JPH09281179A - 交流発電機システムの電流検知方法とこの方法を用いた交流発電機システムの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 過電流判定回路とフィーダ接地判定回路との
両者を備え、必要な変流器の数を減少した交流発電機シ
ステムの電流検知方法とこの方法を用いた交流発電機シ
ステムの制御装置を提供する。 【解決手段】 単相交流発電機システムの電流検知方法
の場合は、対象とする単相交流発電機１の負荷側フィー
ダ２Ｐに鎖交した第１の変流器３の出力電流値を検出
し、この検出値が予め設定した値よりも大になると過電
流と判定し、第１の変流器３の出力電流値と対象とする
交流発電機の接地側フィーダ２Ｇに鎖交した第２の変流
器４の出力電流値との偏差値を検出し、この検出値が予
め設定した値よりも大になるとフィーダ接地と判定する
ようにした。三相交流発電機システムの電流検知方法の
場合にも、各相に上記方法を適用することができる。な
お、交流発電機システムの制御装置では、上記の方法を
実施する具体的手段を用いて構成すれば良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、交流発電機システ
ムにおける過電流とフィーダ（電線）接地を監視するた
めの交流発電機システムの電流検知方法とその制御装置
に係り、特に、従来よりも使用変流器の数を減らすこと
によって、価格と信頼性を向上させるようにした交流発
電機システムの電流検知方法とこの方法を用いた交流発
電機システムの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】交流発電機システムにおいては、負荷側
の変動に基づく過電流の発生等を検知する手段を設けた
保護システム及びこの交流発電機から負荷に発電電力を
供給するフィーダが接地したことを検知する手段を設け
た保護システムがある。図３は従来例である過電流判定
回路とフィーダ接地判定回路とを装備した単相交流発電
機システムの回路構成を示すもので、同図中、発電機の
駆動機構や励磁回路を含めた発電・制御機能、交流発電
機の発電出力を負荷側に送電するフィーダの開閉器等、
通常の交流発電機システムとして必要な要素機器類の図
示は省略している。また、同図は三相交流発電機回路の
一相分を示すものと考えても良い。同図において、交流
発電機１の負荷側フィーダ２Ｐは負荷（図示せず）に接
続され、接地側フィーダ２Ｇの端部はグランドＧに接地
されている。負荷側フィーダ２Ｐには過電流検出用の第
１の変流器３３が鎖交され、第１の変流器３３の出力は
過電流判定回路３８に接続されている。過電流判定回路
３８の出力は発電機制御回路１０に入力している。４１
は所定抵抗値の抵抗器である。発電機制御回路１０は、
各種操作信号を出力する出力回路１０Ｐを接続してい
る。従って、負荷側フィーダ２Ｐに所定値以上の電流が
流れると、過電流判定回路３８は、この電流を検知して
所定の警報信号を発電機制御回路１０に入力するので、
発電機制御回路１０は予め定められた保護機能、例え
ば、図示しない遮断器を開放する等の所定機能を作動さ
せる。

