JP2016070855A

JP2016070855A - 断線検出装置およびその方法

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Publication number: JP2016070855A
Application number: JP2014202805A
Authority: JP
Inventors: 泰紀戸佐間; Yasunori Tosama
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2014-10-01
Filing date: 2014-10-01
Publication date: 2016-05-09
Anticipated expiration: 2034-10-01
Also published as: JP5903143B1

Abstract

【課題】両端電源を結ぶ送電線の１線断線を検出し、設備の増加を伴うことがなく、確実に断線を検出することができる断線検出装置およびその方法を提供する。【解決手段】発電設備をそれぞれ備える２つの電気所が三相用電線の両端に接続され、かつ、内燃力発電所Ｂ、Ｃの発電装置１１１、１２１が稼動している状態で送電線１０１の１線断線を検出する断線検出装置１０であって、内燃力発電所Ｂ、Ｃの少なくとも１つに設けられ、対向する内燃力発電所に送られる電力を調べる処理部１２を備え、処理部１２は、三相の線間電圧の値が変化していないという第１の要件と、対向する内燃力発電所に送られる電力が三相電力を表す値から単相電力を表す値に変わったという第２の要件とにより、送電線１０１に１線断線が発生したと判定する。【選択図】図１

Description

この発明は、電気を送るために配置されている電線の断線検出装置およびその方法に関する。

電線には送電線や配電線があり、発電所の電気を送電線で送り、さらに送電線から変電所や配電線を経て需要家に電気が供給される。例えば、図７に示すように、Ａ電力所担当区域に内燃力発電所Ｂと内燃力発電所Ｃとが有り、双方を三相用の送電線１０１が結んでいる。通常、双方の内燃力発電所Ｂ、Ｃの発電装置１１１、１２１は稼動しているため、内燃力発電所Ｂ、Ｃが両端電源となる。

なお、図７には、計器用変流器（ＣＴ：ＣｕｒｒｅｎｔＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）１１２、１２２や計器用変圧器（ＰＴ：ＰｏｔｅｎｔｉａｌＴｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ）１１３、１２３が示されている。計器用変流器１１２、１２２は送電線１０１の大電流を保護用のリレー（図示を省略）に必要な電流に変換し、計器用変圧器１１３、１２３は送電線１０１の高電圧をリレーに必要な電圧に変換する。そして、内燃力発電所Ｂと内燃力発電所Ｃとの保護用のリレーは、これらの電流と電圧とを基にして遮断器１１４、１２４の開閉を制御する。

片端電源の場合、配電用変電所で標準としている欠相遮断回路（２７リレーと４７リレーの組合せ）が採用できる。しかし、両端電源の状態で、送電線１０１で断線（１線）が発生した場合、配電用変電所で標準としている欠相遮断回路（２７リレーと４７リレーの組合せ）では１線断線が検出できない。また、絶縁電線を使用した送電線（２２ｋＶ送電線）は、断線しても地絡を伴わないため、地絡の保護継電器では１線断線を検出できないことがある。なお、２７リレーは不足電圧継電器であり、４７リレーは欠相電圧継電器である。

また、断線事故保護方式として、断線時の逆相電流を検出する逆相電流リレー方式（４６リレー）が実用化されているが、負荷電流の不平衡でも検出するため採用できない。

さらに、両端電源の場合に１線断線を検出する方法（例えば、特許文献１参照。）として、送配電線の三相（Ｒ、Ｓ、Ｔ）を流れる相電流の大きさの変化量と短絡・地絡リレーが動作していないことの条件に基づいて、断線事故が発生したかを判断するといったものがある。

特開２０１２−１５７１１５号公報

しかし、先に述べた方式、つまり、相電流の大きさの変化量とリレーの動作とを基に、両端電源の場合の１線断線を検出する方法には次の課題がある。
ａ．６ｋＶ配電線の短絡保護は２個の変流器（ＣＴ）を使っているため、この技術を採用する場合、変流器を１個増設する必要がある。
ｂ．昨今、送電線保護継電装置はデジタル型で機器仕様の標準化が図れているため、この技術を採用するためには、送電線保護継電装置を特殊仕様とし、条件入力用の接点を用意する必要がある（ソフトウェアの独自開発が必要な場合も有る）。
ｃ．三相電流の不平衡が有る場合、相電流および線間電流の大きさの変化量を監視したとしても逆相電流監視（４６リレー）と同様のために、不要動作の可能性がある。

この発明の目的は、前記の課題を解決し、両端電源を結ぶ送電線の１線断線を検出し、設備の増加を伴うことがなく、確実に断線を検出することができる断線検出装置およびその方法を提供することにある。

前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、発電設備をそれぞれ備える２つの電気所が三相用電線の両端に接続され、かつ、各発電設備が稼動している状態で前記電線の１線断線を検出する断線検出装置であって、前記両電気所の少なくとも１つに設けられ、対向する前記電気所に送られる電力を調べる処理装置を備え、前記処理装置は、三相の線間電圧の値が変化していないという第１の要件と、対向する前記電気所に送られる電力が三相電力を表す値から単相電力を表す値に変わったという第２の要件とにより、前記電線に１線断線が発生したと判定する、ことを特徴とする断線検出装置である。

請求項１の発明では、発電設備をそれぞれ備える２つの電気所が三相用電線の両端に接続され、かつ、各発電設備が稼動している状態で、断線検出装置が電線の１線断線を検出する。このために、断線検出装置は、三相の線間電圧の値が変化していないという第１の要件と、対向する電気所に送られる電力が三相電力を表す値から単相電力を表す値に変わったという第２の要件とにより、電線に１線断線が発生したと判定する。

請求項２の発明は、請求項１に記載の断線検出装置において、前記処理装置は、前記第１の要件と前記第２の要件とに加えて、相手端に送る電流の位相が変化したという第３の要件により、前記電線に１線断線が発生したと判定する、ことを特徴とする。

請求項３の発明は、発電設備をそれぞれ備える２つの電気所が三相用電線の両端に接続され、かつ、各発電設備が稼動している状態で前記電線の１線断線を検出する断線検出方法であって、前記両電気所の少なくとも１つに設けられた処理装置により、対向する前記電気所に送られる電力を調べ、三相の線間電圧の値が変化していないという第１の要件と、対向する前記電気所に送られる電力の値が三相電力から単相電力に変わったという第２の要件とにより、前記電線に１線断線が発生したと前記処理装置により判定する、ことを特徴とする断線検出方法である。

請求項１と請求項３の発明によれば、三相用電線の両端に設けられている電気所が発電設備を稼動している状態で、電線の１線断線を検出することができる。また、この発明によれば、処理装置が設けられている側の電気所で１線断線を検出することができるので、対抗する電気所と電圧や電流情報の送受信を行うための通信回線が不要である。

請求項２の発明によれば、第１の要件と第２の要件とに加えて、三相の電流の位相が変化したという第３の要件により１線断線を判定するので、１線断線の検出精度を向上することが可能である。

この発明の実施の形態１による断線検出装置の一例を示す構成図である。処理部の一例を示す構成図である。発電所側の正常時の電圧と電流との関係を示すベクトル図である。発電所側の断線時の電圧と電流との関係を示すベクトル図である。二電力計法を説明するための構成図である。１線断線が発生した様子を示す図である。両端電源がある場合の電力系統の一例を示す図である。

次に、この発明の各実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。

（実施の形態１）
この実施の形態１による断線検出装置を図１に示す。図１の断線検出装置１０は内燃力発電所Ｃ側に設けられている。そして、断線検出装置１０は両端電源の送電線１０１の１線断線を検出する。このために、断線検出装置１０は、入力インターフェイス１１と処理部１２と出力部１３とを備え、さらに、計器用変流器１２２と計器用変圧器１２３との出力を利用する。なお、この実施の形態では、先に説明した図７と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。

入力インターフェイス１１は、計器用変流器１２２と計器用変圧器１２３とからの出力を受け取る。つまり、送電線１０１や内燃力発電所Ｂの母線は三相交流を流すので、入力インターフェイス１１は、計器用変流器１２２から三相交流の相電流である電流Ｉ_Ｒ、Ｉ_Ｔを入力とし、計器用変圧器１２３から三相交流の相電圧である電圧Ｅ_Ｒ、Ｅ_Ｓ、Ｅ_Ｔを入力とする。このとき、
電流Ｉ_Ｒのベクトル表示を・Ｉ_Ｒ
のように表す。同じようにして、
電流Ｉ_Ｔのベクトル表示を・Ｉ_Ｔ
電圧Ｅ_Ｒのベクトル表示を・Ｅ_Ｒ
電圧Ｅ_Ｓのベクトル表示を・Ｅ_Ｓ
電圧Ｅ_Ｔのベクトル表示を・Ｅ_Ｔ
のように表す。

入力インターフェイス１１は、電流Ｉ_Ｒ、Ｉ_Ｔと電圧Ｅ_Ｒ、Ｅ_Ｓ、Ｅ_Ｔとを、処理部１２で取り扱い可能なデジタルデータに変換する。そして、入力インターフェイス１１は、デジタルデータの電流Ｉ_Ｒ、Ｉ_Ｔと電圧Ｅ_Ｒ、Ｅ_Ｓ、Ｅ_Ｔとを処理部１２に出力する。

処理部１２は、入力インターフェイス１１からのデジタルデータから、送電線１０１の断線を検出する。このために、処理部１２は、図２に示すように、比較部１２Ａと生成部１２Ｂとを備えている。比較部１２Ａは、電流Ｉ_Ｒ、Ｉ_Ｔと電圧Ｅ_Ｒ、Ｅ_Ｓ、Ｅ_Ｔとから、位相変化を表す位相変化信号と、電力変化を表す電力変化信号と、線間電圧の変化を表す線間電圧無変化信号とを生成する。

このために、比較部１２Ａは、電圧Ｅ_Ｒと電圧Ｅ_Ｓとから三相交流のＲ相とＳ相との線間電圧Ｖ_ＲＳを算出する。線間電圧Ｖ_ＲＳのベクトル表示が・Ｖ_ＲＳである。また、比較部１２Ａは、電圧Ｅ_Ｓと電圧Ｅ_Ｔとから三相交流のＳ相とＴ相との線間電圧Ｖ_ＳＴを算出する。線間電圧Ｖ_ＳＴのベクトル表示が・Ｖ_ＳＴである。さらに、比較部１２Ａは、電圧Ｅ_Ｔと電圧Ｅ_Ｒとから三相交流のＴ相とＲ相との線間電圧Ｖ_ＴＲを算出する。線間電圧Ｖ_ＴＲのベクトル表示が・Ｖ_ＴＲである。そして、処理部１２は、入力された電流Ｉ_Ｒおよび電流Ｉ_Ｔと、算出した線間電圧Ｖ_ＲＳ、線間電圧Ｖ_ＳＴおよび線間電圧Ｖ_ＴＲとから、先に述べた各信号を生成する。

各信号を生成するために、比較部１２Ａは、位相比較部１２Ａ_１と電力比較部１２Ａ_２と電圧比較部１２Ａ_３とを備えている。

比較部１２Ａの位相比較部１２Ａ_１は、線間電圧と電流との位相を比較することで、両端電源での１線断線の検出精度を上げている。つまり、１線断線が発生すると、電流Ｉ_Ｒや電流Ｉ_Ｔの位相が変化する点を、位相比較部１２Ａ_１が利用している。この実施の形態では、位相比較部１２Ａ_１は、線間電圧Ｖ_ＲＳと電流Ｉ_Ｒとの位相差を比較する。例えば、正常時の線間電圧と電流とのベクトル図を図３に示し、Ｓ相断線時の線間電圧と電流とのベクトル図を図４に示す。これら２つの図から明らかなように、両端電源の場合には、線間電圧Ｖ_ＲＳや線間電圧Ｖ_ＳＴなどの電圧の位相は変化しないが、電流Ｉ_Ｒや電流Ｉ_Ｔの位相は大きく変化する。例えば、Ｒ相の電流Ｉ_Ｒの場合、正常時には、線間電圧Ｖ_ＲＳに対して、電流Ｉ_Ｒの位相は、
３０°＋θ
であるが、Ｓ相断線時には、位相が
３０°＋３０°＋θ
となり、位相差は、
（３０°＋３０°＋θ）−（３０°＋θ）＝３０°
になる。ここで、角度θは例えばＳ相であれば、相電圧Ｅ_Ｓと相電圧Ｉ_Ｓとの位相差であり、角度３０°は線間電圧Ｖ_ＲＳと相電圧Ｅ_Ｓとの位相差である。

このように、位相比較部１２Ａ_１は、例えば線間電圧Ｖ_ＲＳに対する電流Ｉ_Ｒの位相をリアルタイムで調べ、上式の演算結果から位相が３０°以上変化した場合に、位相変化有りと判定する。そして、この場合に、位相比較部１２Ａ_１は、ハイレベル（「１」）の位相変化信号を出力する。なお、この実施の形態では、１線断線の検出精度を向上するために、この位相変化を調べている。

比較部１２Ａの電力比較部１２Ａ_２は、電流Ｉ_Ｒおよび電流Ｉ_Ｔと、線間電圧Ｖ_ＲＳ、線間電圧Ｖ_ＳＴおよび線間電圧Ｖ_ＴＲとから三相電力を調べる。この実施の形態では、電力比較部１２Ａ_２は二電力計法を用いている。

二電力計法は、図５に示すように、例えば内燃力発電所Ｃ側に２つの電力計２０１、２０２を設置する。そして、電力計２０１が線間電圧Ｖ_ＲＳと電流Ｉ_ＲとによりＲ相とＳ相との間の電力Ｗ_１を計測し、電力計２０２が線間電圧Ｖ_ＴＳと電流Ｉ_ＴとによりＴ相とＳ相との間の電力Ｗ_２を計測する。この後、電力比較部１２Ａ_２は内燃力発電所Ｂに送られる電力Ｗを、
Ｗ＝Ｗ_１＋Ｗ_２
により算出する。

この実施の形態では、電力比較部１２Ａ_２は、線間電圧Ｖ_ＲＳと線間電圧Ｖ_ＴＳと電流Ｉ_Ｒと電流Ｉ_Ｔとから、電力Ｗ_１と電力Ｗ_２とを、

の式で算出して、二電力計法による測定を行う。このときの電圧・電流のベクトルを先の図３に示している。そして、電力比較部１２Ａ_２は、内燃力発電所Ｂに送られる電力Ｗを、

の式で算出する。これにより、電力比較部１２Ａ_２は、正常時には、内燃力発電所Ｂに送られる電力として三相電力（√３ＶＩｃｏｓθ）を計測する。なお、これらの式では、

としている。

ところで、例えば図６に示すようにＳ相に断線が発生した場合、電力比較部１２Ａ_２は、線間電圧Ｖ_ＲＳと線間電圧Ｖ_ＴＳと電流Ｉ_Ｒと電流Ｉ_Ｔとから、電力Ｗ_１と電力Ｗ_２とを、

の式で算出する。このときの電圧・電流のベクトルを先の図４に示している。そして、電力比較部１２Ａ_２は、内燃力発電所Ｂに送られる電力として電力Ｗを、

の式で算出する。これにより、電力比較部１２Ａ_２は、Ｓ相の１線断線時には、内燃力発電所Ｂに送られる電力として単相電力（ＶＩｃｏｓθ）を計測する。

つまり、Ｓ相の１線断線時では、電力比較部１２Ａ_２は、
電力Ｗ_１として単相電力の１／２を計測する
電力Ｗ_２として単相電力の１／２を計測する
ので、
内燃力発電所Ｂ向けの電力Ｗとして単相電力（ＶＩｃｏｓθ）を計測する
という結果になる。

同じようにして、Ｒ相の１線断線時では、電力比較部１２Ａ_２は、
電力Ｗ_１として０（ゼロ）を計測する
電力Ｗ_２として単相電力（ＶＩｃｏｓθ）を計測する
ので、
内燃力発電所Ｂ向けの電力Ｗとして単相電力（ＶＩｃｏｓθ）を計測する
という結果になる。

また、Ｔ相の１線断線時では、電力比較部１２Ａ_２は、
電力Ｗ_１として単相電力を計測する
電力Ｗ_２として０（ゼロ）を計測する
ので、
内燃力発電所Ｂ向けの電力Ｗとして単相電力（ＶＩｃｏｓθ）を計測する
という結果になる。

これらの計測結果から、１線断線が発生すると、リアルタイムで計測した電力Ｗの値が√３ＶＩｃｏｓθからＶＩｃｏｓθに変化するので、例えば「１−１／√３」以上の電力Ｗの値の変化があると、電力比較部１２Ａ_２は、ハイレベル（「１」）の電力変化信号を出力する。

比較部１２Ａの電圧比較部１２Ａ_３は、線間電圧Ｖ_ＲＳ、線間電圧Ｖ_ＳＴおよび線間電圧Ｖ_ＴＲの電圧値、つまり、

をリアルタイムで調べる。そして、各電圧値に変化がなければ、電圧比較部１２Ａ_３はハイレベル（「１」）の線間電圧無変化信号を出力する。

生成部１２Ｂは、比較部１２Ａから位相変化信号と電力変化信号と線間電圧無変化信号とを受け取ると、これらの信号から断線検出信号を生成する。このために、生成部１２Ｂは、アンドゲート１２Ｂ_１、１２Ｂ_２とタイマー１２Ｂ_３とで構成されている。アンドゲート１２Ｂ_１は、位相変化信号と電力変化信号との論理積の演算を行い、アンドゲート１２Ｂ_２は、アンドゲート１２Ｂ_１の演算結果と線間電圧無変化信号との論理積の演算を行う。つまり、アンドゲート１２Ｂ_１とアンドゲート１２Ｂ_２とは、位相変化信号と電力変化信号と線間電圧無変化信号とがハイレベルになり、位相が変化したという要件と、電力が変化したという要件と、線間電圧が変化していないという要件が成り立ったときに、１線断線を検出する。タイマー１２Ｂ_３は、アンドゲート１２Ｂ_１、１２Ｂ_２による断線検出の状態が予め設定された設定時間だけ継続すると、１線断線の検出を表す断線検出信号を出力部１３に出力する。

出力部１３は、処理部１２から断線検出信号を受け取ると、遮断器１２４をトリップするためのトリップ信号の出力と、１線断線の発生を表す警報信号の出力とを行う。

次に、この実施の形態の断線検出装置１０による断線検出方法について説明する。内燃力発電所Ｃに設置されている断線検出装置１０は、計器用変流器１２２から電流Ｉ_Ｒ、Ｉ_Ｔを入力とし、計器用変圧器１２３から電圧Ｅ_Ｒ、Ｅ_Ｓ、Ｅ_Ｔを入力とする。断線検出装置１０の入力インターフェイス１１は、電流Ｉ_Ｒ、Ｉ_Ｔと電圧Ｅ_Ｒ、Ｅ_Ｓ、Ｅ_Ｔとを、処理部１２で取り扱い可能なデジタルデータに変換する。この後、入力インターフェイス１１は、デジタルデータの電流Ｉ_Ｒ、Ｉ_Ｔと電圧Ｅ_Ｒ、Ｅ_Ｓ、Ｅ_Ｔとを処理部１２に出力する。

処理部１２は、入力インターフェイス１１から入力されたデジタルデータの電圧Ｅ_Ｒ、Ｅ_Ｓ、Ｅ_Ｔから線間電圧Ｖ_ＲＳ、Ｖ_ＳＴ、Ｖ_ＴＲを算出する。そして、処理部１２は、線間電圧Ｖ_ＲＳ、Ｖ_ＳＴ、Ｖ_ＴＲと電流Ｉ_Ｒ、Ｉ_Ｔとから送電線１０１の１線断線を検出する。このとき、処理部１２は、電流Ｉ_Ｒ、Ｉ_Ｔの位相の変化を調べ、位相に変化があると、ハイレベルの位相変化信号を生成する。また、処理部１２は、内燃力発電所Ｂ向けの電力の値Ｗが三相電力（√３ＶＩｃｏｓθ）から「１−１／√３」以上の変化があると、ハイレベルの電力変化信号を生成する。さらに、処理部１２は、線間電圧Ｖ_ＲＳ、Ｖ_ＳＴ、Ｖ_ＴＲに変化が無いと、ハイレベルの線間電圧無変化信号を生成する。

この後、処理部１２は、位相変化信号と電力変化信号と線間電圧無変化信号との論理演算をして１線断線の検出を行い、断線検出の状態が設定時間だけ継続すると、１線断線の検出を表す断線検出信号を出力部１３に出力する。出力部１３は、断線検出信号を受け取ると、遮断器１２４をトリップするためのトリップ信号を出力し、１線断線の発生を表す警報信号を出力する。

このように、この実施の形態によれば、通常、発電所に備わっている計器用変流器や計器用変圧器からの電流や電圧を使用し、二電力計法による１線断線を検出することができる。この結果、この実施の形態によれば、
ａ．送電線の断線が検出できることにより、断線した電線に触れる前に電気を止めることが出来るため、感電を防ぐことができる
ｂ．新たな変流器（ＣＴ）が不要のため、設備投資額を抑えることができる
ｃ．分散型電源が配電線に接続した場合、両端電源となるが、この方法であれば断線検出が可能となる
ｄ．分散型電源設置箇所の電圧・電流情報により断線検出する必要がないため、通信回線が不要である（自端のみで断線検出が可能）
ｅ．他装置（他の保護継電装置）からの条件入力の必要が無いため、他装置の改造が不要であり、かつ特殊仕様品を製作する必要がない
という効果を達成することができる。

（実施の形態２）
この実施の形態では、実施の形態１の処理部１２がさらに次の処理を行う。なお、この実施の形態では、実施の形態１と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。

実施の形態１では、処理部１２の電力比較部１２Ａ_２は、電力Ｗ_１と電力Ｗ_２と電力Ｗとの値を基に、Ｒ相の１線断線時では、
電力Ｗ_１として０（ゼロ）を計測する
電力Ｗ_２として単相電力を計測する
という結果を得ている。また、Ｓ相の１線断線時では、電力比較部１２Ａ_２は、
電力Ｗ_１として単相電力の１／２を計測する
電力Ｗ_２として単相電力の１／２を計測する
という結果を得ている。さらに、Ｔ相の１線断線時では、電力比較部１２Ａ_２は、
電力Ｗ_１として単相電力を計測する
電力Ｗ_２として０（ゼロ）を計測する
という結果を得ている。

つまり、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の断線に応じて、電力Ｗ_１と電力Ｗ_２との値が異なる。この結果、こうした計測結果を基にして、電力比較部１２Ａ_２はＲ相、Ｓ相、Ｔ相の、どの相が断線したかを判定することができる。そして、電力比較部１２Ａ_２は、判定結果を出力部１３に出力する。

これにより、出力部１３は、断線発生を表す警報信号に対して、断線した相を表す情報を付加するようにしてもよい。

これにより、１線断線の警報を出すことができると同時に断線した相を通知することができる。

（実施の形態３）
実施の形態１では、処理部１２は、線間電圧Ｖ_ＲＳ、線間電圧Ｖ_ＳＴおよび線間電圧Ｖ_ＴＲと、電流Ｉ_Ｒおよび電流Ｉ_Ｔから二電力計法による電力Ｗ_１と電力Ｗ_２とを算出した。しかし、内燃力発電所Ｃ側に電力Ｗ_１と電力Ｗ_２とを測定する電力計がそれぞれ設置されていれば、これらの電力計からの出力を処理部１２が利用してもよい。

これにより、電力Ｗ_１と電力Ｗ_２との算出を省くことができるので、処理部１２の負担を軽減することができる。

以上、この発明の各実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、各実施の形態では、断線検出装置１０を内燃力発電所Ｃに設けたが、断線検出装置１０は自端での断線検出を行うことができるので、これに限定されることなく、内燃力発電所Ｂに設けてもよく、また、両方の内燃力発電所Ｂ、Ｃに設けてもよい。さらに、６ｋＶ・２２ｋＶ等の配電線が引き出されている発変電所の配電線に断線検出装置１０を設けてもよい。

１０断線検出装置
１１入力インターフェイス
１２処理部（処理装置）
１２Ａ比較部
１２Ａ_１位相比較部
１２Ａ_２電力比較部
１２Ａ_３電圧比較部
１２Ｂ生成部
１３出力部
１１２計器用変流器
１１３計器用変圧器

前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、発電設備をそれぞれ備える２つの電気所が三相用電線の両端に接続され、かつ、各発電設備が稼動している状態で前記三相用電線の１線断線を検出する断線検出装置であって、前記両電気所の少なくとも１つに設けられ、前記三相用電線に供給する第１の相電圧、第２の相電圧および第３の相電圧と、前記第１の相電圧による相電流および前記第３の相電圧による相電流とを入力とする処理装置を備え、前記処理装置は、前記第１の相電圧と前記第２の相電圧との間の第１の線間電圧と、前記第２の相電圧と前記第３の相電圧との間の第２の線間電圧と、前記第３の相電圧と前記第１の相電圧との間の第３の線間電圧とを算出し、前記第１の相電圧による相電流の位相であって前記第１の線間電圧に対する位相を調べ、この位相が所定値以上変化した場合に位相変化有りとする第１の要件と、前記第１の線間電圧と前記第１の相電圧による相電流とから算出した電力と、前記第２の線間電圧と前記第３の相電圧による相電流とから算出した電力との和を算出し、この和の電力が三相電力を表す値から単相電力を表す値に変わったという第２の要件と、前記第１の線間電圧と前記第２の線間電圧と前記第３の線間電圧の各電圧値に変化がないという第３の要件と、により、前記三相用電線に１線断線が発生したと判定する、
ことを特徴とする断線検出装置。

請求項１の発明では、発電設備をそれぞれ備える２つの電気所が三相用電線の両端に接続され、かつ、各発電設備が稼動している状態で、断線検出装置が三相用電線の１線断線を検出する。このために、断線検出装置は、第１の相電圧による相電流の位相であって第１の線間電圧に対する位相が所定値以上変化した場合に位相変化有りとする第１の要件と、第１の線間電圧と第１の相電圧による相電流とから算出した電力と、第２の線間電圧と第３の相電圧による相電流とから算出した電力との和が三相電力を表す値から単相電力を表す値に変わったという第２の要件と、第１の線間電圧と第２の線間電圧と第３の線間電圧の各電圧値に変化がないという第３の要件とにより、電線に１線断線が発生したと判定する。

請求項２の発明は、発電設備をそれぞれ備える２つの電気所が三相用電線の両端に接続され、かつ、各発電設備が稼動している状態で前記三相用電線の１線断線を検出する断線検出方法であって、前記両電気所の少なくとも１つに設けられた処理装置に対して、前記三相用電線に供給する第１の相電圧、第２の相電圧および第３の相電圧と、前記第１の相電圧による相電流および前記第３の相電圧による相電流とを入力とし、前記第１の相電圧と前記第２の相電圧との間の第１の線間電圧と、前記第２の相電圧と前記第３の相電圧との間の第２の線間電圧と、前記第３の相電圧と前記第１の相電圧との間の第３の線間電圧とを前記処理装置により算出し、前記第１の相電圧による相電流の位相であって前記第１の線間電圧に対する位相を調べ、この位相が所定値以上変化した場合に位相変化有りとする第１の要件と、前記第１の線間電圧と前記第１の相電圧による相電流とから算出した電力と、前記第２の線間電圧と前記第３の相電圧による相電流とから算出した電力との和を算出し、この和の電力が三相電力を表す値から単相電力を表す値に変わったという第２の要件と、前記第１の線間電圧と前記第２の線間電圧と前記第３の線間電圧の各電圧値に変化がないという第３の要件とにより、前記三相用電線に１線断線が発生したと前記処理装置により判定する、ことを特徴とする断線検出方法である。

請求項１と請求項２の発明によれば、三相用電線の両端に設けられている電気所が発電設備を稼動している状態で、電線の１線断線を検出することができる。また、この発明によれば、処理装置が設けられている側の電気所で１線断線を検出することができるので、対抗する電気所と電圧や電流情報の送受信を行うための通信回線が不要である。

Claims

発電設備をそれぞれ備える２つの電気所が三相用電線の両端に接続され、かつ、各発電設備が稼動している状態で前記電線の１線断線を検出する断線検出装置であって、
前記両電気所の少なくとも１つに設けられ、対向する前記電気所に送られる電力を調べる処理装置を備え、
前記処理装置は、三相の線間電圧の値が変化していないという第１の要件と、対向する前記電気所に送られる電力が三相電力を表す値から単相電力を表す値に変わったという第２の要件とにより、前記電線に１線断線が発生したと判定する、
ことを特徴とする断線検出装置。
前記処理装置は、前記第１の要件と前記第２の要件とに加えて、相手端に送る電流の位相が変化したという第３の要件により、前記電線に１線断線が発生したと判定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の断線検出装置。
発電設備をそれぞれ備える２つの電気所が三相用電線の両端に接続され、かつ、各発電設備が稼動している状態で前記電線の１線断線を検出する断線検出方法であって、
前記両電気所の少なくとも１つに設けられた処理装置により、対向する前記電気所に送られる電力を調べ、
三相の線間電圧の値が変化していないという第１の要件と、対向する前記電気所に送られる電力の値が三相電力から単相電力に変わったという第２の要件とにより、前記電線に１線断線が発生したと前記処理装置により判定する、
ことを特徴とする断線検出方法。