JPH07218576A - 故障点標定装置 - Google Patents

故障点標定装置

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Publication number
JPH07218576A
JPH07218576A JP6010026A JP1002694A JPH07218576A JP H07218576 A JPH07218576 A JP H07218576A JP 6010026 A JP6010026 A JP 6010026A JP 1002694 A JP1002694 A JP 1002694A JP H07218576 A JPH07218576 A JP H07218576A
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JP
Japan
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phase
zero
optical
phase current
fault
Prior art date
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Pending
Application number
JP6010026A
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English (en)
Inventor
Takashi Nakajima
高 中嶋
Toru Uenishi
徹 上西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH07218576A publication Critical patent/JPH07218576A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52Testing for short-circuits, leakage current or ground faults

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 各相の光CTの温度特性または経年変化の影
響を受けずに、誤動作することなく、地絡事故および短
絡事故を検出することのできる故障点標定装置を提供す
ることである。 【構成】 位相が120度ずつずれた3相交流送配電線
の各相に光CT1a〜1cを設置し、検出器4と故障点
判別器10を接続する。検出器4により光CTからの出
力信号により零相電流を算出し、故障点判別器10でそ
の零相電流を、1サイクル前の零相電流と比較し判別す
る。この時、1サイクル前に比べ十分大きな零相電流が
発生した場合は、地絡事故が起きたとして検出する。光
CTの温度特性、経年変化は、電源周波数に比べ十分長
い。したがって、温度特性や経年変化の影響を受けず
に、地絡事故を正確に検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、3相交流送配電線の故
障点標定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、変電所では、電力を安定して供
給するために、変電所内で故障が発生した場合には、迅
速な状況把握と復旧対応が要求されている。特に、近
年、変電所の多くが無人化され、その運転は遠隔操作に
より行われている。このような無人の変電所内では、故
障が発生すると、その故障情報が運転操作者に送られる
ようになっている。その情報から故障区間が判断される
と、運転操作者により、故障区間を系統から切り離す操
作が行われる。そして、故障区間を系統から切り離した
後、保全作業員により復旧作業が行なわれる。
【0003】しかし、変電所の母線に故障が発生した場
合には、故障情報から故障区間を特定することはできな
かった。したがって、このような場合には、故障箇所の
発見と復旧のために、保全作業員が現地に出向して処理
することになる。これでは、復旧するまで変電所全体を
停止することになり、電力設備の供給信頼度が低下する
ことになる。
【0004】このため、平成元年電気学会全国大会及び
電気現場技術1990年4月号において、変電所内の母
線の故障電流を直接検出し、故障点の判別や母線断路器
による故障箇所の切離しを行う故障点標定装置が提案さ
れている。これについて、図3および図4に基づき説明
する。
【0005】すなわち、3相交流送配電線は、位相が1
20度ずつずれて設けられ、各送配電線には、それぞれ
