JPS5950719A - Ground-fault phase detector - Google Patents

Ground-fault phase detector

Info

Publication number
JPS5950719A
JPS5950719A JP16280482A JP16280482A JPS5950719A JP S5950719 A JPS5950719 A JP S5950719A JP 16280482 A JP16280482 A JP 16280482A JP 16280482 A JP16280482 A JP 16280482A JP S5950719 A JPS5950719 A JP S5950719A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
phase
zero
ground fault
ground
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP16280482A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
博明 加藤
義一 渋谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP16280482A priority Critical patent/JPS5950719A/en
Publication of JPS5950719A publication Critical patent/JPS5950719A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は非接地系配電線などの系統に使用される地絡
相検出装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a ground fault phase detection device used in systems such as ungrounded distribution lines.

従来、この種の装置として第1図に示すものがあった。Conventionally, there has been a device of this type as shown in FIG.

図中、1a、1b、1cは3相平衡電源、2 a s 
2 b v 2cはこの3相平衡電源に接続された3相
配電線、3a、3b、3cはこの3相配電線がそれぞれ
有する対地静電容量、4は上記配電線中、どれか1相に
存在するかもしれない接地事故点、5a、5b、5cは
配電線の各相の対地電圧ン検出する分圧器、6a、6b
、6cは加算を行なう演算増幅器、7は電源中性点の接
地抵抗である。
In the figure, 1a, 1b, 1c are three-phase balanced power supplies, 2a s
2 b v 2c is the three-phase distribution line connected to this three-phase balanced power supply, 3a, 3b, and 3c are the ground capacitances each of these three-phase distribution lines have, and 4 is present in any one phase in the above distribution line. Possible ground fault points, 5a, 5b, 5c are voltage dividers that detect the ground voltage of each phase of the distribution line, 6a, 6b
, 6c is an operational amplifier that performs addition, and 7 is a grounding resistor at the neutral point of the power supply.

次に動作について説明する。第1図のように、a相が接
地事故点4で抵抗Rg全全通て地絡した場合、第2図の
ベクトル図で示すように接地電位が0からO′に変化し
、地絡後の各相の対地電圧はVa、 Vb 、 Vcの
ようになる。事故時に線路が有している静電容量や地絡
抵抗が変わると点o1は円線図8上を移動する。第1図
の分圧器5 a 、 5b、5cにより検出される電圧
Va、Vb、VcY加算器6a。
Next, the operation will be explained. As shown in Figure 1, if the a-phase has a ground fault across all resistors Rg at ground fault point 4, the ground potential changes from 0 to O' as shown in the vector diagram in Figure 2, and after the ground fault The ground voltages of each phase are Va, Vb, and Vc. When the capacitance and ground fault resistance of the line change at the time of an accident, the point o1 moves on the circle diagram 8. Voltage Va, Vb, VcY adder 6a detected by voltage dividers 5a, 5b, 5c in FIG.

6b v 6CY通すことにより、次のような出方が得
られる。
By passing 6b v 6CY, the following output is obtained.

V、 = va+Vb/2 、 v、 = vb+”7
’2 、 v、 = Vc+”/2これらの電圧を、第
2図のベクトル図中に示したが、この第2図によっても
わかるように、このようにして合成されるベクトルの大
きさは事故相に対応するものが一番小さくなる。詳しく
言えば、a相で地絡事故が発生した時には、ベクトルの
振幅の間に lVl 1 < 1eal < lv、 I ? lV
l 1のような関係が成り立つ。他の相で事故が発生し
た場合にも同様な形の関係が成り立つ。そこで、適当な
論理回路Z用いることにより、事故相を判別することが
できる。
V, = va+Vb/2, v, = vb+”7
'2, v, = Vc+''/2 These voltages are shown in the vector diagram in Figure 2, but as can be seen from Figure 2, the magnitude of the vector synthesized in this way is The one corresponding to the phase is the smallest.Specifically, when a ground fault occurs in the a phase, between the amplitudes of the vectors lVl 1 < 1eal < lv, I ? lV
A relationship like l 1 holds true. Similar relationships hold when accidents occur in other phases. Therefore, by using an appropriate logic circuit Z, the fault phase can be determined.

従来の地絡相検出装置は、上述のように、事故の前後の
各相対地竜圧の絶対値の変動全検出してそれらの間の大
小がら地絡相を判別するものであるが事故時に線路が有
する対地静電容量Coおよび地絡抵抗Rgが共に大きい
場合には、健全時と事故時の電圧の差が極めて小さくな
るので、検出が困難になったり、感度Z向上させようと
すると、分圧器の分圧比および演算増幅器の増幅率等が
、各相間で高度に平衡していることが必要な上に、例え
、それが実現されたとしても、ノイズによる誤動作も起
こり易く、更には高圧ケーブルの接触不良等により欠相
が生じているかどうかを判別できないという欠点があっ
た。
As mentioned above, the conventional ground fault phase detection device detects all the fluctuations in the absolute value of each relative ground torpedo pressure before and after an accident, and distinguishes the ground fault phase by magnitude between them. If the ground capacitance Co and ground fault resistance Rg of the line are both large, the difference in voltage between normal and faulty conditions will be extremely small, making detection difficult, or if you try to improve the sensitivity Z. It is necessary that the voltage division ratio of the voltage divider and the amplification factor of the operational amplifier are highly balanced between each phase, and even if this were achieved, malfunctions due to noise are likely to occur, and furthermore, high voltage There was a drawback that it was not possible to determine whether an open phase occurred due to poor cable contact or the like.

