CN102959817B - 电流差动继电装置 - Google Patents

电流差动继电装置 Download PDF

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Abstract

即使由于内部事故而发生CT饱和的情况下，也能够持续进行动作，事先防止设备的故障等。在基于动作量Id及抑制量Ir来判断比率差动特性的动作的比率差动特性判断部(14)中，具有：第一电流域判断部(14-1)，对于实数a1、a2、b1、b2，在a1≤a2、b1≥b2的关系成立时，在Id＞a1Ir+b1成立的情况下判断为动作；第二电流域判断部(14-2)，对于实数a1、a2、b1、b2，在a1≤a2、b1≥b2的关系成立时，在Id＞a2Ir+b2成立的情况下判断为动作；AND运算部14-3、复位部14-4、触发部14-5，在第一和第二电流域都成为动作的情况下，判断为比率差动特性的动作，使动作持续，直到第一区域的动作被复位为止。

Description

电流差动继电装置
技术领域
本发明的实施方式涉及用于输电线保护的电流差动继电装置。
背景技术
输电线保护用的电流差动继电装置是使用输电线各端子的电流来识别并高灵敏度地检测保护对象区间的内部事故或外部事故的装置。参照图16说明该电流差动继电装置的构成和比率差动特性的一例。即，电流差动继电装置100具有：输入部110、接收部120、运算部130、动作量计算部140、抑制量计算部150、比率差动特性判断部160。
由这样的电流差动继电装置100进行的内部事故或外部事故的识别如下进行。首先，运算部130基于从输入部110输入的本端电流和由接收部120接收的来自对方端的对置端子电流，来运算电量。基于运算出的电量，动作量计算部140求出各端子的电流的矢量和作为动作量Id，抑制量计算部150求出各端子的电流的标量和作为抑制量Ir。比率差动特性判断部160基于动作量Id和抑制量Ir，进行比率差动特性的动作·非动作的判断。
另外，在图16中，为了简化说明而以2端子系统示出，仅将A端子的电流差动继电装置通过功能框来图示。另外，在3端子以上的系统中，动作量Id也是同样的，但是抑制量Ir通过各端子的电流的标量和来求出。
在此，比率差动特性如图16所示，由小电流域特性Df1和大电流域特性Df2这2组特性构成。小电流域特性Df1是用于在内部事故时事故电流较小的情况下也能够检测的特性。大电流域特性Df2是用于在外部事故时流过大电流的情况下，不会由于电流变换器(以下称为CT)的增大的误差电流而动作的特性。在该例中，小电流域特性Df1和大电流域特性Df2都动作时，成为电流差动继电装置100的输出。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-17037号公报
专利文献2：日本特开2000-224755号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，考虑最大负载电流，上述大电流域特性Df2需要一定程度地偏右，来扩大动作区域。因此，使用在较小的电流下便饱和的CT的情况下，在小电流域中发生饱和，可能成为不需要的动作。相反，若使大电流域过窄，则在由于内部事故而CT饱和时，或者伴随着电阻的内部事故时，动作可能变得不稳定。
解决课题所采用的手段
本发明的实施方式的电流差动继电装置具有：动作量计算部，计算本端电流与所接收的对置端子的电流的矢量和，作为动作量Id；抑制量计算部，计算本端电流与对置端子电流的标量和，作为抑制量Ir；以及比率差动特性判断部，基于动作量Id及抑制量Ir，对比率差动特性的动作进行判断；该电流差动继电装置具有以下特征。
(1)第一区域判断部，对于实数a1、a2、b1、b2，在a1≤a2、b1≥b2的关系成立时，在Id＞a1Ir+b1成立的情况下，将第一区域判断为动作；以及第二区域判断部，对于实数a1、a2、b1、b2，在a1≤a2、b1≥b2的关系成立时，在Id＞a2Ir+b2成立的情况下，将第二区域判断为动作；
(2)动作判断部，在第一区域和第二区域都成为动作的情况下，判断为比率差动特性的动作，并使动作持续，直到第一区域的动作被复位为止。
作为其他方式，电流差动继电装置具有：动作量计算部，计算本端电流与所接收的对置端子的电流的矢量和，作为动作量；抑制量计算部，计算本端电流与对置端子电流的标量和，作为抑制量；以及第一比率差动特性判断部，基于第一关系式，对比率差动特性的动作进行判断；该电流差动继电装置具有以下特征。
(1)最大端子电流选择部，选择包括本端在内的各端子中的电流最大端子的电流值；
(2)变化量判断部，判断由所述最大端子电流选择部选择的电流最大端子的电流值的变化量是否为预定值以上；
