JPH0136594B2 - - Google Patents
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- JPH0136594B2 JPH0136594B2 JP56152484A JP15248481A JPH0136594B2 JP H0136594 B2 JPH0136594 B2 JP H0136594B2 JP 56152484 A JP56152484 A JP 56152484A JP 15248481 A JP15248481 A JP 15248481A JP H0136594 B2 JPH0136594 B2 JP H0136594B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/54—Testing for continuity
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
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- G—PHYSICS
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- G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Description
本発明は、３相負荷に電力を供給する電線路の
断線と負荷の開放との区別を変電所において確実
にかつ簡単に検出することができる電線路の断線
検出方法に関するものである。 配電線は一般に中性点非接地方式であり、系統
は樹枝状である。このような配電線の地絡および
過電流等の事故に対しては地絡継電器、過電流継
電器等で検出されているが、配電線への信頼度の
向上、安全性の確保等の理由から線路の絶縁電線
化が進んでいる。しかし、絶縁電線が断線して大
地に落下しても、絶縁電線の被覆があるために、
その内部の導体と大地とが接触しないので零相電
流が流れず、地絡事故として変電所で検出できな
い場合があり、保安上および電力供給上の障害と
なつていた。 本発明は上記の問題を解決するために、３相負
荷に電力を供給する配電線の１線断線および負荷
開放によつて各相の線電流が変化したとき、例え
ばＡ相については、Ａ相の線電流のベクトル変化
分とＢ相およびＣ相の線電流のベクトル変化分の
ベクトル差との比の絶対値を求め、さらに残る２
つの相すなわちＢ相およびＣ相についても上記と
同様にして絶対値を求める。このようにして求め
られる３つの絶対値の和またはその各々の絶対値
が、１線断線時と負荷開放時とは異なる関係にあ
ることを利用して、断線を検出する電線路の断線
検出方法を提供したものである。 以下、本発明の断線検出方法について図面を参
照して説明する。 第１図は、変電所T1に負荷L1および負荷L2が
接続された線路を示す図であつて、変電所におけ
る線路電流I0は、負荷状態又はその負荷にのみ接
続された線路状態が変化しない負荷L1の線路電
流I1と、負荷状態または線路状態が変化する負荷
L2の線路電流I2とのベクトル和となるが、変電所
と各負荷との間の線路インピーダンスは各負荷の
インピーダンスにくらべて小さいものとして線路
インピーダンスを無視する。さらに各線間電圧は
それぞれ120゜の位相差を有するとともに負荷L2の
線路状態が変化しても第１図に示すＰ点における
各線間電圧と各線電流とのそれぞれの位相差はい
ずれも変化しないものとする。したがつて変電所
における線路電流の変化分ΔI0は、負荷L2の線路
の状態の変化による変化分ΔI2にのみ左右され、
負荷L1の変化分ΔI0＝０となるので、以下の説明
においては、負荷L1については考慮しないもの
とする。したがつて、負荷L2の線路の状態変化
は第２図Ａ乃至Ｄの等価回路で示すことができ
る。ただし、第２図ＡはＡ相１線断線時の等価回
路であり、同図ＢはBC相単相負荷開放時の等価
回路であり、同図ＣはAB・CA相Ｖ負荷開放時
の等価回路であり、また同図Ｄは３相負荷開放時
の等価回路である。 第２図Ａ乃至Ｄにおいて、定常状態におけるＡ
相、Ｂ相およびＣ相の各線電流をIa，IbおよびIc
各線間電圧をVab，VbcおよびVca、各線間に接
続された負荷の電流をIab，IbcおよびIcaとし、
それらの絶対値をiab，ibcおよびicaとし、各負
荷の力率角をα，βおよびτとすると各線電流
は、 Ia＝Iab−Ica＝iabej〓−icaej〓・ａ ……(1) Ib＝Ibc−Iab＝ibcej〓・a2−iabej〓 ……(2) Ic＝Ica−Ibc＝icaej〓・ａ−ibcej〓・a2 ……(3) となる。ただし、ａ＝ej２／３π、a2＝aj４／３πであ る。 ここで、第２図Ａに示すようにＡ相の線路が断
線したとき、断線後の各線電流をIa′，Ib′および
Ic′とし、負荷電流をIab′，Ibc′およびIca′とすれ
ば、 Ia′＝０ Ib′＝Ibcej〓・a2＋
１／１／iabej〓＋１／icaej〓・a2 Ic′＝−Ib′ となり、各線電流の変化分ΔIa，ΔIbおよびΔIc
は次式のようになる。 ΔIa＝I′a−Ia＝−（iabej〓−icaej〓・ａ）……(4
) ΔIb＝ΔI′b−Ib＝iabej〓／iabej〓＋icaej〓（iabej
〓−icaej〓．ａ）＝−iabej〓／iabej〓＋icaej〓・Δ
Ia……(5) ΔIc＝I′c−Ic＝iabej〓／iabej〓＋icaej〓（iabej
〓−icaej〓・ａ）＝−icaej〓／iabej〓＋icaej〓・Δ
Ia……(6) (5)式と(6)式とから ΔIb／ΔIc＝iab／icaej（α−τ） ……(7) (4)式と(7)式とから ΔIa＝（iabej〓−icaej〓・ａ） ＝−ica（iab／icaej〓・ａ） ＝−ica（ΔIb／ΔIcej〓−ej〓・ａ） ＝−ica／ΔIc（ΔIbej〓−ΔIcej〓・ａ） ……(8) (8)式を変形すると ΔIc／ica＝−（ΔIb−ΔIc・ａ）／ΔIa・ej〓……(
9) になり、右辺の絶対値をとると、次式がＡ相の断
線指数STaを求める式になる。 STa＝｜ΔIb−ΔIc・ａ／ΔIa｜ ……(10) 同様にして、Ｂ相およびＣ相断線時の断線指数を
求める式はそれぞれ次式のようになる。 STb＝｜ΔIc・a2−ΔIa／ΔIb｜ ＝｜ΔIc−ΔIa・ａ／ΔIb｜ ……(11) STc＝｜ΔIa・ａ−ΔIb・a2／ΔIc｜ ＝｜ΔIa−ΔIb・ａ／ΔIc｜ ……(12) つぎに上記(10)式乃至(12)式を用いて、１線断線時
および種々の負荷開閉時の断線指数STa，STbお
よびSTcの値を第３図乃至第７図を参照しながら
求める。 第３図Ａ乃至Ｄは、それぞれ３相平衡負荷にお
けるＡ相１線断線時、BC相単相負荷開放時
AB・CA相Ｖ負荷開放時および３相負荷開放時
の変電所における線電流のベクトル図であつて、
Ａ相、Ｂ相およびＣ相の各線電流Ia，IbおよびIc
が変動して、それぞれIa′，Ib′およびIc′になつた
ときのこれらの各ベクトル値の変化分ΔIa，ΔIb
およびΔIcを示している。第４図Ａ、第５図Ａ、
第６図Ａおよび第７図Ａは、それぞれ第３図Ａ乃
至Ｄにおけるベクトル値の変化分ΔIa，ΔIbおよ
びΔIcを示すベクトル図である。なお、各相の線
電流の変化分ΔIa，ΔIbおよびΔIcを示すベクト
ルは、それぞれ絶対値の比すなわち｜ΔIa｜：｜
ΔIb｜：｜ΔIc｜を便宜上、第４図Ａについては
２：１：１とし、以下第５図Ａ、第６図Ａおよび
第７図Ａについてはそれぞれ０：１：１、√３：
１：１および１：１：１にしたときのものであ
る。 (1) Ａ相１線断線 (i) (10)式においてはΔIcにａを乗じることは、
ΔIcを反時計方向に120゜ベクトル回転させるこ
とであるから、第４図Ａに示すベクトルΔIa，
ΔIbおよびΔIcの関係は第４図Ｂのようになる。
この図から明らかなように、(10)式の｜ΔIb−
ΔIc・ａ｜は√３であり、｜ΔIa｜は２であるの
でSTaは√３／２となる。 (ii) このときのSTbをつぎのとおり求める。(11)式
のΔIaを(i)と同様に120゜回転させれば、第４図
Ａに示すベクトルΔIa，ΔIbおよびΔIcの関係
は第４図Ｃのようになり、｜ΔIc−ΔIa・ａ｜は
√３であり、｜ΔIb｜は１であるのでSTbは√
３となる。 (ii) さらにこのときのSTcをつぎのとおり求め
る。(12)式のΔIbを(i)と同様に120゜回転させれば、
第４図ＡのΔIa，ΔIbおよびΔIcの関係は第４
図Ｄのようになり、｜ΔIa−ΔIb・ａ｜は√３で
あり、｜ΔIc｜は１であるのでSTcは√３とな
る。 (2) BC相単相負荷開放 前述したのと同様にすれば、第５図Ａはそれぞ
れ第５図Ｂ、第５図Ｃおよび第５図Ｄのようにな
り、ΔIaは０であるのでSTaは１／０＝∞となる。 また、STbおよびSTcはともに１／１＝１となる。 (3) AB・CA相Ｖ負荷開放 前述したのと同様にすれば、第６図Ａはそれぞ
れ第６図Ｂ、第６図Ｃおよび第６図Ｄのようにな
り、STaは１／√３、STbおよびSTcはともに１／１＝ １となる。 (4) ３相負荷開放 前述したのと同様にすれば、第７図Ａはそれぞ
れ第７図Ｂ、第７図Ｃおよび第７図Ｄのようにな
り、｜ΔIb−ΔIc・ａ｜、｜ΔIc−ΔIa・ａ｜および
｜ΔIa−ΔIb・ａ｜がともに０であるのでSTa＝
STb＝STc＝０となる。 ここに、Ａ相１線断線時および種々の負荷開放
時のSTa，STbおよびSTcの値を第１表に示す。
断線と負荷の開放との区別を変電所において確実
にかつ簡単に検出することができる電線路の断線
検出方法に関するものである。 配電線は一般に中性点非接地方式であり、系統
は樹枝状である。このような配電線の地絡および
過電流等の事故に対しては地絡継電器、過電流継
電器等で検出されているが、配電線への信頼度の
向上、安全性の確保等の理由から線路の絶縁電線
化が進んでいる。しかし、絶縁電線が断線して大
地に落下しても、絶縁電線の被覆があるために、
その内部の導体と大地とが接触しないので零相電
流が流れず、地絡事故として変電所で検出できな
い場合があり、保安上および電力供給上の障害と
なつていた。 本発明は上記の問題を解決するために、３相負
荷に電力を供給する配電線の１線断線および負荷
開放によつて各相の線電流が変化したとき、例え
ばＡ相については、Ａ相の線電流のベクトル変化
分とＢ相およびＣ相の線電流のベクトル変化分の
ベクトル差との比の絶対値を求め、さらに残る２
つの相すなわちＢ相およびＣ相についても上記と
同様にして絶対値を求める。このようにして求め
られる３つの絶対値の和またはその各々の絶対値
が、１線断線時と負荷開放時とは異なる関係にあ
ることを利用して、断線を検出する電線路の断線
検出方法を提供したものである。 以下、本発明の断線検出方法について図面を参
照して説明する。 第１図は、変電所T1に負荷L1および負荷L2が
接続された線路を示す図であつて、変電所におけ
る線路電流I0は、負荷状態又はその負荷にのみ接
続された線路状態が変化しない負荷L1の線路電
流I1と、負荷状態または線路状態が変化する負荷
L2の線路電流I2とのベクトル和となるが、変電所
と各負荷との間の線路インピーダンスは各負荷の
インピーダンスにくらべて小さいものとして線路
インピーダンスを無視する。さらに各線間電圧は
それぞれ120゜の位相差を有するとともに負荷L2の
線路状態が変化しても第１図に示すＰ点における
各線間電圧と各線電流とのそれぞれの位相差はい
ずれも変化しないものとする。したがつて変電所
における線路電流の変化分ΔI0は、負荷L2の線路
の状態の変化による変化分ΔI2にのみ左右され、
負荷L1の変化分ΔI0＝０となるので、以下の説明
においては、負荷L1については考慮しないもの
とする。したがつて、負荷L2の線路の状態変化
は第２図Ａ乃至Ｄの等価回路で示すことができ
る。ただし、第２図ＡはＡ相１線断線時の等価回
路であり、同図ＢはBC相単相負荷開放時の等価
回路であり、同図ＣはAB・CA相Ｖ負荷開放時
の等価回路であり、また同図Ｄは３相負荷開放時
の等価回路である。 第２図Ａ乃至Ｄにおいて、定常状態におけるＡ
相、Ｂ相およびＣ相の各線電流をIa，IbおよびIc
各線間電圧をVab，VbcおよびVca、各線間に接
