JPH03251027A - 配電系統の地絡保護装置 - Google Patents

配電系統の地絡保護装置

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JPH03251027A
JPH03251027A JP4749490A JP4749490A JPH03251027A JP H03251027 A JPH03251027 A JP H03251027A JP 4749490 A JP4749490 A JP 4749490A JP 4749490 A JP4749490 A JP 4749490A JP H03251027 A JPH03251027 A JP H03251027A
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JP
Japan
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fault
ground
ground fault
momentary
zero
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Pending
Application number
JP4749490A
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English (en)
Inventor
Akira Kaneda
明 金田
Koji Maeda
耕二 前田
Toshinobu Ebizaka
敏信 海老坂
Keiji Isahaya
諫早 啓司
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は配電線の微地格段階の現象を検出して不測の
停電を発生させないようにする配電系統の地絡保護装置
に関するものである。
〔従来の技術〕
非接地系の配電系統は停電区間の極小化と配電線故障時
の故障箇所の早期発見を行うために所定区間毎に配電線
を分割する故障検出センサ付区分開閉器(以下、開閉器
という)を備えている。その配電線に機器劣化等が原因
で地絡電流が流れたり、鳥獣接触などによる地絡現象が
発生すると配電線故障を検出して配電用変電所の保護装
置を作動し、しゃ断器をトリップして停電にしている。
第4図は、従来の配電系統の地絡保護回路であり、図に
おいて、A s / sは配電用変電所、lは前記配電
用変電所A s / sの母線、CBは母lit 1に
接続された配電線用のしゃ断器、Fは前記配電線用しゃ
断器CBに接続され需要家に電力を供給する配電線、S
SI〜SS3は配電線Fを適当な間隔に区分するための
開閉器、11〜13は開閉器S81〜SSa用の子局で
ある。また、2oは地絡故障を除去する配電用変電所の
保護装置、ZCTは零相電流を検出する零相変流器、C
TA。
CTcは3相中の2相に設けた電流変成器、51は短絡
故障を検出する例えば、既存の過電流継電器、67Gは
零相電流I。と後述の零相の電圧Voを取込んで地絡故
障を検出する例えば、既存の地絡方向継電器、また、G
PT、は母線1に設けた接地用変圧器で、その3次巻線
に限流抵抗R,を接続している。64は前記3次巻線の
限流抵抗R1に発生する零相電圧V。を検出する例えば
既存の地絡過電圧継電器、Tはオンデイレ−タイマ、A
は論理積(アンド)回路、Oは論理和(オア)回路であ
る。
次に動作について説明する。例えば配電線FのP点にお
いて地絡が発生すると、接地用変圧器GPT、の3次巻
線、母線1、しゃ断器CB、配電!1i1 F、地絡点
Pのルートで地絡電流が流れる。
保護継電器20の地絡方向継電器67Gは、零相電流■
。と零相電圧■。から配電線に地絡故障のあることを検
出し、直ちに地絡検出信号をアンド回路Aに出力する。
又、地絡過電圧継電器64は接地用変圧器GPT、の3
次巻線に接続している限流抵抗Rnに発生する零相電圧
■。を取込みタイマTに地絡過電圧検出信号を出力する
。タイマTはオンデイレ−機能を有しているので前記地
絡過電圧信号が一定時間以上持続すると前記アンド回路
Aに出力信号を与え、該アンド回路Aはオア回路0を経
てしゃ断器CBのしゃ断信号を出力し配電線Fを母線1
から切り離す。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の配電系統の地絡保護装置は以上のように構成され