(3)第二比率差动特性判断部，基于第二关系式，对比率差动特性的动作进行判断；
(4)外部事故判断部，基于所述变化量判断部及所述第二比率差动特性判断部的判断结果，判断外部事故的发生；
(5)所述第一比率差动特性判断部具有动作的难易程度不同的多个比率差动特性，该多个比率差动特性根据所述外部事故判断部的判断结果进行切换。
作为其他方式，电流差动继电装置具有：动作量计算部，计算本端电流与所接收的对置端子的电流的矢量和，作为动作量；抑制量计算部，计算本端电流与对置端子电流的标量和，作为抑制量；以及第一比率差动特性判断部，基于第一关系式，对比率差动特性的动作进行判断；该电流差动继电装置具有以下特征。
(1)最大端子电流选择部，选择包括本端在内的各端子中的电流最大端子的电流值；
(2)变化量判断部，判断由所述最大端子电流选择部选择的电流最大端子的电流值的变化量是否为预定值以上；
(3)第二比率差动特性判断部，基于第二关系式，对比率差动特性的动作进行判断；
(4)外部事故判断部，基于所述变化量判断部及所述第二比率差动特性判断部的判断结果，判断外部事故的发生；
(5)动作量判断部，判断电流最大端子的电流值与动作量的大小关系；
(6)所述第一比率差动特性判断部具有动作的难易程度不同的多个比率差动特性，该多个比率差动特性根据所述外部事故判断部的判断结果进行切换，根据所述动作量判断部的判断结果而复原。
附图说明
图1是表示第一实施方式中的电流差动继电装置的逻辑部的框图。
图2是表示图1的逻辑部中的比率差动特性判断部14的细节的框图。
图3是表示第二实施方式中的电流差动继电装置的逻辑部的框图。
图4是表示图3的逻辑部中的比率差动特性判断部16的比率差动特性的一例的说明图。
图5是表示图3的逻辑部中的比率差动特性判断部14的比率差动特性的一例的说明图。
图6是表示第三实施方式中的电流差动继电装置的逻辑部的框图。
图7是表示第四实施方式中的电流差动继电装置的逻辑部的框图。
图8是表示第五实施方式中的电流差动继电装置的逻辑部的框图。
图9是表示第六实施方式中的电流差动继电装置的逻辑部的框图。
图10是表示第七实施方式中的电流差动继电装置的逻辑部的框图。
图11是表示图10的逻辑部中的比率差动特性判断部28的比率差动特性的一例的说明图。
图12是表示第八实施方式中的电流差动继电装置的逻辑部的框图。
图13是表示第八实施方式的另一例的电流差动继电装置的逻辑部的框图。
图14是表示第九实施方式中的电流差动继电装置的逻辑部的框图。
图15是表示第九实施方式的另一例的电流差动继电装置的逻辑部的框图。
图16是表示以往的电流差动继电装置的一例的框图和表示比率差动特性的说明图。
具体实施方式
[1.第一实施方式]
[1-1.构成]
按照图1及图2说明第一实施方式。即，本实施方式如图1所示，具有：逻辑部1、输入部2、接收部3。逻辑部1是通过后述的各部的作用，作为电流差动继电装置发挥功能的部分。
输入部2是从设于输电线的本端侧的CT等输入本端电流的单元。具体地说，输入部2具有对接受的本端电流进行数字化、滤波等的功能。接收部3是经由通信线路接收来自对方端的对置端子电流的单元。接收的对置端子电流在对方端的输入部2等中进行数字化、滤波等。
逻辑部1具有：运算部11、动作量计算部12、抑制量计算部13、比率差动特性判断部14等。运算部11是基于输入部2输入的本端电流和接收部3接收的对置端子电流，来运算各种基本的电量(为了得到后述的各端子电流的标量和及矢量和等所需的电量)的单元。
动作量计算部12是基于由运算部11得到的基本的电量，计算各端子电流的矢量和、即动作量Id的单元。抑制量计算部13是计算各端子电流的标量和、即抑制量Ir的单元。比率差动特性判断部14设置于动作量计算部12及抑制量计算部13的输出侧。该比率差动特性判断部14是基于动作量Id和抑制量Ir来判断比率差动特性，并输出中继的动作信号的单元。
此外，本实施方式的比率差动特性判断部14中的判断根据多个特性的组合而成立，典型地为2个特性的组合。即，比率差动特性判断部14如图2所示，具有第一电流域判断部14-1、第二电流域判断部14-2、AND运算部14-3、复位部14-4、触发(flip-flop)部14-5等。
第一电流域判断部14-1是确认Id＞a1Ir+b1是否成立的电路。第二电流域判断部14-2是确认Id＞a2Ir+b2是否成立的电路。在此，一般来说，a1≤a2、b1≥b2成立，将第一电流域(区域)称为小电流域，将第二电流域(区域)称为大电流域。
AND运算部14-3是在由第一电流域判断部14-1判断为成立、且由第二电流域判断部14-2判断为成立的情况下，使比率差动特性动作的电路。复位部14-4是使第一电流域判断部14-1的输出反转的电路。即，复位部14-4的复位信号输出在第一电流域未动作时成为“开”(ON)。触发部14-5是在由于来自AND运算部14-3的输入而一旦动作后，只要没有来自复位部14-4的电路的复位信号就持续进行输出的电路。
