JPH065256B2 - 事故点標定方式 - Google Patents

事故点標定方式

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JPH065256B2
JPH065256B2 JP60291752A JP29175285A JPH065256B2 JP H065256 B2 JPH065256 B2 JP H065256B2 JP 60291752 A JP60291752 A JP 60291752A JP 29175285 A JP29175285 A JP 29175285A JP H065256 B2 JPH065256 B2 JP H065256B2
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俊二 浜中
哲彦 河野
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Hitachi Cable Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の対象] 本発明は電力系統の事故点を標定する事故点標定方式特
に多端子送電線路の事故点標定方式に関するものであ
る。
[従来の技術とその問題点] 近年の電力系統では需要の拡大、広域化に伴ない、長尺
化あるいは多端子化が進み、複雑な系統となってきてお
り、これに適用可能な精度の高い事故点標定装置の開発
が望まれている。
現在用いられている事故点標定方式としては、事故時に
インパルスを印加し、その反射波が戻ってくるまでの時
間を計測するパルスレーザー方式、あるいは事故点で発
生するパルスを両端の電気所で計測し、その時間差より
事故点を標定するサージ受信方式等があり、いずれも進
行波現象を利用したものである。
しかしながら、印加パルスあるいは事故サージは、その
伝播速度が速いこと、進行するに従い減衰変歪を受ける
こと、ねん架部や分岐点で反射を受けること、あるいは
雷との混同を受けること等の理由により、性能向上の面
で明らかに限界がある。
これを改善するものとして、例えば架空送電線路の架空
地線に流れる電流を複数の位置例えば鉄塔で検出して、
それらの位相及び絶対値情報から事故区間を標定する方
式が提案されている。しかしながら、これは標定精度を
高めるためにはそれだけ多数箇所での検出が必要とな
り、これに応じて多数の装置を必要とするため設備費が
高くなる欠点があった。
[発明の目的] 本発明は、前記従来技術の欠点を改善すたものであり、
系統分岐が多数存在しかつ複数の電源を有する多端子送
電線路においても事故点を精度良く標定できると共に、
装置数延いては設備費の低減並びに信頼性・保守性の向
上に役立つ新規な事故点標定方式を提供することを目的
とする。
[発明の概要] すなわち、本発明は、多端子送電線路において、各端子
で計測される三相各相の電圧(V)・電流(I)情報と
端子から端子までの区間若しくは端子から分岐点までの
区間(以下区間という)について予め決定されている区
間距離()及び線路インピーダンス(Z)とから各区
間毎に定義される事故区間判別関数f(V、I、、
Z)を用いて周辺のノードから順次内部のノードへ判定
を進めて事故区間の標定をした後、前記各端子で計測さ
れる三相各相の電圧(V)・電流(I)情報から定まる
当該事故区間両端の電圧(V)・電流(I)情報と当該
事故区間について予め決定されている区間距離()及
び線路インピーダンス(Z)とから事故点の標定をする
ことを特徴とする。
[実施例] 以下に、本発明の実施例を詳述する。
第1図において事故点をFとし、端子SR間の距離を
、端子Sから事故点Fまでの距離をk(0<k<
1)とし、送電線路の単位長当りの正相インピーダンス
をZ1とすると、例えば、b、c相で相間短絡事故が発
生した時には、端子Sについて b,Vc…端子Sでのb、c相の相電圧 Ib,Ib…端子Sでのb、c相の相電流 ZbcF…事故点付加インピーダンス と表わすことができる。ZbcFが無視できる程小さい場
合には、(1)式により事故点までの距離k(が定めら
れ、これが現行の距離リレーの基本式となっている。一
方、端子Rについても(1)式と同様の関係式が成り立つ
ので一般に未知数できるZbcFを消去することができ、
結局 Vb′,Vc′…端子Rでのb、c相の相電圧 Ib′,Ib′…端子Rでのb、c相の相電流 により係数kが求まる。すなわち、予め既知できる、
