JPH04299273A - 直角成分方式を用いた故障点標定方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、抵抗接地方式の単回線
送電線及び平行２回線送電線における１線地絡故障点の
標定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】変電所間の送電線は、電力供給の信頼度
向上のため、一般的に平行２回線で行われている。上記
送電線は、建造物内で保守管理されている変電所等と比
較して、外部（雷撃による絶縁破壊、あるいは鳥や樹木
の接触等）に起因する故障が不可避である。故障発生時
には、故障点探索作業が伴うが、特に山間部における故
障点探索は非常に困難な場合がある。

【０００３】そこで、故障点の位置を予め計算で標定し
ておけば、その標定値にもとづき故障点を探索すればよ
く、作業の効率化につながる。抵抗接地系の送電線にお
ける地絡故障点標定方式として、従来よりいわゆる直角
成分方式が考えられている。この方式は、端子電圧、端
子電流、線路のインピーダンスから、故障点を標定する
方式である。この方式を、２端子系平行２回線送電線を
例にとって、ａ相地絡故障が発生した場合について説明
する。図３に示すように、送電端Ａと受電端Ｂとの間に
１Ｌ回線，２Ｌ回線が接続され、送電端Ａには電源又は
変圧器ＴＲが、受電端Ｂには負荷ＬＢが接続されている
。

【０００４】ｄ；送電端Ａから受電端Ｂまでの距離、ｘ
；送電端Ａから故障点までの距離、 Ｖａ　；送電端Ａにおけるａ相電圧、（但し、Ｖは

【０
００５】

【外４】

【０００６】を表すものとし、以下同様とする。）Ｉａ
１；送電端Ａにおける１Ｌ回線のａ相電流、（但し、Ｉ
は

【０００７】

【外５】

【０００８】を表すものとし、以下同様とする。）Ｖａ
ｆ；故障点におけるａ相電圧、 Ｉａｆ；故障点におけるａ相電流、 Ｒｆ　；故障点における地絡抵抗とする。

【０００９】図３の回路は、対象座標法を使えば、図４
（０），（１），（２）　のように等価変換される。こ
こに、Ｖ０　，Ｖ１　，Ｖ２　；送電端Ａにおける零相
，正相，逆相電圧、 Ｉ０１，Ｉ１１，Ｉ２１；送電端Ａにおける１Ｌ回線の
零相，正相，逆相電流、 Ｉ０２，Ｉ１２，Ｉ２２；送電端Ａにおける２Ｌ回線の
零相，正相，逆相電流、 Ｖ０ｆ，Ｖ１ｆ，Ｖ２ｆ；故障点における零相，正相，
逆相電圧、 Ｉ０ｆ，Ｉ１ｆ，Ｉ２ｆ；故障点における零相，正相，
逆相電流、である。

【００１０】故障点を流れる零相電流は、等価的に地絡
抵抗の３倍の値を持つ抵抗３Ｒｆを流れる。上記の等価
回路図（図４（０），（１），（２）　）において、Ｖ
０ｆ＝Ｖ０　−ｘＺ０　Ｉ０１−ｘＺｍ　Ｉ０２，Ｖ１
ｆ＝Ｖ１　−ｘＺ１　Ｉ１１， Ｖ２ｆ＝Ｖ２　−ｘＺ１　Ｉ２１， と表わされ、（但し、Ｚは

【００１１】

【外６】

【００１２】を表すものとし、以下同様とする。）これ
らの３式から、 　　３Ｒｆ　Ｉ０ｆ＝Ｖ０　＋Ｖ１　＋Ｖ２　−ｘＺ０
　Ｉ０１−ｘＺｍ　Ｉ０２　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　−ｘＺ１　（Ｉ１１＋Ｉ２１）　　
　　　　　　＝Ｖａ　−ｘ［（Ｚ０　−Ｚ１　）Ｉ０１
＋Ｚ１　Ｉａ１＋Ｚｍ　Ｉ０２］が導かれる。ここに、 Ｚ１　；送電線の単位長当りの正相インピーダンス、Ｚ
０　；送電線の単位長当りの零相インピーダンス、Ｚｍ
　；送電線の単位長当りの零相相互インピーダンス、で
あり、関係式 Ｖａ　＝Ｖ０　＋Ｖ１　＋Ｖ２　， Ｉａ１＝Ｉ０１＋Ｉ１１＋Ｉ２１ を使った。

【００１３】この式の両辺にＩ０ｆ＊　（＊　は複素共
役を表わす）をかけて虚数部分をとると、３ＲｆＩ０ｆ
Ｉ０ｆ＊　は実数であるから、 　　　　Ｉｍ　［Ｖａ　Ｉ０ｆ＊　］＝ｘＩｍ　［｛（
Ｚ０　−Ｚ１　）Ｉ０１＋Ｚ１　Ｉａ１　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　＋Ｚｍ　Ｉ０２｝Ｉ０ｆ＊　］が得られる
。この式より、故障点までの距離は、

【００１４】

【数１】

【００１５】で計算されることになる。　（１）式の分
母、分子は、各々｛Ｚ１　Ｉａ１＋（Ｚ０　−Ｚ１　）
Ｉ０１＋Ｚｍ　Ｉ０２｝、Ｖａ　についてＩ０ｆの直角
方向の成分を計算しているので、　（１）式の標定方式
を直角成分方式と呼ぶ。この方式は故障点抵抗Ｒｆ　に
影響されない標定方式であることがわかる。零相故障電
流Ｉ０ｆは、 Ｉ０ｆ＝Ｉ０１＋Ｉ０２ で求まるから、ａ相電圧Ｖａ　，ａ相電流Ｉａ１，零相
電流Ｉ０１，Ｉ０２が分り、正相インピーダンスＺ１　
、零相インピーダンスＺ０　、零相相互インピーダンス
Ｚｍ　がすべて分れば、故障点の距離ｘを求めることが
できる。

【００１６】しかし、前式（１）　から分るようにこの
直角成分方式では、正相インピーダンスＺ１　、零相イ
ンピーダンスＺ０　、零相相互インピーダンスＺｍ　を
知る必要がある。次に、３端子系平行２回線送電線を例
にとって、ａ相地絡故障が発生した場合について図５を
用いて説明する。

【００１７】図５では、送電端Ａと受電端Ｂとの間に１
Ｌ回線，２Ｌ回線が接続され、途中の分岐Ｔで受電端Ｃ
に分岐している。送電端Ａには電源又は変圧器ＴＲが、
受電端Ｂには負荷ＬＢが、受電端Ｃには負荷ＬＣが接続
されている。送電端Ａと分岐Ｔとの間に起った故障は、
図３の場合と同様上記（１）　式で求めることができる
ので、故障点は、分岐Ｔ以遠の場合を考える。この場合
は、分岐Ｔより、受電端Ｂ側に故障がある場合と、受電
端Ｃ側に故障がある場合との２つの標定値を計算する必
要がある。

【００１８】以下、分岐Ｔと受電端Ｂとの間に生じてい
ると仮定する（分岐Ｔと受電端Ｃとの間に生じた故障は
、添字「′」と「″」とを逆にすれば同じように解ける
）。 ｄａ　；送電端Ａから分岐Ｔまでの距離、ｄｂ　；分岐
Ｔから受電端Ｂまでの距離、ｄｃ　；分岐Ｔから受電端
Ｃまでの距離、ｙ；図５における分岐Ｔから故障点まで
の距離とする。

【００１９】図５の回路は、対象座標法を使えば、図６
（０），（１），（２）　のように等価変換される。こ
こに、Ｖ０　′，Ｖ１　′，Ｖ２　′；受電端Ｂにおけ
る零相，正相，逆相電圧、 Ｖ０　″，Ｖ１　″，Ｖ２　″；受電端Ｃにおける零相
，正相，逆相電圧、 Ｉ０１′，Ｉ１１′，Ｉ２１′；受電端Ｂにおける１Ｌ
回線の零相，正相，逆相電流、 Ｉ０１″，Ｉ１１″，Ｉ２１″；受電端Ｃにおける１Ｌ
回線の零相，正相，逆相電流、 Ｉ０２′，Ｉ１２′，Ｉ２２′；受電端Ｂにおける２Ｌ
回線の零相，正相，逆相電流、 Ｉ０２″，Ｉ１２″，Ｉ２２″；受電端Ｃにおける２Ｌ
回線の零相，正相，逆相電流である。他の符号は、図３
で説明したのと同様であるから、説明は省略する。次の
式が成立する。

【００２０】 　　　　　　　　Ｖ０ｆ＝Ｖ０　−　（ｄａ＋ｙ）（Ｚ
０　Ｉ０１＋Ｚｍ　Ｉ０２）　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　−ｙ（Ｚ０　Ｉ０１
″＋Ｚｍ　Ｉ０２″）　　　　　　　　Ｖ１ｆ＝Ｖ１　
−　（ｄａ＋ｙ）　Ｚ１　Ｉ１１−ｙＺ１　Ｉ１１″　
　　　　　　　Ｖ２ｆ＝Ｖ２　−　（ｄａ＋ｙ）　Ｚ１
　Ｉ２１−ｙＺ１Ｉ２１″上の３式から、 ３Ｒｆ　Ｉ０ｆ＝Ｖａ　−　（ｄａ＋ｙ）　［（Ｚ０　
−Ｚ１　）Ｉ０１＋Ｚ１　Ｉａ１＋Ｚｍ　Ｉ０２］　　
　　　　　　　　−ｙ［（Ｚ０　−Ｚ１　）Ｉ０１″＋
Ｚ１　Ｉａ１″＋Ｚｍ　Ｉ０２″］が導ける。この式を
整理すると、 ３Ｒｆ　Ｉ０ｆ＝Ｖａ　−ｄａ　［（Ｚ０　−Ｚ１　）
Ｉ０１＋Ｚ１　Ｉａ１＋Ｚｍ　Ｉ０２］　　　　　　　
　　　−ｙ［（Ｚ０　−Ｚ１　）（Ｉ０１＋Ｉ０１″）
＋Ｚ１（Ｉａ１＋Ｉａ１″）　　　　　　　　　　＋Ｚ
ｍ　（Ｉ０２＋Ｉ０２″）］となり、この式の両辺にＩ
０ｆ＊　をかけて虚数部分をとると、 　　　　　　　　Ｉｍ　［Ｖａ　Ｉ０ｆ＊　］−ｄａ　
Ｉｍ　［｛（Ｚ０　−Ｚ１　）Ｉ０１＋Ｚ１　Ｉａ１　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　＋Ｚｍ　Ｉ０２｝Ｉ
０ｆ＊　］　　　　　　　　＝ｙＩｍ　［｛（Ｚ０　−
Ｚ１　）（Ｉ０１＋Ｉ０１″）＋Ｚ１　（Ｉａ１＋Ｉａ
１″）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　＋Ｚｍ　（Ｉ０２＋Ｉ０２″）｝Ｉ０ｆ＊
　］…（２）　が得られる。上式（２）　は受電端Ｃで
の電流Ｉ０１″，Ｉ０２″，Ｉａ１″を含んでいる。こ
れらの電流は、次の関係式（ただしＰＢ，ＰＣ　はそれ
ぞれＢ端、Ｃ端での負荷容量とする）を使えば送電端Ａ
の各相電流Ｉａ１，Ｉｂ１，Ｉｃ１，Ｉａ２，Ｉｂ２，
Ｉｃ２，Ｉ０１，Ｉ０１で書き替えることができるので
、Ｚ１　，Ｚ０　，Ｚｍ　が分れば、故障点の分岐Ｔか
ら受電端Ｂまでの距離ｙを求めることができる。

【００２１】 　　　　Ｉ０１″＝０．５（ｄａ／ｄｃ）（Ｉ０１−Ｉ
０２），　　　　Ｉ０２″＝−０．５（ｄａ／ｄｃ）（
Ｉ０１−Ｉ０２），　　　　Ｉａ１″＝０．５　（ｄａ
／ｄｃ）（Ｉ０１−Ｉ０２）＋｛　ＰＣ／（ＰＢ＋ＰＣ
）　｝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（Ｉｂ１＋Ｉｂ２＋Ｉｃ１＋Ｉｃ２）　　故障点の分岐
Ｔから受電端Ｃまでの距離ｚを求める場合でも、（２）
　式を導いたのと同様にして、　　　　Ｉｍ　［Ｖａ　
Ｉ０ｆ＊　］−ｄａ　Ｉｍ　［｛（Ｚ０　−Ｚ１　）Ｉ
０１＋Ｚ１　Ｉａ１　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　＋Ｚｍ　Ｉ０２｝Ｉ０ｆ＊　］　　　　＝ｚＩｍ
　［｛（Ｚ０　−Ｚ１　）（Ｉ０１＋Ｉ０１′）＋Ｚ１
　（Ｉａ１＋Ｉａ１′）　　　　　　　　　　　　＋Ｚ
ｍ　（Ｉ０２＋Ｉ０２′）＋Ｚｍ　（Ｉ０２＋Ｉ０２′
）｝Ｉ０ｆ＊　］…（３）　から求めることができる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、抵抗接地系の
送電線について、正相インピーダンスＺ１　は計算され
ていても、零相インピーダンスＺ０，零相相互インピー
ダンスＺｍ　は計算されていないことが多い。なぜなら
、一般に、抵抗接地系送電線の短絡保護には、インピー
ダンスリレーである距離リレー４４Ｓが適用されるが、
このリレー演算には、正相インピーダンスＺ１　が整定
され、一方、地絡保護にはインピーダンスリレーではな
く方向リレーである地絡方向リレー６７Ｇが適用され、
リレー整定に際して用いられる系統のインピーダンスマ
ップには正相インピーダンスＺ１　のみしか記されてい
ないからである。

【００２３】したがって、上記直角成分方式を実行する
には、零相インピーダンスＺ０　、零相相互インピーダ
ンスＺｍ　を改めて求める必要がある。しかし、零相イ
ンピーダンスＺ０　、零相相互インピーダンスＺｍ　を
求めるのに、鉄塔構造、導体配列、線種などの条件を調
べた上で、計算機を使用する必要があり、非常に面倒に
なる。

【００２４】本発明の目的は、平行２回線送電線のＺ０
，Ｚｍ　が分かっていなくとも、簡単な計算で故障点の
標定をすることができる故障点標定方法を提供すること
にある。

【００２５】

【課題を解決するための手段及び作用】上記の目的を達
成するための本発明の故障点標定方法は、Ｚ０　＝ｍＺ
１　， Ｚｍ　＝ｎＺ１　 とおく近似（ｍ，ｎは定数）を行い、故障点を標定する
方法である。

【００２６】この方法によれば、正相インピーダンスＺ
１　の値と、送電端の電圧、電流情報に基づき、地絡故
障点を簡単かつ正確に計算することができる。以下に、
３端子平行２回線送電線の１Ｌ回線のａ相に地絡故障が
発生した時に収集された送電端Ａの電圧、電流情報にも
とづいて、ｍ、ｎをそれぞれ３及び１．５とおいて、直
角成分方式を採用して故障点の距離を計算した例を示す
。

【００２７】

【表１】 この場合、上記の１線地絡故障の故障点は分岐Ｔ以遠で
あることがわかっているものとし、故障時の電圧、電流
データをもとに、電気角３０°に相当する時間間隔で、
故障点標定計算を行った。標定演算式は　（２）式、　
（３）式を用い、故障点が分岐Ｔより受電端Ｂ側にある
場合と、受電端Ｃ側にある場合の２つの場合を計算した
。データ番号１〜６は各３０°ごとの標定に対応する。 計算条件は、ｄａ＝８．６ｋｍ，ｄｂ　＝４．７ｋｍ，
ｄｃ　＝２．１ｋｍである。Ｚ１　は計算機で計算され
た値であり、Ｚ１　＝０．０９＋ｊ０．４４Ω／ｋｍ　
　（送電端Ａ〜分岐Ｔ），Ｚ１　＝０．１８＋ｊ０．４
７Ω／ｋｍ　　（分岐Ｔ〜受電端Ｂ），Ｚ１　＝０．０
９＋ｊ０．４４Ω／ｋｍ　　（分岐Ｔ〜受電端Ｃ）であ
る。

【００２８】次に、Ｚ０　、Ｚｍ　として計算機で計算
した値 Ｚ０　＝０．３１＋ｊ１．２６Ω　　（送電端Ａ〜分岐
Ｔ）Ｚ０　＝０．４１＋ｊ１．２８Ω　　（分岐Ｔ〜受
電端Ｂ）Ｚ０　＝０．３１＋ｊ１．２６Ω　　（分岐Ｔ
〜受電端Ｃ）Ｚｍ　＝０．２２＋ｊ０．６５Ω　　（送
電端Ａ〜分岐Ｔ）Ｚｍ　＝０．２２＋ｊ０．６５Ω　　
（分岐Ｔ〜受電端Ｂ）Ｚｍ　＝０．２２＋ｊ０．６５Ω
　　（分岐Ｔ〜受電端Ｃ）を与えて計算した結果を示す
。

【００２９】

【表２】 ２つの計算結果を比べてみて分かるように、故障点の距
離はきわめて類似している。

【００３０】次に、ｍ、ｎを定数とおいたことの妥当性
を検討する。対象系統として、図７に示す実系統である
３端子平行２回線送電線を選んだ。距離ｄａ　＝８．５
７ｋｍ、ｄｃ　＝２．０７７ｋｍ　、ｄｂ　＝４．６７
７ｋｍ　である。線路定数は、ＡＴ，ＴＢ間では、図７
（ａ）　に示す鉄塔で線種

【００３１】

【数２】

【００３２】；ＴＣ間では、図７（ｂ）　に示す鉄塔で
線種

【００３３】

【数３】

【００３４】である。コンピュータシミュレーションの
結果、インピーダンス行列　（単位Ω／ｋｍ）を求める
と、ＡＴ間及びＴＢ間において次の結果が得られた。 １Ｌ回線のａ相の自己インピーダンス Ｚａ＝０．１７１７４　＋ｊ０．６８８００ｂ相の自己
インピーダンス Ｚｂ＝０．１６２５２　＋ｊ０．７２００３ｃ相の自己
インピーダンス Ｚｃ＝０．１５９３８　＋ｊ０．７３１７０ａ−ｂ相間
の相互インピーダンス Ｚａｂ＝０．０７７１２４　＋ｊ０．２７４５５ｂ−ｃ
相間の相互インピーダンス Ｚｂｃ＝０．０７１２６５　＋ｊ０．３０１６０ｃ−ａ
相間の相互インピーダンス Ｚｃａ＝０．０７５１７５　＋ｊ０．２４０４３２Ｌ回
線のａ相の自己インピーダンス Ｚａ＝０．１７１７４　＋ｊ０．６８８００ｂ相の自己
インピーダンス Ｚｂ＝０．１６２５２　＋ｊ０．７２００３ｃ相の自己
インピーダンス Ｚｃ＝０．１５９３８　＋ｊ０．７３１７０ａ−ｂ相間
の相互インピーダンス Ｚａｂ＝０．０７７１２４　＋ｊ０．２７４５５ｂ−ｃ
相間の相互インピーダンス Ｚｂｃ＝０．０７１２６５　＋ｊ０．３０１６０ｃ−ａ
相間の相互インピーダンス Ｚｃａ＝０．０７５１７５　＋ｊ０．２４０４３１Ｌ−
２Ｌ回線間のａ−ａ相間の相互インピーダンスＺａａ＝
０．０８２１２４　＋ｊ０．２１５６８ａ−ｂ相間の相
互インピーダンス Ｚａｂ＝０．０７７１２０　＋ｊ０．２０７９３ａ−ｃ
相間の相互インピーダンス Ｚａｃ＝０．０７５１７２　＋ｊ０．２１０２７ｂ−ｂ
相間の相互インピーダンス Ｚｂｂ＝０．０７２８９０　＋ｊ０．２１２６２ｂ−ｃ
相間の相互インピーダンス Ｚｂｃ＝０．０７１２５９　＋ｊ０．２２４５０ｃ−ｃ
相間の相互インピーダンス Ｚｃｃ＝０．０６９７５７　＋ｊ０．２４６５７上記の
値から各定数ＺＳ　，ＺＭ　，ＺＭ　′，Ｚ１　，Ｚ０
０，Ｚ０１，Ｚ０　，Ｚｍ　を求めると次のようになる
。

【００３５】１相当たりの平均自己インピーダンスＺＳ
　は１Ｌ回線における各相の自己インピーダンスＺａ，
Ｚｂ，Ｚｃ　の和と、２Ｌ回線における各相の自己イン
ピーダンスＺａ，Ｚｂ，Ｚｃ　の和とを足して６で割っ
たものである。 ＺＳ　＝０．１６４５５＋ｊ０．７１３２４平均相間相
互インピーダンスＺＭ　は１Ｌ回線における各相間の相
互インピーダンスＺａｂ，　Ｚｂｃ，　Ｚｃａの和と、
２Ｌ回線における各相間の相互インピーダンスＺａｂ，
　Ｚｂｃ，　Ｚｃａの和とを足して６で割ったものであ
る。

【００３６】ＺＭ　＝０．０７４５２１＋　ｊ０．２７
２１９平均回線間相互インピーダンスＺＭ　′はＺａａ
，　Ｚａｂ，　Ｚａｃ，　Ｚｂａ（＝Ｚａｂ），Ｚｂｂ
，　Ｚｂｃ，　Ｚｃａ（＝Ｚａｃ），Ｚｃｂ（＝Ｚｂｃ
），Ｚｃｃの和を９で割ったものである。 ＺＭ　′＝０．０７４６５３＋　ｊ０．２１７８１Ｚ１
は、ＺＳ　−ＺＭ　で求められる。

【００３７】Ｚ１　＝０．０９００２９＋　ｊ０．４４
１０５＝０．４５０１ｅｊ７８．４６ ２相回路理論における第１回路零相インピーダンスＺ０
０はＺ００＝ＺＳ　＋２ＺＭ　＋３ＺＭ　′で求められ
る。 Ｚ００＝０．５３７５５＋ｊ１．９１１０５２相回路理
論における第２回路零相インピーダンスＺ０１はＺ０１
＝ＺＳ　＋２ＺＭ　−３ＺＭ　′で求められる。

【００３８】Ｚ０１＝０．０８９６３３＋　ｊ０．６０
４１９Ｚ０　は、Ｚ０　＝（Ｚ００＋Ｚ０１）／２で求
められる。 Ｚ０　＝０．３１３５９＋ｊ１．２５７６＝１．２９６
　ｅｊ７６．０　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　…（４）Ｚｍ　は、Ｚｍ　＝（Ｚ００−Ｚ０１）
／２で求められる。

【００３９】Ｚｍ　＝０．２２３９６＋ｊ０．６５３４
３＝０．６９０７ｅｊ７１．１　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　…（５）本発明のとおり、定数ｍ
＝３，ｎ＝１．５としたときの値、すなわちＺ１　の３
倍、Ｚ１　の１．５倍を求めると、３Ｚ１　＝１．３５
０３ｅｊ７８．４６，１．５Ｚ１　＝０．６７５　ｅｊ
７８．４６であるから、それぞれ（４）　式のＺ０　，
（５）　式のＺｍ　に近い値となっている。

【００４０】コンピュータシミュレーションの結果、Ｔ
Ｃ間のインピーダンス行列　（単位Ω／ｋｍ）を求める
と、次の結果が得られた。 １Ｌ回線のａ相の自己インピーダンス Ｚａ＝０．２６４５６　＋ｊ０．７１３３８ｂ相の自己
インピーダンス Ｚｂ＝０．２５５３３　＋ｊ０．７４５４２ｃ相の自己
インピーダンス Ｚｃ＝０．２５２２０　＋ｊ０．７５７０８ａ−ｂ相間
の相互インピーダンス Ｚａｂ＝０．０７７１２４　＋ｊ０．２７４５５ｂ−ｃ
相間の相互インピーダンス Ｚｂｃ＝０．０７１２６５　＋ｊ０．３０１６０ｃ−ａ
相間の相互インピーダンス Ｚｃａ＝０．０７５１７５　＋ｊ０．２４０４３２Ｌ回
線のａ相の自己インピーダンス Ｚａ＝０．２６４５６　＋ｊ０．７１３３８ｂ相の自己
インピーダンス Ｚｂ＝０．２５５３３　＋ｊ０．７４５４２ｃ相の自己
インピーダンス Ｚｃ＝０．２５２２０　＋ｊ０．７５７０８ａ−ｂ相間
の相互インピーダンス Ｚａｂ＝０．０７７１２４　＋ｊ０．７１３３８ｂ−ｃ
相間の相互インピーダンス Ｚｂｃ＝０．０７１２６５　＋ｊ０．３０１６０ｃ−ａ
相間の相互インピーダンス Ｚｃａ＝０．０７５１７５　＋ｊ０．２４０４３１Ｌ−
２Ｌ回線間のａ−ａ相間の相互インピーダンスＺａａ＝
０．０８２１２４　＋ｊ０．２１５６８ａ−ｂ相間の相
互インピーダンス Ｚａｂ＝０．０７７１２０　＋ｊ０．２０７９３ａ−ｃ
相間の相互インピーダンス Ｚａｃ＝０．０７５１７２　＋ｊ０．２１０２７ｂ−ｂ
相間の相互インピーダンス Ｚｂｂ＝０．０７２８９０　＋ｊ０．２１２６２ｂ−ｃ
相間の相互インピーダンス Ｚｂｃ＝０．０７１２５９　＋ｊ０．２２４５０ｃ−ｃ
相間の相互インピーダンス Ｚｃｃ＝０．０６９７５７　＋ｊ０．２４６５７上記の
値から各定数ＺＳ　，ＺＭ　，ＺＭ　′，Ｚ１　，Ｚ０
０，Ｚ０１，Ｚ０　，Ｚｍ　を求める。求め方は前に述
べたのと同じである。結果を示すと、 ＺＳ　＝０．２５７３６＋ｊ０．７３８６３ＺＭ　＝０
．０７４５２＋ｊ０．２７２１９ＺＭ　′＝０．０７４
６５３＋　ｊ０．２１７８１Ｚ１　＝０．１８２８４＋
ｊ０．４６６４４＝０．５０１　ｅｊ６８．６　 Ｚ００＝０．６３０３６＋ｊ１．９３６４４Ｚ０１＝０
．１８２４４＋ｊ０．６２９５８Ｚ０　＝０．４０６４
＋　ｊ１．２８３０１＝１．３４５８ｅｊ７２．４　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（６）
Ｚｍ　＝０．２２３９６＋ｊ０．６５３４３＝０．６９
０７ｅｊ７１．１　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　…（７）定数ｍ＝３，ｎ＝１．５としたと
きの値、すなわちＺ１　の３倍、Ｚ１　の１．５倍を求
めると、３Ｚ１　＝１．５０３　ｅｊ６８．６　，１．
５Ｚ１　＝０．７５１５ｅｊ６８．６　であるから、そ
れぞれ（６）　式のＺ０　，（７）　式のＺｍ　に近い
値となっている。

