JPS61281978A - 事故電流解析による，２回線送電線の事故点標定器 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は送電線の故障点を算出し、また事故電流の大き
さや位相角に対する情報を記録する装置に関するもので
ある。

〔従来技術〕

従来送電線の故障点を電気所の変流器や変成器を通して
測定した電流と電圧によって計算する方式があった。

これは、大別すると２種類あり２回線送電線の零相電流
の事故時の値を１つの電気所で測定し。

両回線間の零相電流の和と差によって故障点を標定する
方式と、事故時の電圧や電流から事故点までの送電線の
りアクタンスを測定し、事故点までの距離に換算する方
式である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の方式はいずれも１個所の電気所のデータによって
計算するため、他電気所に電源があったり、複雑な分岐
があったりすると、誤差が大きくなる欠点があった。中
性点接地抵抗によって、流れる零相分の有効電流の分布
による標定を行なう場合も、碍子のよごれや、相手端の
りアクドルの有効損失分、あるいは、相手端の中性点接
地抵抗によって相手端から流れてくる有効分の零相電流
によって大きな誤差を生じていた。

また、事故が不安定な場合、安定した事故電流が流れて
いる周期における電圧電流によって計算しなければなら
ないが、従来はこれを無視して。

ある周期のみを取上げて計算していたため、場合によっ
ては誤差を生じることがあった。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の詳細な説明するブロック図である。

（１）　　第１図に示すようにすべての電気所（第１図
の場合は、変電所１．変電所２．変電所３．）の送電線
の電圧、電流を事故の直前から２０〜３０周期分はど記
憶し、ディジタル信号に変換して送信器、送ｌ、送２．
送３．により通信回線を通して受信器に受信させる。受
信器は信号を記憶し。

送信器の記憶内容と照合した後、正しければ計算器によ
り計算する。計算器にすべての電気所の信号が１個所に
集中するため１分岐や、他電気所の電源の有無に関係な
く、また送電線に接続されたしゃ断器の開閉にも関係な
く、高精度の標定を行なうことができる。

（２）　　送信器が送って（る信号は、事故直前から２
０〜３０周期分はどであり、計算器はそのすべての周期
について事故点を標定するので、事故電流や電圧が不安
定になっている部分の標定を除外することができる。

（３）　　送信器が送って（る信号は１位相の情報が極
めて重要である。すなわち、各電気所とも、まったく同
一の時刻を基準にして、信号を送信してこなければ情報
に意味がなくなる。

このための−例として受信器とすべての送信機に水晶発
振器を基にした６０１−［ｚ、または５０１４．の短形
波を発振させておき、受信器から送られた位相情報パル
スによって各送信器の短形波の位相を常時一致させてお
く。

水晶の精度は１０”程度あるので、誤差の修正はこれに
合わせて、少しづつ行なうため９通信回線の故障があっ
ても大きな誤差を生じない。

第２図はこの原理を説明するためのブロックダイヤグラ
ムである。この図において１点線で囲んである内の送１
．は第１図の送１であり、受信器は第１図の受信器であ
る。

第２図の水晶発振器１．２．は同じ特性のもので高安定
度のものを用いる。これの発振周波数は１００ｋ）Ｉ！
〜数廐程度である。

次に分周器３，４．によりそれぞれに’６０）ｈまたは
５０ルに変換する。受信器側はこれを送信器１０．によ
って位相信号として通信回線に信号を送り、送！、の側
では受信器９．によりこれを受信し１位相信号を取り出
し９位相検出器５に加える。位相検出器５はその検出信
号をスイッチ６に加え、スイッチ６の出力信号を分層器
３に加える。分周器３はスイッチ６の出力信号により、
パルスを加算したり、減算したりして、受信器側の位相
信号と送１側の位相信号を合わせる。もし９通信回路故
障検出７が故障を検出した場合は、スイッチ６が動作し
て位相検出器からの信号を断とする。これによって２分
周器３は分周器４と同じ分周率となる。分周器３の位相
補正は１０−６のようなゆっくりしたものであるため、
始動時には、受信器９の信号を基準にして、リセット信
号発生器により９分周器をリセットし、−瞬で分周器４
の位相角と。

分周器３の位相角を合わせる。

このような回路を送２．送３．にも作り、送１゜送２．
送３．がすべて同じ位相または時刻のもとに、波形を分
析し、記憶し、受信器８に向けて送信する。

これは特に大切な事項で、もし、各所の波形がそれぞれ
の位相を基準に分析されるならば、送られてきた情報は
位相誤差が大きく、標定誤差が大きくなる。

もし、第２図のように通信回線を常時専有できないとぎ
は、送電線のある点の電圧位相を送ｌ。

２．３が想定しその位相によって第２図の位相演出器５
を動作させ１分周器３．の分周率を変化させる。送電線
が事故のときはスイッチ６によって位相検出器５の信号
を停止し、第１図の送１．送２、送３．の分周率を等し
クシ、位相角誤差を少なくする。

事故時の波形の記録は、第１図の受信器８が各所の信号
を受信するので、これを記録することは簡単である。

〔実施例〕

第３図は１本発明の実施例である。

この図の破線から上は第１図の送ｌ、に相当するもので
、破線から下は第１図の受信器、計算器。

に相当するものである。

第１図に示すような２回線送電線の各相の電流と母線の
電圧を１／２周期ごとのベクトル分解器によってベクト
ル量に変換し、これをＡ−Ｄコンバーター（アナログ量
をディジタル量に変換するもの）に加えてディジタル化
し、これをＲＡＭ３．（う／ダムアクセスメモリー）に
加えて記憶しておく。

ＲＡＭ３．は２０４８　ｘ　Ｂ程度のメモリ容量がある
ものを使った場合、　１２個の入力信号をベクトルに分
解して、１７２周期分づつメモリーすると、信号を８ビ
ツトに分解した場合は、約４２周期分記憶できる。１２
ビット程度に分解した場合は約２１周期分記憶できる。

このようにして記憶したデーターをＲＡＭ３．の中で旧
いものは消し、新らしいものを記憶するようにして回転
させておく。事故発生を事故検出器６が検出した場合は
、事故の直前の２周期分から。

メモリ容量に応じた量をＲＡＭ３に記憶させ記憶終了後
、ただちに送信を開始する。送信した信号は受信器のＲ
ＡＭ７．（ランダムアクセスメモリー）に記憶され、記
憶内容をただちに、送ｌ、に向けて送信する。送１はこ
れを受信し、送１のＲＡＭ３．の内容と照合し、その結
果が良好であればそのまま終りまで送信する。不良なら
ば、始めから送信をやりなおす。

このようにして得られた全電気所の信号を計算器９．で
解析し、故障点を算出する。この計算は１周期ごとに行
ない、そのときの電流値と周期の数とともに印字出力す
る。１周期ごとに行なう代りに、２〜３周期の平均値で
計算してもよいが。

故障の電流値が大きく、かつ安定しているときの計算結
果が最も精度が高いので、このように１周期ごとに計算
している。

本発明の装置は故障点の標定を主目的にしているが、そ
のために必要な情報が１個所に集まるので、これを表示
すれば、事故電流の表示も行うことができる。

計算器のプログラムは、事故電流のベクトルを算出し１
次に事故電流の各端子における和と差を算出し、たとえ
ば、第１図の場合 事故電流・・・・・・・・・・・・・・・・・・１１−
変電所１，２，３．の送電線に流れる電流のベクトル和
−送電線の静電容量によって流れる電流 変電所１，２，３．の送電線に流れる事故電流の差をそ
れぞれ工１　＋　　Ｉ２　ＨＩ３＋とし。

変電所１，２，３．から事故点までの距離をそれぞれ＊
　Ｌｌ　＋　Ｉ２　＊　Ｉ３　＋　とすると１−Ｉ。

ＬＩ１１１Ｌ＾×□　・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・　（１）Ｉ２　”　ｔ、ａ　
×□　・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・　（２）！ Ｌ３！　ｔ、ｃ　Ｘ□　・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・　（３）■ によって得られる。

上記の（１）　、　（２）　、　（３）　、式の中のＬ
Ａ、ＬＢ、ＬＣｌは。

それぞれ、変電所１，２，３．からみた等測的な送電線
の亘長であり。

変電所ｌから分岐点までの距離なＬｘ 変電所２から分岐点までの距離なＬＹ 変電所３から分岐点までの距離なＬｚ とすると ｔこよって得られる。

このようにして得られた事故点までの距離。

Ｌｌ　＊　Ｌｍ　＋　ｔ、、　ｌの内で各変電所から分
岐点までの距離より小さいものを事故点として採用する
。

すなわち。

ＬＵ翔ｔ、、　−Ｌｘ　　・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・　（乃Ｌｖ　ｗｍ　Ｌｘ
　　　ＬＹ　　・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・　（８）Ｌｗ■Ｌ、　−ｔ、ｚ　　
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・　（９）上記の（７）　、　（８）　、　（９）式
の内の（−）になったものを採用し、（＋）になったも
のは採用しない。

また、何らかの誤差で、すべて（＋）になった場合は９
分岐点を事故点と判断し、２つ以上（−）になったもの
はＩ　Ｌｌ　１　ＬｌＨＬ３　ｇ　　と（−）の値の割
合が小さいものを採用する。

この計算式は、地格電流のときは、送電線に流れる電流
の差を、そのまま１号線と２号線の送電線に流れる事故
電流の差とすればよいが、短絡電流のときは、１号線と
、２号線にまたがうて短絡電流が流れる場合がある。こ
のときは、短絡している線と健全な線との差を（１）　
、　（２）　、　（３）　、式の事故電流の差として計
算する。

なお、第３図の母線電圧は、参考的に表示する場合と、
地絡事故時に送電線に流れる静電容量による零相電流を
検出するために用いる場合がある。

〔発明の効果〕

（１）　　従来不可能であった短絡事故の標定か可能に
なったこと。

これは、従来送電線の一端の情報だけであったため、他
端からどれだけの短絡電流が流入しているかが判らない
ので、短絡電流の標定が不可能であったが１本発明によ
り可能となった。

（２）　　従来、短絡電流や、地絡電流が不安定である
場合の誤差が大きかったが９本発明のよう１こ。

各周期ごとに計算を行ない、かつ、そのときの電流値を
印字することにより、安定した電流域の計算値を採用す
ることができるようになったため。

誤差が少なくなった◎ （３）従来、事故点のアークには抵抗分しか含まれてい
ないものと仮定して事故点を計算していたが、実際には
、アークの点弧おくれや突入電流等により１等価的にア
ークの中にリアクタンス分やキャパシタンス分が含まれ
ることが多く、これが誤差になっている。本発明では事
故電流の大きさと位相を正確に知ることができるので、
この誤差原因が少なくなる。なお１位相を知る方法は本
文の中にあるように、各電気所の時刻を正確に合致させ
、これを基準に電流を記憶することによって得られる。

（４）　　従来、地絡事故のとき、他端から流入する電
流は推定値にしかすぎなかったが、これが正確に判るよ
うになったので、故障標定の誤差が少なくなった。

（５）　　事故点の標示のほかに、事故電流、電圧の記
録を取ることができる。

（６）　　交流波形を１周期ごとにベクトルに分解して
から記憶したり、送信したりすれば、情報量が少なくな
り、装置が簡単になり、高速化され、信頼度も向上する
。

【図面の簡単な説明】

第１１ｉ１は本発明の原理を示すブロックダイヤグラム
である。 １．２，３．・・・・・・・曲・電気所（第１図の場合
は変電所）に設置される事故電流の記憶と送信を行う装
置で、記号はそれぞれ、送１．送２．送３．である。 ４．５，６．・・・・・・・・・・・・電気所に設置さ
れている電位変成器と変流器で記号はそれぞれ、ＰＯＴ
Ｉ。 ＰＯＴ２．ＰＯＴ３．である。 ７・・・・・・・・・・・・送電線、　８・・・・・・
・・・・・・受信器９・・・・・・・・・・・・計算器 第２図は８本発明の中の時刻をすべて同じに合わせる方
法を説明するためのブロック図で１点線内の送１．は第
１図の送１．の内部の一部であり。 受信器は第１図の受信器の内部の一部である。 この図の記号説明は次の通り １．２．・・・・・・・・・・・・水晶発振器３．４．
・・・・・・・・・・・・分周器　５．・・・・・・・
・・・・・位相検出器６・・・・・・・・・・・・スイ
ッチ　７・・・・・・・・・・・・通信回線故障検出８
・・・・・・・・・・・・リセット信号発生器９・・・
・・・・・・・・・受信器　ｌＯ・・・・・・・・・・
・・送信器第３図は１本発明の中の事故電流を送信し、
かつ、受信する装置のブロックダイヤグラムである。 この図において破線から上部の送１．は第１図の送１．
の内部の一部であり、受信器、計算器は第１図の受信器
、計算器の一部である。この図の記号説明はブロック図
の内に記入しである。 矛２圓

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）送電線に接続された電気所の内、事故電流の分布
   に影響をあたえる全電気所に、事故時に送電線に流れる
   電流の波形を記憶し、その内容を送信する装置を取りつ
   けること。
2. （２）上記の記憶は全電気所に共通の時刻を基準とした
   記憶であること。
3. （３）上記の送信内容を１個所で受信する受信機と波形
   を解析する計算器を有すること。
4. （４）上記の計算器のプログラムは、事故時の交流波形
   の１周期ごとに故障点を算出し、かつ事故電流と故障点
   と周期を印字出力するものであること。 上記の（１）〜（４）項を同時に使用する２回線送電線
   の事故点標定器