JPH0522842A - 零相電圧検出方法及びその方法を用いた地絡検出装置 - Google Patents
零相電圧検出方法及びその方法を用いた地絡検出装置Info
- Publication number
- JPH0522842A JPH0522842A JP17403391A JP17403391A JPH0522842A JP H0522842 A JPH0522842 A JP H0522842A JP 17403391 A JP17403391 A JP 17403391A JP 17403391 A JP17403391 A JP 17403391A JP H0522842 A JPH0522842 A JP H0522842A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- phase
- ground fault
- zero
- distribution line
- 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
Links
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】所定の１相の電圧を測定し、測定された電圧
値，例えばＶa と、他の２相の相間電圧値Ｖbcにｊ／√
３をかけた値との差を算出し、この差をもって零相電圧
とみなして地絡を検出する。 【効果】簡単なベクトル演算を行うだけで、零相電圧を
直接検出することができ、送配電線の地絡を検出するこ
とができる。３相分の電圧を測定する必要はないので、
従来のように３線電圧を測定していたのと比較して、装
置の構成が簡単になり、コストを下げることができる。
値，例えばＶa と、他の２相の相間電圧値Ｖbcにｊ／√
３をかけた値との差を算出し、この差をもって零相電圧
とみなして地絡を検出する。 【効果】簡単なベクトル演算を行うだけで、零相電圧を
直接検出することができ、送配電線の地絡を検出するこ
とができる。３相分の電圧を測定する必要はないので、
従来のように３線電圧を測定していたのと比較して、装
置の構成が簡単になり、コストを下げることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、零相電圧検出方法、及
びこの方法を用いて簡単に地絡の発生を検出することが
できる地絡検出装置に関するものである。
びこの方法を用いて簡単に地絡の発生を検出することが
できる地絡検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、送配電線の地絡故障を検出する場
合、送配電線の所定位置に配置された端末局において、
各相電圧Ｖa,Ｖb,Ｖc を測定する３つの電圧センサを設
け、これにより零相電圧Ｖ0 を算出し、零相電圧Ｖ0 が
発生していることをもって地絡故障を検出していた。
合、送配電線の所定位置に配置された端末局において、
各相電圧Ｖa,Ｖb,Ｖc を測定する３つの電圧センサを設
け、これにより零相電圧Ｖ0 を算出し、零相電圧Ｖ0 が
発生していることをもって地絡故障を検出していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記の方法では、零相
電圧を求めるため３つの電圧と、３つの電圧をベクトル
的に加算する回路が必要である。電圧センサは、通常布
設されている送配電線に直接取り付けて大地との電圧を
光学的に測定するタイプのものが用いられる。
電圧を求めるため３つの電圧と、３つの電圧をベクトル
的に加算する回路が必要である。電圧センサは、通常布
設されている送配電線に直接取り付けて大地との電圧を
光学的に測定するタイプのものが用いられる。
【０００４】しかし、高電圧（例えば６．６ｋＶ）を測
定するので、大地との絶縁抵抗に大きく左右されるとい
う欠点がある。例えば、天候や電圧センサ表面の汚損等
により大地との絶縁抵抗が変動すると測定電圧の位相角
が実際の電圧の位相角とずれたり、測定電圧の大きさそ
のものに誤差が生じたりする。そこで、電圧センサを変
圧器ＰＴにより構成し端末局に内蔵すれば前記の欠点は
生じないが、零相電圧Ｖ0 を検出するために高価な変圧
器ＰＴを３つも設けなければならないという問題があ
る。
定するので、大地との絶縁抵抗に大きく左右されるとい
う欠点がある。例えば、天候や電圧センサ表面の汚損等
により大地との絶縁抵抗が変動すると測定電圧の位相角
が実際の電圧の位相角とずれたり、測定電圧の大きさそ
のものに誤差が生じたりする。そこで、電圧センサを変
圧器ＰＴにより構成し端末局に内蔵すれば前記の欠点は
生じないが、零相電圧Ｖ0 を検出するために高価な変圧
器ＰＴを３つも設けなければならないという問題があ
