JP2796455B2 - 地絡相判定装置 - Google Patents
地絡相判定装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、送配電線の地絡相を
判定する地絡相判定装置に関する。
判定する地絡相判定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、非接地系の総配電線では
一線地絡が発生すると、零相電圧Ｖｏのベクトルは、地
絡点抵抗値により図６に示すように半円を描いて変化す
る。ここで、図７は、地絡相を判定する場合の特性の一
例を示している。この特性を実現するために、従来で
は、基準となる相電圧と零相電圧Ｖｏとの位相差を計算
し、その位相差の値により地絡相を判定しているため、
演算処理が複雑で時間がかかるという問題が生じる。ま
た、特性上では、検出範囲の境界が零相電圧Ｖｏの位相
の変化領域の両端に接しているため、この付近では誤差
により誤不動作になり易いという不都合もある。
一線地絡が発生すると、零相電圧Ｖｏのベクトルは、地
絡点抵抗値により図６に示すように半円を描いて変化す
る。ここで、図７は、地絡相を判定する場合の特性の一
例を示している。この特性を実現するために、従来で
は、基準となる相電圧と零相電圧Ｖｏとの位相差を計算
し、その位相差の値により地絡相を判定しているため、
演算処理が複雑で時間がかかるという問題が生じる。ま
た、特性上では、検出範囲の境界が零相電圧Ｖｏの位相
の変化領域の両端に接しているため、この付近では誤差
により誤不動作になり易いという不都合もある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
地絡相の判定手段では、演算処理が複雑で時間を要する
とともに、信頼性が低いという問題を有している。
地絡相の判定手段では、演算処理が複雑で時間を要する
とともに、信頼性が低いという問題を有している。
【０００４】そこで、この発明は上記事情を考慮してな
されたもので、演算処理が簡易であるとともに、地絡時
の地絡抵抗により零相電圧の位相が変化しても正確に地
絡相を判定することができる信頼性の高い極めて良好な
地絡相判定装置を提供することを目的とする。
されたもので、演算処理が簡易であるとともに、地絡時
の地絡抵抗により零相電圧の位相が変化しても正確に地
絡相を判定することができる信頼性の高い極めて良好な
地絡相判定装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係る地絡相判
定装置は、非接地系またはリアクトル接地系の送配電線
の一線地絡時に、零相電圧及びその位相が地絡抵抗の値
により変化する系統に使用されるものを対象としてい
る。そして、零相電圧及び３相の各相電圧の両方または
どちらか一方に対して移相処理を施し、地絡相の相電圧
と零相電圧とが理論的に同位相となるようにする移相手
段と、この移相手段で移相処理された零相電圧と３相の
各相電圧との位相差に対応した値をそれぞれ演算する演
算手段と、この演算手段の各演算結果を比較して零相電
圧との位相差が最も少ない相を地絡相と判定する第１の
判定手段と、３相の各相電圧をレベル比較して最もレベ
ルの低い相を地絡相と判定する第２の判定手段と、零相
電圧のレベルが一定値以下の場合は第１の判定手段の判
定結果を選択し、零相電圧のレベルが一定値を超える場
合は第２の判定手段の判定結果を選択する選択手段とを
備えるようにしたものである。
定装置は、非接地系またはリアクトル接地系の送配電線
の一線地絡時に、零相電圧及びその位相が地絡抵抗の値
により変化する系統に使用されるものを対象としてい
る。そして、零相電圧及び３相の各相電圧の両方または
どちらか一方に対して移相処理を施し、地絡相の相電圧
と零相電圧とが理論的に同位相となるようにする移相手
段と、この移相手段で移相処理された零相電圧と３相の
各相電圧との位相差に対応した値をそれぞれ演算する演
算手段と、この演算手段の各演算結果を比較して零相電
圧との位相差が最も少ない相を地絡相と判定する第１の
判定手段と、３相の各相電圧をレベル比較して最もレベ
ルの低い相を地絡相と判定する第２の判定手段と、零相
電圧のレベルが一定値以下の場合は第１の判定手段の判
定結果を選択し、零相電圧のレベルが一定値を超える場
合は第２の判定手段の判定結果を選択する選択手段とを
備えるようにしたものである。
