JP3407133B2 - 低圧電路用地絡方向継電器 - Google Patents
低圧電路用地絡方向継電器Info
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- JP3407133B2 JP3407133B2 JP2000157170A JP2000157170A JP3407133B2 JP 3407133 B2 JP3407133 B2 JP 3407133B2 JP 2000157170 A JP2000157170 A JP 2000157170A JP 2000157170 A JP2000157170 A JP 2000157170A JP 3407133 B2 JP3407133 B2 JP 3407133B2
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、低圧側巻線が共通
接地された高低圧変圧器の低圧側電路が地絡しているか
否かを判定する低圧電路用地絡方向継電器に関する。
接地された高低圧変圧器の低圧側電路が地絡しているか
否かを判定する低圧電路用地絡方向継電器に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
ビルディングや工場などの自家用電気設備として、例え
ば高圧側が6.6kv、低圧側が200vの3相3線式
高低圧変圧器や、高圧側が6.6kv、低圧側が200
v−100vの単相3線式高低圧変圧器等が設置されて
いる。上記3相3線式高低圧変圧器や単相3線式高低圧
変圧器の場合、電気設備の技術基準の解釈第24条によ
れば、低圧側巻線の中性点もしくは低圧側巻線端子の一
つにB種接地工事(所定の接地抵抗値以下で、通常、1
需要家に1極だけ設けられる共通の接地極工事)を施す
ことが義務付けられている。図6は、3相3線式高低圧
変圧器Tr1の低圧側巻線端子の一つTEと、単相3線
式高低圧変圧器Tr2の低圧側巻線の中性点Nとが、通
常、1需要家に1極だけ設けられる共通のB種接地極E
Bに接続されていることを模式的に示した電気回路図で
ある。
ビルディングや工場などの自家用電気設備として、例え
ば高圧側が6.6kv、低圧側が200vの3相3線式
高低圧変圧器や、高圧側が6.6kv、低圧側が200
v−100vの単相3線式高低圧変圧器等が設置されて
いる。上記3相3線式高低圧変圧器や単相3線式高低圧
変圧器の場合、電気設備の技術基準の解釈第24条によ
れば、低圧側巻線の中性点もしくは低圧側巻線端子の一
つにB種接地工事(所定の接地抵抗値以下で、通常、1
需要家に1極だけ設けられる共通の接地極工事)を施す
ことが義務付けられている。図6は、3相3線式高低圧
変圧器Tr1の低圧側巻線端子の一つTEと、単相3線
式高低圧変圧器Tr2の低圧側巻線の中性点Nとが、通
常、1需要家に1極だけ設けられる共通のB種接地極E
Bに接続されていることを模式的に示した電気回路図で
ある。
【0003】上記3相3線式高低圧変圧器Tr1の低圧
側電路や、単相3線式高低圧変圧器Tr2の低圧側電路
に用いられるケーブルは、最近、長大になっており、更
にコンデンサを構成素子とするラインフィルタ等を内蔵
した電子機器が負荷として接続されることが多い。その
ため、一般に、低圧側電路の見かけ上の対地静電容量
(浮遊容量)Cが大きくなっている。
側電路や、単相3線式高低圧変圧器Tr2の低圧側電路
に用いられるケーブルは、最近、長大になっており、更
にコンデンサを構成素子とするラインフィルタ等を内蔵
した電子機器が負荷として接続されることが多い。その
ため、一般に、低圧側電路の見かけ上の対地静電容量
(浮遊容量)Cが大きくなっている。
【0004】上記のような低圧側電路において、図6に
示すように3相3線式高低圧変圧器Tr1の低圧側電路
のケーブルが例えばD種接地極ED(通常、電線管や制
御盤、操作盤などが接地される)に接地された電線管に
地絡した場合、地絡点からの地絡電流は、破線で示すよ
うに地絡抵抗Rg、電線管に接続されているD種接地線
EDL、対地静電容量(浮遊容量)C、単相3線式高低
圧変圧器Tr2の低圧側電路、B種分岐接地線EBL1
(B種接地母線EBL0から分岐されている)、及び3
相3線式高低圧変圧器Tr1の低圧側電路で構成される
閉回路に流れるために上記地絡とは直接的に関係の無い
単相3線式高低圧変圧器Tr2の低圧側電路の遮断器E
LCBが不要に遮断動作することがある。
