(57)【要約】【課題】従来の地絡時に発生するるサージの到達時間差を利用した地絡点標定装置では、サージの伝播速度が速いので、離れた計測地点でも到達時間差を利用するため高速サンプリングが必要であった。本発明は低いサンプリング周波数で高精度に地絡点標定する手法の提供を目的とする。【解決手段】配電線路１の離れた２地点にコンデンサ２に代表される静電容量を接続させ、地絡時に地絡相に繋がるコンデンサ２ａに流れる電流Ｉａ１，Ｉａ２の立ち上がりの傾きの比ｇ１／ｇ２がコンデンサ２ａから地絡点Ｐまでの距離の比ｄ２／ｄ１に等しいとして、地絡点検出装置５Ｇから地絡点Ｐまでの距離ｄ１をコンデンサの配置間隔ｄを用いて、ｄ１＝ｄ／（１＋（ｇ１／ｇ２））で標定することを特徴とする地絡点標定方法。【効果】電流波形の立ち上がりの傾きを評価するので、地絡波形を記録させるときのサンプリング周波数を低く抑えられる。【選択図】　図１
2004061142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力線路と対地間に配置されたコンデンサと、
該静電容量に流れる電流波形を計測するための電流センサとを備え、
前記電流センサが検出した電流波形から地絡点標定することを特徴とする地絡点標定装置。
【請求項２】
請求項１の地絡点標定装置において、
前記電力線路と対地間にコンデンサを２つ以上配置したことを特徴とする地絡点標定装置。
【請求項３】
請求項１または２の地絡点標定装置において、
前記電流波形の立ち上がり部分の傾きを求めて、地絡点標定することを特徴とする地絡点標定装置。
【請求項４】
電力線路と対地間に配置されたコンデンサに流れる電流の波形を検出し、
該電流波形から地絡点標定することを特徴とする地絡点標定方法。
【請求項５】
請求項４の地絡点標定方法において、
前記電力線路と対地間にコンデンサを２つ以上配置することを特徴とする地絡点標定方法。
【請求項６】
請求項４または５の地絡点標定方法において、
前記コンデンサに流れる電流波形の立ち上がり部分の傾きを求めて地絡点標定を行うことを特徴とする地絡点標定方法。
【請求項７】
電力線路中に事故区間を判定する事故区間判定用装置と、
該事故区間判定装置の近傍の前記電力線路と対地間に配置されたコンデンサに流れる電流波形を測定する手段と、
前記コンデンサに流れる電流波形の立ち上がり部分の傾きを求める手段とを備えることを特徴とする地絡点標定装置。
【請求項８】
電力線路と対地間配置されたコンデンサと、
該コンデンサに流れる電流波形を計測するための電流センサと、
前記電力線路の対地電圧を計測するための電圧センサとを備え、
前記電力線路の回路定数と、前記電流センサおよび電圧センサの測定値から地絡点を標定することを特徴とする地絡点標定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は配電線路の地絡標定方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地絡事故が発生した時に、事故区間を早期に切り離す時限順送故障区間区分方式が広く適用されている。配電用変電所の母線に設たＧＰＤと各フィーダに設けたＺＣＴにより地絡を検知すると、事故フィーダを特定して、変電所の事故フィーダに繋がる遮断器とそのフィーダ上の開閉器をトリップさせる。事故点を含む開閉器区間（事故区間）検出するために、配電用変電所に近い方から開閉器を投入していく。地絡点を含む配電線路に給電させると遮断器と開閉器は再トリップする。このため、最後に投入した開閉器と１つ前に投入した開閉器区間を事故区間として特定できる。再び、遮断器を投入して変電所に近いほうから順に開閉器を自動投入させ事故区間の直前の区間まで復電させる。時限順送方式は故障区間を特定しても地絡箇所までを特定できない。そのため、作業者は事故区間中の地絡点を探索することになる。しかし、一般的に開閉器間の距離は長いので、作業範囲が広くなり、作業者の労力は多大である。また、地絡区間は復旧するまで停電になるので、電力品質の面からも好ましい状況ではない。
【０００３】
作業労力を軽減し復旧時間を短縮するには、事故点標定技術が必要である。地絡点を区間ではなく点で標定することにより、復旧作業者の作業範囲を狭め、復旧時間を短縮できる。現在までに考案されている有力な事故点標定方法として、地絡時のサージ電流を２地点で測定してサージ電流の到達時間差から地絡点標定する方法（以下サージ法と呼ぶ）として、例えば特開昭６３−２０６６６８号がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、サージ法はサージの伝播速度が既知量であることを前提としているが、実際にはサージの速度は明白ではなく、線路の種類や温度で変化する。その結果、標定誤差が拡大してしまう。また、サージ電流は高速に線路上を伝播するので到達時間差を評価するためには測定地点に備える測定器のサンプリング周波数を非常に高く設定する必要がある。サージ速度が２００ｍ／μｓとすると、１μｓの時間差が１００ｍに対応する。さらに、地絡に伴うサージ電流の到達時間差から地絡点を評価するので、測定地点から地絡点を外挿することは原理的に不可能である。本発明は低いサンプリング周波数で高精度に地絡点標定する手法の提供を目的とする。さらに、サージ法では不可能だった地絡点の外挿方法を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の地絡点標定方法およびその装置は、電力線路と対地間にコンデンサを２地点以上配置し、前記コンデンサに流れる電流波形を計測するための電流センサを備え、このセンサから検出した電流波形から地絡点標定することを特徴としている。電流センサが検出する電流の立ち上がりの傾きは線路のインダクタンスが距離に比例するので、検出点から地絡点までの距離に逆比例する。そのため、異なる２地点で電流を観測することで、各々の観測地点から地絡点までの距離の比が分かるので、地絡点を評定できる。
【０００６】
更に、本発明の地絡点標定方法およびその装置は、電力線路中に事故区間を判定する事故区間判定用装置と、前記事故区間判定装置の近傍または同一箇所の前記電力線路と対地間にコンデンサを配置し、前記コンデンサに流れる電流波形を測定する手段と、前記電流波形の立ち上がり部分の傾きを求める手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００７】
更に、本発明の地絡点標定方法およびその装置は、電力線路と対地間にコンデンサを配置し、前記コンデンサに流れる電流波形を計測するための電流センサと、前記電力線路の対地電圧を計測するための電圧センサとを備え、配電線路の回路定数と、前記電流センサおよび電圧センサの測定値から地絡点を標定することを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本実施例の構成図であり、図２は本発明の処理の流れを表フローチャートである。図１および図２をベースに図３，図４，図５を参照して本発明の第一の実施例を説明する。
【０００９】
図１の地絡点検出装置５Ｇおよび地絡点検出装置５Ｌは配電線路１に接続されている。地絡点検出装置５Ｇおよび５Ｌは同一の構成になっている。事故点検出装置Ｇ５，５Ｌは配電線路１の各線路１ａ，１ｂ，１ｃと対地間に繋がる静電容量としてコンデンサ２ａ，２ｂ，２ｃと、地絡時にコンデンサ２ａ，２ｂ，２ｃに流れる電流Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃに流れる電流を測定する電流センサ３と、電流センサ３が検出した電流を記録する波形記録装置４から構成される。また、地絡時に地絡点検出装置５の波形記録装置４が記録する波形またはその特徴量を１箇所に収集するための通信線１０と、そのデータが送信され地絡点標定する中央処理装置１１が備えられる。
【００１０】
次に図１と図２に基づき地絡点標定方法を説明する。地絡点検出装置５は常時配電線路１に繋がるコンデンサに流れる電流値Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃを測定し、波形記録装置４に入力する（２１）。
【００１１】
波形記録装置４は規定値より小さな電流は無視し、規定電流値より大きな電流が流れた場合に動作して、その時の電流波形Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃを記録する。いま、図１の地絡点検出装置５Ｇから距離ｄ１離れた配電線路１ａ上の点Ｐで地絡が発生したとする。その時、地絡点検出装置５Ｇおよび５Ｌのコンデンサ２ａ，
２ｂ，２ｃには地絡前より大きなピーク値をもつ過渡的電流が流れるので、電流波形記録装置に地絡直後の過渡的波形が記録される。波形記録装置４は記録した波形データと地絡点検出装置５のＩＤ、地絡検出時刻などを通信線１０を介して中央処理装置１１に送信する（２２）。ここで、送信する波形は通信設備の負担を軽くするために地絡点標定に必要な波形の特徴量（波形のピーク値，波形の立ち上がりの傾き，波形の周波数，地絡発生の検出時刻）だけでもよいが、以下では説明のためリアルタイムの波形データを送信する例を用いて説明する。
【００１２】
地絡相を判定するために、中央処理装置１１では電流波形Ｉａ１，Ｉｂ１，Ｉｂ２のピーク値を比較する。そして、最も大きいピーク値を持つ電流が流れ込む配電線路を故障相と判定する。図３は配電線路１ａにて地絡が発生した時に地絡点検出装置５Ｇで計測される各相の電流波形を示したものである。この図から地絡点検出装置５Ｇでは電流Ｉａ１が最も大きなピークを持つので、Ｉａ１が流れ込む１ａを地絡相と判定する。地絡点検出装置５Ｌも同様の方法で地絡相を判定する。地絡点検出装置５ＬではＩａ２のピーク電流値が最大になるので、１ａを故障相と判定する。どちらの地絡点検出装置５で地絡相を判定しても同一の結果になるので、地絡相を判定するためにどちらか一方の電流波形を評価するだけでもよい。また、地絡相を判別するために健全相を判定してもよい。地絡によって健全相には同相の充電電圧が印加される。地絡検出装置のコンデンサの容量が同一ならば、健全相に繋がるコンデンサに流れる過渡電流波形はほぼ一致する。特に地絡直後はその傾向が強い。そのため、地絡相に繋がるコンデンサに流れる電流波形だけ波形の位相が違うので、その差異を判別しても地絡相を特定できる（２３）。
【００１３】
地絡点を標定するために、地絡点検出装置５Ｇと５Ｌの地絡相に繋がるコンデンサ２ａに流れる電流波形Ｉａ１とＩａ２から地絡点標定に必要な特徴量を抽出する。図４は地絡点検出装置５Ｇと５Ｌの波形記録装置４が記録したＩａ１とＩａ２を表すグラフである。例えば、特徴量を波形の立ち上がりの傾きと考え、Ｉａ１の立ち上がりの傾きｇ１，Ｉａ２の立ち上がりの傾きｇ２を求める（２４）。
【００１４】
地絡点検出装置５から事故点Ｐまで配電線路１の静電容量はコンデンサ２に比べてはるかに小さいので無視できる。そのため、地絡直後に地絡相１ａに繋がるコンデンサ２ａに流れる電流Ｉａは「アース→地絡相のコンデンサ→配電線路１ａのインピーダンス（事故点検出装置から地絡点Ｐまで）→地絡抵抗Ｒｇ→アース」というループ中の線路定数に支配されるので、他の線路定数の影響を考えなくてよい。地絡点検出装置５から地絡点Ｐまでの配電線路のインピーダンスをインダクタンスＬ（単位長さ当たり）とするならば、このループは地絡直後は独立したＲＬＣ回路となる。
【００１５】
図５はそれらの回路を示している。図５（ａ）が地絡点検出装置５Ｇのコンデンサ２ａを含む回路モデルで、図５（ｂ）が地絡点検出装置５Ｌのコンデンサ２ａを含む回路モデルである。このモデルに於いて、地絡前にコンデンサ２ａに充電されている電圧をＥとすると、電流Ｉａ１，Ｉａ２の立が上がりの傾きｇ１，ｇ２はそれぞれ次のように表せる。
【００１６】
ｇ１＝Ｅ／（Ｌ×ｄ１），ｇ２＝Ｅ／（Ｌ×ｄ２）　　　　…（式１−１）
従って、これらの比をとれば
ｇ１／ｇ２＝ｄ２／ｄ１　　　　　　　　　　　　　　　　…（式１−２）
と表せる。そのため、地絡点検出装置５Ｇから５Ｌの距離をｄとすると図１からｄ＝ｄ１＋ｄ２なので、ｄ１／ｄ＝ｄ１／（ｄ１＋ｄ２）＝１／（１＋（ｄ２／ｄ１））＝１／（１＋（ｇ１／ｇ２））が成立する。それ故、地絡点検出装置５Ｇから地絡点までの距離ｄ１は電流波形の特徴量として抽出した傾きｇ１，ｇ２を用いて次式で表せる（２５）。
【００１７】
ｄ１＝ｄ／（１＋（ｇ１／ｇ２））　　　　　　　　　　　…（式１−３）
配電線路１に接続させるコンデンサ２に流れる電流が図５の回路で評価できるので、電流波形の特徴量として電流の立が上がりの傾きの代わりに周波数を用いる別の方法もある。例えば、地絡相に繋がるコンデンサ２の通電電流をＦＦＴ（高速フーリエ変換）をすると、そのスペクトルの最大ピークに於ける周波数（以下最大ピーク周波数と呼ぶ）が求まる。線路と対地間の単位長さ当たりの浮遊容量Ｃ′とする時、ｄ≪Ｃ′／Ｃが成立するので、図１の地絡点検出装置５Ｇの地絡相に繋がるコンデンサに流れる電流Ｉａ１の電流の周波数はω＝１／√（Ｃ×Ｌ×ｄ１）となる。従ってωの２乗は地絡点までの距離に逆比例の関係にある。そのため、各測定地点の最大ピーク周波数の２乗の比から地絡点標定することも可能である。図１の場合に於いて、Ｉａ１の基本角周波数をω１，Ｉａ２の基本角周波数をω２とすると、（ω１／ω２）＾２＝Ｌ２／Ｌ１と表せるので、ｄ１は波形の特徴量ω１およびω２を用いて次のように書き表せる。
【００１８】
ｄ１＝ｄ／（１＋（ω１／ω２）＾２）　　　　　　　　　…（式１−４）
以上が地絡点ｄ１を導出する第一の実施例の方法である。
【００１９】
上記の地絡点標定方法に依ると標準的な線路定数を有する分岐のない系統に於いて、５００ｋＨｚのサンプリング周波数で、地絡点検出装置の間の距離ｄが１０００ｍのとき３３ｍ以内の誤差で地絡点標定が可能である。一方、サージ法で同一の精度を求める場合、サージ電流の伝播速度を２００ｍ／μｓとすると、３ＭＨｚ以上のサンプリング周波数が必要であり、本手法の約６倍のサンプリング周波数が必要である。したがって、本実施例によれば、従来よりも低いサンプリング周波数で高精度の地絡点標定が可能である。
【００２０】
地絡抵抗は一般的には未知だが、本手法では（式１−３）から分かるように地絡抵抗と無関係に地絡点が標定できる。さらに、配電線路の線路定数または配電線路に接続させたコンデンサの容量に依存しないで、地絡点を標定できる。そのため、系統構成の変更時に伴う煩雑な手続きは必要でない。また、分岐が複雑な系統であっても、本手法は系統全体に対してローカルな現象を利用して地絡点標定できるので、地絡点検出装置を分岐部に備えることにより、地絡点標定が可能である。同様の理由により地絡点標定の精度を高くできる。また、地絡点検出装置に備える静電容量の大きさを大きくすると、地絡時に地絡相に繋がるコンデンサに流れる電流のピーク電流値が大きくなる。そのため、長い時間スパンで電流の傾きを評価できるので、電流波形の記録を低いサンプリング周波数で実現できる。また、地絡点検出装置の設置間隔を長くしても、立ち上がりの傾きが小さくなり、長い時間スパンで電流の傾きを評価できるようになるので、低いサンプリング周波数でも高精度に地絡点標定が可能となる。
【００２１】
次に本発明の第二の実施例を説明する。図１の地絡点検出装置５では配電線路１に接続されるコンデンサ２の通電電流を測定するために、地絡点検出装置５毎に電流センサ３が３つ必要である。これに対して実施例では電流センサを１つにする方法について図６に基づき説明する。図６は電流センサを１つにするために、図１の電流センサ３の代わりに電流センサ７によってＩａ，Ｉｂ，Ｉｃの電流の総和を測定している。その他の構成要素は図１と同様であるため説明を省略する。
【００２２】
地絡点標定のために電流波形の傾きを評価する部分は地絡直後の電流値であるが、図３から分かるように地絡直後の健全相に繋がるコンデンサに流れる電流Ｉｃ１，Ｉｂ１は地絡相に繋がるコンデンサに流れる電流Ｉａ１に比べて無視できるほど小さい。そのため、電流センサ７で測定した電流を近似的にＩａ１と見なせる。２地点で測定した電流の傾きを用いて、（式１−３）に依り地絡点標定できる。この方法では地絡相を判定する必要がないので、地絡点標定の手続きを簡素化できる。
【００２３】
次に本発明の第三の実施例を説明する。第一の実施例では地絡点検出装置５Ｇおよび５Ｌの間に地絡点がある場合の地絡点標定を説明した。本実施例には地絡点検出装置５Ｇおよび５Ｌからの外挿による地絡点標定について図７に基づき説明する。図７の構成は図１に於ける地絡点Ｐの位置のみが変化しており、それ以外は同様の構成を備えている。
【００２４】
この実施例に於ける地絡点の標定方法を説明する。いま、地絡点Ｐで地絡が発生したとする。コンデンサ２には地絡前より大きなピーク値を有する地絡電流が流れるので、波形記録装置４はコンデンサ２に流れる電流波形Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃを電流センサ３に依って測定し記録する。
【００２５】
地絡相を見出すために、波形記録装置４に記録された電流波形のピーク値を比較する。ピーク値が一番大きな電流が流れたコンデンサ２に繋がる配電線路を地絡相と判定する。図７の場合だと５ＧではＩａ１，５ＬではＩａ２が一番大きなピーク値を有するので、配電線路１ａが地絡していると判定できる。
【００２６】
地絡点標定するために、地絡相に繋がるコンデンサに流れる電流Ｉａ１，Ｉａ２の立ち上がりの傾きを求める。Ｉａ１の立ち上がりの傾きをｇ１，Ｉａ２の立ち上がりの傾きをｇ２とする。第一の実施例と同様にコンデンサ２ａから配電線路１ａに流れる電流Ｉａの波形がコンデンサ２ａと、配電線路１ａと、地絡抵抗Ｒｇで決まると仮定すると、再び図５のような等価回路で表せる。
【００２７】
したがって、
ｇ１＝Ｅ／（Ｌ×ｄ１）、ｇ２＝Ｅ／（Ｌ×ｄ２）　　　　…（式２−１）
と表せる。これらの比をとると、ｇ１／ｇ２＝ｄ２／ｄ１となる。そのため、図７からｄ＝ｄ１−ｄ２なので、ｄ２／ｄ＝ｄ２／（ｄ１−ｄ２）＝１／（（ｄ１／ｄ２）−１）＝１／（（ｇ２／ｇ１）−１）が成立する。それ故、地絡点検出装置５Ｌから地絡点までの距離ｄ２は次式で表せる。
【００２８】
ｄ２＝ｄ／（（ｇ２／ｇ１）−１）　　　　　　　　　　　…（式２−２）
以上が地絡点ｄ２を導出する第三の実施例の方法である。第三の実施例では地絡点検出装置５Ｌより負荷側に地絡点を設けたが、地絡点検出装置５Ｇより電源側に地絡点を設けても、同様の方法で地絡点標定が可能である。本手法では地絡標定に用いる地絡点検出装置５の間の距離ｄに対して２５％以内の誤差で地絡点を標定可能である。
【００２９】
次にこの実施例の効果について述べる。波形の計測地点と地絡点が図７の関係にあるとき、従来法であるサージ法は使えない。サージ電流の５Ｌおよび５Ｇへの到達時間差が地絡点を変化させても変わらないからである。本実施例では配電線路上に地絡点検出装置を２つ以上設けると、地絡点検出装置５を配電線路の末端に設けなくても、その配電線すべての領域に於ける地絡点標定ができる。そのため、サージ法に比べて地絡点検出装置の設置台数を少なくできる。本実施例に於いても、地絡抵抗やその他の回路定数に依存せずに地絡点を標定できるので、標定精度が良くなる。
【００３０】
また、内挿と外挿を組み合わせることによりさらに標定精度を向上できる可能性がある。図８は配電線路１を一括して単線で表し、地絡点検出装置５を簡略化して記号◎で表した系統を表している。地絡点検出装置５ｂおよび５ｃの間で地絡が発生した場合、５ｂおよび５ｃからの内挿による地絡点標定の結果と、５ａおよび５ｂの外挿による地絡点標定を平均して精度を高くする方法が実現できる。
【００３１】
次に本発明の第四の実施例を説明する。本実施例は分岐がある場合の地絡点評定方法について図９に基づき説明する。図９では配電線路１を簡単のため単線で表している。通信線は配電線路と平行に配置させ中央処理装置と接続されているが、実施例１と同様の役割なので簡単のためここでは図示しない。
【００３２】
配電線路１はＯ点で分岐している。Ｏ点から分岐するすべての配電線路１上に地絡点検出装置５ａ，５ｂ，５ｃが備えられている。地絡点検出装置５の構成は図１で表した地絡点検出装置５と同様の構成であるが、ここでは簡略化して記号◎で表示している。Ｏ点から５ａまでの距離をａ、Ｏ点から５ｂまでの距離をｂ、Ｏ点から５ｃまでの距離をｃと定義する。
【００３３】
Ｏ点から地絡点検出装置５に至る経路の何処かで地絡が発生したとする。一般性を損なわずにＯ点から５ａ上の配電線路上に、Ｏ点からΔａの距離の位置に地絡点があると考えてよい。地絡相を判別するために、地絡点検出装置５の中に備えた波形記録装置４を参照して、配電線路に接続させたコンデンサ２に流れる各相に流れ込む電流波形を比較する。ピーク値の一番大きな電流が流れるコンデンサ２が繋がる相を地絡相と判定する。地絡点標定するためには、Ｏ点からどの経路に故障があるのか判定し、Ｏ点から事故点までの距離を求める必要がある。そのため、地絡点検出装置５ａ，５ｂ，５ｃの各地絡相に繋がるコンデンサに流れる電流の立ち上がりの傾きを求める。いま、それらの傾きがそれぞれｇａ，ｇｂ，ｇｃであるとする。ここで、
ｂ／ａ＜ｇａ／ｇｂかつｃ／ａ＜ｇａ／ｇｃ　　　　　　　…（式３−１）
ならば、Ｏ点と５ａの間に地絡点があると判定できる。そのため、
ａ−Δａ：ｂ＋Δａ：ｃ＋Δａ＝１／ｇａ：１／ｇｂ：１／ｇｃ…（式３−２）
が成り立つので、Δａが次式により求められる。
【００３４】
Δａ＝（ａｇａ−ｂｇｂ）／（ｇａ＋ｇｂ）　　　　　　　…（式３−３）
Δａ＝（ｃｇｃ−ｂｇｂ）／（ｇｂ−ｇｃ）　　　　　　　…（式３−４）
Δａ＝（ａｇａ−ｃｇｃ）／（ｇａ＋ｇｃ）　　　　　　　…（式３−５）
（式３−３），（式３−４），（式３−５）の何れでΔａを求めてもよい。
（式３−１）が成立しない時は、「５ａ，５ｂ，５ｃ」を「５ｂ，５ｃ，５ａ」または「５ｃ，５ａ，５ｂ」に置き換えて、（３−１）からの処理に従いΔａを求める。
【００３５】
次にこの実施例の効果について述べる。本実施例の方法に従うことにより、図９のように分岐点Ｏを囲むように地絡点検出装置がある場合には分岐した配電線路を含めて地絡点評定できる。分岐点近傍に地絡点検出装置を配置しないで地絡点標定可能なので、分岐を含めて地絡点標定する場合にも地絡点検出装置の数を減らすことが可能になる。
【００３６】
第一の実施例から第四の実施例は２地点以上の測定地点からの地絡点標定方法について説明した。次に、１つの測定地点から地絡点標定する実施例について説明する。
【００３７】
図１０は第五の実施例の構成図である。地絡点検出装置５はコンデンサ２と、電流センサ３と、波形記録装置４から構成される。コンデンサ２は配電線路１と対地間に接続される。コンデンサ２に流れる電流を測定する電流センサ３は波形記録装置４に接続される。また、地絡点検出装置５の近傍には零相電流を測定するために電流センサ６が配電線路に設けられる。電流センサ６も波形記録装置４に接続される。また、図示しないが、配電用変電所では電圧センサを備えて配電線路１の各配電線路の対地電圧を測定しているものとする。
【００３８】
次に地絡点標定方法について述べる。いま、配電線路１ａのＰ点で地絡が発生したとする。コンデンサ２にはピーク値の大きな電流が流れるので波形記録装置４は電流センサ３が検出する電流波形Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃおよび電流センサ３が検出する波形を記録する。また、配電用変電所では地絡時の対地電圧波形を記録する。
【００３９】
地絡相を判定するために、Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃのピーク値を比較して、最も大きなピーク値をもつ電流が流れるコンデンサに繋がる配電線路を地絡相と判定する。図１０の場合であるとＩａが最も大きなピーク値をもつので配電線路１ａを地絡相と判定する。
【００４０】
地絡の方向判定をするためには、電流センサ３の波形を評価する。地絡が地絡点検出装置５より負荷側で発生した場合、電流センサ６が検出する零相電流は図示しない変電所に繋がる他の配電線路が有する静電容量による充電電流および放電電流の和である。一方、電源側に地絡点がある場合、電流センサ６が検出する零相電流は配電線路１の事故点より負荷側の線路が有する静電容量の放電電流を検出する。静電容量が大きいほど零相電流が大きくなるので、地絡検出装置より負荷側で地絡が発生した場合は電源側で地絡が発生した場合に比べて、はるかに大きなピーク値を有する電流を検出する。また、静電容量が大きいと波形の周期が長くなる。したがって、例えばピーク電流値または周波数成分を評価することにより地絡方向を判定できる。図１０の場合、電流センサ６では高速フーリエ変換した時の最大ピーク周波数が低くピーク値の大きい過渡的電流波形が観測されるので、地絡点検出装置５より負荷側で地絡が発生していると判定する。
