JP3676486B2

JP3676486B2 - Ground fault detection device

Info

Publication number: JP3676486B2
Application number: JP06771296A
Authority: JP
Inventors: 義介渡邊; 真瓜生; 浩福島; 孝典元木
Original assignee: 株式会社キューヘン
Priority date: 1996-03-25
Filing date: 1996-03-25
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2016-03-25
Also published as: JPH09257858A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、三相交流配電線の零相電流に基いて配電線系統における地絡の発生を検出する地絡検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術について説明する前に本願明細書で使用する記号で示す量について説明する。本願明細書において、Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗ，Ｉｕ´，Ｉｖ´，Ｉｗ´，Ｉ0 ，Ｉ0 ´，Ｖｏ，Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗ，ΔＩ0 ´，Ｉ0 ´avr の記号はベクトル量を示しており、Ａ，Ｂ，Ｃ，ΔＩ0 ref 等のその他の記号はスカラー量を示している。
【０００３】
従来、三相交流配電線に対して設けられる地絡検出装置では、まず三相交流配電線の各相に対して設けた電流センサから得た測定電流Ｉｕ´，Ｉｖ´，Ｉｗ´を補正して真の三相電流Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを求める。そして次に零相電流Ｉ0 をベクトル式Ｉ0 ＝（Ｉｕ＋Ｉｖ＋Ｉｗ）／３を用いて演算により求める。そしてこの零相電流Ｉ0 が、０であれば地絡は発生しておらず、零相電流が基準値よりも大きい場合には複数ある配電線のどこかで地絡が発生したと判定する。
【０００４】
測定電流（ベクトル量）を補正するのは、三相交流配電線に対して設けた電流センサが他の相の磁界の影響を受ける場合があったり、またその電流センサ自体の特性で出力に誤差が発生する場合があり、電流センサの出力が真の電流値を表していないからである。特に、トロイダルコイルのように磁界の変化から対応する相の電流を測定する電流センサでは、他相の磁界の影響を強く受ける。そこで従来は、各電流センサの測定値Ｉｕ´，Ｉｖ´及びＩｗ´をそのまま用いずに、これらの測定値から真の電流値を求めて、その後で零相電流を演算していた。
【０００５】
電流センサの出力を補正して磁界の影響を除去する技術はすでにいくつか提案されている。出願人の一人も先に特願平７−４００３７号により、磁界の影響を除去する技術に関する発明を提案している。特願平７−４００３７号に記載の発明は、電圧・電流・力率監視装置に用いられる他相電流検出装置の磁界影響係数を設定する発明に関するものである。先に提案した発明では、下記の（１）〜（３）式中の最適な磁界影響係数Ｋuu〜Ｋwwを自動で演算により求め、その磁界影響係数Ｋuu〜Ｋwwを他相電流検出装置の磁界影響除去装置に入力して、真の電流値Ｉｕ〜Ｉｗの測定を可能にする。
【０００６】
Ｉｕ´＝ＫuuＩｕ＋ＫuvＩｖ＋ＫuwＩｗ …（１）
Ｉｖ´＝ＫvuＩｕ＋ＫvvＩｖ＋ＫvwＩｗ …（２）
Ｉｗ´＝ＫwuＩｕ＋ＫwvＩＶ＋ＫwwＩｗ …（３）
上記式で、Ｉｕ´〜Ｉｗ´が三相交流配電線の各相の配電線に対して設けられた３つの電流センサにより測定した計測電流値（ベクトル量）であり、Ｉｕ〜Ｉｗは他相の影響を受けない真値（ベクトル量）である。
【０００７】
先に提案した発明では、９つの磁界影響係数Ｋuu〜Ｋwwを未知数として、これら９つの未知数を演算により決定していた。具体的には、各磁界影響係数について、電流センサの設定条件を考慮して複数の値（例えば１０²個）を用意し、各磁界影響係数の組み合わせ［（１０²）⁹個］について各相の補正測定値を求め、その補正測定値から磁界影響係数が適正であるか否かを判定し、適正と判定した９つの磁界影響係数を他相電流検出装置の磁界影響除去装置に入力する。この設定は、配電線に設置される電圧・電流・力率監視装置１台ずつに対して行われる。磁界の影響だけでなく、電流センサの特性から生じる誤差を補正する場合にも、９つの補正係数を決定しなければならない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のように真の電流値を求めるためには、９つの磁界影響係数または補正係数を決定する必要があるため、演算ステップが多くなる上、係数を決定するまでにかなり長い時間を要する場合もある。地絡検出装置の設置個数は、１つの配電系統でも千個単位となる。そのため従来のように補正係数を決定して、真の電流値を求めた後に零相電流の演算を行って、地絡の発生を検出するようにすると、１つの配電系統にすべての地絡検出装置を設置するには、かなりの時間を要することになる。
【０００９】
本発明の目的は、従来よりも少ない数の補正係数を設定するだけで、真の電流値を求めることなく、地絡の発生を検出できる地絡検出装置を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、検出精度の高い地絡検出装置を提供することにある。
【００１１】
本発明の更に他の目的は、補正係数の設定が容易な地絡検出装置を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、補正係数の設定精度が高い地絡検出装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、三相交流配電線の零相電流に基いて配電線系統における地絡の発生と発生方向を検出する地絡検出装置を改良の対象とする。本発明の地絡検出装置では、三相交流配電線に対してそれぞれ設けられて対応する相から発生する磁界の変化から対応する相の電流をベクトル量で検出する３つの電流センサを用いる。この種の電流センサとしては、例えば鉄心を有しないトロイダルコイルを用いた電流センサや、鉄心を有する変流器等がある。トロイダルコイルを用いた電流センサは、他相の磁界の影響を必ず受けるため、その影響の補正は必須である。また鉄心を有する変流器でも、構造によっては他相の磁界の影響を受ける場合があり、またその特性から出力に誤差（比誤差や位相誤差）が発生する場合が多い。
【００１４】
本発明では、零相電流演算手段によって３つの電流センサにより測定した三相の測定電流Ｉｕ´，Ｉｖ´及びＩｗ´をＩ0 ´＝（ＡＩｕ´＋ＢＩｖ´＋ＣＩｗ´）／３の演算式に入力して相対的な零相電流Ｉ0 ´を周期的に求める。但しＡ，Ｂ及びＣは、他相の磁界の影響またはその電流センサの特性から生じる誤差を補正するための補正係数である。地絡の発生の検出のためだけであれば、真の電流値を知る必要はなく、零相電流を監視してその変化から地絡の発生を検出することが可能である。そこで本発明では、９つの補正係数（未知数）を決定して真の電流値を求める従来の技術を用いずに、零相電流の相対的な変化を監視する目的のために３つの係数をＡ，Ｂ及びＣを用いることとした。Ｉ0 ´＝（ＡＩｕ´＋ＢＩｖ´＋ＣＩｗ´）／３の式は、相対的な零相電流を求めるための式であり、測定電流に誤差が含まれていなければ、Ａ，Ｂ及びＣはすべて１になる。しかしながら、実際に使用する電流センサからは誤差が出力される。したがってＡ，Ｂ及びＣの係数は、各電流センサから出力される誤差を相対的に補正する補正係数である。
【００１５】
本発明では係数自動設定手段を用いてこれらの補正係数を決定する。係数自動設定手段では、補正係数Ａ，Ｂ及びＣのうちＣを定数とする。Ｃを定数とすることにより、真の零相電流ではなく、相対的な零相電流を求めることになる。真の零相電流を求めることができるＣの値を決定しようとすると、従来と同様に９つの未知数を決定する必要性が出てくるが、Ｃを定数とすることにより、未知数はＡ及びＢの二つとなる。係数自動設定手段では、地絡が発生していない状態でＩ0 ´＝０となるＡ及びＢを求めて前記演算式にＡ，Ｂ，Ｃを入力する。本発明では、未知数が２つですむため、未知数を簡単にしかも短い時間で決定することができる。
【００１６】
具体的には、Ａ＝αＣ及びＢ＝βＣとして、Ｉ0 ´＝０となるα及びβを求めて、その結果から上記演算式にＡ，Ｂ，Ｃを入力する。ベクトル量の式であるＩ0 ´＝（ＡＩｕ´＋ＢＩｖ´＋ＣＩｗ´）／３においてＩ0 ´＝０となる場合には、その式の実数部と虚数部が共に０になる。実数部の式と虚数部の式の２つの式からは、２つの未知数α及びβ（即ちＡ及びＢ）の解を求めることができる。したがってＣを定数とおくことにより、簡単な式で補正係数Ａ及びＢを決定することができる。
【００１７】
なお補正係数の精度をより高めるためには、決定した補正係数Ａ，Ｂ，Ｃのうち中間値となる補正係数の値を基準値として補正係数を正規化するのが好ましい。例えば、ＢがＡとＣの中間の値であるとすると、実際に設定する補正係数Ａ´，Ｂ´及びＣ´をＡ／Ｂ，Ｂ／Ｂ＝１及びＣ／Ｂとする正規化を行う。このようにするとＣを定数とした場合でも、設定する補正係数の精度がより高いものとなる。
【００１８】
Ｃを定数としたことから、零相電流演算手段で求めた零相電流は真の零相電流ではなく相対的な零相電流となる。したがって零相電流演算手段の出力を単に基準値と対比するだけでは、正確に地絡の発生を検出することができない。そこで本発明では、地絡発生判定手段で、零相電流演算手段により求めた相対的な零相電流Ｉ0 ´の変化量が地絡試験に基いて予め定めた基準値（ベクトル量）以上になったときに地絡が発生したと判定する。
【００１９】
ここで相対的な零相電流Ｉ0 ´の変化量とは、単純には、周期的に出力される相対的な零相電流Ｉ0 ´の偏差である。このような偏差を変化量としてもよい。しかしながら、ノイズが発生したり、地絡とは無関係に過渡的に電流が大きく変化する場合があるため、地絡の検出精度を高めるためには、過去の所定サイクル分の相対的な零相電流Ｉ0 ´の平均値と零相電流演算手段により演算した相対的な零相電流との偏差を変化量とするのが好ましい。このようにすると、検出誤差の発生を抑制することができる。
【００２０】
また地絡試験に基いて予め定めた基準値（ベクトル量）は、Ａ，Ｂ及びＣの値を設定した後に、人工地絡試験を行って、その際に求められる相対的な零相電流の変化量から決定する。したがって、設定した係数の値、各電流センサの特性、各電流センサの設置状態及び配電線の設置状態によって、この基準値は異なってくる。そのため本発明では、この基準値を設定する基準値設定手段を具備している。なお基準値の決定の際に、相対的な零相電流を知ることができるようにするためには、零相電流演算手段の演算結果を表示手段に表示できるようにする。基準値の決定は、作業者がマニュアルで決定してもよい。その場合には、基準値設定手段は、基準値の入力手段により構成される。また基準値の決定を、自動化することも可能である。この場合には、人工地絡試験前の相対的な零相電流と人工地絡試験時の相対的な零相電流との偏差を求め、この値を基準にしてある程度の余裕を見込んた値を基準値として決定するように、基準値設定手段を構成すればよい。
【００２１】
なお地絡発生判定手段は、過去の所定サイクル分の相対的な零相電流の平均値を求める平均値演算手段と、この平均値と零相電流演算手段により演算した相対的な零相電流との偏差を求める偏差演算手段と、偏差が前記基準値を超えたときに地絡の発生と判定する判定手段とから構成できる。
【００２２】
本発明の地絡検出装置は、その地絡検出装置が設置された配電線で地絡が発生したことを検出するというよりは、その地絡検出装置が設置された配電系統のどこかで地絡が発生したことを検出するものである。本発明の地絡検出装置の検出結果は、配電系統全体における地絡の発生の有無と、地絡発生箇所の特定の用途に用いられる。地絡検出装置が設置された配電線で地絡が発生したか否かは、零相電圧Ｖ0 ＝（Ｖｕ＋Ｖｖ＋Ｖｗ）／３と零相電流Ｉ0 との位相角θが９０度に近いか否かによって判定する。零相電圧Ｖ0 ＝（Ｖｕ＋Ｖｖ＋Ｖｗ）／３と零相電流Ｉ0 との位相角θが９０度に近い場合には、その配電線の機器設置箇所より負荷側で地絡が発生したと判断することができる。また零相電圧Ｖ0 ＝（Ｖｕ＋Ｖｖ＋Ｖｗ）／３と零相電流Ｉ0 との位相角θが２７０度に近い場合には、配電線の機器設置箇所より電源側で地絡が発生していることを意味する。本発明の地絡検出装置の検出結果は、例えば変電所の監視装置のモニタに表示され、地絡箇所の特定や、地絡発生対策のために利用される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態の一例について詳しく説明する。図１は、本発明の地絡検出装置の一例の構成を示すブロック図である。同図において、１〜３は三相交流配電線の各相の配電線に対して配置される電流センサであり、例えばトロイダルコイルやロゴスキーコイル等のように他相の磁界の影響を受ける空芯コイルからなる電流センサである。
【００２４】
電流センサ１〜３の出力はアナログ−デジタル変換器即ちＡ／Ｄ変換器４に入力されてアナログ信号からデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器４の出力は、零相電流演算手段５に入力される。零相電流演算手段５は、３つの電流センサ１〜３により測定した三相の測定電流Ｉｕ´，Ｉｖ´及びＩｗ´をＩ0 ´＝（ＡＩｕ´＋ＢＩｖ´＋ＣＩｗ´）／３の演算式に入力して相対的な零相電流Ｉ0 ´を周期的に求める。例えば、電源周波数が６０サイクルであれば、１／６０秒毎に即ち１サイクル毎にサンプリングを行って相対的な零相電流Ｉ0 ´を出力する。なおＡ，Ｂ及びＣは、他相の磁界の影響またはその電流センサの特性から生じる誤差を補正するための補正係数である。各相の真の電流値Ｉｕ，Ｉｖ，Ｉｗを電流センサ１〜３から出力される測定値Ｉｕ´，Ｉｖ´，Ｉｗ´で表すと、下記の式［数１］のように表すことができる。
【００２５】
【数１】

上記式において、９個の係数Ｋｕｕ〜Ｋｗｗが、真の電流値を求めるために他相の磁界の影響及び電流センサの特性から生じる誤差を補正するための補正係数である。そして真の零相電流Ｉ0 は、Ｉ0 ＝（Ｉｕ＋Ｉｖ＋Ｉｗ）／３により求まる。また電流センサで測定した電流の測定値で表すと、この真の零相電流Ｉ0 はＩ0 ＝（Ａo Ｉｕ´＋Ｂo Ｉｖ´＋Ｃo Ｉｗ´）／３と表すことができる。ここでＡo ＝Ｋｕｕ＋Ｋｖｕ＋Ｋｗｕ，Ｂo ＝Ｋｕｖ＋Ｋｖｖ＋Ｋｗｖ及びＣo ＝Ｋｕｗ＋Ｋｖｗ＋Ｋｗｗである。
【００２６】
本発明においては、９個の補正係数を求めることをしないで地絡の発生を検出するために、真の零相電流ではなく、相対的な零相電流Ｉ0 ´を求める。この相対的な零相電流Ｉ0 ´も、Ｉ0 ´＝（ＡＩｕ´＋ＢＩｖ´＋ＣＩｗ´）／３の演算式により求めることができる。但しＡ，Ｂ及びＣは補正係数である。３つの未知数Ａ，Ｂ及びＣは、係数自動設定手段６が自動的に演算を行って決定する。１つの式で３つの未知数を決定することはできないため、本発明では係数Ｃを定数とする。例えばＣを１とする。Ｃを１にすることは、Ｉｗ´を測定する電流センサを基準にした残りの電流センサの出力の誤差を補正すること、即ちＩｗ´を測定する電流センサの出力には誤差がないとみなすことを意味する。このような設定をするために、Ｉ0 ´は相対的な零相電流となるのである。
【００２７】
係数自動設定手段６は、Ｃを定数として、地絡検出開始前に地絡が発生していない状態である測定値を入力したときのＩ0 ´＝（ＡＩｕ´＋ＢＩｖ´＋ＣＩｗ´）／３＝０となるＡ及びＢを決定する。具体的には、Ｉ0 ´＝０とした場合に、このベクトル式を下記の実数部と虚数部の式に分ける。
【００２８】
実数部ＡＩｕ´（ｒ）＋ＢＩｖ´（ｒ）＋ＣＩｗ´（ｒ）＝０ …▲１▼
虚数部ＡＩｕ´（ｉ）＋ＢＩｖ´（ｉ）＋ＣＩｗ´（ｉ）＝０ …▲２▼
Ｃが定数であれば、Ａ＝αＣ及びＢ＝βＣと表すことができ、これを上記▲１▼及び▲２▼の式にいれると下記のようになる。
【００２９】
実数部 αＣＩｕ´（ｒ）＋βＣＩｖ´（ｒ）＋ＣＩｗ´（ｒ）＝０…▲１▼´
虚数部 αＣＩｕ´（ｉ）＋βＣＩｖ´（ｉ）＋ＣＩｗ´（ｉ）＝０…▲２▼´
係数自動設定手段６では、この２つの式からα及びβの解を求め、更にＡ＝αＣ及びＢ＝βＣの決定をする。仮にＣ＝１であれば、Ａ＝α及びＢ＝βである。そしてこのＡ及びＢを、零相電流演算手段５の上記（ＡＩｕ´＋ＢＩｖ´＋ＣＩｗ´）／３の演算式に自動設定する。
【００３０】
さらに精度を高めるためには、Ａ，Ｂ，Ｃの中間値で正規化を行うことが好ましい。例えば演算により求めた補正係数が、それぞれＡ＝１．０２３，Ｂ＝１．０１１，Ｃ＝１の場合には、Ｂが中間値であるため、Ｂの値で正規化を行う。具体的には、
Ａ´＝Ａ／Ｂ＝１．０１１８
Ｂ´＝Ｂ／Ｂ＝１
Ｃ´＝Ｃ／Ｂ＝０．９８９１
として、補正係数Ａ´，Ｂ´及びＣ´を演算に使用する。このような正規化を行うことにより、単にＣを定数とおいた場合の近似値と比べて補正係数の値をより精度の高いものとすることができる。
【００３１】
以後、零相電流演算手段５は設定されたＡ，Ｂ，ＣまたはＡ´，Ｂ´，Ｃ´（以下Ａ，Ｂ，Ｃで説明する。）の係数を用いて演算を行う。なお補正係数Ａ，Ｂ，Ｃを決定するにあたっては、１サイクルのサンプリング値でこれらの補正係数を決定せずに、複数サイクルのサンプリング値で求めたこれらの補正係数の平均値により、Ａ，Ｂ，Ｃの係数を決定してもよい。
【００３２】
係数自動設定手段６による係数の設定が終了した後は、基準値設定手段８から地絡発生判定手段７の判定手段７Ｃに基準値ΔＩ0 ref を入力する。この基準値ΔＩ0 ref は、地絡試験に基いて予め定める。すなわちＡ，Ｂ及びＣの値を設定した後に、人工地絡試験を行って、その際に求められる相対的な零相電流の変化量から決定する。この基準値は、設定した係数の値、各電流センサの特性、各電流センサの設置状態及び配電線の設置状態によって異なってくる。なお人工地絡試験の際に、相対的な零相電流Ｉ0 ´を測定できるように、この例では、零相電流演算手段５の演算結果を表示手段９に表示できるようにしている。作業者は、人工地絡試験を行う前に地絡が発生していない状態で表示手段９に表示された相対的な零相電流と人工地絡試験を行ったときに表示手段９に表示された相対的な零相電流との偏差から基準値を決定する。条件によって異なるが、具体的な一例では、この基準値を絶対値で「３４０ｍＡ」と決定する。この基準値は、基準値設定手段８から入力する。基準値の決定を自動化することも可能である。その場合には、零相電流演算手段５の出力を基準値設定手段８に入力する。そして基準値設定手段８を、人工地絡試験前の相対的な零相電流と人工地絡試験時の相対的な零相電流との偏差を求めて、この値を基準にある程度の余裕を見込んた値を基準値として自動決定するように構成する。
【００３３】
地絡発生判定手段７は、過去の所定サイクル分の相対的な零相電流の平均値を求める平均値演算手段７Ａと、この平均値と零相電流演算手段５により演算した相対的な零相電流との偏差を求める偏差演算手段７Ｂと、偏差が前述の基準値を超えたときに地絡の発生と判定する判定手段７Ｃとから構成される。平均値演算手段７Ａは、零相電流演算手段５から出力される相対的な零相電流Ｉ0 ´の複数サイクル（例えば６サイクル）分の平均値を順次演算する。具体的には零相電流演算手段５は、新たに相対的な零相電流Ｉ0 ´が測定された時点で、その時点より６サイクル前の各サイクルで出力された６つの相対的な零相電流Ｉ0 ´の平均値を演算する。装置のスタート当初は、６サイクル経過するまでは、平均値を出力しない。平均値演算手段７Ａから平均値Ｉ0 ´avr が出力されると、偏差演算手段７Ｂは、平均値Ｉ0 ´avr と零相電流演算手段５から出力される最新の相対的な零相電流Ｉ0 ´との偏差（Ｉ0 ´avr −Ｉ0 ´）を求める。地絡が発生していない状態で、負荷状態の変化に応じて零相電流演算手段５から同相絶対値で１０２ｍＡの相対的な零相電流が出力されているとし、平均値演算手段７Ａから同相絶対値で１００ｍＡの平均値が出力されているときには、その偏差は２ｍＡである。前述のように、例えば基準値を絶対値で３４０ｍＡとすると、この偏差が３４０ｍＡを超えた場合に、判定手段７Ｃは地絡が発生したと判定する。そしてその結果を表示手段９に表示する。ここでは表示手段９が装置の一部を構成しているが、判定結果を変電所に配置した監視装置の表示手段に表示するのが一般的である。変電所の監視装置では、例えばこの判定結果と零相電圧Ｖｏ＝（Ｖｕ＋Ｖｖ＋Ｖｗ）／３が一定値を超えているか否かにより、実際に地絡が発生しているか否かを判断する。地絡が発生した場合、どの配電線で測定しても零相電圧Ｖｏは同じ変化をする。そのため零相電圧Ｖｏの測定だけでは、地絡の発生箇所を特定できない。そこで零相電圧Ｖｏと零相電流Ｉ0 との間の位相角θを見て、地絡が発生している配電線が特定できる。また地絡が発生しているときの零相電流の方向により、地絡発生箇所を特定する。位相角θが９０度に近い場合には、その配電線の機器設置箇所より負荷側で地絡が発生していることが分かる。また位相角θが２７０度に近い場合には、その配電線の機器設置箇所より電源側で地絡が発生していることが分かる。相対的な零相電流であっても、地絡が発生した配電線の特定には利用できるため、地絡の発生の検出結果と一緒に相対的な零相電流も表示手段９に表示する。
【００３４】
図２は、図１の実施の形態の要部をコンピュータを用いて実現する場合に用いるソフトウエアのアルゴリズムを示すフローチャートである。ステップＳＴ２における「リセット」とは、装置の設置または起動開始時、または電流センサの交換時に入力されるリセット信号があるか否かを意味している。ステップＳＴ３が係数自動設定手段６を実現し、基準値を自動入力する場合にはステップＳＴ４が基準値入力手段８を実現し、ステップＳＴ５が零相電流演算手段５を実現し、ステップＳＴ６が平均値演算手段７Ａを実現し、ステップＳＴ７が偏差演算手段７Ｂを実現し、ステップＳＴ８が判定手段７Ｃを実現している。
【００３５】
上記例では、電流センサ１〜３として他相の磁界の影響を大きく受けるトロイダルコイルからなる電流センサを用いているが、他相の磁界の影響を受けない変流器ＣＴを用いる場合にも本発明を適用できるのは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１及び２の本発明によれば、未知の補正係数が従来よりも少ない２つですむため、必要な補正係数の設定を簡単にしかも短い時間で行える。しかも真の電流値を求めることなく、地絡の発生の有無を検出できる。
【００３７】
請求項３の発明によれば、ノイズ等の影響を受けることなく地絡の発生の有無を高い精度で検出できる。
【００３８】
請求項４の発明によれば、補正係数の演算精度をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の地絡検出装置の一例の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の実施の形態の要部をコンピュータを用いて実現する場合に用いるソフトウエアのアルゴリズムを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１〜３電流センサ
４Ａ／Ｄ変換器
５零相電流演算手段
６係数自動設定手段
７地絡発生判定手段
８基準値設定手段
９表示手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a ground fault detection device that detects the occurrence of a ground fault in a distribution line system based on a zero-phase current of a three-phase AC distribution line.
[0002]
[Prior art]
Before describing the prior art, the amounts indicated by symbols used in this specification will be described. In the present specification, the symbols Iu, Iv, Iw, Iu ′, Iv ′, Iw ′, I0, I0 ′, Vo, Vu, Vv, Vw, ΔI0 ′, I0′avr indicate vector quantities, and A , B, C, and other symbols such as ΔI0 ref indicate scalar quantities.
[0003]
Conventionally, in a ground fault detection device provided for a three-phase AC distribution line, first, the measurement currents Iu ′, Iv ′, and Iw ′ obtained from the current sensor provided for each phase of the three-phase AC distribution line are corrected. And true three-phase currents Iu, Iv, and Iw are obtained. Then, the zero-phase current I0 is obtained by calculation using the vector equation I0 = (Iu + Iv + Iw) / 3. If the zero-phase current I0 is 0, no ground fault has occurred. If the zero-phase current is larger than the reference value, it is determined that a ground fault has occurred somewhere in the plurality of distribution lines.
[0004]
The measurement current (vector quantity) is corrected because the current sensor provided for the three-phase AC distribution line may be affected by the magnetic field of other phases, and the output sensor error may occur due to the characteristics of the current sensor itself. This is because the output of the current sensor does not represent a true current value. In particular, a current sensor that measures the current of a corresponding phase from a change in magnetic field, such as a toroidal coil, is strongly influenced by the magnetic field of another phase. Therefore, conventionally, the measured values Iu ′, Iv ′, and Iw ′ of each current sensor are not used as they are, and a true current value is obtained from these measured values, and then the zero-phase current is calculated.
[0005]
Several techniques for correcting the output of the current sensor to remove the influence of the magnetic field have already been proposed. One of the applicants has previously proposed an invention relating to a technique for removing the influence of a magnetic field in Japanese Patent Application No. 7-40037. The invention described in Japanese Patent Application No. 7-40037 relates to an invention for setting the magnetic field influence coefficient of the other-phase current detection device used in the voltage / current / power factor monitoring device. In the previously proposed invention, the optimum magnetic field influence coefficients Kuu to Kww in the following equations (1) to (3) are automatically calculated, and the magnetic field influence coefficients Kuu to Kww are obtained by the magnetic field influence of the other-phase current detection device. Input to the removal device to enable measurement of the true current values Iu to Iw.
[0006]
Iu ′ = KuuIu + KuvIv + KuwIw (1)
Iv ′ = KvuIu + KvvIv + KvwIw (2)
Iw ′ = KwuIu + KwvIV + KwwIw (3)
In the above formula, Iu ′ to Iw ′ are measured current values (vector quantities) measured by three current sensors provided for the distribution lines of each phase of the three-phase AC distribution lines, and Iu to Iw are other phases. It is a true value (vector quantity) that is not affected by.
[0007]
In the previously proposed invention, nine magnetic field influence coefficients Kuu to Kww are set as unknowns, and these nine unknowns are determined by calculation. Specifically, for each magnetic field influence coefficient, a plurality of values (for example, 10 ² ) are prepared in consideration of the setting conditions of the current sensor, and each phase is set for each combination of magnetic field influence coefficients [(10 ² ) ⁹ ]. The corrected measurement value is obtained, it is determined whether or not the magnetic field influence coefficient is appropriate from the corrected measurement value, and the nine magnetic field influence coefficients determined to be appropriate are input to the magnetic field effect removal apparatus of the other-phase current detection device. This setting is performed for each voltage / current / power factor monitoring device installed in the distribution line. Nine correction factors must be determined not only for the influence of the magnetic field, but also for correcting errors arising from the characteristics of the current sensor.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, since it is necessary to determine nine magnetic field influence coefficients or correction coefficients in order to obtain a true current value as in the conventional case, the number of calculation steps is increased and it takes a considerably long time to determine the coefficients. There is also. The number of ground fault detection devices installed is one thousand even in one power distribution system. Therefore, if the correction factor is determined as in the past and the true current value is obtained and then the zero-phase current is calculated to detect the occurrence of a ground fault, all ground faults are detected in one distribution system. It takes a considerable amount of time to install the device.
[0009]
An object of the present invention is to provide a ground fault detection apparatus that can detect the occurrence of a ground fault by setting a smaller number of correction coefficients than in the prior art and without obtaining a true current value.
[0010]
Another object of the present invention is to provide a ground fault detection apparatus with high detection accuracy.
[0011]
Still another object of the present invention is to provide a ground fault detection device in which a correction coefficient can be easily set.
[0012]
Another object of the present invention is to provide a ground fault detection apparatus with high correction coefficient setting accuracy.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
This invention makes the object of improvement the ground fault detection apparatus which detects the generation | occurrence | production and generation direction of a ground fault in a distribution line system based on the zero phase current of a three-phase AC distribution line. The ground fault detection device of the present invention uses three current sensors that are provided for the three-phase AC distribution lines and detect the current of the corresponding phase by a vector quantity from the change in the magnetic field generated from the corresponding phase. Examples of this type of current sensor include a current sensor that uses a toroidal coil that does not have an iron core, and a current transformer that has an iron core. The current sensor using the toroidal coil is always affected by the magnetic field of the other phase, and thus correction of the influence is essential. Also, even a current transformer having an iron core may be affected by the magnetic field of another phase depending on the structure, and an error (ratio error or phase error) often occurs in the output due to its characteristics.
[0014]
In the present invention, the three-phase measurement currents Iu ′, Iv ′ and Iw ′ measured by the three current sensors by the zero-phase current calculation means are input to the calculation formula of I0 ′ = (AIu ′ + BIv ′ + CIw ′) / 3. The relative zero-phase current I0 'is periodically obtained. However, A, B, and C are correction coefficients for correcting an error caused by the influence of the magnetic field of the other phase or the characteristics of the current sensor. If it is only for detecting the occurrence of a ground fault, it is not necessary to know the true current value, and it is possible to monitor the zero-phase current and detect the occurrence of a ground fault from the change. Therefore, in the present invention, the three coefficients A are used for the purpose of monitoring the relative change of the zero-phase current without using the conventional technique for determining the true current value by determining nine correction coefficients (unknown numbers). , B and C were used. The expression of I0 '= (AIu' + BIv '+ CIw') / 3 is an expression for obtaining a relative zero-phase current. If the measurement current does not include an error, A, B and C are all 1 become. However, an error is output from the current sensor actually used. Therefore, the coefficients A, B, and C are correction coefficients that relatively correct the error output from each current sensor.
