JP2001025154A - 変圧器保護継電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 変圧器の非電源端子に外部事故が発生したと
き、計器用変流器が飽和を起こした場合であっても、不
要応動しないようにする。 【解決手段】 変圧器各端子の交流電流を導入し、前記
変圧器の内部事故時には保護指令を出力する比率差動継
電器１１を備えた変圧器保護継電装置１Ａにおいて、前
記変圧器の非電源端子の交流電流を導入し、前記非電源
端子の交流電流の振幅値あるいはこれに比例する量を算
出する第１の手段１３と、前記第１の手段で算出した量
が所定の条件を満足したとき出力する第２の手段１４
と、前記第２の手段の出力信号を用いて、前記比率差動
継電器１１の保護指令出力を制御する手段１２を備え
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、電力用変圧器の保
護に適用される変圧器保護継電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３３は電力用変圧器の一般的な保護方
式として、比率差動継電器を適用した場合の保護回路を
示す。図３３において、Ｅ１，Ｅ２は電源、ＴＲは電力
用変圧器、ＣＢ１，ＣＢ２，ＣＢ３はしゃ断器を示す。
なお、変圧器は一例として３巻線変圧器としている。Ｃ
Ｔ１，ＣＴ２，ＣＴ３は変圧器ＴＲの各端子に設置され
た計器用変流器であり、変圧器ＴＲの各端子電流は、こ
れら計器用変流器を介し、変圧器保護継電装置ＴＰへ導
入される。

【０００３】変圧器保護継電装置ＴＰでは、前記計器用
変流器より導入された電流より、動作量（差動電流Ｉ
ｄ：各端子電流のベクトル和）及び抑制量（Σ｜Ｉ｜：
各端子電流のスカラー和）を算出し、この動作量及び抑
制量の関係から得られる合成電気量が、ある所定の条件
を満たした時、変圧器保護継電装置の保護区間内の事故
と判断し、しゃ断器へ保護指令を出力する。

【０００４】ここで、図３３のＦ１のように、変圧器の
非電源端子、一般に低電圧端子となるが、ここで外部事
故が発生すると、当該端子には非常に大きな事故電流が
発生し、事故点に向かって流れる。この事故電流に直流
分が重畳した場合、計器用変流器の鉄心の磁束が増大し
飽和を引き起こすことがある。

【０００５】電力用変圧器の各端子の計器用変流器が全
て同一様相で飽和を起こした場合は比率差動継電器の動
作原理より、動作量である差動電流の発生は微少なもの
に留まるが、ある一端子、特に大電流の流れる変圧器の
低電圧端子の変流器のみが飽和を起こした場合、外部事
故であるにも関わらず、動作量である差動電流が多く発
生し、比率差動継電器の不要動作を引き起こす。

【０００６】一方、図３３のＦ２のように変圧器の内部
事故が発生した場合は、非電源端では事故電流を供給す
る電源が無いことから、当該端子の変流器に流れる電流
量は非常に小さく、変流器の飽和は発生しにくい。又、
当該端子の変流器が飽和を起こしても、内部事故である
ことから、変圧器保護継電装置が保護指令を出力するこ
とは、正動作となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記のような変流器の
飽和に対しては、変流器の容量を増大させ飽和を引き起
こさないものとすることが望ましいが、変流器の大型化
やコストの増大を招くこととなり実用的ではない。した
がって、前記比率差動継電器の比率を大きな値に設定し
特性を低感度化させる、あるいは限時タイマを設け飽和
が解けるまでの時間を待った後、内部事故又は外部事故
を判別し、内部事故時には保護指令を出力する必要があ
った。しかし、上記対策では高感度な検出ができなくな
る、あるいは内部事故時の保護指令出力時間が遅くなる
という問題点があった。

【０００８】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、変圧器の非電源端子に外部事故が発生し
た時、計器用変流器が飽和を起こした場合であっても、
不要動作を引き起こすことのない変圧器保護継電装置を
提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】［請求項１］記載の変圧
器保護継電装置は、変圧器各端子の交流電流を導入し、
前記変圧器の内部事故時には保護指令を出力する比率差
動継電器を備える変圧器保護継電装置において、前記変
圧器の非電源端子の交流電流を導入し、前記非電源端子
の交流電流の振幅値あるいはこれに比例する量を算出す
る第１の手段と、前記第１の手段で算出した量が所定の
条件を満足したとき出力する第２の手段とを備え、前記
第２の手段の出力信号を用い、前記比率差動継電器の保
護指令出力を阻止する構成としたものである。

【００１０】この手段によれば、前記変圧器の非電源端
子に流れる電流が小さいときは、前記第２の手段による
信号が出力されないため、当該変圧器における内部事故
と判断でき、前記第２の手段は前記比率差動継電器の保
護指令出力を阻止することはない。

【００１１】又、当該端子に流れる電流が大きいとき
は、前記第２の手段の出力により当該変圧器の非電源端
子における外部事故と判断できるため、前記第２の手段
は前記比率差動継電器の保護指令出力を阻止する。した
がって、当該変圧器の非電源端子の外部事故時に当該端
子の変流器が飽和を起こし、動作量である差動電流が多
く発生して比率差動継電器が不要動作を引き起こして
も、しゃ断器に対して保護指令が出力されることはな
く、変圧器保護継電装置の信頼性を向上させることがで
きる。

【００１２】［請求項２］記載の変圧器保護継電装置
は、変圧器各端子の交流電流を導入し、前記変圧器の内
部事故時には保護指令を出力する第１の比率差動継電器
を備える変圧器保護継電装置において、前記第１の比率
差動継電器とは異なる保護特性を有した第２の比率差動
継電器と、前記変圧器の非電源端子の交流電流を導入し
前記交流電流の振幅値あるいはこれに比例する量を算出
する第１の手段と、前記第１の手段で算出した量が所定
の条件を満足したとき出力する第２の手段とを備え、前
記第１の比率差動継電器と前記第２の比率差動継電器の
論理積（ＡＮＤ）特性と、前記第１の比率差動継電器の
出力と前記第２の手段の論理積（ＡＮＤ）との論理和
（ＯＲ）出力とを保護指令出力とする構成としたもので
ある。

【００１３】この手段によれば、前記変圧器の非電源端
子に流れる電流が小さいときは、当該端子の変流器の飽
和の恐れはないことから、図３に示す如き保護特性を持
つ第１の比率差動継電器のみの保護指令を有効とし、高
感度な保護を維持する。一方、当該端子の電流が大きい
ときは、当該端子の変流器の飽和が考えられることか
ら、前記第１の比率差動継電器のみの出力を阻止すると
同時に、予め飽和による動作量の増加を考慮した図４に
示す如き保護特性を持つ第２の比率差動継電器と組み合
わせることにより、図５に示す如き保護特性とし、飽和
による動作量が発生してもこれを回避し、変圧器保護継
電装置の信頼性を向上させることができる。

【００１４】［請求項３］記載の変圧器保護継電装置
は、［請求項１］又は［請求項２］記載の変圧器保護継
電装置において、前記第２の手段の出力信号を遅延させ
る限時タイマを設けるよう構成したものである。この手
段によれば、前記変圧器の非電源端子に流れる電流が小
さいときは、前記第２の手段による信号が出力されない
ため、当該変圧器における内部事故と判断でき、前記第
２の手段の出力が、比率差動継電器に作用することはな
い。

【００１５】又、当該端子に流れる電流が大きいとき
は、前記第２の手段の出力が、所定の時間以上継続した
ことを確認した後、比率差動継電器に作用する。したが
って、例えば変圧器非電源端に容量性の調相設備が接続
されているような場合の変圧器内部事故発生時、この調
相設備からの放電により、一時的な過電流が発生するこ
とがあるが、この過電流に起因する前記第２の手段の過
渡的な出力を回避し、比率差動継電器への不要な制御を
防止することから、変圧器保護継電装置の信頼性を向上
させることができる。

【００１６】［請求項４］記載の変圧器保護継電装置
は、［請求項３］において、一組の前記第１の手段及び
限時タイマに代えて、判定条件及び時間設定の異なる複
数組の前記第１の手段及び限時タイマとし、更に、前記
複数の限時タイマ出力の論理和（ＯＲ）出力信号によ
り、比率差動継電器の出力信号あるいは保護特性を制御
する構成としたものである。

【００１７】この手段によれば、当該変圧器の非電源端
子の電流の大きさに応じて、順次、比率差動継電器への
制御がなされるため、当該端子の変流器のより飽和しや
すい大電流時には、制御信号を高速に、変流器の飽和し
にくい小電流時には、低速に制御信号を出力でき、比率
差動継電器に対する制御を必要限度に留めることがで
き、変圧器保護継電装置の信頼性を向上させることがで
きる。

【００１８】［請求項５］記載の変圧器保護継電装置
は、［請求項１］又は［請求項２］において、過電流継
電器に代えて反限時過電流継電器とし、前記反限時過電
流継電器の出力信号により、比率差動継電器の出力信号
あるいは保護特性を制御する構成としたものである。

【００１９】［請求項６］記載の変圧器保護継電装置
は、変圧器各端子の交流電流を導入し、前記変圧器の内
部事故時には保護指令を出力する比率差動継電器を備え
る変圧器保護継電装置において、前記変圧器の非電源端
子の交流電流を導入し、前記非電源端子の交流電流の振
幅値あるいはこれに比例する量を算出する第１の手段
と、前記第１の手段で算出した量が所定の条件を満足し
たとき出力する、判定条件及び時間設定の異なる複数組
の第２の手段及び限時タイマとを備え、前記比率差動継
電器の比率の大きさを、前記複数の第２の手段の判定条
件に応じ、予め設定された大きさに順次切り換える構成
としたものである。

【００２０】この手段によれば、当該変圧器の非電源端
子の電流の大きさに応じて、適宜、比率差動継電器の比
率の大きさを制御するため、変流器の飽和しやすい大電
流時には、より大きな比率の保護特性とすることで、変
流器の飽和による前記比率差動継電器の不要な動作を回
避することができる。又、変流器の飽和しにくい小電流
時には、小さな比率の保護特性とすることで、比率差動
継電器の感度を損なうことなく、変流器の飽和を回避
し、変圧器保護継電装置の信頼性を向上させることがで
きる。

【００２１】［請求項７］記載の変圧器保護継電装置
は、［請求項２］において、１つの第２の比率差動継電
器に代えて、前記第１の比率差動継電器とは異なる保護
特性を有する、第２，第３，…，第ｎの比率差動継電器
を設けると共に、更に、１つの前記第２の手段に代えて
判定条件の異なる複数の第２の手段を設け、前記第２の
手段の出力信号に応じて、前記第１〜第ｍ（１＜ｍ≦
ｎ）の比率差動継電器の論理積（ＡＮＤ）特性とする構
成としたものである。

【００２２】この手段によれば、前記変圧器の非電源端
子に流れる電流が小さいときは、当該端子の変流器の飽
和の恐れはないことから、図３に示す如き保護特性を持
つ第１の比率差動継電器のみの保護指令を有効として、
高感度な保護を維持する。一方、当該端子の電流が大き
いときは、当該端子の変流器の飽和が考えられることか
ら、予め飽和による動作量の増加を考慮した、図４に示
す如き保護特性を持つ第２，第３，…，第ｎの比率差動
継電器と組み合わせることにより、図１８に示す保護特
性とし、飽和による動作量が発生しても、これを回避す
ることから、変圧器保護継電装置の信頼性を向上させる
ことができる。

【００２３】［請求項８］記載の変圧器保護継電装置
は、変圧器各端子の交流電流を導入し、前記変圧器の内
部事故時には保護指令を出力する第１の比率差動継電器
を備える変圧器保護継電装置において、前記第１の比率
差動継電器とは異なる保護特性を有した第２の比率差動
継電器と、前記変圧器の非電源端子の交流電流を導入
し、前記交流電流の振幅値あるいはこれに比例する量を
算出する第１の手段と、前記第１の手段で算出した量が
所定の条件を満足したとき出力する判定条件の異なる複
数の第２の手段とを備え、前記第２の比率差動継電器の
保護特性を前記複数の第２の手段の判定条件に応じて順
次切り換え、前記第１の比率差動継電器と、前記特性の
切り換えられた第２の比率差動継電器との論理積（ＡＮ
Ｄ）特性とする構成としたものである。

【００２４】この手段によれば、前記変圧器の非電源端
子に流れる電流が小さいときは、当該端子の変流器の飽
和の恐れはないことから、図３に示す如き保護特性を持
つ第１の比率差動継電器のみの保護指令を有効とし、高
感度な保護を維持する。一方、当該端子の電流が大きい
ときは、当該端子の変流器の飽和が考えられることか
ら、当該端子の電流の大きさに合わせ、飽和の度合いに
よる動作量の増加を考慮した図４に示す如き保護特性を
持つ比率差動継電器と適宜、組み合わせることにより、
図２０に示す保護特性とし、飽和による動作量が発生し
ても、これを回避することから、変圧器保護継電装置の
信頼性を向上させることができる。

【００２５】［請求項９］記載の変圧器保護継電装置
は、［請求項２］において、前記第１の手段及び第２の
手段に代えて、前記変圧器の各端子電流のスカラー和で
ある抑制量（Σ｜Ｉ｜と称す）を算出する第３の手段
と、前記第３の手段で算出した量が所定の条件を満足し
たとき出力する第４の手段と、前記第４の手段による出
力信号を遅延させる限時タイマを設け、前記第１の比率
差動継電器と前記第２の比率差動継電器の論理積（ＡＮ
Ｄ）の出力と、前記第１の比率差動継電器の出力と前記
限時タイマの出力との論理積（ＡＮＤ）出力との論理和
（ＯＲ）出力を保護指令出力する手段を備えたものであ
る。この手段によれば、［請求項２］と同等の効果を得
ることができる。

【００２６】［請求項１０］記載の変圧器保護継電装置
は、［請求項６］において、前記第１の手段及び複数の
第２の手段に代えて、前記変圧器の各端子電流のスカラ
ー和である抑制量（Σ｜Ｉ｜と称す）算出する第３の手
段と、前記第３の手段で算出した量が所定の条件を満足
したとき出力する、判定条件の異なる複数の第４の手段
を設け、前記比率差動継電器の比率の大きさを、前記複
数の第４の手段の判定条件に応じて予め設定された大き
さに順次切り換える構成としたものである。この手段に
よれば、［請求項６］と同等の効果を得ることができ
る。

【００２７】［請求項１１］記載の変圧器保護継電装置
は、［請求項８］において、前記第１の手段及び複数の
第２の手段に代えて、前記変圧器の各端子電流のスカラ
ー和である抑制量（Σ｜Ｉ｜と称す）算出する第３の手
段と、前記第３の手段で算出した量が所定の条件を満足
したとき出力する判定条件の異なる複数の第４の手段を
設け、前記第２の比率差動継電器の保護特性を、前記複
数の第４の手段の判定条件の応じて順次切り換え、前記
第１の比率差動継電器と、前記特性の切り換えられた第
２の比率差動継電器との論理積（ＡＮＤ）特性とする構
成としたものである。この手段によれば、［請求項８］
と同等の効果を得ることができる。

