JPH02240574A - Zero-phase current detector - Google Patents

Zero-phase current detector

Info

Publication number
JPH02240574A
JPH02240574A JP1061362A JP6136289A JPH02240574A JP H02240574 A JPH02240574 A JP H02240574A JP 1061362 A JP1061362 A JP 1061362A JP 6136289 A JP6136289 A JP 6136289A JP H02240574 A JPH02240574 A JP H02240574A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
value
storage means
zero
phase
data group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP1061362A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2673573B2 (en
Inventor
Nagaya Aikawa
相河 永也
Yoshinari Furukawa
古川 吉成
Masami Watanabe
政美 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chubu Electric Power Co Inc
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Chubu Electric Power Co Inc
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chubu Electric Power Co Inc, Mitsubishi Electric Corp filed Critical Chubu Electric Power Co Inc
Priority to JP1061362A priority Critical patent/JP2673573B2/en
Publication of JPH02240574A publication Critical patent/JPH02240574A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2673573B2 publication Critical patent/JP2673573B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F38/00Adaptations of transformers or inductances for specific applications or functions
    • H01F38/20Instruments transformers
    • H01F38/22Instruments transformers for single phase ac
    • H01F38/28Current transformers
    • H01F38/30Constructions
    • H01F2038/305Constructions with toroidal magnetic core

Abstract

PURPOSE:To miniaturize a device and to use if for an overhead electric wire by providing a current value measuring means of each phase of an AC electric line on every phase. CONSTITUTION:A measuring means is constituted of, for instance, magneto-optical field sensors 5a-5c utilizing a Faraday effect, light emitting elements 6a-6c and light receiving elements 7a-7c. In this state, by a current flowing through electric wires 1a-1c of three phases, a magnetic field being proportional thereto is induced in annular iron cores 2a-2c, and a light beam which reaches the sensors 5a-5c from the elements 6a-6c is modulated in proportion to this magnetic field and received by the elements 7a-7c, and converted to an electric signal. Subsequently, this electric signal is converted 9a-9c to a signal being proportional to a current flowing through the electric wires 1a-1c and added 10. A synthetic current of each phase added 10 in this case becomes zero at the stationary time, therefore, it is not outputted, does not become zero at the time of a ground accident and a zero-phase current is made flow, and a proportional output can be obtained from the circuit 10, therefore, the ground accident of the electric wires 1a-1c can be detected. In such a manner, since a measuring means is provided on each phase of an AC electric line, the device is miniaturized and can be used for an overhead electric wire, etc.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、地絡事故時に流れる零相電流を検出するた
めに設置される零相電流検出装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a zero-sequence current detection device installed to detect a zero-sequence current flowing during a ground fault.

[従来の技術] 例尤ば「計器用変成器」 (電気書院、池田三穂司著)
第79頁に記載された従来の零相電流検出装置を第5図
に示す。
[Prior art] For example, "Instrument transformer" (Denki Shoin, written by Mihoji Ikeda)
The conventional zero-sequence current detection device described on page 79 is shown in FIG.

図において、環状鉄心2は三相の電線1a、 lb、 
lcを包囲するように設けられ、また環状鉄心2には二
次巻線3が設けられている。二次巻線3には二次負担4
が接続されている。
In the figure, the annular core 2 includes three-phase electric wires 1a, lb,
The annular core 2 is provided with a secondary winding 3 so as to surround the annular core 2. Secondary winding 3 has secondary load 4
is connected.

定常時においては、三相の電La la、 lb、 l
cの各相を流れる電流はそれぞれ事故による成分を含ま
ず、等しい振幅の正相分と逆相分からなる交流のみが流
れる。環状鉄心2の中の磁界は各相に流れる電流によっ
てそれぞれ誘起される磁界の合成により、結果的に零と
なる。その結果、二次巻線3には電流は流れず、二次負
担4は動作しない。
In steady state, three-phase electricity La la, lb, l
The current flowing through each phase of c does not contain any component due to an accident, and only alternating current consisting of a positive phase component and a negative phase component with equal amplitude flows. The magnetic field in the annular iron core 2 eventually becomes zero due to the combination of the magnetic fields induced by the currents flowing in each phase. As a result, no current flows through the secondary winding 3 and the secondary load 4 does not operate.

一方、三相の電線1a、 lb、 lcのいずれかに地
絡事故が発生すると、各相に流れる電流を合成しても零
にはならず、零相電流が流れる。零相電流が流れると、
環状鉄心2に磁界が誘起され、二次巻線3に零相電流に
対応した二次電流が流れる。二次巻線3に流れる二次電
流により二次負担4が作動し、三相の電線1a、 tb
、 lcは電源から切離され、事故の拡大を防止する。
On the other hand, when a ground fault occurs in any of the three-phase electric wires 1a, lb, and lc, even if the currents flowing in each phase are combined, the current does not become zero, and a zero-phase current flows. When zero-sequence current flows,
A magnetic field is induced in the annular iron core 2, and a secondary current corresponding to the zero-sequence current flows in the secondary winding 3. The secondary load 4 is activated by the secondary current flowing through the secondary winding 3, and the three-phase electric wires 1a and tb
, lc will be disconnected from the power supply to prevent the accident from spreading.

[発明が解決しようとする課題] 一般に、事故点を早期に正確に発見し、停電区間をでき
るだけ限定するため、零相電流検出装置を変電所構内ば
かりでなく屋外の配電柱等にも設置することが望ましい
[Problem to be solved by the invention] In general, zero-sequence current detection devices are installed not only inside substations but also on outdoor distribution poles, etc., in order to quickly and accurately discover fault points and limit power outage sections as much as possible. This is desirable.