続された負荷の電流をIab，IbcおよびIcaとし、
それらの絶対値をiab，ibcおよびicaとし、各負
荷の力率角をα，βおよびτとすると各線電流
は、 Ia＝Iab−Ica＝iabej〓−icaej〓・ａ ……(1) Ib＝Ibc−Iab＝ibcej〓・a2−iabej〓 ……(2) Ic＝Ica−Ibc＝icaej〓・ａ−ibcej〓・a2 ……(3) となる。ただし、ａ＝ej２／３π、a2＝aj４／３πであ る。 ここで、第２図Ａに示すようにＡ相の線路が断
線したとき、断線後の各線電流をIa′，Ib′および
Ic′とし、負荷電流をIab′，Ibc′およびIca′とすれ
ば、 Ia′＝０ Ib′＝Ibcej〓・a2＋
１／１／iabej〓＋１／icaej〓・a2 Ic′＝−Ib′ となり、各線電流の変化分ΔIa，ΔIbおよびΔIc
は次式のようになる。 ΔIa＝I′a−Ia＝−（iabej〓−icaej〓・ａ）……(4
) ΔIb＝ΔI′b−Ib＝iabej〓／iabej〓＋icaej〓（iabej
〓−icaej〓．ａ）＝−iabej〓／iabej〓＋icaej〓・Δ
Ia……(5) ΔIc＝I′c−Ic＝iabej〓／iabej〓＋icaej〓（iabej
〓−icaej〓・ａ）＝−icaej〓／iabej〓＋icaej〓・Δ
Ia……(6) (5)式と(6)式とから ΔIb／ΔIc＝iab／icaej（α−τ） ……(7) (4)式と(7)式とから ΔIa＝（iabej〓−icaej〓・ａ） ＝−ica（iab／icaej〓・ａ） ＝−ica（ΔIb／ΔIcej〓−ej〓・ａ） ＝−ica／ΔIc（ΔIbej〓−ΔIcej〓・ａ） ……(8) (8)式を変形すると ΔIc／ica＝−（ΔIb−ΔIc・ａ）／ΔIa・ej〓……(
9) になり、右辺の絶対値をとると、次式がＡ相の断
線指数STaを求める式になる。 STa＝｜ΔIb−ΔIc・ａ／ΔIa｜ ……(10) 同様にして、Ｂ相およびＣ相断線時の断線指数を
求める式はそれぞれ次式のようになる。 STb＝｜ΔIc・a2−ΔIa／ΔIb｜ ＝｜ΔIc−ΔIa・ａ／ΔIb｜ ……(11) STc＝｜ΔIa・ａ−ΔIb・a2／ΔIc｜ ＝｜ΔIa−ΔIb・ａ／ΔIc｜ ……(12) つぎに上記(10)式乃至(12)式を用いて、１線断線時
および種々の負荷開閉時の断線指数STa，STbお
よびSTcの値を第３図乃至第７図を参照しながら
求める。 第３図Ａ乃至Ｄは、それぞれ３相平衡負荷にお
けるＡ相１線断線時、BC相単相負荷開放時
AB・CA相Ｖ負荷開放時および３相負荷開放時
の変電所における線電流のベクトル図であつて、
Ａ相、Ｂ相およびＣ相の各線電流Ia，IbおよびIc
が変動して、それぞれIa′，Ib′およびIc′になつた
ときのこれらの各ベクトル値の変化分ΔIa，ΔIb
およびΔIcを示している。第４図Ａ、第５図Ａ、
第６図Ａおよび第７図Ａは、それぞれ第３図Ａ乃
至Ｄにおけるベクトル値の変化分ΔIa，ΔIbおよ
びΔIcを示すベクトル図である。なお、各相の線
電流の変化分ΔIa，ΔIbおよびΔIcを示すベクト
ルは、それぞれ絶対値の比すなわち｜ΔIa｜：｜
ΔIb｜：｜ΔIc｜を便宜上、第４図Ａについては
２：１：１とし、以下第５図Ａ、第６図Ａおよび
第７図Ａについてはそれぞれ０：１：１、√３：
１：１および１：１：１にしたときのものであ
る。 (1) Ａ相１線断線 (i) (10)式においてはΔIcにａを乗じることは、
ΔIcを反時計方向に120゜ベクトル回転させるこ
とであるから、第４図Ａに示すベクトルΔIa，
ΔIbおよびΔIcの関係は第４図Ｂのようになる。
この図から明らかなように、(10)式の｜ΔIb−
ΔIc・ａ｜は√３であり、｜ΔIa｜は２であるの
でSTaは√３／２となる。 (ii) このときのSTbをつぎのとおり求める。(11)式
のΔIaを(i)と同様に120゜回転させれば、第４図
Ａに示すベクトルΔIa，ΔIbおよびΔIcの関係
は第４図Ｃのようになり、｜ΔIc−ΔIa・ａ｜は
√３であり、｜ΔIb｜は１であるのでSTbは√
３となる。 (ii) さらにこのときのSTcをつぎのとおり求め
る。(12)式のΔIbを(i)と同様に120゜回転させれば、
第４図ＡのΔIa，ΔIbおよびΔIcの関係は第４
図Ｄのようになり、｜ΔIa−ΔIb・ａ｜は√３で
あり、｜ΔIc｜は１であるのでSTcは√３とな
る。 (2) BC相単相負荷開放 前述したのと同様にすれば、第５図Ａはそれぞ
れ第５図Ｂ、第５図Ｃおよび第５図Ｄのようにな
り、ΔIaは０であるのでSTaは１／０＝∞となる。 また、STbおよびSTcはともに１／１＝１となる。 (3) AB・CA相Ｖ負荷開放 前述したのと同様にすれば、第６図Ａはそれぞ
れ第６図Ｂ、第６図Ｃおよび第６図Ｄのようにな
り、STaは１／√３、STbおよびSTcはともに１／１＝ １となる。 (4) ３相負荷開放 前述したのと同様にすれば、第７図Ａはそれぞ
れ第７図Ｂ、第７図Ｃおよび第７図Ｄのようにな
り、｜ΔIb−ΔIc・ａ｜、｜ΔIc−ΔIa・ａ｜および
｜ΔIa−ΔIb・ａ｜がともに０であるのでSTa＝
STb＝STc＝０となる。 ここに、Ａ相１線断線時および種々の負荷開放
時のSTa，STbおよびSTcの値を第１表に示す。
【表】
この表は、３相平衡負荷におけるＡ相１線断線
時および負荷開放時のSTa，STbおよびSTcの値
を算出したものであつて、この２つの状態の間で
はこれらの値が異なつていることを示している。
したがつて、断線であると判定する値例えば1.5
を設定し、断熱条件としてSTa，STbおよびSTc
のうちといずれか２つが1.5（ただし、∞の値はと
らないものとする。）より大きいとき断線である
とすれば、第１表から判るように３相平衡負荷に
おける１線断線を検出することができる。さら
に、断線検出を高めるためにSTa，STbおよび
STcの３つの値を加算した直例えば4.0（ただし、
∞の値はとらないものとする。）を断線であると
判定する値としてもよい。 ところが、不平衡負荷においてはその不平衡度
によつて第１表に示す値が変化することになり、
特にＡ相１線断線時とAB・CA相Ｖ負荷開放時
では重なることがある。したがつて、１線断線と
Ｖ負荷開放とを区別しようとすれば、ある不平衡
度の範囲を設定して、その条件の下でのＡ相１線
断線時およびAB・CA相Ｖ負荷開放時のSTa，
STbおよびSTcを算出することによつて断線であ
ると判定する値を決定しなければならない。以下
にその値の算出について説明する。 (a) Ａ相１線断線 Ｙ＝ica／iab（＞０）とおき、これを(4)式乃至(6) 式に代入し、さらにこれらの式を(10)式乃至(12)式
に代入して求めた式はそれぞれ次式のようにな
る。 STb＝√１＋2−2（−−120゜
……（14） STc＝１／Ｙ√１＋2−2（−−120゜） ……（15） また、 (b) AB・CA相Ｖ負荷開放 第２図Ｃに示すようにＶ負荷開放後の各線電
流Ia′，Ib′およびIc′は Ia′＝０ Ib′＝ibcej〓・a2 Ic′＝−ibcej〓・a2 となり、各電流の変化分ΔIa，ΔIbおよびΔIc
は次式のようになる。 ΔIa＝−iabej〓＋icaej〓・ａ ……（17） ΔIb＝iabej〓 ……（18） ΔIc＝−icaej〓・ａ ……（19） ここで、Ｙ＝ica／iab（＞０）とおき、これを （17）式乃至（19）式に代入し、さらにこれら
の式を(10)式乃至(12)式に代入して求めた式はそれ
ぞれ次式のようになる。 このようにして求めたSTa，STbおよびSTcに
ついて、（α−τ）をパラメータとして｜α−τ
｜≦30゜の範囲でのＹとＡ相１線断線時およびＶ
負荷開放時のそれぞれのSTa，STbおよびSTcと
の関係をグラフに描く（図示しない）。このグラ
フでＹ＝１のときのSTa，STbおよびSTcの値か
ら断線であると判定する値Ａを予め設定し、その
値Ａを基にして次の３つの断線条件を考える。 Ｐ；STa，STbおよびSTcのうちいずれか２つが
Ａより大きいときに断線とする。 Ｑ；STa，STbおよびSTcのうち少なくとも１つ
がＡより大きいときに断線とする。ただし、∞
の値はとらないものとする。 Ｒ；STがＡより大きいときに断線とする。ただ
し、∞の値はとらないものとする。 したがつて、このＡの値を求めるためには、Ａ
を種々に変化させて、｜α−τ｜≦30゜、0.1≦Ｙ
≦２の範囲で断線条件Ｐ，ＱおよびＲをそれぞれ
満足するように、上述した図示しないグラフから
それぞれの断線を検出できる範囲とＶ負荷開放を
検出できる範囲とを表にする（図示しない）。例
えば、断線および負荷開放が検出できるときに
は、○印を付け、検出できないときには×印を付
ける。 この表から断線検出範囲をできるだけ広く、か
つＶ負荷開放時の誤動作をできるだけ少なくする
ようなＡを断線条件Ｐ，ＱおよびＲについてそれ
ぞれ知ることができる。つぎに、それぞれのＡを
基にして、断線を検出できる範囲とＶ負荷開放を
検出できる範囲とを上述した図示しない表から、
Ｙを横軸に、（α−τ）を縦軸にした表を作成す
ることによつて、あるＹと（α−τ）との範囲で
のＡ相１線断線の検出を確認することができる。 このようにして、断線条件Ｐについては、Ａ＝
1.15となり、このときのＹと（α−τ）の条件は
0.4≦Ｙ≦2.0、−30゜≦α−τ≦＋10゜となる。ま
た、断線条件Ｑについては、Ａ＝1.63となり、こ
のときのＹと（α−τ）の条件は、0.1≦Ｙ≦
2.0、−30゜≦α−τ≦＋10゜となる。さらに、断線
条件Ｒについては、Ａ＝3.56となり、このときの
Ｙと（α−τ）の条件は0.5≦Ｙ≦2.0、−10゜≦α
−τ≦＋30゜となる。 したがつて、断線条件Ｐ，ＱおよびＲのいずれ
か１つを満足すれば、１線断線と負荷開放とを判
別することができる。このことは、第１表に示し
た値から３相平衡負荷におけるＡ相１線断線が検
出できることからして明らかである。 なお、以上の説明は、Ａ相の断線を検出する場
合についてであつたが、Ｂ相またはＣ相の断線検
出についても、前述したのと同様の手法によつて
検出することができることは明らかである。 以上のように、本発明の電線路の断線検出方法
によれば、それぞれの断線条件に応じた値を予め
設定することによつて、そのいずれかの条件でも
３相平衡負荷はもちろん不平衡負荷であつても、
３相負荷開放、Ｖ負荷開放または単相負荷開放な
どの負荷変化と１線の断線とを変電所において検
出することができる利点があり有益である。
時および負荷開放時のSTa，STbおよびSTcの値
を算出したものであつて、この２つの状態の間で
はこれらの値が異なつていることを示している。
したがつて、断線であると判定する値例えば1.5
を設定し、断熱条件としてSTa，STbおよびSTc
のうちといずれか２つが1.5（ただし、∞の値はと
らないものとする。）より大きいとき断線である
とすれば、第１表から判るように３相平衡負荷に
おける１線断線を検出することができる。さら
に、断線検出を高めるためにSTa，STbおよび
STcの３つの値を加算した直例えば4.0（ただし、
∞の値はとらないものとする。）を断線であると
判定する値としてもよい。 ところが、不平衡負荷においてはその不平衡度
によつて第１表に示す値が変化することになり、
特にＡ相１線断線時とAB・CA相Ｖ負荷開放時
では重なることがある。したがつて、１線断線と
Ｖ負荷開放とを区別しようとすれば、ある不平衡
度の範囲を設定して、その条件の下でのＡ相１線
断線時およびAB・CA相Ｖ負荷開放時のSTa，
STbおよびSTcを算出することによつて断線であ
ると判定する値を決定しなければならない。以下
にその値の算出について説明する。 (a) Ａ相１線断線 Ｙ＝ica／iab（＞０）とおき、これを(4)式乃至(6) 式に代入し、さらにこれらの式を(10)式乃至(12)式
に代入して求めた式はそれぞれ次式のようにな
る。 STb＝√１＋2−2（−−120゜
……（14） STc＝１／Ｙ√１＋2−2（−−120゜） ……（15） また、 (b) AB・CA相Ｖ負荷開放 第２図Ｃに示すようにＶ負荷開放後の各線電
流Ia′，Ib′およびIc′は Ia′＝０ Ib′＝ibcej〓・a2 Ic′＝−ibcej〓・a2 となり、各電流の変化分ΔIa，ΔIbおよびΔIc
は次式のようになる。 ΔIa＝−iabej〓＋icaej〓・ａ ……（17） ΔIb＝iabej〓 ……（18） ΔIc＝−icaej〓・ａ ……（19） ここで、Ｙ＝ica／iab（＞０）とおき、これを （17）式乃至（19）式に代入し、さらにこれら
の式を(10)式乃至(12)式に代入して求めた式はそれ
ぞれ次式のようになる。 このようにして求めたSTa，STbおよびSTcに
ついて、（α−τ）をパラメータとして｜α−τ
｜≦30゜の範囲でのＹとＡ相１線断線時およびＶ
負荷開放時のそれぞれのSTa，STbおよびSTcと
の関係をグラフに描く（図示しない）。このグラ
フでＹ＝１のときのSTa，STbおよびSTcの値か
ら断線であると判定する値Ａを予め設定し、その
値Ａを基にして次の３つの断線条件を考える。 Ｐ；STa，STbおよびSTcのうちいずれか２つが
Ａより大きいときに断線とする。 Ｑ；STa，STbおよびSTcのうち少なくとも１つ
がＡより大きいときに断線とする。ただし、∞
の値はとらないものとする。 Ｒ；STがＡより大きいときに断線とする。ただ
し、∞の値はとらないものとする。 したがつて、このＡの値を求めるためには、Ａ
を種々に変化させて、｜α−τ｜≦30゜、0.1≦Ｙ
≦２の範囲で断線条件Ｐ，ＱおよびＲをそれぞれ
満足するように、上述した図示しないグラフから
それぞれの断線を検出できる範囲とＶ負荷開放を
検出できる範囲とを表にする（図示しない）。例
えば、断線および負荷開放が検出できるときに
は、○印を付け、検出できないときには×印を付
ける。 この表から断線検出範囲をできるだけ広く、か
つＶ負荷開放時の誤動作をできるだけ少なくする
ようなＡを断線条件Ｐ，ＱおよびＲについてそれ
ぞれ知ることができる。つぎに、それぞれのＡを
基にして、断線を検出できる範囲とＶ負荷開放を
検出できる範囲とを上述した図示しない表から、
Ｙを横軸に、（α−τ）を縦軸にした表を作成す
ることによつて、あるＹと（α−τ）との範囲で
のＡ相１線断線の検出を確認することができる。 このようにして、断線条件Ｐについては、Ａ＝
1.15となり、このときのＹと（α−τ）の条件は
0.4≦Ｙ≦2.0、−30゜≦α−τ≦＋10゜となる。ま
た、断線条件Ｑについては、Ａ＝1.63となり、こ
のときのＹと（α−τ）の条件は、0.1≦Ｙ≦
2.0、−30゜≦α−τ≦＋10゜となる。さらに、断線
条件Ｒについては、Ａ＝3.56となり、このときの
Ｙと（α−τ）の条件は0.5≦Ｙ≦2.0、−10゜≦α
−τ≦＋30゜となる。 したがつて、断線条件Ｐ，ＱおよびＲのいずれ
か１つを満足すれば、１線断線と負荷開放とを判
別することができる。このことは、第１表に示し
た値から３相平衡負荷におけるＡ相１線断線が検
出できることからして明らかである。 なお、以上の説明は、Ａ相の断線を検出する場
合についてであつたが、Ｂ相またはＣ相の断線検
出についても、前述したのと同様の手法によつて
検出することができることは明らかである。 以上のように、本発明の電線路の断線検出方法
によれば、それぞれの断線条件に応じた値を予め
設定することによつて、そのいずれかの条件でも
３相平衡負荷はもちろん不平衡負荷であつても、
３相負荷開放、Ｖ負荷開放または単相負荷開放な
どの負荷変化と１線の断線とを変電所において検
出することができる利点があり有益である。
第１図は変電所T1に負荷L1および負荷L2が接
続された線路を示す図、第２図Ａ乃至Ｄはそれぞ
れＡ相１線断線時の等価回路、BC相単相負荷開
放時の等価回路、AB・CA相Ｖ負荷開放時の等
価回路、３相負荷開放時の等価回路を示す図、第
３図Ａ乃至Ｄはそれぞれ３相平衡負荷におけるＡ
相１線断線時、BC相単相負荷開放時、AB・CA
相Ｖ負荷開放時および３相負荷開放時の変電所に
おける線電流のベクトル図、第４図Ａ、第５図
Ａ、第６図Ａおよび第７図Ａはそれぞれ第３図Ａ
乃至Ｄにおけるベクトル値の変化分ΔIa，ΔIbお
よびΔIcを示すベクトル図、第４図Ｂ乃至Ｄ、第
５図Ｂ乃至Ｄ、第６図Ｂ乃至Ｄおよび第７図Ｂ乃
至Ｄはそれぞれ第４図Ａ、第５図Ａ、第６図Ａお
よび第７図Ａに示すベクトルを反時計方向に120゜
ベクトル回転させた後のベクトル図である。
続された線路を示す図、第２図Ａ乃至Ｄはそれぞ
れＡ相１線断線時の等価回路、BC相単相負荷開
放時の等価回路、AB・CA相Ｖ負荷開放時の等
価回路、３相負荷開放時の等価回路を示す図、第
３図Ａ乃至Ｄはそれぞれ３相平衡負荷におけるＡ
相１線断線時、BC相単相負荷開放時、AB・CA
相Ｖ負荷開放時および３相負荷開放時の変電所に
おける線電流のベクトル図、第４図Ａ、第５図
Ａ、第６図Ａおよび第７図Ａはそれぞれ第３図Ａ
乃至Ｄにおけるベクトル値の変化分ΔIa，ΔIbお
よびΔIcを示すベクトル図、第４図Ｂ乃至Ｄ、第
５図Ｂ乃至Ｄ、第６図Ｂ乃至Ｄおよび第７図Ｂ乃
至Ｄはそれぞれ第４図Ａ、第５図Ａ、第６図Ａお
よび第７図Ａに示すベクトルを反時計方向に120゜
ベクトル回転させた後のベクトル図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ３相電線路の各線電流Ia，IbおよびIcがそれ
ぞれIa′，Ib′およびIcに変化したときの各ベクト
ル値の変化分ΔIa＝Ia′−Ia，ΔIb＝Ib′−Ibおよび
ΔIc＝Ic′−Icから、Ａ相、Ｂ相およびＣ相断線時
の断線指数STa，STbおよびSTc STa＝｜ΔIb−ΔIc・ａ／ΔIa｜ STb＝｜ΔIc−ΔIa・ａ／ΔIb｜ STc＝｜ΔIa−ΔIb・ａ／ΔIc｜ を求め、これらのSTa，STbおよびSTcの値が予
め定めた関係になつたことを検出して断線である
と判定する電線路の断線検出方法。 ２ 前記予め定めた関係は、STa，STbおよび
STcの値のうちいずれか２つが1.15より大きいと
きである特許請求の範囲第１項に記載の電線路の
断線検出方法。 ３ 前記予め定めた関係は、STa，STbおよび
STcの値のうち少なくとも１つが1.63（ただし、
∞の値はとらないものとする。）より大きいとき
である特許請求の範囲第１項に記載の電線路の断
線検出方法。 ４ 前記予め定めた関係は、STa＋STb＋STcの
値が3.56（ただし、∞の値はとらないものとす
る。）より大きいときである特許請求の範囲第１
項に記載の電線路の断線検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56152484A JPS5853770A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 電線路の断線検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56152484A JPS5853770A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 電線路の断線検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5853770A JPS5853770A (ja) | 1983-03-30 |
| JPH0136594B2 true JPH0136594B2 (ja) | 1989-08-01 |
Family
ID=15541492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56152484A Granted JPS5853770A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 電線路の断線検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5853770A (ja) |
-
1981
- 1981-09-25 JP JP56152484A patent/JPS5853770A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5853770A (ja) | 1983-03-30 |
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