【０００６】また、この発明に係る地絡相判定装置は、
上記の対象において、零相電圧及び３相の各相電圧の両
方またはどちらか一方に対して移相処理を施し、地絡相
の相電圧と零相電圧とが理論的に同位相となるようにす
る移相手段と、この移相手段で移相処理された零相電圧
と３相の各相電圧とのスカラ積をそれぞれ演算する演算
手段と、この演算手段の各演算結果を比較し、実質的に
最大値となった相を地絡相と判定する第１の判定手段
と、３相の各相電圧をレベル比較して最もレベルの低い
相を地絡相と判定する第２の判定手段と、零相電圧のレ
ベルが一定値以下の場合は第１の判定手段の判定結果を
選択し、零相電圧のレベルが一定値を超える場合は第２
の判定手段の判定結果を選択する選択手段とを備えるよ
うにしたものである。
上記の対象において、零相電圧及び３相の各相電圧の両
方またはどちらか一方に対して移相処理を施し、地絡相
の相電圧と零相電圧とが理論的に同位相となるようにす
る移相手段と、この移相手段で移相処理された零相電圧
と３相の各相電圧とのスカラ積をそれぞれ演算する演算
手段と、この演算手段の各演算結果を比較し、実質的に
最大値となった相を地絡相と判定する第１の判定手段
と、３相の各相電圧をレベル比較して最もレベルの低い
相を地絡相と判定する第２の判定手段と、零相電圧のレ
ベルが一定値以下の場合は第１の判定手段の判定結果を
選択し、零相電圧のレベルが一定値を超える場合は第２
の判定手段の判定結果を選択する選択手段とを備えるよ
うにしたものである。
【０００７】
【作用】上記のような構成によれば、地絡相の相電圧と
零相電圧とが理論的に同位相となるように移相処理を施
した零相電圧と３相の各相電圧との位相差またはスカラ
積を演算し、この位相差が最も少ない相またはスカラ積
が実質的に最大となった相と、３相の各相電圧のうち最
もレベルの低い相とを、零相電圧のレベルに応じて選択
的に地絡相として判定するようにしたので、演算処理を
簡易にすることができるとともに、地絡時の地絡抵抗に
より零相電圧の位相が変化しても正確に地絡相を判定す
ることができ、信頼性の高い判定を行なうことができ
る。
零相電圧とが理論的に同位相となるように移相処理を施
した零相電圧と３相の各相電圧との位相差またはスカラ
積を演算し、この位相差が最も少ない相またはスカラ積
が実質的に最大となった相と、３相の各相電圧のうち最
もレベルの低い相とを、零相電圧のレベルに応じて選択
的に地絡相として判定するようにしたので、演算処理を
簡易にすることができるとともに、地絡時の地絡抵抗に
より零相電圧の位相が変化しても正確に地絡相を判定す
ることができ、信頼性の高い判定を行なうことができ
る。
【０００８】
【実施例】まず、図５は、非接地系のＡ相地絡時におけ
る零相電圧Ｖｏのベクトル軌跡と、Ａ，Ｂ，Ｃ三相の各
相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃのベクトルとを示したものであ
るが、この図から明らかなように、零相電圧Ｖｏと地絡
したＡ相電圧Ｖａとの位相関係は、常に、Ａ相電圧Ｖａ
が零相電圧Ｖｏに対して９０゜進むようになる。また、
この関係は、Ｂ，Ｃ相地絡時におけるＢ，Ｃ相電圧Ｖ
ｂ，Ｖｃと零相電圧Ｖｏとの位相関係についても同様に
成立する。しかし、実際には測定誤差等により必ずしも
９０゜進みになるとは限らない。そこで、この発明で
は、地絡時に零相電圧Ｖｏに対して９０゜の位相進みに
最も近い相を捜すことにより地絡相を判定することを基
本原理としている。
る零相電圧Ｖｏのベクトル軌跡と、Ａ，Ｂ，Ｃ三相の各
相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃのベクトルとを示したものであ
るが、この図から明らかなように、零相電圧Ｖｏと地絡
したＡ相電圧Ｖａとの位相関係は、常に、Ａ相電圧Ｖａ
が零相電圧Ｖｏに対して９０゜進むようになる。また、
この関係は、Ｂ，Ｃ相地絡時におけるＢ，Ｃ相電圧Ｖ
ｂ，Ｖｃと零相電圧Ｖｏとの位相関係についても同様に
成立する。しかし、実際には測定誤差等により必ずしも
９０゜進みになるとは限らない。そこで、この発明で
は、地絡時に零相電圧Ｖｏに対して９０゜の位相進みに
最も近い相を捜すことにより地絡相を判定することを基
本原理としている。
【０００９】上記のような原理に基づくこの発明の一実
施例について、以下、図面を参照して詳細に説明する。
図１において、符号１１，１２，１３，１４は入力端子
で、それぞれＡ，Ｂ，Ｃ相の各相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ
及び零相電圧Ｖｏが印加されている。なお、この場合の
零相電圧Ｖｏは、ＧＰＴ３次巻線から送出されたものを
取り込んでいるため、図５及び図６に示した零相電圧Ｖ
ｏに比して位相が１８０°ずれたものとなっている。
施例について、以下、図面を参照して詳細に説明する。
図１において、符号１１，１２，１３，１４は入力端子
で、それぞれＡ，Ｂ，Ｃ相の各相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ
及び零相電圧Ｖｏが印加されている。なお、この場合の
零相電圧Ｖｏは、ＧＰＴ３次巻線から送出されたものを
取り込んでいるため、図５及び図６に示した零相電圧Ｖ
ｏに比して位相が１８０°ずれたものとなっている。
【００１０】これら入力端子１１〜１４に印加された相
電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ及び零相電圧Ｖｏは、それぞれ、
補助ＰＴ１５〜１８により絶縁・降圧され、ＦＬＴ（フ
ィルタ）回路１９〜２２においてノイズ成分が取り除か
れ、Ｓ／Ｈ（サンプル／ホールド）回路２３〜２６で入
力周波数の３０°毎にサンプル／ホールドされた後、ア
ナログマルチプレクサ２７により選択的にＡ／Ｄ（アナ
ログ／デジタル）変換回路２８に導びかれて、デジタル
データＶａＤ，ＶｂＤ，ＶｃＤ，ＶｏＤに変換される。
なお、このＡ／Ｄ変換回路２８は、入力周波数が５０Ｈ
ｚの場合には、１．６７ｍｓ（６００Ｈｚ）周期で各入
力のＡ／Ｄ変換を行なっている。
電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ及び零相電圧Ｖｏは、それぞれ、
補助ＰＴ１５〜１８により絶縁・降圧され、ＦＬＴ（フ
ィルタ）回路１９〜２２においてノイズ成分が取り除か
れ、Ｓ／Ｈ（サンプル／ホールド）回路２３〜２６で入
力周波数の３０°毎にサンプル／ホールドされた後、ア
ナログマルチプレクサ２７により選択的にＡ／Ｄ（アナ
ログ／デジタル）変換回路２８に導びかれて、デジタル
データＶａＤ，ＶｂＤ，ＶｃＤ，ＶｏＤに変換される。
なお、このＡ／Ｄ変換回路２８は、入力周波数が５０Ｈ
ｚの場合には、１．６７ｍｓ（６００Ｈｚ）周期で各入
力のＡ／Ｄ変換を行なっている。
【００１１】ここで、上記Ａ／Ｄ変換回路２８から出力
される、各相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ及び零相電圧Ｖｏを
３０°毎にＡ／Ｄ変換したデジタルデータＶａＤ，Ｖｂ
Ｄ，ＶｃＤ，ＶｏＤは、例えばデジタルデータＶａＤを
例にとると、図２に示すように、Ｖａ１，Ｖａ２，Ｖａ
３，……のデータ群でベクトル量である。そして、これ
らデジタルデータＶａＤ，ＶｂＤ，ＶｃＤ，ＶｏＤは、
それぞれラッチ回路２９〜３２にラッチされた後、デジ
タルデータＶａＤがＡ相位相演算回路３３とＡ相実効値
演算回路３４とに供給され、デジタルデータＶｂＤがＢ
相位相演算回路３５とＢ相実効値演算回路３６とに供給
され、デジタルデータＶｃＤがＣ相位相演算回路３７と
Ｃ相実効値演算回路３８とに供給され、デジタルデータ
ＶｏＤが遅延回路３９と零相電圧実効値演算回路４０と
に供給される。
される、各相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ及び零相電圧Ｖｏを
３０°毎にＡ／Ｄ変換したデジタルデータＶａＤ，Ｖｂ
Ｄ，ＶｃＤ，ＶｏＤは、例えばデジタルデータＶａＤを
例にとると、図２に示すように、Ｖａ１，Ｖａ２，Ｖａ
３，……のデータ群でベクトル量である。そして、これ
らデジタルデータＶａＤ，ＶｂＤ，ＶｃＤ，ＶｏＤは、
それぞれラッチ回路２９〜３２にラッチされた後、デジ
タルデータＶａＤがＡ相位相演算回路３３とＡ相実効値
演算回路３４とに供給され、デジタルデータＶｂＤがＢ
相位相演算回路３５とＢ相実効値演算回路３６とに供給
され、デジタルデータＶｃＤがＣ相位相演算回路３７と
Ｃ相実効値演算回路３８とに供給され、デジタルデータ
ＶｏＤが遅延回路３９と零相電圧実効値演算回路４０と
に供給される。
【００１２】上記遅延回路３９は、デジタルデータＶｏ
Ｄを９０°遅延させたデジタルデータＶｏＤ´を、Ａ，
Ｂ，Ｃ相位相演算回路３３，３５，３７にそれぞれ出力
している。これにより、例えばＡ相地絡時における零相
電圧デジタルデータＶｏＤ´と地絡相であるＡ相電圧デ
ジタルデータＶａＤとは、図３に示すように同位相とな
る。なお、Ｂ，Ｃ相地絡時においても、零相電圧デジタ
ルデータＶｏＤ´と地絡相であるＢ，Ｃ相電圧デジタル
データＶｂＤ，ＶｃＤとが同位相となることはもちろん
である。ここで、Ａ，Ｂ，Ｃ相位相演算回路３３，３
５，３７は、それぞれ下記の（１），（２），（３）式
に示す演算を行ない、その演算結果を比較回路４１に出
力している。
Ｄを９０°遅延させたデジタルデータＶｏＤ´を、Ａ，
Ｂ，Ｃ相位相演算回路３３，３５，３７にそれぞれ出力
している。これにより、例えばＡ相地絡時における零相
電圧デジタルデータＶｏＤ´と地絡相であるＡ相電圧デ
ジタルデータＶａＤとは、図３に示すように同位相とな
る。なお、Ｂ，Ｃ相地絡時においても、零相電圧デジタ
ルデータＶｏＤ´と地絡相であるＢ，Ｃ相電圧デジタル
データＶｂＤ，ＶｃＤとが同位相となることはもちろん
である。ここで、Ａ，Ｂ，Ｃ相位相演算回路３３，３
５，３７は、それぞれ下記の（１），（２），（３）式
に示す演算を行ない、その演算結果を比較回路４１に出
力している。
【００１３】 ｜ＶａＤ｜・｜ＶｏＤ´｜・ｃｏｓθａ／｜ＶａＤ｜ ＝｜ＶｏＤ´｜・ｃｏｓθａ ……（１） ｜ＶｂＤ｜・｜ＶｏＤ´｜・ｃｏｓθｂ／｜ＶｂＤ｜ ＝｜ＶｏＤ´｜・ｃｏｓθｂ ……（２） ｜ＶｃＤ｜・｜ＶｏＤ´｜・ｃｏｓθｃ／｜ＶｃＤ｜ ＝｜ＶｏＤ´｜・ｃｏｓθｃ ……（３）
【００１４】ただし、θａは零相電圧デジタルデータＶ
ｏＤ´とＡ相電圧デジタルデータＶａＤとの位相角であ
り、θｂは零相電圧デジタルデータＶｏＤ´とＢ相電圧
デジタルデータＶｂＤとの位相角であり、θｃは零相電
圧デジタルデータＶｏＤ´とＣ相電圧デジタルデータＶ
ｃＤとの位相角である。ここで、上記（１）〜（３）式
の左辺の演算は、各相の相電圧デジタルデータＶａＤ，
ＶｂＤ，ＶｃＤと零相電圧デジタルデータＶｏＤ´との
各スカラ積を、それぞれの相電圧デジタルデータＶａ
Ｄ，ＶｂＤ，ＶｃＤで割っているが、これはＡ／Ｄ変換
を３０°毎に行なっているため９０°前の値を簡単に取
り出すことができるので、Ａ相を例にとると、下記の
（４）式に示すスカラ積の演算が簡単に行なえるためで
ある。
ｏＤ´とＡ相電圧デジタルデータＶａＤとの位相角であ
り、θｂは零相電圧デジタルデータＶｏＤ´とＢ相電圧
デジタルデータＶｂＤとの位相角であり、θｃは零相電
圧デジタルデータＶｏＤ´とＣ相電圧デジタルデータＶ
ｃＤとの位相角である。ここで、上記（１）〜（３）式
の左辺の演算は、各相の相電圧デジタルデータＶａＤ，
ＶｂＤ，ＶｃＤと零相電圧デジタルデータＶｏＤ´との
各スカラ積を、それぞれの相電圧デジタルデータＶａ
Ｄ，ＶｂＤ，ＶｃＤで割っているが、これはＡ／Ｄ変換
を３０°毎に行なっているため９０°前の値を簡単に取
り出すことができるので、Ａ相を例にとると、下記の
（４）式に示すスカラ積の演算が簡単に行なえるためで
ある。
【００１５】 ｜ＶａＤ｜・｜ＶｏＤ´｜・ｃｏｓθａ ＝Ｖａ・ｓｉｎωｔ・Ｖｏ・ｓｉｎ（ωｔ＋θａ） ＋Ｖａ・ｓｉｎ（ωｔ＋９０°）・Ｖｏ・ｓｉｎ（ωｔ＋θａ＋９０°） ……（４）
【００１６】そして、上記（１）〜（３）式の演算値を
比較すると、零相電圧デジタルデータＶｏＤ´の絶対値
｜ＶｏＤ´｜は３つの式に共通であることから、地絡相
は、３つの位相角θａ，θｂ，θｃの中で０°に最も近
い相、つまり演算値が最大となった相であることにな
る。このため、比較回路４１は、上記（１）〜（３）式
の演算値、つまりＡ，Ｂ，Ｃ相位相演算回路３３，３
５，３７の各演算出力の中で最大値となった相を地絡相
として出力する。図４は、このようにして地絡相を判定
したときの零相電圧Ｖｏの位相マージン、つまり理論上
の零相電圧Ｖｏの位相に対して、正確に地絡相を判定す
ることができる零相電圧Ｖｏの位相範囲を示している。
比較すると、零相電圧デジタルデータＶｏＤ´の絶対値
｜ＶｏＤ´｜は３つの式に共通であることから、地絡相
は、３つの位相角θａ，θｂ，θｃの中で０°に最も近
い相、つまり演算値が最大となった相であることにな
る。このため、比較回路４１は、上記（１）〜（３）式
の演算値、つまりＡ，Ｂ，Ｃ相位相演算回路３３，３
５，３７の各演算出力の中で最大値となった相を地絡相
として出力する。図４は、このようにして地絡相を判定
したときの零相電圧Ｖｏの位相マージン、つまり理論上
の零相電圧Ｖｏの位相に対して、正確に地絡相を判定す
ることができる零相電圧Ｖｏの位相範囲を示している。
【００１７】この図４に示す特性は、地絡相と進み相及
び遅れ相との相電圧位相角の１／２となるものであり、
最小でも３０°あるので実際の零相電圧Ｖｏの位相の理
論値からのずれが大きくても１０°程度であることを考
えれば十分である。しかしながら、上記（１）〜（３）
式による演算においては、零相電圧Ｖｏと各相電圧Ｖ
ａ，Ｖｂ，Ｖｃとのスカラ積をそれぞれの相電圧Ｖａ，
Ｖｂ，Ｖｃで割っているため、完全地絡近辺の相電圧が
非常に小さくなる範囲では誤差により正確な地絡相判別
ができなくなる。
び遅れ相との相電圧位相角の１／２となるものであり、
最小でも３０°あるので実際の零相電圧Ｖｏの位相の理
論値からのずれが大きくても１０°程度であることを考
えれば十分である。しかしながら、上記（１）〜（３）
式による演算においては、零相電圧Ｖｏと各相電圧Ｖ
ａ，Ｖｂ，Ｖｃとのスカラ積をそれぞれの相電圧Ｖａ，
Ｖｂ，Ｖｃで割っているため、完全地絡近辺の相電圧が
非常に小さくなる範囲では誤差により正確な地絡相判別
ができなくなる。
【００１８】この場合の対策について、以下説明する。
零相電圧Ｖｏが完全地絡時の値の５０％を超えたときに
は、地絡相の相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃのいずれかが最小
となることから、上記Ａ，Ｂ，Ｃ相実効値演算回路３
４，３６，３８でＡ，Ｂ，Ｃ相の相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖ
ｃの実効値が計算され、比較回路４２で比較されて実効
値が最小となった相が値絡相として出力される。
零相電圧Ｖｏが完全地絡時の値の５０％を超えたときに
は、地絡相の相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃのいずれかが最小
となることから、上記Ａ，Ｂ，Ｃ相実効値演算回路３
４，３６，３８でＡ，Ｂ，Ｃ相の相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖ
ｃの実効値が計算され、比較回路４２で比較されて実効
値が最小となった相が値絡相として出力される。
【００１９】一方、零相電圧ＶｏのデジタルデータＶｏ
Ｄは、零相電圧実効値演算回路４０において実効値が計
算され、比較回路４３の正入力端＋に供給される。この
比較回路４３は、その負入力端−に基準値４４が供給さ
れており、正入力端＋の値が基準値４４よりも大きくな
ると論理“１”を出力し、それ以外は論理“０”を出力
するものである。
Ｄは、零相電圧実効値演算回路４０において実効値が計
算され、比較回路４３の正入力端＋に供給される。この
比較回路４３は、その負入力端−に基準値４４が供給さ
れており、正入力端＋の値が基準値４４よりも大きくな
ると論理“１”を出力し、それ以外は論理“０”を出力
するものである。
【００２０】ここで、上記基準値４４は、地絡相判定を
零相電圧Ｖｏと相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃとの位相により
判定するか、または相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃの値で判定
するかを、零相電圧Ｖｏのどの値で切り替えるかを決め
るためのものであり、それぞれの手段による誤差が同程
度となるような値に設定されるのが望ましく、概略は完
全地絡時零相電圧Ｖｏの８０〜９５％程度となる。
零相電圧Ｖｏと相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃとの位相により
判定するか、または相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃの値で判定
するかを、零相電圧Ｖｏのどの値で切り替えるかを決め
るためのものであり、それぞれの手段による誤差が同程
度となるような値に設定されるのが望ましく、概略は完
全地絡時零相電圧Ｖｏの８０〜９５％程度となる。
【００２１】そして、比較回路４３の出力は、ゲート回
路４５〜５０に供給されており、出力が論理“１”のと
き、つまり零相電圧Ｖｏが基準値４４よりも大きい値の
ときは、ゲート回路４５〜４７のゲートが開かれ、相電
圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃが最小となった相を地絡相と判定し
た比較回路４２の地絡相判定出力が、Ａ，Ｂ，Ｃ相地絡
判定出力端子５１〜５３に出力される。また、比較回路
４３の出力が論理“０”のとき、つまり零相電圧Ｖｏが
基準値４４よりも小さい値のときは、ゲート回路４８〜
５０のゲートが開かれ、零相電圧デジタルデータＶｏＤ
´に最も近い位相の相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃの相を地絡
相と判定した比較回路４１の地絡相判定出力が、Ａ，
Ｂ，Ｃ相地絡判定出力端子５１〜５３に出力される。以
上により、地絡電圧の全範囲に亘って正確な地絡相判定
を行なうことができる。
路４５〜５０に供給されており、出力が論理“１”のと
き、つまり零相電圧Ｖｏが基準値４４よりも大きい値の
ときは、ゲート回路４５〜４７のゲートが開かれ、相電
圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃが最小となった相を地絡相と判定し
た比較回路４２の地絡相判定出力が、Ａ，Ｂ，Ｃ相地絡
判定出力端子５１〜５３に出力される。また、比較回路
４３の出力が論理“０”のとき、つまり零相電圧Ｖｏが
基準値４４よりも小さい値のときは、ゲート回路４８〜
５０のゲートが開かれ、零相電圧デジタルデータＶｏＤ
´に最も近い位相の相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃの相を地絡
相と判定した比較回路４１の地絡相判定出力が、Ａ，
Ｂ，Ｃ相地絡判定出力端子５１〜５３に出力される。以
上により、地絡電圧の全範囲に亘って正確な地絡相判定
を行なうことができる。
【００２２】ここで、零相電圧Ｖｏと地絡相相電圧Ｖ
ａ，Ｖｂ，Ｖｃのいずれかとを同位相にするための手段
としては、相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを２７０゜遅らせる
手段や、零相電圧Ｖｏ及び相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃの両
方を遅らせる手段がある。
ａ，Ｖｂ，Ｖｃのいずれかとを同位相にするための手段
としては、相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを２７０゜遅らせる
手段や、零相電圧Ｖｏ及び相電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃの両
方を遅らせる手段がある。
【００２３】さらに、地絡相を判定する他の手段として
は、上記Ａ，Ｂ，Ｃ相位相演算回路３３，３５，３７に
それぞれ下記の（５），（６），（７）式に示す演算を
行なわせることも考えられる。
は、上記Ａ，Ｂ，Ｃ相位相演算回路３３，３５，３７に
それぞれ下記の（５），（６），（７）式に示す演算を
行なわせることも考えられる。
【００２４】 ｜ＶａＤ｜・｜ＶｏＤ´｜・ｃｏｓθａ ……（５） ｜ＶｂＤ｜・｜ＶｏＤ´｜・ｃｏｓθｂ ……（６） ｜ＶｃＤ｜・｜ＶｏＤ´｜・ｃｏｓθｃ ……（７）
【００２５】上記（５）〜（７）式は、前記（１）〜
（３）式の左辺を相電圧デジタルデータＶａＤ，Ｖｂ
Ｄ，ＶｃＤで割らない場合の値であって、零相電圧デジ
タルデータＶｏＤ´と各相電圧デジタルデータＶａＤ，
ＶｂＤ，ＶｃＤとのスカラ積である。このような演算に
よれば、零相電圧Ｖｏが完全地絡時の３1/2 ／２以下で
は地絡相が最大値を示すため、基準値４４を完全地絡時
の７０％程度とすることにより、零相電圧Ｖｏの全範囲
に渡り正確な地絡相判定を行なうことができる。
（３）式の左辺を相電圧デジタルデータＶａＤ，Ｖｂ
Ｄ，ＶｃＤで割らない場合の値であって、零相電圧デジ
タルデータＶｏＤ´と各相電圧デジタルデータＶａＤ，
ＶｂＤ，ＶｃＤとのスカラ積である。このような演算に
よれば、零相電圧Ｖｏが完全地絡時の３1/2 ／２以下で
は地絡相が最大値を示すため、基準値４４を完全地絡時
の７０％程度とすることにより、零相電圧Ｖｏの全範囲
に渡り正確な地絡相判定を行なうことができる。
【００２６】また、リアクタンス接地された送配電系で
は、一線地絡時の零相電圧と相電圧との関係は、Ａ相地
絡の例で示すと、図８のように零相電圧Ｖｏと地絡相相
電圧Ｖａとの位相関係は、常にＡ相電圧Ｖａが零相電圧
Ｖｏに対して９０°遅れになる。このことからリアクタ
ンス接地の場合においても、零相電圧Ｖｏと地絡相相電
圧とが同位相になるように移相してやれば、上記実施例
と同じ手段を用いて同様の効果を得ることができる。な
お、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、
この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施す
ることができる。
は、一線地絡時の零相電圧と相電圧との関係は、Ａ相地
絡の例で示すと、図８のように零相電圧Ｖｏと地絡相相
電圧Ｖａとの位相関係は、常にＡ相電圧Ｖａが零相電圧
Ｖｏに対して９０°遅れになる。このことからリアクタ
ンス接地の場合においても、零相電圧Ｖｏと地絡相相電
圧とが同位相になるように移相してやれば、上記実施例
と同じ手段を用いて同様の効果を得ることができる。な
お、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、
この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施す
ることができる。
【００２７】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
演算処理が簡易であるとともに、地絡時の地絡抵抗によ
り零相電圧の位相が変化しても正確に地絡相を判定する
ことができる信頼性の高い極めて良好な地絡相判定装置
を提供することができる。
演算処理が簡易であるとともに、地絡時の地絡抵抗によ
り零相電圧の位相が変化しても正確に地絡相を判定する
ことができる信頼性の高い極めて良好な地絡相判定装置
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る地絡相判定装置の一実施例を示
すブロック構成図。
すブロック構成図。
【図２】同実施例の相電圧デジタルデータＶａＤの詳細
を示す図。
を示す図。
【図３】同実施例の地絡相相電圧と零相電圧デジタルデ
ータＶｏＤ´とが同位相になることを説明するために示
す図。
ータＶｏＤ´とが同位相になることを説明するために示
す図。
【図４】同実施例における零相電圧Ｖｏの位相マージン
を説明するために示す図。
を説明するために示す図。
【図５】この発明の基本原理を説明するために示す図。
【図６】地絡点抵抗による零相電圧Ｖｏの変化を示す
図。
図。
【図７】従来の地絡相判定特性を示す図。
【図８】リアクトル接地系における地絡相相電圧と零相
電圧との位相関係を説明するために示す図。
電圧との位相関係を説明するために示す図。
１１〜１４…入力端子、１５〜１８…補助ＰＴ、１９〜
２２…ＦＬＴ回路、２３〜２６…Ｓ／Ｈ回路、２７…ア
ナログマルチプレクサ、２８…Ａ／Ｄ変換回路、２９〜
３２…ラッチ回路、３３…Ａ相位相演算回路、３４…Ａ
相実効値演算回路、３５…Ｂ相位相演算回路、３６…Ｂ
相実効値演算回路、３７…Ｃ相位相演算回路、３８…Ｃ
相実効値演算回路、３９…遅延回路、４０…零相電圧実
効値演算回路、４１〜４３…比較回路、４４…基準値、
４５〜５０…ゲート回路、５１…Ａ相地絡判定出力端
子、５２…Ｂ相地絡判定出力端子、５３…Ｃ相地絡判定
出力端子。
２２…ＦＬＴ回路、２３〜２６…Ｓ／Ｈ回路、２７…ア
ナログマルチプレクサ、２８…Ａ／Ｄ変換回路、２９〜
３２…ラッチ回路、３３…Ａ相位相演算回路、３４…Ａ
相実効値演算回路、３５…Ｂ相位相演算回路、３６…Ｂ
相実効値演算回路、３７…Ｃ相位相演算回路、３８…Ｃ
相実効値演算回路、３９…遅延回路、４０…零相電圧実
効値演算回路、４１〜４３…比較回路、４４…基準値、
４５〜５０…ゲート回路、５１…Ａ相地絡判定出力端
子、５２…Ｂ相地絡判定出力端子、５３…Ｃ相地絡判定
出力端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石橋 孝二 宮城県多賀城市宮内二丁目２番１号 東 北電機製造株式会社内 (72)発明者 白石 喜一 宮城県多賀城市宮内二丁目２番１号 東 北電機製造株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02H 3/32 - 3/52 H02H 3/08 - 3/253
Claims (2)
- 【請求項１】 非接地系またはリアクトル接地系の送配
電線の一線地絡時に、零相電圧及びその位相が地絡抵抗
の値により変化する系統に使用される地絡相判定装置に
おいて、前記零相電圧及び３相の各相電圧の両方または
どちらか一方に対して移相処理を施し、地絡相の相電圧
と零相電圧とが理論的に同位相となるようにする移相手
段と、この移相手段で移相処理された前記零相電圧と３
相の各相電圧との位相差に対応した値をそれぞれ演算す
る演算手段と、この演算手段の各演算結果を比較して前
記零相電圧との位相差が最も少ない相を地絡相と判定す
る第１の判定手段と、前記３相の各相電圧をレベル比較
して最もレベルの低い相を地絡相と判定する第２の判定
手段と、前記零相電圧のレベルが一定値以下の場合は前
記第１の判定手段の判定結果を選択し、前記零相電圧の
レベルが一定値を超える場合は前記第２の判定手段の判
定結果を選択する選択手段とを具備してなることを特徴
とする地絡相判定装置。 - 【請求項２】 非接地系またはリアクトル接地系の送配
電線の一線地絡時に、零相電圧及びその位相が地絡抵抗
の値により変化する系統に使用される地絡相判定装置に
おいて、前記零相電圧及び３相の各相電圧の両方または
どちらか一方に対して移相処理を施し、地絡相の相電圧
と零相電圧とが理論的に同位相となるようにする移相手
段と、この移相手段で移相処理された前記零相電圧と３
相の各相電圧とのスカラ積をそれぞれ演算する演算手段
と、この演算手段の各演算結果を比較し、実質的に最大
値となった相を地絡相と判定する第１の判定手段と、前
記３相の各相電圧をレベル比較して最もレベルの低い相
を地絡相と判定する第２の判定手段と、前記零相電圧の
レベルが一定値以下の場合は前記第１の判定手段の判定
結果を選択し、前記零相電圧のレベルが一定値を超える
場合は前記第２の判定手段の判定結果を選択する選択手
段とを具備してなることを特徴とする地絡相判定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22019591A JP2796455B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 地絡相判定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22019591A JP2796455B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 地絡相判定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0564348A JPH0564348A (ja) | 1993-03-12 |
| JP2796455B2 true JP2796455B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=16747382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22019591A Expired - Fee Related JP2796455B2 (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 地絡相判定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2796455B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3521738B2 (ja) | 1998-04-08 | 2004-04-19 | 日本ビクター株式会社 | 光ピックアップ装置、エラー検出装置及びその検出方法 |
| CN113820620A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-12-21 | 捍防（深圳）实业有限公司 | 供电系统的故障分析方法及故障分析装置 |
-
1991
- 1991-08-30 JP JP22019591A patent/JP2796455B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0564348A (ja) | 1993-03-12 |
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