る。
【０００５】したがって、使用する電圧センサの数はで
きるだけ少ない方がよい。そこで１相の対地電圧のみを
測定し、零相電圧を検出することが考えられる。例えば
ａ相において地絡故障が発生しているとする。地絡前の
各相電圧をそれぞれＶa ，Ｖb ，Ｖc とすると、 Ｖa ＋Ｖb ＋Ｖc ＝０ であるが、地絡後の各相電圧Ｖa ′，Ｖb ′，Ｖc ′
は、 Ｖa ′＋Ｖb ′＋Ｖc ′＝３Ｖ0 となる。
きるだけ少ない方がよい。そこで１相の対地電圧のみを
測定し、零相電圧を検出することが考えられる。例えば
ａ相において地絡故障が発生しているとする。地絡前の
各相電圧をそれぞれＶa ，Ｖb ，Ｖc とすると、 Ｖa ＋Ｖb ＋Ｖc ＝０ であるが、地絡後の各相電圧Ｖa ′，Ｖb ′，Ｖc ′
は、 Ｖa ′＋Ｖb ′＋Ｖc ′＝３Ｖ0 となる。
【０００６】線間電圧の大きさ、位相は地絡によって変
化しないので、各相電圧は、地絡によって同じ方向に同
じ大きさだけ変化する。したがって、 Ｖa ′−Ｖa ＝Ｖ0 Ｖb ′−Ｖb ＝Ｖ0 Ｖc ′−Ｖc ＝Ｖ0 となり、地絡相の電圧、例えばＶa の変化ΔＶa の大き
さを監視することにより、零相電圧Ｖ0 を知ることがで
きる。すなわち、 Ｖ0 ＝ΔＶa である。
化しないので、各相電圧は、地絡によって同じ方向に同
じ大きさだけ変化する。したがって、 Ｖa ′−Ｖa ＝Ｖ0 Ｖb ′−Ｖb ＝Ｖ0 Ｖc ′−Ｖc ＝Ｖ0 となり、地絡相の電圧、例えばＶa の変化ΔＶa の大き
さを監視することにより、零相電圧Ｖ0 を知ることがで
きる。すなわち、 Ｖ0 ＝ΔＶa である。
【０００７】ところが、この方法では、Ｖa の値を常時
記憶して、任意の時点で従来の記憶値と現在の記憶値と
を比較しなければならず、メモリを必要とするという問
題がある。メモリを使用すると、メモリの信頼性、メモ
リのバックアップの問題か生じてくるので、メモリを使
用せずに零相電圧を直接測定できることが望ましい。本
発明は、従来と比べて電圧センサを３つも設置すること
なく、しかもメモリを用いずに零相電圧を直接検出でき
る方法及びその方法を用いた地絡検出装置を提供するこ
とを目的とする。
記憶して、任意の時点で従来の記憶値と現在の記憶値と
を比較しなければならず、メモリを必要とするという問
題がある。メモリを使用すると、メモリの信頼性、メモ
リのバックアップの問題か生じてくるので、メモリを使
用せずに零相電圧を直接測定できることが望ましい。本
発明は、従来と比べて電圧センサを３つも設置すること
なく、しかもメモリを用いずに零相電圧を直接検出でき
る方法及びその方法を用いた地絡検出装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の零相電圧
検出方法は、１相電圧を測定し、測定された１相の電圧
と、他の２相の線間電圧にｊ／√３をかけた値との差を
算出し、この算出された差をもって零相電圧とする方法
である。請求項２記載の地絡検出装置は、送配電線の測
定点において送配電線の１相の電圧Ｖi(i=a,b,又はc)を
測定する電圧センサと、電圧センサにより測定された相
の電圧Ｖi と、他の２相の線間電圧Ｖjk(j≠i, k≠i)に
ｊ／√３をかけた値との差を算出する手段と、前記手段
により算出された値をしきい値と比較する手段と、しき
い値との比較の結果、しきい値を超えた場合に、その送
配電線に地絡が発生したことを検出する手段とを有する
ものである。
検出方法は、１相電圧を測定し、測定された１相の電圧
と、他の２相の線間電圧にｊ／√３をかけた値との差を
算出し、この算出された差をもって零相電圧とする方法
である。請求項２記載の地絡検出装置は、送配電線の測
定点において送配電線の１相の電圧Ｖi(i=a,b,又はc)を
測定する電圧センサと、電圧センサにより測定された相
の電圧Ｖi と、他の２相の線間電圧Ｖjk(j≠i, k≠i)に
ｊ／√３をかけた値との差を算出する手段と、前記手段
により算出された値をしきい値と比較する手段と、しき
い値との比較の結果、しきい値を超えた場合に、その送
配電線に地絡が発生したことを検出する手段とを有する
ものである。
【０００９】請求項３記載の地絡検出方法は、送配電線
の所定の１相の電圧を測定し、この測定された電圧と、
他の２相の線間電圧との内積を演算し、この内積の値が
しきい値を超えたことをもって零相電圧の発生を検出す
る方法である。請求項４記載の地絡検出装置は、送配電
線の測定点において送配電線の１相の電圧Ｖi(i=a,b,又
はc)を測定する電圧センサと、電圧センサにより測定さ
れた相の電圧Ｖi と他の２相の線間電圧Ｖjk(j≠i,k≠
i)との内積をとる手段と、前記手段により算出された内
