JPH0574788B2 - - Google Patents
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- JPH0574788B2 JPH0574788B2 JP1477884A JP1477884A JPH0574788B2 JP H0574788 B2 JPH0574788 B2 JP H0574788B2 JP 1477884 A JP1477884 A JP 1477884A JP 1477884 A JP1477884 A JP 1477884A JP H0574788 B2 JPH0574788 B2 JP H0574788B2
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- Japan
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- fault
- circuit
- terminal
- transmission line
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、電力用送電線に発生した故障の位
置を測定する送電線の故障標定器（以下フオール
トロケータと略称する。）に関するものである。
置を測定する送電線の故障標定器（以下フオール
トロケータと略称する。）に関するものである。
一般に送電線の単位長あたりのインピーダンス
は、鉄塔構造や電源種類等が同一であれば、電気
所において故障時の電圧及び電流を測定すること
により故障点までの距離を容易に知ることができ
る。
は、鉄塔構造や電源種類等が同一であれば、電気
所において故障時の電圧及び電流を測定すること
により故障点までの距離を容易に知ることができ
る。
上述の原理を利用した従来装置として、第１図
に示すものがあつた。図において１は、発電機、
２は送電線で図中のＰ点にCT４（電流変成器）
とPT５（電圧変成器）とが設置され送電線の電
流及び電圧信号をフオールトロケータ６に伝送し
ている。
に示すものがあつた。図において１は、発電機、
２は送電線で図中のＰ点にCT４（電流変成器）
とPT５（電圧変成器）とが設置され送電線の電
流及び電圧信号をフオールトロケータ６に伝送し
ている。
第１図に示す１回線の系統においてＦ点でＡ相
地絡故障が発生したとするとフオールトロケータ
が設置されているＰ点でのＡ相電圧Vaは(1)式で
表わされる。
地絡故障が発生したとするとフオールトロケータ
が設置されているＰ点でのＡ相電圧Vaは(1)式で
表わされる。
Va＝Zf（Ia＋KIp）＋RfIf ……(1)
ただし、
Zf：Ｐ−Ｆ点間の正相インピーダンス
Ia：Ｐ点でのＡ相電流
Ip：零相電流
Rf：故障点抵抗
If：故障点に流れる電流
Ｋ＝｜Z0−Z1／Z1｜
Z0：送電線の零相インピーダンス
Z1：送電線の正相インピーダンス
一般に、直接接地系統においては、故障点に流
れる電流IfとＰ点でのＡ相電流Iaと零相電流Ipに
係数Ｋを掛けたIa＋KIpはほとんど同相となる。
れる電流IfとＰ点でのＡ相電流Iaと零相電流Ipに
係数Ｋを掛けたIa＋KIpはほとんど同相となる。
また、２線あるいは３線故障においても、故障
している相の線間電圧と線間電流の関係は(2)式で
表わされる Vbc＝Zf（Ib−Ic）＋Rf（Ibf−Icf） ……(2) ただし、 Vbc：Ｐ点の線間電圧 Ib，Ic：Ｐ点でのＢ相，Ｃ相の電流 Ibf，Icf：故障点に流れるＢ相およびｃ相の電流 この場合にも、直接接地系においては（Ib−Ic）
と（Ibf−Icf）はほとんど同相で(1)及び(2)式を合わ
せて Ｖ＝ZfＩ＋RfIf ……(3) と表わすことができる。従つて、故障電圧、電流
より得られるインピーダンスZxは Zx＝Ｖ／Ｉ＝Zf＋If／ＩRf ……(4) となる。ここで故障点に流れる電流Ifと故障電流
Ｉはほとんど同相であるから(4)式における第２項
は純抵抗分のみと考えることができ、インピーダ
ンスZxのリアクタンス分Xfは故障点抵抗に影響
を受けない。
している相の線間電圧と線間電流の関係は(2)式で
表わされる Vbc＝Zf（Ib−Ic）＋Rf（Ibf−Icf） ……(2) ただし、 Vbc：Ｐ点の線間電圧 Ib，Ic：Ｐ点でのＢ相，Ｃ相の電流 Ibf，Icf：故障点に流れるＢ相およびｃ相の電流 この場合にも、直接接地系においては（Ib−Ic）