【００４１】
地絡点検出装置５から地絡点Ｐまでの距離を測定するためには、地絡相に繋がるコンデンサ２ａに流れる電流波形Ｉａの立が上がりの傾きｇと、配電用変電所で測定される地絡相の地絡直前の対地瞬時電圧の絶対値Ｅと、配電線路の単位長さ当たりのインダクタンスＬを用いる。
【００４２】
Ｉａの電流の立が上がりの傾きｇは地絡点検出装置５から地絡点Ｐまでの距離をｄとするとｇ＝Ｅ／（Ｌ×ｄ）で表せる。従って、地絡点Ｐは
ｄ＝Ｅ／（Ｌ×ｇ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　…（式４−１）
として標定できる。
【００４３】
上述した方法では地絡の方向判定をするために、電流センサ６を用いているが、地絡の方向が明らかな場合電流センサ６は必要でない。例えば、地絡点検出装置５を配電線路の端点に備える場合がそうである。また、地絡距離を検出するために図示しない配電用変電所に対地電圧を測定する電圧センサを備えることとしたが、地絡は電圧がピークの時に発生すると仮定すれば、Ｅ＝定格電圧／√２として地絡点標定すればよいので、電圧センサも省略できる。
【００４４】
次に、地絡相に繋がるコンデンサに流れる電流の周波数に着目して地絡点を求める他の方法を説明する。図１０の場合Ｉａをフーリエ変換すると、スペクトルのピーク周波数ｆは共振周波数に等しいので、ｆ＝１／｛２π√（Ｃ×Ｌ×ｄ）｝と表せる。従って地絡点ｄは既知量である配電線路と対地に繋げるＣおよび配電線路の単位長さ当たりのインダクタンスＬを用いて
ｄ＝（２πｆ）＾２／（Ｌ×Ｃ）　　　　　　　　　　　　…（式４−２）
として評定できる。
【００４５】
次にこの実施例の効果について説明する。サージ法では少なくとも２地点でサージを検出する必要があったが、本実施例では単一の測定地点から地絡点を標定できるので、装置を低コストで構成することができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明の地絡点標定方法によれば地絡時の地絡相に繋がるコンデンサに流れる電流の立ち上がりの傾きを評価するので、コンデンサの大きさまたは測定地点間隔を長くすることにより、サンプリング周波数を低くすることができる。
【００４７】
また、測定地点から地絡点までの距離の比が分かるので、地絡点の内挿だけでなく外挿も可能である。
【００４８】
更に地絡抵抗，回路定数，線路に接続させる静電容量などの回路定数の情報が原理的に必要ないので、高精度に地絡点標定できる。さらに、地絡点標定がローカルに処理できるので、分岐のある系統も精度の良い標定が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例の地絡点を内挿で標定する方法を表す図である。
【図２】本発明の第一の実施例における処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】本発明の第一の実施例に於ける地絡点検出装置のコンデンサに流れる電流波形を表すグラフである。
【図４】本発明の第一の実施例に於いて異なる２地点の地絡点検出装置の地絡相に繋がるコンデンサに流れる電流波形を表すグラフである。
【図５】本発明の第一の実施例の地絡時に測定電流が感じる回路モデルである。
【図６】本発明の第二の実施例の地絡点を内挿で標定する方法を表す図である。
【図７】本発明の第三の実施例である地絡点を外挿で評定する方法を表す図である。
【図８】本発明の外挿と内挿による地絡点標定方法を表す実施例である。
【図９】本発明の第四の実施例である分岐がある場合の地絡点標定方法を表す図である。
【図１０】本発明の第五の実施例である１地点からの地絡点標定方法を表す図である。
【符号の説明】
１…配電線路、２…コンデンサ、３…電流センサ、４…波形記録装置、５…地絡点検出装置、１０…通信線、１１…中央処理装置。
【図１】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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