JP2000013983A - 保護継電装置のトリップ回路 - Google Patents

保護継電装置のトリップ回路

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JP2000013983A
JP2000013983A JP10196585A JP19658598A JP2000013983A JP 2000013983 A JP2000013983 A JP 2000013983A JP 10196585 A JP10196585 A JP 10196585A JP 19658598 A JP19658598 A JP 19658598A JP 2000013983 A JP2000013983 A JP 2000013983A
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Japan
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trip
relay
circuit
thyristor
trip circuit
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JP10196585A
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English (en)
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Yoshinori Shimada
昌憲 島田
Yoshitaka Takahashi
良孝 高橋
Kazunobu Fukuda
和宜 福田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成部品を少なくすると共に、トリップコイ
ルの断線検出を可能とするようにする。 【解決手段】 電力系統の内部事故を検出する主検出リ
レー及びこの主検出リレーに対するフェイルセーフリレ
ーを備えた保護継電装置のトリップ回路において、点検
指令により制御される点検中トリップロック用の第1の
サイリスタTHY1と、フェイルセーフリレーの動作信
号により制御される第2のサイリスタTHY2と、主検
出リレーの動作信号により制御される第3のサイリスタ
THY3と、前記各サイリスタに流れる電流により動作
するフォトカプラーPC1,PC2,PC3と、前記各
サイリスタの直列回路に接続され、前記点検指令の各ス
テップにより制御される並列する3個の補助リレーの接
点#A−b,#B−b,#C−bにより各相に分離した
トリップ回路を具備するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、保護継電装置のト
リップ回路の構成の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より保護継電装置の動作時間の短縮
のために、サイリスタを用いたトリップ回路が多く用い
られてきている。サイリスタトリップ回路の構成例を図
5に示す。図5において、THY4,THY5,THY
6はサイリスタ、TR11,TR12,TR21,TR
22,TR31,TR32はパルストランス、D1,D
2,D3は整流回路である。
【0003】発振回路は一定周期、例えば10kHzで
発信しており、AND7,AND8,AND9の他方の
入力条件が「1」となると、パルストランスTR11又
はTR21,TR31に短形波を印加し、パルストラン
スTR12又はTR22,TR32を介し整流回路D1
又はD2,D3により整流され、サイリスタTHY4,
THY5,THY6を駆動する。
【0004】パルストランスはトリップ指令電源とリレ
ー回路電源を絶縁するために用いられる。ここで、電力
系統に内部事故があると、事故検出リレー及び主検出リ
レーの動作によりTHY5及びTHY6が瞬時に動作
し、点検中でない場合(点検中=「0」)はTHY4は
ONの状態であるため、瞬時にトリップ指令が成立し、
遮断器を引き外す。
【0005】図6にトリップコイル断線の監視を行なっ
ているトリップ回路の構成を示す。THY1は点検中
「1」となる信号によりNOT1を介して制御され、点
検中にOFFする点検中トリップロック用サイリスタ、
THY2は事故検出リレーRYFDにより駆動されるサ
イリスタ、THY3,THY7,THY8は主検出リレ
ーRYMにより駆動される各相トリップ指令用サイリス
タである。
【0006】フォトカプラーPC1はサイリスタTHY
1が駆動していない場合ONするフォトカプラー、フォ
トカプラーPC2はサイリスタTHY2が駆動していな
い場合ONするフォトカプラー、フォトカプラーPC
3,PC4,PC5は夫々サイリスタTHY3,THY
7,THY8が動作していない場合ONするフォトカプ
ラーである。
【0007】遮断器CBのトリップコイルTC1が断線
している場合、フォトカプラーPC3内のフォトダイオ
ードに電流が流れないためフォトカプラーPC3はOF
Fとなり、常時はONなので、その違いを図示していな
い常時監視回路により、トリップコイルTC1の断線を
検出できる。又、トリップコイルTC2,TC3も同様
である。
