[发明专利]使用正相序电量的故障定位装置

说明书

本发明涉及通过使用正相序电量值执行故障定位的故障定位装置，该正相序电量值是基于一个端部(本端部)及另外的一个端部或多个端部(另侧一个或几个端部)的正相序电压的电量及每相电流的电量，这些端部设置在平行传输线路上，所述电量值是通过电流差动继电器如脉冲编码调制继电器(以下称为PCM继电器)获得的，这些继电器能从与平行传输线路连接的所有端部容易地获得数据。

一种浪涌接收系统及一种脉冲定位系统例如已传统地被采用为传输线的故障定位系统。

对于浪涌接收系统(以下称为系统1)，根据在具有故障浪涌冲击的传输线两侧上的传输时间差来测量到故障点的距离。

脉冲定位系统(以下称为系统2)则是当故障发生时从本端部发送脉冲信号并由从故障点的脉冲返回时间确定故障点。

此外，近年来已采用了一种阻抗测量系统。

在系统1及系统2中，需使用信号耦合设备将电数据转换成预定电平，以输出到传输线。但是，这种信号耦合设备相当贵。

另一方面，还有一种系统(以下称为系统3)将由电压互感器及电流互感器获得的电压和电流转换成数字数据。系统3基于使用数字数据获得的阻抗来测量到故障点的距离。

对于系统3，已推荐出多个系统：例如，日本专利公开文献No.58-29471描述了一个系统，它根据一个端部上的电压及电流来判断故障地点，及描述了传输线的故障定位装置。

在Mr.Houki及Mr.Kitani著的、1957年由Ohm公司出版的文章中描述了一种根据两个端部上的电压及电流判断故障点的系统。

总地来说，这是一种使用一端故障定位的阻抗测量系统的系统，它根据以下的等式使用由数字差动继电器获得的等于故障电流分量的每个端部电流数据的电流矢量和。

图8是表示阻抗测量系统的系统电路图。

由图8可以知道，满足以下等式：

V_A＝x·z·I_A+V_F……(1)

V_F＝I_F·R_F     ……(2)

V_A：A端部的电压

I_A：A端部的电流

z：传输线单位长度的阻抗值

V_F：故障点剩余电压

I_F：故障电流

R_F：故障点的电阻(故障电阻)

x：测量值(从A端部到故障点的距离)。

当R_F是实数电阻分量时，以下给出的等式(3)将被满足，其中：

^*：表示共轭分量，及I_m{}：表示{}的虚数分量。

测量值：x由基于等式(3)的等式(4)给出。

I_m{V_A·I_F^*}

＝I_m{x·z·I_A·I_F^*+R_F·I_F·I_F^*}

＝I_m{x·z·I_A·I_F^*}                   ……(3)

x＝[I_m{v_A·I_F*}]/[I_m{z·I_A·I_F^*}]     ……(4)

但是，对于故障点的电阻被视为实数电阻时，等式(4)才被满足。

如果故障点的电阻具有电抗分量，I_F及V_F将不具有相同相位。由于等式(3)在该情况下不能被满足，因此，将产生测量误差。

如果使用另一侧端部的电压来解决上述这种问题，可使用等式(5)来计算测量值：x，而不受故障点剩余电压的影响。

V_A＝x·z·I_A+V_F

V_B＝(L-x)·z·I_B+V_F