(57)【要約】【課題】  交直配電系統における交流回路と直流回路の地絡保護システム全体のコスト低減を容易にする直流・交流回路地絡検出方法とシステムの提供。【解決手段】  主変圧器１の二次側の非接地系交流回路１０に接続された直流回路３０の地絡事故を、交流回路１０側に交流地絡センサ４０ｂとして配設した交流地絡用零相変圧器４１の励磁電流ｉの変化に基づいて検出する方法で、零相変圧器４１の一次側に設置した相変流器ＣＴ１で零相変圧器４１の一次側励磁電流を測定し、直流回路３０側に直流地絡事故発生の時点で変位する励磁電流ｉの変化をデータ演算処理部８１で検出して演算処理する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
主変圧器二次側の非接地系交流回路に接続された直流回路の地絡事故を、前記交流回路側に交流地絡センサとして配設した交流地絡用零相変圧器の励磁電流の変化により検出することを特徴とする直流・交流回路地絡検出方法。
【請求項２】
前記励磁電流を前記零相変圧器の一次側相に設置した相変流器により検出し、検出した励磁電流の特性項目である実効値の増加、波高値の増加、偶数調波の発生および増加、６ｎ±１次調波の増加の各特性項目の１項目以上で前記直流回路の地絡事故検出を行うことを特徴とする請求項１に記載の直流・交流回路地絡検出方法。
【請求項３】
前記相変流器の交流出力の正側波高値と負側波高値の差の増加により前記直流回路の地絡事故検出を行うことを特徴とする請求項２に記載の直流・交流回路地絡検出方法。
【請求項４】
前記差の大きさから、前記直流回路での地絡抵抗値の大きさを検知することを特徴とする請求項３に記載の直流・交流回路地絡検出方法。
【請求項５】
前記正側波高値と負側波高値の大小比較で、前記直流回路での地絡事故の極性を検知することを特徴とする請求項３または４に記載の直流・交流回路地絡検出方法。
【請求項６】
前記波高値の測定を、前記相変流器の出力端子に接続した正負それぞれの半波整流回路の電圧出力の測定で行うことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一記載の直流・交流回路地絡検出方法。
【請求項７】
前記励磁電流の変化を、前記零相変圧器の中性点接地線に設置した中性点変流器による３ｎ次調波電流の増加により検出することを特徴とする請求項１に記載の直流・交流回路地絡検出方法。
【請求項８】
主変圧器二次側の非接地系交流回路に接続された直流回路の地絡事故を、前記交流回路側に交流地絡センサとして配設した交流地絡用零相変圧器の三次巻線の３ｎ次調波電圧の変化により検出することを特徴とする直流・交流回路地絡検出方法。
【請求項９】
前記零相変圧器の中性点に直流阻止用コンデンサを入切可能に設置し、前記直流回路の地絡事故検出時に前記コンデンサを入状態にして前記中性点を前記コンデンサを介して接地することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一記載の直流・交流回路地絡検出方法。
【請求項１０】
主変圧器二次側の非接地系交流回路に接続された直流回路の地絡事故を、前記交流回路側に交流地絡センサとして配設した零相電圧分圧器および前記交流回路側に直流地絡センサとして配設した零相変圧器における前記零相変圧器の励磁電流の変化により検出する直流・交流回路地絡検出システムであって、
前記直流回路の地絡事故による直流地絡電流を抑制する直流制限抵抗を前記零相変圧器の中性点に挿入し、または、前記零相変圧器の一次側に、当該一次側を直流地絡事故時に前記交流回路から切り離す開閉手段を挿入したことを特徴とする直流・交流回路地絡検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工場変圧器などの主変圧器二次側の非接地系交流回路に整流器を介して直流回路を接続した非接地系交流回路における直流・交流回路地絡検出方法および直流・交流回路地絡検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一次側配電線路の三相交流を電力需要家の主変圧器で変圧し、三相整流器で整流して直流負荷に給電する交直配電系統は、主変圧器二次側に非接地系交流回路を備える。非接地系交流回路は、非接地三相交流回路、この非接地三相交流回路に準じる高抵抗接地三相交流回路である。非接地系交流回路に三相整流器を介して接続される直流回路に直流負荷が設置される。このような交直配電系統においては、交流回路側を非接地系にすることで、交流側地絡の事故電流を小さく抑制する。また、通常は交流回路側に交流地絡を検出する交流地絡センサが常設され、この交流地絡センサは等価的に高抵抗を挿入した状態で接地される。また、直流回路側には必要に応じて直流地絡を検出する直流地絡センサ（例えば、特許文献１参照）が配設される。
【０００３】
図８に示す交直配電系統は、主変圧器１の二次側の非接地系交流回路１０に交流地絡センサ４０ａを設置し、直流回路３０に直流地絡センサ７０ａを設置している。交流回路１０の三相三線それぞれに遮断器１１が介挿され、三相三線それぞれは対地静電容量Ｃｏを有する。交流回路１０にダイオードブリッジの三相整流器２０を介し直流回路３０を接続し、直流回路３０の正極端子３１と負極端子３２に直流負荷３３を接続する。
【０００４】
交流地絡センサ４０ａは、図８に示す零相変圧器（ＥＶＴ）を使用した様式と、図７で後述する零相電圧分圧器（ＺＰＤ）を使用した様式が一般的である。図８の交流地絡センサ４０ａは、主変圧器１の二次側三相三線に接続した零相変圧器（ＥＶＴ）４１と、零相変圧器４１の中性点接地線４２に流れる零相電流を検出する零相変流器（ＺＣＴ）４３を備えるが、いずれか一方を備えればよい。零相変圧器４１の一次側がＥＶＴ保護ヒューズＦを介して主変圧器二次側に接続される。零相変圧器４１の三次側に交流電流制限抵抗４５を介して交流地絡継電器４６が接続される。交流回路１０のいずれか一端子に地絡事故が発生すると、零相変圧器４１の中性点接地線４２に零相電流Ｉｏが流れ、これを零相変流器４３に接続された地絡継電器４４が検出する。地絡継電器４４は、零相電流Ｉｏを検出すると、交流地絡発生のアラーム等の表示を行い、必要に応じて遮断器１１を開いて交流回路１０を保護する。又は、地絡継電器４６が零相電圧Ｖｏを検出して、交流回路１０を保護する。地絡継電器４６の交流電流制限抵抗４５は、零相変圧器４１に流れる零相電流Ｉｏを抑制して、零相変圧器４１の過負荷を防止する。
【０００５】
直流回路３０は、三相整流器２０で整流された直流電圧を平滑する平滑リアクトル３４と平滑コンデンサ３５を備える。平滑コンデンサ３５に並列的に直流地絡センサ７０ａが設置される。直流地絡センサ７０ａは、直流回路３０の正極側または負極側で地絡した直流地絡電流Ｉｄｇを検出する地絡検出器や、この地絡検出器の地絡電流検出信号に基づいてアラームを発生させ、必要に応じて直流回路３０を開回路に制御する駆動制御器などを備える。直流地絡センサ７０ａが直流地絡電流Ｉｄｇを検出して、直流回路３０を開回路に制御すると、直流地絡電流が無くなり、直流回路３０が自己の地絡事故から保護されると共に、交流回路１０への波及が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１３７０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図８のような交直配電系統に設置される交流回路側の交流地絡センサと直流回路側の直流地絡センサそれぞれは、対応する交流回路、直流回路を地絡事故から保護するが、このような各地絡センサは大型化し、高価である。特に、直流地絡センサが高価であり、交直配電系統の地絡保護システム全体を高価なものにしている。また、共通の交流回路に複数の直流回路を接続した配電系統においては、複数の直流回路それぞれに高価な直流地絡センサを配備することが設備投資的に難しい。
【０００８】
また、直流回路の直流地絡センサには、地絡事故検出の際にアラームのみを出して、交流回路から直流回路への給電を継続させ、直流回路の停電を回避するように機能するものがある。さらに、共通の交流回路に接続された複数の直流回路の中には、直流地絡センサを配備しない直流回路がある。前者のような直流地絡センサを有する直流回路や、後者のような直流地絡センサを装備しない直流回路に直流地絡事故が発生すると、交流回路側にも直流地絡電流が流れて、次の不具合が発生することがある。
【０００９】
例えば、図８の直流回路３０に示すように、負極側で直流地絡が発生すると、平滑コンデンサ３５の平滑直流電圧が電池電圧となり、交流回路１０の三相三線の対地静電容量Ｃｏと零相変圧器４１の中性点接地線４２を経由して、図８の破線矢印方向に直流地絡電流Ｉｄｇが流れる。また、直流回路３０の正極側で直流地絡が発生すると、図８の破線矢印方向と反対方向に直流地絡電流Ｉｄｇが流れる。この直流地絡電流Ｉｄｇが零相変圧器４１の鉄心を直流偏磁させて、ＥＶＴ励磁電流が過大になると、ＥＶＴ保護ヒューズＦが溶断して交流地絡センサが機能しなくなることがある。また、ヒューズ溶断がない場合は、過大な励磁電流と直流地絡電流Ｉｄｇの継続した流れで、零相変圧器焼損に至る可能性が生じる。そのため、交流地絡センサ側に直流地絡電流対策が必要となり、交流地絡センサが更に高価になり、地絡保護システム全体が尚更に高価になる不具合があった。
【００１０】
本発明の目的とするところは、交直配電系統全体の地絡保護システムのコスト低減を容易にする直流・交流回路地絡検出方法と地絡検出システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する本発明方法は、主変圧器二次側の非接地系交流回路に接続された直流回路の地絡事故を、交流回路側に交流地絡センサとして配設した交流地絡用零相変圧器の励磁電流の変化により検出することを特徴とする。
【００１２】
ここで、非接地系交流回路は、零相変圧器（ＥＶＴ）や零相変流器（ＺＣＴ）を備えた交流地絡センサを有する非接地系三相交流回路の他、零相電圧分圧器（ＺＰＤ）の交流地絡センサを有する高抵抗接地回路にも適用できる。交流回路に配設する交流地絡センサは、図８の既存の交流地絡用零相変圧器４１を使用したものが適用でき、または、後述する交流地絡用零相電圧分圧器（ＺＰＤ）を使用したものが適用できる。直流回路側に地絡事故が発生すると、大地を経由することで交流回路の交流地絡センサに直流地絡電流Ｉｄｇが流れる。この直流地絡電流Ｉｄｇで、交流地絡センサとしての零相変圧器（以下、必要に応じＥＶＴと称す）の鉄心が直流偏磁しＥＶＴの励磁電流が変化し、交流地絡センサの様々な導電箇所に電磁気的変位が生じる。そこで、直流地絡事故時のＥＶＴ励磁電流の変化を検出して、直流回路側の地絡事故発生を検出する。このように交流回路の交流地絡センサ側で直流回路側の地絡事故発生を検出することで、直流回路側に高価な直流地絡センサを配備しなくても、直流地絡事故に対する保護対策が低コストで実行できる。また、直流地絡事故時の交流回路側への波及が防止でき、交流と直流の両地絡保護システムのコスト低減が容易になる。
【００１３】
本発明方法においては、ＥＶＴの励磁電流をＥＶＴの一次側相に設置した相変流器により検出し、検出したＥＶＴ励磁電流の複数種類の特性項目の中の実効値の増加、波高値の増加、偶数調波の発生および増加、６ｎ±１次調波の増加の各特性項目の１項目以上で直流回路の地絡事故検出を行うことができる。
【００１４】
ここで、ＥＶＴ励磁電流の特性項目である実効値の増加、波高値の増加、偶数調波の発生および増加、６ｎ±１次調波の増加のそれぞれは、直流地絡事故発生の検出に有効であり、正確に検出し易い電磁気的変位の特性項目である。これら複数種類の特性項目の内の少なくとも１項目の電磁気的変位を予め設定された閾値に基づいて検出すれば、確実性よく直流地絡発生を検出することができる。また、複数種類の特性項目それぞれで電磁気的変位の増加成分を検出するようにして、複数全ての特性項目で閾値以上の増加成分を検出した時点で地絡事故発生を検知するようにしてもよい。複数種類の特性項目のいずれの項目を適用するかは、発生する配電系統の様式、直流地絡事故の規模等を考慮して選定することができる。
【００１５】
また、本発明方法においては、相変流器の交流出力の正側波高値と負側波高値を比較し、正側波高値と負側波高値の差の増加分を検知することで、地絡事故検出を行うことができる。さらに、正側波高値と負側波高値の差の大きさから、直流回路での地絡抵抗値の大きさを検知することができる。
【００１６】
また、本発明方法においては、相変流器の交流出力の正側波高値と負側波高値の大小比較で、直流回路での地絡事故の極性を判定することができる。ここでの直流回路での地絡事故の極性は、直流回路にある正極電路と負極電路である。この正極電路と負極電路の一方で直流地絡事故が発生した場合、相変流器の交流出力の正側波高値と負側波高値のいずれが大きいかを比較すれば、相関関係から直流回路での地絡事故の極性が正極電路側か負極電路側かを判定することができる。
【００１７】
本発明においては、相変流器の交流出力の正側波高値と負側波高値の測定を、相変流器の出力端子に接続した正負それぞれの半波整流回路の電圧出力の測定で行うことができる。このように、相変流器の交流出力を半波整流して、交流出力の正側波形のみから正側波高値を算出し、負側波形のみから負側波高値を算出することで、正確な波高値測定ができ、正側波高値と負側波高値の比較演算による直流地絡事故の検出、地絡抵抗値の測定、地絡事故の極性判定などを高精度で行うことが容易になる。
【００１８】
さらに、本発明においては、直流地絡事故に伴うＥＶＴ励磁電流の変化は、ＥＶＴの中性点接地線に設置した中性点変流器による３ｎ次調波電流の増加により検出することができる。直流回路側で直流地絡事故が発生したときのＥＶＴ励磁電流は、中性点接地線に流れる交流電流成分の３ｎ次調波の増加として現れる。したがって、中性点変流器で検出した交流電流の３ｎ次調波電流の増加成分を閾値に基づいて判定することで、直流回路側の地絡事故発生を検出することができる。
【００１９】
また、上記目的を達成する本発明方法は、主変圧器の二次側の非接地系交流回路に接続された直流回路の地絡事故を、交流回路側に交流地絡センサとして配設した交流地絡用ＥＶＴの三次巻線の３ｎ次調波電圧の変化により検出することを特徴とする。
【００２０】
ここで、直流回路側で直流地絡事故が発生してＥＶＴ側に直流地絡電流Ｉｄｇが流れると、ＥＶＴの励磁電流が変化すると共に、交流地絡センサの様々な導電箇所に電磁気的変位が生じる。この電磁気的変位の１つが、ＥＶＴの三次巻線の３ｎ次調波電圧の変化であり、この変化をＥＶＴ励磁電流の変化に代わり検出することで、直流回路側の地絡事故発生を検出することができる。また、ＥＶＴの三次巻線の３ｎ次調波電圧の変化とＥＶＴ励磁電流の変化を共に検出するようにして、直流地絡事故発生を検知することもできる。
【００２１】
さらに、本発明においては、ＥＶＴの中性点に直流阻止用コンデンサを入切可能に設置し、直流回路の地絡事故検出時に直流阻止用コンデンサを入状態にして中性点を直流阻止用コンデンサを介して接地することができる。この場合、ＥＶＴの中性点接地線に介挿した常閉の切換スイッチに直流阻止用コンデンサを並列接続すればよい。直流回路側に地絡事故が発生して、ＥＶＴの中性点接地線に直流地絡電流が流れた時点で、常閉の切換スイッチをオフに切り換え、中性点を直流阻止用コンデンサを介して接地する。このようにすれば、直流地絡事故発生直後に、直流地絡電流の流れがコンデンサで阻止されて、交流地絡センサのＥＶＴが直流地絡電流による偏磁から保護され、直流地絡センサとしての機能が安定する。
【００２２】
また、上記目的を達成する本発明システムは、主変圧器二次側の非接地系交流回路に接続された直流回路の地絡事故を、交流回路側に交流地絡センサとして配設した零相電圧分圧器（ＺＰＤ）および交流回路側に直流地絡センサとして配設したＥＶＴの励磁電流の変化により検出する直流・交流回路地絡検出システムであって、直流回路の地絡事故による直流地絡電流を抑制する直流制限抵抗をＥＶＴの中性点に挿入し、または、ＥＶＴの一次側に、当該一次側を直流地絡事故時に交流回路から切り離す開閉手段を挿入したことを特徴とする。
【００２３】
このシステムは、交流回路側に零相電圧分圧器（ＺＰＤ）を交流地絡センサとして配設して、ＥＶＴを直流回路の直流地絡電流を交流回路側に流す直流地絡センサとして使用する。このシステムの場合、交流回路側に配設した直流地絡センサに直流制限抵抗を追加挿入してＥＶＴ励磁電流が過大になるのを防止する。さらに、直流地絡センサに直流地絡発生時に交流地絡センサから切り離す開閉手段を追加挿入して、ＥＶＴが過電流になるのを防止することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明方法によれば、交流回路側に配設した交流地絡センサや、この交流地絡センサと同等な構成で交流回路側に配設した直流地絡センサで、直流回路側の直流地絡発生を検出し監視するようにしたので、直流回路側に高価な直流地絡センサを配備しなくても、直流地絡事故に対する保護対策が低コストで実行でき、直流地絡事故の交流回路側への波及が防止できて、交流と直流の両地絡保護システムのコスト低減が容易となる優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明方法の実施の形態を示す配電系統の回路図である。
【図２】本発明方法を説明するためのＥＶＴ励磁電流の波形図および特性項目の図である。
【図３】他の実施の形態を示す回路図である。
【図４】他の実施の形態を示す回路図である。
【図５】他の実施の形態を示す回路図である。
【図６】他の実施の形態を示す回路図である。
【図７】他の実施の形態を示す回路図である。
【図８】従来の直流・交流回路地絡検出方法を説明するための配電系統の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、実施の形態を図１〜図７を参照して説明する。
【００２７】
図１は、図８の交直配電系統に適用したもので、図８と同一または相当部分には同一符号を付して説明の重複を避ける。図１の配電系統は、直流回路３０側から図８に示すような直流地絡センサを省略している。図１の配電系統は、非接地系交流回路１０に配設した交流地絡センサ４０ｂが、直流回路３０の直流地絡事故を検出する直流地絡センサ機能を有する。交流地絡センサ４０ｂは、例えば図８と同様な零相変圧器４１や零相変流器４３を備え、図８と同様にして交流回路１０側の交流地絡事故発生を検出する。さらに、交流地絡センサ４０ｂは、直流回路３０側の直流地絡発生時における零相変圧器（ＥＶＴ）４１の励磁電流ｉの変化を検出することで、直流地絡発生を検出する。
【００２８】
交流地絡センサ４０ｂを具体的に説明する。交流地絡センサ４０ｂは、ＥＶＴ４１の励磁電流ｉをＥＶＴ４１の一次側相に設置した相変流器ＣＴ１により検出する。相変流器ＣＴ１を、ＥＶＴ４１の一次側三相三線の少なくとも一相に設置する。相変流器ＣＴ１でＥＶＴ４１の一次側励磁電流を測定し、直流回路３０側に直流地絡事故発生の時点で変位するＥＶＴ励磁電流ｉの変化をデータ演算処理部８１で検出して演算処理する。データ演算処理部８１は、ＥＶＴ励磁電流ｉの変化を、図２に示すような特性項目に関する演算を行い、直流地絡発生の有無データを出力する。
【００２９】
図２に示す特性項目は、［Ａ］ＥＶＴ励磁電流ｉの実効値の増加項目、［Ｂ］ＥＶＴ励磁電流ｉの波高値の増加項目、［Ｃ］ＥＶＴ励磁電流ｉの偶数調波の発生および増加項目、［Ｄ］ＥＶＴ励磁電流ｉの６ｎ±１次調波の増加項目である。これら各特性項目［Ａ］〜［Ｄ］の内の１項目以上の特性項目別にデータの増加成分を演算して、直流回路３０側の地絡事故検出を行う。
【００３０】
［Ａ］〜［Ｄ］の各特性項目それぞれは、正確に検出し易い電磁気的変位であり、かつ、直流地絡事故発生の検出に有効な項目であることから、少なくとも１項目の電磁気的変位を予め設定された閾値と比較などして演算すれば、確実性よく直流地絡発生を検出することができる。なお、複数種類の特性項目それぞれで電磁気的変位の増加成分を演算するようにして、複数全ての特性項目で閾値以上の増加成分を演算した時点で直流地絡事故発生を検出することも可能である。
【００３１】
上記［Ｂ］項目の励磁電流波高値演算において、データ演算処理部８１で相変流器ＣＴ１の交流出力の正側波高値Ｉｐと負側波高値Ｉｑの差の増加成分を演算することも有効である。すなわち、直流回路３０側で直流地絡事故が発生した時点で、ＥＶＴ励磁電流ｉが変化し、相変流器ＣＴ１の交流出力の正側波高値Ｉｐと負側波高値Ｉｑの差が増加する。この正負側波高値の差増加成分を演算することで、直流回路３０側の地絡事故発生を検出することができる。また、正側波高値Ｉｐと負側波高値Ｉｑの差の大きさを演算することで、直流地絡事故を起こした直流回路３０の地絡抵抗値Ｒｄｇの大きさが検知でき、より有効な直流地絡保護対策が実施できる。
【００３２】
また、上記［Ｂ］項目のＥＶＴ励磁電流ｉの波高値演算において、相変流器ＣＴ１の交流出力の正側波高値Ｉｐの絶対値と負側波高値Ｉｑの絶対値のいずれが大きいかをデータ演算処理部８１で行い、この大小比較結果で直流回路３０での地絡事故の極性を判定する。すなわち、正側波高値Ｉｐの絶対値が負側波高値Ｉｑの絶対値より大きい場合、直流回路３０で地絡事故を起こした電路は正極電路側であると判定する。また、負側波高値Ｉｑの絶対値が正側波高値Ｉｐの絶対値より大きい場合は、地絡事故を起こした直流回路３０の電路は負極電路側であると判定する。このように地絡事故の極性を判定することで、より有効な直流地絡保護対策が実行できる。
【００３３】
また、図３に示すように、相変流器ＣＴ１の出力端子に正側半波整流回路８２と負側半波整流回路８３を接続して、相変流器ＣＴ１の交流出力の正側波高値Ｉｐと負側波高値Ｉｑの測定を、正負それぞれの半波整流回路８２、８３の電圧出力の測定で行うことができる。このように、相変流器ＣＴ１の交流出力を半波整流して、交流出力の正側波形のみから正側波高値を算出し、負側波形のみから負側波高値を算出することで、より正確な波高値測定ができ、上記［Ｂ］特性項目での演算処理の精度を上げることができる。
【００３４】
図４に示す実施の形態は、ＥＶＴ励磁電流ｉの変化を、ＥＶＴ４１の中性点接地線４２に設置した中性点変流器ＣＴ２による３ｎ次調波電流の増加により検出する。ここでの中性点変流器ＣＴ２は、図８の零相変流器４３と同等のものが適用できる。なお、図４に示す零相変流器４３は必ずしも必要でなく、中性点変流器ＣＴ２として兼用することができる。このように兼用することで、地絡保護システムのコストダウンが図れる。
【００３５】
直流回路３０側で直流地絡事故が発生したときのＥＶＴ４１の励磁電流ｉの変化は、中性点接地線４２に流れる交流電流成分の３ｎ次調波の増加として現れる。そこで、中性点変流器ＣＴ２（又は、零相変流器４３）で検出した交流電流の３ｎ次調波電流の増加分を閾値に基づいて演算することで、直流回路３０側の地絡事故発生を検出することができる。
【００３６】
図５に示す実施の形態は、主変圧器１の二次側の非接地系交流回路１０に接続された直流回路３０の地絡事故を、交流回路１０側に交流地絡センサ４０ｂとして配設した交流地絡用零相変圧器（ＥＶＴ）４１の三次巻線の３ｎ次調波電圧の変化により検出する。すなわち、直流回路３０側で直流地絡事故が発生してＥＶＴ４１側に直流地絡電流Ｉｄｇが流れると、ＥＶＴ４１の励磁電流ｉが変化すると共に、ＥＶＴ４１の三次巻線の３ｎ次調波電圧が変化する。この変化をＥＶＴ励磁電流ｉの変化に代わり検出することで、直流回路３０側の地絡事故発生を検出することができる。この場合、ＥＶＴ４１の三次巻線の３ｎ次調波電圧の変化とＥＶＴ励磁電流ｉの変化を共に検出するようにして、直流地絡事故発生を検知してもよい。
【００３７】
以上の各実施の形態において、ＥＶＴ４１の中性点Ｐに直流阻止用コンデンサを入切可能に設置することが有効である。例えば、図６に示すように、中性点接地線４２に直流阻止用コンデンサＣ１と常閉の切換スイッチＳ１の並列回路を介挿する。この場合、ＥＶＴ４１の中性点接地線４２に介挿した常閉の切換スイッチＳ１に直流阻止用コンデンサＣ１を並列接続する。直流回路３０側に地絡事故が発生して、ＥＶＴ４１の中性点接地線４２に直流地絡電流Ｉｄｇが流れた時点で、常閉の切換スイッチＳ１をオフに切り換え、中性点Ｐを直流阻止用コンデンサＣ１を介して接地した状態にする。このようにすれば、直流地絡事故発生直後に、直流地絡電流Ｉｄｇの流れがコンデンサＣ１で阻止されて、交流地絡センサ４０ｂのＥＶＴ４１側が直流地絡電流Ｉｄｇによる偏磁から保護される。
【００３８】
次に、図７に示す本発明システムの実施の形態を説明する。
【００３９】
図７の本発明システムは、主変圧器１の二次側の非接地系交流回路１０に交流地絡センサ４０ｃとして零相電圧分圧器（ＺＰＤ）５１と、直流地絡センサ７０ｂとして零相変圧器（ＥＶＴ）４１’を配備している。同システムは、直流回路３０の地絡事故を、交流回路１０側に直流地絡センサ７０ｂとして配備されたＥＶＴ４１’における励磁電流ｉの変化により検出する。このシステムにおいては、ＥＶＴ４１’の中性点Ｐに直流地絡電流Ｉｄｇを抑制する直流制限抵抗Ｒ１を挿入すると共に、直流地絡事故時にＥＶＴ４１’の一次側を交流回路１０から切り離す開閉手段Ｓ２をＥＶＴ一次側に挿入する。
【００４０】
交流地絡センサ４０ｃとしての零相電圧分圧器５１は、例えば、交流回路１０の三相それぞれに一端を接続したコンデンサＣ１〜Ｃ３と、各コンデンサＣ１〜Ｃ３の他端に接続した共通の零相電圧検出用コンデンサＣ４と、コンデンサＣ４に並列に接続した絶縁変圧器６２を備える。零相電圧検出用コンデンサＣ４が接地される。交流回路１０に交流地絡事故が発生していないとき、絶縁変圧器６２の出力電圧はゼロである。交流回路１０の三相三線のいずれか一端子に交流地絡事故が発生すると、コンデンサＣ１〜Ｃ３のいずれかから零相電流検出用コンデンサＣ４に電圧が供給され、絶縁変圧器６２の二次側電圧が上昇して交流地絡事故発生が検出される。
【００４１】
図７システムの場合、交流回路１０側に配設した直流地絡センサ７０ｂとしてのＥＶＴ４１’の中性点接地線４２に介挿した直流制限抵抗Ｒ１が、直流地絡事故発生時に流れる過大なＥＶＴ励磁電流ｉからＥＶＴ４１’を保護する。または、直流地絡事故発生時に、開閉手段Ｓ２でＥＶＴ４１’を交流回路１０側から切り離すようにすることで、ＥＶＴ４１’を同様に保護することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１    主変圧器
１０    交流回路
２０    三相整流器
３０    直流回路
３３    直流負荷
４０ｂ、４０ｃ    交流地絡センサ
４１    交流地絡検出用零相変圧器（ＥＶＴ）
４１’  直流地絡検出用零相変圧器（ＥＶＴ）
４２    中性点接地線
４３    零相変流器
７０ｂ    直流地絡センサ
ＣＴ１  相変流器
ＣＴ２  中性点変流器
Ｃ１    直流阻止用コンデンサ
Ｓ１    切換スイッチ
Ｒ１    直流制限抵抗
Ｓ２    開閉手段
Iｄｇ    直流地絡電流
Ｒｄｇ    地絡抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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