(57)【要約】【課題】接地抵抗の設計の基礎となる接地系流入電流をより精度良く計算できる接地系流入電流計算装置を提供することである。【解決手段】電力系統を模擬する解析モデル２３、送電線モデルの地絡電流及び送電線モデルの電磁誘導電流が計算できる電磁過渡現象解析プログラム２２を記憶装置２０に記憶させておき、電磁過渡現象解析プログラム２２及び解析モデル２３を用いて、地絡電流計算手段１９は解析対象の地絡電流を求め、分流電流計算手段２４は解析対象の分流電流を求め、電磁誘導電流計算手段２５は解析対象の電磁誘導電流を求め、接地系流入電流計算手段２６は地絡電流計算手段１９で求めた地絡電流から分流電流計算手段２４で求めた分流電流Ｉｂと電磁誘導電流計算手段２５で求めた電磁誘導電流との合成電流を減算して接地系流入電流を求める。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力系統の発電所に設置された電源モデルまたは発電機モデルを、接地された昇圧用変圧器及び引留鉄構を有した発変電所モデルまたは接地された引留鉄構を有した開閉所モデルを介して送電線モデルに接続し、解析対象の発変電所または開閉所の母線を模擬スイッチにより地絡事故を発生させて電力系統を模擬する解析モデル、前記送電線モデルの地絡電流、前記送電線モデルの分流電流及び前記送電線モデルの電磁誘導電流が計算できる電磁過渡現象解析プログラムを記憶した記憶装置と；
前記電磁過渡現象解析プログラム及び前記解析モデルを用いて前記解析対象の発変電所または開閉所の地絡電流を求める地絡電流計算手段と；
前記電磁過渡現象解析プログラム及び前記解析モデルを用いて前記解析対象が発変電所の場合は引留鉄構及び変圧器中性点に流れる分流電流を、前記解析対象が開閉所の場合は前記引留鉄構に流れる分流電流を求める分流電流計算手段と；
前記電磁過渡現象解析プログラム及び前記解析モデルを用いて前記解析対象が発変電所の場合は引留鉄構及び変圧器中性点に流れる電磁誘導電流を、前記解析対象が開閉所の場合は前記引留鉄構に流れる電磁誘導電流を求める電磁誘導電流計算手段と；
前記解析対象が発変電所の場合は前記地絡電流計算手段で求めた前記地絡電流から前記分流電流計算手段で求めた引留鉄構及び変圧器中性点に流れる分流電流と前記電磁誘導電流計算手段で求めた前記引留鉄構及び変圧器中性点に流れる電磁誘導電流との合成電流を減算して接地系流入電流を求め、前記解析対象が開閉所の場合は前記地絡電流計算手段で求めた前記地絡電流から前記分流電流計算手段で求めた引留鉄構に流れる分流電流と前記電磁誘導電流計算手段で求めた前記引留鉄構に流れる電磁誘導電流との合成電流を減算して接地系流入電流を求める接地系流入電流計算手段と；を備えたことを特徴とする接地系流入電流計算装置。
【請求項２】
前記接地系流入電流計算手段は、前記地絡電流計算手段で求めた地絡電流と、前記分流電流計算手段で求めた分流電流と前記電磁誘導電流計算手段で求めた電磁誘導電流との合成電流との比率を求め、前記地絡電流計算手段以外で求めた前記解析対象の発変電所または開閉所の地絡電流に前記比率を乗算して前記解析対象の発変電所または開閉所の分流電流と電磁誘導電流との合成電流を求めることを特徴とする請求項１に記載の接地系流入電流計算装置。
【請求項３】
前記解析モデルは、前記解析対象の発変電所または開閉所が繋がった基幹系電力系統を全系模擬した解析モデル、または、前記解析対象の発変電所または開閉所が繋がった縮小基幹系電力系統を模擬した解析モデルであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の接地系流入電流計算装置。
【請求項４】
電力系統の発電所に設置された電源モデルまたは発電機モデルを、接地された昇圧用変圧器及び引留鉄構を有した発変電所モデルまたは接地された引留鉄構を有した開閉所モデルを介して送電線モデルに接続し、解析対象の発変電所または開閉所の母線を模擬スイッチにより地絡事故を発生させて電力系統を模擬する解析モデル、前記送電線モデルの地絡電流、前記送電線モデルの分流電流及び前記送電線モデルの電磁誘導電流が計算できる電磁過渡現象解析プログラムを用意し；
前記電磁過渡現象解析プログラム及び前記解析モデルを用いて前記解析対象の発変電所または開閉所の地絡電流を求め；
前記電磁過渡現象解析プログラム及び前記解析モデルを用いて前記解析対象が発変電所の場合は引留鉄構及び変圧器中性点に流れる分流電流及び電磁誘導電流を、前記解析対象が開閉所の場合は前記引留鉄構に流れる分流電流及び電磁誘導電流を求め；
前記解析対象が発変電所の場合は前記地絡電流から前記引留鉄構及び変圧器中性点に流れる分流電流と電磁誘導電流との合成電流を減算して接地系流入電流を求め；
前記解析対象が開閉所の場合は前記地絡電流から前記引留鉄構に流れる分流電流と電磁誘導電流との合成電流を減算して接地系流入電流を求めることを特徴とする接地系流入電流計算方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統の送電線に繋がる発変電所または開閉所に地絡事故が発生したときに発変電所や開閉所の接地系に流入する接地系流入電流を計算する接地系流入電流計算装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、変圧器中性点を直接接地した直接接地の変圧器が設置された発変電所または開閉所に地絡事故が発生した場合、大きな地絡電流が流れるため、接地抵抗値を小さく抑え接地系電位上昇値をあまり上げないことが要求される。そのため、メッシュ状に埋設した接地網が一般的に採用されている。この接地網は、地絡事故時における電気所内の接地上昇電位を抑制するために抵抗値は小さくしなければならないが、地下地質の固有抵抗が大きかったり接地場所が狭い場合には、接地抵抗値を小さくできない場合がある。そこで、地下地質の固有抵抗が大きかったり、接地場所が狭いという不利な条件のもとであっても充分な接地を可能にするとともに、接地極の埋設位置に制限を受けることがないようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
