JPS5981567A - 単回線送電線短絡故障点標定装置 - Google Patents

単回線送電線短絡故障点標定装置

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JPS5981567A
JPS5981567A JP19289382A JP19289382A JPS5981567A JP S5981567 A JPS5981567 A JP S5981567A JP 19289382 A JP19289382 A JP 19289382A JP 19289382 A JP19289382 A JP 19289382A JP S5981567 A JPS5981567 A JP S5981567A
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line
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circuit
failure
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Tokuo Emura
徳男 江村
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Nissin Electric Co Ltd
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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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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Locating Faults (AREA)

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】 この発明汀迅回線送電線短絡故障点標定装置に関する。
たとえば市゛接接・地1糸の単回線に分ける送電線の短
絡故隊を検出寸るのVC−一般には距離継市器がイ史月
−1等れで因るかーとの抽継電器に訃−では、たとえば
bit.+とC相か短絡故障を起こした場合、下ゴ・・
のfujJ:により、送市線路の故障点までの正相イン
ビーダンヌを測定する原理によっている。
上式において、 vb.Vc;リレー設置点における相市圧ib.Ic;
リレー設置点における札電流この測定原理によれば、自
端すなわちリレー設置点で得られる情報のみによって算
出できる利点づ{ある。1,かじ後記するように対称座
標法から導出した2線短絡故障時の市圧.電流の関係に
(m式力)ら となる。上式の右辺第1項が送電線路の故障点捷での正
札インピーダンスであり、したがって第2項は誤差項と
なる。l一かしI1は本質的に負荷電流を含んでおり、
特に長距離大#量送市線では第2項づ;大きさ誤差とな
り、したがって前記したn11」定方式は故障点標定の
原理としてこのままでは採用できない。
との発明は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、冨精度の標定を可能とすることを目白勺
とする。
この発明による標定の基木原埋につbてまず睨明寸る。
第1図は単回線の糸絖図を示し、lA.1Bは発電所(
又は変電所)、2A.2Bは母線、3げ母線2A.2B
間に設けられた回線、4に回線の目端側に設けられた変
流器、5は同変圧器、6はffM器4,変圧器5からの
出力によって故障点を標定寸るリレー、’7A,’7B
にrii.荷である。同図1は回岬4の個所Fで故陣が
発生したものとしており、仁の故障状態における両母線
2A,2]3間の対称座標法の等価回路を示したのが第
2図である。
これらの各図およひ以下の各図において一”Oo.Q+
.”?2;!Jレ〜点の*相.正相.逆相市圧寸Of,
夏1f,Vif;故隙.Qの零相,正相.逆相市圧仏′
.Ω1’,界;相手端の零相,正相,逆相電圧jo.:
1,工2;リレー点の零相.正相,逆卸市流Iof,↑
リ.Ig;故陣点の零相.正相.逆相市流io′.筺’
f−2’;札手端の零相,正相.逆相電流Zo,Z+,
ZlI;送電線路の零札.正相,逆オ’+4インピーダ
ンス 別0.i+.諭QiIJレー点背後の零相.正相.逆相
インピーダンス 別0.il.ZBIIi相手端背後の零相.正相.逆相
インピーダンス 』.工S;目端.相手端背後の市瀞(W流irx表現)
l;送市線全長を1としたときのリレー点から故障点ま
での距離(割合) とする。
背後インビーダンヌにつlでは、たとえば第3図に承寸
ような等価回路で表現される場会には、となる。又 である。ここで RNi接地抵抗 C;対地容賢 ZIS.Z2Si市鋺の正相.逆相インピーダンス2L
;負荷のインピーダンス ES;市源の電圧 である。
第2図の等価(ロ)路より、電圧.市流分布は、とすれ
ば にしたがう。
弟4(71にb−cJ:目聞が短絡故障を起こしたとき
の等価回路を示すもので、同図より、故障点で工】f十
工*f=o(71 V+4一立g=Rf工1f(8) リレー点で 立1一立1f+シで11[+−Vリ+lZ山(9)M2
−守9f十乞β2〒2=V2f+AZw工2(10した
がって V+−V2=VリーVp+f+it(Z,+工1−Z5
!■w)=RfIg−1−j?(Za〒1$1(11)
送電線では7f,s=乞xと考えられ、この関係及びΩ
b一仏=(d−α)(Ω1一仏).ib一恥=(α−α
)(1l一工2)の閏保並ひに(7)式を用いると、(
1)式はHf.、 Vb−Vc=(a”−a)−(1】f−Izf)+j?