この発明は、上記のような従来のものの欠点ン除去する
ためになされたもので、事故電流に比例して発生する零
相電圧を直接検出して、その波形全体から地絡相2判別
できる地絡相検出装置を提供することt目的としている
This invention was made in order to eliminate the drawbacks of the conventional ones as described above, and it is possible to directly detect the zero-sequence voltage generated in proportion to the fault current and to identify the ground fault phase 2 from the entire waveform. It is an object of the present invention to provide a phase interference detection device.

以下、この発明の一実施例を説明する。第1図と同一部
分と同一符号で示す第3図において、9は各相の星形相
電圧ea 、 eb 、 ecおよびそれから一定の位
相αだけ遅れたベクトルに相当する参照電圧Ua 、U
b、Lie f発生する3相移相変圧器(参照電圧発生
器)、10は容量分圧器(零相電圧検出器)、[fa、
11b、11cはea 、 eb 、 ea’4f全波
整流する余波整流回路、12は整流回路11から出力さ
れる余波整流された電圧を積分する積分回路、13a、
13b、13cは積分回路12の出力音閾電圧■、と比
較して、積分出力が閾電圧v1を越える場合、つまり各
相が高圧線に正常に接続されている場合に信号を出力す
る電圧比較器、14は3個の電圧比較器13a、13b
、13゜の全てから信号が出力されている場合のみ、ゲ
ート信号を出力するAND回路であり、15はこのゲー
ト信号が入った期間のみ入力信号(零相電圧ve)の瞬
時値ン通過させるゲート回路であり、16a、1<Sb
、1<SCは零相電圧v0と参照電圧Lla、Llb、
 uc’v掛は合わす掛算器、17IL、17b、17
Gは上記掛算器の出力を積分するための積分器、181
L、18b、18cは上記積分器の出力t1あらかじめ
与えられた閾値−Wthと比較する比較器である。
An embodiment of this invention will be described below. In FIG. 3, where the same parts and the same symbols as in FIG.
b, 3-phase phase shift transformer (reference voltage generator) that generates Lie f, 10 is a capacitive voltage divider (zero-phase voltage detector), [fa,
11b and 11c are ea, eb, and ea'4f full-wave rectifier circuits that perform full-wave rectification; 12 is an integration circuit that integrates the rectified voltage output from the rectifier circuit 11; 13a;
13b and 13c are voltage comparisons that output a signal when the integrated output exceeds the threshold voltage v1, that is, when each phase is normally connected to the high voltage line, compared with the output sound threshold voltage of the integrating circuit 12. and 14 are three voltage comparators 13a and 13b.
, 13° is an AND circuit that outputs a gate signal only when a signal is output from all of them, and 15 is a gate that allows the instantaneous value of the input signal (zero-sequence voltage ve) to pass only during the period when this gate signal is input. circuit, 16a, 1<Sb
, 1<SC is the zero-sequence voltage v0 and the reference voltages Lla, Llb,
uc'v multiplier, 17IL, 17b, 17
G is an integrator for integrating the output of the multiplier, 181
L, 18b, and 18c are comparators that compare the output t1 of the integrator with a predetermined threshold value -Wth.

次に本発明による第3図の装置の動作、原理を説明する
。考えている系統の3相平衡電源1a。
Next, the operation and principle of the apparatus shown in FIG. 3 according to the present invention will be explained. Three-phase balanced power supply 1a of the system under consideration.

1b、1cの相電圧は次のように表わすことができる。The phase voltages of 1b and 1c can be expressed as follows.

ea == B @ s鋤ωt eb=B @5in(ωt −−π) ec==E*5in(ωt −−x )移相変圧器9に
よi)、これらの相電圧よI)も角度αだけ遅れたベク
トルに相当する参照電圧ua、Llb、UCV発生する
とすれば、これらは次のように表わすことができる。
ea == B @ s plow ωt eb=B @5in(ωt −−π) ec==E*5in(ωt −−x) By the phase shift transformer 9i), these phase voltages and I) are also the angle If reference voltages ua, Llb, and UCV corresponding to vectors delayed by α are generated, these can be expressed as follows.

ua = E−sin (ωt −a )ub=E−s
in(ωt−a −−r )uc=R@s和(ωを一α
−−π) これらの参照電圧は線間電圧に関係しているので、第3
図4に示したような色相のみの不平衡接地事故がある場
合にも変化がない。しかし、この3相回路の中性点電位
は変動し、零相電圧が発生する。
ua = E-sin (ωt-a) ub=E-s
in (ωt-a −-r ) uc=R@s sum (ω is one α
−−π) Since these reference voltages are related to the line voltage, the third
There is no change even when there is an unbalanced grounding accident of only hue as shown in FIG. However, the neutral point potential of this three-phase circuit fluctuates, and a zero-phase voltage is generated.