ところが、従来の零相電流検出装置は三相の電線1a、
 lb、 lcを一括して包囲する環状鉄心2を用いて
いるので、架空の電線等に対して使用するのは不適当で
あること、および落雷等により事故が拡大するという問
題点を有していた。
However, the conventional zero-phase current detection device uses three-phase electric wires 1a,
Since it uses an annular core 2 that encloses lb and lc all at once, it is unsuitable for use on overhead wires, etc., and has the problem of increasing accidents due to lightning strikes, etc. Ta.

次に、架空の電線等に使用するために各相ごとに電流検
出装置を設は零相電流検出装置全体を小型化する場合、
各相に設けられた電流検出装置の温度特性等の違いによ
り見かけの零相電流が発生し二次負担4が誤動作すると
いう問題点を有していた。
Next, if you want to downsize the entire zero-phase current detection device by installing a current detection device for each phase for use with overhead wires, etc.,
There was a problem in that an apparent zero-sequence current was generated due to differences in temperature characteristics, etc. of the current detection devices provided in each phase, causing the secondary load 4 to malfunction.

この発明は以上のような問題点を解決するためになされ
たものであり、架空の電線等にも使用可能な小型でかつ
高精度の零相電流検出装置を提供することを目的として
いる。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a small and highly accurate zero-sequence current detection device that can be used for overhead electric wires, etc.

[課題を解決するための手段] この発明にがかる零相電流検出装置は、交流電路の各相
ごとに設けられ、各相の電流を検出する計測手段、 計測手段からの計測信号を合成し、零相電流成分を算出
する加算手段、 加算手段からの出力のうち、最新の少なくとも一周期分
以上の期間の出力の所定の電気角ごとにおける瞬時値を
データ群として記憶する第1の記憶手段、 第1の記憶手段に記憶される瞬時値データ群よりも以前
に検、出され、第1の記憶手段に記憶されている瞬時値
データ群のそれぞれの電気角に対応した同数の過去の加
算手段からの出力の瞬時値データ群を記憶する第2の記
憶手段、 第1の記憶手段に記憶されている各電気角ごとの瞬時値
データ群のそれぞれから第2の記憶手段に記憶されてい
る対応する電気角の瞬時値データを減算し、各電気角ご
との第1の減算値を演算する第1の演算手段、 第1の記憶手段に記憶されている最新の瞬時値データ群
から第1の実効値を演算し、また第2の記憶手段に記憶
されている過去の瞬時値データ群から第2の実効値を演
算し、第1の実効値から第2の実効値を減算して第2の
減算値を演算する第2の演算手段、 第2の減算値が所定の設定値以上であるかまたは以下で
あるかを判別し、第2の減算値が所定値以下である場合
に第2の記憶手段に記憶されている瞬時値データ群を消
去して第1の記憶手段に記憶されている瞬時値データ群
に更新し、第2の減算値が所定値以上である場合にその
後一定時間は第2の記憶手段に記憶されている瞬時値デ
ータ群の更新を行わない第3の演算手段、 第1の減算値および第2の減算値を負担手段に出力する
出力手段、 を具備している。
[Means for Solving the Problems] A zero-sequence current detection device according to the present invention comprises: a measuring means that is provided for each phase of an AC circuit, detects the current of each phase, synthesizes measurement signals from the measuring means, Adding means for calculating a zero-sequence current component; first storage means for storing, as a data group, instantaneous values for each predetermined electrical angle of the latest output for at least one period or more among the outputs from the adding means; Means for adding the same number of past values detected and outputted before the instantaneous value data group stored in the first storage means and corresponding to each electrical angle of the instantaneous value data group stored in the first storage means a second storage means for storing a group of instantaneous value data of the output from the first storage means; a correspondence stored in the second storage means from each of the instantaneous value data groups for each electrical angle stored in the first storage means; a first calculation means for subtracting instantaneous value data of electrical angles to calculate a first subtraction value for each electrical angle; A second effective value is calculated from the past instantaneous value data group stored in the second storage means, and the second effective value is subtracted from the first effective value. a second calculation means for calculating a subtraction value; determining whether the second subtraction value is greater than or equal to a predetermined set value; The instantaneous value data group stored in the storage means is deleted and updated to the instantaneous value data group stored in the first storage means, and if the second subtraction value is greater than or equal to a predetermined value, then a certain period of time thereafter. comprises: a third calculation means that does not update the instantaneous value data group stored in the second storage means; and an output means that outputs the first subtraction value and the second subtraction value to the burden means. There is.

[作用] 以下、サンプリングする周期を1周期、所定の電気角を
30度とした場合について例示しつつ、作用を説明する
[Operation] The operation will be described below by illustrating the case where the sampling period is one period and the predetermined electrical angle is 30 degrees.

計測手段は例えばファラデー効果を利用した光磁界セン
サ、発光素子および受光素子等で構成され、各相の電線
に流れる電流に比例する信号を出力する。
The measuring means includes, for example, an optical magnetic field sensor using the Faraday effect, a light emitting element, a light receiving element, etc., and outputs a signal proportional to the current flowing through the electric wires of each phase.

加算手段はアナログ式加算回路又はマイクロプロセッサ
等を用いたデジタル式加算回路等であり、計測手段によ
る検出された各相に流れる電流値を加算し、加算された
値を出力する。すなわち、加算手段からは時々刻々の最
新の零相電流に相当するデータが出力されている。
The adding means is an analog adding circuit or a digital adding circuit using a microprocessor or the like, and adds the current values flowing through each phase detected by the measuring means and outputs the added value. That is, the adding means outputs data corresponding to the latest zero-sequence current moment by moment.

第1および第2の記憶手段は例えばマイクロプロセッサ
に接続されたI?AMメモリー等である。
The first and second storage means are connected to, for example, a microprocessor. AM memory, etc.

第1の記憶手段は、加算手段から出力された1周期分以
上の交流電流に対し、所定の電気角(30度)ごとにサ
ンプリングし、それぞれの瞬時値をデジタル信号化して
記憶する。この場合、第1の記憶手段には12個のデー
タ(瞬時値データ群)が記憶される。第1の記憶手段に
記憶されるデータは常に最新のものに更新される。
The first storage means samples the alternating current for one cycle or more outputted from the addition means at every predetermined electrical angle (30 degrees), converts each instantaneous value into a digital signal, and stores it. In this case, 12 pieces of data (instantaneous value data group) are stored in the first storage means. The data stored in the first storage means is always updated to the latest data.

