(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回線と第２の回線の一端に第１の電源を接続し、他端に第２の電源を接続した並列き電区間の第２の回線に発生した短絡故障点を標定する短絡故障点標定方法であって、
短絡故障発生時に、第１の回線に第１の電源から流入する電流値をＩ14、第２の電源から流入する電流値をＩ12とし、第２の回線に第１の電源から流入する電流値をＩ13、第２の電源から流入する電流値をＩ11とし、第１及び第２の回線の長さをそれぞれＤとするとき、前記電流値Ｉ11、Ｉ12、Ｉ13及びＩ14がベクトル値であり、これら電流値Ｉ11、Ｉ12、Ｉ13及びＩ14の位相の位相基準を前記第１又は第２の電源の電圧に統一し、第１の電源から短絡故障点までの距離Ｘを、
Ｘ＝D・｜（Ｉ11＋Ｉ14）／（Ｉ11＋Ｉ13）｜
により求めることを特徴とする故障点標定方法。
【請求項２】
第１の回線と第２の回線の一端に第１の電源を接続し、他端に第２の電源を接続した並列き電区間の第２の回線に発生した短絡故障点を標定する短絡故障点標定方法であって、
短絡故障発生時に、第１の回線に第１の電源から流入する電流値をＩ14、第２の電源から流入する電流値をＩ12とし、第２の回線に第１の電源から流入する電流値をＩ13、第２の電源から流入する電流値をＩ11とし、第１及び第２の回線の長さをそれぞれＤとするとき、前記電流値Ｉ11、Ｉ12、Ｉ13及びＩ14が同期測定された瞬時値であり、各電流値の電流波形の波高値により、第１の電源から短絡故障点までの距離Ｘを、
Ｘ＝D・｜（Ｉ11＋Ｉ14）／（Ｉ11＋Ｉ13）｜
により求めることを特徴とする故障点標定方法。
【請求項３】
第１の回線と第２の回線の一端に第１の電源を接続し、他端に第２の電源を接続した並列き電区間の第２の回線に発生した短絡故障点を標定する短絡故障点標定方法であって、
短絡故障発生時に、第１の回線に第１の電源から流入する電流値をＩ14、第２の電源から流入する電流値をＩ12とし、第２の回線に第１の電源から流入する電流値をＩ13、第２の電源から流入する電流値をＩ11とし、第１及び第２の回線の長さをそれぞれＤ、第１及び第２の回線の単位長さ当たりの抵抗値をそれぞれＲ、第１及び第２の回線の単位長さ当たりのリアクタンスをそれぞれＬとし、同期測定された瞬時値である前記電流値Ｉ11、Ｉ13及びＩ14の各々の変化率をｄｉ11／ｄｔ、ｄｉ13／ｄｔ、ｄｉ14／ｄｔを求め、各電流値の電流波形の波高値を用い、第１の電源から短絡故障点までの距離Ｘを、
【数１】
0004733987.tif 000005
により求めることを特徴とする故障点評定方法。
【請求項４】
前記第１の回線は上り線又は下り線であり、前記第２の回線は下り線又は上り線であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項記載の故障点標定方法。
【請求項５】
前記第１及び第２の回線は、前記並列き電区間のトロリー線又はき電線であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項記載の故障点標定方法。
【請求項６】
第１の回線と第２の回線の一端に第１の電源を接続し、他端に第２の電源を接続した並列き電区間の第２の回線に発生した短絡故障点を標定する短絡故障点標定装置であって、
短絡故障発生時に、第１の回線に第１の電源から流入する電流値をＩ14、第２の電源から流入する電流値をＩ12とし、第２の回線に第１の電源から流入する電流値をＩ13、第２の電源から流入する電流値をＩ11とを測定する測定手段と、
前記第１及び第２の回線の長さをそれぞれＤとするとき、前記電流値Ｉ11、Ｉ12、Ｉ13及びＩ14がベクトル値であり、これら電流値Ｉ11、Ｉ12、Ｉ13及びＩ14の位相の位相基準を前記第１又は第２の電源の電圧に統一し、第１の電源から短絡故障点までの距離Ｘを、
Ｘ＝D・｜（Ｉ11＋Ｉ14）／（Ｉ11＋Ｉ13）｜
により求める演算手段と
を備えたことを特徴とする故障点標定装置。
【請求項７】