[1-2.作用效果]
说明以上那样的本实施方式中的作用效果。即，运算部11基于来自输入部2及接收部3的本端及对方端的数据，进行电量的运算。
并且，抑制量计算部13运算将本端与对方端的电流大小相加后的标量和、即抑制量Ir。此外，动作量计算部12运算本端与对方端的矢量和大小、即动作量Id。基于由此得到的动作量Id和抑制量Ir，比率差动特性判断部14运算比率差动特性，如果满足条件，则输出中继的动作信号01。该动作信号01有时也用于其他逻辑，但通常作为断路器的跳闸信号使用。
由比率差动特性判断部14进行的运算如上所述，首先，第一电流域判断部14-1判断Id＞a1Ir+b1是否成立，第二电流域判断部14-2判断Id＞a2Ir+b2是否成立。在两者成立的情况下，AND运算部14-3使比率差动特性动作。触发部14-5在由于来自AND运算部14-3的输入而一旦动作后，只要没有来自复位部14-4的复位信号，就持续进行输出。
作为以上的结果，在判断为通过小电流域和大电流域都动作而比率差动特性判断部14一旦动作时，只要小电流域的特性未被复位，则持续输出最终的比率差动特性。由此，即使由于内部事故而发生CT饱和，大电流域的动作暂时被复位，也能够稳定地持续输出最终的中继输出，能够事先防止设备的故障等。
[2.第二实施方式]
[2-1.构成]
按照图3～5说明第二实施方式。本实施方式基本上是与图1所示的第一实施方式同样的构成。但是，本实施方式的不同点在于，具有：最大端子电流选择部15、比率差动特性判断部16、变化量判断部17、AND运算部18。此外，具有如下特征：比率差动特性判断部14是能够切换后述的2个特性的构成。
首先，最大端子电流选择部15是将本端的电流和对方端的电流进行比较，找到流过最大的电流的端子，并求出该电流值的单元。比率差动特性判断部16是与比率差动特性判断部14不同的判断比率差动特性的单元，具有检测动作量是否为某一定值以下的功能。例如，可以想到具有图4所示的特性、并确认Id＜a3Ir+b3是否成立的功能。在此，a3、b3为实数。
变化量判断部17是判断由最大端子电流选择部15求出的最大电流的变化量ΔIA是否为一定值以上的单元。通过该变化量判断部17，能够检测在系统中是否发生了事故。AND运算部18是进行在系统中发生事故且动作量较小时成立的运算的单元。通过该AND运算部18，能够检测发生的事故是否为外部事故(外部事故检测部)。CT饱和时，在饱和开始之前存在时间，在该部分中不发生差电流。但是，在本实施方式中，通过AND运算部18，能够在发生外部事故后到发生CT饱和为止的期间检测外部事故。
通过组合2个由第一电流域特性和第二电流域特性构成的比率差动特性，来构成比率差动特性判断部14。图5表示具体例。即，比率差动特性典型地如第一实施方式所示，由大电流域和小电流域构成。通过组合2个由该大电流域和小电流域构成的比率差动特性(比率差动特性1、比率差动特性2)，来构成本实施方式的比率差动特性判断部14。
在此，将比率差动特性1设为小电流域Id＞a1Ir+b1和大电流域Id＞a2Ir+b2。将比率差动特性2设为小电流域Id＞a1Ir+b′1和大电流域Id＞a2Ir+b′2。在图5中，比率差动特性1与比率差动特性2相比偏向右侧，动作区域扩大。
[2-2.作用效果]
在以上那样的本实施方式中，比率差动特性判断部14在AND运算部18的输出成为“开”时，判断为发生了外部事故，从比率差动特性1切换为比率差动特性2，能够使动作难以进行。这时，成为b′1＞b1或b′2＞b2。此外，对于a1、a2也可以同样地设定。
这样，根据本实施方式，通过最大电流端子的电流值IA的大小的变化量ΔIA来检测事故，根据动作量Id相对于抑制量Ir成为一定值以下的情况，来检测是外部事故。由此，通过切换为比通常难进行动作的比率差动特性2，即使由于外部事故而CT饱和，也能够防止不需要的动作。
[3.第三实施方式]
[3-1.构成]
按照图6说明第三实施方式。本实施方式基本上是与图3所示的第二实施方式同样的构成。但是，不同点在于，具有拖延计时部19、反转逻辑部20、AND运算部21。这些部分构成抑制部。
拖延计时部19是检测是否为外部事故，并在AND运算部18的结果成为“开”的情况下，将该结果拖延一定时间的单元。反转逻辑部20是在检测到外部事故时，在一定时间内使其输出为0的单元。AND运算部21是进行反转逻辑部20与比率差动特性判断部14的AND运算的单元。
[3-2.作用效果]
在以上那样的本实施方式中，具有拖延计时部19及反转逻辑部20，所以在检测到外部事故时，在一定时间内AND运算部21不成立。因此，即使在比率差动特性判断部14暂时动作的情况下，在检测到外部事故的期间，最终输出也被锁止。在该期间，只要将CT饱和消除，则防止CT饱和带来的不需要的中继动作。