と（Ibf−Icf）はほとんど同相で(1)及び(2)式を合わ
せて Ｖ＝ZfＩ＋RfIf ……(3) と表わすことができる。従つて、故障電圧、電流
より得られるインピーダンスZxは Zx＝Ｖ／Ｉ＝Zf＋If／ＩRf ……(4) となる。ここで故障点に流れる電流Ifと故障電流
Ｉはほとんど同相であるから(4)式における第２項
は純抵抗分のみと考えることができ、インピーダ
ンスZxのリアクタンス分Xfは故障点抵抗に影響
を受けない。
よつて、故障点までの距離ｌは
ｌ＝Xf／Ｘ
ただし、Ｘ：送電線単位長さ当りの正相インピ
ーダンスのリアクタンス分 これを具体化した従来のフオールトロケータの
構成図を第２図に示す。７は入力切替回路で、故
障の種類に応じて適当な入力をリアクタンス測定
回路８に導入し、このリアクタンス測定回路８で
リアクタンスXfを計算し後段の演算回路９で故
障点までの距離ｌを計算し、表示回路１０で前記
の距離ｌを表示する。
ーダンスのリアクタンス分 これを具体化した従来のフオールトロケータの
構成図を第２図に示す。７は入力切替回路で、故
障の種類に応じて適当な入力をリアクタンス測定
回路８に導入し、このリアクタンス測定回路８で
リアクタンスXfを計算し後段の演算回路９で故
障点までの距離ｌを計算し、表示回路１０で前記
の距離ｌを表示する。
従来における送電線のフオールトロケータは以
上のように構成されていたので、直接接地系の系
統には用いることはできたが、高抵抗接地系の系
統に用いることは不適当とされていた。この理由
は(3)式において故障点に流れる電流Ifと故障電流
Ｉが同相でないために（If／Ｉ）・Rfを純抵抗分
と考えることができない為である。従つて高抵抗
接地系におけるフオールトロケータとしては上述
の原理とは別の考え方を導入する必要があり、
又、故障の種類によつて、演算する入力信号を切
替える必要があつて、回路が複雑となり、かつ、
故障の種類を正確に判別するための別の装置が外
部に必要となるなどの欠点があつた。
上のように構成されていたので、直接接地系の系
統には用いることはできたが、高抵抗接地系の系
統に用いることは不適当とされていた。この理由
は(3)式において故障点に流れる電流Ifと故障電流
Ｉが同相でないために（If／Ｉ）・Rfを純抵抗分
と考えることができない為である。従つて高抵抗
接地系におけるフオールトロケータとしては上述
の原理とは別の考え方を導入する必要があり、
又、故障の種類によつて、演算する入力信号を切
替える必要があつて、回路が複雑となり、かつ、
故障の種類を正確に判別するための別の装置が外
部に必要となるなどの欠点があつた。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を
除去するためになされたもので、送電線の両端の
正相電圧を測定し、それらの正相電圧を演算する
ことにより、高抵抗接地系においても正確に故障
点の表示を可能とし、かつ、故障の種類にかかわ
らずフオールトロケータ演算入力として同一の入
力データが使用できる送電線の故障標定器を提供
することを目的としている。
除去するためになされたもので、送電線の両端の
正相電圧を測定し、それらの正相電圧を演算する
ことにより、高抵抗接地系においても正確に故障
点の表示を可能とし、かつ、故障の種類にかかわ
らずフオールトロケータ演算入力として同一の入
力データが使用できる送電線の故障標定器を提供
することを目的としている。
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。図中第１図と同一の部分は同一の符号をもつ
て図示した第３図において、１２，１３は故障点
までの距離を表示するフオールトロケータで、１
２が親端のフオールトロケータ、１３が子端のフ
オールトロケータで、親端のフオールトロケータ
１２において子端のフオールトロケータ１３から
の伝送信号を受信し故障点の表示をするよう構成
されている。即ち、子端のフオールトロケータ１
３で送電線の他端の電圧信号を入力し、その電圧
信号から正相電圧を合成し、伝送回線１１を介し
て親端のフオールトロケータ１２に送信する。親
端において自端の正相電圧と子端のフオールトロ
ケータ１３からの他端の正相電圧とを演算し、故
障点を表示する。上述の具体的回路構成例を図示