【０００３】また、負荷側フィーダ２Ｐにはフィーダ接
地検知用の第１の変流器４０が鎖交され、接地側フィー
ダ２Ｇにはフィーダ接地検知用の第２の変流器３４が鎖
交され、第１の変流器４０の出力電流と第２の変流器３
４の出力電流を減算し合うように、相互に逆位相に接続
してフィーダ接地判定回路３９に入力している。フィー
ダ接地判定回路３９の出力は、発電機制御回路１０に入
力している。発電機制御回路１０は、各種操作信号を出
力する出力回路１０Ｐを接続している。４２は所定抵抗
値の抵抗器である。正常状態においては、負荷側フィー
ダ２Ｐを流れる電流値と接地側フィーダ２Ｇに流れる電
流値とは等しいので、第１の変流器４０の矢印ｙ１に示
す検出電流値と第２の変流器３４による矢印ｙ２に示す
検出電流値が等しく、抵抗器４２を流れる矢印ｙ１に示
す電流が打ち消し合って抵抗器４２の両端には電圧が発
生しない。例えば、負荷側フィーダ２Ｐに示すＡ点が何
等かの原因で接地すると、接地した側のフィーダ２Ｇを
流れる電流が増大するので、第１の変流器４０の矢印ｙ
１に示す検出電流値と第２の変流器３４による矢印ｙ２
に示す検出電流値とのバランスが崩れ、両電流の偏差値
に比例する電圧が抵抗器４２の両端に発生する。この偏
差電圧値が予め設定した所定値以上であると、フィーダ
接地判定回路３９は所定の警報信号を発電機制御回路１
０に入力する。従って、発電機制御回路１０は予め定め
られた保護機能、例えば、図示しない遮断器を開放する
等の所定機能を作動させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来例のも
のでは、発電機システムの構成上、過電流保護とフィー
ダ保護の２つの保護機能を持たせるために、図３に示す
ように２種類の変流器（１相当たり３個）が必要とな
る。さらに、三相交流の場合、同図から明らかなよう
に、変流器を３個の３倍、即ち全部で９個必要になるの
で、次のような問題が存在する。 変流器を設置する多くのスペースが必要である。 変流器と交流発電システムの制御装置との間に多くの
配線が必要である。 従って、交流発電システムを構成する部品費と工費が
多く必要であり、また信頼性にも影響する恐れがある。 本発明は、従来のものの上記課題（問題点）を解決し、
過電流判定回路とフィーダ接地判定回路との両者を備え
ながら、必要変流器の数を減らした交流発電機システム
の電流検知方法及びこの方法を用いた交流発電機システ
ムの制御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の単相交流発電機システムの電流検知方法においては、
対象とする単相交流発電機の負荷側フィーダに鎖交した
第１の変流器の出力電流値を検出し、この検出値が予め
設定した値よりも大になると過電流と判定し、前記第１
の変流器の出力電流値と上記単相交流発電機の接地側フ
ィーダに鎖交した第２の変流器の出力電流値との偏差値
を検出し、この検出値が予め設定した値よりも大になる
とフィーダ接地と判定するようにした。

【０００６】三相交流発電機システムの電流検知方法に
おいては、対象とする三相交流発電機の各相の負荷側フ
ィーダに鎖交した第１乃至第３の変流器の出力電流値を
検出し、これら３つの変流器の内の少なくとも１つの変
流器の出力電流値が予め設定した値よりも大になると過
電流と判定し、前記第１乃至第３の変流器の出力電流と
上記対三相交流発電機の各相の接地側フィーダに鎖交し
た第４乃至第６の変流器の出力電流の各相毎の偏差値を
検出し、これら３つの変流器による偏差値の内の少なく
とも１つの変流器の出力電流の偏差値が予め設定した値
よりも大になるとフィーダ接地と判定するようにした。

【０００７】上記の単相交流発電機システムの電流検知
方法を用いた制御装置においては、対象とする単相交流
発電機の負荷側フィーダに鎖交される一端を接地した第
１の変流器の出力回路と、上記交流発電機の接地側フィ
ーダに鎖交される一端を接地した第２の変流器とを、夫
々の出力電流を相互に減算するように所定値の抵抗器を
介して接続し、上記第１の変流器の出力回路を過電流判
定回路に接続し、上記第２の変流器の出力端子間に所定
抵抗値の抵抗器を接続すると共に、この第２の変流器の
出力回路をフィーダ接地判定回路に接続するように構成
した。この結果、上記の第１の変流器の出力端子電圧値
が予め設定した値よりも大になると過電流と判定し、第
２の変流器の出力端子電圧値が予め設定した値よりも大
になるとフィーダ接地と判定することができる。

【０００８】また、三相交流発電機システムの電流検知
方法を用いた制御装置は、対象とする三相交流発電機の
各相の負荷側のフィーダに鎖交される一端を接地した第
１乃至第３の変流器の出力回路と、対象とする三相交流
発電機の各相の接地側のフィーダに鎖交される一端を接
地した第４乃至第６の変流器の出力回路とを、各相毎
に、夫々の出力電流を相互に減算するように所定値の抵
抗器を介して接続し、上記第１乃至第３の変流器の出力
電流の内の大なる値を出力する変流器の出力値を出力す
るように構成した結合回路を介して過電流判定回路に接
続し、上記第４乃至第６の変流器夫々の出力端子間に所
定抵抗値の抵抗器を接続すると共に、該第４乃至第６の
変流器の端子電圧の内の大なる値を出力するように構成
した結合回路を介してフィーダ接地判定回路に接続する
ように構成すれば良い。この場合、上記の第１乃至第３
の変流器の出力電流の内の大なる値を出力する変流器の
出力端子電圧値が、予め設定した値よりも大になると過
電流と判定し、第４乃至第６の変流器の各端子電圧の内
の大なる値を出力するように構成した結合回路の出力端
子電圧値が、予め設定した値よりも大になるとフィーダ
接地と判定することができる。このようにすれば、三相
の場合であっても、６個の変流器でいずれかの相に発生
する過電流も、また、フィーダ接地についても判定する
ことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明に基づく最適な実施の形態
を図１及び図２によって説明する。図１及び図２におい
て、従来のものと同等の構成については、図３と同一の
符号を付し、その説明は省略する。また、図１及び図２
は本発明に基づく過電流、又はフィーダ接地のいずれを
も検知する機能以外の発電機の駆動機構や励磁回路を含
めた発電・制御機能、交流発電機の発電出力を負荷側に
送電するフィーダの開閉器等は省略している。

【００１０】第１の実施の形態：図１によって、単相交
流発電システムに本発明を適用した第１の実施の形態を
説明する。図１において、５は、単相交流発電システム
の制御を実行する発電機制御器で、この発電機制御器５
には図示のように過電流保護検出部６、フィーダ接地故
障保護検出部７、発電機制御回路１０等を設けている。
第１の変流器３の２次側巻線は第１の端子ａから第２の
端子ｂの方向に巻かれ、第２の端子ｂは過電流保護検出
部６に設けた過電流検出回路８の信号入力部に接続さ
れ、第１の端子ａはグランドＧと、過電流検出回路８の
接地側入力部に接続されている。第２の変流器４の２次
側巻線は第１の端子ｃから第２の端子ｄの方向に巻かれ
て、第１の端子ｃはフィーダ接地故障保護検出部７に設
けたフィーダ接地故障検出回路９の信号入力部に接続
し、第２の端子ｄはグランドＧとフィーダ接地故障検出
回路９の接地側入力部に接続している。また、第１の変
流器３の第２の端子ｂに接続する回路は、所定の抵抗値
を有する抵抗器１１を介して第２の変流器４の第１の端
子ｃの回路に接続しており、第２の変流器４の第１の端
子ｃと第２の端子ｄとの間には所定の抵抗値を有する抵
抗器１２を接続している。また、過電流検出回路８の信
号出力回路と、フィーダ接地故障検出回路９の信号出力
回路は夫々発電機制御回路１０の所定の入力端子に接続
している。なお、第１の変流器３と第２の変流器４との
相互の接続方向が上記と等しければ、夫々の変流器の巻
方向が逆であっても良い。

【００１１】上述の構成で、正常状態では、従来のもの
と同様、第１の変流器３に矢印ｙ１に示す方向に電流が
流れると、第２の変流器４にも矢印ｙ２に示す方向に電
流が流れ、矢印ｙ１に示す電流値と矢印ｙ２に示す電流
値が等しければ、抵抗器１２には電圧が現われない。従
って、過電流検出回路８には、抵抗器１１の両端に現わ
れる電圧が入力し、フィーダ接地故障検出回路９には、
抵抗器１２の両端に現われる電圧、即ちゼロボルトが入
力する。過電流検出回路８は、上記の電圧が入力してい
ると正常であるとして警報信号を出力しないが、入力電
圧が所定値以上に変化すると、負荷回路に過電流が流れ
たと判定して警報信号を発電機制御回路１０に出力す
る。一方、フィーダ接地故障検出回路９は、上記のよう
に入力電圧値がほぼゼロであると正常であるとして警報
信号を出力しないが、入力電圧が所定値以上に変化する
と、フィーダ接地故障が発生したと判定して警報信号を
発電機制御回路１０に出力する。

【００１２】何等かの原因で負荷電流が許容最大負荷電
流値以上に増加すると、第１の変流器３を流れる電流と
第２の変流器４から出力する電流がいずれも増大する。
従って、抵抗器１１の両端に現われる電圧値は増大する
が、抵抗器１２の端子ｆに現われる電圧値は、第１の変
流器３から出力する電流値と第２の変流器４から出力す
る電流値がほぼ等しいので、ほぼゼロのままである。従
って、フィーダ接地故障検出回路９は作動しないが、過
電流検出回路８が作動して所定の警報信号を出力するの
で、発電機制御回路１０は予め設定された保護機能（図
示せず）を作動させる。この結果、例えば、過電流遮断
器を作動して負荷への電流供給を停止し、交流発電機１
の作動は停止する。

【００１３】また、何等かの原因で負荷側フィーダ２Ｐ
のＡ点で地絡事故が発生すると、負荷側フィーダ２Ｐ以
遠の電流が減少するので、第１の変流器３の出力電流は
減少する。しかし、接地側フィーダ２Ｇを流れる電流が
増大するので、第２の変流器４から出力する電流は増大
する。従って、抵抗器１１の両端に現われる電圧値は減
少するが、抵抗器１２の両端に現われる電圧値は、第１
の変流器３から出力する電流値と第２の変流器４から出
力する電流値の偏差に比例する電圧が現われる。従っ
て、過電流検出回路８は入力電圧が大きくならないため
に作動しないが、フィーダ接地故障検出回路９は入力電
圧が大きくなるために作動して所定の警報信号を出力す
る。よって発電機制御回路１０は予め設定された保護機
能（図示せず）を作動させ、例えば、交流発電機１の作
動を停止させる。

【００１４】即ち、上述の構成は対象とする単相交流発
電機の負荷側フィーダ２Ｐに鎖交した第１の変流器３の
出力電流値を検出し、この検出値が所定条件を満足する
ことによって過電流と判定し、第１の変流器３の出力電
流値と上記交流発電機の接地側フィーダ２Ｇに鎖交した
第２の変流器４の出力電流値との偏差値を検出し、この
検出値が所定条件を満足するとフィーダ接地と判定する
ようにしている。さらに、第１の変流器３の出力電流値
が予め設定した値よりも大になると過電流と判定し、第
１の変流器３の出力電流と第２の変流器４の出力電流と
の偏差値が予め設定した値よりも大になるとフィーダ接
地と判定するようにしている。しかし、過電流による第
１の変流器３の出力変化及びフィーダ接地による第１の
変流器３の出力と第２の変流器４の出力との偏差値変化
が検出できれば、その他の手段によっても良いことは当
然である。

【００１５】第２の実施の形態：図２によって三相交流
発電システムに本発明を適用した第２の実施の形態を説
明する。図２は、図１に示した単相交流発電システムの
例を三相対応に拡大したものである。従って、第１の実
施の形態の構成と同等のものについては図１と同一の符
号を使用している。図２において、三相交流発電機１Ｔ
の各相の負荷側フィーダ２ＰＵ、２ＰＶ、２ＰＷは夫々
負荷Ｐに接続され、Ｕ相の負荷側フィーダ２ＰＵにはＵ
相の一方の変流器（以下第１の変流器という）３Ｕを鎖
交し、Ｖ相の負荷側フィーダ２ＰＶにはＶ相の一方の変
流器（以下第２の変流器という）３Ｖを鎖交し、Ｗ相の
負荷側フィーダ２ＰＷにはＷ相の一方の変流器（以下第
３の変流器という）３Ｗを鎖交している。また、各相の
接地側フィーダ２ＧＵ、２ＧＶ、２ＧＷの端部はいずれ
もグランドＧに接地され、Ｕ相の接地側フィーダ２ＧＵ
にはＵ相の他方の変流器（以下第４の変流器という）４
Ｕを鎖交し、Ｖ相の接地側フィーダ２ＧＶにはＶ相の他
方の変流器（以下第５の変流器という）４Ｖを鎖交し、
Ｗ相の接地側フィーダ２ＧＷにはＷ相の他方の変流器
（以下第６の変流器という）４Ｗを鎖交している。５Ｔ
は、この交流発電システムの制御を実行する発電機制御
器で、この発電機制御器５Ｔは、過電流保護検出部６
Ｔ、フィーダ接地故障保護検出部７Ｔ、発電機制御回路
１０Ｔ等により構成される。

【００１６】各相の第１乃至第３の変流器３Ｕ、３Ｖ、
３Ｗの２次側巻線はいずれも第１の端子ａから第２の端
子ｂの方向に巻かれて、各相共第２の端子ｂは過電流保
護検出部６Ｔの入力部に接続され、第１の端子ａはグラ
ンドＧに接続されている。各相の第４乃至第６の変流器
４Ｕ、４Ｖ、４Ｗの２次側巻線はいずれも第１の端子ｃ
から第２の端子ｄの方向に巻かれ、各相共第１の端子ｃ
はフィーダ接地故障保護検出部７Ｔの入力部に接続さ
れ、第２の端子ｄはグランドＧに接続されている。

【００１７】過電流保護検出部６Ｔにおいて、Ｕ相につ
いては、第１の変流器３Ｕの第２の端子ｂに接続する回
路は、所定の抵抗値を有する抵抗器１１Ｕを介して第４
の変流器４Ｕの第１の端子ｃの回路に接続されている。
また、第１の変流器３Ｕの第２の端子ｂに接続する回路
は、第１のダイオード１３Ｕのプラス端子に接続されて
いる。また、Ｖ相については、第２の変流器３Ｖの第２
の端子ｂは、Ｕ相の場合と同様、抵抗器１１Ｖを介して
第５の変流器４Ｖの第１の端子ｃの回路に接続され、ま
た、Ｗ相についても、第３の変流器３Ｗの第２の端子ｂ
は抵抗器１１Ｗを介して第６の変流器４Ｗの第１の端子
ｃの回路に接続されている。なお、各抵抗器１１Ｕ、１
１Ｖ、１１Ｗは同一の抵抗値とする。

【００１８】第１乃至第３のダイオード１３Ｕ、１３
Ｖ、１３Ｗの各マイナス側の端子はまとめられて点Ｍに
接続され、この接続点Ｍには、第４のダイオード１５の
マイナス端子と所定値の抵抗器１４等に接続されてい
る。抵抗器１４の上記とは反対側の端子はグランドＧに
接続されると共に、抵抗器１４には所定容量のコンデン
サ１４ｃを並列に接続している。第４のダイオード１５
のプラス端子は所定値の抵抗器１６と第１の演算増幅器
１９のプラス端子に接続されており、抵抗器１６の反対
側の端子は所定値の電源Ｂに接続されている。上記の第
１乃至第３のダイオード１３Ｕ、１３Ｖ、１３Ｗから第
１の演算増幅器１９までを含めて過電流検出回路を構成
しており、その出力を発電機制御回路１０Ｔの所定の入
力端子に接続している。

【００１９】フィーダ接地故障保護検出部７Ｔにおい
て、Ｕ相については、第４の変流器４Ｕの第１の端子ｃ
と第２の端子ｄとの間には所定値の抵抗器１２Ｕを接続
し、Ｖ相については、第５の変流器４Ｖの第１の端子ｃ
と第２の端子ｄとの間には所定値の抵抗器１２Ｖを接続
し、またＷ相については、第６の変流器４Ｗの第１の端
子ｃと第２の端子ｄとの間には所定値の抵抗器１２Ｗを
接続している。なお、Ｕ相の第４の変流器４Ｕの第１の
端子ｃに接続する回路は第５のダイオード２３Ｕのプラ
ス端子に接続され、Ｖ相の第５の変流器４Ｖの第１の端
子ｃに接続する回路は第６のダイオード２３Ｖのプラス
端子に接続され、さらにＷ相の第６の変流器４Ｗの第１
の端子ｃに接続する回路は第７のダイオード２３Ｗのプ
ラス端子に接続されている。一方、第４乃至第６の各変
流器４Ｕ、４Ｖ、４Ｗの各端子ｄはグランドＧに接続さ
れている。なお、上記の各抵抗器１２Ｕ、１２Ｖ、１２
Ｗは同一の抵抗値である。

【００２０】第５乃至第７のダイオード２３Ｕ、２３
Ｖ、２３Ｗの各マイナス側の端子はまとめられて点Ｎに
接続され、この接続点Ｎには第８のダイオード２５のマ
イナス端子と所定値の抵抗器２４等が接続されている。
抵抗器２４の上記とは反対側の端子はグランドＧに接続
されると共に、抵抗器２４には所定容量のコンデンサ２
４ｃが並列に接続されている。第８のダイオード２５の
プラス端子は所定値の抵抗器２６と第２の演算増幅器２
９のプラス端子に接続されており、抵抗器２６の反対側
の端子は所定値の電源Ｂに接続されている。第５乃至第
７のダイオード２３Ｕ、２３Ｖ、２３Ｗから第２の演算
増幅器２９までを含めてフィーダ接地故障検出回路を構
成しており、その出力を発電機制御回路１０Ｔの所定の
入力端子に接続している。

【００２１】上述の構成で、三相交流発電機１Ｔが作動
して負荷Ｐに電力が供給されると、各変流器３Ｕ、３
Ｖ、３Ｗ、４Ｕ、４Ｖ、４Ｗの２次側には夫々負荷電流
に比例した電流が出力される。負荷が正常で平衡してい
て各変流器の巻数が等しければ、各変流器３Ｕ、３Ｖ、
３Ｗ、４Ｕ、４Ｖ、４Ｗの出力電流値はほとんど等し
い。従って、第１の実施の形態で説明したように、過電
流保護検出部６Ｔに設けた各抵抗器１１Ｕ、１１Ｖ、１
１Ｗの端子に現われる電圧値は全て等しい。各抵抗器の
図に示す上部端子の電圧値が、抵抗器１６と抵抗器１４
及び電源Ｂの電圧で定まる電圧値よりも低いと、第１乃
至第４のダイオード１３Ｕ、１３Ｖ、１３Ｗ及び１５の
接続極性によって、第１の演算増幅器１９の入力には抵
抗器１６と抵抗器１４及び電源Ｂの電圧で定まる電圧が
印加され、演算増幅器１９の定常出力が発電機制御回路
１０Ｔに入力する。第１乃至第３のダイオード１３Ｕ、
１３Ｖ、１３Ｗのいずれかのプラス端子がノイズ等の原
因で瞬間的に増大してもコンデンサ１４ｃの働きで、第
４のダイオード１５のマイナス端子電圧は大きくは変動
しないので、発電機制御回路１０Ｔに入力する電圧は変
動せず、定常レベルのままである。

【００２２】また、フィーダ接地故障保護検出部７Ｔに
設けた各抵抗器１２Ｕ、１２Ｖ、１２Ｗの端子に現われ
る電圧値も全て等しくほぼゼロである。各抵抗器の図に
示す上部端子の電圧値が、抵抗器２６と抵抗器２４及び
電源Ｂの電圧で定まる電圧値よりも低いと、第５乃至第
８のダイオード２３Ｕ、２３Ｖ、２３Ｗ及び２５の接続
極性によって、第２の演算増幅器２９の入力には抵抗器
２６と抵抗器２４及び電源Ｂの電圧で定まる電圧が印加
され、演算増幅器２９の定常出力が発電機制御回路１０
Ｔに入力する。第５乃至第７のダイオード２３Ｕ、２３
Ｖ、２３Ｗのいずれかのプラス端子がノイズ等の原因で
瞬間的に増大してもコンデンサ２４ｃの働きで、第８の
ダイオード２５のマイナス端子電圧は大きくは変動しな
いので、発電機制御回路１０Ｔに入力する電圧は変動せ
ず定常値のままである。従って、発電機制御回路１０Ｔ
は設定された制御条件で交流発電機１Ｔの作動を継続さ
せる。

【００２３】何等かの原因で負荷電流が増加すると、第
１乃至第６の変流器３Ｕ、３Ｖ、３Ｗ、４Ｕ、４Ｖ、４
Ｗを流れる電流がいずれも等しいか、負荷のアンバラン
ス状態に対応して増大する。しかし、少なくとも同相の
負荷側と接地側フィーダには同一電流が流れるので、抵
抗器１１Ｕ、１１Ｖ、１１Ｗの両端に現われる電圧値は
夫々増大するが、抵抗器１２Ｕ、１２Ｖ、１２Ｗの両端
に現われる電圧値はほぼゼロのままである。今、例えば
Ｕ相の負荷電流が最大負荷電流以上に増加すると、Ｕ相
の負荷側フィーダ２ＰＵを流れる電流が増大するので、
第１の変流器３Ｕの２次側に出力する電流が増大する。
従って、抵抗器１１Ｕの端子に現われる電圧値が増大し
て抵抗器１６と抵抗器１４及び電源Ｂによって定まる電
位よりも高くなると図に示すＭ点の電位が上昇するので
第１の演算増幅器１９の入力電圧が上昇する。従って、
過電流保護検出部６Ｔからは所定の警報信号を出力する
ので、発電機制御回路１０Ｔは予め設定された保護機能
（図示せず）を作動させる。一方、抵抗器１２Ｕ、１２
Ｖ、１２Ｗの両端に現われる電圧値はほぼゼロのままな
のでフィーダ接地故障保護検出部７Ｔの入力電流は変化
せず、作動しない。Ｕ相以外の負荷電流が個別に又は同
時に最大負荷電流以上に増大すると上記と同様の機能で
保護機能（図示せず）を作動させる。

【００２４】次に、何等かの原因で図２に示すＵ相の負
荷側フィーダ２ＰＵのＡ点で地絡事故が発生すると、負
荷側フィーダ２ＰＵの電流が減少するので第１の変流器
３Ｕの２次側の出力電流は減少する。この場合、第２、
第３の変流器３Ｖ、３Ｗの出力電流が負荷の条件に対応
して変化したとしても、所定値以上に大きくはならない
場合は、過電流保護検出部６Ｔは作動しない。しかし、
接地側フィーダ２ＧＵ、２ＧＶ、２ＧＷの内、少なくと
もＵ相の接地側フィーダ２ＧＵの電流値は変化する。従
って、少なくとも抵抗器１２Ｕを流れる電流値が不平衡
になり、その両端に現われる電圧値は増大する。抵抗器
１２Ｕの端子に現われる電圧値が、抵抗器２６と２４及
び電源Ｂによって定まる電位よりも高くなると第２の演
算増幅器２９の入力電圧が上昇する。従って、フィーダ
接地故障保護検出部７Ｔからは所定の警報信号を出力す
るので発電機制御回路１０Ｔは、予め設定された前記保
護機能を作動させる。Ｕ相以外の相のフィーダで地絡事
故を起こしても、上述と同様にフィーダ接地故障保護検
出部７Ｔからは所定の警報信号を出力し、発電機制御回
路１０Ｔは予め設定された前記保護機能を作動させる。

【００２５】また、上述した以外の原因でいずれかのフ
ィーダを流れる電流が所定値以上に増大した場合にも、
過電流保護検出部６Ｔ又はフィーダ接地故障保護検出部
７Ｔのいずれか、或いは両方が作動することは、上記の
説明から明らかである。また、第１の実施の形態で説明
した過電流検出回路８及びフィーダ接地故障検出回路９
にも、図２によって示した回路を適用すれば機能させる
ことができることは明らかである。

【００２６】第３の実施の形態：上述した第１及び第２
の実施の形態では、いずれも過電流保護検出部及びフィ
ーダ接地故障保護検出部を電子部品によって構成した例
について説明したが、過電流保護検出部及びフィーダ接
地故障保護検出部等の所定動作をコンピュータプログラ
ムを用いて行う第３の実施の形態が考えられる。本実施
の形態では、各フィーダに鎖交した変流器の出力をディ
ジタル信号に変換して上述した比較、判定回路をソフト
ウエアにより構成し、過電流及びフィーダ接地検知用の
基準電圧をディジタル値で予め設定する等の手段で、例
えば、この交流発電機の制御機能を形成するコンピュー
タの一部機能を利用して行うようにすれば良い。なお、
第３の実施の形態の動作は第１及び第２の実施の形態と
全く同等となるから説明は省略する。

【００２７】また、図１、図２によって説明した電子回
路の構成は一例であって、本発明の技術思想を実現でき
るように対象とする単相及び三相の交流発電機とその制
御機能及び負荷条件に対応して適切に構成すれば良い。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、上述のような方法とし、また
構成としたので、次のような優れた効果を有する。 各相当たり２個の変流器で過電流及びフィーダ接地故
障の保護を行えるため、従来よりも各相１個の変流器が
不要になった。 従って、配線の簡素化が図れるので、部品費と工費両
方の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を単相交流発電システムに適用した過電
流及びフィーダ接地故障の保護機能を備えた回路を示す
第１の実施の形態の概要ブロック図である。

【図２】本発明を三相交流発電システムに適用した過電
流及びフィーダ接地故障の保護機能を備えた第２の実施
の形態の概要回路図である。

【図３】従来例である過電流保護機能を備えた単相交流
発電システム（又は三相交流発電システムの１相分）を
示す概要ブロック図である。

【符号の説明】

１、１Ｔ：交流発電機 ３、３Ｕ、３Ｖ、３Ｗ、４、４Ｕ、４Ｖ、４Ｗ：変流器 ５：発電機制御器 ６、６Ｔ：過電流保護検出部 ７、７Ｔ：フィーダ接地故障保護検出部 ８：過電流検出回路 ９：フィーダ接地故障検出回路 １０、１０Ｔ：発電機制御回路 １１、１１Ｕ、１１Ｖ、１１Ｗ、１２、１２Ｕ、１２
Ｖ、１２Ｗ、１４、１６、２４、２６：抵抗器 １３Ｕ、１３Ｖ、１３Ｗ、１５、２３Ｕ、２３Ｖ、２３
Ｗ、２５：ダイオード １９、２９：演算増幅器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０２Ｈ 7/06 Ｈ０２Ｈ 7/06 Ｍ Ｈ０２Ｐ 9/00 Ｈ０２Ｐ 9/00 Ｂ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象とする単相交流発電機の負荷側フィ
   ーダに鎖交した第１の変流器の出力電流値を検出し、該
   検出値が予め設定した値よりも大になると過電流と判定
   し、前記第１の変流器の出力電流値と上記単相交流発電
   機の接地側フィーダに鎖交した第２の変流器の出力電流
   値との偏差値を検出し、該検出値が予め設定した値より
   も大になるとフィーダ接地と判定するようにしたことを
   特徴とする単相交流発電機システムの電流検知方法。
2. 【請求項２】 対象とする三相交流発電機の各相の負荷
   側フィーダに鎖交した第１乃至第３の変流器の出力電流
   値を検出し、これら３つの変流器の内の少なくとも１つ
   の変流器の出力電流値が予め設定した値よりも大になる
   と過電流と判定し、前記第１乃至第３の変流器の出力電
   流と上記三相交流発電機の各相の接地側フィーダに鎖交
   した第４乃至第６の変流器の出力電流の各相毎の偏差値
   を検出し、これら３つの変流器による偏差値の内の少な
   くとも１つの偏差値が予め設定した値よりも大になると
   フィーダ接地と判定するようにしたことを特徴とする三
   相交流発電機システムの電流検知方法。
3. 【請求項３】 対象とする単相交流発電機の負荷側フィ
   ーダに鎖交される一端を接地した第１の変流器の出力回
   路と、上記交流発電機の接地側フィーダに鎖交される一
   端を接地した第２の変流器とを、夫々の出力電流を相互
   に減算するように所定値の抵抗器を介して接続し、上記
   第１の変流器の出力回路を過電流判定回路に接続し、上
   記第２の変流器の出力端子間に所定抵抗値の抵抗器を接
   続すると共に、該第２の変流器の出力回路をフィーダ接
   地判定回路に接続するようにしたことを特徴とする単相
   交流発電機システムの制御装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の単相交流発電機システム
   の制御装置において、第１の変流器の出力端子電圧値が
   予め設定した値よりも大になると過電流と判定し、第２
   の変流器の出力端子電圧値が予め設定した値よりも大に
   なるとフィーダ接地と判定するようにした単相交流発電
   機システムの制御装置。
5. 【請求項５】 対象とする三相交流発電機の各相の負荷
   側フィーダに鎖交される一端を接地した第１乃至第３の
   変流器の出力回路と、上記三相交流発電機の各相の接地
   側フィーダに鎖交され、一端を接地した第４乃至第６の
   変流器の出力回路とを、各相毎に夫々の出力電流を相互
   に減算するように所定値の抵抗器を介して接続し、上記
   第１乃至第３の変流器の出力電流の内の大なる値を出力
   する変流器の出力値を出力するように構成した結合回路
   を介して過電流判定回路に接続し、上記第４乃至第６の
   変流器夫々の出力端子間に所定抵抗値の抵抗器を接続す
   ると共に、該第４乃至第６の変流器の端子電圧の内の大
   なる値を出力するように構成した結合回路を介してフィ
   ーダ接地判定回路に接続するようにしたことを特徴とす
   る三相交流発電機システムの制御装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の三相交流発電機システム
   の制御装置において、第１乃至第３の変流器の出力電流
   の内の大なる値を出力する変流器の出力端子電圧値が予
   め設定した値よりも大になると過電流と判定し、第４乃
   至第６の変流器の各端子電圧の内の大なる値を出力する
   ように構成した結合回路の出力端子電圧値が予め設定し
   た値よりも大になるとフィーダ接地と判定するようにし
   た三相交流発電機システムの制御装置。