这样，根据本实施方式，通过最大电流端子的电流值IA的大小的变化量ΔIA来检测事故，根据动作量Id相对于抑制量Ir成为一定值以下的情况，来检测为外部事故。这样，在一定时间内阻止比率差动特性的输出，所以即使由于外部事故而CT饱和，也能够防止不需要的动作。
[4.第四实施方式]
[4-1.构成]
按照图7说明第四实施方式。本实施方式基本上是与图3所示的第二实施方式同样的构成。但是，不同点在于，具有动作量判断部22、OR运算部23。
动作量判断部22是确认矢量和即动作量Id是否小于最大电流的单元。动作量Id为，若将朝向相同者相加则变大，若将朝向相反者相加则变小。外部事故的情况下，相加的电流的朝向相反，所以动作量Id成为变小的方向。
[4-2.作用效果]
在通常的外部事故中，输出的电流量与输入的电流量相同，所以动作量Id为零。但是，发生CT饱和时，即使取得动作量Id，也有一部分无法抵消，从而不为零。但是，由于朝向相反，动作量Id比最大电流端子的电流量IA稍小。因此，在动作量判断部22中，确认到动作量Id小于最大电流IA时，意味着是外部事故。
另一方面，AND运算部18的输出也是外部事故检测。由该AND运算部18进行的运算的目的在于，在CT饱和之前检测外部事故。因此，若在OR运算部23中对AND运算部18的输出和动作量判断部22的输出进行OR运算，则在CT饱和发生前和发生后都能够持续检测外部事故。利用该结果，比率差动特性判断部14与第二实施方式同样，在外部事故的情况下，切换比率差动特性。
这样，根据本实施方式，通过最大电流端子的电流值IA的大小的变化量ΔIA来检测事故，除了动作量Id相对于抑制量Ir为一定值以下的情况，还根据动作量Id小于最大电流端子的电流值IA的大小的情况，来检测为外部事故。由此，通过切换为比通常难以进行动作的比率差动特性2，即使由于外部事故而CT饱和，也能够防止不需要的动作。
[5.第五实施方式]
[5-1.构成]
按照图8说明第五实施方式。本实施方式是基本上与图6所示的第三实施方式同样的构成。但是不同点在于，本实施方式具有动作量判断部22和反转部24。
动作量判断部22与第四实施方式中的动作量判断部22相同，通过检测差电流、即动作量Id是否小于最大端子的电流IA，来试图检测外部事故。反转部24是使动作量判断部22的输出反转的单元，在未由动作量判断部22检测到外部事故的情况下成为“开”。将该信号输入AND运算部21。由该反转部24及AND运算部21构成延长部。
[5-2.作用效果]
在以上那样的本实施方式中，除了在未由AND运算部18检测到外部事故的期间，还要在未由动作量判断部22检测到外部事故的期间，比率差动特性判断部14的输出才能够最终成为“开”。结果，即使由于外部事故而发生CT饱和，也能够防止到达最终动作。
这样，根据本实施方式，通过最大电流端子的电流值IA的大小的变化量ΔIA来检测事故，除了动作量Id相对于抑制量Ir为一定值以下的情况之外，还根据动作量Id小于最大电流端子的电流值IA的大小的情况来检测为外部事故。由此，通过在一定时间内阻止比率差动特性的输出，即使由于外部事故而CT饱和，也能够防止不需要的动作。
[6.第六实施方式]
[6-1.构成]
按照图9说明第六实施方式。本实施方式是基本上与图3所示的第二实施方式同样的构成。但是不同点在于，本实施方式具有动作量判断部25。
动作量判断部25是确认矢量和、即动作量Id是否大于最大电流的单元。如第四实施方式中所述，在外部事故中，即使发生CT饱和，动作量Id也小于最大电流端子的电流量IA。相反，在内部事故中，动作量Id与最大电流端子相同或大于最大电流端子。“相同”是仅在一端存在电源、即单端流入的情况，如果在多个端存在电源，则动作量Id大于最大电流端子的电流IA。
因此，在由动作量判断部25判断出动作量Id为最大电流端子的电流量IA以上的情况下，意味着是内部事故。动作量判断部25的信号成立的情况下，即使比率差动特性判断部14变更为了比率差动特性2，也恢复到比率差动特性1(切换)并进行判断。
[6-2.作用效果]
在以上那样的本实施方式中，在发生外部事故并发展到内部事故的情况下，首先由比率差动特性判断部16、动作量判断部17及AND运算部18检测到外部事故。结果，在比率差动特性判断部14中，成为难以进行动作的比率差动特性2。
在该比率差动特性2中，可能存在伴随着电阻的事故、电源相位差较大的情形等无法动作的情况。在这样的情形下，在由动作量判断部25检测到内部事故的情况下，还恢复到通常状态的比率差动特性1并进行判断，从而得到本来期待的动作结果。
