JP2630862B2 - 変化幅検出装置 - Google Patents
変化幅検出装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は変化幅検出装置に係り、
特に、三相配電線に残留零相電圧と残留零相電流が存在
する電力系統において地絡事故を高感度に検出するに好
適な変化幅検出装置に関する。
特に、三相配電線に残留零相電圧と残留零相電流が存在
する電力系統において地絡事故を高感度に検出するに好
適な変化幅検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、高圧配電系統は樹枝状に配線さ
れており、三相配電線で構成される高圧配電系統は対地
に対し幾何学的配置が非対象となっている部分が存在す
るので、各相の対地静電容量が不平衡となることがあ
る。このような場合電力系統には常時残留零相電圧や残
留零相電流が存在することになる。
れており、三相配電線で構成される高圧配電系統は対地
に対し幾何学的配置が非対象となっている部分が存在す
るので、各相の対地静電容量が不平衡となることがあ
る。このような場合電力系統には常時残留零相電圧や残
留零相電流が存在することになる。
【０００３】残留零相電圧や残留零相電流が存在する電
力系統において地絡事故を検出するには、系統に存在す
る残留成分を取り除いた状態で、零相電圧や零相電流の
変化分のみを検出する方法が採用されている。すなわ
ち、系統の電圧を取り込み、この電圧を一定時間遅延
し、一定時間前の電圧と遅延された電圧とを比較し、そ
の変化分から地絡事故が発生したことを検出する方式を
採用している。
力系統において地絡事故を検出するには、系統に存在す
る残留成分を取り除いた状態で、零相電圧や零相電流の
変化分のみを検出する方法が採用されている。すなわ
ち、系統の電圧を取り込み、この電圧を一定時間遅延
し、一定時間前の電圧と遅延された電圧とを比較し、そ
の変化分から地絡事故が発生したことを検出する方式を
採用している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術で
は、系統周波数が変動する点については配慮されておら
ず、系統周波数が変動すると周波数の変動によって変化
分を確実に検出することができず、地絡事故を確実に検
出できない場合がある。また更に、系統の電圧を正弦波
の信号のままでその変化分を検出しているので、入力信
号の変化に対して変化分の出力信号は瞬時となり、継続
事故と回復事故との区別がつかないという不具合があ
る。
は、系統周波数が変動する点については配慮されておら
ず、系統周波数が変動すると周波数の変動によって変化
分を確実に検出することができず、地絡事故を確実に検
出できない場合がある。また更に、系統の電圧を正弦波
の信号のままでその変化分を検出しているので、入力信
号の変化に対して変化分の出力信号は瞬時となり、継続
事故と回復事故との区別がつかないという不具合があ
る。
【０００５】本発明の目的は、系統の周波数の変動の影
響を受けることなく、系統に存在する残留零相電圧また
は残留零相電流の変化分を確実に検出することができる
変化幅検出装置を提供することにある。
響を受けることなく、系統に存在する残留零相電圧また
は残留零相電流の変化分を確実に検出することができる
変化幅検出装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、第１の装置として、三相配電線の各相の
対地電圧を検出する対地電圧検出手段と、対地電圧検出
手段の検出出力のうちいずれか二相の相電圧から線間電
圧を算出する線間電圧算出手段と、対地電圧検出手段の
検出出力から配電線の零相電圧を検出する零相電圧検出
手段と、線間電圧算出手段の算出出力と零相電圧検出手
段の検出出力とを積演算する第１積演算手段と、第１積
演算手段の積演算値から直流分のみを抽出する第１フィ
ルタ手段と、第１フィルタ手段の出力を一定時間遅延す
る第１遅延手段と、第１フィルタ手段の出力と第１遅延
手段の出力との偏差を算出する第１偏差算出手段と、第
１偏差算出手段の出力を二乗演算する第１二乗手段と、
線間電圧算出手段の算出出力を９０度移相する移相手段
と、移相手段の出力と零相電圧検出手段の検出出力とを
積演算する第２積演算手段と、第２積演算手段の積演算
値から直流分のみを抽出する第２フィルタ手段と、第２
フィルタ手段の出力を一定時間遅延する第２遅延手段
と、第２フィルタ手段の出力と第２遅延手段の出力との
偏差を算出する第２偏差算出手段と、第２偏差算出手段
の出力を二乗演算する第２二乗手段と、第１二乗手段の
出力と第２二乗手段の出力とを加算する加算手段と、加
算手段の出力からその平方根を算出する平方根算出手段
と、平方根算出手段の出力と設定値とを比較し算出出力
が設定値を超えたときに零相電圧の変化出力を発生する
零相電圧比較判定手段とを有する変化幅検出装置を構成
したものである。
に、本発明は、第１の装置として、三相配電線の各相の
対地電圧を検出する対地電圧検出手段と、対地電圧検出
手段の検出出力のうちいずれか二相の相電圧から線間電
圧を算出する線間電圧算出手段と、対地電圧検出手段の
検出出力から配電線の零相電圧を検出する零相電圧検出
手段と、線間電圧算出手段の算出出力と零相電圧検出手
段の検出出力とを積演算する第１積演算手段と、第１積
演算手段の積演算値から直流分のみを抽出する第１フィ
ルタ手段と、第１フィルタ手段の出力を一定時間遅延す
る第１遅延手段と、第１フィルタ手段の出力と第１遅延
手段の出力との偏差を算出する第１偏差算出手段と、第
１偏差算出手段の出力を二乗演算する第１二乗手段と、
線間電圧算出手段の算出出力を９０度移相する移相手段
と、移相手段の出力と零相電圧検出手段の検出出力とを
積演算する第２積演算手段と、第２積演算手段の積演算
値から直流分のみを抽出する第２フィルタ手段と、第２
フィルタ手段の出力を一定時間遅延する第２遅延手段
と、第２フィルタ手段の出力と第２遅延手段の出力との
偏差を算出する第２偏差算出手段と、第２偏差算出手段
の出力を二乗演算する第２二乗手段と、第１二乗手段の
出力と第２二乗手段の出力とを加算する加算手段と、加
算手段の出力からその平方根を算出する平方根算出手段
と、平方根算出手段の出力と設定値とを比較し算出出力
が設定値を超えたときに零相電圧の変化出力を発生する
零相電圧比較判定手段とを有する変化幅検出装置を構成
したものである。
【０００７】第２の装置として、三相配電線の各相の対
地電圧を検出する対地電圧検出手段と、対地電圧検出手
段の検出出力のうちいずれか二相の相電圧から線間電圧
を算出する線間電圧算出手段と、対地電圧検出手段の検
出出力から配電線の零相電圧を検出する零相電圧検出手
段と、線間電圧算出手段の算出出力と零相電圧検出手段
の検出出力とを積演算する第１積演算手段と、第１積演
算手段の積演算値から直流分のみを抽出する第１フィル
タ手段と、第１フィルタ手段の出力を一定時間遅延する
第１遅延手段と、第１フィルタ手段の出力と第１遅延手
段の出力との偏差を算出する第１偏差算出手段と、第１
偏差算出手段の出力を二乗する第１二乗手段と、線間電
圧算出手段の算出出力を９０度移相する移相手段と、移
相手段の出力と零相電圧検出手段の検出出力とを積演算
する第２積演算手段と、第２積演算手段の積演算値から
直流分のみを抽出する第２フィルタ手段と、第２フィル
タ手段の出力を一定時間遅延する第２遅延手段と、第２
フィルタ手段の出力と第２遅延手段の出力との偏差を算
出する第２偏差算出手段と、第２偏差算出手段の出力を
二乗演算する第２二乗手段と、第１二乗手段の出力と第
２二乗手段の出力とを加算する加算手段と、加算手段の
出力と設定値とを比較し加算出力が設定値を超えたとき
に零相電圧の変化出力を発生する零相電圧比較判定手段
とを有する変化幅検出装置を構成したものである。
地電圧を検出する対地電圧検出手段と、対地電圧検出手
段の検出出力のうちいずれか二相の相電圧から線間電圧
を算出する線間電圧算出手段と、対地電圧検出手段の検
出出力から配電線の零相電圧を検出する零相電圧検出手
段と、線間電圧算出手段の算出出力と零相電圧検出手段
の検出出力とを積演算する第１積演算手段と、第１積演
算手段の積演算値から直流分のみを抽出する第１フィル
