JP6969079B2 - Forced installation device, ground fault investigation device and method using it - Google Patents
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Description
本発明は、電気所の電気機器を操作するためのシーケンス回路に直流電源を供給する直流電源供給回路の地絡故障を探査するための探査電流を発生させる強制接地装置、それを用いた地絡故障探査装置及び方法に関する。 The present invention is a forced grounding device that generates an exploration current for exploring a ground fault in a DC power supply circuit that supplies DC power to a sequence circuit for operating electrical equipment in an electric facility, and a ground fault using the same. Regarding fault search equipment and methods.
発変電所や開閉所等の電気所では、遮断器や断路器等の電気機器を操作するためのシーケンス回路に直流電源を供給する直流電源供給回路が設けられている。この直流電源供給回路は、直流電源装置が接続された直流母線から複数引き出され、さらに、直流電源供給回路から分岐して多数の直流負荷であるシーケンス回路に直流電源を供給する。 Electric stations such as power generation / transformation stations and switch stations are provided with a DC power supply circuit that supplies DC power to a sequence circuit for operating electric devices such as circuit breakers and disconnectors. A plurality of DC power supply circuits are drawn from the DC bus to which the DC power supply device is connected, and further branch off from the DC power supply circuit to supply DC power to a sequence circuit which is a large number of DC loads.
このような直流電源供給回路においては、直流電源供給回路の地絡故障を検出するための直流地絡継電器(64D)が設置されている。直流地絡継電器は、直流電源供給回路の直流母線の正極と負極を抵抗分圧した分圧回路に設けられ、分圧回路の分圧中点は抵抗を介して接地されている。 In such a DC power supply circuit, a DC ground relay (64D) for detecting a ground fault in the DC power supply circuit is installed. The DC ground relay is provided in a voltage dividing circuit in which the positive and negative electrodes of the DC bus of the DC power supply circuit are divided by resistance, and the voltage dividing middle point of the voltage dividing circuit is grounded via a resistor.
このような直流電源供給回路のいずれかで絶縁低下が発生し地絡故障が発生した場合は、直流地絡継電器が動作するので地絡故障が発生したことは検知できるが、地絡故障の箇所を特定することまではできない。そこで、地絡故障が発生したことが検知されると、地絡故障の箇所を探査することになる。地絡故障の箇所を探査する手法として、フリッカ法や低周波重畳法がある。 If insulation deteriorates in any of these DC power supply circuits and a ground fault occurs, the DC ground relay operates so that it can be detected that a ground fault has occurred, but the location of the ground fault failure. Cannot be specified. Therefore, when it is detected that a ground fault has occurred, the location of the ground fault will be searched. There are flicker method and low frequency superimposition method as a method for exploring the location of a ground fault.
図10は、電気所のシーケンス回路に直流電源を供給する直流電源供給回路の直流回路の回路図である。電気所の直流回路は、直流電源装置11が接続された直流母線12から直流電源盤13の開閉器14を介して複数の直流電源供給回路15a〜15nにそれぞれ直流電源が供給されシーケンス回路16a〜16nに直流電源を供給する。図10中のCは直流電源供給回路15a〜15nの電線の対地静電容量を示している。
FIG. 10 is a circuit diagram of a DC circuit of a DC power supply circuit that supplies DC power to a sequence circuit of an electric station. In the DC circuit of the electric station, DC power is supplied from the
また、各々の直流電源供給回路15a〜15nは複数の分岐回路17を有する。図10では、直流電源供給回路15aは1個の分岐回路17を有し、直流電源供給回路15b、15nは2個の分岐回路17を有したものを示している。図示は省略するが分岐回路17にも分岐回路を有し、各々の分岐回路にはシーケンス回路が接続され電線の対地静電容量も有している。一方、直流回路の母線12の正極と負極との間には、正極と負極とを抵抗分圧し分圧中点を抵抗接地した分圧回路18が設置され、この分圧回路18は直流回路の地絡故障を検出する直流地絡継電器19の要素を構成し、直流地絡継電器19は分圧回路18の電圧のバランスが崩れたときに動作する。
Further, each DC
このような電気所の直流回路に地絡が発生すると直流の地絡電流が流れる。例えば、直流電源供給回路15bのF点で地絡抵抗Rgの地絡故障が発生したとすると、図10の点線矢印で示すように、直流電源装置11の正極から直流電源盤13の開閉器14、地絡故障点F、分圧回路18の接地点(中性線)、直流電源装置11の負極に至る回路が形成され直流の地絡電流が流れる。これにより、分圧回路18の電圧のバランスが崩れ直流地絡継電器19が動作するので、直流電源供給回路15a〜15nのいずれかに地絡故障が発
生したことが分かる。さらに、地絡故障点Fを探査するには、各々の直流電源供給回路15a〜15nについて、直流の地絡電流が流れているか否かを調査し、地絡故障が発生している直流電源供給回路15a〜15nを特定し、地絡故障箇所を特定することになる。この場合、交流の故障電流の場合には交流電流クランプメータにより容易に検出できるが、直流の地絡電流を検出することが難しい。
When a ground fault occurs in the DC circuit of such an electric place, a DC ground fault current flows. For example, assuming that a ground fault of the ground fault resistance Rg occurs at point F of the DC
そこで、直流地絡継電器19が動作し地絡故障が発生したことが検出されると、低周波重畳法あるいはフリッカ法により、交流電流クランプメータを用いて地絡故障点Fを探査できるようにしている。低周波重畳法は、各々の直流電源供給回路15a〜15nに低周波交流電流を強制的に流し、交流電流クランプメータにより、その流した交流電流の探査電流の有無や変化状態で地絡故障点Fを探査する方式であり、フリッカ法は、分圧回路18の接地点にフリッカ装置を接続し、フリッカ装置のフリッカ接点を間欠でオンオフさせ直流電源装置11から探査電流を発生させ、交流電流クランプメータにより、その流した探査電流を測定して地絡故障点Fを探査する方式である。
Therefore, when it is detected that the DC
図11は直流電源供給回路の地絡故障点を低周波重畳法で探査する場合の説明図である。図10と同様に直流電源供給回路15bのF点で地絡抵抗Rgの地絡故障が発生したとすると、直流地絡継電器19が動作し、直流電源供給回路15a〜15nのいずれかに地絡故障が発生したことが分かる。低周波重畳法で地絡故障点Fを探査するにあたっては、分圧回路18の接地点(中性線)に低周波交流電源装置20を接続し、この低周波交流電源装置20から低周波の交流の探査電流を直流電源供給回路15a〜15nに供給する。そうすると、図11の点線矢印で示すように、低周波交流電源装置20から分圧回路18の接地抵抗、分圧回路18の正極側の分圧抵抗、直流電源盤13の開閉器14bp、地絡故障点F、低周波交流電源装置20の接地点に至る回路が形成され、地絡抵抗Rgに探査電流Ipgが流れる。
FIG. 11 is an explanatory diagram in the case of searching for a ground fault failure point of a DC power supply circuit by a low frequency superimposition method. As in FIG. 10, if a ground fault of the ground fault resistance Rg occurs at point F of the DC
また、探査電流は交流電流であることから、低周波交流電源装置20から分圧回路18の接地抵抗、分圧回路18の正極側の分圧抵抗、直流電源盤13の開閉器14bp、直流電源供給回路15bの電線の対地静電容量Cbp、低周波交流電源装置20の接地点に至る回路が形成され、対地静電容量Cbpに探査電流Ipcが流れる。さらに、低周波交流電源装置20から分圧回路18の接地抵抗、分圧回路18の負極側の分圧抵抗、直流電源盤13の開閉器14bn、直流電源供給回路15bの電線の対地静電容量Cbn、低周波交流電源装置20の接地点に至る回路が形成され、対地静電容量Cbnに探査電流Incが流れる。
Further, since the exploration current is an alternating current, the low frequency alternating current
地絡故障点Fを探査するには、各々の直流電源供給回路15a〜15nについて、直流電源盤13に近い箇所(直流母線12の近傍)から直流電源供給回路15の下流の分岐回路17の分岐点に順次交流電流クランプメータ21を移動させ直流電源供給回路15の電線に挟んでクランプし探査電流を測定する。いま、地絡故障点Fが発生している直流電源供給回路15bには、交流の探査電流I1として、地絡抵抗Rgに流れる探査電流Ipg、対地静電容量Cbpに流れる探査電流Ipc、対地静電容量Cbnに流れる探査電流Incを合計した探査電流I1(=Ipg+Ipc+Inc)が流れるので、直流電源供給回路15bの直流母線12の近傍の電線に交流電流クランプメータ21をクランプした場合には、交流電流クランプメータ21はこの探査電流I1を測定することになる。
To search for the ground fault point F, for each of the DC
次に、直流電源供給回路15bの分岐回路17bの分岐点の手前の電線に交流電流クランプメータ21をクランプした場合には、地絡故障点Fを通りすぎた箇所であるので、その箇所には、交流の探査電流I2として、対地静電容量Cbpに流れる探査電流Ipc、対地静電容量Cbnに流れる探査電流Incを合計した探査電流I2(=Ipc+Inc)が流れる。
Next, when the AC
このように、探査電流I1は地絡抵抗Rgに流れる探査電流Ipgを含んでいるが、探査電流I2は地絡抵抗Rgに流れる探査電流Ipgを含んでいない。このことから、探査電流I1及び探査電流I2の電流ベクトルから地絡抵抗Rgを含む成分の有無を判定し、地絡故障点Fの箇所を特定できる。つまり、直流母線12の近傍の電線の下流に地絡故障点Fがあり、直流電源供給回路15bの分岐回路17bの分岐点の手前の電線の下流には地絡故障点Fがないことが分かるので、この間に地絡故障点Fがあると判定する。
As described above, the exploration current I1 includes the exploration current Ipg flowing through the ground fault resistance Rg, but the exploration current I2 does not include the exploration current Ipg flowing through the ground fault resistance Rg. From this, the presence or absence of the component including the ground fault resistance Rg can be determined from the current vectors of the exploration current I1 and the exploration current I2, and the location of the ground fault failure point F can be specified. That is, it can be seen that there is a ground fault point F downstream of the electric wire in the vicinity of the
図12は直流電源供給回路の地絡故障点をフリッカ法で探査する場合の説明図である。図10と同様に直流電源供給回路15bのF点で地絡抵抗Rgの地絡故障が発生したとすると、直流地絡継電器19が動作し、直流電源供給回路15a〜15nのいずれかに地絡故障が発生したことが分かる。フリッカ法で地絡故障点Fを探査するにあたっては、分圧回路18の接地点(中性線)にフリッカ装置22を接続し、フリッカ装置22のフリッカ接点を間欠でオンオフさせ直流電源装置11から矩形波脈流の探査電流を発生させ、矩形波脈流の探査電流を直流電源供給回路15a〜15nに供給する。
FIG. 12 is an explanatory diagram when searching for a ground fault point of a DC power supply circuit by the flicker method. As in FIG. 10, if a ground fault of the ground fault resistance Rg occurs at point F of the DC
そうすると、フリッカ装置22のフリッカ接点がオンのときは分圧回路18の接地点(中性線)が接地された状態となるので、図12の点線矢印で示すように、直流電源供給回路11の正極から直流電源盤13の開閉器14bp、地絡故障点F、フリッカ装置22のフリッカ接点(接地点)、分圧回路の分圧抵抗、直流電源供給回路11の負極に至る回路が形成され、地絡抵抗Rgに探査電流Ipgが流れる。
Then, when the flicker contact of the
また、図示は省略するが、探査電流は矩形波脈流の探査電流であることから、矩形波の立ち上がり部分や立ち下がり部分において、対地静電容量Cbpに探査電流Ipcが流れ、対地静電容量Cbnに探査電流Incが流れる。 Although not shown, the exploration current is the exploration current of the square wave pulsating current, so the exploration current Ipc flows through the ground capacitance Cbp at the rising and falling portions of the square wave, and the ground capacitance Exploration current Inc flows through Cbn.
地絡故障点Fを探査するには、前述したように、各々の直流電源供給回路15a〜15nについて、直流母線12の近傍から直流電源供給回路15の下流の分岐回路17の分岐点に順次交流電流クランプメータ21を移動させ直流電源供給回路15の電線にクランプして探査電流を測定する。
ここで、地絡故障点Fが発生している直流電源供給回路15bには、矩形波脈流の探査電流I1として、地絡抵抗Rgに流れる探査電流Ipg、対地静電容量Cbpに流れる探査電流Ipc、対地静電容量Cbnに流れる探査電流Incを合計した探査電流I1(=Ipg+Ipc+Inc)が流れるが、対地静電容量Cbpに流れる探査電流Ipc、対地静電容量Cbnに流れる探査電流Incは、矩形波脈流の立ち上がり部分や立ち下がり部分において流れる電流であり、対地静電容量Cbpに流れる探査電流Ipcと対地静電容量Cbnに流れる探査電流Incとは正負の極性が反対であることから足し算したときは相殺される。
In order to search for the ground fault point F, as described above, for each of the DC
Here, in the DC
従って、交流電流クランプメータ21で測定される探査電流I1は地絡抵抗Rgに流れる探査電流Ipgである。直流電源供給回路15bの直流母線12の近傍の電線に交流電流クランプメータ21をクランプした場合には、交流電流クランプメータ21はこの探査電流I1を測定することになる。なお、探査電流I1は地絡抵抗Rgに流れる探査電流Ipgであり、矩形波脈流の探査電流であるので、交流電流クランプメータ21は矩形波脈流の立ち上がり部分または立ち下がり部分の大きさで探査電流の有無を判定する。
Therefore, the exploration current I1 measured by the AC
次に、直流電源供給回路15bの分岐回路17bの分岐点の手前の電線に交流電流クランプメータ21をクランプした場合には、地絡故障点Fを通りすぎた箇所であるので、その箇所には、地絡抵抗Rgに流れる探査電流Ipgは存在しない。このことから、探査電流I1及び探査電流I2に地絡抵抗Rgに流れる探査電流Ipgの成分を判定することで
、地絡故障点Fの箇所を特定できる。つまり、探査電流I1には地絡抵抗Rgに流れる探査電流Ipgの成分が含まれるので、直流母線12の近傍の電線の下流に地絡故障点Fがあり、直流電源供給回路15bの分岐回路17bの分岐点の手前の電線の下流には地絡抵抗Rgに流れる探査電流Ipgの成分がないので、地絡故障点Fがないことが分かる。従って、この間に地絡故障点Fがあると判定する。
Next, when the AC
ここで、複数の負荷回路が並列に接続されている直流電回路の地絡検出用直流地絡継電器が地絡故障電流を検出したとき、フリッカー継電器にてリレー接点を開閉させることにより地絡故障電流を矩形波脈流に変換して出力し、その矩形波脈流を検出器で検出することで直流接地点を探索するにあたり、矩形波脈流の検出器の回路に交流波形電流の帰還部を接続し、矩形波脈流の検出精度を向上させたものがある(例えば、特許文献1参照)。 Here, when the DC ground relay for ground fault detection of a DC electric circuit in which a plurality of load circuits are connected in parallel detects a ground fault current, the flicker relay opens and closes the relay contact to open and close the ground fault current. Is converted into a rectangular wave pulsating current and output, and when searching for a DC grounding point by detecting the rectangular wave pulsating current with a detector, an AC waveform current feedback unit is added to the circuit of the rectangular wave pulsating current detector. Some of them are connected to improve the detection accuracy of rectangular wave pulsating current (see, for example, Patent Document 1).
しかし、低周波重畳法での地絡故障点の探査は、地絡故障点の地絡抵抗Rgが大きい場合や、直流電源供給回路15の電線の対地静電容量が大きい場合には、探査電流の検出精度が低下する。地絡故障点の地絡抵抗Rgが大きい場合には探査電流が小さくなり、対地静電容量が大きい場合には相対的に探査電流が小さくなり、検出誤差の範囲に入ってしまうからである。すなわち、対地静電容量の影響を低減するために交流の探査電流は低周波とせざるを得ず、探査電流の周波数と検出精度とが比例する交流電流クランプメータの感度は自ずと低くなるため、地絡故障の検出感度も低いものであった。
However, in the search for the ground fault point by the low frequency superimposition method, the search current is found when the ground fault resistance Rg of the ground fault point is large or when the ground capacitance of the electric wire of the DC
また、フリッカ法での地絡故障点の探査は、探査電流が矩形波脈流の探査電流であるので、交流電流クランプメータは矩形波脈流の立ち上がり部分または立ち下がり部分の大きさで探査電流の有無を判定することになるので、探査電流をある程度大きくしないと検出精度を向上させることができない。 In addition, since the exploration current is the exploration current of the square wave pulsating current in the search for the ground fault point by the flicker method, the AC current clamp meter uses the size of the rising or falling part of the square wave pulsating current as the exploration current. Since it is determined whether or not the current is present, the detection accuracy cannot be improved unless the exploration current is increased to some extent.
また、特許文献1のものでは、矩形波脈流の検出器(交流電流クランプメータ)の回路に交流波形電流の帰還部を接続し、矩形波脈流の検出精度を向上させているが、フリッカ法での地絡故障点の探査は、矩形波脈流の立ち上がり部分または立ち下がり部分の大きさで探査電流の有無を判定することになるので検出精度の向上には限界がある。 Further, in Patent Document 1, the feedback portion of the AC waveform current is connected to the circuit of the square wave pulsating current detector (AC current clamp meter) to improve the detection accuracy of the square wave pulsating current. In the exploration of the ground fault point by the method, the presence or absence of the exploration current is determined by the size of the rising portion or the falling portion of the square wave pulsating current, so that there is a limit to the improvement of the detection accuracy.
本発明の目的は、電気所の電気機器を操作するためのシーケンス回路に直流電源を供給する直流電源供給回路の地絡故障を安全に精度よく探査できる探査電流を発生させる強制接地装置、それを用いた地絡故障探査装置及び方法を提供することである。 An object of the present invention is a forced grounding device that generates an exploration current that can safely and accurately search for a ground fault in a DC power supply circuit that supplies DC power to a sequence circuit for operating electrical equipment in an electric facility. It is to provide the ground fault search device and method used.
請求項1の発明に係る強制接地装置は、電気所の電気機器を操作するためのシーケンス回路に直流電源装置から直流電源を供給する複数の直流電源供給回路のいずれかに地絡故障が発生したとき、前記直流電源供給回路の電線にクランプされゼロ点調整が行われた直流電流クランプメータにより前記直流電源装置から供給される直流の探査電流を検出して地絡故障点を探査する際に、前記地絡故障及び故障極を検出する直流地絡継電器が接続された前記直流電源供給回路の直流母線の正極と負極との間の分圧回路の分圧中点を非接地とした状態で用いられる強制接地装置であり、前記直流地絡継電器により前記地絡故障及び故障極が検出されたとき前記地絡故障が発生した前記直流電源供給回路の正極及び負極の作業用端子のうち健全極の作業用端子に接続され前記探査電流の大きさをシーケンス回路が誤動作しない程度の大きさに制限する制限抵抗と、前記制限抵抗に直列に接続され前記直流電流クランプメータのゼロ点調整のときはオフして前記制限抵抗を非接地とし、前記直流電流クランプメータが前記地絡故障点を探査するときはオンして前記制限抵抗を接地し前記直流電源装置から直流の探査電流を前記直流電源供給回路に供給するための強制接地スイッチとを備えたことを特徴とする。 In the forced grounding device according to the invention of claim 1, a ground fault has occurred in any of a plurality of DC power supply circuits that supply DC power from the DC power supply device to the sequence circuit for operating the electric equipment of the electric station. when, at the time of probing the ground fault point by detecting a DC exploration current wire is clamped to adjust the zero point of the DC power supply circuit is supplied from the DC power supply apparatus by the DC current clamp meter cracking line, Used in a state where the midpoint of the voltage dividing circuit between the positive and negative sides of the DC bus of the DC power supply circuit to which the DC ground fault relay for detecting the ground fault and the faulty electrode is connected is ungrounded. This is a forced grounding device, and when the ground fault failure and the fault electrode are detected by the DC ground fault relay, the sound pole of the positive and negative working terminals of the DC power supply circuit in which the ground fault has occurred. of the limiting resistor connected to the working terminals is limited to a size that sequence circuit the magnitude of the probe current does not malfunction, said limiting resistor connected in series when the zero point adjustment of the DC current clamp meter Turn off to make the limiting resistance ungrounded, and when the DC current clamp meter searches for the ground fault point, turn it on to ground the limiting resistance and supply DC exploration current from the DC power supply device to the DC power supply. It is characterized by being equipped with a forced ground switch for supplying to the circuit.
請求項2の発明に係る強制接地装置は、請求項1の発明において、前記強制接地スイッチに直列接続され前記強制接地スイッチに流れる電流を測定する電流計を備えたことを特徴とする。 The forced grounding device according to the second aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect of the present invention, the ammeter is connected in series to the forced grounding switch and measures the current flowing through the forced grounding switch.
請求項3の発明に係る強制接地装置は、請求項1または請求項2の発明において、前記強制接地スイッチを一定周期でオンオフするオンオフ制御部を備えたことを特徴とする。 The forced grounding device according to the third aspect of the present invention is characterized in that, in the first or second aspect of the present invention, the forced grounding switch is provided with an on / off control unit that turns the forced grounding switch on and off at regular intervals.
請求項4の発明に係る強制接地装置は、請求項3の発明において、前記強制接地スイッチがオンであることを報知する報知部を有したことを特徴とする。 The forced grounding device according to the fourth aspect of the present invention is characterized in that, in the third aspect of the present invention, the forced grounding device has a notification unit for notifying that the forced grounding switch is on.
請求項5の発明に係る地絡故障探査装置は、請求項1乃至請求項4に記載のいずれかの強制接地装置と、前記直流電源供給回路の電線にクランプされゼロ点調整を行ってから前記直流電源装置から供給される直流の探査電流を検出する直流電流クランプメータとを備えたことを特徴とする。
The ground fault search device according to the invention of
請求項6の発明に係る地絡故障探査方法は、電気所の電気機器を操作するためのシーケンス回路に直流電源を供給する複数の直流電源供給回路のいずれかに直流地絡継電器により地絡故障及び故障極が検出されたとき前記直流地絡継電器の動作内容に基づき前記地絡故障が発生した直流電源供給回路の故障極及び健全極を判定し、前記直流地絡継電器が接続された前記直流電源供給回路の直流母線の正極と負極との間の分圧回路の分圧中点を非接地とし、前記直流電源供給回路の正極及び負極のうち健全極の前記直流母線の作業用端子に直流電源装置の正極から地絡故障点と健全極の前記作業用端子を通り前記直流電源装置の負極に至る回路を形成して直流の探査電流を発生させ前記直流電源供給回路に流すための強制接地装置を接続し、前記強制接地装置の強制接地スイッチをオフにし前記探査電流を発生させない状態で直流電流クランプメータを前記直流母線の近傍の前記直流電源供給回路の電線にクランプし前記直流電流クランプメータをゼロ点調整し、前記ゼロ点調整の後に前記強制接地装置の強制接地スイッチをオンにし前記探査電流を発生させるとともに直流電流クランプメータによる探査電流の検出を可能にし、前記直流電流クランプメータが前記探査電流を検出しないときは、前記直流電流クランプメータを複数の直流電源供給回路のうちの別の前記直流電源供給回路の前記直流母線の近傍に順次移動させ前記探査電流が流れる箇所まで繰り返し前記探査電流の有無を判定し、前記直流電流クランプメータが前記探査電流を検出したときは、直流電流クランプメータを下流側の前記直流電源供給回路の分岐点に順次移動させ前記探査電流が流れなくなる分岐点の箇所まで繰り返し前記探査電流の有無を判定し、前記探査電流が流れる前記直流電源供給回路の下流側と前記探査電流が流れなくなくなった前記直流電源供給回路の上流側との間に前記地絡故障が発生していると判定することを特徴とする。
The ground fault fault search method according to the invention of claim 6 is a ground fault failure by a DC ground fault relay to any of a plurality of DC power supply circuits that supply DC power to a sequence circuit for operating electrical equipment of an electric station. And when the faulty pole is detected, the faulty pole and the healthy pole of the DC power supply circuit in which the ground fault has occurred are determined based on the operation content of the DC ground fault relay, and the DC to which the DC ground fault relay is connected is determined. The midpoint of the voltage dividing circuit between the positive and negative sides of the DC bus of the power supply circuit is ungrounded, and DC is applied to the working terminal of the DC bus of the sound pole of the positive and negative electrodes of the DC power supply circuit. force ground for forming a circuit extending to the negative electrode to generate a probe current of a direct current of a positive electrode the DC power supply device through the working terminals of the ground fault point and the sound pole from the power supply flows to the DC power supply circuit The DC current clamp meter is clamped to the electric wire of the DC power supply circuit near the DC bus in a state where the device is connected, the forced ground switch of the forced grounding device is turned off, and the exploration current is not generated. Is adjusted to the zero point, and after the zero point adjustment, the forced grounding switch of the forced grounding device is turned on to generate the exploration current and enable the detection of the exploration current by the DC current clamp meter. When the exploration current is not detected, the DC current clamp meter is sequentially moved to the vicinity of the DC bus of another DC power supply circuit among the plurality of DC power supply circuits, and the exploration is repeated until the exploration current flows. When the presence or absence of a current is determined and the DC current clamp meter detects the exploration current, the DC current clamp meter is sequentially moved to the branch point of the DC power supply circuit on the downstream side, and the exploration current stops flowing. The presence or absence of the exploration current is repeatedly determined up to the above point, and the ground fault is between the downstream side of the DC power supply circuit through which the exploration current flows and the upstream side of the DC power supply circuit in which the exploration current stops flowing. It is characterized in that it is determined that a failure has occurred.
請求項1の発明によれば、直流電源供給回路の地絡故障を探査する際に、直流地絡継電器が接続された直流電源供給回路の直流母線の正極と負極との間の分圧回路の分圧中点を非接地とした状態で、強制接地スイッチは、直流電流クランプメータのゼロ点調整のときはオフして探査電流の大きさを制限する制限抵抗を非接地とし、直流電流クランプメータが地絡故障点を探査するときはオンして制限抵抗を接地し直流電源装置から直流の探査電流を直流電源供給回路に供給するので、直流電源供給回路の地絡故障を安全に精度よく探査できる探査電流を発生させることができる。 According to the invention of claim 1, when searching for a ground fault of the DC power supply circuit, the voltage dividing circuit between the positive and negative sides of the DC bus of the DC power supply circuit to which the DC ground fault successor is connected With the voltage division midpoint ungrounded, the forced ground switch is turned off when adjusting the zero point of the DC current clamp meter , and the limiting resistor that limits the magnitude of the probe current is ungrounded, and the DC current clamp meter is set. When searching for a ground fault point, turn it on to ground the limiting resistor and supply the DC search current from the DC power supply to the DC power supply circuit, so the ground fault of the DC power supply circuit can be searched safely and accurately. It is possible to generate an exploration current that can be generated.
請求項2の発明によれば、請求項1の発明の効果に加え、電流計には、複数の直流電源供給回路に流れる探査電流の合計値が表示されるので、直流電流クランプメータに表示される探査電流の値と比較することにより、直流電流クランプメータで探査中の直流電源供給回路以外で地絡故障が発生しているか否かを判定することができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、請求項1または請求項2の発明の効果に加え、オンオフ制御部により強制接地スイッチを一定周期でオンオフするので、作業員は、強制接地スイッチがオフのときに直流電流クランプメータのゼロ点調整し、強制接地スイッチがオンのときに直流電流クランプメータで地絡故障点を探査できる。従って、作業員による強制接地スイッチのオンオフ作業が不要となり作業量が軽減される。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、請求項3の発明の効果に加え、報知部により強制接地スイッチがオンであることが報知されるので、作業員は強制接地スイッチのオンオフ状態を容易に把握でき作業性が向上する。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、請求項1乃至請求項4に記載のいずれかの強制接地装置に、直流電源供給回路の電線にクランプされゼロ点調整を行ってから直流電源から供給される直流の探査電流を検出する直流電流クランプメータを組み合わせて地絡故障探査装置を構成したので、請求項1乃至請求項4の効果を有した地絡故障探査装置を提供できる。
According to the invention of
請求項6の発明によれば、直流電源供給回路に地絡故障が発生したとき直流電源供給回路に強制接地装置を接続し、直流電流クランプメータのゼロ点調整を行って直流電流クランプメータにより地絡故障の探査を行い、探査電流が流れなくなる分岐点の箇所まで繰り返し探査電流の有無を判定し、探査電流が流れる直流電源供給回路の下流側と探査電流が流れなくなくなった直流電源供給回路の上流側との間に地絡故障が発生していると判定するので、直流電源供給回路の地絡故障を安全に精度よく効率的に探査できる。 According to the invention of claim 6, connect the forced grounding device to the DC power supply circuit when the ground fault occurs in the DC power supply circuit, the earth by the DC current clamp meter by performing the zero point adjustment of the DC current clamp meter The search for entanglement failure is performed, the presence or absence of the search current is repeatedly determined up to the branch point where the search current does not flow, and the downstream side of the DC power supply circuit where the search current flows and the DC power supply circuit where the search current stops flowing. Since it is determined that a ground fault has occurred between the upstream side and the DC power supply circuit, the ground fault of the DC power supply circuit can be searched safely, accurately and efficiently.
本発明に至った経緯を説明する。従来においては、高感度直流電流クランプメータが存在しなかったため、前述したように、低周波重畳法あるいはフリッカ法を用いて、直流回路に低周波の交流の探査電流あるいは矩形波脈流の探査電流を流して交流電流クランプメータで探査電流を検出するようにしていた。従って、交流電流クランプメータでの検出精度に限界があった。すなわち、直流地絡継電器(64D)が継続して動作する程度の故障電流が流れない限りは、交流電流クランプメータでの測定ができなかった。つまり、交流電流クランプメータは感度の問題で、直流地絡継電器(64D)が継続して動作する程度の故障電流が流れない限りは探査電流を検出できなかった。 The background to the present invention will be described. In the past, there was no high-sensitivity DC current clamp meter, so as described above, using the low-frequency superimposition method or flicker method, a low-frequency alternating current exploration current or rectangular wave pulsating current exploration current was used in the DC circuit. Was used to detect the exploration current with an AC current clamp meter. Therefore, there is a limit to the detection accuracy of the AC current clamp meter. That is, the measurement with the AC current clamp meter could not be performed unless the failure current to the extent that the DC ground relay (64D) continuously operates flows. In other words, the AC current clamp meter could not detect the exploration current unless a fault current of enough to continuously operate the DC ground relay (64D) flows due to the problem of sensitivity.
近年、10マイクロアンペアオーダーまで直読可能な高感度直流電流クランプメータが開発され市販されるようになり、地絡故障点に流れる微少な直流漏電流を直接測定することも不可能ではなくなった。 In recent years, high-sensitivity DC current clamp meters that can be read directly up to 10 microamperes have been developed and put on the market, and it is not impossible to directly measure the minute DC leakage current flowing at the ground fault point.
そこで、地絡故障点の探査のための適切な微少な探査電流を強制的に流すための本発明の強制接地装置を開発し、直流電流クランプメータとして市販のもの(マルチ計測器株式会社製、高感度DCクランプメーター、M−730、DC 0〜100mA、分解能0.01mA)を採用して本発明の地絡故障探査装置を開発した。これにより、直流地絡継電器が一旦動作するが継続して動作しない程度の地絡故障あるいは直流地絡継電器が動作しない程度の地絡故障であっても故障点を特定することができる。 Therefore, we have developed a forced grounding device of the present invention for forcibly flowing an appropriate minute exploration current for exploration of a ground fault point, and have commercially available a DC current clamp meter (manufactured by Multi-Measuring Instrument Co., Ltd.). The ground fault probe of the present invention was developed by adopting a high-sensitivity DC clamp meter, M-730, DC 0 to 100 mA, and a resolution of 0.01 mA). This makes it possible to identify the failure point even if the DC ground relay operates once but does not continue to operate, or even if the DC ground relay does not operate.
以下、本発明の実施形態を説明する。図1は本発明の第1実施形態に係る強制接地装置を電気所の直流電源供給回路に適用した回路図である。図1では直流電源供給回路15bの正極の電線のF点で地絡抵抗Rgの地絡故障が発生し、強制接地装置23は、地絡故障が発生した直流電源供給回路15の健全極に接続された場合を示している。すなわち、地絡故障が発生した直流電源供給回路15の健全極への接続は直流母線12への接続点における作業用の正極及び負極の作業用端子25p、25nのうちの健全極(負極)の作業用端子25nに接続された場合を示している。また、直流電流クランプメータ24は前述の10マイクロアンペアオーダーまで直読可能なものであり、直流電流クランプメータ24を直流電源供給回路15aにクランプして直流電流クランプメータ24のゼロ点調整を行う状態を示している。図10と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a circuit diagram in which the forced grounding device according to the first embodiment of the present invention is applied to a DC power supply circuit of an electric place. In FIG. 1, a ground fault of the ground fault resistance Rg occurs at the F point of the positive electrode wire of the DC
電気所の直流電源供給回路15における地絡故障が一旦発生すると、直流地絡継電器19の動作より検出される。直流地絡継電器19は故障極を検出し表示するため、直流電源供給回路15の正極あるいは負極のどちらに故障が発生したかは、直流地絡継電器19の故障極表示を確認することで把握する。
直流地絡継電器19が動作しない程度の地絡故障の発生把握及び故障極の特定は、直流電源供給回路15の電圧バランスを定期的に測定することにより確認する。直流電源供給回路15の正負極の電圧バランス測定は作業用端子25p、25nにおける正極及び負極の対地電圧の測定により行う。また、作業用端子25が各々の直流電源供給回路15a〜15nの正極及び負極に個別に設けられる場合には、個別の作業用端子25につき正極及び負極の電圧バランスを測定することにより、健全極を特定できる。以下の説明では、直流地絡継電器19の動作により、電気所の直流電源供給回路15a〜15nのいずれかに地絡故障が発生したことが検出された場合について説明する。直流電源供給回路15における地絡故障の発生把握及び故障極の特定は直流地絡継電器19の故障極表示を確認して行う。
Once a ground fault in the DC
The occurrence of a ground fault failure to the extent that the DC
直流地絡継電器19の動作により、電気所の直流電源供給回路15a〜15nのいずれかに地絡故障が発生したことが検出されると、強制接地装置23は、地絡故障を検出する直流地絡継電器19の分圧回路18の分圧中点を非接地とした状態で用いられる。これは、強制接地装置23は、直流電源装置11から直流の探査電流を直流電源供給回路15に供給するものであり、地絡故障点以外の接地点である分圧回路18の分圧中点に探査電流が流れるのを阻止するためである。分圧回路18の分圧中点を非接地とすることで探査電流の検出精度を高めることができる。
When it is detected that a ground fault has occurred in any of the DC
ここで、作業用端子25は各々の直流電源供給回路15a〜15nの正極及び負極に個別に設けられる場合、各々の直流電源供給回路15a〜15nの正極及び負極に共通に設けられる場合があるが、図1では共通に設けられた作業用端子25p、25nを示している。すなわち、各々の直流電源供給回路15a〜15nに対し、正極には共通の作業用端子25pが設けられ、負極には作業用端子25nが共通に設けられている場合を示している。
Here, when the working
以下の説明では、作業用端子25は各々の直流電源供給回路15a〜15nの正極及び負極に共通に設けられている場合について説明する。すなわち、図1では、強制接地装置23を、地絡故障が発生した直流電源供給回路15の直流母線12への接続点における作業用の正極及び負極の作業用端子25のうち健全極の共通の作業用端子25nに接続した場合を示している。
In the following description, a case where the working
強制接地装置23は、制限抵抗26及び強制接地スイッチ27を直列に接続して構成されている。制限抵抗26は、探査電流の大きさをシーケンス回路16が誤動作しない程度の大きさに制限する抵抗であり、強制接地スイッチ27はオンのときに直流電源装置11から直流の探査電流を直流電源供給回路15に供給するためのスイッチである。図1では強制接地スイッチ27はオフの状態であり、この状態では直流電源装置11から直流の探査電流を直流電源供給回路15に探査電流は供給されない。
The forced
そして、直流電源供給回路15の地絡故障点Fを探査するには、この強制接地スイッチ27がオフの状態で、各々の直流電源供給回路15a〜15nについて、直流母線12の近傍から直流電源供給回路15の下流の分岐回路17の分岐点に向けて順次直流電流クランプメータ24を移動させ、移動の度にゼロ点調整を行い探査電流を測定して地絡故障点を特定する。
Then, in order to search for the ground fault point F of the DC
直流電流クランプメータ24のゼロ点調整を行うのは、直流電流クランプメータ24は2次側に交流バイアスを流して直流の電流を検出するものであることから、ゼロ点オフセットを補正するために測定の度にゼロ点調整を必要とするからである。
Perform zero-point adjustment of the DC
図1に示すように、直流電源供給回路の1段目の直流電源供給回路15aから順次地絡故障点Fを探査していく。すなわち、直流電源供給回路の1段目の直流電源回路15aの電線に直流電流クランプメータをクランプしてゼロ点調整を行う。そして、直流電流クランプメータ24のゼロ点調整を行った後に、図2に示すように、強制接地装置23の強制接地スイッチ27をオンにする。強制接地装置23の強制接地スイッチ27のオンにより、直流電源供給回路15aに地絡故障が発生している場合には、直流電源装置11から直流の探査電流を直流電源供給回路15aに供給できる状態となるが、直流電源供給回路15aには地絡故障が発生していないので、強制接地装置23の強制接地スイッチ27をオンしても探査電流は流れない。従って、直流電流クランプメータ24は探査電流を検出しないので、直流電源供給回路15aには地絡故障が発生していないことが分かる。
As shown in FIG. 1, the ground fault failure point F is sequentially searched from the DC
次に、1段目の直流電源回路15aには地絡故障は発生していないので、図3に示すように、次段の2段目の直流電源回路15bの電線に直流電流クランプメータをクランプしてゼロ点調整を行う。そして、直流電流クランプメータ24のゼロ点調整を行った後に、図4に示すように、強制接地装置23の強制接地スイッチ27をオンにする。
Next, since no ground fault has occurred in the first-stage DC
図4に示すように、2段目の直流電源回路15bには地絡故障が発生しているので、強制接地装置23の強制接地スイッチ27をオンすると、直流電源装置11の正極から直流電源盤13の開閉器14bp、地絡故障点F、強制接地装置23の強制接地スイッチ27、強制接地装置23の制限抵抗26、健全極の作業用端子25n、直流電源装置11の負極に至る回路が形成され直流の探査電流が流れる。探査電流は直流であることから直流電源供給回路15bの電線の対地静電容量Cbpには流れない。
As shown in FIG. 4, since a ground fault has occurred in the second-stage DC
この状態で、直流電流クランプメータ24は、探査電流検出スイッチを操作にして、クランプした直流電源供給回路15bの電線に流れる直流の探査電流を検出する。前述したように、強制接地スイッチ27に直列接続された制限抵抗26は、探査電流の大きさをシーケンス回路16が誤動作しない程度の大きさに制限する抵抗である。もし、直流電源供給回路15に地絡故障がない場合には、その直流電源供給回路15のシーケンス回路16に探査電流が供給されることになり、シーケンス回路16内に電気所の電気機器を操作するリレーが接地して接続されている場合には、そのリレーを誤動作させる可能性があるから、それを避けるためである。
In this state, the DC
図4の状態では、直流電流クランプメータ24は探査電流を検出するので、直流電源供給回路15bの直流電源盤13より下流に地絡故障が発生していることが分かる。次に、直流電源供給回路15bの分岐回路17bの分岐点の手前の電線に交流電流クランプメータ21をクランプして直流電流クランプメータ24により探査電流を検出することになるが、前述したように、直流電流クランプメータ24は測定の度にゼロ点調整を必要とするから、強制接地装置23の強制接地スイッチ27をオフにして直流電流クランプメータ24のゼロ点調整を行う。
In the state of FIG. 4, since the DC
図5は、図4の状態で直流電流クランプメータを直流電源供給回路の分岐点の手前の電線に移動させゼロ点調整を行っている状態を示す回路図である。図5に示すように、直流電流クランプメータ24を次の測定箇所である直流電源供給回路15bの分岐回路17bの分岐点の手前の電線に移動させ、強制接地装置23の強制接地スイッチ27をオフにする。この状態で、直流電流クランプメータ24のゼロ点調整を行う。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a state in which the DC current clamp meter is moved to the electric wire in front of the branch point of the DC power supply circuit to adjust the zero point in the state of FIG. As shown in FIG. 5, the DC
そして、図5の状態で、直流電流クランプメータ24のゼロ点調整を行った後に、強制接地装置23の強制接地スイッチ27をオンにして、直流電源装置11から直流の探査電流を直流電源供給回路15bに供給する。
Then, in the state of FIG. 5, after adjusting the zero point of the DC
図6は、図5の状態で直流電流クランプメータのゼロ点調整を行った後に強制接地装置の強制接地スイッチをオンして探査電流を供給している状態を示す回路図である。図6に示すように、強制接地装置23の強制接地スイッチ27をオンすると、図4の場合と同じように、直流電源装置11の正極から直流電源盤13の開閉器14bp、地絡故障点F、強制接地装置23の強制接地スイッチ27、強制接地装置23の制限抵抗26、健全極の作業用端子25n、直流電源装置11の負極に至る回路が形成され直流の探査電流が流れる。探査電流は直流であることから直流電源供給回路15bの電線の対地静電容量Cbpには流れない。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a state in which the forced grounding switch of the forced grounding device is turned on and the exploration current is supplied after the zero point adjustment of the DC current clamp meter is performed in the state of FIG. As shown in FIG. 6, when the forced grounding
この状態で、直流電流クランプメータ24は、探査電流検出スイッチを操作にして、クランプした直流電源供給回路15bの電線に流れる直流の探査電流を検出する。直流電流クランプメータ24をクランプした箇所は、直流電源供給回路15bの分岐回路17bの分岐点の手前であり地絡故障点Fを通りすぎた箇所であるので、図6の状態では、直流電流クランプメータ24は探査電流を検出しない。このことから、直流母線12の近傍の電線の下流に地絡故障点Fがあり、直流電源供給回路15bの分岐回路17bの分岐点の手前の電線の下流には地絡故障点Fがないことが分かる。従って、この間に地絡故障点Fがあると判定できる。
In this state, the DC
第1実施形態によれば、シーケンス回路が誤動作しない程度の大きさに制限した地絡故障点の探査のための直流の探査電流を強制的に流すための強制接地装置を設け、直流電流クランプメータを用いてゼロ点調整を行いながら探査電流を検出していくので、安全にしかも高感度に地絡故障点を特定することができる。 According to the first embodiment, a forced grounding device for forcibly flowing a DC exploration current for exploring a ground fault point limited to a size that does not cause the sequence circuit to malfunction is provided, and a DC current clamp meter is provided. Since the exploration current is detected while adjusting the zero point using the above, it is possible to identify the ground fault failure point safely and with high sensitivity.
図7は、本発明の第2実施形態に係る強制接地装置の構成図である。図7(a)は本発明の第2実施形態の実施例1に係る強制接地装置の構成図である。この第2実施形態の実施例1は図3に示した第1実施形態に対し、強制接地装置23の強制接地スイッチ27に直列に電流計28を接続したものである。この電流計28は、強制接地スイッチ27に流れる電流を測定し表示する。電流計28は強制接地スイッチ27に流れる電流を表示するので、電流計28には、複数の直流電源供給回路15に流れる探査電流の合計値が表示される。
FIG. 7 is a block diagram of the forced grounding device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 7A is a configuration diagram of a forced grounding device according to a first embodiment of the second embodiment of the present invention. In the first embodiment of the second embodiment, the
実施例1によれば、第1実施形態の効果に加え、直流電流クランプメータ24に表示される探査電流の値と比較することにより、直流電流クランプメータ24で探査中の直流電源供給回路15以外で地絡故障が発生しているか否かを判定することができる。すなわち、直流電流クランプメータ24に表示される探査電流の値は当該直流電源供給回路15に流れる探査電流を測定することになるが、電流計28には複数の直流電源供給回路15に流れる探査電流の合計値が表示されるからである。
According to the first embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, by comparing the value of the probe current that appears in the DC
図7(b)は本発明の第2実施形態の実施例2に係る強制接地装置の構成図である。この第2実施形態の実施例2は、図7(a)に示した実施例1に対し、強制接地スイッチ27を一定周期でオンオフするオンオフ制御部29を設けたものである。オンオフ制御部29は、タイマーを内蔵し一定時間を計測するタイマーの動作によりオンオフ制御する。
FIG. 7B is a block diagram of the forced grounding device according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment of the second embodiment, the on / off
実施例2よれば、実施例1の効果に加え、オンオフ制御部29により強制接地スイッチ27を自動的に一定周期でオンオフするので、作業員は、強制接地スイッチ27のオンオフを確認し、強制接地スイッチ27がオフのときに直流電流クランプメータ24のゼロ点調整できる。また、強制接地スイッチ27がオンのときに直流電流クランプメータ24で地絡故障点を探査できる。従って、作業員による強制接地スイッチ27のオンオフ作業が不要となり作業量が軽減される。すなわち、強制接地装置23での探査用電流の発生作業と直流電流クランプメータ24での測定とを一人の作業者で実施できる。
According to the second embodiment, in addition to the effect of the first embodiment, the forced grounding
図7(c)は本発明の第2実施形態の実施例3に係る強制接地装置の構成図である。この第2実施形態の実施例3は、図7(b)に示した実施例2に対し、強制接地スイッチ27がオンであることを報知する報知部30を設けたものである。報知部30は、強制接地スイッチ27がオンであるときに音を発生するブザー、あるいは強制接地スイッチ27がオンであるときに点灯する表示灯などである。実施例3によれば、実施例2の効果に加え、報知部30により強制接地スイッチ27がオンであることが報知されるので、作業員は強制接地スイッチのオンオフ状態を容易に把握でき作業性が向上する。
FIG. 7C is a block diagram of the forced grounding device according to the third embodiment of the second embodiment of the present invention. In the third embodiment of the second embodiment, the
図7(d)は本発明の第2実施形態の実施例4に係る強制接地装置の構成図である。この第2実施形態の実施例4は、図3に示した第1実施形態に対し、強制接地スイッチ27を一定周期でオンオフするオンオフ制御部29を設けたものである。オンオフ制御部29は実施例2のものと同じである。実施例4によれば、図3に示した第1実施形態の効果に加え、作業員は、強制接地スイッチ27がオフのときに直流電流クランプメータ24のゼロ点調整でき、強制接地スイッチ27がオンのときに直流電流クランプメータ24で地絡故障点を探査でき、作業員による強制接地スイッチ27のオンオフ作業が不要となり作業量が軽減される。また、強制接地装置23での探査用電流の発生作業と直流電流クランプメータ24での測定とを一人の作業者で実施できる。
FIG. 7D is a configuration diagram of a forced grounding device according to a fourth embodiment of the second embodiment of the present invention. The fourth embodiment of the second embodiment is provided with an on / off
図7(e)は本発明の第2実施形態の実施例4に係る強制接地装置の構成図である。この第2実施形態の実施例5は、図7(d)に示した実施例4に対し、強制接地スイッチ27がオンであることを報知する報知部30を設けたものである。報知部30は実施例3のものと同じである。実施例5によれば、実施例4の効果に加え、報知部30により強制接地スイッチ27がオンであることが報知されるので、作業員は強制接地スイッチのオンオフ状態を容易に把握でき作業性が向上する。
FIG. 7 (e) is a block diagram of the forced grounding device according to the fourth embodiment of the second embodiment of the present invention. In the fifth embodiment of the second embodiment, the
以上説明した第1実施形態及び第2実施形態の強制接地装置23と直流電流クランプメータ24とを組み合わせて地絡故障探査装置を構成する。これにより、第1実施形態及び第2実施形態の効果を有した地絡故障探査装置を提供できる。
The forced
以上の説明では、直流電流クランプメータ24は直流電源供給回路15の正極及び負極の電線を一括してクランプする場合について説明したが、負荷電流が小さくゼロ点調整範囲内であれば正極または負極の電線単位で故障極側にクランプするようにしてもよい。この場合においても、電線1本単位で直流電流クランプメータ24をゼロ点調整する。これにより、正極または負極の電線の長さが異なり対地静電容量が異なる場合であっても対地静電容量の影響をキャンセルできる。
In the above description, the DC
なお、以上の説明では、強制接地装置23を、地絡故障が発生した直流電源供給回路15の直流母線12への接続点における作業用の正極及び負極の作業用端子のうち健全極の作業用端子25nに接続するようにしたが、健全極の作業用端子に代えて、直流母線12の正極と負極との間の分圧回路18の分圧中点に接続することも可能である。この場合は、分圧回路18の分圧中点を抵抗接地しているので、制限抵抗26は不要となるが、地絡故障が正極及び負極の双方にある場合は、探査電流が正極及び負極の双方に流れるので検出感度が下がる。
In the above description, the forced
次に、本発明の第3の実施形態に係る地絡故障探査方法を説明する。図8及び図9は本発明の第3の実施形態に係る地絡故障探査方法を示すフローチャートである。本発明の第3の実施形態に係る地絡故障探査方法は、第1実施形態または第2実施形態の強制接地装置23と直流電流クランプメータ24とを用いて実現する。また、図3に示した電気所の直流電源供給回路15bの地絡故障点Fで地絡故障が発生した場合を例に取り説明する。
Next, the ground fault exploration method according to the third embodiment of the present invention will be described. 8 and 9 are flowcharts showing a ground fault fault search method according to a third embodiment of the present invention. The ground fault investigation method according to the third embodiment of the present invention is realized by using the forced
まず、直流電源供給回路に地絡故障が発生したか否かを判定する(S1)。直流電源供給回路に地絡故障が発生したか否かは、直流地絡継電器19の動作により判定する。直流地絡継電器19が動作しない程度の地絡故障においては電圧バランスを定期的に測定しその傾向から判定する。次に、地絡故障が発生した直流電源供給回路の故障極及び健全極を判定する(S2)。直流電源供給回路15の健全極は、直流地絡継電器19の故障極表示により判定する。直流地絡継電器19が動作しない程度の地絡故障においては電圧バランスの測定値により判定する。
First, it is determined whether or not a ground fault has occurred in the DC power supply circuit (S1). Whether or not a ground fault has occurred in the DC power supply circuit is determined by the operation of the DC
直流電源供給回路に地絡故障が発生したと判定されたときは、直流電源供給回路の母線の正極と負極との間の分圧回路の分圧中点を非接地とする(S3)。分圧回路の分圧中点を非接地とするのは、地絡故障点F以外の接地点である分圧回路18の分圧中点に探査電流が流れるのを阻止し、探査電流の検出精度を高めるためである。
When it is determined that a ground fault has occurred in the DC power supply circuit, the voltage dividing midpoint between the positive electrode and the negative electrode of the bus of the DC power supply circuit is ungrounded (S3). Making the voltage dividing midpoint of the voltage dividing circuit ungrounded prevents the exploration current from flowing to the voltage dividing midpoint of the
直流電源供給回路15の正極電圧と負極電圧との電圧バランスの測定、あるいは直流電源供給回路15の電路の絶縁抵抗の測定により、直流電源供給回路に地絡故障が発生したと判定されたときは、地絡故障が発生した直流電源供給回路の故障極及び健全極は特定できる。一方、直流地絡継電器19の動作により、直流電源供給回路に地絡故障が発生したと判定されたときは、地絡故障が発生した直流電源供給回路15の故障極及び健全極は特定できないので、直流母線12への接続点における作業用の正極及び負極の作業用端子25p、25nの電圧バランスの測定にて地絡故障が発生した直流電源供給回路15の健全極を特定する。
When it is determined that a ground fault has occurred in the DC power supply circuit by measuring the voltage balance between the positive voltage and the negative voltage of the DC
そして、地絡故障が発生した直流電源供給回路の健全極に強制接地装置を接続する(S4)。すなわち、直流母線12への接続点における作業用の正極及び負極の作業用端子25p、25nのうち健全極の作業用端子25に強制接地装置23を接続し、直流電源装置11から直流の探査電流を直流電源供給回路15に供給できる状態とする。この状態では、強制接地装置23の強制接地スイッチ27はオフである。
Then, the forced grounding device is connected to the sound pole of the DC power supply circuit in which the ground fault has occurred (S4). That is, the forced
次に、直流電流クランプメータを直流母線の近傍の直流電源供給回路の電線にクランプして直流電流クランプメータをゼロ点調整する(S5)。直流電流クランプメータ24のゼロ点調整は、強制接地装置23の強制接地スイッチ27をオフにして探査電流を発生させない状態で行う。
Next, the DC current clamp meter is clamped to the electric wire of the DC power supply circuit in the vicinity of the DC bus, and the DC current clamp meter is adjusted to the zero point (S5). The zero point adjustment of the DC
直流電流クランプメータ24のゼロ点調整の後に、強制接地装置の強制接地スイッチをオンにし探査電流を発生させるとともに直流電流クランプメータによる探査電流の検出を可能にする(S6)。強制接地装置23の強制接地スイッチ27をオンすることにより、直流電源装置11から直流の探査電流が地絡故障が発生している直流電源供給回路15bに供給され、直流電源装置11の正極から直流電源盤13の開閉器14bp、地絡故障点F、強制接地装置23の強制接地スイッチ27、強制接地装置23の制限抵抗26、健全極の作業用端子25n、直流電源装置11の負極に至る回路が形成され直流の探査電流が流れる。なお、故障が発生していない直流電源供給回路15には探査電流は流れない。作業員は、直流電流クランプメータ24が探査電流を検出できるように直流電流クランプメータ24の探査電流検出スイッチを操作する。
After adjusting the zero point of the DC
そして、直流電流クランプメータが探査電流を検出したか否かを判定する(S7)。直流電流クランプメータ24は、故障が発生していない直流供給回路15にクランプされているときは探査電流は検出しない。例えば、図2に示すように、故障が発生していない直流供給回路15aにクランプされているときは探査電流は検出しない。直流電流クランプメータ24が探査電流を検出しないときは、強制接地スイッチをオフにし直流電流クランプメータを別の直流電源回路の直流母線の近傍に移動させる(S8)。そして、ステップS5に戻る。通常、直流電源回路15aから順次直流電源回路15nまで探査していくことになるので、別の直流電源回路は次段の直流電源回路である。
Then, it is determined whether or not the DC current clamp meter has detected the exploration current (S7). The DC
従って、直流電源回路15aの次段の直流回路15bにつき、ステップS5以下の処理
を行うことになる。直流電源供給回路15bは地絡故障点を含む回路であるので、ステップS7において直流電流クランプメータ24は探査電流を検出することになる。
Therefore, the process of step S5 or less is performed for the
直流電流クランプメータ24が探査電流を検出したときは、探査電流が流れる直流電流クランプメータの下流側に地絡故障が発生している判定する(S9)。そして、図9に示すように、強制接地スイッチをオフにし直流電流クランプメータを前回の測定点より下流側の直流電源供給回路の分岐点に移動させる(S10)。この状態で、直流電流クランプメータを直流電源供給回路の電線にクランプし直流電流クランプメータのゼロ点調整する(S11)。これにより、探査電流を発生させない状態で直流電流クランプメータ24を移動させた箇所で直流電流クランプメータ24のゼロ点調整を行う。
When the DC
直流電流クランプメータ24のゼロ点調整の後に、強制接地装置の強制接地スイッチをオンにし探査電流を発生させるとともに直流電流クランプメータによる探査電流の検出を可能にする(S12)。
After adjusting the zero point of the DC
そして、直流電流クランプメータが探査電流を検出したか否かを判定する(S13)。ステップS13の判定で、直流電流クランプメータが探査電流を検出したときは、探査電流が流れる直流電流クランプメータの下流側に地絡故障が発生している判定し(S14)、ステップS10に戻り、ステップS10以下の処理を行うことになる。 Then, it is determined whether or not the DC current clamp meter has detected the exploration current (S13). When the DC current clamp meter detects the exploration current in the determination in step S13, it is determined that a ground fault has occurred on the downstream side of the DC current clamp meter through which the exploration current flows (S14), and the process returns to step S10. The process of step S10 or less will be performed.
ステップS13の判定で、直流電流クランプメータが探査電流を検出しないときは、探査電流が流れる直流電源回路の下流側と探査電流が流れなくなった直流電源回路の上流側との間に地絡故障が発生していると判定する(S15)。 If the DC current clamp meter does not detect the exploration current in the determination in step S13, a ground fault has occurred between the downstream side of the DC power supply circuit where the exploration current flows and the upstream side of the DC power supply circuit where the exploration current has stopped flowing. It is determined that it has occurred (S15).
例えば、地絡故障点を含む直流電源供給回路15bの分岐回路17bの分岐点の位置では、地絡故障点Fは直流電源回路15bの上流側であるので、直流電流クランプメータ24は探査電流を検出しない。従って、直流母線12の近傍と直流電源供給回路15bの分岐回路17bの分岐点との間に地絡故障Fが発生していると判定する。
For example, at the position of the branch point of the
本発明の第3実施形態によれば、直流電源供給回路15bに地絡故障が発生したとき地絡故障が発生した直流電源供給回路15bに強制接地装置23を接続し、直流電流クランプメータ24のゼロ点調整を行って直流電流クランプメータ24により地絡故障の探査を行い、探査電流が流れなくなる分岐点の箇所まで繰り返し探査電流の有無を判定し、探査電流が流れる直流電源供給回路の下流側と探査電流が流れなくなくなった直流電源供給回路の上流側との間に地絡故障が発生していると判定するので、直流電源供給回路15bの地絡故障を安全に精度よく効率的に探査できる。
According to the third embodiment of the present invention, when a ground fault occurs in the DC
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
11…直流電源装置、12…直流母線、13…直流電源盤、14…開閉器、15…直流電源供給回路、16…シーケンス回路、17…分岐回路、18…分圧回路、19…直流地絡継電器、20…低周波交流電源装置、21…交流電流クランプメータ、22…フリッカ装置、23…強制接地装置、24…直流電流クランプメータ、25…作業用端子、2
6…制限抵抗、27…強制接地スイッチ、28…電流計、29…オンオフ制御部、30…報知部
11 ... DC power supply, 12 ... DC bus, 13 ... DC power supply board, 14 ... Switch, 15 ... DC power supply circuit, 16 ... Sequence circuit, 17 ... Branch circuit, 18 ... Voltage division circuit, 19 ... DC ground fault Relay, 20 ... Low frequency AC power supply, 21 ... AC current clamp meter, 22 ... Flicker device, 23 ... Forced grounding device, 24 ... DC current clamp meter , 25 ... Working terminal, 2
6 ... Limiting resistance, 27 ... Forced ground switch, 28 ... Ammeter, 29 ... On / off control unit, 30 ... Notification unit
Claims (6)
前記直流地絡継電器により前記地絡故障及び故障極が検出されたとき前記地絡故障が発生した前記直流電源供給回路の正極及び負極の作業用端子のうち健全極の作業用端子に接続され前記探査電流の大きさをシーケンス回路が誤動作しない程度の大きさに制限する制限抵抗と、
前記制限抵抗に直列に接続され前記直流電流クランプメータのゼロ点調整のときはオフして前記制限抵抗を非接地とし、前記直流電流クランプメータが前記地絡故障点を探査するときはオンして前記制限抵抗を接地し前記直流電源装置から直流の探査電流を前記直流電源供給回路に供給するための強制接地スイッチとを備えたことを特徴とする強制接地装置。 When a ground fault occurs in any of the multiple DC power supply circuits that supply DC power from the DC power supply to the sequence circuit for operating the electrical equipment of the electric station, it is clamped to the electric wire of the DC power supply circuit. the DC current clamp meter zeroing is cracking line by detecting a probe current of the direct current supplied from the DC power supply device when probing the ground fault point, DC ground to detect the ground fault and fault electrode It is a forced grounding device used in a state where the midpoint of the voltage dividing circuit between the positive and negative sides of the DC bus of the DC power supply circuit to which the interlacing power supply is connected is ungrounded.
When the ground fault and the fault electrode are detected by the DC ground relay, it is connected to the work terminal of the sound pole among the positive and negative working terminals of the DC power supply circuit in which the ground fault has occurred. A limiting resistor that limits the magnitude of the exploration current to such an extent that the sequence circuit does not malfunction, and
It is connected in series with the limiting resistor and turned off when adjusting the zero point of the DC current clamp meter to make the limiting resistor ungrounded, and turned on when the DC current clamp meter searches for the ground fault point. A forced grounding device including a forced grounding switch for grounding the limiting resistor and supplying a DC exploration current from the DC power supply device to the DC power supply circuit.
前記直流電源供給回路の電線にクランプされゼロ点調整を行ってから前記直流電源装置から供給される直流の探査電流を検出する直流電流クランプメータとを備えたことを特徴とする地絡故障探査装置。 The forced grounding device according to any one of claims 1 to 4.
A ground fault detection device including a DC current clamp meter that detects a DC exploration current supplied from the DC power supply device after being clamped to the electric wire of the DC power supply circuit and adjusting the zero point. ..
前記直流地絡継電器が接続された前記直流電源供給回路の直流母線の正極と負極との間の分圧回路の分圧中点を非接地とし、
前記直流電源供給回路の正極及び負極のうち健全極の前記直流母線の作業用端子に直流電源装置の正極から地絡故障点と健全極の前記作業用端子を通り前記直流電源装置の負極に至る回路を形成して直流の探査電流を発生させ前記直流電源供給回路に流すための強制接地装置を接続し、
前記強制接地装置の強制接地スイッチをオフにし前記探査電流を発生させない状態で直流電流クランプメータを前記直流母線の近傍の前記直流電源供給回路の電線にクランプし前記直流電流クランプメータをゼロ点調整し、
前記ゼロ点調整の後に前記強制接地装置の強制接地スイッチをオンにし前記探査電流を発生させるとともに直流電流クランプメータによる探査電流の検出を可能にし、
前記直流電流クランプメータが前記探査電流を検出しないときは、前記直流電流クランプメータを複数の直流電源供給回路のうちの別の前記直流電源供給回路の前記直流母線の近傍に順次移動させ前記探査電流が流れる箇所まで繰り返し前記探査電流の有無を判定し、
前記直流電流クランプメータが前記探査電流を検出したときは、直流電流クランプメータを下流側の前記直流電源供給回路の分岐点に順次移動させ前記探査電流が流れなくなる分岐点の箇所まで繰り返し前記探査電流の有無を判定し、
前記探査電流が流れる前記直流電源供給回路の下流側と前記探査電流が流れなくなくなった前記直流電源供給回路の上流側との間に前記地絡故障が発生していると判定することを特徴とする地絡故障探査方法。 When a ground fault or a faulty electrode is detected by a DC ground relay in any of a plurality of DC power supply circuits that supply DC power to a sequence circuit for operating electrical equipment in an electric station. Based on the operation content, the faulty pole and the healthy pole of the DC power supply circuit where the ground fault has occurred are determined.
The voltage dividing midpoint of the voltage dividing circuit between the positive electrode and the negative electrode of the DC bus of the DC power supply circuit to which the DC ground relay is connected is set as ungrounded.
Of the positive and negative sides of the DC power supply circuit, the working terminal of the DC bus of the healthy pole passes from the positive side of the DC power supply device to the ground fault point and the working terminal of the healthy pole to reach the negative side of the DC power supply device. A circuit is formed to generate a DC exploration current, and a forced grounding device for flowing it to the DC power supply circuit is connected.
With the forced grounding switch of the forced grounding device turned off and the exploration current not being generated, the DC current clamp meter is clamped to the electric wire of the DC power supply circuit near the DC bus, and the DC current clamp meter is adjusted to the zero point. ,
After the zero point adjustment, the forced grounding switch of the forced grounding device is turned on to generate the exploration current and enable the detection of the exploration current by the DC current clamp meter.
When the DC current clamp meter does not detect the exploration current, the DC current clamp meter is sequentially moved to the vicinity of the DC bus of another DC power supply circuit among the plurality of DC power supply circuits to sequentially move the exploration current. Repeatedly determine the presence or absence of the exploration current up to the point where
When the DC current clamp meter detects the exploration current, the DC current clamp meter is sequentially moved to the branch point of the DC power supply circuit on the downstream side and repeated until the branch point where the exploration current stops flowing. Judge the presence or absence of
It is characterized in that it is determined that the ground fault has occurred between the downstream side of the DC power supply circuit through which the exploration current flows and the upstream side of the DC power supply circuit in which the exploration current has stopped flowing. How to search for ground faults.
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