JPH0469575A - 零相電流検出方法 - Google Patents

零相電流検出方法

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JPH0469575A
JPH0469575A JP18362490A JP18362490A JPH0469575A JP H0469575 A JPH0469575 A JP H0469575A JP 18362490 A JP18362490 A JP 18362490A JP 18362490 A JP18362490 A JP 18362490A JP H0469575 A JPH0469575 A JP H0469575A
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Hiroshi Kumegawa
久米川 宏
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は交流電路の零相電流を検出する方法に関し、詳
しくは零相残留電流への誤差要因の影響を除去した零相
電流検出方法に関する。
〈従来の技術〉 従来、変流器を使用して計測された各相の電流を加算し
て、交流電路の零相電流を得る方法として、本発明と同
一出願人による特開昭63−304174号公報に示さ
れるものがあり、これを第3図を用いて説明する。31
は遅れ要素、32は加算器、33は既に3相分の電流の
加算が行なわれた後の零相¥L流の入力端子である。
入力端子33から入力された第1の零相電流35が直接
加算器32に入力されると共に、入力端で分岐して遅れ
要g31を経由して所定の遅れ時間く例えは零相電流の
周波数の整数倍)の後、第2の零相電流36となって同
じく加算器32に入力され、両者の間に減算が実行され
て出力端子34に第3の零相rL流37を得る手順とな
っている。
遅れ要素31による遅れ時間を、電路の通電電流の増減
周期より充分短く、且つ地絡事故時の零相電流の検出時
間よりは十分長い時間に設定することによって、緩やか
に変化する零相残留電流は加算器32の入口でほぼ同一
の波形となるので、加算器(実際は減算)出力である第
3の零相電流37はほぼ零となり、電路が不平衡であっ
ても残留電流に基づく誤動作等の障害を除去する効果が
ある。
〈発明が解決しようとする課題〉 上述の零。相電流検出方法における残留電流除去の手法
によれば、基本周波数(例えば60Hz)の第1の交流
波形と、遅れ要素を経由して一定の遅れ時間を与えられ
た第2の交流波形との間で減算を行なうので、遅れ時間
と同等程度の変動分または変化分を効果的に除去するこ
とが可能である。しかし、例えば周波数の変化に伴う波
形変動のような人力があると、波形にずれが生じ、減算
によって残留除去を行なうので、そのずれに基づく誤差
が減算の度に残留分として発生する。この残留分に基つ
く誤差は往々にして5zを超えることがあり、保護リレ
ーの誤動作原因となる問題があった。
く課題を解決するための手段〉 交流電路に設けた変流器によって、検出される第1の零
相電流と、この第1の零相rj、流を遅れ要素を通して
得られる第2の零相電流とを、前記遅れ要素の後に設け
た減算回路に人力して残留分電流を除去した第3の零相
電流を得る方式の零相電流検出方法において、 前記遅れ要素を、N個の構成要素からなる直列レジスタ
で構成し、この直列レジスタの各要素に収納されている
既に演算処理されたデータの一部分と最新のデータAと
から平均値fを得る演算手段と、得られた平均値fで前
記直列レジスタの所定の枝素を書き替える置換手段と、 前記最新入力データAと前記直列レジスタから取り出さ
れたN周期以前の演算処理されたデータ出力F(N)を
比較する手段と、 前記最新データAが入力した時に得られた演算結果であ
る平均値fと前記N周期以前のデータ出力F(N)を比
較する手段とから構成し、 これらの比較手段が同時に成立する時に第3の零相電流
の発生と判定するようにした。
く作 用〉 本発明では、遅れ要素として構成要素数Nの直列レジス
タ25を使用している。
入力データに対して平均値化処理を行なう演算手段では
、この直列レジスタ25の各構成要素を左からFl、、
、FNで示すと、 最初のステップlで直列レジスタのF1〜F(N−1)
の要素の内容が読み出されて、入力する最新データAと
加算され、要素数Nで除算され、平均11ifの形で、
−時記憶用のレジスタfrに保管される。
次のステップ2で直列レジスタ25の内容り月要素分づ
つ右側にシフトされた後、 ステップ3で最左端要素Flに改めて一時記憶用しジス
タfrに一時記憶していた内容fが書き込ま4Lる1粁
換処理が実行される。
又、ステップ20時、直列レジスタ25の最右端要素F
Nの内容は直列レジスタ25から出力され、N周凹遅れ
た第2の零相電流データF(N)となる。
このシフトと置換の処理が実行されるために、直列レジ
