JPH0331230B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0331230B2 JPH0331230B2 JP58049740A JP4974083A JPH0331230B2 JP H0331230 B2 JPH0331230 B2 JP H0331230B2 JP 58049740 A JP58049740 A JP 58049740A JP 4974083 A JP4974083 A JP 4974083A JP H0331230 B2 JPH0331230 B2 JP H0331230B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency
- ground fault
- detector
- output
- overcurrent
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 29
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、可変電圧可変周波数電力系統の地
絡検出装置に関する。
絡検出装置に関する。
この種の地絡検出装置の従来例を第１図に示
す。同図において、１は交流電源、２は可変電圧
可変周波数電源装置（以下、VVVF装置と略記
する）３は出力変圧器、４は系統の負荷である交
流電動機である。出力変圧器３のＹ結線された２
次側の中性点は中性点接地抵抗器５を介して接地
されており、この接地回路に地絡検出装置の入力
装置（この例では、零相変流器）６が挿入され、
該入力装置６の出力が地絡検出装置を構成する過
電流検出器７に導かれる。
す。同図において、１は交流電源、２は可変電圧
可変周波数電源装置（以下、VVVF装置と略記
する）３は出力変圧器、４は系統の負荷である交
流電動機である。出力変圧器３のＹ結線された２
次側の中性点は中性点接地抵抗器５を介して接地
されており、この接地回路に地絡検出装置の入力
装置（この例では、零相変流器）６が挿入され、
該入力装置６の出力が地絡検出装置を構成する過
電流検出器７に導かれる。
この構成において、交流電動機４には、
VVVF装置２によつて電圧・周波数が所定の値
に制御された交流電源１の電力が出力変圧器３を
介して供給され、該交流電動機４は入力された系
統の周波数ｆに対応した速度で回転するが、低周
波運転時に生じる交流電動機４の過励磁による過
熱を防ぐ為に、VVVF装置２の出力はその電圧
Ｅと周波数ｆとが下式の関係を持つように制御さ
れる。
VVVF装置２によつて電圧・周波数が所定の値
に制御された交流電源１の電力が出力変圧器３を
介して供給され、該交流電動機４は入力された系
統の周波数ｆに対応した速度で回転するが、低周
波運転時に生じる交流電動機４の過励磁による過
熱を防ぐ為に、VVVF装置２の出力はその電圧
Ｅと周波数ｆとが下式の関係を持つように制御さ
れる。
Ｅ／ｆ＝Vs（定数） ……(1)
今、図のＦ点に１相地絡事故が発生したものと
すると、中性点接地抵抗器５を通る零相回路が形
成されて上記接地回路に零相電流が流れ、入力装
置６を介して過電流検出器７に、電柱3Io（上記零
相電流に対応する）が入力される。
すると、中性点接地抵抗器５を通る零相回路が形
成されて上記接地回路に零相電流が流れ、入力装
置６を介して過電流検出器７に、電柱3Io（上記零
相電流に対応する）が入力される。
3Io＝Ｅ／Rn＝Vs・ｆ／Rn ……(2)
Rn：中性点接地抵抗５の抵抗値に比例した定
数 Vs：定数 過電流検出器７はこの電流3Ioの値が整定値を
超えていると作動して１相地絡事故を検出する。
数 Vs：定数 過電流検出器７はこの電流3Ioの値が整定値を
超えていると作動して１相地絡事故を検出する。
しかし、上記電流3Ioは上記１相地絡事故時の
系統の周波数ｆの影響を受けるので、交流電動機
４の低周波駆動時に１相地絡事故が発生した場合
には検出不能となる事態が生じる。
系統の周波数ｆの影響を受けるので、交流電動機
４の低周波駆動時に１相地絡事故が発生した場合
には検出不能となる事態が生じる。
即ち、過電流検出器７は、周波数ｆが商用周波
数fsである時の１相完全地絡事故時の零相電流値
に対応する3Ioの大きさに基づき、不完全地絡事
故を考慮して、3Ioの20〜50％程度の検出感度に
選定される。
数fsである時の１相完全地絡事故時の零相電流値
に対応する3Ioの大きさに基づき、不完全地絡事
故を考慮して、3Ioの20〜50％程度の検出感度に
選定される。
従つて、商用周波数fs下で40％の不完全地絡を
検出し得るように上記整定値を選定した場合に
は、地絡時周波数がfs×30％の時に該地絡が完全
地絡であつても、過電流検出器７の入力は3Io×
30％である為、検出が難しく、また、例えば、fs
×50％の場合でも検出可能な不完全地絡は40％／
50％＝80％迄となり、検出感度が大巾に変化す
る。
検出し得るように上記整定値を選定した場合に
は、地絡時周波数がfs×30％の時に該地絡が完全
地絡であつても、過電流検出器７の入力は3Io×
