JP2004184425A - Optical CT with failure judgment function - Google Patents
Optical CT with failure judgment function Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004184425A JP2004184425A JP2004015955A JP2004015955A JP2004184425A JP 2004184425 A JP2004184425 A JP 2004184425A JP 2004015955 A JP2004015955 A JP 2004015955A JP 2004015955 A JP2004015955 A JP 2004015955A JP 2004184425 A JP2004184425 A JP 2004184425A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical fiber
- fiber sensor
- light
- power equipment
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
Abstract
【課題】安価でかつサージ対策が簡略化でき、システムの小型,軽量化を図ること。
【解決手段】光CTは、光ファイバセンサ10a,bと、光ファイバ伝送路120aと、電子回路部14cとを有している。センサ10a,bは、保護対象となる電力設備16に接続された複数の導体18の外周をそれぞれ周回するように設置されている。センサ10a,bは、ファラデー回転角を測定して、各導体18に流れている電流値Iを求める。回路部14cは、光源14aと、光電変換器14bと、信号処理部14cと、判定部14dとを有している。伝送路12aには、デポラライザ50が介装されている。信号処理部14cでは、光電変換器14Bの出力信号を受けて、各センサ10a,bで測定されたファラデー回転角の総和を求める。故障判定部14dでは、信号処理部14cの出力信号を受けて、電力設備16の故障を判断する。
【選択図】図2An object of the present invention is to reduce the size and weight of a system that is inexpensive and can simplify surge countermeasures.
An optical CT includes optical fiber sensors 10a and 10b, an optical fiber transmission line 120a, and an electronic circuit unit 14c. The sensors 10a and 10b are installed so as to go around the outer circumferences of a plurality of conductors 18 connected to the power equipment 16 to be protected. The sensors 10a and 10b measure the Faraday rotation angle to determine the current value I flowing through each conductor 18. The circuit unit 14c includes a light source 14a, a photoelectric converter 14b, a signal processing unit 14c, and a determination unit 14d. A depolarizer 50 is interposed in the transmission line 12a. The signal processing unit 14c receives the output signal of the photoelectric converter 14B and calculates the sum of the Faraday rotation angles measured by the sensors 10a and 10b. The failure determining unit 14d receives the output signal of the signal processing unit 14c and determines a failure of the power equipment 16.
[Selection diagram] FIG.
Description
本発明は、故障判定機能を備えた光CTに関し、特に、電力機器や電力設備に適用される故障判定機能を備えた光CTに関するものである。 The present invention relates to an optical CT having a failure determination function, and more particularly, to an optical CT having a failure determination function applied to power equipment and power equipment.
変電所などに設置されている変圧器等の電力機器ないしは電力設備には、異常が発生した際に、これらの機器や設備を保護し、事故の拡大を防止するために、これらの作動を停止させる保護継電システムが設置されている。 Power equipment such as transformers installed in substations and other power equipment or power equipment should be shut down in the event of an abnormality to protect them and prevent the spread of accidents. There is a protective relay system installed.
図3には、この種の保護継電システムの代表的な例を示している。同図に示した保護継電システムは、電力設備1の機器本体に付設された変成器2と、変成器2の出力側に接続された変換器3と、変換器3の出力側に接続された保護継電器4とを備えている。
FIG. 3 shows a typical example of this kind of protection relay system. The protection relay system shown in FIG. 1 is connected to a
変成器2は、保護対象である電力設備の電流,電圧を測定する。変換器3は、変成器2の検出信号のレベルを変換して、保護継電器4に出力する。保護継電器4は、変換器3の出力信号を受けて、必要な演算処理をし、その結果から電力設備1の異常を判断する。
The
保護継電器4で電力設備1に異常が発生していると判断されると、トリップ信号を送出して、遮断器などを作動させて、電力設備1の作動を停止させる。しかしながら、このような従来の電力設備1の保護継電システムには、以下に説明する課題があった。 When the protection relay 4 determines that an abnormality has occurred in the power equipment 1, a trip signal is transmitted, a circuit breaker or the like is operated, and the operation of the power equipment 1 is stopped. However, such a conventional protection relay system for the power equipment 1 has the following problems.
