JPS63238472A - 多端子送電系統における故障点標定方式 - 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】 【発明の属する技術分野】

本発明は４端子以上の多端子の送電系統において電力供
給信顛度確保のために、送電線に発生した故障位置を送
電線各端において検出された故障後の各相の電圧量、電
流量ぞもとに標定することで故障復旧の迅速化を図った
故障点標定方式に関する。

【従来技術とその問題点】

第７図に示すように、例えば４つの電気所Ａ。 Ｂ、Ｃ，Ｄが各端子にある系統において故障が発生した
場合、Ａ端子、Ｂ端子、Ｃ端子またはＤ端子から故障点
Ｆまでの距離を知ることは、それに引き続く不良箇所の
修復作業等のために必要であり、不可欠なものである。 このために、従来よりサージ受信方式、パルスレーダ方
式の他に特殊な装置を必要としないものとして、系統の
故障時の電圧、電流を用いてインピーダンスを計測し、
故障点を求める方式がある。 今、故障時の状態として第８゛図に示すものを想定する
と、故障点Ｆにはアーク等による故障点抵抗ＲＦが存在
する。なお、以下の説明において電気量はすべてことわ
らない限りベクトル量を示している。第８図では故障点
Ｆには各端子Ａ、　Ｂ。 Ｃ，Ｄから流入する故障電流！”　、Ｉ”　、Ｉ’　、
Ｉ”　電流れることになる。ここで、Ａ端子における電
圧。 電流の関係を式で表わせば、 Ｖ’＝ＺＡ・Ｉ＾＋Ｒｒ（Ｉ＾＋Ｉ　”　＋　１　’　
＋　１　’　）　　−−−−−−−−−−＝−−−−−
−（１１となる。但し、ＺＡはＡ端子から故障点Ｆまで
のインピーダンスを示している。この（１１式よりＡ端
子からみた故障時の系統インピーダンスＺは、■Ａ の項が入ってきて誤差を含むことになる。 Ｒ，のりアクタンス分のみを分離することにより故障点
Ｆまでの距離はりアクタンスが距離に比例するところか
ら計測できることになるが、ためＢ端子、Ｃ端子、Ｄ端
子側のインピーダンス構成がＡ端子側と異なれば抵抗骨
としての扱いはできなくなり誤差を生じることになる。 実際の場合にはＨＡ、ＩＢ＋　　ＩＣ，ＴＯの位相が一
致することはまずあり得す、誤差分の補正は困難である
。 上記（２）式の第２項のような誤差を生じない方式とし
て特開昭５８−２０８６７５号公報が提案されている。 この方式は第７図に示すようにＡ端子、Ｂ端子。 Ｃ端子、Ｄ端子に端末装置Ａｌ、Ｂｌ、Ｃ１，Ｄｌを設
け、この端末装置ＡＩ、Ｂｌ、Ｃ１，Ｄｉで測定した電
圧量、電流量をデータとして中実装置Ｅに伝送し、中実
装置Ｅにおいて各端子からのデータを用いて所定の標定
演算式によりベクトル演算にて故障点位置を標定するも
のである。しかし、この方式は対称座標法により標定演
算式を得ているため、各相が同一条件であることを前提
としている。ところが、実際の送電系統では各相が同一
条件であることはありえないため、実際の送電系統に適
用する場合に高い標定精度が要求されると不充分な場合
がある。

【発明の目的】

本発明は以上に鑑み、前述の（２）式における第２項の
ような誤差を生じない計測方式による故障点標定方式を
更に標定精度を上げ、かつ標定演算式のパラメータを変
えることで故障種別、故障相により標定演算式を変える
ことなく標定を行えるようにした多端子送電系統におけ
る故障点標定方式を提供することを目的とする。

【発明の要点】

本発明の要点は、４端子以上の多端子よりなる送電系統
において、各端子に設置した端末装置により各端子の電
圧、電流をサンプリングし、各端末装置でサンプリング
された電圧データ、電流データを１個所に収集して各電
圧データ、電流データの同期をとったのち、各端・子の
電流データに基づいて各端子から故障点までの送電系統
の単位長さ当たりの電圧降下分をそれぞれ求め、これら
