JP2003134659A - 配電線地絡電流増幅装置 - Google Patents
配電線地絡電流増幅装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 配電線のループ接続時に発生する残留電流に
より地絡保護継電器が誤動作することを未然に防止する
ことにある。 【解決手段】 電圧調整器が設置された非接地系配電線
系統と、その配電線系統で発生した地絡事故により動作
する地絡保護継電器と間に設置される配電線地絡電流増
幅装置Ｍであって、電圧調整器により地絡事故発生の配
電線に現出した残留電圧Ｖｏを検出する電圧入力部２、
および残留電圧Ｖｏの発生により配電線に流れる残留電
流Ｉｏを検出する電流入力部１と、基準電圧Ｖａｂに対
する残留電圧Ｖｏの位相差に基づいて地絡事故と配電線
のループ接続とを判別するＣＰＵ部５と、そのＣＰＵ部
５から出力される指令に基づいて地絡事故時に残留電流
Ｉｏを増大させて出力し、配電線のループ接続時に残留
電流Ｉｏを抑制して出力する電流増幅部７とを具備す
る。
より地絡保護継電器が誤動作することを未然に防止する
ことにある。 【解決手段】 電圧調整器が設置された非接地系配電線
系統と、その配電線系統で発生した地絡事故により動作
する地絡保護継電器と間に設置される配電線地絡電流増
幅装置Ｍであって、電圧調整器により地絡事故発生の配
電線に現出した残留電圧Ｖｏを検出する電圧入力部２、
および残留電圧Ｖｏの発生により配電線に流れる残留電
流Ｉｏを検出する電流入力部１と、基準電圧Ｖａｂに対
する残留電圧Ｖｏの位相差に基づいて地絡事故と配電線
のループ接続とを判別するＣＰＵ部５と、そのＣＰＵ部
５から出力される指令に基づいて地絡事故時に残留電流
Ｉｏを増大させて出力し、配電線のループ接続時に残留
電流Ｉｏを抑制して出力する電流増幅部７とを具備す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は配電線地絡電流増幅
装置に関し、例えば６．６ｋＶ高圧の非接地系配電線系
統で発生した地絡事故を検出して地絡保護継電器を動作
させる配電線地絡電流増幅装置に関する。
装置に関し、例えば６．６ｋＶ高圧の非接地系配電線系
統で発生した地絡事故を検出して地絡保護継電器を動作
させる配電線地絡電流増幅装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば６．６ｋＶの高圧配電線を持つ非
接地系配電線系統を図７に示す。同図は例えば二つの配
電用変電所（Ａ変電所、Ｂ変電所）を持つ非接地系配電
線系統Ｎを例示する。この配電線系統Ｎでは、Ａ変電
所、Ｂ変電所から延びる多数の配電線Ｌ1A〜Ｌ4A、Ｌ1B
〜Ｌ3Bのうち、いずれかの配電線で高圧機器の絶縁劣化
や絶縁不良などにより地絡事故が発生した場合（図では
配電線Ｌ2Aで地絡事故が発生した場合を示す）、その地
絡事故により配電線Ｌ2Aに流れる地絡電流Ｉｏを変流器
ＣＴ2Aにより検出し、その検出された地絡電流Ｉｏに基
づいて地絡保護継電器ＲＹ2Aを動作させ、その地絡保護
継電器ＲＹ2Aの出力でもって配電線Ｌ2Aの地絡事故発生
を検出するようにしている。
接地系配電線系統を図７に示す。同図は例えば二つの配
電用変電所（Ａ変電所、Ｂ変電所）を持つ非接地系配電
線系統Ｎを例示する。この配電線系統Ｎでは、Ａ変電
所、Ｂ変電所から延びる多数の配電線Ｌ1A〜Ｌ4A、Ｌ1B
〜Ｌ3Bのうち、いずれかの配電線で高圧機器の絶縁劣化
や絶縁不良などにより地絡事故が発生した場合（図では
配電線Ｌ2Aで地絡事故が発生した場合を示す）、その地
絡事故により配電線Ｌ2Aに流れる地絡電流Ｉｏを変流器
ＣＴ2Aにより検出し、その検出された地絡電流Ｉｏに基
づいて地絡保護継電器ＲＹ2Aを動作させ、その地絡保護
継電器ＲＹ2Aの出力でもって配電線Ｌ2Aの地絡事故発生
を検出するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した非
接地系配電線系統Ｎでは、配電線ごとに負荷状態が異な
っていることから、配電線における電圧降下が絶えず変
動している。そのため、配電用変電所で送り出し電圧を
調整するだけでは配電線における電圧降下を補償するこ
とが困難となっている。そこで一般的に、電圧降下が大
きい配電線（図７では配電線Ｌ4A）の途中にＳＶＲ（St
ep Voltage Regulator：自動電圧調整器）を設置し、そ
のＳＶＲのタップ切り替えで系統電圧を自動的に調整す
ることにより配電線における電圧降下を補償するように
している。
接地系配電線系統Ｎでは、配電線ごとに負荷状態が異な
っていることから、配電線における電圧降下が絶えず変
動している。そのため、配電用変電所で送り出し電圧を
調整するだけでは配電線における電圧降下を補償するこ
とが困難となっている。そこで一般的に、電圧降下が大
きい配電線（図７では配電線Ｌ4A）の途中にＳＶＲ（St
ep Voltage Regulator：自動電圧調整器）を設置し、そ
のＳＶＲのタップ切り替えで系統電圧を自動的に調整す
ることにより配電線における電圧降下を補償するように
している。
【０００４】一方、配電線の負荷切り替え時には、その
負荷切り替えが実施される配電線（図７ではＡ変電所の
配電線Ｌ4A）を、同一変電所の他の配電線あるいは異な
る変電所の配電線（図７ではＢ変電所の配電線Ｌ1B）と
ループ接続（ループＩＮ）することにより、負荷切り替
え作業を無停電で行えるようにしている。
負荷切り替えが実施される配電線（図７ではＡ変電所の
配電線Ｌ4A）を、同一変電所の他の配電線あるいは異な
る変電所の配電線（図７ではＢ変電所の配電線Ｌ1B）と
ループ接続（ループＩＮ）することにより、負荷切り替
え作業を無停電で行えるようにしている。
【０００５】一般的に、前述したＳＶＲによる電圧調整
でもって配電線に残留電圧が発生するため、その残留電
圧の発生により残留電流が増大することが明らかとなっ
ている。図８（ａ）は、Ｃ変電所の非接地系配電線系統
における配電線Ｌ1C〜Ｌ4Cの残留電圧Ｖｏおよび残留電
流Ｉｏを示す。ＳＶＲが設置された配電線Ｌ3Cでループ
接続がない場合、残留電圧Ｖｏの発生によりＳＶＲ動作
が起因となって配電線Ｌ3Cの残留電流Ｉｏが増大してい
ることが明らかである。
でもって配電線に残留電圧が発生するため、その残留電
圧の発生により残留電流が増大することが明らかとなっ
ている。図８（ａ）は、Ｃ変電所の非接地系配電線系統
における配電線Ｌ1C〜Ｌ4Cの残留電圧Ｖｏおよび残留電
流Ｉｏを示す。ＳＶＲが設置された配電線Ｌ3Cでループ
接続がない場合、残留電圧Ｖｏの発生によりＳＶＲ動作
が起因となって配電線Ｌ3Cの残留電流Ｉｏが増大してい
ることが明らかである。
【０００６】また、ＳＶＲを設置した配電線を負荷切り
替え時に他の配電線とループ接続した場合には残留電流
が非常に増大することも明らかになっている。図８
（ｂ）は、Ｄ変電所の非接地系配電線系統における配電
線Ｌ1D〜Ｌ4Dの残留電圧Ｖｏおよび残留電流Ｉｏを示
す。ＳＶＲが設置された配電線Ｌ2Dをループ接続（ルー
プＩＮ）した時、配電線Ｌ2Dの残留電流Ｉｏが非常に増
大していることが明らかである。
替え時に他の配電線とループ接続した場合には残留電流
が非常に増大することも明らかになっている。図８
（ｂ）は、Ｄ変電所の非接地系配電線系統における配電
線Ｌ1D〜Ｌ4Dの残留電圧Ｖｏおよび残留電流Ｉｏを示
す。ＳＶＲが設置された配電線Ｌ2Dをループ接続（ルー
プＩＮ）した時、配電線Ｌ2Dの残留電流Ｉｏが非常に増
大していることが明らかである。
【０００７】このように非接地系配電線系統において、
ＳＶＲが設置された配電線をループ接続した場合、その
ループ接続時に発生する残留電流レベルが増大して地絡
事故発生時に流れる残留電流レベル、つまり地絡電流レ
ベルとほぼ同程度になるため、配電線のループ接続と地
絡事故発生との判別が困難となる。その結果、地絡事故
が発生していないにもかかわらず、ループ接続時に発生
する残留電流により地絡保護継電器が誤動作するという
不具合があった。
ＳＶＲが設置された配電線をループ接続した場合、その
ループ接続時に発生する残留電流レベルが増大して地絡
事故発生時に流れる残留電流レベル、つまり地絡電流レ