【００４１】以上のことから、Ｚ０　をＺ１　の定数倍
とおき、Ｚｍ　をＺ１　の定数倍とおく近似を行っても
、故障点標定の精度にはほとんど影響がないことが分か
る。

【００４２】

【実施例】以下、この発明の３端子平行２回線送電線お
ける故障点標定方法を添付図面に基いて詳細に説明する
。なお、前述した図３、図４の符号と共通するものにつ
いて同じ符号を使用する。図２は一般的な３端子平行２
回線送電線、及びこの発明に係る故障点標定方法に適用
される故障点算出装置を示す図であり、３端子平行２回
線送電線（以下３端子系と略称する）は、送電端Ａ側に
抵抗Ｒにより接地された変圧器ＴＲを配置し、変圧器Ｔ
Ｒと２回線分岐点Ｔとの間、及び２回線分岐点Ｔと負荷
ＬＢ，ＬＣとの間に１Ｌ回線，２Ｌ回線を接続している
。故障点算出装置１は送電端Ａ側に配置されている。

【００４３】上記故障点算出装置１には、送電端Ａ側の
１Ｌ回線のａ相、ｂ相及びｃ相に接続されるＣＴ１ａ，
１ｂ，１ｃ、２Ｌ回線のａ相、ｂ相及びｃ相に接続され
るＣＴ２ａ，２ｂ，２ｃ、送電端Ａ側の母線に接続され
、相電圧Ｖａ　，Ｖｂ　，Ｖｃ　を検出するＰＴ３、上
記ＰＴ，ＣＴの電圧、電流を所定レベルの電圧信号に変
換する補助トランス４、補助トランス４で所定レベルに
変換された電圧信号を所定角度（例えば３０度）毎にサ
ンプリングするサンプルホールド回路５、Ａ／Ｄ変換部
６と、Ａ／Ｄ変換部６により変換されたディジタル信号
を格納するデータメモリ７、地絡故障検出部８と、デー
タメモリ７に格納されている電圧、電流に基いて送電端
Ａと２回線分岐点Ｔ間、２回線分岐点Ｔと受電端Ｂ間、
及び２回線分岐点Ｔと受電端Ｃ間における３端子系の正
相インピーダンスＺ１　の値を格納しているとともに、
正相インピーダンスＺ１　に定数ｍをかけた値を零相イ
ンピーダンスＺ０　として格納し，正相インピーダンス
Ｚ１　に定数ｎをかけた値を相互インピーダンスＺｍ　
として格納しているインピーダンスメモリ１１、故障点
算出指令信号に応じて、予めインピーダンスメモリ１１
に格納している各インピーダンスと、読み取った各相電
流及び零相電流Ｉａ１，Ｉｂ１，Ｉｃ１，Ｉ０１，Ｉａ
２，Ｉｂ２，Ｉｃ２，Ｉ０２を要素として前出　（２）
式及び　（３）式の演算を行って２回線分岐点Ｔから故
障点までの距離を算出する故障点標定部９、並びに故障
点標定部９により算出された送電端Ａから故障点までの
距離等の情報を表示する表示部１０を有する。

【００４４】上記故障点算出装置１の動作は次のとおり
である。地絡故障検出部８（例えば６４リレー）が、故
障電圧Ｖｏ　（Ｖｏ　は入力される相電圧Ｖａ，Ｖｂ，
Ｖｃ　よりベクトル合成により地絡故障検出部８で作成
される）の検出に基いて故障を検出し、故障点標定部９
に故障点標定動作を開始させる。故障点標定部９はデー
タメモリ７に格納されている電流、電圧データを、故障
検出相に応じて取り出す。

【００４５】１Ｌ回線のａ相の地絡故障の場合、１Ｌ回
線の地絡相（ａ相）の電流Ｉａ１及び電圧Ｖａ　を取り
込み、図１に示すフローチャートに従って故障点標定動
作を開始する。ステップ■において、零相故障電流Ｉ０
ｆを、 Ｉ０ｆ＝Ｉ０１＋Ｉ０２ に基づいて求める。そして、既に示した式　　　　　　
３Ｒｆ　Ｉ０ｆ＝Ｖａ　−ｘ［（Ｚ０　−Ｚ１　）Ｉ０
１＋Ｚ１　Ｉａ１＋Ｚｍ　Ｉ０２］の両辺にＩ０ｆ＊　
をかけて両辺の虚数分を求める。すなわち、

【００４６】

【数４】

【００４７】なる演算を行ってｘを求める。ステップ■
では、上記のようにして求めたｘとｄａ　とを比較し、
ｘ≦ｄａ　であれば、送電端Ａと２回線分岐Ｔの間に故
障が発生していると見做し、ステップ■において、ｘを
送電端Ａから故障点までの距離とする。上記ステップ■
において、ｘ＞ｄａ　であれば、２回線分岐点Ｔと受電
端Ｂとの間、あるいは２回線分岐点Ｔと受電端Ｃとの間
に故障が発生していると見做し、ステップ■において前
出の式　　３Ｒｆ　Ｉ０ｆ＝Ｖａ　−ｄａ　［（Ｚ０　
−Ｚ１　）Ｉ０１＋Ｚ１　Ｉａ１＋Ｚｍ　Ｉ０２］　　
　　　　　　　　−ｙ［（Ｚ０　−Ｚ１　）（Ｉ０１＋
Ｉ０１″）＋Ｚ１　（Ｉａ１＋Ｉａ１″）　　　　　　
　　　　＋Ｚｍ　（Ｉ０２＋Ｉ０２″）］の両辺にＩ０
ｆ＊　をかけて両辺の虚数分を求める。すなわち、

【００４８】

【数５】

【００４９】なる演算を行ってｙを求める。ここで、Ｉ
ａ１″，Ｉ０１″，Ｉ０２″など受電端Ｃの情報は先に
説明したように送電端Ａの情報により求められる。また
、上と同様にして、故障点の分岐から受電端Ｃまでの距
離ｚを下記の式により求める。ここでも、Ｉａ１′，Ｉ
０１′，Ｉ０２′などの情報は送電端Ａの情報により求
められる。

【００５０】

【数６】

【００５１】ステップ■において、上記ｙ＋ｄａ　を２
回線分岐点Ｔと受電端Ｂとの間に故障が発生した場合に
おける故障点とする。ステップ■において、上記ｚ＋ｄ
ａ　を２回線分岐点Ｔと受電端Ｃとの間に故障が発生し
た場合における故障点とする。ステップ■において故障
点標定フローを終了する。

【００５２】以上のように、　（２）式により２回線分
岐点Ｔと受電端Ｂとの間に故障が発生した場合における
２回線分岐点Ｔから故障点までの距離ｙ（すなわち故障
点）を求めることができ、また、（３）　式により、２
回線分岐点Ｔと受電端Ｃとの間に地絡故障が発生した場
合における２回線分岐点Ｔから故障点までの距離ｚを求
めることができる。

【００５３】ただし、送電端Ａ側において算出した２回
線分岐点Ｔから故障点までの距離ｙ，ｚは算出すること
はできるが、故障が受電端Ｂ側、及び受電端Ｃ側の何れ
の側で発生しているのかは判定できない。しかし、何れ
の側に発生していても、２回線分岐点Ｔから故障点まで
の距離ｙ，ｚは特定されるから、該当する地点における
各１Ｌ回線，２Ｌ回線を調べることにより、容易に故障
点を見出だすことができる。

【００５４】以上は平行２回線系統について詳述したが
、抵抗接地系の単回線送電線についても全く同様に適用
できることはいうまでもない。この場合は、隣回線がな
いため零相相互インピーダンスＺｍ　を考えなくてもよ
い（Ｚｍ　＝０とすればよい）。

【００５５】

【発明の効果】以上のこの発明によれば、零相インピー
ダンスＺ０　を正相インピーダンスＺ１　の定数倍とお
き、零相相互インピーダンスＺｍ　を正相インピーダン
スＺ１　の定数倍とおく近似式を用いて、零相インピー
ダンスＺ０　、零相相互インピーダンスＺｍ　を求め、
故障時における受電端側の電流、電圧情報に基づき、故
障点を簡単、かつ正確に算出することができ、故障点探
索作業を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】故障点を標定するためのフローチャートである
。

【図２】３端子平行２回線送電線、及び故障点標定方法
に適用される故障点算出装置を示す図である。

【図３】２端子平行２回線送電線の一般的回路図である
。

【図４】故障点を計算するための等価回路図である。

【図５】３端子平行２回線送電線の一般的回路図である
。

【図６】故障点を計算するための等価回路図である。

【図７】送電線路のインピーダンを計算した鉄塔構造図
である。

【符号の説明】

１　　　　故障点算出装置 ９　　　　故障点標定部 １１　　インピーダンスメモリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】抵抗接地方式の単回線送電線又は平行２回
   線送電線に発生した１線地絡故障点を標定する直角成分
   方式を用いた標定方法において、零相インピーダンス【
   外１】 　と、零相相互インピーダンス 【外２】 　とを、正相インピーダンス 【外３】 　のそれぞれ定数倍に設定して標定を行うことを特徴と
   する故障点標定方法。