の電圧降下分と、各電圧データと、各端子と分岐間の距
離および分岐と分岐間の距離とを用いて故障点が各端子
と分岐あるいは２つの分岐により区分される何れの区間
に発生したかを判別し、故障が発生したと判別された区
間が端子と分岐により区　分された区間である場合には
、該故障区間の端子。 （または分岐）から故障点までの送電系統の単位長さ当
たりの電圧降下分と該故障区間距離との積算値に故障区
間の端子から分岐（または分岐から端子）までの電圧差
を加算した値を該故障区間の端子と分岐（または２つの
分岐）から故障点までの送電系統の単位長さ当たりの各
電圧降下分の加算値で除算した値に基づいて該故障区間
の端子（または分岐）から故障点までの距離を、また故
障が発生したと判別された区間が２つの分岐により区分
された区間である場合には、該故障区間の一方の分岐か
ら故障点までの送電系統の単位長さ当たりの電圧降下分
と該故障区間距離との積算値に故障区間の一方の分岐か
ら他方の分岐までの電圧差を加算した値を該故障区間の
２つの分岐から故障点までの送電系統の単位長さ当たり
の各電圧降下分の加算値で除算した値に基づいて該故障
区間の一方の分岐から故障点までの距離を、それぞれ算
出するようにした点にある。

【発明の実施例】

第２図は４端子系１回線における非対称三相回路の各相
の単位長さ当たりの等価回路を示しており、Ｚ　ａｌｌ
＋　Ｚ　ｂｂ＊　Ｚ　Ｃｅは単位長さ当たりの各相自己
インピーダンス、Ｚ　ｍｂ＋　　Ｚ　ｂｃ＋　　Ｚ　ｃ
ｍはａｂ相間。 ｂｃ相間、ｃａ相間の単位長さ当たりの回線内相互イン
ピーダンスを示している。ここで、Ａ端子。 Ｂ端子、Ｃ端子、Ｄ端子で計測されるａ、　　ｂ、　　
ｃ相に流れる電流をＬ’Ｉ　Ｉｂ’＋　ｒｃＡＩ　Ｌ”
＋　Ｉｂ”＋　Ｉｃ”ｌ　Ｉｇ’ＩＩｂｃ＋　ＩＣＣ＋
　ｒａ’ｌ　ｌｂ”＋　ＩＣとすると、各電流によるＡ
端子、Ｂ端子、Ｃ端子およびＤ端子から故障点までの各
相の単位長さ当たりの各電圧降下分はそれぞれ次のよう
に表わすことができる。 ここで、ａ相ｌ線地絡故障を想定し、故障点抵抗をＲ７
とすると、その時の等価回路図は第１図に示すようにな
る。但し、Ａ端子〜分岐Ｐ間の距離をｔ、ＡＰ、　Ｂ端
子〜分岐Ｑ間の距離をＬ■Ｑ、　Ｃ端子〜分岐Ｐ間の距
離をｔ、ＣＰ、Ｄ端子〜分岐Ｑ間の距離をｌ、ＤＯ，分
岐Ｐ〜分岐Ｑ間の距離をＬｒｏとし、故障点はＡ端子と
分岐Ｐとの間であり、Ａ端子よりαＬＡＰの距離（但し
Ｏ〈αく１）としている。 したがって、故障点ＦとＡ端子１分岐Ｐまでの距離αＬ
＾デ１．（１−α）ｔ、ＡＰはＡ端子１分岐Ｐから故障
点Ｆまでの電圧降下分を単位長さ当たりの電圧降下分に
よって除算することにより求めることができる。ここで
、分岐Ｐの電位ｖｍｐはＢ端子、Ｃ端子もしくはＣ端子
から分岐Ｐまでの電圧降下を考えることで求めることが
できる。故障点Ｆにおけるａ相電圧ｖ、Ｆは故障点抵抗
Ｒ，によりＶ、Ｆ＝Ｒ，（１，＾＋■、ｓ＋ｌ１１ｃ十
■））トナルノテ、Ａ端子を測定点とすると、 Ｖ、Ａ−αＬ”Ｖｍ、Ａ＝Ｖａ’＝Ｒｒ（Ｉｓ’＋Ｌ”
＋Ｉａｃ＋Ｉｍ’）　　−１７）分岐Ｐを測定点とする
と、 Ｖ、’−（１−（ｘ）Ｌ”Ｖａｎ”ＶＢ’＝Ｒｒ　（Ｉ
ｓ＾＋Ｉｍ”＋ｉｍｃ＋！、″）　　（ｓ）が成立する
。但し、 Ｖ、？＝Ｖｍ”−Ｌ！ＩＱＶ、、”−Ｌ”　（Ｖｍｍ”
＋Ｖ、Ｄ）＝ｙ、Ｃ４ＣＰｙ□Ｃ 、Ｖ、”−Ｌ”Ｖ、ノーＬ”　（ｖｍａ”＋ｖ、））Ｖ
ａｎ’　＝Ｖａａ”＋Ｖａａ’＋Ｖｍａ′ｌ′である。 ここで、故障点抵抗ＲＦ＝０の場合には（７）、　！８
１式の右辺が“０”となるので、Ａ端子９分岐Ｐから故
障点Ｆまでの距離αＬ＾デ、（１−α）ｔ、ＡＰの標定
演算式はそれぞれ次式のように表わすことができる。 Ｌｍ’ これに対して故障点抵抗Ｒ２が存在するときには、この
抵抗ＲＦは測定できないため、（７）、　（８）式を用
いてＲ１を消去することでＡ端子１分岐Ｐから故障点Ｆ