30％である為、検出が難しく、また、例えば、fs
×50％の場合でも検出可能な不完全地絡は40％／
50％＝80％迄となり、検出感度が大巾に変化す
る。
この発明は、この問題点を鑑みてなされたもの
で、整定値が異なる複数の周波数検出器と整定値
を異にする複数の過電流検出器及びこれらの出力
と受け系統の周波数範囲を上記周波数検出器の整
定値に基づく複数周波数検出区分に区分してそれ
ぞれに過電流検出器を対応させる地絡故障判定器
を設け、該地絡故障判定器が地絡時周波数の属す
る周波数検出区分に対応する過電流検出器が出力
した時に地絡検出信号を送出する構成とすること
により、低周波運転時の１相地絡をも確実に検出
することができ、地絡時周波数の高低にかかわら
ず検出感度を実用上ほぼ一定にすることができる
可変電圧可変周波数電力系統の地絡検出装置を提
供することを目的とする。
で、整定値が異なる複数の周波数検出器と整定値
を異にする複数の過電流検出器及びこれらの出力
と受け系統の周波数範囲を上記周波数検出器の整
定値に基づく複数周波数検出区分に区分してそれ
ぞれに過電流検出器を対応させる地絡故障判定器
を設け、該地絡故障判定器が地絡時周波数の属す
る周波数検出区分に対応する過電流検出器が出力
した時に地絡検出信号を送出する構成とすること
により、低周波運転時の１相地絡をも確実に検出
することができ、地絡時周波数の高低にかかわら
ず検出感度を実用上ほぼ一定にすることができる
可変電圧可変周波数電力系統の地絡検出装置を提
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。
る。
第２図において、８はパイロツト発電機であつ
て、交流電動機４に軸結されており、その出力電
圧esはこれを処理に適した信号・レベルに変換す
る変換器９を通して周波数検出器（例えば、継電
器や比較器）１０Ａ，１０Ｂに導かれる。周波数
検出器１０Ａは入力が商用周波数（もしくは常時
運転周波数）fsの70％相当値（整定値）以下であ
る時に動作してレベル１の信号を出力し、周波数
検出器１０Ｂは商用周波数fsの40％相当値（整定
値）以下である時に動作してレベル１の信号を出
力する。１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは過電流検出器
であつて、入力装置６の出力が導かれ、商用周波
数fo下における完全地絡時の電流3Ioの値を100％
とした場合、その夫々25％、17.5％、10％以上の
入力電流値で作動しててレベル１の信号を出力す
るよう整定値が設定されている。１２は地絡故障
判定器であつて、第３図に示す如く、周波数検出
器１０Ａ，１０Ｂ、過電流検出器１１Ａ〜１１Ｃ
の出力信号を受ける。同図において、１２ａ，１
２ＢはNOT素子、１３ａ〜１３ｄはAND素子、
１４はOR素子である。AND素子１３ａには過電
流検出器１１Ａの出力とNOT素子１２ａで反転
された周波数検出器１０Ａの出力が与えられる。
AND素子１３ｂには過電流検出器１１Ｂの出力
とAND素子１３ｄの出力が入力される。AND素
子１３ｄは周波数検出器１０ＡとNOT素子１２
ｂにより反転された周波数検出器１０Ｂの出力が
入力される。AND素子１３ｃには過電流検出器
１１Ｃの出力と周波数検出器１０Ｂの出力が入力
される。
て、交流電動機４に軸結されており、その出力電
圧esはこれを処理に適した信号・レベルに変換す
る変換器９を通して周波数検出器（例えば、継電
器や比較器）１０Ａ，１０Ｂに導かれる。周波数
検出器１０Ａは入力が商用周波数（もしくは常時
運転周波数）fsの70％相当値（整定値）以下であ
る時に動作してレベル１の信号を出力し、周波数
検出器１０Ｂは商用周波数fsの40％相当値（整定
値）以下である時に動作してレベル１の信号を出
力する。１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは過電流検出器
であつて、入力装置６の出力が導かれ、商用周波
数fo下における完全地絡時の電流3Ioの値を100％
とした場合、その夫々25％、17.5％、10％以上の
入力電流値で作動しててレベル１の信号を出力す
るよう整定値が設定されている。１２は地絡故障
判定器であつて、第３図に示す如く、周波数検出
器１０Ａ，１０Ｂ、過電流検出器１１Ａ〜１１Ｃ
の出力信号を受ける。同図において、１２ａ，１
２ＢはNOT素子、１３ａ〜１３ｄはAND素子、
１４はOR素子である。AND素子１３ａには過電
流検出器１１Ａの出力とNOT素子１２ａで反転
された周波数検出器１０Ａの出力が与えられる。
AND素子１３ｂには過電流検出器１１Ｂの出力
とAND素子１３ｄの出力が入力される。AND素
子１３ｄは周波数検出器１０ＡとNOT素子１２
ｂにより反転された周波数検出器１０Ｂの出力が
入力される。AND素子１３ｃには過電流検出器
１１Ｃの出力と周波数検出器１０Ｂの出力が入力
される。
この構成においては、地絡が発生すると、
(1) ｆ＞fs×70％の周波数検出区分時
周波数検出器１０Ａ，１０Ｂの出力は共に０
レベルであり、過電流検出器１１Ａが動作した
