JPH10170589A - 変電所構内故障点標定装置 - Google Patents
変電所構内故障点標定装置Info
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- JPH10170589A JPH10170589A JP8344448A JP34444896A JPH10170589A JP H10170589 A JPH10170589 A JP H10170589A JP 8344448 A JP8344448 A JP 8344448A JP 34444896 A JP34444896 A JP 34444896A JP H10170589 A JPH10170589 A JP H10170589A
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- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 現状の変電所構内に変流器を追加設置して故
障点を標定する方法では標定区画の細分化に限界があ
り、また変流器自体に費用がかさみ、さらに変流器の設
置スペースの制約により既設の変電所への適用が難し
い。 【解決手段】 変電所構内１に、電磁波を検出して信号
を出力する少なくとも３個以上の電磁波検出部２１，２
２，２３を設置し、これら電磁波検出部２１，２２，２
３の出力信号を取り込み、それぞれの出力信号の間の相
対時間差を求める時間差検出部４を設け、求めた相対時
間差に電磁波伝搬速度を乗じて距離の差に換算し、電磁
波の放射源のエリアを特定するエリア特定部５を設け、
特定したエリアをあらかじめ記憶しておいた機器や母線
の配置状況と比較・照合することにより故障点を標定す
る故障点標定部６を設け、標定した故障点を通報する出
力部７を設ける。
障点を標定する方法では標定区画の細分化に限界があ
り、また変流器自体に費用がかさみ、さらに変流器の設
置スペースの制約により既設の変電所への適用が難し
い。 【解決手段】 変電所構内１に、電磁波を検出して信号
を出力する少なくとも３個以上の電磁波検出部２１，２
２，２３を設置し、これら電磁波検出部２１，２２，２
３の出力信号を取り込み、それぞれの出力信号の間の相
対時間差を求める時間差検出部４を設け、求めた相対時
間差に電磁波伝搬速度を乗じて距離の差に換算し、電磁
波の放射源のエリアを特定するエリア特定部５を設け、
特定したエリアをあらかじめ記憶しておいた機器や母線
の配置状況と比較・照合することにより故障点を標定す
る故障点標定部６を設け、標定した故障点を通報する出
力部７を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、変電所構内で短絡
や地絡などの故障が発生した場合に、故障の発生した機
器あるいは母線の区画を故障点と標定する変電所構内故
障点標定装置に関する。
や地絡などの故障が発生した場合に、故障の発生した機
器あるいは母線の区画を故障点と標定する変電所構内故
障点標定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、変電所構内の故障監視には、構
内の母線に出入りする送電線回線の引込み口や変圧器回
線の引出し口にそれぞれ変流器を設置して電流を検出
し、これらの電流情報を母線保護継電器に取り込み、ベ
クトル和が設定された値を越えた場合に母線故障と判断
する方法が用いられている。ところが、この方法では、
故障点が変流器よりも回線側かあるいは母線側かの判別
はできても、母線側のいずれの機器あるいは母線の区画
であるかの標定はできない。したがって、母線側で故障
が発生した場合には、保守員が変電所構内の巡視や機器
の点検を実施しながら故障点を特定し、これを健全部か
ら切離して変電所の復旧を図っていた。しかしながら、
信頼度向上の観点から、故障点を瞬時に標定して健全部
から切離し、電力供給の早期復旧を図る必要性が高まっ
ており、近年では所要の区画単位で変流器を追加設置
し、故障発生時には個々の変流器の電流情報から、故障
点をある変流器と別のある変流器の間に細分化して標定
する方法が用いられている。
内の母線に出入りする送電線回線の引込み口や変圧器回
線の引出し口にそれぞれ変流器を設置して電流を検出
し、これらの電流情報を母線保護継電器に取り込み、ベ
クトル和が設定された値を越えた場合に母線故障と判断
する方法が用いられている。ところが、この方法では、
故障点が変流器よりも回線側かあるいは母線側かの判別
はできても、母線側のいずれの機器あるいは母線の区画
であるかの標定はできない。したがって、母線側で故障
が発生した場合には、保守員が変電所構内の巡視や機器
の点検を実施しながら故障点を特定し、これを健全部か
ら切離して変電所の復旧を図っていた。しかしながら、
信頼度向上の観点から、故障点を瞬時に標定して健全部
から切離し、電力供給の早期復旧を図る必要性が高まっ
ており、近年では所要の区画単位で変流器を追加設置
し、故障発生時には個々の変流器の電流情報から、故障
点をある変流器と別のある変流器の間に細分化して標定
する方法が用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記の変流器を追加設
置して故障点を標定する方法には、次のような難点があ
る。第一は標定区画の細分化に限界があり、ある程度の
広がりでしか標定できない点、第二は変流器自体が高電
圧機器であり、費用がかさむ点、第三は変流器の設置ス
