JPH0522455B2 - - Google Patents
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- JPH0522455B2 JPH0522455B2 JP5916084A JP5916084A JPH0522455B2 JP H0522455 B2 JPH0522455 B2 JP H0522455B2 JP 5916084 A JP5916084 A JP 5916084A JP 5916084 A JP5916084 A JP 5916084A JP H0522455 B2 JPH0522455 B2 JP H0522455B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、非接地系の配電線の地絡保護に用い
る地絡方向継電器に関するものである。
る地絡方向継電器に関するものである。
第１図に通常の非接地系配電用変電所のバンク
構成例を示す。第１図においては、Ｔは電源に接
続された変圧器であり、その２次側にはフイーダ
F1〜F3が接続されるとともに、接地形計器用変
圧器CPTが接続されている。各フイーダF1〜F3
には零相変流器ZCT1〜ZCT3が挿設され、それに
地絡方向継電器DG1〜DG3が接続されている。ま
た、前記接地形計器用変圧器GPTの３次巻線に
よつて構成されるオープンデルタ回路には制限抵
抗CLRが接続されており、地絡故障時にその両
端間に生じる零相電圧Voを前記地絡方向継電器
DG1〜DG3に入力するようになつている。
構成例を示す。第１図においては、Ｔは電源に接
続された変圧器であり、その２次側にはフイーダ
F1〜F3が接続されるとともに、接地形計器用変
圧器CPTが接続されている。各フイーダF1〜F3
には零相変流器ZCT1〜ZCT3が挿設され、それに
地絡方向継電器DG1〜DG3が接続されている。ま
た、前記接地形計器用変圧器GPTの３次巻線に
よつて構成されるオープンデルタ回路には制限抵
抗CLRが接続されており、地絡故障時にその両
端間に生じる零相電圧Voを前記地絡方向継電器
DG1〜DG3に入力するようになつている。
このようなバンク構成において、例えばフイー
ダE1に地絡故障が発生すると、接地形計器変圧
器GPTの３次側におけるオープンデルタ回路に
接続された制限抵抗CLRの両端に零相電圧Voが
発生し、また各フイーダF1〜F3の零相変流器
ZCT1〜ZCT3に零相電流Ioが流れる。この零相電
圧Voと零相電流Ioが各フイーダの地絡方向継電
器DG1〜DG3に導入され、その位相関係から地絡
フイーダが選択される。
ダE1に地絡故障が発生すると、接地形計器変圧
器GPTの３次側におけるオープンデルタ回路に
接続された制限抵抗CLRの両端に零相電圧Voが
発生し、また各フイーダF1〜F3の零相変流器
ZCT1〜ZCT3に零相電流Ioが流れる。この零相電
圧Voと零相電流Ioが各フイーダの地絡方向継電
器DG1〜DG3に導入され、その位相関係から地絡
フイーダが選択される。
この場合、地絡方向継電器の位相特性は、零相
電圧Voに対する零相電流Ioの位相がバンク構成
や線路の対地容量C1〜C3によつて0゜から進み90゜
位まで変化するので、通常45゜進みで最高感度と
なるような特性とするのが普通である。
電圧Voに対する零相電流Ioの位相がバンク構成
や線路の対地容量C1〜C3によつて0゜から進み90゜
位まで変化するので、通常45゜進みで最高感度と
なるような特性とするのが普通である。
ところで、最近は配電線としてケーブルが多用
される傾向にあり、配電線の地絡は間欠地絡が多
くなる。その地絡電流は第２図ａのように、また
零相変流器で検出される故障フイーダと健全フイ
ーダの零電流Io1、Io2は第２図ｂ，ｃのようにパ
ルス状となり、零相電圧Voの波形は第２図ｄの
ように矩形波となることが多くなる。
される傾向にあり、配電線の地絡は間欠地絡が多
くなる。その地絡電流は第２図ａのように、また