第2の記憶手段は、加算手段から出力され第1の記憶手
段に記憶されていた過去の瞬時値データ群転送された後
、これらのデータを記憶する。零相電流が発生していな
い通常の場合は、第2の記憶手段に記憶されているデー
タ群は、1回前にサンプリングされ、第1の記憶手段に
記憶されていた瞬時値データ群に更新される。
The second storage means stores the past instantaneous value data group outputted from the addition means and stored in the first storage means after being transferred thereto. In the normal case where zero-sequence current is not occurring, the data group stored in the second storage means is updated to the instantaneous value data group that was sampled one time ago and stored in the first storage means. be done.

第1の演算手段、第2の演算手段および第3の演算手段
はそれぞれマイクロプロセッサおよびメモリー等で構成
される。
The first arithmetic means, the second arithmetic means, and the third arithmetic means are each composed of a microprocessor, a memory, and the like.

第1の演算手段は第1の記憶手段に記憶されている各電
気角ごとの瞬時値データ群のそれぞれから第2の記憶手
段に記憶されている対応する電気角の瞬時値データを減
算し、各電気角ごとの第1の減算値を演算する。
The first calculation means subtracts the instantaneous value data of the corresponding electrical angle stored in the second storage means from each of the instantaneous value data groups for each electrical angle stored in the first storage means, A first subtraction value is calculated for each electrical angle.

第2の演算手段は第1の記憶手段に記憶されている最新
の瞬時値データ群から第1の実効値を演算し、また第2
の記憶手段に記憶されている過去の瞬時値データ群から
第2の実効値を演算する。
The second calculation means calculates the first effective value from the latest instantaneous value data group stored in the first storage means, and also calculates the first effective value from the latest instantaneous value data group stored in the first storage means.
A second effective value is calculated from the past instantaneous value data group stored in the storage means.

さらに、第1の実効値から第2の実効値を減算して第2
の減算値を演算する。
Furthermore, the second effective value is subtracted from the first effective value.
Calculate the subtracted value of .

一般に、各相に設けられた計測手段の温度特性差による
誤差成分は短時間(例えば1秒)ではほとんど変化しな
いため、このように最新のデータから直前にサンプリン
グした過去のデータを減算することにより温度特性差に
よる誤差成分を除去することができる。
In general, error components due to differences in temperature characteristics of measurement means installed in each phase hardly change over a short period of time (for example, 1 second), so by subtracting the past data sampled just before from the latest data, Error components due to differences in temperature characteristics can be removed.

第3の演算手段はまず、第2の減算値が所定の設定値以
上であるかまたは以下であるかを判別する。そして、第
2の減算値が所定値以下である場合に第2の記憶手段に
記憶されている瞬時値データ群を消去して第1の記憶手
段に記憶されている瞬時値データ群に更新する。また、
第2の減算値が所定値以上である場合にその後一定時間
(例えば、1秒間)は第2の記憶手段に記憶されている
瞬時値データ群の更新を行わない。
The third calculation means first determines whether the second subtraction value is greater than or equal to a predetermined set value. Then, when the second subtraction value is less than or equal to a predetermined value, the instantaneous value data group stored in the second storage means is deleted and updated to the instantaneous value data group stored in the first storage means. . Also,
When the second subtraction value is equal to or greater than a predetermined value, the instantaneous value data group stored in the second storage means is not updated for a certain period of time (for example, one second) thereafter.

出力手段は第1の減算値および第2の減算値を負担手段
に出力する。この第1の減算値および第2の減算値はそ
れぞれ零相電流の位相情報および振幅情報に相当し、こ
れにより地絡重数等の発生およびその時間等が特定され
る。
The output means outputs the first subtraction value and the second subtraction value to the burden means. The first subtraction value and the second subtraction value correspond to the phase information and amplitude information of the zero-sequence current, respectively, and thereby specify the occurrence of the ground fault frequency, etc., and the time thereof.

[実施例] この発明にがかる零相電流検出装置を、その一実施例を
示す第1図、第2図を用いて説明する。
[Embodiment] A zero-sequence current detection device according to the present invention will be explained using FIG. 1 and FIG. 2 showing one embodiment thereof.

第1図において、三相の電線1a、 lb、 lcには
、それぞれ環状鉄心2a、 2b、 2cが設けられて
いる。各環状鉄心2a、 2b、 2cの空隙には、光
磁界センサSa、 Sb。
In FIG. 1, three-phase electric wires 1a, lb, and lc are provided with annular cores 2a, 2b, and 2c, respectively. Optical magnetic field sensors Sa and Sb are installed in the gaps between the annular cores 2a, 2b, and 2c.

Scが設けられている。光磁界センサSa、 5b、 
5cには発光素子6a、 6b、 6cが光ファイバ8
a、 8b、 8eを介して接続されている。また、各
光磁界センサSa、 5b、 5eには受光素子7a、
 7b、 7cが光ファイバ8a、 8b、 8cを介
して接続されている。環状鉄心2a、 2b、 2c光
磁界センサ5a、 5b、 50%発光素子6a、 6
b、 6c、受光素子7a、7b、7cs光ファイバ8
a、 8b、 8cにより計測手段が構成されている。
Sc is provided. Optical magnetic field sensor Sa, 5b,
5c, light emitting elements 6a, 6b, 6c are connected to optical fiber 8.
a, 8b, and 8e. In addition, each of the optical magnetic field sensors Sa, 5b, and 5e includes a light receiving element 7a,
7b, 7c are connected via optical fibers 8a, 8b, 8c. Annular iron cores 2a, 2b, 2c optical magnetic field sensors 5a, 5b, 50% light emitting elements 6a, 6
b, 6c, light receiving elements 7a, 7b, 7cs optical fiber 8
A, 8b, and 8c constitute a measuring means.

