JPS64891B2 - - Google Patents
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- JPS64891B2 JPS64891B2 JP8317981A JP8317981A JPS64891B2 JP S64891 B2 JPS64891 B2 JP S64891B2 JP 8317981 A JP8317981 A JP 8317981A JP 8317981 A JP8317981 A JP 8317981A JP S64891 B2 JPS64891 B2 JP S64891B2
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- Japan
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- ground fault
- output
- current
- sequence voltage
- Prior art date
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- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 10
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000002079 cooperative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
この発明は非接地系配電線の地絡検出装置に関
する。 非接地系配電線の地絡検出のため、従来では母
線の零相電圧により応動する地絡過電圧リレー
と、前記零相電圧と各フイーダの零相電流との位
相差により応動する地絡方向リレーとの協同動作
によつて検出するようにしていた。この場合定め
られた地絡検出感度（たとえば6.6KV母線では地
絡抵抗が6000オーム）を得るためには、地絡過電
圧リレーの零相電圧検出レベルを、人工接地試験
などを実施して調整する必要がある。そのためフ
イーダ数の増減といつた系統の構成に変更が生じ
た場合などには、系統の対地容量が変化し、その
たびごとに人工接地試験を実施して再調整しなけ
ればならない不便があつた。 この発明は非接地系配電線の地絡検出に際し、
系統の対地容量の変化にかかわらず、地絡検出感
度を常に一定にすることを目的とする。 この発明は地絡抵抗を同じとした場合に、対地
容量を順次変化させたときの各対地容量値におけ
る零相電圧と地絡電流との関係を求め、この関係
を満足する零相電圧と地絡電流とから地絡を検出
しようとするものである。 第１図は非接地系の配電線の系統の一例を示
し、１は母線、２Ａ，２Ｂはフイーダ、３は零相
電圧を検出する接地変圧器、４Ａ，４Ｂは零相変
流器とする。そしてフイーダ２Ａが地絡事故を起
こしたとすると、地絡点には健全回線の対地容量
Cs（一相当りの対地容量）と、故障回線の対地容
量Ｃ（一相当りの対地容量）とをそれぞれ経て流
れる電流Ig′及びIg″が加わつて流れる。ここで地
絡点の地絡抵抗をRg、相電圧をEaとすれば、こ
の等価回路は第２図のように示すことができる。
同図から地絡電流Ig、零相電圧Vpを求めてみる
と、 Ig＝Ea／Rg＋１／jw3（Ｃ＋Cs） Vp＝Ig／jω3（Ｃ＋Cs） が得られる。ここで6.6K配電線において地絡検
出感度を6000オームとした場合（このときEa＝
6600／√３＝3800V）、各対地容量について前式
の各値を実際に計算してみると次のような結果が
得られた。なおこの表において、零相電圧は、完
全地絡時の値を100％としている。
する。 非接地系配電線の地絡検出のため、従来では母
線の零相電圧により応動する地絡過電圧リレー
と、前記零相電圧と各フイーダの零相電流との位
相差により応動する地絡方向リレーとの協同動作
によつて検出するようにしていた。この場合定め
られた地絡検出感度（たとえば6.6KV母線では地
絡抵抗が6000オーム）を得るためには、地絡過電
圧リレーの零相電圧検出レベルを、人工接地試験
などを実施して調整する必要がある。そのためフ
