JPH08275376A - 電力系統の地絡検出回路 - Google Patents
電力系統の地絡検出回路Info
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- JPH08275376A JPH08275376A JP7112495A JP7112495A JPH08275376A JP H08275376 A JPH08275376 A JP H08275376A JP 7112495 A JP7112495 A JP 7112495A JP 7112495 A JP7112495 A JP 7112495A JP H08275376 A JPH08275376 A JP H08275376A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】誤動作を生じることなしに、従来よりも高い感
度で電力系統の地絡事故を確実に検出できるようにする
ことにある。 【構成】ＧＰＴ４には地絡過電圧継電器７を接続し、各
給電回路のＺＣＴには地絡過電流継電器を別個に接続す
る。地絡過電流継電器の動作信号と地絡過電圧継電器７
の不動作信号との論理積を演算する論理積素子４１と、
この論理積素子４１の出力信号と地絡方向継電器３４の
動作信号との論理和を演算する論理和素子４３とでなる
論理回路を各給電回路に備える。これにより、母線３に
接続する給電回路の数が増加するのに対応して地絡過電
流継電器３７の動作可能電流値を低減できて、誤動作を
生じることなしに地絡事故を検出する際の電流感度を高
くできる。
度で電力系統の地絡事故を確実に検出できるようにする
ことにある。 【構成】ＧＰＴ４には地絡過電圧継電器７を接続し、各
給電回路のＺＣＴには地絡過電流継電器を別個に接続す
る。地絡過電流継電器の動作信号と地絡過電圧継電器７
の不動作信号との論理積を演算する論理積素子４１と、
この論理積素子４１の出力信号と地絡方向継電器３４の
動作信号との論理和を演算する論理和素子４３とでなる
論理回路を各給電回路に備える。これにより、母線３に
接続する給電回路の数が増加するのに対応して地絡過電
流継電器３７の動作可能電流値を低減できて、誤動作を
生じることなしに地絡事故を検出する際の電流感度を高
くできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、母線と複数の給電回
路で構成する電力系統の給電回路に生じた地絡事故を、
確実に且つ高感度で検出する電力系統の地絡検出回路に
関する。
路で構成する電力系統の給電回路に生じた地絡事故を、
確実に且つ高感度で検出する電力系統の地絡検出回路に
関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は母線に複数の給電回路を接続した
構成の電力系統の地絡事故を検出する従来例を示した回
路図である。図８の従来例回路では、母線３と、この母
線３に接続した複数（図８では３つ）の給電回路で電力
系統を構成し、電源変圧器２がこの電力系統へ交流電力
を供給している。第１給電回路１０は遮断器１１と負荷
１３とで構成し、第２給電回路２０は遮断器２１と負荷
２３とで、第３給電回路３０も同様に遮断器３１と負荷
３３とで構成している。
構成の電力系統の地絡事故を検出する従来例を示した回
路図である。図８の従来例回路では、母線３と、この母
線３に接続した複数（図８では３つ）の給電回路で電力
系統を構成し、電源変圧器２がこの電力系統へ交流電力
を供給している。第１給電回路１０は遮断器１１と負荷
１３とで構成し、第２給電回路２０は遮断器２１と負荷
２３とで、第３給電回路３０も同様に遮断器３１と負荷
３３とで構成している。
【０００３】このような構成の電力系統で地絡事故が生
じたことを検出するために、各給電回路の遮断器１１，
２１，３１の負荷側には零相計器用変流器（以下ではＺ
ＣＴと略記する）１２，２２，３２を挿入し、地絡事故
発生時に流れる零相電流を検出する。一方、母線３には
接地型計器用変圧器（以下ではＧＰＴと略記する）４を
接続し、地絡事故発生時の零相電圧を検出する。このＧ
ＰＴ４は３組の巻線を備えており、１次巻線４Ａは母線
３に接続する。２次巻線４Ｂは通常の計器用変圧器の２
次巻線と同様の用途であるが、３次巻線４Ｃはその各相
巻線を開放三角結線となるように接続し、その両端には
限流抵抗４Ｒを接続して零相電圧を検出する。
じたことを検出するために、各給電回路の遮断器１１，
２１，３１の負荷側には零相計器用変流器（以下ではＺ
ＣＴと略記する）１２，２２，３２を挿入し、地絡事故
発生時に流れる零相電流を検出する。一方、母線３には
接地型計器用変圧器（以下ではＧＰＴと略記する）４を