この零相電圧v0が容量分圧器10により検出される。This zero-phase voltage v0 is detected by the capacitive voltage divider 10.

この零相電圧v0は地絡抵抗Rgと3相線路の静電容量
C0、中性点の接地抵抗RNに関係しており、次のよう
に表わされる。
This zero-phase voltage v0 is related to the ground fault resistance Rg, the capacitance C0 of the three-phase line, and the ground resistance RN at the neutral point, and is expressed as follows.

v、=−V、 −sin (ωを一〇)第4図は、上記
の電圧ea 、 eb 、 ec 、 ua 、 ub
 、 Llcおよびvoの間の関係をベクトル図で示し
たもので、Rgの値が変わるとベクトルv0の足は円線
図8の上を移動する。
v, = -V, -sin (ω = 10) Figure 4 shows the above voltages ea, eb, ec, ua, ub
, Llc, and vo are shown in a vector diagram. When the value of Rg changes, the foot of the vector v0 moves on the circle diagram 8.

一方、参照電圧Lla 、 LJb 、 Lieと同時
に3相移相変圧器9によ%)検出されるea 、 eb
 、 ecは高圧リード線の接続不良などによる欠相が
なければ、全波整流器11a、11b、11cg通すこ
とにより、常に正の電圧が得られる。逆に欠相があれば
、その相は零である。従って成る正の電圧V、と比較器
13a、13b、13cY用いて比較すると、健全な相
からは信号が出力され、欠相に当る相からは信号は出力
されない。そこで、これら比較器の出力YAND回路に
入力することにより3相すべてから信号が入力された場
合、つまり、3相すべて健全に接続されている場合のみ
、ゲート回路15ヘゲート信号がAND回路14から入
力される。そして、ゲート回路15をゲート信号が入っ
て来た場合のみ、零相電圧V0の瞬時値をそのまま通過
させるようにし、さらにはゲート信号の電圧を使用して
接続良好のランプ等Z点灯させれば、欠相が生じている
のを知らずに回路!運転して、誤判別を起すような事態
は避けられる。
On the other hand, ea, eb are detected by the three-phase phase shift transformer 9 at the same time as the reference voltages Lla, LJb, Lie.
, ec can always obtain a positive voltage by passing through the full-wave rectifiers 11a, 11b, and 11cg unless there is an open phase due to a poor connection of the high-voltage lead wire. Conversely, if there is a missing phase, the phase is zero. Therefore, when compared with the positive voltage V formed by the comparators 13a, 13b, and 13cY, a signal is output from the healthy phase, and no signal is output from the phase corresponding to the open phase. Therefore, when signals are input from all three phases by inputting the outputs of these comparators to the YAND circuit, that is, only when all three phases are connected properly, the gate signal is input from the AND circuit 14 to the gate circuit 15. be done. Then, only when a gate signal is input to the gate circuit 15, the instantaneous value of the zero-phase voltage V0 is allowed to pass through as it is, and furthermore, the voltage of the gate signal is used to light up a well-connected lamp, etc. , the circuit without knowing that an open phase has occurred! You can avoid situations where you might make a misjudgment while driving.

次に、欠相が生じておらず、接続良好の状態を考える。Next, consider a state in which there is no open phase and the connection is good.

この場合、電相電圧V。が掛算器16a。In this case, the electric phase voltage V. is the multiplier 16a.

16b、16Cおよびゲート回路15に入力される。こ
の零相電圧v0と参照電圧ua 、 Ub 、 ucと
を第3図掛算器16at16b16cによって掛は合わ
せると1次のような積分Wag 、 Wbx 、Wc1
が得られる。
16b, 16C and the gate circuit 15. When this zero-sequence voltage v0 and the reference voltages ua, Ub, uc are multiplied by the multiplier 16at16b16c in FIG. 3, first-order integrals Wag, Wbx, Wc1 are obtained.
is obtained.

