(57)【要約】【課題】  電力供給における信頼度及び安全性の向上に寄与する。【解決手段】  地絡検出リレー１は、（Σ５ｉ＝１Ｉ０ｉ）とＩ０６とが逆相か同相かに基づいて、事故回線のＺＣＴが断線しているか、健全回線のＺＣＴが断線しているかを判定し、健全回線のＺＣＴが断線していることを判定された場合に、Ｉ０ｉ（ｉ＝１〜４）とＩ０６とが同相の回線Ｌｉ（ｉ＝１〜４）を探して、事故回線を特定する。【選択図】  図１
2011193582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回線と、前記第１の回線から分岐された複数の第２の回線とのうち、少なくとも１つの回線における地絡を監視するための地絡監視装置であって、
地絡事故発生時に前記第１の回線に接続されたサージアブソーバを流れる第１の電流を計測するための第１の変流器と、地絡事故発生時に前記第２の回線を流れる第２の電流を計測するための複数の第２の変流器とに接続され、
前記第１の電流に対応する第３の電流、及び前記第２の電流に対応する第４の電流が入力され、
前記第３の電流の位相と、前記第４の電流の位相とに基づいて、断線した前記第２の変流器を判別する断線変流器判別手段を備えた
ことを特徴とする地絡監視装置。
【請求項２】
前記第３の電流の位相と、前記第４の電流の位相とに基づいて、地絡事故が発生した前記第２の回線を特定する事故回線特定手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の地絡監視装置。
【請求項３】
前記第１の変流器は、前記第１の回線と前記サージアブソーバとの接続点から離れる方向を順方向として前記第１の電流を計測するための第３の変流器と、前記接続点に近づく方向を順方向として前記第１の電流を計測するための第４の変流器とを含み、前記第２の変流器は、前記第１の回線と対応する前記第２の回線との接続点から離れる方向を順方向として前記第２の電流を計測するために用いられ、
前記断線変流器判別手段は、前記第４の電流と、前記第３の変流器から入力される第５の電流と、前記第４の変流器から入力される第６の電流とに基づいて、
所定の前記第４の電流が略零であり、かつ、前記第４の電流のベクトル的加算結果と、ベクトルとしての前記第５の電流とのベクトル的加算結果が、ベクトルとしての前記第６の電流と逆相のときに、事故回線である前記第２の回線に配置され、前記所定の第４の電流に対応する前記第２の変流器が断線していると判定し、
所定の前記第４の電流が略零であり、かつ、前記第４の電流のベクトル的加算結果と、ベクトルとしての前記第５の電流とのベクトル的加算結果が、ベクトルとしての前記第６の電流と同相のときに、健全回線である前記第２の回線に配置され、前記所定の第４の電流に対応する前記第２の変流器が断線していると判定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の地絡監視装置。
【請求項４】
前記事故回線特定手段は、前記断線変流器判別手段によって、健全回線の前記第２の変流器が断線していると判定された場合に、ベクトルとしての前記第４の電流が、ベクトルとしての前記第６の電流と同相の前記第２の回線を、事故回線として特定することを特徴とする請求項２又は３に記載の地絡監視装置。
【請求項５】
前記断線変流器判別手段、及び前記事故回線特定手段は、位相差が±９０°の範囲内の場合に同相と判定し、位相差が±９０°の範囲外の場合に逆相と判定することを特徴とする請求項２、３又は４に記載の地絡監視装置。
【請求項６】
前記第１の回線には、地絡事故発生時に予め定められた整定値に基づいて所定の回線に接続された遮断器へ順に遮断指令信号を送る地絡順序遮断装置が接続され、前記第２の変流器には、地絡方向継電器が接続され、
前記第４の電流が略零である前記第２の回線が無く、前記地絡順序遮断装置の起動開始後所定時間経過して、前記第１の回線に接続された所定の遮断器が遮断しない場合に、前記地絡方向継電器の誤不動作と判定する地絡方向継電器監視手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記載の地絡監視装置。
【請求項７】
前記第１の回線には、地絡事故発生時に予め定められた整定値に基づいて所定の回線に接続された遮断器へ順に遮断指令信号を送る地絡順序遮断装置が接続され、
前記第４の電流が略零である前記第２の回線が無く、前記地絡順序遮断装置の起動開始後所定時間経過して、前記第１の回線に接続された所定の遮断器が遮断した場合に、前記第１の回線の地絡と判定する母線地絡監視手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１に記載の地絡監視装置。
【請求項８】
前記事故回線特定手段によって事故回線として特定された前記第２の回線に接続された遮断器へ遮断指令信号を出力する遮断制御手段を備えたことを特徴とする請求項２乃至７のいずれか１に記載の地絡監視装置。
【請求項９】
第１の回線と、前記第１の回線から分岐された複数の第２の回線とのうち、少なくとも１つの回線における地絡を監視するための地絡監視方法であって、
地絡事故発生時に前記第１の回線に接続されたサージアブソーバを流れる第１の電流を計測するための第１の変流器と、地絡事故発生時に前記第２の回線を流れる第２の電流を計測するための複数の第２の変流器とに、地絡監視装置を接続し、
