JPH11355955A - 多分岐配電線における地絡検出装置 - Google Patents
多分岐配電線における地絡検出装置Info
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- JPH11355955A JPH11355955A JP15735398A JP15735398A JPH11355955A JP H11355955 A JPH11355955 A JP H11355955A JP 15735398 A JP15735398 A JP 15735398A JP 15735398 A JP15735398 A JP 15735398A JP H11355955 A JPH11355955 A JP H11355955A
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- 240000005572 Syzygium cordatum Species 0.000 abstract description 2
- 235000006650 Syzygium cordatum Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 abstract description 2
- 238000000819 phase cycle Methods 0.000 abstract 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
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- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 碍子アークやケーブルの水トリーによるアー
クを伴う地絡では、零相電圧V0と各零相電流I0の波形
が急峻なパルス状歪波となって、V0とI0の位相差が経
時的に変動する場合も多く、位相比較判定データが不安
定な分、誤った判定をする場合がある。 【解決手段】 各分岐配電線1F〜3Fに設置した零相
変流器6〜8の検出した零相電流I01〜I03をI0フイ
ルター12〜14およびI0レベル検出回路16〜1
8、ゼロクロス点検出回路19〜21へ入力して矩形波
信号に変換する。次いで、判定回路22において、互い
の位相を比較し逆相の入力がある場合は、その分岐配電
線を地絡発生と判定する。
クを伴う地絡では、零相電圧V0と各零相電流I0の波形
が急峻なパルス状歪波となって、V0とI0の位相差が経
時的に変動する場合も多く、位相比較判定データが不安
定な分、誤った判定をする場合がある。 【解決手段】 各分岐配電線1F〜3Fに設置した零相
変流器6〜8の検出した零相電流I01〜I03をI0フイ
ルター12〜14およびI0レベル検出回路16〜1
8、ゼロクロス点検出回路19〜21へ入力して矩形波
信号に変換する。次いで、判定回路22において、互い
の位相を比較し逆相の入力がある場合は、その分岐配電
線を地絡発生と判定する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多分岐配電線にお
ける地絡検出装置に関し、詳しくは配電用変電所や多回
路開閉器等、幹線から分岐される分岐配電線に地絡事故
が発生した場合に、その発生地点を正確に特定すること
を可能にした地絡検出装置に関する。
ける地絡検出装置に関し、詳しくは配電用変電所や多回
路開閉器等、幹線から分岐される分岐配電線に地絡事故
が発生した場合に、その発生地点を正確に特定すること
を可能にした地絡検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の高圧配電設備では、分岐配電線の
地絡事故の対策として、図1のように、幹線1に接地形
計器用変圧器(GPT)や零相電圧検出用コンデンサ(GP
D)からなる零相電圧検出センサ2を配設し、幹線1か
ら分岐配電線1F、2F、3F各々に遮断器或いは開閉
器3〜5と、その負荷側に零相電流検出センサである零
相変流器(ZCT)6〜8を配設している。零相電圧検出
センサ2は幹線に発生する零相電圧V0を抽出し、零相変
流器(ZCT)6〜8は各分岐配電線1F〜3Fに発生す
る零相電流I01,I02,I03を抽出する。
地絡事故の対策として、図1のように、幹線1に接地形
計器用変圧器(GPT)や零相電圧検出用コンデンサ(GP
D)からなる零相電圧検出センサ2を配設し、幹線1か
ら分岐配電線1F、2F、3F各々に遮断器或いは開閉
器3〜5と、その負荷側に零相電流検出センサである零
相変流器(ZCT)6〜8を配設している。零相電圧検出
センサ2は幹線に発生する零相電圧V0を抽出し、零相変
流器(ZCT)6〜8は各分岐配電線1F〜3Fに発生す
る零相電流I01,I02,I03を抽出する。
【0003】そして、アナログ信号からなるV0及び各I
0を全波整流直流化し、一定の閥値以上のV0及びI0を継
続サイクルに応じた振幅にクリップすることで矩形波信
号に変換する。あるいは、アナログ信号からなるV0及び
各I01,I02,I03のゼロクロス点を検出して一定振幅の
矩形波信号に変換する。次いで、ゼロクロス点の時間差
を位相角に変換し、V0に対するI01,I02,I03の位相角
を比較し、地絡発生の有無を判定する。例えば、地絡理
論に基づき、V0に対して各I01,I02,I03のうちの位相
角が−45°〜+135°の範囲を示す分岐配電線を地
絡事故発生と判定し、当該分岐配電線の遮断器或いは開
閉器3〜5を継電器等(図示せず)を介してトリップさ
せ、幹線から切り離している。
0を全波整流直流化し、一定の閥値以上のV0及びI0を継
続サイクルに応じた振幅にクリップすることで矩形波信
号に変換する。あるいは、アナログ信号からなるV0及び
各I01,I02,I03のゼロクロス点を検出して一定振幅の
矩形波信号に変換する。次いで、ゼロクロス点の時間差
を位相角に変換し、V0に対するI01,I02,I03の位相角
を比較し、地絡発生の有無を判定する。例えば、地絡理
論に基づき、V0に対して各I01,I02,I03のうちの位相
角が−45°〜+135°の範囲を示す分岐配電線を地
絡事故発生と判定し、当該分岐配電線の遮断器或いは開
閉器3〜5を継電器等(図示せず)を介してトリップさ
せ、幹線から切り離している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、通常の地絡
に対しては、上述した方法で地絡の発生および発生位置
の特定が可能であるが、碍子アークやケーブルの水トリ
ーによるアークを伴う地絡では、V0と各I0の波形は急
峻なパルス状歪波となり、又、V0とI0の位相差が経時
的に変動する場合も多い。すなわち、V0とI0が波形歪
が大きかったり位相差が経時的に変動すると、コンデン
サや抵抗素子等を組合わせたCR形アナログ積分回路や
フィルター等のアナログ要素の検出限界により、位相比
較判定データが不安定であったり、検出困難となってし
まう。
に対しては、上述した方法で地絡の発生および発生位置
の特定が可能であるが、碍子アークやケーブルの水トリ
ーによるアークを伴う地絡では、V0と各I0の波形は急
峻なパルス状歪波となり、又、V0とI0の位相差が経時
的に変動する場合も多い。すなわち、V0とI0が波形歪
が大きかったり位相差が経時的に変動すると、コンデン
サや抵抗素子等を組合わせたCR形アナログ積分回路や
フィルター等のアナログ要素の検出限界により、位相比
較判定データが不安定であったり、検出困難となってし
まう。
【0005】このように、地絡事故の発生期間が設定タ
イマ時限より長くても、位相比較判定データが正確に検
出されずに地絡検出信号の出力不能となるばかりか、例
えば、実際の地絡事故が1Fで発生しても、2FのI02
とV0の位相角の差を−45°〜+135°の範囲と見做
し、健全な分岐線2Fを切り離す等の誤動作を生じるこ
ともある。そこで、本発明は、配電用変電所や多回路開
閉器等、幹線から分岐される分岐配電線に発生する地絡
事故発生地点を常に正確に判定しようとするものであ
る。
イマ時限より長くても、位相比較判定データが正確に検
出されずに地絡検出信号の出力不能となるばかりか、例
えば、実際の地絡事故が1Fで発生しても、2FのI02
とV0の位相角の差を−45°〜+135°の範囲と見做
し、健全な分岐線2Fを切り離す等の誤動作を生じるこ
ともある。そこで、本発明は、配電用変電所や多回路開
閉器等、幹線から分岐される分岐配電線に発生する地絡
事故発生地点を常に正確に判定しようとするものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで上記課題を解決す
るために、本発明は、高圧配電線幹線に配設した零相電
圧検出センサと、高圧配電線幹線からの分岐配電線に設
置されている遮断器若しくは開閉器に隣接して配設され
た各零相電流検出センサと、検出した零相電圧及び各零
相電流が入力され所定の周波数帯域のみ通過させる零相
電圧フィルター及び各零相電流フィルターと、零相電圧
フィルター及び各零相電流フィルターから出力された零
相電圧及び零相電流信号を継続するサイクルに応じた振
幅にクリップして矩形波信号に変換するとともにレベル
が一定値以上の場合に零相電圧及び各零相電流検出信号
を出力する零相電圧レベル検出回路及び各零相電流レベ
ル検出回路と、各零相電流フィルターから出力された各
零相電流信号のゼロクロス点を検出し一定振幅にクリッ
プした矩形波信号に変換し出力するゼロクロス検出回路
と、前記零相電流レベル検出回路により一定値以上の零
相電圧及び各零相電流レベルが検出された場合に各零相
電流ゼロクロス点にもとづき互いの位相角を比較し、他
の零相電流と逆相の零相電流があればそれを地絡箇所と
判定する判定回路とを備えたことで地絡事故発生分岐配
電線を特定した後に、遮断器若しくは開閉器を開放して
幹線から切り離すことが可能となる。
るために、本発明は、高圧配電線幹線に配設した零相電
圧検出センサと、高圧配電線幹線からの分岐配電線に設
置されている遮断器若しくは開閉器に隣接して配設され
た各零相電流検出センサと、検出した零相電圧及び各零
相電流が入力され所定の周波数帯域のみ通過させる零相
電圧フィルター及び各零相電流フィルターと、零相電圧
フィルター及び各零相電流フィルターから出力された零
相電圧及び零相電流信号を継続するサイクルに応じた振
幅にクリップして矩形波信号に変換するとともにレベル
が一定値以上の場合に零相電圧及び各零相電流検出信号
を出力する零相電圧レベル検出回路及び各零相電流レベ
ル検出回路と、各零相電流フィルターから出力された各
零相電流信号のゼロクロス点を検出し一定振幅にクリッ
プした矩形波信号に変換し出力するゼロクロス検出回路
と、前記零相電流レベル検出回路により一定値以上の零
相電圧及び各零相電流レベルが検出された場合に各零相
電流ゼロクロス点にもとづき互いの位相角を比較し、他
の零相電流と逆相の零相電流があればそれを地絡箇所と
判定する判定回路とを備えたことで地絡事故発生分岐配
電線を特定した後に、遮断器若しくは開閉器を開放して
幹線から切り離すことが可能となる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図に沿って本発明の実施形
態を説明する。図1は本発明を3分岐配電線に適用した
場合を示し、各部の構成は従来の技術の欄で説明したの
でその説明を省略する。ここで、図中の配電線1Fの負
荷側で地絡事故が発生したものとすると、たとえアーク
地絡のように零相電流の波形が歪んでも、各分岐配電線
1F,2F,3Fに発生する各零相電流I01,I02,I03は
レベルが違うもののそれらの位相角関係は図2に示すよ
うな波形の例となる。つまり、地絡事故が発生した分岐
配電線1Fに発生するI01は2F及び3Fに発生するI
02,I03と位相角が180°ずれてほぼ反転した位相と
なる。そこで、本発明では、これらのI01,I02,I03お
よびV0を図3に示した構成の地絡検出装置に入力して地
絡発生の判定および発生箇所の特定をする。
態を説明する。図1は本発明を3分岐配電線に適用した
場合を示し、各部の構成は従来の技術の欄で説明したの
でその説明を省略する。ここで、図中の配電線1Fの負
荷側で地絡事故が発生したものとすると、たとえアーク
地絡のように零相電流の波形が歪んでも、各分岐配電線
1F,2F,3Fに発生する各零相電流I01,I02,I03は
レベルが違うもののそれらの位相角関係は図2に示すよ
うな波形の例となる。つまり、地絡事故が発生した分岐
配電線1Fに発生するI01は2F及び3Fに発生するI
02,I03と位相角が180°ずれてほぼ反転した位相と
なる。そこで、本発明では、これらのI01,I02,I03お
よびV0を図3に示した構成の地絡検出装置に入力して地
絡発生の判定および発生箇所の特定をする。
【0008】すなわち、幹線から検出したV0と各1F,
2F,3Fから検出したI01,I02,I 03を所定の周波数
帯域のみ通過させるV0フイルター11およびI0フイル
ター12〜14に入力し、さらに、V0レベル検出回路1
5およびI0レベル検出回路16〜18に於いて、V0及
び各I01,I02,I03を継続するサイクルに応じた振幅に
クリップした矩形波信号に変換し、判定回路22へ入力
する。判定回路22では、ロジックレベルで入力された
V0及び各I01,I02,I03の矩形波信号をもとに、各信号
レベル検出結果、その継続時間、設定した検出時限等を
参照して地絡事故有無を判定する。
2F,3Fから検出したI01,I02,I 03を所定の周波数
帯域のみ通過させるV0フイルター11およびI0フイル
ター12〜14に入力し、さらに、V0レベル検出回路1
5およびI0レベル検出回路16〜18に於いて、V0及
び各I01,I02,I03を継続するサイクルに応じた振幅に
クリップした矩形波信号に変換し、判定回路22へ入力
する。判定回路22では、ロジックレベルで入力された
V0及び各I01,I02,I03の矩形波信号をもとに、各信号
レベル検出結果、その継続時間、設定した検出時限等を
参照して地絡事故有無を判定する。
【0009】一方、地絡事故有と判定した場合は、各I
0フイルター12〜14から出力された各I01,I02,I
03がゼロクロス検出回路19〜21へ入力されてゼロク
ロス点が検出され、一定振幅にクリップした矩形波信号
に変換されてから判定回路22へ入力される。判定回路
22では、各I01,I02,I03の矩形波信号中のゼロクロ
ス点を比較し、各I01,I02,I03信号のゼロクロスロジ
ックデータの排他論理回路により、I01位相が他の
I02,I03位相と逆相であると判定して、1Fを地絡事
故発生と特定する。以後、判定回路22からの出力信号
により、継電器等(図示せず)を介して、図1の遮断器
若しくは開閉器3〜5を開放して、1Fを幹線1から切
り離す。このようにして、1Fに地絡が発生した場合
は、確実に1Fは幹線1から切り離されるので、電力会
社保守員は、1Fの事故点を探査しその現場に駆けつ
け、事故復旧作業に取り掛かることが可能となる。
0フイルター12〜14から出力された各I01,I02,I
03がゼロクロス検出回路19〜21へ入力されてゼロク
ロス点が検出され、一定振幅にクリップした矩形波信号
に変換されてから判定回路22へ入力される。判定回路
22では、各I01,I02,I03の矩形波信号中のゼロクロ
ス点を比較し、各I01,I02,I03信号のゼロクロスロジ
ックデータの排他論理回路により、I01位相が他の
I02,I03位相と逆相であると判定して、1Fを地絡事
故発生と特定する。以後、判定回路22からの出力信号
により、継電器等(図示せず)を介して、図1の遮断器
若しくは開閉器3〜5を開放して、1Fを幹線1から切
り離す。このようにして、1Fに地絡が発生した場合
は、確実に1Fは幹線1から切り離されるので、電力会
社保守員は、1Fの事故点を探査しその現場に駆けつ
け、事故復旧作業に取り掛かることが可能となる。
【0010】なお、図4は、本発明を配電用変電所31
における多回路開閉器に適用した場合を示し、信号レベ
ル検出等を参照した地絡事故有無判定を含め、全て零相
信号だけで地絡事故発生分岐配電線を判定し切り離す実
施例である。ここでは、立ち上がりケーブル(第1回
路)に発生するI00と各分岐配電線に発生する各I01,
I02,I03,I04,I05のうち、同相のI0信号だけで判定
する。この場合は、I0信号のみ扱うために回路等の構
成が簡単になるとともに、V0検出センサ32を配電線路
33に直に接続設置する必要がなくなる。すなわち、鉄
心2分割の貫通形CTを零相電流の検出センサとすれば、
配電線路33に非接触で設置可能となり、センサ取付作
業が著しく簡単になる。なお、図中の33〜37は多回
路開閉器を構成する個々の開閉器であり、38〜42は
配電線1F〜5Fに設置された零相変流器(ZCT)であ
る。
における多回路開閉器に適用した場合を示し、信号レベ
ル検出等を参照した地絡事故有無判定を含め、全て零相
信号だけで地絡事故発生分岐配電線を判定し切り離す実
施例である。ここでは、立ち上がりケーブル(第1回
路)に発生するI00と各分岐配電線に発生する各I01,
I02,I03,I04,I05のうち、同相のI0信号だけで判定
する。この場合は、I0信号のみ扱うために回路等の構
成が簡単になるとともに、V0検出センサ32を配電線路
33に直に接続設置する必要がなくなる。すなわち、鉄
心2分割の貫通形CTを零相電流の検出センサとすれば、
配電線路33に非接触で設置可能となり、センサ取付作
業が著しく簡単になる。なお、図中の33〜37は多回
路開閉器を構成する個々の開閉器であり、38〜42は
配電線1F〜5Fに設置された零相変流器(ZCT)であ
る。
【0011】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、アー
クを伴う地絡事故のような極めて急唆なパルス状歪波で
あっても、あるいは各回路の検出データ信号のバラツキ
が同一とならない場合であっても、零相電流の位相が逆
相であるか否かにより地絡の判定をするので、位相範囲
での比較判定方法に比ベ、極めて簡単な方法でありなが
らも正確に地絡事故発生分岐配電線の判定が可能とな
る。その結果、アークを伴う地絡事故の場合に誤判定に
より誤った分岐配電線を切り離してしまう事故が防止さ
れる。
クを伴う地絡事故のような極めて急唆なパルス状歪波で
あっても、あるいは各回路の検出データ信号のバラツキ
が同一とならない場合であっても、零相電流の位相が逆
相であるか否かにより地絡の判定をするので、位相範囲
での比較判定方法に比ベ、極めて簡単な方法でありなが
らも正確に地絡事故発生分岐配電線の判定が可能とな
る。その結果、アークを伴う地絡事故の場合に誤判定に
より誤った分岐配電線を切り離してしまう事故が防止さ
れる。
【図1】本発明が適用され3分岐配電線の構成を示す図
である。
である。
【図2】図1の各部における零相電流の波形の一例を示
す図である。
す図である。
【図3】本発明の実施形態を示すブロック図である。
【図4】本発明の他の適用例の構成を示す図である。
1 幹線 2 零相電圧検出センサ 3〜5 開閉器 6〜8 零相変流器(ZCT) 11 V0フイルター 12〜14 I0フイルター 15 V0レベル検出回路 16〜18 I0レベル検出回路 19〜21 ゼロクロス検出回路 22 判定回路 31 配電用変電所 32 V0検出センサ 33 配電線路 34〜38 開閉器 39〜43 零相変流器(ZCT) 1F〜5F 分岐配電線
Claims (1)
- 【請求項1】 高圧配電線幹線に配設した零相電圧検出
センサと、 高圧配電線幹線からの分岐配電線に設置されている遮断
器若しくは開閉器に隣接して配設された各零相電流検出
センサと、 検出した零相電圧及び各零相電流が入力され所定の周波
数帯域のみ通過させる零相電圧フィルター及び各零相電
流フィルターと、 零相電圧フィルター及び各零相電流フィルターから出力
された零相電圧及び零相電流信号を継続するサイクルに
応じた振幅にクリップして矩形波信号に変換するととも
にレベルが一定値以上の場合に零相電圧及び各零相電流
検出信号を出力する零相電圧レベル検出回路及び各零相
電流レベル検出回路と、 各零相電流フィルターから出力された各零相電流信号の
ゼロクロス点を検出し一定振幅にクリップした矩形波信
号に変換し出力するゼロクロス検出回路と、 前記零相電流レベル検出回路により一定値以上の零相電
圧及び各零相電流レベルが検出された場合に各零相電流
ゼロクロス点にもとづき互いの位相角を比較し、他の零
相電流と逆相の零相電流があればそれを地絡箇所と判定
する判定回路と、 を備えたことを特徴とする多分岐配電線における地絡検
出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15735398A JPH11355955A (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | 多分岐配電線における地絡検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15735398A JPH11355955A (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | 多分岐配電線における地絡検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11355955A true JPH11355955A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=15647830
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15735398A Pending JPH11355955A (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | 多分岐配電線における地絡検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11355955A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011072163A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Daihen Corp | 地絡方向検出装置 |
JP2011083173A (ja) * | 2009-10-09 | 2011-04-21 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 地絡事故回線判別方法 |
EP2421110A1 (fr) * | 2010-08-20 | 2012-02-22 | Schneider Electric Industries SAS | Detection directionnelle d'un defaut à la terre avec un seul capteur |
CN103135034A (zh) * | 2013-02-04 | 2013-06-05 | 清华大学 | 一种高阻接地故障波形畸变特征抽取方法 |
CN103257302A (zh) * | 2013-05-13 | 2013-08-21 | 清华大学 | 一种基于故障电阻非线性识别的高阻接地故障检测方法 |
CN113960436A (zh) * | 2021-10-11 | 2022-01-21 | 湖南小快智造电子科技有限公司 | 单相故障电弧探测器 |
US11428726B2 (en) | 2016-05-23 | 2022-08-30 | Emtele Oy | Method and apparatus for detecting faults in a three-phase electrical distribution network |
-
1998
- 1998-06-05 JP JP15735398A patent/JPH11355955A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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