Z+(工b−Ic)(+2.2 故に −1.5 タタシασベクトlレオペレータf,Q=−+J−.1
.y22 α”=−−−3−である。故障点のインビーダン22 スが抵抗と考えられるときは、(1ウ)式右辺の虚数部
Fi零である。すなわち ただしーTJnは虚数部を示す。
(14)式から ただ1−.*は共役複素数である。(1ω式から〜この
匂シ)式が榛定の基本式である。この式で−vb.Vc
,工b.Ic等はリレー点で得られる情報であり、乞1
は線路の定数であり、いずれも既知の量である。l−た
がって故障点市流を求めることができるIIらは故li
i,t点までの距離を知ることかできる,そこでつぎに
故隊点電流を求める。今故障前の富圧.蜜酵をVo、工
o等で表現干ると、電圧.市ijlF分布n(4)〜(
6)LTIof=工+1=Ii+f−0トし71ので、 の3式により決寸る.,(4)〜(6)式及び(l.?
)〜(ニ)式より、カihy立する。したがってこの変
化一を用いると、第2図の等価回路は第5図のようにな
る。
第5図より、・=Q,l,2として (乞B・十之(p)△士・=(之B・+Zk2)Δi−
hψ故に 父 の関係及び 偶・=β之=.Z1==(1−β象・ を用いると、 と表現できる。
上式より−Iaf,Iリ.工2fげ次のようKな2・。
XOg−ム旧+−1.−八エO 零札回路と逆J1回路については電源がないから、匁゛
化量は故6這時の旭と一致する。したがって(4).(
う鴫式a とも表埃できる。
(コり〜(うJ式より理解はれるように一相手端背後の
インピーダンスを自瑞の情報のみで求めることができf
″Lぱ一故障点の電流Qゴ、lf含む形であるにしろ一
目端情報で表現できる。
そこで以下に相手端が負荷端(非電淵嬬)の場合及び電
源端の場合について故障点の電流がどのように表現でき
るかを検約する。まず朴手端が負荷端であるときはーこ
のときの正相回路VCついては、相手瑞背後のインビー
ダンヌは簡単に求められる。すなわちV+.,I+を故
隊前の電汁.市b・11とナノ′1−、明1かに である。史には(2).(3)式で ZI8−父.Z2B二■ のときを考えれは ZB2=ZEn(3φ であることが坤解できる。
1,た力1って(A).θ菊式より、Zl−Z2の関係
を用いて が得られる。1,,t≠5って 故障{11(ぱ </n=V2=Q.土0−1l1−0 であること一役ひ (a”−a)(II−士Q)=工b一工Cの関係を月1
いると、b.Q半141Ilび)短絡故障時にがイ尋ち
れる。これによって(J一工2f)を目端{1111の
情報で表現できたことになる。
つぎに相手端が甫源端であるとき、もし7′ボ瀞インピ
ーダンスZIS.Z2Sが十分小さいと考えられるとき
に一 Z]3+αZIS,汁2ごZ2S(’Tlと近似するこ
とができる。l,たがってCこで l ZISごZp.S と片えられるときI/Cぱ一 Z1エZ2 を用いて、 1kかって0式を得k時と同様にし−C({秒.(13
)式は の形で表世1゛を、夕一方6゛1)式にの形で表甲で氏
る。ごごでV’,V.I.Z.Z等け}a知のデ一夕で
ある。一式を峠式に代入すればLfC力5って A一工m(Q(vri.B一工mα(v)Z:)・・−
7γ,(qIfi C=Im(ZI(V)ZJ.D=Im(ZI(V)Z)
と“れぱ、A.B.C.Dは実数であり、D7−(B+
C)i+A=0他) なるlに関する2次方程式が得られる。この方稈式を解
くことにより、故障点までの距離會求めることができる
ようになるのである。
ここでたとえばb−Q相間が、短絡故障を起こしたとき
の、釦ハ式に示すA〜Dの各坦は次のようになる。
相手端が1F源端のときに A=Im((Vb−Vc’)((Z++Z+S’l((
工b一工c)一(To一工c))..や′9一笑+.l −(rib−Vc)−(Vb−Vc’)})(Z++Z
IB))口B=Tx+((Vb−Vc)((Z++Z+
S)((工b一工C)一(工b一工c)}.1乍+7≠
. −((Vb−Vc)−(’Vb−Vc’1))Z+)(
’A・・・・・l● C−工m(Zl(Ib一王c)((Z++Z+S)((
Ib一工C)−(工b−Jc’))..P−+冫≠..