接続し、地絡事故発生時の零相電圧を検出する。このＧ
ＰＴ４は３組の巻線を備えており、１次巻線４Ａは母線
３に接続する。２次巻線４Ｂは通常の計器用変圧器の２
次巻線と同様の用途であるが、３次巻線４Ｃはその各相
巻線を開放三角結線となるように接続し、その両端には
限流抵抗４Ｒを接続して零相電圧を検出する。
【０００４】図８の従来例回路に図示しているように、
ＺＣＴ３２の２次側には地絡方向継電器３４を接続する
が、この地絡方向継電器３４には前述したＧＰＴ４の３
次巻線４Ｃも接続する。地絡事故が発生したとき、地絡
方向継電器３４はＺＣＴ３２が検出する零相電流の位相
とＧＰＴ４が検出する零相電圧の位相とを比較して、こ
の地絡事故がＺＣＴ３２を挿入した場所よりも負荷側
か、それともこれより電源側かを判断する。一般にＺＣ
Ｔ３２は遮断器３１の直後に挿入しているから、地絡事
故発生地点が負荷側にあると判定した場合は、遮断器３
１に遮断指令を与えて事故地点を電力系統から切り離
す。図示は省略しているが、第１給電回路１０と第２給
電回路２０の地絡事故を検出するために、ＺＣＴ１２の
２次側とＺＣＴ２２の２次側には、それぞれ別個の地絡
方向継電器が接続されていて、これらにもＧＰＴ４の３
次巻線４Ｃが接続される。
ＺＣＴ３２の２次側には地絡方向継電器３４を接続する
が、この地絡方向継電器３４には前述したＧＰＴ４の３
次巻線４Ｃも接続する。地絡事故が発生したとき、地絡
方向継電器３４はＺＣＴ３２が検出する零相電流の位相
とＧＰＴ４が検出する零相電圧の位相とを比較して、こ
の地絡事故がＺＣＴ３２を挿入した場所よりも負荷側
か、それともこれより電源側かを判断する。一般にＺＣ
Ｔ３２は遮断器３１の直後に挿入しているから、地絡事
故発生地点が負荷側にあると判定した場合は、遮断器３
１に遮断指令を与えて事故地点を電力系統から切り離
す。図示は省略しているが、第１給電回路１０と第２給
電回路２０の地絡事故を検出するために、ＺＣＴ１２の
２次側とＺＣＴ２２の２次側には、それぞれ別個の地絡
方向継電器が接続されていて、これらにもＧＰＴ４の３
次巻線４Ｃが接続される。
【０００５】図９は図８に図示の従来例回路で地絡事故
を検出したときの論理動作を示したロジック図であっ
て、第３給電回路３０に地絡事故が発生した場合を示し
ている。即ち、図８の動作説明で既述した検出動作によ
り第３給電回路３０に設けた地絡方向継電器３４の動作
後に限時素子９で設定する確認時間が経過すれば、第３
給電回路３０に地絡事故が発生したと判断し，遮断器３
１へのトリップ指令や警報発令などの処置を実施する。
を検出したときの論理動作を示したロジック図であっ
て、第３給電回路３０に地絡事故が発生した場合を示し
ている。即ち、図８の動作説明で既述した検出動作によ
り第３給電回路３０に設けた地絡方向継電器３４の動作
後に限時素子９で設定する確認時間が経過すれば、第３
給電回路３０に地絡事故が発生したと判断し，遮断器３
１へのトリップ指令や警報発令などの処置を実施する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、第３
給電回路３０に地絡事故が発生した場合は、地絡方向継
電器３４がこの地絡事故を検出するのであるが、そのた
めには零相電流の位相と零相電圧の位相とを比較する必
要がある。ところで零相電圧としてＧＰＴ４の３次巻線
開放電圧を利用するが、この３次巻線開放電圧には若干
の残留電圧（見掛け上の零相電圧）が存在するので、地
絡方向継電器３４の動作可能電圧を定格電圧の５〜１０
％よりも低くすることは困難である。即ち、定格電圧の
５〜１０％よりも高い零相電圧を発生するような地絡事
故でなければ検出が困難であるという不具合がある。
給電回路３０に地絡事故が発生した場合は、地絡方向継
電器３４がこの地絡事故を検出するのであるが、そのた
めには零相電流の位相と零相電圧の位相とを比較する必
要がある。ところで零相電圧としてＧＰＴ４の３次巻線
開放電圧を利用するが、この３次巻線開放電圧には若干
の残留電圧（見掛け上の零相電圧）が存在するので、地
絡方向継電器３４の動作可能電圧を定格電圧の５〜１０
％よりも低くすることは困難である。即ち、定格電圧の
５〜１０％よりも高い零相電圧を発生するような地絡事
故でなければ検出が困難であるという不具合がある。
【０００７】よって電圧要素を使わないで、電流要素の
みで地絡事故を検出しようとして零相電流の検出感度を
高くすると、目的外の場所で地絡事故が発生したとき
に、定常的に存在する大地との間の静電容量を通って流
れる電流で誤動作してしまう不具合がある。例えば、地
絡方向継電器３４は第３給電回路３０に地絡事故を生じ
たときの零相電流を検出するのが目的であるが、これの
電流検出感度を高くすると、第１給電回路１０で生じた