タ手段と、第１フィルタ手段の出力を一定時間遅延する
第１遅延手段と、第１フィルタ手段の出力と第１遅延手
段の出力との偏差を算出する第１偏差算出手段と、第１
偏差算出手段の出力を二乗する第１二乗手段と、線間電
圧算出手段の算出出力を９０度移相する移相手段と、移
相手段の出力と零相電圧検出手段の検出出力とを積演算
する第２積演算手段と、第２積演算手段の積演算値から
直流分のみを抽出する第２フィルタ手段と、第２フィル
タ手段の出力を一定時間遅延する第２遅延手段と、第２
フィルタ手段の出力と第２遅延手段の出力との偏差を算
出する第２偏差算出手段と、第２偏差算出手段の出力を
二乗演算する第２二乗手段と、第１二乗手段の出力と第
２二乗手段の出力とを加算する加算手段と、加算手段の
出力と設定値とを比較し加算出力が設定値を超えたとき
に零相電圧の変化出力を発生する零相電圧比較判定手段
とを有する変化幅検出装置を構成したものである。
【０００８】第３の装置として、三相配電線の各相の対
地電圧を検出する対地電圧検出手段と、対地電圧検出手
段の検出出力のうちいずれか二相の相電圧から線間電圧
を算出する線間電圧算出手段と、対地電圧検出手段の検
出出力から配電線の零相電圧を検出する零相電圧検出手
段と、線間電圧算出手段の算出出力と零相電圧検出手段
の検出出力とを積演算する第１積演算手段と、第１積演
算手段の積演算値から直流分のみを抽出する第１フィル
タ手段と、第１フィルタ手段の出力を一定時間遅延する
第１遅延手段と、ホールド指令によりホールド指令入力
時の第１遅延手段の出力をホールドしてホールド値を出
力し、ホールド解除指令により第１遅延手段出力をその
まま出力する第１ホールド手段と、第１フィルタ手段の
出力と第１ホールド手段の出力との偏差を算出する第１
偏差算出手段と、第１偏差算出手段の出力を二乗演算す
る第１二乗手段と、線間電圧算出手段の算出出力を９０
度移相する移相手段と、移相手段の出力と零相電圧検出
手段の検出出力とを積演算する第２積演算手段と、第２
積演算手段の積演算値から直流分のみを抽出する第２フ
ィルタ手段と、第２フィルタ手段の出力を一定時間遅延
する第２遅延手段と、ホールド指令によりホールド指令
入力時の第２遅延手段の出力をホールドしてホールド値
を出力し、ホールド解除指令により第２遅延手段出力を
そのまま出力する第２ホールド手段と、第２フィルタ手
段の出力と第２ホールド手段の出力との偏差を算出する
第２偏差算出手段と、第２偏差算出手段の出力を二乗演
算する第２二乗手段と、第１二乗手段の出力と第２二乗
手段の出力とを加算する加算手段と、加算手段の出力か
らその平方根を算出する平方根算出手段と、平方根算出
手段の出力と設定値とを比較し算出出力が設定値を超え
たときに零相電圧の変化出力を発生する零相電圧比較判
定手段と、零相電圧比較判定手段から零相電圧の変化出
力が発生したときに一定時間ホールド指令を出力しその
後ホールド解除指令を出力するホールド指令発生手段と
を有する変化幅検出装置を構成したものである。
地電圧を検出する対地電圧検出手段と、対地電圧検出手
段の検出出力のうちいずれか二相の相電圧から線間電圧
を算出する線間電圧算出手段と、対地電圧検出手段の検
出出力から配電線の零相電圧を検出する零相電圧検出手
段と、線間電圧算出手段の算出出力と零相電圧検出手段
の検出出力とを積演算する第１積演算手段と、第１積演
算手段の積演算値から直流分のみを抽出する第１フィル
タ手段と、第１フィルタ手段の出力を一定時間遅延する
第１遅延手段と、ホールド指令によりホールド指令入力
時の第１遅延手段の出力をホールドしてホールド値を出
力し、ホールド解除指令により第１遅延手段出力をその
まま出力する第１ホールド手段と、第１フィルタ手段の
出力と第１ホールド手段の出力との偏差を算出する第１
偏差算出手段と、第１偏差算出手段の出力を二乗演算す
る第１二乗手段と、線間電圧算出手段の算出出力を９０
度移相する移相手段と、移相手段の出力と零相電圧検出
手段の検出出力とを積演算する第２積演算手段と、第２
積演算手段の積演算値から直流分のみを抽出する第２フ
ィルタ手段と、第２フィルタ手段の出力を一定時間遅延
する第２遅延手段と、ホールド指令によりホールド指令
入力時の第２遅延手段の出力をホールドしてホールド値
を出力し、ホールド解除指令により第２遅延手段出力を
そのまま出力する第２ホールド手段と、第２フィルタ手
段の出力と第２ホールド手段の出力との偏差を算出する
第２偏差算出手段と、第２偏差算出手段の出力を二乗演
算する第２二乗手段と、第１二乗手段の出力と第２二乗
手段の出力とを加算する加算手段と、加算手段の出力か
らその平方根を算出する平方根算出手段と、平方根算出
手段の出力と設定値とを比較し算出出力が設定値を超え
たときに零相電圧の変化出力を発生する零相電圧比較判
定手段と、零相電圧比較判定手段から零相電圧の変化出
力が発生したときに一定時間ホールド指令を出力しその
後ホールド解除指令を出力するホールド指令発生手段と
を有する変化幅検出装置を構成したものである。
【０００９】第４の装置として、三相配電線の各相の対
地電圧を検出する対地電圧検出手段と、対地電圧検出手
段の検出出力のうちいずれか二相の相電圧から線間電圧
を算出する線間電圧算出手段と、対地電圧検出手段の検
出出力から配電線の零相電圧を検出する零相電圧検出手
段と、線間電圧算出手段の算出出力と零相電圧検出手段
の検出出力とを積演算する第１積演算手段と、第１積演
算手段の積演算値から直流分のみを抽出する第１フィル
タ手段と、第１フィルタ手段の出力を一定時間遅延する
第１遅延手段と、ホールド指令によりホールド指令入力
時の第１遅延手段の出力をホールドしてホールド値を出
力し、ホールド解除指令により第１遅延手段出力をその
まま出力する第１ホールド手段と、第１フィルタ手段の
出力と第１ホールド手段の出力との偏差を算出する第１
偏差算出手段と、第１偏差算出手段の出力を二乗演算す
る第１二乗手段と、線間電圧算出手段の算出出力を９０
度移相する移相手段と、移相手段の出力と零相電圧検出
手段の検出出力とを積演算する第２積演算手段と、第２
積演算手段の積演算値から直流分のみを抽出する第２フ
ィルタ手段と、第２フィルタ手段の出力を一定時間遅延
する第２遅延手段と、ホールド指令によりホールド指令
入力時の第２遅延手段の出力をホールドしてホールド値
を出力し、ホールド解除指令により第２遅延手段出力を
そのまま出力する第２ホールド手段と、第２フィルタ手
段の出力と第２ホールド手段の出力との偏差を算出する
第２偏差算出手段と、第２偏差算出手段の出力を二乗す
る第２二乗手段と、第１二乗手段の出力と第２二乗手段
の出力とを加算する加算手段と、加算手段の出力と設定
値とを比較し加算出力が設定値を超えたときに零相電圧
の変化出力を発生する零相電圧比較判定手段と、零相電
圧比較判定手段から零相電圧の変化出力が発生したとき
に一定時間ホールド指令を出力しその後ホールド解除指
令を出力するホールド指令発生手段とを有する変化幅検
出装置を構成したものである。
地電圧を検出する対地電圧検出手段と、対地電圧検出手
段の検出出力のうちいずれか二相の相電圧から線間電圧
を算出する線間電圧算出手段と、対地電圧検出手段の検
出出力から配電線の零相電圧を検出する零相電圧検出手
段と、線間電圧算出手段の算出出力と零相電圧検出手段
の検出出力とを積演算する第１積演算手段と、第１積演
算手段の積演算値から直流分のみを抽出する第１フィル
タ手段と、第１フィルタ手段の出力を一定時間遅延する
第１遅延手段と、ホールド指令によりホールド指令入力
時の第１遅延手段の出力をホールドしてホールド値を出
力し、ホールド解除指令により第１遅延手段出力をその
まま出力する第１ホールド手段と、第１フィルタ手段の
出力と第１ホールド手段の出力との偏差を算出する第１
偏差算出手段と、第１偏差算出手段の出力を二乗演算す
る第１二乗手段と、線間電圧算出手段の算出出力を９０
度移相する移相手段と、移相手段の出力と零相電圧検出
手段の検出出力とを積演算する第２積演算手段と、第２
積演算手段の積演算値から直流分のみを抽出する第２フ
ィルタ手段と、第２フィルタ手段の出力を一定時間遅延
する第２遅延手段と、ホールド指令によりホールド指令
入力時の第２遅延手段の出力をホールドしてホールド値
を出力し、ホールド解除指令により第２遅延手段出力を