这样，根据本实施方式，通过最大电流端子的电流值IA的大小的变化量ΔIA来检测事故，根据动作量Id相对于抑制量Ir为一定值以下的情况，来检测外部事故。并且，即使在切换为比通常难以进行动作的比率差动特性2的情况下，在事故发展到内部时，根据动作量Id相对于抑制量Ir为一定值以上的情况，能够检测内部事故。
由此，通过恢复到通常时的比率差动特性1，保持耐外部事故下的CT饱和较强的性质，同时在从外部到内部的发展事故中，能够防止不需要的动作延迟或检测遗漏。另外，作为图9的变形例，还能够想到在由动作量判断部25进行的判断成立的情况下，不恢复到通常状态而进行动作。
[7.第七实施方式]
[7-1.构成]
按照图10、图11说明第七实施方式。本实施方式是基本上与图3所示的第二实施方式同样的构成。但是不同点在于，本实施方式具有零相位抑制量计算部26、零相位动作量计算部27、比率差动特性判断部28。
零相位抑制量计算部26是求出将各端子的零相位电流的大小相加而得到的标量和、即零相位抑制量Ir0的单元。这与抑制量计算部13的输入成为零相位电流的情况相同。作为各相电流的和求出零相位电流。此外，在硬件中附加将零相位电流量取入的电路的情况下，也可以使用该值。
零相位动作量计算部27是求出将各端子的零相位电流矢量相加而得到的矢量和、即零相位动作量Ir0的单元。比率差动特性判断部28能够使用该零相位电流的零相位抑制量Ir0和零相位动作量Id0，与比率差动特性判断部14同样地组成比率差动特性。
其中的一例是图11所示的比率差动特性。基本上，特性的式子与比率差动特性1或2相同，以Id0＞a4Ir0+b4的式子表示。此外，也存在具有以Id0＞a5Ir0+b5的式子表示的大电流域特性的情况，但是也可能存在仅有上述小电流域特性的情况。
[7-2.作用效果]
在以上的本实施方式中，通过使用利用了零相位电流的比率差动特性，能够仅提取事故电流成分。因此，能够不受负载电流影响地以高灵敏度检测事故。
例如，在高电阻接地事故的情况下，在通常的比率差动中，潮流量包含在抑制量Ir中，并且事故电流也变小，所以检测灵敏度变差。特别地，若潮流变大而事故电阻变大，则难以检测。但是，像本实施方式那样，若使用零相位电流量，则能够去除潮流的影响，所以能够保持高灵敏度。即，在比率差动特性判断部28中，通过使用利用了零相位的比率差动特性，能够以更高的灵敏度检测内部事故。
将该比率差动特性判断部28的结果用于比率差动特性判断部14中的比率差动特性1、2的选择，恢复到比率差动特性1并进行判断。即，在从外部事故发展到内部事故的情形中，即使由于最初的外部事故而选择了难以进行动作的比率差动特性2，在由比率差动特性判断部28检测到内部事故时，也能够恢复到通常状态的比率差动特性1并进行判断。由此，在内部事故为高电阻接地事故这样的情形下，也能够得到本来期待的动作结果。
这样，根据本实施方式，通过最大电流端子的电流值IA的大小的变化量ΔIA来检测事故，根据动作量Id相对于抑制量Ir为一定值以下的情况，来检测为外部事故。因此，有时切换为比通常难以进行动作的比率差动特性2。这种情况下，使用利用了零相位的动作量Id0和利用了零相位的抑制量Ir0的比率差动特性来高灵敏度地检测内部事故，从而恢复到通常时的比率差动特性1。由此，保持耐外部事故中的CT饱和较强的性质，并且在从外部向内部的发展事故中，能够防止不需要的动作延迟、检测遗漏。
此外，使用零相位电流比率差动的比率差动特性的开关也能够与第六实施方式同时使用。这种情况下，成为图12的构成。这是在图9中追加了零相位抑制量计算部26、零相位动作量计算部27及比率差动特性判断部28后的结构，效果和逻辑不言自明，所以省略说明。
通过这样并列使用，伴随着通常的大电流的内部事故的检测由动作量判断部25进行，在高电阻事故这样的检测中，使用零相位抑制量计算部26、零相位动作量计算部27及比率差动特性判断部28，能够如此进行功能分担。另外，作为图12的变形例，还可以想到在由动作量判断部25进行的判断成立的情况下，不恢复到通常状态而进行动作。
[8.第八实施方式]
[8-1.构成]
按照图13说明第八实施方式。本实施方式如图13所示，基本上是与图6所示的第三实施方式同样的构成。但是，不同点在于，本实施方式具有动作量判断部25、AND运算部29、OR运算部30。
动作量判断部25与图9所示的第六实施方式同样，是检测内部事故的部分。AND运算部29在比率差动特性判断部14和动作量判断部25的内部事故检测都动作时，使输出为“开”。OR运算部30在AND运算部21和AND运算部29的输出中的一方成为“开”的情况下，使其输出为“开”。通过该AND运算部29及OR运算部30构成解除部。
[8-2.作用效果]
在以上那样的本实施方式中，通过主要由比率差动特性判断部16、变化量判断部17、AND运算部18构成的外部事故检测，即使在AND运算部21的输出被抑制的状态下，若动作量判断部25的内部事故检测进行动作，则根据比率差动特性判断部14的比率差动特性输出最终动作的信号。即，在从外部事故发展到内部事故的情况下，即使由于最初的外部事故而输出被阻止，只要检测到内部事故，则中继能够立即动作。
