JP2018189557A - Ior ground point current detection soft integrated ground current inhibition system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地絡電流を抑制するＩｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システムに関する。 The present invention relates to an Ior ground fault current detection software built-in ground fault current suppression system that suppresses a ground fault current.
電気設備の負荷機器を含む電気系統の絶縁性能は、感電、火災等の防止上、非常に重要であるが、電気設備の経年劣化や工事等により絶縁性能が損なわれ、電路に漏洩電流（以下、「Ｉｏ」という。）が発生することがある。Ｉｏの発生を予兆したり、または、実際に発生しているＩｏを検知して、事故を未然に、または、早い段階で防止することが重要である。 The insulation performance of the electrical system including the load equipment of the electrical equipment is very important for prevention of electric shock, fire, etc., but the insulation performance is impaired due to aging of the electrical equipment or construction, etc. , Referred to as “Io”). It is important to prevent occurrence of an accident in advance or at an early stage by predicting the occurrence of Io or detecting the actual occurrence of Io.
このため、受電変圧器には、二次側の回路の接地線にＩｏを監視する絶縁監視装置を設けるようにしている。ここで、Ｉｏには、対地静電容量に起因する漏洩電流（以下、「Ｉｏｃ」という。）と、絶縁抵抗に直接関与している対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流（以下、「Ｉｏｒ」という。）とが含まれている。 For this reason, the power receiving transformer is provided with an insulation monitoring device for monitoring Io on the ground line of the secondary circuit. Here, Io includes a leakage current due to ground capacitance (hereinafter referred to as “Ioc”) and a leakage current due to ground insulation resistance that is directly involved in the insulation resistance (hereinafter referred to as “Ior”). .) And are included.
例えば、特許文献１では、Ｂ種接地線に抑制抵抗を介置し、漏電電流を検出する絶縁監視装置の構成が開示されている。具体的には、当該絶縁監視装置では、変圧器の二次側回路に漏電が発生して二次側電線の地絡抵抗が閾値抵抗よりも小さくなった場合には、切替スイッチを開放することにより、Ｂ種接地線に抑制抵抗が介置された状態とし、二次側電線に一線地絡が生じたものと判断し、かつ、各二次側電線とグランドとの間の静電容量が同一であると仮定して、一線地絡による漏電電流を算出する。 For example, Patent Document 1 discloses a configuration of an insulation monitoring device that detects a leakage current by interposing a suppression resistor on a B-type ground line. Specifically, in the insulation monitoring device, when a leakage occurs in the secondary circuit of the transformer and the ground fault resistance of the secondary electric wire becomes smaller than the threshold resistance, the changeover switch is opened. Therefore, it is determined that a suppression resistor is interposed in the class B grounding wire, a single-wire ground fault has occurred in the secondary-side electric wire, and the capacitance between each secondary-side electric wire and the ground is Assuming that they are the same, the leakage current due to the one-line ground fault is calculated.
しかしながら、特許文献１では、Ｂ種接地線に絶縁監視用の信号として商用周波数（５０Ｈz、６０Ｈz）とは異なる特定周波数（例えば、２０Ｈz）を注入することによりＩｏを測定する構成であり、この特定周波数と、負荷に使用する電動機によるＶＶＶＦ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）インバータ制御によって発生する周波数や、電路の対地静電容量が増加することにより発生する低次高調波とが同程度になると、Ｉｏの測定が困難になる。 However, in Patent Document 1, Io is measured by injecting a specific frequency (for example, 20 Hz) different from the commercial frequency (50 Hz, 60 Hz) as a signal for insulation monitoring into the B-type ground line. If the frequency and the frequency generated by the VVVF (Variable Voltage Variable Frequency) inverter control by the electric motor used for the load and the low-order harmonics generated by the increase of the ground capacitance of the electric circuit are about the same, Io Measurement becomes difficult.
本開示では、ＶＶＶＦインバータ制御により発生する周波数や電路の対地静電容量が増加することにより発生する低次高調波に影響されずにＩｏｒを検出することができるＩｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システムを提供することを目的とする。 In the present disclosure, Ior ground fault current detection software built-in that can detect Ior without being affected by low-order harmonics generated by increasing the frequency generated by the VVVF inverter control and the ground capacitance of the electric circuit. An object of the present invention is to provide a mold ground fault current suppression system.
上記目的を達成するために、本発明の一態様におけるＩｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システムは、変圧器のＢ種接地線に設けられ、抑制抵抗と、当該抑制抵抗の両端を開放または閉塞を切り替える切替スイッチとが並列接続されて構成される地絡電流抑制部と、前記Ｂ種接地線に流れる漏洩電流を検出する漏洩電流検出部と、前記漏洩電流検出部で検出した漏洩電流に基づいて、対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流を算出する算出部と、前記算出部により算出した対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流が所定時間継続して第１閾値を超えているかどうかを判断し、対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流が所定時間継続して第１閾値を超えていると判断した場合、前記切替スイッチを開放して地絡抑制状態に制御する制御部とを備え、前記算出部は、前記切替スイッチが開放されて地絡抑制状態になった場合、前記切替スイッチが閉塞されている状態を想定して、想定漏洩電流と、対地絶縁抵抗に起因する想定漏洩電流を算出し、前記制御部は、前記算出部により算出した対地絶縁抵抗に起因する想定漏洩電流が所定時間継続して第２閾値を下まわっているかどうかを判断し、対地絶縁抵抗に起因する想定漏洩電流が所定時間継続して第２閾値を下まわっていると判断した場合、前記切替スイッチを閉塞して地絡抑制状態を解除する。 In order to achieve the above object, an Ior ground fault current detection software built-in ground fault current suppression system according to one aspect of the present invention is provided in a class B ground line of a transformer, and includes a suppression resistor and the suppression resistor. Detected by a ground fault current suppression unit configured by connecting in parallel a changeover switch that opens or closes both ends, a leakage current detection unit that detects a leakage current flowing in the B-type ground wire, and the leakage current detection unit Based on the leaked current, a calculation unit that calculates the leakage current caused by the ground insulation resistance, and whether the leakage current caused by the ground insulation resistance calculated by the calculation unit exceeds the first threshold continuously for a predetermined time And when the leakage current caused by the ground insulation resistance is determined to continue to exceed the first threshold for a predetermined time, the controller is configured to open the changeover switch and control the ground fault suppression state. Previous The calculation unit calculates an assumed leakage current and an assumed leakage current caused by ground insulation resistance, assuming that the changeover switch is closed when the changeover switch is opened and the ground fault is suppressed. The control unit determines whether the assumed leakage current caused by the ground insulation resistance calculated by the calculation unit continues below a second threshold for a predetermined time, and assumes the assumed leakage current caused by the ground insulation resistance. Is determined to continue below the second threshold for a predetermined time, the changeover switch is closed to cancel the ground fault suppression state.
本発明によれば、ＶＶＶＦインバータ制御により発生する周波数や電路の対地静電容量が増加することにより発生する低次高調波に影響されずにＩｏｒを検出することができる。 According to the present invention, it is possible to detect Ior without being affected by the low-order harmonics generated by the increase in the frequency generated by the VVVF inverter control and the ground capacitance of the electric circuit.
以下、本実施形態について説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、本実施形態で説明される構成の全てが、本発明の必須構成要件であるとは限らない。 Hereinafter, this embodiment will be described. In addition, this embodiment demonstrated below does not unduly limit the content of this invention described in the claim. In addition, all the configurations described in the present embodiment are not necessarily essential configuration requirements of the present invention.
＜第１実施形態＞
Ｉｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システム１は、Ｉｏｒ地絡点の電流を検出するソフトにより地絡電流を抑制する機能を有しており、図１に示すように、変圧器１０と、地絡電流抑制部１１と、漏洩電流検出部１２と、絶縁監視装置１３とを備える。図１には、変圧器１０の二次側が示されている。第１実施形態においては、変圧器１０の二次側は、Ｒ相、Ｓ相、Ｔ相の３相デルタ結線であり、このうち１つの相（Ｓ相）に接続される電線をＢ種接地線とし、他の２つの相（Ｒ相とＴ相）に接続される電線を活線である場合を例示して説明する。
<First Embodiment>
The Ior ground fault current detection software built-in type ground fault current suppression system 1 has a function of suppressing the ground fault current by software for detecting the current at the Ior ground fault point. As shown in FIG. A device 10, a ground fault current suppression unit 11, a leakage current detection unit 12, and an insulation monitoring device 13 are provided. In FIG. 1, the secondary side of the transformer 10 is shown. In the first embodiment, the secondary side of the transformer 10 is a three-phase delta connection of an R phase, an S phase, and a T phase, and an electric wire connected to one of these phases (S phase) is B-type grounding. A case will be described in which a wire is connected to the other two phases (R phase and T phase) and is a live wire.