第１の回線と第２の回線の一端に第１の電源を接続し、他端に第２の電源を接続した並列き電区間の第２の回線に発生した短絡故障点を標定する短絡故障点標定装置であって、
短絡故障発生時に、第１の回線に第１の電源から流入する電流値をＩ14、第２の電源から流入する電流値をＩ12とし、第２の回線に第１の電源から流入する電流値をＩ13、第２の電源から流入する電流値をＩ11とを測定する測定手段と、
前記第１及び第２の回線の長さをそれぞれＤとするとき、前記電流値Ｉ11、Ｉ12、Ｉ13及びＩ14が瞬時値であり、各電流値の電流波形の波高値により、第１の電源から短絡故障点までの距離Ｘを、
Ｘ＝D・｜（Ｉ11＋Ｉ14）／（Ｉ11＋Ｉ13）｜
により求める演算手段と
を備えたことを特徴とする故障点標定装置。
【請求項８】
第１の回線と第２の回線の一端に第１の電源を接続し、他端に第２の電源を接続した並列き電区間の第２の回線に発生した短絡故障点を標定する短絡故障点標定装置であって、
短絡故障発生時に、第１の回線に第１の電源から流入する電流値をＩ14、第２の電源から流入する電流値をＩ12とし、第２の回線に第１の電源から流入する電流値をＩ13、第２の電源から流入する電流値をＩ11とを測定する測定手段と、
前記第１及び第２の回線の長さをそれぞれＤ、第１及び第２の回線の単位長さ当たりの抵抗値をそれぞれＲ、第１及び第２の回線の単位長さ当たりのリアクタンスをそれぞれＬとし、瞬時値である前記電流値Ｉ11、Ｉ13及びＩ14の各々の変化率をｄｉ11／ｄｔ、ｄｉ13／ｄｔ、ｄｉ14／ｄｔを求め、各電流値の電流波形の波高値を用い、第１の電源から短絡故障点までの距離Ｘを、
【数２】
0004733987.tif 000006
により求める演算手段と
を備えることを特徴とする故障点標定装置。
【請求項９】
第１の回線と第２の回線の一端に第１の電源を接続し、他端に第２の電源を接続した並列き電区間の第２の回線に発生した短絡故障点を標定するプログラムであって、
短絡故障発生時に、第１の回線に第１の電源から流入する電流値をＩ14、第２の電源から流入する電流値をＩ12とし、第２の回線に第１の電源から流入する電流値をＩ13、第２の電源から流入する電流値をＩ11とを測定する測定処理と、
前記第１及び第２の回線の長さをそれぞれＤとするとき、前記電流値Ｉ11、Ｉ12、Ｉ13及びＩ14がベクトル値であり、これら電流値Ｉ11、Ｉ12、Ｉ13及びＩ14の位相の位相基準を前記第１又は第２の電源の電圧に統一し、第１の電源から短絡故障点までの距離Ｘを、
Ｘ＝D・｜（Ｉ11＋Ｉ14）／（Ｉ11＋Ｉ13）｜
により求める演算処理と
をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１０】
第１の回線と第２の回線の一端に第１の電源を接続し、他端に第２の電源を接続した並列き電区間の第２の回線に発生した短絡故障点を標定するプログラムであって、
短絡故障発生時に、第１の回線に第１の電源から流入する電流値をＩ14、第２の電源から流入する電流値をＩ12とし、第２の回線に第１の電源から流入する電流値をＩ13、第２の電源から流入する電流値をＩ11とを測定する測定処理と、
前記第１及び第２の回線の長さをそれぞれＤとするとき、前記電流値Ｉ11、Ｉ12、Ｉ13及びＩ14が瞬時値であり、電流波形の波高値により、第１の電源から短絡故障点までの距離Ｘを、
Ｘ＝D・｜（Ｉ11＋Ｉ14）／（Ｉ11＋Ｉ13）｜
により求める演算処理と
をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１１】
第１の回線と第２の回線の一端に第１の電源を接続し、他端に第２の電源を接続した並列き電区間の第２の回線に発生した短絡故障点を標定するプログラムであって、
短絡故障発生時に、第１の回線に第１の電源から流入する電流値をＩ14、第２の電源から流入する電流値をＩ12とし、第２の回線に第１の電源から流入する電流値をＩ13、第２の電源から流入する電流値をＩ11とを測定する測定処理と、
前記第１及び第２の回線の長さをそれぞれＤ、第１及び第２の回線の単位長さ当たりの抵抗値をそれぞれＲ、第１及び第２の回線の単位長さ当たりのリアクタンスをそれぞれＬとし、瞬時値である前記電流値Ｉ11、Ｉ13及びＩ14の各々の変化率をｄｉ11／ｄｔ、ｄｉ13／ｄｔ、ｄｉ14／ｄｔを求め、各電流値の電流波形の波高値を用い、第１の電源から短絡故障点までの距離Ｘを、
【数３】
0004733987.tif 000007
により求める演算処理と
をコンピュータに実行させるプログラム。
【請求項１２】
請求項９から請求項１１のいずれか１項記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、並列き電区間におけるＴ相−Ｆ相間の短絡故障点を標定するのに用いて好適な故障点標定方法、装置、これらに用いられるプログラム及びこのプログラムを記録した記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、並列き電区間における故障点標定方式として、並列電源である二つのＳＳ（サブステーション・変電所）の電流値が故障点までの距離に反比例することを利用した電流比例方式や、故障回線電圧・電流から故障点までのリアクタンスを算出して距離に換算するリアクタンス方式等がある。しかしこれらの方式は、次の原因により標定値に誤差を生じるという問題があった。
・横流による誤差：対向する２つの変電所から同一き電区間電力を送る並列き電区間においては、変電所間に横流が流れる。き電回路の短絡故障時において、故障点の短絡抵抗が０Ωであれば、故障回線に横流は流れないが、短絡抵抗が存在し、変電所電圧間に電圧差（ベクトル的な）が存在する場合には故障回線にも横流が流れる。この場合の故障回線電流は横流を含むため、２つの変電所の故障回線電流は故障点までの距離に反比例した電流とはならず、電流比例方式では誤差が発生する。
【０００３】
・短絡抵抗による誤差：並列き電区間で短絡故障が発生した場合、故障点に流れる電流は両方の変電所から供給される。短絡抵抗が存在し、両変電所から供給される電流間に位相差が存在すると、短絡抵抗で発生する電圧の一部は、抵抗による電圧であるのにリアクタンス分で発生した電圧のように見える。このことによりリアクタンス標定方式では誤差が生じる。
・電源インピーダンスによる誤差：電流比方式の場合は、変電所から故障点までの距離に比例した線路インピーダンスの他に、電源側のインピーダンスを含む総合インピーダンスにより電流比が決まる。従って、並列き電区間の場合は、２つの変電所の電源インピーダンスの差により生じる誤差を補正する処理が必要となる。
【０００４】
また、新幹線等における並列き電区間の故障点標定方式として全般的に採用されているＡＴ吸上電流比方式があるが、Ｔ相−Ｆ相間の短絡故障に対しては、原理的に標定不能であった。
また、き電区間の故障点標定方式としてフィーダ電流の方向が故障区間を挟む両ポストで反転したことを以って、当該区間のき電線とトロリー線間に短絡故障が発生したことを標定する方式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながらこの方式は、並列き電区間におけるＴ相−Ｆ相間の短絡故障に対しては標定不能であった。
【特許文献１】特開２００３−７２４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明は上記の問題を解決し、並列き電区間におけるＴ相−Ｆ相間の短絡故障点を精度よく安定に標定できる故障点標定方法及び装置を実現することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による故障点標定方法は、第１の回線と第２の回線の一端に第１の電源を接続し、他端に第２の電源を接続した並列き電区間の第２の回線に発生した短絡故障点を標定する短絡故障点標定方法であって、短絡故障発生時における第１の回線に第１の電源から流入する電流値をＩ1、第２の電源から流入する電流値をＩ2とし、第２の回線に第１の電源から流入する電流値をＩ3、第２の電源から流入する電流値をＩ4とし、第１及び第２の回線の長さをそれぞれＤとするとき、第１の電源から短絡故障点までの距離ＸをＸ＝D・｜（Ｉ4＋Ｉ1）／（Ｉ4＋Ｉ2）｜により求めることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明は、請求項１に記載の故障点標定方法において、前記電流値がベクトル値であることを特徴としている。