2 wb=v、−ub= −−■。−E(ctJs(θ−a
 −−π) −cm(2ωを一〇3 一α−−π)) 4 we = v 0・uc=7HV、−E(cos (θ
−a−:i) −cog (2ωt −6一α−−π)
) これらの右辺第1項の直流成分は、ベクトル図における
零相電圧の各参照電圧方向成分に比例した量である。第
4図のベクトル図からもわかるように、色相で地絡が起
った場合には零相電圧v0のベクトルの足が円線図8の
上のどこかに来るので、αZO°〜900の間の適当な
角度に選んでおけば、零相電圧V。と参照電圧Uaは、
はぼ反対方向とな#)、上記Waの直流成分は負となる
が、地絡相でないwb、Weの直流成分は正または小さ
な負の値となる。
2 wb=v, −ub= −−■. −E(ctJs(θ−a
−−π) −cm (2ω is 103 1α−−π)) 4 we = v 0・uc=7HV, −E(cos (θ
-a-:i) -cog (2ωt -6-α--π)
) The DC component of the first term on the right side is an amount proportional to each reference voltage direction component of the zero-sequence voltage in the vector diagram. As can be seen from the vector diagram in Figure 4, if a ground fault occurs in the hue, the foot of the vector of zero-phase voltage v0 will be somewhere on the circle diagram 8, so that αZO° ~ 900 If you choose an appropriate angle between them, the zero-sequence voltage V. and the reference voltage Ua is
In almost the opposite direction, the DC component of Wa is negative, but the DC components of Wb and We, which are not ground fault phases, are positive or have small negative values.

従って、この直流成分から地絡相を検出することができ
る。しかし、上式第2項は、時間的に振動する項であり
、この項の影響!取%)除くためには、第3図の積分器
17a、17b、17cによりこれらの量を時間的に積
分すればよい。このようにして得られるWa 、 Wb
 、 WCは事故が発生しない場合には零となるが、事
故が発生すると次のような一α)−s和(2ωt「θ−
α)〕) 但し、tgは事故発生の時刻である。
Therefore, the ground fault phase can be detected from this DC component. However, the second term in the above equation is a term that oscillates over time, and the influence of this term! In order to remove these quantities, these quantities may be integrated over time using integrators 17a, 17b, and 17c shown in FIG. Wa, Wb obtained in this way
, WC becomes zero if no accident occurs, but if an accident occurs, the following 1α)-s sum (2ωt'θ-
α)]) However, tg is the time when the accident occurred.

これらの各積分量Wa 、 Wb 、 Weが時間的に
推移する様子を第5図に示しである。これによると、事
故相成分(今の場合はWa )は2ωで振動しながら時
間と共に、負方向に増加し続けているのに対し、事故の
ない相の成分は正の方向に増加し1)、或はほとんど変
化しない。このようなことは、他の相に事故が発生した
場合にも見られる現象である。
FIG. 5 shows how these integral quantities Wa, Wb, and We change over time. According to this, the accident phase component (Wa in this case) continues to increase in the negative direction with time while oscillating at 2ω, whereas the component of the phase without an accident increases in the positive direction1). , or almost no change. This is a phenomenon that can also be seen when accidents occur in other phases.

従って、ある負の閾値−wth Yあらかじめ設定して
、83図、18a、18b、18cの比較器に入れてお
けば、どこかの相の積分がこの閾値に達したときに、地
絡相に対応した信号a t b t aw全発生ること
ができる。この他にも適当な論理回路が考えられるだろ
うが、積分量に対して一定の閾値ン用いる方法によれば
、大きな零相電圧が生じるような地絡事故に対しては積
分量が急速に変化するので、判定までの時間が速いが、
小さな零相電圧の事故に対しては、ある程度までの時間
が長くなる点は共通している。
Therefore, if a certain negative threshold value -wth Y is set in advance and placed in the comparators shown in Fig. 83, 18a, 18b, and 18c, when the integral of any phase reaches this threshold value, the ground fault phase will be detected. Corresponding signals a t b t aw can all be generated. Although other suitable logic circuits may be considered, using a method that uses a fixed threshold value for the integral quantity will allow the integral quantity to rapidly increase in the event of a ground fault that generates a large zero-sequence voltage. Since the condition changes, the time to judgment is fast, but
It is common that small zero-sequence voltage accidents take a long time to some extent.

上述の場合では積分器17a、17b、17cが完全な
時間積分を行なう場合を考えたが、掛算器16a、16
b、16cの演算精度などが原因で少しでも直流成分が
あれば、これが蓄積する。
In the above case, we considered the case where the integrators 17a, 17b, 17c perform complete time integration, but the multipliers 16a, 16
If there is even a slight DC component due to the calculation accuracy of b, 16c, etc., this will accumulate.

これt避けるために積分器17a、17b、17cの特
性を適当な時定数を持つ積分、すなわち1次遅れ要素の
伝達関数 1+ST となるようにすることが必要である。なお積分の時定数
Tは検出すべき地絡事故の現象に比べて適当に長く取っ
ておけば、上述の機能はそのまま保たれる。
In order to avoid this, it is necessary to set the characteristics of the integrators 17a, 17b, and 17c so that the integration has an appropriate time constant, that is, the transfer function of the first-order lag element is 1+ST. The above-mentioned function can be maintained as long as the integration time constant T is set to be appropriately long compared to the ground fault phenomenon to be detected.