環状鉄心2a、 2b、 2cには、三相の電線1a、
 lb、 lcを流れる電流により、各電流に比例した
磁界が誘起される。この時、発光素子6a、 6b、 
6cから光ファイバ8a、 8b、 8cを介して光磁
界センサ5a、 5b、 5cに達した光は、環状鉄心
2a、 2b、 2cの各空隙中の磁界に比例して変調
を受け、光ファイバ8a、 8b、 8cを介して受光
素子7a、 7b、 7cに達し、電気信号に変換され
る。
The annular iron cores 2a, 2b, 2c include three-phase electric wires 1a,
The current flowing through lb and lc induces a magnetic field proportional to each current. At this time, the light emitting elements 6a, 6b,
The light reaching the optical magnetic field sensors 5a, 5b, 5c from the optical fibers 8a, 8b, 8c from the optical fibers 8a, 8b, 8c is modulated in proportion to the magnetic field in each air gap of the annular cores 2a, 2b, 2c. , 8b, 8c, the light reaches the light receiving elements 7a, 7b, 7c and is converted into an electrical signal.

光磁界センサ5a、 5b、 5cは例えば偏光子、フ
ァラデー素子および検光子で構成される。偏光子で直線
偏光となった光が、ファラデー素子を通過する間に、フ
ァラデー素子の光の進行方向に印加された磁界に比例し
て偏光面が回転し、検光子でこれが透過光量の変化に変
調される。変調された光は光磁界センサSs、 Sb、
 6cに印加される磁界が零の時に透過する光量に交流
の磁界に比例する光量変化が重畳したものとなっている
The optical magnetic field sensors 5a, 5b, and 5c are composed of, for example, a polarizer, a Faraday element, and an analyzer. While the light that has become linearly polarized by the polarizer passes through the Faraday element, the plane of polarization rotates in proportion to the magnetic field applied to the direction of the light traveling through the Faraday element, and the analyzer detects this as a change in the amount of transmitted light. Modulated. The modulated light is transmitted to optical magnetic field sensors Ss, Sb,
The amount of light that passes through when the magnetic field applied to 6c is zero is superimposed with a change in the amount of light that is proportional to the alternating current magnetic field.

信号処理回路9a、 9b、 9cでは受光素子7a、
 7b、 7cで変換された電気信号を三相の電線1a
、 lb、 lcを流れる電流に比例する信号に変換す
る。加算回路lOはこれらの信号を加算する。
In the signal processing circuits 9a, 9b, and 9c, the light receiving elements 7a,
The electrical signals converted by 7b and 7c are transferred to the three-phase electric wire 1a.
, lb, lc into signals proportional to the flowing current. Adder circuit IO adds these signals.

定常時においては、三相の電線1a、 lb、 lcの
各電流を合成すると零になるため、加算回路lOの出力
も零となる。
In steady state, the sum of the currents of the three-phase electric wires 1a, lb, and lc becomes zero, so the output of the adder circuit IO also becomes zero.

一方、三相の電線1a、 tb、 lcに地絡事故が発
生した場合には、各相の電流を合成しても零にならず零
相電流が流れる。したがって、加算回路lOの出力はこ
の零相電流に比例した値となり、三相の電線1a、 l
b、 lcの地絡事故を検出することができる。
On the other hand, when a ground fault occurs in the three-phase electric wires 1a, tb, and lc, even if the currents of each phase are combined, the current does not become zero and a zero-phase current flows. Therefore, the output of the adder circuit lO becomes a value proportional to this zero-phase current, and the three-phase electric wires 1a, l
B, LC ground faults can be detected.

しかし、実際には、光磁界センサ5a、 56.5cお
よび信号処理回路9a、 9b、 9cが温度特性を持
っており、しかも、ここの温度特性に差があるのが普通
である。したがって、三相の電線1a、 lb、 lc
の各電流と信号処理回路9a、 9b、 9cの各出力
信号との比率は、周囲温度の変化により各相間に差を生
じる。この各相間の温度特性の差により、加算回路lO
の出力信号は三相の電線1a、 lb、 lcに零相電
流が流れていないときでも零にはならず、二次負担4が
誤動作する原因となる。
However, in reality, the optical magnetic field sensors 5a, 56.5c and the signal processing circuits 9a, 9b, 9c have temperature characteristics, and there are usually differences in the temperature characteristics. Therefore, three-phase electric wires 1a, lb, lc
The ratio between each current and each output signal of the signal processing circuits 9a, 9b, and 9c varies between each phase due to changes in ambient temperature. Due to this difference in temperature characteristics between each phase, the adder circuit lO
The output signal does not become zero even when zero-sequence current is not flowing through the three-phase electric wires 1a, lb, and lc, causing the secondary load 4 to malfunction.

補正演算回路llは以上のような誤動作を防止するため
に設けてあり、マイクロプロセッサ20. RAMメモ
リーからなる第1および第2のメモリー21および22
を有している。第1および第2のメモリー21および2
2はそれぞれ記憶すべきデータのサンプル数以上の記憶
領域を有することは言うまでもない。
The correction calculation circuit 11 is provided to prevent the above-mentioned malfunction, and is implemented by the microprocessor 20. First and second memories 21 and 22 consisting of RAM memories
have. First and second memories 21 and 2
It goes without saying that each of the data storage areas 2 has a storage area larger than the number of samples of data to be stored.

一般に、各相間の温度特性の差による零相電流の誤差成
分の変化は比較的緩やかである。また地絡事故による零
相電流成分は瞬時的に生じる。補正演算回路11は、以
上のような点に着目し、第2図に示すフローチャートを
実行することにより誤差成分を除去し、地絡事故による
零相電流を検出する。
Generally, the error component of the zero-sequence current changes relatively slowly due to the difference in temperature characteristics between the phases. Furthermore, the zero-sequence current component due to a ground fault occurs instantaneously. Focusing on the above points, the correction calculation circuit 11 removes the error component by executing the flowchart shown in FIG. 2, and detects the zero-sequence current due to the ground fault.

