JPH0627760B2 - 送電系の故障点標定方式 - Google Patents

送電系の故障点標定方式

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JPH0627760B2
JPH0627760B2 JP23895485A JP23895485A JPH0627760B2 JP H0627760 B2 JPH0627760 B2 JP H0627760B2 JP 23895485 A JP23895485 A JP 23895485A JP 23895485 A JP23895485 A JP 23895485A JP H0627760 B2 JPH0627760 B2 JP H0627760B2
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典雄 須田
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Meidensha Corp
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
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Meidensha Corp
Tokyo Electric Power Co Inc
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【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、送電系の故障点標定方式に関する。
B.発明の概要 本発明は、送電系の故障点を標定原理式に従つて標定す
るにおいて、 自端から故障点までの間の分岐負荷による標定誤差を補
償した標定を行うことにより、分岐負荷による標定誤差
を無くすようにしたものである。
C.従来の技術 送電系の故障点標定方式として、送電線路一端の電気所
で計測した電圧,電流及び既知である線路定数とを用い
た演算により、故障点を標定する方法を本願出願人は既
に提案している(例えば特願昭59−143056号,
特願昭59−143057号)。
上記方法に基づいた装置構成は、第4図に示すようにな
る。自端の各相電圧Va,Vb,Vc及び各相電流I
a,Ib,Icを変圧器PT及び変流器CTで検出し、
これら検出信号は標定装置D1の第1の回路Dに一定周
期のサンプリングデータとして取込み、これらデータを
使つて第2の回路Dで零相電圧Vo,零相電流Ioも
求め、第3の回路Dからは単位長当りの自己インピー
ダンスZs,相互インピーダンスZm,自己アドミツタ
ンスYsのデータを得、回路D,Dの各データから
第4の回路Dが例えば以下の標定原理式からa相地絡
時の故障点距離xを求める(線路のアドミツタンスYs
は無視する)。
Real〔A〕・Imag〔B〕−Imag〔A〕・Real〔B〕=0 ………(1) 但し、A=Va-{(Zs-Zm)・Ia+Zm・3Io}x ………(2) B=3Io ………………………(3) 上記標定方式は、送電系が平衡線路(ねん架系)の場合
に好ましいもので、一般の不平衡線路(非ねん架系)に
あつては各相自己インピーダンスZaa,Zbb,Zcc及び相
互インピーダンスZab,Zbc,Zcaが異なるため、標定誤
差を生じる。そこで、非ねん架系については3相短絡,
3相地絡,2相短絡,2相地絡のとき、例えばbc相に
ついてRfを故障点抵抗とすると、 A=(Vb-Vc)-{(Zba-Zca)Ia+(Zbb-Zcb)Ib +(Zbc-Zcc)Ic}x ………………………(4) B=Ib−Ic ………………………(5) とし、送電線が1相地絡のとき、例えばa相について A=Va-{Zaa・Ia+Zab・Ib+Zac・Ic}x ………………………(6) B=3I ………………………(7) として標定値xを求めることを本願出願人は同日出願で
提案している。
D.発明が解決しようとする問題点 従来の故障点標定方式において、自端と故障点との間に
負荷があると標定誤差を生じる問題があつた。この誤差
発生により、故障箇所を巡視する際に故障箇所の発見に
手間取ることになる。
E.問題点を解決するための手段と作用 本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、送電線の
各相電圧,電流,零相電流,単位長当りの自己インピー
ダンス,相互インピーダンスから求める標定原理式に分
岐負荷までの距離と負荷電流及び負荷配分比による補正
を各負荷について行つた演算式により、自端から故障点
までの距離を求めるようにしたものである。
こうした標定方式により、分岐負荷の存在による負荷電
流分による影響を検出電流から取除き、標定誤差の発生
を小さくした標定値を得る。
F.実施例 第1図は本発明の一実施例を示す標定装置構成図であ
る。同図において、標定装置Dの第1の回路Dは各相
電圧Va,Vb,Vcと各相電流Ia,Ib,Icのサ
ンプリングのほかに、分岐負荷L〜Lnの各相電流Ia
L1,IbL1,IcL1〜IaLn,IbLn,IcLnの各データを伝送装
置TCから取込む。第3の回路Dは、送電線の単位長
当りの各相,相間の線路定数Raa,Xaa,Rbb,Xbb,Rc
c,Xcc,Rab,Xab,Rbc,Xbc,Rca,Xca及び負荷L
Lnまでの距離〜nのデータを発生する。ここ
で、 Raa,Rbb,Rcc…各相抵抗分 Xaa,Xbb,Xcc…各相リアクタンス分 Rab,Rbc,Rca…相間抵抗分 Xab,Xbc,Xca…相間リアクタンス分 である。
第4の回路Dは、第2の回路Dからの各相電流I
a,Ib,Ic,各相電圧Va,Vb,Vc,零相電流
3Io(=Ia+Ib+Ic)及び各負荷L〜Lnの各
相電流IaL1〜IcLnと、第3の回路Dからの線路定数か
ら求める各相の自己インピーダンスZaa,Zbb,Zcc,相
互インピーダンスZab,Zbc,Zca及び各負荷L〜Ln
までの距離〜nによつて次式の演算 により、a相地絡についての故障点までの距離xを求め
る。b,c相についても同様の式から求める。
また、第4の回路Dは、短絡故障については次式の演
により、bc相短絡故障についての故障点までの距離x
を求める。ab相,ca相についても同様の式から求め
る。
このような標定により、分岐負荷が故障点との間にある
場合にも標定誤差を軽減した標定値xを得る。
上記(8),(9)式により標定誤差が少なくなる理由を以下
に詳細に説明する。
第2図に示すように、相手端を非電源端として末端負荷
を持ち、背後インピーダンスを介して3相平衡電源
に接続される単回線の送電線について、事故点との間に
分岐負荷Lを持ち、線路の対地静電容量を無視したと
きの自端各相電圧Va,Vb,Vc,電流Ia,Ib,
Icと事故点までの距離x、分岐負荷Lまでの距離K
x、事故点各相電圧Vfa,Vfb,Vfcとの間には次の基本
回路方程式が成り立つ。
ただし ここで、第2図中の事故点インピーダンスZfは時間に
よつて変化しない純抵抗として事故種別によつて第3図
の形とする。これら事故種別毎に成立する関係式,仮定
から1相地絡と他の故障の場合の演算論理式は以下のよ
うになる。
(3.1)3相地絡,3相短絡,2相地絡,2相短絡に
ついて、b,c相のデータを用いた場合、事故点におい
て成立する関係式は ただし 仮定により Rfb=Rfc=Rf …………………(15) 回路方程式(11),(12)および(13),(14)より Vb-Vc={(Zba-Zca)・Ia+(Zbb-Zcb)・Ib +(Zbc-Zcc)・Ic}・x -{(Zba-Zca)・IaLl+(Zbb-Zcb)・ IbL1+(Zbc-Zcc)・IcL1}・(1-K)・ x+Rf・{(Ib-Ic)-(IbL-IcL)} ……………(16) (16)式と演算理論式(4)を比べると、(16)式の -{(Zba-Zca)・IaL1+(Zbb-Zcb)・IbL1 +(Zbc-Zcc)・IcL1}・(1-K)・x および −(IbL−IcL) の項が誤差となる。
ただし、事故点抵抗Rfb,Rfcが小さい場合には、(4)式
の Rf・(Ib−Ic) および(16)式の Rf・{(Ib−Ic)−(IbL−IcL)} は意味を持たない。
(3.2)1相地絡について、a相地絡の場合、事故点
において成立する関係式は Vfa=Rf・3Io ………………(17) よつて Va={Zaa・Ia+Zab・Ib+Zac・Ic}・x ={Zaa・IaL1+Zab・IbL1+Zac・IcL1}・(1-K)・x+Rf・3Io
…………(18) (18)式と演算理論式(6)を比べると、(18)式の -{Zaa・IaL1+Zab・IbL1+Zac・IcL1}・ (1-K)・x の項が誤差となる。
以上までの説明から明らかなように、分岐負荷による誤
差分を含ませた標定演算に前述の(8),(9)式からn個の
分岐負荷を持つ場合に夫々の分岐負荷による誤差分を補
償することができる。この補償手順は故障発生でまず従
来の(1),(4),(6)式により標定値xを求め、このxと
分岐負荷点までの距離比較によつて該標定値xと自端と
の間に分岐負荷があるか否か判定し、少なくとも1つの
分岐負荷があるときにこれら分岐負荷について補償演算