の相毎に光CT1a〜1c,2a〜2cが設けられてい
る。また、各送配電線に対して検出器4が設けられ、光
CT1a〜1c,2a〜2cからの信号を、光ケーブル
3により光伝送可能となるように、光CT1a〜1c,
2a〜2cに接続されている。検出器4は、LED等よ
りなる発光素子5a〜5cと、ホトダイオード等よりな
る受光素子6a〜6cと、受光素子6a〜6cからの信
号を使い、ファラデー回転角、すなわち一次電流値を検
出する信号処理部7と、信号処理部7の出力を増幅する
出力増幅部8とから構成されている。そして、複数の検
出器4から得られた情報をもとに故障点を判別するため
に、故障点判別器9が接続されている。故障点判別器9
は、各検出器4の信号を入力してそのレベルを検出する
レベル検出手段9aが、それぞれの検出器4に接続され
ている。これらのレベル検出手段9aは、複数のレベル
検出手段9aから得られた情報を処理するために、1つ
の判別器9bに接続されている。判別器9bには、既設
のCTからの情報も入力され、比較するように構成され
ている。また、その判別器9bで得られた結果を表示す
ると共に、記録する表示部9cと、記録部9dとが設け
られている。
【0006】このような故障点標定装置を配電用変電所
に適用した例を、図4に示す。すなわち、光CTは、母
線断路器の充電部に直接設置されている。これは、図中
受電回線1L,2L間の2箇所A,Bとなる。
【0007】このような故障点標定装置では、3相の電
流のベクトル和、すなわち零相電流の瞬時値と、地絡電
流レベルとを比較し、零相電流の瞬時値が地絡電流レベ
ルを越えた場合に、地絡事故が発生したと判断する。例
えば、抵抗接地系の変電所において、地絡事故が発生し
た際には、数百Aの負荷電流に、30〜300Arms
程度の事故電流が重畳されることが知られている。した
がって、この場合の地絡電流レベルは、30A以上と設
定される。一方、短絡事故は、各相毎の電流値が短絡電
流レベルを超えたか(過電流の発生)で判定される。
【0008】そして、故障区間の判定には、動作判別方
法が採用されている。これは、表1の動作判別式マトリ
クスに示すように、受電回線1L,2L、及び光CTの
A(1a〜1c),B(2a〜2c)のどれが動作した
かを検知することにより、故障区間#1B〜#3Bが判
定できるようになっている。
【0009】
【表1】
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図3に
示す従来技術では、地絡事故がない場合でも、3相の電
流のベクトル和、すなわち零相電流が数十Aとなる場合
がある。これは、各相に取り付けられた光CTの温度特
性が各々異なる場合や、経年変化の程度が各々異なる場
合に発生する。このような場合、零相電流の数十Aが地
絡電流レベルとして例えば30Aを越えると、地絡がな
いにもかかわらず、地絡事故と誤検出してしまう問題が
あった。
【0011】本発明は、以上のような欠点を解消するた
めに提案されたものであり、その目的は、各相の光CT
の温度特性または経年変化の程度が各々異なっても、誤
動作せずに地絡事故を検出することのできる故障点標定
装置を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明では、位相が12
0度ずつずれた3相交流送配電線の各相に光CTを設置
して故障点標定を行う故障点標定装置において、前記光
CTは、送配電線の測定信号を出力するように構成さ
れ、前記光CTには、この光CTからの測定信号を処理
して、各相の電流を検出する検出器が接続され、前記検
出器には、この検出器からの各相の電流を零相電流とし
て算出し、この零相電流を1サイクル前の零相電流と比
較して地絡事故を検出する故障点判別器が接続されてい
ることを特徴としている。このような故障点判別器は、
前記検出器からの各相の電流を零相電流として算出する
算出手段と、算出されたnサイクル目の零相電流とn−
1サイクル目の零相電流を記憶する記憶検出手段と、n
サイクル目の零相電流とn−1サイクル目の零相電流を
比較し判別する判別手段を設けられていることが望まし
い。
【0013】
【作用】以上のような構成を有する本発明の作用は、次
の通りである。すなわち、光CTの温度特性、経年変化
は、電源周波数に比べ十分長い。従って、nサイクル目
の零相電流とn−1サイクル目の零相電流を比較し、所
定レベル以上になったとき、地絡事故発生と判定するよ
うにしたことにより、温度特性、経年変化の影響を受け