すなわち、従来の保護継電システムは、保護継電器4の演算回路などに多数の電子部品を使用しているので、非常に高価になる。また、変成器2の電流,電圧の検出は、巻線型のものが外部磁界などの外乱を受け易く、保護継電システムに対するサージ対策が難しい。
That is, the conventional protection relay system is very expensive because it uses a large number of electronic components for the operation circuit and the like of the protection relay 4. In the detection of the current and voltage of the
さらに、電力設備1の電流,電圧が大きいので、これらを検出する変成器2が大型,大重量となり、システム全体の小型,軽量化が要請されていた。
In addition, since the current and voltage of the power equipment 1 are large, the
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、安価でかつサージ対策が簡略化でき、その上、システムの小型,軽量化が達成できる故障判定機能を備えた光CTを提供することにある。また、別の目的として実用的な故障判定が可能になる光CTを提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such conventional problems, and is inexpensive and can simplify a surge countermeasure, and furthermore, has an optical failure determination function capable of achieving a small and lightweight system. It is to provide CT. Another object of the present invention is to provide an optical CT capable of determining a practical failure.
上記目的を達成するため、本発明は、電力設備に接続された複数の導体の外周に周回設置され、各導体の入出力電流を個別に測定する複数の光ファイバセンサと、光源,光電変換器,信号処理部および故障判定部とを有する電子回路部とを備え、前記光源と前記光ファイバセンサとの間,前記光ファイバセンサ同士の間および前記光ファイバセンサと前記光電変換器との間をそれぞれ直列接続する光ファイバ伝送路を設け、前記信号処理部で前記光ファイバセンサで測定された電流値の総和を求め、この電流値の総和から前記故障判定部で前記電力設備の異常を判断する故障判定機能を備えた光CTにおいて、前記光ファイバセンサは、前記電力設備に接続され、当該電力設備の入,出力電流が流れる一対の導体の外周に設置された入力側および出力側光ファイバセンサを有し、前記入力側光ファイバセンサ中の光の伝播方向と前記入力電流の作る磁界の方向とを一致させるとともに、前記出力側光ファイバセンサ中の光の伝播方向と前記出力電流の作る磁界の方向とを相反する方向に設定するようにした。
このように構成した故障判定機能を備えた光CTによれば、電力設備に接続された複数の導体の外周に、光ファイバセンサを周回設置し、各導体の入出力電流を個別に測定する。
光ファイバセンサによる電流測定は、光ファイバセンサ中を伝播する光の偏波が、電流磁界の大きさに応じて回転するファラデー回転角を測定するため、事故時の直流分を含む大電流が流れた場合にも、鉄心の磁気飽和に起因する出力歪が生じない。
また、電流測定を光ファイバセンサで行い、光ファイバ伝送路で、光源と光ファイバセンサとの間,光ファイバセンサ同士の間および光ファイバセンサと光電変換器との間をそれぞれ直列接続するので、システム全体の小型,軽量化が達成されるとともに、サージ対策を簡略化することができる。
さらに、本発明では、キルヒホッフの第1法則に基づいて、信号処理部で光ファイバセンサで測定された電流値の総和を求め、この電流値の総和から故障判定部で電力設備の異常を判断するので、演算処理も簡単になる。
この場合、本発明では、ファラデー回転角を全部加算した後に、光電変換器で光量変化に変換するので、大電流集中に対する演算精度も確保することができる。
また、光ファイバセンサは、電力設備に接続され、当該電力設備の入,出力電流が流れる一対の導体の外周に設置された入力側および出力側光ファイバセンサを有し、入力側光ファイバセンサ中の光の伝播方向と入力電流の作る磁界の方向とを一致させるとともに、出力側光ファイバセンサ中の光の伝播方向と出力電流の作る磁界の方向とを相反する方向に設定しているので、電力設備に2本の入,出力導体が接続されている場合に、比較的小さい電流値の範囲内で、既存の光ファイバセンサなどを利用することで実用的な故障判定が可能になる。
前記光ファイバ伝送路中には、前記入力側光ファイバセンサからの出射光の偏光を、無偏光に変換して前記出力側光ファイバセンサに入射させるデポラライザを設けることができる。
この構成によれば、光ファイバ伝送路中に、入力側光ファイバセンサからの出射光の偏光を、無偏光に変換して出力側光ファイバセンサに入射させるデポラライザを設けているので、光ファイバ伝送路中で偏光が変化することによる測定精度の低下を防止することができる。
In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of optical fiber sensors which are installed around an outer periphery of a plurality of conductors connected to a power facility and individually measure input / output current of each conductor, a light source, and a photoelectric converter. , A signal processing unit and an electronic circuit unit having a failure determination unit, between the light source and the optical fiber sensor, between the optical fiber sensors, and between the optical fiber sensor and the photoelectric converter. An optical fiber transmission line connected in series is provided, and the sum of the current values measured by the optical fiber sensor is obtained by the signal processing unit, and the failure judging unit judges the abnormality of the power equipment from the sum of the current values. In an optical CT having a failure determination function, the optical fiber sensor is connected to the power equipment, and the input side and the input side installed around the pair of conductors through which the input and output currents of the power equipment flow. And the output side optical fiber sensor, while matching the direction of propagation of light in the input side optical fiber sensor and the direction of the magnetic field created by the input current, and the direction of propagation of light in the output side optical fiber sensor. The direction of the magnetic field generated by the output current is set to a direction opposite to the direction of the magnetic field generated by the output current.
