JPH0365016A - 配電線地絡検出装置 - Google Patents
配電線地絡検出装置Info
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- JPH0365016A JPH0365016A JP19851189A JP19851189A JPH0365016A JP H0365016 A JPH0365016 A JP H0365016A JP 19851189 A JP19851189 A JP 19851189A JP 19851189 A JP19851189 A JP 19851189A JP H0365016 A JPH0365016 A JP H0365016A
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は配電線に於ける地絡故障を検出する為に零相
電流情報をセンサ−３相分の合成で得る事により達成す
る配を線地絡検出装置に関するものである。
電流情報をセンサ−３相分の合成で得る事により達成す
る配を線地絡検出装置に関するものである。
第５図は例えばＯＨＭ’８８／１１（フォトグラフ）に
記載された光センサ出力３相分の合成で零相電流を得る
原理を配電線の地絡検出に適用したものであり、図中、
（ＴＲ）は配電用変電所に設けられた配電用変圧器、（
ＢＵＳ ）は配電用母線、（ＣＢＩ） 、（ＣＢ２）は
、それぞれ配′ｒ！ＬＭ （ｔ＋）、（ｒｚ） ト配
ＩＥ用ｆｆｌ線（ＢＵｓ）との接続点に設けられたしゃ
断器、（Ｓ８１）、（Ｓ８２）は＆’、を線の区分に設
けられる区分開閉器、（ＤＡ）、（ＤＢ） 、 （Ｄｃ
）は配電線３相分導体、（ＬＳＡ） 、（ＬＳＢ）、（
ＬＳＣ）は配ＫＭ３相分導体に取り付けられた光センサ
−（ｓｐ）は光センサ−３相分からの出力を３相合成す
る信号処理回路、（Ａ）は信号処理回路（８Ｐ）からの
出力を増巾し、レベ〃検出器（ＬＤ）に与える為の出力
増巾器、（Ｔｒ）は配電線の線間電圧源を利用し整流器
（ＲＦＣ）を介して制御用電源を得る為の入力変圧器で
ある。
記載された光センサ出力３相分の合成で零相電流を得る
原理を配電線の地絡検出に適用したものであり、図中、
（ＴＲ）は配電用変電所に設けられた配電用変圧器、（
ＢＵＳ ）は配電用母線、（ＣＢＩ） 、（ＣＢ２）は
、それぞれ配′ｒ！ＬＭ （ｔ＋）、（ｒｚ） ト配
ＩＥ用ｆｆｌ線（ＢＵｓ）との接続点に設けられたしゃ
断器、（Ｓ８１）、（Ｓ８２）は＆’、を線の区分に設
けられる区分開閉器、（ＤＡ）、（ＤＢ） 、 （Ｄｃ
）は配電線３相分導体、（ＬＳＡ） 、（ＬＳＢ）、（
ＬＳＣ）は配ＫＭ３相分導体に取り付けられた光センサ
−（ｓｐ）は光センサ−３相分からの出力を３相合成す
る信号処理回路、（Ａ）は信号処理回路（８Ｐ）からの
出力を増巾し、レベ〃検出器（ＬＤ）に与える為の出力
増巾器、（Ｔｒ）は配電線の線間電圧源を利用し整流器
（ＲＦＣ）を介して制御用電源を得る為の入力変圧器で
ある。
次に動作について説明する。
配電線（Ｆ２）に地絡故障が無い場合は配電線３相分導
体（ＤＡ） 、（ＤＢ） 、（ＤＣ）に流れる電流をペ
クト〃合成すると理論的に零となり配電線地絡故障は検
出されない。
体（ＤＡ） 、（ＤＢ） 、（ＤＣ）に流れる電流をペ
クト〃合成すると理論的に零となり配電線地絡故障は検
出されない。
一方、配電線（Ｂ’２）に地絡故障が発生した場合は３
相分導体（ＤＡ）、（ＤＢ）、（ＤＣ）に流れる電流の
ベクトル和は零相電流として信号処理＠Ｊｗ！？（ＢＰ
）で導出され、出力増巾器（Ａ）にて増巾され、所定の
レベルを越えればレベル検出器（ＬＤ）にて検出され、
配電線（Ｅ’２）に地絡故障の発生した事が解かる。
相分導体（ＤＡ）、（ＤＢ）、（ＤＣ）に流れる電流の
ベクトル和は零相電流として信号処理＠Ｊｗ！？（ＢＰ
）で導出され、出力増巾器（Ａ）にて増巾され、所定の
レベルを越えればレベル検出器（ＬＤ）にて検出され、
配電線（Ｅ’２）に地絡故障の発生した事が解かる。
尚、整流器（ＲＥＣ）を介して得られる制御用電源は、
上記、信号処理回路（ＳＰ）、出力増巾器（Ａ）、レベ
ル検出器（Ｉ、Ｄ）の駆動用として用いられる。
