報告書番号

C17002

タイトル（和文）

電磁誘導影響下にある地中ケーブル送電線の線路定数測定手法

タイトル（英文）

A Method for Measuring Underground Cable Constants under Electromagnetic Induction Effects

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

背景
送電線の線路定数を正確に得ることは，精度の高い電力系統解析や保護リレー整定の基礎となる。このため，地中ケーブル送電線の運開時には，線路直列インピーダンス（以下，単にインピーダンス）や並列キャパシタンスなどの線路定数の測定を行うことが多い。近年では，同じ洞道や同一ルートの管路に多数のケーブル回線を布設することが多く，これら並行他回線からの電磁誘導によりインピーダンスの測定結果に誤差が生じることがある。
目的
並行他回線からの電磁誘導の影響を除去して地中ケーブル送電線のインピーダンスを測定する手法を開発する。
主な成果
1. 電磁誘導の影響を除去したインピーダンス測定手法の開発地中ケーブル送電線に商用周波より高い周波数の正弦波電圧を印加した場合に流れる電流の波形を測定（図1 (a)）し，その波形をフーリエ級数展開することで，印加電圧に起因する電流と並行他回線からの電磁誘導による電流に分離する（図1 (b)）。
このようにして印加電圧に起因する電流成分のみを抽出することで，電磁誘導の影響を除去して当該周波数のインピーダンス値を得る手法を開発した。商用周波におけるインピーダンス値については，測定周波数を200 Hz 程度迄の2 点（例えば，100Hz と200 Hz）1 とすることで，直線近似2 により得る（図1 (c)）。
2. 開発手法の適用
開発手法を亘長約10 km の132 kV 地中ケーブル送電線の線路定数測定に適用し，実際に電磁誘導の影響が大きい環境下でもその影響を除去して正相および零相インピーダンスを測定できることを示した（図1）。

概要 （英文）

At the time of the commissioning of an underground cable transmission line, it is a common practice to perform measurement of its electrical constants. In such measurement performed by a cable manufacturer, the following straightforward method is used for each circuit of the cable line. A three-phase voltage source is used to apply a balanced three-phase voltage at the power frequency to one end of the cable circuit with the other end short-circuited, and the positive-sequence impedance is obtained by the measured voltage and current. To obtain the zero-sequence impedance, a single-phase voltage at the power frequency is applied to the bonded three-phases of one end of the cable circuit, to the ground, with all phases at the other end grounded. If there is no parallel cable circuit in service, this method gives an accurate result. However, if there are one or more parallel cable circuits in service, the cable circuit under measurement gets electromagnetic induction from the magnetic flux generated by the currents on the parallel circuits. This induction generates superimposed currents and thus makes the measured result inaccurate. Considering this point, a method to measure voltages and currents at frequencies higher than the power frequency so as to estimate the impedance value at the power frequency is proposed in this report. The proposed method is applied to obtain the impedances of a 132-kV underground cable line, and a reasonable result is obtained.

報告者

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