また、本発明は、請求項２記載の故障点標定方法において、位相基準を前記第１又は第２の電源の電圧に統一することを特徴としている。
また、本発明は、請求項１記載の故障点標定方法において、前記電流値が瞬時値であることを特徴としている。
また、本発明は、前記電流値の瞬時値のみでなく、該瞬時値の変化率を含め、
【数１】
0004733987.tif 000002
により、前記距離Ｘを求めることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明は、請求項４記載の故障点標定方法において、前記電流値の測定は前記第１及び第２の電源において測定時間の同期をとることを特徴としている。
また、本発明は、請求項１〜５のいずれか１項記載の故障点標定方法において、前記第１の回線は上り線又は下り線であり、前記第２の回線は下り線又は上り線であることを特徴としている。
また、本発明は、請求項１〜６のいずれか１項記載の故障点標定方法において、前記第１及び第２の回線が、前記並列き電区間のトロリー線又はき電線であることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明による故障点標定装置は、第１の回線と第２の回線の一端に第１の電源を接続し、他端に第２の電源を接続した並列き電区間の第２の回線に発生した短絡故障点を標定する短絡故障点標定装置であって、短絡故障発生時に、第１の回線に第１の電源から流入する電流値Ｉ1及び第２の電源から流入する電流値Ｉ2、第２の回線に第１の電源から流入する電流値Ｉ3及び第２の電源から流入する電流値Ｉ4を測定する測定手段と、
第１及び第２の回線の長さをそれぞれＤとするとき、第１の電源から短絡故障点までの距離Ｘを、Ｘ＝D・｜（Ｉ4＋Ｉ1）／（Ｉ4＋Ｉ2）｜により求める演算手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明によるプログラムは、第１の回線と第２の回線の一端に第１の電源を接続し、他端に第２の電源を接続した並列き電区間の第２の回線に発生した短絡故障点を標定するプログラムにおいて、短絡故障発生時に、第１の回線に第１の電源から流入する電流値Ｉ1及び第２の電源から流入する電流値Ｉ2、第２の回線に第１の電源から流入する電流値Ｉ3及び第２の電源から流入する電流値Ｉ4を測定する測定処理と、第１及び第２の回線の長さをそれぞれＤとするとき、第１の電源から短絡故障点までの距離ＸをＸ＝D・｜（Ｉ4＋Ｉ1）／（Ｉ4＋Ｉ2）｜により求める演算処理とをコンピュータに実行させるものである。
また、本発明によるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、前記プログラムを記録したものである。
【００１１】
なお、本発明は、第１の電源と第２の電源のどちらか一方の電源が存在しない場合を含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、並列き電区間におけるＴ相−Ｆ相間の短絡故障点を、横流や短絡抵抗、電源インピーダンス等の影響を受けることなく、精度よく安定に標定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は本発明の第１の実施形態による並列き電区間における故障点標定装置を示す構成図である。
図１において、トロリー線Ｔ、レールＲ、き電線Ｆの一端はＡ変電所の電源１Ａに共通に接続され、各線の他端はＢ変電所の電源１Ｂに共通に接続されている。また、各線は複数の単巻変圧器２に図示のように接続され、２つの電源１Ａ、１Ｂから電力が供給されることにより並列き電回路が構成される。本実施の形態は、トロリー線Ｔとき電線Ｆ間（Ｔ相−Ｆ相）の短絡故障を標定するものである。
