JPH10227825A - Method for detecting ground fault of power system - Google Patents

Method for detecting ground fault of power system

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JPH10227825A
JPH10227825A JP9030971A JP3097197A JPH10227825A JP H10227825 A JPH10227825 A JP H10227825A JP 9030971 A JP9030971 A JP 9030971A JP 3097197 A JP3097197 A JP 3097197A JP H10227825 A JPH10227825 A JP H10227825A
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ground fault
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Hiroshi Okuda
博 奥田
Yukinobu Naohara
志延 直原
Katsuhiko Uno
克彦 鵜野
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Nissin Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a detecting method in which a ground fault including a phase change can be detected with high accuracy by a method wherein the capacitance of a coupling capacitor whose phase is n-1 with reference to the phase number of (n) s formed to be (k) times the capacitance of a remaining coupling capacitor whose phase is 1 and a voltage change due to the ground fault is fetched as 2k+1 times. SOLUTION: Coupling capacitors Ca, Cb, Cc are formed of conductors and charging conductors La, Lb, Lc. In addition, neutral points of the coupling capacitors Ca, Cb, Cc are grounded via a voltage-dividing capacitor Cd, and capacitances of the coupling capacitors Ca, Cb, Cc are set in such a way that a phase (a) and a phase (c) are (k) times (two times) and that a phase (b) is one times. Thereby, as compared with the case of a single-phase voltage detection, a voltage change amount Δ↑V is expanded to 2k+1 times, and also a phase shape can be detected. Even when the magnitude of an interterminal voltage ↑Vdg after the generation of a ground fault is within a setting value, it is judged that a ground fault is not generated when the voltage change amount Δ↑V including the phase change is larger than a prescribed settling value, and the accuracy of a judgment can be enhanced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、配変電用電力設
備、特にGISと称されるガス絶縁型の開閉装置に関連
して好適に用いられる電力系統の地絡検出方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for detecting a ground fault in an electric power system which is preferably used in connection with a power distribution equipment, particularly a gas-insulated switchgear called GIS.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来からの地絡検出方法では、CT(変
流器)またはZCT(零相変流器)によって得られた零
相電流値が所定の整定値以上となり、かつ3相PT(電
圧変成器)またはGPT(接地計器用変圧器)によって
検出された零相電圧が所定の整定値以上となると、地絡
が発生しているものと判定される。たとえば地絡保護回
路は、このようにして地絡が検出されると、遮断器へト
リップ出力を導出する。
2. Description of the Related Art In a conventional ground fault detection method, a zero-phase current value obtained by a CT (current transformer) or a ZCT (zero-phase current transformer) is equal to or more than a predetermined set value, and a three-phase PT ( When the zero-phase voltage detected by the voltage transformer) or the GPT (ground instrument transformer) becomes equal to or higher than a predetermined set value, it is determined that a ground fault has occurred. For example, when a ground fault is detected in this way, the ground fault protection circuit derives a trip output to the circuit breaker.

【0003】しかしながら、前記GISは、小型化によ
って装置コストおよび設置スペースを縮小することを目
的としており、線路電圧の高圧化に伴って大型化してし
まう前記PT,GPTは、変電所の電力設備では搭載さ
れなくなってきている。このため、従来から、図15で
示すようにして、安価に、かつ容易に地絡を検出し、事
故防止が図られている。
However, the purpose of the GIS is to reduce the equipment cost and the installation space by downsizing, and the PT and GPT, which become large with the increase of the line voltage, are not used in power facilities of substations. It is no longer being installed. For this reason, conventionally, as shown in FIG. 15, a ground fault is easily and inexpensively detected to prevent an accident.

【0004】図15は、典型的な従来技術の地絡検出方
法を説明するためのブロック線図である。前記GISに
おける各相a,b,cの充電導体La,Lb,Lcのう
ち、いずれか1相、この図15の例ではc相の充電導体
Lcに平行に導体が形成される。したがって、この導体
と前記充電導体Lcとは、浮遊容量Coを有する結合コ
ンデンサとみなすことができる。このようにして、充電
導体Lcに結合された結合コンデンサCoと、大地との
間に、さらに分圧コンデンサCdを介在し、この分圧コ
ンデンサCdの端子間電圧Vdが変成器などを介して保
護継電器内に取込まれる。前記保護継電器は、前記端子
間電圧Vdの変化量ΔVが所定の整定値以上となると、
地絡が発生しているものと判定し、遮断器などへトリッ
プ出力を導出する。
FIG. 15 is a block diagram for explaining a typical prior art ground fault detection method. Among the charging conductors La, Lb, Lc of the respective phases a, b, c in the GIS, a conductor is formed in parallel with any one of the charging conductors Lc in the example of FIG. Therefore, this conductor and the charging conductor Lc can be regarded as a coupling capacitor having a stray capacitance Co. In this way, the voltage dividing capacitor Cd is further interposed between the coupling capacitor Co coupled to the charging conductor Lc and the ground, and the voltage Vd between the terminals of the voltage dividing capacitor Cd is protected via a transformer or the like. It is taken in the relay. When the change amount ΔV of the inter-terminal voltage Vd is equal to or more than a predetermined set value,
It is determined that a ground fault has occurred, and a trip output is derived to a circuit breaker or the like.

【0005】しかしながら、この従来技術では、単相検
電であるので、地絡発生前の端子間電圧↑Vdo(↑は
ベクトルであることを表す)と、地絡発生後の端子間電
圧↑Vdgとの間の電圧変化率αはわずかである。すな
わち、各相a,b,cの相電圧↑Va,↑Vb,↑Vc
のうち、x%の地絡が発生した相の相電圧、たとえば↑
Vbがx↑Vbだけ減少、すなわち(1−x)↑Vbと
なり、これに対して、端子間電圧↑Vdgには、検出相
の相電圧↑Vcと、地絡分の電圧−x↑Vbとのベクト
ル和が現れ、前記変化率αは、 α=|↑Vdg|/|↑Vdo| …(1) となる。
However, in this prior art, since the single-phase voltage detection is used, the terminal voltage ↑ Vdo (↑ represents a vector) before the occurrence of a ground fault and the terminal voltage ↑ Vdg after the occurrence of a ground fault Is small. That is, the phase voltages ↑ Va, ↑ Vb, ↑ Vc of the respective phases a, b, c
Of the phase in which the ground fault of x% occurs, for example, ↑
Vb decreases by x ↑ Vb, that is, (1−x) ↑ Vb. On the other hand, the terminal voltage ↑ Vdg includes the phase voltage 、 Vc of the detection phase and the voltage −x ↑ Vb of the ground fault. And the rate of change α is α = | ↑ Vdg | / | gVdo | (1)

【0006】上述のように、c相を検電している状態に
ついて、表1および図16を参照して、このような地絡
相および地絡率の違いに対する前記電圧変化率αの変化
を詳述する。
As described above, in the state where the c-phase is being detected, the change in the voltage change rate α with respect to the difference between the ground fault phase and the ground fault rate is described with reference to Table 1 and FIG. It will be described in detail.

【0007】図16は、上述の地絡検出方法を説明する
ためのベクトル図であり、一例として、b相でx=50
%の地絡が発生している場合を表している。この図16
では、各相電圧↑Va,↑Vb,↑Vcのベクトルを、
各相の記号a,bまたはcに、大きさ(%)を表す添え
数字を付して示している。前述のように、c相の検電で
あるので、↑Vdo=↑Vcであり、図16では「c1
00」に相当する。b相でx=50%の地絡が発生する
と、端子間電圧↑Vdgは、 ↑Vdg=↑Vc−x↑Vb …(2) となり、前記電圧変化率αは、c100=1とすると、
FIG. 16 is a vector diagram for explaining the above-mentioned ground fault detecting method. As an example, x = 50 in the b phase.
% Ground fault has occurred. This FIG.
Then, the vector of each phase voltage ↑ Va, ↑ Vb, ↑ Vc is
The symbols a, b, or c of the respective phases are shown with an additional numeral indicating the size (%). As described above, since the detection is of the c-phase, ΔVdo = ΔVc, and in FIG. 16, “c1
00 ”. When a ground fault of x = 50% occurs in the b-phase, the terminal voltage ↑ Vdg becomes ↑ Vdg = ↑ Vc−x ↑ Vb (2), and the voltage change rate α is c100 = 1,

【0008】[0008]

【数1】 (Equation 1)

【0009】となる。## EQU1 ##

【0010】同様にして求めた地絡発生後の端子間電圧
↑Vdgの地絡発生前の端子間電圧↑Vdoに対する前
記変化率αは、表1および図17のようになる。
The above-mentioned change rate α of the inter-terminal voltage ΔVdg after the occurrence of the ground fault to the inter-terminal voltage ΔVdo before the occurrence of the ground fault is shown in Table 1 and FIG.

【0011】[0011]

【表1】 [Table 1]

【0012】したがって、検出感度が低く、前記地絡率
xが10%程度以上でしか検出を行うことができないと
いう問題がある。このような不具合を解消することがで
きる他の従来技術が、特公平4−27775号公報で示
されている。
Therefore, there is a problem that the detection sensitivity is low and the detection can be performed only when the ground fault ratio x is about 10% or more. Another conventional technique that can solve such a problem is disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-27775.

【0013】図18は、その他の従来技術の地絡検出方
法を説明するためのブロック線図である。この従来技術
では、前記各充電導体La,Lb,Lcにそれぞれ対向
して平行な導体が設けられており、その導体と充電導体
La,Lb,Lcとによって結合コンデンサCa,C
b,Ccがそれぞれ形成されている。前記分圧コンデン
サCdには、これらの結合コンデンサCa,Cb,Cc
の中性点が接続されている。
FIG. 18 is a block diagram for explaining another conventional ground fault detecting method. In this prior art, parallel conductors are provided facing the charging conductors La, Lb, Lc, respectively, and the coupling capacitors Ca, C are formed by the conductors and the charging conductors La, Lb, Lc.
b and Cc are respectively formed. The voltage dividing capacitor Cd includes these coupling capacitors Ca, Cb, and Cc.
Neutral point is connected.

【0014】したがって、各相電圧↑Va,↑Vb,↑
Vcに対して、定常時には端子間電圧↑Vdは零であ
る。これに対して、前述と同様にc相にx%の地絡が生
じると、各相電圧↑Va,↑Vb,↑Vcに−x↑Vc
の成分が加算されることになる。このため、前記端子間
電圧↑Vdの変化量Δ↑V(=↑Vdg−↑Vdo)
は、−3x↑Vcとなる。このようにして、図18で示
す従来技術では、地絡による電圧変化量Δ↑Vが3倍に
拡大されている。
Therefore, each phase voltage {Va, {Vb,}
In contrast to Vc, the inter-terminal voltage ΔVd is zero in a steady state. On the other hand, when a ground fault of x% occurs in the c phase as described above, the phase voltages ΔVa, ΔVb, and ΔVc become −xΔVc.
Are added. For this reason, the variation Δ の V of the inter-terminal voltage ↑ Vd (= ↑ Vdg- ↑ Vdo)
Becomes −3x ↑ Vc. Thus, in the conventional technique shown in FIG. 18, the voltage change amount Δ 量 V due to the ground fault is tripled.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来技術では、前記電圧変化量Δ↑Vを拡大して検
出感度を向上することができるけれども、前記端子間電
圧↑Vdは定常時には零であり、地絡検出は前記端子間
電圧↑Vdの大きさのみに基づいて行われることにな
る。このため、位相が大きく変化していても、検出でき
ないという問題がある。
However, in such a conventional technique, although the voltage change amount Δ ↑ V can be enlarged to improve the detection sensitivity, the terminal voltage ↑ Vd is zero in a normal state. Yes, the ground fault detection is performed based only on the magnitude of the inter-terminal voltage ΔVd. For this reason, there is a problem that even if the phase is largely changed, it cannot be detected.

【0016】本発明の目的は、位相変化を含めた高精度
な検出を行うことができる電力系統の地絡検出方法を提
供することである。
An object of the present invention is to provide a power system ground fault detection method capable of performing highly accurate detection including a phase change.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明に係る電力系統の
地絡検出方法は、各相の送電線路にそれぞれ結合コンデ
ンサを接続し、かつこれらの結合コンデンサの中性点と
大地との間に分圧コンデンサを介在し、該分圧コンデン
サの端子間電圧から電力系統の地絡を検出する方法にお
いて、相数nに対して、n−1相の結合コンデンサの容
量を、残余の1相の結合コンデンサの容量のk倍に形成
し、前記地絡による電圧変化を2k+1倍として取出す
ことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION A method for detecting a ground fault in a power system according to the present invention comprises connecting a coupling capacitor to each of the transmission lines of each phase, and connecting the coupling capacitor between a neutral point and the ground. In a method of detecting a ground fault in a power system from a voltage between terminals of a voltage dividing capacitor by interposing a voltage dividing capacitor, the capacity of an n-1 phase coupling capacitor is changed with respect to the number of phases n by one. The capacitance of the coupling capacitor is k times as large, and the voltage change due to the ground fault is taken out as 2k + 1 times.

【0018】上記の構成によれば、分圧コンデンサの端
子間電圧↑Vdが定常時に発生しており、たとえばb相
の結合コンデンサの容量を1とし、残余のa相およびc
相の結合コンデンサの容量を2倍とすると、定常時の前
記端子間電圧↑Vdoは、 ↑Vdo=2↑Va+↑Vb+2↑Vc =2(↑Va+↑Vc)/2=−↑Vb …(4) となっている。
According to the above configuration, the terminal voltage .DELTA.Vd of the voltage dividing capacitor is generated in a steady state. For example, the capacity of the b-phase coupling capacitor is set to 1, and the remaining a-phase and c-phase capacitors are set.
Assuming that the capacitance of the phase coupling capacitor is doubled, the terminal-to-terminal voltage ↑ Vdo at steady state is as follows: ↑ Vdo = 2 ↑ Va + ↑ Vb + 2 ↑ Vc = 2 (↑ Va + ↑ Vc) / 2 = − ↑ Vb (4) ).

【0019】この地絡発生前の端子間電圧↑Vdoを基
準として、いずれかの相にx%の地絡が発生すると、地
絡発生後の端子間電圧↑Vdgの前記地絡発生前の端子
間電圧↑Vdoに対する電圧変化量Δ↑Vとして、5倍
の電圧変化を取出すことができ、かつその電圧変化量Δ
↑Vの前記地絡発生前の端子間電圧↑Vdoに対する位
相変化も検出することができる。
When a ground fault of x% occurs in any of the phases with reference to the inter-terminal voltage ΔVdo before the occurrence of the ground fault, the terminal before the occurrence of the ground fault of the inter-terminal voltage ΔVdg after the occurrence of the ground fault. As the voltage change Δ ↑ V with respect to the inter-voltage ↑ Vdo, a five-fold voltage change can be extracted, and the voltage change Δ
A phase change of ↑ V with respect to the inter-terminal voltage ↑ Vdo before the occurrence of the ground fault can also be detected.