また、Ｒｒは、Ｒ相に地絡が生じた場合における対地絶縁抵抗（地絡抵抗）を示し、Ｉｏｒ（ｒ）は、Ｒ相の対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流を示し、Ｃｒは、Ｒ相の配線浮遊容量を示し、Ｉｏｃ（ｒ）は、Ｒ相の対地静電容量に起因する漏洩電流を示している。また、図１中のＲｔは、Ｔ相に地絡が生じた場合における対地絶縁抵抗（地絡抵抗）を示し、Ｉｏｒ（ｔ）は、対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流を示し、Ｃｔは、Ｔ相の配線浮遊容量を示し、Ｉｏｃ（ｔ）は、Ｔ相の対地静電容量に起因する漏洩電流を示している。 Further, Rr represents a ground insulation resistance (ground fault resistance) when a ground fault occurs in the R phase, Ior (r) represents a leakage current due to the ground insulation resistance of the R phase, and Cr represents R The wiring stray capacitance of the phase is shown, and Ioc (r) shows the leakage current due to the ground capacitance of the R phase. In addition, Rt in FIG. 1 indicates a ground insulation resistance (ground fault resistance) when a ground fault occurs in the T phase, Ior (t) indicates a leakage current due to the ground insulation resistance, and Ct is: T-phase wiring stray capacitance is indicated, and Ioc (t) indicates leakage current caused by T-phase ground capacitance.
＜地絡電流抑制部の構成について＞
地絡電流抑制部１１は、変圧器１０のＢ種接地線に設けられ、抑制抵抗１１ａと、切替スイッチ１１ｂと、保護回路１１ｃとが並列接続されて構成される。
<About the configuration of the ground fault current suppression unit>
The ground fault current suppression unit 11 is provided on the B-type ground line of the transformer 10, and is configured by connecting a suppression resistor 11a, a changeover switch 11b, and a protection circuit 11c in parallel.
抑制抵抗１１ａは、所定の抵抗値（例えば、２ｋΩなど）であり、Ｂ種接地線に流れる電流を抑制する機能を有する。 The suppression resistor 11a has a predetermined resistance value (for example, 2 kΩ) and has a function of suppressing a current flowing through the B-type ground line.
切替スイッチ１１ｂは、詳細は後述するが、制御部１５による制御に応じて、抑制抵抗１１ａの両端を開放または閉塞を切り替える機能を有している。切替スイッチ１１ｂが閉塞している場合には、Ｂ種接地線を流れる電流は、切替スイッチ１１ｂを流れ、抑制抵抗１１ａを流れない。一方、切替スイッチ１１ｂが開放している場合には、Ｂ種接地線を流れる電流は、抑制抵抗１１ａを流れ、抑制される。 As will be described in detail later, the changeover switch 11b has a function of opening or closing both ends of the suppression resistor 11a in accordance with control by the control unit 15. When the changeover switch 11b is closed, the current flowing through the type B ground line flows through the changeover switch 11b and does not flow through the suppression resistor 11a. On the other hand, when the changeover switch 11b is open, the current flowing through the B-type ground line flows through the suppression resistor 11a and is suppressed.
保護回路１１ｃは、落雷等に起因して変圧器に過大な電圧が加えられ、両端電圧が所定の電圧（例えば、６００Ｖなど）を超えた場合に、両端を短絡して電流を流す機能を有する。 The protection circuit 11c has a function of causing a current to flow by short-circuiting both ends when an excessive voltage is applied to the transformer due to a lightning strike or the like and the both-ends voltage exceeds a predetermined voltage (for example, 600 V). .
地絡電流抑制部１１は、通常時は、図１に示すように、切替スイッチ１１ｂが閉塞（ノーマリークローズ）しており、抑制抵抗１１ａに電流が流れない構成になっている。 As shown in FIG. 1, the ground fault current suppression unit 11 is normally configured such that the changeover switch 11b is closed (normally closed) and no current flows through the suppression resistor 11a.
漏洩電流検出部１２は、例えば、零相変流器（ＺＣＴ）により構成されており、Ｂ種接地線に流れる漏洩電流を検出する。 The leakage current detection unit 12 is constituted by, for example, a zero-phase current transformer (ZCT), and detects a leakage current flowing in the B-type ground line.
絶縁監視装置１３は、変圧器１０の二次側における絶縁監視を行う装置である。特に、絶縁監視装置１３は、絶縁監視を行うために電線路及び負荷を停電状態にすることなく、かつ、絶縁監視用の信号として商用周波数（５０Ｈz、６０Ｈz）とは異なる特定周波数（例えば、２０Ｈz）を注入することなく、監視情報を検出し、検出した監視情報を外部に通知する機能などを有している。 The insulation monitoring device 13 is a device that performs insulation monitoring on the secondary side of the transformer 10. In particular, the insulation monitoring device 13 does not place power lines and loads in a power failure state in order to perform insulation monitoring, and a specific frequency (for example, 20 Hz) that is different from a commercial frequency (50 Hz, 60 Hz) as an insulation monitoring signal. ), And monitoring information is detected and the detected monitoring information is notified to the outside.
監視情報には、漏洩電流（以下、「Ｉｏ」という。）や、対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流（以下、「Ｉｏｒ」という。）や、対地静電容量に起因する漏洩電流（以下、「Ｉｏｃ」という。）や、位相角度（θ）や、基準電圧や、絶縁抵抗値（Ｇｒ）や、温度などが含まれている。 The monitoring information includes leakage current (hereinafter referred to as “Io”), leakage current due to ground insulation resistance (hereinafter referred to as “Ior”), and leakage current due to ground capacitance (hereinafter referred to as “Io”). Ioc ”), phase angle (θ), reference voltage, insulation resistance value (Gr), temperature, and the like.
Ｉｏは、ＩｏｒとＩｏｃとのベクトル和である。Ｉｏｃは、電線路の長さに応じて容量が増大するだけでなく、負荷に使用されているインバータやノイズフィルター等に起因する高調波歪み電流によっても容量が増大する成分である。Ｉｏｒは、電気火災等を引き起こす原因となる成分である。絶縁監視装置１３は、ＩｏｒをＩｏから正確に算出することができる。また、絶縁監視装置１３は、所定時間間隔（例えば、２５０ｍｓｅｃ）で絶縁監視を行う。 Io is a vector sum of Ior and Ioc. Ioc is a component that not only increases in capacity according to the length of the electric line but also increases in capacity due to harmonic distortion current caused by an inverter, a noise filter, or the like used in the load. Ior is a component that causes an electric fire or the like. The insulation monitoring device 13 can accurately calculate Ior from Io. The insulation monitoring device 13 performs insulation monitoring at a predetermined time interval (for example, 250 msec).
＜絶縁監視装置の構成について＞
絶縁監視装置１３は、図２に示すように、算出部１４と、制御部１５とを備える。
<Configuration of insulation monitoring device>
As shown in FIG. 2, the insulation monitoring device 13 includes a calculation unit 14 and a control unit 15.
算出部１４は、漏洩電流検出部１２で検出したＩｏに基づいて、位相角度（θ）、Ｉｏｒ、Ｉｏｃなどを算出する。 The calculation unit 14 calculates a phase angle (θ), Ior, Ioc, and the like based on Io detected by the leakage current detection unit 12.
制御部１５は、算出部１４により算出したＩｏｒが所定時間（例えば、６０秒間）継続して第１閾値（例えば、５０ｍＡ）を超えているかどうかを判断し、Ｉｏｒが所定時間継続して第１閾値を超えていると判断した場合、切替スイッチ１１ｂを開放して地絡抑制状態に制御する。 The control unit 15 determines whether or not Ior calculated by the calculation unit 14 continuously exceeds a first threshold value (for example, 50 mA) for a predetermined time (for example, 60 seconds), When it is determined that the threshold value is exceeded, the changeover switch 11b is opened to control the ground fault suppression state.
