JPH0356027A - 零相電圧検出装置 - Google Patents
零相電圧検出装置Info
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- JPH0356027A JPH0356027A JP1189194A JP18919489A JPH0356027A JP H0356027 A JPH0356027 A JP H0356027A JP 1189194 A JP1189194 A JP 1189194A JP 18919489 A JP18919489 A JP 18919489A JP H0356027 A JPH0356027 A JP H0356027A
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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。
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、配電線の地絡串故時に発生する零相電圧を
検出するための零相電圧検出装置に関するものである。
検出するための零相電圧検出装置に関するものである。
[従来の技術]
第3図は例えば特開昭58−204721号公報に示さ
れた従来の零相電圧検出装置を示す構成図である。
れた従来の零相電圧検出装置を示す構成図である。
図において、従来の零相電圧検出装置は高圧ブッシング
1、配電線と接続するための高圧端子2,に接続された
主コンデンサ3、金属製のシールド箱4、一端を主コン
デンサ3に接続され、他端をシールド箱4内で三組分を
一括して接続された引込みリード線5、接地端子6、引
込みリード線5の三相一括部と接地端子6の間に接続さ
れる分圧コンデンサ7、零相電圧を引き出すたもの分圧
電圧引出し端子8等で構戊されている。
1、配電線と接続するための高圧端子2,に接続された
主コンデンサ3、金属製のシールド箱4、一端を主コン
デンサ3に接続され、他端をシールド箱4内で三組分を
一括して接続された引込みリード線5、接地端子6、引
込みリード線5の三相一括部と接地端子6の間に接続さ
れる分圧コンデンサ7、零相電圧を引き出すたもの分圧
電圧引出し端子8等で構戊されている。
高圧端子2に印加された配電線の電圧は主コンデンサ7
で分圧される。分圧部は引込みリード線5で三相分を一
括しているため、分圧電圧引出し端子8には三相分を合
戊した分圧電圧が得られ,る。
で分圧される。分圧部は引込みリード線5で三相分を一
括しているため、分圧電圧引出し端子8には三相分を合
戊した分圧電圧が得られ,る。
配電線に地絡事故が発生していない通常時には、配電線
の三相の電圧の合戊値は零となる。しかし、配電線に地
絡事故が発生すると三相の電圧を合戊しても零にならず
、零相電圧が生じる。この分圧引出し端子8に地絡方向
リレー等の地絡検出リレー(図示せず)を接続すること
により配電線を地絡事故から保護する。
の三相の電圧の合戊値は零となる。しかし、配電線に地
絡事故が発生すると三相の電圧を合戊しても零にならず
、零相電圧が生じる。この分圧引出し端子8に地絡方向
リレー等の地絡検出リレー(図示せず)を接続すること
により配電線を地絡事故から保護する。
[発明が解決しようとする課題]
一般に、事故点を早期に正確に発見し、停電区間をでき
るだけ限定し、復旧時間を短くするため、零相電圧検出
装置を変電所構内ばかりでなく配電線の途中にも多数設
置することが望ましい。
るだけ限定し、復旧時間を短くするため、零相電圧検出
装置を変電所構内ばかりでなく配電線の途中にも多数設
置することが望ましい。
ところが、従来の零相電圧検出装置は三相の高圧プッシ
ングを一括して金属シールド箱に取付ける構造であるた
め装置が大型化し、架空の電線等に対して使用するのは
不適当であるという問題点を有していた。
ングを一括して金属シールド箱に取付ける構造であるた
め装置が大型化し、架空の電線等に対して使用するのは
不適当であるという問題点を有していた。
また、分圧電圧引出し端子から屋外のリード線を介して
地絡保護リレー等の電子機器に接続するめ、低電圧の零
相分圧電圧が電磁ノイズの影響を受けて地絡保護リレー
の誤動作を起す恐れがあり、落雷時にはサージ性の高電
圧がリード線を電搬して電子機器を損傷する恐れがある
などの問題点を有していた。
地絡保護リレー等の電子機器に接続するめ、低電圧の零
相分圧電圧が電磁ノイズの影響を受けて地絡保護リレー
の誤動作を起す恐れがあり、落雷時にはサージ性の高電
圧がリード線を電搬して電子機器を損傷する恐れがある
などの問題点を有していた。
この発明は以上のような問題点を解決するためになされ
たものであり、架空の電線等にも使用可能な小型でかつ
高精度の零相電圧検出装置を提供することを目的として
いる。
たものであり、架空の電線等にも使用可能な小型でかつ
高精度の零相電圧検出装置を提供することを目的として
いる。
[課題を解決するための手段]
この発明にかかる零相電圧検出装置は、交流電路の各相
ごとに設けられ、各相の電圧を対地間静電容量を用いて
測定する計測手段、計測手段からの計測信号を合或し、
零相電圧戊分を算出する加算手段、 加算手段からの連続したn周期(nは2以上の偶数)分
の出力を各周期ごとに所定の電気角ごとにおいて瞬時値