ベルとほぼ同程度になるため、配電線のループ接続と地
絡事故発生との判別が困難となる。その結果、地絡事故
が発生していないにもかかわらず、ループ接続時に発生
する残留電流により地絡保護継電器が誤動作するという
不具合があった。
【０００８】そこで、本発明は前記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、ループ接続時
に発生した残留電流により地絡保護継電器が誤動作する
ことを未然に防止し得る配電線地絡電流増幅装置を提供
することにある。
されたもので、その目的とするところは、ループ接続時
に発生した残留電流により地絡保護継電器が誤動作する
ことを未然に防止し得る配電線地絡電流増幅装置を提供
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明は、電圧調整器が設置され
た非接地系配電線系統と、その配電線系統で発生した地
絡事故により動作する地絡保護継電器と間に設置される
配電線地絡電流増幅装置であって、前記電圧調整器によ
り地絡事故発生の配電線に現出した残留電圧を検出する
電圧入力部、および前記残留電圧の発生により前記配電
線に流れる残留電流を検出する電流入力部と、基準電圧
に対する前記残留電圧の位相差に基づいて地絡事故と配
電線のループ接続とを判別する判定部と、その判定部か
ら出力される指令に基づいて地絡事故時に前記残留電流
を増大させて出力し、配電線のループ接続時に前記残留
電流を抑制して出力する電流増幅部とを具備したことを
特徴とする。
の技術的手段として、本発明は、電圧調整器が設置され
た非接地系配電線系統と、その配電線系統で発生した地
絡事故により動作する地絡保護継電器と間に設置される
配電線地絡電流増幅装置であって、前記電圧調整器によ
り地絡事故発生の配電線に現出した残留電圧を検出する
電圧入力部、および前記残留電圧の発生により前記配電
線に流れる残留電流を検出する電流入力部と、基準電圧
に対する前記残留電圧の位相差に基づいて地絡事故と配
電線のループ接続とを判別する判定部と、その判定部か
ら出力される指令に基づいて地絡事故時に前記残留電流
を増大させて出力し、配電線のループ接続時に前記残留
電流を抑制して出力する電流増幅部とを具備したことを
特徴とする。
【００１０】ここで、非接地系配電線系統では、配電線
に電圧調整器を設置したことにより残留電圧が発生し、
その残留電圧の発生により残留電流が増大する。なお、
配電線のループ接続とは、配電線の負荷切り替え作業を
無停電で行う際に、その負荷切り替えが実施される配電
線を、同一変電所の他の配電線あるいは異なる変電所の
配電線と接続することを意味する。また、基準電圧に
は、非接地系配電線系統の配電線から検出される線間電
圧を適用することが可能である。
に電圧調整器を設置したことにより残留電圧が発生し、
その残留電圧の発生により残留電流が増大する。なお、
配電線のループ接続とは、配電線の負荷切り替え作業を
無停電で行う際に、その負荷切り替えが実施される配電
線を、同一変電所の他の配電線あるいは異なる変電所の
配電線と接続することを意味する。また、基準電圧に
は、非接地系配電線系統の配電線から検出される線間電
圧を適用することが可能である。
【００１１】本発明では、地絡事故時の基準電圧に対す
る残留電圧の位相差と、配電線のループ接続時の基準電
圧に対する残留電圧の位相差とが異なることから、この
地絡事故時とループ接続時の位相差の違いにより判定部
にて地絡事故とループ接続とを判別する。ＳＶＲ動作
（電圧調整）により配電線に流れる残留電流が増大して
その残留電流レベルが地絡事故レベルと同程度になって
も、配電線のループ接続時には電流増幅部で残留電流を
抑制して出力させることで、残留電流レベルを強制的に
低下させるので、配電線地絡電流増幅装置から出力され
る残留電流レベルが地絡電流レベルと同程度にならない
ため、ループ接続時に発生する残留電流により地絡保護
継電器が動作することはない。これに対して、地絡事故
時には電流増幅部で残留電流を増大させて出力すること
で、地絡保護継電器を確実に動作させることができる。
る残留電圧の位相差と、配電線のループ接続時の基準電
圧に対する残留電圧の位相差とが異なることから、この
地絡事故時とループ接続時の位相差の違いにより判定部
にて地絡事故とループ接続とを判別する。ＳＶＲ動作
（電圧調整）により配電線に流れる残留電流が増大して
その残留電流レベルが地絡事故レベルと同程度になって
も、配電線のループ接続時には電流増幅部で残留電流を
抑制して出力させることで、残留電流レベルを強制的に
低下させるので、配電線地絡電流増幅装置から出力され
る残留電流レベルが地絡電流レベルと同程度にならない
ため、ループ接続時に発生する残留電流により地絡保護
継電器が動作することはない。これに対して、地絡事故
時には電流増幅部で残留電流を増大させて出力すること
で、地絡保護継電器を確実に動作させることができる。
【００１２】このように地絡事故時と配電線のループ接
続時については配電線地絡電流増幅装置の出力により地
絡保護継電器を制御し、地絡事故時には地絡保護継電器
を確実に動作させ、配電線のループ接続時には地絡保護
継電器を強制的に動作させないようにしている。
続時については配電線地絡電流増幅装置の出力により地
絡保護継電器を制御し、地絡事故時には地絡保護継電器
を確実に動作させ、配電線のループ接続時には地絡保護
継電器を強制的に動作させないようにしている。
【００１３】前記構成における判定部は、地絡事故発生
により逆位相の残留電流が流れる配電線の数を検出する
ことにより地絡事故発生の配電線が複数であるか否かを
判別し、地絡事故発生の配電線が複数の場合、前記電流
増幅部で残留電流を１００％出力させる指令を前記電流
増幅部に送出することを特徴とする。このように配電線
の多重事故、つまり、複数の配電線において地絡事故が
発生した場合には、配電線地絡電流増幅装置が残留電流
を１００％出力することにより、配電線地絡電流増幅装
置の出力により地絡保護継電器を制御することなく、配
電線の多重事故を地絡保護継電器で検出する。
により逆位相の残留電流が流れる配電線の数を検出する
ことにより地絡事故発生の配電線が複数であるか否かを
判別し、地絡事故発生の配電線が複数の場合、前記電流
増幅部で残留電流を１００％出力させる指令を前記電流
増幅部に送出することを特徴とする。このように配電線
の多重事故、つまり、複数の配電線において地絡事故が
発生した場合には、配電線地絡電流増幅装置が残留電流
を１００％出力することにより、配電線地絡電流増幅装
置の出力により地絡保護継電器を制御することなく、配
電線の多重事故を地絡保護継電器で検出する。
【００１４】前記構成における判定部は、残留電圧が増
加しているか否かを判別し、残留電圧が増加していない
場合、前記電流増幅部で残留電流を抑制して出力させる
指令を前記電流増幅部に送出することを特徴とする。こ
こで、配電線のループ接続を開放した場合には、ＳＶＲ
の影響で配電線に流れる残留電圧が減少するため、その
減少による残留電圧の変動分で地絡保護継電器が誤動作
しないようにする。つまり、残留電圧が増加していない
場合には、残留電流を抑制して出力することにより、配
電線地絡電流増幅装置の出力で地絡保護継電器を制御し
て強制的に動作させないようにする。
加しているか否かを判別し、残留電圧が増加していない
場合、前記電流増幅部で残留電流を抑制して出力させる
指令を前記電流増幅部に送出することを特徴とする。こ
こで、配電線のループ接続を開放した場合には、ＳＶＲ
の影響で配電線に流れる残留電圧が減少するため、その
減少による残留電圧の変動分で地絡保護継電器が誤動作
しないようにする。つまり、残留電圧が増加していない
場合には、残留電流を抑制して出力することにより、配
電線地絡電流増幅装置の出力で地絡保護継電器を制御し
て強制的に動作させないようにする。
【００１５】前記構成における判定部は、基準電圧また
は装置電源の異常があるか否かを判別し、基準電圧また
は装置電源の異常が発生した場合、前記電流増幅部で残
留電流を１００％出力させる指令を前記電流増幅部に送
出することを特徴とする。このように基準電圧または装
置電源の異常が発生した場合には、配電線地絡電流増幅
装置が残留電流を１００％出力することにより、配電線
地絡電流増幅装置の出力により地絡保護継電器を制御す
ることなく、基準電圧または装置電源の異常時に発生し
た地絡事故を地絡保護継電器で検出する。
は装置電源の異常があるか否かを判別し、基準電圧また
は装置電源の異常が発生した場合、前記電流増幅部で残
留電流を１００％出力させる指令を前記電流増幅部に送
出することを特徴とする。このように基準電圧または装
置電源の異常が発生した場合には、配電線地絡電流増幅
装置が残留電流を１００％出力することにより、配電線
地絡電流増幅装置の出力により地絡保護継電器を制御す
ることなく、基準電圧または装置電源の異常時に発生し
た地絡事故を地絡保護継電器で検出する。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は非接地系配電線系統Ｎと地
絡保護継電器ＲＹ1〜ＲＹ3との間に配電線地絡電流増幅
装置Ｍを設置した実施形態を示す。図示の非接地系配電
線系統Ｎは、配電用変電所から延びる６．６ｋＶの系統
母線ＢＬから分岐した複数（図では三つ）の配電線Ｌ1
〜Ｌ3を例示している。この配電線Ｌ1〜Ｌ3の架設数に
対応させた数（図では三つ）の地絡保護継電器ＲＹ1〜
ＲＹ3が設置されている。これら地絡保護継電器ＲＹ1〜
ＲＹ3は、配電線Ｌ1〜Ｌ3に設けられた後述の変流器Ｚ
ＣＴ 1〜ＺＣＴ3などを内蔵した機器筐体に配設されてい
る。本発明の配電線地絡電流増幅装置Ｍは機器筐体に対
してケーブルを介して簡単に外付けされる。但し、配電
線地絡電流増幅装置Ｍを前述の機器筐体に内蔵させるこ
とも可能である。なお、図中、ＣＢ1〜ＣＢ3は各配電線
Ｌ1〜Ｌ3に設けられた開閉器である。
絡保護継電器ＲＹ1〜ＲＹ3との間に配電線地絡電流増幅
装置Ｍを設置した実施形態を示す。図示の非接地系配電
線系統Ｎは、配電用変電所から延びる６．６ｋＶの系統
母線ＢＬから分岐した複数（図では三つ）の配電線Ｌ1
〜Ｌ3を例示している。この配電線Ｌ1〜Ｌ3の架設数に
対応させた数（図では三つ）の地絡保護継電器ＲＹ1〜
ＲＹ3が設置されている。これら地絡保護継電器ＲＹ1〜
ＲＹ3は、配電線Ｌ1〜Ｌ3に設けられた後述の変流器Ｚ
ＣＴ 1〜ＺＣＴ3などを内蔵した機器筐体に配設されてい
る。本発明の配電線地絡電流増幅装置Ｍは機器筐体に対
してケーブルを介して簡単に外付けされる。但し、配電
線地絡電流増幅装置Ｍを前述の機器筐体に内蔵させるこ
とも可能である。なお、図中、ＣＢ1〜ＣＢ3は各配電線
Ｌ1〜Ｌ3に設けられた開閉器である。
【００１７】同図に示すように非接地系配電線系統Ｎの
各配電線Ｌ1〜Ｌ3に設けられた変流器ＺＣＴ1〜ＺＣＴ3
のそれぞれを配電線地絡電流増幅装置Ｍの入力に接続
し、この変流器ＺＣＴ1〜ＺＣＴ3により配電線Ｌ1〜Ｌ3
に流れる残留電流Ｉｏを検出する。また、系統母線ＢＬ
に設けられた計器用変圧器ＧＰＴを配電線地絡電流増幅
装置Ｍの入力に接続し、この計器用変圧器ＧＰＴによ
り、配電線Ｌ1〜Ｌ3に発生した基準電圧Ｖａｂ〔例えば
三相（ａ相、ｂ相、ｃ相）のうち、ａ相とｂ相の線間電
圧〕と残留電圧Ｖｏを検出する。なお、基準電圧Ｖａｂ
は計器用変圧器ＧＰＴの二次側出力から検出可能であ
り、残留電圧Ｖｏは計器用変圧器ＧＰＴの三次側出力か
ら検出可能である。一方、配電線Ｌ1〜Ｌ3の架設数に対
応させた数（図では三つ）の地絡保護継電器ＲＹ1〜Ｒ
Ｙ3を配電線地絡電流増幅装置Ｍの出力に接続する。
各配電線Ｌ1〜Ｌ3に設けられた変流器ＺＣＴ1〜ＺＣＴ3
のそれぞれを配電線地絡電流増幅装置Ｍの入力に接続
し、この変流器ＺＣＴ1〜ＺＣＴ3により配電線Ｌ1〜Ｌ3
に流れる残留電流Ｉｏを検出する。また、系統母線ＢＬ
に設けられた計器用変圧器ＧＰＴを配電線地絡電流増幅
装置Ｍの入力に接続し、この計器用変圧器ＧＰＴによ
り、配電線Ｌ1〜Ｌ3に発生した基準電圧Ｖａｂ〔例えば
三相（ａ相、ｂ相、ｃ相）のうち、ａ相とｂ相の線間電
圧〕と残留電圧Ｖｏを検出する。なお、基準電圧Ｖａｂ
は計器用変圧器ＧＰＴの二次側出力から検出可能であ
り、残留電圧Ｖｏは計器用変圧器ＧＰＴの三次側出力か
ら検出可能である。一方、配電線Ｌ1〜Ｌ3の架設数に対
応させた数（図では三つ）の地絡保護継電器ＲＹ1〜Ｒ
Ｙ3を配電線地絡電流増幅装置Ｍの出力に接続する。
【００１８】図２は配電線地絡電流増幅装置Ｍの回路構
成ブロック図である。同図に示すように配電線地絡電流
増幅装置Ｍは、電流入力部１、電圧入力部２、電流増幅
率設定部３、Ａ／Ｄ変換部４、電流増幅部７、ＣＰＵ部
５（判定部）、電源部８とを主要部として構成されてい
る。
成ブロック図である。同図に示すように配電線地絡電流
増幅装置Ｍは、電流入力部１、電圧入力部２、電流増幅
率設定部３、Ａ／Ｄ変換部４、電流増幅部７、ＣＰＵ部
５（判定部）、電源部８とを主要部として構成されてい
る。
【００１９】電流入力部１では、配電線Ｌ1〜Ｌ3に設け
られた変流器ＺＣＴ1〜ＺＣＴ3が入力接続され、その変
流器ＺＣＴ1〜ＺＣＴ3により検出された残留電流Ｉｏが
データ入力される。この電流入力部１には、例えば、他
の周辺機器との絶縁を確保するために高精度の貫通型変
流器（図示せず）が設けられている。また、電圧入力部
２では、系統母線ＢＬに設けられた計器用変圧器ＧＰＴ
が入力接続され、その計器用変圧器ＧＰＴの二次側出力
と三次側出力で検出された基準電圧Ｖａｂと残留電圧Ｖ
ｏがデータ入力される。この電圧入力部２には、例え
ば、他の周辺機器との絶縁を確保するために絶縁型変圧
器（図示せず）が設けられている。
られた変流器ＺＣＴ1〜ＺＣＴ3が入力接続され、その変
流器ＺＣＴ1〜ＺＣＴ3により検出された残留電流Ｉｏが
データ入力される。この電流入力部１には、例えば、他
の周辺機器との絶縁を確保するために高精度の貫通型変
流器（図示せず）が設けられている。また、電圧入力部
２では、系統母線ＢＬに設けられた計器用変圧器ＧＰＴ
が入力接続され、その計器用変圧器ＧＰＴの二次側出力
と三次側出力で検出された基準電圧Ｖａｂと残留電圧Ｖ
ｏがデータ入力される。この電圧入力部２には、例え
ば、他の周辺機器との絶縁を確保するために絶縁型変圧
器（図示せず）が設けられている。
【００２０】電流増幅率設定部３では、例えばディップ
スイッチによるゲイン抵抗の切り替えでもって、地絡事
故時の残留電流Ｉｏの増幅率と、定常時の残留電流Ｉｏ
の増幅率と、多重事故時および異常時の残留電流Ｉｏの
増幅率をそれぞれ設定入力する。例えば、配電線Ｌ1〜
Ｌ3の地絡事故時における残留電流Ｉｏの増幅率を８０
０％（８倍）、配電線Ｌ1〜Ｌ3の定常時における残留電
流Ｉｏの増幅率を２５％（１／４倍）、配電線Ｌ1〜Ｌ3
の多重事故時または装置の異常時における残留電流Ｉｏ
の増幅率を１００％（１倍）に設定することが可能であ
る。
スイッチによるゲイン抵抗の切り替えでもって、地絡事
故時の残留電流Ｉｏの増幅率と、定常時の残留電流Ｉｏ
の増幅率と、多重事故時および異常時の残留電流Ｉｏの
増幅率をそれぞれ設定入力する。例えば、配電線Ｌ1〜
Ｌ3の地絡事故時における残留電流Ｉｏの増幅率を８０
０％（８倍）、配電線Ｌ1〜Ｌ3の定常時における残留電
流Ｉｏの増幅率を２５％（１／４倍）、配電線Ｌ1〜Ｌ3
の多重事故時または装置の異常時における残留電流Ｉｏ
の増幅率を１００％（１倍）に設定することが可能であ
る。
【００２１】これら増幅率は一つの例示であり、スイッ
チの切り替え等により、地絡事故時の増幅率、定常時の
増幅率を非接地系配電線系統Ｎに応じて他の値に設定変
更することも可能である。例えば、地絡事故時の増幅率
を２００％（２倍）または４００％（４倍）に、定常時
の増幅率を５０％（１／２倍）または１００％（１倍）
に設定変更することが可能である。
チの切り替え等により、地絡事故時の増幅率、定常時の
増幅率を非接地系配電線系統Ｎに応じて他の値に設定変
更することも可能である。例えば、地絡事故時の増幅率
を２００％（２倍）または４００％（４倍）に、定常時
の増幅率を５０％（１／２倍）または１００％（１倍）
に設定変更することが可能である。
【００２２】Ａ／Ｄ変換部４は、例えば比較的単純なア
ナログフィルタと１２ビットＡ／Ｄ変換器で、Ａ／Ｄ変
換後のＦＦＴ演算によるデジタルフィルタが構成されて