また、算出部１４は、切替スイッチ１１ｂが開放されて地絡抑制状態になった場合、切替スイッチ１１ｂが閉塞されている状態を想定して、想定される漏洩電流（以下、「想定Ｉｏ」という。）と、対地絶縁抵抗に起因する想定される漏洩電流（以下、「想定Ｉｏｒ」という。）を算出する。 In addition, the calculation unit 14 assumes that the changeover switch 11b is closed when the changeover switch 11b is opened and is in a ground fault suppression state. And an assumed leakage current (hereinafter referred to as “assumed Ior”) due to ground insulation resistance.
制御部１５は、算出部１４により算出した想定Ｉｏｒが所定時間（例えば、６０秒間）継続して第２閾値（例えば、２０ｍＡ）を下まわっているかどうかを判断し、想定Ｉｏｒが所定時間継続して第２閾値を下まわっていると判断した場合、切替スイッチ１１ｂを閉塞して地絡抑制状態を解除する。 The control unit 15 determines whether or not the assumed Ior calculated by the calculation unit 14 continues below a second threshold (for example, 20 mA) for a predetermined time (for example, 60 seconds), and the estimated Ior continues for the predetermined time. If it is determined that the value falls below the second threshold, the changeover switch 11b is closed to cancel the ground fault suppression state.
このようにして、本開示のＩｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システム１は、切替スイッチ１１ｂが閉塞している状態において、Ｉｏｒが所定時間継続して第１閾値を超えていると判断した場合、切替スイッチ１１ｂを開放して地絡抑制状態に制御し、その後、切替スイッチ１１ｂが閉塞されている状態を想定して、想定Ｉｏｒが所定時間継続して第２閾値を下まわっていると判断した場合、切替スイッチ１１ｂを閉塞して地絡抑制状態を解除するので、Ｉｏｒが所定時間継続して第１閾値を超えた場合に、切替スイッチ１１ｂを開放して抑制抵抗１１ａによりＢ種接地線を流れる電流を抑制し、その後、想定Ｉｏｒが所定時間継続して第２閾値を下まわった場合に、切替スイッチ１１ｂを閉塞して通常状態に素早く戻すことができる。 In this way, the Ior ground fault current detection software built-in ground fault current suppression system 1 of the present disclosure has the Ior continuously exceeding the first threshold for a predetermined time in the state where the changeover switch 11b is closed. If it is determined that the changeover switch 11b is opened and controlled to a ground fault suppression state, then assuming that the changeover switch 11b is closed, the assumed Ior continues for a predetermined time and falls below the second threshold value. When it is determined that the switch is turned, the changeover switch 11b is closed to cancel the ground fault suppression state. Therefore, when Ior exceeds the first threshold for a predetermined time, the changeover switch 11b is opened and the suppression resistor 11a is released. To suppress the current flowing through the B-type grounding line, and then, when the assumed Ior continues for a predetermined time and falls below the second threshold value, the changeover switch 11b is closed to quickly return to the normal state. Kill.
よって、本開示のＩｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システム１は、絶縁監視用の信号として商用周波数とは異なる特定周波数を注入する構成ではないため、ＶＶＶＦインバータ制御により発生する周波数や電路の対地静電容量が増加することにより発生する低次高調波に影響されずにＩｏｒを検出することができる。 Therefore, the Ior ground fault current detection software built-in type ground fault current suppression system 1 of the present disclosure is not configured to inject a specific frequency different from the commercial frequency as an insulation monitoring signal, and thus is generated by VVVF inverter control. Ior can be detected without being affected by low-order harmonics generated by the increase in the frequency and the ground capacitance of the electric circuit.
また、ビルや工場で漏洩電流が検出されると、保守管理を行っている業者に対してアラームが通知されるシステムがある。ところが、休日や深夜などにおいて、漏洩電流が検出され、業者が現場に行っても、担当者が不在のために確認作業を行うことができず、無駄な出動になる場合がある。 In addition, there is a system in which when a leakage current is detected in a building or factory, an alarm is notified to a maintenance company. However, during a holiday or late at night, leakage current is detected, and even if the contractor goes to the site, the person in charge is absent, so there is a case where the confirmation work cannot be performed, resulting in useless dispatch.
Ｉｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システム１では、想定Ｉｏｒが所定時間継続して第２閾値を下まわっていると判断した場合、切替スイッチ１１ｂを閉塞して地絡抑制状態を解除して、通常状態に戻すため、保守管理を行っている業者に対してアラームが通知され続けることがなく、無駄な出動を低減させることができ、効率的な保守管理を行うことができる。 In the Ior ground fault current detection software built-in type ground fault current suppression system 1, when it is determined that the assumed Ior continues for a predetermined time and falls below the second threshold value, the changeover switch 11b is closed and the ground fault suppression state is established. Is canceled and the normal state is restored, so that no alarms are continuously notified to the contractor that performs maintenance management, wasteful dispatch can be reduced, and efficient maintenance management can be performed. .
＜事故点の特定について＞
算出部１４では、所定の関数（後述する（１）式）に基づいて、Ｉｏと位相角度（θ）からＩｏｒを算出する。また、算出部１４は、ＩｏとＩｏｒからＩｏｃを算出している。しかし、Ｉｏｒが所定時間継続して第１閾値を超え、切替スイッチ１１ｂが開放され、Ｂ種接地線を流れる電流が抑制抵抗１１ａにより抑制されている状態においては、ＩｏとＩｏｒが同じ値でも、地絡が発生しているのがＴ相であるのか、または、Ｒ相であるのかによって、Ｉｏｃの値が異なる。静的な演算では、どちらの相に地絡が発生しているのか判別できない。
<Identification of accident points>
The calculation unit 14 calculates Ior from Io and the phase angle (θ) based on a predetermined function (equation (1) described later). The calculation unit 14 calculates Ioc from Io and Ior. However, in a state where Ior continuously exceeds the first threshold for a predetermined time, the changeover switch 11b is opened, and the current flowing through the B-type ground line is suppressed by the suppression resistor 11a, even if Io and Ior are the same value, The value of Ioc differs depending on whether the ground fault occurs in the T phase or the R phase. In a static calculation, it is impossible to determine which phase has a ground fault.
本開示のＩｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システム１では、Ｉｏｃの変化を監視して、動的な演算を行うことにより、Ｔ相とＲ相のいずれに地絡が生じているのかを特定することができる。 In the Ior ground fault current detection software built-in ground fault current suppression system 1 of the present disclosure, a ground fault occurs in either the T phase or the R phase by monitoring a change in Ioc and performing a dynamic calculation. Can be identified.
絶縁監視装置１３は、図２に示すように、監視部１６と、地絡特定部１７とを備える。 As illustrated in FIG. 2, the insulation monitoring device 13 includes a monitoring unit 16 and a ground fault identification unit 17.
監視部１６は、切替スイッチ１２ｂが閉塞している状態において、接地相以外の相におけるＩｏｃの変化を監視する。 The monitoring unit 16 monitors a change in Ioc in a phase other than the ground phase when the changeover switch 12b is closed.
ここで、Ｒ相とＴ相に発生するＩｏｃについて、図３から図５を用いて説明する。Ｒ相のＩｏｃ（ｒ）は、Ｒ相から９０度の位置に発生し、Ｔ相のＩｏｃ（ｔ）は、Ｔ相から９０度の位置に発生する。また、Ｉｏｃ（ｒ）の大きさとＩｏｃ（ｔ）の大きさが等しい場合には、ベクトル合成により、Ｉｏｃ（ｒｔ）は、１８０度の位置に発生する。 Here, Ioc generated in the R phase and the T phase will be described with reference to FIGS. The R-phase Ioc (r) occurs at a position 90 degrees from the R-phase, and the T-phase Ioc (t) occurs at a position 90 degrees from the T-phase. When the magnitude of Ioc (r) is equal to the magnitude of Ioc (t), Ioc (rt) is generated at a position of 180 degrees by vector synthesis.