イーダ数の増減といつた系統の構成に変更が生じ
た場合などには、系統の対地容量が変化し、その
たびごとに人工接地試験を実施して再調整しなけ
ればならない不便があつた。 この発明は非接地系配電線の地絡検出に際し、
系統の対地容量の変化にかかわらず、地絡検出感
度を常に一定にすることを目的とする。 この発明は地絡抵抗を同じとした場合に、対地
容量を順次変化させたときの各対地容量値におけ
る零相電圧と地絡電流との関係を求め、この関係
を満足する零相電圧と地絡電流とから地絡を検出
しようとするものである。 第１図は非接地系の配電線の系統の一例を示
し、１は母線、２Ａ，２Ｂはフイーダ、３は零相
電圧を検出する接地変圧器、４Ａ，４Ｂは零相変
流器とする。そしてフイーダ２Ａが地絡事故を起
こしたとすると、地絡点には健全回線の対地容量
Cs（一相当りの対地容量）と、故障回線の対地容
量Ｃ（一相当りの対地容量）とをそれぞれ経て流
れる電流Ig′及びIg″が加わつて流れる。ここで地
絡点の地絡抵抗をRg、相電圧をEaとすれば、こ
の等価回路は第２図のように示すことができる。
同図から地絡電流Ig、零相電圧Vpを求めてみる
と、 Ig＝Ea／Rg＋１／jw3（Ｃ＋Cs） Vp＝Ig／jω3（Ｃ＋Cs） が得られる。ここで6.6K配電線において地絡検
出感度を6000オームとした場合（このときEa＝
6600／√３＝3800V）、各対地容量について前式
の各値を実際に計算してみると次のような結果が
得られた。なおこの表において、零相電圧は、完
全地絡時の値を100％としている。
【表】
この表における零相電圧Vpと地絡電流Igとの関
係をグラフで示すと第３図のようになる。この曲
線の意味するところは、この曲線上のいずれの点
においても対地容量に関係なく地絡検出感度が
6000オームのときの零相電圧Vpと地絡電流Igとの
関係を表わす。したがつて実際の系統から零相電
圧、地絡電流を求め、両者の関係が第３図に示す
グラフを含んでその上方の領域内にあるとき、地
絡抵抗6000オーム以下の地絡事故が発生したもの
としてこれを検出することができるようになる。 第４図にこの発明の実施例を示す。１は6.6KV
母線、２はフイーダ、３は接地変圧器、４は零相
変流器を示し、これらは第１図のものと大差はな
い。接地変圧器３から得た零相電圧は補助変圧器
５によつて適当な値に変成される。この変成され
た電圧（これをVp′とする）は移相回路６によつ
てたとえば進みの45度に移相され（この出力をＡ
とする。）地絡電流と同相され、ついで方形波整
形回路７によつて方形波出力Ｂに波形整形され、
この方形波出力Ｂはアンドゲート８のひとつの入
力となる。アンドゲート８の出力は積分回路９に
入力される。そしてその積分値が一定値をこえた
ことをレベル判定回路１０が検出したとき、これ
からの出力によつてリレー駆動回路１１が動作し
てリレー１２が動作する。リレー１２の動作によ
つて地絡検出を報知し、或いはフイーダを選択し
や断する。 補助変圧器５から得た零相電圧に対応する電圧
は又ダイオード１３、抵抗１４及びコンデンサ１
５からなる整流平滑回路１６によつて直流化並び
に平滑化される。これからの直流電圧はたとえば
ツエナダイオード１７及び抵抗１８からなる非線
形回路１９に与えられ、ここで第５図に示すよう
な零相電圧Vpに対して出力−Epとなるような非
線形出力に変換される。この非線形出力はバイア
ス抵抗２０を経て差動増巾器２１のひとつの入力
として与えられる。 接地変圧器３からの零相電圧はフイーダ２の対
地容量Ｃと同じ容量に設定されてあるコンデンサ
２２とともに零相変流器４の１次側に供給され
る。コンデンサ２２を流れる電流はＩ＝jω3CVp
となるが、これは第１図からも理解されるよう
に、故障回線の地絡電流が零相変流器４に流れな
いため、これを補正する必要があるからである。
なお対地容量Ｃが系統の対地容量Csに比して充分
小さい場合には、コンデンサ２２を省略してもよ
い。零相変流器４の出力は補助変流器２３によつ
て適当な値に変換され（これをIg′とする。）、更
に抵抗２４によつて電圧に変換される。この電圧
は前記差動増巾器２１の他のひとつの入力として
与えられる。 差動増巾器２１は抵抗２４の電圧を方形波に変
