JP2904748B2 - 地絡保護装置 - Google Patents
地絡保護装置Info
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- JP2904748B2 JP2904748B2 JP8206263A JP20626396A JP2904748B2 JP 2904748 B2 JP2904748 B2 JP 2904748B2 JP 8206263 A JP8206263 A JP 8206263A JP 20626396 A JP20626396 A JP 20626396A JP 2904748 B2 JP2904748 B2 JP 2904748B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、系統の対地静電容量Ｃ
を監視して、地絡継電器の動作点の自動最適化等を行な
う地絡保護装置に関する。
を監視して、地絡継電器の動作点の自動最適化等を行な
う地絡保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】非接地電力系統に設置された地絡継電器
は、零相電圧Ｖ0から地絡事故を検出して地絡系統の切
り離しを行なう。この地絡継電器は、例えば地絡抵抗Ｒ
ｇが所定値にまで低下したとき動作するように整定され
るが、整定すべき地絡抵抗Ｒｇに対し零相電圧Ｖ0が、
どのような大きさで現れるかは、系統の対地静電容量Ｃ
との関係で定まるため、整定は系統毎に個別に行なう必
要がある。
は、零相電圧Ｖ0から地絡事故を検出して地絡系統の切
り離しを行なう。この地絡継電器は、例えば地絡抵抗Ｒ
ｇが所定値にまで低下したとき動作するように整定され
るが、整定すべき地絡抵抗Ｒｇに対し零相電圧Ｖ0が、
どのような大きさで現れるかは、系統の対地静電容量Ｃ
との関係で定まるため、整定は系統毎に個別に行なう必
要がある。
【０００３】このため、従来は人工地絡試験を行い、動
作点として設定すべき地絡抵抗Ｒｇに対して、どの程度
の大きさの零相電圧Ｖ0が現れるかを実測していた。
作点として設定すべき地絡抵抗Ｒｇに対して、どの程度
の大きさの零相電圧Ｖ0が現れるかを実測していた。
【０００４】しかし、系統の対地静電容量Ｃは系統の接
続状況によって変化するものであり、人工地絡試験は、
地絡継電器の切り離し動作を禁止して行なうものであっ
て安全性確保の観点から頻繁には行えないことから、地
絡継電器の動作点を、常に最適化しておくことは困難で
あった。
続状況によって変化するものであり、人工地絡試験は、
地絡継電器の切り離し動作を禁止して行なうものであっ
て安全性確保の観点から頻繁には行えないことから、地
絡継電器の動作点を、常に最適化しておくことは困難で
あった。
【０００５】そこで、本出願人は、人工地絡試験を行な
うことなく、系統の対地静電容量Ｃを測定する方法を先
に提案している（特公平６−９２９９７）。
うことなく、系統の対地静電容量Ｃを測定する方法を先
に提案している（特公平６−９２９９７）。
【０００６】この先行発明の基本原理は次のようなもの
である。
である。
【０００７】図２は測定対象となる電力系統を示すもの
で、（１）は変電所等の電源側変圧器の２次回路、
（２）は高圧母線、Ｃa，Ｃb，Ｃcは各相の対地静電容
量、（３）は地絡継電器用の接地変圧器、（４）は、接
地変圧器（３）の２次側に接続されたアドミッタンスで
ある。このアドミッタンス（４）は、既設の制限抵抗
で、（１）は変電所等の電源側変圧器の２次回路、
（２）は高圧母線、Ｃa，Ｃb，Ｃcは各相の対地静電容
量、（３）は地絡継電器用の接地変圧器、（４）は、接
地変圧器（３）の２次側に接続されたアドミッタンスで
ある。このアドミッタンス（４）は、既設の制限抵抗
【数１】
【０００８】上記式は、ベクトル量で表わされた式で
あるため、そのまま実行しようとすると処理が複雑にな
る。
あるため、そのまま実行しようとすると処理が複雑にな
る。
【０００９】
【数２】
【００１０】は図５のベクトル図で示されるような位相
角φn0,φn1を持つベクトルとして計算できる。そし
て、その位相差φn2＝φn0−φn1を、ωＣのみを変数と
する方程式（Ｌ,Ｒ0,Ｒ1,Ｒ2等の他の値は既知であり定
数となる）で表すことが出来る。
