JPH0613583Y2 - Residual voltage / current removal circuit - Google Patents
Residual voltage / current removal circuitInfo
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- JPH0613583Y2 JPH0613583Y2 JP13029588U JP13029588U JPH0613583Y2 JP H0613583 Y2 JPH0613583 Y2 JP H0613583Y2 JP 13029588 U JP13029588 U JP 13029588U JP 13029588 U JP13029588 U JP 13029588U JP H0613583 Y2 JPH0613583 Y2 JP H0613583Y2
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Description
【考案の詳細な説明】 (a)産業上の利用分野 この考案は、交流電路において零相の残留電圧,残留電
流を除去する回路に関し、詳しくは定常状態で存在する
交流電路の零相回路の不平衡によって生じる零相残留電
圧(又は電流)やセンサなどの特性差によって生ずる零
相残留電圧(又は電流)を除去する残留電圧,電流除去
回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to a circuit for removing zero-phase residual voltage and residual current in an AC electric circuit, and more specifically, to a zero-phase circuit of an AC electric circuit existing in a steady state. The present invention relates to a residual voltage / current removing circuit for removing a zero-phase residual voltage (or current) caused by unbalance and a zero-phase residual voltage (or current) caused by a characteristic difference of a sensor or the like.
(b)従来の技術 残留電圧,電流除去回路は、例えば地絡方向継電器回路
内に設けられる。地絡方向継電器では、交流電路の零相
電流と零相電圧を検出し、零相電圧と零相電流の位相差
および零相電圧、電流の大きさを判定することにより地
絡方向を検出し補助リレーを動作させる。このような回
路では、交流電路の零相回路の不平衡によって生ずる零
相残留電圧、電流や、変流器等のセンサの特性差によっ
て生ずる零相残留電圧、電流の影響を排除することが必
要になる。特に地絡時に検出される零相電流の大きさは
非常に小さいため零相残留電流を除去しておかないとそ
の零相残留電流によって誤動作をする可能性がある。(b) Conventional technology The residual voltage / current removal circuit is provided, for example, in a ground fault direction relay circuit. In the ground fault direction relay, the ground fault direction is detected by detecting the zero-phase current and zero-phase voltage of the AC circuit, and determining the phase difference between the zero-phase voltage and the zero-phase current, the zero-phase voltage, and the magnitude of the current. Activate the auxiliary relay. In such a circuit, it is necessary to eliminate the effects of zero-phase residual voltage and current caused by the imbalance of the zero-phase circuit of the AC circuit, and zero-phase residual voltage and current caused by the difference in the characteristics of sensors such as current transformers. become. In particular, since the magnitude of the zero-phase current detected during a ground fault is very small, the zero-phase residual current may cause a malfunction unless the zero-phase residual current is removed.
そこで、定常状態で存在する残留成分(残留電圧,残留
電流)を除去するために、従来は、特願昭62−140
450号に示されるように、センサによって検出した零
相電流とその電流を一定周期遅延させたものとを減算器
に入力し、両者の差を零相電流として出力することによ
り、残留零相電流を除去する方法があった。この方法で
は、遅れ時間を交流電路の通電電流の増減周期より十分
短くかつ地絡事故時の零相電流の変化時間より十分短い
時間に設定しておくことにより、緩やかに増減する零相
残留電流に対しては出力される零相電流が略零になる。
一方、電路に地絡事故が発生するなどして、検出された
零相電流が急激に変化した場合には、減算器の出力の零
相電流は地絡事故などによって発生した零相電流とな
る。すなわち、定常状態で存在する零相残留電流を除去
することが可能になる。Therefore, in order to remove the residual components (residual voltage, residual current) existing in a steady state, the conventional method is disclosed in Japanese Patent Application No. 62-140.
As shown in No. 450, the zero-phase current detected by the sensor and the one obtained by delaying the current by a constant period are input to the subtractor, and the difference between the two is output as a zero-phase current, whereby the residual zero-phase current is output. There was a way to remove. In this method, the delay time is set to be sufficiently shorter than the increase / decrease cycle of the current flowing in the AC circuit and sufficiently shorter than the change time of the zero-phase current in the event of a ground fault, so that the zero-phase residual current that gradually increases or decreases. , The output zero-phase current becomes substantially zero.
On the other hand, when the detected zero-phase current changes rapidly due to a ground fault in the circuit, the zero-phase current output from the subtractor becomes the zero-phase current caused by the ground fault. . That is, it is possible to remove the zero-phase residual current existing in the steady state.
(c)考案が解決しようとする課題 しかしながら上記の方法では、周波数が変動した場合や
検出電流のノイズが含まれている場合に問題が生じる。
すなわち、例えば三相回路の場合、センサによって検出
した零相電流3i0が第5図(A)に示すようにω1か
らω2に周波数変動した場合、減算器の出力は同図
(B)に示すようになる。この第5図(B)に示す3i
0′が除去されない零相残留電流として出力され、誤動
作を引き起こすこととなる。また、第6図(A)に示す
ようにセンサ出力の零相残留電流3i0にノイズPが乗
ると、このノイズPがそのまま減算器の出力として現
れ、これが誤動作を引き起こすことになる。なお、上記
の方法を零相残留電圧を除去するのに用いても同じよう
な問題を生ずる。すなわち従来の零相残留電圧や零相残
留電流を除去する方法では、周波数変動やノイズが発生
したときに出力が現れるために結果的に残留分が除去で
きないという欠点があった。(c) Problem to be Solved by the Invention However, the above method causes a problem when the frequency fluctuates or when noise of the detected current is included.
That is, for example, in the case of a three-phase circuit, when the zero-phase current 3i 0 detected by the sensor changes in frequency from ω 1 to ω 2 as shown in FIG. 5 (A), the output of the subtractor is shown in FIG. As shown in. 3i shown in FIG. 5 (B)
0 'is outputted as a zero-phase residual current which is not removed, so that the malfunction. Further, as shown in FIG. 6 (A), when noise P is added to the zero-phase residual current 3i 0 of the sensor output, this noise P appears as it is as the output of the subtractor, which causes a malfunction. Even if the above method is used to remove the zero-phase residual voltage, a similar problem occurs. That is, the conventional method of removing the zero-phase residual voltage or the zero-phase residual current has a drawback in that the residual component cannot be removed as a result because an output appears when frequency fluctuation or noise occurs.
この考案の目的は、周波数変動やノイズの発生があって
も零相残留電圧,零相残留電流成分が確実に除去される
回路を提供することにある。An object of the present invention is to provide a circuit in which zero-phase residual voltage and zero-phase residual current components are reliably removed even if frequency fluctuations or noise occur.
(d)課題を解決するための手段 この考案は、センサにより検出した零相電圧または零相
電流を一定周期遅延させる第1の遅延回路と、その遅延
出力と前記零相電圧または零相電流との差を検出し、位
相情報を有する信号として出力する第1の減算回路と、 前記零相電圧または零相電流と前記遅延出力とを各々平
滑する平滑回路と、それらの平滑出力の差を振幅情報を
有する信号として出力する第2の減算回路とを備えてな
ることを特徴とする。(d) Means for Solving the Problem The present invention is directed to a first delay circuit for delaying a zero-phase voltage or a zero-phase current detected by a sensor by a constant period, a delay output thereof and the zero-phase voltage or the zero-phase current. The first subtraction circuit for detecting the difference between the zero phase voltage or the zero phase current and the delayed output, and the difference between the smoothed outputs. A second subtraction circuit for outputting as a signal having information.
(e)作用 この考案においては、第1の減算回路により上記従来の
方法と同様に零相電圧または零相電流とその遅延出力と
の差を出力する。この考案ではこの出力が位相情報を有
する信号として扱われる。また、上記第1の減算回路と
は別に第2の減算回路を設け、零相電圧または零相電流
とその遅延出力とを各々平滑し、第2の減算回路によっ
てそれらの平滑出力の差を求める。そして、この差を振
幅情報を有する信号として出力する。(e) Operation In the present invention, the first subtraction circuit outputs the difference between the zero-phase voltage or zero-phase current and its delayed output as in the conventional method. In the present invention, this output is treated as a signal having phase information. Further, a second subtraction circuit is provided separately from the first subtraction circuit to smooth the zero-phase voltage or zero-phase current and its delayed output, and the second subtraction circuit finds the difference between the smoothed outputs. . Then, this difference is output as a signal having amplitude information.
前記第2の減算回路は次のように作用する。今、センサ
によって検出した零相電圧または零相電流に周波数の変
動があったとする。この場合第1の減算回路では第5図
(B)に示すような出力が現れるが、第2の演算回路で
は零相電圧または零相電流とその遅延出力とを平滑した
後それらの平滑出力の差を減算するために第2の減算回
路の出力は零のままである。すなわち周波数変動があっ
ても振幅情報としては零が出力されたままである。した
がってこの振幅情報を故障判定に使用することにより、
周波数変動による第1の減算回路の出力は故障に基づく
ものではないと判定することが可能になる。また、上記
センサにより検出した零相電圧または零相電流にノイズ
が乗った場合には、ノイズが平滑されることによりその
平滑出力の増大は極めて微量なものとなるために、第2
の減算回路の出力もほとんど上昇することがない。した
がってこの場合にも振幅情報の変化がないとして上記第
1の減算回路の出力変化が事故などの故障に起因するも
のではないと判定することが可能になる。The second subtraction circuit operates as follows. It is assumed that the zero-phase voltage or the zero-phase current detected by the sensor has a frequency change. In this case, the output as shown in FIG. 5B appears in the first subtraction circuit, but the second arithmetic circuit smooths the zero-phase voltage or zero-phase current and its delayed output, and then the smoothed output The output of the second subtraction circuit remains zero to subtract the difference. That is, even if there is a frequency change, zero is still output as the amplitude information. Therefore, by using this amplitude information for failure determination,
It is possible to determine that the output of the first subtraction circuit due to frequency fluctuation is not due to a failure. In addition, when noise is added to the zero-phase voltage or the zero-phase current detected by the sensor, the noise is smoothed, so that the smoothed output increases very little.
The output of the subtraction circuit of is almost never increased. Therefore, also in this case, it is possible to determine that there is no change in the amplitude information and that the output change of the first subtraction circuit does not result from a failure such as an accident.
したがって周波数変動やノイズの発生などによって第1
の減算回路の出力に第5図(B)または第6図(B)示
すような残留電圧成分または残留電流成分が現れても、
これを実質的に除去できることになる。Therefore, due to frequency fluctuations and noise generation,
Even if a residual voltage component or a residual current component as shown in FIG. 5 (B) or FIG. 6 (B) appears in the output of the subtraction circuit of
This can be substantially removed.
(f)実施例 第1図はこの考案の実施例のブロック図を示している。(f) Embodiment FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of the present invention.
本実施例の零相残留電流除去回路は、三相の相電流
Ia,IB,Icを加算する加算回路1、加算出力Id
1を一定周期T(ここでは4サイクル)遅延させる遅延
回路2、その遅延出力Id2と上記Id1との差を検出
する第1の減算回路3、上記Id1,Id2のそれぞれ
を平滑する平滑回路4,5、平滑出力Id4,Id5の
差を検出する第2の減算回路6とを備えている。The zero-phase residual current removing circuit of the present embodiment includes an adder circuit 1 for adding phase currents I a , I B , and I c of three phases, and an addition output Id.
The delay circuit 2 for delaying 1 by a constant period T (here, 4 cycles), the first subtraction circuit 3 for detecting the difference between the delayed output Id 2 and the Id 1, and the Id 1 and Id 2 are smoothed. The smoothing circuits 4 and 5 and the second subtraction circuit 6 that detects the difference between the smoothed outputs Id 4 and Id 5 are provided.
次にこの回路の動作を第2図の波形図を参照して説明す
る。Next, the operation of this circuit will be described with reference to the waveform chart of FIG.
今、図のt1で地絡事故が発生したとする。この時間t
1以前は地絡事故発生前であり、このときには三相電路
の不平衡や電流検出センサの特性のバラツキに起因して
加算回路1の出力Id1は図に示すような残留電流を含
んでいる。遅延回路2はその遅れ時間が、電路の通電電
流の増減周期より十分短くかつ地絡事故時の零相電流の
変化時間よりは十分長い時間(例えば0.1〜0.2秒
程度)に設定されている。この遅延回路2の作用によ
り、緩やかに増減する零相残留電流に対してはId1,
Id2は略同じ大きさになり減算回路3の出力Id3は
ほとんど0である。このとき平滑回路4,5の出力Id
4,Id5もほとんど同じ大きさであり、したがって減
算回路6の出力Id6もほとんど0である。Now, assume that a ground fault accident occurs at t 1 in the figure. This time t
Before 1 is before the occurrence of the ground fault, at this time, the output Id 1 of the adder circuit 1 contains the residual current as shown in the figure due to the imbalance of the three-phase electric circuit and the variation of the characteristics of the current detection sensor. . The delay time of the delay circuit 2 is set to be sufficiently shorter than the increase / decrease cycle of the electric current flowing through the electric line and sufficiently longer than the change time of the zero-phase current at the time of a ground fault (for example, about 0.1 to 0.2 seconds). Has been done. Due to the action of the delay circuit 2, Id 1 ,
Id 2 has almost the same magnitude, and the output Id 3 of the subtraction circuit 3 is almost zero. At this time, the output Id of the smoothing circuits 4 and 5
4 and Id 5 have almost the same magnitude, and therefore the output Id 6 of the subtraction circuit 6 is almost 0.
一方電路に時間t1で地絡事故が発生すると加算回路1
の出力Id1は直ぐに変化するが、遅延回路2の出力I
d2は一定周期(例えば4サイクル)Tだけ遅れて変化
する。この結果減算回路3の出力Id3はその一定周期
Tの期間において図に示す波形の信号となる。この信号
は位相情報を有する信号S1として後段に接続される位
相検出回路7に導かれる。また、上記周期Tにおいては
平滑回路4,5の出力Id4,Id5に差が生じるため
にこの差分が減算回路6の出力として現れる。この減算
回路6の出力Id6は振幅情報を有する信号S2として
後段の位相検出回路7に出力される。振幅情報を有する
信号S2の高さhは地絡事故時に流れる電流の大きさに
比例している。On the other hand, if a ground fault occurs in the electric circuit at time t 1 , the adder circuit 1
The output Id 1 of the delay circuit 2 changes immediately, but the output I of the delay circuit 2
d 2 changes with a delay of a fixed period (for example, 4 cycles) T. As a result, the output Id 3 of the subtraction circuit 3 becomes a signal having the waveform shown in the figure in the period of the constant cycle T. This signal is guided to the phase detection circuit 7 connected to the subsequent stage as a signal S1 having phase information. In the cycle T, the outputs Id 4 and Id 5 of the smoothing circuits 4 and 5 are different from each other, so that the difference appears as the output of the subtraction circuit 6. The output Id 6 of the subtraction circuit 6 is output to the subsequent phase detection circuit 7 as a signal S2 having amplitude information. The height h of the signal S2 having the amplitude information is proportional to the magnitude of the current flowing in the ground fault.
上記位相検出回路7では、信号S2の大きさ(高さ)h
が所定の値を越える十分な大きさであるときに、I
0(∠θ)端子に入力する信号S1が短絡事故によって
発生した位相情報をもつ零相電流成分として取り込む。In the phase detection circuit 7, the magnitude (height) h of the signal S2
Is large enough to exceed a predetermined value, I
The signal S1 input to the 0 (∠θ) terminal is taken in as a zero-phase current component having phase information generated by a short circuit accident.
次に加算回路1の出力Id1の周波数変動(1→
2)があった場合について説明する。このときには、
第3図に示すように時刻t2から一定周期Tの間の減算
回路3の出力Id3の出力が発生する。しかし平滑回路
4,5の出力Id4,Id5の出力は図示するように共
に一定の大きさ(高さ)h0である。したがって減算回
路6の出力Id6(信号S2)は0を維持している。位
相検出回路7では振幅情報を有する信号として入力する
信号S2が0であるために位相情報をもつ信号S1が入
力しても無視する。また、加算回路1の出力Id1にノ
イズが含まれた場合には、そのノイズ分が減算回路3の
出力Id3にそのまま現れるが、そのノイズ分を平滑回
路4,5で平滑したときには出力Id4,Id5にほと
んど影響を及ぼすことがない。したがって減算回路6の
出力Id6にもほとんど変化がなく、周波数変動の場合
と同様に位相検出回路7ではそのときの信号S1を無視
することになる。Next, the frequency variation of the output Id 1 of the adder circuit 1 ( 1 →
2 ) will be described. At this time,
As shown in FIG. 3, the output of the output Id 3 of the subtraction circuit 3 is generated during the constant period T from the time t 2 . However, both outputs Id 4 and Id 5 of the smoothing circuits 4 and 5 have a constant size (height) h 0 as shown in the figure. Therefore, the output Id 6 (signal S2) of the subtraction circuit 6 maintains 0. Since the signal S2 input as a signal having amplitude information is 0 in the phase detection circuit 7, even if the signal S1 having phase information is input, it is ignored. Further, when the output Id 1 of the adder circuit 1 contains noise, the noise component appears in the output Id 3 of the subtraction circuit 3 as it is, but when the noise component is smoothed by the smoothing circuits 4 and 5, the output Id 1 is output. 4 and Id 5 are hardly affected. Therefore, the output Id 6 of the subtraction circuit 6 hardly changes, and the signal S1 at that time is ignored in the phase detection circuit 7 as in the case of frequency fluctuation.
以上の動作によって周波数変動やノイズが発生した場合
であってもそれによって発生する零相残留電流成分は実
質的に除去される。Even if frequency fluctuations and noise occur due to the above operation, the zero-phase residual current component generated thereby is substantially removed.
なお、位相検出回路7には地絡事故時に位相差を検出す
るための情報として零相電圧V0も入力するようになっ
ている。本実施例ではこの零相電圧を得るのに上記零相
残留電流除去回路と略同じ構成の零相残留電圧除去回路
8を設け、位相検出回路7に対して位相情報を有する信
号S3と振幅情報を有する信号S4を出力している。し
たがって第1図に示す回路では、零相電圧に周波数変動
があったりノイズが発生した場合でもそれによって生ず
る残留成分を実質的に除去することができる。The zero-phase voltage V 0 is also input to the phase detection circuit 7 as information for detecting the phase difference at the time of a ground fault. In the present embodiment, in order to obtain this zero-phase voltage, a zero-phase residual voltage removing circuit 8 having substantially the same configuration as that of the above-mentioned zero-phase residual current removing circuit is provided, and a signal S3 having phase information and amplitude information for the phase detecting circuit 7 are provided. Is output. Therefore, in the circuit shown in FIG. 1, even when the zero-phase voltage has a frequency fluctuation or noise is generated, the residual component caused by the fluctuation can be substantially removed.
第4図は位相検出回路7の回路例を示す。位相情報を有
する信号S1,S3はそれぞれアナログゲート10,1
1を通過して位相検出部12に導かれる。振幅情報を有
する信号S2,S4はそれぞれ比較器13,14に入出
力し、各信号S2,S4は一定レベル以上である場合に
比較器13,14の出力を“H”に立ち上げてアナログ
ゲート10,11を開く。したがってS2,S4が一定
レベル以下のときにはアナログゲート10,11が開か
ない。位相検出部12は、アナログゲート10,11が
開いているとき、すなわち信号S2,S4が一定レベル
以上であるときに、信号S1とS3の位相差、すなわち
零相電流と零相電圧の位相差を検出してその位相差が所
定の範囲内にあるか否かを判定する。FIG. 4 shows a circuit example of the phase detection circuit 7. The signals S1 and S3 having the phase information are analog gates 10 and 1 respectively.
The signal passes through 1 and is guided to the phase detector 12. The signals S2 and S4 having the amplitude information are input to and output from the comparators 13 and 14, respectively, and when the signals S2 and S4 are above a certain level, the outputs of the comparators 13 and 14 are raised to "H" and the analog gate Open 10,11. Therefore, when S2 and S4 are below a certain level, the analog gates 10 and 11 do not open. The phase detector 12 detects the phase difference between the signals S1 and S3, that is, the phase difference between the zero-phase current and the zero-phase voltage when the analog gates 10 and 11 are open, that is, when the signals S2 and S4 are above a certain level. Is detected to determine whether the phase difference is within a predetermined range.
(g)考案の効果 以上のようにこの考案によれば零相電圧または零相電流
とそれらの遅延出力とを各々平滑する平滑回路、および
それらの平滑出力の差を検出する第2の減算回路を設け
ることにより、センサによって検出した零相電圧または
零相電流に周波数変動やノイズ発生があってもそれに起
因する残留成分を確実に除去することができる。このた
め周波数変動や一時的なノイズによりほとんど影響され
ない安定度の高い位相検出を行うことができるととも
に、その精度が向上する利点がある。(g) Effect of the Invention As described above, according to the present invention, the smoothing circuit for respectively smoothing the zero-phase voltage or zero-phase current and their delayed outputs, and the second subtraction circuit for detecting the difference between the smoothed outputs. By providing the above, even if the zero-phase voltage or the zero-phase current detected by the sensor has frequency fluctuation or noise generation, the residual component caused by the frequency fluctuation or noise can be surely removed. For this reason, it is possible to perform highly stable phase detection that is hardly affected by frequency fluctuations and temporary noise, and there is an advantage that its accuracy is improved.
第1図はこの考案の実施例のブロック図、第2図,第3
図は実施例の動作を説明するための波形図、第4図は位
相検出回路の回路例を示す図、第5図,第6図は従来の
欠点を説明するための図である。 2……遅延回路、 3……第1の減算回路、 4,5……平滑回路、 6……第2の減算回路。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of this invention, FIG. 2 and FIG.
FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the operation of the embodiment, FIG. 4 is a diagram showing a circuit example of the phase detection circuit, and FIGS. 5 and 6 are diagrams for explaining the conventional defects. 2 ... Delay circuit, 3 ... First subtraction circuit, 4, 5 ... Smoothing circuit, 6 ... Second subtraction circuit.
Claims (1)
電流を一定周期遅延させる第1の遅延回路と、その遅延
出力と前記零相電圧または零相電流との差を検出し、位
相情報を有する信号として出力する第1の減算回路と、 前記零相電圧または零相電流と前記遅延出力とを各々平
滑する平滑回路と、それらの平滑出力の差を振幅情報を
有する信号として出力する第2の減算回路とを備えてな
る残留電圧,電流除去回路。1. A first delay circuit for delaying a zero-phase voltage or a zero-phase current detected by a sensor by a constant period, and a difference between the delay output and the zero-phase voltage or the zero-phase current is detected to obtain phase information. A first subtraction circuit that outputs a signal having the same, a smoothing circuit that smoothes the zero-phase voltage or zero-phase current and the delay output, and a second that outputs a difference between the smoothed outputs as a signal having amplitude information. Residual voltage and current removal circuit including the subtraction circuit of.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13029588U JPH0613583Y2 (en) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | Residual voltage / current removal circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13029588U JPH0613583Y2 (en) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | Residual voltage / current removal circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0253229U JPH0253229U (en) | 1990-04-17 |
JPH0613583Y2 true JPH0613583Y2 (en) | 1994-04-06 |
Family
ID=31385335
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13029588U Expired - Lifetime JPH0613583Y2 (en) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | Residual voltage / current removal circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0613583Y2 (en) |
-
1988
- 1988-10-04 JP JP13029588U patent/JPH0613583Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0253229U (en) | 1990-04-17 |
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