そのまま出力する第２ホールド手段と、第２フィルタ手
段の出力と第２ホールド手段の出力との偏差を算出する
第２偏差算出手段と、第２偏差算出手段の出力を二乗す
る第２二乗手段と、第１二乗手段の出力と第２二乗手段
の出力とを加算する加算手段と、加算手段の出力と設定
値とを比較し加算出力が設定値を超えたときに零相電圧
の変化出力を発生する零相電圧比較判定手段と、零相電
圧比較判定手段から零相電圧の変化出力が発生したとき
に一定時間ホールド指令を出力しその後ホールド解除指
令を出力するホールド指令発生手段とを有する変化幅検
出装置を構成したものである。
【００１０】第１ないし第４の装置のうちいずれか１つ
の装置を含む第５の装置として、三相配電線の零相電流
を検出する零相電流検出手段と、零相電流検出手段の検
出出力を電圧信号に変換する電流電圧変換手段と、電流
電圧変換手段の出力と線間電圧算出手段の出力とを積演
算する零相電流用第１積演算手段と、零相電流用第１積
演算手段の積演算値から直流分のみを抽出する零相電流
用第１フィルタ手段と、零相電流用第１フィルタ手段の
出力を一定時間遅延する零相電流用第１遅延手段と、零
相電流用第１フィルタ手段の出力と零相電流用第１遅延
手段の出力との偏差を算出する零相電流用第１偏差算出
手段と、零相電流用偏差算出手段の出力を二乗する零相
電流用第１二乗手段と、線間電圧算出手段の出力を９０
度移相する零相電流用移相手段と、零相電流用移相手段
の出力と電流電圧変換手段の出力とを積演算する零相電
流用第２積演算手段と、零相電流用第２積演算手段の出
力を一定時間遅延する零相電流用第２遅延手段と、零相
電流用第２フィルタ手段の出力と零相電流用第２遅延手
段との偏差を算出する零相電流用第２偏差算出手段と、
零相電流用第２偏差算出手段の出力を二乗する零相電流
用第２二乗手段と、零相電流用第１二乗手段の出力と第
２二乗手段の出力とを加算する零相電流用加算手段と、
零相電流用加算手段の出力からその平方根を算出する零
相電流用平方根算出手段と、零相電流用平方根算出手段
の出力と設定値とを比較し算出出力が設定値を超えたと
きに零相電流の変化出力を発生する零相電流用比較判定
手段とを有する変化幅検出装置を構成したものである。
の装置を含む第５の装置として、三相配電線の零相電流
を検出する零相電流検出手段と、零相電流検出手段の検
出出力を電圧信号に変換する電流電圧変換手段と、電流
電圧変換手段の出力と線間電圧算出手段の出力とを積演
算する零相電流用第１積演算手段と、零相電流用第１積
演算手段の積演算値から直流分のみを抽出する零相電流
用第１フィルタ手段と、零相電流用第１フィルタ手段の
出力を一定時間遅延する零相電流用第１遅延手段と、零
相電流用第１フィルタ手段の出力と零相電流用第１遅延
手段の出力との偏差を算出する零相電流用第１偏差算出
手段と、零相電流用偏差算出手段の出力を二乗する零相
電流用第１二乗手段と、線間電圧算出手段の出力を９０
度移相する零相電流用移相手段と、零相電流用移相手段
の出力と電流電圧変換手段の出力とを積演算する零相電
流用第２積演算手段と、零相電流用第２積演算手段の出
力を一定時間遅延する零相電流用第２遅延手段と、零相
電流用第２フィルタ手段の出力と零相電流用第２遅延手
段との偏差を算出する零相電流用第２偏差算出手段と、
零相電流用第２偏差算出手段の出力を二乗する零相電流
用第２二乗手段と、零相電流用第１二乗手段の出力と第
２二乗手段の出力とを加算する零相電流用加算手段と、
零相電流用加算手段の出力からその平方根を算出する零
相電流用平方根算出手段と、零相電流用平方根算出手段
の出力と設定値とを比較し算出出力が設定値を超えたと
きに零相電流の変化出力を発生する零相電流用比較判定
手段とを有する変化幅検出装置を構成したものである。
【００１１】第６の装置として、三相配電線の各相の対
地電圧を検出する対地電圧検出手段と、対地電圧検出手
段の検出出力のうちいずれか二相の相電圧から線間電圧
を算出する線間電圧算出手段と、対地電圧検出手段の検
出出力から配電線の零相電圧を検出する零相電圧検出手
段と、線間電圧算出手段の算出出力と零相電圧検出手段
の検出出力とを積演算し、この積演算値から零相電圧の
うち線間電圧と同相の直流成分と９０度位相の異なる直
流成分をそれぞれ演算する第１零相電圧演算手段と、第
１零相電圧演算手段の各演算値を順次記憶するとともに
各記憶値と新たな演算値とを比較し、この比較結果を基
に線間電圧と同相成分の変化分と９０度位相の異なる成
分の変化分とを演算する第２零相電圧演算手段と、第２
零相電圧演算手段の各演算出力から零相電圧の変化分を
演算する第３零相電圧演算手段と、三相配電線の零相電
流を検出する零相電流検出手段と、零相電流検出手段の
検出出力を電圧信号に変換する電流電圧変換手段と、電
流電圧変換手段の出力と線間電圧算出手段の出力とを積
演算し、この積演算値から零相電流に対応した電圧成分
として線間電圧と同相の直流成分と９０度位相の異なる
直流成分をそれぞれ演算する第１零相電流演算手段と、
第１零相電流演算手段の各演算値をそれぞれ積演算し、
この積演算値から零相電流に対応した電圧成分のうち線
間電圧と同相成分の変化分と９０度位相の異なる成分の
変化分を演算する第２零相電流演算手段と、第２零相電
流演算手段の各演算出力から零相電流の変化分を演算す
る第３零相電流演算手段と、第２，第３零相電圧演算手
段の各演算出力と第２，第３零相電流演算手段の各演算
出力とから零相電圧の変化分と零相電流の変化分との位
相差に従った余弦値を算出する余弦値算出手段と、余弦
値算出手段の算出出力と第３零相電流演算手段の演算出
力とを乗算する乗算手段と、乗算手段の乗算値と設定値
とを比較し、乗算値が設定値を超えたときに方向特性判
定出力を発生する方向特性判定手段とを有する変化幅検
出装置を構成したものである。
地電圧を検出する対地電圧検出手段と、対地電圧検出手
段の検出出力のうちいずれか二相の相電圧から線間電圧
を算出する線間電圧算出手段と、対地電圧検出手段の検
出出力から配電線の零相電圧を検出する零相電圧検出手
段と、線間電圧算出手段の算出出力と零相電圧検出手段
の検出出力とを積演算し、この積演算値から零相電圧の
うち線間電圧と同相の直流成分と９０度位相の異なる直
流成分をそれぞれ演算する第１零相電圧演算手段と、第
１零相電圧演算手段の各演算値を順次記憶するとともに
各記憶値と新たな演算値とを比較し、この比較結果を基
に線間電圧と同相成分の変化分と９０度位相の異なる成
分の変化分とを演算する第２零相電圧演算手段と、第２
零相電圧演算手段の各演算出力から零相電圧の変化分を
演算する第３零相電圧演算手段と、三相配電線の零相電
流を検出する零相電流検出手段と、零相電流検出手段の
検出出力を電圧信号に変換する電流電圧変換手段と、電
流電圧変換手段の出力と線間電圧算出手段の出力とを積
演算し、この積演算値から零相電流に対応した電圧成分
として線間電圧と同相の直流成分と９０度位相の異なる
直流成分をそれぞれ演算する第１零相電流演算手段と、
第１零相電流演算手段の各演算値をそれぞれ積演算し、
この積演算値から零相電流に対応した電圧成分のうち線
間電圧と同相成分の変化分と９０度位相の異なる成分の
変化分を演算する第２零相電流演算手段と、第２零相電
流演算手段の各演算出力から零相電流の変化分を演算す
る第３零相電流演算手段と、第２，第３零相電圧演算手
段の各演算出力と第２，第３零相電流演算手段の各演算
出力とから零相電圧の変化分と零相電流の変化分との位
相差に従った余弦値を算出する余弦値算出手段と、余弦
値算出手段の算出出力と第３零相電流演算手段の演算出
力とを乗算する乗算手段と、乗算手段の乗算値と設定値
とを比較し、乗算値が設定値を超えたときに方向特性判
定出力を発生する方向特性判定手段とを有する変化幅検
出装置を構成したものである。
【００１２】
【作用】線間電圧算出手段によって算出された配電線の
線間電圧Ｖａｂを基準電圧とし、零相電圧検出手段によ
って検出された零相電圧Ｖｏとを第１零相電圧演算手段
によって積演算し、この積演算値から零相電圧Ｖｏのう
ち線間電圧Ｖａｂと同相の成分と９０度位相の異なる成
分を演算する。すなわち図５の（ａ）に示されるよう
に、線間電圧Ｖａｂと零相電圧Ｖｏとを積演算（掛け
算）し、零相電圧Ｖｏを基準電圧Ｖａｂと同相である同
