JP5972097B2 - High voltage insulation monitoring device and high voltage insulation monitoring method - Google Patents
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Description
本発明は、高圧絶縁監視装置及び高圧絶縁監視方法に関し、例えば、高圧配電線路の絶縁低下を検出する高圧絶縁監視装置及び高圧絶縁監視方法に関する。 The present invention relates to a high voltage insulation monitoring device and a high voltage insulation monitoring method, and, for example, relates to a high voltage insulation monitoring device and a high voltage insulation monitoring method for detecting a decrease in insulation of a high voltage distribution line.
高圧受電設備では、配電系統からの受電点に開閉器(区分開閉器)を設置し、その開閉器と地絡継電器とを組み合わせて地絡保護を行うことが一般的になっている。通常、高圧受電設備の地絡継電器は、配電系統との保護協調の観点から設定されている零相電圧及び零相電流の整定値を超える地絡事故が起きた場合に開閉器による遮断動作を行う。また、地絡継電器は、遮断動作を行う際、開閉器の定格遮断容量を守るための負荷電流値を開閉器内部の変流器(CT)から得ている。 In high-voltage power receiving equipment, it is common to provide a ground fault protection by installing a switch (section switch) at a power receiving point from the distribution system and combining the switch with a ground fault relay. Normally, a ground fault relay of a high-voltage power receiving facility performs a shut-off operation by a switch when a ground fault occurs that exceeds the set values of zero-phase voltage and zero-phase current set from the viewpoint of protection coordination with the distribution system. Do. Moreover, when performing a breaking operation, the ground fault relay obtains a load current value for protecting the rated breaking capacity of the switch from a current transformer (CT) inside the switch.
前述の地絡事故を検出する方法としては、開閉器内の零相電圧検出装置(ZPD)及び零相変流器(ZCT)により零相電圧及び零相電流を取得し、その取得した零相電圧及び零相電流を利用して地絡事故を検出する方法が用いられている(例えば、特許文献1参照)。なお、地絡事故時の絶縁抵抗値は0〜数十kΩとなり、地絡継電器は地絡事故検出のために例えば100mA程度の零相電流の検出を行うことになる。 As a method for detecting the above-mentioned ground fault, a zero phase voltage and a zero phase current are obtained by a zero phase voltage detector (ZPD) and a zero phase current transformer (ZCT) in a switch, and the obtained zero phase is obtained. A method of detecting a ground fault using a voltage and a zero-phase current is used (see, for example, Patent Document 1). In addition, the insulation resistance value at the time of the ground fault becomes 0 to several tens kΩ, and the ground fault relay detects a zero-phase current of about 100 mA for the detection of the ground fault.
しかしながら、前述のような地絡事故検出ではなく、地絡事故発生前の絶縁低下検出のためには、数MΩの高抵抗の検出、すなわち数mAの零相電流の検出が必要となるが、その零相電流には負荷電流による誤差が生じ、数MΩの高抵抗時に流れる数mAの零相電流の検出の妨げとなっている。したがって、地絡事故発生前の絶縁低下検出には、負荷電流による零相電流の誤差が問題となり、高精度な絶縁低下検出を行うことは困難になっている。例えば、6MΩの絶縁低下検出では、1mA相当の零相電流を検出する必要があるが、その1mA相当の零相電流に負荷電流が及ぼす影響は大きく、高精度な絶縁低下検出の障害となっている。 However, instead of detecting the ground fault as described above, it is necessary to detect a high resistance of several MΩ, that is, to detect a zero-phase current of several mA, in order to detect a decrease in insulation before the occurrence of the ground fault. An error due to the load current occurs in the zero-phase current, which hinders detection of a zero-phase current of several mA flowing at a high resistance of several MΩ. Therefore, an error in the zero-phase current due to the load current becomes a problem in detecting the insulation drop before the occurrence of the ground fault, and it is difficult to detect the insulation drop with high accuracy. For example, in the 6 MΩ insulation drop detection, it is necessary to detect a zero-phase current equivalent to 1 mA. However, the load current has a large effect on the zero-phase current equivalent to 1 mA, which is an obstacle to highly accurate insulation drop detection. Yes.
なお、負荷電流による零相変流器の出力誤差(零相電流の誤差)の原因としては、開閉器内の零相変流器の形状が真円ではなく、三相各線が零相変流器のコアに与える磁力線の影響にバラツキが生じるためである。また、個々の開閉器ごとの幹線と零相変流器との位置関係や加工状態などの差異により、零相変流器の出力誤差が個々の開閉器ごとに固有の大きさとなるためである。 The cause of the output error of the zero-phase current transformer due to the load current (zero-phase current error) is that the shape of the zero-phase current transformer in the switch is not a perfect circle, and each three-phase line is a zero-phase current transformer. This is because variation occurs in the influence of the magnetic field lines on the core of the vessel. In addition, because of the difference in the positional relationship between the main line and the zero-phase current transformer for each individual switch and the machining state, the output error of the zero-phase current transformer becomes a specific size for each individual switch. .