ノ −((Vb−Vc)−(Vb−Vc)):)(Z1+Z
+8’))(5笥D=IJ]](Z+(工b−Ic)(
(Z++Z+8)((Ib一工C)一(工b一工c)}
..’−+J+. −<(Vb−Vc)−(V’b−V’c).))Z+’
)(56第6図にこの発明の実施例をボす。回膀3の自
端商気所に設けられた父流器4から回線3の各相袖流工
a.工b,lcが、又母線2A[設けられたf股器5か
磨各相市圧Va.vb.Vc力Sそhぞれ検出される。
各検出倉は絶縁用変成器11を経て、そhぞれ分圧アナ
ログフィルター回路]2に与えらハ,一所要餉に分圧さ
れてからサンプルホールド回路]3によりサンプ々ホー
ルドされ、続いてマMチ7゛レクサ回路14に人力され
る。該回路l4から順次出力はれる倉はA/D変換器l
5によりデイジタル量に変換され、ついでメモリー回路
16にメモリされる。このメモリは故障前後の電圧.冒
流各量を算出するのに必要なサイクlレ数分のA/D変
換餉カ;格納されている。
17は演算処理部で、たとえば75fクロコンピュータ
などにより構収される。もちろんデイジタルエC嶋によ
り構成してもよい。演算処岬部17は機能的にみれば二
つの演寡処珈部に分けて考えられる。その一方の演算処
坤部はG・n式に示すA〜Dを演算する演亘処理部、具
体的には(4’l)〜(cj式、或いは(59〜(ti
t式に示すA−Dを演算する演算処理部であり、他方の
池算処堆部Vま、前者の演算処理部により演算されたA
−DK基いて(4ll)式にボす方稈式の解を求める演
算処理部である。通n′のマイクロコンピュータではこ
れらの演Xは容易に央行できる。なお上記の式において
、相手端の電源正相インピーダンスZ′1Bを使用して
いる作、これは演算処理部に予め既知の量として与えら
ガであるものとする。
kノ上詳述したようにこの発明によ′i′Lは単回線に
ふ・ける短絡故障.由の標定にあたり、目端市気所で慢
らrtる市圧.VIがf並びに既知のデータのみで短絡
故障点までの距離を桧定することができ、又接地方式の
区別なく通用できるとともに、故障点抵抗の大きさに影
曽を受けずに,額精度の標定がpJ能であり、特に相手
端が負荷端のときは、原理的に誤差≠;零の標定7′]
玉11能であると因った効果を奏する。なお相手端が軍
珈端の場合にも、背手端背後インビーダンヌ乞BIが既
知である時には′ボ瀞インピーダンスエイにかわり、こ
れを用いることにより原埋的に誤差が岑の橡定が可能で
あることにいうまでもなb0
【図面の簡単な説明】
第1図は単回線送電線の系統図、第2図は第1図の対称
座標法による等価回路、第3図は背後インピーダンスの
等1曲回路図、第4図は短絡故障時の対称座標法による
等価回路図、第5図に変化短を示す等価回路図、第6図
にとの発明の更施例を示すブロック線図である。 2A・・・母線、3・・・・・単回線、4・・・・・父
BE器、5・・変成器、15・・・・・・A/D変換器
、16−・・メモリ、17・・・・・・演算処理部 404

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)相手端を非W源端とする単回線送電線に}ける目
    端市気所で得られる線間重圧.線LM−1電流から、故
    障−1■の線ttii市流に対する故障前の当該線間市
    圧の比を第1演算値とし、故障時の当該線闇市流にr+
    l記第1演算値を乗じた値から、故障時の当該線聞′f
    H圧を減じた値の共役複素必を第2演算値とし、送電線
    1経の正相インビーダンヌと故障時の当該線間審流との
    積を第3演Xtf七して、故障時の当該rJil曲’I
