JPH065255B2 - 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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JPH065255B2
JPH065255B2 JP60238953A JP23895385A JPH065255B2 JP H065255 B2 JPH065255 B2 JP H065255B2 JP 60238953 A JP60238953 A JP 60238953A JP 23895385 A JP23895385 A JP 23895385A JP H065255 B2 JPH065255 B2 JP H065255B2
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Description

【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って標定する
において、 各相及び相間毎の線路定数及び電流,電圧,零相電流検
出値から故障相別に標定することにより、非ねん架系に
なる送電系についての故障相の違いによる標定誤差を小
さくする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1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Dの第1の回路D1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
って第2の回路D2で零相電圧Voも求め、第3の回路D3
からは単位長当りの自己インピーダンスZa,相互インピ
ーダンスZm,自己アドミックタンスYsのデータを得、回
路D2,D3の各データから第4の回路D4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
のアドミッタンスYsは無視する)。
Real〔A〕・Imag〔B〕-Imag〔A〕・Real〔B〕=0 但し、A=Va-{(Zs-Zm)・Ia+Zm・3Io}x B=3Io 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は、送電系か平衡線路
(ねん架系)にあっては何ら問題がないが、一般の不平
衡線路(非ねん架系)にあっ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 Zaa≒Zbb≒Zcc Zab≒Zbc≒Zca にあって異なる値になり、従来方式の仮定になる Zaa=Zbb=Zcc=Zs Zab=Zbc=Zca=Zm からの標定では標定誤差を生じる問題があった。この誤
差発生は、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
自端a,b,cの各相電流Ia,Ib,Icと各相電圧Va,V
b,Vcと零相電流Io及び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,Zbb,Zcc及び相互インピ
ーダンスZab,Zbc,Zcaから次の式 Real〔A〕・Imag〔B〕-Imag〔A〕・Real〔B〕=0 但し、送電線が3相短絡,3相地絡,2相短絡及び2相
地絡のとき、bc相について A=(VB-VC)-{(Zba-Zca)Ia+(Zbb-Zcb)Ib+(Zbc-Zcc)Ic}x B=Ib−Ic 送電線が1相地絡のとき、a相について A=Va-{Zaa・Ia+Zab・Ib+Zac・Ic}x B=3Io に従って自端から故障点までの距離xを求める。
こうした標定方式により、非ねん架系による各相別の線
路定数,故障状態の違いによる標定誤差の発生を小さく
した標定値を得る。
F.実施例 本発明の一実施例を第1図乃至第3図を参照して詳細に
説明する。
第1図において、第3の回路D3は、送電線の単位長当り
の各相,相間の線路定数Raa,Xaa,Rbb,Xbb,Rcc,Xc
c,Rab,Xab,Rbc,Rbc,Rca,Xca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図の回路D4は、第2の回路D2からの各相電流Ia,I
b,Ic、各相電圧Va,Vb,Vc、零相電流3Ioと、第3の
回路D3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及び相互インピーダンスZab,Zbc,Z
caによって次式の演算 Real〔A〕・Imag〔B〕-Imag〔A〕・Real〔B〕=0………(1) 但し、A=(VB-VC)-{(Zba-Zca)Ia+(Zbb-Zcb)Ib+(Zbc-Zcc)Ic}x ………(2) B=Ib−Ic ………(3) により、2相短絡(上式はbc相短絡),2相同時地
絡,3相短絡,3相地絡についての故障点までの距離x
を求める。
また、第4の回路D4は、1相地絡については上記(1)式
のA,Bに次式を使った演算 A=Va-{Zaa・Ia+Zab・Ib+Zac・Ic}x………(4) B=3Io ………(5) により故障点までの距離xを求める(上式はa相地絡の
場合)。
このような標定により、故障相に応じて線路定数を換
え、他相の影響を含ませて故障相の違いによる標定誤差
の変動を軽減し、標定値xには不平衡線路(非ねん架
系)に対しても標定誤差を小さくした値として得る。
なお、実施例において、零相電流3Ioは変圧器PTの残
留回路あるいは3次回路から検出し、第2の回路D2によ
る演算を省略することもできる。
上記(1)〜(5)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、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
3相不平衡線路について、線路の対地静電容量及び負荷
を無視したときの自端各相電圧Va,Vb,Vc,電流Ia,I