データとしてサンプリングし、サンプリングされた瞬時
値データ群を記憶する第1の記憶手段、 第1の記憶手段に記憶されている第k周期(kは(n/
2)+ l≦k≦nである)における各電気角ごとの瞬
時値データのそれぞれからn72周期前の対応する電気
角の瞬時値データを減算する第1の演算手段、 第1の演算手段により減算されたn72周期分の減算値
データ群の中から、各周期ごとにおける所定の電気角の
それぞれに対応するn/2個の減算値データの平均値デ
ータ群を演算する第2の演算手段、 第2の演算手段により演算された所定の電気角ごとにそ
れぞれ対応する平均値・データ群を記憶する第2の記憶
手段、 第2の記憶手段に記憶されている各平均値データのいず
れかが所定の値以上である場合、少なくともその後一定
期間は第1の記憶手段に記憶されているn周期分の瞬時
値データ群のうち最新の1周期分の瞬時値データのみを
更新し、また各平均値データの全てが所定の値以下であ
る場合、第1の記憶手段に記憶されているn周期分の瞬
時値データをすべて更新する第3の演算手段、前記平均
値データ群を順次負担手段に出力する出力手段、 を具備している。
ごとに設けられ、各相の電圧を対地間静電容量を用いて
測定する計測手段、計測手段からの計測信号を合或し、
零相電圧戊分を算出する加算手段、 加算手段からの連続したn周期(nは2以上の偶数)分
の出力を各周期ごとに所定の電気角ごとにおいて瞬時値
データとしてサンプリングし、サンプリングされた瞬時
値データ群を記憶する第1の記憶手段、 第1の記憶手段に記憶されている第k周期(kは(n/
2)+ l≦k≦nである)における各電気角ごとの瞬
時値データのそれぞれからn72周期前の対応する電気
角の瞬時値データを減算する第1の演算手段、 第1の演算手段により減算されたn72周期分の減算値
データ群の中から、各周期ごとにおける所定の電気角の
それぞれに対応するn/2個の減算値データの平均値デ
ータ群を演算する第2の演算手段、 第2の演算手段により演算された所定の電気角ごとにそ
れぞれ対応する平均値・データ群を記憶する第2の記憶
手段、 第2の記憶手段に記憶されている各平均値データのいず
れかが所定の値以上である場合、少なくともその後一定
期間は第1の記憶手段に記憶されているn周期分の瞬時
値データ群のうち最新の1周期分の瞬時値データのみを
更新し、また各平均値データの全てが所定の値以下であ
る場合、第1の記憶手段に記憶されているn周期分の瞬
時値データをすべて更新する第3の演算手段、前記平均
値データ群を順次負担手段に出力する出力手段、 を具備している。
[作用]
以下、サンプリングする周期を12周期すなわち、n=
12、所定の電気角を30度、および交流6011zと
した場合について例示しつつ、作用を説明する。
12、所定の電気角を30度、および交流6011zと
した場合について例示しつつ、作用を説明する。
計測手段は例えばポッケルス効果を用いた光電圧センサ
、発光素子および受光素子等で構成され、各相の電線に
発生する電圧に比例する信号を出力する。
、発光素子および受光素子等で構成され、各相の電線に
発生する電圧に比例する信号を出力する。
加算手段はアナログ式加算回路又はマイクロプロセッサ
等を用いたデジタル式加算回路等であり、計測手段によ
る検出された各相に発生する電圧値を加算し、加算され
た値を出力する。
等を用いたデジタル式加算回路等であり、計測手段によ
る検出された各相に発生する電圧値を加算し、加算され
た値を出力する。
第1の記憶手段は例えばマイクロプロセッサに111さ
れたRAMメモリー等であり、加算手段から出力された
連続したn周期分の交流電圧出力に対し、所定の電気角
ごとにサンプリングし、それぞれの瞬時値をデジタル信
号化して記憶する。
れたRAMメモリー等であり、加算手段から出力された
連続したn周期分の交流電圧出力に対し、所定の電気角
ごとにサンプリングし、それぞれの瞬時値をデジタル信
号化して記憶する。
第1の記憶手段に記憶される瞬時値データをA(m,j
)(mは連続したn周期におけるサンプリングされる番
号、jはそれぞれの1周期ごとのサンプリングされる番
号)とすると、第lの記憶手段には A (1. 1)
からA (12. 12)までの合計144個の瞬時値
データが記憶される。
)(mは連続したn周期におけるサンプリングされる番
号、jはそれぞれの1周期ごとのサンプリングされる番
号)とすると、第lの記憶手段には A (1. 1)
からA (12. 12)までの合計144個の瞬時値
データが記憶される。
第1の演算手段および第2の演算手段はそれぞれ例えば
マイクロプロセッサであり、第1の演算手段は第k周期
(第7周から第12周期のーの周期)におけるそれぞれ
の電気角ごとの各瞬時値データからそれよりn72周期
前の周期(対応する第1周期から第6周期までのーの周
期)のおける対応する電気角ごとの瞬時値データを減算
する。
マイクロプロセッサであり、第1の演算手段は第k周期
(第7周から第12周期のーの周期)におけるそれぞれ
の電気角ごとの各瞬時値データからそれよりn72周期
前の周期(対応する第1周期から第6周期までのーの周
期)のおける対応する電気角ごとの瞬時値データを減算
する。
すなわち、減算されたデータ(減算値データ)をB(k
.j)とすると、 B (1. 1) = A (7. 1)− A (1
. 1),B (2. 1) = A (8. 1)−
A (2, I),B (6. 12)= A (1
2. 12) − A (6. 12)となる。一般に
対地間静電容量の湿度特性差等は短時間(この場合1/
5秒)ではほとんど変化しないため、すべてのサンプリ
ングデータ(瞬時値デ一夕)はこの温度湿度特性差によ
る誤差分を一様に含んでいると考えられる。したがって
第1の演1γ手段はこの減算により、計ill手段の温
度湿度特性差による誤差或分を除去する。
.j)とすると、 B (1. 1) = A (7. 1)− A (1
. 1),B (2. 1) = A (8. 1)−
A (2, I),B (6. 12)= A (1
2. 12) − A (6. 12)となる。一般に
対地間静電容量の湿度特性差等は短時間(この場合1/
5秒)ではほとんど変化しないため、すべてのサンプリ
ングデータ(瞬時値デ一夕)はこの温度湿度特性差によ
る誤差分を一様に含んでいると考えられる。したがって
第1の演1γ手段はこの減算により、計ill手段の温
度湿度特性差による誤差或分を除去する。
第1の演算手段により得られた各減算値データすなわち
、B(1.1)・・・8 (12. 12)にはホワイ
トノイズ等による誤差成分が含まれている可能性がある
。
、B(1.1)・・・8 (12. 12)にはホワイ
トノイズ等による誤差成分が含まれている可能性がある
。
ホワイトノイズ等による誤差或分は瞬時的であるため、
サンプリングデータを平均化することにより地絡事故等
比較的長時間継続する場合と区別することができる。す
なわち、第2の演算手段は、第1の演算手段により得ら
れた6周期分の減算値データB (1. 1)・・・B
(12. 12)から所定の電気各O度、30度、6
0度・・・330度のl2の場合にそれぞれ対応する各
周期ごとの6個のデータの平均値を演算する。
サンプリングデータを平均化することにより地絡事故等
比較的長時間継続する場合と区別することができる。す
なわち、第2の演算手段は、第1の演算手段により得ら
れた6周期分の減算値データB (1. 1)・・・B
(12. 12)から所定の電気各O度、30度、6
0度・・・330度のl2の場合にそれぞれ対応する各
周期ごとの6個のデータの平均値を演算する。
平均値データをC(j)とすると、
となる。
第2の記憶手段は、例えばマイクロプロセッサに接続さ
れたI?AMメモリー等であり、第2の演算手段により
得られた平均値データ群を記憶する。
れたI?AMメモリー等であり、第2の演算手段により
得られた平均値データ群を記憶する。
第3の演算手段は例えばマイクロプロセッサであり、第
2の記憶手段に記憶されている各電気角0度、30度、
60度・・・330度に対応する平均値データc(j)
(j=1・・・12)のそれぞれが所定の値以上である
か否かを判別する。そして、少なくとも1つが所定の値
以上である場合は地絡事故等が発生しているため、二次
負担を作動させ、各相の電線を切り離さなければならな
い。すなわち、少なくとも二次負担を動作させるのに必
要な時間(例えば1秒)以上零相電圧に相当する前記平
均値データC(j)(j=1・・・12)を出力しなけ
ればならない。そこで、第3の演算手段は第1の記憶手
段に記憶されている12周期分の瞬時値デーダ群のうち
11周期分のデータを残し、最新データである第12周
期分の瞬時値データのみを更新し、零相電圧に相当する
平均値信号を出力し続ける。
2の記憶手段に記憶されている各電気角0度、30度、
60度・・・330度に対応する平均値データc(j)
(j=1・・・12)のそれぞれが所定の値以上である
か否かを判別する。そして、少なくとも1つが所定の値
以上である場合は地絡事故等が発生しているため、二次
負担を作動させ、各相の電線を切り離さなければならな
い。すなわち、少なくとも二次負担を動作させるのに必
要な時間(例えば1秒)以上零相電圧に相当する前記平
均値データC(j)(j=1・・・12)を出力しなけ
ればならない。そこで、第3の演算手段は第1の記憶手
段に記憶されている12周期分の瞬時値デーダ群のうち
11周期分のデータを残し、最新データである第12周
期分の瞬時値データのみを更新し、零相電圧に相当する
平均値信号を出力し続ける。
一方前記平均値データC(j)(j=1・・・12)の
全てが所定の値以下である場合は地絡事故等は発生して
いないので、第3の演算手段は第1の記憶手段に記憶さ
れている全ての瞬時値データを更新し、以上述べた各手
順を最初から繰り返す。
全てが所定の値以下である場合は地絡事故等は発生して
いないので、第3の演算手段は第1の記憶手段に記憶さ
れている全ての瞬時値データを更新し、以上述べた各手
順を最初から繰り返す。
[実施例コ
この発明にかかる零相電流検出装置を、その一実施例を
示す第1図、第2図(a), (b)および(c)を用
いて説明する。
示す第1図、第2図(a), (b)および(c)を用
いて説明する。
第1図において、三相配電線9a, 9b, 9cには
それぞれ分圧コンデンサ?a, 7b, 7cが接続さ
れ、各分圧コンデンサ7a, 7b, 7cの両端子間
にはポッケルス効果を用いた光電圧センサIla, l
lb. llcがそれぞれ接続されている。分圧コンデ
ンサ?a, 7b, 7cおよび光電圧センサlla,
llb, llcは容器12a, 12b, 12c
に内包されている。なお、点線で示したコンデンサlO
