JPS5972069A - 平行2回線送電線短絡故障点標定装置 - Google Patents

平行2回線送電線短絡故障点標定装置

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JPS5972069A
JPS5972069A JP18347182A JP18347182A JPS5972069A JP S5972069 A JPS5972069 A JP S5972069A JP 18347182 A JP18347182 A JP 18347182A JP 18347182 A JP18347182 A JP 18347182A JP S5972069 A JPS5972069 A JP S5972069A
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Tokuo Emura
徳男 江村
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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
    • G01R31/08Locating faults in cables, transmission lines, or networks

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は平行2回線送!ir線短絡故障点標定装置に
関する。
接地方式の−かんを間はず、送電線の短絡故障を保護す
るのに、一般には距離継電器が便用されて因る値よ、こ
の種継電器におりでは、たとえばb相とC相とが短絡し
た場合、次式の演算により、リレー設置点から故障点ま
での正オ゛1インピーダンスを測定するようにして1/
する。
vb −Vc より一工C ただしVb、Vcはb相及びC相のリレー設置点の相電
圧、より、]:cは同じく相電流である。
この測定原理によれば、リレー設置点で得られる情報の
みによって測定できる利点がある−7(= Lかし後記
+るように対称座標法から導出しfc2線短絡故障時の
相電圧、相電流の関係は(Ill(11式からとなる。
上式の右辺第1項が故障点着での正相インピーダンスで
あり、した7!I(っで第2項は誤差項となる。上式に
おいて、故障点の正相’FFt fKE I 1f。
故障回線のリレ一点の正相市流工11と逆相電漆工21
が同位相であれば第2項は抵抗弁となる。した75ぶっ
て左辺の廿のりアクタンス分を測定することにすれは、
故障点抵抗Rfに影響されずに故障点までの距離を測定
することができる。この場合直接接地系統では故障市F
ATは負荷電流に比較してはるかに太きく、■す、工1
1.工21 ばほぼ同位相になると考えられる値よ、1
11は本質的に負荷電流を含み、特に長距離大容量送電
線では同位相とならず、そのため第2項はりアクタンス
分を生じ誤差となる。1−たがってAi前記した測定方
式に、故障点標定の原理セしてこのままでは採用できな
い。
この究明に目端の情報のみによって短絡故障点の標定を
行うにあたり、扉稍度の標定をh」能とすることを目的
とする。
この発明による標定の基本原理についてまず説明する。
第1図は平行2回線の系統図を示し、IA。
113は発電所(又は変電所)、2A、 2Bに母線、
3A、 3Bは母線2A、 233間に設けられた平行
する各回線、4A、4Bは各回線の目端IIに設けられ
たV?#′器、5ui”成6.6 trPN’m6− 
変bk器かラノ出力によって故障点を標定するリレー、
’7A、 7)3は負荷である。同図は一方の回線3A
の個所ll11で、故障が発生した場合を示しており、
この故障状態における両母線2.A、 2B間の対称座
標法の等価回路を示したの7!I(第2図であり、文集
31/1に個所Fにおいて、b、c相1用で短絡故障を
起こしたときの対称座標法の等価回路である。
これらの各図において Vo、 V+ 、 V* ;  リレ一点の零相、正相
、逆相窒圧 Vof、す’f−ΩQ i 故障点の¥相、止朴、逆相
市汗 圧 工o+ 、J:++ 、 D+ ; 故嘩回線倶1リレ
一点の零相。
正相、逆相* 15!f 工OI1.■+lI、  Ipg ;  相手回線倶1
リレ一点の4相。
正相、逆相電流 ■Of 、Ilf、 Is+t ;  故障点の零相、
正相、逆相電流 1ol′、  Ill、 Ilf;故障回線側Ω相手端
の正相。
零相、逆相電流 ZOI 、 Zll 、 ”;lel; 故障回線の零
相、正相、逆相インピーダンス 7os+、 21w、 Zs* ; 相手回線の零相、
正相、逆相インピーダンス ゑm;両回線間の相互インピーダンス l ;送電線全長を1としたときのリレ一点から故障点
までの距離(割合) Rf;故障点抵抗 とする。
第3図から理解されるように、短絡点に訃いて、工of
= o             (1)工1f+I怠
f= O(2) リレ一点において したづ(つでリレ一点の故障相の相電圧Vb、VcVt
) = Vo + il  + a立8二立o+t:(
立1f+(lln工tt)+α(VQ+47Z911i
l)   (a+Vc=Ω。十諒、十t。
=%’O+a(Vlf+1i11i、l)+a”(Vp
(+nZ911111)  (7)なおaはベクトルオ
ペレータで である。
(6)、 (7)式より、Zl】= Z*t  (送1
1線路)正相、逆相インピーダンスは一般的に等しいと
考えられる)を用いて、 Vb−Ve=(j−a)(Vtf+l柘1n−V、1−
1’l*1Xe1)=(j−a)αtf−Vif+I!
Zt1(lD+−In))   (8)又故障回線のす
、c相の相電流、Ib1.IC1はIt)1 = 1o
t−1−a’i、t +aIn          (
9)Ic1= Io1+a Ill +jヱaIQQで
あるから、 加−福=(♂−α)C土、l−〒91)(Ill(2L
 (3)、(++)式の関係を(8)式に用カるシ、V
tn Vct=(r−a) (13fエリ+1Z11−
(よりt −Ic+ ))♂二α =(α−a )Rf11f+jgZ+ 1 (Ibl 
−ICI )(に)式より 故障点のインピーダンス霞抵抗の場合は、上式右辺の虚
数分は零となるから、 ただし、工mけ虚数都を、賛d共役複累数を示す。
上式より、 O=工m(〔(Vb−Vc)−,7!Zr+(〒b1−
IC+ 力(a−:)(士、f−”fF)=工m ((
Vb−Vc )(a−12”) (11f−Isf7)
−工m(/Zn(lbl−Xcl)(a−a”>(エリ
−Ipf))α−α1−j5−であるから、上式は 0ギ工m (j (Vb−Vc )(It f−J2f
 ))J /In (、inn (Itn−〒ct)(
’hl−isf? )   (IS’1したガって ただしPθけ実数部を示す。
上式値!故障点までの距離を与える基本式である。
そして上式は2線短絡について導いたが、2線地絡、3
##短絡、3線地絡の各場合で本同様の形の表現式−b
(得られることfI(iぬられている。
ところで(161式は、電瀞端1.負荷端、1げ接接地
糸。
高抵抗接地系の区別なく成立する式である。しかしく1
輪式中、Vb 、 Vc 、  、Ibl 、工C1は
目端の変成器。
変流器から実測できるデータであり、Zl +は線路定
数と[2て既知のデータであるが、11f、  IQf
は故障点の電流であるため、自端側で実測することはで
きない。このエリ、工Qfが目端の電流から求めること
ができるならば、θb)式は自端のデータからすべて演
算することができるようになる。
そこでこの工1f、工9fを自端の市、滞で求めるため
の原即を説明中る。令弟2図の正相回路において、 V+ = Vt −ZT QI+ 51       
      (1B1■1f= Vl−71Z1111
1(l’l)ガ成立する。(18+、 (I’11.←
→式よりしたがって 故に 1円)式より 逆相回路においても正相回路の場合と同様にして(至)
、(A式及び61)式、之11=んt 、7.1s =
 Zpsの関係力λら づ;得られる。なおより8.恥!は相手回線のす、  
c相の相電流で、(’I)、 (+=6式と同じように
してIb* −Ic* = (X−a )(It ト〒
川の関係が成立する。上式はこの関係をも用いている。
69式に示すように(1−/ )(工1f−工1If)
を目端から得られる相市°流と線路定数のみで表わ−F
ことができる。そして原理的に負荷の影曽或いは対地容
量か母線に集中1−でいると考えれば、対地容量の影響
も全くうけない。こぐでtを実数とするときTx+(I
Z)= 1Txr(Z) が成立するから、ムム)式に線式を適用すればを得る。
fxお上式を得るまでに用込ている仮定は故障点のイン
ピーダンスが抵抗であるということのみであり、通常こ
の仮定は正し因。
ここで自回線、相手回線の線路インピーダンスが等しい
と考えられる場合に、に)式は、又は となる。ここでθはfi+1の位相角である。
(aa)式は一方の回線のす、C相が短絡故障を起こし
たときの計X式であるづ;、仲の相に短絡故障が発生し
たとき本同様の形の計算式づ;通用できるとJ−はいう
まで本ない。(9)式を一般式で、かつ(34式のよう
に表わすとすれば、リレー設置点から短絡故障点までの
正相インビータンスの絶対町は次のように表わすことが
できる。
上式において− V i IJリレー設置点故障相の線m1電圧工;リレ
ー設曾点の故障回線の線聞市流i:’;IJレー設置点
の隣回線の同名相のW III電流r;送W線路定数 θ;送送線線路正相インピーダンスの位相角01)式か
ら坩解されるように、短絡点までの正相インピーダンス
の絶対値は、目端側で得られるデータによって求められ
ることになる。そして従来方式に比較して誤差となる項
はな−ので、高精度で標定づに可能となる。
この発明の実施例を第4図にしたがって説明する。第4
図に04式にしたがう演算すなわち一方の(ロ)線にお
いてす、 C相間の短絡事故を対象とする演算を実行す
る構成例を示す。hおこれらは演算増巾器等を用いて構
成してもよいし、或いはマイクロコンピュータを使用す
ることも可能である。
同図において、入力端子11〜16  には、それぞれ
リレー設置点の)相及びC相の各相電圧■b。
Vc、故障回線のb相及びC相の各相電流よりx 。
ICt、他方の回線のb相及びC相の各相電流よりi+
I(lカ玉与えられる。これらは第1図に示すリレー股
蓄点からすべて得られるものである。なおこれらのデー
タはA/D変換器によってディジタル値に変換されてか
ら各入力端子11〜16に与えられること−1)Xでき
る場合は、以降の各演算は比較的容易に実行できる。1
7〜19に減算回路で、減算回路17は、Vb、’Vc
を入力とし、その差(vb−ICt)を演算する。その
出力に移相回路20に入力され、θj0だけ移相される
。その出力をBとする。減算回路19はよりi、  I
Ci  を入力と1−1その差(Th5−工CQ)を演
算する。その出力は減算回路1日の出力とともに減算回
路21に入力され、両出力の差寸なわち(Itn−Ic
x )−(1b9−■CII)を演算量る。その出力を
Cとする。
出力A、Cij無効電力演算回v−22に入力され、分
を演算する。この演算出力をXとする。又出力B、Cは
無効音力演算回路23に入力され、出力は割算回路24
に入力され、ここで4丘か演算される。この演算出力げ
(34式に示−F演算値、すなわちPL設置66から短
絡点までの正相インピーダンスの絶対値に対応中る値に
#なか々らない。他の相■短絡についても同じように標
定できることはいう瞥で本ない。
以上詳述したXうにこの発明によれば平行2回線におば
る一方の回線の短絡点の標定にあたり、目端で得られる
電圧、′&流のみのデータで短絡点までの距離を求d)
ることづ;でき、又接地方式の区別、市瀞端、負荷端の
区別なく適用できるし、更に短絡抵抗の大きさ、負荷の
影響、母線の対地容量゛を全く受けることがなく、した
がって短絡点までの距離を正確に標定できるといった効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は平行2回線送電線の系統図、第2図は第1図の
対称座標法にXる等(illl(ロ)路、第3図は相聞
短絡故障時の対称座標法による等価回路、第4図はこの
発明の実施例f示すブロック線図である。 3A 3B・・・・・・回線、F・・・・・故障点、1
7〜19.21・・・・・・減算回路、20・・・・・
・移相回路、22,23・・・・・・無効電力演算回路
、24・・・・・・割算回路・7−・ 429

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 平行2回線送電線における故障回線のM開電流を前記故
    障回線の正相インピーダンスの位相角だけ移相させる移
    相手段と、前記線ill市流から、送電線路定数倍した
    隣回線の線間電流を減する第1の演算手段と、母線の線
    間電圧と、前記第1の演算手段の演算出力の共役複素数
    との積の虚数分を演算する第2の演算手段と、前記移相
    手段の出力と、前記第1の演算手段の演算出力の共役複
    素との積の虚数分を演算する第3の演算手段と、前記第
    2の演算手段の演算出力を前記第3の演算手段の演算出
    力で除する第4の演算手段とからなり、前記第4の演算
    手段の出力を装置設置点から短絡故障点までの距離に標
    定してなる平行2回線送電線短絡故障点標定装置。
JP18347182A 1982-10-18 1982-10-18 平行2回線送電線短絡故障点標定装置 Granted JPS5972069A (ja)

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