したのが第４図のフオールトロケータ内部構成図
である。１５は親端の正相合成回路で、PT５Aか
ら入力された各相の電圧を合成して正相電圧を作
る。また、２０は子端の正相合成回路でPT５Bか
ら入力された各相の電圧を合成して正相電圧を作
る。また１９は故障発見回路で、送電線に故障が
生じたときにだけ正相合成回路２０により正相電
圧信号を出力し送信回路２１へ入力して親端のフ
オールトロケータ１２へ送信する。親端のフオー
ルトロケータ１２においても同様に故障発見回路
１４が動作したとき、即ち故障が生じたときのみ
正相合成回路１５の出力信号が演算回路１７へ入
力される。子端のフオールトロケータ１３よりの
送信信号は、親端のフオールトロケータ１２内の
受信回路１６で復調され正相合成回路１５の出力
信号と共に演算回路１７に入力される。前記の入
力された親端及び子端の正相電圧より演算回路１
７にて後述の演算が行われ、その演算結果が故障
点の表示回路１８に入力され親端から故障点まで
の距離が表示される。
る。図中第１図と同一の部分は同一の符号をもつ
て図示した第３図において、１２，１３は故障点
までの距離を表示するフオールトロケータで、１
２が親端のフオールトロケータ、１３が子端のフ
オールトロケータで、親端のフオールトロケータ
１２において子端のフオールトロケータ１３から
の伝送信号を受信し故障点の表示をするよう構成
されている。即ち、子端のフオールトロケータ１
３で送電線の他端の電圧信号を入力し、その電圧
信号から正相電圧を合成し、伝送回線１１を介し
て親端のフオールトロケータ１２に送信する。親
端において自端の正相電圧と子端のフオールトロ
ケータ１３からの他端の正相電圧とを演算し、故
障点を表示する。上述の具体的回路構成例を図示
したのが第４図のフオールトロケータ内部構成図
である。１５は親端の正相合成回路で、PT５Aか
ら入力された各相の電圧を合成して正相電圧を作
る。また、２０は子端の正相合成回路でPT５Bか
ら入力された各相の電圧を合成して正相電圧を作
る。また１９は故障発見回路で、送電線に故障が
生じたときにだけ正相合成回路２０により正相電
圧信号を出力し送信回路２１へ入力して親端のフ
オールトロケータ１２へ送信する。親端のフオー
ルトロケータ１２においても同様に故障発見回路
１４が動作したとき、即ち故障が生じたときのみ
正相合成回路１５の出力信号が演算回路１７へ入
力される。子端のフオールトロケータ１３よりの
送信信号は、親端のフオールトロケータ１２内の
受信回路１６で復調され正相合成回路１５の出力
信号と共に演算回路１７に入力される。前記の入
力された親端及び子端の正相電圧より演算回路１
７にて後述の演算が行われ、その演算結果が故障
点の表示回路１８に入力され親端から故障点まで
の距離が表示される。
次に本発明の動作原理について以下に説明す
る。
る。
まず、送電線２上に故障抵抗Rfの１線地絡故
障が発生した場合を考えると、等価回路では第５
図の如く示される。ここで、 xp1…親端のフオールトロケータ１２の設置点
からみた正相の電源インピーダンス xq1…子端のフオールトロケータ１３の設置点
からみた正相の電源インピーダンス xl1…送電線２の親端のフオールトロケータ１
２と子端フオールトロケータ１３間の
正相の線路インピーダンス ｋ…故障点を示す比 Vp1…親端のフオールトロケータ１２における
正相電圧 Vq1…子端のフオールトロケータ１３における
正相電圧 Ｅ…電源電圧 ただし、第５図の添字“２”は逆相分、“０”
は零相分を示す。
障が発生した場合を考えると、等価回路では第５
図の如く示される。ここで、 xp1…親端のフオールトロケータ１２の設置点
からみた正相の電源インピーダンス xq1…子端のフオールトロケータ１３の設置点
からみた正相の電源インピーダンス xl1…送電線２の親端のフオールトロケータ１
２と子端フオールトロケータ１３間の
正相の線路インピーダンス ｋ…故障点を示す比 Vp1…親端のフオールトロケータ１２における
正相電圧 Vq1…子端のフオールトロケータ１３における
正相電圧 Ｅ…電源電圧 ただし、第５図の添字“２”は逆相分、“０”
は零相分を示す。
第５図を簡単にまとめ第６図の如く書き替え
る。ここで、VFは故障点における正相電圧であ
る。また、Ｅ，Vp1，Vq1，VFを夫々実効値とし
て考えると、第７図のような関係に書き直すこと
ができる。即ち、Ｅ，xp1，xq1は既知であり、こ
れを演算回路１７に記憶させておき、かつ、
Vp1，Vq1が親端及び子端のフオールトロケータ
１２，１３内の夫々の正相合成回路１５，２０と
より測定されているので、第７図より故障点を示
すｋの値を計算すると(7)式で表わすことができ
る。
る。ここで、VFは故障点における正相電圧であ
る。また、Ｅ，Vp1，Vq1，VFを夫々実効値とし
て考えると、第７図のような関係に書き直すこと
ができる。即ち、Ｅ，xp1，xq1は既知であり、こ
れを演算回路１７に記憶させておき、かつ、
Vp1，Vq1が親端及び子端のフオールトロケータ
１２，１３内の夫々の正相合成回路１５，２０と
より測定されているので、第７図より故障点を示
すｋの値を計算すると(7)式で表わすことができ
る。
Ｅ−Vp1／Ｅ−VF＝xp1／xp1＋kxl1 ……(5)
Ｅ−Vq1／Ｅ−VF＝xq1／xq1＋（１−ｋ）xl1 ……(6)
(5)，(6)式を解くと
ｋ＝（１−ｎ）・xl1 -1＋xq1 -1／ｎ・xp1 -1＋xq1 -1…
…(7) ただし、 ｎ＝Ｅ−Vp1／Ｅ−Vq1 ……(8) 即ち、(7)，(8)式より故障点の表示は親端のフオ
ールトロケータ１２より、ｋ・xl1で表示するこ
とができる。
…(7) ただし、 ｎ＝Ｅ−Vp1／Ｅ−Vq1 ……(8) 即ち、(7)，(8)式より故障点の表示は親端のフオ
ールトロケータ１２より、ｋ・xl1で表示するこ
とができる。
本例においては、１相地絡故障について説明を
行つたが、２相短絡故障、２相地絡故障、３相短
絡等の全ての故障についても、第６図の如く等価
回路を表わすことができ、(7)，(8)式によりｋの値
が計算できる。又、本例では簡単のため１回線送
電線の場合で説明したが、２回線送電線でも同様
に本動作原理を適用できるものである。
行つたが、２相短絡故障、２相地絡故障、３相短
絡等の全ての故障についても、第６図の如く等価
回路を表わすことができ、(7)，(8)式によりｋの値
が計算できる。又、本例では簡単のため１回線送
電線の場合で説明したが、２回線送電線でも同様
に本動作原理を適用できるものである。
なお、上記の実施例では第４図内に夫々故障発
見回路１４，１９を実装したが、この回路を実装
せず、フオールトロケータ外の送電線保護リレー
の動作信号によりフオールトロケータの動作制御
を行なつてもよい。
見回路１４，１９を実装したが、この回路を実装
せず、フオールトロケータ外の送電線保護リレー
の動作信号によりフオールトロケータの動作制御
を行なつてもよい。
以上のように、この発明によれば、送電線に故
障が発生した場合に直ちに故障点の計算を送電線
両端の正相電圧を使つて演算するようにしたの
で、故障種類により入力信号条件を変えるため入
力回路を切替える等の複雑な回路操作も不要とな
り、かつ高抵抗接地系にも適用できる等の効果が
ある。
障が発生した場合に直ちに故障点の計算を送電線
両端の正相電圧を使つて演算するようにしたの
で、故障種類により入力信号条件を変えるため入
力回路を切替える等の複雑な回路操作も不要とな
り、かつ高抵抗接地系にも適用できる等の効果が
ある。
第１図は、従来のフオールトロケータの原理説
明図、第２図は、従来のフオールトロケータのブ
ロツク構成図、第３図は、本発明の一実施例を示
すフオールトロケータのシステム構成図、第４図
は、本発明の一実施例を示すフオールトロケータ
の内部構成図。第５図は１相地絡故障の等価回路
図、第６図は第５図の簡易等価回路図、第７図は
第５図の電圧の関係を示す電圧分布図である。 １……電源、２……送電線、３……故障抵抗、
４……電流変成器、５……電圧変成器、６……従
来のフオールトロケータ、７……入力切替回路、
８……リアクタンス測定回路、９……演算回路、
１０……表示回路、１１……伝送回線、１２……
本発明例の親端のフオールトロケータ、１３……
本発明例の子端のフオールトロケータ、１４，１
９……故障発見回路、１５，２０……正相合成回
路、１６……受信回路、１７……演算回路、１８
……表示回路、２１……発信回路。
明図、第２図は、従来のフオールトロケータのブ
ロツク構成図、第３図は、本発明の一実施例を示
すフオールトロケータのシステム構成図、第４図
は、本発明の一実施例を示すフオールトロケータ
の内部構成図。第５図は１相地絡故障の等価回路
図、第６図は第５図の簡易等価回路図、第７図は
第５図の電圧の関係を示す電圧分布図である。 １……電源、２……送電線、３……故障抵抗、
４……電流変成器、５……電圧変成器、６……従
来のフオールトロケータ、７……入力切替回路、
８……リアクタンス測定回路、９……演算回路、
１０……表示回路、１１……伝送回線、１２……
本発明例の親端のフオールトロケータ、１３……
本発明例の子端のフオールトロケータ、１４，１
９……故障発見回路、１５，２０……正相合成回
路、１６……受信回路、１７……演算回路、１８
……表示回路、２１……発信回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 送電線をはさみ２カ所に設けた親端及び子端
のフオールトロケータと、送電線に地絡故障が発
生した時前記親端及び子端のフオールトロケータ
にて相電圧を測定し正相電圧を合成する親端及び
子端の正相合成回路と、前記子端の正相合成回路
の出力信号Vq1を前記親端のフオールトロケータ
側に信号伝送する送受信回路と、前記送受信回路
により伝送された出力信号Vq1及び前記親端の正
相合成回路の出力信号Vp1を下記に示す演算式に
代入することにより故障点を計算する演算回路
と、前記演算回路で計算された故障点を表示する
表示回路とを備えた送電線の故障標定器。 Ｋ＝（１−ｎ）・x11 -1＋xq1 -1／ｎ・xp1 -1＋xq1 -1 ただし、 ｎ＝Ｅ−vp1／Ｅ−vq1 xp1：親端のフオールトロケータの設置点から
みた正相の電源インピーーダンス xq1：子端のフオールトロケータの設置点から
みた正相の電源インピーーダンス x11：親端のフオールトロケータと子端のフオ
ールトロケータ間の正相の線路インピーダン
ス Ｅ：電源電圧 ｋ：故障点を示す比 ２ 前記親端及び子端のフオールトロケータ内の
正相合成回路の動作を監視する故障発見回路を実
装し、送電線に発生した故障を前記故障発見回路
が自動検出して前記親端及び子端のフオールトロ
ケータを連係することを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の送電線の故障標定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1477884A JPS60158359A (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | 送電線の故障標定器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1477884A JPS60158359A (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | 送電線の故障標定器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60158359A JPS60158359A (ja) | 1985-08-19 |
| JPH0574788B2 true JPH0574788B2 (ja) | 1993-10-19 |
Family
ID=11870507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1477884A Granted JPS60158359A (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | 送電線の故障標定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60158359A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015116008A (ja) * | 2013-12-10 | 2015-06-22 | 三菱電機株式会社 | 送電線保護リレー |
-
1984
- 1984-01-30 JP JP1477884A patent/JPS60158359A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60158359A (ja) | 1985-08-19 |
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