a, lOb, 10cは気中の浮遊静電容量をあらわ
している。各光電圧センサlla. llb. lie
にはそれぞれ光ファイバI F+a, 1 5b, 1
5cを介して、発光素子13z, 13b,13cお
よび受光素子14a, 14b. 14cが接続されて
いる。
それぞれ分圧コンデンサ?a, 7b, 7cが接続さ
れ、各分圧コンデンサ7a, 7b, 7cの両端子間
にはポッケルス効果を用いた光電圧センサIla, l
lb. llcがそれぞれ接続されている。分圧コンデ
ンサ?a, 7b, 7cおよび光電圧センサlla,
llb, llcは容器12a, 12b, 12c
に内包されている。なお、点線で示したコンデンサlO
a, lOb, 10cは気中の浮遊静電容量をあらわ
している。各光電圧センサlla. llb. lie
にはそれぞれ光ファイバI F+a, 1 5b, 1
5cを介して、発光素子13z, 13b,13cお
よび受光素子14a, 14b. 14cが接続されて
いる。
分圧コンデンサ7a, 7b, 7c,光電圧センサl
la, llb、1lc,発光素子13a. 13b,
13c,受光素子14a. 14b, 14cおよび
光ファイバ15a. 15b, 15c等により計測手
段が構成されている。各受光素子14a, 14b,
14cの出力信号はそれぞれ信号処理回路16a, 1
6b, 16cに入力され、さらに信号処理回路16a
, 16b, 16cの出力信号は加算回路17に人力
される。加算回路l7の出力信号7は補正演算回路に入
力される。
la, llb、1lc,発光素子13a. 13b,
13c,受光素子14a. 14b, 14cおよび
光ファイバ15a. 15b, 15c等により計測手
段が構成されている。各受光素子14a, 14b,
14cの出力信号はそれぞれ信号処理回路16a, 1
6b, 16cに入力され、さらに信号処理回路16a
, 16b, 16cの出力信号は加算回路17に人力
される。加算回路l7の出力信号7は補正演算回路に入
力される。
三相配電線9a, 9b, 9cの電圧は、分圧コンデ
ンサ7a, ?b, 7cと大地間静電容ffi lo
a, fob. 10cによってあ分圧されて、光電圧
センサlla, llb, lieに印加される。発光
素子13a, 13b, 13cから光ファイバ15a
,15b,15cで光電圧センサlla, llb,
llcに印加された分圧電圧に比例して、ボッケルス効
果により光強度変調された後、光ファイバ15a, 1
5b, 15cで受光素子14a, 14b, 14c
に送られる。受光素子14a, 14b, 14cで光
電変換された信号は、信号処理回路16a,16b,
16cで光電圧センサlla, llb, llcに印
加される電圧に比例する信号に変換し、加算回路(l7
)でこれ等の信号を加算する。定常時に置いては、三相
配電を合成すると零になるため、加算回路17の出力信
号も零になる。
ンサ7a, ?b, 7cと大地間静電容ffi lo
a, fob. 10cによってあ分圧されて、光電圧
センサlla, llb, lieに印加される。発光
素子13a, 13b, 13cから光ファイバ15a
,15b,15cで光電圧センサlla, llb,
llcに印加された分圧電圧に比例して、ボッケルス効
果により光強度変調された後、光ファイバ15a, 1
5b, 15cで受光素子14a, 14b, 14c
に送られる。受光素子14a, 14b, 14cで光
電変換された信号は、信号処理回路16a,16b,
16cで光電圧センサlla, llb, llcに印
加される電圧に比例する信号に変換し、加算回路(l7
)でこれ等の信号を加算する。定常時に置いては、三相
配電を合成すると零になるため、加算回路17の出力信
号も零になる。
一方、三相配電線9a, 9b, 9cに地絡事故が発
生した場合各相の電圧を合成しても零にならない零相電
圧が発生するため、加算回路l7の出力信号は零相電圧
に比例した値となり、3相電線9a, 9b, 9cの
事絡事故を検出することができる。
生した場合各相の電圧を合成しても零にならない零相電
圧が発生するため、加算回路l7の出力信号は零相電圧
に比例した値となり、3相電線9a, 9b, 9cの
事絡事故を検出することができる。
しかし、一般に、光電圧センサlla, llb, l
ie及び信号処理回路16a, 16b, 16cが温
度特性を有している。また、気中の湿度の変化により大
地間静電容fn 10a, 10b, 10cが変化し
、しかも個々の特性に差がある。従って、三相配電線9
a, 9b, 9cの各電圧と信号処理回路16a,
16b, 16cの各出力信号との比率は周囲の温度の
変化により各相間に差を生しる。
ie及び信号処理回路16a, 16b, 16cが温
度特性を有している。また、気中の湿度の変化により大
地間静電容fn 10a, 10b, 10cが変化し
、しかも個々の特性に差がある。従って、三相配電線9
a, 9b, 9cの各電圧と信号処理回路16a,
16b, 16cの各出力信号との比率は周囲の温度の
変化により各相間に差を生しる。
このため加算回路17の出力信号は、3相配電線9a,
9b, 9cに零相電圧のが発生していないときでも零
にならず、保護リレーが誤動作する原因となる。
9b, 9cに零相電圧のが発生していないときでも零