地絡事故時の電流を検出して、遮断器３１にトリップ指
令を与えるなどの誤動作を生じるのである。
みで地絡事故を検出しようとして零相電流の検出感度を
高くすると、目的外の場所で地絡事故が発生したとき
に、定常的に存在する大地との間の静電容量を通って流
れる電流で誤動作してしまう不具合がある。例えば、地
絡方向継電器３４は第３給電回路３０に地絡事故を生じ
たときの零相電流を検出するのが目的であるが、これの
電流検出感度を高くすると、第１給電回路１０で生じた
地絡事故時の電流を検出して、遮断器３１にトリップ指
令を与えるなどの誤動作を生じるのである。
【０００８】そこでこの発明の目的は、誤動作を生じる
ことなしに、従来よりも高い感度で電力系統の地絡事故
を確実に検出できるようにすることにある。
ことなしに、従来よりも高い感度で電力系統の地絡事故
を確実に検出できるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めにこの発明の電力系統の地絡検出回路は、母線と、こ
の母線に接続した複数の給電回路とでなる電力系統の前
記母線に接地型計器用変圧器を接続し、前記各給電回路
に零相計器用変流器を別個に設け、この零相計器用変流
器のそれぞれの出力信号と前記接地型計器用変圧器の出
力信号とを入力する地絡方向継電器を各給電回路に別個
に備えている電力系統の地絡検出回路において、前記接
地型計器用変圧器の出力信号を入力する地絡過電圧継電
器と、前記各零相計器用変流器の出力信号を別個に入力
する地絡過電流継電器と、前記地絡過電圧継電器の不動
作信号と地絡過電流継電器の動作信号との論理積を演算
する論理積素子と、この論理積素子の出力信号と前記地
絡方向継電器の動作信号との論理和を演算する論理和素
子とで構成する論理回路を各給電回路ごとに備え、前記
論理和素子の出力信号を該当する給電回路の地絡事故検
出信号とする。
めにこの発明の電力系統の地絡検出回路は、母線と、こ
の母線に接続した複数の給電回路とでなる電力系統の前
記母線に接地型計器用変圧器を接続し、前記各給電回路
に零相計器用変流器を別個に設け、この零相計器用変流
器のそれぞれの出力信号と前記接地型計器用変圧器の出
力信号とを入力する地絡方向継電器を各給電回路に別個
に備えている電力系統の地絡検出回路において、前記接
地型計器用変圧器の出力信号を入力する地絡過電圧継電
器と、前記各零相計器用変流器の出力信号を別個に入力
する地絡過電流継電器と、前記地絡過電圧継電器の不動
作信号と地絡過電流継電器の動作信号との論理積を演算
する論理積素子と、この論理積素子の出力信号と前記地
絡方向継電器の動作信号との論理和を演算する論理和素
子とで構成する論理回路を各給電回路ごとに備え、前記
論理和素子の出力信号を該当する給電回路の地絡事故検
出信号とする。
【００１０】又は、前記地絡過電圧継電器の動作電圧を
前記地絡方向継電器の動作可能電圧と同程度の値に設定
し、前記地絡過電流継電器の動作電流を前記地絡方向継
電器の動作可能電流と同程度の値かそれを少し下回る値
に設定する。又は、前記地絡過電圧継電器の動作電圧を
前記地絡方向継電器の動作可能電圧と同程度の値に設定
し、前記地絡過電流継電器の動作電流の上限は前記地絡
方向継電器の動作可能電流と同程度の値で、前記母線に
接続する給電回路の数の増加に対応してその値を低減し
て設定する。
前記地絡方向継電器の動作可能電圧と同程度の値に設定
し、前記地絡過電流継電器の動作電流を前記地絡方向継
電器の動作可能電流と同程度の値かそれを少し下回る値
に設定する。又は、前記地絡過電圧継電器の動作電圧を
前記地絡方向継電器の動作可能電圧と同程度の値に設定
し、前記地絡過電流継電器の動作電流の上限は前記地絡
方向継電器の動作可能電流と同程度の値で、前記母線に
接続する給電回路の数の増加に対応してその値を低減し
て設定する。
【００１１】
【作用】この発明は、母線に複数の給電回路を接続して
構成している電力系統で、母線に接続した接地型計器用
変圧器の３次巻線には地絡過電圧継電器を追加して接続
し、且つ各給電回路の零相計器用変流器にも、別個の地
絡過電流継電器を追加して接続する。前記地絡過電圧継
電器が不動作で、且つ地絡過電流継電器が動作するなら
ば、動作した地絡過電流継電器を設置している給電回路
に地絡事故が生じたと判定する論理回路を各給電回路に
備えるのであるが、勿論この論理回路は地絡方向継電器
が動作した場合も地絡事故発生と判定する。ここで地絡
過電圧継電器の動作電圧は地絡方向継電器の動作可能電
圧と同等な値に設定するものとし、地絡過電流継電器の
動作電流は地絡方向継電器の動作可能電流と同等な値か
又はそれよりやや小さな値に設定する。
構成している電力系統で、母線に接続した接地型計器用
変圧器の３次巻線には地絡過電圧継電器を追加して接続
し、且つ各給電回路の零相計器用変流器にも、別個の地
絡過電流継電器を追加して接続する。前記地絡過電圧継
電器が不動作で、且つ地絡過電流継電器が動作するなら
ば、動作した地絡過電流継電器を設置している給電回路
に地絡事故が生じたと判定する論理回路を各給電回路に
備えるのであるが、勿論この論理回路は地絡方向継電器
が動作した場合も地絡事故発生と判定する。ここで地絡
過電圧継電器の動作電圧は地絡方向継電器の動作可能電
圧と同等な値に設定するものとし、地絡過電流継電器の
動作電流は地絡方向継電器の動作可能電流と同等な値か
又はそれよりやや小さな値に設定する。
【００１２】電力系統を構成する給電回路の数が増える
場合も地絡過電圧継電器の動作電圧は地絡方向継電器の
動作可能電圧と同等な値に設定するが、地絡過電流継電
器についてはその動作電流の上限を前記地絡方向継電器
の動作可能電流と同程度の値とし、母線に接続する給電
回路の数の増加に対応して動作可能電流の値を低減して
設定する。
場合も地絡過電圧継電器の動作電圧は地絡方向継電器の
動作可能電圧と同等な値に設定するが、地絡過電流継電
器についてはその動作電流の上限を前記地絡方向継電器
の動作可能電流と同程度の値とし、母線に接続する給電
回路の数の増加に対応して動作可能電流の値を低減して
設定する。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の実施例を表した回路図である
が、この実施例回路に記載の電源変圧器２，母線３，Ｇ
ＰＴ４，限流抵抗４Ｒ，第１給電回路１０，遮断器１
１，ＺＣＴ１２，負荷１３，第２給電回路２０，遮断器
２１，ＺＣＴ２２，負荷２３，第３給電回路３０，遮断
器３１，ＺＣＴ３２，負荷３３，及び地絡方向継電器３
４の名称・用途・機能は、図８で既述の従来例回路の場
合と同じであるから、これらの説明は省略する。
が、この実施例回路に記載の電源変圧器２，母線３，Ｇ
ＰＴ４，限流抵抗４Ｒ，第１給電回路１０，遮断器１
１，ＺＣＴ１２，負荷１３，第２給電回路２０，遮断器
２１，ＺＣＴ２２，負荷２３，第３給電回路３０，遮断
器３１，ＺＣＴ３２，負荷３３，及び地絡方向継電器３
４の名称・用途・機能は、図８で既述の従来例回路の場
合と同じであるから、これらの説明は省略する。
【００１４】図１の実施例回路では、ＧＰＴ４の３次巻
線４Ｃに地絡過電圧継電器７を接続し、ＺＣＴ３２には
地絡過電流継電器３７を追加して接続（図示は省略して
いるがＺＣＴ１２とＺＣＴ２２にもそれぞれ地絡過電流
継電器を接続）する。図２は図１の実施例回路において
地絡事故が発生した場合の等価回路を表した等価回路図
である。この等価回路図において、ＲG は地絡抵抗，Ｉ
G は地絡電流，ＺC は電力系統の対地静電容量のインピ
ーダンス，ＺR は限流抵抗４Ｒのインピーダンスであ
り、Ｖ0 は地絡事故時に３次巻線４Ｃに現れる零相電圧
である。この図２の等価回路図から明らかなように、零
相電圧Ｖ0 は地絡抵抗ＲG の値に左右される。
線４Ｃに地絡過電圧継電器７を接続し、ＺＣＴ３２には
地絡過電流継電器３７を追加して接続（図示は省略して
いるがＺＣＴ１２とＺＣＴ２２にもそれぞれ地絡過電流
継電器を接続）する。図２は図１の実施例回路において
地絡事故が発生した場合の等価回路を表した等価回路図
である。この等価回路図において、ＲG は地絡抵抗，Ｉ
G は地絡電流，ＺC は電力系統の対地静電容量のインピ
ーダンス，ＺR は限流抵抗４Ｒのインピーダンスであ
り、Ｖ0 は地絡事故時に３次巻線４Ｃに現れる零相電圧
である。この図２の等価回路図から明らかなように、零
相電圧Ｖ0 は地絡抵抗ＲG の値に左右される。
【００１５】図３は図１に図示の実施例回路が地絡事故
を検出したときの論理動作を表したロジック図であっ
て、第３給電回路３０に地絡事故が発生した場合を表し
ている。地絡事故により地絡方向継電器３４が動作した
場合は、前述した従来例回路の場合と同様に、限時素子
９による確認時間経過後に論理和素子４３を経て第３給
電回路３０に地絡事故が生じたことを検出するが、更
に、地絡過電流継電器３７が動作した場合に地絡過電圧
継電器７が不動作であるならば、論理積素子４１が論理
Ｈ信号を限時素子４２を介して出力するので、この場合
も論理和素子４３を経て第３給電回路３０に地絡事故が
生じたことを検出できる。
を検出したときの論理動作を表したロジック図であっ
て、第３給電回路３０に地絡事故が発生した場合を表し
ている。地絡事故により地絡方向継電器３４が動作した
場合は、前述した従来例回路の場合と同様に、限時素子
９による確認時間経過後に論理和素子４３を経て第３給
電回路３０に地絡事故が生じたことを検出するが、更
に、地絡過電流継電器３７が動作した場合に地絡過電圧
継電器７が不動作であるならば、論理積素子４１が論理
Ｈ信号を限時素子４２を介して出力するので、この場合
も論理和素子４３を経て第３給電回路３０に地絡事故が
生じたことを検出できる。
【００１６】例えば地絡方向継電器３４の動作可能電圧
が定格値の５％であるならば、地絡過電圧継電器７の動
作電圧をこれと同じ値に選定し、地絡過電流継電器３７
の動作電流を前記地絡方向継電器３４の動作電流と同じ
値か或いはこれよりやや小さい値に選定する。この状態
で前述した図３のロジック図に従えば、地絡過電圧継電
器７が不動作で地絡過電流継電器３７が動作すれば、論
理積素子４１と限時素子４２とにより、確認時間を経過
後に地絡事故を検出できるので、給電回路の地絡事故検
出範囲を拡大できる。
が定格値の５％であるならば、地絡過電圧継電器７の動
作電圧をこれと同じ値に選定し、地絡過電流継電器３７
の動作電流を前記地絡方向継電器３４の動作電流と同じ
値か或いはこれよりやや小さい値に選定する。この状態
で前述した図３のロジック図に従えば、地絡過電圧継電
器７が不動作で地絡過電流継電器３７が動作すれば、論
理積素子４１と限時素子４２とにより、確認時間を経過
後に地絡事故を検出できるので、給電回路の地絡事故検
出範囲を拡大できる。
【００１７】図４は図１の実施例回路に記載の第３給電
回路に地絡事故を生じたときの状態を表した第１地絡事
故状態図であって、第３給電回路３０のＡ点が地絡事故
発生地点である。尚、この第１地絡事故状態図では、第
２給電回路２０を構成している遮断器２１，ＺＣＴ２
２，負荷２３，及びＺＣＴ３２に接続している地絡方向
継電器３４の図示は省略している。
回路に地絡事故を生じたときの状態を表した第１地絡事
故状態図であって、第３給電回路３０のＡ点が地絡事故
発生地点である。尚、この第１地絡事故状態図では、第
２給電回路２０を構成している遮断器２１，ＺＣＴ２
２，負荷２３，及びＺＣＴ３２に接続している地絡方向
継電器３４の図示は省略している。
【００１８】この第１地絡事故状態図において、地絡事
故を生じたＡ点には地絡電流ＩG が流れるが、電力系統
を構成している母線３と大地との間には母線静電容量８
があり、この母線静電容量８を介して電流ＩGBが流れ
る。同様に第１給電回路１０と大地との間の第１給電回
路静電容量１８を介して電流ＩG1が流れ、第２給電回路
２０と大地との間の図示していない静電容量を介して電
流ＩG2が流れ、第３給電回路３０と大地との間の第３給
電回路静電容量３８を介して電流ＩG3が流れる。更にＧ
ＰＴ４には、その３次側開放三角結線に限流抵抗４Ｒを
介して流れる電流の１次側換算値ＩGRが流れる。
故を生じたＡ点には地絡電流ＩG が流れるが、電力系統
を構成している母線３と大地との間には母線静電容量８
があり、この母線静電容量８を介して電流ＩGBが流れ
る。同様に第１給電回路１０と大地との間の第１給電回
路静電容量１８を介して電流ＩG1が流れ、第２給電回路
２０と大地との間の図示していない静電容量を介して電
流ＩG2が流れ、第３給電回路３０と大地との間の第３給
電回路静電容量３８を介して電流ＩG3が流れる。更にＧ
ＰＴ４には、その３次側開放三角結線に限流抵抗４Ｒを
介して流れる電流の１次側換算値ＩGRが流れる。
【００１９】図５は図４の第１地絡事故状態図における
Ａ点に地絡事故が発生した場合の電流の分布状態をを表
した第１電流分布図である。この第１電流分布図におい
て、ＲG は地絡抵抗，ＩG はＡ点を流れる地絡電流であ
り、ＺC1は第１給電回路静電容量１８のインピーダン
ス，ＺC2は第２給電回路静電容量（図示せず）のインピ
ーダンス，ＺC3は第３給電回路静電容量３８のインピー
ダンス，ＺCBは母線静電容量８のインピーダンス，ＺR
は限流抵抗４Ｒのインピーダンスであり、ＩG1，ＩG2，
ＩG3，ＩGB，ＩGRはこれら各インピーダンスを流れる電
流であり、Ｖ0 は地絡事故時に３次巻線４Ｃに現れる零
相電圧である。
Ａ点に地絡事故が発生した場合の電流の分布状態をを表
した第１電流分布図である。この第１電流分布図におい
て、ＲG は地絡抵抗，ＩG はＡ点を流れる地絡電流であ
り、ＺC1は第１給電回路静電容量１８のインピーダン
ス，ＺC2は第２給電回路静電容量（図示せず）のインピ
ーダンス，ＺC3は第３給電回路静電容量３８のインピー
ダンス，ＺCBは母線静電容量８のインピーダンス，ＺR
は限流抵抗４Ｒのインピーダンスであり、ＩG1，ＩG2，
ＩG3，ＩGB，ＩGRはこれら各インピーダンスを流れる電
流であり、Ｖ0 は地絡事故時に３次巻線４Ｃに現れる零
相電圧である。
【００２０】図６は図１の実施例回路に記載の第１給電
回路に地絡事故を生じたときの状態を表した第２地絡事
故状態図であって、第１給電回路１０のＢ点が地絡事故
発生地点であるが、この第２地絡事故状態図でも、第２
給電回路２０を構成している遮断器２１，ＺＣＴ２２，
負荷２３，及びＺＣＴ３２に接続している地絡方向継電
器３４の図示は省略している。この第２地絡事故状態図
において、地絡事故を生じたＢ点には地絡電流ＩG * が
流れるが、電力系統を構成している母線３と大地との間
には母線静電容量８があり、この母線静電容量８を介し
て電流ＩGB * が流れる。同様に第１給電回路１０と大地
との間の第１給電回路静電容量１８を介して電流ＩG1 *
が流れ、第２給電回路２０と大地との間の図示していな
い静電容量を介して電流ＩG2 * が流れ、第３給電回路３
０と大地との間の第３給電回路静電容量３８を介して電
流ＩG3 * が流れる。更にＧＰＴ４には、その３次側開放
三角結線に限流抵抗４Ｒを介して流れる電流の１次側換
算値ＩGR * が流れる。
回路に地絡事故を生じたときの状態を表した第２地絡事
故状態図であって、第１給電回路１０のＢ点が地絡事故
発生地点であるが、この第２地絡事故状態図でも、第２
給電回路２０を構成している遮断器２１，ＺＣＴ２２，
負荷２３，及びＺＣＴ３２に接続している地絡方向継電
器３４の図示は省略している。この第２地絡事故状態図
において、地絡事故を生じたＢ点には地絡電流ＩG * が
流れるが、電力系統を構成している母線３と大地との間
には母線静電容量８があり、この母線静電容量８を介し
て電流ＩGB * が流れる。同様に第１給電回路１０と大地
との間の第１給電回路静電容量１８を介して電流ＩG1 *
が流れ、第２給電回路２０と大地との間の図示していな
い静電容量を介して電流ＩG2 * が流れ、第３給電回路３
０と大地との間の第３給電回路静電容量３８を介して電
流ＩG3 * が流れる。更にＧＰＴ４には、その３次側開放
三角結線に限流抵抗４Ｒを介して流れる電流の１次側換
算値ＩGR * が流れる。
【００２１】図７は図６の第２地絡事故状態図における
Ｂ点に地絡事故が発生した場合の電流の分布状態を表し
た第２電流分布図である。この第２電流分布図に図示し
ているＲG * は地絡抵抗であり、ＩG * はＢ点を流れる
地絡電流である。ＺC1，ＺC2，ＺC3，ＺCB，ＺR は前述
した図５の第１電流分布図と同様に、それぞれが第１給
電回路静電容量１８，第２給電回路静電容量（図示せ
ず），第３給電回路静電容量３８，母線静電容量８，限
流抵抗４Ｒの各インピーダンスであり、ＩG1 * ，
ＩG2 * ，ＩG3 * ，ＩGB * ，ＩGR * はこれら各インピーダ
ンスを流れる電流であり、Ｖ0 * は地絡事故時に３次巻
線４Ｃに現れる零相電圧である。
Ｂ点に地絡事故が発生した場合の電流の分布状態を表し
た第２電流分布図である。この第２電流分布図に図示し
ているＲG * は地絡抵抗であり、ＩG * はＢ点を流れる
地絡電流である。ＺC1，ＺC2，ＺC3，ＺCB，ＺR は前述
した図５の第１電流分布図と同様に、それぞれが第１給
電回路静電容量１８，第２給電回路静電容量（図示せ
ず），第３給電回路静電容量３８，母線静電容量８，限
流抵抗４Ｒの各インピーダンスであり、ＩG1 * ，
ＩG2 * ，ＩG3 * ，ＩGB * ，ＩGR * はこれら各インピーダ
ンスを流れる電流であり、Ｖ0 * は地絡事故時に３次巻
線４Ｃに現れる零相電圧である。
【００２２】即ち、図５の第１電流分布図は第３給電回
路３０から見て、自己の給電回路に地絡事故を生じたと
きの電流分布を表しており、図７の第２電流分布図は第
３給電回路３０から見て、外部の給電回路に地絡事故を
生じたときの電流分布を表している。ここで注意すべき
は後者，即ち外部の給電回路に地絡事故を生じたときで
ある。第１給電回路１０のＢ点に地絡事故を生じた際
に、このＢ点に流れる地絡電流ＩG * で遮断器１１へは
当然トリップ指令が与えられて第１給電回路１０は停電
となるが、このとき第３給電回路３０に備えた地絡過電
流継電器３７の地絡電流検出感度を高く設定している
と、第３給電回路静電容量３８に流れる電流ＩG3 * （図
７参照）で地絡過電流継電器３７が動作して、遮断器３
１にトリップ指令を与えてしまうので、停電しなくても
良い第３給電回路３０までが停電してしまうことになる
が、前述した図３に図示のロジックにより、地絡過電圧
継電器７が動作してしまえば、第３給電回路３０は地絡
事故を検出しない。
路３０から見て、自己の給電回路に地絡事故を生じたと
きの電流分布を表しており、図７の第２電流分布図は第
３給電回路３０から見て、外部の給電回路に地絡事故を
生じたときの電流分布を表している。ここで注意すべき
は後者，即ち外部の給電回路に地絡事故を生じたときで
ある。第１給電回路１０のＢ点に地絡事故を生じた際
に、このＢ点に流れる地絡電流ＩG * で遮断器１１へは
当然トリップ指令が与えられて第１給電回路１０は停電
となるが、このとき第３給電回路３０に備えた地絡過電
流継電器３７の地絡電流検出感度を高く設定している
と、第３給電回路静電容量３８に流れる電流ＩG3 * （図
７参照）で地絡過電流継電器３７が動作して、遮断器３
１にトリップ指令を与えてしまうので、停電しなくても
良い第３給電回路３０までが停電してしまうことになる
が、前述した図３に図示のロジックにより、地絡過電圧
継電器７が動作してしまえば、第３給電回路３０は地絡
事故を検出しない。
【００２３】即ち、母線３に接続する給電回路の数に対
応して地絡過電流継電器３７の過電流動作値を適切に選
定するならば、地絡過電流継電器３７が検出する電流Ｉ
G3 *を、Ｂ点の地絡電流ＩG * よりも十分に小さくして
も誤動作させないようにすることが可能になる。これ
は、電流ＩG3 * が地絡過電流継電器３７の動作値を越え
たときには、零相電圧Ｖ0 * も地絡過電圧継電器７の動
作電圧を越えているので、前述した図３のロジック図に
図示のように論理積素子４１の出力は論理Ｌ信号となる
から、第１給電回路１０の地絡事故で第３給電回路３０
が停電する恐れを回避できる。
応して地絡過電流継電器３７の過電流動作値を適切に選
定するならば、地絡過電流継電器３７が検出する電流Ｉ
G3 *を、Ｂ点の地絡電流ＩG * よりも十分に小さくして
も誤動作させないようにすることが可能になる。これ
は、電流ＩG3 * が地絡過電流継電器３７の動作値を越え
たときには、零相電圧Ｖ0 * も地絡過電圧継電器７の動
作電圧を越えているので、前述した図３のロジック図に
図示のように論理積素子４１の出力は論理Ｌ信号となる
から、第１給電回路１０の地絡事故で第３給電回路３０
が停電する恐れを回避できる。
【００２４】例えば、各回路と大地間の静電容量による
インピーダンスと限流抵抗４Ｒのインピーダンスとがす
べて等しいと仮定（ＺC1＝ＺC2＝ＺC3＝ＺCB＝ＺR ）
し、地絡過電圧継電器７の動作電圧を定格値の５％に設
定すると、ＩG * とＩG3 * との関係は図７の第２電流分
布図を参照すれば、下記の数式１で表される。
インピーダンスと限流抵抗４Ｒのインピーダンスとがす
べて等しいと仮定（ＺC1＝ＺC2＝ＺC3＝ＺCB＝ＺR ）
し、地絡過電圧継電器７の動作電圧を定格値の５％に設
定すると、ＩG * とＩG3 * との関係は図７の第２電流分
布図を参照すれば、下記の数式１で表される。
【００２５】
【数１】ＩG * ＝５・ＩG3 * この数式１から、零相電圧Ｖ0 * が定格値の１％に相当
する地絡事故まで検出できることになる。
する地絡事故まで検出できることになる。
【００２６】
【発明の効果】この発明によれば、電力系統の地絡事故
検出用として各給電回路に接続している地絡方向継電器
の他に、母線には接地型計器用変圧器を介して地絡過電
圧継電器を接続し、各給電回路には零相計器用変流器を
介して地絡過電流継電器を別個に接続し、地絡過電圧継
電器の不動作信号と地絡過電流継電器の動作信号との論
理積の演算結果を当該給電回路に地絡事故発生と判断す
る論理回路を設けることにより、他の給電回路の地絡事
故を自己の給電回路の地絡事故と誤認して、事故の給電
回路を停電させてしまうような不具合を確実に回避でき
る効果が得られる。更に、各給電回路に設けた地絡過電
流継電器の動作電流値を、給電回路の数に対応して適切
に選定することにより、誤動作をすることなしに地絡事
故の検出感度を大幅に向上できる効果も併せて得られ
る。
検出用として各給電回路に接続している地絡方向継電器
の他に、母線には接地型計器用変圧器を介して地絡過電
圧継電器を接続し、各給電回路には零相計器用変流器を
介して地絡過電流継電器を別個に接続し、地絡過電圧継
電器の不動作信号と地絡過電流継電器の動作信号との論
理積の演算結果を当該給電回路に地絡事故発生と判断す
る論理回路を設けることにより、他の給電回路の地絡事
故を自己の給電回路の地絡事故と誤認して、事故の給電
回路を停電させてしまうような不具合を確実に回避でき
る効果が得られる。更に、各給電回路に設けた地絡過電
流継電器の動作電流値を、給電回路の数に対応して適切
に選定することにより、誤動作をすることなしに地絡事
故の検出感度を大幅に向上できる効果も併せて得られ
る。
【図１】本発明の実施例を表した回路図
【図２】図１の実施例回路において地絡事故が発生した
場合の等価回路を表した等価回路図
場合の等価回路を表した等価回路図
【図３】図１に図示の実施例回路が地絡事故を検出した
ときの論理動作を表したロジック図
ときの論理動作を表したロジック図
【図４】図１の実施例回路に記載の第３給電回路に地絡
事故を生じたときの状態を表した第１地絡事故状態図
