JP2970728B2 - Ground fault directional relay - Google Patents
Ground fault directional relayInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、特性自動試験を行える
地絡方向継電器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ground fault directional relay capable of performing an automatic characteristic test.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の地絡方向継電器は例えば図3に記
号1’で示すような構成のものが用いられている。これ
は零相電圧V0および零相電流I0がBPF(バンドパ
スフィルタ)2を介して演算回路20に供給されてい
る。演算回路20は零相電圧V0および零相電流I0を
交互に取り込んでサンプルホールドするサンプルホール
ド回路6、サンプルホールド回路6の出力信号をデジタ
ル信号に変換するA/D変換器7、零相電圧V0と零相
電流I0の位相差を検出する位相差検出回路12、その
位相差とA/D変換器7の出力信号とからCPU8によ
って地絡事故を検出したとき動作出力接点9を駆動する
ようになっている。CPU8は時分割された入力波形の
データから零相電流、零相電圧の実効値演算をしたり、
位相差検出回路12からの信号を入力し、零相電流、零
相電圧の値から地絡事故を判断して動作出力接点9を動
作させたりするようになっている。試験時は補助変圧器
15からテストスイッチ16を介して試験零相電流と試
験零相電圧を重畳した信号を演算回路20に供給するこ
とによって動作試験を行っている。この場合重畳される
試験信号は試験用の零相電圧と零相電流が同相で、かつ
演算回路20が地絡事故を検出する設定値よりも十分に
大きな信号としている。2. Description of the Related Art A conventional ground fault directional relay having a structure shown by a symbol 1 'in FIG. 3 is used. In this case, the zero-phase voltage V0 and the zero-phase current I0 are supplied to an arithmetic circuit 20 via a BPF (bandpass filter) 2. The arithmetic circuit 20 alternately takes in the zero-phase voltage V0 and the zero-phase current I0, samples and holds the sample-and-hold circuit 6, an A / D converter 7 that converts the output signal of the sample-and-hold circuit 6 into a digital signal, and the zero-phase voltage V0. And a phase difference detection circuit 12 for detecting a phase difference between the zero-phase current I0 and the output signal of the A / D converter 7 so as to drive the operation output contact 9 when a ground fault is detected by the CPU 8. Has become. The CPU 8 calculates the effective value of the zero-phase current and the zero-phase voltage from the time-sharing input waveform data,
A signal from the phase difference detection circuit 12 is input, a ground fault is determined from the values of the zero-phase current and the zero-phase voltage, and the operation output contact 9 is operated. During the test, an operation test is performed by supplying a signal obtained by superimposing the test zero-phase current and the test zero-phase voltage from the auxiliary transformer 15 via the test switch 16 to the arithmetic circuit 20. In this case, the test signal to be superimposed is a signal in which the test zero-phase voltage and the zero-phase current are in phase and sufficiently larger than the set value at which the arithmetic circuit 20 detects a ground fault.
【0003】図4はこのように構成された地絡方向継電
器1’の使用されている主回路の構成を示している。図
において記号22は負荷に電力を供給するための主回
路、20はその主回路22を区分するための遮断器であ
る。21は主回路22において地絡事故が発生した場合
に発生する地絡電圧を検出する零相電圧検出装置、23
は地絡電流を検出するための零相変流器である。このよ
うに構成した装置は地絡事故が発生すると、零相電圧V
0と零相電流I0が発生し、それぞれの検出装置によっ
て地絡方向継電器1’に入力される。地絡方向継電器
1’は入力された零相電流と零相電圧の大きさの判定と
位相特性を判定して主回路22に地絡事故が発生したと
判断した場合、遮断器20に対して遮断信号を送出す
る。従って、負荷A,Bあるいは電源のいずれに地絡事
故が発生しても、その地絡事故の発生した部分を主回路
22から切り離すことができるようになっている。FIG. 4 shows the configuration of a main circuit in which a ground fault directional relay 1 'constructed as described above is used. In the figure, reference numeral 22 denotes a main circuit for supplying power to a load, and reference numeral 20 denotes a circuit breaker for dividing the main circuit 22. Reference numeral 21 denotes a zero-phase voltage detecting device for detecting a ground fault voltage generated when a ground fault occurs in the main circuit 22.
Is a zero-phase current transformer for detecting a ground fault current. When a ground fault occurs, the device configured as described above has a zero-phase voltage V
0 and zero-phase current I0 are generated and input to the ground fault direction relay 1 'by the respective detection devices. The ground fault direction relay 1 ′ determines the magnitude of the input zero-phase current and zero-phase voltage and determines the phase characteristic, and determines that a ground fault has occurred in the main circuit 22. Sends a cutoff signal. Therefore, even if a ground fault occurs in any of the loads A and B or the power supply, the portion where the ground fault has occurred can be separated from the main circuit 22.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の装置は動作試験を行うとき、主回路を停電させ
る必要があり、更に動作試験を行おうとすると主回路を
停電させた上で地絡継電器を取り外し、その取り外した
地絡継電器に対して外部の試験電源装置から零相電圧と
零相電流を入力する必要があるという課題を有してい
た。特に地絡継電器は年に1回程度の間隔で特性試験を
義務づけられており、その度に停電をさせる必要があっ
た。本発明はこのような状況に鑑みてなされたもので、
主回路を停電させることなくかつ、地絡継電器を取り外
さずに試験を行うことを目的としたものである。However, in such a conventional apparatus, it is necessary to cause a power failure of a main circuit when performing an operation test, and when further performing an operation test, the main circuit is powered down and a ground fault relay is required. There is a problem that it is necessary to input a zero-phase voltage and a zero-phase current from an external test power supply to the removed ground fault relay. In particular, a ground fault relay is required to perform a characteristic test at intervals of about once a year, and it is necessary to cause a power failure each time. The present invention has been made in view of such a situation,
The purpose of the test is to perform a test without stopping the main circuit and without removing the ground fault relay.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明の地絡方向継電器は、試験信号を発生さ
せる試験信号発生回路と、試験信号と零相電圧とを比較
し、振幅の大きい方の信号を選択して、その正側信号の
みを出力する第1のアナログオア回路と、試験信号と零
相電圧とを比較し、振幅の大きい方の信号を選択して、
その負側信号のみを出力する第1のアナログアンド回路
と、試験信号と零相電流とを比較し、振幅の大きい方の
信号を選択して、その正側信号のみを出力する第2のア
ナログオア回路と、試験信号と零相電流とを比較し、振
幅の大きい方の信号を選択して、その負側信号のみを出
力する第2のアナログアンド回路と、第1のアナログオ
ア回路出力信号および第1のアナログアンド回路出力信
号を加算する第1の加算回路と、第2のアナログオア回
路出力信号および第2のアナログアンド回路出力信号を
加算する第2の加算回路と、第1および第2の加算回路
出力から試験時の判定および地絡事故の検出を行う演算
回路とを備えたことによって特徴づけられる。 この場
合、上述した地絡方向継電器の一構成例は、演算回路の
地絡事故検出によって作動され、遮断器への遮断信号を
発生する動作出力接点と、演算回路に試験信号のみが入
力されたときに作動され、遮断器への遮断信号の出力を
抑止する動作ロック接点とを備えている。 In order to solve such a problem, a ground fault directional relay according to the present invention generates a test signal.
Test signal generation circuit to compare test signal with zero-phase voltage
And select the signal with the larger amplitude,
A first analog OR circuit for outputting only the test signal
Compare with the phase voltage, select the signal with the larger amplitude,
A first analog AND circuit that outputs only the negative signal
And the test signal and the zero-sequence current.
A second signal for selecting a signal and outputting only its positive signal
Compare the analog or circuit with the test signal and the zero-phase current, and
Select the signal with the larger width and output only the negative signal.
A second analog AND circuit, and a first analog
Circuit output signal and first analog AND circuit output signal
A first addition circuit for adding a signal, and a second analog or
Circuit output signal and the second analog AND circuit output signal.
Second adding circuit for adding, and first and second adding circuits
Operation to judge at the time of test and detect ground fault accident from output
And a circuit. This place
In this case, one configuration example of the above-described ground fault directional relay is an arithmetic circuit.
Activated by ground fault detection and outputs a shutoff signal to the circuit breaker
The operation output contact that is generated and only the test signal
Is activated when the power is
And an operation lock contact for inhibiting.
【0006】[0006]
【作用】このように構成された装置は、CPU制御によ
って発生した試験信号と主回路からの零相電圧および零
相電流がアナログオア回路とアナログアンド回路で重畳
されそれを演算回路によって演算して試験および異常時
の判断を行う。In the device constructed as described above, the test signal generated by the CPU control and the zero-phase voltage and the zero-phase current from the main circuit are superimposed by the analog OR circuit and the analog AND circuit, and are calculated by the arithmetic circuit. Perform tests and determine abnormalities.
【0007】[0007]
【実施例】図1は本発明の一実施例を示すブロック図で
あり、図3と同一部分は同記号を用いてその説明を省略
している。3a、3bは実際の入力信号と試験信号が入
力され、このうち振幅の大きい方の信号が選択されて、
その正側信号のみが出力されるアナログオア回路であ
る。4a、4bは実際の入力信号と試験信号が入力さ
れ、このうち振幅の大きい方の入力信号が選択されて、
その負側信号のみが出力されるアナログアンド回路、5
aはアナログオア回路3aとアナログアンド回路4aの
出力信号を加算する加算回路、5bはアナログオア回路
3bとアナログアンド回路4bの出力信号を加算する加
算回路である。演算回路20中のCPU8は図3での機
能の他に、動作出力接点9の動作を検出した動作検出回
路11からの信号を取り込んだり、D/A変換器13に
試験信号を出力する機能が追加されている。14はD/
A変換器13の出力信号波形を整形するためのLPF
(ローパスフィルタ)である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals and their description is omitted. 3a and 3b receive an actual input signal and a test signal, of which a signal having a larger amplitude is selected,
This is an analog OR circuit that outputs only the positive signal . 4a and 4b receive an actual input signal and a test signal, of which the input signal having the larger amplitude is selected.
An analog AND circuit that outputs only the negative signal ,
a is an addition circuit that adds the output signals of the analog OR circuit 3a and the analog AND circuit 4a; and 5b is an addition circuit that adds the output signals of the analog OR circuit 3b and the analog AND circuit 4b. The CPU 8 in the arithmetic circuit 20 has a function of taking in a signal from the operation detection circuit 11 that has detected the operation of the operation output contact 9 and outputting a test signal to the D / A converter 13 in addition to the function in FIG. Has been added. 14 is D /
LPF for shaping the output signal waveform of A converter 13
(Low-pass filter).
【0008】このように構成された装置は、図示しない
零相電圧検出装置からの零相電圧V0がバンドパスフィ
ルタ2を介してアナログオア回路3aおよびアナログア
ンド回路4aに供給される。同様に図示しない零相変流
器からの零相電流I0がバンドパスフィルタ2を介して
アナログオア回路3bとアナログアンド回路4bに供給
される。In the device configured as described above, a zero-phase voltage V0 from a zero-phase voltage detector (not shown) is supplied to the analog OR circuit 3a and the analog AND circuit 4a via the band-pass filter 2. Similarly, a zero-phase current I0 from a zero-phase current transformer (not shown) is supplied to the analog OR circuit 3b and the analog AND circuit 4b via the band-pass filter 2.
【0009】図2はアナログオア回路3aとアナログア
ンド回路4aを代表して示し、その動作を説明するもの
で、これらの回路は入力側の片側を0Vとしておくと図
に示すような交流信号が入力されることによってアナロ
グオア回路3aの出力は図に示すように0Vよりも高い
部分の波形が出力される。また、アナログアンド回路4
aの出力は図に示すように0Vよりも電位が低い部分が
出力される。それらの信号を加算回路5で加算すると、
入力波形が復元されて出力される。FIG. 2 shows the analog OR circuit 3a and the analog AND circuit 4a as representatives, and explains the operation. These circuits generate an AC signal as shown in FIG. By being input, the output of the analog OR circuit 3a has a waveform higher than 0V as shown in the figure. Analog and circuit 4
As for the output of a, a portion having a potential lower than 0 V is output as shown in FIG. When these signals are added by the adding circuit 5,
The input waveform is restored and output.
【0010】つまり、試験信号が0のときは実入力信号
である零相電圧および零相電流に相当する信号が出力さ
れる。また事故が発生していないときは零相電流および
零相電圧は零であるため、試験入力が供給されれば、そ
の信号が出力される。That is, when the test signal is 0, a signal corresponding to a zero-phase voltage and a zero-phase current, which are actual input signals, is output. When no accident occurs, the zero-phase current and the zero-phase voltage are zero, so that a signal is output when a test input is supplied.
【0011】そして試験入力信号はCPU8によって制
御されているので、零相電圧と零相電流に相当する試験
入力はその電位と位相差の両方をCPU8によって任意
に制御できるので自由度のある試験を行うことができ
る。また動作ロック接点10を有していることから、試
験入力重畳中はその接点をロックしておけば遮断信号は
出力されず、動作検出回路11で動作出力接点9の動作
を検出すれば、地絡方向継電器の試験を自動で行うこと
が可能になる。Since the test input signal is controlled by the CPU 8, the test input corresponding to the zero-sequence voltage and the zero-sequence current can be arbitrarily controlled by the CPU 8 for both the potential and the phase difference. It can be carried out. Further, since the operation lock contact 10 is provided, if the contact is locked during the test input superimposition, the cutoff signal is not output, and if the operation of the operation output contact 9 is detected by the operation detection circuit 11, It becomes possible to automatically perform a test of the directional relay.
【0012】また、試験中に事故が発生した場合は加算
回路5からの読み込む信号はCPU8が発生した信号と
異なるので、CPU8はそれを比較することによって事
故の発生を知ることができる。この場合は試験を中断さ
せて保護動作に移ることができるので、試験中でも安全
性が確保される。Further, the signal which will be read from the adding circuit 5 if an accident occurs is different from the signal which CPU 8 is generated because during the test, CPU 8 can know the occurrence of an accident by comparing it. In this case, the test can be interrupted and the protection operation can be started, so that safety is ensured even during the test.
【0013】[0013]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、試験入力
と実入力をアナログオア回路およびアナログアンド回路
で合成した上で加算し、その加算結果をCPUで監視し
ているので、主回路から地絡方向継電器を取り外すこと
なくオンラインでの自動試験を行うことができるという
効果を有する。As described above, according to the present invention, the test input and the actual input are combined by the analog OR circuit and the analog AND circuit, and then added, and the addition result is monitored by the CPU. This has the effect that an online automatic test can be performed without removing the ground fault directional relay.
【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention.
【図2】アナログオア回路およびアナログアンド回路の
動作を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating operations of an analog OR circuit and an analog AND circuit.
【図3】従来装置の一例の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an example of a conventional device.
【図4】地絡方向継電器の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a ground fault direction relay.
1 地絡方向継電器本体 2 BPF(バンドパスフィルタ) 3 アナログオア回路 4 アナログアンド回路 5 加算回路 6 サンプルホールド回路 7 A/D変換器 8 CPU 9 動作出力接点 10 動作ロック接点 11 動作検出回路 12 位相差検出回路 13 D/A変換器 14 LPF(ローパスフィルタ) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ground fault direction relay main body 2 BPF (Band pass filter) 3 Analog OR circuit 4 Analog AND circuit 5 Addition circuit 6 Sample hold circuit 7 A / D converter 8 CPU 9 Operation output contact 10 Operation lock contact 11 Operation detection circuit 12th Phase difference detection circuit 13 D / A converter 14 LPF (low-pass filter)
Claims (2)
を検出する地絡方向継電器において、 試験信号を発生させる試験信号発生回路と、 前記試験信号と前記零相電圧とを比較し、振幅の大きい
方の信号を選択して、その正側信号のみを出力する第1
のアナログオア回路と、 前記試験信号と前記零相電圧とを比較し、振幅の大きい
方の信号を選択して、その負側信号のみを出力する第1
のアナログアンド回路と、 前記試験信号と前記零相電流とを比較し、振幅の大きい
方の信号を選択して、その正側信号のみを出力する第2
のアナログオア回路と、 前記試験信号と前記零相電流とを比較し、振幅の大きい
方の信号を選択して、その負側信号のみを出力する第2
のアナログアンド回路と、 前記第1のアナログオア回路出力信号および前記第1の
アナログアンド回路出力信号を加算する第1の加算回路
と、 前記第2のアナログオア回路出力信号および前記第2の
アナログアンド回路出力信号を加算する第2の加算回路
と、 前記第1および第2の加算回路出力から試験時の判定お
よび地絡事故の検出を行う演算回路とを備えたことを特
徴とする地絡方向継電器。 1. A ground fault based on a zero-phase current and a zero-phase voltage
In a ground fault directional relay for detecting a test signal, a test signal generating circuit for generating a test signal, the test signal and the zero-phase voltage are compared,
1) that selects one of the signals and outputs only its positive signal
And the test signal and the zero-sequence voltage are compared with each other.
1) that selects one of the signals and outputs only its negative signal
And the test signal and the zero-phase current are compared with each other.
Second signal which selects one of the signals and outputs only its positive signal
And comparing the test signal and the zero-phase current, the amplitude of which is large.
Second signal which selects one of the signals and outputs only its negative signal
Analog AND circuit, the first analog OR circuit output signal and the first
A first adding circuit for adding an analog AND circuit output signal
If the second analog OR circuit output signal and the second
Second adder circuit for adding analog and circuit output signal
From the outputs of the first and second adder circuits,
And an arithmetic circuit for detecting ground faults.
Ground fault directional relay.
への遮断信号を発生する動作出力接点と、 前記演算回路に前記試験信号のみが入力されたときに作
動され、前記遮断器への前記遮断信号の出力を抑止する
動作ロック接点と を備えたことを特徴とする地絡方向継
電器。 2. The circuit breaker according to claim 1, wherein said circuit is activated by detecting a ground fault in said arithmetic circuit.
An operation output contact for generating a cutoff signal to the operation circuit, and an operation output contact when only the test signal is input to the arithmetic circuit.
Activated to suppress the output of the shut-off signal to the circuit breaker.
A ground fault directional joint having an operation lock contact
Electrical appliances.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5151770A JP2970728B2 (en) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | Ground fault directional relay |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP5151770A JP2970728B2 (en) | 1993-06-23 | 1993-06-23 | Ground fault directional relay |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH0715862A JPH0715862A (en) | 1995-01-17 |
JP2970728B2 true JP2970728B2 (en) | 1999-11-02 |
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CN105043457B (en) * | 2015-09-16 | 2017-12-29 | 山东怡讯电气有限公司 | Cable status monitors warning data integrated processing terminal on-line |
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1993
- 1993-06-23 JP JP5151770A patent/JP2970728B2/en not_active Expired - Fee Related
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