JPH08149633A - ガス絶縁開閉装置における地絡発生位置検出装置 - Google Patents

ガス絶縁開閉装置における地絡発生位置検出装置

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JPH08149633A
JPH08149633A JP6279193A JP27919394A JPH08149633A JP H08149633 A JPH08149633 A JP H08149633A JP 6279193 A JP6279193 A JP 6279193A JP 27919394 A JP27919394 A JP 27919394A JP H08149633 A JPH08149633 A JP H08149633A
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gas
ground fault
optical fiber
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JP6279193A
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Naoki Okada
直喜 岡田
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Nissin Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のガス区画を有し、これら各ガス区画の
間が絶縁スペーサにより仕切られたGISにおいて、地
絡事故の発生したガス区画を正確に標定することができ
る地絡発生位置検出装置を提供する。 【構成】 複数のガス区画14〜16を有しこれら各ガス区
画の間が絶縁スペーサ32〜34により仕切られたGISに
おいて、各絶縁スペーサの外周に零相電流検出用光ファ
イバ変流器CT1 〜 CT3を設け、各零相電流検出用光ファ
イバ変流器の出力を事故点標定装置45に入力する。事故
点標定装置は、複数のガス区画の各ガス区画ごとに、当
該ガス区画を仕切る絶縁スペーサに取り付けられた前記
零相電流検出用光ファイバ変流器の出力に基づいて、当
該ガス区画において地絡事故が発生したか否かを監視す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス絶縁開閉装置(以
下、「GIS」という。)における地絡発生位置を検出
するための装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図10に従来のGISにおける地絡位置
検出装置を示す。図において、GISは複数の区画11
〜25を有し、各区画に圧力センサS1〜S10を配置
している。また、母線BUSには計器用変圧器GPTが
接続されている。いま、GISのいずれかの区画内で地
絡事故が発生すると、母線BUSに零相電圧が発生し、
地絡により発生するアークにより当該区画のガス圧が上
昇する。この零相電圧を計器用変圧器GPTで検出する
ことにより、事故点標定装置26が地絡標定動作を起動
し、各圧力センサS1〜S10の出力を演算処理し、地
絡発生位置の検出を行う。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の地絡発生位
置の検出方法においては、計器用変圧器による零相電圧
の監視・検出のみでは、地絡発生位置の判定は困難であ
る。また、地絡電流によるガス区画のガス圧の上昇は微
小でノイズレベル程度であるため、各ガス区画に設置し
た圧力センサの出力のモニタでは、ガス圧の上昇値を演
算処理しても、地絡発生位置の判定は正確性に欠ける。
【0004】本発明は、複数のガス区画を有し、これら
各ガス区画の間が絶縁スペーサにより仕切られたGIS
において、地絡事故の発生したガス区画を正確に標定す
ることができる地絡発生位置検出装置を提供することを
目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、複数のガス区画を有しこれら各ガス区画の
間が絶縁スペーサにより仕切られたGISと、前記各絶
縁スペーサの外周に設けた零相電流検出用光ファイバ変
流器と、前記各零相電流検出用光ファイバ変流器の出力
が入力され、前記複数のガス区画の各ガス区画ごとに、
当該ガス区画を仕切る絶縁スペーサに取り付けられた前
記零相電流検出用光ファイバ変流器の出力に基づいて、
当該ガス区画において地絡事故が発生したか否かを監視
する事故点標定装置とからGISにおける地絡発生位置
検出装置を構成する。
【0006】
【作用】事故点標定装置は、ガス区画の絶縁スペーサを
通して流れる地絡電流を、光ファイバ変流器により常に
監視する。そして、ガス区画のいずれかに地絡事故が発
生して地絡電流が流れたとき、事故点標定装置は、各ガ
ス区画ごとに、そのガス区画を仕切る絶縁スペーサに取
り付けられた光ファイバ変流器の検出電流に基づいて、
当該ガス区画内に地絡事故が発生したか否かを判定す
る。
【0007】事故点標定装置は、検出電流の極性又は電
流値等を用いて地絡事故発生の判定を行うことができ
る。光ファイバ変流器は確実に零相電流すなわち地絡電
流を検出することができるから、事故点標定装置はその
地絡電流に基づいてどのガス区画に地絡事故が発生した
かを正確に判定することができる。
【0008】
【実施例】図2に本発明の地絡発生位置検出装置を適用
するGISの構成図を示す。図は、実線にてGISの単
線結線図を示し、2点鎖線にてGISのガス区画を示し
ている。CHD1は受電側ケーブルヘッドで、遮断器C
B1を介して母線BUSに接続される。母線BUSに
は、複数の遮断器CB2〜CB5が接続され、各遮断器
CB2〜CB5の出力側は送電側ケーブルヘッドCHD
2〜CHD5に接続される。このように結線された各機
器は、図で2点鎖線で示すように、適当に区分されたガ
ス区画11〜25に収納される。
【0009】なお、GISの各ガス区画には、遮断器C
B、ケーブルヘッドCHDの他にも断路器、接地開閉
器、アレスタ等が収納されるが、図示を省略している。
図1を用いてガス区画について説明する。図2のガス区
画15を例にとって説明すると、ガス区画15は、金属
性の容器31と、隣接するガス区画14,16,20と
の間を仕切る絶縁スペーサ32,33,34により区画
され。容器31のフランジ35,36,37と絶縁スペ
ーサ32,33,34との間にはOリング(図示せず)
が設けられて、ガス気密が保持される。
【0010】各ガス区画11〜25の内部にSF6 ガス
が封入される。また、3相の母線BUSは絶縁スペーサ
32,33,34により支持される。本実施例において
は、全ての絶縁スペーサ32,33,34……の外周に
零相電流検出用光ファイバ変流器(以下、単に「光ファ
イバ変流器」という。)CTを配置するが、必ずしも全
部に設ける必要はない。例えば、必要でないガス区画に
ついては光ファイバ変流器を省略することも可能である
し、複数のガス区画をひとまとめにして、その複数のガ
ス区画と隣接するガス区画との間にのみ光ファイバ変流
器を配置することもできる。
【0011】光ファイバ変流器は、絶縁スペーサの外周
に光ファイバを複数回コイル状に巻いて構成したもの
で、光ファイバのファラデー効果を利用し、光ファイバ
1中に直線偏光された光を入射させ、コイル内を通過す
る電流に応じた変調を受けた光を取り出すものである。
本実施例においては、光ファイバ変流器CTは3相母線
BUSを一括して支持する絶縁スペーサ32,33,3
4....の外周に巻回されているので、各ガス区画間を流
れる零相電流を検出することとなる。また、既設のGI
Sに対して追加して設けることもできる。
【0012】これら光ファイバ変流器CT1,CT2,
CT3の出力は、事故点標定装置45に入力される。事
故点標定装置45は、各ガス区画1〜25ごとに、その
ガス区画を仕切る絶縁スペーサに設けられた光ファイバ
変流器により検出される地絡電流及びその極性により、
当該ガス区画に地絡事故が発生したか否かを標定する。
【0013】以下に、地絡発生位置標定装置45の原理
について説明する。始めに、図3に示したように1つの
受電側ケーブルヘッドが設けられたGISに対して本発
明の地絡発生位置検出装置を適用した場合について説明
する。図において、1つのケーブルヘッドCHD6と複
数のガス区画51〜56が配置され、各ガス区画51〜
56間に光ファイバ変流器CT11〜CT17が配置さ
れる。各ガス区画51〜56には、前述の図2に示すよ
うに母線等が収納されている。また、各光ファイバ変流
器CT11〜CT17の出力は、図1に示した事故点標
定装置45に入力され、事故点標定装置45は常に光フ
ァイバ変流器の検出電流を監視する。
【0014】図3に示された各ガス区画は、その構造か
ら、図4及び図5に示すように、2つのタイプに分ける
ことができる。図4には、図3のガス区画の内、2つの
絶縁スペーサによって仕切られたガス区画51,53,
55,56が示されている。また、図4のa〜cは、地
絡事故の発生位置により地絡電流の流れ方が異なること
を示している。
【0015】図4aは、当該ガス区画外の受電側で地絡
事故46が発生した場合を示す。この場合、当該ガス区
画内に地絡電流は流れないから、光ファイバ変流器の検
出電流は、IA =0,IB =0である。図4bは、当該
ガス区画内で地絡事故46が発生した場合を示す。この
場合、地絡電流は、受電側から地絡発生位置まで流れる
から、受電側の光ファイバ変流器の検出電流はIA >0
となるが他方の光ファイバ変流器の検出電流は、IB
0である。なお、地絡電流は交流であるから、検出電流
A が図示と逆向きに流れる場合もあるが、以降の説明
においては、一方の極性のみについて説明する。
【0016】図4cは、当該ガス区画外で受電側と反対
側に地絡事故46が発生した場合を示す。この場合、地
絡電流は受電側から当該ガス区画を通過して地絡発生位
置まで流れるから、両方の光ファイバ変流器は同極性で
等しい値の検出電流IA =I B >0を検出する。以上の
ことから、図4に示すガス区画の場合は、受電側の光フ
ァイバ変流器の検出電流IA ≠0で、送電側の光ファイ
バ変流器の検出電流IB =0のときに当該ガス区画で地
絡事故が発生したと判定し、その他の場合は、当該ガス
区画以外で地絡事故が発生したと判定することができ
る。
【0017】図5は、図3のガス区画の内、3つの絶縁
スペーサによって仕切られたガス区画52,54が示さ
れている。また、図5のa〜dは、地絡事故の発生位置
により地絡電流の流れ方が異なることを示している。図
5aは、当該ガス区画外の受電側で地絡事故46が発生
した場合を示す。この場合、当該ガス区画内に地絡電流
は流れないから、全ての光ファイバ変流器の検出電流
は、IC =ID =IE =0である。
【0018】図5bは、当該ガス区画内で地絡事故46
が発生した場合を示す。この場合、地絡電流は、受電側
から地絡発生位置まで流れるから、受電側の光ファイバ
変流器の検出電流はIC >0となるが他方の光ファイバ
変流器の検出電流は、ID =IE =0である。図5c
は、当該ガス区画外の受電側と反対側で地絡事故46が
発生した場合を示す。この場合、地絡電流は受電側から
当該ガス区画を通過して地絡発生位置まで流れるから、
2つの光ファイバ変流器は同極性で等しい値の検出電流
C =I E >0を検出し、他の光ファイバ変流器の検出
電流は、ID =0である。
【0019】図5dも、当該ガス区画外の受電側と反対
側で地絡事故46が発生した場合を示す。この場合、2
つの光ファイバ変流器は同極性で等しい値の検出電流I
C =ID >0を検出し、他の光ファイバ変流器の検出電
流は、IE =0である。以上のことから、図5に示すガ
ス区画の場合は、受電側の光ファイバ変流器の検出電流
C ≠0で、その他の光ファイバ変流器の検出電流がI
B =IC =0のときに当該ガス区画で地絡事故が発生し
たと判定することができる。
【0020】次に、1つのGISに対して2つの受電側
ケーブルヘッドが設けられた場合について、図6を用い
て説明する。図において、2つのケーブルヘッドCHD
7,CHD8と複数のガス区画61〜71が配置され、
各ガス区画61〜71の間に光ファイバ変流器CT21
〜CT31が配置される。各ガス区画61〜71には、
前述の図2に示すように母線等が収納されている。ま
た、各光ファイバ変流器CT21〜CT31の出力は、
図1に示した事故点標定装置45に入力され、事故点標
定装置45は常に光ファイバ変流器の検出電流を監視す
る。
【0021】図6に示された各ガス区画は、その構造及
び受電側との配置関係から、5つのタイプに分けること
ができる。これについて、図7〜図9を用いて説明す
る。図7には、図6のガス区画の内、2つの受電側ケー
ブルヘッドCHD7,8に挟まれた位置にあり、2つの
絶縁スペーサによって仕切られたガス区画61,62,
65,67が示されている。
【0022】図7aは、当該ガス区画外の図示左側で地
絡事故46が発生した場合を示す。この場合、当該ガス
区画内には右から左へ地絡電流が流れるから、光ファイ
バ変流器の検出電流はIA =IB <0である。図7b
は、当該ガス区画内で地絡事故46が発生した場合を示
す。この場合、地絡電流は、左右の受電側から地絡発生
位置まで流れるから、光ファイバ変流器の検出電流はI
A >0、IB <0である。
【0023】図7cは、当該ガス区画外の右側で地絡事
故46が発生した場合を示す。この場合、当該ガス区画
では左から右へ地絡電流が流れるから、両方の光ファイ
バ変流器は検出電流IA =IB >0を検出する。以上の
ことから、図7に示すガス区画の場合は、その両側に配
置された2つの光ファイバ変流器の検出電流が異なる極
性を示した場合、当該ガス区画で地絡事故が発生したと
判定することができる。
【0024】図8には、図6のガス区画の内、2つの受
電側ケーブルヘッドCHD7,8に挟まれた位置にあ
り、3つの絶縁スペーサによって仕切られたガス区画6
6について説明している。図8aは、当該ガス区画外の
左側の受電側で地絡事故46が発生した場合を示す。こ
の場合、当該ガス区画内には右の受電側から左の地絡発
生位置へ地絡電流が流れるから、光ファイバ変流器の検
出電流は、IC =ID <0,IE =0である。
【0025】図8bは、当該ガス区画内で地絡事故46
が発生した場合を示す。この場合、地絡電流は、左右の
受電側から地絡発生位置まで流れるから、光ファイバ変
流器の検出電流はIC >0,ID <0,IE =0であ
る。図8cは、当該ガス区画外の受電側でない場所で地
絡事故46が発生した場合を示す。この場合、地絡電流
は左右の受電側から当該ガス区画を通過して地絡発生位
置まで流れるから、光ファイバ変流器検出電流は、IC
>0,ID <0,I E >0である。
【0026】図8dは、当該ガス区画外の右側で地絡事
故46が発生した場合を示す。この場合、当該ガス区画
では左の受電側から右の地絡発生位置へ地絡電流が流れ
るから、光ファイバ変流器の検出電流は、IC =ID
0,IE =0である。以上のことから、この場合は、3
つの光ファイバ変流器の検出電流のうち、2つの検出電
流の極性が逆で、残りの1つの検出電流が0のときに当
該ガス区画で地絡事故が発生したと判定することができ
る。
【0027】図9には、図6のガス区画の内、2つの受
電側ケーブルヘッドCHD7,8に挟まれた位置にあ
り、3つの絶縁スペーサによって仕切られたガス区画6
4,68について説明している。図9aは、当該ガス区
画外の左側の受電側で地絡事故46が発生した場合を示
す。この場合、当該ガス区画内には上の受電側から左の
地絡発生位置へ地絡電流が流れるから、光ファイバ変流
器の検出電流は、IC <0,ID =0,IE >0であ
る。
【0028】図9bは、当該ガス区画内で地絡事故46
が発生した場合を示す。この場合、地絡電流は、上及び
左の受電側から地絡発生位置まで流れるから、光ファイ
バ変流器の検出電流はIC >0,ID =0,IE >0で
ある。図9cは、当該ガス区画外の上側で地絡事故46
が発生した場合を示す。この場合、地絡電流は左側の受
電側から当該ガス区画を通過して地絡発生位置まで流れ
るから、光ファイバ変流器検出電流は、IC >0,ID
=0,IE <0である。
【0029】図9dは、当該ガス区画外の右側で地絡事
故46が発生した場合を示す。この場合、当該ガス区画
では上の受電側及び左の受電側から右の地絡発生位置へ
地絡電流が流れるから、光ファイバ変流器の検出電流
は、IC >0,ID >0,IE>0である。以上のこと
から、図9の場合は、3つの地絡電流のうち、2つの地
絡電流の極性が同一で、残りの地絡電流が0のときに当
該ガス区画で地絡事故が発生したと判定することができ
る。
【0030】なお、図6に示したGISにおいて、2つ
の受電側ケーブルヘッドCHD7,8に挟まれていない
ガス区画63,69,70,71については、前述の図
4,図5と同様に判定される。以上説明した実施例によ
れば、GISの絶縁スペーサの外周に設けた光ファイバ
変流器により検出した地絡電流の極性に基づいて地絡発
生位置を正確に標定することができる。そして、光ファ
イバ変流器は絶縁スペーサの外周に設けるものであるか
ら、その設置は容易であり、既設のGISに追加して設
置することもできる。また、光ファイバ変流器はその内
部を流れる地絡電流を確実に検出するから、地絡発生位
置の標定が確実に行える。さらに、光ファイバを用いる
ことから、GISと事故点標定装置との間の電気的絶縁
性能を高くすることができる。
【0031】以上説明した実施例では、事故点標定装置
は、光ファイバ変流器の検出電流の有無及びその極性か
ら、各ガス区画について地絡事故が発生したか否かを判
定している。しかしながら、事故点標定装置の判定方法
は、上記実施例に記載されたものに限らず、任意の方法
により標定を行うことができる。例えば、各ガス区画に
おいて、当該ガス区画に流入する方向を検出電流の正極
性とし、かつ電流値も測定し、各光ファイバ変流器の検
出電流値の和を取り、総和が0であれば当該ガス区画以
外で地絡事故が発生したと判定し、総和が0でなけれ
ば、当該ガス区画内で地絡事故が発生したと判定するよ
うにすることもできる。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、複数のガス区画を有
し、これら各ガス区画の間が絶縁スペーサにより仕切ら
れたGISにおいて、地絡事故の発生したガス区画を正
確に標定することができる地絡発生位置検出装置を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の地絡発生位置検出装置の実施例を示す
一部断面図。
【図2】図1の地絡発生位置検出装置が適用されるGI
Sの回路図。
【図3】図1の地絡発生位置検出装置の動作を説明する
ための、ガス区画と光ファイバ変流器の第1の配置関係
を示す図。
【図4】図3において地絡発生位置を標定する原理を示
す図(その1)。
【図5】図3において地絡発生位置を標定する原理を示
す図(その2)。
【図6】図1の地絡発生位置検出装置の動作を説明する
ための、ガス区画と光ファイバ変流器の第2の配置関係
を示す図。
【図7】図6において地絡発生位置を標定する原理を示
す図(その1)。
【図8】図6において地絡発生位置を標定する原理を示
す図(その2)。
【図9】図6において地絡発生位置を標定する原理を示
す図(その3)。
【図10】従来のGISにおける地絡発生位置検出装置
を示す回路図。
【符号の説明】
11〜25…ガス区画 31…容器 32〜34…絶縁スペーサ 35〜37…フランジ 45…地絡発生位置検出装置 46…地絡事故 51〜56…ガス区画 61〜71…ガス区画 BUS…3相母線 CB…遮断器 CHD…ケーブルヘッド CT…光ファイバ変流器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のガス区画を有し、これら各ガス区
    画の間が絶縁スペーサにより仕切られたガス絶縁開閉装
    置と、前記各絶縁スペーサの外周に設けた零相電流検出
    用光ファイバ変流器と、前記各零相電流検出用光ファイ
    バ変流器の出力が入力され、前記複数のガス区画の各ガ
    ス区画ごとに、当該ガス区画を仕切る絶縁スペーサに取
    り付けられた前記零相電流検出用光ファイバ変流器の出
    力に基づいて、当該ガス区画において地絡事故が発生し
    たか否かを監視する事故点標定装置とを具備することを
    特徴とするガス絶縁開閉装置における地絡発生位置検出
    装置。
JP6279193A 1994-11-14 1994-11-14 ガス絶縁開閉装置における地絡発生位置検出装置 Pending JPH08149633A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100753165B1 (ko) * 2006-01-17 2007-08-30 동우전기공업(주) 배전급 22.9kV GIS용 전자식변성기 내장형 탄성에폭시스페이서 및 그 제조방법
CN102013643A (zh) * 2010-11-18 2011-04-13 江苏省电力设计院 220kVGIS配电装置
CN107037330A (zh) * 2016-11-21 2017-08-11 国网四川省电力公司电力科学研究院 一种绝缘故障点定位方法

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