JP2000227453A - 送電系統の故障点標定方法 - Google Patents
送電系統の故障点標定方法Info
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- JP2000227453A JP2000227453A JP11027704A JP2770499A JP2000227453A JP 2000227453 A JP2000227453 A JP 2000227453A JP 11027704 A JP11027704 A JP 11027704A JP 2770499 A JP2770499 A JP 2770499A JP 2000227453 A JP2000227453 A JP 2000227453A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 送電線路の長短や地絡電流の大小に関わら
ず、高精度の標定ができるようにする。 【解決手段】 送電系統の対称三相電力回路を対称座標
変換によって正相・零相・逆相に分解する。分解した対
称分は、任意の地点を設定して接続し、各対称分を接続
した等価回路を分布定数回路として対称分の送電端から
事故点までの距離（Ｌ−ｄ）を変数とする電流ＩFa、電
圧ＶFa等式を波動方程式を用いて求める。一方、送電系
統の各相ごとに電流検出手段ＣＴと電圧検出手段ＰＴを
設けてオシロ１と接続し、地絡事故発生時の送電端の電
流ＩSO及び電圧ＶSOに基づいて前記電流、電圧等式を解
くことにより、送電線路のキャパシタンスを考慮して送
電線路の長短や地絡電流の大小に関わらず、高精度の標
定ができるようにする。
ず、高精度の標定ができるようにする。 【解決手段】 送電系統の対称三相電力回路を対称座標
変換によって正相・零相・逆相に分解する。分解した対
称分は、任意の地点を設定して接続し、各対称分を接続
した等価回路を分布定数回路として対称分の送電端から
事故点までの距離（Ｌ−ｄ）を変数とする電流ＩFa、電
圧ＶFa等式を波動方程式を用いて求める。一方、送電系
統の各相ごとに電流検出手段ＣＴと電圧検出手段ＰＴを
設けてオシロ１と接続し、地絡事故発生時の送電端の電
流ＩSO及び電圧ＶSOに基づいて前記電流、電圧等式を解
くことにより、送電線路のキャパシタンスを考慮して送
電線路の長短や地絡電流の大小に関わらず、高精度の標
定ができるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、分布定数回路を
用いた送電系統の故障点標定方法に関するものである。
用いた送電系統の故障点標定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】送電系統では、事故様相の特定が復旧時
間に大きく影響することから、故障点の標定が行われ
る。
間に大きく影響することから、故障点の標定が行われ
る。
【０００３】標定には、装置の簡便さ及び保護装置との
関連から、近年、故障時の系統の電流や電圧を用いて標
定する方法が注目を集めている。
関連から、近年、故障時の系統の電流や電圧を用いて標
定する方法が注目を集めている。
【０００４】この方法は、例えば、送電系統の要所ごと
に電流及び電圧検出手段を設置し、その検出手段の測定
する送電線の各相各端子の電流・電圧データと、予め設
定した送電線路単位長当たりの相互インピーダンスＺL
を定数とし、閃絡点をノードとして未知数とした事故点
までの距離Ｋ及び事故点抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，・・・Ｒ6を
キルヒホッフの法則から導出された、下記の送電線路の
回路方程式を解析することにより、算出している。
に電流及び電圧検出手段を設置し、その検出手段の測定
する送電線の各相各端子の電流・電圧データと、予め設
定した送電線路単位長当たりの相互インピーダンスＺL
を定数とし、閃絡点をノードとして未知数とした事故点
までの距離Ｋ及び事故点抵抗Ｒ1 ，Ｒ2 ，・・・Ｒ6を
キルヒホッフの法則から導出された、下記の送電線路の
回路方程式を解析することにより、算出している。
【０００５】 ＶS1＝ＫＺL ＩS1＋Ｒ1 （ＩS1＋ＩR1） ・ ・ ＶR1＝（１−Ｋ）ＺL ＩR1＋Ｒ1 （ＩR1＋ＩS1） ・ ・ Ｉf ＝ＩS1＋・・・ＩSn＋ＩR1＋・・・ＩRn ここで、ＶSn：送電端測定電圧 ＶSn：受電端測定電圧 ＩSn：送電端測定電流 ＩRn：受電端測定電流 Ｉf ：故障電流 ところで、このような標定を系統の電圧や電流を用いて