示すように3相3線式高低圧変圧器Tr1の低圧側電路
のケーブルが例えばD種接地極ED(通常、電線管や制
御盤、操作盤などが接地される)に接地された電線管に
地絡した場合、地絡点からの地絡電流は、破線で示すよ
うに地絡抵抗Rg、電線管に接続されているD種接地線
EDL、対地静電容量(浮遊容量)C、単相3線式高低
圧変圧器Tr2の低圧側電路、B種分岐接地線EBL1
(B種接地母線EBL0から分岐されている)、及び3
相3線式高低圧変圧器Tr1の低圧側電路で構成される
閉回路に流れるために上記地絡とは直接的に関係の無い
単相3線式高低圧変圧器Tr2の低圧側電路の遮断器E
LCBが不要に遮断動作することがある。
【0005】このように3相3線式高低圧変圧器Tr1
及び単相3線式高低圧変圧器Tr2の共通接地極となる
B種接地極EBに各変圧器の低圧側巻線端子TEや低圧
側巻線の中性点Nが共通接続されているため、地絡した
高低圧変圧器の低圧側電路とは直接的に関係の無い遮断
器ELCBが遮断動作することがあるという問題があ
る。
及び単相3線式高低圧変圧器Tr2の共通接地極となる
B種接地極EBに各変圧器の低圧側巻線端子TEや低圧
側巻線の中性点Nが共通接続されているため、地絡した
高低圧変圧器の低圧側電路とは直接的に関係の無い遮断
器ELCBが遮断動作することがあるという問題があ
る。
【0006】そこで本発明では、低圧側巻線が共通接地
された複数の高低圧変圧器のいずれかの低圧側電路が地
絡した場合、低圧側電路が地絡した高低圧変圧器を確実
に判定することが可能な低圧電路用地絡方向継電器を提
供することを解決すべき課題とする。
された複数の高低圧変圧器のいずれかの低圧側電路が地
絡した場合、低圧側電路が地絡した高低圧変圧器を確実
に判定することが可能な低圧電路用地絡方向継電器を提
供することを解決すべき課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記課題は、特許請求の
範囲に記載した低圧電路用地絡方向継電器により解決す
ることができる。請求項1記載の低圧電路用地絡方向継
電器によれば、複数の高低圧変圧器の低圧側巻線を共通
接地するための共通接地極に接続された接地母線を流れ
る電流が接地母線電流検出器により検出されるととも
に、それぞれの低圧側巻線の所定接地点と前記接地母線
との間に接続された分岐接地線を流れる電流が分岐接地
線電流検出器により検出されると、接地母線電流実効値
位相演算手段により接地母線電流の実効値と位相とが演
算され、分岐接地線電流実効値位相演算手段により分岐
接地線電流の実効値と位相とが演算される。このように
演算された接地母線電流の実効値と位相、及び、分岐接
地線電流の実効値と位相が所定時間毎に記憶手段に書き
換え記憶される。接地母線電流ベクトル演算手段は、上
記のように演算された最新の接地母線電流の実効値と位
相に基づく電流ベクトルと記憶手段に記憶されている接
地母線電流の実効値と位相に基づく電流ベクトルとの接
地母線電流ベクトル差を演算し、分岐接地線電流ベクト
ル演算手段は、上記のように演算 された最新の分岐接地
線電流の実効値と位相に基づく電流ベクトルと記憶手段
に記憶されている分岐接地線電流の実効値と位相に基づ
く電流ベクトルとの分岐接地線電流ベクトル差を演算す
る。そして、地絡判定手段は、分岐接地線電流ベクトル
差の実効値が所定値を超えた場合に接地母線電流ベクト
ル差の位相に対する分岐接地線電流ベクトル差の位相に
基づいて当該高低圧変圧器の低圧側巻線に接続されてい
る低圧側電路が地絡しているか否かを判定する。
範囲に記載した低圧電路用地絡方向継電器により解決す
ることができる。請求項1記載の低圧電路用地絡方向継
電器によれば、複数の高低圧変圧器の低圧側巻線を共通
接地するための共通接地極に接続された接地母線を流れ
る電流が接地母線電流検出器により検出されるととも
に、それぞれの低圧側巻線の所定接地点と前記接地母線
との間に接続された分岐接地線を流れる電流が分岐接地
線電流検出器により検出されると、接地母線電流実効値
位相演算手段により接地母線電流の実効値と位相とが演
算され、分岐接地線電流実効値位相演算手段により分岐
接地線電流の実効値と位相とが演算される。このように
演算された接地母線電流の実効値と位相、及び、分岐接
地線電流の実効値と位相が所定時間毎に記憶手段に書き
換え記憶される。接地母線電流ベクトル演算手段は、上
