JPS58208676A - 故障点標定方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は３端子より成る送電線において、故障発生時に
両端子で検出された電圧、１！流の計測値を用いて故障
点筒でのインピーダンスを演Ｘｔ−ることにより故障点
までの距離を標定する故障点標定方式に関する。

第１図に示すような電気所Ａ、Ｂ、Ｃがある系統におい
て故障が発生した場合、電気所Ａ、Ｂおよび０点から故
障点までの距離あるいは位置を知ることは、それに引き
続く不良箇所の修復作業等のために必要であり、不可欠
なものである。そのたぬ、故障点の位置を計測できる装
置か開発されているが、これまでのものは、 （イ）故障発生とともに発生する進行波の伝帳時間を計
測する。

（ロ）故障発生とともに人為的に進行波を印加し、その
反射波が受信されるまでの時間を計測する。

（）１　商用周波型、圧、を流を利用し、インピーダン
スを計測する。

等の方式のものである。

しかし、（イ）、（ロ）の方式は特殊な装置が必要であ
り、かつ高抵抗接地系あるいｉ′ｉ消弧リアクトル系で
は線路上に発生する進行波が種々の要因で歪曲されるた
め、適切な計測ができ難いとの実績が報告さ才土でいる
。一方、（ハ）の方式の場合には、計測装置が第１図の
Ａ点、ＢＡｔたは６点に設、置されるので、その点にお
ける電圧、電流をもとに計測することになる。今、故障
が簡単のため、Ｆ点において３相短絡を想定すると第２
図の等価回路が成立する。なお以下の説明において、電
気量はすべてことわらない限りベクトル量である。第２
図の等価回路において、ＥＡ：ＥＢ＝ＥＣとすると、回
路を流れる電流は故障分のみで正相電流である。

故障点にはアーク等による故障抵抗ＲＦが存在し、そこ
に両端から流入する故障電流ＩＩＡ　、　Ｉｔｓ　、　
Ｌ＋ｃが流れることになる。Ａ点における電圧、電流の
関係を式で表わせば、 ■１Ａ＝ＺＩＡＩ　中ＩＩＡ　−１−ＲＦ（ＩＩＡｆＩ
ＩＢ＋ＩＩＧ　’）　・−−−・−・（１）となる。こ
れからインピーダンスＺＡを求めると、となり、故障息
抜での正相インピーダンスのはかばＺＡのりアクタンス
分のみ分離することにより故障点までの距離はリアクタ
ンスが距離に比例するには工１ＢおよびＩ＋ｃが金談れ
るため、ＢおよびＣ端側のインピーダンス構成がＡ端側
と異なれば、抵抗分としての扱いはできなくなり誤差を
生ずることになる。

まずあり得す、誤差分の補正は困難である。

さらに、Ｂ端からみるインピーダンスＺＢを求めると、 ■ｌＢ　＝Ｚ＋ｓ　・Ｉｓ　＋ＺＩＡ２　（Ｉ　＋Ｂ　
＋１１ｃ　）十ＲＦ　（Ｉ　ＩＡ＋’ｌｌＢ＋ｌ１ｃ）
・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３）Ｃ端から
みたインピータンスＺＣを求めると、Ｖ＋ｃ＝Ｚ＋ｃ−
Ｉ＋ｃ＋Ｚ＋Ａｚ　（Ｉ＋ｅ＋Ｉ＋ｃ　）−Ｈ，Ｆ（Ｉ
ＩＡ＋ＩＩＢ＋ＩＩＣ）・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・＋５１となり、そｈ
それインピータンスを飴迎１するが、誤差項（プＺＡよ
り断然多くなる。

本発明は上記に鑑み、商用周波電圧、電流を用いて、前
述の（２）式における第２項のような誤差を生じない計
測方式による故障点標定方式を提供することを目的とす
る。

本発明は次のような原理に基づくものである。

いま、Ａ端においてはＢ端およびＣ端の、Ｂ端において
はＡおよびＣ端の、Ｃ端においてはＡ端おｊびＢ端の正
相分電圧、１流が計測できたとすると、故障点抵抗を含
まないインピーダンスを求めることができる。すなわち
（１）、（３）および（５）式を使用することにより各
端子からのインピーダンスをＡ端をＺＡ、Ｂ端をＺｓ、
Ｃ端をＺｃとしてあられせば、 となる。ここで、Ｚ＋Ａ＝Ｚ＋Ａ１−１−Ｚ＋Ａ２で既
知である。故にお互いに他端の正相分電圧、電流が他端
子に伝達できれば＋７１　、　（８）および（９）式を
用いて故障点までのインピーダンスが計測できることに
なる。インピータンスは線路の延線上で同一であるから
距離を換算することは容易である。