ずに、地絡事故を正確に検出することができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の故障点標定装置の実施例を、
図面に基づき説明する。なお、従来技術と同一部材につ
いては、同一符号を付して、説明は省略する。
【0015】すなわち、本実施例では、図1に示すよう
に、3相の光CT1a〜1cには検出器4が接続され、
この検出器4には計算機等からなる故障点判別器10が
接続されている。この接続は、それぞれ光ケーブル3を
介して行われている。検出器4内部では、3相の光CT
1a〜1cは、発光素子5a〜5cと受光素子6a〜6
cに接続されている。受光素子6a〜6cには、信号処
理部7a〜7cが接続され、これに出力増幅部8a〜8
cが接続されている。そして、この出力増幅部8a〜8
cが故障点判別器10に接続されている。
【0016】故障点判別器10は、検出器4を介して得
られた各光CT1a〜1cの出力信号が取り込まれる
と、各相の電流値および零相電流を算出する算出手段1
0aが設けられている。この算出手段10aには、算出
手段10aにより得られた少なくともnサイクル目の各
相の電流値と零相電流値、およびn−1サイクル目の零
相電流値を記憶する記憶検出手段10bが接続されてい
る。さらに、記憶手段10bの情報から、光CT1a〜
1c,2a〜2cの各々の電流値と短絡電流レベルを比
較し判別すると共に、nサイクル目とn−1サイクル目
(nサイクル目よりも1サイクル前)の零相電流を比較
し判別する判別手段10cが設けられている。そして、
故障点判別器10には、判別手段10cにより得られた
結果を表示する表示部10dと、その結果を記録する記
録部10eが設けられている。
【0017】このような故障点判別器10の設けられた
故障点標定装置では、図2に示すフローチャートのよう
に、故障点が標定される。なお、Ionはnサイクル目の
零相電流、Ion-1はn−1サイクル目の零相電流を示
す。そして、故障点標定装置の据付時の零相電流の値を
初期値とし、START直後の1サイクル目の測定時の
Ion-1は、初期値を使用し、故障点判別器10の記憶検
出手段10bに保管される[Step1]。Ion-1が故
障点判別器10に保管された状態で、Ionの測定・零相
電流の算出が開始される。すなわち、各光CT1a〜1
cからの出力信号は、検出器4を介して故障点判別器1
0に入力される[Step2]。この時、どの回線が受
電しているかの情報も取り込まれる[Step3]。故
障点判別器10では、算出手段10aにより、受電した
回線の各相の電流値と零相電流値が算出され、記憶検出
手段10bに保管される[Step4]。
【0018】次に,短絡事故の判定を行う[Step
5]。短絡事故は光CT1a〜1c,2a〜2cの各々
の電流値を常時監視し、記憶検出手段10bに入力され
た各々の電流値が短絡電流レベル(通常数kA〜数十k
Aのオーダ)を超えたら短絡事故発生(YES)と判定
し、故障区間判定処理(以下、故障点標定)を実施する
[Step6]。なお、故障点標定の方法としては、従
来例と同じように、動作判別方式のほか、電気的に判別
する等の他の故障点標定方法を用いることもできる。
【0019】短絡事故が発生していない場合(NO)に
は、地絡事故の判定を行う[Step7]。地絡事故
は、記憶検出手段10bに入力された光CT1a〜1
c,2a〜2cのnサイクル目の零相電流(Ion)とn
−1サイクル目の零相電流(Ion-1)を判別手段10c
により比較し、所定レベル以上となった時、地絡事故と
判定(YES)し、故障点標定を実施する[Step
8]。
【0020】地絡事故が発生していない場合(NO)、
および短絡事故および地絡事故による故障点の標定後
は、測定した零相電流(Ion)は次回測定時の比較用零
相電流となるため、Ion-1として故障点判別器10の記
憶検出手段10bに取り込まれる[Step9]。
【0021】この後、故障点標定(故障区間判定処理)
の終了を確認する[Step10]。短絡事故または地
絡事故の発生が有り、故障点の標定が行われた場合(Y
ES)には、故障点標定装置をSTOPさせ、故障区間
を切離し、復旧作業を行う。一方、故障点標定が行われ
なかった場合(NO)は、[Step2]に戻って、再
度、短絡事故または地絡事故が発生していないかの検出
を行う。
【0022】以上のように、本実施例では、故障点判別
器10において、零相電流が1サイクル前の零相電流と
比較される。ここで、光CTの温度特性や経年変化は、
電源周波数に比べ十分長い時間である。したがって、1
サイクルの間に、零相電流の値が、光CTの温度特性や
