JPH05122831A - 地絡方向検出装置 - Google Patents

地絡方向検出装置

Info

Publication number
JPH05122831A
JPH05122831A JP11105592A JP11105592A JPH05122831A JP H05122831 A JPH05122831 A JP H05122831A JP 11105592 A JP11105592 A JP 11105592A JP 11105592 A JP11105592 A JP 11105592A JP H05122831 A JPH05122831 A JP H05122831A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ground
phase
current
transformer
ground fault
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.)
Pending
Application number
JP11105592A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenshichiro Mishima
健七郎 三島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP11105592A priority Critical patent/JPH05122831A/ja
Publication of JPH05122831A publication Critical patent/JPH05122831A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、非接地系配電線の地絡事故方向を
判定するための検出方法を提供する。 【構成】 単相変圧器の接地線電流を検出する変流器、
零相変流器及び地絡方向継電器により構成し、接地線電
流の位相とレベルによりV0位相及びレベルを特定す
る。 【効果】 零相電圧検出器を設けることなく簡単な構成
により目的を達成。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、非接地系の三相高圧配
電線路における地絡事故方向の検出装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】配電線の地絡事故を事故方向まで判別す
る方式としては、図9に示すように零相変流器(ZC
T)4と、三相配電線R,S,Tの各相にその一端を接
続し、他の一端を共通に接続したコンデンサC1,C2
3に零相電圧検出用コンデンサの一端を、他端を大地
間に接続し、さらに同C0に並列に高圧から低圧に降圧
し出力する絶縁変圧器Trにて構成された零相電圧検出
器(ZPD)9と、前記2つの検出部の出力を入力し
て、そのレベルと位相角から地絡事故レベルと事故方向
を判定する地絡方向継電器(DGR)5にて構成するの
が一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】配電線路の停電区間を
できる限り少なくするためには、配電線路上に多くの地
絡方向継電装置を設置しなければならなくなり、従って
前記従来技術にて説明した零相電圧検出要素であるZP
Dも多く設置されることになって、高圧配電線路の信頼
性を低下させることになる。また経済的にも相当高価な
ものになるが、本発明の方式では、新たに高圧配電線路
に零相電圧を検出するための機器を設置することを要し
ない方式を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、三相配電線の二相に一次側を接続した単相電
源変圧器と同変圧器の接地線電流を検出する変流器と、
地絡事故電流を検出する零相変流器と、同各検出出力を
入力とする地絡方向継電器部とで構成したものである。
【0005】
【作用】上記した手段によれば、単相変圧器の接地線電
流が、同変圧器の一次側コイルと鉄心間の分布静電容量
によるものであり、且つ地絡事故時の接地線電流が地絡
事故がない時の接地線電流に地絡事故時の零相電圧によ
って前記変圧器の分布静電容量に流れる電流が合成され
たものであることから、常時地絡事故のない時の接地線
電流を減算することで、その合成された電流の位相及び
レベルが零相電圧に対応したものとして、零相電流との
位相比較から地絡事故方向を判定することができる。
【0006】
【実施例】(実施例1)以下本発明の実施例について、
図面を参照しながら説明する。図1は全体構成を示すも
ので、R,S,Tは三相配電線、1は三相配電線の二相
R〜Tに接続された単相変圧器、2は前記変圧器の凾体
を接地するための接地線、3は同接地線電流を検出する
ための変流器(CTG)、4は配電線の地絡事故時の零
相電流を検出するための零相変流器(ZCT)である。
尚地絡事故電流の検出は零相変流器によらなく、各相電
流を検出する変流器の三相合成零相電流成分による方法
であってもよい。5は地絡方向継電器部で前記検出の接
地線電流と零相電流を入力して地絡事故方向を判定す
る。
【0007】次に以上の構成に於ける単相変圧器1の接
地線電流について説明する。図2は単相変圧器の一次側
コイルと鉄心間の分布静電容量とコイルの誘導リアクタ
ンスの等価回路であるが、一般的に各分布静電容量(C
4,C5,C6,C7)による容量リアクタンスXCはコイ
ル間誘導リアクタンスXLに比べ、XC≫XLの関係にあ
り、従ってXLを無視すると三相配電線と単相変圧器の
一次側コイルの分布静電容量、同配電線と大地間静電容
量との関係は、等価的に図3として考えてもよい。ここ
で単相変圧器を三相配電線のS〜T間に接続したとし
て、Caは同変圧器のT側分布静電容量で、CbはS側分
布静電容量である。又CR,CS,CTは三相配電線の大
地間分布静電容量であり一般的にCa,Cbの容量に比べ
R,CS,CTの容量が大きく、従って接地線電流ig
ほとんどCa,Cbの容量により決まってくる。
【0008】尚igはT相側分布静電容量Caを通るia
とS側分布静電容量Cbを通るibなる電流とが合成され
たものであり、大地を介して各相の配電線分布静電容量
R,CS,CTを通って配電線に返される。
【0009】ところで上記igは、地絡事故がない時は
常に一定であるが、地絡事故が発生すると、同地絡事故
による零相電圧により新たに生ずる電流ig0が加算さ
れ、地絡事故時の接地線電流ig′は、 ig′=ig1+ig0 となる。
【0010】この関係をベクトル図で表わしたのが図4
である。但し、ig1は地絡事故がないときの接地線電流
である。これより地絡事故がない時の接地線電流を図5
のベクトル図のように同一レベルの反転位相電流で打消
して、常時零となるようにしておけば、 ig″=ig1−ig1+ig0=ig0 となる。ig0は地絡事故時の零相電圧によって発生する
電流であることから、i g″は零相電流に対応した位相
とレベルの出力とすることができ、従ってig″とi0
位相比較をすることで地絡事故方向を判定可能とするも
のである。
【0011】(実施例2)以下本発明の第2の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
【0012】図6は上記地絡事故方向判定方法による地
絡方向継電器の実施例の一つで、ブロック構成図として
記載したものである。図6において、3は変流器(CT
G)、4は零相変流器、5Aは地絡方向継電器である。
次に5Aは52の接地線電流減算部と51の地絡レベル
・地絡事故方向判定部より構成されるが、ここで52の
接地線電流減算部は、52Aの接地線電流計測部と、5
2Bの反転出力部と、52Cのig″部を備えている。
【0013】以上のように構成された地絡方向継電器5
Aは、前記実施例1における図1の地絡方向継電器部5
について、地絡事故方向の判定を行う具体的な方法を記
載したものである。つまり3の変流器で検出された接地
線電流は、接地線電流減算部52の接地線電流計測部5
2Aに取込まれ、同52A部の計測結果はig1反転出力
部52Bとig″部に与えられる。そしてig1反転出力
部52Bでは地絡事故のない時の接地線電流ig1の反転
した出力−ig′を作りig″部に与えられる。従ってi
g″部の出力は52Aの計測結果と52B部の反転出力
−ig1をベクトル合成したものとするもので、実施例1
において説明した零相電圧に対応した出力として検出さ
れるものである。次に同ig″部出力とZCTで検出さ
れた零相電流i0とを51の地絡レベル・地絡事故方向
判定部に入力され、同部において、i0レベル、ig″レ
ベルが、しきい値を越えたときにi0とig″の位相比較
をし、地絡事故が電源側か負荷側かの判定を行うもので
ある。尚事故方向の判定は、ig″に対して±90°以
内であれば負荷側、それ以外を電源側として判定する。
【0014】(実施例3)以下本発明の第3の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
【0015】図7は、上記の構成で接地線電流検出用変
流器3と、地絡方向継電器5Aを1つの金属性凾体7に
収納した実施例である。1の単相変圧器の接地は接地端
子11から接地線2を介して、同上凾体7に設けられた
同凾体と電気的に絶縁した端子71を中断して3の変流
器(CTG)の一次側に接続、他の一端は凾体7の接地
端子72に凾体内部で接続され、そして同接地端子は外
部で大地に接地線22にて接地されるようにし、一方、
変流器3の二次側は地絡方向継電器5Aに出力される構
造として、接地線電流の検出における接続上の問題か
ら、同位相が反転しないよう、また同接地線電流が数百
μAと小さいことから誘導の影響を防ぐようにした。
【0016】(実施例4)以下本発明の第4の実施例に
ついて、図面を参照しながら説明する。
【0017】図8に示す装置は自己診断機能を付加した
実施例で、具体的には図6に図8の53及び54を付加
した構成である。これは本装置が単相変圧器の接地線電
流を検出、計測することで可能としたものであり従っ
て、同変圧器が絶縁劣化による接地線電流の増加や、接
地線の断線によって接地線電流が流れなくなると、本装
置が正常に機能しなくなるので、これを防止する目的で
自己診断機能を図6の5A地絡方向継電器に付加し、図
8の5Bとした。
【0018】図において、52′は図6の52と同じ働
きをする接地線電流減算部であるが、同部の接地線電流
計測部52Aからは絶縁劣化判定部53と接地線断線検
出部54に、それぞれ出力される。そして53の絶縁劣
化判定部は、本装置が正常に機能しなくなるレベルと、
単相変圧器が絶縁劣化しているという異常判定レベルよ
り、しきい値が決められる。また54の接地線断線検出
部のレベルも本装置が正常に動作しなくなるレベルと、
接地線の許容接地抵抗から算出される正常時の最小接地
線電流より少し低く、同しきい値レベルが設定される。
【0019】
【発明の効果】高圧配電線に零相電圧の検出器を設置す
ることなく、他の目的に設置されている単相変圧器の接
地線電流の検出から零相電圧V0の位相とレベルが特定
できるため、簡単な構成による地絡方向検出装置を可能
とした。
【0020】さらに、高圧配電線路での零相電圧の検出
器がないため、配電線路の信頼性を確保できる。また簡
単な構成のため経済的に優れたものである。
【0021】また、変圧器接地線電流の計測を実施する
ため、そのレベルを計測するだけで変圧器自体の高圧絶
縁劣化の検出機能が付加される。
【0022】さらに同上計測により正常状態の電流を監
視することによって、接地端子部等の締付不良が検出で
きる機能も付加され、安全性の面からも優れた効果を発
揮する。
【0023】接地線電流検出用変流器を凾体内に設置す
ることによって、誤接続による位相反転の防止に効果的
であり、尚同凾体によるシールド効果から、変流器単体
でのシールドが不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による地絡方向検出装置の全
体構成図
【図2】単相変圧器の一次側コイルと鉄心間分布静電容
量の等価回路図
【図3】配電線と単相変圧器間を分布静電容量で結合し
た系統の等価回路図
【図4】図3に示す変圧器接地線電流のベクトル図
【図5】変圧器接地線電流と同反転位相電流のベクトル
【図6】本発明の一実施例のブロック図
【図7】図1のCTGとDGRを一つの金属性凾体に収
納、二接地端子を設けた構成図
【図8】図6に自己診断機能を設けたブロック構成図
【図9】従来の装置の構成図
【符号の説明】
3 接地線電流検出用変流器 4 零相変流器 5 地絡方向継電器

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】非接地系三相高圧配電線路に設置された単
    相変圧器の接地線電流を変流器で検出する第1の検出手
    段と、三相配電線の零相電流を零相変流器又は各相に設
    けた変流器の各相負荷電流を合成した三相合成零相電流
    成分による第2の検出手段と、上記2つの検出手段の出
    力から地絡事故方向を判定する継電器部とで構成したこ
    とを特徴とする地絡方向検出装置。
  2. 【請求項2】単相変圧器の高圧一次側コイルと鉄心間に
    有する分布静電容量と三相配電線の大地間分布静電容量
    とで構成した回路系における単相変圧器の接地線電流を
    検出し、その位相変化と、レベル変化分を零相電圧に対
    応する手段としたことを特徴とする地絡方向検出装置。
  3. 【請求項3】継電器部を、接地線電流の第1の入力と、
    三相合成零相電流成分入力の第2の入力を備え、第1の
    入力は地絡事故がない時に同入力を零とする接地線電流
    減算部を介して、第2の入力は直接、地絡レベル、地絡
    事故方向判定部に出力され、同判定部にて地絡事故方向
    を判定するように構成したことを特徴とする請求項1記
    載の地絡方向検出装置。
  4. 【請求項4】接地線電流計測部での接地線電流の検出レ
    ベル結果が異常に大きいとき、単相変圧器が絶縁劣化し
    ていると見なす絶縁劣化判定部と、逆に検出部での検出
    結果が異常に小さいとき、接地線が浮いていると判定す
    る接地線断線検出部の2つの自己診断機能を付加した検
    出部を用いたことを特徴とする請求項3記載の地絡方向
    検出装置。
  5. 【請求項5】接地線電流検出用変流器と、継電器部を1
    つの金属性凾体に収納すると共に、同変流器の一次側の
    一端を金属性凾体から絶縁された端子に同凾体内部で接
    続し、他の一次側の一端を金属性凾体の同凾体との一体
    接地端子に接続し、外側では絶縁された接地端子を変圧
    器の接地端子に、同凾体接地端子は大地に接地するよう
    に構成して成る請求項1記載の地絡方向検出装置。
JP11105592A 1991-05-02 1992-04-30 地絡方向検出装置 Pending JPH05122831A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11105592A JPH05122831A (ja) 1991-05-02 1992-04-30 地絡方向検出装置

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10071791 1991-05-02
JP3-100717 1991-05-02
JP11105592A JPH05122831A (ja) 1991-05-02 1992-04-30 地絡方向検出装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05122831A true JPH05122831A (ja) 1993-05-18

Family

ID=26441691

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11105592A Pending JPH05122831A (ja) 1991-05-02 1992-04-30 地絡方向検出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05122831A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101372179B1 (ko) * 2010-03-17 2014-03-10 엘에스산전 주식회사 오결선 보상 기능을 갖는 선택지락 계전기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101372179B1 (ko) * 2010-03-17 2014-03-10 엘에스산전 주식회사 오결선 보상 기능을 갖는 선택지락 계전기

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4356443A (en) Detection of arcing faults in polyphase electric machines
FI115488B (fi) Menetelmä ja laitteisto katkeilevan maasulun tunnistamiseksi sähkönjakeluverkossa
US8717036B2 (en) Method and apparatus for detecting a phase-to-earth fault
US8300369B2 (en) System and method for polyphase ground-fault circuit-interrupters
US4420788A (en) Phase relay for AC power transmission line protection
Schlake et al. Performance of third harmonic ground fault protection schemes for generator stator windings
US5627712A (en) Transformer differential relay
CA2007833C (en) Method and system of transformer protection and method and system of detecting a defective winding
US3938006A (en) Active negative sequence cable monitor
US4329638A (en) Capacitive voltage transformers
GB2352891A (en) Fault protection in multi-phase power systems
US3944846A (en) Subsynchronous relay
JP3109633B2 (ja) 絶縁劣化検出装置
JPH05122831A (ja) 地絡方向検出装置
JPH09152462A (ja) 変圧器の部分放電検出方法
Abd el-Ghany et al. A reliable differential protection algorithm for delta hexagonal phase-shifting transformers
US2309487A (en) Protective arrangement
US1953108A (en) Differential relaying system
JP2004201356A (ja) 地絡方向継電器
US11923676B2 (en) Method for identifying element failure in capacitor banks
JP2967362B2 (ja) 高圧地絡継電方式
JP2002027660A (ja) 低圧電路用地絡検出装置
JP3378418B2 (ja) 漏電保護方式
JPH0946887A (ja) 零相電圧検出器
Love Ground fault protection for electric utility generating station medium voltage auxiliary power systems