零相変流器で検出される故障フイーダと健全フイ
ーダの零電流Io1、Io2は第２図ｂ，ｃのようにパ
ルス状となり、零相電圧Voの波形は第２図ｄの
ように矩形波となることが多くなる。
このため、このような波形に対しても感度良
く、かつ正確に故障フイーダを選択できるように
地絡方向継電器が構成されており、その例を第３
図に示す。第３図において、TAは零相変流器の
２次側に接続される入力変圧器であり、２次側に
零相電流Ioに比例した電流Ioaが流れ、これに応
じた電圧VIoが生じる。BPF1はこの電圧VIoを
入力する基本波用のアクテイブバンドパスフイル
タ、TVは接地形計器用変圧器の３次側に接続さ
れる入力変圧器であり、零相電圧を取込むための
ものである。BPF2は零相電圧入力部に設けたバ
ンドパスフイルタであり、前記フイルタBPF1と
同様に基本波分のみを取出すためにＱの高いもの
が用いられている。PSは位相回路、PCは位相比
較回路であり、各基本板の位相比較を行うための
ものである。IDは零相電流検出回路、ANDはこ
の零相電流検出回路IDの出力と位相比較回路PC
の出力とを入力とするアンド回路、Ｘはこのアン
ド回路ANDの出力で駆動される出力リレーであ
る。
く、かつ正確に故障フイーダを選択できるように
地絡方向継電器が構成されており、その例を第３
図に示す。第３図において、TAは零相変流器の
２次側に接続される入力変圧器であり、２次側に
零相電流Ioに比例した電流Ioaが流れ、これに応
じた電圧VIoが生じる。BPF1はこの電圧VIoを
入力する基本波用のアクテイブバンドパスフイル
タ、TVは接地形計器用変圧器の３次側に接続さ
れる入力変圧器であり、零相電圧を取込むための
ものである。BPF2は零相電圧入力部に設けたバ
ンドパスフイルタであり、前記フイルタBPF1と
同様に基本波分のみを取出すためにＱの高いもの
が用いられている。PSは位相回路、PCは位相比
較回路であり、各基本板の位相比較を行うための
ものである。IDは零相電流検出回路、ANDはこ
の零相電流検出回路IDの出力と位相比較回路PC
の出力とを入力とするアンド回路、Ｘはこのアン
ド回路ANDの出力で駆動される出力リレーであ
る。
このようにIo入力部及びVo入力部にＱの高い
アクテイブバンドパスフイルタBPF1，BPF2を設
けて各波形の基本成分のみを取出し、その出力を
位相比較し、かつ、Io検出を行つてそのアンド出
力でリレーＸを駆動するようにすると、フイーダ
F1でケーブル地絡が発生した場合には、フイー
ダF1の零相電流I′o1と健全フイーダF2の零相電流
I′o2の基本波分は零相電圧Voの基本波分に対して
第４図のような位相関係になり、正常に動作す
る。即ち、零送電流I′o1が動作範囲（斜線領域
側）に入る。
アクテイブバンドパスフイルタBPF1，BPF2を設
けて各波形の基本成分のみを取出し、その出力を
位相比較し、かつ、Io検出を行つてそのアンド出
力でリレーＸを駆動するようにすると、フイーダ
F1でケーブル地絡が発生した場合には、フイー
ダF1の零相電流I′o1と健全フイーダF2の零相電流
I′o2の基本波分は零相電圧Voの基本波分に対して
第４図のような位相関係になり、正常に動作す
る。即ち、零送電流I′o1が動作範囲（斜線領域
側）に入る。
ここで、零相変流器の及ぼす影響について検討
してみる。零相変流器の等価回路は、巻線の抵抗
分を無視すれば第５図のようになる。図中、Xo
は零相変流器の励磁インピーダンス、RLは零変
流器の負荷抵抗である。零相変流器の負荷はリー
ド線、補助変流器、継電器のインビーダンスを合
成したものであるが、そのインダクタンス分は抵
抗分にくらべて小さいので無視し、純抵抗として
扱う。
してみる。零相変流器の等価回路は、巻線の抵抗
分を無視すれば第５図のようになる。図中、Xo
は零相変流器の励磁インピーダンス、RLは零変
流器の負荷抵抗である。零相変流器の負荷はリー
ド線、補助変流器、継電器のインビーダンスを合
成したものであるが、そのインダクタンス分は抵
