JPH0348177A - Zero phase current detector - Google Patents

Zero phase current detector

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JPH0348177A
JPH0348177A JP1316242A JP31624289A JPH0348177A JP H0348177 A JPH0348177 A JP H0348177A JP 1316242 A JP1316242 A JP 1316242A JP 31624289 A JP31624289 A JP 31624289A JP H0348177 A JPH0348177 A JP H0348177A
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相河 永也
Yoshinari Furukawa
古川 吉成
Masami Watanabe
政美 渡辺
Noboru Mikami
登 三上
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Chubu Electric Power Co Inc
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Chubu Electric Power Co Inc
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PURPOSE:To prevent malfunctioning by arranging a measuring means for each phase of an AC electric line and means for removing an error component owing to a noise or the like and an error component owing to an ambient temperature to achieve a smaller size of the apparatus while removing the error components. CONSTITUTION:Measurement signals of phases detected by a measuring means are added up with an addition circuit 10 and a zero-phase current component is stored into a first memory means 21 as instantaneous data for each electric angle. A microprocessor 20 subtracts a data of the second memory means 22 in which a previous instantaneous value data are stored as reference memory value from a data of the means 21. Then, the processor 20 develops the resulting remainder into a Fourier series to extract a commercial frequency component alone by a frequency analysis and moreover, an effective value thereof is computed to judge whether the value is below or above a specified value to determine the propriety of the updating of the data of the means 22. This achieves a smaller size of the apparatus while removing error components, thereby preventing malfunctioning.

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] 例えば「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6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、 1b、 
Ic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, 1b,
It is provided so as to surround Ic, and a secondary winding 3 is provided on the annular core 2. Secondary winding 3 has secondary load 4
is connected.

定常時においては、三相の電線1a、 lb、 Ic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の中の磁界は谷4u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, the current flowing through each phase of the three-phase electric wires 1a, lb, and ic does not contain any component due to an accident, and
Only alternating current consisting of a positive phase component and a negative phase component of equal amplitude flows. The magnetic field in the annular iron core 2 eventually becomes zero due to the combination of magnetic fields induced by the currents flowing in the valleys 4u. As a result, no current flows through the secondary winding 3 and the secondary load 4 does not operate.

一方、三相の74!I Ia、 Ib、Ic(7) イ
ずれかニ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#lA流
が流れると、環状鉄心2に磁界が誘起され、二次8T5
A3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、 lb、 Icは電源から切離され、事故の
拡大を防止する。
On the other hand, three-phase 74! I Ia, Ib, Ic (7) If either one of the ground faults occurs, even if the currents flowing in each phase are combined, they will not become zero, and a zero-phase current will flow. When the zero #lA current flows, a magnetic field is induced in the annular iron core 2, and the secondary 8T5
A secondary current corresponding to the zero-sequence current flows through A3. The secondary load 4 is activated by the secondary current flowing through the secondary winding 3, and the three-phase electric wires 1a, lb, and Ic are disconnected from the power source to prevent the accident from spreading.

[発明が解決しようとする課題1 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置u柱等にも設置することが望まし
い。
[Problem to be solved by the invention 1 In general, zero-phase current detection devices are installed not only inside substations but also outdoors, such as on U-pillars, in order to quickly and accurately discover fault points and limit power outage sections as much as possible. It is desirable to do so.

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M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 the lb and lc all at once, it is inappropriate to use on overhead wires, etc., and has the problem of aggravating accidents due to M lightning, etc. was.

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7!1流検出装置を提供することを目的と
している。
This invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to provide a small and highly accurate zero-phase 7!1 flow detection device that can be used even on overhead electric wires, etc. There is.

[課題を解決するための手段] 第1の発明に係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!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8T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第1の基準記憶値
として記憶する第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
との減算値を演算する第1の演算手段、 第1の減算値をフーリエ級数に展開し、商用周波数成分
値のみを算出する第2の演算手段、第2の演算手段によ
り演算された商用周波数成分値から実効値を演算する第
3の演算手段、実効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、実効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、実効fi&が所定値以上である場合にその
後生なくとも一周期間は第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4の演算手段、 第2の演算手段により演算された商用周波数成分値を負
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 first invention is provided for each phase of an AC power line, and includes measurement means for detecting the current of each phase, and synthesis of measurement signals from the measurement means. and an addition means for calculating the zero-sequence current component; a first memory for storing instantaneous values of the latest output from the addition means for each predetermined electrical angle for a period of at least one cycle as a data group; Means, number! of the outputs from the same number of past addition means corresponding to each electrical angle of the instantaneous value data 8T detected before the instantaneous value data group stored in the first storage means and stored in the first storage means. a second storage means for storing the instantaneous value data group as a first reference storage value; a first calculation means that subtracts instantaneous value data of corresponding electrical angles and calculates a subtracted value for each electrical angle; expands the first subtracted value into a Fourier series and calculates only the commercial frequency component value; a second calculation means; a third calculation means for calculating an effective value from the commercial frequency component value calculated by the second calculation means; and a third calculation means for determining whether the effective value is greater than or equal to a predetermined set value. , when the effective value is less than 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, and the effective fi & a fourth calculation means that does not update the instantaneous value data group stored in the second storage means for at least one cycle thereafter when the value is equal to or higher than a predetermined value; and a commercial frequency calculated by the second calculation means. An output means for outputting the component value to the burden means is provided.

第2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n¥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第1の基準記憶値
として記憶する第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の減算値をフーリエ級数に展開し、商用周波数成分
値のみを算出する第2の演算手段、第2の演算手段によ
り演算された商用周波数成分値から実効値を演算する第
3の演算手段、第3の演算手段により演算された実効値
を記憶する第3の記憶手段、 第3の記憶手段に記憶される実効値よりも以前に演算さ
れた過去の実効値を第2の其準記憶値として記憶する第
4の記憶手段、 第3の記憶手段に記憶されている最新の実効値から第4
の記憶手段に記憶されている第2の基準記憶値を減算し
、第2の減算値を演算する第4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
に更新するとともに、第4の記憶手段に記憶されている
第2の基準記憶値を第3の記憶手段に記憶されている実
効値に更新し、第2の減算値が所定値以上である場合に
その後一周期間は第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5の演算手段、第2の演
算手段により演算された商用周波数成分値を負担手段に
出力する出力手段、 を具備している。
The zero-sequence current detection device according to the second invention is provided for each phase of an AC circuit, and includes a measurement means for detecting the current of each phase, and a measurement signal from the measurement means is synthesized to calculate a zero-sequence current component. an addition means; a first storage means for storing instantaneous values of outputs from the addition means for each predetermined electrical angle of the latest output for at least one period or more as a data group; stored in the first storage means; A group of instantaneous value data of the output from the same number of past adding means corresponding to each electrical angle of the instantaneous value data group detected before the instantaneous value data n¥ stored in the first storage means. a second storage means for storing as a first reference storage value, a corresponding one stored in the second storage means from each instantaneous value data group for each electrical angle stored in the first storage means a first calculation means that subtracts the instantaneous value data of the electrical angle and calculates a first subtraction value for each electrical angle; and a first calculation means that expands the first subtraction value into a Fourier series and calculates only the commercial frequency component value. a second calculation means, a third calculation means for calculating an effective value from the commercial frequency component value calculated by the second calculation means, a third storage means for storing the effective value calculated by the third calculation means, a fourth storage means for storing a past effective value calculated before the effective value stored in the third storage means as a second quasi-memory value; 4th from the effective value of
fourth calculation means for calculating a second subtraction value by subtracting a second reference storage value stored in the storage means; the second subtraction value is greater than or equal to a predetermined set value; If 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 the instantaneous value data group stored in the first storage means is deleted. and updates the second reference storage value stored in the fourth storage means to the effective value stored in the third storage means, and the second subtraction value is equal to or greater than a predetermined value. and a fifth calculation means that does not update the instantaneous value data group stored in the second storage means for one cycle thereafter, and an output that outputs the commercial frequency component value calculated by the second calculation means to the burden means. Equipped with means.

[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
◎ 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。
[Function] Hereinafter, the function will be explained by illustrating the case where the sampling period is one period and the predetermined electrical angle is 30 degrees. ◎ The measuring means is, for example, an optical magnetic field sensor using the Faraday effect, a light emitting element, and a light receiving element. It outputs a signal proportional to the current flowing through the 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の発明に係る第1、第2の記憶手段、お
よび第2の発明に係る第3、第4の記憶手段は例えばマ
イクロプロセッサに接続されたRAMメモリー等である
The first and second storage means according to the first and second inventions and the third and fourth storage means according to the second invention are, for example, RAM memories connected to a microprocessor.

第1の記憶手段は、加算手段から出力された!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12ffl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 is the output from the addition means! An alternating current of more than a period is sampled at every predetermined electrical angle (30 degrees), and each instantaneous value is converted into a digital signal and stored. In this case, 12 ffl data (instantaneous value data group) is 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
、−これらのデータを基準記憶値(または第1の基準記
憶値)として記憶する。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。
After the past instantaneous value data group outputted from the addition means and stored in the first storage means is transferred, the second storage means stores these data as a reference storage value (or a first reference storage value). be memorized as . 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および第2の発明に係る第1の演算手段、第2の演
算手段、第3の演算手段、第4の演算手段および第2の
発明に係る第5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, second arithmetic means, third arithmetic means, fourth arithmetic means according to the first and second inventions and the fifth arithmetic means according to the second invention each include a microprocessor and a memory. Consists of etc.

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、各電気角ごとの減算値(または第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 subtraction value (or a first subtraction value) for each electrical angle is calculated.

第2の演算手段は第1の演算手段により演算された第1
の減算値をフーリエ級数に展開し、商用周波数(50H
zまたは6011.z )成分値のみを算出する。
The second calculation means calculates the first value calculated by the first calculation means.
The subtracted value of is expanded into a Fourier series, and the commercial frequency (50H
z or 6011. z) Calculate only component values.

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。また、加算手段
の出力には商用周波数成分の他にノイズ等による高周波
成分および低周波成分が重畳されているためフーリエ級
数に展開し商用周波数成分のみを算出することにより誤
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. Furthermore, in addition to the commercial frequency component, the output of the addition means has high frequency components and low frequency components due to noise etc. superimposed on it, so it is possible to remove error components by expanding it into a Fourier series and calculating only the commercial frequency component. can.

第3の演算手段は第2の演算手段により算出された商用
周波数成分値から実効値を演算する。
The third calculation means calculates an effective value from the commercial frequency component value calculated by the second calculation means.

第2の発明に係る第3の記憶手段は第3の演算手段によ
り演算された商用周波数成分の実効値を記憶する。
The third storage means according to the second invention stores the effective value of the commercial frequency component calculated by the third calculation means.

第2の発明に係る第4の記憶手段は第3の記憶手段に記
憶されている最新の実効値よりも以前に演算された過去
の実効値を第2の基準記憶値として記憶する。
The fourth storage means according to the second invention stores a past effective value calculated before the latest effective value stored in the third storage means as a second reference storage value.

第2の発明において、第4の演算手段は第3の記憶手段
に記憶されている最新の実効値から第4の記憶手段に記
憶されている第2の基準記憶鎖を減算し、第2の実効値
を演算する。
In the second invention, the fourth calculation means subtracts the second reference memory chain stored in the fourth storage means from the latest effective value stored in the third storage means, and Calculate the effective value.

第1の発明において第4の演算手段はまず、実効値が所
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、実効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第1の基準記憶値(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、実効値が所定値以上である
場合にその後少なくとも一周期間は第2の記憶手段に記
憶されている基準記憶値の更新を行わない。
In the first invention, the fourth calculation means first determines whether the effective value is greater than or equal to a predetermined set value. Then, when the effective value is less than or equal to a predetermined value, the first reference memory value (instantaneous value data group) stored in the second storage means is deleted, and the instantaneous value stored in the first storage means is Update to data group. Furthermore, when the effective value is equal to or greater than the predetermined value, the reference storage value stored in the second storage means is not updated for at least one cycle thereafter.

第2の発明において第5の演算手段はまず、第2の実効
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の実効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第1のμ準記憶値(
rR時値データf!F)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。さらに、第4
の記憶手段に記憶されている第2の基準記憶値を消去し
、第3の記憶手段に記憶されている実効値にその記憶す
べき内容を更新する。また、第2の減算値が所定値以上
である場合にその後少なくとも一周期間は第2の記憶手
段に記憶されている第1の基準記憶値および第4の記憶
手段に記憶されている第2の基準記憶値の更新を行わな
い。
In the second invention, the fifth calculation means first determines whether the second effective value is greater than or equal to a predetermined set value. Then, when the second effective value is less than or equal to a predetermined value, the first μ quasi-memory value (
rR time value data f! F) is deleted and updated to the instantaneous value data group stored in the first storage means. Furthermore, the fourth
The second reference storage value stored in the storage means is erased, and the content to be stored is updated to the effective value stored in the third storage means. Further, when the second subtraction value is equal to or greater than the predetermined value, the first reference storage value stored in the second storage means and the second reference storage value stored in the fourth storage means are used for at least one cycle thereafter. Do not update the reference memory value.

出力手段は第2の演算手段により演算された商用周波数
成分値を負担手段に出力する。
The output means outputs the commercial frequency component value calculated by the second calculation means to the burden means.

[実施例] この発明にかかる零相電流検出装置を、その実施例を示
す第1図、第2図および第3図を用いて説明する。
[Example] A zero-sequence current detection device according to the present invention will be explained using FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 3 showing an example 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、 5b。
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 5b are provided in the gaps between the respective annular cores 2a, 2b, and 2c.

5cが設けられている。光磁界センサ5a、 5b、 
5cには発光素子6a、 6t+、 6cが光ファイバ
8a、 ah、 8cを介して接続されている。また、
各光磁界センサ5a、5b、 5c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、 5c、発光素子6a、 6
b、 6c、受光素子73.7b、’lcs光ファイバ
8a、 8b、 8cにより計測手段が構成されている
5c is provided. Optical magnetic field sensors 5a, 5b,
Light emitting elements 6a, 6t+, 6c are connected to 5c via optical fibers 8a, ah, 8c. Also,
Each optical magnetic field sensor 5a, 5b, 5c 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, 5c, light emitting elements 6a, 6
The measurement means is constituted by the optical fibers 8a, 8b, 8c, the light receiving element 73.7b, and the 'lcs optical fibers 8a, 8b, 8c.

環状鉄心2a、 2b、 2cには、三相の電線1a、
 Ib、 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から先ファイバ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 Ib and lc induces a magnetic field proportional to each current. At this time, the light emitting elements 6a, 6b,
The light that reaches the optical magnetic field sensors 5a, 5b, 5c from the optical fibers 8a, 8b, 8c from the optical fiber 6c is modulated in proportion to the magnetic field in each air gap of the annular iron cores 2a, 2b, 2c, and is transmitted to the optical fiber 8a. , 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Sa、 5b、
 5e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 the optical magnetic field sensor Sa, 5b,
The amount of light transmitted when the magnetic field applied to 5e 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
、 Ib、 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.
, Ib, and 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、 Icの
各電流を合成すると零になるため、加算回路10の出力
も零となる。
In a steady state, the sum of the currents of the three-phase electric wires 1a, lb, and Ic becomes zero, so the output of the adder circuit 10 also becomes zero.

一方、三相の21線1a、 Ib、 lcE池絡池数事
故生した場合には、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10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、 
lb、 lcの地絡事故を検出することができる。
On the other hand, if a fault occurs in the three-phase 21 wires 1a, Ib, and lcE, the current will not become zero even if the currents of each phase are combined, and a zero-phase current will flow. Therefore, the output of the adder circuit 10 has a value proportional to this zero-phase current, and the three-phase electric wires 1a,
LB, LC ground faults can be detected.

しかし、実際には、光磁界センサ5a、 Sb、 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、 l
e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1
0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, Sb, 5c
The signal processing circuits 9a, 9b, and 9c have temperature characteristics, and it is normal that these temperature characteristics differ. Therefore, three-phase electric wires 1a, lb, l
The ratio between each current of e and each output signal of 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 1
The output signal of 0 does not become zero even when zero-sequence current is not flowing in the three-phase wires 1a, lb, and lc, and the secondary burden 4
may cause malfunction.

補正演算回路!l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15第2、第3および第4のメモリー(簡
単にするためメモリー21および22のみを図示する)
を有している。各メモリー21.22・・・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。
Correction calculation circuit! 15 second, third, and fourth memories (for simplicity, only memories 21 and 22 are shown) are provided to prevent the above-mentioned malfunctions, and are comprised of a microprocessor 20 and a RAM memory.
have. It goes without saying that each memory 21, 22, . . . 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第1の発明
に係る実施例の動作を説明する。
The operation of the embodiment according to the first invention will be described 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
例えばメモリー22に、初期値を記憶させる。
In step St, the initial value is stored in, for example, the 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。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)から口(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S5におい
て初期値に=o、1−60およびj=1を設定する。
Normally, 0 is entered in all addresses. Each instantaneous value data group B(j) stored in the memory 22 (J represents the order of data sampled for each predetermined electrical angle).
Then, 12 pieces of data from B(1) to mouth(12) are stored. Next, in steps S2 and S5, initial values are set to =o, 1-60, and j=1.

ステップS6において、加算回路17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の記tD手段例えばメモIJ−21に記憶す
る。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 (+)からA (12)ま
での12個のデータがサンプリングされメモリー21に
記憶される。
In step S6, the data for the latest one cycle of the alternating current, which is the output signal from the adder circuit 17, is converted into a digital signal as an instantaneous value at every predetermined electrical angle, for example, every 30 degrees, and the first recording means, for example, a memo IJ. -21. Each data stored in the memory 21 is expressed as A(j)(J
represents the order of data sampled for each predetermined electrical angle. ), 12 pieces of data from A (+) to A (12) are sampled and stored in the memory 21.

ステップS9において、第1の記憶手段(例えばメモリ
ー21)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の記憶手段(例えばメモリー
22)に記憶されている対応する1u気角のデータB 
(j)を減算し、各電気角ごとの減算値を演算する。す
なわら、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プロセッサ20は、 C(j)= A (j) −B (j)を実行する。
In step S9, data group A for each electrical angle stored in the first storage means (for example, memory 21)
(j) from each corresponding 1u air angle data B stored in the second storage means (for example, the memory 22)
(j) and calculate the subtracted value for each electrical angle. That is, when the subtraction value is C(j), the microprocessor 20 acting as the first calculation means executes C(j)=A(j)-B(j).

一般に計測手段の温度特性差は短時間(例えば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
6第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。なお、ステップS7およ
びS8は全ての電気角ごとの減算値C(j)を演算する
ためのカウンターとして機能する。
Generally, the temperature characteristic difference of the measuring means hardly changes in 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 temperature characteristic difference. Therefore, the 6th subtraction value C(j) obtained by the above-mentioned subtraction process has the error component due to the difference in temperature characteristics of the measuring means removed. Note that steps S7 and S8 function as a counter for calculating the subtraction value C(j) for every electrical angle.

次に、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。すなわち、減算値C(j)をフーリエ級数に
展開し、商用周波数成分(例えば60 II zあるい
は5onz)の値を算出する(ステップ5IG)。
Microprocessor 20 then acts as a second computing means. That is, the subtracted value C(j) is expanded into a Fourier series, and the value of the commercial frequency component (for example, 60 II z or 5 on z) is calculated (step 5IG).

一般に加算回路1Gからの出力には商用周波数成分の他
にノイズ等による高周波成分や低周波成分が含まれこれ
らが重畳されている。そこで、フーリエ級数に展開し周
波数分析を行うことにより商用周波数成分のみを取り出
すことができる。この、算出された商用周波数成分には
誤差成分は含まれていない。
In general, the output from the adder circuit 1G includes high frequency components and low frequency components due to noise etc. in addition to commercial frequency components, and these components are superimposed. Therefore, by expanding it into a Fourier series and performing frequency analysis, only the commercial frequency component can be extracted. This calculated commercial frequency component does not include an error component.

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23に対し算出された商用周波数成分値を出
力する(ステップ511)。
Next, the microprocessor 20 acts as an output means and outputs the calculated commercial frequency component value to the secondary burden 23 (step 511).

ステップS12において、マイクロプロセッサ20は第
3の演算手段として作用し、ステップSIOにおいて第
2の演算手段として算出した商用周波数成分値からその
実効値Eを演算する。
In step S12, the microprocessor 20 acts as a third calculation means and calculates the effective value E from the commercial frequency component value calculated as the second calculation means in step SIO.

さらに、ステップ13においてに=1か否かを判別する
。すなわち、カウンターの値kが!の場合(k=1)、
零相電流検出装置の動作が開始された直後であり、まだ
第2の記憶手段に記憶されるべき基準記憶値はそれぞれ
Oが記憶されている(何も入力されていない)。そのた
め、次の周期のサンプリングを実行する前に最初にサン
プリングを行った第1の記憶手段に記憶されている全デ
ータを第2の記憶手段に移行させるためにステッブS1
8にすすむ。
Further, in step 13, it is determined whether or not =1. In other words, the counter value k is! In the case (k=1),
Immediately after the operation of the zero-sequence current detection device is started, O is stored as the reference storage value to be stored in the second storage means (nothing has been input). Therefore, in order to transfer all the data stored in the first storage means that was sampled first to the second storage means before performing sampling in the next cycle, step S1 is performed.
Proceed to 8.

また、k=1でない場合は、第4の演算手段として機能
し、実効値Eが所定の値Sより以上かあるいは以下かを
判別する(ステ・ノブ516)。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。
If k=1 is not the case, it functions as a fourth calculation means and determines whether the effective value E is greater than or less than a predetermined value S (step knob 516). Appropriately, the predetermined value S is 50-90% of the operating level of the ground fault detection relay of the secondary load 4.

ここで、実効値E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(11のため第2の記憶手段(例えばメモ
リー22)に記憶されている全データを消去し、第1の
記憶手段(例えばメモリー21)に記憶されている瞬時
データ群および実行値を新たな第2の記憶手段の記憶値
としてデータの内容を更新する(ステップ818)。
Here, if the effective value E is smaller than the predetermined value S, it is a normal state in which no ground fault has occurred, so the second storage means (e.g. memory 22), and the instantaneous data group and execution value stored in the first storage means (for example, memory 21) are used as new storage values in the second storage means, and the data contents are Update (step 818).

実効値Eが所定の値S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、 Ib。
If the effective value E is larger than the predetermined value S, a ground fault has occurred, and the three-phase electric wires 1a and Ib.

lcを電源などから切離さなくてはならない。一般に、
三相の電線1a、 lb、 lc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1a、 Ib、 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の記憶手段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相電流成分が含まれるので、ス
テップS9において実行される減算処理において、当該
地絡事故による零相電流成分が相殺されてしまう。そこ
で、例えば−秒間零相電流に相当する商用周波数成分値
りを出力し続けるために、第2の記憶手段に記憶されて
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 II 2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SI4およびS15はカウンタとして機能する。
The LC must be disconnected from the power source. in general,
In order to operate the secondary load 4 in order to disconnect the three-phase electric wires 1a, lb, lc from the power supply, it is sufficient to output a current corresponding to the 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 electric wires 1a, Ib, and Ic are disconnected. If the data group in the second storage means is updated here, all the newly sampled instantaneous value data will include the zero-sequence current component due to the ground fault, so in the subtraction process executed in step S9, The zero-sequence current component due to the ground fault is canceled out. Therefore, in order to continue outputting the commercial frequency component value corresponding to the zero-sequence current for -seconds, for example, the past data stored in the second storage means, that is, the data that does not include the component due to the ground fault, is left as is, and the latest data is Only data that includes components due to ground faults will be updated. Then, the above calculation process is repeated for 1 second after detecting the zero-sequence current component due to the ground fault, that is, for 60 cycles in the case of AC 60 II 2. Steps SI4 and S15 function as a counter.

以下、第3図に示すフローチャートを用いて第2の発明
に係る実施例の動作を説明する。
The operation of the embodiment according to the second invention will be described below using the flowchart shown in FIG.

ステップ5101において、第2の記憶手段として作用
する例えばメモリー22に、初期値を記憶させる。通常
は、すべての番地にOを入力する。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Il (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S5に
おいて初期Mk=0、j=60およびJ=1を設定する
In step 5101, initial values are stored in, for example, the memory 22, which acts as a second storage means. Normally, enter O in all addresses. Each instantaneous value data group B (j) stored in the memory 22 (j represents the order of data sampled at each predetermined electrical angle).
Then, 12 pieces of data from B(1) to Il (12>) are stored.Next, in steps S2 and S5, initial values Mk=0, j=60 and J=1 are set.

ステップ5106において、加算回路IO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の記憶手段例えばメモリー21に記憶す
る。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A02)まで
の12個のデータがサンプリングされメモリー21に記
憶される。
In step 5106, 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 storage means, for example, the memory 21. Remember. Each data stored in the memory 21 is A (j)
(J represents the order of data sampled for each predetermined electrical angle.) Then, 12 pieces of data from A(1) to A02) are sampled and stored in the memory 21.

ステップ5109において、第1の記憶手段(例えばメ
モリー21)に記憶されている各電気角ごとのデータ群
A U)のそれぞれから第2の記憶手段(例えばメモリ
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プロセッサ20は、 C(j)= A (j) −B (j)を実行する。
In step 5109, from each of the data groups AU for each electrical angle stored in the first storage means (for example, the memory 21), the corresponding electrical values stored in the second storage means (for example, the memory 22) are Corner data B
(j) and calculate the first subtraction value for each electrical angle. That is, if the first subtraction value is C(j), the first
The microprocessor 20, which acts as a calculation means, executes C(j)=A(j)-B(j).

なお、ステップ5107tjよび5IOII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。
Note that steps 5107tj and 5IOII function as a counter for calculating the first subtraction value C(j) for every electrical angle.

次に、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。すなわち、第1の減算値C(j)をフーリエ
級数に展開し、商用周波数成分(例えば60 If z
あるいは50112)の値を算出する(ステップ5II
O)。一般に加算回路10からの出力には商用周波数成
分の他にノイズ等による高周波成分や低周波成分が含ま
れこれらが重畳されている。そこで、フーリエ級数に展
開し周波数分析を行うことにより商用周波数成分のみを
取り出すことができる。
Microprocessor 20 then acts as a second computing means. That is, the first subtraction value C(j) is expanded into a Fourier series, and the commercial frequency component (for example, 60 If z
or 50112) (Step 5II
O). In general, the output from the adder circuit 10 includes, in addition to commercial frequency components, high frequency components and low frequency components due to noise, etc., and these components are superimposed. Therefore, by expanding it into a Fourier series and performing frequency analysis, only the commercial frequency component can be extracted.

この、算出された商用周波数成分には誤差成分は含まれ
ていない。
This calculated commercial frequency component does not include an error component.

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に対し算出された商用周波数成分値を出力
する(ステップ5ill)。
Next, the microprocessor 20 acts as an output means and outputs the calculated commercial frequency component value for the secondary load 4 (step 5ill).

ステップ5112において、マイクロプロセッサ20は
第3の演算手段として作用し、ステップ5IIOにおい
て第2の演算手段として算出した商用周波数成分値から
その実効値Eを演算する。
In step 5112, the microprocessor 20 acts as the third calculation means and calculates the effective value E from the commercial frequency component value calculated as the second calculation means in step 5IIO.

さらに、ステップ5113においてに=1か否かを判別
する。すなわち、カウンターの値kが1の場合(k=1
)、零相電流検出装置の動作が開始された直後であり、
まだ第2および第4の記憶手段に記憶されるべき第1お
よび第2の基準記憶値はそれぞれ0が記憶されている(
何も入力されていない)。そのため、次の周期のサンプ
リングを実行する前に最初にサンプリングを行った第1
の記憶手段に記憶されている全データを第2の記憶手段
に移行させるためにステップS+20にすすむ。
Further, in step 5113, it is determined whether or not =1. In other words, when the counter value k is 1 (k=1
), immediately after the zero-sequence current detection device starts operating,
The first and second reference storage values that are yet to be stored in the second and fourth storage means are respectively 0 (0).
nothing has been entered). Therefore, before sampling the next period, the first
The process proceeds to step S+20 in order to transfer all data stored in the second storage means to the second storage means.

また、k=1でない場合は、マイクロプロセッサ20は
第4の演算手段として作用する。すなわち、ステップ5
112で求めた商用周波数成分値の実行値Eから、第4
の記憶手段として例えばメモリー22の別の記憶領域に
記憶されている第2の基準記憶値Hを減算し、第2の減
算値Fを演算する(ステップ5114)。
Furthermore, when k=1, the microprocessor 20 acts as a fourth calculation means. That is, step 5
From the actual value E of the commercial frequency component value obtained in step 112, the fourth
The second reference storage value H stored, for example, in another storage area of the memory 22 as a storage means is subtracted to calculate a second subtraction value F (step 5114).

さらに、ステップ5116において、マイクロプロセッ
サ20は第5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。
Furthermore, in step 5116, the microprocessor 20 functions as a fifth calculation means and calculates the second subtraction value F.
It is determined whether S is greater than or equal to a predetermined value S. Appropriately, the predetermined value S is 50-90% of the operating level of the ground fault detection relay of the secondary load 4.

ここで、第2の減算値Fが所定の値Sよりも小。Here, the second subtraction value F is smaller than the predetermined value S.

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および第4の
記憶手段(例えばメモリー22)に記憶されている全デ
ータを消去し、第1および第3の記憶手段(例えばメモ
リー21)に記憶されている瞬時データ群および実行値
を新たな第2および第4の記憶手段の記憶値としてデー
タの内容を更新する(ステ・ノブ5119.5I20)
If this is the case, it is a normal state with no ground fault occurring, so all data stored in the second and fourth storage means (for example, memory 22) will be erased in preparation for the next calculation process. , update the data contents by using the instantaneous data group and the execution value stored in the first and third storage means (for example, the memory 21) as new stored values in the second and fourth storage means (Ste knob 5119.5I20)
.

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jコめ、三相の電線1a。
If the second subtraction value F is larger than the predetermined value, the three-phase electric wire 1a has experienced a ground fault or the like.

lb、lcを電源などから切離さなくてはならない。The lb and lc must be disconnected from the power supply.

一般に、三相の電線1a、 lb、 lc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1a、 lb、 lcが切り離されるまでは
持続するはずである。ここで第2および第4の記憶手段
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5109および5l14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。そこで、例えば−秒間零
相電流に相当する商用周波数成分値pを出力し続けるた
めに、第2および第4の記憶手段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 II 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51
15および5116はカウンタとして機能する。
Generally, in order to operate the secondary load 4 to disconnect the three-phase electric wires 1a, lb, and lc from the power source, it is sufficient to output a current corresponding to the 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 electric wires 1a, lb, and lc are disconnected. If the data groups in the second and fourth storage means are updated here, all the newly sampled instantaneous value data will include a zero current component due to the ground fault, so steps 5109 and 5l14 are executed. In the subtraction process, the zero current component due to the ground fault is canceled out. Therefore, in order to continue outputting the commercial frequency component value p corresponding to the zero-sequence current for -seconds, for example, the past data stored in the second and fourth storage means, that is, the data that does not include the component due to the ground fault, is used as is. Only the data that includes components from the latest ground faults will be updated. Then, 1 second after detecting the zero-sequence current component due to a ground fault, that is, 60 in the case of AC 60 II z
The above calculation process is repeated for the period. Step 51
15 and 5116 function as counters.

なお、上記各実施例においては、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く、逆に高い精度が要求さ
れない場合は30度以上に粗(してもよい。またメモリ
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、 9b、 9cおよび加算回路1
0を全てマイクロプロセッサで構成してもよい。
In each of the above embodiments, the predetermined electrical angle for sampling data was set to 30 degrees, but if the processing speed of a microprocessor or the like can be increased, it may be further subdivided into 30 degrees or less. On the other hand, if high accuracy is not required, it may be set coarsely (more than 30 degrees). Also, the number of data stored in memories 21 and 22 and the number of instantaneous values for determining the effective value are 12 for one cycle, respectively. However, it suffices to have two or more of them.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 was set to 1 second (60 cycles); If the operating time of the ground fault detection relay in the next load 4 is short,
The above period may be shortened. Furthermore, the correction calculation circuit 11
.. Signal processing circuits 9a, 9b, 9c and addition circuit 1
0 may be configured entirely by a microprocessor.

次に、この発明にかかる零相電流検出装置の計副手段部
の別の実施例を第4図に示す。
Next, another embodiment of the sub-measuring means section of the zero-sequence current detection 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
13a、 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
1a、 lb、 Ic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、 1
4cにより電圧に変換し、光電圧センサ15a、 15
b、 15e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. A resistor 14a is installed at both ends of these windings 13a, 13b, +3c.
14b, 14c are connected, and each resistor 14a,
Optical voltage sensors 15a, 15b, 15c using the Pockels effect to measure the voltage of 14b, 14c
is provided. In this embodiment, windings 13a, 13b, and 13c obtain secondary currents proportional to the temporary currents of three-phase electric wires 1a, lb, and Ic. These secondary side currents are connected to resistors 14a, 14b, 1
4c into a voltage, and photovoltage sensors 15a, 15
b, detected by 15e.

計測手段の更に別の実施例を第5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′
?31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、 8c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
、 16c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 a three-phase '' is arranged in the center of each ring.
? 31 lines 1a, lb, and lc. In this case, the light incident through the optical fibers 8a, 8b, 8c 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
, 16c circulates internally and repeats reflection.

[発明の効果] 以上のように、第1および第2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 first and second inventions, since the measuring means for measuring the current value of each phase of the AC circuit is provided for each phase, the size is reduced and the overhead Can be used for electric wires, etc.

また、ノイズ等による高周波成分および低周波成分など
の誤差成分は加算回路からの出力をフーリエ級数に展開
し、商用周波数成分値のみを算出することにより除去し
、さらに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)および第2の発明においてはさ
らにその実効値(第3の記憶手段に記憶されている実行
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(第1の)基
準記憶値)およびその実効値(第4の記憶手段に記憶さ
れている(第2の)基準記憶値)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, error components such as high frequency components and low frequency components due to noise etc. are removed by expanding the output from the adder circuit into a Fourier series and calculating only the commercial frequency component value. The error component is calculated from the latest sampling data (the instantaneous value data group stored in the first storage means) and, in the second invention, further from its effective value (the execution value stored in the third storage means). Past (immediately before the occurrence of the ground fault accident) sampling data (the (first) reference memory value stored in the second storage means) and its effective value (the (first) reference value stored in the fourth storage means) Since the reference memory value (2) is removed by subtracting the reference memory value, the error is extremely small and there is an effect that no malfunction occurs.

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

第1図はこの発明にか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図は第1の発明に係る補
正演算回路Uの動作を示すフローチャートを表わした図
、第3図は第2の発明に係る補正演算回路11の動作を
示すフローチャートを表わした図、第4図はこの発明に
が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5図は計測手段の更に別の実施例を示す図、第6
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1!線、2a、 2b、
 2cは環状鉄心、Sa、 5b、 Scは光磁界セン
サ、8a、 8b、 8cは光ファイバ10は加算回路
、!l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 U according to the first invention, and FIG. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the correction calculation circuit 11 according to the second invention, FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the measuring means of the zero-sequence current detection device according to the invention, and FIG. 6 is a diagram showing still another embodiment of the measuring means.
The figure shows a conventional zero-sequence current detection device. LA, LB, LC are three-phase 1! line, 2a, 2b,
2c is an annular iron core, Sa, 5b, Sc are optical magnetic field sensors, 8a, 8b, 8c are optical fibers 10 is an adder circuit,! 1 is a correction calculation circuit. Note that the same reference numerals in each figure indicate the same or corresponding parts.

Claims (2)

【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第1の基準記憶値と
して記憶する第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
との減算値を演算する第1の演算手段、 第1の減算値をフーリエ級数に展開し、商用周波数成分
値のみを算出する第2の演算手段、第2の演算手段によ
り演算された商用周波数成分値から実効値を演算する第
3の演算手段、実効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、実効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、実効値が所定値以上である場合にその後少
なくとも一周期間は第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4の演算手段、 第2の演算手段により演算された商用周波数成分値を負
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 first 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 as first reference storage values. The second storage 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, and a first calculation means that calculates a subtraction value for each electrical angle; a second calculation means that expands the first subtraction value into a Fourier series and calculates only the commercial frequency component value; A third calculating means calculates an effective value from the commercial frequency component value, and determines whether the effective value is above or below a predetermined set value, and when the effective value is below a predetermined value, a second memory is stored. The instantaneous value data group stored in the means is deleted and updated to the instantaneous value data group stored in the first storage means, and if the effective value is equal to or higher than a predetermined value, the second A zero-sequence current comprising: a fourth calculation means that does not update the instantaneous value data group stored in the storage means; and an output means that outputs the commercial frequency component value calculated by the second calculation means to the burden means. Detection device.
(2)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第1の基準記憶値と
して記憶する第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の減算値をフーリエ級数に展開し、商用周波数成分
値のみを算出する第2の演算手段、第2の演算手段によ
り演算された商用周波数成分値から実効値を演算する第
3の演算手段、第3の演算手段により演算された実効値
を記憶する第3の記憶手段、 第3の記憶手段に記憶される実効値よりも以前に演算さ
れた過去の実効値を第2の基準記憶値として記憶する第
4の記憶手段、 第3の記憶手段に記憶されている最新の実効値から第4
の記憶手段に記憶されている第2の基準記憶値を減算し
、第2の減算値を演算する第4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
に更新するとともに、第4の記憶手段に記憶されている
第2の基準記憶値を第3の記憶手段に記憶されている実
効値に更新し、第2の減算値が所定値以上である場合に
その後一周期間は第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5の演算手段、第2の演
算手段により演算された商用周波数成分値を負担手段に
出力する出力手段、 を具備した零相電流検出装置。
(2) Measuring 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 first 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 as first reference storage values. The second storage 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, and A first calculation means that calculates a first subtraction value for each electrical angle, a second calculation means that expands the first subtraction value into a Fourier series and calculates only the commercial frequency component value, and a second calculation means that calculates only the commercial frequency component value. A third calculation means for calculating an effective value from the calculated commercial frequency component value, a third storage means for storing the effective value calculated by the third calculation means, and an effective value stored in the third storage means. a fourth storage means for storing past effective values calculated before as a second reference storage value;
fourth calculation means for calculating a second subtraction value by subtracting a second reference storage value stored in the storage means; the second subtraction value is greater than or equal to a predetermined set value; If 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 the instantaneous value data group stored in the first storage means is deleted. and updates the second reference storage value stored in the fourth storage means to the effective value stored in the third storage means, and the second subtraction value is equal to or greater than a predetermined value. and a fifth calculation means that does not update the instantaneous value data group stored in the second storage means for one cycle thereafter, and an output that outputs the commercial frequency component value calculated by the second calculation means to the burden means. A zero-sequence current detection device comprising means.
JP1316242A 1989-04-05 1989-12-05 Zero phase current detector Granted JPH0348177A (en)

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