ペースの制約により、既設の変電所への適用が難しい点
である。
置して故障点を標定する方法には、次のような難点があ
る。第一は標定区画の細分化に限界があり、ある程度の
広がりでしか標定できない点、第二は変流器自体が高電
圧機器であり、費用がかさむ点、第三は変流器の設置ス
ペースの制約により、既設の変電所への適用が難しい点
である。
【０００４】そこで、本発明の目的は、故障点を単独の
機器レベルで精度良く標定でき、従来の変流器を追加設
置する方法よりも低コストで、設置スペースが小さく、
既設の変電所に適用できる変電所構内故障点標定装置を
提供することである。
機器レベルで精度良く標定でき、従来の変流器を追加設
置する方法よりも低コストで、設置スペースが小さく、
既設の変電所に適用できる変電所構内故障点標定装置を
提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、変
圧器や開閉器などの機器および母線により構成されてい
る変電所の構内に、電磁波を検出して信号を出力する少
なくとも３個以上の電磁波検出部を設置する。これら電
磁波検出部の出力信号を取り込み、それぞれの出力信号
の間の相対時間差を求める時間差検出部を設ける。ま
た、この時間差検出部で求めた相対時間差に電磁波伝搬
速度を乗じて距離の差に換算し、電磁波の放射源のエリ
アを特定するエリア特定部を設ける。このエリア特定部
で特定したエリアを、あらかじめ記憶しておいた機器や
母線の配置状況と比較・照合して、電磁波を放射した機
器あるいは母線の区画を故障点と標定する故障点標定部
を設ける。この故障点標定部で標定した故障点を通報す
る出力部を設ける。
圧器や開閉器などの機器および母線により構成されてい
る変電所の構内に、電磁波を検出して信号を出力する少
なくとも３個以上の電磁波検出部を設置する。これら電
磁波検出部の出力信号を取り込み、それぞれの出力信号
の間の相対時間差を求める時間差検出部を設ける。ま
た、この時間差検出部で求めた相対時間差に電磁波伝搬
速度を乗じて距離の差に換算し、電磁波の放射源のエリ
アを特定するエリア特定部を設ける。このエリア特定部
で特定したエリアを、あらかじめ記憶しておいた機器や
母線の配置状況と比較・照合して、電磁波を放射した機
器あるいは母線の区画を故障点と標定する故障点標定部
を設ける。この故障点標定部で標定した故障点を通報す
る出力部を設ける。
【０００６】前記のように構成した請求項１の発明で
は、次のように作用する。変電所構内で短絡や地絡など
の故障が発生すると、故障電流に伴い、電磁波が放射さ
れる。それぞれの電磁波検出部ではこの電磁波を検出
し、故障点に近い電磁波検出部ほど検出時刻は早く、故
障点から遠ざかるにつれて検出時刻は遅れる。したがっ
て、時間差検出部でそれぞれの電磁波検出部の出力信号
の相対時間差を求め、これに電磁波伝搬速度を乗じるこ
とで、それぞれの電磁波検出部と故障点との距離の差を
求めることができる。ここで、少なくとも３個以上の電
磁波検出部のうちの２個に注目すると、故障点との距離
の差が一定値として求められているので、座標幾何学の
示すところにより、故障点はある二次曲線上の一点とな
る。エリア特定部で、この演算を全ての電磁波検出部の
組合せについて実施し、二次曲線の交点を求めれば故障
点を特定できる。現実的には検出誤差や演算誤差などが
影響するため、ある程度の面積を有するエリアで特定す
ることができる。ただし、ここで特定したエリアは電磁
波検出部の位置を基準とする座標系で示されており、故
障点の機器を直接的には標定できない。そこで、機器や
母線の配置状況を、あらかじめ座標系を用いて故障点標
定部に記憶しておくことにより、特定したエリア内に存
在する機器あるいは母線の区画を故障点として標定する
ことができる。出力部では、この標定した故障点を、例
えば表示ランプにより保守員に通報し、また出力接点や
通信を用いて他の装置に通知することができる。
は、次のように作用する。変電所構内で短絡や地絡など
の故障が発生すると、故障電流に伴い、電磁波が放射さ
れる。それぞれの電磁波検出部ではこの電磁波を検出
し、故障点に近い電磁波検出部ほど検出時刻は早く、故
障点から遠ざかるにつれて検出時刻は遅れる。したがっ
て、時間差検出部でそれぞれの電磁波検出部の出力信号
の相対時間差を求め、これに電磁波伝搬速度を乗じるこ
とで、それぞれの電磁波検出部と故障点との距離の差を
求めることができる。ここで、少なくとも３個以上の電
磁波検出部のうちの２個に注目すると、故障点との距離
の差が一定値として求められているので、座標幾何学の
示すところにより、故障点はある二次曲線上の一点とな
る。エリア特定部で、この演算を全ての電磁波検出部の
組合せについて実施し、二次曲線の交点を求めれば故障
点を特定できる。現実的には検出誤差や演算誤差などが
影響するため、ある程度の面積を有するエリアで特定す
ることができる。ただし、ここで特定したエリアは電磁
波検出部の位置を基準とする座標系で示されており、故
障点の機器を直接的には標定できない。そこで、機器や
母線の配置状況を、あらかじめ座標系を用いて故障点標
定部に記憶しておくことにより、特定したエリア内に存
在する機器あるいは母線の区画を故障点として標定する
ことができる。出力部では、この標定した故障点を、例
えば表示ランプにより保守員に通報し、また出力接点や
通信を用いて他の装置に通知することができる。
【０００７】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
