JPS63144714A - 地絡保護継電器 - Google Patents

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】 発明の目的 （産業上の利用分野） この発明は高圧需要家の受電点に設けられ、地絡事故が
受電点よりも電源側か、負荷側かを判定して負荷側の場
合には開閉器等を開放動作させる地絡保護継電器に関す
るものである。

（従来の技術） 地絡保護継電器は零相電流１ｏ、零相電圧ＶＯの両者の
大きさによって配電線路の地絡故障を検出し、両者の位
相差により受電点から見て地絡発生地点の方向を判別す
るものである。従来の地絡保護継電器はこのように地絡
故障が生じた場合にのみその地絡故障点を判別して開閉
器にトリップ信号を出力し、地絡故障点を切り離すよう
にしている。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は前記のような地絡故障点の判別のみならず、
定常時の線路状態の監視ができ、そのことによって、線
路に異常があると思われたときは線路点検を行なうこと
ができ、異常があれば事前に線路故障の予防措置を図る
ことができる地絡保護継電器を提供することにある。

発明の構成 （問題点を解決するための手段） この発明の地絡保護継電器は電路状態の計測信号を入力
し、これを演算して予め設定されたレベルと比較して零
相電流ＩＯ１零相電圧■０、零相電流と零相電圧間の位
相差φ、動作時間Ｔがすべて前記レベルを超えたとき、
トリップ信号を出力する制御手段と、前記計測信号を表
示する表示手段とを一つのケース内に設けたことをその
要旨とするものである。

（作用） 前記構成により、制御手段は電路状態の計測信号を入力
し、これを演算して予め設定されたレベルと比較して零
相電流■０、零相電圧■０、零相電流と零相電圧間の位
相差ψ、動作時間Ｔがすべてその設定されたレベルより
超えたとき、トリップ信号を出力する。又、表示手段は
電路状態の計測信号を表示する。

（実施例） 以下、この発明を具体化した一実施例を第１図〜第３図
に従って説明する。

まず、この地絡保護継電器の電気的構成を第１図に従っ
て説明する。

零相電流変成器ＺＣＴは配電線路４０に取着され、配電
線路４０に流れる零相電流ＩＯを検出すると、その検出
値（すなわち、電路状態の計測信号）を電流変成器１及
び過入力保護回路２を介してフィルタ回路３へ出力する
。前記過入力保護回路２は次段以降の回路を保護するた
めの回路であって、配電線路４０から侵入するサージを
吸収する。フィルタ回路３は入力した零相電流１ｏを所
望の信号に濾波してレベル変換回路４及び位相パルス発
生回路５に出力する。

レベル変換回路４は入力した零相電流１ｏを直流レベル
に変換し、又、Ａ／Ｄ変換器７は入力したその直流レベ
ルの信号をディジタル値に変換した後、後記中央処理制
御装置８に出力する。又、位相パルス発生回路５は入力
した零相電流１ｏをパルス信号に波形成形し、同じく後
記中央処理制御装置８に出力する。

零相電圧検出用コンデンサＺＰＤは配電線路４０に取着
され、配電線路４０に発生する零相電圧ＶＯを検出する
と、その検出値（すなわち、電路状態の計測信号）を電
流変成器１１及び過入力保護回路１２を介してフィルタ
回路１３へ出力する。前記過入力保護回路１２は次段以
降の回路を保護するための回路であって、配電線路４０
から侵入するサージを吸収する。フィルタ回路１３は入
力した零相電圧Ｖｏを所望の信号に濾波してレベル変換
回路１４及び位相パルス発生回路１５に出力する。

レベル変換回路１４は入力した零相電圧Ｖｏを直流レベ
ルに変換し、又、Ａ／Ｄ変換器１７は入力したその直流
レベルの信号をディジタル値に変換した後、後記中央処
理制御装置８に出力する。

又、位相パルス発生回路５は入力した零相電圧ＶＯをパ
ルス信号に波形成形した後、同じく後記中央処理制御装
置８に出力する。

制御手段としての中央処理制御装置（以下、ＣＰｔＪと
いう）８は両位相パルス発生回路５，１５から入力した
信号の立上がりの時間差をクロックパルスでカウントし
、この時間差を零相電流■０と零相電圧ＶＯとの位相差
ψとして演算処理する。

又、ＣＰＵ８は前記零相電流ＩＯと零相電圧ｖＯとを設
定された時間毎に読込む。さらに、ＣＰＵ８の入力ポー
トには零相電流整定回路２１、零相電圧整定回路２２、
位相差整定回路２３、動作時間整定回路２４が接続され
ている。

零相電流整定回路２１はこの地絡保護継電器が動作すべ
き動作零相電流整定値■１を整定するためのものであり
、零相電圧整定回路２２はこの地絡保護継電器が動作す
べき動作零相電圧整定値Ｖ１を整定するためのものであ
る。又、位相差整定回路２３はこの地絡保護継電器が動
作すべき動作位相差範囲を整定するためのものであり、
動作位相差範囲を設定するために位相の遅れの整定値ψ
１と進みの整定値ψ２が設定可能になっている。

動作時間整定回路２４はＣＰＵ８が入力する零相電圧Ｖ
Ｏと零相電流■０とが所定時間継続して入力されている
かを判定するためにその時間Ｔを整定するためのもので
ある。各整定回路２２〜２４はこの地絡保護継電器の本
体ケース６の外部からその整定値を変更可能になってい
る。

又、ＣＰＬＩ８には配電線路４０を保護するためのトリ
ップ出力用リレー２５が接続されるとともに、表示部駆
動回路２６を介して表示手段としてのＬＥＤからなる表
示器２７が接続されている。

さらに、ＣＰＬＩ８には表示モード整定回路２８が接続
されている。この表示モード整定回路２８は前記表示器
２７における順次連続切替表示モード、零相電流表示モ
ード、零相電圧表示モード、位相差表示モードのいずれ
かの表示モードを変更するためのものであり、地絡保護
継電器の本体ケース６の外部からモードを変更可能にな
っている。

そして、ＣＰＵ８はＲＯＭより構成されるプログラムメ
モリ（図示しない）、読出し書込み可能なメモリ（ＲＡ
Ｍ）からなる作業用メモリ３０を始め各種の内部メモリ
を備え、そのプログラムメモリ内にはこの地絡保護継電
器が保護動作をするための制御プログラム、前記表示器
２７を制御するための表示器制御プログラム等の各種プ
ログラムが格納されている。

上記のように構成された地絡保護継電器の作用を第３図
に示すフローチャートに従って説明する。−ｃｐｕｓは
各整定回路２１〜２４から動作零相電流整定値１１、動
作零相電圧整定値Ｖ１、動作位相差範囲整定値ψ１．ψ
２、動作時間整定値Ｔ１を読込み、それらの整定値を作
業用メモリ３０の所定のアドレスＡ−Ｅに格納する（ス
テップ１、以下ステップをＳで表わす）。次にＣＰＵ８
はＳ２において入力した電路状態の計測信号としての零
相電流■０、零相電圧ＶＯ１及び零相電流■０と零相電
圧■０とに基づいて演算した位相差ψデータを作業用メ
モリ３０の所定のアドレスＦ−Ｈに格納するとともに、
同じデータを作業用メモリ３０の所定のアドレスＪ〜Ｌ
に格納する。

そして、Ｓ３においてＣＰＵ８はアドレスＦに゛格納し
た零相電流１ｏとアドレスＡに格納した動作零相電流整
定値１１との大きさを比較判定する。

次に、Ｓ３において動作零相電流整定値■１よりも入力
した零相電流ＩＯが大きいか若しくは等しいと判定する
と、Ｓ４に移行する。Ｓ４においてＣＰＵ８は格納した
零相電圧Ｖｏと動作零相電圧整定値■１との大きさを比
較判定する。

動作零相電圧整定値ｖ１よりも入力した零相電圧■０が
大きいか若しくは等しいと判定すると、Ｓ５に移行する
。Ｓ５においてＣＰＵ８は格納した位相差ψが動作位相
差範囲内（本実施例では、ψ１≧ψ≧ψ２）にあるか否
かを判定する。位相差ψが動作位相差範囲内にあると判
定すると、Ｓ６に移行する。