場合にOR素子１４がレベル１信号を出力す
る。
レベルであり、過電流検出器１１Ａが動作した
場合にOR素子１４がレベル１信号を出力す
る。
(2) 40％×fs≦ｆ≦70％×fsの周波数検出区分時
周波数検出器１０Ａの出力はレベル１、周波
数検出器１０Ｂの出力は０レベルであり、過電
流検出器１１Ｂが動作した場合にOR素子１４
が１レベルの信号を出力する。
数検出器１０Ｂの出力は０レベルであり、過電
流検出器１１Ｂが動作した場合にOR素子１４
が１レベルの信号を出力する。
(3) ｆ＜fs×40％の周波数検出区分時
周波数検出器10Aの出力は１レベル、周波数
検出器１０Ｂの出力は１レベルであり、過電流
検出器１１Ｃが動作した場合にOR素子１４が
１レベルの信号を出力する。
検出器１０Ｂの出力は１レベルであり、過電流
検出器１１Ｃが動作した場合にOR素子１４が
１レベルの信号を出力する。
従つて、OR素子１４が出力するレベル１の信
号を地絡検出信号として用いれば、過電流検出器
１１Ｃの整定値に対応する低周波運転時でも１相
地絡事故を検出することができる。
号を地絡検出信号として用いれば、過電流検出器
１１Ｃの整定値に対応する低周波運転時でも１相
地絡事故を検出することができる。
又、例えば、50％×fsの周波数運転時には、
17.5％／50％＝35％の不完全地絡まで検出でき
る。従来の方式の場合には、過電流検出器１１Ａ
に対応する過電流検出器７だけであるので、25
％／50％＝50％の不完全地絡までである。30×fo
の周波数運転時には、10％／30％＝33.3％までの
不完全地絡まで検出できる。従来では、25％／30
％＝83.3％までである。従つて、周波数ｆによる
検出感度の変動巾が小さくなる。
17.5％／50％＝35％の不完全地絡まで検出でき
る。従来の方式の場合には、過電流検出器１１Ａ
に対応する過電流検出器７だけであるので、25
％／50％＝50％の不完全地絡までである。30×fo
の周波数運転時には、10％／30％＝33.3％までの
不完全地絡まで検出できる。従来では、25％／30
％＝83.3％までである。従つて、周波数ｆによる
検出感度の変動巾が小さくなる。
上記実施例では、２個の周波数検出器と３個の
過電流検出器を用いているが、Ｎ個の周波数検出
器とＮ＋１個の過電流検出器を用いて、Ｎ＋１個
の周波数検出区分のそれぞれに電流電圧検出器を
対応させれば、更に検出不能領域を少なくするこ
とができる。
過電流検出器を用いているが、Ｎ個の周波数検出
器とＮ＋１個の過電流検出器を用いて、Ｎ＋１個
の周波数検出区分のそれぞれに電流電圧検出器を
対応させれば、更に検出不能領域を少なくするこ
とができる。
又、零相電流を出力変圧器３の接地回路から取
出しているが、１相地絡事故時の各相電流（残留
電流）の和を検出する等零相電流に対応する電流
を零相変流器等で取出して過電流検出器１１Ａ〜
１１Ｃに入力するようにすれば良い。
出しているが、１相地絡事故時の各相電流（残留
電流）の和を検出する等零相電流に対応する電流
を零相変流器等で取出して過電流検出器１１Ａ〜
１１Ｃに入力するようにすれば良い。
又、この実施例では、パイロツト発電機８を用
いて系統の周波数ｆを取出すようにしているが、
中性点非接地もしくは抵抗接地の場合には１相地
絡時にも系統の相間電圧は殆ど変動せず又この電
圧は周波数ｆに比例するので、第４図に示す如
く、電圧検出器１６を設け、これに電圧変成器１
５を介して相間電圧を導き電圧検出器１６の出力
を直接もしくは周波数検出に適した信号・レベル
に変換する図示しない入力装置を通して周波数検
出器１０Ａ，１０Ｂに与えるようにしても良い。
いて系統の周波数ｆを取出すようにしているが、
中性点非接地もしくは抵抗接地の場合には１相地
絡時にも系統の相間電圧は殆ど変動せず又この電
圧は周波数ｆに比例するので、第４図に示す如
く、電圧検出器１６を設け、これに電圧変成器１
５を介して相間電圧を導き電圧検出器１６の出力
を直接もしくは周波数検出に適した信号・レベル
に変換する図示しない入力装置を通して周波数検
出器１０Ａ，１０Ｂに与えるようにしても良い。
なお、この発明は系統負荷が交流電動機でなく
ても、電圧・周波数比＝一定に制御される電力系
統であれば、実施して同様の効果を得ることが出
来る。
ても、電圧・周波数比＝一定に制御される電力系
統であれば、実施して同様の効果を得ることが出
来る。
以上のごとく、この発明によれば、整定値が順
次異なる複数の周波数検出器と整定値が順次異な
る過電流検出器及びこれらの出力を受ける地絡故
障判定器とを設け、上記整定値により区分される
周波数検出区分のそれぞれに対して一の過電流検
出器を対応させ、地絡時系統周波数の属する周波
数検出区分に対応する過電流検出器が作動した時
に地絡故障判定器が出力する構成としたことによ
り、上記両検出器の整定値の最低値を下げれば低
周波数時の１相地絡事故をも確実に検出すること
ができる上、地絡時周波数が高くても低くくても
実用上同じような検出感度で１相地絡事故を検出
することができる。
次異なる複数の周波数検出器と整定値が順次異な
