JPH073449B2 - 地絡電流方向判定装置 - Google Patents
地絡電流方向判定装置Info
- Publication number
- JPH073449B2 JPH073449B2 JP59031119A JP3111984A JPH073449B2 JP H073449 B2 JPH073449 B2 JP H073449B2 JP 59031119 A JP59031119 A JP 59031119A JP 3111984 A JP3111984 A JP 3111984A JP H073449 B2 JPH073449 B2 JP H073449B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ground fault
- point
- phase
- zero
- value
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Locating Faults (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 この発明は地絡電流方向判定装置に関する。
保護継電技術において、地絡電流の流れる方向の判断は
きわめて重要であり、ある地点でこの方向が識別できれ
ば、地絡点はその地点に対してどの方向にあるかが判別
する。この方向判定はたとえば区分開閉器により保護区
間を定めた場合に、地絡故障区間を検出するときに必要
である。一般にこの種の方向判定には、配電線の零相電
圧に対して同相分の零相電流が流れる方向により地絡電
流の流れる方向を判断する。すなわち零相電圧と零相電
流とを位相比較し、その位相差が設定値を越えたとき、
地絡事故が発生したものとみなし、その位相差の正負に
よつて地絡電流の方向を判別するようにしている。具体
的には故障判別地点（たとえば区分開閉器の設置点）に
おいて零相電圧と零相電流の乗算（ベクトル乗算）を実
行し、その演算値を設定値で比較し、かつ極正判別する
ようにしている。
きわめて重要であり、ある地点でこの方向が識別できれ
ば、地絡点はその地点に対してどの方向にあるかが判別
する。この方向判定はたとえば区分開閉器により保護区
間を定めた場合に、地絡故障区間を検出するときに必要
である。一般にこの種の方向判定には、配電線の零相電
圧に対して同相分の零相電流が流れる方向により地絡電
流の流れる方向を判断する。すなわち零相電圧と零相電
流とを位相比較し、その位相差が設定値を越えたとき、
地絡事故が発生したものとみなし、その位相差の正負に
よつて地絡電流の方向を判別するようにしている。具体
的には故障判別地点（たとえば区分開閉器の設置点）に
おいて零相電圧と零相電流の乗算（ベクトル乗算）を実
行し、その演算値を設定値で比較し、かつ極正判別する
ようにしている。
ところで故障判別地点で零相電圧を得ようとするには一
般的には接地変圧器を使う必要がある。しかし故障判別
地点毎に接地変圧器を設置するとなれば故障判別地点と
同数の設置変圧器が必要となるばかりでなく、配電系統
中の接地点が多くなるといつた不都合が生ずる。これに
代えて変電所において零相電圧を検出し、これを故障判
別地点に伝送することも考えられるが、その伝送系統が
必要となるため、構成が複雑となるし、又その伝送過程
で誤差が発生し、伝送値の信頼性が欠けるといつた欠点
がある。
般的には接地変圧器を使う必要がある。しかし故障判別
地点毎に接地変圧器を設置するとなれば故障判別地点と
同数の設置変圧器が必要となるばかりでなく、配電系統
中の接地点が多くなるといつた不都合が生ずる。これに
代えて変電所において零相電圧を検出し、これを故障判
別地点に伝送することも考えられるが、その伝送系統が
必要となるため、構成が複雑となるし、又その伝送過程
で誤差が発生し、伝送値の信頼性が欠けるといつた欠点
がある。
この発明は単相中性点抵抗接地系配電線を対象とし、同
配電線の地絡電流方向の判別の簡易化を図ることを目的
とする。
配電線の地絡電流方向の判別の簡易化を図ることを目的
とする。
この発明は地絡電流の方向判別にあたり、零相電圧を使
用するのに代えて、前記配電線の線間電圧を使用し、こ
れと零相電流とを位相比較することを特徴とする。
用するのに代えて、前記配電線の線間電圧を使用し、こ
れと零相電流とを位相比較することを特徴とする。