ける時間差検出部に替えて、少なくとも３個以上の電磁
波検出部のそれぞれの出力信号の相対強度比を求める強
度比検出部を設ける。他の手段については請求項１の発
明と同一である。
ける時間差検出部に替えて、少なくとも３個以上の電磁
波検出部のそれぞれの出力信号の相対強度比を求める強
度比検出部を設ける。他の手段については請求項１の発
明と同一である。
【０００８】前記のように構成した請求項２の発明で
は、次のように作用する。故障電流に伴い、電磁波が放
射されるが、それぞれの電磁波検出部で検出される電磁
波は、故障点に近いほど強く、故障点から遠ざかるにつ
れて弱くなる。したがって、強度比検出部でそれぞれの
電磁波検出部の出力信号の相対強度比を求めることがで
きる。ここで、少なくとも３個以上の電磁波検出部のう
ちの２個に注目すると、出力信号の相対強度比が一定値
として求められており、電磁気学の教えるところにより
遠方界では電磁波の強さは放射源からの距離に反比例す
ることから、相対強度比は距離の比に一致する。２点か
らの距離の比が一定となる点は座標幾何学の示すところ
によりある円周となり、故障点はこの円周上の一点とな
る。エリア特定部で、この演算を全ての電磁波検出部の
組合せについて実施し、円周の交点を求めれば故障点を
特定できる。以降の作用については請求項１の発明と同
一である。
は、次のように作用する。故障電流に伴い、電磁波が放
射されるが、それぞれの電磁波検出部で検出される電磁
波は、故障点に近いほど強く、故障点から遠ざかるにつ
れて弱くなる。したがって、強度比検出部でそれぞれの
電磁波検出部の出力信号の相対強度比を求めることがで
きる。ここで、少なくとも３個以上の電磁波検出部のう
ちの２個に注目すると、出力信号の相対強度比が一定値
として求められており、電磁気学の教えるところにより
遠方界では電磁波の強さは放射源からの距離に反比例す
ることから、相対強度比は距離の比に一致する。２点か
らの距離の比が一定となる点は座標幾何学の示すところ
によりある円周となり、故障点はこの円周上の一点とな
る。エリア特定部で、この演算を全ての電磁波検出部の
組合せについて実施し、円周の交点を求めれば故障点を
特定できる。以降の作用については請求項１の発明と同
一である。
【０００９】請求項３の発明では、電磁波検出部として
電界強度を検出するアンテナを用い、請求項４の発明で
は、電磁波検出部として磁界強度を検出する磁界センサ
を用いる。作用については請求項１または請求項２の発
明と同一である。
電界強度を検出するアンテナを用い、請求項４の発明で
は、電磁波検出部として磁界強度を検出する磁界センサ
を用いる。作用については請求項１または請求項２の発
明と同一である。
【００１０】請求項５の発明では、請求項１の発明の手
段に加えて、変電所構内の故障監視を行う母線保護継電
器の出力を前記時間差検出部に取り込み、前記電磁波検
出部が電磁波を検出した時刻から所定の時間以内に母線
保護継電器が動作した場合にのみ標定動作を行うように
する。
段に加えて、変電所構内の故障監視を行う母線保護継電
器の出力を前記時間差検出部に取り込み、前記電磁波検
出部が電磁波を検出した時刻から所定の時間以内に母線
保護継電器が動作した場合にのみ標定動作を行うように
する。
【００１１】前記のように構成した請求項５の発明で
は、次のように作用する。変電所構内で短絡や地絡など
の故障が発生すると、故障電流に伴い、電磁波が放射さ
れる。この時、それぞれの変流器で検出した電流のベク
トル和は非ゼロとなり、母線保護継電器が動作するの
で、請求項１の発明と同一の標定動作を行う。一方、回
線側で故障が発生した場合やノイズにより電磁波が放射
された場合には、母線保護継電器は動作せず、標定動作
を行わない。したがって、母線保護継電器の出力を取り
込むことにより、不要な標定動作を省くことができる。
は、次のように作用する。変電所構内で短絡や地絡など
の故障が発生すると、故障電流に伴い、電磁波が放射さ
れる。この時、それぞれの変流器で検出した電流のベク
トル和は非ゼロとなり、母線保護継電器が動作するの
で、請求項１の発明と同一の標定動作を行う。一方、回
線側で故障が発生した場合やノイズにより電磁波が放射
された場合には、母線保護継電器は動作せず、標定動作
を行わない。したがって、母線保護継電器の出力を取り
込むことにより、不要な標定動作を省くことができる。
【００１２】請求項６の発明では、請求項２の発明の手
段に加えて、変電所構内の故障監視を行う母線保護継電
器の出力を前記強度比検出部に取り込み、前記電磁波検
出部が電磁波を検出した時刻から所定の時間以内に母線
保護継電器が動作した場合にのみ標定動作を行うように
する。
段に加えて、変電所構内の故障監視を行う母線保護継電
器の出力を前記強度比検出部に取り込み、前記電磁波検
出部が電磁波を検出した時刻から所定の時間以内に母線
保護継電器が動作した場合にのみ標定動作を行うように
する。
【００１３】前記のように構成した請求項６の発明によ
れば、請求項５の発明と同様の作用により、不要な標定
動作を省くことができる。
れば、請求項５の発明と同様の作用により、不要な標定
動作を省くことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】請求項１の発明の実施の形態を図
１に示す。変圧器や開閉器などの機器および母線により
構成された変電所構内１に設置する電磁波検出部２１，