記のように演算された最新の接地母線電流の実効値と位
相に基づく電流ベクトルと記憶手段に記憶されている接
地母線電流の実効値と位相に基づく電流ベクトルとの接
地母線電流ベクトル差を演算し、分岐接地線電流ベクト
ル演算手段は、上記のように演算 された最新の分岐接地
線電流の実効値と位相に基づく電流ベクトルと記憶手段
に記憶されている分岐接地線電流の実効値と位相に基づ
く電流ベクトルとの分岐接地線電流ベクトル差を演算す
る。そして、地絡判定手段は、分岐接地線電流ベクトル
差の実効値が所定値を超えた場合に接地母線電流ベクト
ル差の位相に対する分岐接地線電流ベクトル差の位相に
基づいて当該高低圧変圧器の低圧側巻線に接続されてい
る低圧側電路が地絡しているか否かを判定する。
【0008】請求項2記載の低圧電路用地絡方向継電器
によれば、地絡判定手段は、当該高低圧変圧器の低圧側
電路が地絡していると判定した場合に当該低圧側電路の
遮断器を遮断動作させることができるため、地絡してい
る低圧側電路の遮断器のみが遮断動作され、他の健全な
低圧側電路の遮断器が誤動作することを防止する。
によれば、地絡判定手段は、当該高低圧変圧器の低圧側
電路が地絡していると判定した場合に当該低圧側電路の
遮断器を遮断動作させることができるため、地絡してい
る低圧側電路の遮断器のみが遮断動作され、他の健全な
低圧側電路の遮断器が誤動作することを防止する。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て説明する。図1は、高圧側が6.6kv、低圧側が2
00vの3相3線式高低圧変圧器Tr1の低圧側巻線端
子の一つTE、及び、高圧側が6.6kv、低圧側が2
00v−100vの単相3線式高低圧変圧器Tr2の低
圧側巻線の中性点Nを所定接地点とし、この所定接地点
TE,NとB種接地極(共通接地極)EBとが各分岐接
地線EBL1,EBL2及び接地母線EBL0を介して
接続されていることを示した電気回路図である。図1に
示すように、接地母線EBL0を流れる電流を検出する
ための電流検出器ZCT0、分岐接地線EBL1を流れ
る電流を検出するための電流検出器ZCT1、及び分岐
接地線EBL2を流れる電流を検出するための電流検出
器ZCT2が設けられている。また、電流検出器ZCT
0、電流検出器ZCT1、及び電流検出器ZCT2の出
力端子は、後述のように3相3線式高低圧変圧器Tr1
もしくは単相3線式高低圧変圧器Tr2の低圧側巻線に
接続された低圧側電路が地絡した場合に遮断器ELCB
1,ELCB2を遮断動作させる低圧電路用地絡方向継
電器1に接続されている。
て説明する。図1は、高圧側が6.6kv、低圧側が2
00vの3相3線式高低圧変圧器Tr1の低圧側巻線端
子の一つTE、及び、高圧側が6.6kv、低圧側が2
00v−100vの単相3線式高低圧変圧器Tr2の低
圧側巻線の中性点Nを所定接地点とし、この所定接地点
TE,NとB種接地極(共通接地極)EBとが各分岐接
地線EBL1,EBL2及び接地母線EBL0を介して
接続されていることを示した電気回路図である。図1に
示すように、接地母線EBL0を流れる電流を検出する
ための電流検出器ZCT0、分岐接地線EBL1を流れ
る電流を検出するための電流検出器ZCT1、及び分岐
接地線EBL2を流れる電流を検出するための電流検出
器ZCT2が設けられている。また、電流検出器ZCT
0、電流検出器ZCT1、及び電流検出器ZCT2の出
力端子は、後述のように3相3線式高低圧変圧器Tr1
もしくは単相3線式高低圧変圧器Tr2の低圧側巻線に
接続された低圧側電路が地絡した場合に遮断器ELCB
1,ELCB2を遮断動作させる低圧電路用地絡方向継
電器1に接続されている。
【0010】尚、図1において、C1,C2は各低圧側
電路と対地間の静電容量であり、RgはD種接地極ED
に対して例えば3相3線式高低圧変圧器Tr1の低圧側
電路が地絡した場合の地絡抵抗である。また、REはB
種接地極(共通接地極)EBとD種接地極ED間の接地
抵抗であり、EDLは通常、電線管や制御盤、操作盤な
どをD種接地極EDに接続する接地線である。また、3
相3線式高低圧変圧器Tr1、単相3線式高低圧変圧器
Tr2の低圧側巻線に接続された低圧側電路が共に地絡
していない状態で電流検出器ZCT0に検出される電流
がI0aであり、電流検出器ZCT1により検出される
電流がI1a、電流検出器ZCT2により検出される電