上記実施例では、参照電圧Ua 、 Ub 、 uc 
f正弦波として用いているが、これン正弦波と同位相で
振幅一定の矩形波電圧にしても、上記実施例と同様の機
能ン持つ装置ン得ることができる。このことン波形で表
わしたもの786図に示す。この第6図にはa相で地絡
事故が発生した( t=tg )  前後の各部の波形
が示してあり、(イ)は参照電圧Lla、(ロ)は零相
電圧v。、し4はvoとuaの積Wa 、に)はWa(
7)積分Waである。上の例では参照電圧を矩形波とし
だが、零相電圧の方Z零相電圧の位相だけの情報を持つ
一定振幅の矩形波に成形して掛算器に入力しても上記実
施例と同様の機能ビ持つ装置を得ることができる。
In the above embodiment, the reference voltages Ua, Ub, uc
Although a sine wave is used, a rectangular wave voltage having the same phase and constant amplitude as the sine wave can also be used to obtain a device having the same function as the above embodiment. This is shown in FIG. 786 as a waveform. FIG. 6 shows the waveforms of various parts before and after the ground fault occurred in the a phase (t=tg), where (a) is the reference voltage Lla and (b) is the zero-sequence voltage v. , 4 is the product Wa of vo and ua, ni) is Wa(
7) Integral Wa. In the above example, the reference voltage is a rectangular wave, but even if the zero-phase voltage is shaped into a constant amplitude rectangular wave that has information only about the phase of the Z zero-phase voltage and input to the multiplier, the result will be the same as in the above embodiment. A device with multiple functions can be obtained.

また零相電圧の感度!上げて、地絡相の検出を行なおう
とした場合、演算回路のダイナミックレンジの制約から
大きな零相電圧の信号に対しては飽和が起る場合がある
が、この極端な場合が上記の矩形波の零相電圧を用いる
ものに対応することを考えると、演算回路に飽和が起っ
ても零相電圧の位相情報は残るので、問題なく地絡相の
検出が可能であることがわかる。
Also, zero-phase voltage sensitivity! If you try to detect a ground fault phase by increasing the voltage, saturation may occur for large zero-sequence voltage signals due to the dynamic range constraints of the arithmetic circuit, but this extreme case is the rectangle shown above. Considering that this corresponds to the case where the zero-sequence voltage of the wave is used, even if saturation occurs in the arithmetic circuit, the phase information of the zero-sequence voltage remains, so it can be seen that the ground fault phase can be detected without any problem.

上記実施例では、系統のわずかな不平衡とか検出器の不
平衡などにより、正常時にもわずかに生ずる零相電圧に
よる誤動作!防ぐため、積分回路に時定数を持たせてい
る。従って不平衡が原因で出て来るWa 、 Wb 、
 Weのわずかな直流分が積分器でどんどん積分される
ことはないが、この直流分により、積分器出力Wa 、
 Wb 、 Wcには地絡が発生する以前からそれぞれ
値の異なる直流のベースが発生するので、これが閾値に
よる地絡相検出に悪影響を与えることが考えられる。こ
れを除去するには、第7図に示すように積分器(時定数
Tの1次遅れ要素)の出力乞コンデンサC7通せばよい
In the above embodiment, a malfunction occurs due to a slight zero-sequence voltage that occurs even during normal operation due to a slight unbalance in the system or unbalance in the detector! To prevent this, the integration circuit has a time constant. Therefore, Wa, Wb, which appear due to imbalance,
Although the small DC component of We is not rapidly integrated by the integrator, this DC component causes the integrator output Wa,
Since DC bases having different values are generated in Wb and Wc before the ground fault occurs, this may have an adverse effect on the ground fault phase detection using the threshold value. In order to eliminate this, it is sufficient to pass the output capacitor C7 of the integrator (first-order delay element with time constant T) as shown in FIG.

コンデンサCの後に置かれた抵抗Rは常時の出力ペース
を零にするためのもので、時定数CRの値は積分の時定
数Tと同様に予想される地絡現象および常時の系統のじ
よう乱の程度暑勘案して選ぶようにする。
The resistor R placed after the capacitor C is used to make the output pace zero at all times, and the value of the time constant CR is determined based on the expected ground fault phenomenon and the constant system flow, as well as the integration time constant T. Make sure to consider the degree of turbulence when choosing.

またCRの回路と積分回路の位置7入れ換えても動作は
変わらない。
Furthermore, even if the position 7 of the CR circuit and the integrating circuit are interchanged, the operation will not change.

上記実施例では、参照電圧Ua 、 ub 、 uc 
f算出するのに、3相移相変圧器を利用したが、これに
限定することなく、容量分圧器を利用して参照電圧を算
出することも可能である。第8図は、位相差α=300
の場合に、容量分圧器!利用して参照電圧Z算出する一
例!示した回路である。
In the above embodiment, the reference voltages Ua, ub, uc
Although a three-phase phase shift transformer is used to calculate f, the reference voltage can also be calculated using a capacitance voltage divider without being limited to this. Figure 8 shows the phase difference α=300
In the case of a capacitive voltage divider! An example of using this to calculate reference voltage Z! This is the circuit shown.