    4i’hヒと前雇、第1演算値と第2演算値との積の虚
    数分を演埠する第lのl田算手段と、故障時の当該巌間
    ゜ボ圧とOitgr!第2演算値とMt+記正相インピ
    ーダンスとの指の虚数分を演算する第2の演算手段と、
    ilfT記第l.@2及び第3演XMの積の虚数分を演
    M,する第3の演算手段と、前記第2.第3演算値及び
    前記正月]インピーダンスの積の虚数分を演算する第4
    の演算手段と、前記第4の演算手段の油算出力を二次の
    項の係数とし、Jfl記第2及び第3の演漬〕手段の演
    算出力の和の負値を一次の項の係数とし、及び前記第1
    の演算手段の演算出力を定数項とする2次方程式の解を
    演算する第5の演算手段とからなり、前記第5の演算手
    段による解により自端市完所から短絡故障点塘での距離
    を標定1,てなる単回線送W線短絡故障点標定装置。
  2. (2)相手端を電源端とする単回線送富線の自端電気所
    で得ちれる線聞電圧.線間゜ボ流から、送電線路の正相
    インピーダンスと相手端の′喧漉正相インピーダンスの
    和を第1演算値とし、故粋な時の線1川竃流から故障前
    の当該線間イ流を減じ′k値とuili+3第1演算値
    の積から.故障時の当該腺I10イ圧がら故障前の当該
    線ij1市圧を減じた伯を減じ、その麺の共役複素数を
    第2演算値と、前記正相インビーダンヌと故障時の当該
    線間電流との積f第3演算値とL一で、故障時の当該線
    間電圧とh1■記第1演m値と第2演算値との積の虚数
    分を演算する第ユの演算手段と一故は時の当該M間W圧
    と前記第2演算値と前記正相インピーダンスとの槓の虚
    数分を演夏する第2の演算手段と、AiI記第1.第2
    及び第3演J.鎖の柚の虚斂分を演算する第3の演算手
    段と、lit記第2.第3演′jiL値及び前記正A・
    目インピーダンスの槓の虚数分を演算する第4の演算手
    段と萌1己第4の演′i手段の演算出力を二次の項の係
    数とし、4il記第2及び第3の演算手段の演算出力の
    和の負仙ケ一次の項の係数とし、及び前記第1の演↓艮
    手段の演−征出力を定斂項とする2次方程式の解を演算
    する第5の演算手段とかち力り、前記第5の演鳳手段に
    よる解により自端イ貧,所から短絡故障点1での距離を
    標定してなる単回課送奮線短絡故ドJ点1票定装置。
JP19289382A 1982-11-01 1982-11-01 単回線送電線短絡故障点標定装置 Granted JPS5981567A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019505805A (ja) * 2016-02-08 2019-02-28 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 三相直列補償送電線における障害位置を判定するためのシステムおよび方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019505805A (ja) * 2016-02-08 2019-02-28 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 三相直列補償送電線における障害位置を判定するためのシステムおよび方法

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