積の値をしきい値と比較する手段と、比較の結果、しき
い値を超えた場合に、その送配電線に地絡が発生したこ
とを検出する手段とを有するものである。
の所定の１相の電圧を測定し、この測定された電圧と、
他の２相の線間電圧との内積を演算し、この内積の値が
しきい値を超えたことをもって零相電圧の発生を検出す
る方法である。請求項４記載の地絡検出装置は、送配電
線の測定点において送配電線の１相の電圧Ｖi(i=a,b,又
はc)を測定する電圧センサと、電圧センサにより測定さ
れた相の電圧Ｖi と他の２相の線間電圧Ｖjk(j≠i,k≠
i)との内積をとる手段と、前記手段により算出された内
積の値をしきい値と比較する手段と、比較の結果、しき
い値を超えた場合に、その送配電線に地絡が発生したこ
とを検出する手段とを有するものである。
【００１０】
【作用】まず、請求項１及び２記載の発明について説明
する。地絡のない場合、各相電圧Ｖa,Ｖb,Ｖb の大きさ
は等しく、位相が１２０°ずつずれているので、１相電
圧（例えばＶa とする）と、他の２相間の電圧Ｖbcと
は、位相が９０°違って、大きさがＶa ＝Ｖbc／√３の
関係にある。したがって、線間電圧Ｖbcを９０°回転さ
せ１／√３をかけたものとの差をとると、 Ｖa −ｊＶbc／√３＝０ (1) となる（図１(a) 参照）。
する。地絡のない場合、各相電圧Ｖa,Ｖb,Ｖb の大きさ
は等しく、位相が１２０°ずつずれているので、１相電
圧（例えばＶa とする）と、他の２相間の電圧Ｖbcと
は、位相が９０°違って、大きさがＶa ＝Ｖbc／√３の
関係にある。したがって、線間電圧Ｖbcを９０°回転さ
せ１／√３をかけたものとの差をとると、 Ｖa −ｊＶbc／√３＝０ (1) となる（図１(a) 参照）。
【００１１】図１(b) は、地絡発生後の３相電圧のベク
トル図であり、ａ相地絡（図では完全地絡を想定してい
る）によって各相電圧が変化する様子を示している。す
なわち、電圧Ｖa がＶa から Ｖa ′＝Ｖa ＋Ｖ0 (2) に変化するとき、電圧Ｖb ，Ｖc も変化してＶb ′，Ｖ
c′となるが、電圧Ｖbcの大きさは変化せず、電圧Ｖa
との位相差も不変である。このことを利用すれば、差
は、 （Ｖa ＋Ｖ0 ）−ｊＶbc／√３＝Ｖ0 となる。これにより、零相電圧Ｖ0 が求まることにな
る。
トル図であり、ａ相地絡（図では完全地絡を想定してい
る）によって各相電圧が変化する様子を示している。す
なわち、電圧Ｖa がＶa から Ｖa ′＝Ｖa ＋Ｖ0 (2) に変化するとき、電圧Ｖb ，Ｖc も変化してＶb ′，Ｖ
c′となるが、電圧Ｖbcの大きさは変化せず、電圧Ｖa
との位相差も不変である。このことを利用すれば、差
は、 （Ｖa ＋Ｖ0 ）−ｊＶbc／√３＝Ｖ0 となる。これにより、零相電圧Ｖ0 が求まることにな
る。
【００１２】また，ｂ相地絡のときは、図２(a) に示す
ように電圧Ｖb がＶb から Ｖb ′＝Ｖb ＋Ｖ0 に変化する。このとき、電圧Ｖc はＶc ′になるが、電
圧Ｖbcの大きさは変化せず、位相も不変である。また、
ａ相電圧は、 Ｖa ′＝Ｖa ＋Ｖ0 (3) となり、(1) 式に代入すると、 （Ｖa ＋Ｖ0 ）−ｊＶbc／√３＝Ｖ0 となり、零相電圧Ｖ0 を求めることができる。
ように電圧Ｖb がＶb から Ｖb ′＝Ｖb ＋Ｖ0 に変化する。このとき、電圧Ｖc はＶc ′になるが、電
圧Ｖbcの大きさは変化せず、位相も不変である。また、
ａ相電圧は、 Ｖa ′＝Ｖa ＋Ｖ0 (3) となり、(1) 式に代入すると、 （Ｖa ＋Ｖ0 ）−ｊＶbc／√３＝Ｖ0 となり、零相電圧Ｖ0 を求めることができる。
【００１３】ｃ相地絡のときも、ｂ相地絡のときと同じ
である（図２(b) 参照）。以上のように、所定の１相の
電圧と他相間の線間電圧との差を監視することにより、
故障前の記憶値と比較しなくとも零相電圧を直接検出す
ることができ、この検出された零相電圧を用いて地絡故
障を判定することができる。なお、以上の説明では完全
地絡の場合を想定したが、完全地絡でない場合も同様に
説明できる。
である（図２(b) 参照）。以上のように、所定の１相の
電圧と他相間の線間電圧との差を監視することにより、
故障前の記憶値と比較しなくとも零相電圧を直接検出す
ることができ、この検出された零相電圧を用いて地絡故
障を判定することができる。なお、以上の説明では完全
地絡の場合を想定したが、完全地絡でない場合も同様に
説明できる。
【００１４】また、請求項３及び４記載の発明のよう
に、所定の１相の電圧Ｖi(i=a,b,又はc)と、他の２相の
線間電圧Ｖjk(j≠i, k≠i)との内積をとることとすれ
ば、零相電圧の発生を検知し、地絡を検出することがで
きる。このことを図３を用いて説明すると、地絡のない