本発明による故障点標定方式を実施するための装置の一
実施例を第３図に示す。第３図において、１は第１図の
Ａ端より出る送電線、２は変成器。

３は変流器を示す。１０が本装置の一実施例であり装置
１０内において、４は変成器２．変流器３からのアナロ
グ量をディジタル量に変換するアナログ・ディジタル変
換器、５は系統に故障が発生したことを検出する故障検
出装置、６は前述の（７）式を演算する演算装置、７は
演算装置６の演算結果に基づいて距離を表示する表示装
置、８は自端の計測値を他２端の送信、才た他２端から
の計測値を受信する送受信装置である。故障検出装置５
はアナログ・ディジタル変換器４からの系統電圧、電流
ディジタル量４ａを入力とし、前回の入力値と今回の入
力値とを比較して、その差が設定値を超えた場合には故
障検出信号５ａ、５ｂを出力するように構成される。演
算装置６はアナログ・ディジタル変換器４からの自端の
系統電圧、電流ディジタル量４ｂと送受信装置８からの
他２端の系統電圧、電流ディジタル量８ａとを入力とし
、前述の（７）式の演算を行なうものである。表示装置
７は故障検出信号５ｂが加えられることにより演算装置
６において求められたインピーダンスを距離に換算して
表示する機能を有するように構成される。送受信装置８
はアナログ・ディジタル変換器４からの目端の電圧、電
流ディジタル量４Ｃをデータ８ｂとして他２端に送信し
たり、他２端からのデータ８Ｃを入力とζ して他２端の系統電圧、電流ディジタル量８ａを演算装
置６に出力するものであり、他２端の送受信装置との伝
送路としてマイクロ波や光通信ケーブル等を用いること
もできる。このような装置１０が各端子にお互いの関係
を変えて設置される。

装置１０の動作は次の通りである。装置１０は常時動作
しており、故障検出装置５がアナログ・ディジタル変換
器４よりの系統電圧、電流ディジタル量４ａに基づいて
系統の故障の有無を監視している。演算装置６は自端の
系統電圧、を流ディジタル量４ｂと他２端の系統電圧、
電流ディジタル量８ａを入力として前述の（７）式の演
算を実施しており、故障検出信号５ａが加えられるとこ
れを契機として故障中に相当する時間だけ演算を継続し
、複数の・演算結果から平均値を計算してデータのバラ
ツキを除くとか、極端に離れた演算結果を除き分散値の
小さいデータを利用した平均値を求める等の処理をし、
その結果を表示装置７に出力して、距離に換算して表示
させる。

以上の実施例の説明においては装置１０を各端子に設置
する場合を示したが、他２端は第３図のアナログ・ディ
ジタル変換器４および送受信装置ｉの送信機能のみを有
する装置で構成し、他の一端のみに第３図の装［１０を
設けて＋７１　、　＋８）および（９）式の各式を演算
して各端子からの距離を同一箇所で計測するように構成
することも可能であるし、奮然無関係な受信箇所に各端
子より送信し、そこで計測値デー〃を知り、演算して距
離を求めるように構成することも可能である。

本発明においては一端の電気量を他端に伝送する伝送装
置を必要とするが、現在では遠隔計測あるいは系統保護
装置に各種の伝送装置が適用されており、同一の装置が
本発明にも容易に適用できることは言うまでもない。

以上の説明においては３相短絡を例にとって正相インピ
ーダンスの算出を説明してきたが、他の故障時には特有
の対称分が発生するので、故障に合わせて対称分を選択
すれば、それらのインピーダンスは全べて距離に比例す
る項と、例えば中性点接地抵抗のように既知の項とで表
わされるので、距離に比例する項のみ第１」用すること
により距離の標定が可能となるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は３端子１回線の送電線のモデル図、第２図は第
１図の系統のＦ点の３相逗絡故障発生時における対称座
標法による正相分回路の表現図。 第３図は本発明による故障点標定方式を実施するための
装置の一実施例を示している。 １・・・送′ｉｔ線、２・・・変成器。 ３・・・変流器、４・・・アナログ・ディジタル変換器
。 ５・・・故障検出装置、６・・・演算装置。 ７・・・表示装置、８・・・送受信装置。 才ｌ　図 ず　　３Ｉ＠

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）３端子構成の送電線において、各端子Ａ　、　Ｂ。 Ｃの゛紙圧、電流および各端子から分岐点才でのインピ
   ーダンスをそれぞれＶＡ、ＶＢ、ＶＣ，ＩＡ、ＩＢ、Ｉ
   Ｃ，ＺＡ。 Ｚｓ　、　Ｚｃとした場合、 Ａ端子においては、 ＩＡ　＋Ｉｓ　＋ｌｃ Ｂ端子においては、 ＩＡ　−）−ＩＢ　−１−１ｃ Ｃ端子においては、 ＬＡ　−１−１ｅ　＋Ｉｃ により各端子Ａ、Ｂ、Ｃから故障点筒でのインピータン
   スＺａ　、　Ｚｂ　、　Ｚｃ　を求めることを特徴とす
   る故障点標定方式。