JPS6215473A - 送電線故障点の標定方法 - Google Patents

送電線故障点の標定方法

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JPS6215473A
JPS6215473A JP15487485A JP15487485A JPS6215473A JP S6215473 A JPS6215473 A JP S6215473A JP 15487485 A JP15487485 A JP 15487485A JP 15487485 A JP15487485 A JP 15487485A JP S6215473 A JPS6215473 A JP S6215473A
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JP
Japan
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ground wire
current
power transmission
fault
transmission line
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Pending
Application number
JP15487485A
Other languages
English (en)
Inventor
Nobuaki Kiyokuni
清国 宣明
Kikuo Kawasaki
川崎 紀久雄
Eiji Nishiyama
西山 栄次
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6215473A publication Critical patent/JPS6215473A/ja
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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】 (発明の属する技術分計) この発明は、複数の電気所を接続する送電線路に生じた
故障点の位置を前記電気所において検知するための故障
点標定方法に関する。
(従来技術とその問題点) 複数の電気所を接続する送電線路は、送電線路を構成す
る線路導体または送電鉄塔に対する雷撃、線路導体を鉄
塔から絶縁する碍子類の汚損などによる絶縁低下、線路
導体への異物の接触、送電系統内で発生する異常電圧な
どにより、線路導体と鉄塔との間の絶縁破壊事故に到る
ことが多い。これらの事故は通常は遮断器で除去された
後、事故点の絶縁回復をまって遮断器を再投入し、再び
運転を継続することが多いが、送電線や碍子などは損傷
されたまま運転を継続されていることがありうるため、
このような損傷の有無を早急に確認して適切、迅速な処
置ができるようその発生位置をできる限り正確に知るこ
とが要求されている。
このため、従来から例えば故障直後の送電線路にパルス
電圧を送り出し、その反射波の到達するまでの時間によ
って電気所例えば変電所からの位置を測定する故障点位
置の標定方法や、鉄塔に流れる雷撃電流によって動作す
る信号器を設置し、巡回によってこの信号器の動作を確
認する方法が採用されているが、前者は、分岐の多い送
電線では、反射波の波形の中に分岐点から反射された波
形が多数重なり合って含まれるため、故障点からの反射
波を識別することが困難となること、また後者の場合に
は巡回してみなければ場所が確認できないことや、雷電
流の大きさによっては複数個所の信号器が動作するため
、確認結果の信頼度に乏しい欠点があった。
線路導体から碍子を閃絡してアームに流れる電流によっ
てトリガされる鉄塔番号の信号を、光ファイバを組み込
んだ架空地線を用いて変電所に送信する方法や、アーム
から鉄塔の架空地線側と大地側とに分流するそれぞれの
電流の極性の差の有無を、たとえばそれぞれ架空地線側
と大地側とに設けられそれぞれのa次側回路にダイオー
ドを備えた変流器を組み合わせ構成された判別回路を用
いて検出し、この検出動作によってトリガされる、アー
ム電流が流れた鉄塔番号の信号を、架空地線に組み込ま
れた光ファイバを介して変電所へ伝送する方法などが提
案されている。しかしいずれの場合にも鉄塔自体を1次
個導体とするため変流器が非常に大形となり、しかも電
気所間のすべての鉄塔にこのような大形の変流器を必要
とするという経済上の問題があった。
(発明の目的) この発明は前記従来の欠点を除法するため、鉄塔自体に
流れる電流を検出する必要がなくかつ分岐の多い線路に
も適用することのできる送電線故障点の標定方法を提供
することを目的とする。
(発明の要点) この発明は、複数の電気所を接続する送電m路に沿い間
隔をおいて地上に立設され絶縁物を介して線路導体を保
持する複数の送電鉄塔のそれぞれの頂部相互間に前記線
路導体に平行に張られたそれぞれの架空地線に配され該
地線に流れる電流を計測する地線電流計測手段と、該地
線電流計測手段により計測された地線電流から得られる
信号を前記電気所に伝送する信号伝送手段とを前記それ
ぞれの架空地線に設け、前記信号伝送手段を介して赫ら
れた送電線故障時の地線電流の分布と、この送電線故障
時の送電系統の条件のもとに前記送電線故障と同種故障
の故障点位置が送電線路に沿って順次移動したとしたと
きに得られる地線電流の分布とを比較することにより送
電線路に生じた故障点の位置を検知するようにして、前
述の目的を達成しようとするものである。以下、本発明
の要点につきさらに詳細に説明する。
送電線路に常時流れる負荷電流や、故障時の線路電流、
地絡電流などについては、従来から計算や測定が行なわ
れており、また線路端においてこれを計測することも容
易であるが、運転時あるいは事故時における地線電流の
計算や測定に関しては公表されたものが非常に少ない。
このためまず地線に電流が誘起される過程を検討する。
第2図は通常の2回線送電線の典型的な線路導体の配置
を示し、1は鉄塔、2〜7は各相の線路導体、8は架空
地線である。簡単のため線路の1回線分について考える
と、線路の各相電流工α、工6.IC(2〜4のそれぞ
れの導体に流れる電流)により、単位長さ当りの架空地
線には g : ω(MzG 工α−1−MAG工り十McG工
C)の電圧が誘起される。ここでMaa、 yAG、 
McGは各相導体と架空地線との間の相互インダクタン
スである。この電圧eにより架空地線8には鉄塔を介し
て大地に流入する電流が流れる。
第2図かられかるように、架空地線8と各相導体2〜4
との距離はそれぞれ等しくないので、MαGキMAGキ
MCGとなり、たとえ各相電流11a、より。
工Cが平衡していても地線には常時電流が流れ得る。こ
の値は通常は線路電流の数%〜10%の大きさである。
   。
線路に事故が発生すれば事故電流に応じた誘起電圧が架
空地線に誘起され、特に事故電流に零相分を含む場合に
は比較的小さな電流でも大きな誘起電圧となる点が注目
される。さらに、事故が雷撃による閃絡や、碍子汚損に
よる閃絡のように、線路導体が鉄塔に対して地絡したよ
うな場合には、運転周波数の地線電流も鉄塔と架空地線
とを介して大地へ流れ込む。鉄塔はそれぞれ、大地に対
して接地抵抗 RGを有し、架空地線もインピーダンス
を有するから、分岐を有する送電線路の架空地線に事故
時流れる電流の等価回路は第4図のようになる。ここで
 ’n l ’+21−−−−1 ’I I TL+I
  LJ+れぞれの鉄塔間に位置する線路導体の各相に
流れている電流 工α、 より、 ICにより誘起され
る電圧T アリ、l’21 、  ’22 !−は分岐
回路のものを示す。”o +  Ruは各鉄塔間の地線
のリアクタンスと抵抗、”I+  +  −−−−R”
1n  +  RT21  + −−−−は各鉄塔の接
地抵抗、R8+ t −−−−+  R”sは架空地線
が終端する電気所の接地抵抗である。また図では第2鉄
塔(RT、2の鉄塔)で地線事故が生じたとしてここに
地終電流工Gが流れ込むことを示している。
ここでEは運転周波数の相電圧または線間電圧である。
事故時における架空地線の電流分布は、第4図に事故の
種類(1線地絡か2線短絡かなどの別)、地絡相、電源
の状態、事故点の位置などの条件を記入すれば、この図
を用いて容易に算出することができる。
本発明はこのような原理に基づき、事故時の架空地線電
流の分布を算出し、この算出された地線電流分布を送電
線路における実測値から得られた分布と比較することに
よって事故位置を検知しようとするものである。
(発明の実施例) 第1図は本発明の実施例を示すものであり、1は送電鉄
塔、2〜7は線路導体、8は架空地線、9は地線電流検
出用の変流器である。また、10は地線電流測定値伝送
用の光ファイバであって、地線内に組み込まれたもので
も、又別に設けられたものでもよい。11は電流値を線
路端の電気所に伝送するための信号伝送器であって、変
流器の出力を光に変換するとともに、この系統全体の地
線電流測定のための制御機能、たとえば1本の光ファイ
バによって余地線の電流を伝送することができるように
、時間を区切って順次電流を伝送することができるよう
にした機能も有する。12は線路端(通常は送り出し側
)の電気所に設置された故障標定装置である。この装置
は電気所に設けられた線路電流測定用電流変成器13と
電工測定用電圧変成器14とからそれぞれ得られる電流
電圧の信号及び運転中における電力系統の条件(電源容
量、運転回線、中性点接地場所、接地抵抗など)を入力
としてとり入れている。
本構成による動作を説明すると、系統に発生した事故は
、線路電流、電圧の信号により、図示されていない従来
の保護継電装置で検出され、この保護継電装置から遮断
器に与えられる動作指令などによって除去される。この
事故の様態(1線地絡か、2線短絡かなどの別)及び事
故相は同時に保護継電装置で検知される。本発明ではこ
の事故期間中の各鉄塔間における地線電流を地線変流器
9によって検出し、信号伝送器11、光ファイバ10を
介して電気所に伝送し、送電系統内の地線電流分布図を
作成さぜる。この場合、電流情報としては大きさのみで
なく、位相も検出することが望ましい。これは線路から
鉄塔アームに閃絡して地絡を生ずると、この地絡点から
電源側にある線路に零相電流が重畳して流れ、この線路
と対応する架空地線にもこの零相電流によって誘起され
た電流が重畳し、この結果、地絡点より負荷側にある地
線電流と位相が異なってくるため、地絡点の判別がより
容易となるからである。一方、故障標定装置12では、
運転時の系統構成、事故の種類、事故相などはすでに従
来の保護継電装置で既知となっているので、事故点の位
置のみを変化させて地線電流の分布を計算し、測定され
た電流分布と比較することによって正確な故障点が標定
できる。
この地線電流計算に当って電気所で測定できる線路電流
、線路電圧の実測値を用いればより正確な結果が得られ
、さらに、他端電気所の同様なデータも例えば光ファイ
バを介して故障標定装置12の入力として加えることも
、計算結果の信頼性を高めるのに有効である。
(発明の効果) 以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、電
流検出用の変流器は鉄塔に装着するものに比し極めて小
形になるとともに、鉄塔電流検知法では測定し得ない、
2つの鉄塔の中間位置すなわち径間において直接大地に
到る地絡事故たとえば異物の接触による地絡事故の場合
にも事故点を検出することができる。また、地線変流器
を分岐線の地線にも装着することによってこの分岐線の
故障を検出することができ、従来の故障点標定器ではむ
ずかしかった分岐線付き送電線の故障点を正確に標定す
ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の故障点標定方法に基づく標定システム
の実施例を示す標定システムの原理構成図、第2図、第
3図は通常の2回線送電線路の導体配列図、第4図は架
空地線電流を計算するための等価回路図である。 1:送電鉄塔、2,3,4,5,6.71線路導体、8
:架空地線、9I地線変流器、11;信号伝送器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)複数の電気所を接続する送電線路に沿い間隔をおい
    て地上に立設され絶縁物を介して線路導体を保持する複
    数の送電鉄塔のそれぞれの頂部相互間に前記線路導体に
    平行に張られたそれぞれの架空地線に配され該地線に流
    れる電流を計測する地線電流計測手段と、該地線電流計
    測手段により計測された地線電流から得られる信号を前
    記電気所に伝送する信号伝送手段とを前記それぞれの架
    空地線に設け、前記信号伝送手段を介して得られた送電
    線故障時の地線電流の分布と、この送電線故障時の送電
    系統の条件のもとに前記送電線故障と同種故障の故障点
    位置が送電線路に沿って順次移動したとしたときに得ら
    れる地線電流の分布とを比較することにより送電線路に
    生じた故障点の位置を検知することを特徴とする送電線
    故障点の標定方法。
JP15487485A 1985-07-13 1985-07-13 送電線故障点の標定方法 Pending JPS6215473A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103217626A (zh) * 2013-03-26 2013-07-24 昆明理工大学 一种利用正负极性波头时序间隔的单端行波故障测距方法
CN103336218A (zh) * 2013-06-25 2013-10-02 国家电网公司 一种混合输电线路对地短路故障重合闸判据系统
CN103412240A (zh) * 2013-07-24 2013-11-27 昆明理工大学 一种不依赖波头辨识的同塔双回输电线路单端行波故障测距方法
CN103424667A (zh) * 2013-08-05 2013-12-04 昆明理工大学 一种线缆混合线路故障波到时序测后模拟匹配的测距方法
CN103809079A (zh) * 2014-02-17 2014-05-21 华北电力大学 一种适用于直流配电网络的双端高频阻抗式故障测距方法
CN104635115A (zh) * 2015-03-10 2015-05-20 广州供电局有限公司 一种有源配电网故障定位方法

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