る過電流検出器及びこれらの出力を受ける地絡故
障判定器とを設け、上記整定値により区分される
周波数検出区分のそれぞれに対して一の過電流検
出器を対応させ、地絡時系統周波数の属する周波
数検出区分に対応する過電流検出器が作動した時
に地絡故障判定器が出力する構成としたことによ
り、上記両検出器の整定値の最低値を下げれば低
周波数時の１相地絡事故をも確実に検出すること
ができる上、地絡時周波数が高くても低くくても
実用上同じような検出感度で１相地絡事故を検出
することができる。
第１図は可変電圧可変周波数電力系統の従来の
地絡検出装置の回路図、第２図はこの発明による
地絡検出装置の実施例の回路図、第３図は上記実
施例における地絡故障判定器の回路図、第４図は
この発明の他の実施例の回路図である。 図において、２……可変電圧可変周波数電源装
置、３……出力変圧器、８……パイロツト発電
機、１０Ａ，１０Ｂ……周波数検出器、１１Ａ〜
１１Ｃ……過電流検出器、１２……地絡故障判定
器、１２ａ，１２ｂ……NOT素子、１３ａ〜１
３ｄ……AND素子、１４……OR素子、１５……
電圧変成器、１６……電圧検出器、なお、図中、
同一符号は同一または相当部分を示す。
地絡検出装置の回路図、第２図はこの発明による
地絡検出装置の実施例の回路図、第３図は上記実
施例における地絡故障判定器の回路図、第４図は
この発明の他の実施例の回路図である。 図において、２……可変電圧可変周波数電源装
置、３……出力変圧器、８……パイロツト発電
機、１０Ａ，１０Ｂ……周波数検出器、１１Ａ〜
１１Ｃ……過電流検出器、１２……地絡故障判定
器、１２ａ，１２ｂ……NOT素子、１３ａ〜１
３ｄ……AND素子、１４……OR素子、１５……
電圧変成器、１６……電圧検出器、なお、図中、
同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 系統の零相電流もしくはこれに対応する電流
が導かれ順次整定値を異にするＮ＋１個の過電流
検出器、系統の周波数が導かれ順次整定値を異に
するＮ個の周波数検出器及びこれらの出力を受け
上記周波数の範囲を上記周波数検出器の上記整定
値に基づくＮ＋１個の周波数検出区分に区分して
各区分に上記過電流検出器の１を対応させる地絡
故障判定器を有し、該地絡故障判定器が地絡時周
波数の属する上記周波数検出区分に対応する過電
流検出器の出力時に地絡検出信号を送出すること
を特徴とする可変電圧可変周波数電力系統の地絡
検出装置。 ２ 系統の負荷である交流電動機に軸結されたパ
イロツト発電機の出力が周波数検出器に導かれる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の可
変電圧可変周波数電力系統の地絡検出装置。 ３ 系統の相間電圧を検出する電圧検出器の出力
が周波数検出器に導かれることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の可変電圧可変周波数電力
系統の地絡検出装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58049740A JPS59173776A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 可変電圧可変周波数電力系統の地絡検出装置 |
| EP84103022A EP0123129B1 (en) | 1983-03-23 | 1984-03-20 | Apparatus for detecting ground fault in variable-voltage variable-frequency power system |
| DE8484103022T DE3478655D1 (en) | 1983-03-23 | 1984-03-20 | Apparatus for detecting ground fault in variable-voltage variable-frequency power system |
| CA000450217A CA1210453A (en) | 1983-03-23 | 1984-03-22 | Apparatus for detecting ground fault in variable- voltage variable-frequency power system |
| US06/592,440 US4589046A (en) | 1983-03-23 | 1984-03-22 | Apparatus for detecting ground fault in variable-voltage variable-frequency power system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58049740A JPS59173776A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 可変電圧可変周波数電力系統の地絡検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59173776A JPS59173776A (ja) | 1984-10-01 |
| JPH0331230B2 true JPH0331230B2 (ja) | 1991-05-02 |
Family
ID=12839579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58049740A Granted JPS59173776A (ja) | 1983-03-23 | 1983-03-23 | 可変電圧可変周波数電力系統の地絡検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59173776A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5858215B2 (ja) * | 2010-11-19 | 2016-02-10 | 富士電機株式会社 | 非接地回路の地絡検出回路 |
-
1983
- 1983-03-23 JP JP58049740A patent/JPS59173776A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59173776A (ja) | 1984-10-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5764462A (en) | Field ground fault detector and field ground fault relay for detecting ground corresponding to DC component extracted ground fault current | |
| EP0151565B1 (en) | Phase relay for ac power transmission line protection | |
| US4063164A (en) | Method and apparatus for detection of short circuits by phase monitoring traveling wave signals | |
| US5627712A (en) | Transformer differential relay | |
| JPS61196718A (ja) | 地絡保護装置 | |
| US4589048A (en) | Apparatus for detecting ground fault in variable-voltage variable-frequency power system | |
| US3958153A (en) | Method and apparatus for fault detection in a three-phase electric network | |
| JPH0331230B2 (ja) | ||
| EP0123129A1 (en) | Apparatus for detecting ground fault in variable-voltage variable-frequency power system | |
| US2858457A (en) | Symmetrical component sensing system | |
| JPH0331231B2 (ja) | ||
| JP2001352663A (ja) | 低圧接地電路の漏電検出保護方法と装置 | |
| JP3497637B2 (ja) | 可変速発電電動機励磁回路の保護装置 | |
| JPS59173774A (ja) | 可変電圧可変周波数電力系統の地絡検出装置 | |
| JPS59173775A (ja) | 可変電圧可変周波数電力系統の地絡検出装置 | |
| RU2121744C1 (ru) | Способ защиты трехфазной сети с изолированной нейтралью от однофазных замыканий на землю | |
| Mudditt et al. | Developments in transformer protection | |
| KR830000034B1 (ko) | 보호성 계전장치 | |
| RU2031507C1 (ru) | Устройство для защиты от замыкания на землю в электрической сети переменного тока | |
| JPH073449B2 (ja) | 地絡電流方向判定装置 | |
| JPH0217824A (ja) | 配電線事故検出装置 | |
| JP3538475B2 (ja) | 界磁地絡継電器 | |
| JP2002027661A (ja) | 共通接地電路の漏電検出保護方法と装置 | |
| JPS6412167B2 (ja) | ||
| SU603044A1 (ru) | Реле сопротивлени |