[0015]
In the present invention, these correction coefficients are determined using coefficient automatic setting means. In the coefficient automatic setting means, C is a constant among the correction coefficients A, B and C. By setting C as a constant, a relative zero-phase current is obtained instead of a true zero-phase current. If it is attempted to determine the value of C capable of obtaining a true zero-phase current, it is necessary to determine nine unknowns as in the conventional case, but by making C a constant, the unknowns are A and B It becomes two. In the automatic coefficient setting means, A and B that satisfy I0 '= 0 in a state where no ground fault has occurred are obtained, and A, B, and C are input to the arithmetic expression. In the present invention, since two unknowns are required, the unknown can be determined easily and in a short time.
[0016]
Specifically, assuming A = αC and B = βC, α and β satisfying I 0 ′ = 0 are obtained, and A, B, and C are input to the above arithmetic expression from the result. When I0 '= (AIu' + BIv '+ CIw') / 3, which is a vector quantity expression, when I0 '= 0, both the real part and imaginary part of the expression are zero. Two unknowns α and β (that is, A and B) can be obtained from the two equations of the real part and the imaginary part. Therefore, by setting C as a constant, the correction coefficients A and B can be determined by a simple formula.
[0017]
In order to further improve the accuracy of the correction coefficient, it is preferable to normalize the correction coefficient using a correction coefficient value that is an intermediate value among the determined correction coefficients A, B, and C as a reference value. For example, if B is an intermediate value between A and C, normalization is performed with correction coefficients A ′, B ′, and C ′ that are actually set as A / B, B / B = 1, and C / B. . In this way, even when C is a constant, the accuracy of the correction coefficient to be set is higher.
[0018]
Since C is a constant, the zero phase current obtained by the zero phase current calculation means is not a true zero phase current but a relative zero phase current. Therefore, it is not possible to accurately detect the occurrence of a ground fault simply by comparing the output of the zero-phase current calculation means with the reference value. Therefore, in the present invention, the change amount of the relative zero-phase current I0 'obtained by the zero-phase current calculation means in the ground-fault occurrence determination means becomes equal to or greater than a reference value (vector quantity) determined in advance based on the ground fault test. It is determined that a ground fault has occurred.
[0019]
Here, the relative change amount of the zero-phase current I0 'is simply a deviation of the relative zero-phase current I0' output periodically. Such deviation may be used as the amount of change. However, since noise may occur or the current may change greatly regardless of the ground fault, the relative zero-phase current for a predetermined cycle in the past can be used to improve the ground fault detection accuracy. It is preferable to use the deviation between the average value of I0 'and the relative zero-phase current calculated by the zero-phase current calculating means as the amount of change. In this way, the occurrence of detection errors can be suppressed.
[0020]
Moreover, the reference value (vector quantity) determined in advance based on the ground fault test is the value of the relative zero-phase current obtained at the time of performing the artificial ground fault test after setting the values of A, B and C. Determine from the amount of change. Therefore, the reference value varies depending on the set coefficient value, the characteristics of each current sensor, the installation state of each current sensor, and the installation state of the distribution lines. For this reason, the present invention includes a reference value setting means for setting the reference value. In order to be able to know the relative zero-phase current when determining the reference value, the calculation result of the zero-phase current calculation means can be displayed on the display means. The reference value may be determined manually by the operator. In that case, the reference value setting means is constituted by a reference value input means. It is also possible to automate the determination of the reference value. In this case, the deviation between the relative zero-phase current before the artificial ground fault test and the relative zero-phase current at the artificial ground fault test is obtained, and a value with a certain allowance based on this value is obtained. What is necessary is just to comprise a reference value setting means so that it determines as a reference value.
[0021]
The ground fault occurrence determining means includes an average value calculating means for obtaining an average value of relative zero phase currents for a predetermined cycle in the past, and a relative zero phase current calculated by the average value and the zero phase current calculating means. Deviation calculating means for obtaining the deviation of the difference and determination means for determining that a ground fault has occurred when the deviation exceeds the reference value.
[0022]
The ground fault detection device of the present invention detects a ground fault in the distribution line in which the ground fault detection device is installed, rather than detecting that a ground fault has occurred in the distribution line in which the ground fault detection device is installed. This is to detect that an entanglement has occurred. The detection result of the ground fault detection device of the present invention is used for the presence / absence of occurrence of a ground fault in the entire distribution system and the specific application of the location where the ground fault occurs. Whether or not a ground fault has occurred in the distribution line in which the ground fault detection device is installed depends on whether or not the phase angle θ between the zero phase voltage V0 = (Vu + Vv + Vw) / 3 and the zero phase current I0 is close to 90 degrees. judge. When the phase angle θ between the zero-phase voltage V0 = (Vu + Vv + Vw) / 3 and the zero-phase current I0 is close to 90 degrees, it can be determined that a ground fault has occurred on the load side from the equipment installation location of the distribution line. it can. When the phase angle θ between the zero-phase voltage V0 = (Vu + Vv + Vw) / 3 and the zero-phase current I0 is close to 270 degrees, it means that a ground fault has occurred on the power supply side from the equipment installation location of the distribution line. To do. The detection result of the ground fault detection device of the present invention is displayed on, for example, a monitor of a monitoring device at a substation, and is used for identification of a ground fault location and countermeasures against occurrence of a ground fault.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an example of the ground fault detection apparatus of the present invention. In the figure, reference numerals 1 to 3 denote current sensors arranged for the distribution lines of each phase of the three-phase AC distribution line. For example, a current sensor such as a toroidal coil or a Rogowski coil that is affected by the magnetic field of the other phase. This is a current sensor composed of a core coil.
[0024]
The outputs of the current sensors 1 to 3 are input to an analog-digital converter, that is, an A / D converter 4 and converted from an analog signal to a digital signal. The output of the A / D converter 4 is input to the zero-phase current calculation means 5. The zero-phase current calculation means 5 inputs the three-phase measurement currents Iu ′, Iv ′ and Iw ′ measured by the three current sensors 1 to 3 into the calculation formula of I0 ′ = (AIu ′ + BIv ′ + CIw ′) / 3. Thus, the relative zero-phase current I0 'is periodically obtained. For example, if the power supply frequency is 60 cycles, sampling is performed every 1/60 seconds, that is, every cycle, and a relative zero-phase current I0 'is output. A, B, and C are correction coefficients for correcting an error caused by the influence of the magnetic field of the other phase or the characteristics of the current sensor. When the true current values Iu, Iv, and Iw of each phase are expressed by measured values Iu ′, Iv ′, and Iw ′ output from the current sensors 1 to 3, they can be expressed as the following formula [Equation 1]. .