流がI2aである。尚、3相3線式高低圧変圧器Tr
1、単相3線式高低圧変圧器Tr2の各低圧側電路が非
地絡状態であるにもかかわらず、上記各電流I0a,I
1a,I2aが流れる主な理由は、各低圧側電路からの
電流が静電容量C1,C2、接地線EDL、D種接地極
ED、地中、B種接地極EB、接地母線EBL0、分岐
接地線EBL1、分岐接地線EBL2、各低圧側電路の
経路を流れるためである。
電路と対地間の静電容量であり、RgはD種接地極ED
に対して例えば3相3線式高低圧変圧器Tr1の低圧側
電路が地絡した場合の地絡抵抗である。また、REはB
種接地極(共通接地極)EBとD種接地極ED間の接地
抵抗であり、EDLは通常、電線管や制御盤、操作盤な
どをD種接地極EDに接続する接地線である。また、3
相3線式高低圧変圧器Tr1、単相3線式高低圧変圧器
Tr2の低圧側巻線に接続された低圧側電路が共に地絡
していない状態で電流検出器ZCT0に検出される電流
がI0aであり、電流検出器ZCT1により検出される
電流がI1a、電流検出器ZCT2により検出される電
流がI2aである。尚、3相3線式高低圧変圧器Tr
1、単相3線式高低圧変圧器Tr2の各低圧側電路が非
地絡状態であるにもかかわらず、上記各電流I0a,I
1a,I2aが流れる主な理由は、各低圧側電路からの
電流が静電容量C1,C2、接地線EDL、D種接地極
ED、地中、B種接地極EB、接地母線EBL0、分岐
接地線EBL1、分岐接地線EBL2、各低圧側電路の
経路を流れるためである。
【0011】次に、図1に示した電気回路において、例
えば3相3線式高低圧変圧器Tr1の低圧側電路のR相
が地絡した場合の低圧電路用地絡方向継電器1の動作原
理について説明する。鳳・テブナンの定理によれば、図
1に示すように3相3線式高低圧変圧器Tr1の低圧側
電路の1相、例えばR相が地絡点ESで地絡した場合、
図1の電気回路の等価回路は図2のように示すことがで
きる。また、上記鳳・テブナンの定理によれば、3相3
線式高低圧変圧器Tr1の低圧側電路の1相、例えばR
相が地絡点ESで地絡した場合、各電流検出器ZCT
0,ZCT1,ZCT2に流れる電流は、地絡前の電流
I0a,I1a,I2aと、鳳・テブナンの定理に基づ
く図2に示した電流I0b,I1b,I2bとの和で表
される。即ち、電流検出器ZCT0により検出される電
流はI0a+I0b、電流検出器ZCT1により検出さ
れる電流はI1a+I1b、電流検出器ZCT2により
検出される電流はI2a+I2bとなる。尚、図2に示
した電圧V0は、R相が地絡していない状態でのR相と
地絡点ES間の電圧である。
えば3相3線式高低圧変圧器Tr1の低圧側電路のR相
が地絡した場合の低圧電路用地絡方向継電器1の動作原
理について説明する。鳳・テブナンの定理によれば、図
1に示すように3相3線式高低圧変圧器Tr1の低圧側
電路の1相、例えばR相が地絡点ESで地絡した場合、
図1の電気回路の等価回路は図2のように示すことがで
きる。また、上記鳳・テブナンの定理によれば、3相3
線式高低圧変圧器Tr1の低圧側電路の1相、例えばR
相が地絡点ESで地絡した場合、各電流検出器ZCT
0,ZCT1,ZCT2に流れる電流は、地絡前の電流
I0a,I1a,I2aと、鳳・テブナンの定理に基づ
く図2に示した電流I0b,I1b,I2bとの和で表
される。即ち、電流検出器ZCT0により検出される電
流はI0a+I0b、電流検出器ZCT1により検出さ
れる電流はI1a+I1b、電流検出器ZCT2により
検出される電流はI2a+I2bとなる。尚、図2に示
した電圧V0は、R相が地絡していない状態でのR相と
地絡点ES間の電圧である。
【0012】また、図3は上記電流I0b,I1b,I
2bのベクトル図である。尚、電流I0bは前述の接地
抵抗REの両端の電圧VRと同相であり、地絡した変圧
器バンクに流れる電流I1b(I0b−I2b)は、前
述の対地静電容量C2を流れるために電流I0bより進
み位相となる。また、地絡していない変圧器バンクに流
れる電流I2bは、前述の対地静電容量C2を流れるた
めに上記電圧VRより90°進み位相となるが、図1の
電気回路の場合、電流検出器ZCT0と電流検出器ZC
T2は電流の検出方向が互いに逆になるように設置され
ているため、検出された電流I2bは上記電流I0bよ
り90°遅れ位相となる。この位相関係は、電圧の種別
(100V,200V,400V等)、回路方式(単相
2線式、単相3線式、3相3線式、3相4線式等)、及
び変圧器バンクの数によらず、接地されている線以外の
電圧が印加された電路が地絡した場合に必ず成立する。
2bのベクトル図である。尚、電流I0bは前述の接地
抵抗REの両端の電圧VRと同相であり、地絡した変圧
器バンクに流れる電流I1b(I0b−I2b)は、前
述の対地静電容量C2を流れるために電流I0bより進
み位相となる。また、地絡していない変圧器バンクに流
れる電流I2bは、前述の対地静電容量C2を流れるた
めに上記電圧VRより90°進み位相となるが、図1の
電気回路の場合、電流検出器ZCT0と電流検出器ZC
T2は電流の検出方向が互いに逆になるように設置され
ているため、検出された電流I2bは上記電流I0bよ
り90°遅れ位相となる。この位相関係は、電圧の種別
(100V,200V,400V等)、回路方式(単相
2線式、単相3線式、3相3線式、3相4線式等)、及
び変圧器バンクの数によらず、接地されている線以外の
電圧が印加された電路が地絡した場合に必ず成立する。
【0013】以上の説明から明らかなように、上記電流
I0b,I1b,I2bは、地絡後の電流から地絡前の
電流を引き算することにより求めることができる。低圧
電路用地絡方向継電器1は、上記計算によって求められ
る電流I1b,I2bがある設定値を超えた場合、即
ち、高低圧変圧器Tr1,Tr2の低圧側電路が地絡し
た状態になった場合、電流I0bの位相を基準として電
流I1bと電流I2bの位相を比較することにより、地
絡が発生した高低圧変圧器の低圧側電路と、地絡が発生
していない高低圧変圧器の低圧側電路とを判別する。
I0b,I1b,I2bは、地絡後の電流から地絡前の
電流を引き算することにより求めることができる。低圧
電路用地絡方向継電器1は、上記計算によって求められ
る電流I1b,I2bがある設定値を超えた場合、即
ち、高低圧変圧器Tr1,Tr2の低圧側電路が地絡し
た状態になった場合、電流I0bの位相を基準として電
流I1bと電流I2bの位相を比較することにより、地
絡が発生した高低圧変圧器の低圧側電路と、地絡が発生
していない高低圧変圧器の低圧側電路とを判別する。
【0014】図4は、低圧電路用地絡方向継電器1の構
成を示したブロック図である。尚、図4に示したブロッ
ク図は、前述の高低圧変圧器Tr1の低圧側電路(変圧
器バンク)が地絡しているか否かを判定するための回路
ブロックを示したものである。従って、前述の高低圧変
圧器Tr2の低圧側電路が地絡しているか否かを判定す
るための回路ブロックも基本的に図4と同様に構成され
る。
成を示したブロック図である。尚、図4に示したブロッ
ク図は、前述の高低圧変圧器Tr1の低圧側電路(変圧
器バンク)が地絡しているか否かを判定するための回路
ブロックを示したものである。従って、前述の高低圧変
圧器Tr2の低圧側電路が地絡しているか否かを判定す
るための回路ブロックも基本的に図4と同様に構成され
る。
【0015】図4に示すように、前述の電流検出器ZC
T0は端子z1,z2間に接続され、電流検出器ZCT
1は端子z3,z4間に接続されている。端子z1,z
2に接続された過入力保護・フィルタ回路2a、及び、
端子z3,z4に接続された過入力保護フィルタ回路2
bは、過大な電圧の入力を防止し、内部回路を電気的に
保護するとともに、高周波ノイズ成分を除去するための
回路である。
T0は端子z1,z2間に接続され、電流検出器ZCT
1は端子z3,z4間に接続されている。端子z1,z
2に接続された過入力保護・フィルタ回路2a、及び、
端子z3,z4に接続された過入力保護フィルタ回路2
bは、過大な電圧の入力を防止し、内部回路を電気的に
保護するとともに、高周波ノイズ成分を除去するための
回路である。
【0016】上記過入力保護・フィルタ回路2a、過入
力保護・フィルタ回路2bに接続された実効値演算回路
3a、実効値演算回路3bは、電流検出器ZCT0,Z
CT1により検出された各電流の実効値を求める回路で
ある。
力保護・フィルタ回路2bに接続された実効値演算回路
3a、実効値演算回路3bは、電流検出器ZCT0,Z
CT1により検出された各電流の実効値を求める回路で
ある。
【0017】また、位相演算回路4a、位相演算回路4
bは、例えば低圧電路用地絡方向継電器1の電源電圧
(AC100V商用電源)の位相を基準とする検出電流
の位相を求める回路である。
bは、例えば低圧電路用地絡方向継電器1の電源電圧
(AC100V商用電源)の位相を基準とする検出電流
の位相を求める回路である。
【0018】タイマ回路5は、実効値演算回路3a及び
位相演算回路4aから出力された電流検出器ZCT0に
よる検出電流の実効値及び位相と、実効値演算回路3b
及び位相演算回路4bから出力された電流検出器ZCT
1による検出電流の実効値及び位相とを設定時間のt1
秒間隔で記憶回路6a,6bに記憶させる。この記憶回
路6a,6bに記憶されるデータ(上記検出電流の実効
値及び位相)は、t1秒毎に書き換えられ、最新のデー
タのみが記憶される。
位相演算回路4aから出力された電流検出器ZCT0に
よる検出電流の実効値及び位相と、実効値演算回路3b
及び位相演算回路4bから出力された電流検出器ZCT
1による検出電流の実効値及び位相とを設定時間のt1
秒間隔で記憶回路6a,6bに記憶させる。この記憶回
路6a,6bに記憶されるデータ(上記検出電流の実効
値及び位相)は、t1秒毎に書き換えられ、最新のデー
タのみが記憶される。
【0019】ベクトル演算回路7aは、電流検出器ZC
T0により、今回、検出された電流の実効値及び位相
と、記憶回路6aに記憶されている電流検出器ZCT0
の検出電流の実効値及び位相とに基づき、前述の電流I
0bをベクトル演算で求める。
T0により、今回、検出された電流の実効値及び位相
と、記憶回路6aに記憶されている電流検出器ZCT0
の検出電流の実効値及び位相とに基づき、前述の電流I
0bをベクトル演算で求める。
【0020】ベクトル演算回路7bは、電流検出器ZC
T1により、今回、検出された電流の実効値及び位相
と、記憶回路6bに記憶されている電流検出器ZCT1
の検出電流の実効値及び位相とに基づき、前述の電流I
1bをベクトル演算で求める。
T1により、今回、検出された電流の実効値及び位相
と、記憶回路6bに記憶されている電流検出器ZCT1
の検出電流の実効値及び位相とに基づき、前述の電流I
1bをベクトル演算で求める。
【0021】レベル判定回路8は、ベクトル演算回路7
bで求められた上記電流I 1bが予め設定されたレベル
設定値を超えた場合に論理H信号を出力する。
bで求められた上記電流I 1bが予め設定されたレベル
設定値を超えた場合に論理H信号を出力する。
【0022】位相判別回路9は、ベクトル演算回路7a
で演算された前述の電流I0bの位相に対して、ベクト
ル演算回路7bで演算された前述の電流I 1bの位相が
ほぼ90°遅れの場合、前述の単相3線式高低圧変圧器
Tr2の変圧器バンク(他の変圧器のバンク)で地絡事
故が発生したものと判定し、論理L信号を出力する一
方、電流I0bの位相に対して電流I 1bの位相が同相
または進み位相の場合は当該高低圧変圧器Tr1の変圧
器バンクが地絡したものと判定し、論理H信号を出力す
る。
で演算された前述の電流I0bの位相に対して、ベクト
ル演算回路7bで演算された前述の電流I 1bの位相が
ほぼ90°遅れの場合、前述の単相3線式高低圧変圧器
Tr2の変圧器バンク(他の変圧器のバンク)で地絡事
故が発生したものと判定し、論理L信号を出力する一
方、電流I0bの位相に対して電流I 1bの位相が同相
または進み位相の場合は当該高低圧変圧器Tr1の変圧
器バンクが地絡したものと判定し、論理H信号を出力す
る。
【0023】AND回路10は、レベル判定回路8及び
位相判別回路9から出力された信号が共に論理H信号の
場合にのみ論理H信号を出力する。即ち、前記電流I 1
bが予め設定されたレベル設定値を超えるとともに、電
流I0bの位相に対して電流I 1bの位相が同相または
進み位相の場合に、当該高低圧変圧器Tr1の変圧器バ
ンクが地絡したことを示す論理H信号を出力する。
位相判別回路9から出力された信号が共に論理H信号の
場合にのみ論理H信号を出力する。即ち、前記電流I 1
bが予め設定されたレベル設定値を超えるとともに、電
流I0bの位相に対して電流I 1bの位相が同相または
進み位相の場合に、当該高低圧変圧器Tr1の変圧器バ
ンクが地絡したことを示す論理H信号を出力する。
【0024】時間整定回路11は、任意に設定可能なt
2時間、AND回路10から継続して論理H信号が出力
された場合に論理H信号を出力するもので、ノイズ等に
よる誤判定を防止している。
2時間、AND回路10から継続して論理H信号が出力
された場合に論理H信号を出力するもので、ノイズ等に
よる誤判定を防止している。
【0025】出力回路12は、時間整定回路11から論
理H信号が出力された場合、出力リレーX1を作動させ
るとともに動作表示ランプ13を点灯させて当該高低圧
変圧器Tr1の変圧器バンクが地絡したことを表示させ
る。上記出力リレーX1のa接点(メーク接点)は、前
述の遮断器ELCB1の引外しコイルを作動させて当該
遮断器ELCB1を遮断動作させるように図示していな
い引外し回路に接続されている。また、出力リレーX1
のb接点(ブレーク接点)は、当該高低圧変圧器Tr1
の変圧器バンクが地絡したことを警報するための図示し
ていない警報回路に接続されている。
理H信号が出力された場合、出力リレーX1を作動させ
るとともに動作表示ランプ13を点灯させて当該高低圧
変圧器Tr1の変圧器バンクが地絡したことを表示させ
る。上記出力リレーX1のa接点(メーク接点)は、前
述の遮断器ELCB1の引外しコイルを作動させて当該
遮断器ELCB1を遮断動作させるように図示していな
い引外し回路に接続されている。また、出力リレーX1
のb接点(ブレーク接点)は、当該高低圧変圧器Tr1
の変圧器バンクが地絡したことを警報するための図示し
ていない警報回路に接続されている。
【0026】尚、電源回路14は、端子P1,P2から
入力された商用電源からの100ボルト電圧が過入力保
護フィルタ回路15を介して供給されると、低圧電路用
地絡方向継電器1の各回路が必要とする直流電圧を出力
する。
入力された商用電源からの100ボルト電圧が過入力保
護フィルタ回路15を介して供給されると、低圧電路用
地絡方向継電器1の各回路が必要とする直流電圧を出力
する。
【0027】以上の実施の形態では、地絡判定の対象と
なる高低圧変圧器として3相3線式高低圧変圧器Tr1
と単相3線式高低圧変圧器Tr2の2台の例を示した
が、地絡判定の対象となる高低圧変圧器の台数に応じて
低圧電路用地絡方向継電器1の各回路を増やせば、任意
の台数の高低圧変圧器を地絡判定の対象とすることがで
きる。図5は、地絡判定の対象となる高低圧変圧器を3
台とした場合の低圧電路用地絡方向継電器1と各変圧器
バンクの電流検出器ZCT0,ZCT1,ZCT2,Z
CT3との接続を示した回路図であり、高低圧変圧器を
3台以上の複数のn台とした場合も同様である。
なる高低圧変圧器として3相3線式高低圧変圧器Tr1
と単相3線式高低圧変圧器Tr2の2台の例を示した
が、地絡判定の対象となる高低圧変圧器の台数に応じて
低圧電路用地絡方向継電器1の各回路を増やせば、任意
の台数の高低圧変圧器を地絡判定の対象とすることがで
きる。図5は、地絡判定の対象となる高低圧変圧器を3
台とした場合の低圧電路用地絡方向継電器1と各変圧器
バンクの電流検出器ZCT0,ZCT1,ZCT2,Z
CT3との接続を示した回路図であり、高低圧変圧器を
3台以上の複数のn台とした場合も同様である。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、低圧側巻線が共通接地
された複数の高低圧変圧器のいずれかの低圧側電路が地
絡した場合、低圧側電路が地絡した高低圧変圧器を確実
に判定することができる。
された複数の高低圧変圧器のいずれかの低圧側電路が地
絡した場合、低圧側電路が地絡した高低圧変圧器を確実
に判定することができる。
【図1】本発明の実施の形態を示した電気回路図であ
る。
る。
【図2】図1の電気回路において低圧側電路が地絡した
場合の等価回路図である。
場合の等価回路図である。
【図3】地絡した状態での各検出電流のベクトル図であ
る。
る。
【図4】低圧電路用地絡方向継電器の回路ブロック図で
ある。
ある。
【図5】低圧電路用地絡方向継電器の接続状態を説明す
るための系統図である。
るための系統図である。
【図6】従来の問題点を説明するための電気回路図であ
る。
る。
1 低圧電路用地絡方向継電器
2a,2b 過入力保護・フィルタ回路
3a,3b 実効値演算回路
4a,4b 位相演算回路
5 タイマ回路
6a,6b 記憶回路
7a,7b ベクトル演算回路
8 レベル判定回路
9 位相判別回路
10 AND回路
11 時間整定回路
12 出力回路
13 動作表示ランプ
X1 出力リレー
Tr1 3相3線式高低圧変圧器
Tr2 単相3線式高低圧変圧器
N 中性点
TE 低圧側巻線端子
ZCT0 電流検出器
ZCT1 電流検出器
ZCT2 電流検出器
EB B種接地極
EBL0 接地母線
EBL1 分岐接地線
EBL2 分岐接地線
Claims (2)
- 【請求項1】 複数の高低圧変圧器の低圧側巻線を共通
接地するための共通接地極に接続された接地母線を流れ
る電流を検出する接地母線電流検出器と、前記それぞれ
の低圧側巻線の所定接地点と前記接地母線との間に接続
された分岐接地線を流れる電流を検出する分岐接地線電
流検出器と、前記接地母線電流検出器により検出された
電流の実効値と位相とを演算する接地母線電流実効値位
相演算手段と、前記分岐接地線電流検出器により検出さ
れた電流の実効値と位相とを演算する分岐接地線電流実
効値位相演算手段と、前記接地母線電流実効値位相演算
手段で演算された接地母線電流の実効値と位相、及び、
前記分岐接地線電流実効値位相演算手段で演算された分
岐接地線電流の実効値と位相を所定時間毎に書き換え記
憶する記憶手段と、前記接地母線電流実効値位相演算手
段で演算された最新の接地母線電流の実効値と位相に基
づく電流ベクトルと前記記憶手段に記憶されている接地
母線電流の実効値と位相に基づく電流ベクトルとの接地
母線電流ベクトル差を演算する接地母線電流ベクトル演
算手段と、前記分岐接地線電流実効値位相演算手段で演
算された最新の分岐接地線電流の実効値と位相に基づく
電流ベクトルと前記記憶手段に記憶されている分岐接地
線電流の実効値と位相に基づく電流ベクトルとの分岐接
地線電流ベクトル差を演算する分岐接地線電流ベクトル
演算手段と、前記分岐接地線電流ベクトル差の実効値が
所定値を超えた場合に前記接地母線電流ベクトル差の位
相に対する分岐接地線電流ベクトル差の位相に基づいて
当該高低圧変圧器の低圧側巻線に接続されている低圧側
電路が地絡しているか否かを判定する地絡判定手段とを
備えた低圧電路用地絡方向継電器。 - 【請求項2】 地絡判定手段は、当該高低圧変圧器の低
圧側電路が地絡していると判定した場合に当該低圧側電
路の遮断器を遮断動作させる請求項1記載の低圧電路用
地絡方向継電器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000157170A JP3407133B2 (ja) | 2000-05-26 | 2000-05-26 | 低圧電路用地絡方向継電器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000157170A JP3407133B2 (ja) | 2000-05-26 | 2000-05-26 | 低圧電路用地絡方向継電器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001339847A JP2001339847A (ja) | 2001-12-07 |
JP3407133B2 true JP3407133B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=18661850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000157170A Expired - Fee Related JP3407133B2 (ja) | 2000-05-26 | 2000-05-26 | 低圧電路用地絡方向継電器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3407133B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012075250A (ja) * | 2010-09-29 | 2012-04-12 | Life Technos:Kk | 貰いロック付絶縁地絡監視装置 |
JP2012233809A (ja) * | 2011-05-05 | 2012-11-29 | Life Technos:Kk | 漏電検出装置の貰い動作警報装置 |
WO2018221619A1 (ja) * | 2017-05-30 | 2018-12-06 | 株式会社 シーディエヌ | 漏電検出方法 |
-
2000
- 2000-05-26 JP JP2000157170A patent/JP3407133B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
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