する方法では、例えば、故障点の閃絡などで地絡抵抗の
大きい場合や、高抵抗接地系で一相地絡などの故障電流
が少ない場合は、標定精度が低下するため故障点標定が
困難である。
する方法では、例えば、故障点の閃絡などで地絡抵抗の
大きい場合や、高抵抗接地系で一相地絡などの故障電流
が少ない場合は、標定精度が低下するため故障点標定が
困難である。
【０００６】そのため、線路全体の直列インピーダンス
及び並列インピーダンスをＴ形あるいはπ形の集中定数
回路として求めて近似する事が考えられる。
及び並列インピーダンスをＴ形あるいはπ形の集中定数
回路として求めて近似する事が考えられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
Ｔ形あるいはπ形の集中定数回路とする方法では、送電
線路が長くない場合は、比較的線路をうまく近似できる
が、亘長が数十ｋｍになると地絡抵抗（アーク抵抗）を
流れる地絡電流が送電線路のキャパシタンスにかなりの
程度で左右されるので、上手く近似できないという問題
がある。
Ｔ形あるいはπ形の集中定数回路とする方法では、送電
線路が長くない場合は、比較的線路をうまく近似できる
が、亘長が数十ｋｍになると地絡抵抗（アーク抵抗）を
流れる地絡電流が送電線路のキャパシタンスにかなりの
程度で左右されるので、上手く近似できないという問題
がある。
【０００８】そこで、この発明の課題は、送電線路の長
短や地絡電流の大小に関わらず、高精度の標定ができる
ようにすることである。
短や地絡電流の大小に関わらず、高精度の標定ができる
ようにすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、請求項１では、三相電力回路を対称座標変換により
正相・零相・逆相に分解し、その分解した各対称成分を
任意の事故点を設定して互いに接続し、接続した等価回
路を分布定数回路として送電端から事故点までの距離を
変数とする対称分の電流、電圧等式を波動方程式を用い
て求めるとともに、前記三相電力回路の事故時の送電端
の電流及び電圧を検出し、その検出した送電端の電流及
び電圧に基づいて前記電流等式及び電圧等式を解くこと
により、標定を行うという方法を採用したのである。
め、請求項１では、三相電力回路を対称座標変換により
正相・零相・逆相に分解し、その分解した各対称成分を
任意の事故点を設定して互いに接続し、接続した等価回
路を分布定数回路として送電端から事故点までの距離を
変数とする対称分の電流、電圧等式を波動方程式を用い
て求めるとともに、前記三相電力回路の事故時の送電端
の電流及び電圧を検出し、その検出した送電端の電流及
び電圧に基づいて前記電流等式及び電圧等式を解くこと
により、標定を行うという方法を採用したのである。
【００１０】このような方法を採用することにより、対
称座標変換によって対称な三相電力回路は独立した正相
・零相・逆相として取り扱うことができる。このため、
例えば地絡などの事故が発生すると、これらの対称分の
地絡点を接続した等価回路で示すことができる。したが
って、これら各対称分の電圧と電流を算出して逆変換す
れば、実回路の電流と電圧を求めることができる。
称座標変換によって対称な三相電力回路は独立した正相
・零相・逆相として取り扱うことができる。このため、
例えば地絡などの事故が発生すると、これらの対称分の
地絡点を接続した等価回路で示すことができる。したが
って、これら各対称分の電圧と電流を算出して逆変換す
れば、実回路の電流と電圧を求めることができる。
【００１１】このとき、対称分回路を分布定数回路で求
め、導出した電流等式及び電圧等式に事故時に検出した
送電端の電流及び電圧値を代入し、地絡による境界値条
件を与えて解けば、送電線路のキャパシタンスなどを考
慮して任意の点の電流及び電圧値を算出できるので、こ
れにより、事故点の標定を行うことができる。
め、導出した電流等式及び電圧等式に事故時に検出した
送電端の電流及び電圧値を代入し、地絡による境界値条
件を与えて解けば、送電線路のキャパシタンスなどを考
慮して任意の点の電流及び電圧値を算出できるので、こ
れにより、事故点の標定を行うことができる。
【００１２】請求項２では、上記零相回路の事故点に流
れ込む電流と流れ出す電流からキルヒホッフの第１法則
を用いて地絡電流を算出し、その算出した地絡電流を用
いて上記電流及び電圧等式を解くことにより、一相地絡
事故の事故点を標定するという方法を採用したのであ
る。
れ込む電流と流れ出す電流からキルヒホッフの第１法則
を用いて地絡電流を算出し、その算出した地絡電流を用