正常時には、所定の１相の電圧例えばＶa と、他の２相
の線間電圧Ｖbcとは直交しているので、内積は０であ
る。しかし、地絡発生時には、前に述べたように、電圧
Ｖa はΔＶa だけ変化してＶa ′となり、この変化分が
零相電圧Ｖ0 となる。すなわち、 Ｖ0 ＝Ｖa ′−Ｖa である。Ｖ0 の位相とＶa の位相とが同一でない場合
（このようなことは例えば不完全地絡時に発生す
る。）、Ｖa とＶbcとは直交しないので、内積 （Ｖa ，Ｖbc）＝｜Ｖa ｜｜Ｖbc｜cos θ に何らかの値が現れる（θはベクトルＶa とベクトルＶ
bcとの角である）。
に、所定の１相の電圧Ｖi(i=a,b,又はc)と、他の２相の
線間電圧Ｖjk(j≠i, k≠i)との内積をとることとすれ
ば、零相電圧の発生を検知し、地絡を検出することがで
きる。このことを図３を用いて説明すると、地絡のない
正常時には、所定の１相の電圧例えばＶa と、他の２相
の線間電圧Ｖbcとは直交しているので、内積は０であ
る。しかし、地絡発生時には、前に述べたように、電圧
Ｖa はΔＶa だけ変化してＶa ′となり、この変化分が
零相電圧Ｖ0 となる。すなわち、 Ｖ0 ＝Ｖa ′−Ｖa である。Ｖ0 の位相とＶa の位相とが同一でない場合
（このようなことは例えば不完全地絡時に発生す
る。）、Ｖa とＶbcとは直交しないので、内積 （Ｖa ，Ｖbc）＝｜Ｖa ｜｜Ｖbc｜cos θ に何らかの値が現れる（θはベクトルＶa とベクトルＶ
bcとの角である）。
【００１５】したがって、内積の値をしきい値と比較
し、しきい値を超えたことを検出すれば、地絡の発生を
知ることができる。
し、しきい値を超えたことを検出すれば、地絡の発生を
知ることができる。
【００１６】
【実施例】以下実施例を示す添付図面によって詳細に説
明する。図４は、配電系統図であり、配電用変電所から
６．６ｋＶに降圧された電力が母線３を通して配電線４
ａ，４ｂ，４ｃに供給される。配電線４ａ，４ｂ，４ｃ
には、開閉器５が設けられており、開閉器５より先には
需要家に電力を分配する変圧器等（図示せず）が接続さ
れている。
明する。図４は、配電系統図であり、配電用変電所から
６．６ｋＶに降圧された電力が母線３を通して配電線４
ａ，４ｂ，４ｃに供給される。配電線４ａ，４ｂ，４ｃ
には、開閉器５が設けられており、開閉器５より先には
需要家に電力を分配する変圧器等（図示せず）が接続さ
れている。
【００１７】端末局７は、配電線４ａからのａ相電圧と
ともに、開閉器５の制御に用いるｂｃ間の線間電圧Ｖbc
（電圧Ｖbcはこの開閉器５の制御に利用されるものを流
用したもので、これによって線間電圧トランスは新しく
設ける必要はないとい利点がある。）に基づいて零相電
圧Ｖ0 を算出し、地絡故障を判定する演算処理部７１
と、演算処理部７１によって得られた判定結果のデータ
を親局９（図６参照）に送信する送信部７２とを備えて
いる。
ともに、開閉器５の制御に用いるｂｃ間の線間電圧Ｖbc
（電圧Ｖbcはこの開閉器５の制御に利用されるものを流
用したもので、これによって線間電圧トランスは新しく
設ける必要はないとい利点がある。）に基づいて零相電
圧Ｖ0 を算出し、地絡故障を判定する演算処理部７１
と、演算処理部７１によって得られた判定結果のデータ
を親局９（図６参照）に送信する送信部７２とを備えて
いる。
【００１８】演算処理部７１は、図５に示すように、ａ
相電圧Ｖa の値をサンプリングするサンプルホールド回
路711 と、線間電圧Ｖbcの値をサンプリングするサンプ
ルホールド回路712 と、それぞれサンプルホールドされ
た値をディジタル変換するＡ／Ｄ変換回路713, 714と、
線間電圧Ｖbcのティジタル変換値に対して、 −ｊ／√３ をかける演算を施す変換回路715 と、両データに対して
ベクトル加算を施す加算回路716 と、この加算値に基づ
いて地絡故障を判定する地絡判定回路717 とを有するも
のである。
相電圧Ｖa の値をサンプリングするサンプルホールド回
路711 と、線間電圧Ｖbcの値をサンプリングするサンプ
ルホールド回路712 と、それぞれサンプルホールドされ
た値をディジタル変換するＡ／Ｄ変換回路713, 714と、
線間電圧Ｖbcのティジタル変換値に対して、 −ｊ／√３ をかける演算を施す変換回路715 と、両データに対して
ベクトル加算を施す加算回路716 と、この加算値に基づ
いて地絡故障を判定する地絡判定回路717 とを有するも
のである。
【００１９】さらに、演算処理部７１は、電源電圧の１
周期ごとに基本波パルスを発生させる基本波パルス発生
回路760 と、このように発生したパルスを所定の分周比
率（例えば１／１２倍）で分周する分周器761 と、分周
器761 の分周比をサンプルホールド回路の数で割ったさ
らに細かな分周比率（例えば１／２４倍）で分周する分
周器762 と、分周器762 の出力パルスに基づいてサンプ
ルホールド回路711,712 に切換え制御信号を供給する切
換え制御器763 とを有する。加算回路716 は分周器761
の出力パルスを同期信号として算出処理を行っている。
周期ごとに基本波パルスを発生させる基本波パルス発生
回路760 と、このように発生したパルスを所定の分周比
率（例えば１／１２倍）で分周する分周器761 と、分周
器761 の分周比をサンプルホールド回路の数で割ったさ
らに細かな分周比率（例えば１／２４倍）で分周する分
周器762 と、分周器762 の出力パルスに基づいてサンプ
ルホールド回路711,712 に切換え制御信号を供給する切
換え制御器763 とを有する。加算回路716 は分周器761
の出力パルスを同期信号として算出処理を行っている。
【００２０】加算回路716 の行う演算処理は、ａ相電圧
Ｖa の絶対値と位相、及び−ｊ／√３がかけられた２相
間の電圧−ｊ／√３Ｖbcの絶対値と位相を用いて、 Ｖa −ｊＶbc／√３ というベクトル和を求める演算を行うものである。この
演算結果は零相電圧Ｖ0を表わすことになる。
Ｖa の絶対値と位相、及び−ｊ／√３がかけられた２相
間の電圧−ｊ／√３Ｖbcの絶対値と位相を用いて、 Ｖa −ｊＶbc／√３ というベクトル和を求める演算を行うものである。この
演算結果は零相電圧Ｖ0を表わすことになる。
【００２１】なお、電圧の絶対値と位相を算出する方法
は、従来公知の方法を使用できる。例えば、１周期にわ
たるフーリエ正弦成分とフーリエ余弦成分とを求め、両
方の成分の二乗平均をとることによって絶対値を求める
ことができ、両方の成分の比のｔａｎ-1をとることによ
って位相を求めることができる。地絡判定回路717 は、
加算回路716 から出力される零相電圧Ｖ0 をしきい値ｋ
0 と比較し、零相電圧Ｖ0 がしきい値ｋ0 を越えていれ
ば地絡発生とみなし、送信部７２に対して地絡を表わす
符号を送出する。なお、この地絡判定は１線地絡を判定
を意味し、２線地絡、３線地絡の場合は、必要であれば
他の公知の手法（例えば短絡判定方法）を採用して判定
することになる。
は、従来公知の方法を使用できる。例えば、１周期にわ
たるフーリエ正弦成分とフーリエ余弦成分とを求め、両
方の成分の二乗平均をとることによって絶対値を求める
ことができ、両方の成分の比のｔａｎ-1をとることによ
って位相を求めることができる。地絡判定回路717 は、
加算回路716 から出力される零相電圧Ｖ0 をしきい値ｋ
0 と比較し、零相電圧Ｖ0 がしきい値ｋ0 を越えていれ
ば地絡発生とみなし、送信部７２に対して地絡を表わす
符号を送出する。なお、この地絡判定は１線地絡を判定
を意味し、２線地絡、３線地絡の場合は、必要であれば
他の公知の手法（例えば短絡判定方法）を採用して判定
することになる。
【００２２】送信部７２は地絡判定回路717 から受け取
った符号を、親局９に、無線、光、赤外線等の媒体を通
して送信する。親局９は、図６に示すように受信部９１
と、地絡決定部９２とからなるものである。親局９の地
絡決定部９２は各端末の送信部７２から受け取った符号
に基づき、どの配電線において地絡が発生したのかを判
定する。
った符号を、親局９に、無線、光、赤外線等の媒体を通
して送信する。親局９は、図６に示すように受信部９１
と、地絡決定部９２とからなるものである。親局９の地
絡決定部９２は各端末の送信部７２から受け取った符号
に基づき、どの配電線において地絡が発生したのかを判
定する。
【００２３】次に、第２の実施例について説明する。前
記の実施例では、演算処理部７１は、電圧Ｖa 及び線間
電圧Ｖbcを用いて、 Ｖa −ｊＶbc／√３ というベクトル和を求める演算を行っていたが、電圧Ｖ
a と線間電圧Ｖbcとの内積を求める演算を行ってもよ
い。この場合、変換回路715 が不要になり、演算処理部
７１は、 （Ｖa ，Ｖbc）＝｜Ｖa ｜｜Ｖbc｜ cos（θ1 −θ2 ） という内積演算を行うことになる。ここに、θ1 は電圧
Ｖa の位相、θ2 は電圧Ｖbcの位相である。このように
求めた内積の値をしきい値と比較し、しきい値を超えた
ことを検出すれば、簡単な演算を行うことにより地絡の
発生を知ることができる。
記の実施例では、演算処理部７１は、電圧Ｖa 及び線間
電圧Ｖbcを用いて、 Ｖa −ｊＶbc／√３ というベクトル和を求める演算を行っていたが、電圧Ｖ
a と線間電圧Ｖbcとの内積を求める演算を行ってもよ
い。この場合、変換回路715 が不要になり、演算処理部
７１は、 （Ｖa ，Ｖbc）＝｜Ｖa ｜｜Ｖbc｜ cos（θ1 −θ2 ） という内積演算を行うことになる。ここに、θ1 は電圧