According to the optical CT having the failure determination function configured as described above, the optical fiber sensor is installed around the outer periphery of the plurality of conductors connected to the power equipment, and the input / output current of each conductor is individually measured.
Current measurement by an optical fiber sensor measures the Faraday rotation angle at which the polarization of light propagating through the optical fiber sensor rotates according to the magnitude of the current magnetic field. Also, no output distortion due to magnetic saturation of the iron core occurs.
In addition, since the current measurement is performed by an optical fiber sensor, and the optical fiber transmission line connects in series between the light source and the optical fiber sensor, between the optical fiber sensors, and between the optical fiber sensor and the photoelectric converter, respectively. The size and weight of the entire system can be reduced, and the surge measures can be simplified.
Further, in the present invention, based on Kirchhoff's first law, the signal processing unit obtains the sum of the current values measured by the optical fiber sensors, and the failure determination unit determines the abnormality of the power equipment from the sum of the current values. Therefore, the arithmetic processing is also simplified.
In this case, in the present invention, since the Faraday rotation angles are all added and then converted into a change in light amount by the photoelectric converter, the calculation accuracy for a large current concentration can be ensured.
Further, the optical fiber sensor has an input side and an output side optical fiber sensor which are connected to the power equipment and are installed on the outer periphery of a pair of conductors through which the input and output currents of the power equipment flow. Since the propagation direction of the light and the direction of the magnetic field generated by the input current are made to coincide with each other, and the propagation direction of the light in the output side optical fiber sensor and the direction of the magnetic field generated by the output current are set in opposite directions, When two input and output conductors are connected to the power equipment, practical failure determination can be performed by using an existing optical fiber sensor or the like within a relatively small current value range.
The optical fiber transmission line may include a depolarizer that converts the polarization of the light emitted from the input-side optical fiber sensor into non-polarized light and causes the converted light to enter the output-side optical fiber sensor.
According to this configuration, since the depolarizer that converts the polarization of the light emitted from the input-side optical fiber sensor into non-polarized light and enters the output-side optical fiber sensor is provided in the optical fiber transmission line, the optical fiber transmission A decrease in measurement accuracy due to a change in polarization in the path can be prevented.