【００１４】
子局３Ａは、電源１Ａ側の電圧及び電流を測定する。子局３Ｂは、電源１Ｂ側の電圧及び電流を測定する。子局３Ａ、３Ｂは、それぞれＡ／Ｄ変換部、事故検出部、波形記録部を備えている。事故検出部は、短絡故障発生時に保護リレー（図示略）からの短絡検出信号を検出して故障発生を検出する。波形記録部は、故障発生時の電圧・電流の波形を測定し記録する。Ａ／Ｄ変換部は、上記検出信号及び記録波形等のアナログ信号をデジタルデータに変換して親局４に送信する。また、子局３Ａ及び子局３ＢはＧＰＳシステムから時刻情報を得て同期を取るように構成されている。親局４は、子局３Ａ、３Ｂからのデータに基づいて上記記録波形から故障点を標定する演算を行う中央装置を備えている。
【００１５】
図２は並列き電回路の構成図である。
図２において、上り線５と下り線６はそれぞれ両端を電源１Ａと電源１Ｂに接続されて電源を供給されている。尚、図示では上り線５及び下り線６は１相の回線のみが示されているが、実際にはそれぞれ３相の回線がある。また、図示の回線は、例えばトロリー線Ｔであり、別に同じ構成のき電線Ｆがあるものとする。
Ａ変電所側においては、上り線５の１４回線の電流Ｉ14と下り線６の１３回線の電流Ｉ13を計器用変流器ＣＴにより測定すると共に、１３回線の電圧Ｖ13を計器用変圧器ＰＴにより測定している。また、Ｂ変電所側においては、上り線５の１２回線の電流Ｉ12と下り線６の１１回線の電流Ｉ11を計器用変流器ＣＴで測定すると共に、１４回線の電圧Ｖ14を計器用変圧器ＰＴにより測定している。尚、特許請求の範囲においては、Ｉ1＝Ｉ14、Ｉ2＝Ｉ12、Ｉ3＝Ｉ13、Ｉ4＝Ｉ11である。
【００１６】
図３は本実施の形態の回線電流標定方式による故障点標定方法の原理を説明するためのＴ相−Ｆ相短絡故障時における図２の等価回路図である。
図３において、電源１Ａは、上り線５に電流Ｉ14を供給し、下り線６にＩ13を供給する。電源１Ｂは、上り線５に電流Ｉ12を供給し、下り線６にＩ11を供給する。電源１Ａ，１Ｂはそれぞれ電源インピーダンス７Ａ，７Ｂを有し、上り線５は線路インピーダンス８を有する。下り線６は短絡故障点の両側に線路インピーダンス９，１０を有すると共に、短絡故障点との間に短絡抵抗１１を有する。
【００１７】
上記構成において、上り線５及び下り線６の全長をＤ（km）とし、短絡故障点がＡ変電所の回線接続点からＸ（km）の距離にあるとすると、Ｘは次の故障点標定式（１）で求めことができる。
Ｘ＝D・｜（Ｉ11＋Ｉ14）／（Ｉ11＋Ｉ13）｜
又はＸ＝D・｜（Ｉ11−Ｉ12）／（Ｉ11＋Ｉ13）｜（∵Ｉ14＝−Ｉ12） …（１）
本実施の形態によるこの方式を回線電流標定方式というものとする。
【００１８】
上記故障点標定式（１）に代入する電流値としては、Ｉ11，Ｉ12，Ｉ13，Ｉ14をベクトル値とする方式と、瞬時値とする方式とがある。ベクトル値方式とする場合は、基準位相を定める必要があるため、Ａ変電所とＢ変電所の子局３Ａ、３Ｂにおいて電圧と各回線電流との位相差を記録する必要がある。また、位相基準を電源１Ａ又は電源１Ｂの電圧位相に統一する処理が必要である。瞬時値方式とする場合は、Ａ変電所とＢ変電所との正確な同期測定が必要となる。その場合、同期に必要な時間精度は５０μｓ程度と考えられる。現実には、保護リレーから故障時の信号を得るが、それまでの短絡故障状態が継続している５０〜１００ｍｓで３波程度の波形を得ることができ、これから標定を行う。
【００１９】
ベクトル値方式と瞬時値方式における各変電所Ａ，Ｂで測定すべき値、即ち故障点標定に必要な入力要素を下記の表に示す。
入力要素              ベクトル値方式    瞬時値方式
き電電圧Ｖ13又はＶ14          ○              ×
・Ａ変電所  き電電流Ｉ13                  ○              ○
き電電流Ｉ14                  ○              ○
き電電圧Ｖ11又はＶ12          ○              ×
・Ｂ変電所  き電電流Ｉ11                  ○              ○
き電電流Ｉ12                  ○              ○
この表から分かるように瞬時値方式の場合は、電圧値は入力不要である。
【００２０】
前記標定式（１）は、下り線６（１１回線、１３回線）で短絡故障が発生した場合であるが、上り線５で短絡故障が発生した場合は、Ｉ13をＩ14に、Ｉ11をＩ12に入れ替えることにより計算することができる。従って、故障回線の判別を行う必要がある。この判別方法としては次の２つの方法がある。
（１）電流が最も大きい回線を故障回線とする。
（２）Ａ変電所とＢ変電所の電流のベクトル和が０（A）となる回線を故障回線とする。
【００２１】
次に、ベクトル値方式及び瞬時値方式による故障点標定算出手順を説明する。各方式は、保護リレーからの短絡故障検出信号をトリガとして手順が開始されるものとする。なお、故障点標定装置自体が故障を検知するようにし、この故障点標定装置による故障の検知をトリガとして下記の手順を開始することもできる。
【００２２】
・ベクトル値方式による算出手順
図４に短絡故障時の回路の略図を示す。ここでは、Ｖ13をＶAで示し、Ｖ11をＶBで示す。また、上り線５の線路インピーダンス８の値をＺとする。
【００２３】
１．図４において、子局３Ａ、子局３Ｂは、電圧・電流波形を取り込み、電圧・電流のベクトル値を求める。求めたベクトルを図５に電圧基準で示す。
２．各回線の電圧・電流のベクトル値を子局３Ａ，３Ｂから親局４に送信する。図６にＡ変電所とＢ変電所の電圧の位相差を示す。
３．親局４の中央装置は、既知であるＡ変電所〜Ｂ変電所間の線路インピーダンスに健全回線の電流Ｉ14（又はＩ12）を乗じ、図６のベクトル関係からＡ変電所電圧ＶAとＢ変電所電圧ＶB間の位相差角θABを求める。
４．上記θABで補正してＩ11の位相角を、図７のようにＡ変電所電圧ＶA（Ｖ13）基準にする。
５．図７のベクトル図におけるＩ11，Ｉ13，Ｉ14を故障点標定式（１）に代入して故障点標定値Ｘを算出する。
【００２４】
・瞬時値方式による算出手順
１．時間同期されている子局３Ａと子局３Ｂは波形を記録する。記録サンプリング周波数は２０kHz程度以上、時間同期の誤差は５０μsec程度以下とする。
２．記録した各回線の瞬時値電流データを２〜３波長程度親局４に送信する。
３．親局４の中央装置は、上記瞬時値電流データを故障点標定式（１）に代入して標定値を算出する。
４．算出結果のうち最も値が大きい電流波形の波高値付近での標定値を故障点標定値として採用する。
【００２５】
図８は瞬時値方式による故障点標定結果を示す。
同図（a）に示す電流が０に近づくに従って、（b）に示すように標定値の誤差が大きくなり、０点では標定不能となる。しかし、図８の点線で示すように、故障回線電流波高値付近の瞬時値での標定値は安定し、実用上は十分な精度が得られる。
以上のように、本実施の形態によれば、並列き電区間におけるＴ相−Ｆ相間の短絡故障点を、横流、短絡抵抗及び電源インピーダンス等の影響を受けることなく、精度よく安定に標定することができる。
【００２６】
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態の回線電流標定方式による短絡故障点の標定方法の原理を図９を用いて説明する。図９は本発明の第２の実施形態の回線電流標定方法の原理を説明する、図３と同様なＴ相−Ｆ相短絡故障時における図２の等価回路である。
瞬時値方式において、各回線の電流については、すでに述べた図１，図２及び図３の説明と同様であるが、図９に示す第２の実施形態においては、線路インピーダンス８，線路インピーダンス９，線路インピーダンス１０により、回線１４，回線１２，回線１３及び回線１１にそれぞれ流れる電流値Ｉ14，Ｉ12，Ｉ13，Ｉ11だけでなく、各回線の線路リアクタンスＬ8，線路リアクタンスＬ9，線路リアクタンスＬ10による電流の瞬時値の変化率（微分値）を考慮すると、以下の（２）式に示す微分方程式が求められる。
【００２７】
【数２】
0004733987.tif 000003
【００２８】
上記（２）式において、図に示すように、図３と同様に、子局３Ａ及び子局３Ｂとの間の距離がＤであり、Ｔ−Ｆ短絡の起こった故障点Ｃの変電所からの距離がＸである。また、各回線を接続している線路の単位（例えば、ｋｍ）あたりのインピーダンスの抵抗成分をＲ（Ω／ｋｍ）とし、同様に単位（例えば、ｋｍ）あたりのリアクタンス成分をＬ（Ｈ／ｋｍ）としている。
そして、１４回線及び１２回線の間には短絡箇所がないため、電流値Ｉ14及び電流値Ｉ12が線路インピーダンス８の抵抗値Ｄ・Ｒ（Ω）によって決定し、電流値Ｉ14及び電流値Ｉ12の変化率が線路リアクタンスＬ8のリアクタンスＤ・Ｌ（Ｈ）によって決定される。
【００２９】
また、１３回線及び１１回線の間の故障点ＣにおいてＴ−Ｆ短絡の故障が起こっているため、１３回線及び１１回線を接続する線路の間の線路インピーダンス及び線路リアクタンスが分割される。
線路インピーダンスが回線１３側の線路インピーダンス９（抵抗値Ｘ・Ｒ（Ω））と回線１１側の線路インピーダンス１０（抵抗値（Ｄ−Ｘ）・Ｒ（Ω））とに分割され、線路リアクタンスが回線１３側の線路リアクタンスＬ9（リアクタンスＸ・Ｌ（Ｈ））と回線１１側の線路リアクタンスＬ10（リアクタンス（Ｄ−Ｘ）・Ｌ（Ｈ））とに分割される。
【００３０】
また、（２）式において、線路リアクタンスＬ8に流れる電流ｉ14の瞬時値の変化率が「dｉ14／dt」であり、線路リアクタンスＬ9に流れる電流ｉ13の瞬時値の変化率が「dｉ13／dt」であり、線路リアクタンスＬ10に流れる電流ｉ11の瞬時値の変化率が「dｉ11／dt」である。
そして、（２）式の微分方程式を整理して、距離Ｘを求める構成とすると、以下に示す（３）式となる。
【００３１】
【数３】
0004733987.tif 000004
【００３２】
上記（３）式の標定式を用い、電流の瞬時値を用いて、以下のように故障点の標定を行う。
・（３）式の標定式を用いた瞬時値方式による算出手順
１．時間同期されている子局３Ａと子局３Ｂは波形を記録する。記録サンプリング周波数は２０kHz程度以上、時間同期の誤差は５０μsec程度以下とする。
２．記録した各回線の瞬時値電流データを２〜３波長程度親局４に送信する。
３．親局４の中央装置は、上記瞬時値電流データ及びその変化率（微分値）を故障点標定式（３）に代入して標定値を算出する。
４．算出結果のうち最も値が大きい電流波形の波高値付近での標定値を故障点標定値として採用する。
【００３３】
上述したように、第２の実施形態による故障点標定方法は、すでに述べた第１の実施形態における瞬時値方式と図１及び図２の構成が同様であり、他の標定方法の概念も同様であるが、第１の実施形態と異なる点は、各回線における電流の瞬時値の変化率をパラメータとして（１）式に加えて（３）式を構成していることである。
そして、故障発生時の任意の時刻における、故障点を挟む４回線（回線１１，１２，１３，１４）の電流の瞬時値及びその変化率を（３）式に代入することにより、故障点の位置（第２の実施形態においては子局３Ａからの距離）を標定することができる。
【００３４】
また、第２の実施形態による故障点標定方法は、第１の実施形態の効果に加えて、（１）式を用いたベクトル値方式に比較すると、ベクトル値を用いる標定方法が、正弦波の故障電流に対してのみ対応可能であるのに対し、（３）式の瞬時値による標定式が瞬時値の微分方程式の解であるため、原理的に波形歪の影響を受け難くなっている。
そして、実際の故障電流には過渡的な直流成分が重畳することがあり、直流成分が重畳した場合に、第２の実施形態による故障点標定方法のほうが、第１の実施形態に比較して故障点（例えば、Ｔ−Ｆ短絡点）の標定における精度を高くすることができる。
【００３５】
さらに、図２に示す並列き電区間においては、故障点を挟む両変電所（Ａ，Ｂ）のき電用遮断器が開放となるが、その開放時刻には時間差があるため、一方の変電所の遮断器が開放となると、故障回路が変化することにより、故障電流も変化することとなる。
この結果、故障発生直後（２０〜３０ｍ秒後）の電流波形データを用いることが、故障点の標定においては望ましいが、ベクトル値による標定においては過渡現象の影響を受け、標定する故障点に誤差が発生する可能性がある。
しかしながら、第２の実施形態によれば、（３）式の瞬時値による標定値が過渡現象による波形歪みに対しても有効であるため、故障直後の波形瞬時値を用いても高い精度により、故障点の標定を行うことができる。
【００３６】
次に、本発明の第１の実施形態及び第２の実施形態によるプログラム及びこのプログラムを記録する記録媒体について説明する。
本実施の形態の前述した動作に基づく処理を、本発明による故障点標定装置におけるコンピュータシステムのＣＰＵが実行するためのプログラムは、本発明によるプログラムを構成する。
【００３７】
また、このプログラムを記録するための記録媒体は、本発明によるコンピュータ読み取り可能な記録媒体を構成する。この記録媒体としては、光磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ、磁気記録媒体等を用いることができ、これらをＲＯＭ，ＲＡＭ，ＣＤ−ＲＯＭ，フレキシブルディスク、メモリカード等に構成して用いてよい。
またこの記録媒体は、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部のＲＡＭ等の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持するものも含まれる。
【００３８】
また上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから伝送媒体を介して、あるいは伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されるものであってよい。上記伝送媒体とは、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように、情報を伝送する機能を有する媒体をいうものとする。
また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００３９】
従って、このプログラム及び記録媒体を図１のシステム又は装置とは異なるシステム又は装置において用い、そのシステム又は装置のコンピュータがこのプログラムを実行することによっても、実施の形態で説明した機能及び効果と同等の機能及び効果を得ることができ、本発明の課題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態による故障点標定装置を示すブロック図である。
【図２】故障点標定装置の並列き電回路を示す構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態における故障点標定方法の原理を説明するための短絡故障時の並列き電回路の等価回路を示す構成図である。
【図４】短絡故障時の回路の略図である。
【図５】短絡故障時のベクトル図である。
【図６】Ａ変電所とＢ変電所の電圧の位相差を示すベクトル図である。
【図７】Ａ変電所の電圧を基準とするベクトル図である。
【図８】瞬時値方式による標定結果の一例を示すグラフである。
【図９】本発明の第２の実施形態における故障点標定方法の原理を説明するための短絡故障時の並列き電回路の等価回路を示す構成図である。
【符号の説明】
【００４１】
１Ａ、１Ｂ…電源  ３Ａ、３Ｂ…子局  ４…親局  ５…上り線  ６…下り線  ７Ａ、７Ｂ…電源インピーダンス  ８，９，１０…線路インピーダンス  １１…短絡抵抗  Ｌ8，Ｌ9，Ｌ10…線路リアクタンス
【図１】
0004733987.tif 000008
【図２】
0004733987.tif 000009
【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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