接地系の接地抵抗の設計にあたっては、接地系に流入する接地系流入電流を把握し、その接地系流入電流に基づいて行うようにしている。従来においては、送電線に繋がる発変電所または開閉所に地絡事故が発生したときの接地系流入電流は、変圧器中性点及び引留鉄構に地絡電流が分流するという考え方で、その分流率は一般的な発変電所では４０％程度として接地抵抗を設計している。
【０００４】
図７は、従来の接地系流入電流を求める考え方の説明図である。図７では変圧器１１の１次側（例えば５００ｋＶ）だけを示しており、図７の右側が電源側であり左側の変圧器１１に電力が供給されているとする。
【０００５】
いま、変圧器１１の母線１２の地絡点Ｆで地絡事故が発生したとすると、地絡電流ＩFは、接地極１３への接地系流入電流ＩMと、接地極１３を介した変圧器中性点１４への分流電流ＩT及び引留鉄構１５への分流電流ＩGとが対称座標法により零相回路を考慮し零相インピーダンスを想定して計算されている。つまり、零相電流Ｉ0の３倍が変圧器中性点１４に流れるとされている。架空地線１６も零相インピーダンスを考え、カーソンポラチェック式から分流率を求めている。
【０００６】
一方、地絡電流ＩFは地絡点Ｆから接地極１３を介して負荷側（変圧器１１側）には分流せず、電源側（変圧器１１側の反対側）に戻り、地絡点Ｆと変圧器中性点１４との間では地絡電流は循環しないと考えられることから、地絡電流ＩFが分流し分流率を考慮して接地系流入電流ＩMを求める手法では、精度良く接地系流入電流ＩMを求めることはできないと考えられる。そこで、電磁過渡現象解析プログラム及び解析モデルを用いて解析対象の地絡電流及び電磁誘導電流を求め、地絡電流から電磁誘導電流を減算して接地系流入電流を求めるようにしたものがある（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−３７６６９号公報
【特許文献２】特開２０１６−１４６６８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、地絡電流ＩFが分流し分流率を考慮して接地系流入電流ＩMを求める考え方だけでは、接地系流入電流ＩM を精度良く求めることはできないと考えられる。また、特許文献２のように、電磁誘導電流だけを考慮したものでも精度良く接地系流入電流ＩM を求めることはできないと考えられる。地絡電流ＩFは地絡点Ｆから接地極１３を介して負荷側（変圧器１１側）に分流し地絡点Ｆと変圧器中性点１４との間では分流電流は循環すると考えられるからである。
【０００９】
実際には、電力系統の発変電所の設置場所及び電力系統規模の違いにより、地絡電流ＩF及び接地系流入電流ＩMは一律ではなく変わるため、合理的な接地抵抗の設計をするためには電力系統を全系模擬し解析することが望ましい。また５００ｋＶ基幹系統の新設変電所は山岳地に建設されることが多くなり、所要の接地抵抗が取れないケースも出てきた。
【００１０】
本発明の目的は、接地抵抗の設計の基礎となる接地系流入電流をより精度良く計算できる接地系流入電流計算装置及び方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明に係る接地系流入電流計算装置は、電力系統の発電所に設置された電源モデルまたは発電機モデルを、接地された昇圧用変圧器及び引留鉄構を有した発変電所モデルまたは接地された引留鉄構を有した開閉所モデルを介して送電線モデルに接続し、解析対象の発変電所または開閉所の母線を模擬スイッチにより地絡事故を発生させて電力系統を模擬する解析モデル、前記送電線モデルの地絡電流、前記送電線モデルの分流電流及び前記送電線モデルの電磁誘導電流が計算できる電磁過渡現象解析プログラムを記憶した記憶装置と；前記電磁過渡現象解析プログラム及び前記解析モデルを用いて前記解析対象の発変電所または開閉所の地絡電流を求める地絡電流計算手段と；前記電磁過渡現象解析プログラム及び前記解析モデルを用いて前記解析対象が発変電所の場合は引留鉄構及び変圧器中性点に流れる分流電流を、前記解析対象が開閉所の場合は前記引留鉄構に流れる分流電流を求める分流電流計算手段と；前記電磁過渡現象解析プログラム及び前記解析モデルを用いて前記解析対象が発変電所の場合は引留鉄構及び変圧器中性点に流れる電磁誘導電流を、前記解析対象が開閉所の場合は前記引留鉄構に流れる電磁誘導電流を求める電磁誘導電流計算手段と；前記解析対象が発変電所の場合は前記地絡電流計算手段で求めた前記地絡電流から前記分流電流計算手段で求めた引留鉄構及び変圧器中性点に流れる分流電流と前記電磁誘導電流計算手段で求めた前記引留鉄構及び変圧器中性点に流れる電磁誘導電流との合成電流を減算して接地系流入電流を求め、前記解析対象が開閉所の場合は前記地絡電流計算手段で求めた前記地絡電流から前記分流電流計算手段で求めた引留鉄構に流れる分流電流と前記電磁誘導電流計算手段で求めた前記引留鉄構に流れる電磁誘導電流との合成電流を減算して接地系流入電流を求める接地系流入電流計算手段と；を備えたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明に係る接地系流入電流計算装置は、請求項１の発明において、前記接地系流入電流計算手段は、前記地絡電流計算手段で求めた地絡電流と、前記分流電流計算手段で求めた分流電流と前記電磁誘導電流計算手段で求めた電磁誘導電流との合成電流との比率を求め、前記地絡電流計算手段以外で求めた前記解析対象の発変電所または開閉所の地絡電流に前記比率を乗算して前記解析対象の発変電所または開閉所の分流電流と電磁誘導電流との合成電流を求めることを特徴とする。
【００１３】