２２，２３は、故障電流により放射される電磁波の電界
成分あるいは磁界成分の変化を検出するものであり、個
数は変電所構内１の機器や母線の配置を平面上の二次元
配置と見倣せる場合には最低３個、高さ方向を考慮した
三次元配置の場合には最低４個必要であり、多数用いれ
ば標定の確度は向上する。ここでは説明を簡易にするた
め、機器や母線を二次元配置と見倣し、電磁波検出部２
１，２２，２３を３個用いる場合を例示する。
１に示す。変圧器や開閉器などの機器および母線により
構成された変電所構内１に設置する電磁波検出部２１，
２２，２３は、故障電流により放射される電磁波の電界
成分あるいは磁界成分の変化を検出するものであり、個
数は変電所構内１の機器や母線の配置を平面上の二次元
配置と見倣せる場合には最低３個、高さ方向を考慮した
三次元配置の場合には最低４個必要であり、多数用いれ
ば標定の確度は向上する。ここでは説明を簡易にするた
め、機器や母線を二次元配置と見倣し、電磁波検出部２
１，２２，２３を３個用いる場合を例示する。
【００１５】信号ケーブル３１，３２，３３は、電磁波
検出部２１，２２，２３の出力信号を、時間差検出部４
に伝送するが、伝送所要時間を揃えるために同一の長さ
とする。時間差検出部４は、例えば図２に示すように構
成し、Ａ／Ｄ変換器４１でそれぞれの電磁波検出部２
１，２２，２３の出力信号を時系列データに変換し、バ
ッファ４２を経由してメモリ４４に蓄え、相互に比較す
ることで相対時間差を求める。これらの動作はＣＰＵ４
３のソフトウェアにより制御，実行される。この相対時
間差のデータはエリア特定部５に伝送されて、座標系で
示されるエリアのデータに変換され、さらに故障点標定
部６で故障点のデータに変換される。これらの動作はい
ずれもソフトウェアにより実行されるため、詳細は後述
の動作で説明する。出力部７としては、グラフィックパ
ネル上に機器単位の表示ランプを設け、また出力用接点
あるいは通信インターフェースを設ける。
検出部２１，２２，２３の出力信号を、時間差検出部４
に伝送するが、伝送所要時間を揃えるために同一の長さ
とする。時間差検出部４は、例えば図２に示すように構
成し、Ａ／Ｄ変換器４１でそれぞれの電磁波検出部２
１，２２，２３の出力信号を時系列データに変換し、バ
ッファ４２を経由してメモリ４４に蓄え、相互に比較す
ることで相対時間差を求める。これらの動作はＣＰＵ４
３のソフトウェアにより制御，実行される。この相対時
間差のデータはエリア特定部５に伝送されて、座標系で
示されるエリアのデータに変換され、さらに故障点標定
部６で故障点のデータに変換される。これらの動作はい
ずれもソフトウェアにより実行されるため、詳細は後述
の動作で説明する。出力部７としては、グラフィックパ
ネル上に機器単位の表示ランプを設け、また出力用接点
あるいは通信インターフェースを設ける。
【００１６】次に、上記のように構成された請求項１の
発明の装置の動作について説明する。図３は、送電線引
込み２回線、変圧器引出し２回線、Ａ母線およびＢ母線
から成る変電所構内１を模擬したスケルトンであり、実
際の機器の配置もこの図に一致しているものとし、また
３個の電磁波検出部２１，２２，２３が設けられている
ものとする。今、図３の×点を故障点と想定すると、電
磁波は×点を中心にして同心円状に拡がってゆき、電磁
波検出部２１，２２，２３に到達する。この時、×点と
それぞれの電磁波検出部２１，２２，２３との距離Ｌ
１，Ｌ２，Ｌ３が異なるため、電磁波検出部２１，２
２，２３が信号を出力する時刻は、図４に示すようにＴ
１，Ｔ２，Ｔ３と異なる。
発明の装置の動作について説明する。図３は、送電線引
込み２回線、変圧器引出し２回線、Ａ母線およびＢ母線
から成る変電所構内１を模擬したスケルトンであり、実
際の機器の配置もこの図に一致しているものとし、また
３個の電磁波検出部２１，２２，２３が設けられている
ものとする。今、図３の×点を故障点と想定すると、電
磁波は×点を中心にして同心円状に拡がってゆき、電磁
波検出部２１，２２，２３に到達する。この時、×点と
それぞれの電磁波検出部２１，２２，２３との距離Ｌ
１，Ｌ２，Ｌ３が異なるため、電磁波検出部２１，２
２，２３が信号を出力する時刻は、図４に示すようにＴ
１，Ｔ２，Ｔ３と異なる。
【００１７】時間差検出部４では取り込んだ信号波形か
ら相対時間差△Ｔ１２＝Ｔ１−Ｔ２，△Ｔ２３＝Ｔ２−
Ｔ３，△Ｔ３１＝Ｔ３−Ｔ１を求める。ここで、電磁波
検出部２１と電磁波検出部２２に注目し、検出された相
対時間差△Ｔ１２を考慮すれば、電磁波伝搬速度をＣと
すると、距離の差Ｌ１−Ｌ２は次式で求められる。 Ｌ１−Ｌ２＝Ｃ×△Ｔ１２
ら相対時間差△Ｔ１２＝Ｔ１−Ｔ２，△Ｔ２３＝Ｔ２−
Ｔ３，△Ｔ３１＝Ｔ３−Ｔ１を求める。ここで、電磁波
検出部２１と電磁波検出部２２に注目し、検出された相
対時間差△Ｔ１２を考慮すれば、電磁波伝搬速度をＣと
すると、距離の差Ｌ１−Ｌ２は次式で求められる。 Ｌ１−Ｌ２＝Ｃ×△Ｔ１２
【００１８】この式は、平面上の２点からの距離の差が
一定となる点の集合、すなわち座標幾何学の示すところ
によれば二次曲線を意味し、この二次曲線上に故障点が
存在することを示している。同様にして、相対時間差△
Ｔ２３，△Ｔ３１に対して二次曲線を求めることができ
る。ここで、検出や演算に誤差が無い理想的な場合には
３本の二次曲線は唯一点で交わる。現実的には計測誤差
や演算誤差を生じるため、図５に示すように誤差に相当
する距離を前記の二次曲線の両側に考慮して故障点を帯
状の領域で推定し、領域の重なる部分を故障点の存在す
るエリアとして特定することができる。
一定となる点の集合、すなわち座標幾何学の示すところ
によれば二次曲線を意味し、この二次曲線上に故障点が
存在することを示している。同様にして、相対時間差△
Ｔ２３，△Ｔ３１に対して二次曲線を求めることができ
る。ここで、検出や演算に誤差が無い理想的な場合には
３本の二次曲線は唯一点で交わる。現実的には計測誤差
や演算誤差を生じるため、図５に示すように誤差に相当
する距離を前記の二次曲線の両側に考慮して故障点を帯
状の領域で推定し、領域の重なる部分を故障点の存在す
るエリアとして特定することができる。
【００１９】上記で特定したエリアは、電磁波検出部２
１，２２，２３の位置を基準とする座標系で示されてお
り、故障点の機器を直接的には標定できない。そこで、
図１に示されている変電所構内１の機器や母線の配置状
況を、あらかじめ座標系を用いて故障点標定部６に記憶
しておき、図５で特定されたエリア内に存在する機器あ
るいは母線の区画を探索することで、故障点として標定
することができる。出力部７では、上記の標定結果に基
づき、グラフィックパネル上の当該機器の表示ランプを
点灯させて保守員に標定した故障点を通報し、出力用接
点の動作あるいは故障点をコード化して伝送する通信に
より他の装置に標定した故障点を通知する。
１，２２，２３の位置を基準とする座標系で示されてお
り、故障点の機器を直接的には標定できない。そこで、
図１に示されている変電所構内１の機器や母線の配置状
況を、あらかじめ座標系を用いて故障点標定部６に記憶
しておき、図５で特定されたエリア内に存在する機器あ
るいは母線の区画を探索することで、故障点として標定
することができる。出力部７では、上記の標定結果に基
づき、グラフィックパネル上の当該機器の表示ランプを
点灯させて保守員に標定した故障点を通報し、出力用接
点の動作あるいは故障点をコード化して伝送する通信に
より他の装置に標定した故障点を通知する。
【００２０】請求項２の発明の実施の形態を図６に示
す。構成としては、上述した請求項１の発明の実施の形
態における時間差検出部４に替えて、３個の電磁波検出
部２１，２２，２３のそれぞれの出力信号の相対強度比
を求める強度比検出部８を設ける。その他の部分の構成
は請求項１の発明の実施の形態と同一である。
す。構成としては、上述した請求項１の発明の実施の形
態における時間差検出部４に替えて、３個の電磁波検出
部２１，２２，２３のそれぞれの出力信号の相対強度比
を求める強度比検出部８を設ける。その他の部分の構成
は請求項１の発明の実施の形態と同一である。
【００２１】次に、請求項２の発明の装置の動作につい
て説明する。請求項１の場合と同様に、図３の×点を故
障点と想定すると、×点とそれぞれの電磁波検出部２
１，２２，２３の距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が異なるため、
検出される電磁波の強さが異なり、出力信号のレベルは
図４に示すようにＳ１，Ｓ２，Ｓ３と異なる。強度比検
出部８では取り込んだ出力信号から相対強度比△Ｓ１２
＝Ｓ１／Ｓ２，△Ｓ２３＝Ｓ２／Ｓ３，△Ｓ３１＝Ｓ３
／Ｓ１を求める。ここで、電磁波検出部２１と電磁波検
出部２２に注目し、得られた相対強度比△Ｓ１２を考慮
すれば、電磁気学の教えるところにより遠方界では電磁
波の強さは放射源からの距離に反比例することから、次
式が成立つ。 Ｌ１／Ｌ２＝１／△Ｓ１２＝Ｓ２／Ｓ１
て説明する。請求項１の場合と同様に、図３の×点を故
障点と想定すると、×点とそれぞれの電磁波検出部２
１，２２，２３の距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３が異なるため、
検出される電磁波の強さが異なり、出力信号のレベルは
図４に示すようにＳ１，Ｓ２，Ｓ３と異なる。強度比検
出部８では取り込んだ出力信号から相対強度比△Ｓ１２
＝Ｓ１／Ｓ２，△Ｓ２３＝Ｓ２／Ｓ３，△Ｓ３１＝Ｓ３
／Ｓ１を求める。ここで、電磁波検出部２１と電磁波検
出部２２に注目し、得られた相対強度比△Ｓ１２を考慮
すれば、電磁気学の教えるところにより遠方界では電磁
波の強さは放射源からの距離に反比例することから、次
式が成立つ。 Ｌ１／Ｌ２＝１／△Ｓ１２＝Ｓ２／Ｓ１
【００２２】この式は、平面上の２点からの距離の比が
一定となる点の集合、すなわち座標幾何学の示すところ
によればある円周を意味し、その円周上に故障点が存在
することを示している。同様にして、相対強度比△Ｓ２
３，△Ｓ３１に対して円周を求めることができる。以
降、これら３本の円周に誤差を考慮して故障点を標定す
る動作は、請求項１の発明の実施の形態の場合と同一で
ある。
一定となる点の集合、すなわち座標幾何学の示すところ
によればある円周を意味し、その円周上に故障点が存在
することを示している。同様にして、相対強度比△Ｓ２
３，△Ｓ３１に対して円周を求めることができる。以
降、これら３本の円周に誤差を考慮して故障点を標定す
る動作は、請求項１の発明の実施の形態の場合と同一で
ある。
【００２３】請求項３の発明では、電磁波検出部２１，
２２，２３として、電界強度を検出するアンテナを用い
る。具体的には、アークにより発生する電磁波の卓越周
波数が判明していれば、これに同調した半波長ダイポー
ルアンテナを用い、卓越周波数が不明のときには広帯域
で検出のできるロッドアンテナやバイコンカルアンテナ
を用いる。
２２，２３として、電界強度を検出するアンテナを用い
る。具体的には、アークにより発生する電磁波の卓越周
波数が判明していれば、これに同調した半波長ダイポー
ルアンテナを用い、卓越周波数が不明のときには広帯域
で検出のできるロッドアンテナやバイコンカルアンテナ
を用いる。
【００２４】請求項４の発明では、電磁波検出部２１，
２２，２３として、磁界強度を検出する磁界センサを用
いる。具体的には、ホール効果や磁気抵抗効果を利用し
たセンサを用いる。
２２，２３として、磁界強度を検出する磁界センサを用
いる。具体的には、ホール効果や磁気抵抗効果を利用し
たセンサを用いる。
【００２５】請求項３ならびに請求項４の発明の動作
は、請求項１あるいは請求項２と同一である。
は、請求項１あるいは請求項２と同一である。
【００２６】請求５の発明の実施の形態は図７に示すと
おりであり、上述した請求項１の発明の実施の形態に加
えて、変電所構内１の故障監視を行う母線保護継電器９
の出力を時間差検出部１４に取込んでいる。時間差検出
部１４は、電磁波検出部２１，２２，２３の出力信号と
母線保護継電器９の出力の両方を取り込んで時間的な推
移を監視し、電磁波検出部２１，２２，２３の出力信号
が検出されても一定時間以内に母線保護継電器９が動作
しない場合には、以降の標定動作を行わない機能を有し
ている。
おりであり、上述した請求項１の発明の実施の形態に加
えて、変電所構内１の故障監視を行う母線保護継電器９
の出力を時間差検出部１４に取込んでいる。時間差検出
部１４は、電磁波検出部２１，２２，２３の出力信号と
母線保護継電器９の出力の両方を取り込んで時間的な推
移を監視し、電磁波検出部２１，２２，２３の出力信号
が検出されても一定時間以内に母線保護継電器９が動作
しない場合には、以降の標定動作を行わない機能を有し
ている。
【００２７】次に、請求項５の発明の装置の動作につい
て説明する。変電所構内１で短絡や地絡などの故障が発
生すると、故障電流が母線に流れ込み、変流器により検
出される電流のベクトル和は非ゼロとなり、母線保護続
電器９は動作し、その出力は時間差検出部１４に取り込
まれる。したがって、故障に伴い放射される電磁波が検
出されてから、一定時間以内に母線保護継電器９が動作
したことを認識するため、請求項１の発明の実施の形態
と同一の標定動作を行う。
て説明する。変電所構内１で短絡や地絡などの故障が発
生すると、故障電流が母線に流れ込み、変流器により検
出される電流のベクトル和は非ゼロとなり、母線保護続
電器９は動作し、その出力は時間差検出部１４に取り込
まれる。したがって、故障に伴い放射される電磁波が検
出されてから、一定時間以内に母線保護継電器９が動作
したことを認識するため、請求項１の発明の実施の形態
と同一の標定動作を行う。
【００２８】一方、送電線回線や変圧器回線で故障が発
生した場合には、母線は故障電流の通過点の役割を果た
すだけであり、変流器により検出される電流のベクトル
和はほぼゼロであり、母線保護継電器９は動作せず、電
磁波が放射されていても標定動作を行わない。同様にし
て、断路器による充電電流開閉時や雷その他の外来のノ
イズに起因して電磁波が放射されても、母線保護継電器
９は動作せず、標定動作を行わない。したがって、母線
保護継電器９の出力を時間差検出部１４に取り込むこと
により、変電所構内１で発生した故障以外の原因で放射
された電磁波による不要な標定動作を省くことができ
る。
生した場合には、母線は故障電流の通過点の役割を果た
すだけであり、変流器により検出される電流のベクトル
和はほぼゼロであり、母線保護継電器９は動作せず、電
磁波が放射されていても標定動作を行わない。同様にし
て、断路器による充電電流開閉時や雷その他の外来のノ
イズに起因して電磁波が放射されても、母線保護継電器
９は動作せず、標定動作を行わない。したがって、母線
保護継電器９の出力を時間差検出部１４に取り込むこと
により、変電所構内１で発生した故障以外の原因で放射
された電磁波による不要な標定動作を省くことができ
る。
【００２９】請求項６の発明の実施の形態は図８に示す
とおりであり、上述した請求項２の発明の実施の形態に
加えて、変電所構内１の故障監視を行う母線保護継電器
９の出力を強度比検出部１８に取り込んでいる。強度比
検出部１８は、電磁波検出部２１，２２，２３の出力信
号と母線保護継電器９の出力の両方を取り込んで時間的
な推移を監視し、電磁波検出部２１，２２，２３の出力
信号が検出されても、一定時間以内に母線保護継電器９
が動作しない場合には、以降の標定動作を行わない機能
を有している。
とおりであり、上述した請求項２の発明の実施の形態に
加えて、変電所構内１の故障監視を行う母線保護継電器
９の出力を強度比検出部１８に取り込んでいる。強度比
検出部１８は、電磁波検出部２１，２２，２３の出力信
号と母線保護継電器９の出力の両方を取り込んで時間的
な推移を監視し、電磁波検出部２１，２２，２３の出力
信号が検出されても、一定時間以内に母線保護継電器９
が動作しない場合には、以降の標定動作を行わない機能
を有している。
【００３０】請求項６の発明の装置の動作は、請求項５
の発明と同様であり、変電所構内１で発生した故障以外
の原因により放射された電磁波による不要な動作を省く
ことができる。
の発明と同様であり、変電所構内１で発生した故障以外
の原因により放射された電磁波による不要な動作を省く
ことができる。
【００３１】
【発明の効果】上述に説明したように本発明によれば、
変電所構内で故障が発生した際に放射される電磁波を少
なくとも３個以上の電磁波検出部で検出し、それぞれの
出力信号の相対時間差あるいは相対強度比から電磁波の
放射源のエリアを特定することができるので、故障点を
単独の機器レベルで精度良く標定できる。また、電磁波
検出部に用いるアンテナや磁界センサは廉価であり、装
置の低コスト化が実現でき、これらの電磁波検出部の設
置には変電所構内の空きスペースを利用すれば良いので
既設の変電所にも容易に適用できる。
変電所構内で故障が発生した際に放射される電磁波を少
なくとも３個以上の電磁波検出部で検出し、それぞれの
出力信号の相対時間差あるいは相対強度比から電磁波の
放射源のエリアを特定することができるので、故障点を
単独の機器レベルで精度良く標定できる。また、電磁波
検出部に用いるアンテナや磁界センサは廉価であり、装
置の低コスト化が実現でき、これらの電磁波検出部の設
置には変電所構内の空きスペースを利用すれば良いので
既設の変電所にも容易に適用できる。
【図１】請求項１の発明の実施の形態を示す図である。
【図２】その時間差検出部４の構成例を示す図である。
【図３】請求項１ならびに請求項２の発明の実施の形態
における動作を説明するための図である。
における動作を説明するための図である。
【図４】請求項１ならびに請求項２の発明の実施の形態
における動作を説明するための図である。
における動作を説明するための図である。
【図５】請求項１の発明の実施の形態における動作を説
明するための図である。
明するための図である。
【図６】請求項２の発明の実施の形態を示す図である。
【図７】請求項５の発明の実施の形態を示す図である。
【図８】請求項６の発明の実施の形態を示す図である。
１ 変電所構内 ２１，２２，２３ 電磁波検出部 ３１，３２，３３ 信号ケーブル ４，１４ 時間差検出部 ４１ Ａ／Ｄ変換器 ４２ バッファ ４３ ＣＰＵ ４４ メモリ ５ エリア特定部 ６ 故障点標定部 ７ 出力部 ８，１８ 強度比検出部 ９ 母線保護継電器
Claims (6)
- 【請求項１】 変圧器や開閉器などの機器および母線に
より構成されている変電所の構内に設置され、電磁波を
検出して信号を出力する少なくとも３個以上の電磁波検
出部と、 これら電磁波検出部の出力信号を取り込み、それぞれの
出力信号の間の相対時間差を求める時間差検出部と、 この時間差検出部で求めた相対時間差に電磁波伝搬速度
を乗じて距離の差に換算し、電磁波の放射源のエリアを
特定するエリア特定部と、 このエリア特定部で特定したエリアを、あらかじめ記憶
しておいた機器や母線の配置状況と比較・照合して、電
磁波を放射した機器あるいは母線の区画を故障点と標定
する故障点標定部と、 この故障点標定部で標定した故障点を通報する出力部
と、 を備えたことを特徴とする変電所構内故障点標定装置。 - 【請求項２】 変圧器や開閉器などの機器および母線に
より構成されている変電所の構内に設置され、電磁波を
検出して信号を出力する少なくとも３個以上の電磁波検
出部と、 これら電磁波検出部の出力信号を取り込み、それぞれの
出力信号の間の相対強度比を求める強度比検出部と、 この強度比検出部で求めた相対強度比を距離の比に換算
し、電磁波の放射源のエリアを特定するエリア特定部
と、 このエリア特定部で特定したエリアを、あらかじめ記憶
しておいた機器や母線の配置状況と比較・照合して、電
磁波を放射した機器あるいは母線の区画を故障点と標定
する故障点標定部と、 この故障点標定部で標定した故障点を通報する出力部
と、 を備えたことを特徴とする変電所構内故障点標定装置。 - 【請求項３】 前記電磁波検出部として、電界強度を検
出するアンテナを用いたことを特徴とする請求項１また
は請求項２記載の変電所構内故障点標定装置。 - 【請求項４】 前記電磁波検出部として、磁界強度を検
出する磁界センサを用いたことを特徴とする請求項１ま
たは請求項２記載の変電所構内故障点標定装置。 - 【請求項５】 変電所構内の故障監視を行う母線保護継
電器の出力を前記時間差検出部に取り込み、前記電磁波
検出部が電磁波を検出した時刻から所定の時間以内に母
線保護継電器が動作した場合にのみ標定動作を行うよう
にしたことを特徴とする請求項１記載の変電所構内故障
点標定装置。 - 【請求項６】 変電所構内の故障監視を行う母線保護継
電器の出力を前記強度比検出部に取り込み、前記電磁波
検出部が電磁波を検出した時刻から所定の時間以内に母
線保護継電器が動作した場合にのみ標定動作を行うよう
にしたことを特徴とする請求項２記載の変電所構内故障
点標定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8344448A JPH10170589A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 変電所構内故障点標定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8344448A JPH10170589A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 変電所構内故障点標定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10170589A true JPH10170589A (ja) | 1998-06-26 |
Family
ID=18369349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8344448A Pending JPH10170589A (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 変電所構内故障点標定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10170589A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009092226A1 (zh) * | 2007-12-27 | 2009-07-30 | Huawei Technologies Co., Ltd. | 一种差分信号的故障监测方法和装置 |
| JP2010043992A (ja) * | 2008-08-14 | 2010-02-25 | Kagoshima Prefecture | 静電気放電発生箇所の検出方法及び検出装置 |
| JP2014153109A (ja) * | 2013-02-06 | 2014-08-25 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 地絡位置特定装置及び地絡位置特定システム |
| WO2016151715A1 (ja) * | 2015-03-23 | 2016-09-29 | 株式会社日立製作所 | ノイズ監視システム |
| JP2016197029A (ja) * | 2015-04-02 | 2016-11-24 | 鹿児島県 | 静電気放電発生源検知方法および静電気放電発生源可視化方法 |
| JP2019211431A (ja) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | 株式会社東芝 | 部分放電検出装置、部分放電検出方法、部分放電検出システム及びコンピュータプログラム |
| JP2020173179A (ja) * | 2019-04-11 | 2020-10-22 | 株式会社辰巳菱機 | 負荷試験装置、リレー異常検知システム |
| CN113030651A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-06-25 | 国网上海市电力公司 | 一种冲击浪涌电流的定位方法 |
| CN113433414A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-09-24 | 广东电网有限责任公司东莞供电局 | 一种变压器故障监测装置及方法 |
-
1996
- 1996-12-10 JP JP8344448A patent/JPH10170589A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009092226A1 (zh) * | 2007-12-27 | 2009-07-30 | Huawei Technologies Co., Ltd. | 一种差分信号的故障监测方法和装置 |
| JP2010043992A (ja) * | 2008-08-14 | 2010-02-25 | Kagoshima Prefecture | 静電気放電発生箇所の検出方法及び検出装置 |
| JP2014153109A (ja) * | 2013-02-06 | 2014-08-25 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 地絡位置特定装置及び地絡位置特定システム |
| WO2016151715A1 (ja) * | 2015-03-23 | 2016-09-29 | 株式会社日立製作所 | ノイズ監視システム |
| JPWO2016151715A1 (ja) * | 2015-03-23 | 2017-07-06 | 株式会社日立製作所 | ノイズ監視システム |
| JP2016197029A (ja) * | 2015-04-02 | 2016-11-24 | 鹿児島県 | 静電気放電発生源検知方法および静電気放電発生源可視化方法 |
| JP2019211431A (ja) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | 株式会社東芝 | 部分放電検出装置、部分放電検出方法、部分放電検出システム及びコンピュータプログラム |
| JP2020173179A (ja) * | 2019-04-11 | 2020-10-22 | 株式会社辰巳菱機 | 負荷試験装置、リレー異常検知システム |
| CN113030651A (zh) * | 2021-03-31 | 2021-06-25 | 国网上海市电力公司 | 一种冲击浪涌电流的定位方法 |
| CN113030651B (zh) * | 2021-03-31 | 2023-03-14 | 国网上海市电力公司 | 一种冲击浪涌电流的定位方法 |
| CN113433414A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-09-24 | 广东电网有限责任公司东莞供电局 | 一种变压器故障监测装置及方法 |
| CN113433414B (zh) * | 2021-08-30 | 2021-11-12 | 广东电网有限责任公司东莞供电局 | 一种变压器故障监测装置及方法 |
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