以下、第2図に示すフローチャートを用いてこの実施例
の動作を説明する。
The operation of this embodiment will be explained below using the flowchart shown in FIG.

ステップStにおいて、第2の記憶手段として作用する
第2のメモリー22に、初期値を記憶させる。
In step St, the initial value is stored in the second memory 22, which acts as a second storage means.

通常は、すべての番地に0を入力する。第2のメモリー
22に記憶される各瞬時値データ群B(j)(Jは所定
の電気角ごとにサンプリングされたデータの順番を表わ
す。)とすると、B(1)から8 (12)までの12
個のデータが記憶される。次に、ステップS2およびS
3において初期値■=60およびJ=1を設定する。
Normally, 0 is entered in all addresses. Assuming that each instantaneous value data group B(j) (J represents the order of data sampled at each predetermined electrical angle) stored in the second memory 22, B(1) to 8(12) 12 of
data is stored. Next, steps S2 and S
In step 3, initial values ■=60 and J=1 are set.

ステップS4において、加算回路lOからの出力信号で
ある交流電流の最新の一周期分のデータを所定の電気角
、例えば30度ごとにおける瞬時値としてデジタル信号
化して第1のメモリー21に記憶する。第1のメモリー
21に記憶される各データをA(j)(jは所定の電気
角ごとにサンプリングされたデータの順番を表わす。)
とすると、A(1)からA (12)までの12個のデ
ータがサンプリングされ第1のメモリー21に記憶され
る。
In step S4, data for the latest cycle of the alternating current, which is the output signal from the adder circuit IO, is converted into a digital signal as an instantaneous value at every predetermined electrical angle, for example, every 30 degrees, and is stored in the first memory 21. Each data stored in the first memory 21 is expressed as A(j) (j represents the order of data sampled at each predetermined electrical angle).
Then, 12 pieces of data from A(1) to A(12) are sampled and stored in the first memory 21.

ステップS5において、第1のメモリー21段に記憶さ
れている各電気角ごとのデータ群A (j)のそれぞれ
から第2のメモリー22に記憶されている対応する電気
角のデータB (j)を減算し、各電気角ごとの第1の
減算値を演算する。すなわち、第1の減算値をC(j)
とすると、第1の演算手段として作用するマイクロブロ
セ・ソサ20は、C(j) = A (j) −B (
j)を実行する。
In step S5, the corresponding electrical angle data B (j) stored in the second memory 22 is extracted from each electrical angle data group A (j) stored in the first memory 21 stage. A first subtraction value is calculated for each electrical angle. That is, the first subtraction value is C(j)
Then, the microprocessor 20 that acts as the first calculation means has the following formula: C(j) = A (j) −B (
Execute j).

次に、マイクロプロセッサ20は出力手段として作用し
、二次負担4に対し第1の減算値C(j)を出力する(
ステップS6)。ステ・ツブS7およびS8は全ての電
気角ごとの第1の減算値C(j)を演算するためのカウ
ンターとして機能する。
Next, the microprocessor 20 acts as an output means and outputs the first subtraction value C(j) for the secondary burden 4 (
Step S6). Steps S7 and S8 function as counters for calculating the first subtraction value C(j) for every electrical angle.

一般に計測手段の温度特性差は短時間(例尤ば1秒)で
はほとんど変化しないため、すべてのサンプリングデー
タはこの温度特性差による誤差分を一様に含んでいると
考えられる。したがって、上記減算処理により得られた
各軍1の減算値C(j)は、計測手段の温度特性差によ
る誤差成分を除去されている。また、第1の減算値C(
j)は上記減算処理により零相電流の交流成分のうちの
振幅情報は削除され、位相情報のみが含まれる。
Generally, the difference in temperature characteristics of the measuring means hardly changes over a short period of time (for example, 1 second), so it is considered that all sampling data uniformly includes an error amount due to this difference in temperature characteristics. Therefore, the subtracted value C(j) for each army 1 obtained by the above-mentioned subtraction process has the error component due to the difference in temperature characteristics of the measuring means removed. Also, the first subtraction value C(
In j), the amplitude information of the alternating current component of the zero-sequence current is deleted by the above-mentioned subtraction process, and only the phase information is included.

ステップS9、SIGおよびSllにおいて、マイクロ
プロセッサ20は第2の演算手段として作用する。
In steps S9, SIG and Sll, the microprocessor 20 acts as a second calculation means.

すなわち、ステップS9において第1のメモリー21に
記憶されている全データA (1)・・・A (12)
から第1の実効値りを演算し、次にステップSlOにお
いて第2のメモリー22に記憶されている全データB(
1)・・・113 (12)から第2の実効値Eを演算
する。さらに、ステップSllにおいて、第1の実効値
りから第2の実効値Eを減算して第2の減算値Fを演算
する。
That is, all data A (1)...A (12) stored in the first memory 21 in step S9
Then, in step SlO, all the data B (
1)...113 Calculate the second effective value E from (12). Furthermore, in step Sll, a second subtraction value F is calculated by subtracting the second effective value E from the first effective value.

ステップS12において、マイクロプロセッサ20は出
力手段として機能し、第2の減算値Fを二次負担4に出
力する。上記減算処理において、第1および第2のメモ
リー21および22にそれぞれ記憶されている全データ
A (1)・・・A (12)およびB(1)・・・B
 (12)を実効値化することにより、例えばホワイト
ノイズ等による瞬時的な誤差成分を平均化し、実効値に
占める誤差成分の相対的割合を低減させている。さらに
、第1の実効値りから第2の実効値Eを減算することに
より、前述の計測手段の温度特性差による誤差成分を除
去されるため、第2の減算値Fは誤差成分を除去された
、極めて信頼性の高い情報となる。実効値化されること
により、第2の減算値Fには零相電流の交流成分の振幅
情報のみが含まれる。
In step S12, the microprocessor 20 functions as an output means and outputs the second subtraction value F to the secondary burden 4. In the above subtraction process, all data A (1)...A (12) and B(1)...B stored in the first and second memories 21 and 22, respectively.
By converting (12) into an effective value, instantaneous error components caused by, for example, white noise are averaged, and the relative proportion of error components in the effective value is reduced. Furthermore, by subtracting the second effective value E from the first effective value, the error component due to the difference in temperature characteristics of the measuring means described above is removed, so the error component is removed from the second subtracted value F. In addition, the information is extremely reliable. By converting it into an effective value, the second subtraction value F includes only amplitude information of the alternating current component of the zero-sequence current.

ステップS15において、マイクロプロセッサ20は第
3の演算手段として機能し、第2の減算値Fが所定の値
Sより以上かあるいは以下かを判別する。所定値Sは、
二次負担4の地絡検出リレーの動作レベルの50−90
%が適当である。
In step S15, the microprocessor 20 functions as a third calculation means and determines whether the second subtraction value F is greater than or equal to a predetermined value S. The predetermined value S is
50-90 of the operating level of the ground fault detection relay of secondary burden 4
% is appropriate.

ここで、第2の減算値Fが所定の値Sよりも小さい場合
、地絡事故などは発生していない通常の状態であるため
、次の演算処理の準備のため第2のメモリー22に記憶
されている全データを消去し、第1のメモリー21に記
憶されているデータ群を新たな第2のメモリー22の記
憶値としてデータの内容を更新する(ステップSl?)
Here, if the second subtraction value F is smaller than the predetermined value S, it is a normal state in which no ground fault has occurred, so it is stored in the second memory 22 in preparation for the next calculation process. The contents of the data are updated by erasing all the data stored in the first memory 21 and using the data group stored in the first memory 21 as new values stored in the second memory 22 (step Sl?).
.

第2の減算値Fが所定の値よりも大きい場合、地絡事故
などが発生しているため、三相の電線1a。
If the second subtraction value F is larger than the predetermined value, a ground fault or the like has occurred, so the three-phase electric wire 1a.

Ib lcを電源などから切離さなくてはならない。Ib lc must be disconnected from the power supply, etc.

一般に、三相の電線1a、 lb、 Icを電源から切
離すために二次負担4を動作させるには、約1秒間零相
電流に相当する電流を出力すれば十分である。ところが
、地絡事故による零相電流は一旦発生すると少なくとも
三相の電線la、 lb、 Icが切り離されるまでは
持続するはずである。ここで第2のメモリー22のデー
タ群まで更新してしまうと新たにサンプリングされる全
ての瞬時値データに地絡事故による零電流成分が含まれ
るので、ステップS5およびSllにおいて実行される
減算処理において、当該地絡事故による零電流成分が相
殺されてしまう。
Generally, in order to operate the secondary load 4 to disconnect the three-phase electric wires 1a, lb, and Ic from the power source, it is sufficient to output a current corresponding to a zero-sequence current for about 1 second. However, once a zero-sequence current due to a ground fault occurs, it should continue at least until the three-phase wires la, lb, and Ic are disconnected. If the data group in the second memory 22 is updated here, all the newly sampled instantaneous value data will contain a zero current component due to the ground fault, so in the subtraction process executed in steps S5 and Sll, , the zero current component due to the ground fault is canceled out.

そこで、例えば−秒間零相電流に相当する第1および第
2の減算値C(j)およびFを出力し続けるために、第
2のメモリー22に記憶されている過去のすなわち地絡
事故による成分を含まないデータをそのまま残し、最新
の地絡事故による成分を含むデータのみを更新する。そ
して地絡事故による零相電流成分を検出してから1秒、
すなわち交流60 It Zの場合60周期分について
上記演算処理を繰り返す。ステップS16.S13およ
びS14はカウンタとして機能する。
Therefore, in order to continue outputting the first and second subtraction values C(j) and F corresponding to the zero-sequence current for -seconds, for example, the component due to the past ground fault fault stored in the second memory 22 is used. The data that does not include the component will be left as is, and only the data that includes the component due to the latest ground fault accident will be updated. One second after detecting the zero-sequence current component due to the ground fault,
That is, in the case of AC 60 It Z, the above calculation process is repeated for 60 cycles. Step S16. S13 and S14 function as counters.

上記第1の減算値C(j)には、ホワイトノイズによる
瞬時的な誤差成分が含まれる可能性はあるが、第1の減
算値C(j)は位相情報としてのみ利用され、地絡事故
等の発生の判断はホワイトノイズによる誤差成分をも減
少させた第2の減算値Fに基づいて判断するため、実用
上全く問題はない。
Although there is a possibility that the above first subtraction value C(j) contains an instantaneous error component due to white noise, the first subtraction value C(j) is used only as phase information and is used to prevent ground faults. Since the determination of the occurrence of such errors is made based on the second subtraction value F which also reduces the error component due to white noise, there is no problem at all in practice.

なお、上記実施例においては、データをサンプリングす
るための所定の電気角を30度としたが、マイクロプロ
セッサ等の演算処理速度を高速化できる場合は30度以
下にさらに細分化しても良(、逆に高い精度が要求され
ない場合は30度以上に粗くしてもよい。また第1およ
び第2のメモリー21および22に記憶されるデータ数
および実効値を求めるための瞬時値の数はそれぞれ1周
期分12個としたがいずれも2個以上であればよい。さ
らに、地絡事故による零相電流検出後、零相電流に相当
する平均値データを出力し続ける時間を1秒(60周期
)としたが、二次負担4の地絡検出リレーの動作時間が
短い場合には、上記期間を短くしてもよい。さらに、補
正演算回路11、信号処理回路9a。
In the above embodiment, the predetermined electrical angle for sampling data was 30 degrees, but it may be further subdivided into 30 degrees or less if the processing speed of a microprocessor or the like can be increased. On the other hand, if high accuracy is not required, the roughness may be set to 30 degrees or more.Furthermore, the number of data stored in the first and second memories 21 and 22 and the number of instantaneous values for determining the effective value are each 1. Although the number is set to 12 for each period, it is sufficient to have at least 2 for each period.Furthermore, after the zero-sequence current is detected due to a ground fault, the time to continue outputting the average value data corresponding to the zero-sequence current is 1 second (60 cycles). However, if the operating time of the ground fault detection relay of the secondary load 4 is short, the above period may be shortened.Furthermore, the correction calculation circuit 11 and the signal processing circuit 9a.

9b、 9eおよび加算回路ioを全てマイクロプロセ
ッサで構成してもよい。
9b, 9e and the adder circuit io may all be configured by a microprocessor.

次に、この発明にがかる零相電流検出装置の計測手段部
の別の実施例を第3図に示す。
Next, another embodiment of the measuring means section of the zero-sequence current detecting device according to the present invention is shown in FIG.

環状鉄心2a、 2b、 2cの一部にそれぞれ巻線1
3a、13b、13cが巻回されている。これら巻線1
3a、 13b、 !3cの両端には抵抗器14a、 
14b、 14cが接続され、更に各抵抗器14a、 
14b、 14cの電圧を計測するためのポッケルス効
果を用いた光電圧センサ15a、 15b、 15cが
設けられている。この実施例においては、三相の電線1
a、 lb、 lcの一時側電流に比例した二次側電流
を巻線13a、 13b、 13cにより取得している
。これら二次側電流を抵抗器14a、 14b、 14
cにより電圧に変換し、光電圧センサ15a、 +5b
、 15cによって検出する。
A winding 1 is attached to a part of the annular cores 2a, 2b, and 2c, respectively.
3a, 13b, and 13c are wound. These windings 1
3a, 13b, ! A resistor 14a is connected to both ends of 3c.
14b, 14c are connected, and each resistor 14a,
Optical voltage sensors 15a, 15b, 15c using the Pockels effect are provided to measure the voltages of the voltages 14b, 14c. In this embodiment, three-phase electric wire 1
Secondary currents proportional to the temporary currents of a, lb, and lc are obtained by windings 13a, 13b, and 13c. These secondary side currents are connected to resistors 14a, 14b, 14
c is converted into voltage by photovoltage sensors 15a and +5b.
, 15c.

計測手段の更に別の実施例を第4図に示す。図において
、ファラデー効果を用いた光磁界センサ16a、 16
b、 16cを環状に構成し、各環状中心部に三相の電
線1a、 lb、 lcを包囲するようにしている。こ
の場合、光ファイバ8a、 8b、 8eを介して入射
した光は、三相の電線1a、 lb、 lcを巡回して
再び光ファイバ8a、 8b、 8cを介して受光素子
7a、 7b、 7cおよび計測回路12に入力される
。したがって、各光磁界センサ16a、 16b、 1
6cは内部で巡回して反射を繰り返すようになっている
Yet another embodiment of the measuring means is shown in FIG. In the figure, optical magnetic field sensors 16a, 16 using the Faraday effect
b, 16c are arranged in a ring shape, and three-phase electric wires 1a, lb, and lc are surrounded at the center of each ring. In this case, the light incident through the optical fibers 8a, 8b, 8e circulates through the three-phase electric wires 1a, lb, lc, and then passes through the optical fibers 8a, 8b, 8c again to the light receiving elements 7a, 7b, 7c and It is input to the measurement circuit 12. Therefore, each optical magnetic field sensor 16a, 16b, 1
6c circulates internally and repeats reflection.

[発明の効果] 以上のように、この発明によれば、交流電路の各相の電
流値を計測するための計測手段を各相ごとに設けである
ため小型化され、架空の電線等に対して使用することが
できる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, since the measuring means for measuring the current value of each phase of the AC line is provided for each phase, the size is reduced, and the can be used.