ているので、配電線故障の故障検出や故障の除去には配
電用変電所の保護継電器が動作して、必ずしゃ断器をト
リップすることなり配電線が停電するという課題があっ
た。又、配電用変電所の保護装置で検出出来ない微地絡
故障に対しては検出が出来ないため、後日配電線故障に
発展し、不用意に停電となっていた。
この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、鳥獣害等による瞬時故障をしゃ断器がトリップ
する前に除去すると共に、機器の劣化や塩害などは、故
障に至る以前に潜在的な微地絡現象を瞬時大電流を流し
て顕在化することによって故障発生時期を明確にし、不
測の停電を発生させないようにする配電系統の地絡保護
装置を得ることを目的とする。
[課題を解決するための手段] この発明に係る配電系統の地絡保護装置は、配電線に流
れる微地絡電流を検出して制御回路に入力する高感度、
高速零相電流検出器と、その配電線を接続した母線に備
えられ零相型・圧を出力する接地用変圧器と、その零相
電圧を検出すると制御回路に微地絡検出信号を入力する
高感度、高速零相電圧検出器と、前記制御回路の出力信
号により一定時間付勢される瞬時投入リレーと、その瞬
時投入リレーがオンすると前記接地変圧器の巻線側で各
相単位に一定時間、低インピーダンス接地(等価的)す
る瞬時接地回路とをもって構成したので、しゃ断器がト
リップする以前に故障除去が可能となり停電回避に貢献
できるようになる。
〔作用〕
この発明における高感度、高速零相電流検出器と高感度
、高速零相電圧検出器は、微地絡電流を検出すると接地
用変圧器の巻線に設けた瞬時接地回路を瞬時投入リレー
により短時間付勢して等価的に低抵抗接地することによ
り、1電線に一瞬、大電流を流し、その大電流によって
微地絡点の障害物を短時間に焼損して除去する他、機器
絶縁劣化の微地絡現象を顕在化して停電を避けるように
する。
[発明の実施例] 以下、この発明の一実施例を図について説明する。図中
、第4図と同一の部分は同一の符号をもって図示した第
1図において、Z CT tは地絡電流を検出する(第
2の)零相検出器、H31,は前記零相検出器ZCT、
から出力される零相電流波形を、サンプリングしてサン
プルホールドし、ディジタル処理することによって検出
レベルを高感度化し、高速化を図った高感度、高速零相
電流検出器、H3V、は前記高感度、高速零相電流検出
器H3I。と同様の手法により構成した高感度、高速零
相電圧検出器、0.は論理和(オア)回路、CNTは制
御回路、Ryは条件成立時に短時間(ワンショット・タ
イム)、例えば、商用周波の3サイクル間だけ付勢され
る瞬時投入リレーGPT、は第2の接地用変圧器で、O
8Sは第2の接地用変圧器の2次巻線に接続した後述の
接地用抵抗R0と瞬時投入リレーR2の接点Ryllで
接地抵抗を制御する瞬時接地回路である。
次に、第2図のタイムチャート、及び第3図の等価回路
図を参照して動作について説明する。
まず、配電線FのP点において微地絡が発生すると、そ
の微地絡電流を高感度、高速零相電流検出器H31,,
又は高感度、高速零相電圧検出器H3Voが直ちに検出
し、オア回路O1を経て制御回路CNTに出力する。制
御回路CNTは地絡故障の条件成立で瞬時投入リレーR
2にワンショット出力信号を与えて短時間だけ付勢する
瞬時投入リレーR2の付勢時間Tは、第2図に示すタイ
ムチャートで与えられ、時間Tの決定は、■瞬時故障の
早期除去に必要な時間(例えば、障害物を焼切るに必要
な時間)。
■機器の絶縁劣化による微地絡を顕在化させるに必要な
時間。
■配電用変電所A s / sの地絡保護継電器20に
影響を与えない時間等を考慮して成される。ここで、瞬
時投入リレーR9が付勢されて瞬時接地回路O8Sのa
接点Ryaが挿入されると、例えば、A相地絡故障時の
等価回路は第3図で示される。
第1段階として、R9がOFFの場合にはA相の大地間
電圧Vaは(1)式で示される。
RN/ X c  + Rを 但し、Xc = 1/j (、)(Ca+Cb+Cc)
Ea〜Ec;相電圧 Ca−Cc;対地静電容量 RN <  Xc、RI、、Rt  (RNは、GPT
3次巻線に接続されている限流抵抗R1の1次側換算抵