いて上記電流及び電圧等式を解くことにより、一相地絡
事故の事故点を標定するという方法を採用したのであ
る。
【００１３】このような方法を採用することにより、受
電負荷に影響されない零相回路から事故点の地絡電流を
求めることで地絡点の標定を行うことができる。
電負荷に影響されない零相回路から事故点の地絡電流を
求めることで地絡点の標定を行うことができる。
【００１４】請求項３では、上記事故点の地絡インピー
ダンスを抵抗成分として、上記電流及び電圧等式から地
絡点の電圧と地絡電流の内積の虚数部が０となる点を求
めることにより、一相地絡事故の事故点を標定するとい
う方法を採用したのである。
ダンスを抵抗成分として、上記電流及び電圧等式から地
絡点の電圧と地絡電流の内積の虚数部が０となる点を求
めることにより、一相地絡事故の事故点を標定するとい
う方法を採用したのである。
【００１５】このような方法を採用することにより、事
故点が抵抗成分のみで、地絡点の事故点電圧ＶFaと、大
地へ流れ込む地絡電流ＩFaを０とすると、地絡点の電圧
ＶFaと地絡電流ＩFaの内積の虚数部が０となり、地絡抵
抗の消費する電力を有効電力のみとして演算を容易にで
きる。
故点が抵抗成分のみで、地絡点の事故点電圧ＶFaと、大
地へ流れ込む地絡電流ＩFaを０とすると、地絡点の電圧
ＶFaと地絡電流ＩFaの内積の虚数部が０となり、地絡抵
抗の消費する電力を有効電力のみとして演算を容易にで
きる。
【００１６】請求項４では、上記地絡点の電圧と地絡電
流の内積に代えて、前記地絡点の電圧と地絡電流が同位
相となる点を求めることにより、一相地絡事故の事故点
を標定するという方法を採用したのである。
流の内積に代えて、前記地絡点の電圧と地絡電流が同位
相となる点を求めることにより、一相地絡事故の事故点
を標定するという方法を採用したのである。
【００１７】このような方法を採用することにより、地
絡点の電圧ＶFaと地絡電流ＩFaの内積の虚数部が０とな
るのは、地絡点電圧と地絡電流とが同相となる点のみと
なる。したがって、非線型となる上記事故点の解析を線
型演算によって地絡点電圧と地絡電流を算出し、その算
出した事故相電圧と地絡電流の同相点となる点を見つけ
れば標定ができる。
絡点の電圧ＶFaと地絡電流ＩFaの内積の虚数部が０とな
るのは、地絡点電圧と地絡電流とが同相となる点のみと
なる。したがって、非線型となる上記事故点の解析を線
型演算によって地絡点電圧と地絡電流を算出し、その算
出した事故相電圧と地絡電流の同相点となる点を見つけ
れば標定ができる。
【００１８】
【発明の実施形態】以下、この発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００１９】図１は、亘長Ｌの非接地系統送電線路を示
し、この対称三相電力回路に本願の送電系統の故障点標
定方法を適用した電力系統事故記録装置（以下、オシ
ロ）１を設けたものである。
し、この対称三相電力回路に本願の送電系統の故障点標
定方法を適用した電力系統事故記録装置（以下、オシ
ロ）１を設けたものである。
【００２０】前記対称三相電力回路は、各相ごとに電流
検出手段ＣＴと電圧検出手段ＰＴを設けてオシロ１と接
続し、地絡事故発生時の電流及び電圧を検出して以下の
ように標定を行う。
検出手段ＣＴと電圧検出手段ＰＴを設けてオシロ１と接
続し、地絡事故発生時の電流及び電圧を検出して以下の
ように標定を行う。
【００２１】そのため、まず、この標定方法の原理につ
いて詳細に説明する。
いて詳細に説明する。
【００２２】この標定方法では、図１の対称三相電力回
路を対称座標変換によって図２に示すように、正相・零
相・逆相の３つの独立した相に分解する。
路を対称座標変換によって図２に示すように、正相・零
相・逆相の３つの独立した相に分解する。
【００２３】分解した各対称分は、非対称状態（この状
態は、実際の電力回路では、１相あるいは２相断線また
は短絡事故に該当する）が発生すると、例えば、１相の
ある地点で大地との間に短絡（１相地絡）が発生した場
合、各対称分は、図２のように、各相の地絡点に該当す
る点を接続した等価回路で表すことができる。したがっ
て、この等価回路における対称分の電流と電圧を算出
し、逆変換すれば実回路の電流と電圧を求められる。
態は、実際の電力回路では、１相あるいは２相断線また
は短絡事故に該当する）が発生すると、例えば、１相の
ある地点で大地との間に短絡（１相地絡）が発生した場
合、各対称分は、図２のように、各相の地絡点に該当す
る点を接続した等価回路で表すことができる。したがっ