角φn0,φn1を持つベクトルとして計算できる。そし
て、その位相差φn2＝φn0−φn1を、ωＣのみを変数と
する方程式（Ｌ,Ｒ0,Ｒ1,Ｒ2等の他の値は既知であり定
数となる）で表すことが出来る。
【００１１】従って、測定に用いる接地変圧器３につい
て成立する方程式φn2＝ｆ（ωＣ）について、ωＣの解
を求めておき、測定された位相差φn2を、この解に代入
することによって直接ωＣを算出し、対地静電容量Ｃを
求めることができる。
て成立する方程式φn2＝ｆ（ωＣ）について、ωＣの解
を求めておき、測定された位相差φn2を、この解に代入
することによって直接ωＣを算出し、対地静電容量Ｃを
求めることができる。
【００１２】このように系統の対地静電容量Ｃが求めら
れると、図６に示す一線地絡時の零相等価回路に基づ
き、地絡継電器の動作点（動作電圧）ＶOを決定するこ
とができる。
れると、図６に示す一線地絡時の零相等価回路に基づ
き、地絡継電器の動作点（動作電圧）ＶOを決定するこ
とができる。
【００１３】図６において、Ｅは地絡相の対地電圧、Ｒ
gは地絡検出基準抵抗（例えば6.6Kv高圧回路では6600
Ω）、Ｃは上記対地静電容量、Ｒ1は既設の制限抵抗で
ある。次に、接地変圧器３の零相内部インピ−ダンスに
よる位相ずれ補正について説明する。
gは地絡検出基準抵抗（例えば6.6Kv高圧回路では6600
Ω）、Ｃは上記対地静電容量、Ｒ1は既設の制限抵抗で
ある。次に、接地変圧器３の零相内部インピ−ダンスに
よる位相ずれ補正について説明する。
【００１４】接地変圧器３の三次端子における位相ずれ
は、上記方程式φn2＝ｆ（ωＣ）が
は、上記方程式φn2＝ｆ（ωＣ）が
【数３】
【００１５】について立てられているのに対し、実際に
は既設の制限抵抗Ｒ1の両端電圧の位相角φ00,φ01でし
か演算できないことに起因する。
は既設の制限抵抗Ｒ1の両端電圧の位相角φ00,φ01でし
か演算できないことに起因する。
【００１６】そこで、上記位相角φn0,φn1と位相角φ
00,φ01との位相関係から、この補正を行う。この位相
関係は、図４の回路の抵抗分をまとめて示した図７の回
路で考えることができる（Ｒ01＝Ｒ0＋Ｒ1，Ｒ02＝Ｒ0
＋(Ｒ1・Ｒ2)／(Ｒ1＋Ｒ2)）。
00,φ01との位相関係から、この補正を行う。この位相
関係は、図４の回路の抵抗分をまとめて示した図７の回
路で考えることができる（Ｒ01＝Ｒ0＋Ｒ1，Ｒ02＝Ｒ0
＋(Ｒ1・Ｒ2)／(Ｒ1＋Ｒ2)）。
【００１７】この位相関係は、リアクタンス成分ｊωＬ
に対する抵抗成分Ｒ01,Ｒ02の大きさの割合で定まり、
図８に示すようにφ00はφn0に対してφ1，φ01はφn1
に対してφ2遅れ位相となる。全ての位相角を、ベクト
ル図で表わすと図９のようになる。 ここでφn0＝φ00−φ1…… φn1＝φ01−φ2……
に対する抵抗成分Ｒ01,Ｒ02の大きさの割合で定まり、
図８に示すようにφ00はφn0に対してφ1，φ01はφn1
に対してφ2遅れ位相となる。全ての位相角を、ベクト
ル図で表わすと図９のようになる。 ここでφn0＝φ00−φ1…… φn1＝φ01−φ2……
【００１８】図９から検出計算上必要なφn2は φn2＝φn0−φn1…… 式に式を代入して、 φn2＝（φ00−φ1）−（φ01−φ2） 整理すると、φn2＝（φ00−φ01）＋（φ2−φ1）
【００１９】実測できる位相角φ02は、 φ02＝φ00−φ01 であるから、接地変圧器３の零相リアクタンス分Ｌによ
る位相ずれ分をφ3とすると、 φ3＝φ2−φ1 となる。
る位相ずれ分をφ3とすると、 φ3＝φ2−φ1 となる。
【００２０】φ2とφ1は図８より明らかなように、ωＬ
とＲ01,Ｒ02の大きさの比で定まるから、φ3を、これら
の定数によって求めることができる。
とＲ01,Ｒ02の大きさの比で定まるから、φ3を、これら
の定数によって求めることができる。
【００２１】よって、使用する接地変圧器の零相内部イ
ンピ−ダンス（ｊωＬ＋Ｒ0）と制限抵抗Ｒ1,Ｒ2から予
め求めたφ3により、次の補正演算を行って位相誤差を
修正することができる。 φn2＝φ02−φ3……
ンピ−ダンス（ｊωＬ＋Ｒ0）と制限抵抗Ｒ1,Ｒ2から予
め求めたφ3により、次の補正演算を行って位相誤差を
修正することができる。 φn2＝φ02−φ3……