【0008】図6に示すように、トリップコイルTC
1,TC2,TC3の断線不良検出を行なうため主検出
リレーRYMの出力により、サイリスタTHY3,TH
Y7,THY8の3個のサイリスタを制御する必要が有
り、これはサイリスタTHY3の出力からTC1,TC
2,TC3を制御する3相一括トリップに比べ2個のサ
イリスタを多く必要としている。
【0009】次に、変圧器保護装置にサイリスタトリッ
プ回路を適用した場合は、変圧器1次側の遮断器の第1
系列,第2系列のトリップコイル、変圧器2次側の遮断
器の第1系列,第2系列のトリップコイル、変圧器3次
側の遮断器のトリップコイル1系列の合計5つのトリッ
プ回路で構成されているので、非常に多くのサイリスタ
トリップ回路構成部品を必要としている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】変圧器保護装置にサイ
リスタトリップ回路を設けるには非常に多くの構成要素
を必要とするため、信頼度及び装置構成(収納)面より
不利となっている。
【0011】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、トリップ回路の断線不良を検出でき、
サイリスタトリップ回路の構成部品を少なくした保護継
電装置のトリップ回路を提供することを目的としたもの
である。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の[請求項1]に
係る保護継電装置のトリップ回路は、内部事故を検出す
る主検出リレー及びこの主検出リレーに対するフェイル
セーフリレーを備えた保護継電装置のトリップ回路にお
いて、点検指令により制御される第1のサイリスタとフ
ェイルセーフリレーの動作信号により制御される第2の
サイリスタと、主検出リレーの動作信号により制御され
る第3のサイリスタと、トリップ回路に流れる電流によ
り動作するフォトカプラーと、前記各サイリスタの直列
回路に接続され、前記点検ステップにより制御される並
列する3個の補助リレーの接点により各相に分離したト
リップ回路を構成する。
【0013】そして補助リレー#B,#Cを動作させト
リップコイルTC2,TC3の回路を断とすることによ
り遮断器CBのトリップコイルTC1が正常時はフォト
カプラーPC1の出力が「1」、トリップコイルTC1
が断線時はフォトカプラーPC1の出力が「0」となる
のでトリップコイルTC1の不良を検出できる。トリッ
プコイルTC2,TC3についても同様である。
【0014】本発明の[請求項2]に係る保護継電装置
のトリップ回路は、[請求項1]において、点検中トリ
ップロックの機能を並列する3個の補助リレーに、点検
中トリップロックの機能を持たせた。即ち、点検中トリ
ップロックの機能を3個の補助リレーに持たせることに
より、第1のサイリスタを不要とした構成とする。そし
て、トリップコイルTC1の断線不良検出は、補助リレ
ー#11XB,#11XCを制御することにより可能で
あり、[請求項1]と同様な応動となる。
【0015】本発明の[請求項3]に係る保護継電装置
のトリップ回路は、[請求項1]において、3個の補助
リレーの接点に代えて各相トリップ回路に夫々ダイオー
ドを接続すると共に、主検出リレーに対して各相毎にフ
ォトカプラーとダイオードの直列回路を並列に設けた。
即ち、ダイオードにより各相に分離することにより、点
検ステップにより制御される3個の補助リレーを不要と
した構成とする。
【0016】したがってトリップコイルTC1が正常時
はフォトカプラーPC1の出力が「1」、トリップコイ
ルTC1が断線時はフォトカプラーPC1の出力が
「0」となるので、トリップコイルTC1を含めたトリ
ップ回路の断線不良を検出できる。トリップコイルTC
2,TC3は夫々フォトカプラーPC2,PC3により
検出する。ダイオードD1〜D6は回り込み防止用であ
る。
【0017】本発明の[請求項4]に係る保護継電装置
のトリップ回路は、[請求項1]において、3個の補助
リレーの接点に代えて各相トリップ回路に夫々ホール素
子からなる電流検出器を設けた。即ち、電流検出器を介
して各相に分離し、トリップコイルの断線検出は電流検
出器により行なう。
【0018】
【発明の実施の形態】図1は本発明による保護継電装置
のトリップ回路の実施の形態を示す構成図である。図1
において、図6と同一機能部分には同一符号を付して説
明を省略する。本実施の形態の構成上の特徴点は、各相
トリップ指令用のサイリスタ回路を共通にして他相分の
THY7,THY8,PC4,PC5を省略すると共
に、図示していないトリップ回路点検用補助リレー#
A,#B,#Cのb接点(#A−b,#B−b,#C−
b)を介してトリップ回路を共通にしたものである。
【0019】変圧器に内部事故が発生すると、事故検出
リレーRYFDと主検出リレーRYMのリレー動作信号
が「1」となり、サイリスタTHY2及びTHY3が動
作する。又、点検中でなければ“点検中”信号は「0」
であってNOT1を介すので、THY1は動作し、図示
していないトリップ回路点検用補助リレー#A,#B,
#Cは不動作であり、そのb接点#A−b,#B−b,
#C−bは閉路しているので遮断器のCBトリップコイ
ルTC1,TC2,TC3にトリップ電流が流れる。な
お、52TA1,52TA2,52TA3は遮断器CB
「入」時に閉路、「切」時に開路するパレットスイッチ
である。
【0020】通常時、事故検出リレーRYFD,主検出
リレーRYMのリレー動作信号は「0」であり、サイリ
スタTHY2及びTHY3は動作しない。サイリスタT
HY3と並列回路を構成しているフォトカプラーOC3
内のフォトダイオードに電流が流れフォトカプラーPC
3はONとなる。
【0021】次に図1に係るトリップ回路の点検による
断線検出について説明する。点検ステップ1によってト
リップ回路点検用補助リレー#B,#Cを動作させ、そ
のb接点#B−b,#C−bは開路する。この場合、#
A−bは閉路したままであり、トリップコイルTC1の
みの断線検出を実施できる。
【0022】トリップコイルTC1が断線している場
合、フォトカプラーPC3内のフォトダイオードに電流
が流れないためフォトカプラーPC3はOFFとなり、
トリップコイルTC1の断線を検出できる。
【0023】点検ステップ2によってトリップ回路点検
用補助リレー#A,#Cを動作させ、そのb接点#A−
b,#C−bは開路する。この場合、#B−bは閉路し
たままであり、トリップコイルTC2のみの断線検出を
実施できる。トリップコイルTC2が断線している場
合、フォトカプラーPC3内のフォトダイオードに電流
が流れないためフォトカプラーPC3はOFFとなり、
トリップコイルTC2の断線を検出できる。
【0024】点検ステップ3によってトリップ回路点検
用補助リレー#A,#Cを動作させ、そのb接点#A−
b,#B−bは開路する。この場合、#C−bは閉路し
たままであり、トリップコイルTC3のみの断線検出を
実施できる。トリップコイルTC3が断線している場
合、フォトカプラーPC3内のフォトダイオードに電流
が流れないためフォトカプラーPC3はOFFとなり、
トリップコイルTC3の断線を検出できる。
【0025】本実施の形態によれば、3個のサイリスタ
と補助リレーの組み合わせでトリップコイル断線不良を
検出できるサイリスタトリップ回路を構成できるので、
装置構成の縮小化,部品個数の削減に対して大きな効果
がある。
【0026】図2は他の実施の形態を示す構成図であ
る。図2において、図6と同一部分については同一符号
を付して説明を省略する。本実施の形態において、図1
との差はサイリスタTHY1を削減し、その機能を図示
しない補助リレー#11XA,#11XB,#11XC
に持たせたものであり、その他は図1と同様である。
【0027】図2に係るトリップ回路の点検による断線
検出について説明する。点検ステップ1によってトリッ
プ回路点検用補助リレー#11XA,#11XB,#1
1XCを動作させて、そのb接点#11XA−b,#1
1XB−b,#11XC−bは開路することでトリップ
ブロックを実施し、主検出リレーRYM,事故検出リレ
ーRYFDの点検を実施する。
【0028】点検ステップ2によってトリップ回路点検
用補助リレー#11XAを復帰させ、補助リレー#11
XB,#11XCは動作させる。この場合、#11XA
−bは閉路し、トリップコイルTC1のみの断線検出を
実施できる。トリップコイルTC1が断線している場
合、フォトカプラーPC3内のフォトダイオードに電流
が流れないためフォトカプラーPC3はOFFとなり、
トリップコイルTC1の断線を検出できる。
【0029】点検ステップ3によってトリップ回路点検
用補助リレー#11XBを復帰させ、補助リレー#11
XA,#11XCは動作させる。この場合、#11XB
−bは閉路し、トリップコイルTC2のみの断線検出を
実施できる。トリップコイルTC2が断線している場
合、フォトカプラーPC3内のフォトダイオードに電流
が流れないためフォトカプラーPC3はOFFとなり、
トリップコイルTC2の断線を検出できる。
【0030】点検ステップ4によってトリップ回路点検
用補助リレー#11XCを復帰させ、補助リレー#11
XA,#11XBは動作させる。この場合、#11XC
−bは閉路し、トリップコイルTC3のみの断線検出を
実施できる。トリップコイルTC3が断線している場
合、フォトカプラーPC3内のフォトダイオードに電流
が流れないためフォトカプラーPC3はOFFとなり、
トリップコイルTC3の断線を検出できる。
【0031】図3は更に他の実施の形態を示す構成図で
ある。図3において、図6と同一部分については同一符
号を付して説明を省略する。本実施の形態において、図
6との構成上の差異は、共通回路から分岐した各相トリ
ップ回路にダイオードD1,D2,D3を接続すると共
に、主検出リレーRYMに並列に設けた各フォトカプラ
ーPC3,PC4,PC5の回路にも夫々ダイオードD
4,D5,D6を設けて、各トリップコイルに接続した
ことである。
【0032】通常時、リレーRYM,RYFDのリレー
動作信号が「0」となり、サイリスタTHY2及びTH
Y3は動作しない。したがってサイリスタTHY3と並
列回路を構成しているフォトカプラーPC3,PC4,
PC5内のフォトダイオードに電流が流れて、各フォト
カプラーPC3,PC4,PC5はONとなる。トリッ
プコイルTC1が断線している場合、フォトカプラーP