Ｓ６においてｃｐｕｓはＣＰＵ８が備えている基準クロ
ックにてカウントを開始する。すなわち、作業用メモリ
３０のアドレスＩに１を加算する。

次に、ＣＰＵ８はＳ７においてアドレスＩに格納した経
過時間Ｔ（カウント数）と、アドレスＥに格納した動作
設定値Ｔ１との大小を比較する。そして、動作設定値Ｔ
１よりも経過時間Ｔが短い場合にはＳｌに戻る。最初は
動作設定値Ｔ１よりも短いためＳｌに戻り、８１〜Ｓ７
のループを繰り返す毎にＳ６でカウントに１を加え、カ
ウント値が動作設定値Ｔ１以上に達すると、Ｓ８でトリ
ップ出力用リレー２５をオン動作させ、次の８１０に移
行する。

又、動作設定値Ｔ１が経過する前に８１〜Ｓ７を繰り返
す内に零相電流Ｉｏ、零相電圧ＶＯ１位相差の少なくと
も一つが正常に戻った場合には対応する８３，８４．８
５のいずれかにおいてＮ。

の判定がなされ、Ｓ９においてアドレス■の内容をクリ
ヤしＳ１０に移行する。

ＣＰＵ８は制御プログラムに基づいてＣＰＬＪ８が内蔵
する他の回路から表示変更信号が所定時間毎に出力する
ようになっており、Ｓ１０において表示変更信号が出力
されているか否かを判定する。

そして、Ｓ１０で表示変更信号が出力されていると判定
すると、８１１に移行するとともに、表示変更信号が出
力されていない場合にはＳ２５において、他の制御プロ
グラムに基づいて他の処理を行ない、Ｓｌに戻る。

Ｓ１１においては順次連続切換え表示モードか否かを判
定する。表示モード整定回路２８が順次連続切換え表示
モードに整定されている場合には、ｃｐｕａは表示モー
ド整定回路２８からの表示モード切換え信号に基づいて
作業用メモリ３０のアドレスＯに表示整定値フラグをセ
ットする。従って、ＣＰＵ８はこの表示整定値フラグが
セットしていることにより、８１１の判定をＹＥＳとし
、次に８１２〜８１４において作業用メモリ３０におけ
るアドレスＮ内の表示フラグ（零相電流表示フラグ、零
相電圧表示フラグ、位相差表示フラグ）のうちどのフラ
グがセットされているか否かを判定する。最初は表示フ
ラグがいずれもセットされていないため、８１２〜Ｓ１
４における判定はいずれもＮｏとなり、Ｓ１５でＣＰＵ
８はアドレスＮに零相電流表示フラグをセットし、Ｓｌ
に戻る。

そして、８１〜８８，８１０，８１１のループ、又は８
１．８２、及びＳ３．Ｓ４．Ｓ５のいずれかを介して８
９〜８１１に至るループにて８１２に達すると、ＣＰｔ
Ｊ８は零相電流表示フラグがセットされていることから
ＹＥＳと判定し、８１６に移行する。Ｓ１６においてＣ
ＰＵ８は作業用メモリ３０のアドレスＪに格納している
零相電流データを表示部駆動回路２６に出力して零相電
流値を表示器２７に表示するとともに、作業用メモリ３
０のアドレスＮに零相電圧表示フラグをセットし、Ｓｌ
に戻る。

以後前記と同様に８１から８１１に達すると、零相電圧
表示フラグがセットされていることから、８１２でＮ０
、Ｓ１３でＹＥＳと判定し、３１７に移行する。Ｓ１７
においてＣＰＵ８は作業用メモリ３０のアドレスＫに格
納している零相電圧データを表示部駆動回路２６に出力
して零相電圧値を表示器２７に表示するとともに、作業
用メモリ３０のアドレスＮに位相差表示フラグをセット
し、Ｓｌに戻る。

同様に８１から８１１に達すると、位相差表示フラグが
セットされていることから、８１２゜８１３でＮ０、Ｓ
１４でＹＥＳと判定し、８１８に移行する。８１８にお
いてＣＰＬＩ８は作業用メモリ３０のアドレスＬに格納
している位相差データを表示部駆動回路２６に出力して
位相差値を表示器２７に表示するとともに、作業用メモ
リ３０のアドレスＮに零相電流表示フラグをセットし、
Ｓｌに戻る。

このようにして、表示変更信号が所定時間毎に表示変更
が出力されている間に表示器２７には順次零相電流値、
零相電圧値、位相差値が表示されることになる。そして
、配電線路４０が正常の場合には作業用メモリ３０の各
アドレスＪ−Ｌには現在値のデータが格納されるため、
表示器２７には現在値が表示される。

又、表示モード整定回路２８が順次連続切換え表示モー
ドに整定されていない場合には、作業用メモリ３０のア
ドレスＯに表示整定値フラグがセットされていないため
、Ｓ１１の判定をＮｏとし、次の８１９〜Ｓ２１に移行
する。続いて、８１９〜Ｓ２１において、ＣＰＬＪ８は
表示モード整定回路２８が零相電流表示モード、零相電
圧表示モード、位相差表示モードのいずれのモードに設
定されているかを判定する。表示モード整定回路２８が
零相電流表示モードに設定されている場合には８１９の
判定がＹＥＳとなり、３２２にて作業用メモリ３０のア
ドレスＪに格納した零相電流データを出力して表示器２
７に零相電流値を表示し、Ｓｌに戻る。

又、表示モード整定回路２８が零相電圧表示モードに設
定されている場合には８１９の判定がＮ０１８２０の判
定がＹＥＳとなり、Ｓ２３にて作業用メモリ３０のアド
レスＫに格納した零相電圧データを出力して表示器２７
に零相電圧値を表示し、Ｓｌに戻る。又、表示モード整
定回路２８が零相電圧表示モードに設定されている場合
にはＳ１９及び８２０の判定がＮ０１８２１の判定がＹ
ＥＳとなり、８２４にて作業用メモリ３０のアドレスＬ
に格納した位相差データを出力して表示器２７に位相差
値を表示し、＄１に戻る。

このようにして、表示モード整定回路２８が順次連続切
替表示モード以外の他の表示モードに設定されていると
きには、その表示モードに対応してデータが作業用メモ
リ３０から読み出され、表示器２７にそのデータが表示
される。従って、配電線路の故障時の表示のみならず、
定常時の状態が現在値にて表示器２７に表示されること
になる。

なお、この発明は前記実施例に限定されるものではなく
、この発明の趣旨から逸脱しない範囲で任意に変更する
ことも可能である。

発明の効果 以上詳述したようにこの発明は地絡故障点の判別のみな
らず、定常時における現在値が表示できるので、線路状
態の監視ができ、そのことによって、線路に異常がある
と思われたときは線路点検を行なうことができる。又、
地絡故障に至らない場合の異常な状態を知ることができ
るので、事前に線路故障の予防措置を図ることができ、
又、配電線路の点検により異常な場合でない場合には開
閉器、開閉器のトリップ動作の整定値を変更することに
より、事前にそれらの不必要な動作を起さないようにす
るための予防を図ることができる優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の地絡保護継電器の電気ブロック回路
図、第２図は作業用メモリを示す説明図、第３図はフロ
ーチャート図である。 １・・・電流変成器、４・・・レベル変換回路、５・・
・位相パルス発生回路、６・・・本体ケース、７・・・
−Ａ　／　Ｄ変換器、８・・・制御手段としての中央処
理制御装置（ＣＰＵ）、２６・・・表示部駆動回路、２
７・・・表示手段としての表示器、２８・・・表示モー
ド整定回路、４０・・・配電線路、ＺＣＴ・・・零相電
流変成器、ＺＰＤ・・・零相電圧検出用コンデンサ。 特許出願人　　　　　株式会社　高松電気製作所立石電
機　株式会社 代　理　人　　　　　弁理士　　恩１）博宣１Ｎ開昭６
３−１４４７１４（７） 第８図（ａ） □８、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、配電線路の地絡事故を検出して開閉器をトリップ動
   作させる地絡保護継電器において、 電路状態の計測信号を入力し、これを演算して予め設定
   されたレベルと比較して零相電流Ｉ０、零相電圧Ｖ０、
   零相電流と零相電圧間の位相差ψ、動作時間Ｔがすべて
   前記レベルを超えたとき、トリップ信号を出力する制御
   手段と、前記計測信号を表示する表示手段とを一つのケ
   ース内に設けたことを特徴とする地絡保護継電器。 ２、前記表示手段はモードを切り換え又は順次連続切り
   換え表示するものである特許請求の範囲第１項に記載の
   地絡保護継電器。