抗分にくらべて小さいので無視し、純抵抗として
扱う。
今、零相変流器の入力として第６図ａのような
パルス状の地絡電流が流れた場合に零相変流器の
２次側にいかなる電流が流れるかを以下に説明す
る。
パルス状の地絡電流が流れた場合に零相変流器の
２次側にいかなる電流が流れるかを以下に説明す
る。
第６図において、時刻ｔがt0≦ｔ＜t1の範囲で
は、パルス状の入力電流Ioは負荷抵抗RLに流れ
る成分IpLと、励磁インピーダンスXoに流れる成
分Ipxとして分流する。励磁インピーダンスXoは
負荷抵抗RLの数10倍程度の大きさを持つのでt0≦
ｔ＜t1の範囲では電流Io、IoL、Ipxおよび電圧Ｖ
の間には以下の関係が成り立つ。
は、パルス状の入力電流Ioは負荷抵抗RLに流れ
る成分IpLと、励磁インピーダンスXoに流れる成
分Ipxとして分流する。励磁インピーダンスXoは
負荷抵抗RLの数10倍程度の大きさを持つのでt0≦
ｔ＜t1の範囲では電流Io、IoL、Ipxおよび電圧Ｖ
の間には以下の関係が成り立つ。
Io＝LpL＋Ipx≒LpL ……(1)
Ｖ＝RL・IpL ……(2)
次に、時刻ｔ＝t1において、励磁インピーダン
スXpに流れる電流Ipx（t1）は、(1)、(2)式を用いて Ipx（t1）＝１／Lp∫t1 pVdt＝RL／Lp∫t
1 pIpLdt≒RL／Lp∫t1 pIpdt……(3) 但し、LpはインピーダンスXpのリアクタンス
となり、Ipx（t1）は入力電流Ipの積分値すなわち、
パルス状波形の面積に比例している。この電流
Ipx（t1）は、すでに入力電流Ipが０になつている
ため、負荷抵抗RLを通じて放電することになる。
スXpに流れる電流Ipx（t1）は、(1)、(2)式を用いて Ipx（t1）＝１／Lp∫t1 pVdt＝RL／Lp∫t
1 pIpLdt≒RL／Lp∫t1 pIpdt……(3) 但し、LpはインピーダンスXpのリアクタンス
となり、Ipx（t1）は入力電流Ipの積分値すなわち、
パルス状波形の面積に比例している。この電流
Ipx（t1）は、すでに入力電流Ipが０になつている
ため、負荷抵抗RLを通じて放電することになる。
すなわち時刻ｔがt1≦ｔ＜t2の範囲では、回路
がXpとRLの閉回路となり電流IpL、Ipxは(4)、(5)式
で表わされる。
がXpとRLの閉回路となり電流IpL、Ipxは(4)、(5)式
で表わされる。
Ipx＝Ipx（t1）ε-t/〓 ……(4)
IpL＝−Ipx＝−Ipx（t2）ε-t/〓＝RL／−Lp
∫t1 pIpdt・ε-t/〓……(5) 但し、時定数τ＝Lp／RL このようにしてt1≦ｔ＜t2において負荷抵抗RL
に流れる電流は、入力電流Ipが印加された時と
は、逆方向に流れ、その大きさは時定数τ＝Lp／RL で減衰していく。零相変流器においてこの時定数
τは0.1秒程度であるから商用周波数の半サイク
ル約10ｍ秒程度の時間ではほとんど減衰せず第６
図ｂのIpcのような矩形波状の電流波形となり、
その大きさは(5)式より入力電流の積分値、すなわ
ちパルス状電流の面積に比例する。
∫t1 pIpdt・ε-t/〓……(5) 但し、時定数τ＝Lp／RL このようにしてt1≦ｔ＜t2において負荷抵抗RL
に流れる電流は、入力電流Ipが印加された時と
は、逆方向に流れ、その大きさは時定数τ＝Lp／RL で減衰していく。零相変流器においてこの時定数
τは0.1秒程度であるから商用周波数の半サイク
ル約10ｍ秒程度の時間ではほとんど減衰せず第６
図ｂのIpcのような矩形波状の電流波形となり、
その大きさは(5)式より入力電流の積分値、すなわ
ちパルス状電流の面積に比例する。
この電流Ipcは、配電線の対地容量が小さく、
パルス電流が小さいときは殆ど問題とならない
が、最近のようにケーブル配電線が増加して対地
容量が増してくると、大きな問題となる。
パルス電流が小さいときは殆ど問題とならない
が、最近のようにケーブル配電線が増加して対地
容量が増してくると、大きな問題となる。