いる。電流入力部１から出力される残留電流Ｉｏと、電
圧入力部２から出力される基準電圧Ｖａｂおよび残留電
圧ＶｏをＡ／Ｄ変換し、デジタル変換されたデータは８
サイクルのＦＦＴ演算（高速フーリエ変換）により高周
波成分を除去して基本成分（６０Ｈｚ成分）を抽出す
る。これにより、残留電流Ｉｏ、基準電圧Ｖａｂおよび
残留電圧Ｖｏの基本波実効値、位相角を算出している。
なお、電流入力部１および電圧入力部２では、貫通型変
流器および絶縁型変圧器での検出レベルが微小であるた
め、それらの出力をレベル変換によりＡ／Ｄ変換器の入
力仕様に合わせて増幅するようにしている。
ナログフィルタと１２ビットＡ／Ｄ変換器で、Ａ／Ｄ変
換後のＦＦＴ演算によるデジタルフィルタが構成されて
いる。電流入力部１から出力される残留電流Ｉｏと、電
圧入力部２から出力される基準電圧Ｖａｂおよび残留電
圧ＶｏをＡ／Ｄ変換し、デジタル変換されたデータは８
サイクルのＦＦＴ演算（高速フーリエ変換）により高周
波成分を除去して基本成分（６０Ｈｚ成分）を抽出す
る。これにより、残留電流Ｉｏ、基準電圧Ｖａｂおよび
残留電圧Ｖｏの基本波実効値、位相角を算出している。
なお、電流入力部１および電圧入力部２では、貫通型変
流器および絶縁型変圧器での検出レベルが微小であるた
め、それらの出力をレベル変換によりＡ／Ｄ変換器の入
力仕様に合わせて増幅するようにしている。
【００２３】電流増幅部７では、例えば増幅アンプ、絶
縁アンプ、電流出力アンプからなり、電流入力部１から
出力される残留電流Ｉｏを、電流増幅率設定部３により
予め設定された増幅率でもって増大または抑制させて出
力するか、あるいは１００％出力する。この増幅率の選
定は、Ａ／Ｄ変換部４から出力される残留電流Ｉｏ、基
準電圧Ｖａｂおよび残留電圧Ｖｏの基本波実効値、位相
角に基づいてＣＰＵ部５で判定され、後述する事故判定
アルゴリズム（図３参照）により残留電流Ｉｏの出力状
態を切り替える指令をアナログスイッチ６に送出するこ
とにより三段階切り替えで行われる。その切り替え指令
としては、配電線Ｌ1〜Ｌ3の地絡事故時には残留電流Ｉ
ｏを例えば８００％に増大する指令と、配電線Ｌ1〜Ｌ3
のループ接続時を含む定常時には残留電流Ｉｏを例えば
２５％に抑制する指令と、配電線Ｌ1〜Ｌ3の多重事故時
や装置の異常時には残留電流Ｉｏを１００％出力する指
令とに分別されている。
縁アンプ、電流出力アンプからなり、電流入力部１から
出力される残留電流Ｉｏを、電流増幅率設定部３により
予め設定された増幅率でもって増大または抑制させて出
力するか、あるいは１００％出力する。この増幅率の選
定は、Ａ／Ｄ変換部４から出力される残留電流Ｉｏ、基
準電圧Ｖａｂおよび残留電圧Ｖｏの基本波実効値、位相
角に基づいてＣＰＵ部５で判定され、後述する事故判定
アルゴリズム（図３参照）により残留電流Ｉｏの出力状
態を切り替える指令をアナログスイッチ６に送出するこ
とにより三段階切り替えで行われる。その切り替え指令
としては、配電線Ｌ1〜Ｌ3の地絡事故時には残留電流Ｉ
ｏを例えば８００％に増大する指令と、配電線Ｌ1〜Ｌ3
のループ接続時を含む定常時には残留電流Ｉｏを例えば
２５％に抑制する指令と、配電線Ｌ1〜Ｌ3の多重事故時
や装置の異常時には残留電流Ｉｏを１００％出力する指
令とに分別されている。
【００２４】図３は配電線地絡電流増幅装置Ｍの事故判
定アルゴリズムを示す。この事故判定アルゴリズムに基
づいて配電線地絡電流増幅装置ＭのＣＰＵ部５では、配
電線Ｌ1〜Ｌ3の地絡事故（特に単独事故）が発生したか
否かを判定し、その判定時に地絡事故（単独事故）と配
電線Ｌ1〜Ｌ3のループ接続とを識別し得る。さらに、配
電線Ｌ1〜Ｌ3の地絡事故が多重事故であるか否かや、配
電線Ｌ1〜Ｌ3のループ接続が開放されたか否か、基準電
圧または装置電源の異常が発生しているか否かについて
も判定する。
定アルゴリズムを示す。この事故判定アルゴリズムに基
づいて配電線地絡電流増幅装置ＭのＣＰＵ部５では、配
電線Ｌ1〜Ｌ3の地絡事故（特に単独事故）が発生したか
否かを判定し、その判定時に地絡事故（単独事故）と配
電線Ｌ1〜Ｌ3のループ接続とを識別し得る。さらに、配
電線Ｌ1〜Ｌ3の地絡事故が多重事故であるか否かや、配
電線Ｌ1〜Ｌ3のループ接続が開放されたか否か、基準電
圧または装置電源の異常が発生しているか否かについて
も判定する。
【００２５】まず最初に装置内部の各構成回路について
自己点検を実行する（STEP１）。この自己点検はＣＰＵ
部５からの点検指令に基づいて各構成回路が正常に動作
するか否かをチェックする。装置内部の各構成回路が正
常であれば、配電線Ｌ1〜Ｌ3に流れる残留電流Ｉｏを電
流入力部１で取り込むと共に、その配電線Ｌ1〜Ｌ3に発
生した基準電圧Ｖａｂ、残留電圧Ｖｏを電圧入力部２で
取り組む（STEP２）。
自己点検を実行する（STEP１）。この自己点検はＣＰＵ
部５からの点検指令に基づいて各構成回路が正常に動作
するか否かをチェックする。装置内部の各構成回路が正
常であれば、配電線Ｌ1〜Ｌ3に流れる残留電流Ｉｏを電
流入力部１で取り込むと共に、その配電線Ｌ1〜Ｌ3に発
生した基準電圧Ｖａｂ、残留電圧Ｖｏを電圧入力部２で
取り組む（STEP２）。
【００２６】これら残留電流Ｉｏ、基準電圧Ｖａｂおよ
び残留電圧ＶｏからなるデータをＡ／Ｄ変換部４でＡ／
Ｄ変換後のＦＦＴ演算により高周波成分を除去して基本
成分（６０Ｈｚ成分）を抽出することにより、残留電流
Ｉｏ、基準電圧Ｖａｂおよび残留電圧Ｖｏの基本波実効
値、位相角を算出する（STEP３）。このＦＦＴ演算では
例えば５０ｍ秒ごとに演算結果が得られるように複数の
演算処理を平行して動作させるようにして装置の事故検
出速度の向上を図っている。
び残留電圧ＶｏからなるデータをＡ／Ｄ変換部４でＡ／
Ｄ変換後のＦＦＴ演算により高周波成分を除去して基本
成分（６０Ｈｚ成分）を抽出することにより、残留電流
Ｉｏ、基準電圧Ｖａｂおよび残留電圧Ｖｏの基本波実効
値、位相角を算出する（STEP３）。このＦＦＴ演算では
例えば５０ｍ秒ごとに演算結果が得られるように複数の
演算処理を平行して動作させるようにして装置の事故検
出速度の向上を図っている。
【００２７】このＡ／Ｄ変換部４で５０ｍ秒ごとにサン
プリングされた演算結果から残留電圧Ｖｏの基本波実効
値の平均を算出し（STEP４）、その残留電圧Ｖｏの実効
値が増加しているか否かをＣＰＵ部５で判別する（STEP
５）。この判別により、配電線Ｌ1〜Ｌ3のループ接続開
放時における地絡保護継電器ＲＹ1〜ＲＹ3の誤動作を未
然に防止することができる。
プリングされた演算結果から残留電圧Ｖｏの基本波実効
値の平均を算出し（STEP４）、その残留電圧Ｖｏの実効
値が増加しているか否かをＣＰＵ部５で判別する（STEP
５）。この判別により、配電線Ｌ1〜Ｌ3のループ接続開
放時における地絡保護継電器ＲＹ1〜ＲＹ3の誤動作を未
然に防止することができる。
【００２８】配電線Ｌ1〜Ｌ3の負荷切り替え時には、そ
の負荷切り替えが実施される配電線（図７ではＡ変電所
の配電線Ｌ4A）を、同一変電所の他の配電線あるいは異
なる変電所の配電線（図７ではＢ変電所の配電線Ｌ1B）
とループ接続することにより、負荷切り替え作業を無停
電で行えるようにしているが、そのループ接続を開放し
た場合には、ＳＶＲの影響で配電線Ｌ1〜Ｌ3に流れる残
留電圧Ｖｏが減少する。 そこで、残留電圧Ｖｏの減少
による変動分で地絡保護継電器ＲＹ1〜ＲＹ3が誤動作し
ないようにするためには、前述したように残留電圧Ｖｏ
が増加しているか否かを判別することが有効である。
の負荷切り替えが実施される配電線（図７ではＡ変電所
の配電線Ｌ4A）を、同一変電所の他の配電線あるいは異
なる変電所の配電線（図７ではＢ変電所の配電線Ｌ1B）
とループ接続することにより、負荷切り替え作業を無停
電で行えるようにしているが、そのループ接続を開放し
た場合には、ＳＶＲの影響で配電線Ｌ1〜Ｌ3に流れる残
留電圧Ｖｏが減少する。 そこで、残留電圧Ｖｏの減少
による変動分で地絡保護継電器ＲＹ1〜ＲＹ3が誤動作し
ないようにするためには、前述したように残留電圧Ｖｏ
が増加しているか否かを判別することが有効である。
【００２９】従って、ＣＰＵ部５で残留電圧Ｖｏが増加
していない、つまり、残留電圧Ｖｏが減少したと判断し
た場合には、ＣＰＵ部５からの抑制出力指令により電流
増幅部７で残留電流Ｉｏを抑制して出力する（STEP１
４）。このように配電線Ｌ1〜Ｌ3のループ接続を開放し
た場合には、配電線Ｌ1〜Ｌ3の残留電圧Ｖｏが増加しな
いことを配電線地絡電流増幅装置Ｍで判定し、その配電
線地絡電流増幅装置Ｍの出力により地絡保護継電器ＲＹ
1〜ＲＹ3を制御し、その地絡保護継電器ＲＹ1〜ＲＹ3を
強制的に動作させないようにする。
していない、つまり、残留電圧Ｖｏが減少したと判断し
た場合には、ＣＰＵ部５からの抑制出力指令により電流
増幅部７で残留電流Ｉｏを抑制して出力する（STEP１
４）。このように配電線Ｌ1〜Ｌ3のループ接続を開放し
た場合には、配電線Ｌ1〜Ｌ3の残留電圧Ｖｏが増加しな
いことを配電線地絡電流増幅装置Ｍで判定し、その配電
線地絡電流増幅装置Ｍの出力により地絡保護継電器ＲＹ
1〜ＲＹ3を制御し、その地絡保護継電器ＲＹ1〜ＲＹ3を
強制的に動作させないようにする。
【００３０】次に、残留電圧Ｖｏの増加分が例えば５Ｖ
より大きく、かつ、８Ｖより小さいか否かをＣＰＵ部５
で判別する（STEP６，７）。この判別基準となる下限値
（５Ｖ）と上限値（８Ｖ）は配電線地絡電流増幅装置Ｍ
が適用される配電線系統Ｎに応じて任意に設定変更され
得る。ＣＰＵ部５では、配電線Ｌ1〜Ｌ3に流れる残留電
流Ｉｏの実効値が例えば１００μＡ以上であれば、その
配電線Ｌ1〜Ｌ3を有効な判定対象としてその数が１より
大きいか否かを判別する（STEP８）。
より大きく、かつ、８Ｖより小さいか否かをＣＰＵ部５
で判別する（STEP６，７）。この判別基準となる下限値
（５Ｖ）と上限値（８Ｖ）は配電線地絡電流増幅装置Ｍ
が適用される配電線系統Ｎに応じて任意に設定変更され
得る。ＣＰＵ部５では、配電線Ｌ1〜Ｌ3に流れる残留電
流Ｉｏの実効値が例えば１００μＡ以上であれば、その
配電線Ｌ1〜Ｌ3を有効な判定対象としてその数が１より
大きいか否かを判別する（STEP８）。
【００３１】なお、ＣＰＵ部５の判断基準を、残留電流
Ｉｏの実効値が例えば１００μＡとした理由は次のとお
りである。前述したＡ／Ｄ変換部４には、残留電流Ｉｏ
の実効値を算出するための演算可能な最低レベルがあ
り、その最低レベルに基づいて基準値を例えば１００μ
Ａに設定している。従って、Ａ／Ｄ変換部４の性能に応
じてこの基準値は任意に設定変更され得る。
Ｉｏの実効値が例えば１００μＡとした理由は次のとお
りである。前述したＡ／Ｄ変換部４には、残留電流Ｉｏ
の実効値を算出するための演算可能な最低レベルがあ
り、その最低レベルに基づいて基準値を例えば１００μ
Ａに設定している。従って、Ａ／Ｄ変換部４の性能に応
じてこの基準値は任意に設定変更され得る。
【００３２】この有効な判定対象となる配電線Ｌ1〜Ｌ3
の数が０であれば、地絡事故が発生しておらず、かつ、
配電線Ｌ1〜Ｌ3のループ接続がない状態であることか
ら、ＣＰＵ部５からの抑制指令により電流増幅部７で残
留電流Ｉｏを抑制して出力することにより、定常時の処
理として、配電線地絡電流増幅装置Ｍにより地絡保護継
電器ＲＹ1〜ＲＹ3を制御し、その地絡保護継電器ＲＹ1
〜ＲＹ3を強制的に動作させない（STEP１４）。
の数が０であれば、地絡事故が発生しておらず、かつ、
配電線Ｌ1〜Ｌ3のループ接続がない状態であることか
ら、ＣＰＵ部５からの抑制指令により電流増幅部７で残
留電流Ｉｏを抑制して出力することにより、定常時の処
理として、配電線地絡電流増幅装置Ｍにより地絡保護継
電器ＲＹ1〜ＲＹ3を制御し、その地絡保護継電器ＲＹ1
〜ＲＹ3を強制的に動作させない（STEP１４）。
【００３３】一方、有効な判定対象となる配電線Ｌ1〜
Ｌ3の数が１より大きければ、地絡事故が発生している
か、あるいは、配電線Ｌ1〜Ｌ3のループ接続となってい
る状態かのいずれかである。ここで、それら有効な判定
対象となる配電線Ｌ1〜Ｌ3のうち、逆位相の配電線Ｌ1
〜Ｌ3の数を検出する（STEP９）。これにより配電線Ｌ1
〜Ｌ3の多重事故、つまり、複数の配電線Ｌ1〜Ｌ3で地
絡事故が発生している状態を検出することができる。な
お、配電線Ｌ1〜Ｌ3の多重事故は、例えば落雷などによ
り発生するのが一般的であり、そのような場合、配電線
Ｌ1〜Ｌ3のループ接続は実施されないことが通例となっ
ているため、この多重事故発生の場合には配電線Ｌ1〜
Ｌ3のループ接続は除外される。
Ｌ3の数が１より大きければ、地絡事故が発生している
か、あるいは、配電線Ｌ1〜Ｌ3のループ接続となってい
る状態かのいずれかである。ここで、それら有効な判定
対象となる配電線Ｌ1〜Ｌ3のうち、逆位相の配電線Ｌ1
〜Ｌ3の数を検出する（STEP９）。これにより配電線Ｌ1
〜Ｌ3の多重事故、つまり、複数の配電線Ｌ1〜Ｌ3で地
絡事故が発生している状態を検出することができる。な
お、配電線Ｌ1〜Ｌ3の多重事故は、例えば落雷などによ
り発生するのが一般的であり、そのような場合、配電線
Ｌ1〜Ｌ3のループ接続は実施されないことが通例となっ
ているため、この多重事故発生の場合には配電線Ｌ1〜
Ｌ3のループ接続は除外される。
【００３４】図４（ａ）は一つの配電線Ｌ1で地絡事故
が発生した単独事故の場合、同図（ｂ）は二つの配電線
Ｌ1，Ｌ2で地絡事故が発生した多重事故の場合をそれぞ
れ例示する。配電線に地絡事故が発生した場合、地絡事
故が発生した配電線以外の正常な配電線〔図４（ａ）の
単独事故の場合は配電線Ｌ2，Ｌ3、同図（ｂ）の多重事
故の場合は配電線Ｌ3〕には、大地との間に存在する対
地静電容量〔図４（ａ）の単独事故の場合は対地静電容
量Ｃ2，Ｃ3、同図（ｂ）の多重事故の場合は対地静電容
量Ｃ3〕を介して地絡電流が流入する。
が発生した単独事故の場合、同図（ｂ）は二つの配電線
Ｌ1，Ｌ2で地絡事故が発生した多重事故の場合をそれぞ
れ例示する。配電線に地絡事故が発生した場合、地絡事
故が発生した配電線以外の正常な配電線〔図４（ａ）の
単独事故の場合は配電線Ｌ2，Ｌ3、同図（ｂ）の多重事
故の場合は配電線Ｌ3〕には、大地との間に存在する対
地静電容量〔図４（ａ）の単独事故の場合は対地静電容
量Ｃ2，Ｃ3、同図（ｂ）の多重事故の場合は対地静電容
量Ｃ3〕を介して地絡電流が流入する。
【００３５】そのため、地絡事故が発生した配電線〔図
４（ａ）の単独事故の場合は配電線Ｌ1、同図（ｂ）の
多重事故の場合は配電線Ｌ1，Ｌ2〕には、正常な配電線
に流れる残留電流Ｉｏ’に対して逆位相の残留電流Ｉｏ
が流れていることになる。従って、逆位相の配電線数が
１であれば、図４（ａ）に示すように一つの配電線Ｌ 1
で地絡事故が発生した単独事故であり、逆位相の配電線
数が１よりも大きければ、同図（ｂ）に示すように複数
の配電線Ｌ1，Ｌ2で地絡事故が発生した多重事故である
と判定することができる。
４（ａ）の単独事故の場合は配電線Ｌ1、同図（ｂ）の
多重事故の場合は配電線Ｌ1，Ｌ2〕には、正常な配電線
に流れる残留電流Ｉｏ’に対して逆位相の残留電流Ｉｏ
が流れていることになる。従って、逆位相の配電線数が
１であれば、図４（ａ）に示すように一つの配電線Ｌ 1
で地絡事故が発生した単独事故であり、逆位相の配電線
数が１よりも大きければ、同図（ｂ）に示すように複数
の配電線Ｌ1，Ｌ2で地絡事故が発生した多重事故である
と判定することができる。
【００３６】前述したように有効な判定対象となる配電
線のうち、逆位相の配電線の数を検出して１よりも大き
ければ、配電線の多重事故であるとＣＰＵ部５で判定
し、そのＣＰＵ部５からの１００％出力指令により電流
増幅部７で残留電流Ｉｏを１００％出力することにより
（STEP１３）、配電線Ｌ1〜Ｌ3の残留電流Ｉｏを配電線
地絡電流増幅装置Ｍにより増大または抑制することな
く、そのまま地絡保護継電器ＲＹ1〜ＲＹ3に出力する。
このように配電線地絡電流増幅装置Ｍの出力により地絡
保護継電器ＲＹ1〜ＲＹ3を制御することなく、配電線Ｌ
1〜Ｌ3の多重事故を地絡保護継電器ＲＹ1〜ＲＹ3で検出
する。
線のうち、逆位相の配電線の数を検出して１よりも大き
ければ、配電線の多重事故であるとＣＰＵ部５で判定
し、そのＣＰＵ部５からの１００％出力指令により電流
増幅部７で残留電流Ｉｏを１００％出力することにより
（STEP１３）、配電線Ｌ1〜Ｌ3の残留電流Ｉｏを配電線
地絡電流増幅装置Ｍにより増大または抑制することな
く、そのまま地絡保護継電器ＲＹ1〜ＲＹ3に出力する。
このように配電線地絡電流増幅装置Ｍの出力により地絡
保護継電器ＲＹ1〜ＲＹ3を制御することなく、配電線Ｌ
1〜Ｌ3の多重事故を地絡保護継電器ＲＹ1〜ＲＹ3で検出
する。
【００３７】一方、逆位相の配電線の数が１であれば、
配電線Ｌ1〜Ｌ3の単独事故あるいは配電線Ｌ1〜Ｌ3のル
ープ接続であるとＣＰＵ部５で判定する。その場合、逆
位相の配電線に流れる残留電流Ｉｏが例えば１ｍＡ以上
であるか否かをＣＰＵ部５で判別する（STEP１０）。
配電線Ｌ1〜Ｌ3の単独事故あるいは配電線Ｌ1〜Ｌ3のル
ープ接続であるとＣＰＵ部５で判定する。その場合、逆
位相の配電線に流れる残留電流Ｉｏが例えば１ｍＡ以上
であるか否かをＣＰＵ部５で判別する（STEP１０）。
【００３８】ここで、ＳＶＲのタップ切り替えにより配
電線Ｌ1〜Ｌ3の残留電流Ｉｏが増加する場合があり、そ
の場合でも残留電流Ｉｏの増加量が１ｍＡより小さいこ
とから、前記ＣＰＵ部５の判断基準を残留電流Ｉｏが１
ｍＡとしたのは、ＳＶＲのタップ切り替えにより残留電
流Ｉｏが増加する場合を除外するものである。
電線Ｌ1〜Ｌ3の残留電流Ｉｏが増加する場合があり、そ
の場合でも残留電流Ｉｏの増加量が１ｍＡより小さいこ
とから、前記ＣＰＵ部５の判断基準を残留電流Ｉｏが１
ｍＡとしたのは、ＳＶＲのタップ切り替えにより残留電
流Ｉｏが増加する場合を除外するものである。
【００３９】従って、逆位相の配電線Ｌ1〜Ｌ3の残留電
流Ｉｏが１ｍＡより小さい場合には、地絡事故が発生し
ておらず、かつ、配電線Ｌ1〜Ｌ3のループ接続がない状
態であることから、ＣＰＵ部５からの抑制出力指令によ
り電流増幅部７で残留電流Ｉｏを抑制して出力すること
により、定常時の処理として、配電線地絡電流増幅装置
Ｍにより地絡保護継電器ＲＹ1〜ＲＹ3を制御し、その地
絡保護継電器ＲＹ1〜ＲＹ3を強制的に動作させない（ST
EP１４）。
流Ｉｏが１ｍＡより小さい場合には、地絡事故が発生し
ておらず、かつ、配電線Ｌ1〜Ｌ3のループ接続がない状
態であることから、ＣＰＵ部５からの抑制出力指令によ
り電流増幅部７で残留電流Ｉｏを抑制して出力すること
により、定常時の処理として、配電線地絡電流増幅装置
Ｍにより地絡保護継電器ＲＹ1〜ＲＹ3を制御し、その地
絡保護継電器ＲＹ1〜ＲＹ3を強制的に動作させない（ST
EP１４）。
【００４０】逆位相の配電線Ｌ1〜Ｌ3に流れる残留電流
Ｉｏが１ｍＡ以上である場合、基準電圧Ｖａｂに対する
残留電圧Ｖｏの位相差を測定することにより（STEP１
１）、地絡事故（単独事故）による残留電圧Ｖｏの増加
であるのか、あるいは配電線Ｌ 1〜Ｌ3のループ接続によ
る残留電圧Ｖｏの増加であるのかを判別する。この判別
は、地絡事故（単独事故）時における残留電圧Ｖｏのベ
クトル軌跡と配電線Ｌ1〜Ｌ3のループ接続時における残
留電圧Ｖｏのベクトル軌跡の差異に基づいて行うことが
可能である。
Ｉｏが１ｍＡ以上である場合、基準電圧Ｖａｂに対する
残留電圧Ｖｏの位相差を測定することにより（STEP１
１）、地絡事故（単独事故）による残留電圧Ｖｏの増加
であるのか、あるいは配電線Ｌ 1〜Ｌ3のループ接続によ
る残留電圧Ｖｏの増加であるのかを判別する。この判別
は、地絡事故（単独事故）時における残留電圧Ｖｏのベ
クトル軌跡と配電線Ｌ1〜Ｌ3のループ接続時における残
留電圧Ｖｏのベクトル軌跡の差異に基づいて行うことが
可能である。
【００４１】すなわち、配電線Ｌ1〜Ｌ3のループ接続時
における残留電圧Ｖｏのベクトル軌跡は、図５に示すよ
うにａ相電圧Ｖａ、ｂ相電圧Ｖｂまたはｃ相電圧Ｖｃの
いずれかの位相と一致する。同図（ａ）はａ相配電線の
ループ接続、同図（ｂ）はｂ相配電線のループ接続、同
図（ｃ）はｃ相配電線のループ接続の場合をそれぞれ示
す。
における残留電圧Ｖｏのベクトル軌跡は、図５に示すよ
うにａ相電圧Ｖａ、ｂ相電圧Ｖｂまたはｃ相電圧Ｖｃの
いずれかの位相と一致する。同図（ａ）はａ相配電線の
ループ接続、同図（ｂ）はｂ相配電線のループ接続、同
図（ｃ）はｃ相配電線のループ接続の場合をそれぞれ示
す。
【００４２】これに対して地絡事故（単独事故）時にお
ける残留電圧Ｖｏのベクトル軌跡は、図（ａ）（ｂ）
（ｃ）に示すように基準電圧Ｖａｂに対して所定の位相
角θを持つ。ａ相地絡、ｂ相地絡、ｃ相地絡のそれぞれ
の場合、残留電圧Ｖｏのベクトル軌跡は、その電圧値に
応じて図中破線で示すような半円弧上に位置するが、前
述したように残留電圧Ｖｏを５Ｖより大きく、かつ、８
Ｖより小さい値の範囲内で判別するようにしたことか
ら、基準電圧Ｖａｂに対する残留電圧Ｖｏの位相角θ
は、ａ相地絡の場合は２９０〜３００°、ｂ相地絡の場
合は５０〜６０°、ｃ相地絡の場合は１７０〜１８０°
となる。
ける残留電圧Ｖｏのベクトル軌跡は、図（ａ）（ｂ）
（ｃ）に示すように基準電圧Ｖａｂに対して所定の位相
角θを持つ。ａ相地絡、ｂ相地絡、ｃ相地絡のそれぞれ
の場合、残留電圧Ｖｏのベクトル軌跡は、その電圧値に
応じて図中破線で示すような半円弧上に位置するが、前
述したように残留電圧Ｖｏを５Ｖより大きく、かつ、８
Ｖより小さい値の範囲内で判別するようにしたことか
ら、基準電圧Ｖａｂに対する残留電圧Ｖｏの位相角θ
は、ａ相地絡の場合は２９０〜３００°、ｂ相地絡の場
合は５０〜６０°、ｃ相地絡の場合は１７０〜１８０°
となる。
【００４３】なお、非接地系配電線系統Ｎに応じて適正
な残留電圧Ｖｏの判定範囲を設定変更することにより、
残留電圧Ｖｏのベクトル軌跡において、基準電圧Ｖａｂ
に対する残留電圧Ｖｏの位相角が前記配電線系統Ｎに適
合した範囲に選定される。
な残留電圧Ｖｏの判定範囲を設定変更することにより、
残留電圧Ｖｏのベクトル軌跡において、基準電圧Ｖａｂ
に対する残留電圧Ｖｏの位相角が前記配電線系統Ｎに適
合した範囲に選定される。
【００４４】このようにして、残留電圧Ｖｏのベクトル
軌跡から、基準電圧Ｖａｂに対する残留電圧Ｖｏの位相
角が前記所定の範囲内（ａ相地絡：２９０〜３００°、
ｂ相地絡：５０〜６０°、ｃ相地絡：１７０〜１８０
°）にあれば、地絡事故（単独事故）が発生していると
ＣＰＵ部５で判定し、そのＣＰＵ部５から出力される増
大出力指令により電流増幅部７で残留電流Ｉｏを８００
％に増大させて出力することで、地絡事故時の処理とし
て、配電線地絡電流増幅装置Ｍの出力により地絡保護継
電器ＲＹ1〜ＲＹ3を制御し、その地絡保護継電器ＲＹ1
〜ＲＹ3を確実に動作させる。
軌跡から、基準電圧Ｖａｂに対する残留電圧Ｖｏの位相
角が前記所定の範囲内（ａ相地絡：２９０〜３００°、
ｂ相地絡：５０〜６０°、ｃ相地絡：１７０〜１８０
°）にあれば、地絡事故（単独事故）が発生していると
ＣＰＵ部５で判定し、そのＣＰＵ部５から出力される増
大出力指令により電流増幅部７で残留電流Ｉｏを８００
％に増大させて出力することで、地絡事故時の処理とし
て、配電線地絡電流増幅装置Ｍの出力により地絡保護継
電器ＲＹ1〜ＲＹ3を制御し、その地絡保護継電器ＲＹ1
〜ＲＹ3を確実に動作させる。
【００４５】一方、残留電圧Ｖｏが前記所定の範囲外、
つまり、残留電圧Ｖｏがａ相電圧Ｖａ、ｂ相電圧Ｖｂま
たはｃ相電圧Ｖｃのいずれかの位相と一致すれば、配電
線Ｌ 1〜Ｌ3のループ接続であるとＣＰＵ部５で判定し、
そのＣＰＵ部５から出力される抑制出力指令により電流
増幅部７で残留電流Ｉｏを２５％に抑制して出力するこ
とで、配電線Ｌ1〜Ｌ3のループ接続時の処理として、配
電線地絡電流増幅装置Ｍの出力により地絡保護継電器Ｒ
Ｙ1〜ＲＹ3を制御し、その地絡保護継電器ＲＹ 1〜ＲＹ3
を強制的に動作させないようにする。
つまり、残留電圧Ｖｏがａ相電圧Ｖａ、ｂ相電圧Ｖｂま
たはｃ相電圧Ｖｃのいずれかの位相と一致すれば、配電
線Ｌ 1〜Ｌ3のループ接続であるとＣＰＵ部５で判定し、
そのＣＰＵ部５から出力される抑制出力指令により電流
増幅部７で残留電流Ｉｏを２５％に抑制して出力するこ
とで、配電線Ｌ1〜Ｌ3のループ接続時の処理として、配
電線地絡電流増幅装置Ｍの出力により地絡保護継電器Ｒ
Ｙ1〜ＲＹ3を制御し、その地絡保護継電器ＲＹ 1〜ＲＹ3
を強制的に動作させないようにする。
【００４６】なお、配電線地絡電流増幅装置Ｍの電源部