【００２２】上記補正を、異なる接地変圧器３に接続さ
れて測定を行う演算装置毎に行い、対地静電容量Ｃを求
めることにより、誤差を解消して正確な測定を行うこと
ができる。
れて測定を行う演算装置毎に行い、対地静電容量Ｃを求
めることにより、誤差を解消して正確な測定を行うこと
ができる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の対地静電容
量の測定方法は、対地静電容量Ｃを精度高く求めること
ができるが、現実に地絡継電器について使用するには、
求めた対地静電容量Ｃに基づき、検出すべき地絡抵抗値
Ｒｇに応じた零相電圧Ｖ0を人手によって算出し、地絡
継電器に設定しなければならない。
量の測定方法は、対地静電容量Ｃを精度高く求めること
ができるが、現実に地絡継電器について使用するには、
求めた対地静電容量Ｃに基づき、検出すべき地絡抵抗値
Ｒｇに応じた零相電圧Ｖ0を人手によって算出し、地絡
継電器に設定しなければならない。
【００２４】対地静電容量Ｃは、系統の接続状況の変動
によって変化するので、地絡継電器の動作電圧を常に最
適化しておくため、この作業に、かなりの人的コストを
必要とすることになっていた。
によって変化するので、地絡継電器の動作電圧を常に最
適化しておくため、この作業に、かなりの人的コストを
必要とすることになっていた。
【００２５】また、対地静電容量Ｃの測定結果を、前回
の値と比較すれば、系統の接続状況に大きな変化があっ
たことが把握できるものであるが、これを行おうとすれ
ば、この判断をする要員の確保も必要になる。
の値と比較すれば、系統の接続状況に大きな変化があっ
たことが把握できるものであるが、これを行おうとすれ
ば、この判断をする要員の確保も必要になる。
【００２６】そこで、本発明は、検出すべき地絡抵抗値
Ｒｇを整定しておくだけで、対地静電容量Ｃの測定から
地絡継電器の動作電圧の最適化までを、自動的に行える
と共に、系統の接続状況の大きな変化を自動的に検出し
て報知する地絡保護装置の提供を目的とする。
Ｒｇを整定しておくだけで、対地静電容量Ｃの測定から
地絡継電器の動作電圧の最適化までを、自動的に行える
と共に、系統の接続状況の大きな変化を自動的に検出し
て報知する地絡保護装置の提供を目的とする。
【００２７】
(1) 本発明の地絡保護装置は、零相電圧Ｖ0で動作する
地絡継電器と、非接地電力系統に接続された接地変圧器
の３次側に、測定用インピ−ダンスを切換え接続する切
換えスイッチと、
地絡継電器と、非接地電力系統に接続された接地変圧器
の３次側に、測定用インピ−ダンスを切換え接続する切
換えスイッチと、
【００２８】切換え前後の接地変圧器の三次電圧の位相
角差φn2＝φn0−φn1を測定する位相角変化の検出回路
と、接続する接地変圧器について、対地静電容量Ｃのア
ドミッタンスωＣを変数として上記位相角差φn2につい
て成立する方程式φn2＝ｆ（ωＣ）の解ωＣを求めるこ
とによって、３相一括の系統の対地静電容量Ｃを算出す
る対地静電容量Ｃの演算部と、
角差φn2＝φn0−φn1を測定する位相角変化の検出回路
と、接続する接地変圧器について、対地静電容量Ｃのア
ドミッタンスωＣを変数として上記位相角差φn2につい
て成立する方程式φn2＝ｆ（ωＣ）の解ωＣを求めるこ
とによって、３相一括の系統の対地静電容量Ｃを算出す
る対地静電容量Ｃの演算部と、
【００２９】算出された対地静電容量Ｃ、系統電圧Ｅ、
及び検出基準となる地絡抵抗値Ｒｇに基づき、地絡継電
器の動作電圧Ｖ0を算出する動作電圧演算部と、検出す
べき地絡抵抗値Ｒｇ及び対地静電容量Ｃの測定タイミン
グを設定する整定部と、整定部に整定された測定タイミ
ングに基づき、上記切換えスイッチ、位相角変化の検出
回路、対地静電容量の演算部、動作電圧演算部を連動さ
せて、算出された動作電圧を地絡継電器に設定するωＣ
測定制御部とを具備したことを特徴とする。
及び検出基準となる地絡抵抗値Ｒｇに基づき、地絡継電
器の動作電圧Ｖ0を算出する動作電圧演算部と、検出す
べき地絡抵抗値Ｒｇ及び対地静電容量Ｃの測定タイミン
グを設定する整定部と、整定部に整定された測定タイミ
ングに基づき、上記切換えスイッチ、位相角変化の検出
回路、対地静電容量の演算部、動作電圧演算部を連動さ
