JPH01209387A - 故障電流検出センサ及びそのセンサを用いた送電線の故障区間検出方法 - Google Patents
故障電流検出センサ及びそのセンサを用いた送電線の故障区間検出方法Info
- Publication number
- JPH01209387A JPH01209387A JP63035971A JP3597188A JPH01209387A JP H01209387 A JPH01209387 A JP H01209387A JP 63035971 A JP63035971 A JP 63035971A JP 3597188 A JP3597188 A JP 3597188A JP H01209387 A JPH01209387 A JP H01209387A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、送電線の地絡、短絡等の事故が発生した区間
を、鉄塔等の支持物に設置した故障電流検出センサに生
じた故障電流値及び位相に基づいて検出する方法に関す
る。
を、鉄塔等の支持物に設置した故障電流検出センサに生
じた故障電流値及び位相に基づいて検出する方法に関す
る。
従来、電力系統に事故が発生した場合、それを検出する
ための方法として、一般に計器用変流器（ＣＴ）や零相
変流器（ＺＣＴ）を用いて零相電流を検出している。こ
れらの機器は電圧が高圧になればなるほど、絶縁耐圧が
高くなり、また電流容量が太き（なるにつれて型が大き
くなるため、計器用や保護継電器用として必要最小限の
箇所にしか設けられていない。
ための方法として、一般に計器用変流器（ＣＴ）や零相
変流器（ＺＣＴ）を用いて零相電流を検出している。こ
れらの機器は電圧が高圧になればなるほど、絶縁耐圧が
高くなり、また電流容量が太き（なるにつれて型が大き
くなるため、計器用や保護継電器用として必要最小限の
箇所にしか設けられていない。
ところが、送電線路の途中でも、容易に零相電流を検出
することができると、送電線に事故があった場合、事故
区間を判定するのに役立ち、送電線事故復旧に極めて有
効となる。 ′そこで、送電線における
故障点を検出する方法として、架空地線の電流の位相等
の比較を行う方法が提案されている。例えば、昭和６０
年９月発行「住友電気」第１２９号、１１９頁〜１２３
頁においては、ｒｏｐｃｗを利用した故障点標定システ
ムの開発」という表題で故障区間検出方法が提案されて
いる。
することができると、送電線に事故があった場合、事故
区間を判定するのに役立ち、送電線事故復旧に極めて有
効となる。 ′そこで、送電線における
故障点を検出する方法として、架空地線の電流の位相等
の比較を行う方法が提案されている。例えば、昭和６０
年９月発行「住友電気」第１２９号、１１９頁〜１２３
頁においては、ｒｏｐｃｗを利用した故障点標定システ
ムの開発」という表題で故障区間検出方法が提案されて
いる。
これは、架空地線の電流を一定区間毎に光ＣＴで計測し
、隣接した各計測点間の電流値及び位相を、送電線途中
に設けた端末装置により比較１判定を行い、その情報を
光ファイバ複合架空地線（ＯＰＧＷ）を用いて変電所等
に伝送し、故障区間を表示する方法である。
、隣接した各計測点間の電流値及び位相を、送電線途中
に設けた端末装置により比較１判定を行い、その情報を
光ファイバ複合架空地線（ＯＰＧＷ）を用いて変電所等
に伝送し、故障区間を表示する方法である。
しかしながら、架空地線の電流の流れ方には不明な部分
が多く、また架空地線に光ＣＴ等の電流検出装置を取付
けるのは非常に難しい。また、架空地線の電流の位相、
振幅等の比較を行う場合、架空地線電流は地絡電流の電
流分及び事故電流の電磁誘導分とよりなるので、その電
流分布は複雑である。
が多く、また架空地線に光ＣＴ等の電流検出装置を取付
けるのは非常に難しい。また、架空地線の電流の位相、
振幅等の比較を行う場合、架空地線電流は地絡電流の電
流分及び事故電流の電磁誘導分とよりなるので、その電
流分布は複雑である。
そこで本発明は、簡単な検出装置を用いて故障区間の検