抗)、 Rf ;故障点抵抗 R,、、GPT2の2次巻線に接続されている接地用抵
抗R0,の1次側換算 抵抗、 次に第2段階として瞬時投入リレーR,がONになると
VaはEaに近ずき、相電圧Ea近くの電圧が直接故障
点抵抗R,に印加される。従って、該R2に大電流が流
れE a ”/ Rtのジュール熱で障害物を焼損する
。又は機器劣化部を顕在化する。
この時の電流経路は第2図の矢印の如くで、2相地絡の
場合にはその相の電流方向が反転する。
尚、上記実施例では、微地絡電流の検出に高感度、高速
零相電流1.(電圧■。)検出器を適用した例について
説明したが、高速地絡方向検出器(67G)等、他の検
出原理のものを使用してもよ(、上記実施例と同様の効
果を奏する。
また、接地用変圧器GPT2の2次巻線側で接地用抵抗
R111を接続するようにしているが、1次側で行って
も良(狙いは、各相を低インピーダンスで3相−括又は
各相個別に一定時間順次短絡するようにしたものについ
ては、この発明と同様の効果を奏する。
更に、瞬時投入リレーの無接点リレー化、接地用変圧器
GPT、、GPT、の共用化、零相電圧V、(電流工。
)検出器の既存設備の流用化、等であっても良く、上記
実施例と同様の効果を奏する。
[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、配電線の微地絡電流を
検出して制御回路に入力する高感度、高速零相電流検出
器と、配電線の母線に設けられ、接地用変圧器から零相
電圧を受信して、制御回路に微地絡検出信号を入力する
高感度、高速零相電圧検出器と、微地絡発生時に前記制
御回路のワンショット出力信号により付勢される瞬時投
入リレーと、前記瞬時投入リレーがオンすると接地用変
圧器の巻線側で一定時間低インピーダンス接地する瞬時
接地回路とをもって地絡保護装置を構成したので、鳥獣
害等の瞬時故障はしゃ断器トリップ前に故障を除去して
停電を防止できる他、機器劣化による微地絡については
早期発見ができる等、系統の信頼性を向上することがで
きる効果がある。
また、配電用変電所を拠点として地絡保護システムを構
成しているので、装置が安価となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例による配電系統の地絡保
護装置の構成図、第2図は地絡保護装置の動作を示すタ
イムチャート、第3図は動作原理を説明するための等価
回路図、第4図は従来の地絡保護装置の説明用ブロック
図である。 図において、Fは配電線、ZCT、は零相検出器、CN
Tは制御回路、HSI。は高感度、高速零相電流検出器
、■は母線、GPT、、GPT2は接地用変圧器、H3
V、は高感度、高速零相電圧検出器、R1は瞬時投入リ
レー、O8Sは瞬時接地回路である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 配電線に流れる微地絡電流を零相検出器でとらえ、制御
    回路に微地絡検出信号を入力する高感度、高速零相電流
    検出器と、前記配電線を接続した母線に備えられ零相電
    圧を出力する接地用変圧器と、前記零相電圧を受信して
    微地絡時の零相電圧を検出すると、前記制御回路に微地
    絡検出信号を出力する高感度、高速零相電圧検出器と、
    前記微地絡発生時に前記制御回路のワンショット出力信
    号により付勢される瞬時投入リレーと、前記瞬時投入リ
    レーがオンすると前記接地用変圧器の巻線側で一定時間
    、低インピーダンス接地する瞬時接地回路とを備えた配
    電系統の地絡保護装置。
JP4749490A 1990-02-28 1990-02-28 配電系統の地絡保護装置 Pending JPH03251027A (ja)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63277421A (ja) * 1987-05-06 1988-11-15 Mitsubishi Electric Corp 地絡検出方式
JPH01206817A (ja) * 1988-02-09 1989-08-21 Ichizaemon Izakura 地絡保護装置

Patent Citations (2)

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