８は、装置の信頼性を向上させるために二つの電源を具
備し、一方の電源が故障しても他方の電源により正常動
作するようになっている。また、電源の二次電圧を監視
し、その二次電圧が±５％の範囲を逸脱する場合には装
置電源の異常信号がＣＰＵ部５に出力される。また、計
器用変圧器ＧＰＴの二次側出力を監視し、その二次電圧
が例えば４０Ｖより小さくなった場合には基準電圧Ｖａ
ｂの異常信号がＣＰＵ部５に出力される。
８は、装置の信頼性を向上させるために二つの電源を具
備し、一方の電源が故障しても他方の電源により正常動
作するようになっている。また、電源の二次電圧を監視
し、その二次電圧が±５％の範囲を逸脱する場合には装
置電源の異常信号がＣＰＵ部５に出力される。また、計
器用変圧器ＧＰＴの二次側出力を監視し、その二次電圧
が例えば４０Ｖより小さくなった場合には基準電圧Ｖａ
ｂの異常信号がＣＰＵ部５に出力される。
【００４７】この配電線地絡電流増幅装置Ｍでは、基準
電圧異常や装置電源異常が発生した場合（STEP１２）、
その異常信号に基づいてＣＰＵ部５で判定し、そのＣＰ
Ｕ部５から出力される１００％出力指令により電流増幅
部７で残留電流Ｉｏを１００％出力する（STEP１３）。
これにより、配電線Ｌ1〜Ｌ3の残留電流Ｉｏを配電線地
絡電流増幅装置Ｍにより増大または抑制することなく、
そのまま地絡保護継電器ＲＹ1〜ＲＹ3に出力することに
より、配電線地絡電流増幅装置Ｍの出力により地絡保護
継電器ＲＹ1〜ＲＹ3を制御することなく、配電線地絡電
流増幅装置Ｍにおいて基準電圧や装置電源の異常が発生
している最中であっても地絡事故を地絡保護継電器ＲＹ
1〜ＲＹ3で検出することができる。
電圧異常や装置電源異常が発生した場合（STEP１２）、
その異常信号に基づいてＣＰＵ部５で判定し、そのＣＰ
Ｕ部５から出力される１００％出力指令により電流増幅
部７で残留電流Ｉｏを１００％出力する（STEP１３）。
これにより、配電線Ｌ1〜Ｌ3の残留電流Ｉｏを配電線地
絡電流増幅装置Ｍにより増大または抑制することなく、
そのまま地絡保護継電器ＲＹ1〜ＲＹ3に出力することに
より、配電線地絡電流増幅装置Ｍの出力により地絡保護
継電器ＲＹ1〜ＲＹ3を制御することなく、配電線地絡電
流増幅装置Ｍにおいて基準電圧や装置電源の異常が発生
している最中であっても地絡事故を地絡保護継電器ＲＹ
1〜ＲＹ3で検出することができる。
【００４８】
【発明の効果】本発明によれば、地絡事故時の基準電圧
に対する残留電圧の位相差と、定常時、特に配電線のル
ープ接続時の基準電圧に対する残留電圧の位相差とが異
なることから、地絡事故時とループ接続時の位相差の違
いにより判定部にて地絡事故とループ接続とを判別す
る。ＳＶＲ動作（電圧調整）により配電線に流れる残留
電流が増大しても、判定部で地絡事故発生と配電線のル
ープ接続とを判別することにより、配電線のループ接続
時には電流増幅部で残留電流を抑制して出力させること
で、残留電流レベルを強制的に低下させるので、その残
留電流レベルが地絡電流レベルと同程度にならないた
め、ループ接続時に発生する残留電流により地絡保護継
電器が誤動作することはないので、装置の信頼性が大幅
に向上する。
に対する残留電圧の位相差と、定常時、特に配電線のル
ープ接続時の基準電圧に対する残留電圧の位相差とが異
なることから、地絡事故時とループ接続時の位相差の違
いにより判定部にて地絡事故とループ接続とを判別す
る。ＳＶＲ動作（電圧調整）により配電線に流れる残留
電流が増大しても、判定部で地絡事故発生と配電線のル
ープ接続とを判別することにより、配電線のループ接続
時には電流増幅部で残留電流を抑制して出力させること
で、残留電流レベルを強制的に低下させるので、その残
留電流レベルが地絡電流レベルと同程度にならないた
め、ループ接続時に発生する残留電流により地絡保護継
電器が誤動作することはないので、装置の信頼性が大幅
に向上する。
【００４９】判定部は、地絡事故発生により逆位相の残
留電流が流れる配電線の数を検出することにより地絡事
故発生の配電線が複数であるか否かを判別し、地絡事故
発生の配電線が複数の場合、前記電流増幅部で残留電流
を１００％出力させる指令を前記電流増幅部に送出する
ことにより、配電線の多重事故、つまり、複数の配電線
において地絡事故が発生した場合には、配電線地絡電流
増幅装置が残留電流を１００％出力することにより、配
電線地絡電流増幅装置による単独事故の検出だけでな
く、配電線の多重事故については既設の地絡保護継電器
で検出させることができるので、多重事故検出に関する
信頼性を維持することができる。
留電流が流れる配電線の数を検出することにより地絡事
故発生の配電線が複数であるか否かを判別し、地絡事故
発生の配電線が複数の場合、前記電流増幅部で残留電流
を１００％出力させる指令を前記電流増幅部に送出する
ことにより、配電線の多重事故、つまり、複数の配電線
において地絡事故が発生した場合には、配電線地絡電流
増幅装置が残留電流を１００％出力することにより、配
電線地絡電流増幅装置による単独事故の検出だけでな
く、配電線の多重事故については既設の地絡保護継電器
で検出させることができるので、多重事故検出に関する
信頼性を維持することができる。
【００５０】判定部は、残留電圧が増加しているか否か
を判別し、残留電圧が増加していない場合、前記電流増
幅部で残留電流を抑制して出力させる指令を前記電流増
幅部に送出することにより、配電線地絡電流増幅装置で
定常状態であると判定させるので、配電線のループ接続
を開放した場合でも、地絡保護継電器が誤動作すること
はなく、装置の信頼性がより一層向上する。
を判別し、残留電圧が増加していない場合、前記電流増
幅部で残留電流を抑制して出力させる指令を前記電流増
幅部に送出することにより、配電線地絡電流増幅装置で
定常状態であると判定させるので、配電線のループ接続
を開放した場合でも、地絡保護継電器が誤動作すること
はなく、装置の信頼性がより一層向上する。
【００５１】判定部は、基準電圧または装置電源の異常
があるか否かを判別し、基準電圧または装置電源の異常
が発生した場合、前記電流増幅部で残留電流を１００％
出力させる指令を前記電流増幅部に送出することによ
り、配電線地絡電流増幅装置において基準電圧や装置電
源の異常が発生している最中であっても地絡事故を既設
の地絡保護継電器で検出することができるので、異常発
生時における装置の信頼性を向上させることができる。
があるか否かを判別し、基準電圧または装置電源の異常
が発生した場合、前記電流増幅部で残留電流を１００％
出力させる指令を前記電流増幅部に送出することによ
り、配電線地絡電流増幅装置において基準電圧や装置電
源の異常が発生している最中であっても地絡事故を既設
の地絡保護継電器で検出することができるので、異常発
生時における装置の信頼性を向上させることができる。
【図１】本発明の実施形態で、非接地系配電線系統と地
絡保護継電器との間に配電線地絡電流増幅装置を設置し
た概略構成図である。
絡保護継電器との間に配電線地絡電流増幅装置を設置し
た概略構成図である。
【図２】図１の配電線地絡電流増幅装置の概略構成ブロ
ック図である。
ック図である。
【図３】図１の配電線地絡電流増幅装置による地絡事故
判定のアルゴリズムフロー図である。
判定のアルゴリズムフロー図である。
【図４】（ａ）は非接地系配電線系統に単独事故が発生
した場合を示す系統配線図、（ｂ）は多重事故が発生し
た場合を示す系統配線図である。
した場合を示す系統配線図、（ｂ）は多重事故が発生し
た場合を示す系統配線図である。
【図５】基準電圧に対する残留電圧のベクトル軌跡で、
（ａ）はａ相配電線のループ接続時、（ｂ）はｂ相配電
線のループ接続時、（ｃ）はｃ相配電線のループ接続時
をそれぞれ示す。
（ａ）はａ相配電線のループ接続時、（ｂ）はｂ相配電
線のループ接続時、（ｃ）はｃ相配電線のループ接続時
をそれぞれ示す。
【図６】基準電圧に対する残留電圧のベクトル軌跡で、
（ａ）はａ相地絡事故の発生時、（ｂ）はｂ相地絡事故
の発生時、（ｃ）はｃ相地絡事故の発生時をそれぞれ示
す。
（ａ）はａ相地絡事故の発生時、（ｂ）はｂ相地絡事故
の発生時、（ｃ）はｃ相地絡事故の発生時をそれぞれ示
す。
【図７】二つの変電所の非接地系配電線系統間でのルー
プ接続を説明するための概略構成図である。
プ接続を説明するための概略構成図である。
【図８】残留電圧および残留電流の発生状況を説明する
ためのもので、（ａ）は配電線のループ接続がない場合
の波形図、（ｂ）は配電線のループ接続がある場合の波
形図である。
ためのもので、（ａ）は配電線のループ接続がない場合
の波形図、（ｂ）は配電線のループ接続がある場合の波
形図である。
１ 電流入力部
２ 電圧入力部
５ 判定部（ＣＰＵ部）
７ 電流増幅部
Ｉｏ 残留電流
Ｌ1〜Ｌ3 配電線
Ｍ 配電線地絡電流増幅装置
Ｎ 非接地系配電線系統
ＳＶＲ 電圧調整器
Ｖｏ 残留電圧
Ｖａｂ 基準電圧
Claims (4)
- 【請求項１】 電圧調整器が設置された非接地系配電線
系統と、その配電線系統で発生した地絡事故により動作
する地絡保護継電器と間に設置される配電線地絡電流増
幅装置であって、前記電圧調整器により地絡事故発生の
配電線に現出した残留電圧を検出する電圧入力部、およ
び前記残留電圧の発生により前記配電線に流れる残留電
流を検出する電流入力部と、基準電圧に対する前記残留
電圧の位相差に基づいて地絡事故と配電線のループ接続
とを判別する判定部と、その判定部から出力される指令
に基づいて地絡事故時に前記残留電流を増大させて出力
し、配電線のループ接続時に前記残留電流を抑制して出
力する電流増幅部とを具備したことを特徴とする配電線
地絡電流増幅装置。 - 【請求項２】 前記判定部は、地絡事故発生により逆位
相の残留電流が流れる配電線の数を検出することにより
地絡事故発生の配電線が複数であるか否かを判別し、地
絡事故発生の配電線が複数の場合、前記電流増幅部で残
留電流を１００％出力させる指令を前記電流増幅部に送
出することを特徴とする請求項１に記載の配電線地絡電
流増幅装置。 - 【請求項３】 前記判定部は、残留電圧が増加している
か否かを判別し、残留電圧が増加していない場合、前記
電流増幅部で残留電流を抑制して出力させる指令を前記
電流増幅部に送出することを特徴とする請求項１又は２
に記載の配電線地絡電流増幅装置。 - 【請求項４】 前記判定部は、基準電圧または装置電源
の異常があるか否かを判別し、基準電圧または装置電源
の異常が発生した場合、前記電流増幅部で残留電流を１
００％出力させる指令を前記電流増幅部に送出すること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の配電線
地絡電流増幅装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001319548A JP3796428B2 (ja) | 2001-10-17 | 2001-10-17 | 配電線地絡電流増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001319548A JP3796428B2 (ja) | 2001-10-17 | 2001-10-17 | 配電線地絡電流増幅装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003134659A true JP2003134659A (ja) | 2003-05-09 |
| JP3796428B2 JP3796428B2 (ja) | 2006-07-12 |
Family
ID=19137080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001319548A Expired - Fee Related JP3796428B2 (ja) | 2001-10-17 | 2001-10-17 | 配電線地絡電流増幅装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3796428B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100334458C (zh) * | 2005-06-02 | 2007-08-29 | 昆明理工大学 | 基于电流分解和无功检测的谐振接地系统故障选线方法 |
| CN100348990C (zh) * | 2005-05-09 | 2007-11-14 | 昆明理工大学 | 一种消弧线圈接地系统故障选线自适应方法 |
| CN100367043C (zh) * | 2004-06-03 | 2008-02-06 | 昆明理工大学 | 一种利用衰减直流分量的故障选线方法 |
| JP2013036884A (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-21 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 絶縁監視方法及び絶縁監視装置 |
| CN103683187A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-03-26 | 中国核电工程有限公司 | 核电站两段式漏电故障保护方法 |
| CN105425192A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-03-23 | 济南铂晶电子科技有限公司 | 一种检测剩余电流互感器平衡性的设备 |
| CN105629191A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-06-01 | 济南铂晶电子科技有限公司 | 一种检测剩余电流互感器平衡性的方法 |
| WO2017015182A1 (en) * | 2015-07-22 | 2017-01-26 | Honeywell International Inc. | System and method for dynamic ground fault detection |
| JP2017093069A (ja) * | 2015-11-05 | 2017-05-25 | 関西電力株式会社 | 地絡検出装置 |
-
2001
- 2001-10-17 JP JP2001319548A patent/JP3796428B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN100367043C (zh) * | 2004-06-03 | 2008-02-06 | 昆明理工大学 | 一种利用衰减直流分量的故障选线方法 |
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| JP2013036884A (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-21 | Fuji Electric Fa Components & Systems Co Ltd | 絶縁監視方法及び絶縁監視装置 |
| CN103683187A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-03-26 | 中国核电工程有限公司 | 核电站两段式漏电故障保护方法 |
| WO2017015182A1 (en) * | 2015-07-22 | 2017-01-26 | Honeywell International Inc. | System and method for dynamic ground fault detection |
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| CN105425192A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-03-23 | 济南铂晶电子科技有限公司 | 一种检测剩余电流互感器平衡性的设备 |
| CN105629191A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-06-01 | 济南铂晶电子科技有限公司 | 一种检测剩余电流互感器平衡性的方法 |
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