JPS59173776A - 可変電圧可変周波数電力系統の地絡検出装置 - Google Patents

可変電圧可変周波数電力系統の地絡検出装置

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JPS59173776A
JPS59173776A JP58049740A JP4974083A JPS59173776A JP S59173776 A JPS59173776 A JP S59173776A JP 58049740 A JP58049740 A JP 58049740A JP 4974083 A JP4974083 A JP 4974083A JP S59173776 A JPS59173776 A JP S59173776A
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JP
Japan
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ground
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ground fault
detector
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JP58049740A
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Shinji Takada
高田 信治
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、可変電圧可変周波数電力系統の地絡検出装
置に関する。
この種の地絡検出装置の従来例を第1図に示す。同図に
おいて、1は交流電源、2は肯変電圧可変周波数電源装
置(以下、V V V’F装置と略記する)3は出力変
圧器、4は系統の負荷である交流電動機である。出力変
圧器3のY結線された2次側の中性点は中性点接地抵抗
器5を介して接地されており。この接地回路に地絡検出
装置の人力装置(この例では、零相変流器)′6が挿入
され、該入力装置6の出力が地絡検出装置を構成する過
電流検出器7に導かれる。
この構成において、交流電動機4には、■■■F装置2
によって電圧・周波数が所定の値、に制御された交流電
源1の電力が出力変圧器3を介して供給され、該交流電
動機4ば人力された系統の周波数fに対応した速度で回
転するが、低周波運転時に生じる交流電動機4の過励磁
による過熱を防ぐ為に、VVVF装置2の出力はその電
圧Eと周波数fとが下式の関係を持つように制御される
E/f=Vs(定数)・・・・・・・(1)今、図のF
点に1相地絡事故が発生したものとすると、中性点接地
抵抗器5を通る零相回路が形成されて上記接地回路に零
相電流が流れ、入力装置6を介して過電流検出器7に、
電流3IO(上記零相電流に対応する)が入力される。
31 o=E/’Rn−Vs −f /Rn −・(2
1’Rn:中性点接地抵抗5の抵抗値に 比例した定数 Vs:定数 過電流検出器7はこの電流31oの値が整定値を超えて
いると作動して1相地絡事故を検出するしかし、上記電
流31oは上記1相地絡事故時の系統の周波数fの影響
を受けるので、交流電動機4の低周波駆動時に1相地絡
事故が発生した場合には検出不能となる事態が生じる。
即ち、過電流検出器7は、周波数fが商用周波数fsで
ある時の1相完金地絡事故時の零相電流値に対応する3
Ioの大きさに基づき、不完全地絡事故を考慮して、3
1oの20〜50%程度の検出感度に選定される。
従って、商用周波数fs下で40%の不完全地絡検を検
出し得るように上記整定値を選定した場合には、地絡時
用波数がfsX3’0%の時に該地絡が完全地絡であっ
ても、過電流検出器7の入力は3IoX30%である為
、検出が難しく、また、例えば、fsX50%の場合で
も検出可能な不完全地絡は40%150%=80%迄と
なり、検出感度が大11」に変化する。
この発明は、この問題点に鑑みてなされたもので、整定
値が異なる複数の周波数検出器と整定値を異にする複数
の過電流検出器及びこれらの出力゛を受は系統の周波数
範囲を上記周波数検出器の整定値に基づく複数周波数検
出区分に区分してそれぞれに過電流検出器を対応させる
地絡故障判定器を設け、該地絡故障判定器が地絡時用波
数の属する周波数検出区分に対応する過電流検出器が出
力した時に地絡検出信号を送出する構成とすることによ
り、低周波運転時の1相地絡をも確実に検出することが
でき、地絡時用波数の高低にかかわらず検出感度を実用
上はぼ一定にすることができる可変電圧可変周波数電力
系統の地絡検出袋1置を提供することを目的とする。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。
第2図において、8はパイロット発電機であって、交流
電動機4に軸結されており、その出力型・圧esはこれ
を処理に適した信号・レー・ルに変換する変換器9を通
して周波数検出器(例えば、継・  電器や比較器)1
0A、IOHに導かれる。周波数検出器10Aは入力が
商用周波数(もしくは常時運転周波数>fsの70%相
当値(整定値)以下である時に動作してレベル1の信号
を出力し、周波数検出器10Bは商用周波数fsの40
%相当値(整定値)以下である時に動作してレベル1の
信号を出力する。IIA、IIB、11Cは過電流検出
器であって、入力装置6の出力が導かれ、商用周波数f
O下における完全地絡時の電流3Ioの値を100とし
た場合、その夫々25%、17.5.10%以上の入力
電流値で作動しでてレベル1の信号を出力するよう整定
値が設定されている。12ば地絡故障判定器であって、