这样，根据本实施方式，通过最大电流端子的电流值IA的大小的变化量ΔIA来检测事故，根据动作量Id相对于抑制量Ir为一定值以下的情况来检测外部事故。因此，在一定时间内将比率差动特性的输出锁止的情况下，在事故发展到内部时，也能够根据动作量Id相对于抑制量Ir为一定值以上的情况来检测内部事故。
这时，通过将锁止解除，保持耐外部事故中的CT饱和较强的性质，并且在从外部向内部的发展事故中，能够防止不需要的动作延迟、检测遗漏。另外，作为图13的变形例，还可以想到在由动作量判断部25进行的判断成立的情况下，不恢复到通常状态而进行动作。
[9.第九实施方式]
[9-1.构成]
按照图14说明第九实施方式。本实施方式基本上是与图6所示的第三实施方式同样的构成。但是，不同点在于，具有零相位抑制量计算部26、零相位动作量计算部27、比率差动特性判断部28、AND运算部29、OR运算部30、OR运算部31。零相位抑制量计算部26、零相位动作量计算部27、比率差动特性判断部28与图10的第七实施方式中说明的相同，能够进行使用零相位电流的比率差动特性判断。由此，能够高灵敏度地检测内部事故。
AND运算部29是取得比率差动特性判断部14和零相位的比率差动特性判断部28的输出的AND的单元。OR运算部30是取得AND运算部21的输出和AND运算部29的输出的OR的单元。
[9-2.作用效果]
在以上那样的本实施方式中，通过主要由比率差动特性判断部16、变化量判断部17、AND运算部18构成的外部事故检测，即使在AND运算部21的输出被抑制的状态下，只要零相位抑制量计算部26、零相位动作量计算部27、比率差动特性判断部28的内部事故检测进行动作，则根据比率差动特性判断部14的比率差动特性输出最终动作的信号。即，从外部事故向内部事故发展的情况下，即使由于最初的外部事故而输出被锁止，只要检测到内部事故，则中继能够立即动作。
这样，根据本实施方式，通过最大电流端子的电流值IA的大小的变化量ΔIA来检测事故，根据动作量Id相对于抑制量Ir为一定值以下的情况，来检测为外部事故。由此，即使在一定时间内将比率差动特性的输出锁止的情况下，使用利用了零相位的动作量Id0和利用了零相位的抑制量Ir0的比率差动特性来高灵敏度地检测内部事故，从而能够恢复到通常时的比率差动特性。因此，保持耐外部事故中的CT饱和较强的性质，同时在从外部向内部的发展事故中，能够防止不需要的动作延迟、检测遗漏。
此外，使用零相位电流比率差动的比率差动锁止的解除也能够与第八实施方式同时使用。这种情况下，成为图15的构成。这是在图14中追加动作量判断部25和OR运算部31后的结构，效果和逻辑不言自明，所以省略说明。通过这样并列使用，伴随着通常的大电流的内部事故的检测由动作量判断部25进行，在高电阻事故这样的检测中，使用零相位抑制量计算部26、零相位动作量计算部27及比率差动特性判断部28，能够如此进行功能分担。另外，作为图15的变形例，还可以想到在由动作量判断部25进行的判断成立的情况下，不恢复到通常状态而进行动作。
[10.其他实施方式]
说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式只是作为例子提示，不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式来实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围和主旨中，并且包含在权利要求所记载的发明及其均等范围内。此外，通过将上述各实施方式所公开的多个构成要素的适当组合，能够实现各种实施方式。也可以从上述各实施方式所示的全构成要素省略若干构成要素。
例如，电量、设定值、阈值等在实施方式中使用的信息的具体内容和值是自由的，不限于特定的内容和数值。此外，在实施方式中，在对于值的大小判断、一致不一致的判断等中，是作为“以上、以下”而以包含值的方式进行判断，还是作为“大于、小于”而以不包含值的方式进行判断也是自由的。因此，在权利要求中，根据值的设定不同，也可以将“以上”解读为“大于”，将“以下”解读为“小于”。
此外，例如，能够以预定的程序来控制计算机，从而实现电流差动继电装置的各部分的功能。这种情况下的程序通过物理地活用计算机的硬件来实现各部分的功能，该程序及记录有程序的记录介质也单独地作为本发明的一个方式。
此外，例如，作为存储或临时保持通信或数据处理中所需的数据、设定值、运算式等的单元，在设定于计算机的存储部中实现。作为该存储部，能够应用在目前或将来能够利用的所谓寄存器、存储器、盘等存储介质。
此外，例如，还能够将电流差动继电装置的一部分或全部作为专用的电路来构成。该电路例如可以想到实现各功能的ASIC或CPU等IC芯片及其他周边电路、将多个功能集成的系统LSI等各种各样的方式，不限于特定的方式。硬件处理和软件处理的范围也是自由的。
符号的说明
1…逻辑部
2，110…输入部
3，120…接收部
11，130…运算部
12，140…动作量计算部
13，150…抑制量计算部
14，16，28，160…比率差动特性判断部
14-1…第一电流域判断部
14-2…第二电流域判断部
14-3，18，21，29…AND运算部
14-4…复位部
14-5…触发部
15…最大端子电流选择部
16…比率差动特性判断部
17…变化量判断部
19…计时部
20…反转逻辑部
22，25…动作量判断部
23，30，31…OR运算部
24…反转部
26…零相位抑制量计算部
27…零相位动作量计算部
100…电流差动继电装置

Claims (11)

1.一种电流差动继电装置，具有：
动作量计算部，计算本端电流与所接收的对置端子的电流的矢量和，作为动作量Id；
抑制量计算部，计算本端电流与对置端子电流的标量和，作为抑制量Ir；以及
比率差动特性判断部，基于动作量Id及抑制量Ir，对比率差动特性的动作进行判断；
该电流差动继电装置的特征在于，具有：
第一区域判断部，对于实数a1、a2、b1、b2，在a1≤a2、b1≥b2的关系成立时，在Id＞a1Ir+b1成立的情况下，将第一区域判断为动作；
第二区域判断部，对于实数a1、a2、b1、b2，在a1≤a2、b1≥b2的关系成立时，在Id＞a2Ir+b2成立的情况下，将第二区域判断为动作；以及
动作判断部，在第一区域和第二区域都成为动作的情况下，判断为比率差动特性的动作，使动作持续，直到第一区域的动作被复位为止。
2.一种电流差动继电装置，具有：
动作量计算部，计算本端电流与所接收的对置端子的电流的矢量和，作为动作量；
抑制量计算部，计算本端电流与对置端子电流的标量和，作为抑制量；以及
第一比率差动特性判断部，基于动作量及抑制量，对比率差动特性的动作进行判断；
该电流差动继电装置的特征在于，具有：
最大端子电流选择部，选择包括本端在内的各端子中的电流最大端子的电流值；
变化量判断部，判断由所述最大端子电流选择部选择的电流最大端子的电流值的变化量是否为预定值以上；
第二比率差动特性判断部，是与第一比率差动特性判断部不相同的比率差动特性判断部，基于动作量及抑制量，对比率差动特性的动作进行判断；以及
外部事故判断部，基于所述变化量判断部及所述第二比率差动特性判断部的判断结果，判断外部事故的发生；
所述第一比率差动特性判断部具有动作的难易程度不同的多个比率差动特性，该多个比率差动特性根据所述外部事故判断部的判断结果进行切换。
3.一种电流差动继电装置，具有：
动作量计算部，计算本端电流与所接收的对置端子的电流的矢量和，作为动作量；
抑制量计算部，计算本端电流与对置端子电流的标量和，作为抑制量；以及
第一比率差动特性判断部，基于动作量及抑制量，对比率差动特性的动作进行判断；
该电流差动继电装置的特征在于，具有：
最大端子电流选择部，选择包括本端在内的各端子中的电流最大端子的电流值；
变化量判断部，判断由所述最大端子电流选择部选择的电流最大端子的电流值的变化量是否为预定值以上；
第二比率差动特性判断部，是与第一比率差动特性判断部不相同的比率差动特性判断部，基于动作量及抑制量，对比率差动特性的动作进行判断；
外部事故判断部，基于所述变化量判断部及所述第二比率差动特性判断部的判断结果，判断外部事故的发生；以及
抑制部，根据所述外部事故判断部的判断结果，在一定时间内抑制所述第一比率差动特性的输出。
4.一种电流差动继电装置，具有：
动作量计算部，计算本端电流与所接收的对置端子的电流的矢量和，作为动作量；
抑制量计算部，计算本端电流与对置端子电流的标量和，作为抑制量；以及
第一比率差动特性判断部，基于动作量及抑制量，对比率差动特性的动作进行判断；
该电流差动继电装置的特征在于，具有：
最大端子电流选择部，选择包含本端在内的各端子中的电流最大端子的电流值；
变化量判断部，判断由所述最大端子电流选择部选择的电流最大端子的电流值的变化量是否为预定值以上；
第二比率差动特性判断部，是与第一比率差动特性判断部不相同的比率差动特性判断部，基于动作量及抑制量，对比率差动特性的动作进行判断；
外部事故判断部，基于所述变化量判断部及所述第二比率差动特性判断部的判断结果，判断外部事故的发生；以及
动作量判断部，判断电流最大端子的电流值与动作量的大小关系；
所述第一比率差动特性判断部具有动作的难易程度不同的多个比率差动特性，该多个比率差动特性根据所述外部事故判断部的判断结果或所述动作量判断部的判断结果来进行切换。
5.如权利要求3所述的电流差动继电装置，其特征在于，具有：
动作量判断部，判断电流最大端子的电流值与动作量的大小关系；以及
延长部，根据所述外部事故判断部的判断结果，来抑制所述第一比率差动特性判断部的比率差动特性的输出，并且根据所述动作量判断部的判断结果，延长所抑制的时间。
6.一种电流差动继电装置，具有：
动作量计算部，计算本端电流与所接收的对置端子的电流的矢量和，作为动作量；
抑制量计算部，计算本端电流与对置端子电流的标量和，作为抑制量；以及
第一比率差动特性判断部，基于动作量及抑制量，对比率差动特性的动作进行判断；
该电流差动继电装置的特征在于，具有：
最大端子电流选择部，选择包括本端在内的各端子中的电流最大端子的电流值；
变化量判断部，判断由所述最大端子电流选择部选择的电流最大端子的电流值的变化量是否为预定值以上；
第二比率差动特性判断部，是与第一比率差动特性判断部不相同的比率差动特性判断部，基于动作量及抑制量，对比率差动特性的动作进行判断；
外部事故判断部，基于所述变化量判断部及所述第二比率差动特性判断部的判断结果，判断外部事故的发生；以及
动作量判断部，判断电流最大端子的电流值与动作量的大小关系；
所述第一比率差动特性判断部具有动作的难易程度不同的多个比率差动特性，该多个比率差动特性根据所述外部事故判断部的判断结果来进行切换，根据所述动作量判断部的判断结果来复原。
7.如权利要求2或6所述的电流差动继电装置，其特征在于，具有：
零相位动作量计算部，计算本端零相位电流与所接收的对置端子的零相位电流的矢量和，作为零相位动作量；
零相位抑制量计算部，计算本端零相位电流与对置端子零相位电流的标量和，作为零相位抑制量；以及
第三比率差动特性判断部，基于零相位动作量与零相位抑制量，来判断比率差动特性；
所述第一比率差动特性判断部具有动作的难易程度不同的多个比率差动特性，该多个比率差动特性根据所述外部事故判断部的判断结果来进行切换，根据所述第三比率差动特性判断部的判断结果来复原。
8.如权利要求3或5所述的电流差动继电装置，其特征在于，具有：
动作量判断部，判断电流最大端子的电流值与动作量的大小关系；以及
解除部，在由所述抑制部抑制所述第一比率差动特性判断部的输出的情况下，根据所述动作量判断部的判断结果来将该抑制解除。
9.如权利要求3或5所述的电流差动继电装置，其特征在于，具有：
零相位动作量计算部，计算本端零相位电流与所接收的对置端子的零相位电流的矢量和，作为零相位动作量；
零相位抑制量计算部，计算本端零相位电流与对置端子零相位电流的标量和，作为零相位抑制量；
第三比率差动特性判断部，基于零相位动作量与零相位抑制量，判断零相位动作量较大的情况；以及
解除部，在由所述抑制部抑制所述第一比率差动特性判断部的输出的情况下，根据所述第三比率差动特性判断部的判断结果，将该抑制解除。
10.如权利要求3所述的电流差动继电装置，其特征在于，具有：
动作量判断部，判断电流最大端子的电流值与动作量的大小关系；
零相位动作量计算部，计算本端零相位电流与所接收的对置端子的零相位电流的矢量和，作为零相位动作量；
零相位抑制量计算部，计算本端零相位电流与对置端子零相位电流的标量和，作为零相位抑制量；
第三比率差动特性判断部，基于零相位动作量与零相位抑制量，来判断比率差动特性；以及
解除部，在由所述抑制部抑制所述第一比率差动特性判断部的输出的情况下，根据所述动作量判断部的判断结果或所述第三比率差动特性判断部的判断结果，将所述抑制部对所述第一比率差动特性判断部的输出的抑制解除。
11.一种电流差动继电装置，具有：
动作量计算部，计算本端电流与所接收的对置端子的电流的矢量和，作为动作量；
抑制量计算部，计算本端电流与对置端子电流的标量和，作为抑制量；以及
第一比率差动特性判断部，基于动作量及抑制量，对比率差动特性的动作进行判断；
该电流差动继电装置的特征在于，具有：
最大端子电流选择部，选择包括本端在内的各端子中的电流最大端子的电流值；
变化量判断部，判断由所述最大端子电流选择部选择的电流最大端子的电流值的变化量是否为预定值以上；
第二比率差动特性判断部，是与第一比率差动特性判断部不相同的比率差动特性判断部，基于动作量及抑制量，对比率差动特性的动作进行判断；
外部事故判断部，基于所述变化量判断部及所述第二比率差动特性判断部的判断结果，判断外部事故的发生；以及
动作量判断部，判断电流最大端子的电流值与动作量的大小关系；
所述第一比率差动特性判断部具有动作的难易程度不同的多个比率差动特性，该多个比率差动特性根据所述外部事故判断部的判断结果来进行切换，根据所述动作量判断部的判断结果，在判断为内部事故的情况下，使中继原样动作。
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