この発明の実施例を図によつて説明すると、１は変電所
内に設置されてある単相変圧器で、たとえば２次電圧が
6600Vに設定されてある。そしてこの単相変圧器の２次
コイルの中性点は抵抗２を介して接地される。３は前記
２次コイルに連なる単相配電線である。故障判別地点に
は零相変流器4.線間電圧検出用の変圧器５が配電線３に
接地されている。零相変流器4.変圧器５の各出力値は乗
算器６により乗算される。そしてその乗算値は比較器７
に与えられ、ここで設定値Ｐ及び−Ｐと比較される。そ
の比較結果によつてこの故障判別地点での地絡電流の流
れる方向したがつて地絡点が判別される。
内に設置されてある単相変圧器で、たとえば２次電圧が
6600Vに設定されてある。そしてこの単相変圧器の２次
コイルの中性点は抵抗２を介して接地される。３は前記
２次コイルに連なる単相配電線である。故障判別地点に
は零相変流器4.線間電圧検出用の変圧器５が配電線３に
接地されている。零相変流器4.変圧器５の各出力値は乗
算器６により乗算される。そしてその乗算値は比較器７
に与えられ、ここで設定値Ｐ及び−Ｐと比較される。そ
の比較結果によつてこの故障判別地点での地絡電流の流
れる方向したがつて地絡点が判別される。
これを説明すると、故障判別地点より電源側の地点F1が
地絡点であるとき、零相変流器４の入力すなわち零相電
流をi0′、故障判別地点より負荷側の地点F2が地絡点で
あるとき、零相変流器４の入力すなわち零相電流をi0で
あるとする。ここで乗算器６の入力は零相電流i0,i0′
および変圧器５の入力2Eに比例する電流、電圧である
が、ここでは便宜上i0,i0′,2Eのままとする。
地絡点であるとき、零相変流器４の入力すなわち零相電
流をi0′、故障判別地点より負荷側の地点F2が地絡点で
あるとき、零相変流器４の入力すなわち零相電流をi0で
あるとする。ここで乗算器６の入力は零相電流i0,i0′
および変圧器５の入力2Eに比例する電流、電圧である
が、ここでは便宜上i0,i0′,2Eのままとする。
実際に乗算器６に入力されるi0,i0′,2Eの位相関係を、
地絡時の零相電圧V0を基準として示したのが第３図であ
る。なおi0とi0′との位相差は後記するように90゜であ
る。またθは2Eに対する位相角である。
地絡時の零相電圧V0を基準として示したのが第３図であ
る。なおi0とi0′との位相差は後記するように90゜であ
る。またθは2Eに対する位相角である。
ここでi0とi0′との判別が容易となるように、2Eを基準
としてi0,i0′に振り分ける形に位相変換すると、第４
図のように表わせる。そして2Eとi0とを乗じた値、また
は2Eとi0′とを乗じた値、したがって乗算器６の出力を
P0とすると、第４図から2Eとi0とを乗じた場合は、出力
値P0は正となり、2Eとi0′とを乗じた場合は、出力値P0
は負となるので、出力値P0の正負に基づいて位相比較が
でき、零相変流器４から乗算器６に入力されたものがi0
であるか或いはi0′であるかが判別できる。
としてi0,i0′に振り分ける形に位相変換すると、第４
図のように表わせる。そして2Eとi0とを乗じた値、また
は2Eとi0′とを乗じた値、したがって乗算器６の出力を
P0とすると、第４図から2Eとi0とを乗じた場合は、出力
値P0は正となり、2Eとi0′とを乗じた場合は、出力値P0
は負となるので、出力値P0の正負に基づいて位相比較が
でき、零相変流器４から乗算器６に入力されたものがi0
であるか或いはi0′であるかが判別できる。
比較器７には設定値P,−Ｐが設けてあり、この設定値と
出力値P0とが比較される。そして第５図に示すように出
力値P0が設定値Ｐより大きい場合は、地絡点が故障判別
地点より負荷側にあり、逆に出力値P0が設定値−Ｐより
負側に大きい場合は、地絡点が故障判別地点より電源側
にあるものと判定する。この判定結果は比較器７から出
力として取り出される。この出力は変電所に送られ、区
分開閉器の制御のための判断に供せられる。
出力値P0とが比較される。そして第５図に示すように出
力値P0が設定値Ｐより大きい場合は、地絡点が故障判別
地点より負荷側にあり、逆に出力値P0が設定値−Ｐより
負側に大きい場合は、地絡点が故障判別地点より電源側
にあるものと判定する。この判定結果は比較器７から出
力として取り出される。この出力は変電所に送られ、区
分開閉器の制御のための判断に供せられる。
ところで従来この種地絡電流の方向検出に零相電圧を用