換する波形整形回路２５を構成するものである
が、このとき非線形回路１９からの非線形出力に
よつて方形波レベルが制御される。すなわち零相
電圧Vpが小さい程方形波のスライスレベルが大
きくなるようにしてある。。波形整形回路２５か
らの出力はアンドゲート８の入力となる。 以上の構成において、地絡事故が発生したと
し、このとき零相電圧Vpが小さく、かつ地絡電
流Igが大きかつたとする。零相電圧Vpが小さいこ
とによつて、波形整形回路２５における、抵抗２
４の電圧はそのスライスレベルが高いことによ
り、前記回路２５からの方形波出力はＣ（第６図
参照。）のように方形波出力Ｂと同じ幅になつた
とする。したがつてこのときのアンドゲート８の
出力Ｄは、方形波出力Ｂ，Ｃと同じ幅となる。こ
の出力Ｄは積分回路９により積分される。その積
分出力はＥに示すようになり、予め定めたレベル
に到達すると、レベル判定回路１０から出力Ｆが
出て、リレー１２が動作する。 前記した零相電圧Vpが小さいとき、地絡電流
が更に大きかつたとすると、波形整形回路２５に
おけるスライスレベルは同じであることにより、
回路２５からの方形波出力Ｃの幅は更に広くな
る。しかしこれによつてもアンドゲート８の出力
Ｄは変らない。したがつてこの場合でもリレー１
２は動作する。 又零相電圧Vpが小さく、かつ地絡電流が前述
の場合よりも小さかつたとする。この場合は波形
整形回路２５におけるスライスレベルは同じであ
るから、地絡電流が小さいことにより、方形波出
力Ｃの幅は狭まくなる。そのためアンドゲート８
の出力Ｄの幅も狭くなり積分回路９における充電
時間に対して放電時間が長がくなるから、その出
力Ｅは規定レベルにまで到達せず、したがつてリ
レー１２は動作するには至らない。 つぎに零相電圧Vpが大きく、地絡電流Igが小さ
かつたとする。この場合は波形整形回路２５にお
けるスライスレベルが低くくなるが、地絡電流Ig
が小さいことにより、回路２５からの方形波出力
Ｃの幅は同じとなり、したがつてこの場合も前記
したと同様にリレー１２は動作する。地絡電流が
更に大きい場合にはスライスレベルは同じである
から、回路２５の方形波出力の幅は広くなるが、
アンドゲート８の出力Ｄは変らず、この場合もリ
レー１２は動作する。逆に地絡電流が前述の場合
より小さいときは、回路２５からの方形波出力の
幅は狭まくなり、この場合はリレー１２は動作す
るには至らない。 以上の説明から理解されるように、零相電圧
Vpが小さい場合は、地絡電流Igが大きな値以上で
あるときにリレー１２が動作し、又零相電圧Vp
が大きい場合は、地絡電流Igが充分小さな値以上
でもリレー１２は動作する。この関係はとりもな
おさず第３図の関係を満足することになる。 以上詳述したようにこの発明によれば、系統の
構成の変化に関係なく、常に同じ地絡検出感度を
もつて地絡検出することができるようになり、従
来のように系統変更毎に人工接地試験を行なつて
前記感度を調整するといつた不便はこれをもつて
解消できる効果を奏する。
係をグラフで示すと第３図のようになる。この曲
線の意味するところは、この曲線上のいずれの点
においても対地容量に関係なく地絡検出感度が
6000オームのときの零相電圧Vpと地絡電流Igとの
関係を表わす。したがつて実際の系統から零相電
圧、地絡電流を求め、両者の関係が第３図に示す
グラフを含んでその上方の領域内にあるとき、地
絡抵抗6000オーム以下の地絡事故が発生したもの
としてこれを検出することができるようになる。 第４図にこの発明の実施例を示す。１は6.6KV
母線、２はフイーダ、３は接地変圧器、４は零相
変流器を示し、これらは第１図のものと大差はな
い。接地変圧器３から得た零相電圧は補助変圧器
５によつて適当な値に変成される。この変成され
た電圧（これをVp′とする）は移相回路６によつ
てたとえば進みの45度に移相され（この出力をＡ
とする。）地絡電流と同相され、ついで方形波整
形回路７によつて方形波出力Ｂに波形整形され、
この方形波出力Ｂはアンドゲート８のひとつの入
力となる。アンドゲート８の出力は積分回路９に
入力される。そしてその積分値が一定値をこえた
ことをレベル判定回路１０が検出したとき、これ
からの出力によつてリレー駆動回路１１が動作し
てリレー１２が動作する。リレー１２の動作によ
つて地絡検出を報知し、或いはフイーダを選択し
や断する。 補助変圧器５から得た零相電圧に対応する電圧
は又ダイオード１３、抵抗１４及びコンデンサ１
５からなる整流平滑回路１６によつて直流化並び
に平滑化される。これからの直流電圧はたとえば
ツエナダイオード１７及び抵抗１８からなる非線
形回路１９に与えられ、ここで第５図に示すよう
な零相電圧Vpに対して出力−Epとなるような非
線形出力に変換される。この非線形出力はバイア
ス抵抗２０を経て差動増巾器２１のひとつの入力
として与えられる。 接地変圧器３からの零相電圧はフイーダ２の対
地容量Ｃと同じ容量に設定されてあるコンデンサ
２２とともに零相変流器４の１次側に供給され
る。コンデンサ２２を流れる電流はＩ＝jω3CVp
となるが、これは第１図からも理解されるよう
に、故障回線の地絡電流が零相変流器４に流れな
いため、これを補正する必要があるからである。
なお対地容量Ｃが系統の対地容量Csに比して充分
小さい場合には、コンデンサ２２を省略してもよ
い。零相変流器４の出力は補助変流器２３によつ
て適当な値に変換され（これをIg′とする。）、更
に抵抗２４によつて電圧に変換される。この電圧
は前記差動増巾器２１の他のひとつの入力として
与えられる。 差動増巾器２１は抵抗２４の電圧を方形波に変
換する波形整形回路２５を構成するものである
が、このとき非線形回路１９からの非線形出力に
よつて方形波レベルが制御される。すなわち零相
電圧Vpが小さい程方形波のスライスレベルが大
きくなるようにしてある。。波形整形回路２５か
らの出力はアンドゲート８の入力となる。 以上の構成において、地絡事故が発生したと
し、このとき零相電圧Vpが小さく、かつ地絡電
流Igが大きかつたとする。零相電圧Vpが小さいこ
とによつて、波形整形回路２５における、抵抗２
４の電圧はそのスライスレベルが高いことによ
り、前記回路２５からの方形波出力はＣ（第６図
参照。）のように方形波出力Ｂと同じ幅になつた
とする。したがつてこのときのアンドゲート８の
出力Ｄは、方形波出力Ｂ，Ｃと同じ幅となる。こ
の出力Ｄは積分回路９により積分される。その積
分出力はＥに示すようになり、予め定めたレベル
に到達すると、レベル判定回路１０から出力Ｆが
出て、リレー１２が動作する。 前記した零相電圧Vpが小さいとき、地絡電流
が更に大きかつたとすると、波形整形回路２５に
おけるスライスレベルは同じであることにより、
回路２５からの方形波出力Ｃの幅は更に広くな
る。しかしこれによつてもアンドゲート８の出力
Ｄは変らない。したがつてこの場合でもリレー１
２は動作する。 又零相電圧Vpが小さく、かつ地絡電流が前述
の場合よりも小さかつたとする。この場合は波形
整形回路２５におけるスライスレベルは同じであ
るから、地絡電流が小さいことにより、方形波出
力Ｃの幅は狭まくなる。そのためアンドゲート８
の出力Ｄの幅も狭くなり積分回路９における充電
時間に対して放電時間が長がくなるから、その出
力Ｅは規定レベルにまで到達せず、したがつてリ
レー１２は動作するには至らない。 つぎに零相電圧Vpが大きく、地絡電流Igが小さ
かつたとする。この場合は波形整形回路２５にお
けるスライスレベルが低くくなるが、地絡電流Ig
が小さいことにより、回路２５からの方形波出力
Ｃの幅は同じとなり、したがつてこの場合も前記
したと同様にリレー１２は動作する。地絡電流が
更に大きい場合にはスライスレベルは同じである
から、回路２５の方形波出力の幅は広くなるが、
アンドゲート８の出力Ｄは変らず、この場合もリ
レー１２は動作する。逆に地絡電流が前述の場合
より小さいときは、回路２５からの方形波出力の
幅は狭まくなり、この場合はリレー１２は動作す
るには至らない。 以上の説明から理解されるように、零相電圧
Vpが小さい場合は、地絡電流Igが大きな値以上で
あるときにリレー１２が動作し、又零相電圧Vp
が大きい場合は、地絡電流Igが充分小さな値以上
でもリレー１２は動作する。この関係はとりもな
おさず第３図の関係を満足することになる。 以上詳述したようにこの発明によれば、系統の
構成の変化に関係なく、常に同じ地絡検出感度を
もつて地絡検出することができるようになり、従
来のように系統変更毎に人工接地試験を行なつて
前記感度を調整するといつた不便はこれをもつて
解消できる効果を奏する。
第１図は配電系統の回路図、第２図は第１図の
等価回路図、第３図はVp−Ig特性曲線図、第４図
はこの発明の実施例を示す回路図、第５図は非線
形回路の特性図、第６図は動作説明用の波形図で
ある。 １…系統母線、２…フイーダ、３…接地変圧
器、４…零相変流器、６…移相回路、７…方形波
整形回路、８…アンドゲート、９…積分回路、１
０…レベル判定回路、１２…リレー、１６…整流
平滑回路、１９…非線形回路、２５…波形整形回
路。
等価回路図、第３図はVp−Ig特性曲線図、第４図
はこの発明の実施例を示す回路図、第５図は非線
形回路の特性図、第６図は動作説明用の波形図で
ある。 １…系統母線、２…フイーダ、３…接地変圧
器、４…零相変流器、６…移相回路、７…方形波
整形回路、８…アンドゲート、９…積分回路、１
０…レベル判定回路、１２…リレー、１６…整流
平滑回路、１９…非線形回路、２５…波形整形回
路。
Claims (1)
- １ 各フイーダの零相電圧を検出する接地変圧器
と、各フイーダの地絡電流を検出する零相変流器
と、前記接地変圧器によつて検出された零相電圧
を入力とし、地絡検出感度を同じとした場合の、
フイーダの各対地容量に対する零相電圧と地絡電
流との関係を示す特性曲線に対する非線形出力を
出す非線形回路と、前記非線形出力をスライスレ
ベルとして前記零相変流器によつて検出された地
絡電流を方形波に波形整形し、前記特性曲線を満
足する零相電圧、地絡電流に対して同じ幅の方形
波とする波形整形回路と、前記方形波出力と、前
記零相電圧を地絡電流と同相に移相して方形波と
された出力とを入力とするアンドゲートと、前記
アンドゲートの出力を積分する積分回路と、前記
積分回路の積分出力が所定のレベルをこえたとき
に動作するリレーとからなる非接地系配電線の地
絡検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8317981A JPS57196827A (en) | 1981-05-29 | 1981-05-29 | Ground-fault detector for nongrounding system power distribution wire |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8317981A JPS57196827A (en) | 1981-05-29 | 1981-05-29 | Ground-fault detector for nongrounding system power distribution wire |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57196827A JPS57196827A (en) | 1982-12-02 |
| JPS64891B2 true JPS64891B2 (ja) | 1989-01-09 |
Family
ID=13795065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8317981A Granted JPS57196827A (en) | 1981-05-29 | 1981-05-29 | Ground-fault detector for nongrounding system power distribution wire |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57196827A (ja) |
-
1981
- 1981-05-29 JP JP8317981A patent/JPS57196827A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57196827A (en) | 1982-12-02 |
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