なぜならば、第３図のバンドパスフイルタ
BPF1はアクテイブフイルタであるため、その出
力は制御電圧以上にすることはできず、ダイナミ
ツクレンジはこの制御電圧以上とすることができ
ない。もし、制御電圧以上の入力を入れるとアク
テイブフイルタの機能が失われるため、入力をこ
の範囲内に制限するために第３図のようにバリス
タV1をバンドパスフイルタBPF1の入力端間に接
続して入力の上限値をクリツプし、第４図のよう
な位相特性を得ているのが普通である。
BPF1はアクテイブフイルタであるため、その出
力は制御電圧以上にすることはできず、ダイナミ
ツクレンジはこの制御電圧以上とすることができ
ない。もし、制御電圧以上の入力を入れるとアク
テイブフイルタの機能が失われるため、入力をこ
の範囲内に制限するために第３図のようにバリス
タV1をバンドパスフイルタBPF1の入力端間に接
続して入力の上限値をクリツプし、第４図のよう
な位相特性を得ているのが普通である。
ところが、地絡方向継電器は零相変流器の一次
で0.2Aというような高感度を要求されるので、
ダイナミツクレンジの上限を極端に大きくはとれ
ない。しかし、最近のケーブル地絡では、パルス
の幅は変わらないが、ピーク値が数100Aという
ような大きなパルス電流が流れるようになつてき
ている。特に、ケーブルの対地容量が大きなとき
の地絡初期にこの傾向が顕著となる。
で0.2Aというような高感度を要求されるので、
ダイナミツクレンジの上限を極端に大きくはとれ
ない。しかし、最近のケーブル地絡では、パルス
の幅は変わらないが、ピーク値が数100Aという
ような大きなパルス電流が流れるようになつてき
ている。特に、ケーブルの対地容量が大きなとき
の地絡初期にこの傾向が顕著となる。
例えば第１１図のような等価回路により、パル
ス電流のピーク値を計算することができる。第１
１図においてＥは地絡発生時の電圧値、Ｌは電源
インピーダンスのリアクタンス、Ｃは健全フイー
ダの対地容量を合計したもの、Ｒは接地形計器用
変圧器GPTの制限抵抗である。
ス電流のピーク値を計算することができる。第１
１図においてＥは地絡発生時の電圧値、Ｌは電源
インピーダンスのリアクタンス、Ｃは健全フイー
ダの対地容量を合計したもの、Ｒは接地形計器用
変圧器GPTの制限抵抗である。
第１１図の等価回路による計算値を第１２図に
示す。第１２図からわかるようにケーブルの対地
容量が増すほどパルス電流のピーク値は大きくな
る。例えばケーブルの対地容量が5μFの場合、パ
ルス電流のピーク値は約400Aとなり、零相変流
器の２次電流Ipcは、(5)式により数Ａとなる。
示す。第１２図からわかるようにケーブルの対地
容量が増すほどパルス電流のピーク値は大きくな
る。例えばケーブルの対地容量が5μFの場合、パ
ルス電流のピーク値は約400Aとなり、零相変流
器の２次電流Ipcは、(5)式により数Ａとなる。
この場合には、先に考察したように電流Ipのパ
ルス面積が増加するので、零相変流器の２次電流
Ipc（第６図ｂのIo1）が増加するのに対し、バリス
タV1のクリツプ電圧は一定であるので、バンド
パスフイルタBPF1の入力は第６図ｄのVIpのよう
な波形になつてくる。この波形からバンドパスフ
イルタで基本波を取り出すと第６図ｅのような波
形（点線はバリスタがないとき）となり、位相特
性上では、故障フイーダの零相電流Io1、健全フ
イーダの零相電流Io2の見掛け上の位相は第４図
のようになり、故障フイーダの地絡方向継電器は
誤不動作、健全フイーダの地絡方向継電器は誤動
作となつて、本来の期待した動作とは全く逆の判
定となり、大きな問題となる。
ルス面積が増加するので、零相変流器の２次電流
Ipc（第６図ｂのIo1）が増加するのに対し、バリス
タV1のクリツプ電圧は一定であるので、バンド
パスフイルタBPF1の入力は第６図ｄのVIpのよう
な波形になつてくる。この波形からバンドパスフ
イルタで基本波を取り出すと第６図ｅのような波
形（点線はバリスタがないとき）となり、位相特