経年変化に影響されて変化することは起こらず、1サイ
クル前の零相電流と比べほとんど変化の無いものとな
る。したがって、本実施例では、光CTの温度特性や経
年変化の影響で地絡事故と誤検出することは発生しな
い。このため、1サイクル前の零相電流と比べ、十分大
きな零相電流が発生した時は、地絡事故が起きた場合と
なる。このように、本実施例の故障点標定装置では、誤
検出することなく、短絡事故および地絡事故を正確に検
出することができ、信頼性の高いものもとすることがで
きる。
【0023】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れるものではなく、光CT、検出器、故障点標定装置の
具体的な構成や接続方法は自由に変更可能である。例え
ば、光CTは、ファラディ素子やLED等を用いた光電
流センサを使用することができる。特に、ファラディ素
子を用いた光電流センサでは、課電部に電子回路等を組
み込む必要がなく、サージ対策や長期信頼性の点で優れ
たものとなる。また、故障点判別器10の構成は、上述
の実施例に限定されず、例えば、算出手段は、各相の光
CTに対応して設け、それぞれの電流値を算出するよう
に構成し、記憶検出手段では、各算出手段から得られた
電流値により零相電流を算出して、各相の電流値ととも
に零相電流を記憶するように構成することもできる。ま
た、故障点判別器10の判別手段による故障点の標定方
法は、上述の実施例に限定されず、例えば短絡事故と地
絡事故の発生の有無の検出順序は限定されない。また、
本発明は、配電用変電所だけでなく、送電用変電所にお
いても適用することかでき、同様の効果を得ることがで
きる。さらに、本発明では、光CT、光ケーブル、検出
器、故障点標定装置についての自己故障診断機能を設け
ることも可能である。
【0024】
【発明の効果】以上本発明によれば、光CTの温度特性
や経年変化の影響を受けず、短絡事故および地絡事故を
正確に検出することのできる信頼性の高い故障点標定装
置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成図
【図2】図1で記載の故障点判別器内での処理の1例を
示すフローチャート
【図3】従来の実施例を示す構成図
【図4】図3の故障点標定装置を配電用変電所に適用し
た例を示す構成図
【符号の説明】
1a〜1c,2a〜2c…光CT 3…光ケーブル 4…検出器 5…発光素子 6…受光素子 7…信号処理部 8…出力増幅部 9,10…故障点判別器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 位相が120度ずつずれた3相交流送配
    電線の各相に光CTを設置して故障点標定を行う故障点
    標定装置において、 前記光CTにより送配電線の測定信号が出力され、 前記光CTには、この光CTからの測定信号を処理し
    て、各相の電流を検出する検出器が接続され、 前記検出器には、この検出器からの各相の電流を零相電
    流として算出し、この零相電流を1サイクル前の零相電
    流と比較して地絡事故を検出する故障点判別器が接続さ
    れていることを特徴とする故障点標定装置。
  2. 【請求項2】 前記故障点判別器は、前記検出器からの
    各相の電流を零相電流として算出する算出手段と、算出
    されたnサイクル目の零相電流とn−1サイクル目の零
    相電流を記憶する記憶検出手段と、nサイクル目の零相
    電流とn−1サイクル目の零相電流を比較し判別する判
    別手段が設けられていることを特徴といる請求項1記載
    の故障点標定装置。
JP6010026A 1994-01-31 1994-01-31 故障点標定装置 Pending JPH07218576A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105572544A (zh) * 2016-02-01 2016-05-11 河南理工大学 基于电流变化率的煤矿电网短路故障快速判断装置及方法
JP2017005868A (ja) * 2015-06-10 2017-01-05 三菱電機株式会社 距離継電装置および送電線保護方法

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JP2017005868A (ja) * 2015-06-10 2017-01-05 三菱電機株式会社 距離継電装置および送電線保護方法
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