【0020】したがって、単相検電で地絡を検出する場
合に比べて、電圧変化量Δ↑Vを2k+1倍に拡大する
ことができるとともに、位相変化も検出することがで
き、地絡発生後の端子間電圧↑Vdgの大きさが整定値
以内であっても、位相変化を含んだ電圧変化量Δ↑Vが
所定の整定値よりも大きいときには、地絡が発生してい
るものと判定し、判定精度を向上することができる。
Therefore, as compared with a case where a ground fault is detected by single-phase voltage detection, the voltage change amount Δ ↑ V can be expanded to 2k + 1 times, and a phase change can be detected. Even if the magnitude of the inter-terminal voltage ΔVdg is within the set value, if the voltage change Δ 量 V including the phase change is larger than a predetermined set value, it is determined that a ground fault has occurred. Thus, the determination accuracy can be improved.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について、
図1〜図14に基づいて説明すれば以下のとおりであ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described.
This will be described below with reference to FIGS.

【0022】図1は、本発明の実施の一形態の地絡検出
方法を説明するためのブロック線図である。本発明で
は、各相a,b,cの充電導体La,Lb,Lcに平行
に導体が形成され、この導体と該充電導体La,Lb,
Lcとによって結合コンデンサCa,Cb,Ccが形成
されている。さらに、これらの結合コンデンサCa,C
b,Ccの中性点は分圧コンデンサCdを介して接地さ
れており、かつ各結合コンデンサCa,Cb,Ccの容
量を、2相がk倍とし、残余の1相が1倍とする。この
図1の例では、b相が1倍となっており、a相およびc
相は2倍となっている。
FIG. 1 is a block diagram for explaining a ground fault detecting method according to an embodiment of the present invention. In the present invention, a conductor is formed in parallel with the charging conductors La, Lb, Lc of each phase a, b, c, and this conductor and the charging conductors La, Lb,
Lc forms coupling capacitors Ca, Cb and Cc. Further, these coupling capacitors Ca, C
The neutral points of b and Cc are grounded via a voltage dividing capacitor Cd, and the capacity of each of the coupling capacitors Ca, Cb and Cc is k times for two phases and one time for the remaining phase. In the example of FIG. 1, the b-phase is one-time, and the a-phase and c-phase
The phase has doubled.

【0023】したがって、定常時の端子間電圧↑Vdo
は、図2および前記式4で示すようになる。
Therefore, the terminal voltage 定 常 Vdo in the steady state
Is as shown in FIG.

【0024】この状態で、たとえば図3で示すように、
a相にx%の地絡が生じると、地絡発生後の端子間電圧
↑Vdgは、 ↑Vdg =2(1−x)↑Va+(↑Vb−x↑Va)+2(↑Vc−x↑Va) =2↑Va+↑Vb+2↑Vc−5x↑Va …(5) となる。したがって、電圧変化量Δ↑Vは、 Δ↑V=↑Vdo−↑Vdg =(2↑Va+↑Vb+2↑Vc−5x↑Va) −(2↑Va+↑Vb+2↑Vc)=−5x↑Va …(6) となる。
In this state, for example, as shown in FIG.
When the ground fault of x% occurs in the a phase, the voltage between terminals ↑ Vdg after the occurrence of the ground fault is expressed as follows: ↑ Vdg = 2 (1-x) ↑ Va + (↑ Vb-x ↑ Va) +2 (↑ Vc-x ↑) Va) = 2 ↑ Va + ↑ Vb + 2 ↑ Vc−5x ↑ Va (5) Accordingly, the voltage change amount Δ ↑ V is Δ ↑ V = ↑ Vdo− ↑ Vdg = (2 ↑ Va + ↑ Vb + 2 ↑ Vc−5x ↑ Va) − (2 ↑ Va + ↑ Vb + 2 ↑ Vc) = − 5x ↑ Va ... ( 6)

【0025】また、b相にx%の地絡が発生した場合に
は、図4で示すように、地絡発生後の端子間電圧↑Vd
gは、 ↑Vdg =2(↑Va−x↑Vb)+(1−x)↑Vb+2(↑Vc−x↑Vb) =2↑Va+↑Vb+2↑Vc−5x↑Vb …(7) となり、電圧変化量Δ↑Vは、 Δ↑V=−5x↑Vb …(8) となる。
When a ground fault of x% occurs in the b-phase, as shown in FIG.
g is as follows: Vdg = 2 (Va-x Vb) + (1-x) Vb + 2 (Vc-x Vb) = 2 Va + Vb + 2 Vc-5x Vb (7) The change amount Δ ↑ V is as follows: Δ ↑ V = −5 × ↑ Vb (8)

【0026】さらにまた、前記a相と同様に、c相にx
%の地絡が生じたときには、前記電圧変化量Δ↑Vは、 Δ↑V=−5x↑Vc …(9) となる。
Furthermore, similarly to the above-mentioned a phase, x is added to c phase.
% When a ground fault occurs, the voltage change amount Δ ↑ V becomes Δ ↑ V = −5 × ↑ Vc (9).

【0027】図5に、上述と同様にして求めた各地絡相
および各地絡率での電圧ベクトルの図を示す。また、表
2に、前記表1と同様の、地絡発生後の端子間電圧↑V
dgの地絡発生前の端子間電圧↑Vdoに対する変化率
を示す。
FIG. 5 is a diagram showing voltage vectors at each local phase and each local ratio obtained in the same manner as described above. Further, Table 2 shows that the terminal-to-terminal voltage ΔV after the occurrence of the ground fault is the same as in Table 1.
It shows the rate of change of dg with respect to the inter-terminal voltage ΔVdo before the occurrence of a ground fault.

【0028】[0028]

【表2】 [Table 2]

【0029】したがって、本発明では、前記k=2とし
た場合には、前記図15で示す単相検電の場合に比べ
て、電圧変化量Δ↑Vを(2k+1)=5倍に拡大する
ことができ、2%程度の地絡まで検出することが可能と
なる。さらにたとえば、k=3とした場合には、7倍に
拡大することができる。
Therefore, in the present invention, when k = 2, the voltage change Δ ↑ V is expanded to (2k + 1) = 5 times as compared with the case of the single-phase voltage detection shown in FIG. And it is possible to detect even a ground fault of about 2%. Further, for example, when k = 3, the magnification can be increased seven times.

【0030】また、本発明では、定常時においても、前
記端子間電圧↑Vdoが検出できるので、その端子間電
圧↑Vdoを基準として、地絡発生後の端子間電圧↑V
dgの大きさが所定の整定値、たとえば前記10%以内
であっても、位相差を含めた前記電圧変化量Δ↑Vがこ
の10%に対応した値、すなわちtan-10.1≒±6
°を超えると、地絡が発生しているものと判定する。す
なわち、図6において、地絡発生後の端子間電圧↑Vd
gがハッチングを施して示す領域外であるときには、地
絡が発生しているものと判定する。
Further, according to the present invention, the terminal-to-terminal voltage ↑ Vdo can be detected even in a steady state, so that the terminal-to-terminal voltage ↑ Vdo after the occurrence of a ground fault is referenced with respect to the terminal-to-terminal voltage ↑ Vdo.
Even if the magnitude of dg is within a predetermined set value, for example, within the above 10%, the voltage change amount Δ ↑ V including the phase difference is a value corresponding to this 10%, that is, tan −1 0.1 ≒ ±. 6
If the angle exceeds °, it is determined that a ground fault has occurred. That is, in FIG. 6, the voltage between terminals after the occurrence of a ground fault ΔVd
When g is outside the area indicated by hatching, it is determined that a ground fault has occurred.

【0031】図7は、上述のような地絡検出方法を適用
する地絡電圧変化継電器1の電気的構成を示すブロック
図である。前記結合コンデンサCa,Cb,Ccの中性
点は、信号線2を介して該地絡電圧変化継電器1と接続
され、前記中性点の電圧は、端子hを介して分圧コンデ
ンサCdの一方の端子に印加される。分圧コンデンサC
dの他方の端子は、端子lを介して接地されている。し
たがって、たとえば77/√3kVの前記充電導体L
a,Lb,Lcの線路電圧Va,Vb,Vcの加算値を
分圧して得られた端子間電圧Vdが、点検回路3に入力
される。前記分圧コンデンサCdには、並列にアレスタ
4が設けられており、結合コンデンサCa,Cb,Cc
側から侵入したサージが除去される。
FIG. 7 is a block diagram showing an electrical configuration of the ground fault voltage change relay 1 to which the above-described ground fault detecting method is applied. The neutral point of the coupling capacitors Ca, Cb, and Cc is connected to the ground fault voltage change relay 1 via a signal line 2, and the voltage of the neutral point is connected to one terminal of a voltage dividing capacitor Cd via a terminal h. Are applied to the terminals. Voltage dividing capacitor C
The other terminal of d is grounded via terminal l. Therefore, for example, the charging conductor L of 77 / √3 kV
The inter-terminal voltage Vd obtained by dividing the sum of the line voltages Va, Vb, and Vc of a, Lb, and Lc is input to the inspection circuit 3. An arrester 4 is provided in parallel with the voltage dividing capacitor Cd, and coupling capacitors Ca, Cb, Cc are provided.
The surge that entered from the side is eliminated.

【0032】点検回路3は、後段側の回路の点検のため
に設けられており、たとえば共通接点と2つの個別接点
とを有するスイッチなどで実現される。この点検回路3
に関連して発振回路5が設けられている。発振回路5
は、たとえば系統電圧に等しい周波数で、かつ充電導体
La,Lb,Lcの定常時における電圧振幅を分圧した
振幅を有する信号を発振する。
The inspection circuit 3 is provided for inspecting a circuit at a subsequent stage, and is realized by, for example, a switch having a common contact and two individual contacts. This inspection circuit 3
An oscillation circuit 5 is provided in connection with the above. Oscillation circuit 5
Oscillates, for example, a signal having a frequency equal to the system voltage and having an amplitude obtained by dividing the voltage amplitude of the charging conductors La, Lb, Lc in a steady state.

【0033】点検回路3において、前記分圧コンデンサ
Cdの一方の端子は共通接点および後段の入力フィルタ
6の一方の入力に接続されており、かつ一方の個別接点
は分圧コンデンサCdの他方の端子および前記入力フィ
ルタ6の他方の入力に接続されており、他方の個別接点
は前記発振回路5に接続されている。こうして、点検回
路3の前記共通接点からは、前記端子間電圧Vdを、前
記定常時に対応した電圧と、0Vとに切換えて後段の回
路へ出力することができ、点検を可能とする。また、前
記共通接点をいずれの個別接点とも切離すと、端子間電
圧Vdに、分圧コンデンサCdの端子間電圧を出力する
ことができる。
In the inspection circuit 3, one terminal of the voltage dividing capacitor Cd is connected to the common contact and one input of the input filter 6 at the subsequent stage, and one individual contact is connected to the other terminal of the voltage dividing capacitor Cd. And the other input of the input filter 6, and the other individual contact is connected to the oscillation circuit 5. Thus, from the common contact of the inspection circuit 3, the terminal-to-terminal voltage Vd can be switched to a voltage corresponding to the steady state and 0V and output to the subsequent circuit, thereby enabling inspection. Further, when the common contact is disconnected from any individual contact, the terminal voltage of the voltage dividing capacitor Cd can be output as the terminal voltage Vd.

【0034】点検回路3からの出力は、入力フィルタ6
を介して増幅回路7に入力される。増幅回路7の出力
は、前記端子間電圧Vdに対応する入力Iとしてバンド
パスフィルタ11に入力されており、バンドパスフィル
タ11において、振幅制御部11aによって振幅レベル
が変化され、かつ共振周波数制御部11bによって設定
された周波数成分が抽出された後、減算回路12に入力
される。この減算回路12にはまた、前記入力Iが直接
入力されており、こうして該減算回路12は、バンドパ
スフィルタ11からの、1周期だけ以前で、かつ系統周
波数の±3Hz以内の成分から成る出力I’の電圧波形
と、今回の入力Iの電圧波形とを比較し、両者の差を反
転増幅して、出力ΔIを、ΔI=−I+I’として出力
する。したがって、地絡事故発生時には、入力Iは前記
地絡発生後の端子間電圧↑Vdgに対応し、出力I’は
前記地絡発生前の端子間電圧↑Vdoに対応し、出力Δ
Iは前記電圧変化量Δ↑Vに対応することになる。
The output from the inspection circuit 3 is supplied to an input filter 6
Is input to the amplifier circuit 7 via the. The output of the amplifier circuit 7 is input to the bandpass filter 11 as an input I corresponding to the inter-terminal voltage Vd. In the bandpass filter 11, the amplitude level is changed by the amplitude control unit 11a, and the resonance frequency control unit After the frequency component set by 11b is extracted, it is input to the subtraction circuit 12. The input I is also directly input to the subtraction circuit 12, so that the subtraction circuit 12 outputs from the band-pass filter 11 an output consisting of a component that is one cycle earlier and within ± 3 Hz of the system frequency. The voltage waveform of I ′ is compared with the voltage waveform of the current input I, the difference between them is inverted and amplified, and the output ΔI is output as ΔI = −I + I ′. Therefore, when a ground fault occurs, the input I corresponds to the terminal voltage ↑ Vdg after the occurrence of the ground fault, the output I ′ corresponds to the terminal voltage ↑ Vdo before the occurrence of the ground fault, and the output Δ
I corresponds to the voltage change amount Δ ↑ V.

【0035】前記バンドパスフィルタ11に関連して、
位相誤差検出回路13および振幅誤差検出回路14が設
けられており、これらの回路13,14には、共通に前
記入力Iが与えられるとともに、減算回路12からの出
力ΔIが入力される。
In connection with the band pass filter 11,
A phase error detection circuit 13 and an amplitude error detection circuit 14 are provided. These circuits 13 and 14 receive the input I in common and the output ΔI from the subtraction circuit 12.

【0036】前記減算回路12からの出力ΔI=−I+
I’は、バンドパスフィルタ11への入力Iに対して、
その出力I’の位相が進んでいるかまたは遅れているか
に対応して、入力Iよりも90°進みまたは90°遅れ
となる。このため、前記位相誤差検出回路13は、前記
バンドパスフィルタ11への入力Iと減算回路12から
の出力ΔIとを加算し、入力Iに対して出力I’が進ん
でいるときにはバンドパスフィルタ11の共振周波数が
高いと判定し、遅れているときには前記共振周波数が低
いと判定して、その判定結果に対応した出力を前記共振
周波数制御部11bに与え、共振周波数を変化させる。
Output ΔI = −I + from the subtraction circuit 12
I ′ is, for the input I to the bandpass filter 11,
Depending on whether the phase of the output I ′ is advanced or delayed, it is advanced or delayed by 90 ° from the input I. Therefore, the phase error detection circuit 13 adds the input I to the band-pass filter 11 and the output ΔI from the subtraction circuit 12, and when the output I ′ is ahead of the input I, the band-pass filter 11 It is determined that the resonance frequency is high, and when it is late, it is determined that the resonance frequency is low, and an output corresponding to the determination result is given to the resonance frequency control unit 11b to change the resonance frequency.

【0037】また、振幅誤差検出回路14は、前記入力
Iと出力ΔIとの位相を比較し、同相であるときには前
記出力I’が大きく、すなわちバンドパスフィルタ11
のゲインが大きいと判定し、逆相であるときには前記出
力I’が小さい、すなわち前記ゲインが小さいものと判
定し、その判定結果に対応した出力を前記振幅制御部1
1aに出力する。こうしてバンドパスフィルタ11から
は、所定のゲインで、かつ所定の周波数のみの成分の位
相が反転されて出力される。
The amplitude error detecting circuit 14 compares the phases of the input I and the output .DELTA.I, and when they are in phase, the output I 'is large.
Is determined to be large, and when the phases are opposite, the output I ′ is determined to be small, that is, the gain is determined to be small, and an output corresponding to the determination result is output to the amplitude control unit 1.
1a. In this manner, the bandpass filter 11 outputs a component having only a predetermined gain and a predetermined frequency, with its phase inverted.

【0038】前記端子間電圧↑Vdの1周期間の電圧変
化量Δ↑Vに対応した出力ΔIは、整流回路15に入力
され、直流電圧に整流・平滑化された後、レベル検出回
路16に入力される。レベル検出回路16では、整流回
路15の出力レベルが電圧変化量Δ↑Vの予め定める整
定値、たとえば系統電圧の10%に対応した値以上であ
るか否かを判断し、前記整定値に対応した値以上である
ときには、駆動回路17へトリップ出力を導出する。
The output ΔI corresponding to the voltage change Δ ↑ V during one cycle of the terminal voltage ΔVd is input to the rectifier circuit 15, rectified and smoothed to a DC voltage, and then to the level detector 16. Is entered. The level detection circuit 16 determines whether or not the output level of the rectifier circuit 15 is equal to or greater than a predetermined set value of the voltage change amount Δ ↑ V, for example, a value corresponding to 10% of the system voltage. If the value is equal to or greater than the set value, a trip output is derived to the drive circuit 17.

【0039】駆動回路17は、スイッチング用のパワー
素子および逆起電力吸収用のダイオードなどを備えて構
成されており、前記トリップ出力に応答して、リレー1
8を導通し、接点出力を導出する。
The drive circuit 17 includes a power element for switching, a diode for absorbing a back electromotive force, and the like.
8 is conducted, and a contact output is derived.

【0040】このようにして、前記電圧変化量Δ↑Vに
対応する出力ΔIが所定の整定値以上となることによっ
て、地絡の発生が検出される。
As described above, when the output .DELTA.I corresponding to the voltage change .DELTA..SIGMA.V becomes equal to or larger than a predetermined set value, the occurrence of a ground fault is detected.

【0041】図8は、前記電圧変化量Δ↑Vを検出する
ための具体的構成を説明するための電気回路図である。
前記バンドパスフィルタ11は、前記振幅制御部11a
と、共振周波数制御部11bと、フィルタ部11cとを
備えて構成されている。前記振幅制御部11aは、FE
T(電界効果トランジスタ)Q1と、抵抗R1,R2
と、コンデンサC1とを備えて構成されており、前記入
力Iは、ライン31を介して入力される。ライン31に
は、直列にFETQ1が介在されており、ドレインには
抵抗R1を介して前記増幅回路7からの入力Iが与えら
れ、ソースは前記共振周波数制御部11bおよびフィル
タ部11cと接続され、ゲートには前記振幅誤差検出回
路14からの出力が抵抗R2を介して与えられる。また
このFETQ1のゲート−ソース間には、コンデンサC
1が介在されている。したがって、振幅誤差検出回路1
4からの出力電圧が高くなる程、FETQ1の実効抵抗
値が低くなり、最大振幅が大きくなる。
FIG. 8 is an electric circuit diagram for explaining a specific configuration for detecting the voltage change amount Δ ↑ V.
The band-pass filter 11 includes the amplitude control unit 11a
, A resonance frequency control unit 11b, and a filter unit 11c. The amplitude control unit 11a
T (field effect transistor) Q1 and resistors R1 and R2
, And a capacitor C1. The input I is input via a line 31. An FET Q1 is interposed in series on the line 31, a drain is supplied with an input I from the amplifier circuit 7 via a resistor R1, and a source is connected to the resonance frequency control unit 11b and the filter unit 11c. The output from the amplitude error detection circuit 14 is given to the gate via the resistor R2. A capacitor C is provided between the gate and source of the FET Q1.
1 is interposed. Therefore, the amplitude error detection circuit 1
4, the higher the output voltage, the lower the effective resistance value of the FET Q1 and the larger the maximum amplitude.

【0042】共振周波数制御部11bは、FETQ2
と、抵抗R3,R4とを備えて構成されている。抵抗R
3,R4は、前記FETQ1のソースと、接地レベルの
ライン32との間に直列に介在されており、それらの分
圧点がFETQ2のドレインと接続される。FETQ2
のゲートには、前記位相誤差検出回路13からの出力が
与えられ、またソースは前記ライン32に接続されてい
る。したがって、位相誤差検出回路13からの出力電圧
が高くなる程、FETQ2の実効抵抗値が低くなり、前
記抵抗R3,R4による分圧比が変化し、共振周波数が
高くなる。
The resonance frequency control section 11b is connected to the FET Q2
And resistors R3 and R4. Resistance R
3, R4 are interposed in series between the source of the FET Q1 and the ground level line 32, and their voltage dividing points are connected to the drain of the FET Q2. FET Q2
The output from the phase error detection circuit 13 is given to the gate of the IGBT, and the source is connected to the line 32. Therefore, as the output voltage from the phase error detection circuit 13 increases, the effective resistance value of the FET Q2 decreases, the voltage division ratio of the resistors R3 and R4 changes, and the resonance frequency increases.

【0043】フィルタ部11cは、差動増幅器OP1
と、抵抗R5〜R7と、コンデンサC2,C3とを備え
て構成されている。前記振幅制御部11aおよび共振周
波数制御部11bからの出力は、入力結合用のコンデン
サC2を介して、差動増幅器OP1の反転入力端子に入
力される。この差動増幅器OP1の非反転入力端子は前
記ライン32に接続され、出力端からは出力−I’が導
出される。また、この差動増幅器OP1の出力−I’
は、抵抗R5,R6で分圧された後、帰還抵抗R7を介
して負帰還されるとともに、コンデンサC3を介してコ
ンデンサC2の入力側に帰還される。したがって、帰還
抵抗R7によって、共振周波数を制御することができ
る。
The filter section 11c includes a differential amplifier OP1
, Resistors R5 to R7, and capacitors C2 and C3. Outputs from the amplitude control unit 11a and the resonance frequency control unit 11b are input to the inverting input terminal of the differential amplifier OP1 via the input coupling capacitor C2. The non-inverting input terminal of the differential amplifier OP1 is connected to the line 32, and an output -I 'is derived from the output terminal. Also, the output -I 'of the differential amplifier OP1
Is divided by the resistors R5 and R6, then negatively fed back through the feedback resistor R7, and fed back to the input side of the capacitor C2 through the capacitor C3. Therefore, the resonance frequency can be controlled by the feedback resistor R7.

【0044】前記減算回路12は、差動増幅器OP2
と、抵抗R8〜R10とを備えて構成されている。前記
バンドパスフィルタ11の出力−I’は、抵抗R10を
介して差動増幅器OP2の反転入力端子に入力され、か
つこの差動増幅器OP2の反転入力端子には、前記入力
Iが抵抗R8を介して入力され、したがってI+(−
I’)の加算動作、すなわちI−I’の減算動作を行
い、反転して出力する。この差動増幅器OP2の非反転
入力端子は前記ライン32に接続され、出力ΔIは帰還
抵抗R9を介して負帰還されている。
The subtraction circuit 12 includes a differential amplifier OP2
And resistors R8 to R10. The output -I 'of the band-pass filter 11 is input to an inverting input terminal of a differential amplifier OP2 via a resistor R10, and the input I is connected to an inverting input terminal of the differential amplifier OP2 via a resistor R8. And therefore I + (−
I ′) is added, that is, a subtraction operation of II ′ is performed, inverted, and output. The non-inverting input terminal of the differential amplifier OP2 is connected to the line 32, and the output ΔI is negatively fed back via a feedback resistor R9.

【0045】位相誤差検出回路13は、前述のようにバ
ンドパスフィルタ11の入出力I,−I’間の位相誤差
を検出するものであり、前記入力Iと減算回路12から
の出力ΔIとを入力としている。一方、ΔI=−I+
I’であることから、位相差があるときには、図9で示
すように、前記出力ΔIが生じる。前記入力Iに対し
て、出力I’が進んでいるとき、すなわち共振周波数が
高すぎるときには、図9(a)で示すように、前記出力
ΔIは90°進み、これに対して出力I’が遅れている
とき、すなわち共振周波数が低すぎるときには、図9
(b)で示すように、出力ΔIは90°遅れとなる。こ
れを利用して、この位相誤差検出回路13は、出力I’
の入力Iに対する直角方向の成分であり、位相誤差に対
応している出力ΔIに対応して、前記共振周波数制御部
11bのFETQ2のゲート電圧を制御する。
The phase error detection circuit 13 detects the phase error between the input and output I and -I 'of the band-pass filter 11 as described above, and calculates the input I and the output ΔI from the subtraction circuit 12. Input. On the other hand, ΔI = −I +
Because of I ′, when there is a phase difference, the output ΔI is generated as shown in FIG. When the output I ′ is advanced with respect to the input I, that is, when the resonance frequency is too high, the output ΔI is advanced by 90 ° as shown in FIG. When it is late, that is, when the resonance frequency is too low, FIG.
As shown in (b), the output ΔI is delayed by 90 °. Utilizing this, the phase error detection circuit 13 outputs the output I ′
, And controls the gate voltage of the FET Q2 of the resonance frequency control section 11b in accordance with the output ΔI corresponding to the phase error.

【0046】この位相誤差検出回路13において、図1
0(a)で示すような前記入力Iは、抵抗R11と、コ
ンデンサC4とから成る積分回路に入力される。したが
って、コンデンサC4の端子電圧は、図10(b)で示
すように、前記入力Iに対して90°遅れとなり、比較
器CMP1に入力される。比較器CMP1は、入力電圧
と基準電圧、すなわち0Vとを比較し、同相出力OUT
と、逆相出力/OUTとに、それぞれ図10(c)およ
び図10(d)で示すような出力を導出する。
In this phase error detecting circuit 13, FIG.
The input I as indicated by 0 (a) is input to an integrating circuit including a resistor R11 and a capacitor C4. Therefore, as shown in FIG. 10B, the terminal voltage of the capacitor C4 is delayed by 90 degrees with respect to the input I, and is input to the comparator CMP1. The comparator CMP1 compares the input voltage with a reference voltage, that is, 0 V, and outputs an in-phase output OUT.
10 (c) and FIG. 10 (d), respectively.

【0047】一方、前記出力ΔIは、抵抗R12,R1
3およびコンデンサC5による大きな時定数で、差動増
幅器OP3の反転入力端子に入力されている。この差動
増幅器OP3の非反転入力端子は前記ライン32に接続
されており、出力は、抵抗R14,R15によって分圧
されて前記FETQ2のゲートに与えられるとともに、
コンデンサC5またはダイオードD1を介して負帰還さ
れている。
On the other hand, the output ΔI is determined by the resistances R12 and R1.
3, and is input to the inverting input terminal of the differential amplifier OP3 with a large time constant due to the capacitor C5. The non-inverting input terminal of the differential amplifier OP3 is connected to the line 32, and the output is divided by resistors R14 and R15 and applied to the gate of the FET Q2.
Negative feedback is provided via the capacitor C5 or the diode D1.

【0048】前記抵抗R12とR13との接続点には、
バイパス用として、相互に逆極性のトランジスタTr
1,Tr2が、それぞれダイオードD2,D3を介して
接続されている。トランジスタTr1のべ一スには、抵
抗R16およびダイオードD4を介して前記同相出力O
UTが与えられ、これに対してトランジスタTr2のベ
ースには、前記逆相出力/OUTが抵抗R17およびダ
イオードD5を介して与えられている。したがって、前
記図10(c)および図10(d)で示す前記同相出力
OUTおよび逆相出力/OUTにそれぞれ応答して、ト
ランジスタTr1,Tr2は、図10(e)および図1
0(f)で示すように、同時に導通/遮断する。トラン
ジスタTr1,Tr2の導通時には、前記出力ΔIはバ
イパスされ、これに対して遮断時には、前記出力ΔIは
差動増幅器OP3へ入力される。
At the connection point between the resistors R12 and R13,
Transistors Tr of opposite polarities for bypass
1 and Tr2 are connected via diodes D2 and D3, respectively. The common mode output O is connected to the base of the transistor Tr1 via a resistor R16 and a diode D4.
UT is provided, and the opposite-phase output / OUT is provided to the base of the transistor Tr2 via the resistor R17 and the diode D5. Therefore, in response to the in-phase output OUT and the anti-phase output / OUT shown in FIGS. 10 (c) and 10 (d), the transistors Tr1 and Tr2 are turned on in FIGS.
As shown by 0 (f), conduction / cutoff is performed at the same time. When the transistors Tr1 and Tr2 are conducting, the output ΔI is bypassed, whereas when the transistors Tr1 and Tr2 are cut off, the output ΔI is input to the differential amplifier OP3.

【0049】したがって、前記出力ΔIが、図10
(g)で示すように前記図10(a)で示す入力Iに対
して、位相が進んだ波形であるときには、積分回路を構
成する差動増幅器OP3への入力が図10(h)で示す
ように正極性側となり、差動増幅器OP3からの出力は
図10(i)で示すように低下してゆき、FETQ2の
実効抵抗値が大きくなって、バンドパスフィルタ11の
共振周波数が低くなる。
Therefore, the output ΔI is
As shown in FIG. 10 (g), when the input I shown in FIG. 10 (a) has a waveform advanced in phase, the input to the differential amplifier OP3 forming the integrating circuit is shown in FIG. 10 (h). As shown in FIG. 10 (i), the output from the differential amplifier OP3 decreases as shown in FIG. 10 (i), the effective resistance of the FET Q2 increases, and the resonance frequency of the bandpass filter 11 decreases.

【0050】これに対して、図11(a)〜図11
(f)がそれぞれ図10(a)〜図10(f)に対応し
ている状態で、図11(g)で示すように、前記出力Δ
Iの位相が入力Iに対して遅れているときには、図11
(h)で示すように、差動増幅器OP3への入力が負極
性側となり、該差動増幅器OP3の出力が図11(i)
で示すように高くなって、FETQ2の実効抵抗値が低
下し、バンドパスフィルタ11の共振周波数が高くな
る。こうして、位相誤差検出回路13によってバンドパ
スフィルタ11の共振周波数の制御が可能となる。
On the other hand, FIGS.
(F) respectively correspond to FIG. 10 (a) to FIG. 10 (f), and as shown in FIG.
When the phase of I lags behind the input I, FIG.
As shown in (h), the input to the differential amplifier OP3 is on the negative polarity side, and the output of the differential amplifier OP3 is
, The effective resistance of the FET Q2 decreases, and the resonance frequency of the bandpass filter 11 increases. Thus, the resonance frequency of the bandpass filter 11 can be controlled by the phase error detection circuit 13.

【0051】振幅誤差検出回路14は、前述のようにバ
ンドパスフィルタ11の入力Iと出力I’との問に振幅
誤差があり、入力Iに対して、図12(a)で示すよう
に、出力I’が大きく、すなわち出力ΔIが正であると
きには、バンドパスフィルタ11のゲインが大きすぎる
と判定し、これに対して、図12(b)で示すように、
出力I’が小さく、出力ΔIが負であるときには、前記
ゲインが小さすぎると判定し、前記出力ΔIに対応して
前記振幅制御部11aのFETQ1のゲート電圧を制御
するものである。
As described above, the amplitude error detection circuit 14 has an amplitude error between the input I and the output I ′ of the band-pass filter 11, and as shown in FIG. When the output I ′ is large, that is, when the output ΔI is positive, it is determined that the gain of the bandpass filter 11 is too large, and as shown in FIG.
When the output I ′ is small and the output ΔI is negative, it is determined that the gain is too small, and the gate voltage of the FET Q1 of the amplitude control section 11a is controlled in accordance with the output ΔI.

【0052】したがって、該振幅誤差検出回路14は、
前記位相誤差検出回路13と同様に、入力Iと出力ΔI
と比較する。ただし、前記位相誤差検出回路13では、
入力Iが、抵抗R11とコンデンサC4とから成る積分
回路を介して、すなわち位相が90°遅延されて入力さ
れたのに対して、この振幅誤差検出回路14では、入力
Iが、分圧抵抗R21,R22を介して入力されてい
る。また、比較器CMP1aの出力も逆とされ、同相出
力OUTaがトランジスタTr1aに与えられ、逆相出
力/OUTaがトランジスタTr2aに与えられる。残
余の構成については、前記位相誤差検出回路13と同様
に構成されており、対応する部分には同一の参照符号に
添字aを付して示す。ただし、抵抗値および静電容量等
のパラメータは必ずしも同一ではない。
Therefore, the amplitude error detection circuit 14
Similarly to the phase error detecting circuit 13, the input I and the output ΔI
Compare with However, in the phase error detection circuit 13,
While the input I is input via an integrating circuit consisting of a resistor R11 and a capacitor C4, that is, with a phase delayed by 90 °, in the amplitude error detection circuit 14, the input I is connected to a voltage dividing resistor R21. , R22. The output of the comparator CMP1a is also inverted, and the in-phase output OUTa is given to the transistor Tr1a, and the opposite-phase output / OUTa is given to the transistor Tr2a. The rest of the configuration is the same as that of the phase error detection circuit 13, and corresponding portions are denoted by the same reference numerals with the suffix a. However, parameters such as the resistance value and the capacitance are not necessarily the same.

【0053】図13および図14は、振幅誤差検出回路
14の動作を説明するための波形図である。図13
(a)および図14(a)で示す前記入力Iに対して、
抵抗R21,R22からの分圧出力は、図13(b)お
よび図14(b)で示すようになる。これによって、比
較器CMP1aの同相出力OUTaは、図13(c)お
よび図14(c)で示すようになり、逆相出力/OUT
aは、図13(d)および図14(d)で示すようにな
る。また、トランジスタTr1aは、図13(e)およ
び図14(e)で示すように導通/遮断し、トランジス
タTr2aもこれに連動して、図13(f)および図1
4(f)で示すように導通/遮断する。
FIGS. 13 and 14 are waveform charts for explaining the operation of the amplitude error detection circuit 14. FIG. FIG.
(A) and the input I shown in FIG.
The divided voltage output from the resistors R21 and R22 is as shown in FIG. 13 (b) and FIG. 14 (b). As a result, the in-phase output OUTa of the comparator CMP1a becomes as shown in FIG. 13C and FIG.
a is as shown in FIGS. 13D and 14D. Further, the transistor Tr1a is turned on / off as shown in FIGS. 13 (e) and 14 (e), and the transistor Tr2a is also operated in conjunction therewith, as shown in FIGS.
Conduction / interruption is performed as shown in FIG.

【0054】ここで、前記出力ΔIが、図13(g)で
示すように、図13(a)で示す入力Iと同位相である
とき、すなわちI’>Iであるときには、前記入力ΔI
は、トランジスタTr1a,Tr2aを介して、差動増
幅器OP3aへは、図13(h)で示すように、その正
極性の成分が入力される。したがって、差動増幅器OP
3aの出力電圧は、図13(i)で示すように低くなっ
てゆき、これによってバンドパスフィルタ11の振幅制
御部11aのFETQ1の実効抵抗値が大きくなり、該
バンドパスフィルタ11の最大振幅が小さくなる。
Here, when the output ΔI has the same phase as the input I shown in FIG. 13A as shown in FIG. 13G, that is, when I ′> I, the input ΔI
As shown in FIG. 13 (h), the positive polarity component is input to the differential amplifier OP3a via the transistors Tr1a and Tr2a. Therefore, the differential amplifier OP
The output voltage of the bandpass filter 11a decreases as shown in FIG. 13 (i), thereby increasing the effective resistance value of the FET Q1 of the amplitude control section 11a of the bandpass filter 11, and reducing the maximum amplitude of the bandpass filter 11. Become smaller.

【0055】これに対して、図14(g)で示すよう
に、出力ΔIが図14(a)で示す入力Iと逆位相であ
るとき、すなわちI>I’であるときには、差動増幅器
OP3aへの入力は、図14(h)で示すように負極性
となり、該差動増幅器OP3aの出力電圧が図14
(i)で示すように高くなってゆき、FETQ1の実効
抵抗値が小さくなって、バンドパスフィルタ11の最大
振幅が大きくなる。
On the other hand, as shown in FIG. 14 (g), when the output ΔI has the opposite phase to the input I shown in FIG. 14 (a), that is, when I> I ′, the differential amplifier OP3a 14 (h), the output of the differential amplifier OP3a becomes negative as shown in FIG.
(I), the effective resistance value of the FET Q1 decreases, and the maximum amplitude of the bandpass filter 11 increases.

【0056】以上のようにして、この地絡電圧変化継電
器1は、電圧変化量Δ↑Vに対応する出力ΔIのレベル
および位相から、前記図6で示すようにして地絡を検出
することができる。
As described above, the ground fault voltage change relay 1 can detect a ground fault as shown in FIG. 6 from the level and phase of the output ΔI corresponding to the voltage change amount Δ ↑ V. it can.

【0057】なお、本発明は、前記GISに限らず、線
路電圧が高く、前記PT,GPTのコストおよび設置ス
ペースが問題となるような特高または高圧の系統に好適
に実施することができる。また、3相の電力系統に限ら
ず、2相の電力系統にも実施することができる。
The present invention is not limited to the above-mentioned GIS, but can be suitably applied to an extra high voltage or high voltage system in which the line voltage is high and the cost and the installation space of the PT and GPT pose problems. Further, the present invention can be applied not only to a three-phase power system but also to a two-phase power system.

【0058】さらにまた、上述のように、電圧変化量Δ
↑Vが拡大されることから、検出感度が高くなりすぎて
しまうときには、前記端子間電圧Vdを分圧抵抗などで
実現されるディバイダなどを介して入力するようにすれ
ばよい。また、電圧変化量Δ↑Vの演算に、前記バンド
パスフィルタ11および減算回路12などのアナログ回
路を用いるのではなく、デジタル回路によって、1周期
遅延および減算を行うようにしてもよい。
Further, as described above, the voltage change Δ
If the detection sensitivity becomes too high due to the increase of ΔV, the inter-terminal voltage Vd may be input via a divider realized by a voltage dividing resistor or the like. Instead of using an analog circuit such as the band-pass filter 11 and the subtraction circuit 12 for calculating the voltage change amount Δ 量 V, one cycle delay and subtraction may be performed by a digital circuit.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明に係る電力系統の地絡検出方法
は、以上のように、各相の送電線路にそれぞれ接続する
結合コンデンサの容量を、相数nに対して、n−1相は
残余の1相のk倍に形成し、分圧コンデンサの端子間電
圧↑Vdの地絡による電圧変化を2k+1倍として取出
し、かつその電圧変化量Δ↑Vの地絡発生前の端子間電
圧↑Vdoに対する位相変化も検出する。
As described above, according to the method for detecting a ground fault in a power system according to the present invention, the capacity of the coupling capacitor connected to the transmission line of each phase is determined by the number of phases n and n-1 phases. The remaining one-phase is formed k times, the voltage change between the terminals of the voltage dividing capacitor ↑ Vd due to the ground fault is taken as 2k + 1 times, and the voltage change Δ 変 化 V between the terminals before the occurrence of the ground fault 絡A phase change with respect to Vdo is also detected.

【0060】それゆえ、単相検電で地絡を検出する場合
に比べて、電圧変化量Δ↑Vを2k+1倍に拡大するこ
とができるとともに、位相変化も検出することができ、
地絡発生後の端子間電圧↑Vdgの大きさが整定値以内
であっても、位相変化を含んだ電圧変化量Δ↑Vが所定
の整定値よりも大きいときには、地絡が発生しているも
のと判定し、判定精度を向上することができる。
Therefore, as compared with the case where a ground fault is detected by single-phase voltage detection, the voltage change Δ ↑ V can be expanded to 2k + 1 times, and a phase change can be detected.
Even when the magnitude of the inter-terminal voltage ΔVdg after the occurrence of the ground fault is within the set value, when the voltage change amount Δ ↑ V including the phase change is larger than a predetermined set value, a ground fault has occurred. And the accuracy of the determination can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の一形態の地絡検出方法を説明す
るための線路ブロック図である。
FIG. 1 is a line block diagram for explaining a ground fault detection method according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明に従う地絡検出方法を説明するための定
常時における電圧ベクトル図である。
FIG. 2 is a voltage vector diagram in a steady state for explaining a ground fault detection method according to the present invention.

【図3】本発明に従う地絡検出方法を説明するためのa
相地絡時における電圧ベクトル図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a ground fault detection method according to the present invention;
It is a voltage vector diagram at the time of a phase ground fault.

【図4】本発明に従う地絡検出方法を説明するためのb
相地絡時における電圧ベクトル図である。
FIG. 4 b illustrates a ground fault detection method according to the present invention.
It is a voltage vector diagram at the time of a phase ground fault.

【図5】本発明に従う地絡検出方法を説明するための地
絡相および地絡率の変化に対する端子間電圧↑Vdgの
変化を示す電圧ベクトル図である。
FIG. 5 is a voltage vector diagram showing a change in inter-terminal voltage ΔVdg with respect to a change in a ground fault phase and a ground fault rate, for explaining a ground fault detection method according to the present invention.

【図6】本発明による地絡判定領域の一例を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a ground fault determination area according to the present invention.

【図7】図1〜図6で示す地絡検出方法を適用する地絡
電圧変化継電器の電気的構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing an electrical configuration of a ground fault voltage change relay to which the ground fault detection method shown in FIGS. 1 to 6 is applied.

【図8】前記地絡電圧変化継電器において、電圧変化量
を検出するための具体的構成を示す電気回路図である。
FIG. 8 is an electric circuit diagram showing a specific configuration for detecting a voltage change amount in the ground fault voltage change relay.

【図9】前記図7および図8で示す位相誤差検出回路に
よる位相誤差の検出動作を説明するためのベクトル図で
ある。
FIG. 9 is a vector diagram for explaining a phase error detection operation by the phase error detection circuit shown in FIGS. 7 and 8;

【図10】前記位相誤差検出回路による図9で示す位相
誤差の検出動作およびその検出結果に対応したバンドパ
スフィルタの共振周波数制御動作を説明するための波形
図である。
FIG. 10 is a waveform chart for explaining the phase error detection operation of the phase error detection circuit shown in FIG. 9 and the resonance frequency control operation of the band-pass filter corresponding to the detection result.

【図11】前記位相誤差検出回路による図9で示す位相
誤差の検出動作およびその検出結果に対応したバンドパ
スフィルタの共振周波数制御動作を説明するための波形
図である。
FIG. 11 is a waveform chart for explaining the phase error detection operation shown in FIG. 9 by the phase error detection circuit and the resonance frequency control operation of the band-pass filter corresponding to the detection result.

【図12】図7および図8で示す振幅誤差検出回路によ
る振幅誤差の検出動作を説明するためのベクトル図であ
る。
FIG. 12 is a vector diagram for explaining an operation of detecting an amplitude error by the amplitude error detection circuit shown in FIGS. 7 and 8;

【図13】前記振幅誤差検出回路による図12で示す振
幅誤差の検出動作およびその検出結果に対応したバンド
パスフィルタの振幅制御動作を説明するための波形図で
ある。
FIG. 13 is a waveform chart for explaining the amplitude error detection operation shown in FIG. 12 by the amplitude error detection circuit and the amplitude control operation of the band-pass filter corresponding to the detection result.

【図14】前記振幅誤差検出回路による図12で示す振
幅誤差の検出動作およびその検出結果に対応したバンド
パスフィルタの振幅制御動作を説明するための波形図で
ある。
FIG. 14 is a waveform diagram for explaining the amplitude error detection operation shown in FIG. 12 by the amplitude error detection circuit and the amplitude control operation of the band-pass filter corresponding to the detection result.

【図15】典型的な従来技術の地絡検出方法を説明する
ためのブロック線図である。
FIG. 15 is a block diagram illustrating a typical prior art ground fault detection method.

【図16】図15で示す地絡検出方法の一例として、b
相50%地絡時における端子間電圧↑Vdgを説明する
ための電圧ベクトル図である。
FIG. 16 shows an example of the ground fault detection method shown in FIG.
FIG. 5 is a voltage vector diagram for explaining a terminal voltage ΔVdg at the time of a 50% phase ground fault.

【図17】図15で示す地絡検出方法での地絡相および
地絡率の変化に対する端子間電圧↑Vdgの変化を示す
電圧ベクトル図である。
17 is a voltage vector diagram showing a change in inter-terminal voltage ΔVdg with respect to a change in a ground fault phase and a ground fault rate in the ground fault detection method shown in FIG.

【図18】他の従来技術の地絡検出方法を説明するため
のブロック線図である。
FIG. 18 is a block diagram for explaining another ground fault detection method according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 地絡電圧変化継電器 2 信号線 3 点検回路 5 発振回路 6 入力フィルタ 11 バンドパスフィルタ 11a 振幅制御部 11b 共振周波数制御部 11c フィルタ部 12 減算回路 13 位相誤差検出回路 14 振幅誤差検出回路 16 レベル検出回路 17 駆動回路 Ca,Cb,Cc 結合コンデンサ Cd 分圧コンデンサ La,Lb,Lc 充電導体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ground fault voltage change relay 2 Signal line 3 Check circuit 5 Oscillation circuit 6 Input filter 11 Bandpass filter 11a Amplitude control unit 11b Resonance frequency control unit 11c Filter unit 12 Subtraction circuit 13 Phase error detection circuit 14 Amplitude error detection circuit 16 Level detection Circuit 17 Drive circuit Ca, Cb, Cc coupling capacitor Cd voltage dividing capacitor La, Lb, Lc charging conductor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】各相の送電線路にそれぞれ結合コンデンサ
を接続し、かつこれらの結合コンデンサの中性点と大地
との間に分圧コンデンサを介在し、該分圧コンデンサの
端子間電圧から電力系統の地絡を検出する方法におい
て、 相数nに対して、n−1相の結合コンデンサの容量を、
残余の1相の結合コンデンサの容量のk倍に形成し、前
記地絡による電圧変化を2k+1倍として取出すことを
特徴とする電力系統の地絡検出方法。
A coupling capacitor is connected to the transmission line of each phase, and a voltage dividing capacitor is interposed between the neutral point of the coupling capacitor and the ground. In a method of detecting a ground fault in a system, the capacity of an n-1 phase coupling capacitor is defined as
A method for detecting a ground fault in a power system, wherein the capacity is formed to be k times the capacity of the remaining one-phase coupling capacitor, and a voltage change due to the ground fault is taken out as 2k + 1 times.
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