JPS6238660B2 - - Google Patents

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JPS6238660B2
JPS6238660B2 JP52047683A JP4768377A JPS6238660B2 JP S6238660 B2 JPS6238660 B2 JP S6238660B2 JP 52047683 A JP52047683 A JP 52047683A JP 4768377 A JP4768377 A JP 4768377A JP S6238660 B2 JPS6238660 B2 JP S6238660B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase angle
fault point
current
zero
fault
Prior art date
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Expired
Application number
JP52047683A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS53132745A (en
Inventor
Jiro Iijima
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.)
Central Research Institute of Electric Power Industry
Original Assignee
Central Research Institute of Electric Power Industry
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Filing date
Publication date
Application filed by Central Research Institute of Electric Power Industry filed Critical Central Research Institute of Electric Power Industry
Priority to JP4768377A priority Critical patent/JPS53132745A/ja
Publication of JPS53132745A publication Critical patent/JPS53132745A/ja
Publication of JPS6238660B2 publication Critical patent/JPS6238660B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は1線地絡時における送電線路の故障点
標定方法に関するものである。 従来行われている送電線路の故障点標定方式に
は、故障瞬時に故障点で発生するサージが線路両
端の変電所に到達する時間の差から標定するも
の、故障時に一端の変電所からパルスを発射し、
このパルスが故障点から反射して帰来するまでの
時間から標定するもの等がある。しかし前者の故
障点で発生するサージを用いるものは、雷にもと
づく誘導サージによつて誤動作を生ずるおそれが
多く、後者のようにパルスを故障点に向けて発射
するものにあつては、線路が長距離の場合にはパ
ルスの減衰などを生じて標定が困難となるおそれ
がある。 また上記以外の方式として故障時の線路電圧、
電流を利用して一端の変電所から故障点までの線
路インピーダンスを測定して標定する方式もある
が、この方式では故障点抵抗のような不確定要素
の影響を受けて標定精度が低下するなどの欠点が
ある。 本発明は上記のように故障点抵抗などの影響を
殆ど受けることなく、線路電圧、電流を用いて1
線地絡時の故障点位置を高精度で標定できる標定
方法の提供を目的とするもので、次に図面を用い
てその詳細を説明する。 第1図に示すように送電線路LのF点において
故障点抵抗Rfをもつa相1線地絡故障が発生し
た場合を例にとつて原理を説明する。今A変電所
からF点までの距離の線路全長に対する比をn、
線路全長の正相インピーダンスをZ〓、零相イン
ピーダンスをZ〓、A、B変電所中性点接地の零
相インピーダンスをZ〓0A、Z〓0Bとし、故障時A変
電所から流出する対称分電流をI〓、I〓、I〓
2AB両端変電所間を流れる負荷電流をI〓Lとす
る。またI〓fを故障点抵抗Rfを通して大地に流
れる電流即ち故障点電流とし、線路全長の正相イ
ンピーダンスZ〓と逆相インピーダンスZ〓とが
等しいものとすれば、この場合のA変電所のa相
即ち地絡相対地電圧V〓aは、対称座標法によつて
与えられる第2図の対称分等価回路から V〓a=V〓+V〓+V〓=I〓LnZ〓+I〓
1nZ〓
I〓2nZ〓 +I〓0nZ〓+V〓1f+V〓2f+V〓0f ここでV〓1f、V〓2f、V〓0fは故障点Fにおける線絡
電圧の対称分電圧である。 しかるにV〓1f+V〓2f+V〓0fは故障点Fにおける
a相電圧であるからこれは第1図におけるRff
に等しい。従つて V〓a=(I〓L+I〓+I〓)nZ〓+I〓0nZ
+I〓f
f 又I〓1f、I〓2f、I〓0fは故障点から流出する電流の
対称分で、I〓f=I〓1f+I〓2f+I〓0f、更にI〓1
f
=I〓2f
=I〓0fであるからI〓f=3I〓0fとなる。ここで、
I〓
をA変電所の地絡相電流とすれば、I〓a=I〓
I〓+I〓+I〓Lから I〓L+I〓+I〓=I〓a−I〓 従つて V〓a=(I〓a−I〓)nZ〓+I〓0nZ〓
fI〓f(1) となる。そこで(1)式を変形して V〓a−(I〓a−I〓)nZ〓−I〓0nZ〓
=I〓ff とし、故障点電流I〓fを基準ベクトル(位相角0
゜)にとれば、式の右辺は実数となるから左辺の
虚数部(In)は零、即ち In〔V〓a−(I〓a−I〓)zZ〓−I〓0
nZ〓
〕=0 又故障点抵抗Rf=0の場合は式の右辺は0とな
るので上式は成り立つ。これからA変電所におけ
るa相対地電圧V〓aの虚数部In〔V〓a〕は In〔V〓a〕=In〔(I〓a−I〓)nZ〓+I
0nZ〓
〕 で与えられ、これからA変電所から故障点Fまで
の距離の線路全長に対する比n、即ちA変電所か
ら故障点Fまでの距離の線路全長に対する比 n=I〔V〕/I〔(I−I)Z+I
〕(2) で与えられる。従つて故障点電流I〓fと、A変電
所におけるa相対地電圧V〓a1a相電流I〓aを検出
し、故障点電流I〓fを基準ベクトルとしてVaの虚
数分および既知である線路全長の正相インピーダ
ンスZ〓と零相インピーダンスZ〓とから(I〓a
−I〓)Z〓+I〓Z〓の虚数分を取り出し、
(2)
式によりnを算出してA変電所から故障点Fまで
の距離標定を行うことができる。 しかし実際には変電所において故障点電流I〓f
を検出することは不可能であつて、I〓fを基準ベ
クトルとしてa相対地電圧などの虚数分を求める
ことはできない。そこで本発明ではA変電所にお
いて検出できるV〓a、I〓a、I〓および既知のZ〓
、Z〓から次の方法によりA変電所から故障点
Fまでの距離に相当する値nを求める。先づ仮の
基準ベクトルとして、故障点電流I〓fの位相に近
い位相をもつ零相電流I〓を用いて、A変電所に
おいて検出されたa相対地電圧V〓a、零相電流I〓
およびa相電流と零相電流の差(I〓a−I〓
と正相インピーダンスZ〓、零相インピーダンス
Z〓とから、(2)式に示すV〓aの虚数分と(I〓a
I〓
)Z〓+I〓Z〓の虚数分を求め、その比から
仮の比n0を求める。そこで故障点がn0から求めら
れる線路長において発生したものであると仮定す
れば、第3図によつて与えられる零相分等価回路
から仮の故障点の左側の回路の零相インピーダン
スはZ〓0A+n0Z〓、また右側の回路のそれはZ〓0B
+(1−n0)Z〓となる。従つてA変電所から検出
する零相電流I〓0′は I〓′=Z0B+(1−n)Z/Z0A
0B+ZI〓′0f ただしI〓′0fは仮の故障点n0における故障点電
流I′fの零相分である。しかるに第2図から故障
電流の対称分I〓1f、I〓2f、I〓0fは等しいのでI〓
f
3I〓′0fこれから故障点電流I〓′fは I〓′f=3Z0A+Z0B+Z/Z0B+(1
−n)ZI〓′(3) によつて与えられる。そこで今I〓′としてこれ
と大きな差を有しないA変電所において検出され
た零相電流I〓と、既知のZ〓0A、Z〓0B、Z〓

びn0を用いてI〓′fを求めれば、実際の故障点電流
I〓fに近い値の故障点電流I〓f′が求められ、これ
からその位相角θ′fが求められる。この位相角
θ′fをA変換所において検出されたa相対地電圧
V〓a、零相電流I〓、a相電流I〓aのそれぞれの位
相角から引き、それらを新しい検出値として(2)式
に入れてnを求め、その比をn1とすれば、n1はn0
よりも実際の故障点に近いものとなる。そこで更
にn1を(3)式に入れて既知のZ〓0A、Z〓0B、Z〓

び先のθ′fによつて位相を修正された零相電流I〓
とから、再び故障点電流の位相角θ″fを求め
る。このθ″を先にθ′fで位相修正されたV〓a、I

、I〓aの位相角から更に引き、再度(2)式からn
を求めてn2とし、以下このような一連の手順の演
算を繰返して現在の演算値ni+1とその前の演算
値niとの差が零となるか、または実用上支障の
ない程度に充分小さくなるまで繰返えせば、算出
された仮の比の値は順次修正されて最後にはA変
電所から故障点Fまでの距離を示す真の標定値n
またはこれに極めて近い値となる。次に模擬線路
による標定値の演算例を第1表に示す。この例は
第1図において線路定数を零相インピーダンスZ0
=(30+j72)Ω、正相インピーダンスZ1=Z2
(12+j24)Ω、中性点接地零相インピーダンスZ
0A=Z0B=300Ω、故障点抵抗Rf=5Ω、負荷を
【表】 変電所からA変電所に向つて20MW(力率0.9)
としてB変電所の出口において1線地絡故障を発
生させた場合である。 この例ではB変電所の出口の故障であるから標
定値は1.0であるが、最初のn0での誤差約7%は
n1、n2……と修正されるに伴つて1.0に近づき、
n6では真の標定値1.0との誤差は僅かに0.006%と
なつて1.0に極めて近い値となる。 以上の説明からわかるように、標定値nの算出
式(2)式には故障点抵抗Rfの項がないことから標
定が故障条件によつて変る故障点抵抗の影響を受
けることがない。なお高抵抗接地系の1線地絡時
においてはI〓=I〓=I〓、しかもI〓の位

角はほゞ一定である。これに対しa相電流I〓a
I〓a=I〓L+I〓+I〓+I〓、しかも負荷電
流I〓
は零相電流I〓に比べて大きく、(2)式のIn
〔(I〓a−I〓)Z〓〕の項は負荷の力率によつ

影響を受ける。しかし通常運転時における力率は
ほゞ一定であるから、標定に与える影響は殆どな
いと云つてよい。 なお以上においては高抵抗接地系について説明
したが直接接地系にも適用できる。 以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば故障点において発生するパルス、或いはパルス
を発射して故障点の標定を行う方式のように、雷
による誘導サージやパルスの減衰を受けて標定を
誤まることがなく、また系統電圧や電流を用いる
従来方式のように故障点抵抗の影響を受けること
なく標定できる利点があるもので、1線地絡時に
おける故障点標定に用いて大きい効果が得られる
ものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を説明するための電力系統例
図、第2図、第3図は1線地絡時における対称分
等価回路図および零相分等価回路図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 送電線路の1線地絡故障時に、線路の片端変
    電所において地絡相電圧V〓a、零相電流I〓およ
    び地絡相電流I〓aと零相電流I〓の差I〓a−I〓

    大きさと、零相電流I〓を基準とした上記V〓a
    位相角θv、I〓の位相角θおよびI〓a−I〓
    位相角θIを検出記憶し、これらと被標定線路全
    長の正相インピーダンスZ〓と零相インピーダン
    スZ〓とから、上記V〓aの虚数分をZ〓(I〓a
    I〓
    )+Z〓I〓の虚数分で除して、片端変電所か
    ら故障点までの距離の線路全長に対する仮の比n0
    を求め、このn0と上記零相電流I〓とから零相回
    路の分流比を用いて仮の故障点電流I〓f′の位相角
    θ′を検出したのち、上記V〓aの位相角θv、I〓a

    I〓の位相角θIおよびI〓の位相角θからI〓
    ′の位相角θf′を引いた位相角を用いて、上記
    n0を求めたと同様の手順で片端変電所から故障点
    までの距離の線路全長に対する仮の比n1を求め、
    以下上記と同様の手順で仮の故障点電流の位相角
    と位相角による各電流の位相角の修正値とにより
    仮のnを求める手順を、仮nの算出値がその前の
    算出値との差が充分小さくなるまで行つて、片端
    変電所から故障点までの距離の線路全長に対する
    真の比nを求めて故障点標定を行うことを特徴と
    する送電線路の故障点標定方法。
JP4768377A 1977-04-25 1977-04-25 Method of identifying trouble point of transmission line Granted JPS53132745A (en)

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JPS53132745A JPS53132745A (en) 1978-11-18
JPS6238660B2 true JPS6238660B2 (ja) 1987-08-19

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ID=12782065

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5011082Y1 (ja) * 1970-07-24 1975-04-07

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