にならず、保護リレーが誤動作する原因となる。
hn正演算回路l8は以上のような誤動作を防止するた
めに設けてあり、マイクロプロセッサ20、RAMメモ
リーからなる第1および第2のメモリー2lおよび22
を有している。第1および第2のメモリ−21および2
2はそれぞれ記憶すべきデータのサンプル数以上の記憶
領域を有することは言うまでもない。
めに設けてあり、マイクロプロセッサ20、RAMメモ
リーからなる第1および第2のメモリー2lおよび22
を有している。第1および第2のメモリ−21および2
2はそれぞれ記憶すべきデータのサンプル数以上の記憶
領域を有することは言うまでもない。
一般に、各信号処理回路16a, 16b, 16cの
温度特性の差および浮遊静電容量の湿度特性の差による
零相電圧の誤差戊分の変化は比較的緩やかであり、また
、ノイズによる誤差成分は瞬時的である。また地絡事故
による零相電圧成分は瞬時的に生じるが、ノイズによる
場合に比べると比較的長時間持続する。補正演算回路l
8は、以上のような点に着目し、第2図(a). (b
)および(c)に示すフローチャートを実行することに
より誤差成分を除去し、地絡事故による零相電圧を検出
する。
温度特性の差および浮遊静電容量の湿度特性の差による
零相電圧の誤差戊分の変化は比較的緩やかであり、また
、ノイズによる誤差成分は瞬時的である。また地絡事故
による零相電圧成分は瞬時的に生じるが、ノイズによる
場合に比べると比較的長時間持続する。補正演算回路l
8は、以上のような点に着目し、第2図(a). (b
)および(c)に示すフローチャートを実行することに
より誤差成分を除去し、地絡事故による零相電圧を検出
する。
以下、第2図(a). (b)および(c)に示すフロ
ーチャートを用いてこの実施例の動作を説明する。
ーチャートを用いてこの実施例の動作を説明する。
ステップS1において、加算回路10からの出力信号で
ある交流電圧の正弦波の一回の演算処理に必要なサンプ
リング周期数n(例えばn= 12)を設定する。次に
ステップS2において、地絡事故が発生した場合におけ
る二次負担23を動作させるための時間(例えば1秒)
を設定するための、カウンターのカウント数1を設定す
る。6 0 II zの場合i=60である。また、ス
テップS3、S4およびS5において各カウンターの初
期値t−0,m=1およびj=1を設定する。 次に、
前述の連続した12周期分の加算回路17からの出力信
号をそれぞれ一周期分ごとに所定の電気角、例えば30
度ごとに12に分割し、各電気角O度、30度、60度
・・・330度における瞬時値をデジタル信号化して第
1のメモリー21に記憶する(ステップS6)。第1の
メモリー21に記憶される各瞬時値データをA(m,j
)(mは連続したn周期におけるサンプリングされる周
期の順番、また』はそれぞれの1周期ごとの所定の電気
角ごとにサンプリングされる順番を表わす。)とすると
、A (1. 1)からA (12. 12)までの合
計144個のデータがサンプリングされ第1のメモリー
に暉憶される。
ある交流電圧の正弦波の一回の演算処理に必要なサンプ
リング周期数n(例えばn= 12)を設定する。次に
ステップS2において、地絡事故が発生した場合におけ
る二次負担23を動作させるための時間(例えば1秒)
を設定するための、カウンターのカウント数1を設定す
る。6 0 II zの場合i=60である。また、ス
テップS3、S4およびS5において各カウンターの初
期値t−0,m=1およびj=1を設定する。 次に、
前述の連続した12周期分の加算回路17からの出力信
号をそれぞれ一周期分ごとに所定の電気角、例えば30
度ごとに12に分割し、各電気角O度、30度、60度
・・・330度における瞬時値をデジタル信号化して第
1のメモリー21に記憶する(ステップS6)。第1の
メモリー21に記憶される各瞬時値データをA(m,j
)(mは連続したn周期におけるサンプリングされる周
期の順番、また』はそれぞれの1周期ごとの所定の電気
角ごとにサンプリングされる順番を表わす。)とすると
、A (1. 1)からA (12. 12)までの合
計144個のデータがサンプリングされ第1のメモリー
に暉憶される。
ステップSt, S8, S9およびSIOはデータを
サンプリングするためのカウンタ機能を実行する。上記
ステップS5からSIGまでおよび第1のメモリー21
は第lの記憶手段に相当する。
サンプリングするためのカウンタ機能を実行する。上記
ステップS5からSIGまでおよび第1のメモリー21
は第lの記憶手段に相当する。
次に、ステップS14において、前述の12周期分の瞬
時値データを群を第1周期から第n/2周期(第l周期
から第6周期)までと、第(n/2) + 1周期から
第n周期(第7周期から第12周期)までの2つのグル
ープに分け、第7周期から第12周期までのーの周期に
おけるそれぞれの電気角に対応する各瞬時値データから
、それよりn/2すなわち6周期前の周期にお1ノる対
応する電気角の瞬時値データを減算する。すなわち、減
算されたデータ(減算値データ)をB (k, j)と
するとステップSl4はB (k. j)= A (k
, j) − A (k−(n/2), j)を実行す
る。ステップS11,S12,S15,Sl6,S17
およびS18は全ての減算値データについて演算処理を