前記地絡監視装置は、前記第１の電流に対応する第３の電流、及び前記第２の電流に対応する第４の電流を読み込み、
前記第３の電流の位相と、前記第４の電流の位相とに基づいて、断線した前記第２の変流器を判別する
ことを特徴とする地絡監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、変電所等の電気所に設置され、配電線や母線における地絡事故を監視するための地絡監視装置及び地絡監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、零相変流器（ＺＣＴ）が断線している配電線で地絡事故が発生した場合は、地絡方向リレー（ＤＧＲ）が動作せず、地絡順序遮断装置（１０Ｇ）により事故が遮断される。このため、不要な停電が起こる可能性がある。
【０００３】
このため、零相変流器の断線チェックが可能な漏電リレーのテスト回路が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、零相電圧と、各配電線の零相電流とに基づいて、配電線の地絡を判定する配電線地絡リレー装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。また、２組の変成器群の出力加算結果を比較して異常の有無を判定する零相監視回路が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７―２３１５５３号公報
【特許文献２】特開平９―３０８０８５号公報
【特許文献３】特開昭６２―８５６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の従来技術では、零相変流器の断線を検出することはできるが、テスト実施後、次の試験周期までに零相変流器の２次回路が断線した場合には、地絡保護ができない。また、特許文献２に記載の従来技術では、地絡事故時に、残留零相電圧や、残留零相電流がある場合に、正確に地絡保護ができる保障がない。また、特許文献３に記載の従来技術では、零相回路の監視はできるものの、配電線に対地静電容量の不平衡がないものとしているため、残留零相電圧や、残留零相電流がある場合には、零相変流器の２次回路が断線しているか否か判定できない。いずれにしても、上記従来技術では、電力供給の信頼度及び安全性を向上させることは困難である。
【０００６】
この発明は、前記の課題を解決し、電力供給における信頼度及び安全性の向上に寄与することができる地絡監視装置及び地絡監視方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、第１の回線と、前記第１の回線から分岐された複数の第２の回線とのうち、少なくとも１つの回線における地絡を監視するための地絡監視装置であって、地絡事故発生時に前記第１の回線に接続されたサージアブソーバを流れる第１の電流を計測するための第１の変流器と、地絡事故発生時に前記第２の回線を流れる第２の電流を計測するための複数の第２の変流器とに接続され、前記第１の電流に対応する第３の電流、及び前記第２の電流に対応する第４の電流が入力され、前記第３の電流の位相と、前記第４の電流の位相とに基づいて、断線した前記第２の変流器を判別する断線変流器判別手段を備えたことを特徴としている。
【０００８】
請求項１の発明では、断線変流器判別手段が、第３の電流の位相と、第４の電流の位相とに基づいて、断線した第２の変流器を判別する。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の地絡監視装置であって、前記第３の電流の位相と、前記第４の電流の位相とに基づいて、地絡事故が発生した前記第２の回線を特定する事故回線特定手段を備えたことを特徴としている。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の地絡監視装置であって、前記第１の変流器は、前記第１の回線と前記サージアブソーバとの接続点から離れる方向を順方向として前記第１の電流を計測するための第３の変流器と、前記接続点に近づく方向を順方向として前記第１の電流を計測するための第４の変流器とを含み、前記第２の変流器は、前記第１の回線と対応する前記第２の回線との接続点から離れる方向を順方向として前記第２の電流を計測するために用いられ、前記断線変流器判別手段は、前記第４の電流と、前記第３の変流器から入力される第５の電流と、前記第４の変流器から入力される第６の電流とに基づいて、所定の前記第４の電流が略零であり、かつ、前記第４の電流のベクトル的加算結果と、ベクトルとしての前記第５の電流とのベクトル的加算結果が、ベクトルとしての前記第６の電流と逆相のときに、事故回線である前記第２の回線に配置され、前記所定の第４の電流に対応する前記第２の変流器が断線していると判定し、所定の前記第４の電流が略零であり、かつ、前記第４の電流のベクトル的加算結果と、ベクトルとしての前記第５の電流とのベクトル的加算結果が、ベクトルとしての前記第６の電流と同相のときに、健全回線である前記第２の回線に配置され、前記所定の第４の電流に対応する前記第２の変流器が断線していると判定することを特徴としている。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項２又は３に記載の地絡監視装置であって、前記事故回線特定手段は、前記断線変流器判別手段によって、健全回線の前記第２の変流器が断線していると判定された場合に、ベクトルとしての前記第４の電流が、ベクトルとしての前記第６の電流と同相の前記第２の回線を、事故回線として特定することを特徴としている。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項２、３又は４に記載の地絡監視装置であって、前記断線変流器判別手段、及び前記事故回線特定手段は、位相差が±９０°の範囲内の場合に同相と判定し、位相差が±９０°の範囲外の場合に逆相と判定することを特徴としている。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１に記載の地絡監視装置であって、前記第１の回線には、地絡事故発生時に予め定められた整定値に基づいて所定の回線に接続された遮断器へ順に遮断指令信号を送る地絡順序遮断装置が接続され、前記第２の変流器には、地絡方向継電器が接続され、前記第４の電流が略零である前記第２の回線が無く、前記地絡順序遮断装置の起動開始後所定時間経過して、前記第１の回線に接続された所定の遮断器が遮断しない場合に、前記地絡方向継電器の誤不動作と判定する地絡方向継電器監視手段を備えたことを特徴としている。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれか１に記載の地絡監視装置であって、前記第１の回線には、地絡事故発生時に予め定められた整定値に基づいて所定の回線に接続された遮断器へ順に遮断指令信号を送る地絡順序遮断装置が接続され、前記第４の電流が略零である前記第２の回線が無く、前記地絡順序遮断装置の起動開始後所定時間経過して、前記第１の回線に接続された所定の遮断器が遮断した場合に、前記第１の回線の地絡と判定する母線地絡監視手段を備えたことを特徴としている。
【００１５】
請求項８の発明は、請求項２乃至７のいずれか１に記載の地絡監視装置であって、前記事故回線特定手段によって事故回線として特定された前記第２の回線に接続された遮断器へ遮断指令信号を出力する遮断制御手段を備えたことを特徴としている。
【００１６】
請求項９の発明は、第１の回線と、前記第１の回線から分岐された複数の第２の回線とのうち、少なくとも１つの回線における地絡を監視するための地絡監視方法であって、地絡事故発生時に前記第１の回線に接続されたサージアブソーバを流れる第１の電流を計測するための第１の変流器と、地絡事故発生時に前記第２の回線を流れる第２の電流を計測するための複数の第２の変流器とに、地絡監視装置を接続し、前記地絡監視装置は、前記第１の電流に対応する第３の電流、及び前記第２の電流に対応する第４の電流を読み込み、前記第３の電流の位相と、前記第４の電流の位相とに基づいて、断線した前記第２の変流器を判別することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１の発明によれば、第３の電流の位相と、第４の電流の位相とに基づいて、断線した第２の変流器を判別するので、電力供給における信頼度及び安全性の向上に寄与することができる。
【００１８】
請求項２の発明によれば、事故回線特定手段が、第３の電流の位相と、第４の電流の位相とに基づいて、地絡事故が発生した第２の回線を特定するので、電力供給における信頼度及び安全性の向上に寄与することができる。
【００１９】
請求項３の発明によれば、断線変流器判別手段が、所定の第４の電流が略零であり、かつ、第４の電流のベクトル的加算結果と、ベクトルとしての第５の電流とのベクトル的加算結果が、ベクトルとしての第６の電流と逆相のときに、事故回線である第２の回線に配置され、所定の第４の電流に対応する第２の変流器が断線していると判定し、所定の第４の電流が略零であり、かつ、第４の電流のベクトル的加算結果と、ベクトルとしての第５の電流とのベクトル的加算結果が、ベクトルとしての第６の電流と同相のときに、健全回線である第２の回線に配置され、所定の第４の電流に対応する第２の変流器が断線していると判定するので、正確に事故回線又は健全回線の第２の変流器の断線を判別することができる。
【００２０】
請求項４の発明によれば、事故回線特定手段が、断線変流器判別手段によって、健全回線の第２の変流器が断線していると判定された場合に、ベクトルとしての第４の電流が、ベクトルとしての第６の電流と同相の第２の回線を、事故回線として特定するので、確実に事故回線を特定して、信頼度及び安全性の向上に寄与することができる。
【００２１】
請求項５の発明によれば、断線変流器判別手段、及び事故回線特定手段は、位相差が±９０°の範囲内の場合に同相と判定し、位相差が±９０°の範囲外の場合に逆相と判定するので、正確に判定して、信頼度及び安全性の向上に寄与することができる。
【００２２】
請求項６の発明によれば、地絡方向継電器監視手段が、第４の電流が略零である第２の回線が無く、地絡順序遮断装置の起動開始後所定時間経過して、第１の回線に接続された所定の遮断器が遮断しない場合に、地絡方向継電器の誤不動作と判定するので、例えば、警報を出力して、信頼度及び安全性の向上に寄与することができる。
【００２３】
請求項７の発明によれば、母線地絡監視手段が、第４の電流が略零である第２の回線が無く、地絡順序遮断装置の起動開始後所定時間経過して、第１の回線に接続された所定の遮断器が遮断した場合に、第１の回線の地絡と判定するので、例えば、警報を出力して、信頼度及び安全性の向上に寄与することができる。
【００２４】
請求項８の発明によれば、遮断制御手段が、事故回線特定手段によって事故回線として特定された第２の回線に接続された遮断器へ遮断指令信号を出力するので、信頼度及び安全性の向上に寄与することができる。
【００２５】
請求項９の発明によれば、第３の電流の位相と、第４の電流の位相とに基づいて、断線した第２の変流器を判別するので、電力供給における信頼度及び安全性の向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の一実施の形態に係る変電所の構成を説明するための説明図である。
【図２】この発明の一実施の形態による地絡検出リレーの構成を示すブロック図である。
【図３】同地絡検出リレーの動作を説明するための処理手順図である。
【図４】同地絡検出リレーの動作を説明するための処理手順図である。
【図５】同地絡検出リレーの動作を説明するための処理手順図である。
【図６】この発明の一実施の形態に係る過電流リレーの動作を説明するための説明図である。
【図７】同地絡検出リレーの動作を説明するための説明図である。
【図８】同地絡検出リレーの動作を説明するための説明図である。
【図９】同地絡検出リレーの動作を説明するための説明図である。
【図１０】同地絡検出リレーの動作を説明するための説明図である。
【図１１】同地絡検出リレーの動作を説明するための説明図である。
【図１２】同地絡検出リレーの動作を説明するための説明図である。
【図１３】同地絡検出リレーの動作を説明するための説明図である。
【図１４】同地絡検出リレーの動作を説明するための説明図である。
【図１５】同地絡検出リレーの動作を説明するための説明図である。
【図１６】同地絡検出リレーの動作を説明するための説明図である。
【図１７】同地絡検出リレーの動作を説明するための説明図である。
【図１８】同地絡検出リレーの動作を説明するための説明図である。
【図１９】同地絡検出リレーの動作を説明するための説明図である。
【図２０】同地絡検出リレーの動作を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
次に、この発明の実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。
【００２８】
図１は、この発明の一実施の形態に係る変電所の構成を説明するための説明図、図２は、この発明の一実施の形態による地絡検出リレーの構成を示すブロック図、図３乃至図５は、同地絡検出リレー動作を説明するための処理手順図、図６は、過電流リレーの動作を説明するための説明図、図７乃至図２０は、同地絡検出リレーの動作を説明するための説明図である。
【００２９】
図１に示すように、この実施の形態の地絡検出リレー１は、電気所としての変電所Ｅに配置され、入力変換回路２ａ，２ｂ，…を介して入力された電流を取り込んで、遮断器のトリップ信号や、各種警報情報を出力する。
【００３０】
変電所Ｅにおいては、図１に示すように、変圧器Ｔｒが、一次側で遮断器ＣＢａを介して送電線Ｌ０に、二次側で遮断器ＣＢｂを介して下位の母線Ｂ１に接続され、母線Ｂ１には、対応する遮断器ＣＢ１，ＣＢ２，…を介して、回線（配電線）Ｌ１，Ｌ２，…が接続されている。また、母線Ｂ１には、遮断器ＣＢｃが接続されている。
【００３１】
変圧器Ｔｒの二次側にはサージアブソーバＳＡが接続され、地絡事故発生時に、サージアブソーバＳＡを流れる零相電流（第１の電流）を計測するための変流器ＣＴ１，ＣＴ２が接続され、変流器ＣＴ１，ＣＴ２には、それぞれ、入力変換回路２ｅ，２ｆが接続されている。また、回線Ｌ１，Ｌ２，…には、それぞれ、零相変流器ＺＣＴ１，ＺＣＴ２，…が配置され、零相変流器ＺＣＴ１，ＺＣＴ２，…には、地絡方向リレーＤＧ１，ＤＧ２，…を介して入力変換回路２ａ，２ｂ，…が接続されている。また、母線Ｂ１には、接地形変圧器ＧＰＴを介してリレー群３が接続されている。なお、リレー群３は、地絡過電圧リレー（６４Ｖ）と、地絡順序遮断装置（１０Ｇ）とを含んでいる。また、Ｃ１，Ｃ２，…は、回線（配電線）Ｌ１，Ｌ２，…の対地静電容量を示す。
【００３２】
変流器ＣＴ１は、零相電流のベクトル値をとるために用いられる。また、変流器ＣＴ２は、サージアブソーバＳＡの零相電流の方向により、事故時の零相電流の基準とする変流器として用いられる。なお、いずれの回線Ｌ１，Ｌ２，…で地絡事故が発生してもサージアブソーバＳＡを流れる零相電流の方向は同一である。
【００３３】
零相変流器ＺＣＴ１，ＺＣＴ２，…、変流器ＣＴ１，ＣＴ２を流れる電流は、図１において、矢印に示す方向を順方向とする。すなわち、変流器ＣＴ１は、変圧器Ｔｒの２次側とサージアブソーバＳＡとの接続点から離れる方向を順方向として事故時の零相電流（第１の電流）を計測するために用いられ、変流器ＣＴ２は、変圧器Ｔｒの２次側とサージアブソーバＳＡとの接続点に近づく方向を順方向として事故時の零相電流（第１の電流）を計測するために用いられる。また、零相変流器ＺＣＴ１，ＺＣＴ２，…は、母線Ｂ１と対応する回線Ｌ１，Ｌ２，…との接続点から離れる方向を順方向として事故時の零相電流（第２の電流）を計測するために用いられる。
【００３４】
地絡検出リレー１は、図２に示すように、ＭＰＵ６と、ＲＡＭ７と、ＲＯＭ８と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）９ａ，９ｂ，…と、サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）１１ａ，１１ｂ，…と、マルチプレクサ回路（ＭＰＸ）１６と、Ｄ／Ｉ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｎｐｕｔ）部１３ａ，１３ｂ，…と、Ｄ／Ｏ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｏｕｔｐｕｔ）部１４ａ，１４ｂ，…と、表示回路１５ａ，１５ｂ，…と、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換回路（Ａ／Ｄ）１７とを有している。地絡検出リレー１には、サージアブソーバＳＡに流れる零相電流（第１の電流）Ｉ０５，Ｉ０６に対応する電流（第３の電流、第５の電流、第６の電流）と、回線Ｌ１，Ｌ２，…に流れる零相電流（第２の電流）Ｉ０１，Ｉ０２，Ｉ０３，Ｉ０４に対応する電流（第４の電流）とが入力される。
【００３５】
Ｄ／Ｉ部１３ａ，１３ｂ，…には、対応する接点１２ａ，１２ｂ，…を介して、地絡過電圧リレー（６４Ｖ）、地絡順序遮断装置（１０Ｇ）、遮断器ＣＢ１〜ＣＢ４、ＣＢａ、ＣＢｂ、ＣＢｃの状態を示す信号が入力される。また、Ｄ／Ｏ部１４ａ，１４ｂ，…からは、遮断器ＣＢ１，ＣＢ２，…のトリップ信号が出力され、表示回路１５ａ，１５ｂ，…からは、ＣＴ断線警報や、ＺＣＴ断線警報、母線地絡警報、ＤＧ誤不動作・１０Ｇによる全送若しくは部配、又はＲＥＣ閉の警報が出力される。
【００３６】
地絡検出リレー１においては、断線零相変流器判定処理と、事故回線特定処理と、ＤＧＲ誤不動作・母線地絡警報出力処理等が実行される。地絡検出リレー１は、断線零相変流器判定処理で、（Σ５ｉ＝１Ｉ０ｉ）とＩ０６とが逆相か同相かに基づいて、事故回線の零相変流器（ＺＣＴ）が断線しているか、健全回線の零相変流器（ＺＣＴ）が断線しているかを判定する。
【００３７】
ここで、（Σ５ｉ＝１Ｉ０ｉ）とＩ０６とが逆相とは、図７に示すように、（Σ５ｉ＝１Ｉ０ｉ）とＩ０６との位相差が、±９０°の範囲外の場合である。また、（Σ５ｉ＝１Ｉ０ｉ）とＩ０６とが同相とは、図８に示すように、（Σ５ｉ＝１Ｉ０ｉ）とＩ０６との位相差が、±９０°の範囲内の場合である。なお、図７及び図８において、Ｖ０は、零相電圧を示す。
【００３８】
また、地絡検出リレー１は、事故回線特定処理で、健全回線の零相変流器（ＺＣＴ）が断線していると判定された場合に、Ｉ０ｉ（ｉ＝１〜４）とＩ０６とが同相の回線Ｌｉ（ｉ＝１〜４）を探して、事故回線を特定する。また、地絡検出リレー１は、ＤＧＲ誤不動作・母線地絡警報出力処理で、地絡順序遮断装置（１０Ｇ）の動作状況に基づいて地絡方向リレー（ＤＧＲ）誤不動作時及び母線地絡時の対応を行う。
【００３９】
次に、断線零相変流器判定処理、及び事故回線特定処理について詳述する。まず、１回線事故の場合から述べる。例えば、回線Ｌ１が事故回線で、零相変流器（ＺＣＴ）の断線がない場合は、図９に示すように電流が流れ、各電流のベクトルは、図１０に示すように表すことができる。図９において、Ｉ０１、Ｉ０２、Ｉ０３、Ｉ０４、Ｉ０５、Ｉ０６は計測される電流、Ｉａ１、Ｉａ２、Ｉａ３、Ｉａ４、Ｉａ５は実際に流れる電流を示す。また、Ｒは、地絡抵抗、Ｇは、電源を示す。この場合、式（１）のような関係が成り立つ。
【００４０】
Ｉ０１（＞０）＋Ｉ０２（＜０）＋Ｉ０３（＜０）＋Ｉ０４（＜０）＋Ｉ０５（＜０）
＝０                                                                      （１）
【００４１】
事故回線の零相変流器ＺＣＴ１が断線しているものとすると、（Ｉ０２＋Ｉ０３＋Ｉ０４＋Ｉ０５）とＩ０６との関係は、図１１に示すようになり、（Ｉ０１（＝０）＋Ｉ０２（＜０）＋Ｉ０３（＜０）＋Ｉ０４（＜０）＋Ｉ０５（＜０））と、Ｉ０６（＞０）とは逆相となる。
【００４２】
また、健全回線の例えば、零相変流器ＺＣＴ２が断線しているものとすると、（Ｉ０１＋Ｉ０３＋Ｉ０４＋Ｉ０５）とＩ０６との関係は、図１２に示すようになり、（Ｉ０１（＞０）＋Ｉ０２（＝０）＋Ｉ０３（＜０）＋Ｉ０４（＜０）＋Ｉ０５（＜０））と、Ｉ０６（＞０）とは同相となる。
【００４３】
この場合、事故回線のＩ０１とＩ０６とは同相であるので、Ｉ０１の回線Ｌ１を切る。また、Ｉ０３、Ｉ０４とＩ０６とは逆相であるので、回線Ｌ３、Ｌ４は、切らない。
【００４４】
次に、２回線事故の場合について述べる。例えば、Ｌ１、Ｌ２が事故で、零相変流器（ＺＣＴ）の断線がない場合は、図１３に示すように電流が流れ、各電流のベクトルは、図１４に示すように、表すことができる。ここで、Ｉ０１、Ｉ０２、Ｉ０３、Ｉ０４、Ｉ０５、Ｉ０６は計測される電流、Ｉｂ１、Ｉｂ２、Ｉｂ３、Ｉｂ４、Ｉｂ５、Ｉｃ１、Ｉｃ２、Ｉｃ３、Ｉｃ４、Ｉｃ５は、実際に流れる電流を示す。
【００４５】
また、図１３において、Ｒ１，Ｒ２は、地絡抵抗、Ｇ１，Ｇ２、は、電源を示す。なお、地絡抵抗Ｒ１，Ｒ２の値は、略等しく、電源Ｇ１，Ｇ２の電圧も略等しく、サージアブソーバＳＡ以外は、対地静電容量Ｃ１，Ｃ２，…の値は、略等しいものと仮定する。一般に、健全回線の方が事故回線よりも多い場合には、健全回線の対地静電容量を介して、事故回線に電流が流れ込むので、定性的には図１３に示すように電流が流れると考えて良い。この場合、式（２）のような関係が成り立つ。
【００４６】
Ｉ０１（＞０）＋Ｉ０２（＞０）＋Ｉ０３（＜０）＋Ｉ０４（＜０）＋Ｉ０５（＜０）
＝０                                                                      （２）
【００４７】
事故回線の零相変流器ＺＣＴ１が断線しているものとすると、（Ｉ０２＋Ｉ０３＋Ｉ０４＋Ｉ０５）とＩ０６との関係は、図１５（a）に示すように、逆相となり、Ｉ０２とＩ０６との関係は、図１５（ｂ）に示すように、同相となり、（Ｉ０１（＝０）＋Ｉ０２（＞０）＋Ｉ０３（＜０）＋Ｉ０４（＜０）＋Ｉ０５（＜０））と、Ｉ０６（＞０）とは逆相となる。したがって、遮断器ＣＢ１を遮断する。この後、回線Ｌ２の事故が継続するため、Ｉ０６と同相な遮断器ＣＢ２を遮断する。
【００４８】
また、健全回線の零相変流器ＺＣＴ３が断線しているものとすると、（Ｉ０１＋Ｉ０２＋Ｉ０４＋Ｉ０５）とＩ０６との関係は、図１６（ａ）に示すように、同相となり、Ｉ０１とＩ０６との関係、及びI０２とＩ０６との関係は、図１６（ｂ）に示すように、同相となり、（Ｉ０１（＞０）＋Ｉ０２（＞０）＋Ｉ０３（＝０）＋Ｉ０４（＜０）＋Ｉ０５（＜０））と、Ｉ０６（＞０）は同相となる。したがって、Ｉ０６と同相であるＩ０１、Ｉ０２の回線Ｌｌ、Ｌ２を同時遮断する。
【００４９】
次に、事故回線の電流が全て正にならない場合について述べる。
【００５０】
まず、回線Ｌ１、Ｌ２が事故で、零相変流器（ＺＣＴ）の断線がなく、図１７（ａ）に示すように電流が流れる場合について述べる。図１７（ａ）において、Ｉ０１、Ｉ０２、Ｉ０３、Ｉ０４、Ｉ０５、Ｉ０６は計測される電流、Ｉｄ１、Ｉｄ２、Ｉｄ３、Ｉｄ４、Ｉｄ５は実際に流れる電流を示す。また、Ｒ３，Ｒ４は、地絡抵抗、Ｇ３，Ｇ４は、電源を示す。この場合、式（３）のような関係が成り立つ。
【００５１】
Ｉ０１（＞０）＋Ｉ０２（＜０）＋Ｉ０３（＜０）＋Ｉ０４（＜０）＋Ｉ０５（＜０）
＝０                                                                      （３）
【００５２】
ここで、図１７（ａ）に示すように、回線Ｌ３の零相変流器ＺＣＴ３が断線しているものとすると、（Ｉ０１（＞０）＋Ｉ０２（＜０）＋Ｉ０３（＝０）＋Ｉ０４（＜０）＋Ｉ０５（＜０））と、Ｉ０６とは同相となる。したがって、Ｉ０６と電流が同相の回線Ｌ１を遮断する。
【００５３】
回線Ｌ１遮断後は、回線Ｌ３の零相変流器ＺＣＴ３が断線していないものとすると、式（４）のような関係が成り立つ。
【００５４】
Ｉ０２（＞０）＋Ｉ０３（＜０）＋Ｉ０４（＜０）＋Ｉ０５（＜０）＝０      （４）
【００５５】
ここで、図１７（ｂ）に示すように、回線Ｌ３の零相変流器ＺＣＴ３が断線しているものとすると、（Ｉ０２（＞０）＋Ｉ０３（＝０）＋Ｉ０４（＜０）＋Ｉ０５（＜０））と、Ｉ０６とは同相となる。したがって、Ｉ０６と電流が同相の回線Ｌ２を遮断する。
【００５６】
次に、回線Ｌ１、Ｌ２が事故で、零相変流器（ＺＣＴ）の断線がなく、図１８（ａ）に示すように電流が流れる場合について述べる。図１８（ａ）において、Ｉ０１、Ｉ０２、Ｉ０３、Ｉ０４、Ｉ０５、Ｉ０６は計測される電流、Ｉｅ１、Ｉｅ２、Ｉｅ３、Ｉｅ４、Ｉｅ５は実際に流れる電流を示す。また、Ｒ５，Ｒ６は、地絡抵抗、Ｇ５，Ｇ６は、電源を示す。この場合、式（５）のような関係が成り立つ。
【００５７】
Ｉ０１（＜０）＋Ｉ０２（＞０）＋Ｉ０３（＜０）＋Ｉ０４（＜０）＋Ｉ０５（＜０）
＝０                                                                      （５）
【００５８】
ここで、図１８（ａ）に示すように、回線Ｌ１の零相変流器ＺＣＴ１が断線しているものとすると、（Ｉ０１（＝０）＋Ｉ０２（＞０）＋Ｉ０３（＜０）＋Ｉ０４（＜０）＋Ｉ０５（＜０））と、Ｉ０６（＞０）とは同相となる。したがって、Ｉ０６と電流が同相の回線Ｌ２を遮断する。
【００５９】
回線Ｌ２遮断後は、回線Ｌ１の零相変流器ＺＣＴ１が断線していないものとすると、式（６）のような関係が成り立つ。
Ｉ０１（＞０）＋Ｉ０３（＜０）＋Ｉ０４（＜０）＋Ｉ０５（＜０）＝０        （６）
【００６０】
ここで、図１８（ｂ）に示すように、回線Ｌ１の零相変流器ＺＣＴ１が断線しているものとすると、（Ｉ０１（＝０）＋Ｉ０３（＜０）＋Ｉ０４（＜０）＋Ｉ０５（＜０））と、Ｉ０６（＞０）とは逆相となる。したがって、回線Ｌ１を遮断する。
【００６１】
次に、回線Ｌ１、Ｌ２が事故で、零相変流器（ＺＣＴ）の断線がなく、図１９（ａ）に示すように電流が流れる場合について述べる。図１９（ａ）において、Ｉ０１、Ｉ０２、Ｉ０３、Ｉ０４、Ｉ０５、Ｉ０６は計測される電流、Ｉｆ１、Ｉｆ２、Ｉｆ３、Ｉｆ４、Ｉｆ５は実際に流れる電流を示す。また、Ｒ７，Ｒ８は、地絡抵抗、Ｇ７，Ｇ８は、電源を示す。この場合、式（７）のような関係が成り立つ。
【００６２】
Ｉ０１（＞０）＋Ｉ０２（＜０）＋Ｉ０３（＜０）＋Ｉ０４（＜０）＋Ｉ０５（＜０）
＝０                                                                      （７）
【００６３】
ここで、図１９（ａ）に示すように、回線Ｌ１の零相変流器ＺＣＴ１が断線しているものとすると、（Ｉ０１（＝０）＋Ｉ０２（＜０）＋Ｉ０３（＜０）＋Ｉ０４（＜０）＋Ｉ０５（＜０））と、Ｉ０６（＞０）とは逆相となる。したがって、回線Ｌ１を遮断する。
【００６４】
回線Ｌ１遮断後は、図１９（ｂ）に示すように、零相変流器（ＺＣＴ）が断線している回線がないので、地絡順序遮断装置（１０Ｇ）により、遮断する。
【００６５】
次に、零相変流器（ＺＣＴ）が１回線断線していて、母線地絡が発生し、図２０（ａ）に示すように電流が流れる場合について述べる。図２０（ａ）において、Ｉ０１、Ｉ０２、Ｉ０３、Ｉ０４、Ｉ０５、Ｉ０６は計測される電流、Ｉｇ１、Ｉｇ２、Ｉｇ３、Ｉｇ４、Ｉｇ５は実際に流れる電流を示す。また、Ｒ９は、地絡抵抗、Ｇ９は、電源を示す。
【００６６】
図２０（ａ）において、（Ｉ０１＜０）、（Ｉ０２＜０）、（Ｉ０３＜０）、（Ｉ０４＜０）、（Ｉ０５＜０）、（Ｉ０６＞０）であるので、回線Ｌ１の零相変流器ＺＣＴ１が断線していても、（Ｉ０１（＝０）＋Ｉ０２（＜０）＋Ｉ０３（＜０）＋Ｉ０４（＜０）＋Ｉ０５（＜０））と、Ｉ０６（＞０）とは逆相となるため、回線Ｌ１を遮断する。回線Ｌ１遮断後は、図２０（ｂ）に示すように、零相変流器（ＺＣＴ）が断線している回線がないので、地絡順序遮断装置（１０Ｇ）により、母線地絡の処理を行う。
【００６７】
次に、地絡検出リレー１の動作について説明する。まず、地絡検出リレー１は、ステップＳＡ１１（図３）で、地絡過電圧リレー（６４Ｖ１）動作か否か判断し、地絡過電圧リレー（６４Ｖ１）動作の場合は、ステップＳＡ１２へ進み、これ以外の場合は待機する。地絡検出リレー１は、ステップＳＡ１２で、１．０秒後に地絡過電圧リレー（６４Ｖ１）が復帰したか否か判断する。地絡検出リレー１は、地絡過電圧リレー（６４Ｖ１）が復帰無しと判断すると、ステップＳＡ１３へ進み、これ以外の場合は、ステップＳＡ１１へ戻る。
【００６８】
ステップＳＡ１２で、回線Ｌ１，Ｌ２，…に対応する遮断器ＣＢ１，ＣＢ２，…の地絡方向リレー（ＤＧＲ）による遮断は、再閉路リレー（ＲＥＣ）が使用のとき、タイマー・地絡方向リレー動作時間と、遮断器動作時間とを合わせて。略０．８秒かかることから、余裕を考慮して１秒としている。また、２線地絡、３線地絡の場合は、地絡過電圧リレー（６４Ｖ１）が動作して、過電流リレー（ＯＣ）により遮断する場合もある。
【００６９】
回線（配電線）の過電流リレー（ＯＣ）１８ａ，１８ｃは、図６に示すように、赤相（ＬＡ）と青相（ＬＣ）に配置された変流器ＣＴａ，ＣＴｃとにしか接続されず、白相（ＬＢ）には配置されない。ここで、電流ＩＡ（ＩＣ）に対応した電流ｉＡ（ｉＣ）が過電流リレー１８ａ（１８ｃ）に流れ、電流ＩＢに対応した電流ｉＢは、（ｉＢ＝−（ｉＡ＋ｉＣ））となる。
【００７０】
例えば、回線Ｌ１と回線Ｌ２との間で、異地点異相地絡が発生すると、次のようになる。すなわち、回線Ｌ１で赤相地絡、回線Ｌ２で青相地絡の場合は、回線Ｌ１及び回線Ｌ２で、過電流リレー（ＯＣ）により事故が除去される。
【００７１】
また、回線Ｌ１で赤相地絡、回線Ｌ２で白相地絡の場合は、回線Ｌ１は、過電流リレー（ＯＣ）により事故が除去されるが、回線Ｌ２は、過電流リレー（ＯＣ）がないため事故が除去されない。また、回線Ｌ２の地絡方向リレー（ＤＧＲ）が動作する保障もない。したがって、最悪の場合、回線Ｌ１が過電流リレー（ＯＣ）により事故除去された後、１線地絡となって、回線Ｌ２の地絡方向リレー（ＤＧＲ）により事故が除去される。このため、回線Ｌ１の過電流リレー（ＯＣ）の動作と、回線Ｌ２の地絡方向リレー（ＤＧＲ）の動作とのシリーズ動作により、事故が除去される。したがって、通常の場合よりも時間がかかる。そこで、地絡過電圧リレー（６４Ｖ）の継続時間の値を１．５秒とする。回線Ｌ１で青相地絡、回線Ｌ２で白相地絡の場合も同様である。
【００７２】
地絡検出リレー１は、ステップＳＡ１３で、電流Ｉ０１，Ｉ０２，…を読み込む。次に、地絡検出リレー１は、ステップＳＡ１４で、遮断器ＣＢｉ（ｉ＝１〜４）入りの回線で、零相電流が０の回線が有るか否か判断し、有る場合は、ステップＳＡ１５へ進み、無い場合は、ステップＳＡ２１（図４）へ進む。地絡検出リレー１は、ステップＳＡ１５で、Ｉ０５が０か否か判断し、０の場合は、ステップＳＡ１６でＣＴ１断線警報を出力した後、ステップＳＡ２１（図４）へ進み、０でない場合はステップＳＡ１７へ進む。
【００７３】
地絡検出リレー１は、ステップＳＡ１７で、Ｉ０６が０か否か判断し、０の場合は、ステップＳＡ１８でＣＴ２断線警報を出力した後、ステップＳＡ２１（図４）へ進み、０でない場合はステップＳＡ１９へ進む。地絡検出リレー１は、ステップＳＡ１９で、（Ｉ０ｉ（ｉ＝１〜４）＝０）ならば、回線Ｌｉの零相変流器ＺＣＴｉが断線と判定し、ステップＳＡ２０で、ＺＣＴｉ断線警報を出力する。
【００７４】
次に、地絡検出リレー１は、ステップＳＡ２８（図５）で、（Σ５ｉ＝１Ｉ０ｉ）とＩ０６とは逆相か否か判断し、逆相の場合は、ステップＳＡ３１へ進み、これ以外の場合は、ステップＳＡ２９へ進む。
【００７５】
地絡検出リレー１は、ステップＳＡ２９で、（Σ５ｉ＝１Ｉ０ｉ）とＩ０６とは同相と判定する。次に、地絡検出リレー１は、ステップＳＡ３０で、健全回線の零相変流器（ＺＣＴ）が断線と判定し、Ｉ０ｉ（ｉ＝１〜４）とＩ０６とが同相の回線の遮断器ＣＢｉを遮断し、ステップＳＡ１１（図３）へ戻る。
【００７６】
地絡検出リレー１は、ステップＳＡ３１で、事故回線の零相変流器ＺＣＴｉが断線と判定し、遮断器ＣＢｉを遮断する。次に、地絡検出リレー１は、ステップＳＡ３２で、地絡過電圧リレー（６４Ｖ１）が復帰したか否か判断し、復帰の場合はステップＳＡ１１（図３）へ戻り、これ以外の場合は、ステップＳＡ３３でＩ０ｊ（ｉ≠ｊ）がＩ０６と同相の回線の遮断器ＣＢｊを遮断し、ステップＳＡ１１（図３）へ戻る。
【００７７】
ここで、複数同相回線地絡のとき、零相変流器ＺＣＴｉが断線の回線を遮断した場合で、零相変流器ＺＣＴｊが断線していない回線にも、事故があったとき、事故が継続するため、Ｉ０ｊとＩ０６とが同相の回線Ｌｊを遮断する。
【００７８】
地絡検出リレー１は、ステップＳＡ２１で、母線地絡又はＤＧ誤不動作と判定し、１０Ｇ起動後、（回線数（秒）＋３秒＋１秒）経過すると（ステップＳＡ２２）、ステップＳＡ２３で、遮断器ＣＢａは遮断したか否か判断し、遮断した場合は、ステップＳＡ２４へ進み、これ以外の場合は、ステップＳＡ２６へ進む。ステップＳＡ２２における（回線数（秒）＋３秒）は、地絡順序遮断装置（１０Ｇ）の起動により、遮断器ＣＢａが遮断する時間であり、これに１秒の余裕を加算している。
【００７９】
地絡検出リレー１は、ステップＳＡ２４では、母線地絡警報を出力し、ステップＳＡ２５で通常系統へ戻ったか否か判断し、遮断器ＣＢａ、ＣＢｂ、入り、遮断器ＣＢｃ切り、遮断器ＣＢ１、ＣＢ２、ＣＢ３、ＣＢ４のうち、３回線以上入りの場合は、ステップＳＡ１１（図３）へ戻り、これ以外の場合は、待機する。
【００８０】
地絡検出リレー１は、ステップＳＡ２６で、ＤＧ誤不動作・１０Ｇによる全送若しくは部配、又は再閉路リレー（ＲＥＣ）閉の警報を出力し、５分経過後（ステップＳＡ２７）、ステップＳＡ１１（図３）へ戻る。ステップＳＡ２７で、５分という時間は、部配の場合に、部配が決定する時間を余裕を含めて求められた時間である。全送及び再閉路リレー（ＲＥＣ）閉の場合には、この時間よりも短くても良い。
【００８１】
こうして、この実施の形態の構成によれば、地絡検出リレー１は、（Σ５ｉ＝１Ｉ０ｉ）とＩ０６とが逆相か同相かに基づいて、事故回線の零相変流器（ＺＣＴ）が断線しているか、健全回線の零相変流器（ＺＣＴ）が断線しているかを判定し、健全回線の零相変流器（ＺＣＴ）が断線していると判定された場合に、Ｉ０ｉ（ｉ＝１〜４）とＩ０６とが同相の回線Ｌｉ（ｉ＝１〜４）を探して、事故回線を特定して、対応する遮断器を遮断させるので、零相変流器（ＺＣＴ）が断線している場合に、確実に地絡保護を行うことができる。しかも、１線地絡事故のみならず、２線地絡事故や、３線地絡事故、複数回線同相地絡事故でも対応することができる。
【００８２】
また、残留零相電圧や、残留零相電流がある場合も、正確に零相変流器（ＺＣＴ）の断線を判別することができる。また、配電線の対地静電容量に不平衡があっても、正確に動作させることができる。また、異地点異相地絡事故、複数の配電線の１線地絡事故に対応することができる。こうして、配電線や母線における地絡事故を常時監視し、電力供給における信頼度及び安全性の向上に寄与することができる。
【００８３】
以上、この発明の実施の形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述した実施の形態では、変流器ＣＴ２を設ける場合について述べたが、変流器ＣＴ１のみ配置し、地絡検出リレー１で演算処理するようにしても良い。また、変流比を変えたい場合は、変流器ＣＴ１，ＣＴ２を設ける。また、断線零相変流器判定機能や、事故回線特定機能、ＤＧＲ誤不動作・母線地絡警報出力処理機能等は、ＭＰＵ６が対応する制御プログラムを実行して実現しても良いし、ハードウェアで構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
変電所における電力系統としては、１バンク系統のほか、２重母線系統や、２バンク系統の場合等に適用できる。また、電気所として、変電所のほか、発電所等について適用できる。
【符号の説明】
【００８５】
１  地絡検出リレー（地絡監視装置、断線変流器判別手段、事故回線特定手段、地絡方向継電器監視手段、母線地絡監視手段、遮断制御手段）
Ｂ１  母線（第１の回線）
ＣＴ１  変流器（第１の変流器、第３の変流器）
ＣＴ２  変流器（第１の変流器、第４の変流器）
Ｌ１，Ｌ２，…  回線（第２の回線）
ＳＡ  サージアブソーバ
ＺＣＴ１，ＺＣＴ２，…  零相変流器（第２の変流器）
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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