スタの各要素の内容は常時平均値化処理されたデータの
みが存在することζこなり、人力11i’iAが直接直
列レジスタ25に書き込まれることは無0゜その結果、
例え、単発の大きな変動の変化分が入力に現われてもN
回の演算とシフト、置換処理を縁り返すので、N+1回
目のシフトで直列レジスタの右端から取り出されるN周
期前のく大きな変化分が人力した時の)データは、それ
以前の平均値化処理済みのデータと平均され、十分に変
化分が低減されたデータとなる。
一方、−線地絡事故の発生によってほぼ一定の大きさの
変化分がN回置上連続して入力すると、演算処理の結果
には平均値化の演算と置換処理の影響は殆ど現れなくな
り、残留除去回路で減算されて得られる第3の零相電流
によって、地絡事故の発生によって零相電流が発生して
いることが明確に判定される。
本発明によれば、入力される最新データの総でに対して
この操作を行なうので、直列レジスタの各要素にあるデ
ータの総てが平均値処理を受けたデータで置換されたも
のとなる。
従って、零相電流の残留除去が実際に行なわれる次段の
残留除去回路には、例えば最新のデータAと、平均値f
と、N周期以前の演算処理データF(N)の3個の入力
端子が設けられ、8判定出力と、L判定出力が出力され
る。即ち、 H:  (f−F(N))>St   ・・・・・・・
・・・・・・・・(+)L:  (A−F(N))>S
2   ・・・・・・◆・・・・・・・・(2)但し、
Sl、S2はリレー動作の判定用整定値である。
これらの判定式が同時に成立したことを論理積回路で検
出し、この判定結果によって零相電流の発生が確認され
る。
尚、平均値fを計算するN個のデータはNの大きさを適
当に選択することによフて、微小なノイズ又は周波数変
動等の影響に基づく残留電流を効果的に除去することが
可能となり、第2式の左辺の計算を行なうことによって
、単発で入力するノイズに大しては、次の周期でその影
響は現れなくなる。
〈実施例〉 本考案の一実施例を第1図、第2図により説明する。第
1図は残留回路からの入力318を受けて、N周期分の
遅延要素としての機能を果たす遅れ要素回路と、残留除
去回路、判定回路の構成をブロック図で示すもので、図
において、1は入力端子、2は例えば60H2を基本波
とするデジタルフィルター回路、3は平均値化処理を行
なう演算回路、4はシフトと置換回路で、演算回路3と
置換回路へとは遅れ要素としての機能を果たす直列レジ
スタ25によって構成されている。5は残留除去回路で
、実質的には比較、減算を行なう回路で構成される。
6.7は故障の判定回路で、別に定められた整定値Sl
、S2との比較を行い、それらが同時に成立する時に、
8の論理和回路に出力が得られ、9の出力端子に出力さ
れる。10は零相電流319のデータとして人力され、
デジタルフィルター回路2を通過して来た中で最新のデ
ータAを示し、第2図の直列レジスタ25の直前に配設
された作業用の八「レジスタに人力される。直列レジス
タ25の構成要素数は遅れ要素として必要な遅延時間で
決定され、実際にはNの値は10〜11程度に選定され
るが、ここでは便宜上短縮してN=4として演算処理か
ら判定に到る零相電流の検出方法を以下に説明する。
第2図は遅れ要素としての機能を果たす直列レジスタ2
5でのデータの変化と移動の状況を説明するための概要
図で、同図(イ)はそのステップ1で、作業用レジスタ
Arに最新のデータとしてA(=100)が入力された
ことを示しており、直列レジスタの各要素F1〜F4に
は既にこれまでの演算処理結果to、20゜30.40
が記入されているものとする。図はこの状態で、作業用
のレジスタArの内容と直列レジスタのF1〜F3の内
容が加算され、要素数N=4で除算されて得られた平均
値fが一時記憶用のレジスタfrに古き込まれることを
示すもので、f(=50)が書き込まれる。この書き込
みが終了した段階で、次に同図(ロ)のステップ2で直
列レジスタ25の右シフトが行なわれ、各要素の内容は
一つづつ右側に移動する。
この状態では、直列レジスタ25のF1要素の内容は消
去されて例えば零となっている。次の同図(ハ)のステ
ップ3でレジスタfrに保管されている内容を直列レジ
スタ25のFlに書き込む置換が行なわれ、再び(イ)
のステップlに戻り循環した作業が実行される。
一方、ステップ1で最新のデータAが前置の作業用レジ
スタArに入力すると同時にその値は、5の残留除去回
路にも入力端子15から入力され、平均処理演算結果で
ある平均1flfも入力端子14から入力される。ステ
ップ2ではシフトが行なわれた時点で、F4要素の値F
(4)(=40)が押し出されるように出力され、これ
が第2の零相電流となって、入力端子13から残留除去
回路5に入力される。
残留除去回路5は、最新のデータAを含んだ平均値fか
らF(4)の値を減算するH残留除去回路と、最新の入
力値AからF(4)を減算するし残留除去回路によフて
構成され、夫々に次段の判定回路6,7て、夫々の整定
値St、S2と比較される。先ず零相電流の整定値とし
て例えば52=80を決定し、その1/4の値を以て5
1=20を設定すれば良く、 H:  f−F(4)>20       ・・・・・
・・・・・・・・・・・く3)L: A−F(4)>8
0    ・・・・・・・・・・・・・・・・(4)が
判定式となり、AとF(4)の値を代入するとH: 4
O−40=O L: 100−40=60 となるので、本例の場合H2Lの両側定式は何れも成立
せず、零相電流の発生は無しと判断される。
入力が単発のノイズ性のものであれば、11式が効果的
に作用し、緩やかな周波数変動に対しては1.の判定式
が2〜4周期継続して成立することを確認した時に零相
電流の発生が確認される。この場合N=lO〜11程度
が採用されている。
尚、ここで回路と称するものは必ずしも個別に組立てら
れた個別電気回路としてのハードウェアのみに限定する
ものでは無く、例えばマイクロプロセッサを中心とする
ソフトウェアの機能もしくは手順としても与えることが
可能であること、又、残留電流について例示しているが
、電流を電圧に置き替え、零相電圧のベクトル合成に対
しても適用可能なことは勿論である。 本発明者等の実
験結果によれば、6011z系統では、平均する数、N
の値をN=10として、最大±3Hzの周波数変化を与
えた時、残留電流の除去比(残留分/人力)を1χ程度
に低減すると共に、実際に地絡事故が発生した時には、
リレー動作に十分な零相電流出力が得られるので、確実
に零相電流と残留電流とを区別して1つ)出可能であり
、入力が零相電圧の場合にも同様に適用出来ることが確
認されている。
〈発明の効果〉 本発明は、第1の零相電流を一定時間遅延さぜ゛C第2
の零相電流とする遅れ要素に、演算処理とシフト、置換
処理を行なったデータで最新データの値を決定する方法
を付加したので、単発性のノイスや、系統の不平衡によ
って惹起される?li源周波周波数変動対して、残留分
を効果的に減少させて、正常な零相電流を区別して検出
する効果がある。
【図面の簡単な説明】
第図は零相電流検出装置の主要構成を示ずブIコック図
、第図は直列レジスタの動作説明図、第図は従来の零相
電流検出装置の主要構成図。 35・・第1の零相電流 36・・第2の零相電流 37・・第3の零相電流 l、33・・入力端子 2・・デジタルフィルター回路 3・・演算回路    4・・シフト、置換回路5・・
残留除去回路  6,7・・判定回路8・・論理積回路
   9・・出力端子10◆φArレジスタ出力 11・・f「レジスタ出力 12・・直列レジスタ出力 13.14.15・・残留除去回路入力端子16・・H
減算出力  17・・し減算出力18・・H判定出力 
 19・・1判定出力20・・零相電流出力 25・・直列レジスター回路 31・遅れ回路    32・加W−(減算)回路34
・出力端子

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 交流電路に設けた変流器によつて、検出される第1の零
    相電流と、この第1の零相電流を遅れ要素を通して得ら
    れる第2の零相電流とを、前記遅れ要素の後に設けた減
    算回路に入力して残留分電流を除去した第3の零相電流
    を得る方式の零相電流検出方法において、 前記遅れ要素を、N個の構成要素からなる直列レジスタ
    で構成し、この直列レジスタの各要素に収納されている
    既に演算処理されたデータの一部分と最新のデータAと
    から平均値fを得る演算手段と、得られた平均値fで前
    記直列レジスタの所定の要素を書き替える置換手段と、 最新入力データAと前記直列レジスタから取り出された
    N周期以前の演算処理されたデータ出力F(N)とを比
    較する手段と、 前記最新データAが入力した時に得られた演算結果であ
    る前記平均値fと前記N周期以前のデータ出力F(N)
    とを比較する手段とから構成し、 これらの比較手段が同時に成立する時に零相電流の発生
    と判定することを特徴とする零相電流検出方法。
JP18362490A 1990-07-10 1990-07-10 零相電流検出方法 Expired - Fee Related JPH0782054B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104391170A (zh) * 2014-12-19 2015-03-04 国家电网公司 一种零序电流检测计算方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104391170A (zh) * 2014-12-19 2015-03-04 国家电网公司 一种零序电流检测计算方法

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