本発明にかかる故障判定機能を備えた光CTによれば、安価でかつサージ対策が簡略化でき、その上、システムの小型,軽量化が達成できる。 According to the optical CT having the failure determination function according to the present invention, it is possible to simplify the countermeasures against the surge at low cost, and furthermore, it is possible to achieve the reduction in size and weight of the system.
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明にかかる故障判定機能を備えた光CTの基本的な構成の概要を示している。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an outline of a basic configuration of an optical CT having a failure determination function according to the present invention.
同図に示した故障判定機能を備えた光CTは、複数の光ファイバセンサ101〜4と、光ファイバ伝送路12と、電子回路部14とを有している。光ファイバセンサ101〜4は、保護対象となる電力設備16に接続された複数の導体18の外周をそれぞれ周回するように設置されている。
The optical CT having the failure determination function shown in FIG. 1 includes a plurality of optical fiber sensors 101 to 4 , an optical
各光ファイバセンサ101〜4は、導体18の入出力電流値I1〜4をそれぞれ測定する。この光ファイバセンサ101〜4の電流値I1〜4の測定原理は、導体18の外周に周回設置された光ファイバセンサ101〜4中に光を伝播させると、伝播する光の偏波が、電流磁界の大きさに応じて回転するので、このファラデー回転角を測定して、各導体18に流れている電流値I1〜4を求める。
Each optical fiber sensor 10 1-4 measures the output current value I 1 to 4 of the
電子回路部14は、光源14aと、光電変換器14bと、信号処理部14cと、故障判定部14dとを有している。光ファイバ伝送路12は、光源14aと第1番目の光ファイバセンサ101との間,第2番目以後の光ファイバセンサ102〜4同士の間,および最後部の光ファイバセンサ104と光電変換器14bとの間をそれぞれ直列接続するように設けられている。
The electronic circuit unit 14 has a
信号処理部14cでは、光電変換器14bの出力信号を受けて、各光ファイバセンサ101〜4で測定された電流値I1〜4に対するファラデー回転角の総和を求める。故障判定部14dでは、信号処理部14cの出力信号を受けて、キルヒホッフの第1法則に基づいて、電力設備16の故障を判断する。すなわち、キルヒホッフの第1法則によれば、電力設備16に流入,流出する電流値I1〜4の総和S=k(I1+I2+I3+I4)は、異常がなければ零になる。
The
そこで、故障判定部14dでは、電流値I1〜4の総和が零以外になったときに、異常があると判断して、外部にその旨の信号を送出し、この送出信号に基づいて電力設備16を停止させる。
Therefore, the
以上のように構成された故障判断機能を備えた光CTによれば、光ファイバセンサ101〜4中を伝播する光の偏波が、電流磁界の大きさに応じて回転するファラデー回転角を測定して電流値I1〜4を求めるので、事故時の直流分を含む大電流が流れた場合にも、鉄心の磁気飽和に起因する出力歪を生じない。 According to the optical CT having the failure determination function configured as described above, the polarization of the light propagating through the optical fiber sensors 101 to 4 determines the Faraday rotation angle that rotates according to the magnitude of the current magnetic field. Since the current values I1 to I4 are obtained by measurement, even when a large current including a DC component flows at the time of an accident, output distortion due to magnetic saturation of the iron core does not occur.
また、電流測定を光ファイバセンサ101〜4で行い、光ファイバ伝送路12で、光源14aと第1番目の光ファイバセンサ101との間,第2番目以後の光ファイバセンサ102〜4同士の間,および最後の光ファイバセンサ104と光電変換器14bとの間を直列接続するので、電力設備16に敷設する部分が全て光ファイバで構成され、システム全体の小型,軽量化が達成されるとともに、サージ対策を簡略化することができる。
Further, performs current measured by the optical fiber sensor 10 1-4, an optical
さらに、キルヒホッフの第1法則に基づいて、信号処理部14cで光ファイバセンサ101〜4で測定された電流値I1〜4の総和を求め、この電流値I1〜4の総和から故障判定部14dで電力設備16の異常を判断するので、演算処理も簡単になる。
Further, based on Kirchhoff's first law, the
この場合、ファラデー回転角を全部加算した後に、光電変換器14bで光量変化に変換するので、大電流集中に対する演算精度も確保することができる。
In this case, since the Faraday rotation angles are all added and then converted into a change in light amount by the
図2は、本発明にかかる故障判定機能を備えた光CTの実施例を示しており、上記基本構成と同一もしくは相当する部分には、同一符号を付してその説明を省略するとともに、以下にその特徴点についてのみ説明する。 FIG. 2 shows an embodiment of an optical CT having a failure determination function according to the present invention. The same reference numerals are given to the same or corresponding parts as those in the above basic configuration, and the description thereof will be omitted. Only the characteristic points will be described.
同図に示した実施例では、保護対象となる電力設備16に2本の入,出力導体181,182が接続されている場合に本発明を適用している。入力導体181の外周には、入力電流I1を測定するための入力側光ファイバセンサ10aが、その外周に設置され、この光ファイバセンサ10a内の光の伝播方向(図2においてはk,lでその方向を示している)は、通電によって発生する磁界方向と一致するように設けられている。
In the embodiment shown in the figure, the present invention is applied when two input and
出力導体182の外周には、出力電流I2を測定するための出力側光ファイバセンサ10bが、その外周に設置され、この光ファイバセンサ10b内の光の伝播方向(図2においてはk,lでその方向を示している)は、通電によって発生する磁界方向と相反するように設けられている。
The outer periphery of the
各光ファイバセンサ10a,10bの入射側には、偏光子22が配置され、出射側には、λ/2板23と検光子24とが配置されている。光源14aと入力側光ファイバセンサ10aの入射側に設けられた偏光子22との間,入力側光ファイバセンサ10aの出射側に設けられた検光子24と出力側光ファイバセンサ10bの入射側に設けられた偏光子22との間,出力側光ファイバセンサ10bの出射側に設けられた検光子24と光電変換器14bとの間は、それぞれシングルモード光ファイバ又は偏波面保持ファイバで接続されていて、これらが光伝送路120aを構成している。
A polarizer 22 is arranged on the incident side of each of the
この光伝送路120a中に、デポラライザ50が設けられている。デポラライザ50は、入力側光ファイバセンサ10aの出射側に設けられた検光子24と出力側光ファイバセンサ10bの入射側に設けられた偏光子22との間に介装されていて、入力側光ファイバセンサ10aから出射する光の偏光を無偏光に変換して、出力側光ファイバセンサ10bに入射させる。
The
このようなデポラライザ50を介装すると、電流検出部である光ファイバセンサ10a,10b間の光伝送において、伝播光が偏波特性を有している場合、出力側の光ファイバセンサ10bの入射側に設けられている偏光子22によって入射される光量が大きく低下し、光ファイバセンサ10bからの光量損失が大きくなることが考えられるため、光ファイバセンサ10aからの出射光をデポラライザ50に入射し、無偏光にした後、伝送用のシングルモードファイバまたは偏波面保存ファイバで構成した光伝送路120aに入射させるようにした。
When such a
次に、上記構成の光CTの動作原理について説明する。図2に示した光CTでは、光源14aからの光P0は、光ファイバセンサ10aの偏光子22によって直線偏光になり、この直線偏光を鉛ガラスファイバ製の光ファイバセンサ10aに入射すれば、入射光は、ファイバを通過する間に、通電電流I1によって発生する磁界によるファラデ効果で偏波面の回転θ1を受ける。
Next, the operation principle of the optical CT having the above configuration will be described. In the optical CT shown in FIG. 2, the light P 0 from the
通電電流I1と偏波面の回転θ1の関係は、ベルデ定数をνとしたとき、(4−1)式で表される。
θ1=νI1 ………………(4−1)
光ファイバセンサ10aの出射光P1は、この偏波面の回転が1/2波長板23と検光子24より、被測定電流が交流ならば、直流成分+交流成分の脈流状に強度変調された光となり、出射光P1は、以下の式(4−2)で表わされる。
The relationship between the current I 1 and the rotation θ 1 of the plane of polarization is expressed by the following equation (4-1), where Verde's constant is ν.
θ 1 = νI 1 (4-1)
Outgoing light P 1 of the
P1=P0/2(1+sin2θ1)=P0/2{1+sin(2νI1sinωt)}………(4−2)
ここで、ω(=2πf)、f:被測定電流の周波数、t:時間
光ファイバセンサ10aからの強度変調された光は、デポラライザ50により無偏光の光となる。
P 1 = P 0/2 ( 1 + sin2θ 1) = P 0/2 {1 + sin (2νI 1 sinωt)} ......... (4-2)
Here, ω (= 2πf), f: frequency of the measured current, t: time The intensity-modulated light from the
次に、強度変調された無偏光の光は、シングルモードファイバまたは偏波面保存ファイバで構成された光伝送路120aにより光ファイバセンサ10bに導かれ、その入射側に配置された偏光子22によって、直線偏光の強度変調された光になる。
Next, the intensity-modulated non-polarized light is guided to the
この光を鉛ガラスファイバ製の光ファイバセンサ10bに入射すれば、光ファイバセンサ10aと同様に、入射光は、ファイバを通過する間に、通電電流I2によって発生する磁界によってファラデ効果で偏波面の回転θ2を受ける。
By entering the light to lead glass fiber made of the
この結果、光ファイバセンサ10bからの出射光P2は、光ファイバセンサ10aと同様に強度変調された光になり、以下の式(4−3)で表される。
P2=P1/2(1+sin2θ2)
=P0/4{1+sin(2νI1sinωt)}{1+sin(2νI2sinωt)}
=P0/4{1+sin(2νI1sinωt)+sin(2νI2sinωt)+sin(2νI1sinωt)sin(2νI2sinωt)} ………………(4−3)
As a result, outgoing light P 2 from the
P 2 = P 1/2 ( 1 + sin2θ 2)
= P 0/4 {1 + sin (2νI 1 sinωt)} {1 + sin (
= P 0/4 {1 + sin (2νI 1 sinωt) + sin (
ここで、光ファイバセンサ10aを、通電電流I1によって発生する磁界方向と鉛ガラスファイバ内を伝播する光の方向とを一致させるように取り付けた場合、式(4−3)では、通電電流I2の通電方向は、通電電流I1の逆方向になる。
従って光ファイバセンサ10bからの出射光P2は、式(4−3.a)のようになる。
Here, if the
Outgoing light P 2 from the
P2=P1/2(1+sin2θ2)
=P0/4{1+sin(2νI1sinωt)}{1−sin(2νI2sinωt)}
=P0/4{1+sin(2νI1sinωt)−sin(2νI2sinωt)−sin(2νI1sinωt)sin(2νI2sinωt)} ………………(4−3.a)
P 2 = P 1/2 ( 1 + sin2θ 2)
= P 0/4 {1 + sin (2νI 1 sinωt)} {1-sin (
= P 0/4 {1 + sin (2νI 1 sinωt) -sin (
また、ここで、通電電流I1、I2が大電流でない場合、式(4−3.a)のsin(2νI1sinωt)sin(2νI2sinωt)は、非常に小さな値となり、
その結果、sin(2νI1sinωt)sin(2νI2sinωt)≒0とおくことができる。従って式(4−3.a)は、式(4−4)のように表すことができる。
P2=P0/4{1+sin(2νI1sinωt)−sin(2νI2sinωt)}………(4−4)
If the currents I 1 and I 2 are not large currents, sin (2νI 1 sinωt) sin (2νI 2 sinωt) in the equation (4-3.a) becomes a very small value.
As a result, sin (2νI 1 sinωt) sin (2νI 2 sinωt) ≒ 0 can be set. Therefore, equation (4-3.a) can be expressed as equation (4-4).
P 2 = P 0/4 { 1 + sin (2νI 1 sinωt) -sin (
式(4−4)のP0/4は、強度変調された光の直流成分、P0/4{sin(2νI1sinωt)−sin(2νI2sinωt)}は、強度変調された光の交流成分に表すことができる。
P 0/4 of the formula (4-4), the DC component of the intensity-modulated light, P 0/4 {sin ( 2νI 1 sinωt) -sin (
式(4−4)で表わされる出射光P2は、図中の光電変換器14bによって電気信号に変換され、その後、信号処理回路14cのLPF(ローパスフィルタ)によってP0/4、HPF(ハイパスフィルタ)によってP0/4{sin(2νI1sinωt)−sin(2νI2sinωt)}が取り出され、式(4−5)のようにこれらを割り算した出力Sが得られる。
Outgoing light P 2 of the formula (4-4) is converted into an electric signal by the
S=交流成分/直流成分
=P0/4{sin(2νI1sinωt)−sin(2νI2sinωt)}
P0/4
=sin(2νI1sinωt)−sin(2νI2sinωt) …………(4−5)
ここで、正弦関数では、角度Φが小さいとき、式(4−6)の近似が成り立つ。
sinΦ=Φ ………………(4−6)
S = AC component / DC component = P 0/4 {sin ( 2νI 1 sinωt) -sin (
P 0/4
= Sin (2νI 1 sinωt) −sin (2νI 2 sinωt) (4-5)
Here, in the sine function, when the angle Φ is small, the approximation of Expression (4-6) holds.
sinΦ = Φ (4-6)
通電電流が小さいとき式(4−5)は、式(4−6)を満足する。従って、式(4−5)式は、式(4−7)となり、出力Sには、入力電流I1と出力電流I2の差成分が含まれており、これを演算することにより、電力設備16の故障判定が可能になる。
Equation (4-5) satisfies equation (4-6) when the conduction current is small. Therefore, the formula (4-5) equation, the formula (4-7), and the output S, contains the difference component of the input current I 1 and the output current I 2, by calculating this, power The failure of the
S=2νI1sinωt−2νI2sinωt
=2νsinωt(I1−I2) ………………(4−7)
S = 2νI 1 sinωt−2νI 2 sinωt
= 2νsinωt (I 1 −I 2 ) (4-7)
なお、図2に示した実施例では、光伝送路120a中にデポラライザ50を設け、光ファイバセンサ10a,10bでの伝送途中の偏波特性を補償する例を示したが、このデポラライザ50を省略することもでき、この場合には、若干検出精度が落ちるものの、電力設備16に2本の入,出力導体181,182が接続されている場合に、比較的小さい電流値の範囲内で、既存の光ファイバセンサなどを利用することで実用的で安価に故障判定が行える。
In the embodiment shown in FIG. 2, an example is shown in which the
本発明にかかる故障判定機能を備えた光CTによれば、電力設備や電力機器の故障判定に有効に活用することができる。 According to the optical CT having the failure determination function according to the present invention, it can be effectively used for failure determination of power equipment or power equipment.
10 光ファイバセンサ
12 光ファイバ伝送路
14 電子回路部
14a 光源
14b 光電変換器
14c 信号処理部
14d 判定部
16 電力設備
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (2)
前記光ファイバセンサは、前記電力設備に接続され、当該電力設備の入,出力電流が流れる一対の導体の外周に設置された入力側および出力側光ファイバセンサを有し、
前記入力側光ファイバセンサ中の光の伝播方向と前記入力電流の作る磁界の方向とを一致させるとともに、 前記出力側光ファイバセンサ中の光の伝播方向と前記出力電流の作る磁界の方向とを相反する方向に設定することを特徴とする故障判定機能を備えた光CT。 A plurality of optical fiber sensors installed around the outer periphery of a plurality of conductors connected to the power equipment and individually measuring input / output current of each conductor, and a light source, a photoelectric converter, a signal processing unit, and a failure determination unit An electronic circuit unit, and an optical fiber transmission line for serially connecting the light source and the optical fiber sensor, between the optical fiber sensors, and between the optical fiber sensor and the photoelectric converter, respectively. In the optical CT having a failure determination function of determining the sum of the current values measured by the optical fiber sensor in the signal processing unit and determining an abnormality of the power equipment in the failure determination unit from the sum of the current values,
The optical fiber sensor is connected to the power equipment, and has an input side and an output side optical fiber sensor installed on the outer periphery of a pair of conductors through which input and output currents of the power equipment flow,
While matching the direction of propagation of light in the input-side optical fiber sensor and the direction of the magnetic field created by the input current, the direction of propagation of light in the output-side optical fiber sensor and the direction of the magnetic field created by the output current are An optical CT having a failure determination function, which is set in opposite directions.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004015955A JP4065243B2 (en) | 1998-06-01 | 2004-01-23 | Optical CT with failure judgment function |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15154298 | 1998-06-01 | ||
JP2004015955A JP4065243B2 (en) | 1998-06-01 | 2004-01-23 | Optical CT with failure judgment function |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP36399498A Division JP3611975B2 (en) | 1998-06-01 | 1998-12-22 | Optical CT with failure judgment function |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004184425A true JP2004184425A (en) | 2004-07-02 |
JP4065243B2 JP4065243B2 (en) | 2008-03-19 |
Family
ID=32774088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004015955A Expired - Fee Related JP4065243B2 (en) | 1998-06-01 | 2004-01-23 | Optical CT with failure judgment function |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4065243B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009128208A (en) * | 2007-11-26 | 2009-06-11 | Takaoka Electric Mfg Co Ltd | Optical CT application equipment |
-
2004
- 2004-01-23 JP JP2004015955A patent/JP4065243B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009128208A (en) * | 2007-11-26 | 2009-06-11 | Takaoka Electric Mfg Co Ltd | Optical CT application equipment |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4065243B2 (en) | 2008-03-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2010025766A (en) | Fiber-optic current sensor, current measurement method and accident area detection device | |
JPH1073620A (en) | Optical current-transformer | |
CN103730884B (en) | A kind of photon differential protection device | |
JP4375881B2 (en) | Protective relay using photocurrent sensor | |
JPH0367231B2 (en) | ||
JP3611975B2 (en) | Optical CT with failure judgment function | |
JP4065243B2 (en) | Optical CT with failure judgment function | |
JP4543007B2 (en) | Current differential protection system | |
US5365175A (en) | Method of locating ground faults | |
JP3802028B2 (en) | Protective relay using photocurrent sensor | |
CN105021863A (en) | Systems and methods for monitoring fiber optic current sensing systems | |
JP2004301769A (en) | Optical current measuring instrument and current differential protecting system using the same | |
JP2958796B2 (en) | Zero-phase current measurement sensor | |
JP2009148113A (en) | Busbar protection relay system | |
CN203690906U (en) | Photon differential protection apparatus | |
JP2008154411A (en) | Protective relay system | |
JPS6224165A (en) | Transmission and distribution line fault area location system | |
JP3350280B2 (en) | Optical current transformer | |
JPH073346Y2 (en) | Zero-phase current measuring device | |
JPS636467A (en) | Zero-sequence current detection device using magneto-optical element | |
JPS62110162A (en) | Zero-sequence current detection device | |
JPS6373165A (en) | Accident section detection device for power equipment | |
JPS5938663A (en) | Current measurement device using optical fiber | |
JPH0582132B2 (en) | ||
JPH03277979A (en) | Zero-phase voltage detector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040123 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040202 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070306 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070427 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071211 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071228 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110111 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |