JP6389653B2 - 断線検出装置、および、断線検出方法 - Google Patents
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Description
(1)ある相の電流変化ベクトルに対する、前記ある相より位相が進む相の電流変化ベクトルの位相差、および、前記ある相より位相が遅れる相の電流変化ベクトルに対する、前記ある相の電流変化ベクトルの位相差が、それぞれ、第1閾値θ1以上、第2閾値θ2以下である、
(2)すべての電流変化ベクトルの大きさが所定の閾値I0以上である、
(3)以下の(3−1)〜(3−2)をすべて満たす場合に該当しない、
(3−1)前記各電流変化ベクトルの中で大きさが最大の電流変化ベクトルと、それ以外の電流変化ベクトルとの位相差が、それぞれ、約60°である、
(3−2)前記最大の電流変化ベクトルの大きさが、前記それ以外の電流変化ベクトルの大きさの約2倍である、
との条件をすべて満たす場合に、断線が発生したと判断する。
(4)零相電圧が所定の閾値V0以上である、
との条件をすべて満たす場合に、断線が発生したと判断する。
Ia=Iab−Ica
Ib=Ibc−Iab
Ic=Ica−Ibc
となる。なお、計算の便宜上、変圧器Bの変圧比を「1」としている。変圧比が「1」でない場合は、ベクトルΔIa,ΔIb,ΔIcは、大きさがそれぞれ変圧比で除算したものになるが、断線時でも負荷変動時でも条件は同じで、いずれの場合もベクトルΔIa,ΔIb,ΔIcの大きさがそれぞれ変圧比で除算したものになる。したがって、変圧比を「1」として計算しても問題ない。
Vab=Va−Vb
Vbc=Vb−Vc
Vca=Vc−Va
となる(図2(b)において、破線矢印で示している)。電流が電圧より位相θ進んでいるとすると、電流ベクトルIab,Ibc,Icaは、図2(b)における細線矢印で示される。
Ia=0
Ib=Ibc+αIbc
Ic=−Ibc−αIbc
となる。
ΔIa=(Iab−Ica)−(0)=Iab−Ica
ΔIb=(Ibc−Iab)−(Ibc+αIbc)=−Iab−αIbc
ΔIc=(Ica−Ibc)−(−Ibc−αIbc)=Ica+αIbc
となり、各相の相電圧ベクトルを基準にして表すと、
Ia=−Ica
Ib=Ibc
Ic=Ica−Ibc
となる。
ΔIa=(Iab−Ica)−(−Ica)=Iab
ΔIb=(Ibc−Iab)−(Ibc)=−Iab
ΔIc=(Ica−Ibc)−(Ica−Ibc)=0
となり、各相の相電圧ベクトルを基準にして表すと、
Ia=0
Ib=0
Ic=0
となる。
ΔIa=(Iab−Ica)−(0)=Iab−Ica
ΔIb=(Ibc−Iab)−(0)=Ibc−Iab
ΔIc=(Ica−Ibc)−(0)=Ica−Ibc
となり、各相の相電圧ベクトルを基準にして表すと、
Ia=Iab+Ibc−2Ica
Ib=Ibc+Ica−2Iab
Ic=Ica+Iab−2Ibc
となる。
Vab=Va−Vb
Vbc=Vb−Vc
Vca=Vc−Va
となる(図6(b)において、破線太線矢印で示している)。負荷Labにかかる電圧のベクトルをVab’、負荷Lbcにかかる電圧のベクトルをVbc’、負荷Lcaにかかる電圧のベクトルをVca’は、それぞれ線間電圧ベクトルVab,Vbc,Vcaに対して位相が30°進む。電流が電圧より位相θ進んでいるとすると、電流ベクトルIab,Ibc,Icaは、図6(b)における細線矢印で示される。
Ia=Ibc−2Ica
Ib=Ibc+Ica
Ic=Ica−2Ibc
となる。
ΔIa=(Iab+Ibc−2Ica)−(Ibc−2Ica)=Iab
ΔIb=(Ibc+Ica−2Iab)−(Ibc+Ica)=−2Iab
ΔIc=(Ica+Iab−2Ibc)−(Ica−2Ibc)=Iab
となり、各相の相電圧ベクトルを基準にして表すと、
Ia=0
Ib=0
Ic=0
となる。
ΔIa=(Iab+Ibc−2Ica)−(0)=−3Ica
ΔIb=(Ibc+Ica−2Iab)−(0)=−3Iab
ΔIc=(Ica+Iab−2Ibc)−(0)=−3Ibc
となり、各相の相電圧ベクトルを基準にして表すと、
Ia=(2/3)Iab−(1/3)Ibc−(1/3)Ica
Ib=(2/3)Ibc−(1/3)Ica−(1/3)Iab
Ic=(2/3)Ica−(1/3)Iab−(1/3)Ibc
となる。
Ia=−(1/3)Ibc−(1/3)Ica
Ib=(2/3)Ibc−(1/3)Ica
Ic=(2/3)Ica−(1/3)Ibc
となる。
ΔIa=(2/3)Iab−(1/3)Ibc−(1/3)Ica)−(−(1/3)Ibc−(1/3)Ica)=(2/3)Iab
