JPH026288B2 - - Google Patents
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- JPH026288B2 JPH026288B2 JP16280682A JP16280682A JPH026288B2 JP H026288 B2 JPH026288 B2 JP H026288B2 JP 16280682 A JP16280682 A JP 16280682A JP 16280682 A JP16280682 A JP 16280682A JP H026288 B2 JPH026288 B2 JP H026288B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、非接地系の配電線における地絡相
を検出する装置に関する。
を検出する装置に関する。
従来、この種の装置として第1図に示すものが
あつた。図中、1a,1b,1cは3相平衡の電
源、2a,2b,2cは電圧ea,eb,ecを有する
電源1a,1b,1cに接続されたa、b、c相
の配電線、3a,3b,3cは配電線2a,2
b,2cと大地間に存在する静電容量、4は抵抗
Rgと共に接地事故の発生を等価的に示すスイツ
チ、5a,5b,5cはコンデンサよりなり、配
電線2a,2b,2cの電圧を分圧する分圧器、
6a,6b,6cは分圧器5a,5b,5cの電
圧va,vb,vcの2電圧につき加算をする加算器、
7は電源1a,1b,1cの中性点を接地する抵
抗値RMの抵抗である。
あつた。図中、1a,1b,1cは3相平衡の電
源、2a,2b,2cは電圧ea,eb,ecを有する
電源1a,1b,1cに接続されたa、b、c相
の配電線、3a,3b,3cは配電線2a,2
b,2cと大地間に存在する静電容量、4は抵抗
Rgと共に接地事故の発生を等価的に示すスイツ
チ、5a,5b,5cはコンデンサよりなり、配
電線2a,2b,2cの電圧を分圧する分圧器、
6a,6b,6cは分圧器5a,5b,5cの電
圧va,vb,vcの2電圧につき加算をする加算器、
7は電源1a,1b,1cの中性点を接地する抵
抗値RMの抵抗である。
次に、動作について説明する。分圧器5a,5
b,5cの電圧va,vb,vcは加算器6a,6b,
6cに対で入力され、これらの出力端には次式の
ような電圧v1,v2,v3が発生する。
b,5cの電圧va,vb,vcは加算器6a,6b,
6cに対で入力され、これらの出力端には次式の
ような電圧v1,v2,v3が発生する。
v1=va+vb/2、v2=vb+vc/2、v3=vc+va/2
スイツチ4が投入され、a相の配電線2aが、
地絡すると、静電容量3a,3b,3c及び抵抗
Rgの値が変化して、第2図のベクトル図で示す
ように、ベクトルの中心0が円8に沿つて0′に
移動し、事故相の電圧v1は、電圧v2,v3より小さ
くなり、|v1|<|ea|<|v2|又は|v3|とな
る。この関係は、図示なしの論理回路により検出
され、事故ありに対応される。
地絡すると、静電容量3a,3b,3c及び抵抗
Rgの値が変化して、第2図のベクトル図で示す
ように、ベクトルの中心0が円8に沿つて0′に
移動し、事故相の電圧v1は、電圧v2,v3より小さ
くなり、|v1|<|ea|<|v2|又は|v3|とな
る。この関係は、図示なしの論理回路により検出
され、事故ありに対応される。
従来の地絡相検出装置は、以上述べたように事
故発生前後において各相の対地電圧の絶対値が変
化するのを検出し、それらの間の大小関係から地
絡相を判定していた。しかし、事故時に配電線が
有する静電容量及び地絡抵抗が共に大きい場合は
健全時のものとの差が顕著なものとならず、検出
の精度が低下する。検出感度を高めるためには、
分圧器の分圧比及び加算器の動作が高度に安定し
ていることが必要である。例えこのような安定化
が達成できたとしても接続部分に接触不良等によ
り欠相が生じていることまで判別はできない。
故発生前後において各相の対地電圧の絶対値が変
化するのを検出し、それらの間の大小関係から地
絡相を判定していた。しかし、事故時に配電線が
有する静電容量及び地絡抵抗が共に大きい場合は
健全時のものとの差が顕著なものとならず、検出
の精度が低下する。検出感度を高めるためには、
分圧器の分圧比及び加算器の動作が高度に安定し
ていることが必要である。例えこのような安定化
が達成できたとしても接続部分に接触不良等によ
り欠相が生じていることまで判別はできない。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を
除去するためになされたもので、地絡による事故
電流に比例して発生する零相電圧を検出し、この
零相電圧と交流系統の各相の電圧に基づく信号と
の論理積をとり、更に積分し、最後に基準電圧と
比較することにより、地絡相を判別できる地絡相
検出装置を提供することを目的とする。
除去するためになされたもので、地絡による事故
電流に比例して発生する零相電圧を検出し、この
零相電圧と交流系統の各相の電圧に基づく信号と
の論理積をとり、更に積分し、最後に基準電圧と
比較することにより、地絡相を判別できる地絡相
検出装置を提供することを目的とする。
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第3図はこの発明の地絡相検出装置のブロツ
ク図である。図中、9は配電線2a,2b,2c
にデルタ接続された巻線9aと、星形に接続さ
れ、電圧ea,eb,ecより角度α0だけ進相の参照電
圧である電圧ua0,ub0,uc0を発生する巻線9b
と、電圧ua0,ub0,uc0より90゜進相の参照電圧で
ある電圧ua0′,ub0′,uc0′を発生する巻線9cを
有し、移相回路の機能をもつ変圧器、10は配電
線2a,2b,2cにコンデンサ10a,10
b,10cの一端を接続し、他端をコンデンサ1
0dを介して接地し、コンデンサ10a〜10d
の接続点より零相の電圧v0を得る分圧器、11は
分圧器10の電圧v0を微分して電圧v0′(=1/ω dv0/dt)を得る微分器、12a,12bは電圧v0, v0′を導入してそれぞれを2乗した信号v0 2,
v0 2′を得る掛算器、13は信号v0 2,v0′2を加算し
て電圧v0の振幅V0を2乗した信号V0 2を得る加算
器、14は信号V0 2を定数A1倍して定数A0と加算
し、信号A0+A1V0 2を得る加算器、15は信号
A0+A1V0 2を導入し、これを電圧−周波数変換し
たクロツク信号を発生する変換器、16a〜16
fは変圧器9の電圧ua0,ub0,uc0,ua0′,ub0′,
uc0′を変換器15のクロツク信号に従つて遅延さ
せ、電圧ua,ub,uc,ua′,ub′,uc′を発生する
もので、バゲツト・ブリゲード・デバイス
(BBD)又はチヤージ・カツプルド・デバイス
(CCD)からなる遅延素子、17a〜17lは遅
延素子16a〜16fの電圧ua′〜uc′を導入し、
それらの正及び負期間を零電圧との比較により検
出してゲート信号を発生する比較器、18aは分
圧器9の電圧v0を極性反転させて電圧−v0を得る
反転器、18bは微分器11の電圧v0′を極性反
転させて電圧−v0′を得る反転器、19a〜19
lは比較器17a〜17lのゲート信号により電
圧v0,−v0,v0′,−v0′を通過させるゲート回路、
20a〜20fはゲート回路19a,19b;1
9c,19d;〜;19k,19lのゲート信号
を導入して加算し、信号wa1,wb1,wc1,wa2,
wb2,wc2を発生する加算器、21a,21b,
21cは加算器20a〜20fの信号wa1,
wa2;wb1,wb2;wc1,wc2を導入して加算し、更
に積分し、信号Wa,Wb,Wcを得る積分器、2
2a,22b,22cは積分器21a,21b,
21cの信号Wa,Wb,Wcが基準電圧−Wt以下
となるのを比較により検出したときは地絡を示す
信号a,b,cを出力する比較器である。
る。第3図はこの発明の地絡相検出装置のブロツ
ク図である。図中、9は配電線2a,2b,2c
にデルタ接続された巻線9aと、星形に接続さ
れ、電圧ea,eb,ecより角度α0だけ進相の参照電
圧である電圧ua0,ub0,uc0を発生する巻線9b
と、電圧ua0,ub0,uc0より90゜進相の参照電圧で
ある電圧ua0′,ub0′,uc0′を発生する巻線9cを
有し、移相回路の機能をもつ変圧器、10は配電
線2a,2b,2cにコンデンサ10a,10
b,10cの一端を接続し、他端をコンデンサ1
0dを介して接地し、コンデンサ10a〜10d
の接続点より零相の電圧v0を得る分圧器、11は
分圧器10の電圧v0を微分して電圧v0′(=1/ω dv0/dt)を得る微分器、12a,12bは電圧v0, v0′を導入してそれぞれを2乗した信号v0 2,
v0 2′を得る掛算器、13は信号v0 2,v0′2を加算し
て電圧v0の振幅V0を2乗した信号V0 2を得る加算
器、14は信号V0 2を定数A1倍して定数A0と加算
し、信号A0+A1V0 2を得る加算器、15は信号
A0+A1V0 2を導入し、これを電圧−周波数変換し
たクロツク信号を発生する変換器、16a〜16
fは変圧器9の電圧ua0,ub0,uc0,ua0′,ub0′,
uc0′を変換器15のクロツク信号に従つて遅延さ
せ、電圧ua,ub,uc,ua′,ub′,uc′を発生する
もので、バゲツト・ブリゲード・デバイス
(BBD)又はチヤージ・カツプルド・デバイス
(CCD)からなる遅延素子、17a〜17lは遅
延素子16a〜16fの電圧ua′〜uc′を導入し、
それらの正及び負期間を零電圧との比較により検
出してゲート信号を発生する比較器、18aは分
圧器9の電圧v0を極性反転させて電圧−v0を得る
反転器、18bは微分器11の電圧v0′を極性反
転させて電圧−v0′を得る反転器、19a〜19
lは比較器17a〜17lのゲート信号により電
圧v0,−v0,v0′,−v0′を通過させるゲート回路、
20a〜20fはゲート回路19a,19b;1
9c,19d;〜;19k,19lのゲート信号
を導入して加算し、信号wa1,wb1,wc1,wa2,
wb2,wc2を発生する加算器、21a,21b,
21cは加算器20a〜20fの信号wa1,
wa2;wb1,wb2;wc1,wc2を導入して加算し、更
に積分し、信号Wa,Wb,Wcを得る積分器、2
2a,22b,22cは積分器21a,21b,
21cの信号Wa,Wb,Wcが基準電圧−Wt以下
となるのを比較により検出したときは地絡を示す
信号a,b,cを出力する比較器である。
次にこの発明の動作について説明する。電源1
a,1b,1cの電圧ea,eb,ecは次式で表わさ
れる。
a,1b,1cの電圧ea,eb,ecは次式で表わさ
れる。
ea=Esinωt
eb=Esin(ωt−2/3π)
ec=Esin(ωt−4/3π)
従つて、これらを角度α0だけ移相した変圧器9
の電圧ua0,ub0,uc0及び更に90゜進めた電圧ua′0,
ub′0,uc′0は次のようになる。
の電圧ua0,ub0,uc0及び更に90゜進めた電圧ua′0,
ub′0,uc′0は次のようになる。
ua0=E・sin(ωt+α0)
ub0=E・sin(ωt+α0−2/3π)
uc0=E・sin(ωt+α0−4/3π)
ua′0=E・cos(ωt+α0)
ub′0=E・cos(ωt+α0−2/3π)
uc′0=E・cos(ωt+α0−4/3π)
電圧ua0〜uc0,ua′0〜uc′0は、線間電圧に関係
しているので、スイツチ4の投入で示すようなa
相のみ、非平衡接地の事故点が発生しても変化し
ない。従つて、電圧ua0〜uc0,ua′0,uc′0を用い、
電圧ea,eb,ecより角度αだけ遅れた移相回路1
6a〜16fの電圧ua,ub,uc,ua′,ub′,uc′
は次のようになる。
しているので、スイツチ4の投入で示すようなa
相のみ、非平衡接地の事故点が発生しても変化し
ない。従つて、電圧ua0〜uc0,ua′0,uc′0を用い、
電圧ea,eb,ecより角度αだけ遅れた移相回路1
6a〜16fの電圧ua,ub,uc,ua′,ub′,uc′
は次のようになる。
ua=E・sin(ωt−α)
ub=E・sin(ωt−α−3/2π)
uc=E・sin(ωt−α−4/3π)
ua′=E・cos(ωt−α)
ub′=E・cos(ωt−α−2/3π)
uc′=E・cos(ωt−α−4/3π)
スイツチ4で示すa相で抵抗Rgの地絡事故が
発生すると、この3相回路の中性点の電位が変動
し、零相の電圧v0が分圧器10の出力に現われ
る。電圧v0は、静電容量C0、抵抗RNと次式のよ
うな関係にある。
発生すると、この3相回路の中性点の電位が変動
し、零相の電圧v0が分圧器10の出力に現われ
る。電圧v0は、静電容量C0、抵抗RNと次式のよ
うな関係にある。
v0=−V0・sin(ωt−θ)
ただし、
第4図は、電圧ea,eb,ec,ua0,ub0,uc0,
ua0′,ub0′,uc0′,ua,ub,uc,ua′,ub′,uc′
及
び零相の電圧v0のベクトル関係を示すベクトル図
である。抵抗Rgの値が変化すると、電圧v0は円
8の上を移動する。
ua0′,ub0′,uc0′,ua,ub,uc,ua′,ub′,uc′
及
び零相の電圧v0のベクトル関係を示すベクトル図
である。抵抗Rgの値が変化すると、電圧v0は円
8の上を移動する。
電圧ua,ub,uc,ua′,ub′,uc′は、遅延素子
16a〜16fに入力され、信号A0+A1V0 2に比
例した量だけ移相され、電圧ua〜uc,ua′〜uc′と
なつて以下で説明するようにして出力される。
16a〜16fに入力され、信号A0+A1V0 2に比
例した量だけ移相され、電圧ua〜uc,ua′〜uc′と
なつて以下で説明するようにして出力される。
第6図は、a相に関連する電圧ea,ua,ua0,−
v0間のベクトル関係を説明するベクトル図であ
る。第6図から明らかなように、電圧v0の振幅
V0と角度θとの間には θ=cos-1V0/E の関係があるので、α=cos-1V0/Eとなるように 遅延素子16a〜16fが変換器15のクロツク
信号により制御される。
v0間のベクトル関係を説明するベクトル図であ
る。第6図から明らかなように、電圧v0の振幅
V0と角度θとの間には θ=cos-1V0/E の関係があるので、α=cos-1V0/Eとなるように 遅延素子16a〜16fが変換器15のクロツク
信号により制御される。
遅延素子16a〜16fがn段のBBDよりな
るものとすると、それらの出力である電圧ua〜uc
は、電圧ua0,ub0,uc0より角度nω/fだけ遅れる。
るものとすると、それらの出力である電圧ua〜uc
は、電圧ua0,ub0,uc0より角度nω/fだけ遅れる。
ただし、fは変換器15のクロツク信号の周波数
であり、ωは電源eaの角周波数である。電圧ua0
が電圧eaより遅れる角度αは、 α=nω/f−α0 であるから、電圧v0の角度θと一致するために
は、次式が満足されなければならない。
であり、ωは電源eaの角周波数である。電圧ua0
が電圧eaより遅れる角度αは、 α=nω/f−α0 であるから、電圧v0の角度θと一致するために
は、次式が満足されなければならない。
nω/f−α0=cos-1V0/E
∴f=nω/α0+cos-1V0/E
上式は近似的に次式で表わされる。
fA0+A1・V0 2
A0=n・ω/α0+π/2、
A1=2π/3・n・ω/(α0+π/3)(α0+π/2
)・1/E2 定数A0、A1は既に述べたように加算器14に
対して設定されたものである。また、加算器13
は、次式により、信号v0 2,v0′2から電圧v0の振幅
V0の2乗値をもつ信号V0 2を導出する。
)・1/E2 定数A0、A1は既に述べたように加算器14に
対して設定されたものである。また、加算器13
は、次式により、信号v0 2,v0′2から電圧v0の振幅
V0の2乗値をもつ信号V0 2を導出する。
V0 2=V0 2+(1/ω dv0/dt)2
加算器14の信号A0+A1V0 2は変換器15に入
力されているので、変換器15は信号A0+A1V0 2
に対応した周波数fをもつクロツク信号を発生
し、遅延素子16a〜16fを駆動し、角度α、
θを一致させるようにして電圧ua〜uc,ua′〜
uc′を発生する。
力されているので、変換器15は信号A0+A1V0 2
に対応した周波数fをもつクロツク信号を発生
し、遅延素子16a〜16fを駆動し、角度α、
θを一致させるようにして電圧ua〜uc,ua′〜
uc′を発生する。
比較器17a〜17fは電圧ua〜uc、を入力し
ているが、これらと電圧v0とのベクトル関係は第
4図に示すようになつている。抵抗Rgの値が変
化すると、電圧v0の足は円8上を移動する。比較
器17a〜17lは電圧ua〜uc,ua′〜uc′、につ
いてそれぞれ正、負となる期間でゲート信号を発
生し、ゲート回路19a〜19lをゲートさせ
る。
ているが、これらと電圧v0とのベクトル関係は第
4図に示すようになつている。抵抗Rgの値が変
化すると、電圧v0の足は円8上を移動する。比較
器17a〜17lは電圧ua〜uc,ua′〜uc′、につ
いてそれぞれ正、負となる期間でゲート信号を発
生し、ゲート回路19a〜19lをゲートさせ
る。
このようにしてゲート回路19a〜19lを通
過した電圧v0,−v0,v0′,−v0′は加算器20a〜
20fに入力される。
過した電圧v0,−v0,v0′,−v0′は加算器20a〜
20fに入力される。
ua>0、ua<0となる期間はそれぞれα1+2nπ/ω
<t<α1+(2n+1)π/ω、α1+(2n−1)π/ω
< t α1+2nπ/ωであるから、加算器20aの信号wa1 は次式のように表わせる。
< t α1+2nπ/ωであるから、加算器20aの信号wa1 は次式のように表わせる。
従つて、信号wa1の平均値wa10は
このように、加算器20aの信号wa1には直流
分wa10がある。
分wa10がある。
第5図は第3図に示す装置の動作の波形図であ
る。第5図において、aは電圧ea、bは電圧v0及
びv0′、cは電圧ua及びua′、dは信号wa1,wa2、
eは信号waの波形を示す。
る。第5図において、aは電圧ea、bは電圧v0及
びv0′、cは電圧ua及びua′、dは信号wa1,wa2、
eは信号waの波形を示す。
電圧v0を微分した電圧v0′は、第5図bに示す
ように電圧v0より90゜だけ進相である。第5図d
に示すように、信号wa1,wa2間には180゜の位相差
があり、両者を加算することにより第5図fのよ
うに交流分の基本波成分が打ち消される。このよ
うな加算は、積分器21aで行なわれ、得られる
直流分wa0は直流分wa10の2倍となる。直流分
wa0は次式で示される。
ように電圧v0より90゜だけ進相である。第5図d
に示すように、信号wa1,wa2間には180゜の位相差
があり、両者を加算することにより第5図fのよ
うに交流分の基本波成分が打ち消される。このよ
うな加算は、積分器21aで行なわれ、得られる
直流分wa0は直流分wa10の2倍となる。直流分
wa0は次式で示される。
wa0=−4/πV0cos(α−θ)
このような関係は他のb及びc相にも同じよう
に成立し、それらの直流分wb0、wc0は次のよう
になる。
に成立し、それらの直流分wb0、wc0は次のよう
になる。
wb0=−2/πV0cos(α−θ+2/3π)
wc0=−2/πV0cos(α−θ+4/3π)
従つて、上式においてθ=αとすると、信号
wa0〜wc0は次式のようになる。
wa0〜wc0は次式のようになる。
wa0=−4/πV0
wb0=wc0=2/πV0
積分器21a〜21cから出力される信号Wa
〜Wcは式で示すと次のようになる。
〜Wcは式で示すと次のようになる。
Wa=∫t tgwa0dt=−4/πV0(t−tg)
Wb=∫t tgwb0dt=2/πV0(t−tg)
Wc=∫t tgwc0dt=2/πV0(t−tg)
前述したように、信号wa,wb,wcは、電圧ua,
ub,ucに比例した量をもち、地絡がなく、3相が
平衡していれば零となるので、その場合は信号
Wa,Wb,Wcも零となる。
ub,ucに比例した量をもち、地絡がなく、3相が
平衡していれば零となるので、その場合は信号
Wa,Wb,Wcも零となる。
第7図は信号Wa,Wb,Wcを地絡事故が発生
した時刻tgの前後について示す波形図である。図
示のように、事故相の信号Waは時刻tgから負方
向へ増加し、基準電圧−Wtを超えている。これ
に対し、非事故相の信号Wb,Wcは正方向へ増加
している。
した時刻tgの前後について示す波形図である。図
示のように、事故相の信号Waは時刻tgから負方
向へ増加し、基準電圧−Wtを超えている。これ
に対し、非事故相の信号Wb,Wcは正方向へ増加
している。
このような信号Wa,Wb,Wcは、比較器22
a,22b,22cにおいて基準電圧−Wtと比
較される。この場合は、第7図に示す関係によ
り、比較器22aから信号aが出力され、a相に
地絡があつたことを示す。
a,22b,22cにおいて基準電圧−Wtと比
較される。この場合は、第7図に示す関係によ
り、比較器22aから信号aが出力され、a相に
地絡があつたことを示す。
なお、上記実施例の電圧v0,v0′を波形変換器
により振幅が一定の矩形波に変換してもよい。第
8図は、このような場合の波形図を示す。第8図
において、aは電圧v0を矩形波に変換した信号、
bは電圧ua、cは電圧v0′を矩形波に変換した信
号、dは信号ua′、eは信号ua,ua′に関連したゲ
ート回路より出力される信号waの波形を示す。
信号waは、電圧uaと電圧v0とが逆位(θ=α)
であるため、直流分wa0のみとなるが、b及びc
相の信号wb,wcの直流分wb0、wc0には交流分が
重畳する。直流分wa0、wb0、wc0は次式で表わさ
れる。
により振幅が一定の矩形波に変換してもよい。第
8図は、このような場合の波形図を示す。第8図
において、aは電圧v0を矩形波に変換した信号、
bは電圧ua、cは電圧v0′を矩形波に変換した信
号、dは信号ua′、eは信号ua,ua′に関連したゲ
ート回路より出力される信号waの波形を示す。
信号waは、電圧uaと電圧v0とが逆位(θ=α)
であるため、直流分wa0のみとなるが、b及びc
相の信号wb,wcの直流分wb0、wc0には交流分が
重畳する。直流分wa0、wb0、wc0は次式で表わさ
れる。
wa0=−4V0/π(α−θ+π/2)=−2V0
wb0=−4/π(α−θ+π/6)=−2/3V0
wc0=−4/π(α−θ−π/6)=+2/3V0
従つて、直流分wa0が負、直流分wb0が直流分
wa0より小さい負、直流分wc0が正の値となる。
従つて、直流分wa0〜wc0を積分した信号Wa〜Wc
は、第9図に示すものとなり、上記実施例と同じ
ように、基準電圧−Wtと比較され、事故相の判
定対象となる。第9図に示すように、信号Wb,
Wcは、振動成分が大きいが、事故相の判定を可
能とするものである。
wa0より小さい負、直流分wc0が正の値となる。
従つて、直流分wa0〜wc0を積分した信号Wa〜Wc
は、第9図に示すものとなり、上記実施例と同じ
ように、基準電圧−Wtと比較され、事故相の判
定対象となる。第9図に示すように、信号Wb,
Wcは、振動成分が大きいが、事故相の判定を可
能とするものである。
また、積分器21a,21b,21cが完全な
時間積分を行なう場合を説明したが、演算素子の
精度などを原因として少しでも直流成分があれ
ば、これが蓄積する。これを避けるために、積分
器21a,21b,21cの特性を適当な時定数
をもつ積分、即ち一次遅れ要素の伝達関数
1/1+STにすることが必要である。
時間積分を行なう場合を説明したが、演算素子の
精度などを原因として少しでも直流成分があれ
ば、これが蓄積する。これを避けるために、積分
器21a,21b,21cの特性を適当な時定数
をもつ積分、即ち一次遅れ要素の伝達関数
1/1+STにすることが必要である。
なお、積分の時定数Tを、検出すべき地絡事故
に比較して大きく取つておけば、上記で説明した
機能はそのまま保たれる。
に比較して大きく取つておけば、上記で説明した
機能はそのまま保たれる。
また、零相電圧の検出感度を上げて地絡相の検
出を行なつた場合、演算回路のダイナミツク・レ
ンジの制約から零相電圧の信号に飽和が生じるこ
とがあるが、零相電圧の位相の情報は保持される
ので、地絡相の検出は可能である。
出を行なつた場合、演算回路のダイナミツク・レ
ンジの制約から零相電圧の信号に飽和が生じるこ
とがあるが、零相電圧の位相の情報は保持される
ので、地絡相の検出は可能である。
上記実施例では系統のわずかの不平衡とか検出
器の不平衡などにより、正常時にもわずかに生じ
る零相電圧によつて誤動作が発生するのを防ぐた
め、積分回路に適当な時定数を持たせている。従
つて、不平衡が原因で生ずる信号wa,wb,wcに
は地絡が発生する以前からそれぞれ値の異なる直
流のベースが発生するので、これが閾値による地
絡検出に悪影響を与える。このため、第10図に
示すように、積分器(時定数Tの一次遅れ要素)
の出力をコンデンサCを通してやればよい。コン
デンサCの後に置かれた抵抗Rは常時の出力ベー
スを零にするためのもので、時定数CRの値は積
分の時定数Tと同様に予想される地絡現象及び常
時の系統の擾括の程度を勘案して選択したものに
する。CRの回路と積分回路の位置を前後入れ換
えても効果は同様となる。
器の不平衡などにより、正常時にもわずかに生じ
る零相電圧によつて誤動作が発生するのを防ぐた
め、積分回路に適当な時定数を持たせている。従
つて、不平衡が原因で生ずる信号wa,wb,wcに
は地絡が発生する以前からそれぞれ値の異なる直
流のベースが発生するので、これが閾値による地
絡検出に悪影響を与える。このため、第10図に
示すように、積分器(時定数Tの一次遅れ要素)
の出力をコンデンサCを通してやればよい。コン
デンサCの後に置かれた抵抗Rは常時の出力ベー
スを零にするためのもので、時定数CRの値は積
分の時定数Tと同様に予想される地絡現象及び常
時の系統の擾括の程度を勘案して選択したものに
する。CRの回路と積分回路の位置を前後入れ換
えても効果は同様となる。
上記実施例では、角度α、θが一致するように
したが、角α、θはほぼ一致するものであつても
よい。
したが、角α、θはほぼ一致するものであつても
よい。
上記実施例では、電圧ua0,ub0,uc0,ua′0,
ub′0,uc′0を導出するのに3相の移相変圧器を用
いたが、容量分圧器を用いて第11図及び第12
図のように導出してもよい。第11図では分圧器
5a,5b,5cの出力を加算器6a,6b,6
cに供給して電圧ua0,ub0,uc0を算出し、更に微
分器11a,11b,11cにより電圧ua′0,
ub′0,uc′0を発生している。一方、第12図で
は、加算器6a,6b,6cの出力である電圧
ua0,ub0,uc0を加算器6d,6e,6fで2つ組
み合せで加算し、電圧ua′0,ub′0,uc′0を得る。
ub′0,uc′0を導出するのに3相の移相変圧器を用
いたが、容量分圧器を用いて第11図及び第12
図のように導出してもよい。第11図では分圧器
5a,5b,5cの出力を加算器6a,6b,6
cに供給して電圧ua0,ub0,uc0を算出し、更に微
分器11a,11b,11cにより電圧ua′0,
ub′0,uc′0を発生している。一方、第12図で
は、加算器6a,6b,6cの出力である電圧
ua0,ub0,uc0を加算器6d,6e,6fで2つ組
み合せで加算し、電圧ua′0,ub′0,uc′0を得る。
以上のように、この発明によれば、系統の零相
電圧の信号と移相された基準電圧の信号とを掛算
し、更に所定期間積分し、基準電圧とレベルの判
定をすることにより事故相の判別をするようにし
たので、雑音による影響を少なくすることがで
き、安定に動作する装置が得られる効果がある。
電圧の信号と移相された基準電圧の信号とを掛算
し、更に所定期間積分し、基準電圧とレベルの判
定をすることにより事故相の判別をするようにし
たので、雑音による影響を少なくすることがで
き、安定に動作する装置が得られる効果がある。
第1図は従来の地絡相検出装置の回路図、第2
図は地絡相発生時の各相及び零相電圧のベクトル
図、第3図はこの発明の一実施例による地絡相検
出装置の回路図、第4図は第3図に示す装置の電
圧のベクトル図、第5図は第3図に示す装置の動
作の波形図、第6図は第3図に示す装置の電圧の
ベクトル図、第7図は第3図に示す装置の動作の
波形図、第8図及び第9図はこの発明の他の実施
例による地絡相検出装置の波形図、第10図乃至
第12図はこの発明の他の実施例による地絡相検
出装置の回路図である。 3a〜3c,5a〜5c,10a〜10d,C
……コンデンサ、4……スイツチ、6a〜6f,
13,14,20a〜20f……加算器、9……
変圧器、10……分圧器、11,11a〜11c
……微分器、12a,12b……掛算器、15…
…変換器、16a〜16f……遅延素子、17a
〜17l,22a〜22c……比較器、19a〜
19l……ゲート回路、21a〜21c……積分
器。なお、図中、同一符号は同一部分を示す。
図は地絡相発生時の各相及び零相電圧のベクトル
図、第3図はこの発明の一実施例による地絡相検
出装置の回路図、第4図は第3図に示す装置の電
圧のベクトル図、第5図は第3図に示す装置の動
作の波形図、第6図は第3図に示す装置の電圧の
ベクトル図、第7図は第3図に示す装置の動作の
波形図、第8図及び第9図はこの発明の他の実施
例による地絡相検出装置の波形図、第10図乃至
第12図はこの発明の他の実施例による地絡相検
出装置の回路図である。 3a〜3c,5a〜5c,10a〜10d,C
……コンデンサ、4……スイツチ、6a〜6f,
13,14,20a〜20f……加算器、9……
変圧器、10……分圧器、11,11a〜11c
……微分器、12a,12b……掛算器、15…
…変換器、16a〜16f……遅延素子、17a
〜17l,22a〜22c……比較器、19a〜
19l……ゲート回路、21a〜21c……積分
器。なお、図中、同一符号は同一部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 交流系統から各相の電圧を導入して上記電圧
に比例し、かつ移相された第1及び第2の電圧信
号を発生する回路と、上記第1及び第2の電圧信
号をクロツク信号により移相する遅延素子と、こ
の遅延素子の出力信号がそれぞれ正及び負となる
期間を検出してゲート信号を発生する第1の比較
器と、上記交流系統の零相電圧を微分して微分信
号を発生する微分器と、上記零相電圧、微分信
号、上記電相電圧の反転信号及び上記微分信号の
反転信号を上記ゲート信号によりそれぞれ通過さ
せるゲート回路と、上記ゲート回路を介した上記
零相電圧及びその反転信号を加算する第1の加算
器と、上記ゲート回路を介した上記微分信号及び
その反転信号を加算する第2の加算器と、上記第
1及び第2の加算器の出力信号を加算し、かつ積
分する積分器と、上記積分器の出力信号が所定の
基準電圧を超えたときに地絡を示す信号を出力す
る第2の比較器と、上記零相電圧及び微分電圧に
基づく所定の演算により上記零相電圧の振幅を導
出する演算回路と、上記演算回路により導出され
た上記振幅を電圧・周波数変換して上記クロツク
信号を発生する変換器とを備えた地絡相検出装
置。 2 零相電圧及びその微分電圧並びにこれらの極
性の反転信号を矩形波に変換する波形変換回路を
介してそれぞれゲート回路に供給するようにした
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の地
絡相検出装置。 3 積分器に直流遮断用のコンデンサを直列接続
したことを特徴とする特許請求の範囲第1項又は
第2項記載の地絡相検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16280682A JPS5950721A (ja) | 1982-09-16 | 1982-09-16 | 地絡相検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16280682A JPS5950721A (ja) | 1982-09-16 | 1982-09-16 | 地絡相検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5950721A JPS5950721A (ja) | 1984-03-23 |
JPH026288B2 true JPH026288B2 (ja) | 1990-02-08 |
Family
ID=15761570
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16280682A Granted JPS5950721A (ja) | 1982-09-16 | 1982-09-16 | 地絡相検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5950721A (ja) |
-
1982
- 1982-09-16 JP JP16280682A patent/JPS5950721A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5950721A (ja) | 1984-03-23 |
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