[0025]
[Expression 1]

In the above equation, nine coefficients Kuu to Kww are correction coefficients for correcting an error caused by the influence of the magnetic field of the other phase and the characteristics of the current sensor in order to obtain a true current value. The true zero-phase current I0 is obtained by I0 = (Iu + Iv + Iw) / 3. When expressed by the measured value of the current measured by the current sensor, the true zero-phase current I0 can be expressed as I0 = (Ao Iu '+ Bo Iv' + Co Iw ') / 3. Here, Ao = Kuu + Kvu + Kwu, Bo = Kuv + Kvv + Kwv and Co = Kuw + Kvw + Kww.
[0026]
In the present invention, in order to detect the occurrence of a ground fault without obtaining nine correction coefficients, a relative zero-phase current I0 'is obtained instead of a true zero-phase current. This relative zero-phase current I0 'can also be obtained by an arithmetic expression of I0' = (AIu '+ BIv' + CIw ') / 3. However, A, B, and C are correction coefficients. The three unknowns A, B and C are determined by automatic calculation by the coefficient automatic setting means 6. Since three unknowns cannot be determined by one equation, the coefficient C is a constant in the present invention. For example, C is 1. Setting C to 1 corrects an error in the output of the remaining current sensor with respect to the current sensor that measures Iw ′, that is, assumes that there is no error in the output of the current sensor that measures Iw ′. Means. In order to make such a setting, I0 'becomes a relative zero-phase current.
[0027]
The coefficient automatic setting means 6 uses C as a constant, and I0 '= (AIu' + BIv '+ CIw') / 3 = 0 when a measured value in which no ground fault has occurred before the start of ground fault detection is input. A and B are determined. Specifically, when I0 '= 0, this vector expression is divided into the following real part and imaginary part expressions.
[0028]
Real part AIu ′ (r) + BIv ′ (r) + CIw ′ (r) = 0 (1)
Imaginary part AIu ′ (i) + BIv ′ (i) + CIw ′ (i) = 0 (2)
If C is a constant, it can be expressed as A = αC and B = βC, and these are expressed as follows when they are put into the above formulas (1) and (2).
[0029]
Real part αCIu ′ (r) + βCIv ′ (r) + CIw ′ (r) = 0... (1) ′
Imaginary part αCIu ′ (i) + βCIv ′ (i) + CIw ′ (i) = 0... (2) ′
The automatic coefficient setting means 6 obtains solutions of α and β from these two equations, and further determines A = αC and B = βC. If C = 1, then A = α and B = β. Then, A and B are automatically set to the above calculation formula (AIu ′ + BIv ′ + CIw ′) / 3 of the zero-phase current calculation means 5.
[0030]
In order to further improve the accuracy, it is preferable to perform normalization with intermediate values of A, B, and C. For example, when the correction coefficients obtained by calculation are A = 1.024, B = 1.011, and C = 1, since B is an intermediate value, normalization is performed with the value of B. In particular,
A ′ = A / B = 1.0118
B '= B / B = 1
C ′ = C / B = 0.8991
Correction coefficients A ′, B ′ and C ′ are used for the calculation. By performing such normalization, the value of the correction coefficient can be made more accurate than the approximate value when C is simply a constant.
[0031]
Thereafter, the zero-phase current calculation means 5 performs calculation using the set coefficients A, B, C or A ′, B ′, C ′ (hereinafter described as A, B, C). In determining the correction coefficients A, B, and C, the correction coefficients A, B are determined based on the average values of these correction coefficients obtained by sampling values of a plurality of cycles without determining these correction coefficients by the sampling values of one cycle. , C may be determined.
[0032]
After the coefficient setting by the coefficient automatic setting unit 6 is completed, the reference value ΔI 0 ref is input from the reference value setting unit 8 to the determination unit 7C of the ground fault occurrence determination unit 7. This reference value ΔI0 ref is predetermined based on the ground fault test. That is, after setting the values of A, B, and C, an artificial ground fault test is performed, and the value is determined from the amount of change in the relative zero-phase current obtained at that time. This reference value differs depending on the set coefficient value, the characteristics of each current sensor, the installation state of each current sensor, and the installation state of the distribution lines. In this example, the calculation result of the zero-phase current calculation means 5 can be displayed on the display means 9 so that the relative zero-phase current I0 'can be measured during the artificial ground fault test. The operator displays on the display means 9 when the artificial ground fault test is performed with the relative zero-phase current displayed on the display means 9 in a state where no ground fault has occurred before the artificial ground fault test is performed. The reference value is determined from the deviation from the relative zero-phase current. Although it depends on conditions, in a specific example, the reference value is determined to be “340 mA” as an absolute value. This reference value is input from the reference value setting means 8. It is also possible to automate the determination of the reference value. In that case, the output of the zero-phase current calculation means 5 is input to the reference value setting means 8. Then, the reference value setting means 8 calculates the deviation between the relative zero-phase current before the artificial ground fault test and the relative zero-phase current at the artificial ground fault test, and expects a certain margin based on this value. The determined value is automatically determined as the reference value.
[0033]
The ground fault occurrence determining means 7 includes an average value calculating means 7A for obtaining an average value of relative zero phase currents for a predetermined cycle in the past, and a relative zero phase calculated by the average value and the zero phase current calculating means 5. Deviation calculation means 7B for obtaining a deviation from the current and determination means 7C for determining that a ground fault has occurred when the deviation exceeds the above-described reference value. The average value calculating means 7A sequentially calculates an average value for a plurality of cycles (for example, 6 cycles) of the relative zero phase current I0 'output from the zero phase current calculating means 5. Specifically, the zero-phase current calculation means 5 has six relative zero-phase currents output in each cycle six cycles before the time when a new relative zero-phase current I0 'is measured. The average value of I0 'is calculated. At the beginning of the apparatus, no average value is output until 6 cycles have elapsed. When the average value I0'avr is output from the average value calculation means 7A, the deviation calculation means 7B determines the average value I0'avr and the latest relative zero-phase current I0 'output from the zero-phase current calculation means 5. The deviation (I0'avr-I0 ') is obtained. In a state where no ground fault has occurred, it is assumed that a relative zero-phase current of 102 mA in terms of the in-phase absolute value is output from the zero-phase current calculation means 5 in accordance with the change in the load state, and the average value calculation means 7A When an average value of 100 mA is output as an absolute value, the deviation is 2 mA. As described above, for example, if the reference value is 340 mA in absolute value, the determination unit 7C determines that a ground fault has occurred when the deviation exceeds 340 mA. The result is displayed on the display means 9. Here, the display means 9 constitutes a part of the apparatus, but the determination result is generally displayed on the display means of the monitoring device arranged at the substation. In the substation monitoring device, for example, whether or not a ground fault has actually occurred is determined based on the determination result and whether or not the zero-phase voltage Vo = (Vu + Vv + Vw) / 3 exceeds a certain value. When a ground fault occurs, the zero-phase voltage Vo changes in the same way regardless of which distribution line is used. Therefore, the location where the ground fault occurs cannot be specified only by measuring the zero-phase voltage Vo. Therefore, by looking at the phase angle θ between the zero-phase voltage Vo and the zero-phase current I0, the distribution line in which the ground fault has occurred can be identified. Further, the location where the ground fault occurs is specified by the direction of the zero-phase current when the ground fault occurs. When the phase angle θ is close to 90 degrees, it can be seen that a ground fault has occurred on the load side from the equipment installation location of the distribution line. When the phase angle θ is close to 270 degrees, it can be seen that a ground fault has occurred on the power supply side from the device installation location of the distribution line. Since the relative zero-phase current can be used to identify the distribution line in which the ground fault has occurred, the relative zero-phase current is also displayed on the display unit 9 together with the detection result of the occurrence of the ground fault.
[0034]
FIG. 2 is a flowchart showing a software algorithm used when the main part of the embodiment of FIG. 1 is realized using a computer. “Reset” in step ST2 means whether or not there is a reset signal that is input when the apparatus is installed or started, or when the current sensor is replaced. When step ST3 realizes the coefficient automatic setting means 6 and the reference value is automatically input, step ST4 realizes the reference value input means 8, step ST5 realizes the zero-phase current calculation means 5, and step ST6 is the average. The value calculation means 7A is realized, step ST7 realizes the deviation calculation means 7B, and step ST8 realizes the determination means 7C.
[0035]
In the above example, the current sensors 1 to 3 are current sensors composed of toroidal coils that are greatly affected by the magnetic field of the other phase. Of course, the invention can be applied.
[0036]
【The invention's effect】
According to the first and second aspects of the present invention, the number of unknown correction coefficients is two, which is smaller than in the prior art, so that the necessary correction coefficients can be set easily and in a short time. In addition, it is possible to detect the occurrence of a ground fault without obtaining a true current value.
[0037]
According to the invention of claim 3, it is possible to detect with high accuracy whether or not a ground fault has occurred without being affected by noise or the like.
[0038]
According to invention of Claim 4, the calculation precision of a correction coefficient can be raised more.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an example of a ground fault detection apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a software algorithm used when the main part of the embodiment of FIG. 1 is realized using a computer;
[Explanation of symbols]
1-3 Current sensor 4 A / D converter 5 Zero phase current calculation means 6 Coefficient automatic setting means 7 Ground fault occurrence determination means 8 Reference value setting means 9 Display means

Claims

A ground fault detection device for detecting the occurrence of a ground fault in a distribution line system based on a zero phase current of a three-phase AC distribution line,
Three current sensors, each of which is provided for the three-phase AC distribution line, and detects a current of the corresponding phase as a vector amount from a change in magnetic field generated from the corresponding phase;
The three-phase measurement currents Iu ′, Iv ′ and Iw ′ measured by the three current sensors are calculated using the following formula: I0 ′ = (AIu ′ + BIv ′ + CIw ′) / 3 [where A, B and C are the values of other phases A zero-phase current calculation means for periodically obtaining a relative zero-phase current I0 'by inputting into a correction coefficient for correcting an error caused by the influence of the magnetic field or the characteristics of the current sensor;
A ground fault occurrence determining means for determining that a ground fault has occurred when a change amount of the relative zero-phase current I0 'is equal to or greater than a predetermined reference value based on a ground fault test;
A reference value setting means for setting the reference value;
C of the correction coefficients A, B and C is a constant, and A and B are set so that I0 '= 0 when no ground fault occurs, and A, B and C are input to the arithmetic expression. A ground fault detection apparatus comprising: automatic coefficient setting means for performing

A ground fault detection device for detecting the occurrence of a ground fault in a distribution line system based on a zero phase current of a three-phase AC distribution line,
Three current sensors, each of which is provided for the three-phase AC distribution line, and detects a current of the corresponding phase as a vector amount from a change in magnetic field generated from the corresponding phase;
The three-phase measurement currents Iu ′, Iv ′ and Iw ′ measured by the three current sensors are calculated using the following formula: I0 ′ = (AIu ′ + BIv ′ + CIw ′) / 3 [where A, B and C are the values of other phases A zero-phase current calculation means for periodically obtaining a relative zero-phase current I0 'by inputting into a correction coefficient for correcting an error caused by the influence of the magnetic field or the characteristics of the current sensor;
A ground fault occurrence determining means for determining that a ground fault has occurred when a change amount of the relative zero-phase current I0 'is equal to or greater than a predetermined reference value based on a ground fault test;
A reference value setting means for setting the reference value;
C of the correction coefficients A, B and C is a constant, A = αC and B = βC, α and β satisfying I 0 ′ = 0 are obtained, and A, B and C are input to the arithmetic expression Automatic coefficient setting means for
The automatic coefficient setting means substitutes the measured currents output from the three current sensors in a state where no ground fault has occurred in the equation, and both the real part and the imaginary part of the equation of I0 '= 0 are 0. The ground fault detection apparatus characterized by obtaining α and β.

3. The ground fault according to claim 1, wherein the change amount is a deviation between an average value of the relative zero-phase currents for a predetermined cycle in the past and a relative zero-phase current calculated by the zero-phase current calculating unit. Detection device.

The coefficient automatic setting means normalizes the correction coefficient using an intermediate correction coefficient among the obtained correction coefficients A, B, and C as a reference value, and uses the normalized correction coefficients A, B, C as the arithmetic expression. The ground fault detection device according to claim 1, wherein the ground fault detection device is input.