以上のように、この発明によれば系統の零相電圧の波形
全体からの情報Z掛算器で処理し積分器である時間の情
報暑集積して事故相を判別するようにしたので、ノイズ
が存在する場合にも、安定に、しかも正確に地絡相の検
出効果がある。
As described above, according to the present invention, information from the entire waveform of the zero-sequence voltage of the grid is processed by the Z multiplier, and time information is integrated by the integrator to determine the fault phase. Even if it exists, there is an effect of stably and accurately detecting the ground fault phase.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来の地絡相検出装置の構造ン示す回路図、第
2図は、第1図における地絡事故発生時の各相電圧及び
、零相電圧のベクトル関係Z示すベクトル図、第3図は
本発明に基づく地絡相検出装置の構造を示す回路図、第
4図は第3図における参照電圧と各相電圧及び零相電圧
のベクトル関係を示すベクトル図、第5図は零相電圧の
各参照電圧方向成分の積分量が、時間的に推移する様子
ン示す特性図、第6図は参照電圧を矩形波として使用し
た場合の波形図で、9)は参照電圧Lla、(crlは
零相電圧V。、し9はUaとVoの積、ば)はUaとv
oの積ビ積分したものが、時間的に推移する様子の一例
を示す波形図、第7図は正常時に発生している零相電圧
v0による影響7取り除く回路図、第8図は、容量分圧
器を利用して、参照電圧を算出する回路図である。 1a、1b、Ic−−−3相平衡電源、2a、2b、2
0・・・3相配電線、3a、3b、3c・・・対地静電
容量、4・・・地絡事故点、7・・・電源中性点接地抵
抗、8・・・円線図、9・・・3相移相変圧器、10・
・・容量分圧器、11a、11b、11c・・・全波整
流器、12・・・積分回路、13a、13b、13c・
=電圧比較器、14・・・AND回路、15・・・ゲー
ト回路、16a、16b、16cm掛算器、17a 、
 17b 。 17 c−−−積分器、18a、18b、18c・−・
比較器。 なお図中、同一符号は同一、又は相当部分Z示す。 代理人 葛野信−(ほか1名) 彫  ′、3 2 第6図 Wa=Swadt (ニ)tg −一一−−−−−−Wth 第  7  図 特許庁長官殿 1.事件の表示    特願昭57−162804号2
、発明ノ名称    地絡相検出装置3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 住 所     東京都千代田区丸の内二丁目2番3号
名 称(601)   三菱電機株式会社代表者片山仁
八部 4、代理人 5、補正の対象 (1)明細書の特許請求の範囲の欄 (2)明細書の発明の詳細な説明の欄 (3)図面 6、補正の内容 (1)別紙の通り特許請求の範囲を補正する。 (2)明細書第4頁第6行目に「これらの電圧を」とあ
るのを「これらの電圧のベクトル関係を」と補正する。 (3)明細書第5頁第16行目に「同一部分と」とある
のを「同一部分を」と補正する。 (4)明細書第9頁第17行目に「積分」とあるのを「
各成分」と補正する。 (5)第3図を別紙の通り補正する。 7、添付書類の目録 (1)補正後の第3図を記載した書面   1通(2)
補正後の特許請求の範囲を記載 した書面             1通以上 補正後の特許請求の範囲 (1)平衡3相電力を供給する中性点が有効に接地され
ていない電力系統と、この電力系統の各相の対地電圧か
ら零相電圧を検出する零相電圧検出器と、前記各相の星
形相電圧及び該各相の星形電圧より所定角度だけ遅れた
参照電圧を発生させる径路の出力とそれぞれの前記参照
電圧を掛算する掛算器群と、この掛算器の出力がそれぞ
れ供給される積分器を介設して入力され、かつ第2閾値
電圧が入力されて比較判定をする第2比較器とよりなる
地絡相検出装置。 (2)参照電圧として、各相の星形相電圧より0°から
90°間の所定!!2渚度遅れたベクトルに相当する3
個の正弦波電圧と、同位相を有する矩形波電圧を用いる
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の地絡相検
出装置。 (3)上記各相の対地電圧から、零相電圧を検出する部
分に電圧比較器などを用いることにより、振幅一定で、
零相電圧と同位相の矩形波電圧を発生し、これを零相電
圧として用いることを特徴とする特許請求の範囲第1ま
たは2項記載の地絡相検出装置。 (4)上記各相の対地電圧から零相電圧を検出する部分
の増幅器の感度をあげ、所定レベル以上の入力に対して
検出部分の出力が飽和する様にしたことを特徴とする特
許請求の範囲第1または2項記載の地絡相検出装置。 (5)上記参照電圧と零相電圧の積を積分する積分回路
の前または後にコンデンサを挿設し、これらの積分量に
含まれている常時発生している直流成分により地絡相の
検出が妨害されないようにしたことを特徴とする特許請
求の範囲第1.2.3または第4項記載の地絡相検出装
置。
Fig. 1 is a circuit diagram showing the structure of a conventional ground fault phase detection device, Fig. 2 is a vector diagram showing the vector relationship Z of each phase voltage and zero-phase voltage when a ground fault occurs in Fig. Fig. 3 is a circuit diagram showing the structure of the ground fault phase detection device based on the present invention, Fig. 4 is a vector diagram showing the vector relationship between the reference voltage, each phase voltage, and zero phase voltage in Fig. 3, and Fig. 5 is a vector diagram showing the vector relationship between the reference voltage, each phase voltage, and zero phase voltage in Fig. A characteristic diagram showing how the integral amount of each reference voltage direction component of the phase voltage changes over time. Figure 6 is a waveform diagram when the reference voltage is used as a rectangular wave. 9) is the reference voltage Lla, ( crl is the zero-sequence voltage V., 9 is the product of Ua and Vo, and b) is the product of Ua and v.
A waveform diagram showing an example of how the product bi-integrated value of o changes over time. Figure 7 is a circuit diagram that removes the influence 7 caused by the zero-sequence voltage v0 that occurs during normal operation. Figure 8 is a diagram showing how FIG. 2 is a circuit diagram for calculating a reference voltage using a voltage generator. 1a, 1b, Ic---3-phase balanced power supply, 2a, 2b, 2
0...3-phase distribution line, 3a, 3b, 3c...ground capacitance, 4...ground fault point, 7...power supply neutral point grounding resistance, 8...circle diagram, 9 ...3-phase phase shift transformer, 10.
...capacitance voltage divider, 11a, 11b, 11c...full wave rectifier, 12...integrator circuit, 13a, 13b, 13c...
=Voltage comparator, 14...AND circuit, 15...gate circuit, 16a, 16b, 16cm multiplier, 17a,
17b. 17 c --- Integrator, 18a, 18b, 18c ---
Comparator. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts Z. Agent Makoto Kuzuno (and 1 other person) Figure 6 Wa=Swadt (d) tg -11------Wth Figure 7 Commissioner of the Japan Patent Office 1. Display of incident Patent application No. 57-162804 2
, Title of the invention Earth fault phase detection device 3, Relationship to the amended person's case Patent applicant address 2-2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Name (601) Mitsubishi Electric Corporation Representative Jinhachibe Katayama 4. Agent 5, Subject of amendment (1) Claims section of the specification (2) Detailed explanation of the invention section of the specification (3) Drawing 6, Contents of amendment (1) Patent as attached Amend the scope of claims. (2) On page 4, line 6 of the specification, the phrase "these voltages" is corrected to "the vector relationship of these voltages." (3) On page 5, line 16 of the specification, the phrase "with the same parts" is amended to read "with the same parts." (4) On page 9, line 17 of the specification, replace the word “integral” with “
Each component” is corrected. (5) Correct Figure 3 as shown in the attached sheet. 7. List of attached documents (1) One document containing the amended Figure 3 (2)
A document stating the scope of the amended claims (1 or more documents) Claims after the amendment (1) A power system whose neutral point is not effectively grounded for supplying balanced three-phase power, and each power system a zero-sequence voltage detector that detects a zero-sequence voltage from the ground voltage of each phase; an output of a path that generates a star-shaped phase voltage of each phase and a reference voltage that lags the star-shaped voltage of each phase by a predetermined angle; A multiplier group that multiplies the reference voltage, and a second comparator that receives the output of the multiplier through an integrator that is supplied with the second threshold voltage and makes a comparison decision. Ground fault phase detection device. (2) As a reference voltage, a predetermined value between 0° and 90° from the star-shaped phase voltage of each phase! ! 3, which corresponds to a vector delayed by 2 degrees
2. The ground fault phase detection device according to claim 1, wherein the earth fault phase detection device uses a rectangular wave voltage having the same phase as the sine wave voltage. (3) By using a voltage comparator etc. in the part that detects the zero-sequence voltage from the ground voltage of each phase, the amplitude is constant,
3. The earth fault phase detection device according to claim 1 or 2, wherein a rectangular wave voltage having the same phase as the zero-sequence voltage is generated and used as the zero-sequence voltage. (4) The sensitivity of the amplifier in the section that detects the zero-sequence voltage from the ground voltage of each phase is increased so that the output of the detection section is saturated for inputs above a predetermined level. A ground fault phase detection device according to scope 1 or 2. (5) A capacitor is inserted before or after the integrating circuit that integrates the product of the reference voltage and the zero-sequence voltage, and the ground fault phase can be detected by the constantly occurring DC component included in these integrals. The ground fault phase detection device according to claim 1.2.3 or 4, characterized in that it is not disturbed.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (11平衡3相電力を供給する中性点が有効に接地され
ていない電力系統と、この電力系統の各相の対地電圧か
ら零相電圧を検出する零相電圧検出器と、前記各相の星
形相電圧及び該各相の星形電圧より所定角度だけ遅れた
参照電圧!発生させる参照電圧発生器と、この参照電圧
発生器のそれぞれ星形相電圧出力をそれぞれ整流器ン介
設して供給され、かつ第1閾電圧が供給される電圧比較
器群と、前記零相電圧検出器の出カフ前記電圧比較器の
出力で動作するAND回路によって制御されるゲート回
路と、このゲート回路の出力とそれぞれの前記参照電圧
ン掛算する掛算器群と、この掛算器の出力がそれぞれ供
給される積分器馨介設して入力され、かつ第2閾値電圧
が入力されて比較判定をする第2比較器とよりなる地絡
相検出装置。 (2)参照電圧として、各相の星形相電圧よりθ°から
90°間の所定の角速度遅れたベクトルに相当する3個
の正弦波電圧と、同位相を有する矩形波電圧Z用いるこ
と全特徴とする特許請求の範囲第1項記載の地絡相検出
装置。 (3)上記各相の対地電圧から、零相電圧を検出する部
分に電圧比較器などを用いることにより、振幅一定で、
零相電圧と同位相の矩形波電圧を発生し、これt零相電
圧として用いることン特徴とする特許請求の範囲第1ま
たは2項記載の地絡相検出装置。 (4)上記各相の対地電圧から零相電圧ン検出する部分
の増幅器の感度をあげ、所定レベル以上の入力に対して
検出部分の出力が飽和する様にしたこと全特徴とする特
許請求の範囲第1または2項記載の地絡相検出装置。 (5)上記参照電圧と零相電圧の積を積分する積分回路
の前または後にコンデンサタ挿設し、これらの積分量に
含まれている常時発生している直流成分に上り地絡相の
検出が妨害されないようにしたことを特徴とする特許請
求の範囲第1.2.3または第4項記載の地絡相検出装
置。
[Claims] (11) A power system whose neutral point is not effectively grounded for supplying balanced three-phase power, and a zero-sequence voltage detector that detects zero-sequence voltage from the ground voltage of each phase of this power system. and a reference voltage generator that generates the star-shaped phase voltage of each phase and a reference voltage delayed by a predetermined angle from the star-shaped voltage of each phase, and the star-shaped phase voltage output of each of the reference voltage generators is connected through a rectifier. a group of voltage comparators to which a first threshold voltage is supplied and a first threshold voltage is supplied; an output circuit of the zero-phase voltage detector; A group of multipliers for multiplying the output of the gate circuit by each of the reference voltages, and an integrator to which the outputs of the multipliers are respectively supplied are inputted, and a second threshold voltage is inputted for comparison and judgment. (2) As reference voltages, three sine wave voltages corresponding to vectors delayed by a predetermined angular velocity between θ° and 90° from the star-shaped phase voltage of each phase. The ground fault phase detection device according to claim 1, characterized in that a rectangular wave voltage Z having the same phase is used. By using a voltage comparator etc., the amplitude is constant,
3. The earth fault phase detection device according to claim 1, wherein a rectangular wave voltage having the same phase as the zero-sequence voltage is generated and used as the zero-sequence voltage. (4) The sensitivity of the amplifier in the section that detects the zero-phase voltage from the ground voltage of each phase is increased so that the output of the detection section is saturated for inputs above a predetermined level. A ground fault phase detection device according to scope 1 or 2. (5) A capacitor is inserted before or after the integrating circuit that integrates the product of the reference voltage and the zero-sequence voltage, and the constantly occurring DC component included in these integrals is used to detect ground fault phases. 5. The ground fault phase detection device according to claim 1.2.3 or 4, wherein
JP16280482A 1982-09-16 1982-09-16 Ground-fault phase detector Pending JPS5950719A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16280482A JPS5950719A (en) 1982-09-16 1982-09-16 Ground-fault phase detector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16280482A JPS5950719A (en) 1982-09-16 1982-09-16 Ground-fault phase detector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5950719A true JPS5950719A (en) 1984-03-23

Family

ID=15761530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16280482A Pending JPS5950719A (en) 1982-09-16 1982-09-16 Ground-fault phase detector

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5950719A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kumar et al. Phase angle-based fault detection and classification for protection of transmission lines
EP0059416B1 (en) Ground fault detecting device for use with a dc circuit
WO2016203633A1 (en) Leak current detecting device
JPS5950719A (en) Ground-fault phase detector
JP3287121B2 (en) Voltage drop detection circuit
JPS5944925A (en) Ground-fault phase detector
JPH10221397A (en) Leakage current detector
JP2723286B2 (en) Ground fault detector
JP7330394B2 (en) Power meter
JPS61147728A (en) Ground-fault phase detector
JP2630862B2 (en) Change width detector
JPS6350930B2 (en)
JPS6350929B2 (en)
JPS61147729A (en) Earth fault phase detection device
JPS5950716A (en) Ground-fault phase detector
JPS5950726A (en) Ground-fault phase detector
JPS6350931B2 (en)
JPH0113298B2 (en)
JPS6350932B2 (en)
JPS61147731A (en) Ground-fault phase detector
Ducu Op amp rectifiers, peak detectors and clamps
JPS5950718A (en) Ground-fault phase detector
JPH0619407B2 (en) Ground fault detector
JPH0438118A (en) Variation width detector
JPS5944927A (en) Ground-fault phase detector