【００２８】［請求項１２］記載の変圧器保護継電装置
は、変圧器各端子の交流電流を導入し、前記変圧器各端
子電流のベクトル和である動作量（差動電流：Ｉｄ）を
算出する第５の手段と、変圧器各端子電流のスカラー和
である抑制量（Σ｜Ｉ｜）を算出する第６の手段と、前
記動作量と抑制量の関係が所定の条件を満足したとき前
記変圧器の内部事故と判断して保護指令を出力する第７
の手段を備える比率差動継電器において、前記第６の手
段と同様の手段にて算出した抑制量に比例した値を、前
記第７の手段で使用する判定式における比率値の係数と
して作用するよう構成したものである。この手段によれ
ば、［請求項６］と同等の効果を得ることができる。

【００２９】［請求項１３］記載の変圧器保護継電装置
は、［請求項８］において、前記第１及び複数の第２の
手段と第２の手段の出力信号による前記第２の比率差動
継電器の保護特性の切り換えに代えて、前記変圧器の各
端子電流のスカラー和である抑制量（Σ｜Ｉ｜と称す）
算出する第３の手段と、前記第３の手段で算出した量に
比例した値を、前記第２の比率差動継電器で使用する判
定式における条件の係数として作用するよう構成したも
のである。この手段によれば、［請求項８］と同等の効
果を得ることができる。

【００３０】［請求項１４］記載の変圧器保護継電装置
は、［請求項１２］において、前記抑制量に代えて、前
記変圧器の非電源端子の交流電流を導入し、第１の手段
にて算出した前記非電源端子の交流電流の振幅値あるい
はこれに比例する値とし、前記第１の手段にて算出した
量に比例した値を係数として、前記比率差動継電器の比
率の大きさを逐次変化させる構成としたものである。こ
の手段によれば、［請求項６］と同等の効果を得ること
ができる。

【００３１】［請求項１５］記載の変圧器保護継電装置
は、［請求項１３］において、前記抑制量に代えて、前
記変圧器の非電源端子の交流電流を導入し、第１の手段
にて算出した前記非電源端子の交流電流の振幅値あるい
はこれに比例する値とし、第１の手段にて算出した量に
比例した値を、前記第２の比率差動継電器で使用する判
定式における条件の係数として作用するよう構成したも
のである。この手段によれば、［請求項８］と同等の効
果を得ることができる。

【００３２】［請求項１６］記載の変圧器保護継電装置
は、変圧器各端子の交流電流を導入し、前記変圧器の内
部事故時には保護指令を出力する比率差動継電器を備え
る変圧器保護継電装置において、前記変圧器の非電源端
子の交流電圧を導入し、前記非電源端子の交流電圧の振
幅値あるいはこれに比例する量を算出する第８の手段
と、前記第８の手段で算出した量が所定の条件を満足し
たとき出力する第９の手段と、前記第９の手段の動作出
力を遅延させる限時タイマを備え、遅延後の前記第９の
手段の出力信号を用いて比率差動継電器の保護指令出力
を阻止する構成としたものである。

【００３３】この手段によれば、前記変圧器の非電源端
子の電圧が小さくなったときは、前記第８の手段による
信号が出力されるため、系統に事故が発生したものと判
断できる。このとき、当該変圧器の内部事故であった場
合、前記比率差動継電器は即時に動作信号を出力し、か
つ、前記第８の手段による出力信号は、限時タイマによ
り遅延されるため、前記第２の手段は前記比率差動継電
器の保護指令出力を阻止することはない。

【００３４】一方、当該変圧器の外部事故であった場
合、変流器の飽和は、多くの場合、事故発生後、数サイ
クルの後に発生することから、前記比率差動継電器は、
変流器の飽和発生までは、原理上動作に至らない。又、
限時タイマの設定時間を、変流器の飽和が始まる時間よ
り、短く設定することで、変流器の飽和発生時には、前
記第８の手段が、前記比率差動継電器の出力を阻止す
る。

【００３５】したがって、当該変圧器の非電源端子の外
部事故時に、当該端子の変流器が飽和を起こし、動作量
である差動電流が多く発生し、比率差動継電器が不要動
作を引き起こしても、しゃ断器に対して保護指令が出力
されることはなく、変圧器保護継電装置の信頼性を向上
させることができる。

【００３６】［請求項１７］記載の変圧器保護継電装置
は、変圧器各端子の交流電流を導入し、前記変圧器の内
部事故時には保護指令を出力する第１の比率差動継電器
を備える変圧器保護継電装置において、前記第１の比率
差動継電器とは異なる保護特性を有した第２の比率差動
継電器と、前記変圧器の非電源端子の交流電圧を導入
し、前記交流電圧の振幅値あるいはこれに比例する量を
算出する第８の手段と、前記第８の手段で算出した量が
所定の条件を満足したとき出力する第９の手段と、前記
第９の手段の動作出力を遅延させる限時タイマを備え、
遅延後の前記第９の手段の出力信号を用い、前記第１の
比率差動継電器と前記第２の比率差動継電器の論理積
（ＡＮＤ）特性とする構成としたものである。

【００３７】この手段によれば、前記変圧器の非電源端
子の電圧が小さくなったときは、前記第８の手段による
信号が出力されるため、系統に事故が発生したものと判
断できる。このとき、当該変圧器の内部事故であった場
合、前記第１の比率差動継電器及び前記第２の比率差動
継電器は即時に動作信号を出力することとなるが、前記
第８の手段による出力信号は、限時タイマにより遅延さ
れるため、図３に示す如き特性を持つ前記第１の比率差
動継電器のみの保護指令を有効とし、高感度な保護を維
持する。

【００３８】一方、当該変圧器の外部事故であった場
合、変流器の飽和は多くの場合、事故発生後、数サイク
ルの後に発生することから変流器の飽和発生までは図３
に示す如く、高感度な保護特性を持つ前記第１の比率差
動継電器で保護を継続する。又、限時タイマの設定時間
を変流器の飽和が始まる時間より短く設定することで、
変流器の飽和時には前記不足電圧継電器の動作出力が前
記第１の比率差動継電器のみの出力を阻止すると同時
に、予め飽和による動作量の増加を考慮した図４に示す
如き保護特性と組み合わせることにより、図５に示す如
き保護特性とし変流器の飽和による動作量が発生しても
これを回避し、変圧器保護継電装置の信頼性を向上させ
ることができる。

【００３９】［請求項１８］記載の変圧器保護継電装置
は、変圧器各端子の交流電流を導入し、前記変圧器の内
部事故時には保護指令を出力する第１の比率差動継電器
を備える変圧器保護継電装置において、前記第１の比率
差動継電器とは異なる保護特性を有した第２の比率差動
継電器と、前記変圧器の非電源端子の交流電圧を導入
し、前記交流電圧の振幅値あるいはこれに比例する量を
算出する第８の手段と、前記第８の手段で算出した量が
所定の条件を満足したとき出力する第９の手段と、前記
第９の手段の動作出力を遅延させる限時タイマを備え、
遅延後の前記第９の手段の出力信号を用い、前記第１の
比率差動継電器と前記第２の比率差動継電器の保護特性
を切り換える構成としたものである。

【００４０】この手段によれば、前記変圧器の非電源端
子の電圧が小さくなったときは、前記第８の手段による
信号が出力されるため、系統に事故が発生したものと判
断できる。このとき、当該変圧器の内部事故であった場
合、前記第１の比率差動継電器及び前記第２の比率差動
継電器は即時に動作信号を出力することとなるが、前記
第８の手段による出力信号は限時タイマにより遅延され
るため、図３に示す如き特性を持つ前記第１の比率差動
継電器のみの保護指令を有効とし、高感度な保護を維持
する。

【００４１】一方、当該変圧器の外部事故であった場
合、変流器の飽和は多くの場合、事故発生後、数サイク
ルの後に発生することから変流器の飽和発生までは図３
に示す如く、高感度な保護特性を持つ前記第１の比率差
動継電器で保護を継続する。又、限時タイマの設定時間
を変流器の飽和が始まる時間より短く設定することで、
変流器の飽和時には前記不足電圧継電器の動作出力が、
前記第１の比率差動継電器のみの出力を阻止すると同時
に、予め飽和による動作量の増加を考慮した図３２に示
す如き保護特性を持つ第２の比率差動継電器のみの出力
を有効とする。したがって、変流器の飽和による動作量
が発生しても、これを回避し、変圧器保護継電装置の信
頼性を向上させることができる。

【００４２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。なお、以下の説明において
は、特に記載のない限り、変圧器の非電源端子の交流電
流の振幅値あるいはこれに比例する値を算出する第１の
手段と、第１の手段で算出した量が所定の条件を満足し
たとき出力する第２の手段として、過電流継電器を例に
とり説明するものとする。

【００４３】図１は［請求項１］の変圧器保護継電装置
の第１の実施の形態を示す構成図である。図１におい
て、変圧器保護継電装置１Ａは保護要素部２Ａと制御要
素部３Ａとから構成され、保護要素部２Ａは比率差動継
電器１１と論理積（ＡＮＤ）処理部１２とからなってい
る。又、制御要素部３Ａは過電流継電器１３と反転（Ｎ
ＯＴ）処理部１４からなり、出力部は前記保護要素部２
Ａに接続する。

【００４４】ここで比率差動継電器１１は変圧器各端子
の各相毎の電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を導入し、動作量（差
動電流量Ｉｄ：各端子電流のベクトル和）及び抑制量
（Σ｜Ｉ｜：各端子電流のスカラー和）を算出し、この
動作量及び抑制量の関係から得られる合成電気量が、あ
る所定の条件を満たした時、変圧器保護継電装置の保護
区間内の内部事故と判断し、動作信号を論理積処理部１
２へ与える。

【００４５】一方、過電流継電器１３は変圧器非電源端
（本説明では変圧器３次）の電流を導入し、当該端子電
流の振幅値あるいはこれに比例する量を算出し、この結
果が予め設定された値ｋ［１］を上回ったとき、動作信
号を反転処理部１４へ与える。反転処理部１４では前記
過電流継電器１３の動作信号を反転処理し、論理積処理
部１２へ与える。論理積処理部１２では比率差動継電器
１１の動作信号と反転処理後の過電流継電器１３の動作
信号とのＡＮＤ処理を実施し、比率差動継電器１１動作
かつ過電流継電器１３不動作のとき、保護指令を出力す
る。

【００４６】以上説明したように、本構成によれば、前
記変圧器の非電源端子に流れる電流が小さいときは、過
電流継電器１３が不動作となるため、当該変圧器におけ
る内部事故と判断でき、前記比率差動継電器の保護指令
出力を阻止することはない。又、当該端子に流れる電流
が大きいときは、過電流継電器１３の動作により、当該
変圧器の非電源端子における外部事故と判断できるた
め、前記比率差動継電器の保護指令出力を阻止する。

【００４７】したがって、当該変圧器の非電源端子の外
部事故時に、当該端子の変流器が飽和を起こし、動作量
である差動電流が多く発生し、比率差動継電器１１が不
要動作を引き起こしても、しゃ断器に対して保護指令が
出力されることはなく、変圧器保護継電装置の信頼性を
向上させることができる。

【００４８】なお、過電流継電器１３において、予め設
定された値ｋ［１］は変圧器内部事故時に流れる電流に
比例する値あるいは変圧器の定常運転時に流れる潮流に
比例する値の大きい方の値ｊ［１］より大きく、かつ、
変圧器非電源端の外部事故時に発生する事故電流に比例
する値ｊ［２］より小さな値とする必要がある。即ち、
（１）式の関係を満たすものとする必要がある。

【数１】 ｊ［２］＞ｋ［１］＞ｊ［１］ …………（１） 但し、 ｊ［２］：変圧器非電源端の外部事故電流に比例した
値。 ｋ［１］：過電流継電器に予め設定された値。 ｊ［１］：変圧器内部事故時に流れる電流に比例する値
あるいは変圧器の定常運転時に流れる潮流に比例する値
の大きい方の値。

【００４９】又、前記実施の形態では過電流継電器を適
用した例を説明したが、これに限定されるものではな
く、過電流継電器に代えて不足電流継電器としてもよ
い。この場合、不足電流継電器の動作信号は、過電流継
電器のそれとは逆論理となるため、反転処理部１４は不
要となる。

【００５０】本実施の形態によれば、変圧器の非電源端
子に流れる電流が小さいときは、過電流継電器の動作信
号が出力されないが、変圧器における内部事故と判断で
き、過電流継電器は比率差動継電器の保護指令出力を阻
止することはない。又、端子に流れる電流が大きいとき
は、前記過電流継電器の動作信号により、変圧器の非電
源端子における外部事故と判断できるため、前記比率差
動継電器の保護指令出力を阻止する。

【００５１】しがたって、変圧器の非電源端子の外部事
故時に、当該端子の変流器が飽和を起こし、動作量であ
る差動電流が多く発生して比率差動継電器が不要動作を
引き起こしても、しゃ断器に対して保護指令が出力され
ることはなく、変圧器保護継電器の信頼性を向上させる
ことができる。

【００５２】図２は［請求項２］の変圧器保護継電装置
の第２の実施の形態を示す構成図である。図２におい
て、変圧器保護継電装置１Ｂは保護要素部２Ｂと制御要
素部３Ａとから構成され、保護要素部２Ｂは第１の比率
差動継電器２１［１］と第２の比率差動継電器２１
［２］と論理積（ＡＮＤ）処理部２２及び２３と論理和
（ＯＲ）処理部２４とからなっている。又、制御要素部
３Ａは第１の実施の形態と同一の構成であり、その出力
は前記保護要素部２Ｂに接続する。

【００５３】ここで第１の比率差動継電器２１［１］
は、変圧器各端子の各相毎の電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を導
入し、動作量（差動電流量Ｉｄ：各端子電流のベクトル
和）及び抑制量（Σ｜Ｉ｜：各端子電流のスカラー和）
を算出し、この動作量及び抑制量の関係から得られる合
成電気量がある所定の条件１を満たした時、動作信号を
論理積処理部２２及び２３へ与えるものであり、例とし
て図３に示す如き保護特性を持つ。

【００５４】又、第２の比率差動継電器２１［２］は、
前記第１の比率差動継電器２１［１］と同様に動作量，
抑制量を算出し、これら２量の関係から得られる合成電
気量がある所定の条件２を満たした時、動作信号を論理
積処理部２２へ与えるものであり、例として図４に示す
如き保護特性を持つ。

【００５５】一方、過電流継電器１３は変圧器非電源端
（本説明では変圧器３次）の電流を導入し、当該端子電
流の振幅値あるいはこれに比例する量を算出し、この結
果が予め設定された値ｋ［１］を上回ったとき、動作信
号を反転処理部１４へ与える。反転処理部１４は過電流
継電器１３の動作信号の反転処理を実施し、その結果を
論理積処理部２３へ与える。

【００５６】論理積処理部２２では前記第１の比率差動
継電器２１［１］の動作信号と前記第２の比率差動継電
器２１［２］の動作信号とのＡＮＤ処理を実施し、その
結果を論理和処理部２４へ与える。一方、論理積処理部
２３では前記第１の比率差動継電器２１［１］の動作信
号と、前記過電流継電器１３の動作信号を反転処理した
結果とのＡＮＤ処理を実施し、その結果を論理和処理部
２４へ与える。論理和回路２４では前記論理積処理部２
２及び２３の結果をＯＲ処理し、動作出力がある場合に
は保護指令を出力する。

【００５７】以上説明したように、本構成によれば前記
変圧器の非電源端子に流れる電流が小さいときは過電流
継電器１３は不動作であり、当該端子の変流器の飽和の
恐れはないことから図３に示す如き保護特性を持つ第１
の比率差動継電器２１［１］のみの保護指令を有効と
し、高感度な保護を維持する。

【００５８】一方、当該端子の電流が大きいときは、当
該端子の変流器の飽和が考えられることから、前記第１
の比率差動継電器２１［１］のみの出力を阻止すると同
時に、予め飽和による動作量の増加を考慮した図４に示
す如き保護特性を持つ第２の比率差動継電器２１［２］
と組み合わせることにより、図５に示す如き保護特性と
し飽和による動作量が発生してもこれを回避し、変圧器
保護継電装置の信頼性を向上させることができる。

【００５９】なお、過電流継電器１３において予め設定
された値ｋ［１］は、前記第１の実施の形態で述べたそ
れと同様に、（１）式の関係を満たすものとする。又、
前記実施の形態では、過電流継電器を適用した例を説明
したが、これに限定されるものではなく、前記第１の実
施の形態と同様に、過電流継電器に代えて不足電流継電
器としてもよい。

【００６０】本実施の形態によれば、変圧器の非電源端
子に流れる電流が小さいときは、当該端子の変流器の飽
和の恐れはないことから、図３に示す如き保護特性を持
つ第１の比率差動継電器のみの保護指令を有効とし、高
感度な保護を維持する。一方、当該端子の電流が大きい
ときは、当該端子の変流器の飽和が考えられることか
ら、前記第１の比率差動継電器のみの出力を阻止すると
同時に、予め飽和による動作量の増加を考慮した図４に
示す如き保護特性を持つ第２の比率差動継電器と組み合
わせることにより、図５に示す如き保護特性とし、飽和
による動作量が発生してもこれを回避し、変圧器保護継
電装置の信頼性を向上させることができる。

【００６１】図６は［請求項３］の変圧器保護継電装置
の第３の実施の形態を示す構成図である。図６におい
て、変圧器保護継電装置１Ｃは保護要素部２Ａと制御要
素部３Ｂとから構成され、保護要素部２Ａは前記第１の
実施の形態（図１）と同一の構成である。又、制御要素
部３Ｂは過電流継電器１３とオンディレイタイマ６１と
反転（ＮＯＴ）処理部１４からなり、出力部は前記保護
要素部２Ａへ接続する。

【００６２】図６では前記第１の実施の形態の制御要素
部３Ａにおいて、過電流継電器１３の出力信号を遅延さ
せる限時タイマ（オンディレイタイマ）６１を設け、前
記過電流継電器１３の出力が所定時間継続したとき、そ
の結果を反転処理部１４を介し、論理積処理部１２へ与
える。

【００６３】論理積処理部１２では前記比率差動継電器
１１の動作信号と、所定時間経過後の反転処理後の前記
過電流継電器１３の動作信号とのＡＮＤ処理を実施し、
前記過電流継電器１３の動作が所定時間以上継続したと
き、保護指令の出力を阻止する。

【００６４】以上説明したように、本構成によれば前記
変圧器の非電源端子に流れる電流が小さいときは、過電
流継電器１３が不動作となるため、当該変圧器における
内部事故と判断でき、前記比率差動継電器の保護指令出
力を阻止することはない。又、当該端子に流れる電流が
大きいときは、過電流継電器１３の動作が所定の時間以
上継続したことを確認した後、比率差動継電器に作用す
る。

【００６５】したがって、例えば変圧器非電源端に容量
性の調相設備が接続されているような場合の変圧器内部
事故発生時、この調相設備からの放電による一時的な過
電流が発生することがあるが、この過電流に起因する前
記過電流継電器１３の過渡的な応動を回避し、比率差動
継電器１１への不要な制御を防止することができる。

【００６６】又、外部事故時においては、変流器の飽和
は多くの場合、事故発生後、数サイクルの後に発生する
ことから、変流器の飽和発生までは比率差動継電器は原
理上動作に至らず、過電流継電器からの阻止出力が所定
時間後であっても問題とはならず、変圧器保護継電装置
の信頼性を向上させることができる。

【００６７】本実施の形態によれば、変圧器の非電源端
子に流れる電流が小さいときは、過電流継電器の動作信
号が出力されないため、当該変圧器における内部事故と
判断でき、前記過電流継電器は比率差動継電器の保護指
令出力を阻止することはない。又、当該端子に流れる電
流が大きいときは、前記過電流継電器の動作が所定の時
間以上継続したことを確認した後、前記比率差動継電器
に作用する。

【００６８】したがって、例えば変圧器非電源端に容量
性の調相設備が接続されているような場合の変圧器内部
事故発生時、この調相設備からの放電による一時的な過
電流が発生することがあるが、この過電流に起因する前
記過電流継電器の過渡的な応動を回避し、前記比率差動
継電器への不要な制御を防止することができる。

【００６９】又、外部事故時においては、変流器の飽和
は多くの場合、事故発生後、数サイクルの後に発生する
ことから、変流器の飽和発生までは比率差動継電器は原
理上動作に至らず、過電流継電器からの阻止出力が所定
時間後であっても問題とはならず、変圧器保護継電装置
の信頼性を向上させることができる。

【００７０】又、図７は［請求項３］の変圧器保護継電
装置の第４の実施の形態を示す構成図である。図７にお
いて、図２と同一機能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２との構成上
の差異は、過電流継電器１３と反転（ＮＯＴ）処理部１
４との間に限時タイマ（オンディレイタイマ）６１を設
けたことであり、その他の構成は図２と同様である。

【００７１】したがって、過電流継電器１３の出力が所
定時間継続したとき、その結果を反転処理部１４を介し
て論理積処理部２３へ与えるようにしている。論理積処
理部２３では前記第１の比率差動継電器２１［１］の動
作信号と、前記所定時間経過後の過電流継電器１３の動
作信号を反転処理した結果とのＡＮＤ処理を実施し、そ
の結果を論理和処理部２４へ与える。論理和処理部２４
では前記論理積処理部２２及び２３の結果をＯＲ処理
し、動作出力がある場合には保護指令を出力する。

【００７２】以上説明したように、本構成によれば前記
変圧器の非電源端子に流れる電流が小さいときは過電流
継電器１３は不動作であり、当該端子の変流器の飽和の
恐れはないことから、図３に示す如き保護特性を持つ第
１の比率差動継電器２１［１］のみの保護指令を有効と
し、高感度な保護を維持する。

【００７３】一方、当該端子に流れる電流が大きいとき
は、過電流継電器１３の動作が所定の時間以上継続した
ことを確認した後、前記保護要素部２Ｂに作用し、前記
第１の比率差動継電器２１［１］のみの出力を阻止する
と同時に、予め飽和による動作量の増加を考慮した図４
に示す如き保護特性を持つ第２の比率差動継電器２１
［２］と組み合わせることにより、図５に示す如き保護
特性とする。

【００７４】したがって、例えば変圧器非電源端に容量
性の調相設備が接続されているような場合の変圧器内部
事故発生時、この調相設備からの放電による一時的な過
電流が発生することがあるが、この過電流に起因する前
記過電流継電器１３の過渡的な応動を回避し、保護要素
部２Ｂへの不要な制御を防止することができる。

【００７５】又、外部事故時においては、変流器の飽和
は多くの場合、事故発生後、数サイクルの後に発生する
ことから、変流器の飽和発生までは比率差動継電器は原
理上動作に至らず、過電流継電器からの制御出力が所定
時間後であっても問題とはならず、変圧器保護継電装置
の信頼性を向上させることができる。

【００７６】又、前記第３及び第４の実施の形態では、
過電流継電器１３の出力部に限時タイマ（オンディレイ
タイマ）を設けるよう構成したが、これに限定されるも
のではなく、図８に示す制御要素部３Ｃの如く、反転処
理部１４の出力部に限時タイマ（オフディレイタイマ）
８１を設けるよう構成しても、同様の作用，効果を得る
ことができる。

【００７７】更に、前記第３及び第４の実施の形態で
は、過電流継電器を適用した例を説明したが、これに限
定されるものではなく、前記第１又は第２の実施の形態
と同様に、過電流継電器に代えて不足電流継電器として
もよい。

【００７８】図９は［請求項４］の変圧器保護継電装置
の第５の実施の形態を示す構成図である。図９におい
て、図１と同一機能部分については同一符号を付す。図
９の構成上の特徴点は制御要素部３Ｄである。即ち、図
１では制御要素部には１つの過電流継電器１３と１つの
反転処理部１４しかなかったものが、本実施の形態で
は、第１の過電流継電器１３［１］〜第ｎの過電流継電
器１３［ｎ］と第１の限時タイマ６１［１］〜第ｎの限
時タイマ６１［ｎ］と論理和（ＯＲ）処理部９１と１つ
の反転（ＮＯＴ）処理部１４からなり、出力部は前記保
護要素部２Ａへ接続する。

【００７９】ここで、保護要素部２Ａの作用は前記図１
にて説明したそれと同様である。又、制御要素部３Ｄは
前記第３の実施の形態の過電流継電器１３及び限時タイ
マ６１に代え、複数組の判定条件の異なる過電流継電器
１３［１］〜１３［ｎ］及び時間設定の異なる限時タイ
マ６１［１］〜６１［ｎ］を設け、前記過電流継電器１
３［ｍ］（ｍ：１〜ｎ）の出力が、各々の出力部に設置
した限時タイマ時間継続したとき、その結果を論理和処
理部９１及び反転処理部１４を介し、論理積処理部１２
へ与える。

【００８０】論理積処理部１２では前記比率差動継電器
１１の動作信号と制御要素部３Ｄの出力信号とのＡＮＤ
処理を実施し、前記過電流継電器１３［ｍ］（ｍ：１〜
ｎ）動作が所定時間以上継続したとき、保護指令の出力
を阻止する。なお、制御要素部３Ｄにおいて、過電流継
電器１３［１］〜１３［ｎ］の動作レベルｋ［１］〜ｋ
［ｎ］が（２）式の関係にあるときの限時タイマ６１
［１］〜６１［ｎ］の設定時間ｔ［１］〜ｔ［ｎ］は、
（３）式の関係を満たすものとする。又、ｋ［１］は前
記第１の実施の形態での説明と同様、（４）式の関係を
満たすものとする。

【数２】 ｋ［ｎ］＞ｋ［ｎ−１］＞…＞ｋ［２］＞ｋ［１］ ……（２） ｔ［１］＞ｔ［２］＞…＞ｔ［ｎ−１］＞ｔ［ｎ］ ……（３） ｋ［１］＞ｊ［１］ ………………………………（４） 但し、 ｊ［１］：変圧器内部事故時に流れる電流に比例する値
あるいは変圧器の定常運転時に流れる潮流に比例する値
の大きい方の値。

【００８１】以上説明したように、本構成によれば前記
変圧器の非電源端子に流れる電流がｋ［１］より小さい
ときは、過電流継電器１３［ｍ］（ｍ：１〜ｎ）が不動
作となるため、当該変圧器における内部事故と判断で
き、前記比率差動継電器の保護指令出力を阻止すること
はない。又、当該端子に流れる電流がｋ［１］より大き
いときは、過電流継電器１３［ｍ］（ｍ：１〜ｎ）の動
作が所定の時間以上継続したことを確認した後、比率差
動継電器に作用する。

【００８２】又、一般に変流器は、これに流れる電流が
大きくなる程、早く飽和を引き起こす。したがって、当
該端子に流れる電流の大きさにより、変流器が飽和し易
い大電流時は高速に阻止、飽和しにくい小電流時は低速
に差動継電器の出力を阻止することができるため、保護
要素部２Ａへの不要な制御を防止し、変圧器保護継電装
置の信頼性を向上させることができる。

【００８３】本実施の形態によれば、変圧器の非電源端
子に流れる電流がｋ［１］より小さいときは、過電流継
電器が不動作となるため、当該変圧器の非電源端子にお
ける内部事故と判断でき、前記比率差動継電器の保護指
令出力を阻止することはない。又、当該端子に流れる電
流がｋ［１］より大きいときは、過電流継電器１３
［ｍ］（ｍ：１〜ｎ）の動作が所定の時間以上継続した
ことを確認した後、比率差動継電器に作用する。

【００８４】又、一般に変流器はこれに流れる電流が大
きくなる程、早く飽和を引き起こす。したがって、当該
端子に流れる電流の大きさにより、変流器が飽和し易い
大電流時は高速に阻止、飽和しにくい小電流時は低速に
差動継電器の出力を阻止することができるため、保護要
素部への不要な制御を防止し、変圧器保護継電装置の信
頼性を向上させることができる。

【００８５】又、図１０は［請求項４］の変圧器保護継
電装置の第６の実施の形態を示す構成図である。図１０
において、変圧器保護継電装置１Ｆは保護要素部２Ｂと
制御要素部３Ｄとから構成され、保護要素部２Ｂは前記
第２の実施の形態（図２）と同一の構成である。又、制
御要素部３Ｄは前記第５の実施の形態（図９）と同一の
構成であり、出力部は前記保護要素部２Ｂへ接続する。

【００８６】ここで、保護要素部２Ｂの作用は、前記第
２の実施の形態（図２）にて説明したそれと同様であ
る。又、制御要素部３Ｄは前記第４の実施の形態の過電
流継電器１３及び限時タイマ６１に代えて、複数組の判
定条件の異なる過電流継電器１３［１］〜１３［ｎ］及
び時間設定の異なる限時タイマ６１［１］〜６１［ｎ］
を設け、前記過電流継電器１３［ｍ］（ｍ：１〜ｎ）の
出力が、各々の出力部に設置した限時タイマ時間継続し
たとき、その結果を論理和処理部９１及び反転処理部１
４を介し、論理積処理部２３へ与える。

【００８７】論理積処理部２３では前記第１の比率差動
継電器２１［１］の動作信号と、前記制御要素部３Ｄの
出力信号とのＡＮＤ処理を実施し、その結果を論理和処
理部２４へ与える。論理和処理部２４では前記論理積処
理部２２及び２３の結果をＯＲ処理し、動作出力がある
場合には保護指令を出力する。なお、過電流継電器１３
［ｍ］に設定された値ｋｍ（ｍ：１〜ｎ）及び限時タイ
マ６１［ｍ］に設定された値ｔｍ（ｍ：１〜ｎ）は、前
記第５の実施の形態（図９）と同様に、（２），
（３），（４）式の関係を満足するものとする。

【００８８】以上説明したように、本構成によれば前記
変圧器の非電源端子に流れる電流がｋ［１］より小さい
ときは、当該端子の変流器の飽和の恐れはないことか
ら、図３に示す如き保護特性を持つ第１の比率差動継電
器のみの保護指令を有効とし、高感度な保護を維持す
る。

【００８９】一方、当該端子に流れる電流がｋ［１］よ
り大きいときは、過電流継電器１３［ｍ］（ｍ：１〜
ｎ）の動作が所定の時間以上継続したことを確認した
後、前記保護要素部２Ｂに作用し、前記第１の比率差動
継電器のみの出力を阻止すると同時に、予め飽和による
動作量の増加を考慮した図４に示す如き保護特性を持つ
第２の比率差動継電器２１［２］と組み合わせることに
より、図５に示す如き保護特性とする。又、一般に変流
器はこれに流れる電流が大きくなる程、早く飽和を引き
起こす。

【００９０】したがって、当該端子に流れる電流の大き
さにより、変流器が飽和し易い大電流時は高速に、飽和
しにくい小電流時は低速に図５に示す特性に移行するこ
とができるため、保護要素部２への不要な制御を防止
し、変圧器保護継電装置の信頼性を向上させることがで
きる。又、前記第５及び第６の実施の形態では、過電流
継電器を適用した例を説明したが、これに限定されるも
のではなく、前記第３又は第４の実施の形態と同様に、
過電流継電器に代えて不足電流継電器としてもよい。

【００９１】本実施の形態によれば、変圧器の非電源端
子に流れる電流がｋ［１］より小さいときは、当該端子
の変流器の飽和の恐れはないことから、図３に示す如き
保護特性を持つ第１の比率差動継電器のみの保護指令を
有効とし、高感度な保護を維持する。

【００９２】一方、当該端子に流れる電流がｋ［１］よ
り大きいときは、過電流継電器１３［ｍ］（ｍ：１〜
ｎ）の動作が所定の時間以上継続したことを確認した
後、前記保護要素部に作用し、前記第１の比率差動継電
器のみの出力を阻止すると同時に、予め飽和による動作
量の増加を考慮した図４に示す如き保護特性を持つ第２
の比率差動継電器と組み合わせることにより、図５に示
す如き保護特性とする。又、一般に変流器はこれに流れ
る電流が大きくなる程、早く飽和を引き起こす。

【００９３】したがって、当該端子に流れる電流の大き
さにより、変流器が飽和し易い大電流時は高速に、飽和
しにくい小電流時は低速に図５に示す特性に移行するこ
とができるため、保護要素部２への不要な制御を防止
し、変圧器保護継電装置の信頼性を向上させることがで
きる。

【００９４】図１１は［請求項５］の変圧器保護継電装
置の第７の実施の形態を示す構成図である。図１１にお
いて、変圧器保護継電装置１Ｇは保護要素部２Ａと制御
要素部３Ｅとから構成され、保護要素部２Ａは前記第１
の実施の形態と同一の構成である。又、制御要素部３Ｅ
は反限時過電流継電器１３Ａと反転（ＮＯＴ）処理部１
４とからなり、出力部は前記保護要素部２Ａへ接続す
る。ここで、保護要素部２Ａの作用は、前記第１の実施
の形態（図１）にて説明したそれと同様である。

【００９５】又、制御要素部３Ｅにおいて、反限時過電
流継電器１３Ａは変圧器非電源端（本説明では変圧器３
次）の電流を導入し、当該端子電流の振幅値あるいはこ
れに比例する量を算出し、この結果が予め設定された値
ｋ［１］を上回ったとき、その振幅値に比例する量に応
じた所定の時間後に、動作信号を反転処理部１４へ与え
る。

【００９６】反転処理部１４では前記反限時過電流継電
器１３Ａの動作信号を反転処理し、論理積処理部１２へ
与える。論理積処理部１２では前記比率差動継電器１１
の動作信号と反転処理後の前記反限時過電流継電器１３
Ａの動作信号とのＡＮＤ処理を実施し、前記反限時過電
流継電器１３Ａが動作したとき、保護指令の出力を阻止
する。以上説明したように、本構成によれば前記第５の
実施の形態と同等の効果を得ることができる。

【００９７】図１２は［請求項５］の変圧器保護継電装
置の第８の実施の形態を示す構成図である。図１２にお
いて、変圧器保護継電装置１Ｈは保護要素部２Ｂと制御
要素部３Ｅとから構成され、保護要素部２Ｂは前記第２
の実施の形態（図２）と同一の構成である。又、制御要
素部３Ｅは前記第７の実施の形態と同一の構成であり、
出力部は前記保護要素部２Ｂへ接続する。ここで、保護
要素部２Ｂの作用は、前記第２の実施の形態（図２）に
て説明したそれと同様である。

【００９８】又、制御要素部３Ｅにおいて、反限時過電
流継電器１３Ａは変圧器非電源端（本説明では変圧器３
次）の電流を導入し、当該端子電流の振幅値あるいはこ
れに比例する量を算出し、この結果が予め設定された値
ｋ［１］を上回ったとき、その振幅値に比例する量に応
じた所定の時間後に、動作信号を反転処理部１４へ与え
る。反転処理部１４では前記反限時過電流継電器１３Ａ
の動作信号を反転処理し、論理積処理部２３へ与える。

【００９９】論理積処理部２３では前記第１の比率差動
継電器２１［１］の動作信号と、前記制御要素部３Ｅの
出力信号とのＡＮＤ処理を実施し、その結果を論理和処
理部２４へ与える。論理和処理部２４では前記論理積処
理部２２及び２３の結果をＯＲ処理し、動作出力がある
場合には保護指令を出力する。以上説明したように、本
構成によれば前記第６の実施の形態と同等の効果を得る
ことができる。

【０１００】図１３は［請求項６］の変圧器保護継電装
置の第９の実施の形態を説明するための構成図である。
図１３において、変圧器保護継電装置１Ｊは保護要素部
２Ａ［１］〜２Ａ［ｎ］と、同じく保護要素部４Ａと制
御要素部３Ａ［１］〜３Ａ［ｎ］と論理和（ＯＲ）処理
部１３１とから構成され、保護要素部２Ａ［１］は比率
差動継電器１１［１］と論理積（ＡＮＤ）処理部１２
［１］とからなっている。

【０１０１】又、保護要素部２Ａ［２］〜２Ａ［ｎ］は
前記保護要素部２Ａ［１］と同様に、比率差動継電器１
１［２］〜１１［ｎ］と論理積（ＡＮＤ）処理部１２
［２］〜１２［ｎ］とからなっている。更に、保護要素
部４Ａは比率差動継電器１１［ｎ＋１］からなってい
る。

【０１０２】又、制御要素部３Ａ［１］は過電流継電器
１３［１］と反転（ＮＯＴ）処理部１４［１］からな
り、出力部は前記保護要素部２Ａ［１］に接続する。更
に、制御要素部３Ａ［２］〜３Ａ［ｎ］は、前記制御要
素部３Ａ［１］と同様に、過電流継電器１３［２］〜１
３［ｎ］と反転（ＮＯＴ）処理部１４［２］〜１４
［ｎ］とからなり、出力部は各々前記保護要素部２Ａ
［２］〜２Ａ［ｎ］に接続する。

【０１０３】ここで、比率差動継電器１１［１］〜１１
［ｎ］の作用は、第１の実施の形態（図１）で説明した
それと同様であり、導入電気量より得られる合成電気量
の関係が、所定の条件を満たした時、変圧器保護継電装
置の保護区間内の内部事故と判断し、各々の動作信号を
論理積処理部１２［１］〜１２［ｎ］へ与える。

【０１０４】又、比率差動継電器１１［ｎ＋１］は、所
定の条件を満たしたとき動作信号を論理和処理部１３１
へ与える。なお、比率差動継電器１１［１］〜１１［ｎ
＋１］は、各々（５）式に示す如く異なった比率Ｐの大
きさを持つものである。

【数３】 Ｐ［ｎ＋１］＞Ｐ［ｎ］＞…＞Ｐ［２］＞Ｐ［１］ ……（５）

【０１０５】一方、過電流継電器１３［１］〜１３
［ｎ］の作用は、第１の実施の形態（図１）で説明した
それと同様であり、変圧器非電源端の電流を導入し、当
該端子電流の振幅値あるいはこれに比例する量を算出
し、この結果が予め設定された値ｋ［１］〜ｋ［ｎ］を
上回ったとき、動作信号を反転処理部１４［１］〜１４
［ｎ］へ与える。なお、過電流継電器１３［１］〜１３
［ｎ］は、各々（２）式に示す如く異なった検出レベル
を持つものであることは既に説明した通りである。

【数４】 ｋ［ｎ］＞ｋ［ｎ−１］＞…＞ｋ［２］＞ｋ［１］ ……（２）

【０１０６】反転処理部１４［１］〜１４［ｎ］では、
各々前記過電流継電器１３［１］〜［ｎ］の動作信号を
反転処理し、各々論理積処理部１２［１］〜１２［ｎ］
へ与える。論理積処理部１２［１］〜１２［ｎ］では、
比率差動継電器１１［１］〜［ｎ］の各々の動作信号と
反転処理後の過電流継電器１３［１］〜１３［ｎ］の各
々の動作信号とのＡＮＤ処理を実施し、その結果を論理
和処理部１３１へ与える。

【０１０７】論理和処理部１３１では前記論理積処理部
１２［１］〜１２［ｎ］の結果と、前記比率差動継電器
１１［ｎ＋１］の結果とのＯＲ処理を実施し、動作出力
がある場合には保護指令を出力する。つまり、図１３の
構成では、変圧器非電源端で内部事故が発生した場合、
事故電流を供給する電源が無いことから、当該端子に流
れる電流は小さい。したがって、過電流継電器１３
［１］は不動作となり、その結果、比率差動継電器１１
［１］の結果が有効となる。

【０１０８】一方、変圧器非電源端で外部事故が発生し
た場合、当該端子には非常に大きな電流が流れるため、
過電流継電器１３［１］〜１３［ｎ］は、その事故電流
の大きさに応じて順次動作となる。例えば、事故電流が
過電流継電器１３［１］で設定された値ｋ［１］より大
きく、かつ過電流継電器１３［２］で設定された値ｋ
［２］より小さい場合、論理積回路１２［２］の結果が
有効となる。

【０１０９】このとき、当該端子の変流器が飽和を起こ
し、比率差動継電器１１［１］が動作となっても、過電
流継電器１３［１］が動作であることから、論理積回路
１２［１］にて、その信号は阻止され、無効となる。同
様に、変圧器非電源端の電流が大きくなると、適宜、過
電流継電器が動作し、図１４に示す如く、その電流の大
きさに合わせた比率の大きさを持つ、比率差動継電器の
みが有効となる。

【０１１０】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば前記変圧器の非電源端子に流れる電流がｋ［１］より
小さいときは、当該端子の変流器の飽和の恐れはないこ
とから、図３に示す如き保護特性を持つ第１の比率差動
継電器のみの保護指令を有効とし、高感度な保護を維持
する。

【０１１１】一方、当該端子に流れる電流がｋ［１］よ
り大きいときは、過電流継電器１３［ｍ］（ｍ：１〜
ｎ）の動作に合わせ、前記比率差動継電器１１［ｍ］
（ｍ：１〜ｎ）に作用し、これの動作出力を阻止すると
同時に、予め飽和による動作量の増加を考慮した比率を
持つ保護特性とする。

【０１１２】したがって、当該端子に流れる電流の大き
さにより、変流器が飽和し易い大電流時は大きな比率の
保護特性を、飽和しにくい小電流時は小さな比率の保護
特性を適用することができるため、比率差動継電器の保
護機能を損なうことなく変流器の飽和を回避し、変圧器
保護継電装置の信頼性を向上させることができる。又、
前記第９の実施の形態では、過電流継電器及び反転回路
を適用した例を説明したが、これに限定されるものでは
なく、過電流継電器及び反転回路に代えて不足電流継電
器としても同等の効果が得られる。

【０１１３】更に、前記第９の実施の形態では、比率の
大きさの異なる複数の比率差動継電器を適用する例を説
明したが、これに限定されるものではなく、１つのディ
ジタル形比率差動継電器を適用し、各過電流継電器の動
作状態に合わせ、比率の大きさをソフトウェアにて順次
切り換えていくよう構成してもよい。

【０１１４】図１５はディジタル形比率差動継電器を適
用した第１０の実施の形態を説明するための構成図であ
る。図１５において、変圧器ＴＲの各端子の交流電流Ｉ
１，Ｉ２，Ｉ３は、計器用変流器ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ
３を介し、ディジタル形変圧器保護継電器１５Ａへ導入
される。これら交流電流は、更にディジタル形変圧器保
護継電器１５Ａの補助変成器１５１を介し、Ａ／Ｄ変換
部１５２にてＡ／Ｄ変換された後、ＲＡＭ１５４へ蓄え
られる。

【０１１５】過電流継電器１３［１］〜１３［ｎ］は、
変圧器非電源端（本説明では変圧器３次）の電流を導入
し、当該端子電流の振幅値あるいはこれに相当する量を
算出し、この結果が予め設定された値ｋ［１］〜ｋ
［ｎ］を上回ったとき、動作信号をディジタル形変圧器
保護継電器１５Ａのディジタル信号入力部であるＩＮ１
５６へ与える。

【０１１６】ＲＡＭ１５４へ蓄えられたデータ及びＩＮ
１５６へ導入された前記過電流継電器１３［１］〜１３
［ｎ］の結果は、ＣＰＵ１５３にてＲＯＭ１５５に予め
プログラムされた手順に従って処理される。そして、Ｃ
ＰＵ１５３にて処理されたデータが所定の条件を満たし
た時、ディジタル信号出力部であるＯＵＴ１５７より保
護指令が出力される。

【０１１７】次に、ＣＰＵ１５３にて処理される手順の
ついて図１６を用いて説明する。図１６はＣＰＵ１５３
にて処理される手順を説明するためのフローチャートで
ある。図１６において、ステップ１６１では前記過電流
継電器１３［１］〜１３［ｎ］の動作信号をＩＮ１５６
を介して読み込む。ステップ１６２Ａでは読み込んだ過
電流継電器１３［ｎ］の信号が動作であるか不動作であ
るかを判定し、結果が動作であればステップ１６３Ａに
進む。

【０１１８】又、結果が不動作であればステップ１６２
Ｂへ進む。ステップ１６３Ａでは比率の大きさＰ、を過
電流継電器１３［ｎ］の判定レベルであるｋ［ｎ］に応
じたＰ［ｎ＋１］としステップ１６４へ進む。ステップ
１６２Ｂでは過電流継電器１３［ｎ−１］の信号が動作
であるか不動作であるかを判定し、結果が動作であれば
ステップ１６３Ｂに進む。

【０１１９】又、結果が不動作であれば次の判定ステッ
プへ進む。ステップ１６３Ｂでは比率の大きさＰを、過
電流継電器１３［ｎ−１］の判定レベルであるｋ［ｎ−
１］に応じたＰ［ｎ］としステップ１６４へ進む。上記
のような手順を繰り返し、ステップ１６２Ｄまで進み、
ステップ１６２Ｄにて過電流継電器１３［１］の信号が
動作であるか不動作であるかを判定し、結果が動作であ
ればステップ１６３Ｄに進む。

【０１２０】又、結果が不動作であればステップ１６４
へ進む。ステップ１６３Ｄでは比率の大きさＰを、過電
流継電器１３[１]の判定レベルであるｋ［１］に応じた
Ｐ［２］としステップ１６４へ進む。ステップ１６３Ｅ
では比率の大きさＰをＰ［１］としステップ１６４へ進
む。ステップ１６４では動作量及び抑制量を算出しステ
ップ１６５へ進む。

【０１２１】ステップ１６５では過電流継電器の動作レ
ベルに応じて設定された比率の大きさＰと、前記動作量
及び抑制量とを用い、比率差動判定式により所定の条件
を満たしているか否かを判定し、所定の条件を満たして
いる場合は保護指令を出力する。又、所定の条件を満た
していない場合はそのまま終了する。

【０１２２】なお、図１５，図１６においては、過電流
継電器１３［１］〜１３［ｎ］に予め設定された値ｋ
［１］〜ｋ［ｎ］の関係は、既に説明した（２）式の通
りであり、又、過電流継電器の動作レベルに応じた比率
差動継電器の比率の大きさＰ［１］〜Ｐ［ｎ＋１］は、
前記した（５）式の通りである。

【０１２３】つまり、ディジタル形比率差動継電器で
は、前記過電流継電器１３［１］〜１３１３［ｎ］の動
作状態に応じ、ソフトウェアで比率の大きさＰを順次可
変とするよう構成したので、前記図１３で説明した実施
の形態と同様の作用、効果を得ることができる。

【０１２４】更に、前記第１０の実施の形態（図１５）
では過電流継電器を適用した例を説明したが、これに限
定されるものではなく、過電流継電器に代えて不足電流
継電器としてもよい。又、前記第１０の実施の形態で
は、ディジタル形比率差動継電器と過電流継電器を分離
した例を説明したが、これに限定されるものではなく、
過電流継電器１３［１］〜１３［ｎ］の演算を、前記デ
ィジタル形比率差動継電器５ＡのＣＰＵ１５３にて実施
してもよい。

【０１２５】又、本実施の形態によれば、当該変圧器の
非電源端子の電流の大きさに応じて、適宜、比率差動継
電器の比率の大きさを制御するため、変流器の飽和し易
い大電流時にはより大きな比率の特性とすることで、前
記比率差動継電器の飽和による不要動作を回避すること
ができる。又、変流器の飽和しにくい小電流時には小さ
な比率の特性とすることで、比率差動継電器の感度を損
なうことなく保護機能を維持できる。

【０１２６】つまり、図１３の構成では変圧器非電源端
で内部事故が発生した場合、事故電流を供給する電源が
無いことから、当該端子に流れる電流は小さい。したが
って、過電流継電器１３［１］は不動作となり、結果、
比率差動継電器１１［１］の結果が有効となる。一方、
変圧器非電源端で外部事故が発生した場合、当該端子に
は非常に大きな電流が流れるため、過電流継電器１３
［１］−〜１３［ｎ］は、その事故電流の大きさに応じ
て順次動作となる。

【０１２７】例えば、事故電流が過電流継電器１３
［１］で設定された値ｋ［１］より大きく、かつ過電流
継電器１３［２］で設定された値ｋ［２］より小さい場
合、論理積回路１２［２］の結果が有効となる。このと
き、当該端子の変流器が飽和を起こし、比率差動継電器
１１［１］が動作となっても、過電流継電器１３［１］
が動作であることから、論理積回路１２［１］にて、そ
の信号は阻止され、無効となる。同様に、変圧器非電源
端の電流が大きくなると、適宜、過電流継電器が動作
し、図１４に示す如く、その電流の大きさに合わせた比
率の大きさを持つ比率差動継電器のみが有効となる。

【０１２８】以上説明したように、本構成によれば前記
変圧器の非電源端子に流れる電流がｋ［１］より小さい
ときは、当該端子の変流器の飽和の恐れはないことか
ら、図３に示す如き保護特性を持つ第１の比率差動継電
器のみの保護指令を有効とし、高感度な保護を維持す
る。

【０１２９】一方、当該端子に流れる電流がｋ［１］よ
り大きいときは、過電流継電器１３［ｍ］（ｍ：１〜
ｎ）の動作に合わせ、前記比率差動継電器１１［ｍ］
（ｍ：１〜ｎ）に作用し、これの動作出力を阻止すると
同時に、予め飽和による動作量の増加を考慮した、比率
を持つ保護特性とする。

【０１３０】したがって、当該端子に流れる電流の大き
さにより変流器が飽和し易い大電流時は大きな比率の保
護特性を、飽和しにくい小電流時は小さな比率の保護特
性を適用することができるため、比率差動継電器の保護
機能を損なうことなく変流器の飽和を回避し、変圧器保
護継電装置の信頼性を向上させることができる。

【０１３１】図１７は［請求項７］の変圧器保護継電装
置の第１１の実施の形態を示す構成図である。図１７に
おいて、変圧器保護継電装置１Ｋは保護要素部５Ａ
［１］〜５Ａ［ｎ＋１］と、制御要素部３Ａ［１］〜３
Ａ［ｎ］と、論理積（ＡＮＤ）処理部１７１［１］〜１
７１［ｎ］及び１７２［１］〜１７２［ｎ］と、論理和
（ＯＲ）処理部１７３とから構成され、保護要素部５Ａ
［１］〜５Ａ［ｎ＋１］は各々比率差動継電器２１
［１］〜２１［ｎ＋１］からなっている。

【０１３２】又、制御要素部３Ａ［１］〜３Ａ［ｎ］
は、各々過電流継電器１３［１］〜１３［ｎ］と反転
（ＮＯＴ）処理部１４［１］〜１４［ｎ］からなり、出
力部は前記論理積処理部１７１［１］〜１７１［ｎ］に
各々接続する。ここで、比率差動継電器２１［１］の作
用は、第２の実施の形態（図２）で説明したそれと同様
であり、導入電気量より得られる合成電気量の関係が所
定の条件を満たした時、変圧器保護継電装置の保護区間
内の内部事故と判断し、各々の動作信号を論理積処理部
１７１［１］及び１７２［１］へ与える。

【０１３３】又、比率差動継電器２１［２］〜２１［ｎ
＋１］は、同様に所定の条件を満たしたとき、動作信号
を論理積処理部１７２［１］〜１７２［ｎ］へ各々与え
る。なお、比率差動継電器２１［１］〜２１［ｎ＋１］
は、（６）式に示される比率差動演算式において、各々
（５），（７）式に示す如く、異なった比率Ｐの大きさ
及び感度を持つものである。

【数５】 ｜Ｉｄ｜≧Ｐ×Σ｜Ｉ｜＋Ｌ …………………（６） Ｐ［ｎ＋１］＞Ｐ［ｎ］＞…＞Ｐ［２］＞Ｐ［１］ ……（５） Ｌ［１］＞Ｌ［２］＞…＞Ｌ［ｎ−１］＞Ｌ［ｎ］ ……（７）

【０１３４】一方、過電流継電器１３［１］〜１３
［ｎ］の作用は、第１の実施の形態（図１）で説明した
それと同様であり、変圧器非電源端の電流を導入し、当
該端子電流の振幅値あるいはこれに比例する量を算出
し、この結果が予め設定された値ｋ［１］〜ｋ［ｎ］を
上回ったとき、動作信号を反転処理部１４［１］〜１４
［ｎ］へ与える。なお、過電流継電器１３［１］〜１３
［ｎ］は、各々（２）式に示す如く、異なった検出レベ
ルを持つものである。

【数６】 ｋ［ｎ］＞ｋ［ｎ−１］＞…＞ｋ［２］＞ｋ［１］ ……（２）

【０１３５】反転処理部１４［１］〜１４［ｎ］では、
各々前記過電流継電器１３［１］〜［ｎ］の動作信号を
反転処理し、各々論理積処理部１７１［１］〜１７１
［ｎ］へ与える。論理積処理部１７１［１］〜１７１
［ｎ］では、比率差動継電器１１［１］〜１１［ｎ］の
各々の動作信号と反転処理後の過電流継電器１３［１］
〜１３［ｎ］の各々の動作信号とのＡＮＤ処理を実施
し、その結果を論理和処理部１７３へ与える。

【０１３６】論理和回路１７３では論理積回路１７１
［１］〜１７１［ｎ］及び１７２［ｎ］の結果のＯＲ処
理を実施し、その結果を保護指令として出力する。つま
り、図１７の構成では変圧器非電源端で内部事故が発生
した場合、事故電流を供給する電源が無いことから、当
該端子に流れる電流は小さい。したがって、過電流継電
器１３［１］は不動作となり、その結果、比率差動継電
器２１［１］の結果が有効となる。

【０１３７】一方、変圧器非電源端で外部事故が発生し
た場合、当該端子には非常に大きな電流が流れるため、
過電流継電器１３［１］〜１３［ｎ］は、その事故電流
の大きさに応じて順次動作となる。例えば、事故電流が
過電流継電器１３［１］で設定された値ｋ［１］より大
きく、かつ過電流継電器１３［２］で設定された値ｋ
［２］より小さい場合、論理積回路１７２［１］の結果
が有効となる。

【０１３８】このとき、当該端子の変流器が飽和を起こ
し、比率差動継電器２１［１］が動作となっても、過電
流継電器１３［１］が動作であることから、論理積回路
１７１［１］にてその信号は阻止され無効となる。した
がって、第２の実施の形態（図２）で説明したのと同様
に、第１の比率差動継電器２１［１］が図３に示す如き
特性を持ち、第２の比率差動継電器２１［２］が図４に
示す如き特性を持つとき、総合的な保護特性は図５に示
す如きものとなる。

【０１３９】同様に、変圧器非電源端の電流が大きくな
ると、適宜、過電流継電器が動作し、図１８に示す如
く、その電流の大きさに合わせた比率の大きさ及び感度
を持つ、比率差動継電器２１［１］〜２１［ｍ］（ｍ：
２〜ｎ＋１）までの保護特性を組み合わせた保護特性が
有効となる。

【０１４０】以上説明したように、本構成によれば、前
記変圧器の非電源端子に流れる電流がｋ［１］より小さ
いときは、当該端子の変流器の飽和の恐れはないことか
ら、図３に示す如き保護特性を持つ第１の比率差動継電
器２１［１］のみの保護指令を有効とし、高感度な保護
を維持する。

【０１４１】一方、当該端子に流れる電流がｋ［１］よ
り大きいときは、過電流継電器１３［ｍ］（ｍ：１〜
ｎ）の動作に合わせ、前記比率差動継電器２１［１］〜
２１［ｍ］（ｍ：２〜ｎ）までの特性と組み合わせ、予
め飽和による動作量の増加を考慮した図１８に示す如き
保護特性とする。

【０１４２】したがって、当該端子に流れる電流の大き
さにより、変流器が飽和し易い大電流時は低感度の保護
特性を、飽和しにくい小電流時は高感度の保護特性とす
ることができるため、比率差動継電器の保護機能を損な
うことなく、変流器の飽和を回避し、変圧器保護継電装
置の信頼性を向上させることができる。又、本実施の形
態では、過電流継電器及び反転回路を適用した例を説明
したが、これに限定されるものではなく、過電流継電器
及び反転回路に代えて、不足電流継電器としても同等の
効果が得られる。

【０１４３】本実施の形態によれば、変圧器の非電源端
子に流れる電流がｋ［１］より小さいときは、当該端子
の変流器の飽和の恐れはないことから、図３に示す如き
保護特性を持つ第１の比率差動継電器２１[１]のみの保
護指令を有効とし、高感度な保護を維持する。

【０１４４】一方、当該端子に流れる電流がｋ［１］よ
り大きいときは、過電流継電器１３［ｍ］（ｍ：１〜
ｎ）の動作に合わせ、前記比率差動継電器２１［１］〜
２１［ｍ］（ｍ：２〜ｎ）までの特性と組み合わせ、予
め飽和による動作量の増加を考慮した比率を持つ保護特
性とする。

【０１４５】したがって、当該端子に流れる電流の大き
さにより、変流器が飽和し易い大電流時は低感度の保護
特性を、飽和しにくい小電流時は高感度の保護特性とす
ることができるため、比率差動継電器の保護機能を損な
うことなく、変流器の飽和を回避し変圧器保護継電装置
の信頼性を向上させることができる。

【０１４６】図１９は［請求項８］の変圧器保護継電装
置の第１２の実施の形態を示す構成図である。図１９に
おいて、変圧器保護継電装置１Ｌは保護要素部６Ａ
［１］〜６Ａ［ｎ＋１］と、制御要素部３Ａ［１］〜３
Ａ［ｎ］と、論理積（ＡＮＤ）処理部１９１［１］〜１
９１［ｎ］及び１９２［１］〜１９２［ｎ］と、論理和
（ＯＲ）処理部１９３とから構成され、保護要素部６Ａ
［１］〜６Ａ［ｎ＋１］は、各々比率差動継電器２１
［１］〜２１［ｎ＋１］からなっている。

【０１４７】又、制御要素部３Ａ［１］〜［ｎ］は、各
々過電流継電器１３［１］〜１３［ｎ］と反転（ＮＯ
Ｔ）処理部１４［１］〜１４［ｎ］とからなり、出力部
は前記論理積処理部１９１［１］〜１９１［ｎ］へ各々
接続する。ここで、第１の比率差動継電器２１［１］の
作用は、第２の実施の形態（図２）で説明したそれと同
様であり、導入電気量より得られる合成電気量の関係
が、所定の条件を満たした時、変圧器保護継電装置の保
護区間内の内部事故と判断し、動作信号を論理積処理部
１９１［１］及び１９２［１］〜１９２［ｎ］へ与え
る。

【０１４８】又、第２〜第（ｎ＋１）の比率差動継電器
２１［２］〜２１［ｎ＋１］の作用は、第２の実施の形
態で説明した第２の比率差動継電器２１［２］と同様で
あり、第１の比率差動継電器と同様に、所定の条件を満
たしたとき、動作信号を論理積処理部１９２［１］〜１
９２［ｎ］へ与える。

【０１４９】なお、比率差動継電器２１［２］〜２１
［ｎ＋１］は、（６）式に示される比率差動演算式にお
いて、（８）式に示す如く異なった感度Ｌの大きさを持
つものである。

【数７】 ｜Ｉｄ｜≧Ｐ×Σ｜Ｉ｜＋Ｌ …………………（６） Ｌ［２］＞Ｌ［３］＞…＞Ｌ［ｎ−１］＞Ｌ［ｎ］ ……（７）

【０１５０】論理積処理部１９２［１］〜１９２［ｎ−
１］では、第１の比率差動継電器２１［１］と第ｍ
（ｍ：２〜ｎ）の比率差動継電器２１［ｍ］（ｍ：２〜
ｎ）のＡＮＤ処理を実施し、各々結果を論理積処理部１
９１［２］〜１９１［ｎ］へ与える。又、論理積処理部
１９２［ｎ］では、第１の比率差動継電器２１［１］と
第（ｎ＋１）の比率差動継電器２１［ｎ＋１］のＡＮＤ
処理を実施し、結果を論理和処理部１９３へ与える。

【０１５１】一方、過電流継電器１３［１］〜１３
［ｎ］の作用は、第１の実施の形態（図１）で説明した
それと同様であり、変圧器非電源端の電流を導入し、当
該端子電流の振幅値あるいはこれに比例する量を算出
し、この結果が予め設定された値ｋ［１］〜ｋ［ｎ］を
上回ったとき、動作信号を反転処理部１４［１］〜１４
［ｎ］へ与える。