ΔIb=((2/3)Ibc−(1/3)Ica−(1/3)Iab)−((2/3)Ibc−((1/3))Ica)=−(1/3)Iab
ΔIc=((2/3)Ica−(1/3)Iab−(1/3)Ibc)−((2/3)Ica−(1/3)Ibc)=−(1/3)Iab
となり、各相の相電圧ベクトルを基準にして表すと、
Ia=0
Ib=0
Ic=0
となる。
ΔIa=((2/3)Iab−(1/3)Ibc−(1/3)Ica)−(0)=Iab
ΔIb=((2/3)Ibc−(1/3)Ica−(1/3)Iab)−(0)=Ibc
ΔIc=((2/3)Ica−(1/3)Iab−(1/3)Ibc)−(0)=Ica
となり、各相の相電圧ベクトルを基準にして表すと、
(1)ある相の相電圧基準の電流変化ベクトルに対する、ある相より位相が進む相の相電圧基準の電流変化ベクトルの位相差、および、ある相より位相が遅れる相の相電圧基準の電流変化ベクトルに対する、ある相の相電圧基準の電流変化ベクトルの位相差が、それぞれ、第1閾値θ1以上、第2閾値θ2以下である。
(2)すべての相の相電圧基準の電流変化ベクトルの大きさが所定の閾値I0以上である。
(3)以下の条件をすべて満たす場合に該当しない。
(3−1)各相の相電圧基準の電流変化ベクトルの中で大きさが最大のベクトルと、それ以外のベクトルとの位相差が、それぞれ、約60°である。
(3−2)前記最大のベクトルの大きさが、前記それ以外のベクトルの大きさの約2倍である。
Ia=0
Ib=Ibc
Ic=−Ibc
となる。
ΔIa=(Iab−Ica)−(0)=Iab−Ica
ΔIb=(Ibc−Iab)−(Ibc)=−Iab
ΔIc=(Ica−Ibc)−(−Ibc)=Ica
となり、各相の相電圧ベクトルを基準にして表すと、
Ia=Ibc
Ib=Ibc
Ic=−2Ibc
となる。
ΔIa=(Iab+Ibc−2Ica)−(Ibc)=Iab−2Ica
ΔIb=(Ibc+Ica−2Iab)−(Ibc)=Ica−2Iab
ΔIc=(Ica+Iab−2Ibc)−(−2Ibc)=Ica+Iab
となり、各相の相電圧ベクトルを基準にして表すと、
Ia=−(1/3)Ibc
Ib=(2/3)Ibc
Ic=−(1/3)Ibc
となる。
ΔIa=((2/3)Iab−(1/3)Ibc−(1/3)Ica)−(−(1/3)Ibc)
=(2/3)Iab−(1/3)Ica
ΔIb=((2/3)Ibc−(1/3)Ica−(1/3)Iab)−(2/3)Ibc
=−(1/3)Ica−(1/3)Iab
ΔIc=((2/3)Ica−(1/3)Iab−(1/3)Ibc)−(−(1/3)Ibc)
=(2/3)Ica−(1/3)Iab
となり、各相の相電圧ベクトルを基準にして表すと、
(4)零相電圧が所定の閾値V0以上である。
1 電流変化ベクトル生成部
11 ベクトル生成部
12 演算部
13 記憶部
2,2’ 断線判断部(断線判断手段)
3 遮断指令部
4 報知部
5 零相電圧センサ
a,b,c 配電線
CT1、CT2,CT3 計器用変流器(電気信号検出器)
PT1、PT2,PT3 計器用変圧器(電気信号検出器)
B 変圧器
Claims (10)
- 配電線の断線を検出する断線検出装置であって、
前記配電線に配置された電気信号検出器が検出した電気信号に基づいて、相毎の基準電圧を基準とした線電流ベクトルの変化ベクトルである電流変化ベクトルを生成する電流変化ベクトル生成手段と、
前記電流変化ベクトル生成手段によって生成された各電流変化ベクトルに基づいて、前記配電線で断線が発生したか否かを判断する断線判断手段と、
を備え、
前記断線判断手段は、前記各電流変化ベクトルが、
(1)ある相の電流変化ベクトルに対する、前記ある相より位相が進む相の電流変化ベクトルの位相差、および、前記ある相より位相が遅れる相の電流変化ベクトルに対する、前記ある相の電流変化ベクトルの位相差が、それぞれ、第1閾値θ 1 以上、第2閾値θ 2 以下である、
(2)すべての電流変化ベクトルの大きさが所定の閾値I 0 以上である、
(3)以下の(3−1)〜(3−2)をすべて満たす場合に該当しない、
(3−1)前記各電流変化ベクトルの中で大きさが最大の電流変化ベクトルと、それ以外の電流変化ベクトルとの位相差が、それぞれ、約60°である、
(3−2)前記最大の電流変化ベクトルの大きさが、前記それ以外の電流変化ベクトルの大きさの約2倍である、
との条件をすべて満たす場合に、断線が発生したと判断する、
ことを特徴とする断線検出装置。 - 前記電流変化ベクトル生成手段は、
前記電気信号検出器が検出した電流信号に基づいて各相の線電流ベクトルを生成し、前記電気信号検出器が検出した電圧信号に基づいて各相の電圧ベクトルを生成するベクトル生成手段と、
前記各相の電圧ベクトルを用いて、前記各相の線電流ベクトルを相毎の基準電圧を基準としたベクトルに変換し、当該変換後の各相の線電流ベクトルの変化ベクトルを演算する演算手段と、
を備えている、
請求項1に記載の断線検出装置。 - 前記電流変化ベクトル生成手段は、
前記電気信号検出器が検出した電流信号に基づいて各相の線電流ベクトルを生成し、前記電気信号検出器が検出した電圧信号に基づいて各相の電圧ベクトルを生成するベクトル生成手段と、
前記ベクトル生成手段が生成した各相の線電流ベクトルの変化ベクトルを演算し、前記ベクトル生成手段が生成した各相の電圧ベクトルを用いて、前記変化ベクトルを相毎の基準電圧を基準としたベクトルに変換する演算手段と、
を備えている、
請求項1に記載の断線検出装置。 - 前記相毎の基準電圧は、各相の相電圧である、
請求項1ないし3のいずれかに記載の断線検出装置。 - 前記相毎の基準電圧は、各相の線間電圧である、
請求項1ないし3のいずれかに記載の断線検出装置。 - 前記第1閾値θ1が5°〜30°である、
請求項1ないし5のいずれかに記載の断線検出装置。 - 前記第2閾値θ2が150°〜180°である、
請求項1ないし6のいずれかに記載の断線検出装置。 - 前記所定の閾値I0が数アンペアである、
請求項1ないし7のいずれかに記載の断線検出装置。 - 零相電圧を検出する零相電圧検出手段をさらに備え、
前記断線判断手段は、前記(1)〜(3)の条件に加えて、
(4)零相電圧が所定の閾値V0以上である、
との条件をすべて満たす場合に、断線が発生したと判断する、
請求項1ないし8のいずれかに記載の断線検出装置。 - 配電線の断線を検出する断線検出方法であって、
前記配電線に配置された電気信号検出器が電気信号を検出する第1の工程と、
前記第1の工程において検出された電気信号に基づいて、各相の線電流ベクトルおよび各相の電圧ベクトルを生成する第2の工程と、
前記各相の電圧ベクトルを用いて、前記各相の線電流ベクトルを相毎の基準電圧を基準としたベクトルに変換する第3の工程と、
当該変換後の各相の線電流ベクトルの変化ベクトルを演算して、電流変化ベクトルとして出力する第4の工程と、
前記第4の工程において出力された各電流変化ベクトルに基づいて、前記配電線で断線が発生したか否かを判断する第5の工程と、
を備え、
前記第5の工程は、前記各電流変化ベクトルが、
(1)ある相の電流変化ベクトルに対する、前記ある相より位相が進む相の電流変化ベクトルの位相差、および、前記ある相より位相が遅れる相の電流変化ベクトルに対する、前記ある相の電流変化ベクトルの位相差が、それぞれ、第1閾値θ 1 以上、第2閾値θ 2 以下である、
(2)すべての電流変化ベクトルの大きさが所定の閾値I 0 以上である、
(3)以下の(3−1)〜(3−2)をすべて満たす場合に該当しない、
(3−1)前記各電流変化ベクトルの中で大きさが最大の電流変化ベクトルと、それ以外の電流変化ベクトルとの位相差が、それぞれ、約60°である、
(3−2)前記最大の電流変化ベクトルの大きさが、前記それ以外の電流変化ベクトルの大きさの約2倍である、
との条件をすべて満たす場合に、断線が発生したと判断する、
ことを特徴とする断線検出方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014123544A JP6389653B2 (ja) | 2014-06-16 | 2014-06-16 | 断線検出装置、および、断線検出方法 |
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JP2014123544A Active JP6389653B2 (ja) | 2014-06-16 | 2014-06-16 | 断線検出装置、および、断線検出方法 |
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JPH0580109A (ja) * | 1991-09-20 | 1993-04-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 配電線の事故区間検出装置 |
JP3441596B2 (ja) * | 1995-04-28 | 2003-09-02 | 三菱電機株式会社 | 絶縁劣化診断装置 |
-
2014
- 2014-06-16 JP JP2014123544A patent/JP6389653B2/ja active Active
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