請求項３の発明に係る接地系流入電流計算装置は、請求項１または請求項２の発明において、前記解析モデルは、前記解析対象の発変電所または開閉所が繋がった基幹系電力系統を全系模擬した解析モデル、または、前記解析対象の発変電所または開閉所が繋がった縮小基幹系電力系統を模擬した解析モデルであることを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明に係る接地系流入電流計算方法は、電力系統の発電所に設置された電源モデルまたは発電機モデルを、接地された昇圧用変圧器及び引留鉄構を有した発変電所モデルまたは接地された引留鉄構を有した開閉所モデルを介して送電線モデルに接続し、解析対象の発変電所または開閉所の母線を模擬スイッチにより地絡事故を発生させて電力系統を模擬する解析モデル、前記送電線モデルの地絡電流、前記送電線モデルの分流電流及び前記送電線モデルの電磁誘導電流が計算できる電磁過渡現象解析プログラムを用意し；前記電磁過渡現象解析プログラム及び前記解析モデルを用いて前記解析対象の発変電所または開閉所の地絡電流を求め；前記電磁過渡現象解析プログラム及び前記解析モデルを用いて前記解析対象が発変電所の場合は引留鉄構及び変圧器中性点に流れる分流電流及び電磁誘導電流を、前記解析対象が開閉所の場合は前記引留鉄構に流れる分流電流及び電磁誘導電流を求め；前記解析対象が発変電所の場合は前記地絡電流から前記引留鉄構及び変圧器中性点に流れる分流電流と電磁誘導電流との合成電流を減算して接地系流入電流を求め；前記解析対象が開閉所の場合は前記地絡電流から前記引留鉄構に流れる分流電流と電磁誘導電流との合成電流を減算して接地系流入電流を求めることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る接地系流入電流計算装置の一例を示す構成図。
【図２】本発明の実施形態での接地系流入電流を求める考え方の説明図。
【図３】電力系統を模擬する解析モデルの説明図。
【図４】送電線亘長が８０ｋｍで母線設備が三相ＧＩＳや気中母線である場合の送電線装柱における上中下相が地絡相である場合の接地系流入電流のグラフ。
【図５】本発明の実施形態に係る接地系流入電流計算装置の他の一例を示す構成図。
【図６】本発明の実施形態に係る接地系流入電流計算方法を示すフローチャート。
【図７】従来の接地系流入電流を求める考え方の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を説明する。発明者は、地絡電流は地絡点から引留鉄構と架空地線に分流する分（分流電流）と電磁誘導電流との合成電流になっているとの知見を得た。分流電流及び電磁誘導電流については後述する。
【００１７】
図１は本発明の実施形態に係る接地系流入電流計算装置の一例を示す構成図である。接地系流入電流計算装置は、例えば一般的なパーソナルコンピュータで構成される。入力装置１７から演算制御装置１８に起動がかけられると、地絡電流計算手段１９が起動される。
【００１８】
地絡電流計算手段１９は、記憶装置２０に記憶された電磁過渡現象解析プログラム２２及び解析モデル２３を用いて解析対象の発変電所または開閉所の地絡電流を求めるものである。解析モデル２３は、電力系統の発電所に設置された電源モデルまたは発電機モデルを、接地された昇圧用変圧器及び引留鉄構を有した変電所モデル、または接地された引留鉄構を有した開閉所モデルを介して送電線モデルに接続し、解析対象の発変電所または開閉所の母線を模擬スイッチにより地絡事故を発生させて電力系統を模擬するものである。地絡電流計算手段１９は、電磁過渡現象解析プログラム２２を用いて解析モデル２３の模擬スイッチにより模擬された発変電所または開閉所の地絡点での地絡電流を計算する。地絡電流計算手段１９で計算された地絡電流ＩFは、分流電流計算手段２４、電磁誘導電流計算手段２５及び接地系流入電流計算手段２６に入力される。
【００１９】
分流電流計算手段２４は、地絡電流計算手段１９から地絡電流ＩFが入力されると、記憶装置２０に記憶された電磁過渡現象解析プログラム２２及び解析モデル２３を用いて解析対象の発変電所または開閉所の分流電流Ｉｂ、Ｉｃを求める。電磁過渡現象解析プログラム２２は、例えば、電力系統の回路現象解析シミュレーションプログラムＡＴＰ（Alternative Transients Program）（ＥＭＴＰ）などの電磁過渡現象解析プログラムであり、分流電流や電磁誘導電流が計算できるものである。
【００２０】
地絡電流ＩFの分流電流は、図２の一点鎖線に示すように、地絡点Ｆから引留鉄構１５Ａ１を経由して架空地線１６Ａに流れ出す分流電流Ｉｂと負荷側の変圧器１１Ａの変圧器中性点１４Ａを経由して母線１２Ａ１〜１２Ａ３に流れ出す分流電流Ｉｃである。分流電流Ｉｂは、地絡点Ｆ、引留鉄構１５Ａ１、架空地線１６Ａ、引留鉄構１５Ａ２、電源側の変圧器１１Ｂの変圧器中性点１４Ｂ、送電線２８Ａ１、地絡点Ｆの経路で流れる。分流電流Ｉｃは、分流電流Ｉｃ１、Ｉｃ２、Ｉｃ３の３方向に流れる。分流電流Ｉｃ１は、地絡点Ｆ、負荷側の変圧器１１Ａの変圧器中性点１４Ａ、母線１２Ａ１、地絡点Ｆの経路に流れ、分流電流Ｉｃ２は、地絡点Ｆ、負荷側の変圧器１１Ａの変圧器中性点１４Ａ、母線１２Ａ２、送電線２８Ａ２、電源側の変圧器１１Ｂの変圧器中性点１４Ｂ、送電線２８Ａ１、地絡点Ｆに流れ、分流電流Ｉｃ３は、地絡点Ｆ、負荷側の変圧器１１Ａの変圧器中性点１４Ａ、母線１２Ａ３、送電線２８Ａ３、電源側の変圧器１１Ｂの変圧器中性点１４Ｂ、送電線２８Ａ１、地絡点Ｆに流れる。分流電流計算手段２４で計算された分流電流Ｉｂ、Ｉｃは、接地系流入電流計算手段２６に入力される。
【００２１】
次に、電磁誘導電流計算手段２５は、地絡電流計算手段１９から地絡電流ＩFが入力されると、記憶装置２０に記憶された電磁過渡現象解析プログラム２２及び解析モデル２３を用いて解析対象の発変電所または開閉所の電磁誘導電流Ｉｕ、Ｉｖを求める。
【００２２】
地絡電流ＩFの電磁誘導電流は、図２の点線に示すように、引留鉄構１５Ａ１、架空地線１６Ａ、引留鉄構１５Ａ２、大地を循環する電磁誘導電流Ｉｕと、負荷側の変圧器１１Ａの変圧器中性点１４Ａを経由して母線１２Ａ１〜１２Ａ３に流れ出す電磁誘導電流Ｉｖである。電磁誘導電流Ｉｖは、電磁誘導電流Ｉｖ１、Ｉｖ２、Ｉｖ３の３方向に流れる。電磁誘導電流Ｉｖ１は、負荷側の変圧器１１Ａの変圧器中性点１４Ａ、母線１２Ａ１、送電線２８Ａ１、電源側の変圧器１１Ｂの変圧器中性点１４Ｂ、大地、負荷側の変圧器１１Ａの変圧器中性点１４Ａに流れる。電磁誘導電流Ｉｖ２は、負荷側の変圧器１１Ａの変圧器中性点１４Ａ、母線１２Ａ２、送電線２８Ａ２、電源側の変圧器１１Ｂの変圧器中性点１４Ｂ、大地、負荷側の変圧器１１Ａの変圧器中性点１４Ａに流れる。同様に、電磁誘導電流Ｉｖ３は、負荷側の変圧器１１Ａの変圧器中性点１４Ａ、母線１２Ａ３、送電線２８Ａ３、電源側の変圧器１１Ｂの変圧器中性点１４Ｂ、大地、負荷側の変圧器１１Ａの変圧器中性点１４Ａに流れる。電磁誘導電流計算手段２５で計算された電磁誘導電流Ｉｕ、Ｉｖは、接地系流入電流計算手段２６に入力される。
【００２３】
接地系流入電流計算手段２６は、解析対象が発変電所の場合は地絡電流計算手段１９で求めた地絡電流ＩFから分流電流計算手段２４で求めた引留鉄構１５Ａ１及び変圧器中性点１４Ａに流れる分流電流Ｉｂ、Ｉｃと電磁誘導電流計算手段２５で求めた引留鉄構１５Ａ１及び変圧器中性点１４Ａに流れる電磁誘導電流Ｉｕ、Ｉｖとの合成電流Ｉｓ１（Ｉｂ＋Ｉｃ＋Ｉｕ＋Ｉｖ）を減算して接地系流入電流ＩM（ＩM＝ＩF−Ｉｓ１）を求める。
【００２４】
一方、解析対象が開閉所の場合は地絡電流計算手段１９で求めた地絡電流ＩFから分流電流計算手段２４で求めた引留鉄構１５Ａ１に流れる分流電流Ｉｂと電磁誘導電流計算手段２５で求めた引留鉄構１５Ａ１に流れる電磁誘導電流Ｉｕとの合成電流Ｉｓ２（Ｉｂ＋Ｉｕ）を減算して接地系流入電流ＩM（ＩM＝ＩF−Ｉｓ２）を求める。そして、計算した接地系流入電流ＩMを出力装置２７に出力する。
【００２５】
このように、本発明の実施の形態では、地絡電流ＩFにより発生する分流電流と電磁誘導電流との合成電流Ｉｓ１、Ｉｓ２は地絡電流ＩFの分流で決まるのではなく、あくまでも送電線２８や地絡相に流れる地絡電流ＩFによる電磁誘導により架空地線１６や健全相に発生する電磁誘導電流と分流電流との合成電流が変圧器１１Ａの変圧器中性点１４Ａや引留鉄構１５Ａ１に流れるという考えに基づくものである。つまり、地絡電流ＩFとそれによる分流電流と電磁誘導電流との合成電流Ｉｓ１、Ｉｓ２の相殺分とが接地系流入電流ＩMとして大地に流れるというものである。
【００２６】
図２は、本発明の実施形態での接地系流入電流ＩMを求める考え方の説明図である。図２では変圧器１１Ａ、１１Ｂの１次側だけを示しており、図２の右側の変圧器１１Ｂが電源側であり左側の変圧器１１Ａに電力が供給されているとする。
【００２７】
いま、変圧器１１Ａの母線１２Ａ１の地絡点Ｆで地絡事故が発生したとすると、地絡電流ＩFの一部は接地系流入電流ＩMとして接地極１３Ａに流れ込む。この地絡電流ＩFにより、変圧器１１Ａと変圧器１１Ｂとの間の送電線２８Ａの健全相２８Ａ２には電磁誘導電流Ｉｖ２と分流電流Ｉｃ２との合成電流Ｉｖ２＋Ｉｃ２が誘起され、同様に、健全相２８Ａ３には電磁誘導電流Ｉｖ３と分流電流Ｉｃ３との合成電流Ｉｖ３＋Ｉｃ３が誘起される。また、変圧器１１Ｂの右側の送電線２８Ｂの健全相２８Ｂ２、２８Ｂ３には電磁誘導電流Ｉｖ２’、Ｉｖ３’が誘起される。
【００２８】
変圧器１１Ａと変圧器１１Ｂとの間の送電線２８Ａの健全相２８Ａ２に誘起される電磁誘導電流Ｉｖ２は、負荷側の変圧器１１Ａの変圧器中性点１４Ａ、母線１２Ａ２、送電線２８Ａ２、電源側の変圧器１１Ｂの変圧器中性点１４Ｂ、大地、負荷側の変圧器１１Ａの変圧器中性点１４Ａで形成される回路を循環する電流である。健全相２８Ａ３に誘起される電磁誘導電流Ｉｖ３は、負荷側の変圧器１１Ａの変圧器中性点１４Ａ、母線１２Ａ３、送電線２８Ａ３、電源側の変圧器１１Ｂの変圧器中性点１４Ｂ、大地、負荷側の変圧器１１Ａの変圧器中性点１４Ａで形成される回路を循環する電流である。
【００２９】
ここで、変圧器１１Ｂの右側の送電線２８Ｂの健全相２８Ｂ２、２８Ｂ３に誘起される電磁誘導電流Ｉｖ２’、Ｉｖ３’は、変圧器１１Ｂの変圧器中性点１４Ｂ、送電線２８Ｂ２、２８Ｂ３、変圧器１１Ｂの右側の図示省略の変圧器の変圧器中性点、接地極、大地、接地極１３Ｂ、変圧器１１Ｂの変圧器中性点１４Ｂで形成される回路を循環する電流である。
【００３０】
また、変圧器１１Ａと変圧器１１Ｂとの間の送電線２８Ａの健全相２８Ａ２に流れる地絡電流ＩFの分流電流Ｉｃ２は、地絡点Ｆ、負荷側の変圧器１１Ａの変圧器中性点１４Ａ、母線１２Ａ２、送電線２８Ａ２、電源側の変圧器１１Ｂの変圧器中性点１４Ｂ、送電線２８Ａ１、地絡点Ｆに流れる電流である。健全相２８Ａ３に流れる地絡電流ＩFの分流電流Ｉｃ３は、地絡点Ｆ、負荷側の変圧器１１Ａの変圧器中性点１４Ａ、母線１２Ａ３、送電線２８Ａ３、電源側の変圧器１１Ｂの変圧器中性点１４Ｂ、送電線２８Ａ１、地絡点Ｆに流れる電流である。
【００３１】
次に、地絡相の地絡電流ＩFにより、架空地線１６Ａには電磁誘導電流Ｉｕと分流電流Ｉｂとの合成電流（Ｉｕ＋Ｉｂ）が流れる。分流電流Ｉｂは、地絡点Ｆ、引留鉄構１５Ａ１、架空地線１６Ａ、引留鉄構１５Ａ２、電源側の変圧器１１Ｂの変圧器中性点１４Ｂ、送電線２８Ａ１、地絡点Ｆの経路で流れる。地絡電流ＩFの電磁誘導電流Ｉｕは、架空地線１６Ａと大地との間を循環する電流であり、引留鉄構１５Ａ１、架空地線１６Ａ、引留鉄構１５Ａ２、大地、引留鉄構１５Ａ１で形成される回路を循環する。また、変圧器１１Ｂ側の引留鉄構１５Ｂ１には、地絡相の地絡電流ＩFによる架空地線１６Ｂに発生する電磁誘導電流Ｉｕ’が流れる。電磁誘導電流Ｉｕ’は、引留鉄構１５Ｂ１、架空地線１６Ｂ、引留鉄構１５Ｂ１の右側の図示省略の引留鉄構、大地、引留鉄構１５Ｂ１で形成される回路を循環する。
【００３２】
ここで、地絡電流ＩFにより、変圧器１１Ａの３次Δ巻線２９Ａには還流電流ＩdAが流れ、変圧器１１Ｂの３次Δ巻線２９Ｂには還流電流ＩdBが流れる。変圧器１１Ａの３次Δ巻線２９Ａの還流電流ＩdAは、変圧器１１Ａと変圧器１１Ｂとの間の送電線２８Ａの健全相の電磁誘導電流と分流電流との合成電流Ｉｓにより誘起され、変圧器１１Ｂの３次Δ巻線２９Ｂの還流電流ＩdBは、変圧器１１Ｂに流れる電流と変圧器１１Ｂの右側の送電線２８Ｂの健全相の電磁誘導電流により誘起される。
【００３３】
図２に示すとおり、本発明の実施形態では、引留鉄構１５Ａ１には地絡相の地絡電流 ＩFによる架空地線１６Ａに発生する電磁誘導電流Ｉｕと分流電流Ｉｂとの合成電流（Ｉｕ＋Ｉｂ）が流れ、変圧器１１Ａの変圧器中性点１４Ａには、３次Δ巻線２９Ａが存在するため、健全相に発生する電磁誘導電流と分流電流との合成電流の３倍が流れると考えられる。
【００３４】
そして、接地系流入電流ＩMは対称座標法による零相回路の零相インピーダンスによる地絡電流の分流で決まるのではなく、あくまでも送電線２８Ａや変圧器回路に発生する地絡相からの地絡電流による電磁誘導により、架空地線１６Ａ及び健全相に発生する電磁誘導電流と分流電流との合成電流Ｉｓが変圧器１１Ａの変圧器中性点１４Ａに流れるというものである。つまり、その地絡電流ＩFからそれらの電磁誘導電流と分流電流との合成電流Ｉｓ（Ｉｂ＋Ｉｃ＋Ｉｕ＋Ｉｖ）を相殺した電流が接地系流入電流ＩMとして接地極１３Ａを介して大地に流れるというものである。
【００３５】
次に、電力系統を模擬する解析モデルについて説明する。図３は電力系統を模擬する解析モデルの説明図である。図３では送電系統の１次側だけを示している。電力系統を模擬する場合、基幹系電力系統３０を全系模擬する場合と、基幹系電力系統３０の一部で解析対象の発変電所または開閉所を含んだ縮小基幹系電力系統３１を縮小模擬する場合とがある。
【００３６】
基幹系電力系統３０を全系模擬する場合には、基幹系電力系統３０に繋がる各発電所３２及び各送電線２８、各変電所（または開閉所）３３、解析対象の発電所３２Ａ１、３２Ａ２、解析対象の変電所（または開閉所）３３Ａ１、３３Ａ２のすべて繋がった基幹系電力系統３０を全系模擬する。一方、縮小基幹系電力系統３１を縮小模擬する場合には、縮小基幹系電力系統３１に繋がる発電所３２及び送電線２８、変電所（または開閉所）３３、解析対象の発電所３２Ａ１、３２Ａ２、当該の解析対象の変電所（または開閉所）３３Ａ１、３３Ａ２を含んだ縮小基幹系電力系統３１を縮小模擬する。
【００３７】
解析モデルにおいて、発電所３２の電源は定電圧源モデルまたは発電機モデル、変電所３３の変圧器１１はTransformerモデル、送電線２８はJ.MartiモデルまたはK.C.Leeモデルとした。定電圧源モデルは、電圧一定の電源（COSINEカーブ）モデルであり出力電圧が変動しない電源モデル、発電機モデルは、励磁状態や内部インダクタンスなどにより出力電圧が変動する電源モデルであり、自動電圧調整装置ＡＶＲ、（超）速応励磁装置、系統安定化装置ＰＳＳ、回転子の慣性などを含むモデルで模擬するようにしてもよい。送電線モデルは架空地線と電力線の電磁誘導が解析できるモデルであり、変圧器モデルは変圧器１１の励磁特性と漏れインピーダンスと変圧比が模擬できるモデルである。
【００３８】
また、図示省略の変電所母線はCable constantsモデルまたは単相分布定数モデル（ガス絶縁開閉装置ＧＩＳ（Gas Insulated Switchgear）の場合）及びK.C.Leeモデル（架空線の場合）とし、背後インピーダンス（インダクタンス及び抵抗など）を模擬し、地絡点はスイッチで模擬した。変電所母線モデルは基本的に電磁誘導が解析できるモデルであり、背後インピーダンスはインダクタンスと抵抗である。
【００３９】
また、鉄塔や引留鉄構は雷時のインパルス応答特性で模擬してもよいが、雷時のインパルス応答特性に代えて商用周波電圧によるインピーダンス応答特性で模擬する。これは、商用周波数による引留鉄構や鉄塔のインピーダンスは、雷の時よりも小さくなると考えられるため接地系流入電流は小さくなると予想されるからである。接地系流入電流が小さくなると接地抵抗値が大きく取れる可能性が大きいからである。解析条件としては、基幹系電力系統３０の模擬は縮小模擬でもよいが全系模擬する方がよい。
【００４０】
全系模擬でも縮小模擬でも基幹系電力系統３０の変圧器を介した２次側（例えば２７５ｋＶ）には背後インピーダンスを何がしか挿入する。基幹系電力系統３０の全系を全系模擬すれば１次側（例えば５００ｋＶ）には背後インピーダンスは必要ないが、２次側（例えば２７５ｋＶ）は送電線や変電所を模擬しきれないので、２次側はある程度省略して送電線や変電所をまとめて系統地絡容量などの背後インピーダンスで模擬する。背後インピーダンスとしては、基幹系電力系統３０の地絡容量（例えばその発変電所母線の地絡容量など）に相当するインピーダンスを挿入する。背後インピーダンスを挿入すると地絡電流が抑えられるため、背後インピーダンスを挿入しない場合は地絡電流が大きくなる。そこで、地絡電流が大きくなる厳しい条件で、基幹系電力系統３０の２次側を模擬する場合は、変圧器を介して２次側母線に直接電源を接続するようにしてもよい。
【００４１】
次に、縮小基幹系電力系統３１を縮小模擬した解析モデルに対し、電力系統の回路現象解析シミュレーションプログラムＡＴＰ（Alternative Transients Program）（ＥＭＴＰ）などの電磁過渡現象解析プログラムにより、地絡電流、引留鉄構に流れる分流電流と電磁誘導電流との合成電流（引留鉄構電流）、変圧器中性点に流れる健全相電磁誘導電流と分流電流との合成電流（変圧器中性点電流）、変圧器巻線にそれぞれ流れる変圧器巻線電流を解析した。
【００４２】
表１は、２回線送電線の場合の送電亘長による地絡電流、接地系流入電流、引留鉄構電磁誘導電流と分流電流との合成電流（引留鉄構電流）、変圧器中性点に流れる健全相電磁誘導電流と分流電流との合成電流（変圧器中性点電流）、変圧器巻線電流を示すものであり、引留鉄構の接地線抵抗を１Ω、変圧器中性点の接地線抵抗を０．３Ω、地絡点の接地線抵抗を０Ωとして２回線運用時の送電線引込口の所で地絡した場合の解析結果を示す。
【００４３】
【表１】
2018137883.tif 000003
【００４４】
