JPH03214075A - 電力系統用事故点標定装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、電力送電系統に適用される事故点標定装置
に関するものである。

［従来の技術］ 第３図は特開昭６１−１１００６７に示された従来の事
故点標定装置を示す構成図である。図に於て、（１）は
平行２回線送電系統、（２）は母線、（３）は°■故点
標定装置内のアナログフィルター　（４）はデータを保
持するサンプルホールド回路、（５）は人力チャネルを
切り換えるマルチプレクサ−回路、（６）はアナログ・
デジタル変換回路、（７）は人力データを使って事故点
を標定する演算回路、（８）は電流を計測するための電
流変流器、（９）は母線電圧を計測するための電圧変圧
器である。

次に従来技術について説明する。送電系統（１）で事故
が発生すると、その時の電流、電圧をそれぞれ電流変成
器（８）、電圧変圧器（９）を介して取り込み、アナロ
グフィルター（３）で直流分や高調波成分を除去し、基
本波を一定間隔でサンプルホールド回路（４）に保持し
、マルチプレクサ−（５）のチャネルを順次切り替える
。そして、サンプルホールド回路（４）でサンプルホー
ルドしたアナログ量をアナログ・デジタル変換回路（６
）でデジタル量に変換し、演算装置（７）で事故点迄の
距離を以丁に述べる方式で求める。

ここで、事故点標定装置が導入される背景には、送電系
統で事故が発生した場合、事故発生箇所の設備に異常が
ないかを調べ、送電を再開・継続してもよいかを判断し
なければいけないが、送電系統が数キロから十数キロあ
り、かつ山中を通過している場合も多く、点検・巡視員
が効率よく事故点に到達できる支援装置が必要とされて
いた。

事故点を標定する方式には平行回線の事故回線に流れる
事故電流と健全回線を迂回して流れる事故電流の分流比
が、各々の電流経路の線路インピーダンスに反比例する
事を応用した分流比方式と、事故点迄の線路電圧降下が
線路インピーダンスと電流の積となるというオームの法
則を応用したインピーダンス方式がある。

その他にも上記の様に送電系統から電流等を取り込まな
い方式として、サージやパルスを印加し事故点での反射
波の伝搬時間を応用するものもある。

分流比を用いた従来方式は事故時の零相電流で演竺する
ので単純な地絡事故対応となり、短Ｍ事故に対してはオ
ームの法則を応用したインピーダンス演算を組み合わせ
て用いた。第４図に従来方式の内の分流比ｈ゛式の演算
原理を、又、第５因にインピーダンス方式の演算原理を
示す。

第４図において、分流比方式の原理は、線路ａｂの零相
インピーダンス：線路ａｃｂの零相インピーダンス演算
路ａｃｂを流れる零相電流Ｉ０．：線路ａｂを流れる零
相電流■。２と言う反比例関係より、第４１Ｊに示すよ
うに全長１に対し事故がＸの割合の所で発生すると。

線路ａｂの零相インピーダンスＺ−Ｘ−Ｚ、（但し、Ｚ
、は線路全長の零相インピーダンス）より、Ｘ４ｏ１ｏ
＋　＝　　（２−Ｘ）４ｏ１ｏｚ即ち、１０２ ”　ＩＯ＋＋　１０２　　　”””””””””””）
力、インピーダンス方式は、第５図を参照すると、 ある端子の電圧＝事故相の線路電圧降下十回線内の健全
相からの相互誘 導電圧 ＋隣回線からの相互誘導電圧 ＋事故相残り電圧 ＝端子・事故点間の事故インピー ダンス＊事故相の相電流 ＋端子・事故点間の回線内相互 インピーダンス本回線内健全 相電流の総和 ＋端子・事故点間の回線間相互 インピーダンス本隣回線の相 電流の総和 ＋事故相残り電圧 すなわち、事故相；Ａ相の場合、 ＶＡ＝　Ｘ−Ｚ！ｌ拳ｆＡ ＋ｘ−１．．本（Ｉａ”［ｃ） ＋　　Ｘ４．　　　　＊（ＩＡ　　”　　中　　　ｈ　
゛　◆　　ｔｃ　　′　）■ 十Ｖ、Ａ−−−−＝　＝−＝　・−・・・（２）ところ
で、送電系統での事故では、事故点抵抗が抵抗分である
ことが一般的に知られており、事故点の残り電圧は抵抗
（レジスタンス）方向の成分のみとなる。

ここで、（２）式レジスタンス方向と直角方向、即ちり
アクタンス方向へ射影した成分を採ると、ｖ２は射影成
分の中に人ってこなくなり、事故点迄の割合Ｘが下記の
ように求まる。