を行う。
なお、実施例において、各負荷電流を標定装置に取込む
場合を示すが、経済的な面から伝送装置TCの設置が難
しい場合には、線路一端の電流情報と各負荷への配分比
から各負荷電流を推定した次式(a相地絡の場合)によ
つて標定することができる。この場合、負荷の配分比は
設備容量比あるいは過去の負荷実績により決めることが
でき、第3の回路Dから与えるようにする。
但し、Pi:i番目の負荷の配分比 Ia′=−(Ib+Ic):故障相負荷電流の合計 なお、上記(19)式においては1線地絡の場合に故障相負
荷電流の合計Ia′を健全相b,c電流から求められるこ
とができる理由から1線地絡に限られ、相間の短絡を伴
う故障(2相地絡,2相短絡,3相地絡,3相短絡)に
は適用できない。しかし、分岐負荷電流の大きさは、短
絡を伴う故障の場合に故障相電流に較べて充分小さいた
め、分岐負荷による誤差は1相地絡ほど大きくならな
い。
上述までの実施例において、零相電流3Ioは変流器CT
の残留回路あるいは3次回路から検出し、第2の回路D
による演算を省略することもできる。
G.発明の効果 以上のとおり、本発明によれば、送電系の各相電流,電
圧,零相電流と線路定数に従つて標定原理式から標定値
を得るのに、自端から故障点までの間の分岐負荷による
検出電流への影響を取除いた演算から標定することとし
たため、分岐負荷による標定誤差を小さくし、精度良い
標定を行うことができる。また、これに伴い、標定によ
る故障点探索作業を容易にするという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す装置構成図、第2図及
び第3図は本発明方式を原理的に説明するための送電系
基本回路図(第2図)と故障種別毎の故障点インピーダ
ンスZfの等価回路図(第3図)、第4図は従来の装置
構成図である。 D……標定装置、PT……計器用変圧器、CT……変流
器、TC……伝送装置、L,Ln……分岐負荷。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 舟橋 俊久 東京都品川区大崎2丁目1番17号 株式会 社明電舎内 (72)発明者 須田 典雄 東京都品川区大崎2丁目1番17号 株式会 社明電舎内 (72)発明者 水鳥 哲也 東京都品川区大崎2丁目1番17号 株式会 社明電舎内 (56)参考文献 特開 昭60−164264(JP,A) 特開 昭60−204220(JP,A) 特開 昭61−22264(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】送電線の自端a,b,cの各相電流Ia,
    Ib,Ic,各相電圧Va,Vb,Vc,零相電流I
    o,該送電線の単位長当りの各相別の自己インピーダン
    スZaa,Zab,Zac,相互インピーダンスZab,Zbc,Zca及び該
    送電線に接続された分岐負荷までの距離と負
    荷電流IaL1〜IaLn,IbL1〜IbLn,IcL1〜IcLnから次の式 Real〔A〕・Imag〔B〕−Imag〔A〕・Real〔B〕=0 但し、送電線が1線地絡故障のとき、a相について A=Va−{Zaa・Ia+Zab・Ib+Zac・Ic}x B=3I 送電線が短絡故障のとき、bc相について A=(Vb-Vc)-{(Zba-Zca)Ia+(Zbb-Zcb)Ib +(Zbc-Zcc)}x B=Ib−Ic に従って自端から故障点までの距離xを求め、その距離
    xと距離とを比較し、x>なるときは次の式 送電線が短絡故障のとき、bc相について に従って自端から故障点までの距離xを求めることを特
    徴とする送電系の故障点標定方式。
  2. 【請求項2】送電線の自端a,b,cの各相電流Ia,
    Ib,Ic,各相電圧Va,Vb,Vc,零相電流
    ,該送電線の単位長当りの各相別の自己インピーダ
    ンスZaa,Zab,Zac,相互インピーダンスZab,Zbc,Zca及び
    該送電線に接続された分岐負荷までの距離
    各分岐負荷の配分比P〜Pから次の式 Real〔A〕・Imag〔B〕−Imag〔A〕・Real〔B〕=0 但し、送電線が1線地絡故障のときa相について A=Va−{Zaa・Ia+Zab・Ib+Zac・Ic}x B=3I に従って故障点までの距離xを求め、その距離xと距離
    とを比較し、x>なるときは次の式 に従って自端から故障点までの距離xを求めることを特
    徴とする送電系の故障点標定方式。
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