【０１５２】なお、過電流継電器１３［１］〜１３
［ｎ］は、各々（２）式に示す如く異なった検出レベル
を持つものである。

【数８】 ｋ［ｎ］＞ｋ［ｎ−１］＞…＞ｋ［２］＞ｋ［１］ ……（２）

【０１５３】反転処理部１４［１］〜１４［ｎ］では、
各々前記過電流継電器１３［１］〜［ｎ］の動作信号を
反転処理し、各々論理積処理部１９１［１］〜１９１
［ｎ］へ与える。論理積処理部１９１［１］では、比率
差動継電器２１［１］の動作信号と反転処理後の過電流
継電器１３［１］の動作信号とのＡＮＤ処理を実施し、
その結果を論理和処理部１９３へ与える。

【０１５４】又、論理積処理部１９１［２］〜１９１
［ｎ］では、比率差動継電器２１［１］と比率差動継電
器２１［２］〜２１［ｎ］の論理積処理後の動作信号と
反転処理後の過電流継電器１３［２］〜１３［ｎ］の各
々の動作信号とのＡＮＤ処理を実施し、その結果を各々
論理和処理部１９３へ与える。

【０１５５】論理和回路１９３では、論理積回路１９１
［１］〜１９１［ｎ］及び１９２［ｎ］の結果のＯＲ処
理を実施し、その結果を保護指令として出力する。つま
り、図１９の構成では変圧器で内部事故が発生した場
合、非電源端では事故電流を供給する電源が無いことか
ら、当該端子に流れる電流は小さい。したがって、過電
流継電器１３［１］は不動作となり、結果、比率差動継
電器２１［１］の結果が有効となる。

【０１５６】一方、変圧器非電源端で外部事故が発生し
た場合、当該端子には非常に大きな電流が流れるため、
過電流継電器１３［１］〜１３［ｎ］は、その事故電流
の大きさに応じて順次動作となる。例えば、事故電流が
過電流継電器１３［１］で設定された値ｋ［１］より大
きく、かつ過電流継電器１３［２］で設定された値ｋ
［２］より小さい場合、論理積回路１９２［１］の結果
が有効となる。

【０１５７】このとき、当該端子の変流器が飽和を起こ
し、比率差動継電器２１［１］が動作となっても、過電
流継電器１３［１］が動作であることから、論理積回路
１９１［１］にてその信号は阻止され無効となる。同様
に、変圧器非電源端の電流が大きくなると、適宜、過電
流継電器が動作し、図２０に示す如く、第１の比率差動
継電器とその電流の大きさに合わせた感度の大きさを持
つ第ｍ（ｍ：２〜ｎ＋１）の比率差動継電器２１［ｍ］
（ｍ：２〜ｎ＋１）を組み合わせた保護特性が有効とな
る。

【０１５８】以上説明したように、本構成によれば前記
変圧器の非電源端子に流れる電流がｋ［１］より小さい
ときは、当該端子の変流器の飽和の恐れはないことか
ら、図３に示す如き保護特性を持つ第１の比率差動継電
器２１［１］のみの保護指令を有効とし、高感度な保護
を維持する。

【０１５９】一方、当該端子に流れる電流がｋ［１］よ
り大きいときは、過電流継電器１３［ｍ］（ｍ：１〜
ｎ）の動作に合わせ、前記比率差動継電器２１［ｍ］
（ｍ：２〜ｎ）の特性と組み合わせ、予め飽和による動
作量の増加を考慮した図２０の如き特性を持つものとす
る。

【０１６０】したがって、当該端子に流れる電流の大き
さにより、変流器が飽和し易い大電流時は低感度の保護
特性を、飽和しにくい小電流時は高感度の保護特性とす
ることができるため、比率差動継電器の保護機能を損な
うことなく変流器の飽和を回避し、変圧器保護継電装置
の信頼性を向上させることができる。又、本実施の形態
では、過電流継電器及び反転回路を適用した例を説明し
たが、これに限定されるものではなく、過電流継電器及
び反転回路に代え、不足電流継電器としても同等の効果
が得られる。

【０１６１】更に、本実施の形態では、感度の大きさの
異なる複数の比率差動継電器を適用する例を説明した
が、これに限定されるものではなく、１つのディジタル
形比率差動継電器を適用し、各過電流継電器の動作状態
に合わせ、感度の大きさをソフトウェアにて順次切り換
えていくよう構成してもよい。

【０１６２】ディジタル形変圧器保護継電器を適用した
第１３の実施の形態を説明するための構成図は図１５と
同様である次に、ＣＰＵ１５３にて処理される手順のつ
いて、図２１を用いて説明する。図２１は、ＣＰＵ１５
３にて処理される手順を説明するためのフローチャート
である。

【０１６３】図２１において、ステップ１６４では前記
第１０の実施の形態（図１６）と同様に、動作量及び抑
制量を算出しステップ１６１へ進む。ステップ１６１で
は前記過電流継電器１３［１］〜１３［ｎ］の動作信号
をＩＮ１５６を介して読み込む。ステップ１６２Ａでは
読み込んだ過電流継電器１３［ｎ］の信号が動作である
か不動作であるかを判定し、結果が動作であればステッ
プ２１１Ａに進む。

【０１６４】又、結果が不動作であればステップ１６２
Ｂへ進む。ステップ２１１Ａでは感度の大きさＬを、過
電流継電器１３［ｎ］の判定レベルであるｋ［ｎ］に応
じたＬ［ｎ＋１］としステップ２１３へ進む。ステップ
１６２Ｂでは過電流継電器１３［ｎ−１］の信号が動作
であるか不動作であるかを判定し、結果が動作であれば
ステップ２１１Ｂに進む。

【０１６５】又、結果が不動作であれば次の判定ステッ
プへ進む。ステップ２１１Ｂでは感度の大きさＬを、過
電流継電器１３［ｎ−１］の判定レベルであるｋ［ｎ−
１］に応じたＬ［ｎ］としステップ２１３へ進む。上記
のような手順を繰り返し、ステップ１６２Ｄまで進み、
ステップ１６２Ｄにて過電流継電器１３[１]の信号が動
作であるか不動作であるかを判定し、結果が動作であれ
ばステップ２１１Ｄに進む。

【０１６６】又、結果が不動作であればステップ２１２
へ進む。ステップ２１１Ｄでは感度の大きさＬを、過電
流継電器１３［１］の判定レベルであるｋ［１］に応じ
たＬ［２］としステップ２１３へ進む。ステップ２１２
では第１の比率差動継電器に相当する比率差動判定式に
より、所定の条件を満たしているか否かを判定し、所定
の条件を満たしている場合は保護指令を出力する。又、
所定の条件を満たしていない場合はそのまま終了する。

【０１６７】ステップ２１３では第ｍ（ｍ：２〜ｎ）の
比率差動継電器に相当する比率差動判定式の感度Ｌを前
記ステップ２１１Ａ〜２１１Ｄにて決定された感度Ｌ
［ｍ］（ｍ：２〜ｎ）とし、この判定式が所定の条件を
満たしているか否かを判定し、ステップ２１４に進む。

【０１６８】ステップ２１４では、前記ステップ２１２
と同様に、第１の比率差動継電器に相当する比率差動判
定式により動作判定を実施し、ステップ２１５へ進む。
ステップ２１５では前記ステップ２１３とステップ２１
４の結果のＡＮＤ処理を実施し、動作出力のある場合、
保護指令を出力する。又、動作出力のない場合はそのま
ま終了する。

【０１６９】なお、図２１においては、過電流継電器１
３［１］〜１３［ｎ］に予め設定された値ｋ［１］〜ｋ
［ｎ］の関係は、既に説明したように下記（２）式の通
りであり、又、過電流継電器の動作レベルに応じた比率
差動継電器の感度の大きさＬ［１］〜Ｌ［ｎ＋１］は、
下記（７）式の通りである。

【数９】 ｋ［ｎ］＞ｋ［ｎ−１］＞…＞ｋ［２］＞ｋ［１］ ……（２） Ｌ［２］＞Ｌ［３］＞…＞Ｌ［ｎ−１］＞Ｌ［ｎ］ ……（７）

【０１７０】つまり、ディジタル形変圧器保護継電器で
は、前記過電流継電器１３［１］〜１３１３［ｎ］の動
作状態に応じ、ソフトウェアで感度の大きさＬを順次可
変とするよう構成したので、前記第１２の実施の形態と
同様の作用，効果を得ることができる。更に、前記第１
３の実施の形態では過電流継電器を適用した例を説明し
たが、これに限定されるものではなく、前記第１０の実
施の形態（図１５）と同様に、過電流継電器に代えて不
足電流継電器としてもよい。

【０１７１】又、本の実施の形態では、ディジタル形変
圧器保護継電器と過電流継電器を分離した例を説明した
が、これに限定されるものではなく、前記第１０の実施
の形態と同様に、過電流継電器１３［１］〜１３［ｎ］
の演算を、前記ディジタル形比率差動継電器５ＡのＣＰ
Ｕ１５３にて実施してもよい。

【０１７２】又、本実施の形態によれば、変圧器の非電
源端子に流れる電流がｋ［１］より小さいときは、当該
端子の変流器の飽和の恐れはないことから、図３に示す
如き保護特性を持つ第１の比率差動継電器２１［１］の
みの保護指令を有効とし、高感度な保護を維持する。

【０１７３】一方、当該端子に流れる電流がｋ［１］よ
り大きいときは、過電流継電器１３［ｍ］（ｍ：１〜
ｎ）の動作に合わせ、前記比率差動継電器２１［２］〜
２１［ｍ］（ｍ：２〜ｎ）までの特性と組み合わせ、予
め飽和による動作量の増加を考慮した図２０の如き特性
を持つものとする。

【０１７４】したがって、当該端子に流れる電流の大き
さにより、変流器が飽和し易い大電流時は低感度の保護
特性を、飽和しにくい小電流時は高感度の保護特性とす
ることができるため、比率差動継電器の保護機能を損な
うことなく、変流器の飽和を回避し、変圧器保護継電装
置の信頼性を向上させることができる。

【０１７５】図２２は［請求項９］の変圧器保護継電装
置の第１４の実施の形態を説明するための構成図であ
る。図２２において、変圧器保護継電装置１Ｍは保護要
素部２Ｂと制御要素部６Ａとから構成され、保護要素部
２Ｂの構成は前記第２の実施の形態（図２）にて説明し
たそれと同様である。

【０１７６】又、制御要素部７Ａは変圧器各端子電流の
スカラー和（Σ｜Ｉ｜）算出部２２１と、Σ｜Ｉ｜判定
部２２２と、限時タイマ（オンディレイタイマ）２２３
と、反転（ＮＯＴ）処理部２２４からなり、その出力は
前記保護要素部２Ｂに接続する。ここで、保護要素部２
Ｂの作用は前記第２の実施の形態で説明したものと同様
である。

【０１７７】一方、スカラー和算出部２２１は比率差動
継電器２１の抑制量と同様の電気量を、変圧器各端子の
各相毎の電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を導入して算出する。Σ
｜Ｉ｜判定部２２２では、スカラー和算出部２２１で算
出した量が予め設定された値Ｒを上回ったとき、動作信
号を限時タイマ２２３へ与える。限時タイマ２２３では
前記Σ｜Ｉ｜判定部２２２の動作出力が所定の時間継続
したとき、その結果を反転処理部２２４を介し、論理積
処理部２３へ与える。

【０１７８】論理積処理部２３では前記第１の比率差動
継電器２１［１］の動作信号と、前記所定時間経過後の
Σ｜Ｉ｜判定部２２２の動作信号を反転処理した結果と
のＡＮＤ処理を実施し、その結果を論理和処理部２４へ
与える。論理和回路２４では前記論理積処理部２２及び
２３の結果をＯＲ処理し、動作出力がある場合には保護
指令を出力する。

【０１７９】以上説明したように、本構成によれば前記
変圧器の非電源端子に流れる電流が小さいときは、前記
Σ｜Ｉ｜の量は小さく、又、当該端子に流れる電流が大
きいときは、前記Σ｜Ｉ｜の量は大きくなることから、
前記第４の実施の形態（図７）と同様の効果を得ること
ができる。

【０１８０】本実施の形態によれば、前記変圧器の非電
源端子に流れる電流が小さいときは、前記Σ｜Ｉ｜の量
は小さく、又、当該端子に流れる電流が大きいときは、
前記Σ｜Ｉ｜の量は大きくなることから、前記第４の実
施の形態（図７）と同様の効果を得ることができる。

【０１８１】又、前記変圧器の非電源端子に流れる電流
が小さいときは、前記Σ｜Ｉ｜の量は小さく、又、当該
端子に流れる電流が大きいときは、前記Σ｜Ｉ｜の量は
大きくなることから、変流器が飽和し易い大電流時は大
きな比率の保護特性を、飽和しにくい小電流時は小さな
比率の保護特性を適用することができるため、前記第９
の実施の形態（図２２）と同様の効果を得ることができ
る。

【０１８２】図２３は［請求項１０］の変圧器保護継電
装置の第１５の実施の形態を説明するための構成図であ
る。図２３において、変圧器保護継電装置１Ｎは保護要
素部２Ａ［１］〜２Ａ［ｎ］と、同じく保護要素部４Ａ
と、制御要素部８Ａ［１］〜８Ａ［ｎ］と、論理和（Ｏ
Ｒ）処理部１３１とから構成され、保護要素部２Ａ
［１］〜２Ａ［ｎ］及び４Ａの構成は、前記第９の実施
の形態（図１３）にて説明したそれと同様である。

【０１８３】又、制御要素部８Ａ［１］〜８Ａ［ｎ］
は、各々変圧器各端子電流のスカラー和（Σ｜Ｉ｜）算
出部２２１［１］〜２２１［ｎ］と、Σ｜Ｉ｜判定部２
２２［１］〜２２２［ｎ］と、反転（ＮＯＴ）処理部２
２４［１］〜２２４［ｎ］からなり、その出力は前記保
護要素部２Ａ［１］〜２Ａ［ｎ］に各々接続する。

【０１８４】ここで、保護要素部２Ａ［１］〜２Ａ
［ｎ］及び４Ａの作用は、前記第９の実施の形態（図１
３）にて説明したそれと同様であり、導入電気量より得
られる合成電気量の関係が所定の条件を満たした時、変
圧器保護継電装置の保護区間内の内部事故と判断し、各
々の動作信号を論理積処理部１２［１］〜１２［ｎ］へ
与える。又、比率差動継電器１１［ｎ＋１］は、所定の
条件を満たしたとき、動作信号を論理和処理部１３１へ
与える。

【０１８５】なお、比率差動継電器１１［１］〜１１
［ｎ＋１］は、各々既に説明した下記（５）式に示す如
く、異なった比率Ｐの大きさを持つものである。

【数１０】 Ｐ［ｎ＋１］＞Ｐ［ｎ］＞…＞Ｐ［２］＞Ｐ［１］ ……（５）

【０１８６】一方、スカラー和算出部２２１［１］〜２
２１［ｎ］は、比率差動継電器１１［１］〜１１［ｎ］
の抑制量と同様の電気量を、変圧器各端子の各相毎の電
流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を導入して算出する。Σ｜Ｉ｜判定
部２２２［１］〜２２２［ｎ］では、スカラー和算出部
２２１［１］〜２２１［ｎ］で算出した量が予め設定さ
れた値Ｒ［１］〜［ｎ］を各々上回ったとき、動作信号
を反転処理部２２４［１］〜２２４［ｎ］を介し、論理
積処理部１２［１］〜１２［ｎ］へ各々与える。