いていたことは前述したとおりである。そこでこの零相
電圧に代えて線間電圧を使用する場合の差について検討
する。第２図は前記した配電線の等価回路であり、同図
において、2Eは線間電圧、ｒは中性点接地抵抗、Rgは地
絡故障点抵抗、C1.C2は一相当りの線路対地容量（ここ
では両値が等しいものとし、その値をＣとする。）、
V1.V2は各相の対地電圧、i1.i2.i3は地絡時に各相に流
れる電流とする。抵抗Rgと容量C1（＝Ｃ）との並列合成
インピーダンスをA.容量C2（＝Ｃ）のインピーダンスを
Ｂとすれば 第２図から i1A＋（i1−i2）ｒ＝Ｅ 故に i1（Ａ＋ｒ）−i2r＝Ｅ （１） 又 i2B＋（i2−i1）ｒ＝Ｅ 故に −i1r＋i2（Ｂ＋ｒ）＝Ｅ （２） （１）．（２）式より ただし ここで （５）式に（６）．（７）式を代入すると、 今地絡点から電源側にある零相変流器に流れる零相電流
i0を求めると、 上式に（８）．（９）式を代入すると、 又地絡点から負荷側にある零相変流器に流れる零相電流
i0′を求めると、 i0′＝i3−i2 ここで容量C2を流れる電流i3は しかしV1は 上式及び（４）式から 上式に（10）式を代入すると、 つぎに１線地絡時に発生する零相電圧V0を求めると、 V0＝V2−V1 ＝i2B−i1A （13） 上式に（３）．（４）式を代入すると 上式に（10）式を代入すると、 V0＝2r・i0 以上の結果、i0を基準とすれば、i0′は90゜遅れの位相
であり、V0とは同相であることが理解できる。
いていたことは前述したとおりである。そこでこの零相
電圧に代えて線間電圧を使用する場合の差について検討
する。第２図は前記した配電線の等価回路であり、同図
において、2Eは線間電圧、ｒは中性点接地抵抗、Rgは地
絡故障点抵抗、C1.C2は一相当りの線路対地容量（ここ
では両値が等しいものとし、その値をＣとする。）、
V1.V2は各相の対地電圧、i1.i2.i3は地絡時に各相に流
れる電流とする。抵抗Rgと容量C1（＝Ｃ）との並列合成
インピーダンスをA.容量C2（＝Ｃ）のインピーダンスを
Ｂとすれば 第２図から i1A＋（i1−i2）ｒ＝Ｅ 故に i1（Ａ＋ｒ）−i2r＝Ｅ （１） 又 i2B＋（i2−i1）ｒ＝Ｅ 故に −i1r＋i2（Ｂ＋ｒ）＝Ｅ （２） （１）．（２）式より ただし ここで （５）式に（６）．（７）式を代入すると、 今地絡点から電源側にある零相変流器に流れる零相電流
i0を求めると、 上式に（８）．（９）式を代入すると、 又地絡点から負荷側にある零相変流器に流れる零相電流
i0′を求めると、 i0′＝i3−i2 ここで容量C2を流れる電流i3は しかしV1は 上式及び（４）式から 上式に（10）式を代入すると、 つぎに１線地絡時に発生する零相電圧V0を求めると、 V0＝V2−V1 ＝i2B−i1A （13） 上式に（３）．（４）式を代入すると 上式に（10）式を代入すると、 V0＝2r・i0 以上の結果、i0を基準とすれば、i0′は90゜遅れの位相
であり、V0とは同相であることが理解できる。
つぎに零相電圧と線間電圧との間の位相を検討する。前
式及び（５）式より 上式に（６）〜（８）式を代入すると、 又Ｅに対するV0の位相角θは 今ｒ＝200Ω．ω＝100π.C＝1.8μF.2E＝6600Vとする
と、各Rgに対する位相角θの値を計算すると、次表のよ
うになる。
式及び（５）式より 上式に（６）〜（８）式を代入すると、 又Ｅに対するV0の位相角θは 今ｒ＝200Ω．ω＝100π.C＝1.8μF.2E＝6600Vとする
と、各Rgに対する位相角θの値を計算すると、次表のよ
うになる。
以上の結果から、完全地絡時はV0とＥとは同相となり、
又一般に3000Ω検出程度とすれば、θは約12度であり、
したがつてＥを使用してもV0を使用するときと大差なく
検出できる。
又一般に3000Ω検出程度とすれば、θは約12度であり、
したがつてＥを使用してもV0を使用するときと大差なく
検出できる。
以上詳述したようにこの発明によれば、零相電圧を使用
しないので、接地変圧器を設備する必要がなくなり、又
変電所側から零相電圧に関する情報を伝送する必要もな
いと言つた効果を奏する。
しないので、接地変圧器を設備する必要がなくなり、又
変電所側から零相電圧に関する情報を伝送する必要もな
いと言つた効果を奏する。
第１図はこの発明の実施例を示す回路図、第２図は第１
図の等価回路図、第３図は第１図の構成の動作説明用の
ベクトル図、第４図は第３図のベクトル図を位相変換し
たベクトル図、第５図は地絡判別用の特性図である。
図の等価回路図、第３図は第１図の構成の動作説明用の
ベクトル図、第４図は第３図のベクトル図を位相変換し
たベクトル図、第５図は地絡判別用の特性図である。
Claims (1)
- 【請求項１】単相中性点抵抗接地系配電線における地絡
故障判別地点に設けられてあって、線間電圧2Eを検出す
る線間電圧検出用の変圧器と、前記地絡故障判別地点に
設けられてあって、地絡点が前記地絡故障判別地点より
負荷側にあるときに出力i0を、また電源側にあるときに
出力i0′を出す零相変流器と、前記変圧器の出力2Eおよ
び零相変流器からの出力を入力とし、前記両出力を乗算
してその乗算値P0を出力する乗算器と、設定値Ｐおよび
−Ｐが比較基準値として設定されてあって、前記両設定
値と前記乗算値P0とを比較し、前記乗算値P0が設定値Ｐ
を正の方向にこえたとき、および前記乗算値P0が設定値
−Ｐを負の方向にこえたときに、前記地絡点が前記地絡
故障判別地点より負荷側または電源側にあることを判別
する出力を出す比較器とを備えた地絡電流方向判定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59031119A JPH073449B2 (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 地絡電流方向判定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59031119A JPH073449B2 (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 地絡電流方向判定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60173480A JPS60173480A (ja) | 1985-09-06 |
| JPH073449B2 true JPH073449B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=12322517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59031119A Expired - Lifetime JPH073449B2 (ja) | 1984-02-20 | 1984-02-20 | 地絡電流方向判定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073449B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102185290B (zh) * | 2011-03-03 | 2014-04-16 | 清华大学 | 单相接地故障自愈方法 |
| CN105259467B (zh) * | 2015-11-18 | 2018-02-09 | 南京国电南自电网自动化有限公司 | 一种考虑星三角变换的单相故障分析方法 |
| CN112736765B (zh) * | 2020-12-24 | 2022-04-12 | 新疆友通电子科技有限公司 | 一种配网终端巡检维护用的移动作业系统 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5836060U (ja) * | 1981-09-02 | 1983-03-09 | トヨタ自動車株式会社 | 底部内張の交換可能な流動バレル加工装置 |
-
1984
- 1984-02-20 JP JP59031119A patent/JPH073449B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5836060U (ja) * | 1981-09-02 | 1983-03-09 | トヨタ自動車株式会社 | 底部内張の交換可能な流動バレル加工装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60173480A (ja) | 1985-09-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |