡ端子のデータと同期が
とれており、同一時刻に抽出される。この同期をとる手
法については前記した電気学会論文誌Ｂ（１１３巻２
号、平成５年）に詳述されている技術であり、ここでの
説明は割愛する。

【００５５】本実施例によれば平行２回線送電線におい
て夫々の端子電圧の回線間差電圧が略零である性質を利
用し、回線の正相電気量の差分量をつかって、各端子電
圧の大きさによって生じる誤差を軽減して故障点までの
距離を正確に算出できる。

【００５６】図５は本発明の請求項２に係る送電線事故
点標定装置の一実施例の構成図である。図５において、
図２と同一部分及び同一機能部分については同一符号を
付して説明を省略する。本実施例では２回線送電線の電
圧を各々正相変換して送信し、受信した端子（Ａ端子）
で差分をとって同一式で標定計算するものである。

【００５７】即ち、第２の手段2-1 において、２回線送
電線の電圧Ｖ_B1L，Ｖ_B2Lを個々に検出すると共に、そ
れらを正相変換することにより、Ｖ_B1L1＝［Ｐ］
Ｖ_B1L，Ｖ_B2L1＝［Ｐ］Ｖ_B2Lを得、Ｉ_B1L，Ｉ_B2Lと
共に個別にＡ端子へ送信するものである。

【００５８】なお、これを受信したＡ端子では(8) 式を
演算することは前記実施例の場合と同様である。ただし
第８の手段ではＶ_B1L1とＶ_B1L2との差分をとるようにし
ている。本実施例によれば図の実施例と同様の効果が得
られる。

【００５９】図６は本発明の請求項３に係る送電線事故
点標定装置の一実施例の構成図であり、本実施例では３
相電流と正相電圧の伝送速度を制御するものである。こ
の種の装置において、３相電流の伝送速度を遅らせるこ
とは差動リレーの動作責務に直接影響を与えるために許
容されない。

【００６０】即ち、系統の安定度を確保するため事故検
出・事故除去を高速に行ない、かつ、高速に各相再閉路
を行なうためには事故相を確実に判別する必要がある。
そして、図６(a) は両者を同じ伝送速度で送る場合、図
６(b) は３相の電流データに対して正相電圧を１／３の
速度にして（分割して）送信する例を示している。

【００６１】伝送フォーマットの具体例の詳細は文献
（東芝レビュー４１巻１１号“送電線用ディジタル電流
差動継電装置”、’８６年１１月）に説明されている通
りで、前述の図５に示す。同図の高速ｏｎ−ｏｆｆ４ビ
ットのところに１２ビット長／１リードの正相電圧デー
タを３フレーム毎４ビット長に分割して割り付けて伝送
することができる。本実施例によれば送電容量に制約が
あったとしても、電圧量を電流量に比して遅れて伝送す
ることにより、充分対応可能である。

【００６２】図７は本発明の請求項４に係る送電線事故
点標定装置の一実施例を説明する系統構成図であり、２
回線送電線の片回線停止時の状態を示す。これを＃２回
線停止の例で示すと、Ｉ_A2L＝０，Ｉ_B2L＝０，Ｉ_d2L
＝Ｉ_A2L＋Ｉ_B2L＝０であるため、標定値ｘは(12)式と
なる。

【数10】なお、図８が本実施例の第８の手段８の処理内容を示す
構成図である。

【００６３】(12)式の各端子の電圧は線路電圧であり、
停止回線側には運用側の電流による誘導電圧分が生じる
ことになる。即ち、その影響は相互インピーダンスｚ
_m2Lにより生じる。回線が停止しているか否かについて
は送電線に入っている遮断器の開閉状態を見て判断する
ことができることは言うまでもない。本実施例によれば
片回線が休止している場合であっても、休止している回
線の電気量を強制的に零にすることにより標定できる。

【００６４】図９は本発明の請求項５に係る送電線事故
点標定装置の一実施例の構成図である。図９において、
図１と同一部分及び同一機能部分については同一符号を
付す。本実施例では回線毎に同一時刻のデータ（隣回線
の電流）を抽出するために、回線間のサンプリングを同
期させるものである。

【００６５】そして本実施例では回線単位に収集した両
端子の３相電流と正相電圧を使って、自端子（Ａ端子）
で(13)式に基づいて標定計算するものである。これは＃
１回線側の事故を標定するもので、＃２回線側の事故は
(14)式に基づいて標定することは言うまでもない。

【数11】

【００６６】上記内容を基に図９に示す実施例を説明す
る。図９において、新たに付加された第９の手段９では
各回線の電気量を同一時刻に抽出するために回線間を同
期制御して制御信号を出力する。

【００６７】第２の手段１では、第９の手段からの同期
制御信号に基づいて、各回線毎に、一方の端子Ａの一方
の回線の３相電圧Ｖ_{A( )L}の正相電圧Ｖ_{A( )L1}を得る。

【００６８】第２の手段２では、他方の端子Ｂの一方の
回線の３相電圧Ｖ_{B( )L}の正相電圧Ｖ_{B( )L1}を得る。

【００６９】第３の手段３では、端子Ｂの一方の回線の
３相電流Ｉ_{B( )L}と第２の手段で得られる正相電圧Ｖ
_{B( )L1}を端子Ａに伝送する。

【００７０】第４の手段４では、端子Ｂの各回線の３相
電流と予め設定された当該送電線の端子Ａと端子Ｂ間の
各々の回線の当該回線の送電線線路長インピーダンスＺ
_{S( )} _L及び隣回線との相互線路長インピーダンスＺ
_{m( )L}との積演算で得られる３相電圧値（ｚ_{S( )L}・Ｉ
_{B( )L}＋ｚ_{m( )L}・Ｉ_{B( )′L}）を得る。

【００７１】第５の手段５では、第４の手段で得られた
３相の電圧値から正相電圧（Ｚ_{S( )} _L・Ｉ_{B( )L}＋Ｚ
_{m( )L}・Ｉ_{B( )′L}）１を得る。

【００７２】第６の手段６では、端子Ａと端子Ｂの各々
の回線の電流のベクトル和Ｉ_{d( )L}，Ｉ_{d( )′L}を各３
相分算出し、その３相分の電流と予め設定された前記送
電線線路の当該回線の単位長当たりの送電線線路インピ
ーダンスｚ_S1L及び単位長当たりの隣回線との相互イン
ピーダンスｚ_{m( )L}との積演算で得られる３相電圧値
（ｚ_{S( )L}・Ｉ_{d( )L}＋ｚ_{m( )L}・Ｉ_{d( )′L}）を得
る。

【００７３】第７の手段７では、第６の手段で得られる
３相の電圧値から正相電圧（ｚ_{S( )} _L・Ｉ_{d( )L}＋Ｚ
_{m( )L}・Ｉ_{d( )′L}）１を得る。

【００７４】第８の手段８では、第１の手段で得られる
正相電圧から第３の手段で伝送された正相電圧を減じ、
更に第５の手段で得られる正相電圧を加算した値［Ｖ
_{A( )L1}−Ｖ_{B( )L1}＋（Ｚ_{S( )L}・Ｉ_{B( )L}＋Ｚ_{m( )L}・
Ｉ_{B( )′L}）１］を第７の手段で得られた正相電圧で除
して事故点までの距離Ｘを算出する。

【００７５】本実施例では回線毎に同一時刻のデータ
（隣回線の電流）を抽出するために回線間のサンプリン
グを同期制御する必要がる。同期をとる手法は種々ある
が、これらは本発明の骨子ではないため割愛する。

【００７６】なお、この方式でも片回線停止時の処置や
３相電流と正相電圧の伝送速度の制御方法については各
々前記実施例同様に成り立つ。本実施例によれば回線間
の正相電気量を使用せずに回線毎の正相電気量で標定で
きる。

【００７７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば送
電線を挟む端子の電気量を集めて事故点を標定する方式
において、各端子の電気量から所定の量を作成し、それ
を正相変換して標定するようにしたので、事故相を選別
せずに必要最小限の電気量で精度よく事故点を標定する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のハード構成図を説明する図。

【図２】本発明の請求項１に係る送電線事故点標定装置
の一実施例の処理内容を示すブロック図。

【図３】各事故種別毎の対称分回路。

【図４】２回線送電線と事故点との関係を示す図。

【図５】本発明の請求項２に係る送電線事故点標定装置
の一実施例の構成図。

【図６】本発明の請求項３に係る送電線事故点標定装置
の一実施例の構成図。

【図７】本発明の請求項４に係る送電線事故点標定装置
の一実施例の構成図。

【図８】図７の場合の第８の手段の処理内容図。

【図９】本発明の請求項５に係る送電線事故点標定装置
の一実施例の構成図。

【図10】従来の一端判定形のインピーダンス測定方式を
示す図。

【図11】従来の対向端子の電圧を使った事故点標定方式
を示す図。

【図12】従来の伝送方式を説明する図。

【符号の説明】

1A 送電線 2A，2B 変流器 3A，3B 変成器 4A 入力変換回路 5A Ｓ／Ｈ 6A Ａ／Ｄ 7A 伝送制御回路 8A 伝送インターフェース 9A ＲＡＭ 10A ＣＰＵ 11A 表示回路１第１の手段２第２の手段３第３の手段４第４の手段５第５の手段６第６の手段７第７の手段８第８の手段９第９の手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】２回線送電線を有する電力系統の各端子
から電気量を抽出し、事故発生時の送電線の事故点を標
定する送電線事故点標定装置において、下記８つの手段
を備えたことを特徴とする送電線事故点標定装置。（１）２回線送電線の一方の端子Ａの各回線の３相電圧
Ｖ_A1L，Ｖ_A2Lの差分の正相電圧ΔＶ_A1を得る第１の手
段。（２）他方の端子Ｂの各回線３相電圧Ｖ_B1L，Ｖ_B2Lの
差分の正相電圧ΔＶ_B1を得て正相変換する第２の手段。（３）端子Ｂの各回線の３相電流Ｉ_B1L，Ｉ_B2Lと前記
第２の手段で得られる正相電圧ΔＶ_B1を夫々端子Ａに伝
送する第３の手段。（４）第３の手段で伝送された端子Ｂの各回線の３相電
流と予め設定された当該送電線の端子Ａと端子Ｂ間の各
回線の当該回線の送電線線路長インピーダンスＺ_S1L，
Ｚ_S2L及び隣回線との相互線路長インピーダンス
Ｚ_m1L，Ｚ_m2Lとの積の差分の３相電圧値｛（Ｚ_S1L・
Ｉ_B1L＋Ｚ_m1L・Ｉ_B2L）−（Ｚ_S2L・Ｉ_B2L＋Ｚ_m2L
・Ｉ_B1L）｝を得る第４の手段。（５）第４の手段で得られた３相の電圧値から正相電圧
｛（Ｚ_S1L・Ｉ_B1L＋Ｚ_m1L・Ｉ_B2L）−（Ｚ_S2L・Ｉ
_B2L＋Ｚ_m2L・Ｉ_B1L）｝１を得る第５の手段。（６）端子Ａと端子Ｂの各回線の電流のベクトル和Ｉ
_d1L，Ｉ_d2Lを各３相分算出し、その３相分の電流と予
め設定された前記送電線線路の当該回線の単位長当たり
の送電線線路インピーダンスｚ_S1L，ｚ_S2L及び単位長
当たりの隣回線との相互インピーダンスｚ_m1L，ｚ_m2L
との積の差分の３相電圧値｛（ｚ_S1L・Ｉ_d1L＋ｚ_m1L
・Ｉ_d2L）−（ｚ_S2L・Ｉ_d2L＋ｚ_m2L・Ｉ_d1L）｝を
得る第６の手段。（７）第６の手段で得られる３相の電圧値から正相電圧
｛（ｚ_S1L・Ｉ_d1L＋ｚ_m1L・Ｉ_d2L）−（ｚ_S2L・Ｉ
_d2L＋ｚ_m2L・Ｉ_d1L）｝１を得る第７の手段。（８）第１の手段で得られる正相電圧から第３の手段で
伝送された正相電圧を減じ更に第５の手段で得られる正
相電圧を加算した値［ΔＶ_A1−ΔＶ_B1＋｛（Ｚ_S1L・Ｉ
_B1L＋Ｚ_m1L・Ｉ_B2L）−（Ｚ_S2L・Ｉ_B2L＋Ｚ_m2L・
Ｉ_B1L）｝１］を第７の手段で得られた正相電圧で除し
て事故点までの距離を算出する第８の手段。（（）：当該回線，（）′：他方の回線。以下同じ）
【請求項２】第２の手段では、端子Ｂの２回線各々の
３相電圧Ｖ_B1L，Ｖ_B2Lを検出しこれらを正相変換して
正相電圧Ｖ_B1L1，Ｖ_B2L1を得、各回線の３相電流
Ｉ_B1L，Ｉ_B2Lと共にＡ端子に伝送し、これを受信した
Ａ端子では第８の手段にて、３相電圧の差分のΔＶ_B1に
代えて（Ｖ_B1L1−Ｖ_B1L2) として標定値ｘを算出するこ
とを特徴とする請求項１記載の送電線事故点標定装置。
【請求項３】第３の手段において、端子ＢのＡ端への
伝送速度は３相電流に対して正相電圧を遅らせることを
特徴とする請求項１又は請求項２記載の送電線事故点標
定装置。
【請求項４】第８の手段において、片回線停止時、停
止回線の正相電圧及び正相電流を零にすることにより、
標定値ｘを算出することを特徴とする請求項１記載の送
電線事故点標定装置。
【請求項５】２回線送電線を有する電力系統の各端子
から電気量を抽出し、事故発生時の送電線の事故点を標
定する送電線事故点標定装置において、下記９つの手段
を備えたことを特徴とする送電線事故点標定装置。（１）２回線送電線の各回線の電気量を同一時刻に抽出
するために各回線を同期制御して制御信号を出力する第
９の手段。（２）各回線毎に第９の手段からの同期制御信号に基づ
いて、一方の端子Ａの一方の回線の３相電圧Ｖ_{A( )L}の
正相電圧Ｖ_{A( )L1}を得る第１の手段。（３）他方の端子Ｂの一方の回線の３相電圧Ｖ_{B( )L}の
正相電圧Ｖ_{B( )L1}を得る第２の手段。（４）端子Ｂの一方の回線の３相電流Ｉ_{B( )L}と第２の
手段で得られる正相電圧Ｖ_BL1を端子Ａに伝送する第３
の手段。（５）端子Ｂの各回線の３相電流と予め設定された当該
送電線の端子Ａと端子Ｂ間の各々の回線の当該回線の送
電線線路長インピーダンスＺ_{S( )L}及び隣回線との相互
線路長インピーダンスＺ_{m( )L}との積演算で得られる３
相電圧値（ｚ_S( _)L・Ｉ_{B( )L}＋ｚ_{m( )L}・Ｉ
_{B( )′L ）}を得る第４の手段。（６）第４の手段で得られた３相の電圧値から正相電圧
（Ｚ_{S( )L}・Ｉ_{B( )L}＋Ｚ_{m( )L}・Ｉ_{d( )′L}）１を得
る第５の手段。（７）端子Ａと端子Ｂの各々の回線の電流のベルト和Ｉ
_{d( )L}，Ｉ_{d( )′L}を各３相分算出したり、その３相分
の電流と予め設定された前記送電線線路の当該回線の単
位長当たりの送電線線路インピーダンスｚ_S1L及び単位
長当たりの隣回線との相互インピーダンスｚ_{m( )L}との
積演算で得られる３相電圧値（ｚ_{S( )L}・Ｉ_{d( )L}＋ｚ
_{m( )L}・Ｉ_{d( )′L}）を得る第６の手段。（８）第６の手段で得られる３相の電圧値から正相電圧
（ｚ_{S( )L}・Ｉ_{d( )L}＋Ｚ_{m( )L}・Ｉ_{d( )′L}）１を得
る第７の手段。（９）第１の手段で得られる正相電圧から第３の手段で
伝送された正相電圧を減じ更に第５の手段で得られる正
相電圧を加算した値［Ｖ_{A( )L1}−Ｖ_{B( )L1}＋（Ｚ_{S( )L}
・Ｉ_{B( )L}＋Ｚ_{m( )L}・Ｉ_{B( )′L}）１］を第７の手段
で得られた正相電圧で除して事故点までの距離を算出す
る第８の手段。