1並びに端子S、Rの各点で計測される電流・電圧情
報により事故点の標定が可能である。本発明の根幹はこ
の事柄を一般の多端子送電線路に拡張することにある。
第2図に示すように端子S、T、Rを有する3端子送電
線路においてノードNとし、各区間SN、TN、RNの
区間距離をそれぞれ123、各区間SN、T
N、RNでの単位長当りの正相インピーダンスをそれぞ
れZ1 SN,Z1 TN,Z1 RNとする。前述の2端子の場合と
同様b、c相での相間短絡事故が発生し、その事故点F
は区間RNにあるものとする。ノードNから事故点Fま
での距離はk13である。(2)式に従いkは、次式で表
わされる。
b N,Vc N…ノードNでのb、c相の相電圧 Ib N,Ic N…ノードNでのb、c相の相電流 一方、キルヒホッフの法則より、 である。(4),(5)式を(3)式に代入すれば次式を得る。
すなわち、各区間SN、TN、RNの区間距離及び単位
長当りの正相インピーダンスが既知であれば、3端子
S、R、の各点で計測される電圧・電流情報により事故
点が標定される。
本発明は(6)式による事故点の標定を行なうに先立ち、
事故区間判別関数fなるものを用い事故区間の標定を行
なう方式である。以下この事故区間の標定について述べ
る。
区間RTについて、次式で与えられる事故区間判別関数
STを考える。
同様に区間TR、SRについても を考える。区間RNで事故が発生し、区間SN、TNが
健全な場合には、 fST=0,fTR≠0,fSR≠0…(10) が成り立つ。従って各端子、S、T、Rでの電圧・電流
情報の計測値から、事故区間判別関数fにより次のよう
に事故区間の標定ができる。
ST=0,fRT=0,fSR=0→事故なし fST=0,fRT≠0,fSR≠0→事故区間RN fST≠0,fTR≠0,fSR=0→事故区間TN…(11) fST≠0,fTR=0,fSR≠0→事故区間SN そして4端子以上の多端子送電線路においても、同様の
手順で事故区間及び事故点の標定が可能である。例え
ば、第3図に示すような系統の送電線路においては、ノ
ードN1及びN2に対して上記した事故区間判別関数を適
用することによりノードN1については区間AN1
1、CN1、ノードN2については区間DN2、EN2
いずれの区間に事故点が含まれているかを判定する。判
定の結果これらのいずれの区間にも事故点が含まれてい
ない場合事故区間判別関数f(V、I、、Z)=0に
は、ノードN1、N2のそれぞれの電圧・電流情報はそれ
ぞれ端子A、B、Cの電圧・電流情報、端子D,Eの電
圧・電流情報を用いて表わすことができるので、結局ノ
ードN3を分岐点とするノードN1、N2と端子Hで構成
される端子送電線路に置き換えることができ、前述の3
端子送電線路の場合と同様の手順の適用が可能である。
すなわち、一般の複雑多岐な系統の送電線路においても
周辺のノードから事故区間判別関数fによる判定を行な
い、順次より内部のノードへと進めて行くという操作を
行なえば、最終的に事故区間及び事故点の標定が可能で
ある。
以上の説明は、b、c相の相間短絡事故を例としたが、
本発明はこれに限定されるものではなく、地絡事故にお
いても適用可能なのは言うまでもない。
次に本発明を実施するための具体的構成の一例を図を参
照しながら説明する。第4図はその構成図ある。ノード
Nで分岐される送電線路の各区間1,1′,1″の各端
子にはそれぞれ変成器2,2′,2″でサンプリング回
路3,3′,3″及び送受信器4,4′,4″が順次配
置接続されている。送受信器4,4′,4″は例えば光
複合架空地線の光ファイバ又はマイクロ波回線の伝送路
5,5′,5″により相互に結ばれており、変成器2,
2′,2″で観測される各端子の電圧・電流情報はサン
プリング回路3,3′,3″でサンプリング同期した情
報とされる。区間1の端子は他の区間1′,1″の端子
に対し上位端子となっており、事故点の標定をするため
の演算処理はここで行なわれる。すなわち送受信器4は
他の端子の送受信器4′,4″から伝送路5′,5″を
介してそれぞれ区間1′,1″の各端子の電圧・電流情
報を受取り、事故点標定装置6で演算処理して事故点の
標定とし、表示器7が結果を表示する。ちなみに、伝送
路5,5′,5″は電圧・電流情報の伝送に使われるの
みならず各区間1,1′,1″の各端子の情報信号を同
期させるための同期信号の伝送に使うこと並びに他の通
信回線との共用を妨げるものではない。
第5図は前記事故点標定装置6の演算フロー図である。
事故発生有無判定部61は各区間1,1′,1″の各端
子からの電圧・電流情報に異常値が確認されると事故の
発生を告げ、事故形態判定部62に電圧・電流情報を渡
す。事故形態判定部62は事故形態の判定すなわち相間
短絡事故、地絡事故の別について判定を行なうもので、
各端子の各相の電圧・電流情報を用いる。事故形態が判
定されると事故区間標定部63は前述した事故区間判別
関数fによる演算を行ない事故区間の標定をする。事故
区間判別関数fは事故形態の違いに合わせて種々設定さ
れるものである。事故点標定部64は当該事故区間につ
いて事故点標定を行なうもので、区間1,1′,1″の
区間距離・単位長当りの正相インピーダンスが既知の値
として予め入力されておりこれらの値と各区間1,
1′,1″の各端子の電圧・電流情報を用い事故点を標
定する。
事故点標定装置6による標定結果は表示器7で例えば事
故発生時間、事故区間、事故点について表示を行なう。
本発明は多端子送電線路の各端子で計測される三相各相
の電圧・電流情報を事故点標定の要素としているので、
特にこの電流瞬時値に着目すれば、電流差動式リレーを
用いた系統の保護継電システムとしての機能を併せ持つ
ことが可能である。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、多端子送電線路の
各端子例えば変電所で計測差る三相各相の電圧・電流情
報と端子から端子までの区間若しくは端子から分岐点ま
での区間について予め決定されている区間距離及び線路
インピーダンスを用いて事故区間判別関数により事故区
間の標定をした後、当該事故区間について事故点を標定
する方式なので、各端子で電圧・電流情報を計測し上位
端子に伝送する装置と、当該上位端子で演算処理する装
置のみで構成することができ、従来の多数の鉄塔設置に
よる標定方式に比較して精度を損なうことなく廉価なも
のとなる。
また、本発明の実施に必要な各種装置は各端子に設置さ
れるのみであるから、信頼性・保守性の面で非常に有利
である。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、第3図はそれぞれ2端子送電線路、3
端子送電線路、6端子送電線路の系統図、第4図は本発
明実施に係る構成図、第5図は事故点標定装置6の演算
フロー図である。 2…変成器、 3…サンプリング回路、 4…送受信器、 6…事故点標定装置、 7…表示器、 61…事故発生有無判定部、 62…事故形態判定部、 63…事故区間標定部、 64…事故点標定部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川神 裕志 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社電線研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−219463(JP,A) 特開 昭58−208675(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多端子送電線路において、各端子で計測さ
    れる三相各相の電圧(V)・電流(I)情報と端子から
    端子までの区間若しくは端子から分岐点までの区間(以
    下区間という)について予め決定されている区間距離
    ()及び線路インピーダンス(Z)とから各区間毎に
    定義される事故区間判別関数f(V、I、、Z)が、
    当該区間に事故点を含む場合f(V、I、、Z)≠0
    となり、事故点を含まない場合にはf(V、I、、
    Z)=0となることを用いて多端子送電線路の周辺のノ
    ードから事故区間判別関数fによる判定を行い、事故点
    が含まれていない場合には順次より内部のノードへ判定
    を進めて行くことにより事故区間の標定をした後、前記
    各端子で計測される三相各相の電圧(V)・電流(I)
    情報から定まる当該事故区間両端の電圧(V)・電流
    (I)情報と当該事故区間について予め決定されている
    区間距離()及び線路インピーダンス(Z)とから事
    故点の標定をすることを特徴とする事故点標定方式。
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