C3内のフォトダイオードに電流が流れないためフォト
カプラーPC3はOFFとなり、トリップコイルTC1
の断線を検出できる。
【0033】又、トリップコイルTC2が断線している
場合、フォトカプラーPC4内のフォトダイオードに電
流が流れないためフォトカプラーPC4はOFFとな
り、トリップコイルTC2の断線を検出できる。更に、
トリップコイルTC3が断線している場合、フォトカプ
ラーPC5内のフォトダイオードに電流が流れないため
フォトカプラーPC5はOFFとなり、トリップコイル
TC3の断線を検出できる。
【0034】図4は更に他の実施の形態を示す構成図で
ある。図4において、図6と同一部分については同一符
号を付して説明を省略する。本実施の形態の構成上の特
徴点は、各相トリップ指令用のサイリスタ回路を共通に
して、他相分のTHY7,THY8,PC4,PC5を
省略すると共に、各トリップ回路に電流検出器CD1,
CD2,CD3を設けたものである。
【0035】電流検出器CD1,CD2,CD3はトリ
ップコイルの動作感度以下の電流で動作するホール素子
で構成する。トリップ回路はトリップコイルの動作感度
以下の電流、例えば5mAを常時流しておき、電流検出
器動作でトリップコイル正常,トリップコイル断線によ
り電流が零となり電流検出器が復帰するので、電流検出
器CD1,CD2,DG3により、夫々トリップコイル
TC1,TC2,TC3の断線を検出できる。
【0036】以上の説明では変圧器保護装置を例にとっ
て説明したが、3相一括トリップを適用する他の保護装
置に適用できることは言うまでもない。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば断
線不良を検出できる高信頼度のトリップ回路を簡素に構
成できるので、装置構成の縮小化,部品個数の削減に対
して大きな効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による保護継電装置のトリップ回路の実
施の形態を示す構成図。
【図2】他の実施の形態を示す構成図。
【図3】更に他の実施の形態を示す構成図。
【図4】更に他の実施の形態を示す構成図。
【図5】一般的なサイリスタトリップ回路の制御を示す
図。
【図6】従来のサイリスタトリップ回路の構成を示す
図。
【符号の説明】 RYM 主検出リレー RYFD 事故検出リレー THY1〜THY8 サイリスタ PC1〜PC5 フォトカプラー TC1〜TC3 トリップコイル 52TA1〜52TA3 パレットスイッチ
フロントページの続き (72)発明者 福田 和宜 東京都府中市東芝町1番地 株式会社東芝 府中工場内 Fターム(参考) 5G042 AA03 AA15 FF04 FF13 FF26

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電力系統の内部事故を検出する主検出リ
    レー及びこの主検出リレーに対するフェイルセーフリレ
    ーを備えた保護継電装置のトリップ回路において、点検
    指令により制御される点検中トリップロック用の第1の
    サイリスタと、フェイルセーフリレーの動作信号により
    制御される第2のサイリスタと、主検出リレーの動作信
    号により制御される第3のサイリスタと、前記各サイリ
    スタに流れる電流により動作するフォトカプラーと、前
    記各サイリスタの直列回路に接続され、前記点検指令の
    各ステップにより制御される並列する3個の補助リレー
    の接点により各相に分離したトリップ回路を具備するこ
    とを特徴とする保護継電装置のトリップ回路。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の保護継電装置のトリップ
    回路において、点検中トリップロックの機能を並列する
    3個の補助リレーに、点検中トリップロックの機能を持
    たせることを特徴とする保護継電装置のトリップ回路。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の保護継電装置のトリップ
    回路において、3個の補助リレーの接点に代えて各相ト
    リップ回路に夫々ダイオードを接続すると共に、主検出
    リレーに対して各相毎にフォトカプラーとダイオードの
    直列回路を並列に設けたことを特徴とする保護継電装置
    のトリップ回路。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の保護継電装置のトリップ
    回路において、3個の補助リレーの接点に代えて各相ト
    リップ回路に夫々ホール素子からなる電流検出器を設け
    たことを特徴とする保護継電装置のトリップ回路。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8170693B2 (en) * 2006-09-15 2012-05-01 Production Resource Group, Llc Stage command autostop

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