て、この等価回路における対称分の電流と電圧を算出
し、逆変換すれば実回路の電流と電圧を求められる。
【００２４】ここで、各対称分を線路定数が一様に分布
すると考えると、送電線の電圧、電流特性から分布定数
回路として取り扱える。
すると考えると、送電線の電圧、電流特性から分布定数
回路として取り扱える。
【００２５】例えば、図３に示すように、単位長当たり
の直列インピーダンス、並列アドミタンスをそれぞれ
ｚ，ｙとすると、ｄｘ区間ではｚｄｘ，ｙｄｘである。
電流の流れる方向を正方向とし、ｄｘ区間の電圧降下を
ｄＥとすると、
の直列インピーダンス、並列アドミタンスをそれぞれ
ｚ，ｙとすると、ｄｘ区間ではｚｄｘ，ｙｄｘである。
電流の流れる方向を正方向とし、ｄｘ区間の電圧降下を
ｄＥとすると、
【００２６】
【数１】
【００２７】となり、微少アドミタンスへ流れる電流ｄ
Ｉは、
Ｉは、
【００２８】
【数２】
【００２９】となる。
【００３０】上式より、
【００３１】
【数３】
【００３２】さらに微分すると、
【００３３】
【数４】
【００３４】となる。これを解くと、
【００３５】
【数５】
【００３６】が得られる。また、（２）式を微分して
【００３７】
【数６】
【００３８】（１）式とから
【００３９】
【数７】
【００４０】が得られる。
【００４１】この（２）式と（４）式でｘ＝１として、
受電端の電流Ｉr と電圧Ｅr を求め、
受電端の電流Ｉr と電圧Ｅr を求め、
【００４２】
【数８】
【００４３】これから積分定数Ａ1 ，Ａ2 を求めると、
【００４４】
【数９】
【００４５】となる。
【００４６】このため、求めた積分定数Ａ1 ，Ａ2 を
（２）式と（４）式に代入して電流と電圧を求めると、
（２）式と（４）式に代入して電流と電圧を求めると、
【００４７】
【数１０】
【００４８】
【数１１】
【００４９】となる。ここで、両式（５），（６）を双
曲線関数で表すと、
曲線関数で表すと、
【００５０】
【数１２】
【００５１】となり、ｘ＝０のとき、送電端の電圧ＥS
と電流ＩS が与えられるので、
と電流ＩS が与えられるので、
【００５２】
【数１３】
【００５３】となる。
【００５４】この（７）式と（８）式に
【００５５】
【数１４】
【００５６】と
【００５７】
【数１５】
【００５８】を代入すると、
【００５９】
【数１６】
【００６０】となる。したがって、送電端の電圧、電流
条件を与えると、送電端よりｘ点の電流と電圧を求める
ことができる。
条件を与えると、送電端よりｘ点の電流と電圧を求める
ことができる。
【００６１】また、この式を変形すると、
【００６２】
【数１７】
【００６３】となって
【００６４】
【数１８】
【００６５】４端子回路として取り扱うことができる。
【００６６】ただし、
【００６７】
【数１９】
【００６８】よって、図２の１相地絡等価回路は、
【００６９】
【数２０】
【００７０】のように事故点の各対称分電圧を波動方程
式の電圧式（分布等式）で与えることができる（このと
き、事故相を対称成分変換の基準相とし、Ａ相を事故相
とする）。
式の電圧式（分布等式）で与えることができる（このと
き、事故相を対称成分変換の基準相とし、Ａ相を事故相
とする）。
【００７１】したがって、事故相（Ａ相）の事故点の電
圧（事故相電圧）ＶFaは、
圧（事故相電圧）ＶFaは、
【００７２】
【数２１】
【００７３】となって対称分から求められる。
【００７４】ここで、
【００７５】
【数２２】
【００７６】なので、（９）式は
【００７７】
【数２３】
【００７８】となる。
【００７９】同様に、事故点へ流れ込む零相電流は、
【００８０】
【数２４】
【００８１】のように波動方程式の電流式（分布等式）
で表すことができる。また、電圧式と同様に、事故点か
ら負荷端へ流れる零相電流（対称分）は（１０）式か
ら、
で表すことができる。また、電圧式と同様に、事故点か
ら負荷端へ流れる零相電流（対称分）は（１０）式か
ら、
【００８２】
【数２５】
【００８３】となる。ここで、各定数は図４に示すとお
りである。
りである。
【００８４】このとき、この形態では１相地絡事故なの
で、地絡電流ＩFaは、正相・零相・逆相回路を横断して
接地抵抗３Ｒｆに流れる。
で、地絡電流ＩFaは、正相・零相・逆相回路を横断して
接地抵抗３Ｒｆに流れる。
【００８５】この地絡電流ＩFaは、上記接続点をそれぞ
れ、ノード１、ノード２、ノード３とすると、各ノード
に流れ込む電流と流れ出す電流とからキルヒホッフの第
１法則（電流則）を用いて算出できる。
れ、ノード１、ノード２、ノード３とすると、各ノード
に流れ込む電流と流れ出す電流とからキルヒホッフの第
１法則（電流則）を用いて算出できる。
【００８６】つまり、正相回路のノード１では、 ＩF1＝ＩFa／３＝Ｉf1−Ｉf1’ 零相回路のノード２では、 ＩF0＝ＩFa／３＝Ｉf0−Ｉf0’ ・・・（１１） 逆相回路のノード３では、 ＩF2＝ＩFa／３＝Ｉf2−Ｉf2’ となる。
【００８７】この際、正相・逆相回路の受電端に接続す
る受電負荷が負荷特性により、電圧変動と共に変動する
ことがあるので、Ｉf1’とＩf2’の安定的な算出結果が
得難い。一方、零相回路の負荷は受電負荷の特性に影響
されないので、送電電圧と零相回路の受電端接地抵抗が
判れば送電端電流が正しく算出できる。よって、零相回
路の式（１１）を採用して地絡事故相の地絡電流ＩFaを
算出すると、
る受電負荷が負荷特性により、電圧変動と共に変動する
ことがあるので、Ｉf1’とＩf2’の安定的な算出結果が
得難い。一方、零相回路の負荷は受電負荷の特性に影響
されないので、送電電圧と零相回路の受電端接地抵抗が
判れば送電端電流が正しく算出できる。よって、零相回
路の式（１１）を採用して地絡事故相の地絡電流ＩFaを
算出すると、
【００８８】
【数２６】
【００８９】である。したがって、
【００９０】
【数２７】
【００９１】であり、
【００９２】
【数２８】
【００９３】となる。但し、ＺL0は線路の受電端インピ
ーダンスである。
ーダンスである。
【００９４】上記（１１）式は、非接地系統のＺL0を無
限大（ＲGPT 無し）として簡略化すると、
限大（ＲGPT 無し）として簡略化すると、
【００９５】
【数２９】
【００９６】となる。
【００９７】また、送電端にも零相電流が流れないとす
れば、
れば、
【００９８】
【数３０】
【００９９】のように、さらに簡略化することができ
る。
る。
【０１００】つまり、送電端での零相電流が測定できな
くとも、事故点の零相電流、地絡電流ＩFaの算出ができ
る。
くとも、事故点の零相電流、地絡電流ＩFaの算出ができ
る。
【０１０１】ここで、事故点が抵抗成分のみで、地絡点
の事故点電圧ＶFaと、大地へ流れ込む地絡電流ＩFaを０
とすると、地絡点の電圧ＶFaと地絡電流ＩFaの内積の虚
数部が０となり、次式が成立する。
の事故点電圧ＶFaと、大地へ流れ込む地絡電流ＩFaを０
とすると、地絡点の電圧ＶFaと地絡電流ＩFaの内積の虚
数部が０となり、次式が成立する。
【０１０２】
【数３１】
【０１０３】上記（１３）式が成立するのは、地絡点の
電圧ＶFaと地絡電流ＩFaの位相が同相の場合だけで、こ
の条件を満足するのは、事故点距離ｄである一カ所の地
絡点の電圧ＶFaと地絡電流ＩFaだけである。
電圧ＶFaと地絡電流ＩFaの位相が同相の場合だけで、こ
の条件を満足するのは、事故点距離ｄである一カ所の地
絡点の電圧ＶFaと地絡電流ＩFaだけである。
【０１０４】したがって、（１３）式を解いた値と、事
故相の電圧及び地絡電流の位相を比較すれば、線路のキ
ャパシタンス、インダクタンス、漏れ抵抗、導体抵抗な
どを考慮して標定ができるはずである。そのため、実際
に標定が上手くできるかシミュレーションを行った。
故相の電圧及び地絡電流の位相を比較すれば、線路のキ
ャパシタンス、インダクタンス、漏れ抵抗、導体抵抗な
どを考慮して標定ができるはずである。そのため、実際
に標定が上手くできるかシミュレーションを行った。
【０１０５】シミュレーションは、図５に示すような潮
流図の送電系統の一部区間を用いて行った。
流図の送電系統の一部区間を用いて行った。
【０１０６】すなわち、Ｂ変電所に図１で示したように
オシロ１を設置し、送電線路に電圧検出手段ＰＴと電流
検出手段ＣＴを設けて、事故相電圧ＶFaと地絡電流ＩFa
の位相を計測できるようにした。
オシロ１を設置し、送電線路に電圧検出手段ＰＴと電流
検出手段ＣＴを設けて、事故相電圧ＶFaと地絡電流ＩFa
の位相を計測できるようにした。
【０１０７】そして、Ａ変電所とＢ変電所間のＡ変電所
から２５％の地点、５０％地点、７５％の各地点に事故
点を設定し、それぞれの地点で１相地絡事故を起こして
正しい標定ができるか考察した。その際、地絡抵抗を１
Ω，１０Ω，１００Ω，１０００Ωに設定して地絡抵抗
と標定誤差の関係も確認することにした。
から２５％の地点、５０％地点、７５％の各地点に事故
点を設定し、それぞれの地点で１相地絡事故を起こして
正しい標定ができるか考察した。その際、地絡抵抗を１
Ω，１０Ω，１００Ω，１０００Ωに設定して地絡抵抗
と標定誤差の関係も確認することにした。
【０１０８】また、演算は（１３）式が複雑な非線型方
程式となるので、演算処理手段を有するオシロ１に数値
演算により行わせることにした。
程式となるので、演算処理手段を有するオシロ１に数値
演算により行わせることにした。
【０１０９】このオシロ１は、例えば、図６のフローチ
ャートに示すように、１相地絡事故の場合に数値演算方
法を実行するようになっており、図７に示す手順に基づ
いて（１３）式を満足するｄを探す。
ャートに示すように、１相地絡事故の場合に数値演算方
法を実行するようになっており、図７に示す手順に基づ
いて（１３）式を満足するｄを探す。
【０１１０】この方法では、処理が実行されると（「処
理」１００ 以下「処理」省略）、まず、事故点距離を
ｄを０．５Ｌと想定する（１１０）。このように想定す
ると、処理１２０により送電端Ａ〜事故点ｄの線路伝達
計数Ａ1 ，Ｂ1 を計算する。計算には、図８の処理１２
１〜１２３に示すように、線路定数を設定し、線路伝達
係数を計算し、対称分のアドミタンスやインピーダンス
を算出する。
理」１００ 以下「処理」省略）、まず、事故点距離を
ｄを０．５Ｌと想定する（１１０）。このように想定す
ると、処理１２０により送電端Ａ〜事故点ｄの線路伝達
計数Ａ1 ，Ｂ1 を計算する。計算には、図８の処理１２
１〜１２３に示すように、線路定数を設定し、線路伝達
係数を計算し、対称分のアドミタンスやインピーダンス
を算出する。
【０１１１】この伝達係数を使って事故点の電圧と事故
点に流れ込む電流を算出する。さらに、事故点から受電
端方向へ流れ出す零相電流を算出すれば、地絡電流ＩFa
が算出できる。
点に流れ込む電流を算出する。さらに、事故点から受電
端方向へ流れ出す零相電流を算出すれば、地絡電流ＩFa
が算出できる。
【０１１２】このような算出ができると、次に、事故点
の事故相電圧ＶFaと地絡電流ＩFaとを比べる（１３
０）。このとき、事故相電圧位相が地絡電流ＩFaより進
んでいる場合は、ｄ＝ｄ−αΔｄとして処理１２０へ戻
る（１７０）。一方、事故相電圧位相が遅れている場合
は、ｄ＝ｄ＋αΔｄとして処理１２０へ戻る（１７
０）。事故相電圧位相と地絡電流ＩFaの位相が近似して
いる場合は、囲み込み探しを終了する。このとき、標定
計算終了時の最終のｄは標定判定結果の事故点距離を算
出したものである。 その際、処理１５０で繰り返し回
数が設定限度を越えると囲み込み探しを終了する（１６
０）。この場合、ＦＬ計算は不成功だが近似距離を算定
している（１８０）。
の事故相電圧ＶFaと地絡電流ＩFaとを比べる（１３
０）。このとき、事故相電圧位相が地絡電流ＩFaより進
んでいる場合は、ｄ＝ｄ−αΔｄとして処理１２０へ戻
る（１７０）。一方、事故相電圧位相が遅れている場合
は、ｄ＝ｄ＋αΔｄとして処理１２０へ戻る（１７
０）。事故相電圧位相と地絡電流ＩFaの位相が近似して
いる場合は、囲み込み探しを終了する。このとき、標定
計算終了時の最終のｄは標定判定結果の事故点距離を算
出したものである。 その際、処理１５０で繰り返し回
数が設定限度を越えると囲み込み探しを終了する（１６
０）。この場合、ＦＬ計算は不成功だが近似距離を算定
している（１８０）。
【０１１３】その場合、αは収束係数で、囲み込み探し
の中間結果により、ｄの調整ステップを調整する。上手
く調整すれば、囲み込み探しの処理を迅速に行うことが
できる。
の中間結果により、ｄの調整ステップを調整する。上手
く調整すれば、囲み込み探しの処理を迅速に行うことが
できる。
【０１１４】このようにして求めたシミュレーション結
果を図９と図１０及び表１に示す。
果を図９と図１０及び表１に示す。
【０１１５】
【表１】
【０１１６】ここで図９は、１１．７ｋｍの地絡点で地
絡抵抗を１０Ωとしたときの計算結果の一例を示したも
のである。また、図１０は、標定誤差と事故点距離及び
地絡抵抗の関係を示したものである。
絡抵抗を１０Ωとしたときの計算結果の一例を示したも
のである。また、図１０は、標定誤差と事故点距離及び
地絡抵抗の関係を示したものである。
【０１１７】これらの結果から、図９で示されるように
位相特性を見ることで、標定ができることが分かり、原
理の正しいことが証明された。
位相特性を見ることで、標定ができることが分かり、原
理の正しいことが証明された。
【０１１８】一方、地絡抵抗が１０００Ωのときに大き
な誤差を生じているが、これは、実測データの誤差によ
り発生したものと考えられる。これ例外の抵抗では、誤
差を５％以内に収めることができた。
な誤差を生じているが、これは、実測データの誤差によ
り発生したものと考えられる。これ例外の抵抗では、誤
差を５％以内に収めることができた。
【０１１９】このように、この方法は、 １．接地系、非接地系ともに１相地絡事故のＦＬ標定が
可能である。
可能である。
【０１２０】２．１相地絡事故のＦＬ標定は潮流負荷の
影響を受けない。
影響を受けない。
【０１２１】３．受電端に発電機があっても１相地絡事
故の標定が可能である。
故の標定が可能である。
【０１２２】４．非接地系の零相電流が測定できなくと
も１相地絡事故の標定が可能である。 ５．地絡抵抗（アーク抵抗）の算出が可能である。
も１相地絡事故の標定が可能である。 ５．地絡抵抗（アーク抵抗）の算出が可能である。
【０１２３】したがって、故障電流の少ない一相地絡の
場合でも精度を低下することなく標定することができ
た。
場合でも精度を低下することなく標定することができ
た。
【０１２４】また、この方法は、分布定数回路を用いて
系統を等価しているので、接地系と非接地系の線路の違
いに関わらず汎用化することができる。このため、各種
線路の地絡標定式を図１１示す。
系統を等価しているので、接地系と非接地系の線路の違
いに関わらず汎用化することができる。このため、各種
線路の地絡標定式を図１１示す。
【０１２５】なお、実施形態では１相地絡について述べ
たが、これに限定されるものではない。対称座標変換で
多相事故も等価できるので、多相事故の標定も可能であ
る。
たが、これに限定されるものではない。対称座標変換で
多相事故も等価できるので、多相事故の標定も可能であ
る。
【０１２６】
【発明の効果】この発明は、上記のような構成を採用
し、分布定数回路により線路のキャパシタンスなどを考
慮するようにしたので、精度の高い標定が可能な送電系
統の故障点標定方法を提供できる。
し、分布定数回路により線路のキャパシタンスなどを考
慮するようにしたので、精度の高い標定が可能な送電系
統の故障点標定方法を提供できる。
【図１】実施形態の回路図
【図２】実施形態の等価回路
【図３】分布定数回路の模式図
【図４】図２の定数を説明する図
【図５】実施形態の回路図
【図６】実施形態のフローチャート
【図７】実施形態のフローチャート
【図８】実施形態のフローチャート
【図９】シミュレーション結果を示す特性図
【図１０】シミュレーション結果を示す特性図
【図１１】他の標定式を示す図
１ オシロ ＣＴ 電流検出手段 ＰＴ 電圧検出手段 ＩFa 地絡電流 ＶFa 事故相電圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G033 AA02 AB01 AC02 AD11 AD22 AF05 AG12 5G017 EE02 5G058 EE06 EE07 EF02 EF03 EF04 EG09 EH01 EH03 5H410 CC04 DD04 FF03 FF05 FF21 FF28 LL05 LL13 LL17
Claims (4)
- 【請求項１】 三相電力回路を対称座標変換により正相
・零相・逆相に分解し、その分解した各対称成分を任意
の事故点を設定して互いに接続し、接続した等価回路を
分布定数回路として送電端から事故点までの距離を変数
とする対称分の電流、電圧等式を波動方程式を用いて求
めるとともに、前記三相電力回路の事故時の送電端の電
流及び電圧を検出し、その検出した送電端の電流及び電
圧に基づいて前記電流等式及び電圧等式を解くことによ
り、標定を行う送電系統の故障点標定方法。 - 【請求項２】 上記零相回路の事故点に流れ込む電流と
流れ出す電流からキルヒホッフの第１法則を用いて地絡
電流を算出し、その算出した地絡電流を用いて上記電流
及び電圧等式を解くことにより、一相地絡事故の事故点
を標定する請求項１に記載の送電系統の故障点標定方
法。 - 【請求項３】 上記事故点の地絡インピーダンスを抵抗
成分として、上記電流及び電圧等式から地絡点の電圧と
地絡電流の内積の虚数部が０となる点を求めることによ
り、一相地絡事故の事故点を標定する請求項１または２
に記載の送電系統の故障点標定方法。 - 【請求項４】 上記地絡点の電圧と地絡電流の内積に代
えて、前記地絡点の電圧と地絡電流が同位相となる点を
求めることにより、一相地絡事故の事故点を標定する請