相成分Ｖｏｘ（Ｘ軸成分に相当する電圧）と９０度位相
の異なる９０度位相成分Ｖｏｙ（Ｙ軸成分に相当する電
圧）とに分解する。そして各電圧Ｖｏｘ，Ｖｏｙを指定
の周期で第２零相電圧演算手段に順次取り込み、各周期
ごとに演算値を比較し、この比較結果から零相電圧の変
化分ΔＶｏを算出する。すなわち、図５の（ｂ）に示さ
れるように、系統の事故によって零相電圧ＶｏがＶｏｏ
に変化した場合、変化分ΔＶｏを次の（１）式に従って
求める。
線間電圧Ｖａｂを基準電圧とし、零相電圧検出手段によ
って検出された零相電圧Ｖｏとを第１零相電圧演算手段
によって積演算し、この積演算値から零相電圧Ｖｏのう
ち線間電圧Ｖａｂと同相の成分と９０度位相の異なる成
分を演算する。すなわち図５の（ａ）に示されるよう
に、線間電圧Ｖａｂと零相電圧Ｖｏとを積演算（掛け
算）し、零相電圧Ｖｏを基準電圧Ｖａｂと同相である同
相成分Ｖｏｘ（Ｘ軸成分に相当する電圧）と９０度位相
の異なる９０度位相成分Ｖｏｙ（Ｙ軸成分に相当する電
圧）とに分解する。そして各電圧Ｖｏｘ，Ｖｏｙを指定
の周期で第２零相電圧演算手段に順次取り込み、各周期
ごとに演算値を比較し、この比較結果から零相電圧の変
化分ΔＶｏを算出する。すなわち、図５の（ｂ）に示さ
れるように、系統の事故によって零相電圧ＶｏがＶｏｏ
に変化した場合、変化分ΔＶｏを次の（１）式に従って
求める。
【００１３】
【数１】
【００１４】零相電圧比較判定手段において第２零相電
圧演算手段の演算時ΔＶｏと設定値とを比較し、演算値
ΔＶｏが設定値を超えた時に零相電圧の変化出力を発生
する。
圧演算手段の演算時ΔＶｏと設定値とを比較し、演算値
ΔＶｏが設定値を超えた時に零相電圧の変化出力を発生
する。
【００１５】また零相電圧Ｖｏのうち線間電圧Ｖａｂと
９０度位相の異なる成分を求めるに際しては、線間電圧
Ｖａｂを９０度移相した信号と零相電圧とを積演算する
ことによって得ることができる。そして線間電圧Ｖａｂ
と零相電圧Ｖｂとを積演算したもの及び線間電圧Ｖａｂ
を９０度移相した電圧と零相電圧Ｖｏとを積演算したも
のをそれぞれフィルタ手段によってフィルタリング処理
をすれば直流分のみを抽出することができる。この直流
分を一定時間遅延させたものと遅延しないものとの偏差
を求めているので、この偏差を高速にかつ周波数の変動
による影響を受けることなく求めることができる。そし
てこの偏差を基に同相成分と９０度移相成分の両方の変
化分を算出することとしている。更にこの２つの変化分
からベクトル演算により変化分の絶対値を求め、この値
の大きさが設定レベルを超えたときに零相電圧の変化出
力を発生するようにしている。すなわち、系統に残留零
相電圧及び残留零相電流が存在する場合でも、残留分を
定常時の基準値として記憶し、この基準値からの変化分
を検出することにより、残留分の大きさに左右されるこ
となく系統の地絡事故による変化分を確実に検出するこ
とができる。
９０度位相の異なる成分を求めるに際しては、線間電圧
Ｖａｂを９０度移相した信号と零相電圧とを積演算する
ことによって得ることができる。そして線間電圧Ｖａｂ
と零相電圧Ｖｂとを積演算したもの及び線間電圧Ｖａｂ
を９０度移相した電圧と零相電圧Ｖｏとを積演算したも
のをそれぞれフィルタ手段によってフィルタリング処理
をすれば直流分のみを抽出することができる。この直流
分を一定時間遅延させたものと遅延しないものとの偏差
を求めているので、この偏差を高速にかつ周波数の変動
による影響を受けることなく求めることができる。そし
てこの偏差を基に同相成分と９０度移相成分の両方の変
化分を算出することとしている。更にこの２つの変化分
からベクトル演算により変化分の絶対値を求め、この値
の大きさが設定レベルを超えたときに零相電圧の変化出
力を発生するようにしている。すなわち、系統に残留零
相電圧及び残留零相電流が存在する場合でも、残留分を
定常時の基準値として記憶し、この基準値からの変化分
を検出することにより、残留分の大きさに左右されるこ
となく系統の地絡事故による変化分を確実に検出するこ
とができる。
【００１６】また残留成分の変化分が検出された際に、
遅延手段の出力を一旦ホールドしホールドした信号と遅
延手段の出力信号との偏差から残留成分の変化分を検出
しているため、地絡事故が断続的に継続しても変化分を
確実に検出することができる
遅延手段の出力を一旦ホールドしホールドした信号と遅
延手段の出力信号との偏差から残留成分の変化分を検出
しているため、地絡事故が断続的に継続しても変化分を
確実に検出することができる
【００１７】。
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１において、高圧配電線１０のａ相，ｂ相，
ｃ相にはそれぞれ対地電圧検出器１２が接続されてい
る。対地電圧検出器１２は複数のコンデンサＣＰ，ＣＧ
を備えており、各相の電圧がコンデンサＣＰ，ＣＧによ
って分圧され、分圧された電圧が対地電圧として線間電
圧検出器１４と零相電圧検出器１６に供給されている。
線間電圧検出器１４はａ相の電圧信号とｂ相の電圧信号
からａ相ーｂ相間の線間電圧Ｖａｂを検出するように構
成されている。零相電圧検出器１６は高圧配電線１０の
各相の相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを加算し、この加算値を
零相電圧Ｖｏとして出力するように構成されている。そ
して線間電圧検出器１４の出力信号は移相回路１８、積
算回路２０に供給されており、零相電圧検出器１６の出
力信号は積演算回路２０，２２に供給されている。
明する。図１において、高圧配電線１０のａ相，ｂ相，
ｃ相にはそれぞれ対地電圧検出器１２が接続されてい
る。対地電圧検出器１２は複数のコンデンサＣＰ，ＣＧ
を備えており、各相の電圧がコンデンサＣＰ，ＣＧによ
って分圧され、分圧された電圧が対地電圧として線間電
圧検出器１４と零相電圧検出器１６に供給されている。
線間電圧検出器１４はａ相の電圧信号とｂ相の電圧信号
からａ相ーｂ相間の線間電圧Ｖａｂを検出するように構
成されている。零相電圧検出器１６は高圧配電線１０の
各相の相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを加算し、この加算値を
零相電圧Ｖｏとして出力するように構成されている。そ
して線間電圧検出器１４の出力信号は移相回路１８、積
算回路２０に供給されており、零相電圧検出器１６の出
力信号は積演算回路２０，２２に供給されている。
【００１８】積演算回路２０は線間電圧Ｖａｂと零相電
圧Ｖｏとを積演算（掛け算）し、積演算した信号をロー
パスフィルタ２４へ出力し、積演算回路２２は線間電圧
Ｖａｂを９０度移相した信号と零相電圧Ｖｏとを積演算
し、積演算した信号をローパスフィルタ２６へ出力する
ようになっている。各ローパスフィルタ２４，２６は積
演算回路２０，２２からの信号成分のうち直流成分のみ
を抽出するようになっている。そしてローパスフィルタ
２４は零相電圧Ｖｏと線間電圧Ｖａｂの同相成分に比例
した直流電圧Ｖｏｘを導出し、ローパスフィルタ２６は
零相電圧Ｖｏと線間電圧Ｖａｂの９０度移相成分に比例
した直流電圧Ｖｏｙを導出するようになっている。そし
て各直流電圧Ｖｏｘ，Ｖｏｙは遅延回路２８，３０及び
偏差算出回路３２，３４に供給されている。各遅延回路
２８，３０は抵抗とコンデンサを含む積分回路で構成さ
れており、ローパスフィルタ２４，２６の出力信号を一
定時間遅延し、遅延した信号を偏差算出回路３２，３４
へ出力するように構成されている。すなわち遅延回路２
８，３０は各ローパスフィルタ２４，２６の出力信号を
指定の周期で取り込み、ローパスフィルタ２４，２６の
出力信号のレベルを平均化したレベルとして記憶し、記
憶した信号を偏差算出回路３２，３４へ出力するように
なっている。そして各偏差算出回路３２，３４でローパ
スフィルタ２４，２６からの信号と遅延回路２８，３０
からの信号との偏差を算出すると、各偏差算出回路３
２，３４からは現時点における直流電圧Ｖｏｘ，Ｖｏｙ
の変化分ΔＶｏｘ，ΔＶｏｙが算出されることになる。
偏差算出回路３２，３４で得られた変化分ΔＶｏｘ，Δ
Ｖｏｙはそれぞれ二乗回路３６，３８で二乗演算され加
算回路４０へ供給される。二乗演算回路３６，３８の演