性上では、故障フイーダの零相電流Io1、健全フ
イーダの零相電流Io2の見掛け上の位相は第４図
のようになり、故障フイーダの地絡方向継電器は
誤不動作、健全フイーダの地絡方向継電器は誤動
作となつて、本来の期待した動作とは全く逆の判
定となり、大きな問題となる。
なお、健全側のIoc2（第２図のIo2）には接地形
計器用変圧器GPTの中性点を通つて放電される
電流Igptが先のIoc相当分に重畳されることにな
る。
計器用変圧器GPTの中性点を通つて放電される
電流Igptが先のIoc相当分に重畳されることにな
る。
本発明は上記のような問題点を解消するために
なされたもので、Io入力部の基本波バンドパスフ
イルタとして可飽和形アクテイブフイルタを用い
ることにより、対地容量が大きな場合にも的確に
地絡保護を行うことが可能な地絡方向継電器を提
供することを目的とする。
なされたもので、Io入力部の基本波バンドパスフ
イルタとして可飽和形アクテイブフイルタを用い
ることにより、対地容量が大きな場合にも的確に
地絡保護を行うことが可能な地絡方向継電器を提
供することを目的とする。
以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に
説明する。
説明する。
第７図は本発明の一実施例を示すもので、TA
及びTVは入力変圧器、BPF2はVoのバンドパス
フイルタ、PSは位相回路、PCは位相比較回路、
IDは零相電流検出回路、ANDはアンド回路、Ｘ
は出力リレー、HBPFは可飽和形アクテイブバン
ドパスフイルタであり、このフイルタHBPFをIo
入力部に基本波バンドパスフイルタとして用いた
点が従来（第３図）と異なつている。
及びTVは入力変圧器、BPF2はVoのバンドパス
フイルタ、PSは位相回路、PCは位相比較回路、
IDは零相電流検出回路、ANDはアンド回路、Ｘ
は出力リレー、HBPFは可飽和形アクテイブバン
ドパスフイルタであり、このフイルタHBPFをIo
入力部に基本波バンドパスフイルタとして用いた
点が従来（第３図）と異なつている。
ここで、可飽和形アクテイブバンドパスフイル
タHBPFとは、第１３図Ａ，Ｂに示すように入力
−出力特性および入力−出力位相特性を持つてい
て演算増幅器の飽和点に位相特性の折れ点を有
し、かつこのときの入力電圧より大きな値に入力
制限電圧を設定したアクテイブバンドパスフイル
タを称するものであり、その具体的な回路例を第
８図に示す。
タHBPFとは、第１３図Ａ，Ｂに示すように入力
−出力特性および入力−出力位相特性を持つてい
て演算増幅器の飽和点に位相特性の折れ点を有
し、かつこのときの入力電圧より大きな値に入力
制限電圧を設定したアクテイブバンドパスフイル
タを称するものであり、その具体的な回路例を第
８図に示す。
第８図において、R2，R3，R11及びR12は抵抗、
Ｃはコンデンサ、Ａは演算増幅器、Ｖは入力制限
用のクリツパー（バリスタ）である。
Ｃはコンデンサ、Ａは演算増幅器、Ｖは入力制限
用のクリツパー（バリスタ）である。
このような構成のものは、通常、マルチプルフ
イードパツク形のバンドパスフイルタと呼ばれて
いるものであり、 R3＝R1＋R2／R1R2O2ωo2 ……(6) ここで、R1＝R11＋R12 ωp：フイルタの中心角周波数 と調整すれば、fo（＝ωo／2π）を中心とするバンド パスフイルタが得られる。
イードパツク形のバンドパスフイルタと呼ばれて
いるものであり、 R3＝R1＋R2／R1R2O2ωo2 ……(6) ここで、R1＝R11＋R12 ωp：フイルタの中心角周波数 と調整すれば、fo（＝ωo／2π）を中心とするバンド パスフイルタが得られる。
ｆ＝foのとき、バンドパスフイルタの入力Vi
と出力Voの比、即ちゲインAoは Ao＝Vo／Vi＝R3／2R1 ……(7) となる。また、フイルタのＱは Ｑ＝ωoCR3／２ ……(8) となる。
と出力Voの比、即ちゲインAoは Ao＝Vo／Vi＝R3／2R1 ……(7) となる。また、フイルタのＱは Ｑ＝ωoCR3／２ ……(8) となる。