本発明は上記を鑑みてなされたものであり、その目的は、高精度な絶縁低下検出を行うことができる高圧絶縁監視装置及び高圧絶縁監視方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a high voltage insulation monitoring device and a high voltage insulation monitoring method capable of performing highly accurate insulation deterioration detection.
本発明に係る高圧絶縁監視装置は、高圧配電線路の絶縁低下を検出する高圧絶縁監視装置であって、高圧配電線路の零相電流を検出する零相変流器と、高圧配電線路の各相の負荷電流を検出する変流器と、変流器により検出された各相の負荷電流及び零相変流器の特性を用いて、各相の負荷電流の影響による零相電流の誤差を抑えるよう、零相変流器により検出された零相電流を補正する補正部とを備える。 A high voltage insulation monitoring device according to the present invention is a high voltage insulation monitoring device that detects a decrease in insulation of a high voltage distribution line, a zero phase current transformer that detects a zero phase current of the high voltage distribution line, and each phase of the high voltage distribution line Using the current transformer that detects the load current of the current, the load current of each phase detected by the current transformer, and the characteristics of the zero-phase current transformer, the error of the zero-phase current due to the effect of the load current of each phase is suppressed A correction unit for correcting the zero-phase current detected by the zero-phase current transformer.
また、前述の本発明に係る高圧絶縁監視装置において、補正部は、各相の負荷電流の影響による零相電流の誤差を定義する方程式を用いることが望ましい。 In the high voltage insulation monitoring apparatus according to the present invention described above, it is desirable that the correction unit uses an equation that defines an error of the zero phase current due to the influence of the load current of each phase.
また、前述の本発明に係る高圧絶縁監視装置において、零相変流器の特性は、零相変流器及び変流器を備える開閉器の負荷側に三相負荷を接続し、その開閉器の電源側から三相平衡電圧を印加し、各相の負荷電流の合成が零となる状態で三相負荷のバランスを変えて、変流器により検出された各相の負荷電流と零相変流器により検出された零相電流との関係を求め、その関係を前述の方程式に適用することにより得られた特性であることが望ましい。 Further, in the high voltage insulation monitoring device according to the present invention described above, the characteristics of the zero-phase current transformer are that the three-phase load is connected to the load side of the switch equipped with the zero-phase current transformer and the current transformer, and the switch The three-phase balanced voltage is applied from the power supply side, the balance of the three-phase load is changed in a state where the composition of the load current of each phase becomes zero, and the load current of each phase detected by the current transformer and the zero-phase change It is desirable that the characteristic is obtained by obtaining a relationship with the zero-phase current detected by the flow device and applying the relationship to the above equation.
また、前述の本発明に係る高圧絶縁監視装置において、補正部は、変流器により検出された各相の負荷電流及び零相変流器の特性を前述の方程式に適用し、各相の負荷電流の影響による零相電流の誤差の推定値を求め、その推定値を零相変流器により検出された零相電流から減算することが望ましい。 In the above-described high voltage insulation monitoring apparatus according to the present invention, the correction unit applies the load current of each phase detected by the current transformer and the characteristics of the zero-phase current transformer to the above equation, and loads the load of each phase. It is desirable to obtain an estimated value of the error of the zero phase current due to the influence of the current and subtract the estimated value from the zero phase current detected by the zero phase current transformer.
本発明に係る高圧絶縁監視方法は、高圧配電線路の絶縁低下を検出する高圧絶縁監視方法であって、高圧配電線路の零相電流を零相変流器により検出するステップと、高圧配電線路の各相の負荷電流を変流器により検出するステップと、変流器により検出された各相の負荷電流及び零相変流器の特性を用いて、各相の負荷電流の影響による零相電流の誤差を抑えるよう、零相変流器により検出された零相電流を補正するステップとを有する。 A high voltage insulation monitoring method according to the present invention is a high voltage insulation monitoring method for detecting a decrease in insulation of a high voltage distribution line, the step of detecting a zero phase current of the high voltage distribution line with a zero phase current transformer, The zero-phase current due to the influence of the load current of each phase using the step of detecting the load current of each phase with the current transformer, the load current of each phase detected by the current transformer and the characteristics of the zero-phase current transformer And correcting the zero-phase current detected by the zero-phase current transformer so as to suppress the above error.
また、前述の本発明に係る高圧絶縁監視方法において、補正するステップでは、各相の負荷電流の影響による零相電流の誤差を定義する方程式を用いることが望ましい。 In the above-described high voltage insulation monitoring method according to the present invention, it is desirable to use an equation that defines the error of the zero phase current due to the influence of the load current of each phase in the correcting step.
また、前述の本発明に係る高圧絶縁監視方法において、零相変流器の特性は、零相変流器及び変流器を備える開閉器の負荷側に三相負荷を接続し、その開閉器の電源側から三相平衡電圧を印加し、各相の負荷電流の合成が零となる状態で三相負荷のバランスを変えて、変流器により検出された各相の負荷電流と零相変流器により検出された零相電流との関係を求め、その関係を前述の方程式に適用することにより得られた特性であることが望ましい。 In the high voltage insulation monitoring method according to the present invention described above, the zero-phase current transformer is characterized by connecting a three-phase load to a load side of a switch equipped with the zero-phase current transformer and the current transformer. The three-phase balanced voltage is applied from the power supply side, the balance of the three-phase load is changed in a state where the composition of the load current of each phase becomes zero, and the load current of each phase detected by the current transformer and the zero-phase change It is desirable that the characteristic is obtained by obtaining a relationship with the zero-phase current detected by the flow device and applying the relationship to the above equation.
また、前述の本発明に係る高圧絶縁監視方法において、補正するステップでは、変流器により検出された各相の負荷電流及び零相変流器の特性を前述の方程式に適用し、各相の負荷電流の影響による零相電流の誤差の推定値を求め、その推定値を零相変流器により検出された零相電流から減算することが望ましい。 In the high voltage insulation monitoring method according to the present invention described above, in the correcting step, the load current of each phase detected by the current transformer and the characteristics of the zero phase current transformer are applied to the above equation, and It is desirable to obtain an estimated value of the error of the zero phase current due to the influence of the load current and subtract the estimated value from the zero phase current detected by the zero phase current transformer.
本発明に係る高圧絶縁監視装置又は高圧絶縁監視方法によれば、変流器により検出された各相の負荷電流及び零相変流器の特性が用いられ、各相の負荷電流の影響による零相電流の誤差を抑えるよう、零相変流器により検出された零相電流が補正される。これにより、絶縁低下検出に用いる零相電流に対する各相の負荷電流の影響を緩和することが可能になるので、高精度な絶縁低下検出を行うことができる。 According to the high voltage insulation monitoring apparatus or the high voltage insulation monitoring method according to the present invention, the load current of each phase detected by the current transformer and the characteristics of the zero phase current transformer are used, and zero due to the influence of the load current of each phase is used. The zero-phase current detected by the zero-phase current transformer is corrected so as to suppress the phase current error. As a result, the influence of the load current of each phase on the zero-phase current used for insulation reduction detection can be mitigated, so that highly accurate insulation reduction detection can be performed.
また、各相の負荷電流の影響による零相電流の誤差を定義する方程式を用いる場合には、その各相の負荷電流の影響による零相電流の誤差を容易に精度良く求めることが可能となるので、絶縁低下検出に用いる零相電流に対する各相の負荷電流の影響を確実に緩和することができる。 In addition, when using an equation that defines the error of the zero-phase current due to the influence of the load current of each phase, it becomes possible to easily and accurately obtain the error of the zero-phase current due to the influence of the load current of each phase. As a result, the influence of the load current of each phase on the zero-phase current used for insulation drop detection can be reliably mitigated.
また、零相変流器の特性が、零相変流器及び変流器を備える開閉器の負荷側に三相負荷を接続し、その開閉器の電源側から三相平衡電圧を印加し、各相の負荷電流の合成が零となる状態で三相負荷のバランスを変えて、変流器により検出された各相の負荷電流と零相変流器により検出された零相電流との関係を求め、その関係を前述の方程式に適用することにより得られた特性である場合には、正確な零相変流器の特性を用いることが可能となるので、絶縁低下検出に用いる零相電流に対する各相の負荷電流の影響をより確実に緩和することができる。 In addition, the characteristics of the zero-phase current transformer is that the three-phase load is connected to the load side of the switch equipped with the zero-phase current transformer and the current transformer, and the three-phase balanced voltage is applied from the power source side of the switch, The relationship between the load current of each phase detected by the current transformer and the zero-phase current detected by the zero-phase current transformer by changing the balance of the three-phase load with the composition of the load current of each phase being zero If the relationship is obtained by applying the relationship to the above equation, the exact zero-phase current transformer characteristic can be used. The influence of the load current of each phase on can be more reliably mitigated.