事故を生じたときの状態を表した第１地絡事故状態図
【図５】図４の第１地絡事故状態図におけるＡ点に地絡
事故が発生した場合の電流の分布状態をを表した第１電
流分布図
事故が発生した場合の電流の分布状態をを表した第１電
流分布図
【図６】図１の実施例回路に記載の第１給電回路に地絡
事故を生じたときの状態を表した第２地絡事故状態図
事故を生じたときの状態を表した第２地絡事故状態図
【図７】図６の第２地絡事故状態図におけるＢ点に地絡
事故が発生した場合の電流の分布状態を表した第２電流
分布図
事故が発生した場合の電流の分布状態を表した第２電流
分布図
【図８】母線に複数の給電回路を接続した構成の電力系
統の地絡事故を検出する従来例を示した回路図
統の地絡事故を検出する従来例を示した回路図
【図９】図８に図示の従来例回路で地絡事故を検出した
ときの論理動作を示したロジック図
ときの論理動作を示したロジック図
２ 電源変圧器 ３ 母線 ４ ＧＰＴ ４Ａ １次巻線 ４Ｃ ３次巻線 ４Ｒ 限流抵抗 ７ 地絡過電圧継電器 ８ 母線静電容量 ９ 限時素子 １０ 第１給電回路 １８ 第１給電回路静電容量 ２０ 第２給電回路 ３０ 第３給電回路 ３１ 遮断器 ３２ ＺＣＴ ３４ 地絡方向継電器 ３７ 地絡過電流継電器 ３８ 第３給電回路静電容量 ４１ 論理積素子 ４２ 限時素子 ４３ 論理和素子
Claims (3)
- 【請求項１】母線と、この母線に接続した複数の給電回
路とでなる電力系統の前記母線に接地型計器用変圧器を
接続し、前記各給電回路に零相計器用変流器を別個に設
け、この零相計器用変流器のそれぞれの出力信号と前記
接地型計器用変圧器の出力信号とを入力する地絡方向継
電器を各給電回路に別個に備えている電力系統の地絡検
出回路において、 前記接地型計器用変圧器の出力信号を入力する地絡過電
圧継電器と、前記各零相計器用変流器の出力信号を別個
に入力する地絡過電流継電器と、前記地絡過電圧継電器
の不動作信号と地絡過電流継電器の動作信号との論理積
を演算する論理積素子と、この論理積素子の出力信号と
前記地絡方向継電器の動作信号との論理和を演算する論
理和素子とで構成する論理回路を各給電回路ごとに備
え、前記論理和素子の出力信号を該当する給電回路の地
絡事故検出信号とすることを特徴とする電力系統の地絡
検出回路。 - 【請求項２】請求項１に記載の電力系統の地絡検出回路
において、 前記地絡過電圧継電器の動作電圧を前記地絡方向継電器
の動作可能電圧と同程度の値に設定し、前記地絡過電流
継電器の動作電流を前記地絡方向継電器の動作可能電流
と同程度の値かそれを少し下回る値に設定することを特
徴とする電力系統の地絡検出回路。 - 【請求項３】請求項１に記載の電力系統の地絡検出回路
において、 前記地絡過電圧継電器の動作電圧を前記地絡方向継電器
の動作可能電圧と同程度の値に設定し、前記地絡過電流
継電器の動作電流の上限は前記地絡方向継電器の動作可
能電流と同程度の値で、前記母線に接続する給電回路の
数の増加に対応してその値を低減して設定することを特
徴とする電力系統の地絡検出回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7112495A JPH08275376A (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 電力系統の地絡検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7112495A JPH08275376A (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 電力系統の地絡検出回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08275376A true JPH08275376A (ja) | 1996-10-18 |
Family
ID=13451512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7112495A Pending JPH08275376A (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 電力系統の地絡検出回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08275376A (ja) |
-
1995
- 1995-03-29 JP JP7112495A patent/JPH08275376A/ja active Pending
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