Ｖa の位相、θ2 は電圧Ｖbcの位相である。このように
求めた内積の値をしきい値と比較し、しきい値を超えた
ことを検出すれば、簡単な演算を行うことにより地絡の
発生を知ることができる。
【００２４】なお、電圧Ｖa の位相θ1 が、電圧Ｖbcの
位相θ2 と偶然直交しているときは内積は０となるの
で、前記の演算では零相電圧の発生を検知できないが、
このような場合は、単に、電圧Ｖa の変化ΔＶa を監視
するか、前記第１の実施例のように電圧Ｖa と電圧Ｖbc
を９０°回転させ１／√３をかけたものとの差をとると
いう方法を併用することによって零相電圧の発生を検知
することができる。
位相θ2 と偶然直交しているときは内積は０となるの
で、前記の演算では零相電圧の発生を検知できないが、
このような場合は、単に、電圧Ｖa の変化ΔＶa を監視
するか、前記第１の実施例のように電圧Ｖa と電圧Ｖbc
を９０°回転させ１／√３をかけたものとの差をとると
いう方法を併用することによって零相電圧の発生を検知
することができる。
【００２５】以上、実施例に基づき本発明を説明してき
たが、本発明は前記の実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記の各実施例では、端末局７に変換回路
715 、加算回路716 、地絡判定回路717 が設けられてい
たが、親局９に設けてもよい。この場合は端末局の送信
部７２は、測定した電圧の生データを親局９に送信する
ことになり、親局で各端末局のデータを集めて判定する
こととなる。また、電流センサを追加して零相電流を求
め、前記のようにして求めた零相電圧との位相差をとっ
て地絡方向を判定する機能を付加してもよい。その他本
発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更を施すことが
可能である。
たが、本発明は前記の実施例に限定されるものではな
い。例えば、前記の各実施例では、端末局７に変換回路
715 、加算回路716 、地絡判定回路717 が設けられてい
たが、親局９に設けてもよい。この場合は端末局の送信
部７２は、測定した電圧の生データを親局９に送信する
ことになり、親局で各端末局のデータを集めて判定する
こととなる。また、電流センサを追加して零相電流を求
め、前記のようにして求めた零相電圧との位相差をとっ
て地絡方向を判定する機能を付加してもよい。その他本
発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更を施すことが
可能である。
【００２６】
【発明の効果】以上のように請求項１記載の零相電圧検
出方法の発明によれば、いずれか１相の電圧と、他の２
相の線間電圧とを測定し簡単なベクトル演算を行うだけ
で、零相電圧を直接検出することができる。したがっ
て、電圧センサの数を軽減でき、また過去の履歴を記憶
するメモリも不要となる。
出方法の発明によれば、いずれか１相の電圧と、他の２
相の線間電圧とを測定し簡単なベクトル演算を行うだけ
で、零相電圧を直接検出することができる。したがっ
て、電圧センサの数を軽減でき、また過去の履歴を記憶
するメモリも不要となる。
【００２７】請求項２記載の地絡検出装置の発明によれ
ば、送配電線の測定点において１相分の電圧と線間電圧
とを測定し簡単なベクトル演算をするだけで、配電線の
地絡発生を検出することができる。この場合、３相分の
電圧を測定する必要はないので、従来のように３線電圧
を測定していたのと比較して、装置の構成が簡単にな
り、コストを下げることができる。
ば、送配電線の測定点において１相分の電圧と線間電圧
とを測定し簡単なベクトル演算をするだけで、配電線の
地絡発生を検出することができる。この場合、３相分の
電圧を測定する必要はないので、従来のように３線電圧
を測定していたのと比較して、装置の構成が簡単にな
り、コストを下げることができる。
【００２８】また、請求項３記載の零相電圧検出方法の
発明によれば、いずれか１相の電圧と、他の２相の線間
電圧との内積を求める演算を行うだけで、零相電圧の発
生を直接検出することができる。したがって、電圧セン
サの数を軽減でき、また過去の履歴を記憶するメモリも
不要となる。請求項４記載の地絡検出装置の発明によれ
ば、送配電線の測定点において１相分の電圧と線間電圧
とを測定し簡単な内積演算をするだけで、配電線の地絡
を検出することができる。この場合、３相分の電圧を測
定する必要はないので、従来のように３線電圧を測定し
ていたのと比較して、装置の構成が簡単になり、コスト
を下げることができる。
発明によれば、いずれか１相の電圧と、他の２相の線間
電圧との内積を求める演算を行うだけで、零相電圧の発
生を直接検出することができる。したがって、電圧セン
サの数を軽減でき、また過去の履歴を記憶するメモリも
不要となる。請求項４記載の地絡検出装置の発明によれ
ば、送配電線の測定点において１相分の電圧と線間電圧
とを測定し簡単な内積演算をするだけで、配電線の地絡
を検出することができる。この場合、３相分の電圧を測
定する必要はないので、従来のように３線電圧を測定し
ていたのと比較して、装置の構成が簡単になり、コスト
を下げることができる。
【図１】(a) は地絡故障のないときの３相電圧のベクト
ル図、(b)は本発明の原理を説明するための、ａ相地絡
故障が発生した場合の、各相電圧成分に着目したベクト
ル図である。
ル図、(b)は本発明の原理を説明するための、ａ相地絡
故障が発生した場合の、各相電圧成分に着目したベクト
ル図である。
【図２】(a) はｂ相地絡故障が発生した場合の各相電圧
成分のベクトル図、(b) はｃ相地絡故障が発生した場合
の各相電圧成分のベクトル図である。
成分のベクトル図、(b) はｃ相地絡故障が発生した場合
の各相電圧成分のベクトル図である。
【図３】ａ相電圧と位相角が異なる零相電圧が発生した
場合の、各相電圧のベクトル変化図である。
場合の、各相電圧のベクトル変化図である。
【図４】地絡検出用の端末局が配置された配電系統図で
ある。
ある。
【図５】端末局に設けられた演算処理部の内部構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図６】親局の要部構成を示すブロック図である。
４ａ，４ｂ，４ｃ 配電線
７ 端末局
７１ 演算処理部
７２ 送信部
７１６ 加算回路
７１７ 地絡判定回路
９ 親局
９２ 地絡決定部
Claims (4)
- 【請求項１】送配電線の所定の１相の電圧を測定し、こ
の測定された電圧と、他の２相の線間電圧にｊ／√３を
かけた値との差を算出し、この差をもって零相電圧とす
ることを特徴とする零相電圧検出方法。 - 【請求項２】送配電線の零相電圧に基づいて地絡故障の
発生を検出する装置であって、次の各手段を設けたこと
を特徴とする地絡検出装置。 (a) 送配電線の測定点において送配電線の所定の１相の
電圧Ｖi(i=a,b,又はc)を測定する電圧センサ、 (b) 電圧センサにより測定された相の相電圧Ｖi と、他
の２相の線間電圧Ｖjk(j≠i, k≠i)にｊ／√３をかけた
値との差を算出する手段、 (c) 前記手段(b) により算出された値をしきい値と比較
する手段、 (d) 前記手段(c) によるしきい値との比較の結果、しき
い値を超えた場合に、その送配電線に地絡が発生したこ
とを検出する手段。 - 【請求項３】送配電線の所定の１相の電圧を測定し、こ
の測定された電圧と、他の２相の線間電圧との内積を演
算し、この内積の値がしきい値を超えたことをもって零
相電圧の発生を検出することを特徴とする零相電圧検出
方法。 - 【請求項４】送配電線の零相電圧に基づいて地絡故障の
発生を検出する装置であって、次の各手段を設けたこと
を特徴とする地絡検出装置。 (a) 送配電線の測定点において送配電線の所定の１相の
電圧Ｖi(i=a,b,又はc)を測定する電圧センサ、 (b) 電圧センサにより測定された相の相電圧Ｖi と、他
の２相の線間電圧Ｖjk(j≠i, k≠i)との内積をとる手
段、 (c) 前記手段(b) により算出された内積の値をしきい値
と比較する手段、 (d) 前記手段(c) によるしきい値との比較の結果、しき
い値を超えた場合に、その送配電線に地絡が発生したこ
とを検出する手段。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17403391A JPH0522842A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 零相電圧検出方法及びその方法を用いた地絡検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17403391A JPH0522842A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 零相電圧検出方法及びその方法を用いた地絡検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0522842A true JPH0522842A (ja) | 1993-01-29 |
Family
ID=15971459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17403391A Pending JPH0522842A (ja) | 1991-07-15 | 1991-07-15 | 零相電圧検出方法及びその方法を用いた地絡検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0522842A (ja) |
-
1991
- 1991-07-15 JP JP17403391A patent/JPH0522842A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5428549A (en) | Transmission line fault location system | |
| US6212446B1 (en) | Method and apparatus for detecting out-of-step in electric power system | |
| US7180300B2 (en) | System and method of locating ground fault in electrical power distribution system | |
| US5514978A (en) | Stator turn fault detector for AC motor | |
| US5140492A (en) | Distance relay using a polarizing voltage | |
| US6507184B1 (en) | Methods and apparatus for differential current measurement in a three-phase power system | |
| US5721689A (en) | System and method for phasor estimation and frequency tracking in digital protection systems | |
| US11502507B2 (en) | Power converter with ground fault detection function and fault detection method | |
| GB2412511A (en) | Measuring residual current and power consumption | |
| JP6503322B2 (ja) | 地絡検出装置 | |
| WO2007004698A1 (ja) | 漏洩電流検出装置及び漏洩電流検出方法 | |
| Calero | Rebirth of negative-sequence quantities in protective relaying with microprocessor-based relays | |
| US4333151A (en) | Method for protecting an electric power system and digital protective system | |
| WO1996012969A1 (en) | Numerical comparator | |
| JP4738274B2 (ja) | 電気設備の絶縁監視装置およびその方法 | |
| US4943766A (en) | Electric quantity detecting method | |
| US5586043A (en) | Method and apparatus for monitoring differentials between signals | |
| KR100349622B1 (ko) | 영상전류 위상비교방식을 이용한 배전계통 고장구간 판단장치 및 방법 | |
| US11320495B2 (en) | Current-based directional element in a power delivery system | |
| US11796622B2 (en) | Calibration of Rogowski sensor | |
| JPH0522842A (ja) | 零相電圧検出方法及びその方法を用いた地絡検出装置 | |
| US6115675A (en) | Double interpolation anti-skew compensation of sampled analog data points in a protective relay | |
| JPH05297030A (ja) | 電圧低下検出方法 | |
| JP2581061B2 (ja) | 電力系統の保護装置 | |
| US11946966B1 (en) | Selective stator ground fault protection using positive-sequence voltage reference |