また、ホワイトノイズ等による瞬時的な誤差成分は複数
のサンプリングデータ(瞬時値データ群)から実効値を
演算することにより低減し、計測手段の周囲温度により
変化する零相電流の誤差成分は最新のサンプリングデー
タ(第1の記憶手段に記憶されている瞬時値データ群)
およびその実効値から過去(地絡事故発生の直前)のサ
ンプリングデータ(第2の記憶手段に記憶されている瞬
時イーデー2群)およびその実効値をそれぞれ減算する
ことにより除去しているので、誤差が極めて少なく、誤
動作を生じないという効果を有する。
In addition, instantaneous error components due to white noise, etc. are reduced by calculating the effective value from multiple sampling data (instantaneous value data groups), and zero-sequence current error components that vary depending on the ambient temperature of the measurement means are reduced using the latest Sampling data (instantaneous value data group stored in the first storage means)
The error is removed by subtracting past (immediately before the occurrence of the ground fault) sampling data (instantaneous E-day 2 groups stored in the second storage means) and its effective value from the effective value. This has the effect that there are very few errors and no malfunctions occur.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明にがかる零相電流検出装置の一実施例
の構成を示すブロック図、第2図は補正演算回路11の
動作を示すフローチャートを表わした図、第3図はこの
発明にかかる零相電流検出装置の計測手段の別の実施例
を示す図、第4図は計測手段の更に別の実施例を示す図
、第5図は従来の零相電流検出装置を示す図である。 la、 lb、 lcは三相の電線、2a、 2b、 
2cは環状鉄心、5a、 5b、 5cは光磁界センサ
、8a、 8b、 8cは光ファイバ、10は加算回路
、11は補正演算回路である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the zero-sequence current detection device according to the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the correction calculation circuit 11, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the measuring means of the zero-sequence current detecting device, FIG. 4 is a diagram showing still another embodiment of the measuring means, and FIG. 5 is a diagram showing a conventional zero-sequence current detecting device. LA, LB, LC are three-phase electric wires, 2a, 2b,
2c is an annular iron core; 5a, 5b, and 5c are optical magnetic field sensors; 8a, 8b, and 8c are optical fibers; 10 is an adder circuit; and 11 is a correction calculation circuit. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)交流電路の各相ごとに設けられ、各相の電流を検
出する計測手段、 計測手段からの計測信号を合成し、零相電流成分を算出
する加算手段、 加算手段からの出力のうち、最新の少なくとも一周期分
以上の期間の出力の所定の電気角ごとにおける瞬時値を
データ群として記憶する第1の記憶手段、 第1の記憶手段に記憶される瞬時値データ群よりも以前
に検出され、第1の記憶手段に記憶されている瞬時値デ
ータ群のそれぞれの電気角に対応した同数の過去の加算
手段からの出力の瞬時値データ群を記憶する第2の記憶
手段、 第1の記憶手段に記憶されている各電気角ごとの瞬時値
データ群のそれぞれから第2の記憶手段に記憶されてい
る対応する電気角の瞬時値データを減算し、各電気角ご
との第1の減算値を演算する第1の演算手段、 第1の記憶手段に記憶されている最新の瞬時値データ群
から第1の実効値を演算し、また第2の記憶手段に記憶
されている過去の瞬時値データ群から第2の実効値を演
算し、第1の実効値から第2の実効値を減算して第2の
減算値を演算する第2の演算手段、 第2の減算値が所定の設定値以上であるかまたは以下で
あるかを判別し、第2の減算値が所定値以下である場合
に第2の記憶手段に記憶されている瞬時値データ群を消
去して第1の記憶手段に記憶されている瞬時値データ群
に更新し、第2の減算値が所定値以上である場合にその
後一定時間は第2の記憶手段に記憶されている瞬時値デ
ータ群の更新を行わない第3の演算手段、 第1の減算値および第2の減算値を負担手段に出力する
出力手段、 を具備した零相電流検出装置。
(1) Measurement means provided for each phase of the AC circuit to detect the current of each phase; addition means for synthesizing the measurement signals from the measurement means and calculating the zero-sequence current component; and output from the addition means. , a first storage means for storing instantaneous values at each predetermined electrical angle of the latest output over a period of at least one cycle as a data group; prior to the instantaneous value data group stored in the first storage means; a second storage means for storing instantaneous value data groups of outputs from the same number of past adding means corresponding to respective electrical angles of the instantaneous value data groups detected and stored in the first storage means; The instantaneous value data of the corresponding electrical angle stored in the second storage means is subtracted from each of the instantaneous value data groups for each electrical angle stored in the storage means of A first calculation means for calculating a subtraction value, a first calculation means for calculating a first effective value from the latest instantaneous value data group stored in the first storage means, and a first calculation means for calculating a subtraction value, and a first calculation means for calculating a first effective value from the latest instantaneous value data group stored in the first storage means. a second calculation means for calculating a second effective value from the instantaneous value data group and subtracting the second effective value from the first effective value to calculate a second subtraction value; the second subtraction value is a predetermined value; If the second subtracted value is less than or equal to a predetermined value, the instantaneous value data group stored in the second storage means is deleted and the instantaneous value data group stored in the second storage means is deleted. The instantaneous value data group stored in the storage means is updated, and if the second subtraction value is greater than or equal to a predetermined value, the instantaneous value data group stored in the second storage means is updated for a certain period of time thereafter. A zero-sequence current detection device comprising: a third arithmetic means that does not include a third calculation means; and an output means that outputs the first subtraction value and the second subtraction value to the burden means.
JP1061362A 1989-03-14 1989-03-14 Zero-phase current detector Expired - Lifetime JP2673573B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1061362A JP2673573B2 (en) 1989-03-14 1989-03-14 Zero-phase current detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1061362A JP2673573B2 (en) 1989-03-14 1989-03-14 Zero-phase current detector

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02240574A true JPH02240574A (en) 1990-09-25
JP2673573B2 JP2673573B2 (en) 1997-11-05

Family

ID=13168980

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1061362A Expired - Lifetime JP2673573B2 (en) 1989-03-14 1989-03-14 Zero-phase current detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2673573B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2673573B2 (en) 1997-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2002310615B2 (en) Measuring devices
EP1561267B1 (en) Residual current devices
SE1850958A1 (en) Systems and methods for detecting turn-to-turn faults in transformer windings
AU2002310615A1 (en) Measuring devices
US7764473B2 (en) Method of detecting a ground fault and electrical switching apparatus employing the same
US5159561A (en) Zero-phase sequence current detector
US5444377A (en) Electronic trip device comprising a test device
JPH02240574A (en) Zero-phase current detector
JP3041968B2 (en) Monitoring method for insulation deterioration of low-voltage live wires
EA002889B1 (en) Electronic trip device with phase reconstitution and a circuit breaker comprising such a trip device
JPH0519818Y2 (en)
JP2668133B2 (en) Zero-phase current detector
JPH0348177A (en) Zero phase current detector
JPH04198764A (en) Zero-phase current detecting device
JPS63274322A (en) Zero-phase current transformer
JPH0365016A (en) Ground fault detector for distribution line
JPH0619396B2 (en) Zero-phase current transformer
JPH0428065Y2 (en)
Osvath et al. A high-voltage high-precision self-balancing capacitance and dissipation factor-measuring bridge
JPS63304174A (en) Zero-phase current detecting method
JPS59626Y2 (en) reactive power meter
JPH0656398B2 (en) Zero-phase voltage detector
JPH0356026A (en) Zero-phase voltage detector
JPS6350765A (en) Optical fiber zero phase current transformer
JPH03183971A (en) Zero-phase voltage detecting device