算値が加算回路４０で加算されると、この加算値は平方
根演算回路４２に供給され、平方根演算回路４２におい
て加算値から平方根が演算される。すなわち平方根演算
回路４２からは零相電圧Ｖｏの大きさと方向を含む変化
分ΔＶｏが導出される。この変化分ΔＶｏは設定電圧Ｖ
１と比較回路４４で比較され、変化分ΔＶｏが設定電圧
Ｖ１を超えたときには、比較回路４４から零相電圧Ｖｏ
の変化出力が発生される。すなわち比較回路４４は零相
電圧比較判定手段として構成されている。そして比較回
路４４の出力信号によって高圧配電線１０において地絡
事故が発生したことが検出されることになる。
圧Ｖｏとを積演算（掛け算）し、積演算した信号をロー
パスフィルタ２４へ出力し、積演算回路２２は線間電圧
Ｖａｂを９０度移相した信号と零相電圧Ｖｏとを積演算
し、積演算した信号をローパスフィルタ２６へ出力する
ようになっている。各ローパスフィルタ２４，２６は積
演算回路２０，２２からの信号成分のうち直流成分のみ
を抽出するようになっている。そしてローパスフィルタ
２４は零相電圧Ｖｏと線間電圧Ｖａｂの同相成分に比例
した直流電圧Ｖｏｘを導出し、ローパスフィルタ２６は
零相電圧Ｖｏと線間電圧Ｖａｂの９０度移相成分に比例
した直流電圧Ｖｏｙを導出するようになっている。そし
て各直流電圧Ｖｏｘ，Ｖｏｙは遅延回路２８，３０及び
偏差算出回路３２，３４に供給されている。各遅延回路
２８，３０は抵抗とコンデンサを含む積分回路で構成さ
れており、ローパスフィルタ２４，２６の出力信号を一
定時間遅延し、遅延した信号を偏差算出回路３２，３４
へ出力するように構成されている。すなわち遅延回路２
８，３０は各ローパスフィルタ２４，２６の出力信号を
指定の周期で取り込み、ローパスフィルタ２４，２６の
出力信号のレベルを平均化したレベルとして記憶し、記
憶した信号を偏差算出回路３２，３４へ出力するように
なっている。そして各偏差算出回路３２，３４でローパ
スフィルタ２４，２６からの信号と遅延回路２８，３０
からの信号との偏差を算出すると、各偏差算出回路３
２，３４からは現時点における直流電圧Ｖｏｘ，Ｖｏｙ
の変化分ΔＶｏｘ，ΔＶｏｙが算出されることになる。
偏差算出回路３２，３４で得られた変化分ΔＶｏｘ，Δ
Ｖｏｙはそれぞれ二乗回路３６，３８で二乗演算され加
算回路４０へ供給される。二乗演算回路３６，３８の演
算値が加算回路４０で加算されると、この加算値は平方
根演算回路４２に供給され、平方根演算回路４２におい
て加算値から平方根が演算される。すなわち平方根演算
回路４２からは零相電圧Ｖｏの大きさと方向を含む変化
分ΔＶｏが導出される。この変化分ΔＶｏは設定電圧Ｖ
１と比較回路４４で比較され、変化分ΔＶｏが設定電圧
Ｖ１を超えたときには、比較回路４４から零相電圧Ｖｏ
の変化出力が発生される。すなわち比較回路４４は零相
電圧比較判定手段として構成されている。そして比較回
路４４の出力信号によって高圧配電線１０において地絡
事故が発生したことが検出されることになる。
【００１９】ここで、ａ相に地絡事故が発生したときの
各部の状態を図６に、ｂ相で地絡事故が発生した場合の
各部の状態を図７に、ｃ相で地絡事故が発生した場合の
各部の状態を図８に示す。
各部の状態を図６に、ｂ相で地絡事故が発生した場合の
各部の状態を図７に、ｃ相で地絡事故が発生した場合の
各部の状態を図８に示す。
【００２０】図６から図８において、各部の状態は残留
零相電圧Ｖｏがａ相の電圧に対して３０度進みで大きさ
が１．０であること及び地絡事故により発生する零相電
圧は地絡相の電圧に対して４５度遅れで大きさが１．０
であることを条件としている。
零相電圧Ｖｏがａ相の電圧に対して３０度進みで大きさ
が１．０であること及び地絡事故により発生する零相電
圧は地絡相の電圧に対して４５度遅れで大きさが１．０
であることを条件としている。
【００２１】図６乃至図８から理解されるように、零相
電圧の発生位相は地絡相により異なり、各部の出力状態
も異なっているが、最終的な演算結果である零相電圧の
変化分ΔＶｏはいずれの相で地絡事故が発生しても、正
しく変化量１．０を検出することができる。
電圧の発生位相は地絡相により異なり、各部の出力状態
も異なっているが、最終的な演算結果である零相電圧の
変化分ΔＶｏはいずれの相で地絡事故が発生しても、正
しく変化量１．０を検出することができる。
【００２２】従って、本実施例によれば、零相電圧の発
生位相や事故相に関係なく、零相電圧の変化量を確実に
検出することができる。また線間電圧と零相電圧とを積
演算して積演算値から直流分を抽出し、抽出した直流電
圧を基に変化分を求めるようにしているため、系統周波
数の変動の影響を受けることなく、変化分ΔＶｏを検出
することができる。また瞬時値から変化分を求めるので
はなく直流成分を基に変化分を求めているので、変化分
を求めるのに高速演算処理を行なう必要はなく演算回路
の簡素化が可能となる。
生位相や事故相に関係なく、零相電圧の変化量を確実に
検出することができる。また線間電圧と零相電圧とを積
演算して積演算値から直流分を抽出し、抽出した直流電
圧を基に変化分を求めるようにしているため、系統周波
数の変動の影響を受けることなく、変化分ΔＶｏを検出
することができる。また瞬時値から変化分を求めるので
はなく直流成分を基に変化分を求めているので、変化分
を求めるのに高速演算処理を行なう必要はなく演算回路
の簡素化が可能となる。
【００２３】また前記実施例においては、加算回路４０
の加算値からその平方根を求め平方根を変化分ΔＶｏと
して設定電圧Ｖ１と比較するものについて述べたが、加
算回路４０の加算値と設定値とを比較し、この比較結果
から高圧配電線１０で地絡事故が発生したことを検出す
るようにすることも可能である。
の加算値からその平方根を求め平方根を変化分ΔＶｏと
して設定電圧Ｖ１と比較するものについて述べたが、加
算回路４０の加算値と設定値とを比較し、この比較結果
から高圧配電線１０で地絡事故が発生したことを検出す
るようにすることも可能である。
【００２４】次に本発明の他の実施例を図２に基づいて
説明する。本実施例は、遅延回路２８，３０と偏差算出
回路３２，３４との間にサンプルホールド回路４６，４
８を設け、各サンプルホールド回路４６，４８をホール
ド指令発生回路５０からの指令に従って制御するように
したものであり、他の構成は図１のものと同様であるの
で、同一のものには同一符号を付してそれらの説明は略
省する。
説明する。本実施例は、遅延回路２８，３０と偏差算出
回路３２，３４との間にサンプルホールド回路４６，４
８を設け、各サンプルホールド回路４６，４８をホール
ド指令発生回路５０からの指令に従って制御するように
したものであり、他の構成は図１のものと同様であるの
で、同一のものには同一符号を付してそれらの説明は略
省する。
【００２５】ホールド指令発生回路５０は比較回路４４
から比較信号が発生したときにホールド指令をサンプル
ホールド回路４６，４８へ出力し、比較回路４４から出
力される比較信号の発生が停止されたときにホールド解
除指令をサンプルホールド回路４６，４８へ出力するよ
うになっている。そして各サンプルホールド回路４６，
４８はホールド指令が入力されたときに、ホールド指令
入力時の遅延回路２８，３０の出力信号をホールドして
ホールドした信号を出力し、ホールド解除指令により遅
延回路２８，３０の出力をそのまま出力するように構成
されている。このため、本実施例によれば、地絡事故が
遅延回路２８，３０の遅延時間よりも長く断続的に発生
したときでも、地絡事故発生前の値がサンプルホールド
回路４６，４８にホールドされるため、地絡事故が断続
的に発生しても零相電圧の変化を確実に検出することが
できる。
から比較信号が発生したときにホールド指令をサンプル
ホールド回路４６，４８へ出力し、比較回路４４から出
力される比較信号の発生が停止されたときにホールド解
除指令をサンプルホールド回路４６，４８へ出力するよ
うになっている。そして各サンプルホールド回路４６，
４８はホールド指令が入力されたときに、ホールド指令
入力時の遅延回路２８，３０の出力信号をホールドして
ホールドした信号を出力し、ホールド解除指令により遅
延回路２８，３０の出力をそのまま出力するように構成
されている。このため、本実施例によれば、地絡事故が
遅延回路２８，３０の遅延時間よりも長く断続的に発生
したときでも、地絡事故発生前の値がサンプルホールド
回路４６，４８にホールドされるため、地絡事故が断続
的に発生しても零相電圧の変化を確実に検出することが
できる。
【００２６】次に、残留零相電流と残留零相電圧の変化
分を検出するための実施例を図３に基づいて説明する。
本実施例は、図１に示されるものに、電流検出器５２、
抵抗５４、演算回路５６，５８，６０、比較回路６２を
設け、これらによって残留零相電流の変化分を検出する
ようにしたものである。そして演算回路６４は位相回路
１８、積演算回路２０，２２、ローパスフィルタ２４，
２６の機能を備え、演算回路６６は遅延回路２８，３
０、偏差算出回路３２，３４の機能を備え、演算回路６
８は二乗演算回路３６，３８、加算回路４０、平方根演
算回路４２の機能を備えるようになっている。
分を検出するための実施例を図３に基づいて説明する。
本実施例は、図１に示されるものに、電流検出器５２、
抵抗５４、演算回路５６，５８，６０、比較回路６２を
設け、これらによって残留零相電流の変化分を検出する
ようにしたものである。そして演算回路６４は位相回路
１８、積演算回路２０，２２、ローパスフィルタ２４，
２６の機能を備え、演算回路６６は遅延回路２８，３
０、偏差算出回路３２，３４の機能を備え、演算回路６
８は二乗演算回路３６，３８、加算回路４０、平方根演
算回路４２の機能を備えるようになっている。
【００２７】零相電流検出器５２は高圧配電線１０に配
置されており、零相電流検出器５２によって検出された
零相電流Ｉｏは抵抗５４に供給されている。抵抗５４は
零相電流Ｉｏを電圧信号Ｖｉに変換する電流電圧変換手
段として構成されている。すなわち、線間電圧Ｖａｂを
基準電圧として零相電圧Ｉｏの変化分を検出するため
に、零相電流Ｉｏを電圧信号Ｖｉに変換し、電圧信号Ｖ
ｉを基に零相電流Ｉｏの変化分を検出することとしてい
る。そして演算回路５６は演算回路６４と同様に位相回
路、積算回路及びローパスフィルタを備え、線間電圧Ｖ
ａｂを基準電圧として線間電圧Ｖａｂと同相成分Ｖｉｘ
と９０度位相成分Ｖｉｙを導出するようになっている。
また演算回路５８は演算回路６６と同様に、遅延回路、
偏差算出回路を備えており、各成分の変化分ΔＶｉｘ，
ΔＶｉｙを算出するようになっている。更に演算回路６
０は演算回路６８と同様に二乗演算回路、加算回路、平
方根演算回路を備えており、変化分ΔＶｉｘ，ΔＶｉｙ
を基に零相電流Ｉｏの変化に対応した大きさを示す変化
分ΔＶｉを導出するようになっている。そしてこの変化
分ΔＶｉは設定電圧Ｖ２と比較回路６２で比較され、変
化分ΔＶｉが設定電圧Ｖ２を超えたときには比較回路６
２から零相電流Ｉｏの変化出力を発生するようになって
いる。すなわち比較回路６２は零相電流比較判定手段と
して構成されている。
置されており、零相電流検出器５２によって検出された
零相電流Ｉｏは抵抗５４に供給されている。抵抗５４は
零相電流Ｉｏを電圧信号Ｖｉに変換する電流電圧変換手
段として構成されている。すなわち、線間電圧Ｖａｂを
基準電圧として零相電圧Ｉｏの変化分を検出するため
に、零相電流Ｉｏを電圧信号Ｖｉに変換し、電圧信号Ｖ
ｉを基に零相電流Ｉｏの変化分を検出することとしてい
る。そして演算回路５６は演算回路６４と同様に位相回
路、積算回路及びローパスフィルタを備え、線間電圧Ｖ
ａｂを基準電圧として線間電圧Ｖａｂと同相成分Ｖｉｘ
と９０度位相成分Ｖｉｙを導出するようになっている。
また演算回路５８は演算回路６６と同様に、遅延回路、
偏差算出回路を備えており、各成分の変化分ΔＶｉｘ，
ΔＶｉｙを算出するようになっている。更に演算回路６
０は演算回路６８と同様に二乗演算回路、加算回路、平
方根演算回路を備えており、変化分ΔＶｉｘ，ΔＶｉｙ
を基に零相電流Ｉｏの変化に対応した大きさを示す変化
分ΔＶｉを導出するようになっている。そしてこの変化
分ΔＶｉは設定電圧Ｖ２と比較回路６２で比較され、変
化分ΔＶｉが設定電圧Ｖ２を超えたときには比較回路６
２から零相電流Ｉｏの変化出力を発生するようになって
いる。すなわち比較回路６２は零相電流比較判定手段と
して構成されている。
【００２８】このように、本実施例によれば、残留零相
電流及び残留零相電圧の変化分をそれぞれ検出すること
ができるため、ケーブル系のような対地静電容量が大き
い系統で零相電圧がほとんど発生しない場合でも、零相
電流によって地絡事故を検出することができ、信頼性の
向上に寄与することができる。
電流及び残留零相電圧の変化分をそれぞれ検出すること
ができるため、ケーブル系のような対地静電容量が大き
い系統で零相電圧がほとんど発生しない場合でも、零相
電流によって地絡事故を検出することができ、信頼性の
向上に寄与することができる。
【００２９】次に、地絡事故が発生した地点の方向性を
判定するための実施例を図４に基づいて説明する。本実
施例は、図３に示される演算回路５６，６４の後に演算
回路７０，７２，７４、積演算回路７６、比較回路７８
を設けたものであり、演算回路７０は演算回路５８，６
０と同様の機能を有し、演算回路７２は演算回路６６，
６８と同様な機能を有するようになっている。そして演
算回路７０，７２の出力信号によって零相電流の変化分
ΔＶｉと零相電圧の変化分ΔＶｏの位相差θの余弦（ｃ
ｏｓθ）を演算し、ΔＶｉとｃｏｓθとを積演算回路７
６で積演算し、この積演算値が設定電圧Ｖ４を超えるか
否かを比較回路７８で比較判定するようにしたものであ
る。
判定するための実施例を図４に基づいて説明する。本実
施例は、図３に示される演算回路５６，６４の後に演算
回路７０，７２，７４、積演算回路７６、比較回路７８
を設けたものであり、演算回路７０は演算回路５８，６
０と同様の機能を有し、演算回路７２は演算回路６６，
６８と同様な機能を有するようになっている。そして演
算回路７０，７２の出力信号によって零相電流の変化分
ΔＶｉと零相電圧の変化分ΔＶｏの位相差θの余弦（ｃ
ｏｓθ）を演算し、ΔＶｉとｃｏｓθとを積演算回路７
６で積演算し、この積演算値が設定電圧Ｖ４を超えるか
否かを比較回路７８で比較判定するようにしたものであ
る。
【００３０】位相差θのｃｏｓθを算出するに際して
は、図９に示されるように、零相電流の変化分ΔＶｉと
零相電圧の変化分ΔＶｏを基に次式によって求めること
としている。
は、図９に示されるように、零相電流の変化分ΔＶｉと
零相電圧の変化分ΔＶｏを基に次式によって求めること
としている。
【００３１】
【数２】
【００３２】前記実施例においては、零相電圧の変化分
ΔＶｏと零相電流の変化分ΔＶｉとが同相であるとき、
すなわちθ＝０のときにはΔＶｉが設定電圧Ｖ４を越え
たときに比較回路７８から比較信号が出力され、θ＝６
０度のときには、図１０に示されるように、ΔＶｉが２
Ｖ4を超えたときに比較回路７８から比較信号が出力さ
れることになる。そしてθ＝０のときを最大感度に設定
すれば、ΔＶｉが設定電圧Ｖ４を超えたときに地絡事故
が発生したことを検出することができる。更に零相電流
検出器５２を設置した地点より電源側で地絡事故が発生
したときに、抵抗５４に零相電流Ｉｏが流れ込む方向と
設定すれば、ΔＶｉが設定電圧Ｖ４を超えたときに零相
電流検出器５２の設置地点より電源側で地絡事故が発生
したことを検出することができる。また零相電流検出器
５２の負荷側で地絡事故が発生したことを検出する場合
には、零相電流検出器５２と抵抗５４との接続方法を逆
として零相電流Ｉｏの流れる方向を逆とすれば、負荷側
で地絡事故が発生したことを検出することができる。
ΔＶｏと零相電流の変化分ΔＶｉとが同相であるとき、
すなわちθ＝０のときにはΔＶｉが設定電圧Ｖ４を越え
たときに比較回路７８から比較信号が出力され、θ＝６
０度のときには、図１０に示されるように、ΔＶｉが２
Ｖ4を超えたときに比較回路７８から比較信号が出力さ
れることになる。そしてθ＝０のときを最大感度に設定
すれば、ΔＶｉが設定電圧Ｖ４を超えたときに地絡事故
が発生したことを検出することができる。更に零相電流
検出器５２を設置した地点より電源側で地絡事故が発生
したときに、抵抗５４に零相電流Ｉｏが流れ込む方向と
設定すれば、ΔＶｉが設定電圧Ｖ４を超えたときに零相
電流検出器５２の設置地点より電源側で地絡事故が発生
したことを検出することができる。また零相電流検出器
５２の負荷側で地絡事故が発生したことを検出する場合
には、零相電流検出器５２と抵抗５４との接続方法を逆
として零相電流Ｉｏの流れる方向を逆とすれば、負荷側
で地絡事故が発生したことを検出することができる。
【００３３】また前記実施例において、θ＝０のときを
最大感度としているが、零相電圧Ｖｏまたは零相電流Ｖ
ｉを任意の移相回路を介して演算させることにより、最
大感度となる位相θの値を任意の値に設定することがで
きる。
最大感度としているが、零相電圧Ｖｏまたは零相電流Ｖ
ｉを任意の移相回路を介して演算させることにより、最
大感度となる位相θの値を任意の値に設定することがで
きる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
零相電圧または零相電流を線間電圧と同相の成分と９０
度位相の異なる成分とに分け、各成分のベクトル値を基
に零相電圧または零相電流の変化分を検出するようにし
ているため、系統に残留零相電圧及び残留零相電流が存
在しても、系統周波数の変動の影響を受けることなく残
留成分の変化分を確実に検出することができる。また残
留成分の変化分から位相特性を求めるようにしているた
め、事故点の方向を判定することができる。
零相電圧または零相電流を線間電圧と同相の成分と９０
度位相の異なる成分とに分け、各成分のベクトル値を基
に零相電圧または零相電流の変化分を検出するようにし
ているため、系統に残留零相電圧及び残留零相電流が存
在しても、系統周波数の変動の影響を受けることなく残
留成分の変化分を確実に検出することができる。また残
留成分の変化分から位相特性を求めるようにしているた
め、事故点の方向を判定することができる。
【図１】本発明の第１実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の第２実施例を示す構成図である。
【図３】本発明の第３実施例を示す構成図である。
【図４】本発明の第４実施例を示す構成図である。
【図５】変化分の検出方法を説明するためのベクトル図
である。
である。
【図６】ａ相の地絡状態を説明するための図である。
【図７】ｂ相の地絡状態を説明するための図である。
【図８】ｃ相の地絡状態を説明するための図である。
【図９】ｃｏｓθの算出方法を説明するための図であ
る。
る。
【図１０】リーレ感度の設定値を説明するためのベクト
ル図である。
ル図である。
１０ 高圧配電線 １２ 対地電圧検出器 １４ 線間電圧検出器 １６ 零相電圧検出器 １８ 位相回路 ２０，２２ 積演算回路 ２４，２６ ローパスフィルタ ２８，３０ 遅延回路 ３２，３４ 偏差算出回路 ３６，３８ 二乗演算回路 ４０ 加算回路 ４２ 平方根演算回路 ４４ 比較回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西島 一夫 茨城県日立市国分町１丁目１番１号 株 式会社 日立製作所 国分工場内 (56)参考文献 特開 昭61−106021（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−144722（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−38118（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−304174（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−131167（ＪＰ，Ｕ)
Claims (6)
- 【請求項１】 三相配電線の各相の対地電圧を検出する
対地電圧検出手段と、対地電圧検出手段の検出出力のう
ちいずれか二相の相電圧から線間電圧を算出する線間電
圧算出手段と、対地電圧検出手段の検出出力から配電線
の零相電圧を検出する零相電圧検出手段と、線間電圧算
出手段の算出出力と零相電圧検出手段の検出出力とを積
演算する第１積演算手段と、第１積演算手段の積演算値
から直流分のみを抽出する第１フィルタ手段と、第１フ
ィルタ手段の出力を一定時間遅延する第１遅延手段と、
第１フィルタ手段の出力と第１遅延手段の出力との偏差
を算出する第１偏差算出手段と、第１偏差算出手段の出
力を二乗演算する第１二乗手段と、線間電圧算出手段の
算出出力を９０度移相する移相手段と、移相手段の出力
と零相電圧検出手段の検出出力とを積演算する第２積演
算手段と、第２積演算手段の積演算値から直流分のみを
抽出する第２フィルタ手段と、第２フィルタ手段の出力
を一定時間遅延する第２遅延手段と、第２フィルタ手段
の出力と第２遅延手段の出力との偏差を算出する第２偏
差算出手段と、第２偏差算出手段の出力を二乗演算する
第２二乗手段と、第１二乗手段の出力と第２二乗手段の
出力とを加算する加算手段と、加算手段の出力からその
平方根を算出する平方根算出手段と、平方根算出手段の
出力と設定値とを比較し算出出力が設定値を超えたとき
に零相電圧の変化出力を発生する零相電圧比較判定手段
とを有する変化幅検出装置。 - 【請求項２】 三相配電線の各相の対地電圧を検出する
対地電圧検出手段と、対地電圧検出手段の検出出力のう
ちいずれか二相の相電圧から線間電圧を算出する線間電
圧算出手段と、対地電圧検出手段の検出出力から配電線
の零相電圧を検出する零相電圧検出手段と、線間電圧算
出手段の算出出力と零相電圧検出手段の検出出力とを積
演算する第１積演算手段と、第１積演算手段の積演算値
から直流分のみを抽出する第１フィルタ手段と、第１フ
ィルタ手段の出力を一定時間遅延する第１遅延手段と、
第１フィルタ手段の出力と第１遅延手段の出力との偏差
を算出する第１偏差算出手段と、第１偏差算出手段の出
力を二乗する第１二乗手段と、線間電圧算出手段の算出
出力を９０度移相する移相手段と、移相手段の出力と零
相電圧検出手段の検出出力とを積演算する第２積演算手
段と、第２積演算手段の積演算値から直流分のみを抽出
する第２フィルタ手段と、第２フィルタ手段の出力を一
定時間遅延する第２遅延手段と、第２フィルタ手段の出
力と第２遅延手段の出力との偏差を算出する第２偏差算
出手段と、第２偏差算出手段の出力を二乗演算する第２
二乗手段と、第１二乗手段の出力と第２二乗手段の出力
とを加算する加算手段と、加算手段の出力と設定値とを
比較し加算出力が設定値を超えたときに零相電圧の変化
出力を発生する零相電圧比較判定手段とを有する変化幅
検出装置。 - 【請求項３】 三相配電線の各相の対地電圧を検出する
対地電圧検出手段と、対地電圧検出手段の検出出力のう
ちいずれか二相の相電圧から線間電圧を算出する線間電
圧算出手段と、対地電圧検出手段の検出出力から配電線
の零相電圧を検出する零相電圧検出手段と、線間電圧算
出手段の算出出力と零相電圧検出手段の検出出力とを積
演算する第１積演算手段と、第１積演算手段の積演算値
から直流分のみを抽出する第１フィルタ手段と、第１フ
ィルタ手段の出力を一定時間遅延する第１遅延手段と、
ホールド指令によりホールド指令入力時の第１遅延手段
の出力をホールドしてホールド値を出力し、ホールド解
除指令により第１遅延手段出力をそのまま出力する第１
ホールド手段と、第１フィルタ手段の出力と第１ホール
ド手段の出力との偏差を算出する第１偏差算出手段と、
第１偏差算出手段の出力を二乗演算する第１二乗手段
と、線間電圧算出手段の算出出力を９０度移相する移相
手段と、移相手段の出力と零相電圧検出手段の検出出力
とを積演算する第２積演算手段と、第２積演算手段の積
演算値から直流分のみを抽出する第２フィルタ手段と、
第２フィルタ手段の出力を一定時間遅延する第２遅延手
段と、ホールド指令によりホールド指令入力時の第２遅
延手段の出力をホールドしてホールド値を出力し、ホー
ルド解除指令により第２遅延手段出力をそのまま出力す
る第２ホールド手段と、第２フィルタ手段の出力と第２
ホールド手段の出力との偏差を算出する第２偏差算出手
段と、第２偏差算出手段の出力を二乗演算する第２二乗
手段と、第１二乗手段の出力と第２二乗手段の出力とを
加算する加算手段と、加算手段の出力からその平方根を
算出する平方根算出手段と、平方根算出手段の出力と設
定値とを比較し算出出力が設定値を超えたときに零相電
圧の変化出力を発生する零相電圧比較判定手段と、零相