表１から分かるように、送電線亘長が長くなるほど地絡電流は小さくなり、接地系流入電流の比率も小さくなっていく。また、引留鉄構の分流電流と電磁誘導電流との合成電流（引留鉄構電流）の比率も送電線亘長が長くなるにつれ、小さくなっていく。変圧器中性点電流はそれほど大きな違いはない。これらのことから送電線亘長が長くなるにつれ、送電線のインピーダンスが大きくなり地絡電流が小さくなるため、引留鉄構の分流電流と電磁誘導電流との合成電流（引留鉄構電流）の比率が多少小さくなり、その結果、接地系流入電流も比率も小さくなっていくと考えられる。実際には変電所には様々な送電線が連系されているため、系統規模と地絡点によって地絡電流は決まってくる。また送電線の電力線の健全相の電磁誘導電流と分流電流との合成電流は送電線亘長が長くなると地絡電流は反比例するが電磁誘導電圧は比例するためあまり変わりないと考えられる。
【００４５】
表２は、送電線亘長が８０ｋｍで、１回線停止時の地絡相の違いによる母線設備による地絡電流、接地系流入電流、引留鉄構の分流電流と電磁誘導電流との合成電流（引留鉄構電流）、変圧器中性点電流を示すものであり、引留鉄構の接地線抵抗を１Ω、変圧器中性点の接地線抵抗を０．３Ω、地絡点の接地線抵抗を０Ωとして１回線停止時の送電線の装柱における上中下相に繋がる変電所内の地絡事故時の解析結果を示している。
【００４６】
【表２】
2018137883.tif 000004
【００４７】
表２から分かるように、上相地絡で解析すると母線設備が三相ＧＩＳでも単相ＧＩＳでも地絡電流、接地系流入電流などにほとんど違いはなく、ＧＩＳでの電磁誘導の影響はわずかでほとんどないと考えられる。これは三相ＧＩＳのときでも相間導体距離は短いがタンクにより電磁誘導電流を打ち消す方向に働き、単相ＧＩＳのときとあまり変わらないためと考えられる。また気中母線のときは地絡電流がかなり小さくなり、接地系流入電流は１２．７％と小さくなる。
【００４８】
中相地絡で解析すると三相ＧＩＳのとき架空地線に流れる電磁誘導は架空地線との距離が長くなるため電磁誘導電流が小さくなり、引留鉄構の分流電流と電磁誘導電流との合成電流（引留鉄構電流）が小さくなるが送電線での電力線の電磁誘導が多少大きくなるため、変圧器中性点に流れる分流電流との電磁誘導電流との合成電流（変圧器中性点電流）が多少大きくなる。よって地絡電流に対する比率は上相地絡のときよりも大きくなる。気中母線のときは、地絡電流もＧＩＳよりは小さくなり、また送電線の架空地線との距離が大きくなり、引留鉄構の分流電流と電磁誘導電流との合成電流（引留鉄構電流）は小さくなるため、接地系流入電流は上相地絡よりも大きくなる。
【００４９】
下相地絡で解析すると三相ＧＩＳのとき架空地線に流れる分流電流と電磁誘導電流との合成電流は架空地線との距離がさらに長くなるため、電磁誘導電流が小さくなり引留鉄構の分流電流と電磁誘導電流との合成電流（引留鉄構電流）がさらに小さくなる。送電線での電力線の電磁誘導は上相と同等となるため、変圧器中性点電流は上相と同等となり引留鉄構の分流電流と電磁誘導電流との合成電流（引留鉄構電流）は最も小さくなるため、接地系流入電流の比率も大きくなる。気中母線のときは、引留鉄構の分流電流と電磁誘導電流との合成電流（引留鉄構電流）はさらに小さくなり、変圧器中性点電流は上相地絡と同等となり、送電線の架空地線の分流電流と電磁誘導電流との合成電流が小さくなった分上相地絡時よりも接地系流入電流は大きくなる。
【００５０】
特に表２の解析結果は、零相回路の従来の接地系流入電流理論では説明がつかないと考えられるが、本発明の実施形態による電磁誘導による接地系流入電流の考え方であればすべて説明できるので、実際の現象はこちらの考え方が正しいと考えられる。
【００５１】
また表２では、三相ＧＩＳのときは変圧器回線ＧＩＳ、三相母線での地絡事故を想定しており、単相ＧＩＳのときは送電線回線ＧＩＳの地絡事故を想定している。気中母線のときは、気中絶縁変電所の変圧器回線、送電線回線、母線地絡を想定している。これらからＧＩＳ変電所と気中絶縁変電所とでは接地系流入電流に大きな差が出る。よって、系統地点により接地系流入電流は大きく変わり、なおかつ地絡相によっても大きく変わるため新設のＧＩＳ変電所などでは系統全系を模擬し地絡電流および接地系流入電流を解析検討する必要があると考えられる。
【００５２】
また表２の解析結果から１回線停止時は送電線装柱の上相地絡のときが最も接地系流入電流が大きくなり、この条件で解析して接地系流入電流を求める必要があると考えられる。特に山岳地に建設する新設変電所では所要接地抵抗を低くするのが難しい場合もあるため、系統地点を見極め地絡電流および接地系流入電流を解析検討して所要接地抵抗値を押さえておく必要があると考えられる。
【００５３】
表３は、地絡相が送電線装柱の上相、送電線亘長が１００ｋｍ、母線設備が三相ＧＩＳで１回線停止時の引留鉄構接地線抵抗値（引留鉄構抵抗値）、変圧器中性点接地線抵抗値（中性点抵抗値）、地絡点接地線抵抗値（地絡点抵抗値）などの違いによる地絡電流、接地系流入電流、引留鉄構の分流電流と電磁誘導電流との合成電流（引留鉄構電流）、中性点電流を示すものであり、引留鉄構の接地線の抵抗を０．１Ω、１Ω、１０Ω、中性点の接地線の抵抗を０．１Ω、３Ω、１００Ω、６００Ω、地絡点の接地立ち上げ線の抵抗を０．１Ω、３Ωとした場合の解析結果を示す。
【００５４】
【表３】
2018137883.tif 000005
【００５５】
表３から分かるように、接地系流入電流が最も大きいのは引留鉄構接地線抵抗値（引留鉄構抵抗値）が１０Ωのときである。次に大きいのは地絡点接地線抵抗値（地絡点抵抗値）が３Ωのときである。また中性点接地抵抗値（中性点抵抗値）が１００Ωのとき接地系流入電流は５７４２Ａ(４４．２％)で下から２番目であった。中性点接地線抵抗値（中性点抵抗値）が３Ωのときは下から３番目で、５７６０Ａ（４３．５％）である。中性点接地抵抗値（中性点抵抗値）が６００Ωのとき接地系流入電流は上から３番目で５９４６Ａ(４８．３％)であった。
【００５６】
これらのことから人身に影響のない最大接地系電位許容上昇値においては、抵抗接地系の変電所ではほとんど問題ないレベルであると考えられる。また引留鉄構の接地線や中性点の接地線、地絡点の接地線は太い方が接地系流入電流も小さくなり、最大接地系電位上昇を抑えることができると考えられる。また引留鉄構接地線抵抗値（引留鉄構抵抗値）が大きくなると引留鉄構の分流電流と電磁誘導電流との合成電流（引留鉄構電流）が小さくなり、逆に変圧器中性点の分流電流と電磁誘導電流との合成電流（変圧器中性点電流）は若干大きくなる。地絡点の接地線抵抗を下げるためにＧＩＳタンクの立ち上げ接地線や変圧器タンクの立ち上げ接地線も太い方が接地系流入電流が小さくなるため、最大接地系電位上昇を抑えることができると考えられる。よって立ち上げ接地線の太さは地絡したときの地絡電流を故障遮断時間以内で通電させる容量よりも１ランクか２ランク太い方が最大接地系電位上昇を抑えるには効果があると考えられる。
【００５７】
表４は、地絡相が送電線装柱の上相、送電線亘長が１００ｋｍ、送電線運用と地絡点抵抗値の違いによる地絡電流、接地系流入電流、引留鉄構の分流電流と電磁誘導電流との合成電流（引留鉄構電流）、変圧器中性点電流を示すものであり、２回線運用のときは地絡点の接地線抵抗を０Ω、３Ω、０．３μＨ（定常アークインダンスを１μＨ／ｍ、三相ＧＩＳの導体〜タンク間のスペーサのアーク距離０．３ｍとして０．３μＨ）、１回線停止のときは０Ω、３Ωとしたときの解析結果を示している。
【００５８】
【表４】
2018137883.tif 000006
【００５９】
表４に示すように、送電線２回線運用時の方が接地系流入電流が大きくなり、解析の条件としては２回線運用時で、上相地絡で検討するのがよいと考えられる。
【００６０】
表５は、地絡相が送電線装柱の上相、送電線亘長が１００ｋｍ、引留鉄構抵抗値、中性点抵抗値、地絡点抵抗値は一定、変圧器台数の違いによる地絡電流、接地系流入電流、引留鉄構の分流電流と電磁誘導電流との合成電流（引留鉄構電流）、変圧器中性点電流を示すものであり、変圧器台数を１台、２台、４台したときの解析結果を示している。
【００６１】
【表５】
2018137883.tif 000007
【００６２】
表５から分かるように、接地系流入電流は変圧器台数が多くなるほど小さくなった。また変圧器中性点電流は、変圧器１台あたりの変圧器中性点電流は小さくなるがトータルとしてはほぼ台数に比例している。これは、送電線の電磁誘導電圧はほぼ変わらないが、変圧器台数が増えるに従い、変圧器の零相インピーダンスが反比例するため、変圧器中性点電流のトータルは比例するものと考えられる。また地絡電流は、健全相の電磁誘導電流が地絡相に重畳されるため、変圧器台数１台のときに比べ増えた変圧器中性点電流が変圧器台数１台のときの地絡電流に重畳されると考えられる。よって、変圧器台数が増えると地絡電流は増えるが、接地系流入電流は変圧器中性点電流すなわち分流電流と電磁誘導電流との合成電流が増えるため相殺されて小さくなる。
【００６３】
次に、図４は、送電線亘長が８０ｋｍで母線設備が三相ＧＩＳや気中母線である場合の送電線装柱における上中下相が地絡相である場合の接地系流入電流のグラフである。曲線Ｓ１は母線設備が三相ＧＩＳである場合の接地系流入電流、曲線Ｓ２は母線設備が気中母線である場合の接地系流入電流を示している。
【００６４】
図４から分かるように、気中母線の変電所では、接地系流入電流はかなり小さくなる。母線設備が三相ＧＩＳである変電所では、接地系流入電流は７３００Ａ程度になり、系統の電源から近い変電所ではかなり接地系流入電流は上がると考えられ、注意を要すると考えられる。実際には送電線が２回線だけで繋がっている変電所はほぼないと考えられ、系統の中心部ほど地絡電流は上がると考えられる。また系統端部の変電所では２次側の電源につながり変圧器を介して５００ｋＶに昇圧されているような変電所も見受けられる。そういう系統端部の変電所では地絡電流が大きく上がることはあまりないと考えられるが、解析してみないとわからない部分も多い。よってこれから新設される変電所は山岳地の系統端部の変電所が多いと考えられるが、その系統地点の最大地絡電流および最大接地系流入電流を解析検討する必要があると考えられる。
【００６５】
以上述べたように、解析条件としては、地絡相は上相、送電線運用は２回線送電あるいは変電所に繋がる送電線は全併用、変圧器台数は１台とするのがよいと考えられる。電力系統の模擬は縮小模擬でもよいが全系模擬する方がよい。これらの条件で解析検討して、発変電所または開閉所の母線地絡を想定し、最大の地絡電流および接地系流入電流を解析し、最大接地系電位許容上昇値から個別に所要の接地抵抗を求める必要があると考えられる。
【００６６】
一例として送電線亘長１００ｋｍで２回線送電のとき接地抵抗の計算例としては引留鉄構の接地線抵抗を０．１Ω、変圧器中性点の接地線抵抗を０．１Ω、地絡点の接地線抵抗および地絡アーク抵抗を３Ω、変圧器台数を１台とすれば最大地絡電流は１９．８ｋＡ、最大接地系流入電流は９９０６Ａで、人身に影響のない最大接地系電位許容上昇値を考慮した所要接地抵抗値を算出できることになる。この理論は抵抗接地系の変電所でも適用できる。
【００６７】
以上のように、本発明の実施形態では、地絡電流は分流するのではなく、送電線などによる電磁誘導により地絡電流とその電磁誘導電流と分流電流との合成電流とが相殺されてその差し引き分が接地系流入電流となると考え、その差し引き分を電力系統の回路現象解析シミュレーションプログラムＡＴＰなどにより電力系統全系を模擬し、解析対象の発変電所（または開閉所）ごとに個別に解析し接地系流入電流を求める。そして、接地系流入電流に基づき、所要の接地抵抗値を計算する。
【００６８】
所要の接地抵抗値を計算するにあたって、今後の電力系統増強により地絡電流が増加すると予想される場合には、系統分離運用や系統切離し運用すれば地絡電流は減る傾向であるため、系統分離運用や系統切離し運用も考慮し、成熟期の電力系統の発変電所または開閉所での最大地絡電流と分流電流と電磁誘導電流との合成電流を求め、それから接地系流入電流を求め、その所要接地抵抗値に多少の裕度を持った接地抵抗値を選択する。
【００６９】
また、将来にわたる新規の発電事業者の参入地点をあらかじめ想定し、その発電所や系統増強送電線を系統で模擬することにより系統の当該の発変電所または開閉所の最大地絡電流分布および接地系流入電流を解析し、新規の発電事業者の参入地点を予測して、計算された接地系流入電流に対して裕度を持った接地抵抗値を選択する。これにより、接地極の接地抵抗を合理的な接地抵抗値とすることができる。
【００７０】
図５は、本発明の実施形態に係る接地系流入電流計算装置の他の一例を示す構成図である。この他の一例は、図１に示した一例に対し、接地系流入電流計算手段２６は、地絡電流計算手段１９で求めた地絡電流ＩFと、分流電流計算手段２４で求めた分流電流Ｉｂ、Ｉｃと電磁誘導電流計算手段２５で求めた電磁誘導電流Ｉｕ、Ｉｖとの合成電流Ｉｓ（Ｉｂ＋Ｉｃ＋Ｉｕ＋Ｉｖ）との比率を求め、地絡電流計算手段１９以外で求めた解析対象の発変電所または開閉所の地絡電流ＩF0に比率を乗算して解析対象の発変電所または開閉所の分流電流と電磁誘導電流との合成電流を求めるようにしたものである。図１と同一要素には、同一符号を付し重複する説明は省略する。
【００７１】
地絡電流計算手段１９は、解析モデル２３の模擬スイッチにより模擬された送電線につながる発変電所または開閉所の地絡点での地絡電流ＩFを計算する。分流電流計算手段２４は電磁過渡現象解析プログラム２２及び解析モデル２３を用いて解析対象が発変電所の場合は引留鉄構及び変圧器中性点に流れる分流電流Ｉｂ、Ｉｃを、解析対象が開閉所の場合は引留鉄構に流れる分流電流Ｉｂを求める。また、電磁誘導電流計算手段２５は、電磁過渡現象解析プログラム２２及び解析モデル２３を用いて解析対象が発変電所の場合は引留鉄構及び変圧器中性点に流れる電磁誘導電流Ｉｕ、Ｉｖを、解析対象が開閉所の場合は引留鉄構に流れる電磁誘導電流Ｉｕを求める。
【００７２】
そして、接地系流入電流計算手段２６は、解析対象が発変電所の場合は、地絡電流計算手段１９で求めた地絡電流ＩFと、分流電流計算手段２４で求めた分流電流Ｉｂ、Ｉｃと電磁誘導電流計算手段２５で求めた電磁誘導電流Ｉｕ、Ｉｖとの合成電流Ｉｓ１（Ｉｂ＋Ｉｃ＋Ｉｕ＋Ｉｖ）との比率α１を求め、地絡電流計算手段１９以外で求めた解析対象の発変電所の地絡電流ＩF0に比率α１を乗算して解析対象の発変電所の分流電流と電磁誘導電流との合成電流を求める。一方、解析対象が開閉所の場合は、地絡電流計算手段１９で求めた地絡電流ＩFと、分流電流計算手段２４で求めた分流電流Ｉｂと電磁誘導電流計算手段２５で求めた電磁誘導電流Ｉｕとの合成電流Ｉｓ２（Ｉｂ＋Ｉｕ）との比率α２を求め、地絡電流計算手段１９以外で求めた解析対象の開閉所の地絡電流ＩF0に比率α２を乗算して解析対象の開閉所の分流電流と電磁誘導電流との合成電流を求める。これにより、地絡電流計算手段１９以外で求めた解析対象の発変電所または開閉所の地絡電流ＩF0を有効活用し、解析対象の発変電所や開閉所の分流電流と電磁誘導電流との合成電流を求めることができる。
【００７３】
図６は、本発明の実施形態に係る接地系流入電流計算方法を示すフローチャートである。まず、電力系統を模擬する解析モデルを用意する（Ｓ１）。すなわち、電力系統の発電所に設置された電源モデルまたは発電機モデルを、接地された昇圧用変圧器及び引留鉄構を有した変電所モデルまたは接地された引留鉄構を有した開閉所モデルを介して送電線モデルに接続し、解析対象の発変電所または開閉所の母線を模擬スイッチにより地絡事故を発生させて電力系統を模擬する解析モデルを用意する。解析モデルは、前述したように全系模擬または縮小模擬のいずれでもよいが、好ましくは全系模擬の解析モデルがよい。
【００７４】
次に、解析対象の地絡電流を求める（Ｓ２）。すなわち、解析モデルの模擬スイッチにより地絡事故を発生させて、送電線モデルの地絡電流及び送電線モデルの電磁誘導電流と分流電流との合成電流が計算できる電磁過渡現象解析プログラムと解析モデルとを用いて、解析対象の発変電所または開閉所の地絡電流を求める。
【００７５】
そして、解析対象の分流電流及び電磁誘導電流を求める（Ｓ３）。すなわち、解析対象が発変電所の場合は引留鉄構及び変圧器中性点に流れる分流電流及び電磁誘導電流を、解析対象が開閉所の場合は引留鉄構に流れる分流電流及び電磁誘導電流を求める。
【００７６】
次に、接地系流入電流を求める（Ｓ４）。すなわち、解析対象が発変電所の場合は地絡電流から引留鉄構及び変圧器中性点に流れる分流電流と電磁誘導電流との合成電流を減算して接地系流入電流を求め、一方、解析対象が開閉所の場合は地絡電流から引留鉄構に流れる分流電流と電磁誘導電流との合成電流を減算して接地系流入電流を求める。これにより、接地抵抗の設計の基礎となる接地系流入電流をより精度良く計算できる。
【００７７】
以上のように、解析対象の発変電所（または開閉所）ごとに個別に解析し接地系流入電流を求めるので、精度よく接地系流入電流を求めることができる。従って、解析対象の発変電所や開閉所ごとに個別に接地系流入電流が解析評価できるので所要の接地抵抗値を合理的に設計できる。
【００７８】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７９】
１１…変圧器
１２…母線
１３…接地極
１４…変圧器中性点
１５…引留鉄構
１６…架空地線
１７…入力装置
１８…演算制御装置
１９…地絡電流計算手段
２０…記憶装置
２２…電磁過渡現象解析プログラム
２３…解析モデル
２４…分流電流計算手段
２５…電磁誘導電流計算手段
２６…接地系流入電流計算手段
２７…出力装置
２８…送電線
２９…３次Δ巻線
３０…基幹系電力系統
３１…縮小基幹系電力系統
３２…発電所
３２Ａ…解析対象の発電所
３３…変電所（または開閉所）
３３Ａ…解析対象の変電所（または開閉所）
【図１】
2018137883.tif 000008
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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