また、Ｔ相が地絡した場合には、図４に示すように、Ｉｏｒ（ｔ）とＩｏｃ（ｒｔ）のベクトル合成がＩｏになる。つまり、Ｔ相が地絡した場合には、「Ｉｏ＞Ｉｏｒ（ｔ）」であり、Ｉｏは、θｔの範囲で発生する。 When the T phase has a ground fault, as shown in FIG. 4, the vector synthesis of Ior (t) and Ioc (rt) becomes Io. That is, when the T phase is grounded, “Io> Ior (t)”, and Io is generated in the range of θt.
また、Ｒ相が地絡した場合には、図５に示すように、Ｉｏｒ（ｒ）とＩｏｃ（ｒｔ）のベクトル合成がＩｏになる。つまり、Ｒ相が地絡した場合には、「Ｉｏ＜Ｉｏｒ（ｒ）」であり、Ｉｏは、θｒの範囲で発生する。 When the R phase has a ground fault, as shown in FIG. 5, the vector synthesis of Ior (r) and Ioc (rt) becomes Io. That is, when the R phase is grounded, “Io <Ior (r)”, and Io is generated in the range of θr.
本願の発明者らは、Ｉｏ、Ｉｏｒ（ｒ）、Ｉｏｒ（ｔ）、Ｉｏｃについて、経験から導き出した妥当な範囲の値を用いて計算することにより、Ｉｏｃが変動する範囲（以下、「変動範囲」という。）を突き止めた。この変動範囲に基づいて、地絡がＲ相で発生しているのか、Ｔ相で発生しているのかを判定することができる。Ｉｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システム１では、この結果を利用することにより、Ｒ相とＴ相のどちらに地絡が発生しているのかを特定する。また、Ｉｏｒ（ｒ）またはＩｏｒ（ｔ）が流れる漏電抵抗（Ｒｘ）は、対地静電容量（Ｃｘ）から算出することができる。よって、Ｉｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システム１では、まず、Ｃｘを求め、次に、Ｃｘに基づいて、Ｒｘを算出する。 The inventors of the present application calculate a range in which Ioc varies (hereinafter referred to as “variation range”) by calculating Io, Ior (r), Ior (t), and Ioc using values in a reasonable range derived from experience. "). Based on this fluctuation range, it can be determined whether a ground fault occurs in the R phase or the T phase. In the Ior ground fault current detection software built-in type ground fault current suppression system 1, by using this result, it is specified whether the ground fault occurs in the R phase or the T phase. Further, the leakage resistance (Rx) through which Ior (r) or Ior (t) flows can be calculated from the ground capacitance (Cx). Therefore, in the Ior ground fault current detection software built-in type ground fault current suppression system 1, first, Cx is obtained, and then Rx is calculated based on Cx.
地絡特定部１７は、監視部１６による監視結果に基づいて、地絡が発生している相を特定する。 The ground fault identification unit 17 identifies the phase in which the ground fault occurs based on the monitoring result by the monitoring unit 16.
例えば、図６（ａ）に示すように、Ｉｏがθ１の場所に発生した場合において、Ｒ相に地絡が生じていれば、ベクトルの合成により、Ｉｏｃ（ｒｔ）１は、１８０度方向に発生し、Ｔ相に地絡が生じていれば、Ｉｏｃ（ｒｔ）２は、０度方向に発生する。ここで、図３に示すように、Ｉｏｃ（ｒｔ）は、１８０度方向に発生する。よって、地絡特定部１７は、１８０度方向に発生しているＩｏｃ（ｒｔ）１が正解として、Ｒ相に地絡が発生していると特定する。 For example, as shown in FIG. 6A, when Io occurs at the position of θ1, if a ground fault occurs in the R phase, Ioc (rt) 1 is If it occurs and a ground fault occurs in the T phase, Ioc (rt) 2 occurs in the 0 degree direction. Here, as shown in FIG. 3, Ioc (rt) occurs in the direction of 180 degrees. Therefore, the ground fault identification unit 17 identifies that a ground fault has occurred in the R phase with Ioc (rt) 1 occurring in the 180-degree direction as the correct answer.
また、例えば、図６（ｂ）に示すように、Ｉｏがθ２の場所に発生した場合において、Ｒ相に地絡が生じていれば、Ｉｏｃ（ｒｔ）１は、１８０度方向に発生し、Ｔ相に地絡が生じていれば、Ｉｏｃ（ｒｔ）２は、同様に、１８０度方向に発生する。この場合には、両方とも１８０度方向に発生しているため、上述した手順では、正解を求めることが困難である。 Further, for example, as shown in FIG. 6B, when Io is generated at the location of θ2, if a ground fault occurs in the R phase, Ioc (rt) 1 is generated in the direction of 180 degrees, If a ground fault occurs in the T phase, Ioc (rt) 2 is similarly generated in the 180 degree direction. In this case, since both occur in the direction of 180 degrees, it is difficult to obtain a correct answer by the above-described procedure.
絶縁監視装置１３は、１秒間に所定のタイミング（例えば、１秒間に４回）でＩｏやＩｏｃを求めている。絶縁監視装置１３は、Ｉｏｃ（ｒｔ）１とＩｏｃ（ｒｔ）２を経時的に監視し、変化の度合を比較する。ここで、Ｉｏｃは、ほぼ一定であり変化しない性質であることが分かっている。よって、地絡特定部１７は、Ｉｏｃ（ｒｔ）１とＩｏｃ（ｒｔ）２の経時的な変化を監視し、変化の度合が小さい方を正解とする。例えば、Ｉｏｃ（ｒｔ）２の方がＩｏｃ（ｒｔ）１よりも変化が小さければ、地絡特定部１７は、Ｉｏｃ（ｒｔ）２を正解として、Ｔ相に地絡が発生していると特定する。 The insulation monitoring device 13 obtains Io and Ioc at a predetermined timing per second (for example, four times per second). The insulation monitoring device 13 monitors Ioc (rt) 1 and Ioc (rt) 2 over time and compares the degree of change. Here, Ioc is known to be a property that is substantially constant and does not change. Therefore, the ground fault identification unit 17 monitors changes over time of Ioc (rt) 1 and Ioc (rt) 2, and determines that the smaller degree of change is the correct answer. For example, if the change in Ioc (rt) 2 is smaller than that in Ioc (rt) 1, the ground fault identification unit 17 identifies Ioc (rt) 2 as a correct answer and identifies that a ground fault has occurred in the T phase. To do.
算出部１４は、地絡特定部１７により特定した地絡が発生している相のＩｏｒを算出する。 The calculation unit 14 calculates the Ior of the phase in which the ground fault identified by the ground fault identification unit 17 has occurred.
制御部１５は、地絡が発生している相のＩｏｒが所定時間（例えば、６０秒間）継続して第１閾値（例えば、５０ｍＡ）を超えているかどうかを判断し、Ｉｏｒが所定時間継続して第１閾値を超えていると判断した場合、切替スイッチ１１ｂを開放して地絡抑制状態に制御する。 The control unit 15 determines whether or not the Ior of the phase in which the ground fault is occurring continues for a predetermined time (for example, 60 seconds) and exceeds the first threshold (for example, 50 mA), and the Ior continues for the predetermined time. When it is determined that the first threshold value is exceeded, the changeover switch 11b is opened to control the ground fault suppression state.
算出部１４は、切替スイッチ１１ｂが開放されて地絡抑制状態になった場合、切替スイッチ１１ｂが閉塞されている状態を想定して、想定Ｉｏと、想定Ｉｏｒを算出する。なお、算出部１４では、切替スイッチ１１ｂが閉塞されて、抑制抵抗１１ａに電流が流れていない場合においてＩｏｒなどを算出するときと、切替スイッチ１１ｂが開放されて、抑制抵抗１１ａに電流が流れている場合においてＩｏｒなどを算出するときとでは、異なる関数を用いている。 When the changeover switch 11b is opened and the ground fault suppression state is established, the calculation unit 14 calculates the assumed Io and the assumed Ior assuming that the changeover switch 11b is closed. In the calculation unit 14, when the changeover switch 11b is closed and no current flows through the suppression resistor 11a, Ior or the like is calculated, and when the changeover switch 11b is opened and the current flows through the suppression resistor 11a. When Ior is calculated, a different function is used.
制御部１５は、算出部１４により算出した想定Ｉｏｒが所定時間（例えば、６０秒間）継続して第２閾値（例えば、２０ｍＡ）を下まわっているかどうかを判断し、想定Ｉｏｒが所定時間継続して第２閾値を下まわっていると判断した場合、切替スイッチ１１ｂを閉塞して地絡抑制状態を解除する。 The control unit 15 determines whether or not the assumed Ior calculated by the calculation unit 14 continues below a second threshold (for example, 20 mA) for a predetermined time (for example, 60 seconds), and the estimated Ior continues for the predetermined time. If it is determined that the value falls below the second threshold, the changeover switch 11b is closed to cancel the ground fault suppression state.
よって、本開示のＩｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システム１によれば、切替スイッチ１１ｂが閉塞している状態において、Ｉｏｒが所定時間継続して第１閾値を超えていると判断した場合、切替スイッチ１１ｂを開放して地絡抑制状態に制御し、その後、地絡が発生している相を特定し、切替スイッチ１１ｂが閉塞されている状態を想定して、想定Ｉｏｒが所定時間継続して第２閾値を下まわっていると判断した場合、切替スイッチ１１ｂを閉塞して地絡抑制状態を解除するので、Ｉｏｒが所定時間継続して第１閾値を超えた場合に、切替スイッチ１１ｂを開放して抑制抵抗１１ａによりＢ種接地線を流れる電流を抑制し、その後、想定Ｉｏｒが所定時間継続して第２閾値を下まわった場合に、切替スイッチ１１ｂを閉塞して通常状態に素早く戻すことができる。 Therefore, according to the Ior ground fault current detection software built-in ground fault current suppression system 1 of the present disclosure, when the changeover switch 11b is closed, Ior continuously exceeds the first threshold value for a predetermined time. If it is determined that the changeover switch 11b is opened and controlled to the ground fault suppression state, then the phase in which the ground fault has occurred is identified, and the state where the changeover switch 11b is closed is assumed. Is determined to continue below the second threshold for a predetermined time, the changeover switch 11b is closed to cancel the ground fault suppression state. When the changeover switch 11b is opened and the current flowing through the B-type ground line is suppressed by the suppression resistor 11a, the changeover switch 11b is closed when the assumed Ior continuously falls below the second threshold for a predetermined time. It is possible to quickly return to the normal state.
よって、本開示のＩｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システム１は、絶縁監視用の信号として商用周波数とは異なる特定周波数を注入する構成ではないため、ＶＶＶＦインバータ制御により発生する周波数や電路の対地静電容量が増加することにより発生する低次高調波に影響されずにＩｏｒを検出することができる。 Therefore, the Ior ground fault current detection software built-in type ground fault current suppression system 1 of the present disclosure is not configured to inject a specific frequency different from the commercial frequency as an insulation monitoring signal, and thus is generated by VVVF inverter control. Ior can be detected without being affected by low-order harmonics generated by the increase in the frequency and the ground capacitance of the electric circuit.
また、Ｉｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システム１では、想定Ｉｏｒが所定時間継続して第２閾値を下まわっていると判断した場合、切替スイッチ１１ｂを閉塞して地絡抑制状態を解除して、通常状態に戻すため、保守管理を行っている業者に対してアラームが通知され続けることがなく、無駄な出動を低減させることができ、効率的な保守管理を行うことができる。 Further, in the Ior ground fault current detection software built-in type ground fault current suppression system 1, when it is determined that the assumed Ior continues to be lower than the second threshold for a predetermined time, the changeover switch 11b is closed and the ground fault occurs. Since the restrained state is released and returned to the normal state, alarms are not continuously notified to the maintenance management company, wasteful dispatch can be reduced, and efficient maintenance management is performed. Can do.
さらに、Ｉｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システム１では、非接地相のどちらにＩｏｒが発生しているかを特定することができるので、地絡が発生している相を重点的に検査することができ、効率的な検査を行うことができる。 Further, in the Ior ground fault current detection software built-in type ground fault current suppression system 1, it is possible to specify which of the non-ground phases Ior has occurred, and therefore focus on the phase in which the ground fault has occurred. Inspection can be performed efficiently, and an efficient inspection can be performed.
＜地絡が発生していない場合における制御方法について＞
ここで、地絡が発生していない場合におけるＩｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システム１の動作について、図７に示すフローチャートを用いて説明する。なお、切替スイッチ１１ｂは、図１に示すように、閉塞状態になっている。
<Control method when no ground fault has occurred>
Here, the operation of the Ior ground fault current detection software built-in type ground fault current suppression system 1 when no ground fault occurs will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The changeover switch 11b is closed as shown in FIG.
ステップＳ１において、絶縁監視装置１３は、漏洩電流検出部１２により検出したＩｏと、Ｒ相−Ｔ相間に印加されている電圧（基準電圧）Ｖに基づいて、位相角度（θ）を算出する。 In step S1, the insulation monitoring device 13 calculates the phase angle (θ) based on Io detected by the leakage current detector 12 and the voltage (reference voltage) V applied between the R phase and the T phase.
ステップＳ２において、絶縁監視装置１３は、Ｉｏと位相角度（θ）に基づいて、Ｉｏｒを算出する。例えば、絶縁監視装置１３は、（１）式にＩｏと位相角度（θ）を代入して、Ｉｏｒを算出する。
Ｉｏｒ＝Ｉｏ×ｓｉｎθ／ｃｏｓ（π／６） ・・・（１）
In step S2, the insulation monitoring device 13 calculates Ior based on Io and the phase angle (θ). For example, the insulation monitoring device 13 calculates Ior by substituting Io and the phase angle (θ) into the equation (1).
Ior = Io × sin θ / cos (π / 6) (1)
ステップＳ３において、絶縁監視装置１３は、Ｉｏと位相角度（θ）に基づいて、Ｉｏｃを算出する。 In step S3, the insulation monitoring device 13 calculates Ioc based on Io and the phase angle (θ).
また、絶縁監視装置１３は、切替スイッチ１１ｂが閉塞されている状態（通常状態）におけるＩｏと位相角度（θ）とに基づいて、配線浮遊容量（Ｃｘ）を算出する。図８に解放時の等価回路を示す。漏電が生じていない場合には、図８に示すように、Ｃｘのみが変数となるので、計算によってＣｘを求めることができる。なお、配線浮遊容量は、対地静電容量ともいい、Ｃｘは、「Ｃｘ＝Ｃｒ」または「Ｃｘ＝Ｃｔ」である。さらに、絶縁監視装置１３は、通常状態におけるＩｏｒに基づいて、漏電抵抗（Ｒｘ）を算出する。なお、Ｒｘは、「Ｒｘ＝Ｒｒ」または「Ｒｘ＝Ｒｔ」である。 Further, the insulation monitoring device 13 calculates the wiring stray capacitance (Cx) based on Io and the phase angle (θ) when the changeover switch 11b is closed (normal state). FIG. 8 shows an equivalent circuit at the time of release. When there is no leakage, as shown in FIG. 8, only Cx becomes a variable, so Cx can be obtained by calculation. The wiring stray capacitance is also referred to as a ground capacitance, and Cx is “Cx = Cr” or “Cx = Ct”. Furthermore, the insulation monitoring device 13 calculates a leakage resistance (Rx) based on Ior in the normal state. Rx is “Rx = Rr” or “Rx = Rt”.
＜地絡が発生している場合における制御方法について＞
つぎに、地絡が発生している場合におけるＩｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システム１の動作について、図９に示すフローチャートを用いて説明する。
<About the control method when a ground fault has occurred>
Next, the operation of the Ior ground fault current detection software built-in ground fault current suppression system 1 when a ground fault occurs will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
ステップＳ１１において、絶縁監視装置１３は、正常時のＩｏに基づいてＣｘを求める。正常時とは、切替スイッチ１１ｂが閉塞されている状態（通常状態）をいう。 In step S11, the insulation monitoring apparatus 13 calculates Cx based on Io at the normal time. The normal state means a state where the changeover switch 11b is closed (normal state).
ステップＳ１２において、絶縁監視装置１３は、ステップＳ２の工程で算出したＩｏｒが所定時間（例えば、６０秒間）継続して第１閾値（５０ｍＡ）を超えているかどうかを判断する。所定時間継続して第１閾値を超えている場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ１３に進み、所定時間継続して第１閾値を超えていない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ１１の工程に戻る。 In step S12, the insulation monitoring apparatus 13 determines whether Ior calculated in the process of step S2 continuously exceeds a first threshold (50 mA) for a predetermined time (for example, 60 seconds). If the first threshold value has been exceeded for the predetermined time (Yes), the process proceeds to step S13. If the first threshold value has not been exceeded for the predetermined time (No), the process returns to step S11.
ステップＳ１３において、絶縁監視装置１３は、切替スイッチ１１ｂを開放状態にする。切替スイッチ１１ｂが開放状態になると、図１０に示すように、Ｂ種接地線を流れる電流は、抑制抵抗１１ａにより抑制される。また、切替スイッチ１１ｂが開放状態になり、抑制抵抗１１ａが挿入されると、図１０に示すように、Ｓ相にも配線浮遊容量（Ｃｓ）が発生する。なお、「Ｃｘ＝Ｃｓ」である。 In step S13, the insulation monitoring device 13 opens the changeover switch 11b. When the changeover switch 11b is in the open state, as shown in FIG. 10, the current flowing through the B-type ground line is suppressed by the suppression resistor 11a. When the changeover switch 11b is opened and the suppression resistor 11a is inserted, a wiring stray capacitance (Cs) is also generated in the S phase as shown in FIG. Note that “Cx = Cs”.
ステップＳ１４において、絶縁監視装置１３は、Ｉｏｃの変化量に基づいて、地絡している相を特定する。具体的には、Ｒｒに流れるＩｏｒ（ｒ）と、Ｒｔに流れるＩｏｒ（ｔ）をＣｘにより算出し、Ｒ相地絡かＴ相地絡かを特定する。 In step S <b> 14, the insulation monitoring device 13 specifies the ground fault phase based on the amount of change in Ioc. Specifically, Ior (r) flowing through Rr and Ior (t) flowing through Rt are calculated by Cx, and the R phase ground fault or the T phase ground fault is specified.
ステップＳ１５において、絶縁監視装置１３は、地絡している相について、切替スイッチ１１ｂが閉塞されている状態を想定して、想定Ｉｏと、想定Ｉｏｒ、想定Ｉｏｃを算出する。なお、想定Ｉｏｒとは、Ｉｏｒ（ｒ）またはＩｏｒ（ｔ）である。また、想定Ｉｏｒは、Ｉｏ、Ｃｘ、Ｒｘ、Ｒ相−Ｔ相間の基準電圧、基準周波数（Ｆ）から算出されるが、地絡している相により用いる関数は異なる。 In step S15, the insulation monitoring apparatus 13 calculates an assumed Io, an assumed Ior, and an assumed Ioc, assuming that the changeover switch 11b is closed for the ground fault phase. Note that the assumed Ior is Ior (r) or Ior (t). Further, the assumed Ior is calculated from Io, Cx, Rx, the reference voltage between the R phase and the T phase, and the reference frequency (F), but the function used differs depending on the ground fault phase.
ステップＳ１６において、絶縁監視装置１３は、想定Ｉｏｒが所定時間（例えば、６０秒間）継続して第２閾値（例えば、２０ｍＡ）を下まわっているかどうかを判断する。想定Ｉｏｒが所定時間継続して第２閾値を下まわっていると判断した場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ１７に進む。想定Ｉｏｒが所定時間継続して第２閾値を下まわっていないと判断した場合（Ｎｏ）には、ステップＳ１５の工程に戻る。 In step S <b> 16, the insulation monitoring device 13 determines whether or not the assumed Ior continues below a second threshold (for example, 20 mA) for a predetermined time (for example, 60 seconds). When it is determined that the assumed Ior has been below the second threshold for a predetermined time (Yes), the process proceeds to step S17. When it is determined that the assumed Ior has not continued to fall below the second threshold for a predetermined time (No), the process returns to step S15.
ステップＳ１７において、絶縁監視装置１３は、切替スイッチ１１ｂを閉塞して地絡抑制状態を解除する。 In step S17, the insulation monitoring device 13 closes the changeover switch 11b and cancels the ground fault suppression state.
＜第２実施形態＞
つぎに、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment will be described. In addition, about the component same as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.
Ｉｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システム２は、Ｉｏｒ地絡点の電流を検出するソフトにより地絡電流を抑制する機能を有しており、図１１に示すように、変圧器２０と、地絡電流抑制部１１と、漏洩電流検出部１２と、絶縁監視装置２１とを備える。図１１には、変圧器２０の二次側が示されている。第２実施形態においては、変圧器２０の二次側は、Ｒ相、Ｎ相、Ｔ相の単相３線結線であり、該単相３線結線の２つの端部に接続される各電線を活線とし、中間点に接続される電線をＢ種接地線である場合を例示して説明する。 The Ior ground fault current detection software built-in type ground fault current suppression system 2 has a function of suppressing the ground fault current by software for detecting the current at the Ior ground fault point. As shown in FIG. The device 20 includes a ground fault current suppression unit 11, a leakage current detection unit 12, and an insulation monitoring device 21. FIG. 11 shows the secondary side of the transformer 20. In the second embodiment, the secondary side of the transformer 20 is an R-phase, N-phase, and T-phase single-phase three-wire connection, and each electric wire connected to two ends of the single-phase three-wire connection. And a case where the electric wire connected to the intermediate point is a B-type ground wire.
＜地絡が発生していない場合における制御方法について＞
ここで、地絡が発生していない場合におけるＩｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システム２の動作について、図１２に示すフローチャートを用いて説明する。なお、切替スイッチ１１ｂは、図１１に示すように、閉塞状態になっている。
<Control method when no ground fault has occurred>
Here, the operation of the Ior ground fault current detection software built-in type ground fault current suppression system 2 when no ground fault has occurred will be described using the flowchart shown in FIG. The changeover switch 11b is in a closed state as shown in FIG.
ステップＳ２１において、絶縁監視装置２１は、漏洩電流検出部１２により検出したＩｏと、Ｒ相−Ｔ相間に印加されている電圧（基準電圧）Ｖに基づいて、位相角度（θ）を算出する。 In step S21, the insulation monitoring device 21 calculates the phase angle (θ) based on Io detected by the leakage current detector 12 and the voltage (reference voltage) V applied between the R phase and the T phase.
ステップＳ２２において、絶縁監視装置２１は、Ｉｏと位相角度（θ）に基づいて、Ｉｏｒを算出する。例えば、絶縁監視装置２１は、（２）式にＩｏと位相角度（θ）を代入して、Ｉｏｒを算出する。
Ｉｏｒ＝Ｉｏ×ｃｏｓθ ・・・（２）
In step S22, the insulation monitoring device 21 calculates Ior based on Io and the phase angle (θ). For example, the insulation monitoring device 21 calculates Ior by substituting Io and the phase angle (θ) into equation (2).
Ior = Io × cos θ (2)
ステップＳ２３において、絶縁監視装置２１は、Ｉｏと位相角度（θ）に基づいて、Ｉｏｃを算出する。 In step S23, the insulation monitoring device 21 calculates Ioc based on Io and the phase angle (θ).
Ｃｘは、「Ｃｘ＝Ｃｒ」または「Ｃｘ＝Ｃｔ」である。さらに、絶縁監視装置１３は、通常状態におけるＩｏｒに基づいて、漏電抵抗（Ｒｘ）を算出する。詳細には、絶縁監視装置１３は、Ｒｘを求めた後に切替スイッチ１１ｂが開放状態したときに一旦求めたＲｘをＲｘ１としてＣｘを求めている。図１３に解法時の等価回路を示す。つまり、絶縁監視装置２１（算出部）は、地絡直後のＲｘ１に基づいて、未知数であるＣｘを求める。なお、図１３では、Ｒ相に地絡が生じた場合を示しており、Ｒｘ１は、「Ｒｘ１＝Ｒｒ」である。また、Ｔ相に地絡が生じた場合には、「Ｒｘ１＝Ｒｔ」である。 Cx is “Cx = Cr” or “Cx = Ct”. Furthermore, the insulation monitoring device 13 calculates a leakage resistance (Rx) based on Ior in the normal state. In detail, the insulation monitoring device 13 obtains Cx by using Rx once obtained when the changeover switch 11b is opened after obtaining Rx as Rx1. FIG. 13 shows an equivalent circuit during the solution. That is, the insulation monitoring device 21 (calculation unit) obtains an unknown Cx based on Rx1 immediately after the ground fault. FIG. 13 shows a case where a ground fault occurs in the R phase, and Rx1 is “Rx1 = Rr”. When a ground fault occurs in the T phase, “Rx1 = Rt”.
＜地絡が発生している場合における制御方法について＞
地絡が発生している場合におけるＩｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システム２の動作について、図１４に示すフローチャートを用いて説明する。
<About the control method when a ground fault has occurred>
The operation of the Ior ground fault current detection software built-in type ground fault current suppression system 2 when a ground fault has occurred will be described using the flowchart shown in FIG.
ステップＳ３１において、絶縁監視装置２１は、ステップＳ２２の工程で算出したＩｏｒが所定時間（例えば、６０秒間）継続して第１閾値（５０ｍＡ）を超えているかどうかを判断する。所定時間継続して第１閾値を超えている場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ３２に進み、所定時間継続して第１閾値を超えていない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ３１の工程を繰り返す。 In step S31, the insulation monitoring device 21 determines whether or not Ior calculated in the process of step S22 continuously exceeds a first threshold (50 mA) for a predetermined time (for example, 60 seconds). If the first threshold value is exceeded for a predetermined time (Yes), the process proceeds to step S32. If the first threshold value is not exceeded for a predetermined time (No), the process of step S31 is repeated.
ステップＳ３２において、絶縁監視装置２１は、切替スイッチ１１ｂを開放状態にする。切替スイッチ１１ｂが開放状態になると、図１５に示すように、Ｂ種接地線を流れる電流が抑制抵抗１１ａに流れるようになる。また、切替スイッチ１１ｂが開放状態になり、抑制抵抗１１ａが挿入されると、図１５に示すように、Ｎ相にも配線浮遊容量（Ｃｎ）が発生する。なお、「Ｃｘ＝Ｃｎ」である。 In step S32, the insulation monitoring device 21 opens the changeover switch 11b. When the changeover switch 11b is in an open state, as shown in FIG. 15, the current flowing through the B-type ground line flows through the suppression resistor 11a. Further, when the changeover switch 11b is opened and the suppression resistor 11a is inserted, a wiring stray capacitance (Cn) is also generated in the N phase as shown in FIG. Note that “Cx = Cn”.
ステップＳ３３において、絶縁監視装置２１は、Ｉｏｃの変化量に基づいて、地絡している相を特定する。具体的には、Ｒｒに流れるＩｏｒ（ｒ）と、Ｒｔに流れるＩｏｒ（ｔ）を算出し、Ｒ相地絡かＴ相地絡かを特定する。 In step S <b> 33, the insulation monitoring device 21 specifies the ground fault phase based on the change amount of Ioc. Specifically, Ior (r) flowing through Rr and Ior (t) flowing through Rt are calculated, and the R-phase ground fault or the T-phase ground fault is specified.
ステップＳ３４において、絶縁監視装置２１は、所定の演算によりＲｘ１を算出する。例えば、Ｒ相に地絡が発生している場合には、「Ｖｒ／Ｉｏｒ」によりＲｘ１を算出し、Ｔ相に地絡が発生している場合には、「Ｖｔ／Ｉｏｒ」によりＲｘ１を算出する。 In step S34, the insulation monitoring device 21 calculates Rx1 by a predetermined calculation. For example, if a ground fault occurs in the R phase, Rx1 is calculated from “Vr / Ior”, and if a ground fault occurs in the T phase, Rx1 is calculated from “Vt / Ior”. To do.
ステップＳ３５において、絶縁監視装置２１は、ステップＳ３４の工程により算出したＲｘ１に基づいて、Ｃｘを算出する。上述したように、図１３は、Ｃｘを算出するための等価回路である。図１３では、Ｒ相に地絡が発生した場合を示している。また、図１３では、「Ｃｘ＝Ｃｎ＝Ｃｒ＝Ｃｔ」である。 In step S35, the insulation monitoring device 21 calculates Cx based on Rx1 calculated in the process of step S34. As described above, FIG. 13 is an equivalent circuit for calculating Cx. FIG. 13 shows a case where a ground fault occurs in the R phase. In FIG. 13, “Cx = Cn = Cr = Ct”.
ステップＳ３６において、絶縁監視装置２１は、地絡している相について、切替スイッチ１１ｂが閉塞されている状態を想定して、ステップＳ３５により算出したＣｘに基づいて、想定Ｉｏと、想定Ｉｏｒ、想定Ｉｏｃを算出する。本工程では、ステップＳ３５の工程によりＣｘが算出されている前提でＲｘを再計算している。これは、時間の経過によりＲｘが変化するので、変化後のＲｘをＲｘ２として想定Ｉｏｒを算出している。図１６に解法時の等価回路を示す。未知数であるＲｘ２は、既知であるＣｘに基づいて算出することができる。なお、想定Ｉｏｒとは、Ｉｏｒ（ｒ）またはＩｏｒ（ｔ）である。また、想定Ｉｏｒは、Ｉｏ、Ｃｘ、Ｒｘ、Ｒ相−Ｔ相間の基準電圧、基準周波数（Ｆ）から算出されるが、地絡している相により用いる関数は異なる。 In step S36, the insulation monitoring device 21 assumes the state where the changeover switch 11b is closed for the ground fault phase, and assumes the assumption Io, the assumption Ior, and the assumption based on Cx calculated in step S35. Ioc is calculated. In this process, Rx is recalculated on the assumption that Cx is calculated in the process of step S35. Since Rx changes with the passage of time, the assumed Ior is calculated with Rx after the change as Rx2. FIG. 16 shows an equivalent circuit during the solution. The unknown number Rx2 can be calculated based on the known Cx. Note that the assumed Ior is Ior (r) or Ior (t). Further, the assumed Ior is calculated from Io, Cx, Rx, the reference voltage between the R phase and the T phase, and the reference frequency (F), but the function used differs depending on the ground fault phase.
ステップＳ３７において、絶縁監視装置２１は、想定Ｉｏｒが所定時間（例えば、６０秒間）継続して第２閾値（例えば、２０ｍＡ）を下まわっているかどうかを判断する。想定Ｉｏｒが所定時間継続して第２閾値を下まわっていると判断した場合（Ｙｅｓ）には、ステップＳ３８に進む。想定Ｉｏｒが所定時間継続して第２閾値を下まわっていないと判断した場合（Ｎｏ）には、ステップＳ３６の工程に戻る。 In step S37, the insulation monitoring device 21 determines whether or not the assumed Ior continues below a second threshold (for example, 20 mA) for a predetermined time (for example, 60 seconds). If it is determined that the assumed Ior continues to fall below the second threshold for a predetermined time (Yes), the process proceeds to step S38. When it is determined that the assumed Ior has not continued to fall below the second threshold for a predetermined time (No), the process returns to step S36.
ステップＳ３８において、絶縁監視装置２１は、切替スイッチ１１ｂを閉塞して地絡抑制状態を解除する。 In step S38, the insulation monitoring device 21 closes the changeover switch 11b and cancels the ground fault suppression state.
よって、本開示のＩｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システム２によれば、切替スイッチ１１ｂが閉塞している状態において、Ｉｏｒが所定時間継続して第１閾値を超えていると判断した場合、切替スイッチ１１ｂを開放して地絡抑制状態に制御し、その後、切替スイッチ１１ｂが閉塞されている状態を想定して、想定Ｉｏｒが所定時間継続して第２閾値を下まわっていると判断した場合、切替スイッチ１１ｂを閉塞して地絡抑制状態を解除するので、Ｉｏｒが所定時間継続して第１閾値を超えた場合に、切替スイッチ１１ｂを開放して抑制抵抗１１ａによりＢ種接地線を流れる電流を抑制し、その後、想定Ｉｏｒが所定時間継続して第２閾値を下まわった場合に、切替スイッチ１１ｂを閉塞して通常状態に素早く戻すことができる。 Therefore, according to the Ior ground fault current detection software built-in type ground fault current suppression system 2 of the present disclosure, in the state where the changeover switch 11b is closed, Ior continuously exceeds the first threshold value for a predetermined time. If it is determined that the changeover switch 11b is opened and controlled to the ground fault suppression state, and then the state where the changeover switch 11b is closed, the assumed Ior continues below the second threshold for a predetermined time. When the Ior has exceeded the first threshold for a predetermined time, the changeover switch 11b is opened and the suppression resistor 11a is opened. The current flowing through the B-type grounding line is suppressed, and then, when the assumed Ior continues for a predetermined time and falls below the second threshold value, the changeover switch 11b can be closed to quickly return to the normal state. That.
よって、本開示のＩｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システム２は、絶縁監視用の信号として商用周波数とは異なる特定周波数を注入する構成ではないため、ＶＶＶＦインバータ制御により発生する周波数や電路の対地静電容量が増加することにより発生する低次高調波に影響されずにＩｏｒを検出することができる。 Therefore, the Ior ground fault current detection software built-in type ground fault current suppression system 2 of the present disclosure is not configured to inject a specific frequency different from the commercial frequency as an insulation monitoring signal, and thus is generated by the VVVF inverter control. Ior can be detected without being affected by low-order harmonics generated by the increase in the frequency and the ground capacitance of the electric circuit.
また、Ｉｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システム２では、想定Ｉｏｒが所定時間継続して第２閾値を下まわっていると判断した場合、切替スイッチ１１ｂを閉塞して地絡抑制状態を解除して、通常状態に戻すため、保守管理を行っている業者に対してアラームが通知され続けることがなく、無駄な出動を低減させることができ、効率的な保守管理を行うことができる。 Also, in the Ior ground fault current detection software built-in type ground fault current suppression system 2, when it is determined that the assumed Ior continues to be lower than the second threshold for a predetermined time, the changeover switch 11b is closed and the ground fault occurs. Since the restrained state is released and returned to the normal state, alarms are not continuously notified to the maintenance management company, wasteful dispatch can be reduced, and efficient maintenance management is performed. Can do.
さらに、Ｉｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システム２では、非接地相のどちらにＩｏｒが発生しているかを特定することができるので、地絡が発生している相を重点的に検査することができ、効率的な検査を行うことができる。 Furthermore, in the Ior ground fault current detection software built-in type ground fault current suppression system 2, it is possible to specify which of the ungrounded phases Ior has occurred, and therefore focus on the phase in which the ground fault has occurred. Inspection can be performed efficiently, and an efficient inspection can be performed.
＜他の実施形態＞
また、Ｉｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システム１，２は、Ｉｏｒが所定時間継続して第１閾値を超えていると判断し、切替スイッチ１１ｂを開放して地絡抑制状態に制御し、その後、想定Ｉｏｒが所定時間継続して第２閾値を下まわっていると判断し、切替スイッチ１１ｂを閉塞して地絡抑制状態を解除したことを記録部に記録する構成でもよい。
<Other embodiments>
Also, the Ior ground fault current detection software built-in type ground fault current suppression systems 1 and 2 determine that Ior has exceeded the first threshold for a predetermined time, and opens the changeover switch 11b to suppress the ground fault. In the configuration in which it is determined that the assumed Ior is continuously lower than the second threshold for a predetermined time and the changeover switch 11b is closed and the ground fault suppression state is released is recorded in the recording unit. Good.
当該構成によれば、特に営業時間外の深夜や休日などにおいて、Ｉｏｒが所定時間継続して第１閾値を超え、その後、想定Ｉｏｒが所定時間継続して第２閾値を下まわったことが記録された場合には、翌日の営業時間などにおいて、担当者が電線路や負荷などの調査に役立てることができる。 According to this configuration, particularly at late nights or holidays outside business hours, Ior continues for a predetermined time and exceeds the first threshold, and thereafter, the assumed Ior continues for a predetermined time and falls below the second threshold. In such a case, the person in charge can use it for the investigation of the electric line and the load during the business hours of the next day.
１，２ Ｉｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システム、１０，２０ 変圧器、１１ 地絡電流抑制部、１１ａ 抑制抵抗、１１ｂ 切替スイッチ、１１ｃ 保護回路、１２ 漏洩電流検出部、１３，２１ 絶縁監視装置、１４ 算出部、１５ 制御部、１６ 監視部、１７ 地絡特定部 1, 2 Ior ground fault current detection software built-in type ground fault current suppression system, 10, 20 transformer, 11 ground fault current suppression unit, 11a suppression resistor, 11b changeover switch, 11c protection circuit, 12 leakage current detection unit, 13, 21 Insulation monitoring device, 14 calculation unit, 15 control unit, 16 monitoring unit, 17 ground fault identification unit
Claims (8)
前記Ｂ種接地線に流れる漏洩電流を検出する漏洩電流検出部と、
前記漏洩電流検出部で検出した漏洩電流に基づいて、対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流を算出する算出部と、
前記算出部により算出した対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流が所定時間継続して第１閾値を超えているかどうかを判断し、対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流が所定時間継続して第１閾値を超えていると判断した場合、前記切替スイッチを開放して地絡抑制状態に制御する制御部とを備え、
前記算出部は、前記切替スイッチが開放されて地絡抑制状態になった場合、前記切替スイッチが閉塞されている状態を想定して、想定漏洩電流と、対地絶縁抵抗に起因する想定漏洩電流を算出し、
前記制御部は、前記算出部により算出した対地絶縁抵抗に起因する想定漏洩電流が所定時間継続して第２閾値を下まわっているかどうかを判断し、対地絶縁抵抗に起因する想定漏洩電流が所定時間継続して第２閾値を下まわっていると判断した場合、前記切替スイッチを閉塞して地絡抑制状態を解除するＩｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システム。 A ground fault current suppression unit, which is provided on a B-type ground line of the transformer, and is configured by connecting a suppression resistor and a changeover switch that switches between opening and closing both ends of the suppression resistor;
A leakage current detector for detecting a leakage current flowing in the B-type ground wire;
Based on the leakage current detected by the leakage current detection unit, a calculation unit that calculates a leakage current due to ground insulation resistance;
It is determined whether or not the leakage current caused by the ground insulation resistance calculated by the calculation unit exceeds the first threshold for a predetermined time, and the leakage current caused by the ground insulation resistance continues for the predetermined time and reaches the first threshold. When it is determined that it exceeds, a control unit that controls the ground fault suppression state by opening the changeover switch,
When the changeover switch is opened and the ground fault is suppressed, the calculation unit assumes an assumed leakage current and an assumed leakage current due to ground insulation resistance, assuming that the changeover switch is closed. Calculate
The control unit determines whether or not the assumed leakage current caused by the ground insulation resistance calculated by the calculation unit continues below a second threshold for a predetermined time, and the assumed leakage current caused by the ground insulation resistance is predetermined. An Ior ground fault current detection software built-in ground fault current suppression system that closes the changeover switch and cancels the ground fault suppression state when it is determined that the second threshold value is continuously maintained for a time.
前記監視部による監視結果に基づいて、接地相以外の相のいずれに地絡が発生しているのかを特定する地絡特定部とを備え、
前記算出部は、前記地絡特定部により特定した地絡が発生している相の対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流を算出し、
前記制御部は、地絡が発生している相の対地絶縁抵抗に起因する漏洩電流が所定時間継続して第１閾値を超えているかどうかを判断する請求項１記載のＩｏｒ地絡点電流検出ソフト組込型地絡電流抑制システム。 In the state where the changeover switch is closed, a monitoring unit that monitors a change in leakage current due to the ground capacitance in a phase other than the ground phase;
Based on the monitoring result by the monitoring unit, comprising a ground fault identifying unit that identifies which of the phases other than the ground phase has a ground fault,
The calculation unit calculates a leakage current due to a ground insulation resistance of a phase in which a ground fault specified by the ground fault specifying unit occurs,
2. The Ior ground fault current detection according to claim 1, wherein the control unit determines whether or not a leakage current caused by a ground insulation resistance of a phase in which a ground fault occurs exceeds a first threshold continuously for a predetermined time. Soft built-in ground fault current suppression system.
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