せて、算出された動作電圧を地絡継電器に設定するωＣ
測定制御部とを具備したことを特徴とする。
【００３０】(2) 上記地絡継電器に入力する零相電圧
は、上記動作電圧演算部で算出された動作電圧Ｖ0に対
応する値とするため、測定用インピ−ダンスを切換え接
続する前の残留零相電圧を記憶し、検出された零相電圧
から、記憶された残留零相電圧をベクトル的に減算した
ものを用いることができる。
は、上記動作電圧演算部で算出された動作電圧Ｖ0に対
応する値とするため、測定用インピ−ダンスを切換え接
続する前の残留零相電圧を記憶し、検出された零相電圧
から、記憶された残留零相電圧をベクトル的に減算した
ものを用いることができる。
【００３１】(3) 本発明は、系統の対地静電容量Ｃの変
化から、系統の接続状況の変化又は断線を検出して、そ
の検知出力を発生することができる。これは、次の構成
によって行われる。
化から、系統の接続状況の変化又は断線を検出して、そ
の検知出力を発生することができる。これは、次の構成
によって行われる。
【００３２】この構成は、非接地電力系統に接続された
接地変圧器の３次側に、測定用インピ−ダンスを切換え
接続する切換えスイッチと、切換え前後の接地変圧器の
三次電圧の位相角差φn2＝φn0−φn1を測定する位相角
変化の検出回路と、接続する接地変圧器について、対地
静電容量ＣのアドミッタンスωＣを変数として上記位相
角差φn2について成立する方程式φn2＝ｆ（ωＣ）の解
ωＣを求めることによって、３相一括の系統の対地静電
容量Ｃを算出する対地静電容量Ｃの演算部と、
接地変圧器の３次側に、測定用インピ−ダンスを切換え
接続する切換えスイッチと、切換え前後の接地変圧器の
三次電圧の位相角差φn2＝φn0−φn1を測定する位相角
変化の検出回路と、接続する接地変圧器について、対地
静電容量ＣのアドミッタンスωＣを変数として上記位相
角差φn2について成立する方程式φn2＝ｆ（ωＣ）の解
ωＣを求めることによって、３相一括の系統の対地静電
容量Ｃを算出する対地静電容量Ｃの演算部と、
【００３３】対地静電容量Ｃの測定タイミングと変化率
基準値を設定する整定部と、整定部に整定された測定タ
イミングに基づき、上記切換えスイッチ、位相角変化の
検出回路、対地静電容量の演算部を連動させて、対地静
電容量を測定するωＣ測定制御部と、測定された対地静
電容量が、前回の測定値に対する変化率が、変化率基準
値を超えたとき系統変化又は断線の検知出力を発生する
ωＣ変化検出部を具備したものである。
基準値を設定する整定部と、整定部に整定された測定タ
イミングに基づき、上記切換えスイッチ、位相角変化の
検出回路、対地静電容量の演算部を連動させて、対地静
電容量を測定するωＣ測定制御部と、測定された対地静
電容量が、前回の測定値に対する変化率が、変化率基準
値を超えたとき系統変化又は断線の検知出力を発生する
ωＣ変化検出部を具備したものである。
【００３４】
【実施態様】本発明の一実施態様を示す図１において、
６は変電所の二次巻線、７は接地変圧器である。Ｒ1は
接地変圧器の３次巻線に接続された制限抵抗、ＰＴ1は
接地変圧器７の２次巻線の線間電圧を受ける電圧変成
器、ＰＴ2は接地変圧器のオープンデルタ接続された３
次巻線出力を受ける電圧変成器である。Ｒは測定用イン
ピ−ダンスである抵抗器、ＳＷは切換えスイッチであ
る。
６は変電所の二次巻線、７は接地変圧器である。Ｒ1は
接地変圧器の３次巻線に接続された制限抵抗、ＰＴ1は
接地変圧器７の２次巻線の線間電圧を受ける電圧変成
器、ＰＴ2は接地変圧器のオープンデルタ接続された３
次巻線出力を受ける電圧変成器である。Ｒは測定用イン
ピ−ダンスである抵抗器、ＳＷは切換えスイッチであ
る。
【００３５】８，９はＰＴ1，ＰＴ2の出力をデジタル化
するＡ／Ｄコンバータ、１０，１１はＰＴ1，ＰＴ2の出
力をゼロクロス検出して矩形波に変換する波形整形回
路、１２，１３はＡ／Ｄコンバータ８，９のデジタル出
力より実効値を演算する実効値演算回路である。１４は
カウンタで、波形整形回路１０，１１の出力する矩形波
を比較し、その位相差を所定のクロックによってカウン
トする。１５は位相演算部で、このカウント値から、切
換え前後の接地変圧器の三次電圧の位相角差φn2＝φn0
−φn1を求める。
するＡ／Ｄコンバータ、１０，１１はＰＴ1，ＰＴ2の出