又、￥ｊ絡重事故場合は、ＶＢ−Ｘ４ｓ＊Ｉ＊”Ｘ４ｍ
”（ｌｘ”　Ｉｃ）　”Ｘ”Ｚ＠’　”　ＣＩＡ’　”
ｌｂ’　”Ｉｃ’　）”Ｖｒａと上記ｖＡ上ヨリＡ−Ｖ
ａ−Ｘ’　（Ｚｓ−Ｚｓ）　”　（ｌＡ−１ａ）　”Ｖ
ＦＡ−ＶＦＲトｒｌす、両辺のりアクタンス成分をとれ
ば、ＶＦＡ−ＶＰＢは射影成分の中に入ってこなくなり
、下記の短絡インピーダンス標定の演算式が求まる。

ｖＡ−Ｖ。

’　＝（Ｚｇ−Ｚ−）　、（Ｉａ−Ｉｍ）　　　”’　
””　””　””　””　””　（４）以上いずれかの
方式で求めたＸに線路の全長を掛ければ事故点迄の距離
として求めることができる。

以ト“、従来方式の演算フローを第６図で説明すると。

（＋６１）は自端の電圧・電流を計測するステップであ
る。

（＋６２）は電圧低下リレー・距離リレー演算等により
事故発生検出を行なうステップである。

（＋６３）はリレー演算の動作相等により事故様相（短
絡・地絡の区別、事故相の識別）を把握するステップで
ある。

（１６４）は２相以上の事故と判別した場合に、短絡イ
ンピーダンス標定を実施するステップである。

（＋６５）は隣回線の運用状態を遮断機・開閉器情報等
によって判断し、平行２回線運用か否かを識別するステ
ップである。

（１６６）は１相地絡事故で平行２回線運用なので、零
相差電流標定を実施するフチツブである。

（＋６７）はｌ相地絡事故で単回線運用なので、地絡イ
ンピーダンス標定を実施するフチツブである。

（＋５０）は標定値が区間内の値となり区間内部事故検
出と矛盾しないか標定値を吟味するステップである。

（１５１）は標定値が妥当な場合、表示やプリンター印
字等の標定結果の出力処理を行い、不適当な時は標定結
果を棄却するステップである。

［発明が解決しようとする課題］ 送電系統では分岐系統を持つ多端子系統も多く、零相電
流の分流方式にしろ、インピーダンス方式にしろ分岐点
以遠の事故に対し、本線Ｆの事故か分岐線上の事故かを
一端からの標定のみで識別する事は不可能であった。

又、インピーダンス標定では途中に分岐がある場合、そ
の電流分が計測できないと正しく線路電圧降下を計算す
る事ができず標定精度が悪くなる。

よって、多端子系統で事故点を特定するには各端子で計
測し、各端子から標定して、複数の標定値を組み合わせ
て総合判定する必要がある。しかし、これには各端子に
標定装置（又は、最低でも電流・電圧の計測、アナログ
・デジタル変換装置は必要）、伝送装置、及び各端子間
にマイクロ回線等の伝送路を設ける必要があり、大変な
コスト高となる。

又、従来の方式の内、零相電流の分流方式では：１１．
−ＩＡ＋１．◆［Ｃより＾、Ｂ、Ｇ相の事故点が同じ地
絡事故では使用可能であるが、事故点が嶺数ある異地点
多重事故に対して使用不可能となるなどの課題があった
。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、多端子送電系統に対しても事故点標定装置の
ための伝送装置、伝送路、及び各端子の計測装置等を新
設せずとも、自端判定のままで高精度でかつ、複数の多
重事故に対し各事故点を標定できる事故点標定装置を得
ることを目的としている。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る事故点標定装置は、多端′ｆ−系統をイ
ンピーダンス合成によって等価２端子系統に縮約するこ
とにより、従来の２端子系統対応差電流標定の演算式の
通用を可能にしたものである。

［作用］ この発明においては、多端子系統を縮約した等価２嶋子
系統により、各相差電流標定方式を用いて相毎の事故点
を求める。

事故点までのインピーダンスに反比例して事故電流が゛
ド行２回線内を分流するのは零相電流でも、各相電流で
も同じなので、２端子送電系統対応の各相差電流標定演
算式は、従来方式の説明に於いて示した零相差電流標定
の演算式の零相電流を事故相電流に置き換えた形となる
。例えば、第７図の事故がへ８相事故とすると、（１）
式の零相電流の代わりに＾相電流を代入すると＾相の事
故点が、Ｂ相電流を代入するとＢ相の事故点が求まる。

＾相の場合、 事故煮込の距離＝×・１ （但し、１＝２端子系統の線路長） ΔＩＡＩ：ＩＬの＾相電流の変化分（事故電流分）ΔＩ
Ａ２：２Ｌ　　　　　　　　　　　　　　　ｎ［発明の
実施例］ 第１図は、平行２回線Ｍ端子送電系統に本装置を適用し
た一実施例で、（１）〜（９）は従来通りである。但し
、従来の事故点標定装置は回線毎に設置されており、隣
回線の電流は零相電流のみを取込む場合が多いが本発明
では各相電流標定を用いるため両回線の電流を取込み両
回線−括で処理できる。

次に第２図のフローチャートに沿って系統縮約を使った
自端判定形の各相差電流標定方式の演算フローを説明す
る。

（１４１）は線路定数の整定値を便りで事故点が本線上
、各分岐線上にあるとした等価２端子系統を前もって全
て計算しておく。

これを第７図で１Ｌ体的に説明する。端−ｆＮｉと分岐
点Ｔｌ１（又はＴ２ｉ３間の線路長をＩｉ、分岐点Ｔｌ
ｉと分岐点ＴＩ（ｉ◆１）間の線路長をｌｌ（ｉ◆ｌ）
とする。線路のインピーダンスと線路長は比例するので
以下インピーダンス合成は線路長を使って表現する。

まず、Ｎｏ端（自端）と分岐点Ｔｌ１間に事故があると
して系統縮約する場合、分岐点Ｔｌｌ、Ｔ２１以遠の系
統を縮約すればよいから、Ｎ（Ｍ◆Ｉ）−７１１間線路
とＮＭ−７１１間線路はＮｏ端より見て並列合成する。

この合成線路とＴＩ（Ｍ−１）−７１１間線路はＮｏ端
より見て直列合成となる。これをＮ１−Ｔｌ１間線路と
の並列合成まで繰り返すとＴｌｌ−Ｎ（Ｍ◆１）同系統
はＬＴＩｌ、Ｎ（Ｍ◆１）の線路長（線路インピーダン
ス）を持つ１線路に縮約される。

同様に考え、Ｎｉ−Ｔｌ１間線路上に事故点があるとし
た場合は、Ｎｉ−Ｔｌ１間線路はそのまま残し、残りの
系統を１つの線路に縮約する。

ＴＩ−ＴＩ（ｉ＋１）量線路上に事故点があるとした場
合は、第８図のように左側のＮｏ−Ｔｌ１間系統と右側
のＴＩ　（ｉ＋１）−Ｎ（Ｍ＋１）同系統をそれぞれ縮
約してＴｌ１−ＴＩ（ｉ◆１）間線路の両側に付ければ
よい。この場合、線路長ＬＮＯ−７目◆１１・（ｉ＋Ｉ
）◆ＬＴＩ　（ｉ＋ｌｌ　Ｎ（Ｍ＊１１の２端子系統に
なる。

（＋４２）は自端の電流・電圧を変流器（８）・変圧器
（９）を介して取り込むステップである。

（＋４：ｌ）は事故点標定装置では保護継電装置から事
故検出信号をもらうか、又は既設保護Ｉ＃電装置の改造
を極力少なくするため、事故点標定装置内で距離リレー
演算や電圧不足リレー等の原理を使って事故検出演算を
行なうステップである。

（＋４４）は事故を検出した場合、自端の電圧電流デー
タをメモリー内に凍結するステップである。

（＋４５）は電流変化分（−１ド故中電流−事故前電流
）により、いずれの回線のいずれの相に事故があるかを
把握するステップである。

（＋４６）は事故点のおおよその位置を把握するため、
２相以トの事故に対しては短絡インピーダンス標定を、
ｌ相地絡事故に対しては地絡インピーダンス標定を実施
するステップである。

（＋４７）は各相差電流標定方式を等該事故相に通用す
る。事故点がＮｏ−Ｔｌ１間線路上にある演算式から始
め、（１４７）の吟味が終Ｙした後、次は事故点が旧−
Ｔｌｌにある演算式というように、順次標定と標定値の
吟味を繰り返す。

１号線、２号線の差電流を代入する場合、自端ＮＯが系
統縮約を受けている演算式の場合は、その差電流を下記
のように縮約、ｖＳ統相当に換算してから代入する。

又、等価２端子から標定距離が出た後、縮約系統を本来
の長さに戻す必要があるので（式５）は×（籾侃（賭享
菖茎長）−Ｌ′ ＋（！９＠ｆｆ１．□＞　−−−−−−・・・・−−−
−−（７）となる。

（１４８）は各事故点対応の標定値を吟味するステップ
である。例えば、Ｎｏ−Ｔｌ１間線路上の事故と想定し
た演讐式を使った標定結果がＮｏ−Ｔｌ　１間線路長ｌ
Ｎ０−Ｔｌｌより大きい時は、事故点の想定が誤ってい
るとしてこの標定値を棄却する。

又、Ｔｌ１−ＴＩ（ｉ＋１）量線路上の事故と想定した
演算式を使った標定結果がＮｏ−ＴＩ（ｆ＋１）量線路
長く縮約によりＬＮＩ）−Ｔｌ　＋”１Ｔｉ−Ｔ（ｉ＋
１）になっている。）より大きいときは、やはり事故点
の想定が誤っていたとして、事故点がより遠くにある演
算式を使って標定を継続する。

このようにして事故区間を絞っても、Ｔｌｋ−ＴＩ（ｋ
◆１）間線路以遠にあるのか、１つ手前の分岐線Ｎｋ−
Ｔｌｋ間線路」−にあるのかまでは判別する事はできな
い。この場合に地絡、又は短縮インピーダンス標定で求
めた概算値と比較し、インピーダンス演算による標定値
より小さいか、大きくても５に＠以にの差があればその
事故点（標定値）を棄却する。これは、インピーダンス
標定では途中の分岐負荷へ潮流か分流していく分、それ
以降の線路電圧降ドに嵜ダする電流が小さくなるからで
ある。

インピーダンス標定に使う自端計測した電流は分岐負荷
への分流弁も含めた値てあり、事故黒血その値の電流が
流れているとして演算式か成り☆二っているため実際よ
りｆ−ｎｒ（に標定する傾向を示す。

よって、概ψ値でしか求まらないインピーダンス標定の
標定値は各相差電流標定の標定値の篩落しに使用する。

（＋４９）は前等価２端子系統を適用し、前事故点につ
いてチエツクしたかを判定するステップ。

（１５０）は標定値が区間内の値となり、区間内部事故
検出と矛盾しないか標定値を吟味するステップである。

（１５１）は標定値が菫当な場合、表示やプリンター印
字等の標定結果の出力処理を行い、不適当な時は標定結
果を棄却するステップである。

尚、上記例では分岐線が平行２回線の系統で説明したが
、１回線分岐又は平行２回線の片回線を停止Ｌ　した１
回線受電運用の系統でも適用可能である。いずれの場合
も平行２回線運用の演算式に於いて運用されていない回
線の電流＝０となり何ら支障がないからである。

［発明の効果］ 本発明はインピーダンス合成により平行２回線多端子系
統を等価２端子系統に縮約し、従来の２端子系統対応の
自端判定形差電流標定方式の適用を可能にした。これに
より、事故点標定装置専用の伝送装置・伝送路、及び各
端子の計測装置の新設を不要にし、安価な装置が提供で
きる。

又、多端子系統では分岐点以遠の事故の場合、自端情報
のみでの標定では標定値が出ても、その距離が示す事故
点が本線上にあるのか、分岐線上にあるのかを識別する
事は従来不＝ｒ能であったか、事故点が分岐点手前にあ
るとして分岐点以遠の系統を縮約して等価２端子系統に
したもの、事故点が分岐点以遠の本線上にあるとしてそ
の線路以外を縮約して等価２端子系統にしたもの、事故
点が分岐線トにあるものとして残りの系統を縮約して等
価２端子系統にしたものと系統縮約を事故点について全
てのケースについて行い、各々の縮約系統で標定する事
により、事故点を２力所程度に限定でき、かつ、その内
の１つは正しい事故点を示している。これにより、事故
後の巡視・点検の能率が格段に向トする。

又、外相電流を用いる事により、ある相の事故点と別の
相の事故点が違う異地点多暇事故に対しても各々の事故
点を別個に標定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を平行２回線Ｍ端子送電系統に通用し
た構成図、第２図は本発明の事故点標定方式のフローチ
ャート図、第３図は従来装置を平行２回線２端子系統に
適用した構成図、第４図は零相差電流標定の原理説明図
、第５図はインピーダンス標定の原理説明図、第６図は
従来の事故点標定方式のフローチャート図、第７図は及
び第８図は系統縮約の説明図である。 図において、（１）は平行２回線送電系統、（２）は電
流変成器、（３）はアナログフィルター（４）はサンプ
ルホールド回路、（５）はマルチプレクサ−回路、（６
）はアナログ・デジタル変換回路、（７）は演算回路、
（８）は電流変流器、（９）はＪｉＪ　ＩＩ電圧を計測
するための電圧変圧器である。 尚、図中同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多端子電力送電系統の事故点を標定するものにおいて、
   多端子電力送電系統をインピーダンス合成により等価２
   端子系統に縮約し、導入された各相電流により各相差電
   流標定方式により、事故点を標定することを特徴とする
   電力系統用事故点標定装置。