次に、動作について述べる。演算増幅器Ａが飽
和しない範囲の入力のときには、バンドパスフイ
ルタの出力Voは第１０図の実線のように入力Vi
に対してちようど逆位相の出力となる。入力Vi
が更に大きくなつて演算増幅器Ａの出力が飽和す
るようになつてくると、上記の(6)、(7)、(8)式は成
立しなくなるとともに第１３図Ａ，Ｂに示す特性
から第１０図の点線のように出力Voは飽和する
とともに、位相が遅れてくる。
和しない範囲の入力のときには、バンドパスフイ
ルタの出力Voは第１０図の実線のように入力Vi
に対してちようど逆位相の出力となる。入力Vi
が更に大きくなつて演算増幅器Ａの出力が飽和す
るようになつてくると、上記の(6)、(7)、(8)式は成
立しなくなるとともに第１３図Ａ，Ｂに示す特性
から第１０図の点線のように出力Voは飽和する
とともに、位相が遅れてくる。
このように可飽和形アクテイブバンドパスフイ
ルタHBPFの出力が入力に対して遅れてくると、
地絡方向継電器の位相特性としては第９図に示す
ように進み側に折れ曲がつてくることになる。こ
の第１の折れ曲がり点A1は演算増幅器Ａが飽和
し始める点である。
ルタHBPFの出力が入力に対して遅れてくると、
地絡方向継電器の位相特性としては第９図に示す
ように進み側に折れ曲がつてくることになる。こ
の第１の折れ曲がり点A1は演算増幅器Ａが飽和
し始める点である。
更に入力が大きくなつて入力制限用クリツパ
（バリスタ）Ｖが入力を制限する位の大きさにな
ると、入力がそのレベルで制限されるので、出力
Voの入力Viに対する位相遅れも鈍化するように
なり、地絡方向継電器の位相特性として第９図の
ように第２の折れ曲がり点A2を作ることになる。
（バリスタ）Ｖが入力を制限する位の大きさにな
ると、入力がそのレベルで制限されるので、出力
Voの入力Viに対する位相遅れも鈍化するように
なり、地絡方向継電器の位相特性として第９図の
ように第２の折れ曲がり点A2を作ることになる。
前記第１の折れ曲がり点A1は(7)式のゲインAo
を調整することにより任意に設定でき、また、第
２の折れ曲がり点A2はクリツパＶのクリツプ電
圧を選定することにより任意に設定できる。
を調整することにより任意に設定でき、また、第
２の折れ曲がり点A2はクリツパＶのクリツプ電
圧を選定することにより任意に設定できる。
なお、クリツプ電圧の上限値は演算増幅器Ａが
破壊されない程度とする。
破壊されない程度とする。
ところで、配電用変電所のバンクのフイーダ数
が少なく、かつ対地容量が小さいときは、周知の
ように接地形計器用変圧器を通して流れる、零相
電圧Voと同相の零相電流分が零相変流器を通し
て地絡方向継電器に多く供給されるために故障フ
イーダの零相変流器２次出力I″o1と健全フイーダ
の零相変流器２次出力I″o2の位相関係は第９図の
ように殆ど同相あるいは逆相となる。このように
接地形計器用変圧器の制限抵抗CLRによつて制
限されて流れる電流が大きく効いてくる領域は、
対地容量を通じて流れる進み分か少ないというこ
とであるから、零相変流器２次電流の絶対値が小
さい領域である。
が少なく、かつ対地容量が小さいときは、周知の
ように接地形計器用変圧器を通して流れる、零相
電圧Voと同相の零相電流分が零相変流器を通し
て地絡方向継電器に多く供給されるために故障フ
イーダの零相変流器２次出力I″o1と健全フイーダ
の零相変流器２次出力I″o2の位相関係は第９図の
ように殆ど同相あるいは逆相となる。このように
接地形計器用変圧器の制限抵抗CLRによつて制
限されて流れる電流が大きく効いてくる領域は、
対地容量を通じて流れる進み分か少ないというこ
とであるから、零相変流器２次電流の絶対値が小
さい領域である。
そこで、第９図のように零相電流Ioが小さい領
域では位相特性の最高感度位相角を45゜位にし、
零相電流Ioが大きい領域では、対地容量による進
み電流分が大きくなる領域であるので、最高感度
位相角を進み側に回転させておくと、バンクの対
地容量が大きく変化するような変電所に対しても
適用可能となり、的確に地絡保護を行うことがで
きる。
域では位相特性の最高感度位相角を45゜位にし、
零相電流Ioが大きい領域では、対地容量による進
み電流分が大きくなる領域であるので、最高感度
位相角を進み側に回転させておくと、バンクの対
地容量が大きく変化するような変電所に対しても
適用可能となり、的確に地絡保護を行うことがで
きる。
また、ピーク値の大きいケーブル地絡に対して
も正常に動作する。なぜならば、ピーク値の大き
いケーブル地絡電流入力の時にはI0入力の実効値
も大きくなり、零相電流Io入力が大きいとき
（Io1，Io2が進み側に回転する現象が現われるの
はIoが大きい領域である。）には、位相特性が第
９図のように進み側に折れ曲がるので、第９図の
Io1，Io2のように正常に故障フイーダは動作、健
全フイーダは不動作となるからである。
も正常に動作する。なぜならば、ピーク値の大き
いケーブル地絡電流入力の時にはI0入力の実効値
も大きくなり、零相電流Io入力が大きいとき
（Io1，Io2が進み側に回転する現象が現われるの
はIoが大きい領域である。）には、位相特性が第
９図のように進み側に折れ曲がるので、第９図の
Io1，Io2のように正常に故障フイーダは動作、健
全フイーダは不動作となるからである。
なお、可飽和形アクテイブバンドパスフイルタ
HBPFは、第８図に示す回路に限定されるもので
はなく、飽和時に位相遅れが生じるアクテイブバ
ンドパスフイルタであればよい。
HBPFは、第８図に示す回路に限定されるもので
はなく、飽和時に位相遅れが生じるアクテイブバ
ンドパスフイルタであればよい。
以上のように本発明によれば、Io入力部の基本
波バンドパスフイルタとして、入力制限用のクリ
ツパの制限電圧を上げて零相電流Ioの大入力時に
演算増幅器を積極的に飽和させる可飽和形アクテ
イブバンドパスフイルタを用い、意識的にバンド
パスフイルタの入力を出力の位相変化を利用して
折れ点を有する位相特性を得るようにしたので、
対地容量の大きいバンクのケーブル地絡に対して
も故障フイーダと健全なフイーダを的確に判断で
きる。また、対地容量が小さく、零相電流Ioが零
相電圧Voと殆ど同相分のみになるような系統構
成の場合にも的確に故障フイーダを識別できる。
更に位相特性の折れ点を任意の点に簡単に設定で
きるといつた利点がある。
波バンドパスフイルタとして、入力制限用のクリ
ツパの制限電圧を上げて零相電流Ioの大入力時に
演算増幅器を積極的に飽和させる可飽和形アクテ
イブバンドパスフイルタを用い、意識的にバンド
パスフイルタの入力を出力の位相変化を利用して
折れ点を有する位相特性を得るようにしたので、
対地容量の大きいバンクのケーブル地絡に対して
も故障フイーダと健全なフイーダを的確に判断で
きる。また、対地容量が小さく、零相電流Ioが零
相電圧Voと殆ど同相分のみになるような系統構
成の場合にも的確に故障フイーダを識別できる。
更に位相特性の折れ点を任意の点に簡単に設定で
きるといつた利点がある。
第１図は配電用変電所のバンク構成図、第２図
ａ〜ｄは地絡故障時の電流、電圧の波形図、第３
図は従来の地絡方向継電器の一例を示すブロツク
図、第４図は同地絡方向継電器の位相特性図、第
５図は零相変流器の等価回路図、第６図ａ〜ｅは
地絡方向継電器のバンドパスフイルタの波形図、
第７図は本発明に係る地絡方向継電器の一実施例
を示すブロツク図、第８図は同実施例における可
飽和形アクテイブバンドパスフイルタの回路図、
第９図は位相特性図、第１０図はバンドパスフイ
ルタの入力及び出力波形図、第１１図は地絡発生
時の系統の等価回路図、第１２図はケーブルの対
地容量とパルス電流のピーク値との関係を示すグ
ラフ、第１３Ａ，ＢはHBPFの特性図である。 ZCT……零相変流器、GPT……接地形計器用
変圧器、HBPF……可飽和アクテイブバンドパス
フイルタ、BPF2……Vo用のバンドパスフイル
タ、ID……Io検出回路、PC……位相比較回路、
AND……アンド回路、Ｘ……出力リレー、Ａ…
…演算増幅器、R2，R3，R11及びR12……抵抗、
Ｃ……コンデンサ、Ｖ……入力制限用クリツパー
（バリスタ）。
ａ〜ｄは地絡故障時の電流、電圧の波形図、第３
図は従来の地絡方向継電器の一例を示すブロツク
図、第４図は同地絡方向継電器の位相特性図、第
５図は零相変流器の等価回路図、第６図ａ〜ｅは
地絡方向継電器のバンドパスフイルタの波形図、
第７図は本発明に係る地絡方向継電器の一実施例
を示すブロツク図、第８図は同実施例における可
飽和形アクテイブバンドパスフイルタの回路図、
第９図は位相特性図、第１０図はバンドパスフイ
ルタの入力及び出力波形図、第１１図は地絡発生
時の系統の等価回路図、第１２図はケーブルの対
地容量とパルス電流のピーク値との関係を示すグ
ラフ、第１３Ａ，ＢはHBPFの特性図である。 ZCT……零相変流器、GPT……接地形計器用
変圧器、HBPF……可飽和アクテイブバンドパス
フイルタ、BPF2……Vo用のバンドパスフイル
タ、ID……Io検出回路、PC……位相比較回路、
AND……アンド回路、Ｘ……出力リレー、Ａ…
…演算増幅器、R2，R3，R11及びR12……抵抗、
Ｃ……コンデンサ、Ｖ……入力制限用クリツパー
（バリスタ）。
Claims (1)
- １ 零相電流と零相電圧の基本波をバンドパスフ
イルタで抽出してその位相比較を行い、所定の位
相関係にあつて、しかも零相電流が所定レベル以
上のとき出力リレーを動作させる地絡方向継電器
において、零相電流入力部の基本波バンドパスフ
イルタとして、演算増幅器の飽和点に位相特性の
折れ点を有し、かつこのときの入力電圧より大き
な値に入力制限電圧を設定したアクテイブバンド
パスフイルタを用いたことを特徴とする地絡方向
継電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5916084A JPS60204218A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 地絡方向継電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5916084A JPS60204218A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 地絡方向継電器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60204218A JPS60204218A (ja) | 1985-10-15 |
| JPH0522455B2 true JPH0522455B2 (ja) | 1993-03-29 |
Family
ID=13105335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5916084A Granted JPS60204218A (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 地絡方向継電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60204218A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5135138B2 (ja) * | 2008-09-18 | 2013-01-30 | 東芝三菱電機産業システム株式会社 | 交流電流検出装置 |
-
1984
- 1984-03-27 JP JP5916084A patent/JPS60204218A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60204218A (ja) | 1985-10-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |