JPH0772742B2 - 直流制御回路地絡検出センサ - Google Patents

直流制御回路地絡検出センサ

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JPH0772742B2
JPH0772742B2 JP5226736A JP22673693A JPH0772742B2 JP H0772742 B2 JPH0772742 B2 JP H0772742B2 JP 5226736 A JP5226736 A JP 5226736A JP 22673693 A JP22673693 A JP 22673693A JP H0772742 B2 JPH0772742 B2 JP H0772742B2
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三輪  隆
克志 鶴崎
賢次 田安
隆 秋山
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開発電気株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、直流制御回路に誘導
された交流分に起因する誤動作を防止した直流制御回路
地絡検出センサに関するものである。
【0002】
【従来の技術】発・変電所においては、発電機、変圧
器、諸装置の電気機器を運転制御するために、直流電圧
100Vを操作電源とする直流制御回路が複数、形成さ
れている。直流制御回路を構成する各接点、動作コイル
類は発・変電所内のそれぞれの位置に点在しており、こ
れらの接点と動作コイル類は、制御ケーブルによって接
続、連絡されている。直流制御回路において、構成要素
である各接点、動作コイル、接続点等に劣化、故障が発
生すると、絶縁劣化を来たし、地絡故障に発展すること
がある。この地絡故障は、一般的に、その初期において
は軽いもの(微地絡故障)であるが、これを放置する
と、故障の拡大により直流電源の短絡または装置の焼損
に至るため、初期において早期に故障箇所を探索、除去
する必要がある。すなわち、複数の直流制御回路から、
地絡発生回線を判別し、速やかに故障点を探索し、これ
を除去することが必要である。この目的を達成する一手
段として、直流制御回路地絡判別装置が存在している。
【0003】直流制御回路地絡判別装置1は、図2に示
すように、直流電源に接続された2個の抵抗の中間点と
大地との間に接続され、かつ直流盤2に設置された故障
検出リレー64Dの接点を導き、及び複数の直流制御回
路にそれぞれ装着され、NFB盤3に設置された地絡検
出センサSgの出力を中継箱4を介して導き、故障検出
リレー64D及び地絡検出センサSgの動作から、地絡
発生回線を判別、表示するもので、地絡検出装置設置盤
5に設置されている。なお、図2において、6はバッテ
リー・充電装置盤である。
【0004】地絡検出センサSgは、図3に示すよう
に、同一定格の2個の変流器CT1 、CT2 の励磁コイ
ルを逆並列に接続して交流励磁電源ACによって励磁
し、制御ケーブルP、Nを2個の変流器CT1 、CT2
の入力として2個の変流器CT1、CT2 に貫通させ、
2個の変流器CT1 、CT2 の出力コイルを直列に接続
して出力電流の差の有無によって直流制御回路の地絡を
検出している。出力電流の差は抵抗、オペアンプOAを
介して電圧に変換されている。
【0005】地絡がない時は、図3(a)に示すよう
に、制御ケーブルPから供給された電流Iは、負荷Lを
通って制御ケーブルNに戻ってくる。貫通している2個
の変流器CT1 、CT2 において、制御ケーブルP、N
の電流は同一で逆方向であるから、電流Iによる起磁力
は存在せず、交流励磁電源ACによる起磁力Φ1 、Φ2
のみ存在し、2個の変流器CT1 、CT2 の出力W1
2 は、起磁力Φ1 、Φ2 によって発生する。図3
(b)に示すように、H−Φ曲線において、交流励磁電
源ACによる交流磁界Haは、Hoを中心として変化
し、2個の変流器CT1、CT2 の起磁力Φ1 、Φ2
相等しい。したがって、変流器CT1 、CT2 の出力W
1 、W2 は等しく、オペアンプOAに出力が生じない。
【0006】地絡がある時は、図4(a)に示すよう
に、制御ケーブルPから供給された電流Iは、地絡点か
ら地絡電流Igが流れるため(故障検出リレー64D回
路に流れる。)、制御ケーブルNにはI−Igしか戻ら
ない。このため、制御ケーブルP、Nに地絡電流Igの
分だけ差が生じ、変流器CT1 、CT2 において、この
差電流による磁界と交流励磁電源ACによる磁界とが重
畳される。すなわち、図4(b)に示すように、H−Φ
曲線において、Hoを中心とする交流励磁電源ACによ
る交流磁界Haがシフトして、差電流による直流磁界H
dを中心とする交流磁界Haになる。そして、交流磁界
+Haにおいて、磁束Φが飽和するように設定されてい
る。このため、地絡がある時は、変流器CT1 、CT2
の出力W1、W2 は異なり、オペアンプOAに出力が生
じる。このように、このオペアンプOAの出力の有無に
よって地絡故障を検出する。
【0007】なお、図3、4においては、2個の変流器
CT1 、CT2 の励磁コイルは逆並列に接続され、出力
コイルは直列に接続されているが、励磁コイルを直列
に、出力コイルを逆並列に接続しても、同様の作用が得
られる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この従来技術において
は、地絡時における制御ケーブルP、Nの電流不平衡に
より地絡故障を検出するが、この制御ケーブルP、Nの
電流不平衡は、発・変電所内の各種の交流電源からの影
響により、直流制御回路に誘導分が重畳した場合にも生
ずる。すなわち、交流誘導分は、対地静電容量Cを通じ
て大地に流れるからである。この場合には、地絡電流I
gが流れるのと同様の作用を行い、地絡故障が発生して
いないのに地絡検出センサSgが誤動作する。現実に地
絡していない限り、地絡検出センサSgが誤動作して
も、故障検出リレー64Dは動作しないので、問題はな
い。しかし、地絡検出センサSgが誤動作していて、他
の直流制御回路に地絡が生じ、該直流制御回路の地絡検
出センサSgが正常に動作し、故障検出リレー64Dが
動作した場合、地絡発生回路を判別することができな
い。
【0009】この発明は、このような従来技術の課題を
解決する目的でなされたものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段を、実施例に対応する図1を用いて以下、説明す
る。この発明は、2個の変流器CT1 、CT2 の励磁コ
イルを交流励磁電源ACによって励磁し、制御ケーブル
P、Nを2個の変流器CT1 、CT2 に貫通させ、2個
の変流器CT1 、CT2 の出力電流の差によって直流制
御回路の地絡を検出する直流制御回路地絡検出センサに
おいて、制御ケーブルP、Nを誘導検出用変流器CT3
に貫通させるとともに、制御ケーブルP、Nに誘導され
た交流分を誘導検出用変流器CT3 の出力側において検
出し、かつ逆極性に変換し、これを2個の変流器C
1 、CT2 及び誘導検出用変流器CT3 を貫通させた
帰還用ケーブルFを介して2個の変流器CT1 、CT2
及び誘導検出用変流器CT3 に帰還させたものである。
【0011】
【作用】このように構成されたものにおいては、制御ケ
ーブルPまたはNに誘導された交流分による磁界は、帰
還用ケーブルFに帰還された逆極性交流分による磁界に
よって打ち消される。
【0012】
【実施例】図1は、この発明の一実施例を示す図であ
る。図1において、CT3 は誘導検出用変流器、Fは帰
還用ケーブルである。
【0013】誘導検出用変流器CT3 の励磁コイルは開
放され、出力コイルは抵抗R3 、オペアンプOA3 に接
続されている。出力電流は、抵抗R3 、オペアンプOA
3 、抵抗R等を介して、誘導検出用変流器CT3 の入力
である制御ケーブルP、Nのいずれかに誘導された交流
分と同じ値で、かつ、逆極性に変換されている。
【0014】帰還用ケーブルFは、一端が抵抗Rを介し
てオペアンプOA3 の出力側に接続され、他端が2個の
変流器CT1 、CT2 及び誘導検出用変流器CT3 を貫
通し、接地されている。帰還用ケーブルFを誘導検出用
変流器CT3 にも貫通させているのは、誘導された交流
分の負帰還によって誘導検出用変流器CT3 の出力を打
ち消すためである。
【0015】制御ケーブルP、Nのいずれかに交流分が
誘導されると、誘導検出用変流器CT3 は、その出力側
に電流が流れて誘導分を検出し、オペアンプOA3 等を
介して誘導分を逆極性にしている。逆極性にされた誘導
分は、帰還用ケーブルFを介して2個の変流器CT1
CT2 に帰還される。それゆえ、2個の変流器CT1
CT2 において、誘導された交流分による磁界は、帰還
された逆極性交流分による磁界によって打ち消される。
したがって、直流制御回路に誘導された交流分によっ
て、オペアンプOAに出力が生じない。すなわち、誘導
された交流分によって誤動作をしない。
【0016】
【発明の効果】以上説明してきたように、この発明は、
2個の変流器の励磁コイルを交流励磁電源によって励磁
し、制御ケーブルを前記2個の変流器に貫通させ、該2
個の変流器の出力電流の差によって直流制御回路の地絡
を検出する直流制御回路地絡検出センサにおいて、制御
ケーブルを誘導検出用変流器に貫通させるとともに、前
記制御ケーブルに誘導された交流分を前記誘導検出用変
流器の出力側において検出し、かつ逆極性に変換し、こ
れを前記2個の変流器及び前記誘導検出用変流器を貫通
させた帰還用ケーブルを介して前記2個の変流器及び前
記誘導検出用変流器に帰還させたものである。それゆ
え、制御ケーブルに誘導された交流分による磁界は、帰
還用ケーブルに帰還された逆極性交流分による磁界によ
って打ち消される。したがって、この発明によれば、誘
導された交流分による誤動作を回避できるという効果が
得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例を示す図である。
【図2】直流制御回路地絡判別装置を示す図である。
【図3】平常時における地絡検出センサを示す図で、
(a)は状態を示す図、(b)は磁界−磁束曲線であ
る。
【図4】地絡事故時または交流誘導時における地絡検出
センサを示す図で、(a)は状態を示す図、(b)は磁
界−磁束曲線である。
【符号の説明】
CT3 誘導検出用変流器 F 帰還用ケーブル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2個の変流器の励磁コイルを交流励磁電
    源によって励磁し、制御ケーブルを2個の変流器に貫通
    させ、2個の変流器の出力電流の差によって直流制御回
    路の地絡を検出する直流制御回路地絡検出センサにおい
    て、制御ケーブルを前記誘導検出用変流器に貫通させる
    とともに、前記制御ケーブルに誘導された交流分を前記
    誘導検出用変流器の出力側において検出し、かつ逆極性
    に変換し、これを前記2個の変流器及び前記誘導検出用
    変流器を貫通させた帰還用ケーブルを介して前記2個の
    変流器及び前記誘導検出用変流器に帰還させたことを特
    徴とする直流制御回路地絡検出センサ
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