第3図に示す如く、周波数検出器10A、10B、過電
流検出器11A〜11Cの出力信号を受ける。同図にお
いて、12a、12bはNOT素子、13a〜13dは
AND素子、14はOR素子である。AND素子13a
には過電流検出器lIAの出力とN O’f”素子12
aで反転された周波数検出器10Aの出力が与えられる
。AND素子13bには過電流検出器11Aの出力とA
ND素子13dの出力が入力される。AND素子13d
は周波数検出器10AとNOT素子1’2bにより反転
された周波数検出器10Bの出力が人力される。AND
素子13Cには過電流検出器11Cの出力と周波数検出
器10Bの出方が入力される。
この構成においては、地絡が発生すると、(11f >
 f S X 7 Q%の周波数検出区分時局波数検出
器10A、IOBの出力は共に0レベルであり、過電流
検出器11Aが動作した場合にOR素子14がレベルエ
の信号を出力する。
(2] 40%X f S < f < 70%x’f
 sの周波数検出区分時 周波数検出器10Aの出力はレベル1、周波数検出器1
0Bの出力は0レヘルであり、過電流検出器11Bが動
作した場合にOR素子14がルベルの信号を出力する。
(3) f < f s x 4 Q%の周波数検出区
分時局波数検出器10Aの出力は0レヘル、周波数検出
器10Bの出力はルベルであり、過電流検出器11Cが
動作した場合にOR素子14がルベルの信号を出力する
従って、OR素子14が出力するルベル1の信号を地絡
検出信号として用いれは、過電流検出器11cの整定値
に対lit>する低周eL蓮軸転時も1相地絡事故を検
出することができる。
又、例えば、50%Xfsの周波数運転時には、17.
5%150%−35%の不完全地絡まで検出できる。従
来の方式の場合には、過電流検出器11Aに対応する過
電流検出器7だけであるので、25%750%−50%
の不完全地絡までである。3Qxfoの周波数運転時に
は、10%/30%−33,3%までの不完全地絡まで
検出できる。従来では、25%/30%−83,′3%
までである。従って、周波数fに−よる検出感度の変動
中が小さくなる。
上記実施例では、2個の周波数検出器と3個の過電流検
出器を用いているが、N個の周波数検出器とN + 1
 +11ilの過電流検出器を用いて、N + 1 (
lillの周波数検出区分のそれぞれに電流圧検出器を
対応させれば、更に検出不能領域を少なくすることがで
きる。
又、零相電流を出力変圧器3の接地回路から取出してい
るが、l相地絡事故時の各相電流(残留電流)の和を検
出する等零相電流に対応する電を零相変流器等で取出し
て過電流検出器り、lA〜11Bに人力するようにすれ
ば良い。
又、この実施例では、パイロット発電機8を用いて系統
の周波数fを取出すようにしているが、中性点非接地も
しくは抵抗接地の場合には1相地絡時にも系統の相間電
圧は殆ど変動せす又この電圧は周波数fに比例するので
、第4図に示す如く、電圧検出器16を設け、これに電
圧変成器15を介して相間重圧を尋き電圧検出器16の
出力を直接もしくは周波数検出に適した信号・ルベルに
変換する図示しない人力装置を通して周波数検出器10
A、10Bに与えるようにしても良い。
なお、この発明は系統負荷が交流電動機でなくても、電
圧・周波数比−一定に制御される電力系統であれば、実
施して同様の効果をj、、5Jることが出来る。
以上のごとく、この発明によれば、整定値が順次界なる
複数の周波数検出器と整定値が順次界なる過電流検出器
及びこれらの出力を受ける地絡故障判定器とを設け、上
記整定値により区分される周波数検出区分のそれぞれに
対して−の過電流検出器を対応させ、地絡時系杭周波数
の属する周波数検出区分に対応する過電流検出器が作動
した時に地絡故障判定器が出力する構成としたことによ
り、上記雨検出器の整定値の最低値を下げれば低周波数
時の1相地絡事故をも確実に検出すること ′ができる
上、地絡時周波数が高くても低くくても実用上同じよう
な検出感度で1相地絡事故を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は可変電圧可変周波数電力系統の従来の地絡検出
装置の回路図、第2図はこの発明による地絡検出装置の
実施例の回路図、第3図は上記実施例における地絡故障
判定器の回路図、第4図はこの発明の他の実施例の回路
図である。 図において、 2・・・I:IJ変変電圧変変周波数電源装置3・・出
力変圧器 8・・・パイロット発電機 IOA、10’B・・・周波数検出器 11A〜IIC・・・過電流検出器 12・・・地絡故障判定器 12a、12b・・−NOT素子 13a 〜i 3d ・−・AND素子14・・・OR
素子 15・・・電圧変成器 16・・・電圧検出器 なお、図中、同一符号は同一または相当部分をボす。 代理人 葛野 信− 手続補正書(自発) 発明の名称 可変電圧可弯周仮数電力系統の地紹検出駁箔″補正をす
る者 代表者片山仁へ部 代理人 5、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 (1)明細書の第2頁第14行の「されており。この接
地」を「されており、この接地」と訂正する。 (2)同第6頁第5行のrl OOJを「100%」に
第6行のrl7.5Jをrl7.5%」に訂正する。 (3)同第6頁第16行の「過電流検出器11A」を[
過電流検出器11BJと訂正する。 (4)同第7頁第7行の[40%XfS<f<70%x
f sjを[40%x f s≦f≦70%×「sjと
訂正する。 +51同f47頁第14行の「0レヘル」を「ルヘル」
と訂正する。 (6)同第9頁第2行のFIBに入力」をrlcに入力
」と訂正する。 =471

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)系統め零相電流もしくはこれに対応する電流が導
    かれ順次整定値を異にするN+1個の過電流検出器、系
    統の周波数が導かれ順次整定値を異にするN個の周波数
    検出器及びこれらの出力を受は上記周波数の範囲を上記
    周波数検出器の上記整定値に基づくN+1個の周波数検
    出区分に区分して各区分に上記過電流検出器の1を対応
    させる地絡故障判定器を有し、該地絡故障判定器が地絡
    時局波数の属する上記周波数検出区分に対応する過電流
    検出器の出力時に地絡検出信号を送出することを特徴と
    する可変電圧可変周波数電力系統の地絡検出装置。
  2. (2)  系統の食前である交流電動機に軸結されたバ
    イロト発電機の出力が周波数検出器に導かれることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の可変電圧可変周波
    数電力系統の地絡検出装置。
  3. (3)  系統の相間電圧を検出する電圧検出器の出力
    が周波数検出器に導かれることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の可変電圧可変周波数電力系統の地絡検
    出装置。
JP58049740A 1983-03-23 1983-03-23 可変電圧可変周波数電力系統の地絡検出装置 Granted JPS59173776A (ja)

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JP58049740A JPS59173776A (ja) 1983-03-23 1983-03-23 可変電圧可変周波数電力系統の地絡検出装置
EP84103022A EP0123129B1 (en) 1983-03-23 1984-03-20 Apparatus for detecting ground fault in variable-voltage variable-frequency power system
DE8484103022T DE3478655D1 (en) 1983-03-23 1984-03-20 Apparatus for detecting ground fault in variable-voltage variable-frequency power system
CA000450217A CA1210453A (en) 1983-03-23 1984-03-22 Apparatus for detecting ground fault in variable- voltage variable-frequency power system
US06/592,440 US4589046A (en) 1983-03-23 1984-03-22 Apparatus for detecting ground fault in variable-voltage variable-frequency power system

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012122986A (ja) * 2010-11-19 2012-06-28 Fuji Electric Co Ltd 非接地回路の地絡検出回路

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012122986A (ja) * 2010-11-19 2012-06-28 Fuji Electric Co Ltd 非接地回路の地絡検出回路

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