上記、信号処理回路（ＳＰ）、出力増巾器（Ａ）、レベ
ル検出器（Ｉ、Ｄ）の駆動用として用いられる。
従来の技術を用いて配電線の地絡故障を検出する事は以
上の様に理論的には問題なく行なえる。
上の様に理論的には問題なく行なえる。
所が、上位系送電線での地絡故障検出感度は常時最大潮
流３．０００ Ａ程度に対し３０Ａの要求で約１％の割
合であり、光センサーならびに信号処理回路の３相分ア
ンバランスは左程問題にならないが、配電線での地絡故
障検出感度要求は常時最大潮流４、ＯＯＡ程度に対し０
．２ Ａの要求である為約０．０５％の割合であり、光
センサーならびに信号処理回路の持つ３相分個有誤゛差
が地絡故障検出感度に及ぼす影響は無視し得ない。
流３．０００ Ａ程度に対し３０Ａの要求で約１％の割
合であり、光センサーならびに信号処理回路の３相分ア
ンバランスは左程問題にならないが、配電線での地絡故
障検出感度要求は常時最大潮流４、ＯＯＡ程度に対し０
．２ Ａの要求である為約０．０５％の割合であり、光
センサーならびに信号処理回路の持つ３相分個有誤゛差
が地絡故障検出感度に及ぼす影響は無視し得ない。
これに対し、従来使われて来た信号処理方法として常時
状態下での零相電流を記憶してかき、故障発生後、故障
電流から、常時状態下での零相電流をマイナスする事で
故障後の変化分電流のみを導出する電流変化巾検出原理
に基づく方法があったり 電流変化巾原理に基づく方法は配電系統の周波数が規定
商用周波であれば問題ないが商用周波数から多少なシと
も外れた状態て運用されている場合は問題を生ずる。
状態下での零相電流を記憶してかき、故障発生後、故障
電流から、常時状態下での零相電流をマイナスする事で
故障後の変化分電流のみを導出する電流変化巾検出原理
に基づく方法があったり 電流変化巾原理に基づく方法は配電系統の周波数が規定
商用周波であれば問題ないが商用周波数から多少なシと
も外れた状態て運用されている場合は問題を生ずる。
これを第３図を用いて説明する。
第３図は零相電流をペタ１９表現したものであり今、
Ａ＋ｊＢなるベクトルが常時潮流状態下での３相分アン
バランスに起因する零相分誤差ベクトルとすると、規定
商用周波の場合はアンバランス分ベクトルの位相は変ら
ず、例えば故障発生によりベクトルｘ”ｊｙなる変化分
が生じたとするとＡ＋ ｊＢとｘ＋ｊｙの合成ベクトル
が斜線の中に入らない為、未だ所定レベルの変化が無い
ことになる。
Ａ＋ｊＢなるベクトルが常時潮流状態下での３相分アン
バランスに起因する零相分誤差ベクトルとすると、規定
商用周波の場合はアンバランス分ベクトルの位相は変ら
ず、例えば故障発生によりベクトルｘ”ｊｙなる変化分
が生じたとするとＡ＋ ｊＢとｘ＋ｊｙの合成ベクトル
が斜線の中に入らない為、未だ所定レベルの変化が無い
ことになる。
所が規定商用周波から外れている場合は故障発生前に記
憶したベクトルがＡ＋ｊＢの位置にあるのに比し、故障
発生時点でのベクトルは位相が変化しｉ＋、ＩＢ’の位
置となる。
憶したベクトルがＡ＋ｊＢの位置にあるのに比し、故障
発生時点でのベクトルは位相が変化しｉ＋、ＩＢ’の位
置となる。
変化分ｚ＋ｊｙをに＋ｊＢ′に台底したベクトルが故障
発生後のベクトルとなる為、故障発生前の記憶ベク）
／ｌ／Ａ＋ＪＢと故障発生後のペクトＡ／Ａ＋ｊ１３
＋ ｚ＋ｊｙとの差はχ＋ｊｙ゛となり本来の変化分ベ
クトルｚ＋ｊｙとは異なった量として検出されてしまう
。
発生後のベクトルとなる為、故障発生前の記憶ベク）
／ｌ／Ａ＋ＪＢと故障発生後のペクトＡ／Ａ＋ｊ１３
＋ ｚ＋ｊｙとの差はχ＋ｊｙ゛となり本来の変化分ベ
クトルｚ＋ｊｙとは異なった量として検出されてしまう
。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので系統周波数が規定商用周波数から外れている場
合には故障発生前の記憶ベクトルを系統規定周波数から
の外れに応じて、位相シフトすることで系統規定周波数
から外れた状態で運転されている配電系統でも正確に変
化分を検出できる装置を得ることを目的とする。
たもので系統周波数が規定商用周波数から外れている場
合には故障発生前の記憶ベクトルを系統規定周波数から
の外れに応じて、位相シフトすることで系統規定周波数
から外れた状態で運転されている配電系統でも正確に変
化分を検出できる装置を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段］
この発明に係る配［線地絡検出装置は地絡故障が発生し
てもベクトル量として変化しない量、具体的には制御用
を源として導入している配電線の線間電圧を基準ベクト
ルとし、故障発生前の基準ベクトルから故障発生後の基
準ベクトルの変化量に等しいだけ、故障発生前に記憶し
た零相電流ベクトルを変化させる事で周波数外れに相当
する分を補正するようにしたものである。
てもベクトル量として変化しない量、具体的には制御用
を源として導入している配電線の線間電圧を基準ベクト
ルとし、故障発生前の基準ベクトルから故障発生後の基
準ベクトルの変化量に等しいだけ、故障発生前に記憶し
た零相電流ベクトルを変化させる事で周波数外れに相当
する分を補正するようにしたものである。
〔作用Ｊ
この発明にかけるＩＳ３電繍地絡検出装置にかいては配
ｔｊ１１ｍの線間電圧とセンサー、信号処理回路を介し
ての零相電流を導入し、故障発生前の線間電圧、零相電
流ベクトルならびに故障発生後の線間電圧ベクトルを用
いて、故障発生前の零相電流を周波数補正したものを正
規の故障発生前零相電流として用いる事で周波数ずれの
影響の無い零相電流度化量、すなわち故障による変化量
の純粋導出が可能となる。
ｔｊ１１ｍの線間電圧とセンサー、信号処理回路を介し
ての零相電流を導入し、故障発生前の線間電圧、零相電
流ベクトルならびに故障発生後の線間電圧ベクトルを用
いて、故障発生前の零相電流を周波数補正したものを正
規の故障発生前零相電流として用いる事で周波数ずれの
影響の無い零相電流度化量、すなわち故障による変化量
の純粋導出が可能となる。
以下この発明の実施例を図について説明する。
第１図は配電線地絡検出装置（ＤＧ）の内部構成を示し
てかり、図中第５図と同一符号の物は第５図と同等品を
示している。
てかり、図中第５図と同一符号の物は第５図と同等品を
示している。
（ＦＣＣ）は本発明の基本となる周波数変動補正回路で
詳細を第２図に示す。第２図に於て（ＳＥＩＩ ） 、
（ｓｕｚ）はそれぞれ零相電流と線間電圧の瞬時値を
サンプリングタイミング発生回路（ＣＬＧ）からの指令
に応じてサンプリング保持する為のサンプリングホール
ド回路、（Ｖ）はサンプリングホー〃ドされた瞬時値を
記憶する為のメモリー回路、（ＶＳ）は故障発生前の零
相電流を周波数ずれ補正した量に変換する為のベクトル
シフト回路、（ＶＬＤ）は故障発生後の零相電流ベクト
ルから周波数補正された故障発生前の零相電流ベクトル
値を差し引いて、純粋な故障電流変化分を導出する為の
ベクトル量演算回路である。
詳細を第２図に示す。第２図に於て（ＳＥＩＩ ） 、
（ｓｕｚ）はそれぞれ零相電流と線間電圧の瞬時値を
サンプリングタイミング発生回路（ＣＬＧ）からの指令
に応じてサンプリング保持する為のサンプリングホール
ド回路、（Ｖ）はサンプリングホー〃ドされた瞬時値を
記憶する為のメモリー回路、（ＶＳ）は故障発生前の零
相電流を周波数ずれ補正した量に変換する為のベクトル
シフト回路、（ＶＬＤ）は故障発生後の零相電流ベクト
ルから周波数補正された故障発生前の零相電流ベクトル
値を差し引いて、純粋な故障電流変化分を導出する為の
ベクトル量演算回路である。
又、第４図は故障発生前の零相電流ベクトル値を周波数
補正すべく位相シフトを行っている図である。
補正すべく位相シフトを行っている図である。
次に周波数変動補正回路の作用、動作について説明する
。
。
故障発生前にサンプリングオールド回路（９ＴＩＩ＞、
（ＳＥ１２）から取り込筐れたベクトルは零相電流はＡ
＋ｊＢ、線間電圧ばａ＋ｊ ｈとしてメモリー回路（Ｍ
）に記憶される。
（ＳＥ１２）から取り込筐れたベクトルは零相電流はＡ
＋ｊＢ、線間電圧ばａ＋ｊ ｈとしてメモリー回路（Ｍ
）に記憶される。
又故障発生後の線間電圧はａ’＋ｊｇとしてベクトルシ
フト回路（ＶＳ）に入力される。
フト回路（ＶＳ）に入力される。
ベクトルシフト回路（ＶＳ）では故障発生前の零相電流
ベクトル演算回路に周波数ずれを補正を行ったベクトル
Ａ′＋ｊＢ′を演算導出し、これと故障発生後の電流ベ
クトルに’＋ｊｍ’を用いて変化量ベクトルをベクトル
量演算回路（ＶＬＤ）にて演算出力する。
ベクトル演算回路に周波数ずれを補正を行ったベクトル
Ａ′＋ｊＢ′を演算導出し、これと故障発生後の電流ベ
クトルに’＋ｊｍ’を用いて変化量ベクトルをベクトル
量演算回路（ＶＬＤ）にて演算出力する。
この関係を第４図を用いて説明する。
第４図で ｒ（！００θ＋ｊｓｉｒｌθ） ＝Ａ＋ｊＢ
は故障発生前の零相電流ベクトルで Ｌｃｏｏθ’＋ｊ
ｓｉｎθ’）＝Ａ’＋ｊＢ’は故障発生前の零相電流に
周波数ずれ補正を加えた零相電流ベクトルである。
は故障発生前の零相電流ベクトルで Ｌｃｏｏθ’＋ｊ
ｓｉｎθ’）＝Ａ’＋ｊＢ’は故障発生前の零相電流に
周波数ずれ補正を加えた零相電流ベクトルである。
以上に表わしたベクトルの関係は以下の数式で＝Ａ′＋
ｊＢ ・・・（１
）（Ｋ′＋ ｊＢ”）−（Ａ＋ｊＢ’）ｌ ＝ ＋ （
Ａ”−Ａ’）＋ ｊ（百’ｎ′）＋Ｊπ函岡匹研・・（
２）（１）式はベクトルシフト回路で演算される量で、
故障発生前の零相電流ベクトルを線間電圧をベクトル基
準量として位相シフトしている０ 又、（２）式は故＃発生後の零相電流変化量の絶対値を
示してかり、この絶対値が第１図に示す出力増巾器（Ａ
）で増巾され、レベル検出器（ＬＤ）の検出レベルを越
えれば地絡故障を検出した事になる。
ｊＢ ・・・（１
）（Ｋ′＋ ｊＢ”）−（Ａ＋ｊＢ’）ｌ ＝ ＋ （
Ａ”−Ａ’）＋ ｊ（百’ｎ′）＋Ｊπ函岡匹研・・（
２）（１）式はベクトルシフト回路で演算される量で、
故障発生前の零相電流ベクトルを線間電圧をベクトル基
準量として位相シフトしている０ 又、（２）式は故＃発生後の零相電流変化量の絶対値を
示してかり、この絶対値が第１図に示す出力増巾器（Ａ
）で増巾され、レベル検出器（ＬＤ）の検出レベルを越
えれば地絡故障を検出した事になる。
以上のように、この発明によれば故障発生前に記憶した
零相電流ベクトルを別の基準ベクトルを用いて周波数変
動補正した後で故障発生後の零相電流ベク）／しと差し
引く形になるので地絡故障発生時の配電系統の周波数が
規定商用周波数からずれている場合でも周波数ずれの影
響を受ける事なく、正確に故障発生後の変化分零相電流
値を算出し得る効果がある。
零相電流ベクトルを別の基準ベクトルを用いて周波数変
動補正した後で故障発生後の零相電流ベク）／しと差し
引く形になるので地絡故障発生時の配電系統の周波数が
規定商用周波数からずれている場合でも周波数ずれの影
響を受ける事なく、正確に故障発生後の変化分零相電流
値を算出し得る効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による配電線地絡検出装置
の内部回路構成図、第２図は第１図の要部である周波数
変動補正回路の内部構成図、第３図は周波数変動した場
合のベクトル変化様相を示す図、第４図は故障発生前の
零相電流ベクトルを線間電圧ベクトルを用いて位相シフ
トしている図、第５図は従来方式による配を線地絡検出
構成を示す図である。 図にかいて、ＬＳＡ％ＬＳＢ％ＬＳＧは各相センサ、８
１１、Ｓｎ２はサンプリングホールド回路、Ｖはメモリ
ー回路、Ｖ３はベクトルシフト回路、ＶＬＤはベクトル
演算回路である。 なか、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
の内部回路構成図、第２図は第１図の要部である周波数
変動補正回路の内部構成図、第３図は周波数変動した場
合のベクトル変化様相を示す図、第４図は故障発生前の
零相電流ベクトルを線間電圧ベクトルを用いて位相シフ
トしている図、第５図は従来方式による配を線地絡検出
構成を示す図である。 図にかいて、ＬＳＡ％ＬＳＢ％ＬＳＧは各相センサ、８
１１、Ｓｎ２はサンプリングホールド回路、Ｖはメモリ
ー回路、Ｖ３はベクトルシフト回路、ＶＬＤはベクトル
演算回路である。 なか、図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 配電線の地絡電流を各相毎に設けられたセンサー出力の
３相分合成で得て地絡故障を検出する装置であつて、合
成した零相電流ならびに配電線の線間電圧の瞬時値をサ
ンプリング保持するサンプリングオールド回路、故障発
生前の前記零相電流及び線間電圧のベクトルを記憶する
メモリー回路、このメモリー回路に記憶されたベクトル
と故障発生後の線間電圧ベクトルとから周波数変動分を
補正した零相電流ベクトルを演算するベクトルシフト回
路、このベクトルシフト回路により補正された零相電流
ベクトルと故障発生後の零相電流ベクトルとから故障発
生による変化分零相電流を演算するベクトル演算回路を
備え、このベクトル演算回路の出力により地絡故障を検
出する配電線地絡故障検出装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19851189A JPH0365016A (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 配電線地絡検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19851189A JPH0365016A (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 配電線地絡検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0365016A true JPH0365016A (ja) | 1991-03-20 |
Family
ID=16392356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19851189A Pending JPH0365016A (ja) | 1989-07-31 | 1989-07-31 | 配電線地絡検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0365016A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04331418A (ja) * | 1991-05-01 | 1992-11-19 | Nissin Electric Co Ltd | 配電線の地絡故障区間検出方法及び地絡故障区間検出装置 |
| JPH04331417A (ja) * | 1991-05-01 | 1992-11-19 | Nissin Electric Co Ltd | 配電線の故障区間検出システム |
| JP2008032633A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Toshiba Corp | 電気設備の絶縁監視装置およびその方法 |
| JP2017090114A (ja) * | 2015-11-05 | 2017-05-25 | 関西電力株式会社 | 地絡検出装置 |
-
1989
- 1989-07-31 JP JP19851189A patent/JPH0365016A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04331418A (ja) * | 1991-05-01 | 1992-11-19 | Nissin Electric Co Ltd | 配電線の地絡故障区間検出方法及び地絡故障区間検出装置 |
| JPH04331417A (ja) * | 1991-05-01 | 1992-11-19 | Nissin Electric Co Ltd | 配電線の故障区間検出システム |
| JP2008032633A (ja) * | 2006-07-31 | 2008-02-14 | Toshiba Corp | 電気設備の絶縁監視装置およびその方法 |
| JP2017090114A (ja) * | 2015-11-05 | 2017-05-25 | 関西電力株式会社 | 地絡検出装置 |
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