力をゼロクロス検出して矩形波に変換する波形整形回
路、１２，１３はＡ／Ｄコンバータ８，９のデジタル出
力より実効値を演算する実効値演算回路である。１４は
カウンタで、波形整形回路１０，１１の出力する矩形波
を比較し、その位相差を所定のクロックによってカウン
トする。１５は位相演算部で、このカウント値から、切
換え前後の接地変圧器の三次電圧の位相角差φn2＝φn0
−φn1を求める。
【００３６】１６は零相残留電圧補償回路で、測定用イ
ンピ−ダンスＲを接続していない所定のサンプルタイミ
ングに、実効値演算回路１３が出力する零相電圧をオフ
セット値として記憶し、それ以後、実効値演算回路１３
が出力する零相電圧を、この記憶値でベクトル的に減算
して出力する。これは、地絡を原因とする零相電圧成分
のみを出力させるためである。
ンピ−ダンスＲを接続していない所定のサンプルタイミ
ングに、実効値演算回路１３が出力する零相電圧をオフ
セット値として記憶し、それ以後、実効値演算回路１３
が出力する零相電圧を、この記憶値でベクトル的に減算
して出力する。これは、地絡を原因とする零相電圧成分
のみを出力させるためである。
【００３７】１７は対地静電容量Ｃの演算部で、上記カ
ウンタ１４によって測定された位相角差φn2に基づき３
相一括の系統の対地静電容量Ｃを算出する。この算出式
は、従来技術として説明した理論に基づくもので、測定
抵抗Ｒを接続して、接地変圧器の制限抵抗がＲ1からＲ2
に変化した場合は、下式を用いる。
ウンタ１４によって測定された位相角差φn2に基づき３
相一括の系統の対地静電容量Ｃを算出する。この算出式
は、従来技術として説明した理論に基づくもので、測定
抵抗Ｒを接続して、接地変圧器の制限抵抗がＲ1からＲ2
に変化した場合は、下式を用いる。
【数４】
【００３８】１８は動作電圧演算部で、算出された対地
静電容量Ｃ、系統電圧Ｅ、及び検出基準となる地絡抵抗
値Ｒｇに基づき、地絡継電器の動作電圧Ｖ0を算出す
る。
静電容量Ｃ、系統電圧Ｅ、及び検出基準となる地絡抵抗
値Ｒｇに基づき、地絡継電器の動作電圧Ｖ0を算出す
る。
【００３９】この演算は、次式を用いる。第６図におい
て
て
【数５】
【００４０】１９はωＣ変化検出部で、測定された対地
静電容量Ｃが、前回の測定値に対して基準値を超えたと
き系統変化又は断線の検知出力を発生する。
静電容量Ｃが、前回の測定値に対して基準値を超えたと
き系統変化又は断線の検知出力を発生する。
【００４１】２０，２１は地絡継電器で、低感度用
（Ｌ）と高感度用（Ｈ）に２つ用意されている。２２は
整定部で、検出すべき地絡抵抗値Ｒｇ及び対地静電容量
Ｃの測定タイミング等をマニュアル設定する。
（Ｌ）と高感度用（Ｈ）に２つ用意されている。２２は
整定部で、検出すべき地絡抵抗値Ｒｇ及び対地静電容量
Ｃの測定タイミング等をマニュアル設定する。
【００４２】２３はωＣ測定制御部で、整定部２２に整
定された測定タイミングに基づき、上記切換えスイッチ
ＳＷ、位相角変化の検出回路１５、対地静電容量の演算
部１７、動作電圧演算部１８を連動させて、算出された
動作電圧を地絡継電器２０，２１に設定する。
定された測定タイミングに基づき、上記切換えスイッチ
ＳＷ、位相角変化の検出回路１５、対地静電容量の演算
部１７、動作電圧演算部１８を連動させて、算出された
動作電圧を地絡継電器２０，２１に設定する。
【００４３】２４はタイマで、高感度の地絡継電器２１
の出力を所定時間遅らせてＣＢの遮断投入シーケンス回
路２５に出力する。これは、地絡事故時に低感度の地絡
継電器２０が事故系統を切り離すのに充分な時間だけ遅
らせるもので、低感度の地絡継電器２０によって、切り
離しが行われないときには、隣接系統或は変電所側の事
故のおそれがあるため、この事故対策を行なうシーケン
ス動作の指令信号として用いられる。
の出力を所定時間遅らせてＣＢの遮断投入シーケンス回
路２５に出力する。これは、地絡事故時に低感度の地絡
継電器２０が事故系統を切り離すのに充分な時間だけ遅
らせるもので、低感度の地絡継電器２０によって、切り
離しが行われないときには、隣接系統或は変電所側の事
故のおそれがあるため、この事故対策を行なうシーケン
ス動作の指令信号として用いられる。
【００４４】２６はωＣ演算部２３を外部起動するため
の端子で、整定部２２に設定された条件によらないで、
対地静電容量Ｃの測定、残留Ｖ0補償、地絡抵抗値Ｒｇ
に基づく動作電圧Ｖ0の算出を行わせるものである。
の端子で、整定部２２に設定された条件によらないで、
対地静電容量Ｃの測定、残留Ｖ0補償、地絡抵抗値Ｒｇ
に基づく動作電圧Ｖ0の算出を行わせるものである。
【００４５】上記構成において、ＰＴ1，ＰＴ2から入力
された接地変圧器７の２次側線間電圧と３次側の零相電
圧は、夫々、Ａ／Ｄ変換器８，９でデジタル化され、デ
ジタル的に、実効値演算が行われる。
された接地変圧器７の２次側線間電圧と３次側の零相電
圧は、夫々、Ａ／Ｄ変換器８，９でデジタル化され、デ
ジタル的に、実効値演算が行われる。
【００４６】一方、この零相電圧と線間電圧は、波形整
形回路１０，１１で、矩形波に変換され、その位相差
が、カウンタ１４によってカウントされている。
形回路１０，１１で、矩形波に変換され、その位相差
が、カウンタ１４によってカウントされている。
【００４７】ωＣ測定制御部２３は、整定部２２に設定
された条件に従って、対地静電容量Ｃの算出と、これに
基づく、地絡継電器２０，２１の動作電圧の最適化を行
なう。
された条件に従って、対地静電容量Ｃの算出と、これに
基づく、地絡継電器２０，２１の動作電圧の最適化を行
なう。
【００４８】対地静電容量Ｃの算出タイミングは、例え
ば時間単位、日数単位で設定される。この算出タイミン
グになると、カウンタ１４、位相演算部１５、ωＣ演算
部１７によって、切換えスイッチＳＷの投入前後の零相
電圧の位相差の変化を測定する。そして、この位相差よ
り、動作電圧演算部１８に地絡継電器の２０，２１の動
作電圧を算出させ、各継電器に設定する。各継電器は感
度を異ならせて使用されるので、各動作電圧は別々に計
算され、個別に設定される。
ば時間単位、日数単位で設定される。この算出タイミン
グになると、カウンタ１４、位相演算部１５、ωＣ演算
部１７によって、切換えスイッチＳＷの投入前後の零相
電圧の位相差の変化を測定する。そして、この位相差よ
り、動作電圧演算部１８に地絡継電器の２０，２１の動
作電圧を算出させ、各継電器に設定する。各継電器は感
度を異ならせて使用されるので、各動作電圧は別々に計
算され、個別に設定される。
【００４９】また、ωＣ測定制御部２３は、所定の設定
タイミングで、残留零相電圧補償部１６に、その時点の
零相電圧をオフセット値として記憶させる。
タイミングで、残留零相電圧補償部１６に、その時点の
零相電圧をオフセット値として記憶させる。
【００５０】一方、ωＣ変化検出部１９は、今回算出さ
れた対地静電容量Ｃが、前回の算出値に対する変化率
が、整定部２２によって、設定された変化率基準値の範
囲内にあるか否かを判定し、これを超えたとき、対地静
電容量の異常変化として出力する。これは、系統の接続
状況が大きく変化したことの情報となるもので、例えば
系統が積雪等によって切断した場合、或は工事等による
系統変更があったことを知ることができ、必要な対応を
迅速に行える。
れた対地静電容量Ｃが、前回の算出値に対する変化率
が、整定部２２によって、設定された変化率基準値の範
囲内にあるか否かを判定し、これを超えたとき、対地静
電容量の異常変化として出力する。これは、系統の接続
状況が大きく変化したことの情報となるもので、例えば
系統が積雪等によって切断した場合、或は工事等による
系統変更があったことを知ることができ、必要な対応を
迅速に行える。
【００５１】
【発明の効果】本発明装置は、人工地絡試験を行なうこ
となく、地絡継電器の動作点を自動的に最適化できると
共に、対地静電容量の変化から系統の接続状況の変動を
知ることができるので、人的コストを低減して高精度に
配電系統の地絡保護を行なうことができる。
となく、地絡継電器の動作点を自動的に最適化できると
共に、対地静電容量の変化から系統の接続状況の変動を
知ることができるので、人的コストを低減して高精度に
配電系統の地絡保護を行なうことができる。
【図１】 本発明の一実施例を示す回路図
【図２】 系統の接地関係三相回路図
【図３】 図２の零相等価回路
【図４】 図３の回路で位相角計算に係る部分を図１の
回路に則して具体的に示した回路図
回路に則して具体的に示した回路図
【図５】 図４の回路で測定される残留零相電圧の位相
角変化を示すベクトル図
角変化を示すベクトル図
【図６】 測定された対地静電容量から地絡継電器の動
作点を求めるための一線地絡時の零相等価回路
作点を求めるための一線地絡時の零相等価回路
【図７】 零相変圧器の三次端子における位相ずれを説
明する零相等価回路
明する零相等価回路
【図８】 図７おける位相角φn0,φn1と位相角φ00,φ
01の位相関係図
01の位相関係図
【図９】 図８における全ての位相角を系統電圧の位相
を基準に示したベクトル図 ７ 接地変圧器 ８，９ Ａ／Ｄコンバータ １０，１１ 波形整形回路 １２，１３ 実効値演算回路 １４ カウンタ １５ 位相演算部 １６ 零相残留電圧補償回路 １７ 対地静電容量Ｃの演算部 １８ 動作電圧演算部 １９ ωＣ変化検出部 ２０，２１ 地絡継電器 ２２ 整定部 ２３ ωＣ測定制御部 Ｒ 測定用インピ−ダンス ＳＷ 切換えスイッチ
を基準に示したベクトル図 ７ 接地変圧器 ８，９ Ａ／Ｄコンバータ １０，１１ 波形整形回路 １２，１３ 実効値演算回路 １４ カウンタ １５ 位相演算部 １６ 零相残留電圧補償回路 １７ 対地静電容量Ｃの演算部 １８ 動作電圧演算部 １９ ωＣ変化検出部 ２０，２１ 地絡継電器 ２２ 整定部 ２３ ωＣ測定制御部 Ｒ 測定用インピ−ダンス ＳＷ 切換えスイッチ
【数６】 φn2 切換え前後の位相角差 φ3 位相誤差（補正値）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 定 兵庫県尼崎市尾浜町３丁目29番３号 長 谷川電機工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−303015（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−109784（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02H 3/32 - 3/52 G01R 31/02
Claims (3)
- 【請求項１】 零相電圧Ｖ0で動作する地絡継電器と、 非接地電力系統に接続された接地変圧器の３次側に、測
定用インピ−ダンスを切換え接続する切換えスイッチ
と、 切換え前後の接地変圧器の三次電圧の位相角差φn2＝φ
n0−φn1を測定する位相角変化の検出回路と、 接続する接地変圧器について、対地静電容量Ｃのアドミ
ッタンスωＣを変数として上記位相角差φn2について成
立する方程式φn2＝ｆ（ωＣ）の解ωＣを求めることに
よって、３相一括の系統の対地静電容量Ｃを算出する対
地静電容量Ｃの演算部と、 算出された対地静電容量Ｃ、系統電圧Ｅ、及び検出基準
となる地絡抵抗値Ｒｇに基づき、地絡継電器の動作電圧
Ｖ0を算出する動作電圧演算部と、 検出すべき地絡抵抗値Ｒｇ及び対地静電容量Ｃの測定タ
イミングを設定する整定部と、 整定部に整定された測定タイミングに基づき、上記切換
えスイッチ、位相角変化の検出回路、対地静電容量の演
算部、動作電圧演算部を連動させて、算出された動作電
圧を地絡継電器に設定するωＣ測定制御部とを具備した
ことを特徴とする地絡保護装置。 - 【請求項２】 測定用インピ−ダンスを切換え接続する
前の残留零相電圧を記憶し、検出された零相電圧から、
記憶された残留零相電圧をベクトル的に減算して、上記
動作電圧演算部で算出された動作電圧Ｖ0に対応する値
として、地絡継電器に入力することを特徴とする請求項
１記載の地絡保護装置。 - 【請求項３】 非接地電力系統に接続された接地変圧器
の３次側に、測定用インピ−ダンスを切換え接続する切
換えスイッチと、 切換え前後の接地変圧器の三次電圧の位相角差φn2＝φ
n0−φn1を測定する位相角変化の検出回路と、 接続する接地変圧器について、対地静電容量Ｃのアドミ
ッタンスωＣを変数として上記位相角差φn2について成
立する方程式φn2＝ｆ（ωＣ）の解ωＣを求めることに
よって、３相一括の系統の対地静電容量Ｃを算出する対
地静電容量Ｃの演算部と、 対地静電容量Ｃの測定タイミングと変化率基準値を設定
する整定部と、 整定部に整定された測定タイミングに基づき、上記切換
えスイッチ、位相角変化の検出回路、対地静電容量の演
算部を連動させて、対地静電容量を測定するωＣ測定制
御部と、 測定された対地静電容量が、前回の測定値に対する変化
率が、変化率基準値を超えたとき系統変化又は断線の検
知出力を発生するωＣ変化検出部を具備したことを特徴
とする地絡保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8206263A JP2904748B2 (ja) | 1996-08-05 | 1996-08-05 | 地絡保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8206263A JP2904748B2 (ja) | 1996-08-05 | 1996-08-05 | 地絡保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1051945A JPH1051945A (ja) | 1998-02-20 |
| JP2904748B2 true JP2904748B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=16520441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8206263A Expired - Lifetime JP2904748B2 (ja) | 1996-08-05 | 1996-08-05 | 地絡保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2904748B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011145209A (ja) * | 2010-01-15 | 2011-07-28 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 地絡継電器試験装置および地絡継電器試験方法 |
| JP2011209030A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 線路特性演算装置および線路特性演算方法 |
| JP2011209029A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 対地静電容量測定装置および対地静電容量測定方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3956790B2 (ja) * | 2002-07-18 | 2007-08-08 | 日産自動車株式会社 | 地絡検出装置 |
| JP3548765B1 (ja) * | 2003-03-11 | 2004-07-28 | オムロン株式会社 | 最大電力追従制御装置 |
| JP4738288B2 (ja) * | 2006-09-05 | 2011-08-03 | 株式会社東芝 | 配電系統の地絡保護継電装置 |
| JP2011259620A (ja) * | 2010-06-09 | 2011-12-22 | Tohoku Electric Power Co Inc | 配電線の対地静電容量補償装置 |
| JP6995904B2 (ja) * | 2020-03-03 | 2022-01-17 | 関西電力株式会社 | 対地静電容量測定方法 |
-
1996
- 1996-08-05 JP JP8206263A patent/JP2904748B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2011209030A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 線路特性演算装置および線路特性演算方法 |
| JP2011209029A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 対地静電容量測定装置および対地静電容量測定方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1051945A (ja) | 1998-02-20 |
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