求項３に記載の送電系統の故障点標定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11027704A JP2000227453A (ja) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | 送電系統の故障点標定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11027704A JP2000227453A (ja) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | 送電系統の故障点標定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000227453A true JP2000227453A (ja) | 2000-08-15 |
Family
ID=12228386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11027704A Pending JP2000227453A (ja) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | 送電系統の故障点標定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000227453A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1304580A2 (de) * | 2001-10-19 | 2003-04-23 | Alstom | Verfahren zur Berechnung der Distanz zum Fehlerort eines einpoligen Erdfehlers in einem Energieversorgungsnetz |
| EP2402774A1 (en) * | 2010-06-29 | 2012-01-04 | ABB Technology AG | Method and apparatus for determining distance to phase-to-earth fault |
| JP2016038266A (ja) * | 2014-08-07 | 2016-03-22 | 東日本旅客鉄道株式会社 | 直流電鉄き電回路の故障点標定システム及び故障点標定方法 |
| CN107290629A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-10-24 | 国网青海省电力公司海南供电公司 | 一种10kv低压配电网接地故障定位方法 |
-
1999
- 1999-02-04 JP JP11027704A patent/JP2000227453A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1304580A2 (de) * | 2001-10-19 | 2003-04-23 | Alstom | Verfahren zur Berechnung der Distanz zum Fehlerort eines einpoligen Erdfehlers in einem Energieversorgungsnetz |
| EP1304580A3 (de) * | 2001-10-19 | 2006-04-05 | Areva T&D Sa | Verfahren zur Berechnung der Distanz zum Fehlerort eines einpoligen Erdfehlers in einem Energieversorgungsnetz |
| EP2402774A1 (en) * | 2010-06-29 | 2012-01-04 | ABB Technology AG | Method and apparatus for determining distance to phase-to-earth fault |
| WO2012000745A1 (en) * | 2010-06-29 | 2012-01-05 | Abb Technology Ag | Method and apparatus for determining distance to phase-to-earth fault |
| JP2016038266A (ja) * | 2014-08-07 | 2016-03-22 | 東日本旅客鉄道株式会社 | 直流電鉄き電回路の故障点標定システム及び故障点標定方法 |
| CN107290629A (zh) * | 2017-07-12 | 2017-10-24 | 国网青海省电力公司海南供电公司 | 一种10kv低压配电网接地故障定位方法 |
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