までの距離αＬ”、（１−α）ｔ、ＡＰの標定演算式を
求めると、それぞれ次式のように表わすことができる。 ＶａａＡ＋Ｖｍａ’ ｖ、Ａ−ｖ、″十Ｌａ″ｖ、１ｌＩＩ＋ＬＰｏ（ｖＩｌ
、！ｌ＋ｖ１１．Ｄ）Ｖ＠＠”　＋　Ｖ＠Ｂ”　”　Ｖ
ａｎｃ＋ｖａａ”Ｌ”（Ｖｌｌａ″＋ｖｍａＣ＋Ｖａａ
’）Ｖ□＾＋ｖｌｌｌｌ”　＋　Ｖ＠ｌＩ’　＋　Ｖ、
−Ｖ、＾−ＶｍＣ＋Ｌ”ＶｍａＣ＋Ｌ”（Ｖｍａ”＋Ｖ
Ｐｍ’＋Ｖｍａ”）Ｖ、＾＋Ｖａａ”＋ＶａａＣ＋Ｖａ
ａ”ＶａｎＡ＋Ｖａｎ”　＋Ｖ＠＊ｃ＋　Ｖ＠＠”ＶＰ
”−ＬＩＶａｎ”−Ｌ”　（Ｖｍａ”＋Ｖｍａ’）−Ｖ
ａ＾＋ＬＡＰＶ、、ＡＶａａＡ＋Ｖａａ”＋Ｖｔａ’＋
ＶａａＤ（ｖ、ｃ−ＬＣＰｙ、、ｅ）　　　ｙ、Ａ＋１
．ＡＰｙａ、ＡＶｍａＡ＋Ｖａｔ”　”　Ｖａｎ’　”
　Ｖｍａ’（９）〜（２）式に用いられている各値は、
Ａ、Ｂ、Ｃ。 Ｃ端子で測定された電圧、電流値あるいはこれらから求
めることのできる値であるので、Ａ、Ｂ。 Ｃ，Ｃ端子で測定された電圧、電流値を１カ所に集めて
同期をとって使用することにより故障点の標定を行なう
ことができる。 ｂ相、Ｃ相の１線地絡故障の場合も同様にして標定演算
式を求めることができる。故障点抵抗Ｒ１が存在する場
合のｂ相１線地絡故障時のＡ端子および分岐Ｐから故障
点Ｆまでの距離αＬ　ＡＰ。 （１−α）ｔ、ＡＰの標定演算式は次式のように表わす
ことができる。 ＶｂｂＡ＋　Ｖｂｂ”　＋　Ｖ＞＞”　　十Ｖｂ６”Ｌ
”　（ｖｂｌ、”　　＋　ＶｂｂＣ＋Ｖｂｂ”）Ｖｂｂ
Ａ十Ｖｂｂ”　＋　Ｖｂｂｃ＋Ｖｂｂ’Ｖ、＾−ＶＩ、
ｃ＋Ｌ”Ｖｂｂｃ＋ＬＡ′（Ｖｂｂ”＋Ｖｂｂｃ＋Ｖｂ
ｂ”）Ｖｌ、％　＋　Ｖｌ、１．”　＋　Ｖｂｂｃ＋Ｖ
ｂｂ”■、＾−ＶｂＤ＋Ｌ”ＶｂｂＤ＋　Ｌ”（Ｖｂｂ
”＋Ｖｂｂ”）ｖｂｂＡ＋ｖｂｂＩｌ＋ｖｂｂｃ＋ｖｂ
ｂｒ′Ｌ”（Ｖｂｂ”＋ＶｂｂＣ＋ＶｂｂＤ）（１−α
）ＬＡＰ＝ Ｖ６’−ＬＩＩＱＶｌ、１．”−Ｌ”　（Ｖｂｂ”＋Ｖ
ｂｂＤ）−ＶｂＡ＋ＬＡＰＶｌ、ｂ＾Ｖｂｂ＾　＋Ｖｂ
ｂ”　＋ＶｂｂＣ＋ＶｂｂＤ（ＶｂｃＬ”Ｖｂｂｃ）　
　Ｖ４’　＋Ｌ”ＶｂｂＡＶｂｂＡ＋νｂｂ”＋Ｖ、ｂ
ｃ＋Ｖｂｂ”同様にして、故障点抵抗Ｒ，が存在する場
合のＣ相１線地絡故障時のＡ端子および分岐Ｐがら故障
点Ｆまでの距離αｌ、ＡＰ、（ｔ−α）ＬＡＰの標定演
算式は次式のように表わすことができる。 Ｌ”（Ｖｅｃ”　＋　Ｖｃｃ’＋Ｖｃｃ”）Ｖｃｃ’　
＋　Ｖｃｃ”　＋Ｖｃｃｃ”Ｖｃｃ”ｖｃ＾−ｖｃｃ＋
ＬＣＰｖｃｃｃ＋ＬＡＰ（ｖｃ♂＋Ｖｃｃ’＋Ｖｃｃ”
）Ｖ（（Ａ＋Ｖｃｃ”Ｖｃｃｃ＋Ｖｃｃ”■、＾−ｖＣ
Ｄ＋ＬＤＱｖｃｃＤ＋ＬＰＱ（ｖｃｃｌ＋ｖｃｃＤ）ｖ
ｃｃ’　＋Ｖｃｃ”　＋Ｖｅｃｃ＋ＶｃｃＤ（１−α）
ＬＡＰ Ｖｃ”−Ｌ”Ｖｃｃ”−ＬＰＯ（Ｖｃｃ”＋Ｖｃｃｏ）
−ＶＣＡ＋ＬＡ’ＶｃｃＡｖｃｃＡ＋ｖｃｃ′＋ｖｃｃ
ｃ＋ｖｃｃＤ（ＶｃｃＬｃＰＶｃｃｃ）　　ＶｃＡ”　
Ｌ”Ｖｂｂ’ｖｃｃＡ＋ｖｃｃ′＋ｖｃｃｃ＋ｖｃｃＤ
このように各標定式αＤ〜αｅの形は同形であり、パラ
メータを弯えるだけで各相の故障点の標定を行なうこと
ができる。同様にしてＢ端子〜分岐Ｑ。 Ｃ端子〜分岐Ｐ、　Ｄ端子〜分岐Ｑまでの故障の標定式
も表わすことができる。 また、分岐Ｐ〜分岐Ｑ間の故障についても同様にして分
岐Ｐから故障点までの距離αＬＰＯ，分岐Ｑから故障点
までの距離（１−α）ＬＰＯについて以下の標定式を得
ることができる。但し、ａ相ｌ線地絡故障を想定し、分
岐Ｐ（７）電位ｖ、’　＝　ｖ、＾−Ｌ”Ｖ、、＾＝　
ｖ、Ｃ−１”Ｌｍｃ、分岐Ｐから故障点までの単位長さ
当たりの電圧降下分Ｖａａ’＝Ｖｓａ”Ｖ□Ｃ５また分
岐Ｑの電位ｙ、ａ　＝　ＶｌｌＩＩ　　Ｌｌｌ（ｌ　ｖ
、、ｇ　＝　Ｖ、（Ｔ　　（、ａｎ　ｙ　ｏｏ。 分岐Ｐから故障点までの単位長さ当たりの電圧降下分り
。Ｑ　＝ｖ、　、　８　＋ｙ□′としている。ここで、
距離αＬＰＱ、（１４）ＬＰｏはＶ−とｖ、Ｉを用いて
次式のように表わすことができる。 Ｖ＠＠’＋Ｖａａ’ ｖａｍＡ十Ｖａｎ”　＋　Ｖｍｍｃ＋　Ｖ＠＠Ｄ他相の
標定式についても同様に表わすことができる。ｂ相につ
いては、 ｖｂｂ’＋ｖｂｂ” Ｖｂｂ”ＶｂｂＱ 同様に、Ｃ相については、 ｖｃｃＰ十ｖｃｃ。 ＶｃｃＡ＋ｖｃｃＩＩ＋ｖｃｅｃ＋ＶＣＣＤＶｅＣＡ＋
ＶＣＣ”　＋　ＶＣＣＣ＋ＶｃｃＤとなる。また上式を
ｖ、ｃ、　ｖ−を用いて表わすこともできる。 ３相短絡時にはα０．α３）、ＱＳ）、αη、　ａｓ、
　ａｓ式の標定値および（ロ）、　Ｑ４）、　０６）、
α載ｃ！Φ、　＋２３式の標定値がそれぞれ等しくなる
。また、２線短絡や２線地絡時にはａｃ、α■、αω、
αη、　Ｑｌ、　’（２Ｄ式および側、αａ。 Ｑｌ、　Ｑｌ、　（２ｆＯ，＋２２１式（７）ウチ（Ｄ
故ＭＨｔｌｌ（Ｄ　２相〕［定植が等しくなる。１線地
絡時は故障相の標定式を用いれば良い。つまり、故障種
別により異なった標定式を用いる必要はなく故障相の標
定式を用いれば各種の故障が標定できる。３相短絡また
は２線短絡、地絡の場合には故障相の平均値を用いるこ
ともできる。 以上に説明した標定式を適用するにあたっては−故障相
を判定する必要があるが、故障相は各端子で計測された
電流の和を計算することにより容易に知ることができる
。例えば、Ｃ相１線地絡の場合には、 となり、健全相のｂ相、Ｃ相の和は零となるが、故障相
のＣ相は零とならないことにより故障相を知ることがで
きる。さらに、Ｑ（至）式の条件に零相電圧、零相電流
の有無をみることで短絡、地絡の区別をつけることがで
きる。 また、前述の標定式を適用するためには故障点が各端子
と分岐とで形成される区間のどこに存在するかを知る必
要がある。そこで、以下に故障点が存在する区間の判別
方法について２つの実施例を説明する。

【区間判別方法−そのｌ】

第３図は４端子送電系統における故障発生状態図を示し
ており、各区間の故障Ｆ１〜Ｆ５を考えると、以下の方
式で区間判別を行う。 Ａ端子〜分岐Ｐ−Ｃ端子間（以下においてはＡＣ間と呼
ぶ）、Ｂ端子〜分岐Ｑ−Ｄ端子間（以下においてはＢＤ
間と呼ぶ）について２端子と想定して２端子の場合の故
障点標定式を適用してその演算結果により故障区間を判
別する。この２端子の場合の故障点標定式は本願出願人
が先に出願した特願昭６１−９３０７０号「故障点標定
方式」において説明がなされているので、詳細な説明は
省略するが、Ｃ相故障に対する各区間の標定式は次のよ
うに求めることができる。 まず、ＡＣ間について考える。この場合、ＡＣ間の距離
をＬＡＣとすると、故障点Ｆにおけるａ相電圧Ｖ、Ｆは
故障点抵抗ＲＦによりｖ＠’＝Ｒ’（１１１’＋Ｉｍ”
＋１．’＋Ｌ’）となるので、Ａ端子を測定点とすると
、Ｖ％−（Ｘ　ＬＡ％ａ’＝Ｖａ’＝ＲＦ　（１％　＋
　Ｉ％　＋　Ｉ　ｍ　’　＋　Ｉｎ”）　’−’−ｃ２
ＱＣ端子を測定点とすると、 ＶｍＣ−（１−α）ｔ、Ａｃｖｍａ’＝ｖｍ’＝ＲＦ　
（Ｉｉ’＋　Ｉｍ”＋Ｉｍ’＋　Ｉ、。）−ａｓが成立
する。ここで、故障点抵抗ＲＦは測定できないため、（
財）、ａｓＪ式を用いてＲＦを消去することでＡ、　　
Ｃ端子から故障点Ｆまでの距離αＬ　ａｃ、　（１−α
）ＬＡＣの標定演算式を求めると、それぞれ次式のよう
に表わすことができる。 ａｃ式に用いられている各値は、Ａ、　Ｃ端子で測定さ
れた電圧、電流データあるいはこれらから求めることの
できる値であるので、Ａ、　Ｃ端子で測定された電圧、
電流値を１カ所に集めて同期をとって使用することによ
り故障点の標定を行なうことができる。 ＢＤ間の標定式はＢＤ間の距離をＬＩＤとすると、ａｃ
式と同様に次のように表わすことができる。 各区間についてａｓ、ａ’ｒｒ弐により故障点標定を行
なった場合に故障が存在する区間の判別を次の条件によ
り行なう。 （（）Ａ端子と分岐Ｐとの間の故障判定条件（Ｆｌ故障
） ａＣｔ式による標定結果がＡ端子と分岐Ｐとの間の故障
を示し、かつａ’ｎ式による標定結果が分岐Ｑの故障を
示す。 （０）Ｃ端子と分岐Ｐとの間の故障判定条件（Ｆ２故障
） ａｍ式による標定結果がＣ端子と分岐Ｐとの間の故障を
示し、かつＣη式による標定結果が分岐Ｑの故障を示す
。 （ハ）分岐Ｐと分岐Ｑとの間の故障判定条件（Ｆ３故障
） ａｔａ式による標定結果が分岐Ｐの故障を示し、かつ１
２７Ｊ式による標定結果が分岐Ｑの故障を示す。 （、ｍ）　Ｄ端子と分岐Ｑとの間の故障判定条件（Ｆ４
故障） １２ｓ１式による標定結果が分岐Ｐの故障を示し、かつ
Ｑ７）弐による標定結果がＤ端子と分岐Ｑとの間の故障
を示す。 ０）　Ｂ端子と分岐Ｑとの間の故障判定条件（Ｆ５故障
） ａｍ式による標定結果が分岐Ｐの故障を示し、かつ０式
による標定結果がＢ端子と分岐Ｑとの間の故障を示す。 （イ）〜（ネ）に示すように、故障が発生した区間を含
まない２端子系の標定式による標定結果は分岐点の故障
と標定することを利用して故障区間を判別することがで
きる。

【区間判別方法−その２】 第４図は４端子送電系統のａ相における各分岐点までの
電位降下説明図を示している。 ａ相について考えた場合に、それぞれの端子から見た分
岐ＰおよびＱの電位Ｖａ’１ＶＩＩＱは次のように表わ
される。なお、各端子から分岐Ｐまでの距離を［、ＡＰ
、　［、ＩＩＱ、　Ｌ　ＣＰ、　ｌ、　ＩＩＱ、分岐Ｐ
とＱ間の距離をＬＰＱとして示す。 分岐Ｐでの各端子からみた電位ｖ、Ｐは、（Ａ端子から
）νｍ’　＝　ＶａＡＬＡＰＶｉａ’　　−−−−−−
−−−−−−−−−−−ａ’ａ（Ｂ端子から）　Ｖ、’
＝Ｖ、”−Ｌ！ｌＱＶ、、”−ＬＰＧ（Ｖ、”＋Ｖ、ａ
”）−−−一一−−−−−−−・−・−・Ｑ＠（Ｃ端子
カラ）Ｖ、’＝Ｖ、ｃ−Ｌ”Ｖ、、ｃ−−−−−−−−
−−−＝−０＋１（Ｄ端子から）　Ｖｉ’＝Ｖ、’−Ｌ
”Ｖ、−−Ｌ”（Ｖｍｍ”＋Ｖ、−）−−−−−一・−
一−−−−・・・−（３υまた、分岐Ｑでの各端子から
みた電位■、Ｑは、（Ａ端子から）νＧ　＝＝　ｖ、Ａ
　　Ｉ　Ａ　Ｐ　ｖ、　ａＡ−Ｉ　Ｐ　Ｑ　（ｖ、、Ａ
　４　ｙ　、　、　Ｃ）−・〜−−−・−−−−−−−
−−（３ｆ５（Ｂ端子から）　ＶａＱ＝　Ｖ、”　−Ｌ
”Ｖ、、”　　−−−−−−−−−−−ｔｎ（Ｃ端子か
ら）　ｙ、ｏ＝ｙ、ｃ　　１ｃｐｖ、、ｃ−１ｐｏ（ｙ
、ａＡ、ｙ、ａｃ）−・・−−−−一・−・−ｍ−−・
−αΦ（Ｄ端子から）Ｖ−＝Ｖ、’−ＬＤＱＶａ、’　
　−−−−−・・・・・−−−−−ａ！１故障がない健
全時には各端子からみた分岐Ｐ、　Ｑでの電位が等しく
なるので次式が成立する。 ＠式＝屯式＝０Φ式＝（３υ式 （選式＝（ツ式＝（財）式２０９式 故障が存在する区間の判別はａｍ　−０５１式を用いて
次の条件により行なわれる。 （（）Ａ端子と分岐Ｐとの間の故障判定条件各端子から
みた故障点Ｆの電位が等しいことにより、Ｂ、　Ｃ，Ｄ
端子からみた分岐Ｐの電位は各々等しいので、 ＠式≠Ｑ１式＝０Φ弐；（３υ式 が成立すれば、Ａ端子と分岐Ｐとの間の故障と判定され
る。 （０）Ｃ端子と分岐Ｐとの間の故障判定条件（イ）と同
様に、Ａ、Ｂ、Ｄ端子からみた分岐Ｐの電位は各々等し
いので、 ０＠式≠＠式＝ａｍ式＝（３υ式 が成立すれば、Ｃ端子と分岐Ｐとの間の故障と判定され
る。 （ハ）分岐Ｐと分岐Ｑとの間の故障判定条件Ａ、Ｃ端子
からみた分岐Ｐの電位と、Ｂ、　Ｄ端子からみた分岐Ｑ
の電位とがそれぞれ等しく、かつ健全時とは異なりそれ
ぞれの分岐Ｐ、Ｑでの電位が異なる。従って、 １式＝Ｃ・式≠（（２）弐＝ｏｓ１式 が成立すれば、分岐Ｐと分岐Ｑとの間の故障と判定され
る。 （：）Ｄ端子と分岐Ｑとの間の故障判定条件（イ）と同
様に、Ａ、Ｂ、Ｃ端子からみた分岐Ｑの電位は各々等し
いので、 ａり式≠（２）式＝（３１式＝（ロ）式が成立すれば、
Ｄ端子と分岐Ｑとの間の故障と判定される。 （＊）Ｂ端子と分岐Ｑとの間の故障判定条件（イ）と同
様に、Ａ、Ｃ，Ｄ端子からみた分岐Ｑの電位は各々等し
いので、 （至）式≠（諸式＝（ロ）式＝（ハ）式が成立すれば、
Ｂ端子と分岐Ｑとの間の故障と判定される。 このように、＠〜（至）式の値を比較することにより故
障区間を判別することができる。 以上に説明したように、本発明によれば測定した各相電
圧に基づいて、まず故障区間を判別し、次にこの故障区
間に該当する端子と分岐との間のあるいは２つの分岐間
の故障点標定式を用いて標定を行なう。 以上の説明では４端子系１回線について述べたが、４端
子系子行２回線においても同様に取扱うことができる。 第５図は４端子系子行２回線における非対称三相回線の
ａ相に関する単位長さ当たりの等価回路図を示している
。図においてＺ□ｒ　　Ｚｂｂｒ　　ＺＣＣは１５回線
の単位長さ当たりの各相自己インピーダンス、Ｚ　ａｂ
＋　　Ｚ　Ｃ１ｌは１５回線のａｂ相間、ｃａ相間の単
位長さ当たりの相互インピーダンス、Ｚ　ａｍ′＋　Ｚ
ｓｂ　’　＋　　Ｚｃｍ′は１５回線のａ相と２Ｌ回線
の各相との回線間インピーダンスを示している。なお、
ここでは１５回線のａ相故障について説明するため他の
相の相互インピーダンス、回線間相互インピーダンスは
省略されている。 ここで、Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ端子で測定される１５回線、２
Ｌ回線のａ、ｂ、ｃ相に流れる電流をそれぞれ、Ｉａ’
＋　Ｉｂ＾＋Ｉｃ＾＋　Ｉａ”＋　Ｉｂ”＋　Ｔｃ”＊
　ｌｌＩＣ＋　ＩｂＣ＋　ＩｃＣ＋Ｉ　ａ”ｌ　Ｉｂ”
ｌ　Ｌ’ｌ　Ｉｚａ＾＋　１２％＋　ＩｚｃＡ、　Ｉｚ
ａ”＋　Ｉｚｂ”＋　Ｉｚｃ”＋ＩｇａＣ＋　ＩｚｂＣ
＋　ＩＩＣＣ＋　ＩｚａＤ＋　Ｉｚｂ”＋　Ｉｚｃ”と
すると各電流によるＡ端子、Ｂ端子、Ｃ端子およびＤ端
子から故障点ＦまでのＩＬ回線ａ相の単位長さ当たりの
電圧降下分Ｖａｍ’”＋Ｖｍａ’”＋Ｖａｎ”＋Ｖｍａ
’”はそれぞれ次のように表わすことができる。 なお、他相についても同様に表すことができる。 ここで、区間ＡＰ間のａ相１線地絡故障を想定し、故障
点抵抗をＲＦとすると、前述の４端子系１回線と同様に
して、各標定演算式は次のように表わすことができる。 まず、故障点抵抗ＲＦ＝０のばあいには、Ａ端子および
分岐Ｐから故障点Ｆまでの距離αＬＡＰ。 （１−α）ＬＡＰの標定演算式は（９）、α〔式と同様
にして次式のように表わすことができる。 Ｌｍ　’１ （１−α）１．ＡＰ ｖ、Ｃ１ｅｖｙ、、　／　Ｃ Ｖａｎ　”　＋Ｖａａ　”　＋Ｖ、、　’　”Ｖ□’　
”＋Ｖｍａ　”　＋Ｖａａ　’　”また、故障点抵抗Ｒ
Ｆが存在する場合には、Ａ端子および分岐Ｐから故障点
Ｆまでの距離αＬＡＰ。 （１−α）ｔ、ＡＰの標定演算式はαυ、■式と同様に
して次式のように表わすことができる。 ｖａｇ　”　＋ｖｌｌ１１　’　”＋Ｖａｍ　’　”Ｖ
ａａ′。 Ｌ”（Ｖ＠Ｂ　’　”　＋　Ｖａｎ　”　＋ｖｍａ　’
　”）％１．．”　＋ｖ、ａ’　”＋ｖ、、　”　＋ｖ
、、　’　ＤＶｌｌＡ−ＶａＣ＋Ｌ”Ｖａｎ　　’　　
Ｃ＋ＬＡＰ（ｙ、、’　　”＋Ｖ、、”＋ＶＨ＠　’　
　”）Ｖａｎ′＾＋Ｖａｎ　’　”＋ｖａｌｌ　”　＋
ｖｉｌｌ　’Ｄ■、、′＾＋Ｖａｎ　’　”　＋Ｖａａ
　”　＋Ｖａｎ　’ＤＶａｎ　　′＾十Ｖａｔ　’　”
　＋Ｖａｎ　”　＋Ｖ＠ｍ　’　”（Ｖ−−Ｌ”Ｖｌｌ
ｌｌ”　）−Ｖ−＋Ｌ”Ｖ、、　”Ｖａｎ′＾＋Ｖａｎ
　’　”　＋Ｖａｎ　”　＋Ｖｏ’ＤＶ□　Ｌ　Ａ　＋
　ｙ　、、　Ｉ　ｌ　＋　ｙ□ｌ　（＋Ｖ、、　Ｉ　Ｉ
Ｑ同様にしてｂ相、Ｃ相についても、（至）式と同様に
して単位長さ当たりの電圧降下分を求めて０〜６０式の
電圧降下分ｖ□′＾、Ｎ’６ｍ’”　＋　Ｖ＊、′Ｃ＋
ｙ、、’ｏに置きかえて適用することにより標定を行な
うことができる。 なお、以上の′実施例では４端子の送電系統についての
み説明を行ったが、本発明は４端子に限られることなく
、それ以上の多端子においても適用できることは勿論で
ある。例えば、第９図に示すような５端子の送電系統を
考えた場合、Ａ、Ｂ。 Ｃ，Ｄ、　Ｅ端子から故障点までの送電系統の単位当た
りの電圧降下分は（３）〜（６）式と同様にして求める
ことができ、この電圧降下分に基づいて各分岐Ｐ、Ｑ、
Ｒの電位を求めることができるので、４端子の場合と同
様に故障区間を判別したのち故障点までの距離を計算す
ることができる。 また、１線地絡故障でな（２線短絡、地絡の場合も本発
明によれば各相の測定端子から故障点までの電圧降下を
考え、各端子からの電圧降下が故障点で等しくなること
により標定を行なっているため、各故障相毎の標定演算
式を適用することにより標定を行なうことができる０例
えば第・６図に示すようにａ、ｂ相の２線短絡を考える
と、ａ相については各端子からの電圧降下が故障点Ｆで
等しくなるので（至）、一式で標定を行なうことができ
、ｂ相についても同様に標定することができる。このと
き、各標定演算式は同じ故障点を標定することになる。 ３相短絡の場合にもａ相、ｂ相、Ｃ相毎に標定を行なう
ことによりそれぞれの標定演算式が同じ故障点を標定す
ることになる。したがって、２線短絡、地絡、３相短絡
の場合は標定結果が複雑になるのでそれらを個々に表示
することもできるし、平均をとることもできる。

【発明の効果】

本発明によれば、各相の測定端子から故障点までの電圧
降下を考え、演算により故障発生区間を判別し、各端子
からの電圧降下が故障点で等しくなることを利用して標
定演算を行なうようにし、かつ電圧降下に系統の各相の
自己インピーダンス、回線内相互インピーダンス、回線
間相互インピーダンスを使用するように構成したことに
より、従来のように誤差が生じることはなく、しかも標
定演算式のパラメータを変えることで故障種別、故障相
により別の標定演算式を用いることなく標定を行なうこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は４端子送電系統におけるａ相１線地絡故障時の
等価回路図、第２図は４端子系１回線における非対称三
相回路の各相の単位長さ当たりの等価回路図、第３図は
４端子送電系統における故障発生状態図、第４図は４端
子送電系統のａ相における各分岐点までの電位降下説明
図、第５図は４端子系子行２回線における非対称三相回
路の各相の単位長さ当たりの等価回路図、第６図はａ・
　　　　。 ｂ相の２線短絡故障の説明図、第７図は４端子送電系統
の構成図、第８図は４端子送電系統における故障時の状
態説明図、第９図は５端子送電系統の構成図である。 Ａｔ、Ｂｌ、Ｃ１，ＤＩ　−＝端末装置、Ｅ−中実装置
、Ｚ　ｍｌ　Ｚ　ｂｂ＋　Ｚ　ｃｃ　’−”自己インピ
ーダンス、 Ｚ　ｍｈ＋　　Ｚ　ｈｃｈ　　Ｚ　ｅｌｌ〜・回線内相
互インピーダンス、Ｚ　８Ｍ　’　ｒ　Ｚｌｂ　’　ｌ
　ＺＣａ　”−−−’回線内相互インピーダンス、Ｌ　
ＡＰ　、−・Ａ端子〜分岐Ｐ間距離、ＬＩＦ−・−・Ｂ
端子〜分岐Ｑ間距離、ＬｅＦ−・Ｃ端子〜分岐Ｐ間距離
、ＬＤＱ・−・Ｄ端子〜分岐Ｑ間距離、ＬＰＱ、−分岐
Ｚｕ 壬２　口 笛３図 壬７凶 竿ａ口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）４端子以上の多端子よりなる送電系統において、各
   端子に設置した端末装置により各端子の電圧、電流をサ
   ンプリングし、各端末装置でサンプリングされた電圧デ
   ータ、電流データを１個所に収集して各電圧データ、電
   流データの同期をとったのち、各端子の電流データに基
   づいて各端子から故障点までの送電系統の単位長さ当た
   りの電圧降下分をそれぞれ求め、これらの電圧降下分と
   、各電圧データと、各端子と分岐間の距離および分岐と
   分岐間の距離とを用いて故障点が各端子と分岐あるいは
   ２つの分岐により区分される何れの区間に発生したかを
   判別し、故障が発生したと判別された区間が端子と分岐
   により区分された区間である場合には、該故障区間の端
   子（または分岐）から故障点までの送電系統の単位長さ
   当たりの電圧降下分と該故障区間距離との積算値に故障
   区間の端子から分岐（または分岐から端子）までの電圧
   差を加算した値を該故障区間の端子と分岐（または２つ
   の分岐）から故障点までの送電系統の単位長さ当たりの
   各電圧降下分の加算値で除算した値に基づいて該故障区
   間の端子（または分岐）から故障点までの距離を、また
   故障が発生したと判別された区間が２つの分岐により区
   分された区間である場合には、該故障区間の一方の分岐
   から故障点までの送電系統の単位長さ当たりの電圧降下
   分と該故障区間距離との積算値に故障区間の一方の分岐
   から他方の分岐までの電圧差を加算した値を該故障区間
   の２つの分岐から故障点までの送電系統の単位長さ当た
   りの各電圧降下分の加算値で除算した値に基づいて該故
   障区間の一方の分岐から故障点までの距離を、それぞれ
   算出することを特徴とする多端子送電系統における故障
   点標定方式。 ２）特許請求の範囲第１項に記載の多端子送電系統にお
   ける故障点標定方式において、送電系統を１回線運用と
   し、単位長さ当たりの電圧降下分の算出に送電線の自己
   インピーダンスと回線内相互インピーダンスを用いたこ
   とを特徴とする多端子送電系統における故障点標定方式
   。 ３）特許請求の範囲第１項に記載の多端子送電系統にお
   ける故障点標定方式において、送電系統を平行２回線運
   用とし、単位長さ当たりの電圧降下分の算出に送電線の
   自己インピーダンスと回線内相互インピーダンスと回線
   間相互インピーダンスとを用いたことを特徴とする多端
   子送電系統における故障点標定方式。 ４）特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかの項に
   記載の多端子送電系統における故障点標定方式において
   、多端子から同一の分岐に接続される２端子をそれぞれ
   選択し、この選択された各２端子について２端子送電系
   統と想定して２端子の場合の故障点標定式を適用してそ
   れぞれ標定演算を行い、故障点を含まない区間の２端子
   の標定演算結果が分岐の故障を示すことに基づいて故障
   区間を判別することを特徴とする多端子送電系統におけ
   る故障点標定方式。 ５）特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかの項に
   記載の多端子送電系統における故障点標定方式において
   、各端子から故障点までの送電系統の単位長さ当たりの
   電圧降下分と、各端子の電圧データと、各端子と分岐と
   の間の距離とを用いて各端子からみた分岐の電圧をそれ
   ぞれ求め、これらの求められた分岐の電圧のうち、同一
   の分岐に対する電圧をそれぞれ比較し、いずれかの電圧
   が異なる値となった場合にはこの電圧に対応する端子と
   分岐による区間を故障区間と判別し、隣接する分岐側の
   各端子からみた各電圧が等しい値で、残りの各端子から
   みた各電圧も等しい値となり、且つ両電圧が異なる値の
   場合には該分岐と隣接する分岐による区間を故障区間と
   判別することを特徴とする多端子送電系統における故障
   点標定方式。