b,Icと事故点までの距離x,事故点各相電圧Vfa,Vf
b,Vfcとの間には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
って変化しない純抵抗として事故種別によって第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
ら夫々の演算論理式は以下のようになる。
(3.1)3相地絡の場合 (1)事故点において成立する関係式 (2)仮定 2相の事故点抵抗が等しいとする。たとえば、 Rfb=Rfc=Rf ………(14) (3)演算理論式 (11)〜(14)式より、 Vb-Vc={(Zba-Zca)・Ia+(Zbb-Zcb)・Ib +(Zbc-Zcc)・Ic}x+Rf・(Ib-Ic)…(15) (3.2)3相短絡の場合 (1)事故点において成立する関係式 (2)仮定 2相の事故点抵抗が等しいとする。たとえば、 Rfb=Rfc=Rf ………(17) (3)演算理論式 (12),(13),(16),(17)式より、 Vb-Vc={(Zba-Zca)・Ia+(Zbb-Zcb)・Ib +(Zbc-Zcc)・Ic}x+Rf・(Ib-Ic)……(18) (3.3)2相短絡の場合(bc相) (1)事故点において成立する関係式 (2)仮定 2相の事故点抵抗が等しいとする。たとえば、 Rfb=Rfc=Rf ………(20) (3)演算理論式 (11),(12),(19),(20)式より、 Vb-Vc={(Zba-Zca)・Ia+(Zbb-Zcb)・Ib+(Zbc-Zcc)・Ic}x+Rf(Ib-Ic)……(21) (11)式において、(Zba-Zca)・Iaの項は不必要であるが、
後に負荷電流を導入するため、残しておく。
(3.4)2相短絡の場合(bc相) (1)事故点において成立する関係式 (2)仮定 なし。
(3)演算理論式 (11),(12),(20)式より、 Vb-Vc={(Zba-Zcc)・Ia+(Zbb-Zcb)・Ib+(Zbc-Zcc)・Ic}x+Rf・(Ib-Ic)……(23) ただし Rf=Rfb=Rfcと考える。
(23)式において、(Zba-Zca)・Iaの項は不必要であ
るが、後に負荷電流を導入するため、残しておく。
(3.5)1相短絡の場合(a相) (1)事故点において成立する関係式 Rfa=Rf・3Io ………(24) ここで 3Io=Ia であるが、後に負荷電流を導入するため、3Ioで表現し
た。
(2)仮定 なし。
(3)演算理論式 (11),(12)式より、 Va={Zaa・Ia+Zab・Ib+Zac・Ic}x+Rf・3Io……(25) (25)式において、Zab・Ib+Zac・Icの項は不必要である
が、後に負荷電流を導入するため、残しておく。
以上までのことから、事故種別毎の演算理論式は次のよ
うにまとめられる。
(A)3相地絡,3相短絡,2相地絡,2相短絡について
はb,c相のデータを用いた場合、 Vb-Vc={(Zba-Zca)・Ia+(Zbb-Zcb)・Ib +(Zbc-Zcc)・Ic}x+Rf・(Ib-Ic)……(26) (B)1相地絡についてはa相地絡の場合、 Va={Zaa・Ia+Zab・Ib+Zac・Ic}x+Rf・3Io……(27) 上記(26),(27)式より標定原理式は故障点抵抗Rfを無
視すると前述の(1)〜(3)式又は(1),(4),(5)式にな
り、これら式からの標定によって非ねん架系の場合も誤
差を小さくすることができる。
下記表は模擬線路(22KV)における従来方式と上記(1)
〜(3)式による標定誤差の実験結果を示し、標定誤差が
小さくなることが確認された。
G.発明の効果 以上のとおり、本発明によれば、送電系の各相電圧,電
流,零相電流と線路定数に従って標定原理式から標定値
を得るのに、各相及び相間毎の線路定数を使って故障相
別に標定することとしたため、故障相の違いによる標定
誤差を小さくし、非ねん架系に適用して精度良い標定を
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等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は標定装置構成図、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)である。 D…標定装置、PT…計器用変圧器、CT…変流器。
───────────────────────────────────────────────────── 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 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61−222644(JP,A)

Claims (1)

    【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と各相電圧Va,Vb,Vcと零相電流Io
    及び該送電線の単位長当りの自己インピーダンス及び相
    互インピーダンスに従って自端から故障点までの距離x
    を求めるにおいて、 送電線の各相別の自己インピーダンスZaa,Zbb,
    Zcc及び各相間の相互インピーダンスZab,Zb
    c,Zcaから次の式 Real〔A〕・Imag〔B〕-Imag〔A〕・Real〔B〕=0 但し、送電線が3相短絡,3相地絡,2相短絡及び2相
    地絡のとき、bc相について A=(VB-VC)-{(Zba-Zca)Ia+(Zbb-Zcb)Ib+(Zbc-Zcc)Ic}x B=Ib−Ic 送電線が1相地絡のとき、a相について A=Va-{Zaa・Ia+Zab・Ib+Zac・Ic}x B=3Io 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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