電圧比較判定手段から零相電圧の変化出力が発生したと
きに一定時間ホールド指令を出力しその後ホールド解除
指令を出力するホールド指令発生手段とを有する変化幅
検出装置。 - 【請求項４】 三相配電線の各相の対地電圧を検出する
対地電圧検出手段と、対地電圧検出手段の検出出力のう
ちいずれか二相の相電圧から線間電圧を算出する線間電
圧算出手段と、対地電圧検出手段の検出出力から配電線
の零相電圧を検出する零相電圧検出手段と、線間電圧算
出手段の算出出力と零相電圧検出手段の検出出力とを積
演算する第１積演算手段と、第１積演算手段の積演算値
から直流分のみを抽出する第１フィルタ手段と、第１フ
ィルタ手段の出力を一定時間遅延する第１遅延手段と、
ホールド指令によりホールド指令入力時の第１遅延手段
の出力をホールドしてホールド値を出力し、ホールド解
除指令により第１遅延手段出力をそのまま出力する第１
ホールド手段と、第１フィルタ手段の出力と第１ホール
ド手段の出力との偏差を算出する第１偏差算出手段と、
第１偏差算出手段の出力を二乗演算する第１二乗手段
と、線間電圧算出手段の算出出力を９０度移相する移相
手段と、移相手段の出力と零相電圧検出手段の検出出力
とを積演算する第２積演算手段と、第２積演算手段の積
演算値から直流分のみを抽出する第２フィルタ手段と、
第２フィルタ手段の出力を一定時間遅延する第２遅延手
段と、ホールド指令によりホールド指令入力時の第２遅
延手段の出力をホールドしてホールド値を出力し、ホー
ルド解除指令により第２遅延手段出力をそのまま出力す
る第２ホールド手段と、第２フィルタ手段の出力と第２
ホールド手段の出力との偏差を算出する第２偏差算出手
段と、第２偏差算出手段の出力を二乗する第２二乗手段
と、第１二乗手段の出力と第２二乗手段の出力とを加算
する加算手段と、加算手段の出力と設定値とを比較し加
算出力が設定値を超えたときに零相電圧の変化出力を発
生する零相電圧比較判定手段と、零相電圧比較判定手段
から零相電圧の変化出力が発生したときに一定時間ホー
ルド指令を出力しその後ホールド解除指令を出力するホ
ールド指令発生手段とを有する変化幅検出装置。 - 【請求項５】 三相配電線の零相電流を検出する零相電
流検出手段と、零相電流検出手段の検出出力を電圧信号
に変換する電流電圧変換手段と、電流電圧変換手段の出
力と線間電圧算出手段の出力とを積演算する零相電流用
第１積演算手段と、零相電流用第１積演算手段の積演算
値から直流分のみを抽出する零相電流用第１フィルタ手
段と、零相電流用第１フィルタ手段の出力を一定時間遅
延する零相電流用第１遅延手段と、零相電流用第１フィ
ルタ手段の出力と零相電流用第１遅延手段の出力との偏
差を算出する零相電流用第１偏差算出手段と、零相電流
用偏差算出手段の出力を二乗する零相電流用第１二乗手
段と、線間電圧算出手段の出力を９０度移相する零相電
流用移相手段と、零相電流用移相手段の出力と電流電圧
変換手段の出力とを積演算する零相電流用第２積演算手
段と、零相電流用第２積演算手段の出力を一定時間遅延
する零相電流用第２遅延手段と、零相電流用第２フィル
タ手段の出力と零相電流用第２遅延手段との偏差を算出
する零相電流用第２偏差算出手段と、零相電流用第２偏
差算出手段の出力を二乗する零相電流用第２二乗手段
と、零相電流用第１二乗手段の出力と第２二乗手段の出
力とを加算する零相電流用加算手段と、零相電流用加算
手段の出力からその平方根を算出する零相電流用平方根
算出手段と、零相電流用平方根算出手段の出力と設定値
とを比較し算出出力が設定値を超えたときに零相電流の
変化出力を発生する零相電流用比較判定手段とを有する
請求項１，２，３または４記載の変化幅検出装置。 - 【請求項６】 三相配電線の各相の対地電圧を検出する
対地電圧検出手段と、対地電圧検出手段の検出出力のう
ちいずれか二相の相電圧から線間電圧を算出する線間電
圧算出手段と、対地電圧検出手段の検出出力から配電線
の零相電圧を検出する零相電圧検出手段と、線間電圧算
出手段の算出出力と零相電圧検出手段の検出出力とを積
演算し、この積演算値から零相電圧のうち線間電圧と同
相の直流成分と９０度位相の異なる直流成分をそれぞれ
演算する第１零相電圧演算手段と、第１零相電圧演算手
段の各演算値を順次記憶するとともに各記憶値と新たな
演算値とを比較し、この比較結果を基に線間電圧と同相
成分の変化分と９０度位相の異なる成分の変化分とを演
算する第２零相電圧演算手段と、第２零相電圧演算手段
の各演算出力から零相電圧の変化分を演算する第３零相
電圧演算手段と、三相配電線の零相電流を検出する零相
電流検出手段と、零相電流検出手段の検出出力を電圧信
号に変換する電流電圧変換手段と、電流電圧変換手段の
出力と線間電圧算出手段の出力とを積演算し、この積演
算値から零相電流に対応した電圧成分として線間電圧と
同相の直流成分と９０度位相の異なる直流成分をそれぞ
れ演算する第１零相電流演算手段と、第１零相電流演算
手段の各演算値をそれぞれ積演算し、この積演算値から
零相電流に対応した電圧成分のうち線間電圧と同相成分
の変化分と９０度位相の異なる成分の変化分を演算する
第２零相電流演算手段と、第２零相電流演算手段の各演
算出力から零相電流の変化分を演算する第３零相電流演
算手段と、第２，第３零相電圧演算手段の各演算出力と
第２，第３零相電流演算手段の各演算出力とから零相電
圧の変化分と零相電流の変化分との位相差に従った余弦
値を算出する余弦値算出手段と、余弦値算出手段の算出
出力と第３零相電流演算手段の演算出力とを乗算する乗
算手段と、乗算手段の乗算値と設定値とを比較し、乗算
値が設定値を超えたときに方向特性判定出力を発生する
方向特性判定手段とを有する変化幅検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8682291A JP2630862B2 (ja) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | 変化幅検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8682291A JP2630862B2 (ja) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | 変化幅検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04319671A JPH04319671A (ja) | 1992-11-10 |
| JP2630862B2 true JP2630862B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=13897503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8682291A Expired - Fee Related JP2630862B2 (ja) | 1991-04-18 | 1991-04-18 | 変化幅検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2630862B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2699753B1 (fr) * | 1992-12-17 | 1995-03-17 | Merlin Gerin | Dispositif de calcul numérique d'une composante symétrique d'une grandeur électrique d'un réseau triphasé et relais le comportant. |
| JP4256432B2 (ja) * | 2007-04-26 | 2009-04-22 | ファナック株式会社 | レーザ装置 |
-
1991
- 1991-04-18 JP JP8682291A patent/JP2630862B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04319671A (ja) | 1992-11-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |