(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
共通の母線に接続された複数回線の配電線を備える電力配電線における地絡電流を抑制するものであって、
前記電力配電線の零相電圧を検出する零相電圧検出手段および前記配電線の各零相電流を検出する零相電流検出手段を具えるとともに、
前記零相電圧および前記零相電流検出手段により検出された電流に基づいて地絡事故を検出する地絡事故検出手段と、
前記零相電流検出手段により検出された電流に基づいて健全回線を判別する健全回線判別手段と、
前記判別された健全回線の零相電流のベクトル和に基づいて近似地絡電流を算出する近似地絡電流算出手段と、
前記算出された近似地絡電流とは逆位相の逆位相電流を作成する逆位相電流作成手段と、
前記作成された逆位相電流を前記電力配電線に供給する逆位相電流供給手段とを具え、前記供給された逆位相電流によって前記地絡電流を抑制することを特徴とする地絡抑制システム。
【請求項２】
前記健全回線の零相電流のベクトル和の算出は、地絡事故発生直後の過渡状態を経過した後の前記健全回線の零相電流に対して行うことを特徴とする請求項１記載の地絡抑制システム。
【請求項３】
共通の母線に接続された複数回線の配電線を備える電力配電線における地絡電流を抑制するものであって、
前記電力配電線の零相電圧を検出する零相電圧検出工程および前記配電線の各零相電流を検出する零相電流検出工程を具えるとともに、
前記零相電圧および前記零相電流検出工程により検出された電流に基づいて地絡事故を検出する地絡事故検出工程と、
前記零相電流検出工程により検出された電流に基づいて健全回線を判別する健全回線判別工程と、
前記判別された健全回線の零相電流のベクトル和に基づいて近似地絡電流を算出する近似地絡電流算出工程と、
前記算出された近似地絡電流とは逆位相の逆位相電流を作成する逆位相電流作成工程と、
前記作成された逆位相電流を前記電力配電線に供給する逆位相電流供給工程とを具え、前記供給された逆位相電流によって前記地絡電流を抑制することを特徴とする地絡抑制方法。
【請求項４】
前記健全回線の零相電流のベクトル和の算出は、地絡事故発生直後の過渡状態を経過した後の前記健全回線の零相電流に対して行うことを特徴とする請求項３記載の地絡抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力配電線に生じる瞬時地絡あるいは永続的地絡において、地絡に起因して発生する地絡電流を抑制することによって、地絡そのものを抑制し、さらには、電気設備技術基準に規定されているＢ種接地工事による接地抵抗値の緩和を行う地絡抑制システムおよび地絡抑制方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電力配電系統において地絡事故が発生した場合、配電線に地絡電流が流れる。この地絡に対する対策として、通常の場合、零相変成器により地絡故障を検出し、零相変流器により故障回線を検出した継電器が動作し、配電線の遮断器（配電線ＣＢ）を開動作させ当該配電線を無電圧状態にし、１分後、配電線ＣＢを閉動作させ、当該配電線に再送電するという再閉路動作を行う。
【０００３】
しかし、配電線と導電物の一時的な接触等が原因の瞬時地絡が発生した場合は、永久地絡とはならず、地絡事故が除去される場合が多い。このような瞬時地絡の場合に再閉路動作をさせると、停電を伴うので、電力供給の信頼度を著しく低下させることになる。
【０００４】
そこで、瞬時地絡の場合には、配電線ＣＢが動作する以前に、強制接地装置により瞬時に地絡電流を配電線から迂回させる方法や、消弧リアクトルを装備して地絡電流の一部を相殺する方法により、地絡電流を抑制して配電線ＣＢを動作させない手法が考案されている。
【０００５】
しかし、地絡電流を迂回させる方法（送電側の電源に迂回回路を設ける）では、地絡電流の電流値が低減されるわけではなく、電気設備技術基準に定められているＢ種接地工事により、地絡電流値に応じた接地抵抗が必要となり、多大な工事費が必要となる。
【０００６】
また、消弧リアクトルを装備して地絡電流の一部を相殺する方法（コンデンサＣに対してコイルＬを挿入したＬＣ共振回路を設ける）は、送電側に接地点があることが必要であり、送電側の形態が限定される。
【０００７】
さらに消弧リアクトルを使用しても、相殺できるのは対地静電容量に基づく地絡電流の基本波成分であり、抵抗分電流や高調波電流を含む地絡電流の全てを相殺することは原理的に不可能であり、地絡電流の残存分の処理が課題となる。
【０００８】
また、配電線亘長の変化により、対地静電容量が変化する場合、リアクトル容量が一定であれば、電流補償率が変化してしまうことになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、送電形態への依存性がなく、追加設備を安価に抑え、地絡電流を抑制することが可能な地絡抑制システムおよび地絡抑制方法として、地絡電流と逆位相の電流を注入して、地絡電流を抑制する逆位相電流注入方式が考案された。
【００１０】
しかし、逆位相電流注入方式において、近似的な地絡電流として地絡回線の零相変流路で検出される電流を逆位相波形発生装置への入力とした場合、逆位相波形発生装置への入出力は同じ地絡回線で行われることになる。
【００１１】
従って、逆位相波形発生装置への入力は、結果的には地絡電流と逆位相電流との残差を与えることになる。
【００１２】
このため、地絡電流は抑制されては復帰し、復帰しては抑制されるという繰り返しが起こり、地絡電流が復帰することにより、地絡アークが消弧しずらいという問題が生じる。
【００１３】
ここで、従来における地絡電流抑制原理を、図６および図７に基づいて説明する。
【００１４】
図６は、地絡電流Ｉg を抑制する等価回路を示す。１００は、等価電源である。１０１は、地絡回線である。１０２および１０３は健全回線である。Ｃ１，Ｃ２およびＣ３は、それぞれ地絡回線１０１，健全回線１０２および１０３の対地静電容量である。１０４は接地形計器用変圧器（ＧＶＴ；Grounding Voltage Transformer ）からなる零相変圧器の一次側接地中性線であり、抵抗ＲN は零相変圧器に設けてある制限抵抗を一次側換算した等価抵抗である。１０５は地絡事故検出装置である。１０６は地絡電流Ｉg を抑制する逆位相電流ＩV を発生する逆位相波形発生装置である。１０７は地絡回線１０１に設置した零相変流器に対応する等価零相変流器であり、１０８および１０９は健全回線１０２および１０３に設置した零相変流器である。なお、地絡回線１０１の零相変流器は、その特性上、自回線分の電流は検出することができない。
【００１５】
健全回線１０２の零相変流器１０８で検出される電流は零相電流Ｉ02、健全回線１０３の零相変流器１０９で検出される電流は零相電流Ｉ03である。また、零相変圧器の一次側接地中性線１０４には抵抗分電流ＩRNが流れる。一方、地絡回線１０１の本来の零相変流器で検出される電流はＩ02，Ｉ03，ＩRNのベクトル和となる。
【００１６】
ここで、地絡電流のうちの地絡回線１０１で発生する零相電流をＩg1（＝Ｉ01）、地絡電流のうちの健全回線１０２，１０３および零相変圧器の一次側接地中性線１０４から発生する電流をＩg2（＝Ｉ02＋Ｉ03＋ＩRN）、また、地絡電流のうちの健全回線１０２，１０３のみから発生する電流をＩg3（＝Ｉ02＋Ｉ03）とすると、地絡電流Ｉg は、
【００１７】
【数１】
0003841248.tif 000002
となる。
【００１８】
次に、地絡電流の抑制動作は次のようになる。
【００１９】
１．地絡回線１０１の等価零相変流器１０７では、地絡電流Ｉg のうちの健全回線および零相変圧器の一次側接地中性線からの流入分Ｉg2と逆位相電流ＩV との残差ΔＩg2（＝Ｉg2＋ＩV ）が検出される。
【００２０】
２．検出された残差ΔＩg2は、地絡事故検出装置１０５を通じて、逆位相波形発生装置１０６に入力され、そこで残差ΔＩg2に応じた逆位相電流ＩV を生成、注入する。
【００２１】
３．逆位相電流ＩV の注入当初は、残差ΔＩg2は小さくなり、次の時点での逆位相電流ＩV の生成・注入量は減少する。
【００２２】
４．地絡が継続している場合、逆位相電流ＩV が減少した分、再度、残差ΔＩg2が大きくなる。
【００２３】
５．１〜４の処理を繰り返し、ある一定レベルで抑制率が落ち着く。
【００２４】
このようにして、地絡電流のうちの健全回線の零相電流分および零相変圧器の一次側接地中性線からの流入分の合成電流Ｉg2（＝Ｉ02＋Ｉ03＋ＩRN）が減少する。よって、これに応じて地絡電流Ｉg （＝Ｉg1＋Ｉg2）も減少する。
【００２５】
図７は、従来における地絡電流Ｉg の抑制原理を示すベクトル図であって、図７（ａ）は逆位相波形発生装置を適用しない場合の通常の地絡状態、図７（ｂ）は図７（ａ）の状態において逆位相波形発生装置を適用した場合のある時点での状態、図７（ｃ）は図７（ａ）の状態において逆位相波形発生装置を適用した場合の図７（ｂ）とは異なる時点での状態を示すものである。残差ΔＩg2（＝Ｉg2＋Ｉv ）は図６の零相変流器１０７で常にモニタされている。地絡当初は、残差ΔＩg2はＩg2に等しく、それに応じた逆位相電流Ｉv （＝−ΔＩg2）を生成、注入する（図７（ａ），（ｂ）参照）。注入後、図７（ｂ）に示すように、残差ΔＩg2は小さくなり、その分地絡電流Ｉg も抑制される。しかし、残差ΔＩg2を常にモニタしているため、次の瞬間では、逆位相電流ＩV は図７（ｃ）に示すような小さな電流となってしまう。また、Ｉ02，Ｉ03，ＩRNの各電流は以前のまま流れようとするため、Ｉg2（＝Ｉ02＋Ｉ03＋ＩRN）は元の大きさに戻ろうとする。そのため、Ｉg2の抑制効果が小さくなり、地絡電流Ｉg （＝Ｉg1＋Ｉg2）の抑制効果も小さくなる。
【００２６】
このような図７（ｂ），（ｃ）の動作を繰り返すことにより、前述したように、地絡電流Ｉg が復帰して、地絡アークが消弧しずらいという問題が残る。
【００２７】
そこで、本発明の目的は、系統に注入する逆位相電流を安定させ、地絡電流の復帰を防ぎ、地絡アークが消弧しやすい地絡抑制システムおよび地絡抑制方法を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によれば、共通の母線に接続された複数回線の配電線を備える電力配電線における地絡電流を抑制するものであって、前記電力配電線の零相電圧を検出する零相電圧検出手段および前記配電線の各零相電流を検出する零相電流検出手段を具えるとともに、前記零相電流検出手段により検出された電流に基づいて健全回線を判別する健全回線判別手段と、前記判別された健全回線の零相電流のベクトル和に基づいて近似地絡電流を算出する近似地絡電流算出手段と、前記算出された近似地絡電流とは逆位相の逆位相電流を作成する逆位相電流作成手段と、前記作成された逆位相電流を前記電力配電線に供給する逆位相電流供給手段とを具え、前記供給された逆位相電流によって前記地絡電流を抑制するようにすることによって、地絡抑制システムを構成する。
【００２９】
また、本発明によれば、共通の母線に接続された複数回線の配電線を備える電力配電線における地絡電流を抑制するものであって、前記電力配電線の零相電圧を検出する零相電圧検出工程および前記配電線の各零相電流を検出する零相電流検出手段を具えるとともに、前記零相電圧および前記零相電流検出工程により検出された電流に基づいて地絡事故を検出する地絡事故検出工程と、前記零相電流検出工程により検出された電流に基づいて健全回線を判別する健全回線判別工程と、前記判別された健全回線の零相電流のベクトル和に基づいて近似地絡電流を算出する近似地絡電流算出工程と、前記算出された近似地絡電流とは逆位相の逆位相電流を作成する逆位相電流作成工程と、前記作成された逆位相電流を前記電力配電線に供給する逆位相電流供給工程とを具え、前記供給された逆位相電流によって前記地絡電流を抑制するようにすることによって、地絡抑制方法を構成する。
【００３０】
また、かかる構成において、前記健全回線の零相電流のベクトル和の算出は、地絡事故発生直後の過渡状態を経過した後の前記健全回線の零相電流に対して行うようにするとよい。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００３２】
（システム構成）
図１は、本発明を表す地絡抑制システムの構成例を示す。
【００３３】
配電変電所１の構内において、２は電源（電源用変圧器）である。この電源２の出力側は、母線３ａ〜３ｃを介して、配電線４ａ〜４ｃ，５ａ〜５ｃ、６ａ〜６ｃと接続されている。
【００３４】
母線３ａ〜３ｃには、零相電圧Ｖｏを検出する接地形計器用変圧器（ＧＶＴ）からなる零相変圧器８が接続されている。配電線４ａ〜４ｃ，５ａ〜５ｃ，６ａ〜６ｃには、零相変流器７ａ〜７ｃが接続されている。
【００３５】
１０は、配電線４ａ〜４ｃ，５ａ〜５ｃ、あるいは６ａ〜６ｃのうちの事故配電線に流れる近似地絡電流Ｉg3（＝Ｉ02＋Ｉ03）を検出する地絡電流検出手段としての地絡事故検出装置である。なお、図１は配電線４ａ〜４ｃが事故配電線となった場合を示している。この地絡事故検出装置１０の入力側は、零相変流器７ａ〜７ｃ，零相変圧器８と、計器用変圧器９ａ〜９ｃとが接続されている。また、地絡事故検出装置１０の出力側は、逆位相波形発生装置２０と、系統並入用の開閉器４１とが接続されている。
【００３６】
２０は、近似地絡電流Ｉg3と逆位相の逆位相電流Ｉv （＝−Ｉg3）を発生する逆位相電流発生手段としての逆位相波形発生装置である。この逆位相波形発生装置２０の入力側は、地絡事故検出装置１０の出力側と接続されている。また、逆位相波形発生装置２０の出力側は、注入用変圧器４０と接続されている。
【００３７】
また、配電変電所１から引き出された配電線４ａ〜４ｃ，５ａ〜５ｃ，６ａ〜６ｃには、各々負荷３０, ３１，３２が接続されている。Ｃ01は、配電線４ａ〜４ｃの各相と大地との間の対地静電容量である。Ｃ02は、配電線５ａ〜５ｃの各相と大地との間の対地静電容量である。Ｃ03は、配電線６ａ〜６ｃの各相と大地との間の対地静電容量である。
【００３８】
図２は、地絡事故検出装置１０の内部構成を示す。この装置１０には、各種信号が入力される入力部１１と、地絡事故を検出するための事故検出部１２と、地絡事故の発生した相と、地絡事故の発生していない健全な配電線とを検出する比較部１３と、地絡相への系統並入用の開閉器４１の投入指令を発生させる開閉器投入指令部１４と、逆位相波形発生装置２０への入力となる近似地絡電流Ｉg3を算出するための演算部１５と、系統並入用の開閉器４１への投入指令と近似地絡電流Ｉg3とを出力する出力部１６とから構成されている。
【００３９】
図３は、逆位相波形発生装置２０の内部構成を示す。この装置２０は、逆位相電流発生指令が入力される入力部２１と、入力信号波形と同じ位相波形を生成する波形生成部２２と、生成した波形を反転させる波形反転部２３と、逆位相電流Ｉv を出力する出力部２４とから構成されている。
【００４０】
（地絡電流抑制動作）
次に、地絡抑制システムの動作について説明する。
【００４１】
いま、配電線４ａ〜４ｃのうち、ｃ相の配電線４ｃに地絡故障が発生したとする。この場合、母線３ａには、配電線４ａ〜４ｃのうち、ａ相の配電線４ａから対地静電容量Ｃ01に基づく零相電流ｉ01と、配電線５ａ〜５ｃのうち、ａ相の配電線５ａから対地静電容量Ｃ02に基づく零相電流ｉ02と、配電線６ａ〜６ｃのうち、ａ相の配電線６ａから対地静電容量Ｃ03に基づく零相電流ｉ03と、零相変圧器８の接地中性線８ａからの地絡抵抗分電流のうち、ａ相に流れる分Ｉraとの合成電流が破線矢印のごとく流れる。
【００４２】
母線３ｂには、配電線４ａ〜４ｃのうち、ｂ相の配電線４ｂから対地静電容量Ｃ01に基づく零相電流ｉ01と、配電線５ａ〜５ｃのうち、ｂ相の配電線５ｂから対地静電容量Ｃ02に基づく零相電流ｉ02と、配電線６ａ〜６ｃのうち、ｂ相の配電線６ｂから対地静電容量Ｃ03に基づく零相電流ｉ03と、零相変圧器８の接地中性線８ａからの地絡抵抗分電流のうち、ｂ相に流れる分Ｉrbとの合成電流が破線矢印のごとく流れる。
【００４３】
母線３ｃには、配電線５ａ〜５ｃのうち、ｃ相の配電線５ｃから対地静電容量Ｃ02に基づく零相電流ｉ02と、配電線６ａ〜６ｃのうち、ｃ相の配電線６ｃから対地静電容量Ｃ03に基づく零相電流ｉ03と、零相変圧器８の接地中性線８ａからの地絡抵抗分電流のうち、ｃ相に流れる分Ｉrcとの合成電流が破線矢印のごとく流れる。
【００４４】
母線３ａ〜３ｃに流れる零相電流と抵抗分電流との合成電流は、最終的には、事故配電線４ａ〜４ｃの事故相４ｃの地絡点Ｇに破線矢印のごとく流れ込む。すなわち、母線３ａ，３ｂに流れる零相電流と抵抗分電流の各合成電流は、破線矢印のごとく電源２を介して母線３ｃに流れ、再度、合成電流となり、事故回線４ａ〜４ｃの事故相４ｃに流れ、地絡点Ｇに流れていく。
【００４５】
一方、地絡事故時には、母線３ａ〜３ｃの各相電圧が不平衡となり、零相変圧器８において零相電圧Ｖｏが検出され、また、配電線５ａ〜５ｃ，６ａ〜６ｃの各零相変流器７ｂ，７ｃにおいて各零相電流Ｉ02，Ｉ03が検出される。配電線４ａ〜４ｃの零相変流器７ａでは、零相変流器７ｂ，７ｃで検出された零相電流Ｉ02，Ｉ03と零相変圧器８の接地中性線８ａからの地絡抵抗分電流Ｉra，Ｉrb，Ｉrcとの合成電流Ｉg2が検出される。これら検出された零相電圧Ｖｏ、零相電流Ｉ02，Ｉ03およびＩg2から、地絡事故検出装置１０において地絡事故が発生したことを判別することができる。
【００４６】
また、地絡事故検出装置１０では、母線３ａ〜３ｃに接続された計器用変圧器９ａ〜９ｃで検出される各相の相電圧Ｖａ〜Ｖｃを比較することによって、地絡相を容易に判別することができる。
【００４７】
なお、各健全回線の各相を流れる零相電流ｉ02，ｉ03と各健全回線の零相電流Ｉ02，Ｉ03、および地絡回線の零相変流器で検出される電流Ｉg2との関係は、次のようになっている。
【００４８】
【数２】
Ｉg2＝Ｉ02＋Ｉ03＋Ｉra＋Ｉrb＋Ｉrc    …（２）
【００４９】
【数３】
Ｉ02＝３ｉ02      …（３）
【００５０】
【数４】
Ｉ03＝３ｉ03      …（４）
ここで、図２に示す地絡事故検出装置１０の内部処理を詳細に説明する。
【００５１】
入力部１１には、零相電圧Ｖｏと、各零相変流器で検出される電流Ｉ02，Ｉ03，Ｉg2と、各相の相電圧Ｖａ〜Ｖｃとが入力される。事故検出部１２では、零相電圧Ｖｏと各零相変流器で検出される電流Ｉ02，Ｉ03，Ｉg2の両方の大きさを見て、両方とも変化が生じたとき（ＡＮＤ条件）に地絡事故と判断する。この判断時における零相変流器で検出される電流は、少なくとも１つの大きさを見ればよい。
【００５２】
このようにして地絡事故の検出が認められた場合、比較部１３において各相の相電圧Ｖａ〜Ｖｃの大きさを比較して、最も小さい値の相を地絡相と判別する。
【００５３】
また、比較部１３では、零相電圧と、零相変流器で検出される電流Ｉ02，Ｉ03，Ｉg2の大きさおよび位相差により、地絡回線と健全回線とを区別することによって、近似地絡電流Ｉg2と、健全回線に流れる零相電流Ｉ02，Ｉ03とを区別する。なお、この判別方法としては、配電系統に一般的に使用されている方向継電器と同じ原理を用いる。また、各零相変流器で検出される電流はそのピーク値同士を比較して、ピーク値が最大の回線を地絡回線と判別する。
【００５４】
開閉器投入指令部１４では、比較部１３から出力された地絡相判別信号を受け、注入用変圧器４０を地絡相に連係する開閉器４１への投入指令信号Ｉｔを出力する。
【００５５】
一方、演算部１５では、比較部１３によって判別された健全回線５ａ〜５ｃ，６ａ〜６ｃの零相電流Ｉ02，Ｉ03に基づいてべクトル和を求めて近似地絡電流Ｉg3を算出する。このベクトル和は、瞬時値を加算することによって求められる。
【００５６】
また、ベクトル和の演算は、地絡事故を検出した後の健全回線５ａ〜５ｃ，６ａ〜６ｃの零相電流Ｉ02，Ｉ03に対して実施するとよく、また、過渡状態を経過した後の健全回線５ａ〜５ｃ，６ａ〜６ｃの零相電流Ｉ02，Ｉ03に対して実施するようにしてもよい。
【００５７】
なお、この過渡状態を経過した後の健全回線の零相電流に対してベクトル和の演算を行う場合に、地絡事故検出装置１０内にタイマー機能を設けておいて、地絡事故検出後から所定の時間、例えば１００ｍｓ程度経過した後の健全回線の零相電流の和に対して実施するようにすることができる。
【００５８】
また、地絡事故を検出した後の過渡状態において検出される健全回線の零相電流は不規則な波形で、かつ、高周波成分を有するものとなっているが、過渡状態を経過した後で検出される健全回線の零相電流は安定した波形であり、かつ過渡状態におけるほど高い高周波成分を有するものではないため、その信号処理は容易となる。従って、上記のような、過渡状態を経過した後の健全回線の零相電流に対してベクトル和の演算を行うという構成とすることにより、過渡期間をマスキングすることによって地絡事故検出後の例えば１００ｍｓ程度の多少の時間は無駄時間となるものの、健全回線の零相電流に対する信号処理手段を簡素な構成とすることができるため、地絡抑制システムの低コスト化が可能となる。
【００５９】
このようにして算出した近似地絡電流Ｉg3は、出力部１６を介して逆位相波形発生装置２０へと出力され、一方、投入指令信号Ｉｔは出力部１６を介して系統並入用の開閉器４１へと出力される。
【００６０】
逆位相波形発生装置２０において、入力部２１には、近似地絡電流Ｉg3が入力される。波形生成部２２では、入力された近似地絡電流信号と同じ電流波形を随時生成する。波形反転部２３では、波形生成部２２で生成した電流波形に、地絡電流に対して逆位相となるように、反転処理を施す。このようにして生成した逆位相電流Ｉv は、出力部２４から注入用変圧器４０に出力される。
【００６１】
そして、注入用変圧器４０に出力された逆位相電流Ｉv は、実線矢印のごとく母線３ｃを経て、地絡回線４ａ〜４ｃの地絡相４ｃに流れ、地絡点Ｇに流れ込み、地絡電流Ｉg を抑制する。
【００６２】
なお、上述の図１の地絡抑制システムにおいて、注入用変圧器４０と並列に数Ωの抵抗を有する誤動作時保護用抵抗回路４２が設けられている。図１のシステムにおいて万一地絡相の誤判別により注入用変圧器４０が健全相に接続された場合でも、上記の抵抗回路４２の抵抗が配電系統側で注入用変圧器４０の変圧比の２乗に比例して作用することにより、異相地絡短絡による短絡電流を小さくすることができる。
【００６３】
（地絡電流抑制原理）
次に、地絡電流抑制原理を、図４および図５に基づいて具体的に説明する。
【００６４】
図４は、地絡電流Ｉg を抑制する等価回路を示す。なお，ここでは、前述した図６の等価回路と比較して説明するため、同一部分には同一符号を用いる。
【００６５】
地絡電流Ｉg の抑制動作は、次のようになる。
【００６６】
（１）地絡電流Ｉg のうちの、各健全回線１０２，１０３に流れる零相電流Ｉ02，Ｉ03の和と接地形計器用変圧器（ＧＶＴ）からなる零相変圧器の一次側接地中性線１０４から流れる抵抗分電流ＩRNとの合成電流Ｉg2（＝Ｉ02＋Ｉ03＋ＩRN）と逆位相電流Ｉv との残差（＝Ｉg2＋Ｉv ＝Ｉ02＋Ｉ03＋ＩRN＋Ｉv ）はモニタせず、各健全回線の零相電流の和Ｉg3（＝Ｉ02＋Ｉ03）のみをモニタする。
【００６７】
（２）各健全回線の零相電流の和Ｉg3（＝Ｉ02＋Ｉ03）に従って逆位相電流Ｉv を生成し、配電系統に注入する。
【００６８】
（３）地絡電流Ｉg （＝Ｉ01＋Ｉ02＋Ｉ03＋ＩRN）のうち、各健全回線の零相電流の和Ｉg3（＝Ｉ02＋Ｉ03）の分を抑制することにより、地絡電流Ｉg を抑制する。
【００６９】
（４）各健全回線の零相電流は、地絡事故原因が除去されない限り流れ続けるため、地絡電流Ｉg と逆位相電流Ｉv との残差が小さくなっても、逆位相電流Ｉv の生成・注入量は減少せず、安定的に地絡電流を抑制する。
【００７０】
図５は、本発明による地絡電流Ｉg の抑制原理を示すベクトル図であって、図５（ａ）は逆位相波形発生装置を適用しない場合の通常の地絡状態、図５（ｂ）は図５（ａ）の状態において逆位相波形発生装置を適用した場合の状態を示すものである。図５（ａ）に示される各健全回線の零相電流Ｉ02，Ｉ03が図４の等価回路の零相変流器１０８，１０９によりそれぞれ検出され、その和Ｉg3（＝Ｉ02＋Ｉ03）が常にモニタされている。このＩg3に従って図５（ｂ）に示されるように逆位相電流ＩV （＝−Ｉg3）が生成、注入されることにより、地絡電流Ｉg のうち、Ｉg3の分が抑制され、地絡電流Ｉg も抑制される。
【００７１】
なお、地絡電流Ｉg と各回線の零相電流および零相電圧器の一次側接地中性線で流れる抵抗分電流との関係についてもう一度整理しておくと次の通りである。
【００７２】
【数５】
0003841248.tif 000003
ここで、  Ｉg1＝Ｉ01
Ｉg2＝Ｉg3＋ＩRN
Ｉg3＝Ｉ02＋Ｉ03
Ｉ01：地絡回線１０１自身で流れる零相電流であり、零相変流器で
は検出できない電流である。
【００７３】
Ｉ02：健全回線１０２で流れる零相電流。
【００７４】
Ｉ03：健全回線１０３で流れる零相電流。
【００７５】
ＩRN：零相変圧器の一次側接地中性線１０４で流れる抵抗分電流
以上のように、本発明による地絡抑制システムおよび地絡抑制方法では、従来のように地絡回線に流れる地絡電流Ｉg のうちの、各健全回線に流れる零相電流と零相変圧器の一次側接地中性線から流れる抵抗分電流ＩRNとの合成電流Ｉg2（＝Ｉ02＋Ｉ03＋ＩRN）と逆位相電流ＩV との残差（＝Ｉg2＋ＩV ＝Ｉ02＋Ｉ03＋ＩRN＋ＩV ）をモニタするのではなく、各健全回線の零相電流の和Ｉg3（＝Ｉ02＋Ｉ03）のみをモニタするようにしているため、地絡電流Ｉg を復帰させることなく安定的に抑制することが可能となる。
【００７６】
なお、図１の構成例では、上述のように、電力配電線と注入用変圧器４０との間に開閉器４１を設け、地絡事故検出装置１０からの開閉器投入信号Ｉｔによる開閉器４１の投入操作によって注入用変圧器２０を地絡相に連系する構成としているが、本発明による地絡抑制システムの構成は上記に限定されるものではなく、電力配電線の任意の相に注入用変圧器４０を接続しておく構成としてもよい。このような構成とすれば、注入用変圧器４０を連系させる相を選択するのにかかるステップを省略できるので、地絡事故検出装置１０の構成を簡素化することができる。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、健全回線の零相電流のベクトル和に基づいて近似地絡電流を算出し、その算出された近似地絡電流とは逆位相の逆位相電流を電力配電線に供給するようにしたので、地絡電流を復帰させることなく常に安定的に抑制することができ、地絡アークが消弧し易い地絡抑制システムおよび地絡抑制方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態である地絡抑制システムを示す構成図である。
【図２】地絡事故検出装置の回路構成を示すブロック図である。
【図３】逆位相波形発生装置の回路構成を示すブロック図である。
【図４】本発明による地絡電流抑制原理を示す回路図である。
【図５】本発明による地絡電流抑制原理を示すベクトル図であって、（ａ）は逆位相波形発生装置を適用しない場合の通常の地絡状態、（ｂ）は図５（ａ）の状態において逆位相波形発生装置を適用した場合の状態を示す。
【図６】従来における地絡電流抑制原理を示す回路図である。
【図７】従来における地絡電流抑制原理を示すベクトル図であって、（ａ）は逆位相波形発生装置を適用しない場合の通常の地絡状態、（ｂ）は図７（ａ）の状態において逆位相波形発生装置を適用した場合のある時点での状態、（ｃ）は図７（ａ）の状態において逆位相波形発生装置を適用した場合の図７（ｂ）とは異なる時点での状態を示す。
【符号の説明】
１  配電変電所
２  電源（電源用変圧器）
３ａ〜３ｃ  母線
４ａ〜４ｃ  配電線（事故配電線）
５ａ〜５ｃ  配電線（健全配電線）
６ａ〜６ｃ  配電線（健全配電線）
７ａ〜７ｃ  零相変流器
８  零相変圧器
８ａ  零相変圧器の一次側接地中性線
９ａ〜９ｃ  計器用変圧器
１０  地絡事故検出装置
２０  逆位相波形発生装置
３０〜３２  配電線負荷
４０  注入用変圧器
４１  系統並入用開閉器
４２  誤動作時保護用抵抗回路
Ｉg   地絡電流
ＩV   逆位相電流
Ｖ0   零相電圧
Ｉg2，Ｉ02，Ｉ03  配電線４ａ〜４ｃ，５ａ〜５ｃ，６ａ〜６ｃの各零相変流器で検出される電流
【図１】
0003841248.tif 000004
【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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