するためのカウンター機能を実行する。ステップSll
からS18までは第lの演算手段に相当する。上記各ス
テップにより得られた減算値データはB (1. 1)
からB (6. 12>までの6周期分、すなわち72
個である。
時値データを群を第1周期から第n/2周期(第l周期
から第6周期)までと、第(n/2) + 1周期から
第n周期(第7周期から第12周期)までの2つのグル
ープに分け、第7周期から第12周期までのーの周期に
おけるそれぞれの電気角に対応する各瞬時値データから
、それよりn/2すなわち6周期前の周期にお1ノる対
応する電気角の瞬時値データを減算する。すなわち、減
算されたデータ(減算値データ)をB (k, j)と
するとステップSl4はB (k. j)= A (k
, j) − A (k−(n/2), j)を実行す
る。ステップS11,S12,S15,Sl6,S17
およびS18は全ての減算値データについて演算処理を
するためのカウンター機能を実行する。ステップSll
からS18までは第lの演算手段に相当する。上記各ス
テップにより得られた減算値データはB (1. 1)
からB (6. 12>までの6周期分、すなわち72
個である。
一般に浮遊静電容■の温度特仕差や信号処理回路16a
, 15b, 16cの湿度特性差は短時間(この場合
l/5秒)ではほとんど変化しないため、すべてのサン
プリングされた瞬時値データはこの温度、湿度特性差に
よる誤差成分を一様に含んでいると考えられる。したが
って上記減算処理により得られた各減算値データB (
1. 1)・・・B (6. 12)は、浮遊静電容量
の湿度特性差や信号処理回路16a, 16b, 16
cの温度特性差による誤差成分を除去されている。
, 15b, 16cの湿度特性差は短時間(この場合
l/5秒)ではほとんど変化しないため、すべてのサン
プリングされた瞬時値データはこの温度、湿度特性差に
よる誤差成分を一様に含んでいると考えられる。したが
って上記減算処理により得られた各減算値データB (
1. 1)・・・B (6. 12)は、浮遊静電容量
の湿度特性差や信号処理回路16a, 16b, 16
cの温度特性差による誤差成分を除去されている。
ステップS2Gにおいて、上記減算処理より得られた6
周期分の減算値データB (1, l)・・・B (6
. 12>から所定の電気各O度、30度、60度・・
・330度の12の場合にそれぞれ対応する各周朋ごと
の6個のデータの平均値を演算する。平均値データをC
(j)とすると、 上記B (1, l)・・・B (6. 12)の各減
算値データにはホワイトノイズ等による誤差成分が含ま
れている可能性がある。ホワイトノイズ等による誤差成
分は瞬時的であるため、これら減算値データ群を平均化
することによりノイズによる誤差成分の割合を相対的に
減少させ、地絡事故等による場合と区別する。
周期分の減算値データB (1, l)・・・B (6
. 12>から所定の電気各O度、30度、60度・・
・330度の12の場合にそれぞれ対応する各周朋ごと
の6個のデータの平均値を演算する。平均値データをC
(j)とすると、 上記B (1, l)・・・B (6. 12)の各減
算値データにはホワイトノイズ等による誤差成分が含ま
れている可能性がある。ホワイトノイズ等による誤差成
分は瞬時的であるため、これら減算値データ群を平均化
することによりノイズによる誤差成分の割合を相対的に
減少させ、地絡事故等による場合と区別する。
ステップSl9、S22およびS23は全減算値データ
を平均化するためのカウンタ機能を実行する。ステップ
SL9からS23までは第2の演算手段に相当する。ス
テップS20において演算された平均値データC(1)
からC (12)は、第2の記憶手段として作用する第
2のメモリー22に記憶される。
を平均化するためのカウンタ機能を実行する。ステップ
SL9からS23までは第2の演算手段に相当する。ス
テップS20において演算された平均値データC(1)
からC (12)は、第2の記憶手段として作用する第
2のメモリー22に記憶される。
さらに、ステップS25において第2のメモリー22に
記憶されている各電気角0度、30度、60度・−・3
30度に対応する平均値データC(J)(j=1・・・
12)のそれぞれが所定の値S以上であるか否かを判別
される。そして、所定値Sの値としては、二次負担23
の地絡検出リレーの動作レベル50〜90%とすること
が望ましい。
記憶されている各電気角0度、30度、60度・−・3
30度に対応する平均値データC(J)(j=1・・・
12)のそれぞれが所定の値S以上であるか否かを判別
される。そして、所定値Sの値としては、二次負担23
の地絡検出リレーの動作レベル50〜90%とすること
が望ましい。
そして、平均値データC (j)(j=i・・・12)
の少なくとも1つが所定の値以上である場合は地絡事故
等が発生しているものと判断し、この場合、二次負担2
3の地絡検出リレーを作動させなければならない。二次
負担23を動作させるためには、約1秒間零相電流に相
当する電流を出力すれば十分である。
の少なくとも1つが所定の値以上である場合は地絡事故
等が発生しているものと判断し、この場合、二次負担2
3の地絡検出リレーを作動させなければならない。二次
負担23を動作させるためには、約1秒間零相電流に相
当する電流を出力すれば十分である。
ところが、地絡事故による零相電圧は一旦発生すると少
なくとも地絡検出リレーが動作するまでは持続するはず
であるから、ここで全ての瞬時値データを更新してしま
うと新たにサンプリングされる全ての瞬時値データに地
籍事故による零相電圧戊分が含まれ、ステップS14に
おいて実行される減算処理において、当該地絡事故によ
る零相電圧戊分が相殺されてしまう。そこで、例えば一
秒間零相電圧に相当する平均値データC (j) (j
=1・・・12)を出力し続けるために、まずステップ
S29において第1のメモリー21に記憶されている1
2周期分の瞬時値データのうち、はじめの11周期分の
データをそのまま残し、最新の第12周期分の瞬時値デ
ータのみを更新する。そして地絡事故による零相電圧成
分を検出してから1秒、すなわち交流60l1zの場合
60周期分について上記演算処理を繰り返す。
なくとも地絡検出リレーが動作するまでは持続するはず
であるから、ここで全ての瞬時値データを更新してしま
うと新たにサンプリングされる全ての瞬時値データに地
籍事故による零相電圧戊分が含まれ、ステップS14に
おいて実行される減算処理において、当該地絡事故によ
る零相電圧戊分が相殺されてしまう。そこで、例えば一
秒間零相電圧に相当する平均値データC (j) (j
=1・・・12)を出力し続けるために、まずステップ
S29において第1のメモリー21に記憶されている1
2周期分の瞬時値データのうち、はじめの11周期分の
データをそのまま残し、最新の第12周期分の瞬時値デ
ータのみを更新する。そして地絡事故による零相電圧成
分を検出してから1秒、すなわち交流60l1zの場合
60周期分について上記演算処理を繰り返す。
ステップS24, S26, S27, S28, S
30およびS31はカウンタとして機能する。
30およびS31はカウンタとして機能する。
一方前記平均値データC(j)(j=t・・・12)の
全てが所定の値以下である場合は地絡事故等は発生して
いないので、ステップS32, S33, S34,
S35, S36, S37およびS38において第1
のメモリー21に記憶されている12周期分についての
全瞬時値データA (m, j)を消去して新たにサン
プリングされた12周期分の瞬時値データに更新し、ス
テソブSllからの演算処理を最初から繰り返す。
全てが所定の値以下である場合は地絡事故等は発生して
いないので、ステップS32, S33, S34,
S35, S36, S37およびS38において第1
のメモリー21に記憶されている12周期分についての
全瞬時値データA (m, j)を消去して新たにサン
プリングされた12周期分の瞬時値データに更新し、ス
テソブSllからの演算処理を最初から繰り返す。
なお、上記実施例においては、瞬時値データをサンプリ
ングするための所定の電気角を30度としたが、マイク
ロプロセノサ等の演算処理速度を高速化できる場合は3
0度以下にさらに細分化しても良く、逆に高い精度が要
求されない場合は30度以上に粗くしてもよい。また減
算される瞬時値データ群を6周期分、平均化される減算
値データ数を6個としたがそれぞれ2周期分および2個
以上であればよい。さらに、地絡事故による零相電圧の
発生検出した後、零相電圧に相当する平均値データを出
力し続ける時間を1秒(60周期)としたが、二次負担
23の地絡検出リレーの動作時間が短い場合には、上記
期間を短くしてもよい。さらに、補正演算回路18、信
号処理回路16a. 16b, 16cおよび加算回路
l7を全てマイクロプロセッサで構成してもよい。
ングするための所定の電気角を30度としたが、マイク
ロプロセノサ等の演算処理速度を高速化できる場合は3
0度以下にさらに細分化しても良く、逆に高い精度が要
求されない場合は30度以上に粗くしてもよい。また減
算される瞬時値データ群を6周期分、平均化される減算
値データ数を6個としたがそれぞれ2周期分および2個
以上であればよい。さらに、地絡事故による零相電圧の
発生検出した後、零相電圧に相当する平均値データを出
力し続ける時間を1秒(60周期)としたが、二次負担
23の地絡検出リレーの動作時間が短い場合には、上記
期間を短くしてもよい。さらに、補正演算回路18、信
号処理回路16a. 16b, 16cおよび加算回路
l7を全てマイクロプロセッサで構成してもよい。
[発明の効果]
以上のように、この発明によれば、交流電路の各相の電
圧値を計測するための計測手段を各相ごとに分割して設
けてあるため計測手段の1個の大きさが小型化され、架
空の各相の電線等に対して使用することができる。
圧値を計測するための計測手段を各相ごとに分割して設
けてあるため計測手段の1個の大きさが小型化され、架
空の各相の電線等に対して使用することができる。
また、対地間(浮遊)静電容量の湿度特性差等により変
化する零相電圧の誤差戊分は所定周期数のサンプリング
データ(第(n/2)+1周期から第n周期までの瞬時
値データ群)のそれぞれの瞬時値データからn72周期
前の対応する瞬時値データ(第12周期から第n72周
期までの瞬時値データ群)を減算する(減算値データ)
ことにより相殺し、ホワイトノイズ等による瞬時的な誤
差戊分は所定の電気角ごとの複数の減算値データを平均
化することにより低減しているので、誤差が極めて少な
く、誤動作を生じないという効果を有する。
化する零相電圧の誤差戊分は所定周期数のサンプリング
データ(第(n/2)+1周期から第n周期までの瞬時
値データ群)のそれぞれの瞬時値データからn72周期
前の対応する瞬時値データ(第12周期から第n72周
期までの瞬時値データ群)を減算する(減算値データ)
ことにより相殺し、ホワイトノイズ等による瞬時的な誤
差戊分は所定の電気角ごとの複数の減算値データを平均
化することにより低減しているので、誤差が極めて少な
く、誤動作を生じないという効果を有する。
第1図はこの発明にかかる零相電圧検出装置の一実施例
の構成を示すブロック図、第2図(a),(b)および
(c)は補正演算回路l8の動作を示すフローチャート
を表わした図、第3図は従来の零相電圧検出装置を示す
図である。 図において、7a, 7b, 7cは分圧コンデンサ、
10a,10b, 10cは大地間静電容fit, l
la,llb,llcは光電圧センサ、13a, 13
b, 13cは発光素子、14a, 14b., 14
cは受光素子、15a, 15b, 15cは光ファイ
バ、i6a, 16b, 16cは信号処理回路、l7
は加算回路、l8は補正演算回路である。
の構成を示すブロック図、第2図(a),(b)および
(c)は補正演算回路l8の動作を示すフローチャート
を表わした図、第3図は従来の零相電圧検出装置を示す
図である。 図において、7a, 7b, 7cは分圧コンデンサ、
10a,10b, 10cは大地間静電容fit, l
la,llb,llcは光電圧センサ、13a, 13
b, 13cは発光素子、14a, 14b., 14
cは受光素子、15a, 15b, 15cは光ファイ
バ、i6a, 16b, 16cは信号処理回路、l7
は加算回路、l8は補正演算回路である。
Claims (1)
- (1)交流電路の各相ごとに設けられ、各相の電圧を対
地間静電容量を用いて測定する計測手段、計測手段から
の計測信号を合成し、零相電圧成分を算出する加算手段
、 加算手段からの連続したn周期(nは2以上の偶数)分
の出力を各周期ごとに所定の電気角ごとにおいて瞬時値
データとしてサンプリングし、サンプリングされた瞬時
値データ群を記憶する第1の記憶手段、 第1の記憶手段に記憶されている第k周期(kは(n/
2)+1≦k≦nである)における各電気角ごとの瞬時
値データのそれぞれからn/2周期前の対応する電気角
の瞬時値データを減算する第1の演算手段、 第1の演算手段により減算されたn/2周期分の減算値
データ群の中から、各周期ごとにおける所定の電気角の
それぞれに対応するn/2個の減算値データの平均値デ
ータ群を演算する第2の演算手段、 第2の演算手段により演算された所定の電気角ごとにそ
れぞれ対応する平均値データ群を記憶する第2の記憶手
段、 第2の記憶手段に記憶されている各平均値データのいず
れかが所定の値以上である場合、少なくともその後一定
期間は第1の記憶手段に記憶されているn周期分の瞬時
値データ群のうち最新の1周期分の瞬時値データのみを
更新し、また各平均値データの全てが所定の値以下であ
る場合、第1の記憶手段に記憶されているn周期分の瞬
時値データをすべて更新する第3の演算手段、 前記平均値データ群を順次負担手段に出力する出力手段
、 を具備した零相電圧検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1189194A JPH0356027A (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | 零相電圧検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1189194A JPH0356027A (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | 零相電圧検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0356027A true JPH0356027A (ja) | 1991-03-11 |
Family
ID=16237093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1189194A Pending JPH0356027A (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | 零相電圧検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0356027A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022057734A (ja) * | 2020-09-30 | 2022-04-11 | ブラザー工業株式会社 | 電圧表示制御装置及び工作機械 |
-
1989
- 1989-07-21 JP JP1189194A patent/JPH0356027A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022057734A (ja) * | 2020-09-30 | 2022-04-11 | ブラザー工業株式会社 | 電圧表示制御装置及び工作機械 |
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