また、変流器により検出された各相の負荷電流及び零相変流器の特性を前述の方程式に適用し、各相の負荷電流の影響による零相電流の誤差の推定値を求め、その推定値を零相変流器により検出された零相電流から減算する場合には、その零相電流を正確に補正することが可能となるので、絶縁低下検出に用いる零相電流に対する各相の負荷電流の影響をより確実に緩和することができる。 In addition, the load current of each phase detected by the current transformer and the characteristics of the zero-phase current transformer are applied to the above equation, and an estimated value of the error of the zero-phase current due to the effect of the load current of each phase is obtained. When the estimated value is subtracted from the zero-phase current detected by the zero-phase current transformer, the zero-phase current can be accurately corrected. The influence of the load current can be mitigated more reliably.
本発明の実施の一形態について図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、本実施形態に係る高圧絶縁監視装置1は、変電所から需要先に電気を供給する配電系統の高圧配電線路L1上に設けられた開閉器(区分開閉器)2と、地絡事故の発生に応じて開閉器2による遮断動作を行う地絡継電器3と、地絡事故発生などを報知する表示部4とを備えている。
As shown in FIG. 1, a high voltage insulation monitoring apparatus 1 according to this embodiment includes a switch (partition switch) 2 provided on a high voltage distribution line L1 of a distribution system that supplies electricity from a substation to a customer. A
開閉器2は、高圧配電線路L1の零相電圧を検出する零相電圧検出装置(ZPD)2aと、高圧配電線路L1の零相電流を検出する零相変流器(ZCT)2bと、高圧配電線路L1の三相の各負荷電流を検出する変流器(CT)2cとを有している。この開閉器2は、高圧受電設備における配電系統からの受電点に設けられている。なお、零相電圧検出装置2aとしては、例えば、各相の対地電圧を合成して零相電圧を検出するコンデンサ形零相電圧検出装置を用いることが可能である。
The
地絡継電器3は、零相電圧検出装置2aにより検出された零相電圧及び零相変流器2bにより検出された零相電流が、配電系統との保護協調の観点から設定されている零相電圧及び零相電流の整定値を超えるか否かを判断する。それらの零相電圧及び零相電流が整定値を超えたと判断した場合には、地絡事故が発生したと判定し、開閉器2による遮断動作を行う。これにより、高圧配電線路L1が開閉器2により遮断されることになる。
In the
また、地絡継電器3は、零相変流器2bにより検出された零相電流を補正する補正部3aを有しており、この補正部3aにより補正した零相電流を用いて地絡事故発生前の数MΩの絶縁低下を検出する。なお、補正部3aは、電気回路などのハードウエアにより構成されているが、これに限るものではなく、例えば、プログラムなどのソフトウエアにより構成されても良く、あるいは、それらの両方の組合せにより構成されても良い。
The
表示部4は、地絡事故が発生したことを報知する表示や地絡事故発生前の数MΩの絶縁低下が発生したことを報知する表示を行う。この表示部4としては、例えば、磁気反転表示器などを用いることが可能であり、他にも、LEDランプなどの表示灯やLEDディスプレイなどを用いることが可能である。なお、表示灯やLEDディスプレイなどを用いる場合には、例えば、太陽電池や充電池などの電源を設け、その電源から表示部4に電力を供給する。 The display unit 4 performs a display for notifying that a ground fault has occurred and a display for notifying that an insulation decrease of several MΩ before the occurrence of the ground fault has occurred. As the display unit 4, for example, a magnetic reversal display or the like can be used. In addition, a display lamp such as an LED lamp, an LED display, or the like can be used. In addition, when using an indicator lamp, an LED display, etc., power supplies, such as a solar cell and a rechargeable battery, are provided, and electric power is supplied to the display part 4 from the power supply.
次に、前述の補正部3aによる補正処理について詳しく説明する。最初に、零相変流器2bの出力(以下、単にZCT出力という)に対する負荷電流の影響について説明し、その後、実際の補正手順について説明する。
Next, the correction process by the
まず、ZCT出力に対する負荷電流の影響を調べるため、ZCT出力(零相電流)の測定を行う。図2に示すように、開閉器2の負荷側に負荷(RUV、RVW、RWU)を接続し、その電源側から三相平衡電圧(VU、VV、VW)を印加する。この印加電圧を変動させ、ZCT出力を測定する。なお、負荷としては、△負荷を用いているが、これに限るものではなく、例えば、Y負荷を用いることも可能である。
First, in order to investigate the influence of the load current on the ZCT output, the ZCT output (zero phase current) is measured. As shown in FIG. 2, a load (R UV , R VW , R WU ) is connected to the load side of the
この測定では、理想のZCT出力IZCTは、各負荷電流IU、IV、IWにより以下の式(1)により表わされる。
IZCT=IU+IV+IW=0 ・・・(1)
したがって、ZCT出力が発生した場合には(IZCT≠0)、その原因は負荷電流の影響となる。
In this measurement, an ideal ZCT output I ZCT is expressed by the following equation (1) by each load current I U , I V , I W.
I ZCT = I U + I V + I W = 0 (1)
Therefore, when the ZCT output is generated (I ZCT ≠ 0), the cause is the influence of the load current.
前述の測定結果によれば、図3に示すように、ZCT出力(グラフA1)は負荷電流に比例して増加し、ZCTの出力位相(グラフB1)はほぼ一定となる。なお、図3では、RUV=0.30Ω、RVW=0.30Ω、RWU=0.30Ωである。また、このとき、各負荷電流の変化に伴うZCT出力のベクトルの変化は、例えば、図4に示すようになる。 According to the measurement results described above, as shown in FIG. 3, the ZCT output (graph A1) increases in proportion to the load current, and the ZCT output phase (graph B1) becomes substantially constant. In FIG. 3, R UV = 0.30Ω, R VW = 0.30Ω, and R WU = 0.30Ω. At this time, the change in the vector of the ZCT output accompanying the change in each load current is, for example, as shown in FIG.
ここで、図3に示すように、負荷電流の影響によるZCT出力レベルは、負荷電流が25Aである場合でも2mA程度である。通常、地絡継電器3は、地絡抵抗10kΩ以下で流れる100mA以上の零相電流を検出して地絡事故を判別するため、2mA程度の負荷電流が通常の地絡事故の検出に影響を及ぼすことはほとんど無い。
Here, as shown in FIG. 3, the ZCT output level due to the influence of the load current is about 2 mA even when the load current is 25 A. Normally, the
ところが、数MΩの高抵抗の絶縁低下において正確な零相電流を検出する必要がある場合には、絶縁低下によるZCT出力として1mA程度の零相電流を検出する必要があるため、負荷電流がZCT出力に及ぼす影響は大きく検出の障害となる。したがって、高精度な絶縁低下検出を行うためには、負荷電流の影響を除去もしくは緩和する必要がある。 However, when it is necessary to detect an accurate zero-phase current when the insulation resistance is reduced by several MΩ, it is necessary to detect a zero-phase current of about 1 mA as a ZCT output due to the insulation reduction. The effect on output is a major obstacle to detection. Therefore, it is necessary to remove or alleviate the influence of the load current in order to detect the insulation degradation with high accuracy.
前述の測定では、式(1)のように零相電流は理論上無いことから、負荷電流がZCT出力に影響を与える原因はZCTの特性によるものである。このため、ZCT出力の補正には、変流器2cから各負荷電流を取得するとともに、ZCT特性を把握する必要がある。なお、負荷電流の影響を含むZCT出力から零相電流のみの値を得るためには、負荷電流値及びZCT特性(零相変流器2bの特性)を用いて零相電流に対する負荷電流の影響を補正することになる。
In the measurement described above, the zero-phase current is theoretically not as shown in the equation (1), and therefore the cause of the load current affecting the ZCT output is due to the ZCT characteristics. For this reason, in order to correct the ZCT output, it is necessary to acquire each load current from the
各負荷電流の影響によって生じるZCT出力IUVWは、そのZCT出力IUVWに対して各負荷電流のベクトルIU、IV、IWの影響を表すZCT特性ベクトルαU、αV、αWが用いられ、以下の式(2)により表わされる。
IUVW=αU・IU+αV・IV+αW・IW ・・・(2)
The ZCT output I UVW generated by the influence of each load current has ZCT characteristic vectors α U , α V , α W representing the influences of the load current vectors I U , I V , I W on the ZCT output I UVW . Used and represented by the following equation (2).
I UVW = α U · I U + α V · I V + α W · I W (2)
この式(2)が各負荷電流の影響による零相電流の誤差を定義する方程式である。このとき、各負荷電流の合成が零の状態であると、IUVWはZCT出力に等しくなる。したがって、ここでは計算を簡便にするため、合成して零の状態での各負荷電流及びIUVWからZCT特性を求める。 This equation (2) is an equation that defines the error of the zero-phase current due to the influence of each load current. At this time, if the combination of the load currents is zero, I UVW is equal to the ZCT output. Therefore, here, in order to simplify the calculation, the ZCT characteristic is obtained from each load current and I UVW in a combined state at zero.
なお、各負荷電流のバランスを保った(三相の抵抗値が同等の)状態で測定を行った場合には、負荷電流を変動させてもIUVWに含まれる各負荷電流の影響を分離することはできない。そこで、各負荷電流を合成して零を保った状態で各負荷電流間のバランスを変化させ、各相の電流波形及びZCT出力波形を測定して、ZCT特性ベクトルαU、αV、αWの値を求める。 When the measurement is performed in a state where the balance of the load currents is maintained (three-phase resistance values are equal), the influence of each load current included in I UVW is separated even if the load current is varied. It is not possible. Therefore, the load currents are synthesized and the balance between the load currents is changed while maintaining zero, and the current waveform and the ZCT output waveform of each phase are measured, and the ZCT characteristic vectors α U , α V , α W Find the value of.
その後、求めたZCT特性ベクトルαU、αV、αWの値を用いて式(2)から零相電流の誤差の推定値IUVWを求め、最後に、補正の対象となるZCT出力をIZCTとし、以下の式(3)を用いて補正後のZCT出力I0を求める。
I0=IZCT−IUVW ・・・(3)
Thereafter, an estimated value I UVW of the zero-phase current error is obtained from the equation (2) using the obtained values of the ZCT characteristic vectors α U , α V , and α W , and finally, the ZCT output to be corrected is expressed as I ZCT is obtained, and the corrected ZCT output I 0 is obtained using the following equation (3).
I 0 = I ZCT -I UVW (3)
ここで、一例として、図5には、ZCT特性ベクトルαU、αV、αWの算出に用いたデータが示されている。この図5に示すデータは、三相平衡負荷での測定結果である。このとき、図2に示す測定回路が用いられ、三相負荷のバランスが変えられて三パターンで測定が行われる。なお、図2に示す測定回路では、負荷側へ流れた電流は必ず電源側へ戻ることから、電流の不平衡が生じずZCT出力に現れることはない。 Here, as an example, FIG. 5 shows data used to calculate the ZCT characteristic vectors α U , α V , and α W. The data shown in FIG. 5 is a measurement result with a three-phase balanced load. At this time, the measurement circuit shown in FIG. 2 is used, and the balance of the three-phase load is changed, and measurement is performed in three patterns. In the measurement circuit shown in FIG. 2, since the current flowing to the load side always returns to the power supply side, current imbalance does not occur and does not appear in the ZCT output.
このような図5に示すデータが前述の式(2)に代入され、三つの多項式が得られる。これらの多項式が解かれ、負荷電流ごとのZCT特性ベクトルαU、αV、αWが図6に示すように得られる。このZCT特性ベクトルαU、αV、αWが補正時に用いられる。 Such data shown in FIG. 5 is substituted into the above-described equation (2) to obtain three polynomials. These polynomials are solved, and ZCT characteristic vectors α U , α V and α W for each load current are obtained as shown in FIG. These ZCT characteristic vectors α U , α V and α W are used at the time of correction.
すなわち、補正では、任意のZCT出力に対し、そのときの各負荷電流とZCT特性とが用いられ、式(2)から零相電流の誤差の推定値IUVWが得られる。さらに、式(3)が用いられ、零相電流の誤差の推定値IUVWがZCT出力IZCTから減算され、補正後のZCT出力I0が得られる。 That is, in the correction, each load current and the ZCT characteristic at that time are used for an arbitrary ZCT output, and an estimated value I UVW of the zero-phase current error is obtained from the equation (2). Further, Equation (3) is used, and the estimated value I UVW of the zero-phase current error is subtracted from the ZCT output I ZCT to obtain a corrected ZCT output I 0 .
この補正によれば、補正後のZCT出力(波形A2)は、図7に示すように、補正前のZCT出力(波形A1)に比べ、負荷電流の値によらず0.2mA程度で安定している。0.2mAは地絡抵抗20MΩで流れる零相電流に相当する。このように補正後のZCT出力は補正前のZCT出力に比べ0.0mAに近づいていることから、補正によって負荷電流の影響が緩和されていることがわかる。なお、図7では、RUV=0.30Ω、RVW=0.30Ω、RWU=0.30Ωである。 According to this correction, the corrected ZCT output (waveform A2) is stable at about 0.2 mA regardless of the value of the load current, as shown in FIG. 7, compared to the ZCT output (waveform A1) before correction. ing. 0.2 mA corresponds to a zero-phase current flowing at a ground fault resistance of 20 MΩ. As described above, the corrected ZCT output is closer to 0.0 mA than the uncorrected ZCT output, which indicates that the influence of the load current is reduced by the correction. In FIG. 7, R UV = 0.30Ω, R VW = 0.30Ω, and R WU = 0.30Ω.
このような補正処理が補正部3aにより行われる。このとき、変流器2cにより検出された各相の負荷電流(各負荷電流)及び零相変流器2bの特性(ZCT特性)が用いられ、各相の負荷電流の影響による零相電流の誤差を抑えるよう、零相変流器2bにより検出された零相電流が補正される。これにより、負荷電流の影響を受けたZCT出力を高精度な絶縁低下検出が可能となるレベルまで補正し、数MΩの絶縁低下時の検出精度を向上させることができる。
Such correction processing is performed by the
特に、零相変流器2bの出力(ZCT出力)から数MΩの絶縁低下を検出することが可能となることから、従来、各相の負荷電流によるノイズ成分の影響により検出限界は数十mA程度であるが、補正部3aのベクトル演算による零相電流の補正により、1mA程度の検出を実現することができる。また、地絡事故発生前の数MΩの絶縁低下を検出することが可能となるので、その地絡事故発生前の数MΩの絶縁低下が発生した旨を表示部4により報知することができる。このため、復旧作業などを行う作業者は地絡事故発生前の数MΩの絶縁低下の発生を視認することが可能となり、その情報を作業に役立てることができる。
In particular, since it is possible to detect an insulation drop of several MΩ from the output (ZCT output) of the zero-phase
また、別個に絶縁低下を監視する装置を設ける場合には、新たにセンサを追加する必要があり、その分の費用が発生するが、本実施形態では、零相変流器2bを使用することで新たにセンサを設ける必要がないため、低コスト化を実現することができる。さらに、別個の装置を用いず、地絡事故発生前の数MΩの絶縁低下を知るために絶縁抵抗値を測定する場合には、停電状態での点検が必要となるため、手間を要することになるが、本実施形態では、地絡事故発生前の数MΩの絶縁低下が表示部4により報知されるので、作業者は地絡事故発生前の数MΩの絶縁低下を容易に知ることが可能となり、前述のような手間を省くことができる。
In addition, when a device for separately monitoring insulation deterioration is provided, it is necessary to add a new sensor, and the cost for that is generated, but in this embodiment, the zero-phase
以上説明したように、本実施形態によれば、変流器2cにより検出された各相の負荷電流及び零相変流器2bの特性を用い、各相の負荷電流の影響による零相電流の誤差を抑えるよう、零相変流器2bにより検出された零相電流を補正する。これにより、絶縁低下検出に用いる零相電流に対する各相の負荷電流の影響を緩和することが可能になるので、高精度な絶縁低下検出を行うことができる。
As described above, according to this embodiment, the load current of each phase detected by the
また、各相の負荷電流の影響による零相電流の誤差を定義する方程式、すなわち前述の式(2)を用いることによって、その各相の負荷電流の影響による零相電流の誤差を容易に精度良く求めることが可能となるので、絶縁低下検出に用いる零相電流に対する各相の負荷電流の影響を確実に緩和することができる。 Also, by using the equation that defines the error of the zero-phase current due to the influence of the load current of each phase, that is, the above-described equation (2), the error of the zero-phase current due to the influence of the load current of each phase can be easily accurate. Since it can be obtained well, the influence of the load current of each phase on the zero-phase current used for detection of the insulation drop can be surely mitigated.
さらに、零相変流器2bの特性が、零相変流器2b及び変流器2cを備える開閉器2の負荷側に三相負荷を接続し、その開閉器2の電源側から三相平衡電圧を印加し、各相の負荷電流の合成が零となる状態で三相負荷のバランスを変えて変流器2cにより検出された各相の負荷電流と零相変流器2bにより検出された零相電流との関係を求め、その関係を前述の式(2)に適用することにより得られた特性であることから、正確な零相変流器2bの特性を用いることが可能となるので、絶縁低下検出に用いる零相電流に対する各相の負荷電流の影響を確実に緩和することができる。
Furthermore, the characteristic of the zero-phase
また、変流器2cにより検出された各相の負荷電流及び零相変流器2bの特性を前述の式(2)に適用し、各相の負荷電流の影響による零相電流の誤差の推定値を求め、その推定値を零相変流器2bにより検出された零相電流から減算することから、その零相電流を正確に補正することが可能となるので、絶縁低下検出に用いる零相電流に対する各相の負荷電流の影響を確実に緩和することができる。
Further, the load current of each phase detected by the
なお、前述の実施形態においては、地絡継電器3内に補正部3aを設けているが、これに限るものではなく、例えば、開閉器3内に補正部3aを設けるようにしても良い。この場合、開閉器3内の補正部3aは補正後の零相電流を地絡継電器3に出力することになる。
In the above-described embodiment, the
最後に、前述の実施形態は例示であり、発明の範囲はそれらに限定されない。前述の実施形態は種々変更可能であり、例えば、前述の実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素が削除されても良く、さらに、異なる実施形態に係る構成要素が適宜組み合わされても良い。 Finally, the above-described embodiments are illustrative, and the scope of the invention is not limited thereto. The above-described embodiment can be variously modified. For example, some components may be deleted from all the components shown in the above-described embodiment, and further, components according to different embodiments may be appropriately combined. Also good.
1 高圧絶縁監視装置
2 開閉器
2a 零相電圧検出装置
2b 零相変流器
2c 変流器
3 地絡継電器
3a 補正部
4 表示部
L1 高圧配電線路
1 High Voltage
Claims (4)
前記高圧配電線路の零相電流を検出する零相変流器と、
前記高圧配電線路の各相の負荷電流を検出する変流器と、
前記変流器により検出された前記各相の負荷電流及び前記零相変流器の特性を用いて、前記各相の負荷電流の影響による前記零相電流の誤差を抑えるよう、前記零相変流器により検出された前記零相電流を補正する補正部とを備え、
前記補正部は、前記各相の負荷電流の影響による前記零相電流の誤差を定義する方程式を用い、
前記零相変流器の特性は、前記零相変流器及び前記変流器を備える開閉器の負荷側に三相負荷を接続し、その開閉器の電源側から三相平衡電圧を印加し、前記各相の負荷電流の合成が零となる状態で前記三相負荷のバランスを変えて、前記変流器により検出された前記各相の負荷電流と前記零相変流器により検出された前記零相電流との関係を求め、その関係を前記方程式に適用することにより得られた特性であることを特徴とする高圧絶縁監視装置。 A high voltage insulation monitoring device that detects a decrease in insulation of a high voltage distribution line,
A zero-phase current transformer for detecting a zero-phase current of the high-voltage distribution line;
A current transformer for detecting a load current of each phase of the high-voltage distribution line;
Using the load current of each phase detected by the current transformer and the characteristics of the zero phase current transformer, the zero phase change is suppressed so as to suppress the error of the zero phase current due to the influence of the load current of each phase. A correction unit for correcting the zero-phase current detected by the flow device ,
The correction unit uses an equation that defines an error of the zero-phase current due to the influence of the load current of each phase,
The characteristic of the zero-phase current transformer is that a three-phase load is connected to the load side of the switch equipped with the zero-phase current transformer and the current transformer, and a three-phase balanced voltage is applied from the power source side of the switch. The load current of each phase detected by the current transformer and the zero-phase current transformer detected by changing the balance of the three-phase load in a state where the composition of the load current of each phase becomes zero A high-voltage insulation monitoring device characterized by obtaining a relationship with the zero-phase current and applying the relationship to the equation .
前記高圧配電線路の零相電流を零相変流器により検出するステップと、
前記高圧配電線路の各相の負荷電流を変流器により検出するステップと、
前記変流器により検出された前記各相の負荷電流及び前記零相変流器の特性を用いて、前記各相の負荷電流の影響による前記零相電流の誤差を抑えるよう、前記零相変流器により検出された前記零相電流を補正するステップとを有し、
前記補正するステップでは、前記各相の負荷電流の影響による前記零相電流の誤差を定義する方程式を用い、
前記零相変流器の特性は、前記零相変流器及び前記変流器を備える開閉器の負荷側に三相負荷を接続し、その開閉器の電源側から三相平衡電圧を印加し、前記各相の負荷電流の合成が零となる状態で前記三相負荷のバランスを変えて、前記変流器により検出された前記各相の負荷電流と前記零相変流器により検出された前記零相電流との関係を求め、その関係を前記方程式に適用することにより得られた特性であることを特徴とする高圧絶縁監視方法。 A high voltage insulation monitoring method for detecting a decrease in insulation of a high voltage distribution line,
Detecting a zero-phase current of the high-voltage distribution line by a zero-phase current transformer;
Detecting a load current of each phase of the high-voltage distribution line with a current transformer;
Using the load current of each phase detected by the current transformer and the characteristics of the zero phase current transformer, the zero phase change is suppressed so as to suppress the error of the zero phase current due to the influence of the load current of each phase. Correcting the zero-phase current detected by a flow device ,
In the correcting step, an equation defining an error of the zero-phase current due to the influence of the load current of each phase is used,
The characteristic of the zero-phase current transformer is that a three-phase load is connected to the load side of the switch equipped with the zero-phase current transformer and the current transformer, and a three-phase balanced voltage is applied from the power source side of the switch. The load current of each phase detected by the current transformer and the zero-phase current transformer detected by changing the balance of the three-phase load in a state where the composition of the load current of each phase becomes zero A high voltage insulation monitoring method characterized by obtaining a relationship with the zero phase current and applying the relationship to the equation .
In the correcting step, the load current of each phase detected by the current transformer and the characteristics of the zero-phase current transformer are applied to the equation, and the zero-phase current due to the influence of the load current of each phase is applied. 4. The high voltage insulation monitoring method according to claim 3 , wherein an estimated value of the error is obtained and the estimated value is subtracted from the zero phase current detected by the zero phase current transformer.
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