出を正確に行うことを目的とする。
出を正確に行うことを目的とする。
この目的を達成するため、本発明の故障電流検出センサ
は、送電線の支持物に、大地に対しほぼ垂直に棒状コア
を配設し、該棒状コアに、１個のコイルを巻回したこと
を特徴とする。
は、送電線の支持物に、大地に対しほぼ垂直に棒状コア
を配設し、該棒状コアに、１個のコイルを巻回したこと
を特徴とする。
また、本発明の送電、線の故障区間検出方法は、前記故
障電流検出センサを、前記送電線の支持物において該送
電線の磁気的中性点に配置し、故障点より上流と下流の
故障電流の電流値及び位相差を前記故障電流検出センサ
によって検出することを特徴とする。
障電流検出センサを、前記送電線の支持物において該送
電線の磁気的中性点に配置し、故障点より上流と下流の
故障電流の電流値及び位相差を前記故障電流検出センサ
によって検出することを特徴とする。
送電線が多回線の場合には、送電線の支持物に、回線数
に応じた故障電流検出センサを多段に配置して各回線の
故障を検出することができる。
に応じた故障電流検出センサを多段に配置して各回線の
故障を検出することができる。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に説
明する。
明する。
第１図（ａ）及び（５）は、本発明の故障区間検出方法
に用いる故障電流検出センサの、鉄塔に対する取付状態
を示す側面図及び正面図である。図において、１は鉄塔
、２は架空地線（ＧＷ）であり、鉄塔１には２回線の３
相送電線Ｒ，Ｓ、Ｔ及びＵ。
に用いる故障電流検出センサの、鉄塔に対する取付状態
を示す側面図及び正面図である。図において、１は鉄塔
、２は架空地線（ＧＷ）であり、鉄塔１には２回線の３
相送電線Ｒ，Ｓ、Ｔ及びＵ。
ｖ、Ｗが碍子によって懸架されている。
鉄塔ｌには、大地に垂直な磁性体の長い棒状コア３ａが
取り付けられており、このコア３ａには１個のコイル３
ｂが巻回されている。このコア３ａ及びコイル３ｂによ
って故障電流検出センサ３が構成されている。このセン
サ３の配置は、順相配列の鉄塔の電磁気的中性線上とす
る。架空地線２を設置した鉄塔の場合には、架空地線２
を流れる電流による磁界がコア３ａに作用しないように
コア３ａは架空地線２にも垂直になるように取り付ける
。
取り付けられており、このコア３ａには１個のコイル３
ｂが巻回されている。このコア３ａ及びコイル３ｂによ
って故障電流検出センサ３が構成されている。このセン
サ３の配置は、順相配列の鉄塔の電磁気的中性線上とす
る。架空地線２を設置した鉄塔の場合には、架空地線２
を流れる電流による磁界がコア３ａに作用しないように
コア３ａは架空地線２にも垂直になるように取り付ける
。
このような配置としたことにより、両回線の各相の正常
電流による磁界が左右相殺されてこのセンサ３には出力
が出ない。従って、異常電流に対して高感度のセンサと
なる。そして、他の正常鉄塔の電流値及び位相の差を検
出することにより、更に感度が上がることになる。
電流による磁界が左右相殺されてこのセンサ３には出力
が出ない。従って、異常電流に対して高感度のセンサと
なる。そして、他の正常鉄塔の電流値及び位相の差を検
出することにより、更に感度が上がることになる。
なお、順相２回線の場合はセンサ３の取付高さは制約が
ないが、逆相２回線の場合は２相目付近に左右相殺点が
あるので、その位置にセンサ３のコイル３ｂを取付ける
。
ないが、逆相２回線の場合は２相目付近に左右相殺点が
あるので、その位置にセンサ３のコイル３ｂを取付ける
。
次に、このセンサ３による事故電流の検出原理について
説明する。
説明する。
第２図に、送電線に地絡事故が発生した場合の故障電流
の流れ方を示す。第２図（ａ）は平行２回線系の片電源
系、ら〕は両電源系の場合を示している。
の流れ方を示す。第２図（ａ）は平行２回線系の片電源
系、ら〕は両電源系の場合を示している。
まず、第２図（ａ）の片電源系の地絡について説明する
。この片電源系では、左側のＡの変電所に電源を有し、
右側のＢの変電所には電源を有していない。いま、Ｆ点
において地絡事故が発生したとすると、Ａ端（左側の変
電所）の電源側からは’ｌ＋ｉ２の異なった零相電流が
同方向で故障地点に流入する。一般にｊ、＞＝、である
。故障点Ｆより負荷側のＢ端では、同じ電流ｉ１がセン
サを挟んでｊ％として逆向きに流れる。したがって、第
３図（ａ）のように、故障点ＦよりもＡ端側の故障電流
の位相はｊＡであり、Ｂ端側の故障電流の位相はｉ８で
あるため、故障点の両側のセンサはほとんど１８０度異
ζ７た位相差を検出する。
。この片電源系では、左側のＡの変電所に電源を有し、
右側のＢの変電所には電源を有していない。いま、Ｆ点
において地絡事故が発生したとすると、Ａ端（左側の変
電所）の電源側からは’ｌ＋ｉ２の異なった零相電流が
同方向で故障地点に流入する。一般にｊ、＞＝、である
。故障点Ｆより負荷側のＢ端では、同じ電流ｉ１がセン
サを挟んでｊ％として逆向きに流れる。したがって、第
３図（ａ）のように、故障点ＦよりもＡ端側の故障電流
の位相はｊＡであり、Ｂ端側の故障電流の位相はｉ８で
あるため、故障点の両側のセンサはほとんど１８０度異
ζ７た位相差を検出する。
第３図（ａ）の片電源系において、もしｉ１ζｉ２のと
き、ｌ、−〇となり、電源側Ａ端でセンサが故障電流を
検出できない場合、その不動作センサより負荷側であっ
て、かつユ、を検出したセンサより電源側に故障点Ｆが
あると判定すればよい。
き、ｌ、−〇となり、電源側Ａ端でセンサが故障電流を
検出できない場合、その不動作センサより負荷側であっ
て、かつユ、を検出したセンサより電源側に故障点Ｆが
あると判定すればよい。
次に、第２図ら）の両電源系について説明すると、ｌ、
はＡ端、Ｂ端のインピーダンスの大小によりどちら側に
流れるかわからないが、一般にはｊｌ（ｉ２またＪＬｌ
（ｌ、であるため、１２及びｊ。
はＡ端、Ｂ端のインピーダンスの大小によりどちら側に
流れるかわからないが、一般にはｊｌ（ｉ２またＪＬｌ
（ｌ、であるため、１２及びｊ。
に比し１１ はほとんど無視できる。このとき、第３図
ら）のようにｉ２と１．は方向が反対であるため、故障
点Ｆの両側のセンサもほとんど１８０度異ζ７た位相（
ｉ、と４．）を検出する。いずれにしても、地文持物の
センサに波形を送り、位相比較をすればよい。
ら）のようにｉ２と１．は方向が反対であるため、故障
点Ｆの両側のセンサもほとんど１８０度異ζ７た位相（
ｉ、と４．）を検出する。いずれにしても、地文持物の
センサに波形を送り、位相比較をすればよい。
第４図に、正常送電時と故障時のセンサ３の検出波形の
例を比較して示す。第４図（ａ）は正常送電時であり、
故障点より電源側も、故障点より負荷側も、同相の検出
波形が出力されている。故障時においては、第４図ら）
に示すようにセンサ３の出力波形の振幅が大きくなると
ともに、故障点より電源側と負荷側とでは、位相が１８
０度異ζ７た波形となる。
例を比較して示す。第４図（ａ）は正常送電時であり、
故障点より電源側も、故障点より負荷側も、同相の検出
波形が出力されている。故障時においては、第４図ら）
に示すようにセンサ３の出力波形の振幅が大きくなると
ともに、故障点より電源側と負荷側とでは、位相が１８
０度異ζ７た波形となる。
次に、以上の故障電流検出センサ３を用いた故障区間検
出システムの系統図を第５図に示す。同図において、あ
る鉄塔に設置した故障電流検出センサ３とそれに隣接し
た鉄塔に設置した故障電流検出センサ３′との間で、出
力波形の位相比較を行う。位相比較器４及び警報器５は
、中央監視所等に設置されている。センサ３，３′の出
力は、光フアイバー伝送路６を用いる場合には、−旦Ｅ
／○変換器′（電気−光学変換器）７により光信号に変
換され、光フアイバー伝送路６により信号伝送された後
にＯ／Ｅ変換器８により電気信号に戻され、位相比較器
４により前述の位相比較が行われる。センサ３，３′の
出力波形が同位相の場合は正常送電時か又は故障時にお
いてもその送電線区間に故障点がないと判定する。逆位
相を検出したときは、センサ３を設置している鉄塔と、
センサ３′を設置している鉄塔間の送電線区間において
故障が発生していると判定し、警報器５を作動させて故
障区間を報知する。このようにして、故障区間の検出を
することができる。
出システムの系統図を第５図に示す。同図において、あ
る鉄塔に設置した故障電流検出センサ３とそれに隣接し
た鉄塔に設置した故障電流検出センサ３′との間で、出
力波形の位相比較を行う。位相比較器４及び警報器５は
、中央監視所等に設置されている。センサ３，３′の出
力は、光フアイバー伝送路６を用いる場合には、−旦Ｅ
／○変換器′（電気−光学変換器）７により光信号に変
換され、光フアイバー伝送路６により信号伝送された後
にＯ／Ｅ変換器８により電気信号に戻され、位相比較器
４により前述の位相比較が行われる。センサ３，３′の
出力波形が同位相の場合は正常送電時か又は故障時にお
いてもその送電線区間に故障点がないと判定する。逆位
相を検出したときは、センサ３を設置している鉄塔と、
センサ３′を設置している鉄塔間の送電線区間において
故障が発生していると判定し、警報器５を作動させて故
障区間を報知する。このようにして、故障区間の検出を
することができる。
なお、第１図には２回線鉄塔を示しているが、多回線で
も構わない。多回線でセンサが多数個の場合は、センサ
出力は電気的には直列に接続する。
も構わない。多回線でセンサが多数個の場合は、センサ
出力は電気的には直列に接続する。
センサ出力の伝送方法は例えば光伝送等何でもよい。
センサの数に理論上の制限はない。鉄塔だけではなく、
鉄塔間の任意の箇所にも支持物を設置してセンサを設け
ることも可能である。故障電流を検出するのに最も都合
のよい位置と数を選定できる。
鉄塔間の任意の箇所にも支持物を設置してセンサを設け
ることも可能である。故障電流を検出するのに最も都合
のよい位置と数を選定できる。
故障と同時に区間検出の必要のない場合は、電流波形を
一旦メモリに記憶しておき、必要なときに電流”貞及び
位相比較をしてもよい。
一旦メモリに記憶しておき、必要なときに電流”貞及び
位相比較をしてもよい。
以上に説明したように、本発明においては、各鉄塔又は
支持物に設けた簡単な構成の故障電流検出センサで検出
した故障電流の位相を比較することにより、故障区間を
検出する。本発明の場合、架空地線ではなく送電線本線
の故障電流の位相比較であるため、論理が簡単となり、
動作信頼性が向上する。さらに、次の利点も有する。
支持物に設けた簡単な構成の故障電流検出センサで検出
した故障電流の位相を比較することにより、故障区間を
検出する。本発明の場合、架空地線ではなく送電線本線
の故障電流の位相比較であるため、論理が簡単となり、
動作信頼性が向上する。さらに、次の利点も有する。
■ 超高圧系逆相配列系にも適用できる。
■ 順相配列系の場合、４回線以上の多回線鉄塔にも適
用できる。
用できる。
■ センサ出力の位相が１８０度に近いため、比較器が
簡単になり、精度が向上する。
簡単になり、精度が向上する。
■ また、取付けが簡単、センサが簡明で環境に強いた
め、送電線の地絡・短絡鉄塔の検出が容易となる。
め、送電線の地絡・短絡鉄塔の検出が容易となる。
第１図は本発明において使用する故障電流センサの取付
例を示す説明図、第２図は故障電流の流れ方の説明図、
第３図は故障電流のベクトルズ、第４図は故障電流セン
サの検出波形の例を示す波形図、第５図は故障区間検出
システムの系統図である。 １：鉄塔 ２：架空地線 ３．３’ ：故障電流検出センサ ３ａ：コア ３ｂ：コイル４：位相比較器
５：警報器 ６：光フアイバー伝送路 ７：Ｅ１０変換器 ８：Ｏ／Ｅ変換器特許出願人
二シム電子工業 株式会社代 理 人 小 堀
益（ほか２名）第５図 第１図 （ａ） （ｂ）第 ３ 図 （ｂ） １７＋ａ
ＪＡ シ１第２図 （０］ （ｂ） 第４囚 （０）〔正常時］ （ｂ）［故障
時］υ −ｅ：”ＪＱ−
例を示す説明図、第２図は故障電流の流れ方の説明図、
第３図は故障電流のベクトルズ、第４図は故障電流セン
サの検出波形の例を示す波形図、第５図は故障区間検出
システムの系統図である。 １：鉄塔 ２：架空地線 ３．３’ ：故障電流検出センサ ３ａ：コア ３ｂ：コイル４：位相比較器
５：警報器 ６：光フアイバー伝送路 ７：Ｅ１０変換器 ８：Ｏ／Ｅ変換器特許出願人
二シム電子工業 株式会社代 理 人 小 堀
益（ほか２名）第５図 第１図 （ａ） （ｂ）第 ３ 図 （ｂ） １７＋ａ
ＪＡ シ１第２図 （０］ （ｂ） 第４囚 （０）〔正常時］ （ｂ）［故障
時］υ −ｅ：”ＪＱ−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、送電線の支持物に、大地に対しほぼ垂直に棒状コア
を配設し、該棒状コアに、１個のコイルを巻回したこと
を特徴とする故障電流検出センサ。 ２、請求項１記載の故障電流検出センサを、前記送電線
の支持物において該送電線の磁気的中性点に配置し、故
障点より上流と下流の故障電流の電流値及び位相差を前
記故障電流検出センサによって検出することを特徴とす
る送電線の故障区間検出方法。 ３、多回線の送電線の場合には、送電線の支持物に、回
線数に応じた故障電流検出センサを多段に配置すること
を特徴とする請求項２記載の送電線の故障区間検出方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63035971A JPH01209387A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 故障電流検出センサ及びそのセンサを用いた送電線の故障区間検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63035971A JPH01209387A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 故障電流検出センサ及びそのセンサを用いた送電線の故障区間検出方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01209387A true JPH01209387A (ja) | 1989-08-23 |
Family
ID=12456807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63035971A Pending JPH01209387A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 故障電流検出センサ及びそのセンサを用いた送電線の故障区間検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01209387A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018535539A (ja) * | 2015-09-29 | 2018-11-29 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 変流器モジュール |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5826675B2 (ja) * | 1975-06-18 | 1983-06-04 | 株式会社日立製作所 | ハンドウタイソウチ |
-
1988
- 1988-02-17 JP JP63035971A patent/JPH01209387A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5826675B2 (ja) * | 1975-06-18 | 1983-06-04 | 株式会社日立製作所 | ハンドウタイソウチ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018535539A (ja) * | 2015-09-29 | 2018-11-29 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 変流器モジュール |
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