【０１８７】論理積処理部１２［１］〜１２［ｎ］で
は、比率差動継電器１１［１］〜［ｎ］の各々の動作信
号と反転処理後のΣ｜Ｉ｜判定部２２２［１］〜２２２
［ｎ］の各々の動作信号とのＡＮＤ処理を実施し、その
結果を論理和処理部１３１へ与える。論理和処理部１３
１では、前記論理積処理部１２［１］〜１２［ｎ］の結
果と、前記比率差動継電器１１［ｎ＋１］の結果とのＯ
Ｒ処理を実施し、動作出力がある場合には保護指令を出
力する。

【０１８８】なお、Σ｜Ｉ｜判定部２２２［１］〜２２
２［ｎ］は、各々下記（９）式に示す如く、異なった検
出レベルを持つものである。つまり、変圧器各端子の電
流値の大きさに応じ、比率の小さな特性を順次無効とし
ていくよう構成した。

【数１１】 Ｒ［ｎ］＞Ｒ［ｎ−１］＞…＞Ｒ［２］＞Ｒ［１］ ……（９）

【０１８９】以上説明したように、本構成によれば前記
変圧器の非電源端子に流れる電流が小さいときは、前記
Σ｜Ｉ｜の量は小さく、又、当該端子に流れる電流が大
きいときは、前記Σ｜Ｉ｜の量は大きくなることから、
変流器が飽和し易い大電流時は大きな比率の保護特性
を、飽和しにくい小電流時は小さな比率の保護特性を適
用することができるため、前記第９の実施の形態（図１
３）と同様の効果を得ることができる。

【０１９０】本実施の形態によれば、前記変圧器の非電
源端子に流れる電流が小さいときは、前記Σ｜Ｉ｜の量
は小さく、又、当該端子に流れる電流が大きいときは、
前記Σ｜Ｉ｜の量は大きくなることから、変流器が飽和
し易い大電流時は大きな比率の保護特性を、飽和しにく
い小電流時は小さな比率の保護特性を適用することがで
きるため、前記第９の実施の形態と同様の効果を得るこ
とができる。

【０１９１】図２４は［請求項１１］の変圧器保護継電
装置の第１６の実施の形態を説明するための構成図であ
る。図２４において、変圧器保護継電装置１Ｐ、は保護
要素部６Ａ［１］〜６Ａ［ｎ＋１］と、制御要素部８Ａ
［１］〜８Ａ［ｎ］と、論理積（ＡＮＤ）処理部１９１
［１］〜１９１［ｎ］及び１９２［１］〜１９２［ｎ］
と、論理和（ＯＲ）処理部１９３とから構成され、保護
要素部６Ａ［１］〜６Ａ［ｎ＋１］は、各々比率差動継
電器２１［１］〜２１［ｎ＋１］からなっている。

【０１９２】又、制御要素部８Ａ［１］〜８Ａ［ｎ］
は、各々変圧器各端子電流のスカラー和（Σ｜Ｉ｜）算
出部２２１［１］〜２２１［ｎ］と、Σ｜Ｉ｜判定部２
２２［１］〜２２２［ｎ］と、反転（ＮＯＴ）処理部２
２４［１］〜２２４［ｎ］からなり、出力部は前記論理
積処理部１９１［１］〜１９１［ｎ］へ各々接続する。
ここで、比率差動継電器２１［１］〜２１［ｎ＋１］及
び論理積処理部１９２［１］〜１９２［ｎ］の作用は、
前記第１２の実施の形態（図１９）で説明したそれと同
様である。

【０１９３】又、スカラー和算出部２２１［１］〜２２
１［ｎ］，Σ｜Ｉ｜判定部２２２［１］〜２２２
［ｎ］，反転処理部２２４［１］〜２２４［ｎ］の作用
は、前記第１５の実施の形態（図２３）にて説明したそ
れと同様であり、その出力は、各々論理積処理部１９１
［１］〜１９１［ｎ］へ接続する。論理積処理部１９１
［１］では、比率差動継電器２１［１］の動作信号と反
転処理後のΣ｜Ｉ｜判定部２２２［１］の動作信号との
ＡＮＤ処理を実施し、その結果を論理和処理部１９３へ
与える。

【０１９４】又、論理積処理部１９１［２］〜１９１
［ｎ］では、各々第１の比率差動継電器２１［１］と第
ｍ（ｍ：２〜ｎ）の比率差動継電器２１［ｍ］（ｍ：２
〜ｎ）の動作信号と反転処理後のΣ｜Ｉ｜判定部２２２
［２］〜２２２［ｎ］の各々の動作信号とのＡＮＤ処理
を実施し、その結果を各々論理和処理部１９３へ与え
る。論理和回路１９３では、論理積回路１９１［１］〜
１９１［ｎ］及び１９２［ｎ］の結果のＯＲ処理を実施
し、その結果を保護指令として出力する。

【０１９５】以上説明したように、本構成によれば、前
記変圧器の非電源端子に流れる電流が小さいときは、前
記Σ｜Ｉ｜の量は小さく、図３に示す如き保護特性を持
つ第１の比率差動継電器２１[１]のみの保護指令を有効
とし、高感度な保護を維持する。

【０１９６】一方、当該端子に流れる電流が大きいとき
は、前記Σ｜Ｉ｜の量は大きくなることから、この電気
量の大きさに合わせ、前記比率差動継電器２１［ｍ］
（ｍ：２〜ｎ）の特性と組み合わせ、予め飽和による動
作量の増加を考慮した図２０の如き特性を持つものとす
る。したがって、変流器が飽和し易い大電流時は低感度
の保護特性を、飽和しにくい小電流時は高感度の保護特
性とすることができるため、前記第１２の実施の形態
（図１９）と同様の効果を得ることができる。

【０１９７】図２５は［請求項１２］の変圧器保護継電
装置の第１７の実施の形態を説明するための構成図であ
る。図２５において、変圧器保護継電装置に収納される
比率差動継電器９Ａは、差動量作成部２５１と、抑制量
作成部２５２と、係数作成部２５３と、判定部２５４と
から構成される。

【０１９８】ここで、差動量作成部２５１は変圧器各端
子の各相毎の電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を導入し、差動電流
量（Ｉｄ：各端子電流のベクトル和）に比例した値を算
出し、その結果を判定部２５４へ与える。又、抑制量作
成部は変圧器各端子の各相毎の電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を
導入し、抑制量（Σ｜Ｉ｜：各端子電流のスカラー和）
を算出し、その結果を係数作成部２５３及び判定部２５
４へ与える。

【０１９９】係数作成部では前記抑制量作成部２５２に
て算出した抑制量に比例した値から、更に、これに比例
した値を比率Ｐに対する係数α及び感度Ｌに対する係数
βとして算出し、その結果を判定部２５４へ与える。判
定部２５４では前記差動電流，抑制量及び係数α，βを
用い、以下に示す（１０）式に従って、比率差動判定を
実施し、（１０）式の関係が成立したとき、変圧器保護
継電装置の保護区間内の内部事故と判断し、保護指令を
出力する。つまり、当該変圧器の各端子に流れる電流値
の大きさに応じ、比率の大きさＰ及び感度の大きさＬを
連続的に変化するよう構成した。

【数１２】 ｜Ｉｄ｜≧（Ｐ×α）×Σ｜Ｉ｜＋Ｌ×β ………（１０） 但し、 ｜Ｉｄ｜：差動電流。 Σ｜Ｉ｜：抑制量。 Ｐ：基準比率。 Ｌ：基準感度。 α，β：抑制量に比例した値。

【０２００】以上説明したように、本構成によれば前記
変圧器の非電源端子に流れる電流が小さいときは前記Σ
｜Ｉ｜の量は小さく、又、当該端子に流れる電流が大き
いときは前記Σ｜Ｉ｜の量は大きくなることから、変流
器が飽和し易い大電流時は係数α及び感度βが大きな値
をとるため、大きな比率かつ低感度の保護特性を、飽和
しにくい小電流時は係数α及び係数βが小さな値をとる
ため、小さな比率かつ高感度の保護特性を適用すること
ができるため、前記第９の実施の形態（図１３）と同様
の効果を得ることができる。

【０２０１】なお、上記実施の形態では係数α，係数β
を抑制量から得られる変数としたが、これに限定される
のもではなく、比率Ｐを一定とし感度Ｌのみを可変とし
たい場合は、係数αを固定として適用してもよい。又、
感度Ｌを一定とし比率Ｐのみを可変としたい場合は、係
数βを固定として適用してもよい。

【０２０２】本実施の形態によれば、前記変圧器の非電
源端子に流れる電流が小さいときは、前記Σ｜Ｉ｜の量
は小さく、又、当該端子に流れる電流が大きいときは、
前記Σ｜Ｉ｜の量は大きくなることから、変流器が飽和
し易い大電流時は、係数αが大きな値をとるため、大き
な比率の保護特性を、飽和しにくい小電流時は、係数α
が小さな値をとるため、小さな比率の保護特性を適用す
ることができるため、前記第９の実施の形態と同様の効
果を得ることができる。

【０２０３】図２６は［請求項１３］の変圧器保護継電
装置の第１８の実施の形態を説明するための構成図であ
る。図２６において、変圧器保護継電装置に収納される
比率差動継電器１０Ａは、差動量作成部２５１と、抑制
量作成部２５２と、係数作成部２６４と、第１の判定部
２６１と、第２の判定部２６２と、論理積（ＡＮＤ）処
理部２６３とから構成される。

【０２０４】ここで、差動量作成部２５１は変圧器各端
子の各相毎の電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を導入し、差動電流
量（Ｉｄ：各端子電流のベクトル和）に比例した値を算
出し、その結果を第１の判定部２６１及び第２の判定部
２６２へ与える。又、抑制量作成部は変圧器各端子の各
相毎の電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を導入し、抑制量（Σ｜Ｉ
｜：各端子電流のスカラー和）を算出し、その結果を係
数作成部２６４，第１の判定部２６１及び第２の判定部
２６２へ与える。

【０２０５】係数作成部２６４では前記抑制量作成部２
５２にて算出した抑制量に比例した値から、更に、これ
に比例した値を比率Ｐ′に対する係数α及び感度Ｌ′に
対する係数βとして算出し、その結果を判定部２６２へ
与える。第１の判定部２６１では前記差動電流及び抑制
量を用い、下記の（６）式に従って比率差動判定を実施
し、（６）式の関係が成立したとき、その結果を論理積
処理部２６３へ与える。

【数１３】 ｜Ｉｄ｜≧Ｐ×Σ｜Ｉ｜＋Ｌ …………………（６） 但し、 ｜Ｉｄ｜：差動電流。 Σ｜Ｉ｜：抑制量。 Ｐ：比率。 Ｌ：感度。

【０２０６】又、第２の判定部では前記差動電流，抑制
量及び係数α，βを用い、（１１）式に従って比率差動
判定を実施し、（１１）式の関係が成立したとき、その
結果を論理積処理部２６３へ与える。

【数１４】 ｜Ｉｄ｜≧（Ｐ′×α）｝×Σ｜Ｉ｜＋（Ｌ′×β） ……（１１） 但し、 ｜Ｉｄ｜：差動電流。 Σ｜Ｉ｜：抑制量。 Ｐ′：基準比率。 Ｌ′：基準感度。 α，β：抑制量に比例した値。

【０２０７】論理積処理部２６３では前記第１の判定部
の結果と、前記第２の判定部の結果のＡＮＤ処理を実施
し、動作出力がある場合には、保護指令を出力する。つ
まり、当該変圧器の各端子に流れる電流値の大きさに応
じ、第２の判定部による保護特性の比率の大きさＰ′及
び感度Ｌ′を連続的に変化させ、第１の保護特性と組み
合わせるよう構成した。

【０２０８】以上説明したように、本構成によれば前記
変圧器の非電源端子に流れる電流が小さいときは、前記
Σ｜Ｉ｜の量は小さく、又、当該端子に流れる電流が大
きいときは、前記Σ｜Ｉ｜の量は大きくなることから、
変流器が飽和し易い大電流時は、係数α，βが大きな値
をとるため、大きな比率かつ低感度の保護特性を、飽和
しにくい小電流時は、係数α，βが小さな値をとり、小
さな比率かつ高感度の保護特性を適用することができる
ため、前記第１２の実施の形態（図１９）と同様の効果
を得ることができる。

【０２０９】なお、上記実施の形態では係数α，係数β
を抑制量から得られる変数としたが、これに限定される
のもではなく、比率Ｐ′を一定とし感度Ｌのみを可変と
したい場合は、係数αを固定として適用してもよい。
又、感度Ｌを一定とし比率Ｐ′のみを可変としたい場合
は、係数βを固定として適用してもよい。

【０２１０】図２７は［請求項１４］の変圧器保護継電
装置の第１９の実施の形態を説明するための構成図であ
る。図２７において、変圧器保護継電装置に収納される
比率差動継電器１１Ａは、差動量作成部２５１と、抑制
量作成部２５２と、振幅値演算部２７１と、係数作成部
２５３と、判定部２５４とから構成される。

【０２１１】ここで、差動量作成部２５１は変圧器各端
子の各相毎の電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を導入し、差動電流
量（Ｉｄ：各端子電流のベクトル和）に比例した値を算
出し、その結果を判定部２５４へ与える。又、抑制量作
成部は変圧器各端子の各相毎の電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を
導入し、抑制量（Σ｜Ｉ｜：各端子電流のスカラー和）
を算出し、その結果を判定部２５４へ与える。

【０２１２】振幅値演算部２７１は変圧器非電源端（本
説明では変圧器３次）の電流を導入し、当該端子電流の
振幅値あるいはこれに比例する量を算出し、その結果を
係数作成部２５３へ与える。係数作成部では前記振幅値
演算部２７１にて算出した振幅値あるいはこれに比例す
る量から、更に、これに比例した値を比率Ｐに対する係
数α及び感度Ｌに対する係数βとして算出し、その結果
を判定部２５４へ与える。

【０２１３】判定部２５４では、前記差動電流，抑制量
及び係数α，βを用い、以下に示す（１０）式に従って
比率差動判定を実施し、（１０）式の関係が成立したと
き、変圧器保護継電装置の保護区間内の内部事故と判断
し、保護指令を出力する。つまり、当該変圧器の非電源
端子に流れる電流値の大きさに応じ、比率の大きさＰを
連続的に変化するよう構成した。

【数１５】 ｜Ｉｄ｜≧（Ｐ×α）×Σ｜Ｉ｜＋Ｌ×β ………（１０） 但し、 ｜Ｉｄ｜：差動電流。 Σ｜Ｉ｜：抑制量。 Ｐ：基準比率。 Ｌ：基準感度。 α，β：抑制量に比例した値。

【０２１４】以上説明したように、本構成によれば前記
変圧器の非電源端子に流れる電流が小さく変流器が飽和
しにくい時は、係数α，βが小さな値をとるため、小さ
な比率かつ低感度の保護特性を適用することができ、
又、当該端子に流れる電流が大きく変流器が飽和し易い
大電流時は、係数α，βが大きな値をとるため、大きな
比率かつ高感度の保護特性を適用することができるた
め、前記第１８の実施の形態（図２６）と同様の効果を
得ることができる。

【０２１５】なお、上記実施の形態では係数α，係数β
を変圧器非電源端の電流の振幅値あるいはこれに比例す
る量から得られる変数としたが、これに限定されるのも
ではなく、比率Ｐ′を一定とし感度Ｌ′のみを可変とし
たい場合は、係数αを固定として適用してもよい。又、
感度Ｌを一定とし比率Ｐのみを可変としたい場合は、係
数βを固定として適用してもよい。

【０２１６】図２８は［請求項１５］の変圧器保護継電
装置の第２０の実施の形態を説明するための構成図であ
る。図２８において、変圧器保護継電装置に収納される
比率差動継電器１２Ａは、差動量作成部２５１と、抑制
量作成部２５２と、振幅値演算部２７１と、係数作成部
２６４と、第１の判定部２６１と、第２の判定部２６２
と、論理積（ＡＮＤ）処理部２６３とから構成される。

【０２１７】ここで、差動量作成部２５１は変圧器各端
子の各相毎の電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を導入し、差動電流
量（Ｉｄ：各端子電流のベクトル和）に比例した値を算
出し、その結果を第１の判定部２６１及び第２の判定部
２６２へ与える。又、抑制量作成部は変圧器各端子の各
相毎の電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を導入し、抑制量（Σ｜Ｉ
｜：各端子電流のスカラー和）を算出し、その結果を第
１の判定部２６１及び第２の判定部２６２へ与える。

【０２１８】振幅値演算部２７１は変圧器非電源端（本
説明では変圧器３次）の電流を導入し、当該端子電流の
振幅値あるいはこれに比例する量を算出し、その結果を
係数作成部２６４へ与える。係数作成部２６４では前記
振幅値演算部２７１にて算出した振幅値あるいはこれに
比例する量から、更に、これに比例した値を比率Ｐに対
する係数α及び感度Ｌに対する係数βとして算出し、そ
の結果を第２の判定部２６２へ与える。

【０２１９】第１の判定部２６１では前記差動電流及び
抑制量を用い、下記の（６）式に従って比率差動判定を
実施し、（６）式の関係が成立したとき、その結果を論
理積処理部２６３へ与える。

【数１６】 ｜Ｉｄ｜≧Ｐ×Σ｜Ｉ｜＋Ｌ …………………（６） 但し、 ｜Ｉｄ｜：差動電流。 Σ｜Ｉ｜：抑制量。 Ｐ：比率。 Ｌ：感度。

【０２２０】又、第２の判定部では前記差動電流，抑制
量及び係数α，βを用い、（１１）式に従って比率差動
判定を実施し、（１１）式の関係が成立したとき、その
結果を論理積処理部２６３へ与える。

【数１７】 ｜Ｉｄ｜≧（Ｐ′×α）｝×Σ｜Ｉ｜＋（Ｌ′×β） ……（１１） 但し、 ｜Ｉｄ｜：差動電流。 Σ｜Ｉ｜：抑制量。 Ｐ′：基準比率。 Ｌ′：基準感度。 α，β：抑制量に比例した値。

【０２２１】論理積処理部２６３では前記第１の判定部
の結果と前記第２の判定部の結果のＡＮＤ処理を実施
し、動作出力がある場合には保護指令を出力する。つま
り、当該変圧器の非電源端子に流れる電流値の大きさに
応じ、第２の判定部による保護特性の比率の大きさＰ′
及び感度Ｌ′を連続的に変化させ、第１の保護特性と組
み合わせるよう構成した。

【０２２２】以上説明したように、本構成によれば前記
変圧器の非電源端子に流れる電流が小さく、変流器が飽
和しにくい小電流時は係数α，βが小さな値をとるた
め、小さな比率かつ高感度な保護特性を適用することが
でき、又、当該端子に流れる電流が大きく、変流器が飽
和し易い大電流時は係数α，βが大きな値をとるため、
大きな比率かつ低感度な保護特性を適用することができ
るため、前記第１２の実施の形態と同様の効果を得るこ
とができる。

【０２２３】なお、上記実施の形態では係数α，係数β
を、変圧器非電源端の電流の振幅値あるいはこれに比例
した量から得られる変数としたが、これに限定されるの
もではなく、比率Ｐ′を一定とし感度Ｌ′のみを可変と
したい場合は、係数αを固定として適用してもよい。
又、感度Ｌを一定とし比率Ｐ′のみを可変としたい場合
は、係数βを固定として適用してもよい。

【０２２４】以下の説明においては、特に記載のない限
り、変圧器の非電源端子の交流電圧の振幅値あるいはこ
れに比例する値を算出する第８の手段と、第８の手段で
算出した量が所定の条件を満足したとき出力する第９の
手段として、不足電圧継電器を例にとり説明するものと
する。

【０２２５】図２９は［請求項１６］の変圧器保護継電
装置の第２１の実施の形態を示す構成図である。図２９
において、変圧器保護継電装置１Ｑは保護要素部２Ａと
制御要素部３Ｆとから構成され、保護要素部２Ａは前記
第１の実施の形態と同一の構成である。又、制御要素部
３Ｆは不足電圧継電器２９１とオンディレイタイマ６１
と反転（ＮＯＴ）処理部１４からなり、出力部は前記保
護要素部２Ａへ接続する。ここで、保護要素部２Ａの作
用は、前記第１の実施の形態にて説明したそれと同様で
ある。

【０２２６】一方、不足電圧継電器２９１は変圧器非電
源端（本説明では変圧器３次）の電圧を導入し、当該端
子電圧の振幅値あるいはこれに比例する量を算出し、こ
の結果が予め設定された値ｑ［１］を下回ったとき、動
作信号をオンディレイタイマ６１へ与える。オンディレ
イタイマ６１では前記不足電圧継電器２９１の動作出力
が所定時間継続したとき、その結果を反転処理部１４へ
与える。

【０２２７】反転処理部１４では前記不足電圧継電器２
９１の動作信号を反転処理し、論理積処理部１２へ与え
る。論理積処理部１２では比率差動継電器１１の動作信
号と反転処理後の不足電圧継電器２９１の動作信号との
ＡＮＤ処理を実施し、前記不足電圧継電器２９１動作が
所定時間以上継続したとき、保護指令の出力を阻止す
る。

【０２２８】以上説明したように、本構成によれば前記
変圧器の非電源端子の電圧が小さくなったときは、不足
電圧継電器２９１の動作信号が出力されるため、系統に
事故が発生したものと判断できる。このとき、当該変圧
器の内部事故であった場合、前記比率差動継電器１１は
即時に動作信号を出力し、かつ、前記不足電圧継電器２
９１の動作出力は、オフディレイタイマ６１により遅延
されるため、前記不足電圧継電器２９１は前記比率差動
継電器１１の動作出力を阻止することはない。

【０２２９】一方、当該変圧器の外部事故であった場
合、変流器の飽和は多くの場合、事故発生後、数サイク
ルの後に発生することから、前記比率差動継電器１１は
変流器の飽和発生までは原理上動作に至らない。又、オ
フディレイタイマ６１の設定時間ｔ１［１］を、変流器
の飽和が始まる時間より短く設定することで、変流器の
飽和時には前記不足電圧継電器２９１の動作出力が前記
比率差動継電器１１の出力を阻止する。

【０２３０】したがって、当該変圧器の非電源端子の外
部事故時に、当該端子の変流器が飽和を起こし、動作量
である差動電流が多く発生し、比率差動継電器１１が不
要動作を引き起こしても、しゃ断器に対して保護指令が
出力されることはなく、変圧器保護継電装置の信頼性を
向上させることができる。

【０２３１】なお、不足電圧継電器２９１において、予
め設定された値ｑ［１］は、変圧器定常運転時の最低電
圧に比例する値ｒ［１］より小さく、かつ、系統事故時
の最大電圧に比例する値ｒ［２］より大きな値とする必
要がある。即ち、（１２）式の関係を満たすものとする
必要がある。

【数１８】 ｒ［１］＞ｑ［１］＞ｒ［２］ ………………（１２） 但し、 ｒ［１］：変圧器定常運転時の最低電圧に比例した値。 ｑ［１］：不足電圧継電器に予め設定された値。 ｒ［２］：系統事故時の最大電圧に比例した値。

【０２３２】又、オフディレイタイマ６１において、予
め設定された値ｔ１［１］は変流器の飽和が始まる時間
ｔ２［１］より短く、かつ、当該変圧器の内部事故時に
前記比率差動継電器１１が保護指令を出力する時間ｔ２
［２］より長い値とする必要がある。即ち、（１３）式
の関係を満たすものとする必要がある。

【数１９】 ｔ２［１］＞ｔ１［１］＞ｔ２［２］ …………（１３） 但し、 ｔ２［１］：変流器が飽和するまでの時間。 ｔ１［１］：オフディレイタイマに予め設定された時
間。 ｔ２［２］：変圧器の内部事故時に比率差動継電器が、
保護指令を出力する時間。

【０２３３】又、前記実施の形態では不足電圧継電器を
適用した例を説明したが、これに限定されるものではな
く、不足電圧継電器に代えて過電圧継電器としてもよ
い。この場合、過電圧継電器の動作信号は、不足電圧継
電器のそれとは逆論理となるため、反転処理部１４は不
要となる。

【０２３４】図３０は［請求項１７］の変圧器保護継電
装置の第２２の実施の形態を示す構成図である。図３０
において、変圧器保護継電装置１Ｒは保護要素部２Ｂと
制御要素部３Ｆとから構成され、保護要素部２Ｂは前記
第２の実施の形態と同一の構成である。又、制御要素部
３Ｆは前記第２１の実施の形態（図２９）と同一の構成
であり、その出力は前記保護要素部２Ｂに接続する。こ
こで、保護要素部２Ｂの作用は、前記第２の実施の形態
にて説明したそれと同様である。

【０２３５】又、制御要素部３Ｆの作用は前記第２１の
実施の形態にて説明したそれと同様であり、前記不足電
圧継電器２９１の出力が所定時間継続したとき、その結
果を反転処理部１４を介して論理積処理部２３へ与え
る。論理積処理部２３では前記第１の比率差動継電器２
１［１］の動作信号と、前記所定時間経過後の不足電圧
継電器２９１の動作信号を反転処理した結果とのＡＮＤ
処理を実施し、その結果を論理和処理部２４へ与える。
論理和回路２４では前記論理積処理部２２及び２３の結
果をＯＲ処理し、動作出力がある場合には保護指令を出
力する。

【０２３６】以上説明したように、本構成によれば前記
変圧器の非電源端子の電圧が小さくなったときは、不足
電圧継電器２９１の動作信号が出力されるため、系統に
事故が発生したものと判断できる。このとき、当該変圧
器の内部事故であった場合、前記第１の比率差動継電器
２１［１］及び第２の比率差動継電器２１［２］は即時
に動作信号を出力することとなるが、前記不足電圧継電
器２９１の動作出力は、オフディレイタイマ６１により
遅延されるため、図３に示す如き特性を持つ前記第１の
比率差動継電器２１［１］のみの保護指令を有効とし、
高感度な保護を維持する。

【０２３７】一方、当該変圧器の外部事故であった場
合、変流器の飽和は多くの場合、事故発生後、数サイク
ルの後に発生することから、変流器の飽和発生までは図
３に示す如く、高感度な保護特性を持つ前記第１の比率
差動継電器２１［１］で保護を継続する。

【０２３８】又、オフディレイタイマ６１の設定時間
を、変流器の飽和が始まる時間より短く設定すること
で、変流器の飽和時には前記不足電圧継電器２９１の動
作出力が、前記第１の比率差動継電器２１［１］のみの
出力を阻止すると同時に、予め飽和による動作量の増加
を考慮した図４に示す如き保護特性と組み合わせること
により、図５に示す如き保護特性とし、変流器の飽和に
よる動作量が発生してもこれを回避し、変圧器保護継電
装置の信頼性を向上させることができる。

【０２３９】なお、不足電圧継電器２９１において、予
め設定された値ｑ［１］は、前記第２１の実施の形態
（図２９）で述べたそれと同様に、（１１）式の関係を
満たすものとする。又、オフディレイタイマ６１におい
て、予め設定された値ｔ１［１］は、前記第２１の実施
の形態で述べたそれと同様に、（１２）式の関係を満た
すものとする。又、前記実施の形態では、不足電圧継電
器を適用した例を説明したが、これに限定されるもので
はなく、前記第２１の実施の形態と同様に、不足電圧継
電器に代えて過電圧継電器としてもよい。

【０２４０】図３１は［請求項１８］の変圧器保護継電
装置の第２３の実施の形態を示す構成図である。図３１
において、変圧器保護継電装置１Ｓは保護要素部２Ｃと
制御要素部３Ｇとから構成され、保護要素部２Ｃは第１
の比率差動継電器２１［１］と第２の比率差動継電器２
１［２］と論理積（ＡＮＤ）処理部３１１及び３１２と
論理和（ＯＲ）処理部３１３と反転（ＮＯＴ）処理部３
１４とからなっている。又、制御要素部３Ｇは不足電圧
継電器２９１とオンディレイタイマ６１とからなり、出
力部は前記保護要素部２Ｃへ接続する。

【０２４１】ここで、第１の比率差動継電器２１［１］
は変圧器各端子の各相毎の電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を導入
し、動作量（差動電流量Ｉｄ：各端子電流のベクトル
和）及び抑制量（Σ｜Ｉ｜：各端子電流のスカラー和）
を算出し、この動作量及び抑制量の関係から得られる合
成電気量がある所定の条件１を満たした時、動作信号を
論理積処理部３１１へ与えるものであり、例として図３
に示す如き保護特性を持つ。又、第２の比率差動継電器
２１［２］は前記第１の比率差動継電器２１［１］と同
様に、動作量，抑制量を算出し、これら２量の関係から
得られる合成電気量がある所定の条件２を満たした時、
動作信号を論理積処理部３１２へ与えるものであり、例
として図３２に示す如き保護特性を持つ。

【０２４２】一方、不足電圧継電器２９１は変圧器非電
源端（本説明では変圧器３次）の電圧を導入し、当該端
子電圧の振幅値あるいはこれに比例する量を算出し、こ
の結果が予め設定された値ｑ［１］を下回ったとき、動
作信号をオンディレイタイマ６１へ与える。オンディレ
イタイマ６１では、前記不足電圧継電器２９１の動作出
力が所定時間継続したとき、その結果を反転処理部３１
４及び論理積処理部３１２へ与える。

【０２４３】反転処理部３１４では前記不足電圧継電器
２９１の動作信号を反転処理し、論理積処理部３１１へ
与える。論理積処理部３１１では第１の比率差動継電器
２１［１］の動作信号と反転処理後の不足電圧継電器２
９１の動作信号とのＡＮＤ処理を実施し、その結果を論
理和処理部３１３へ与える。

【０２４４】又、論理積処理部３１２では第２の比率差
動継電器２１［２］の動作信号と所定時間経過後の前記
不足電圧継電器２９１の動作信号とのＡＮＤ処理を実施
し、その結果を論理和処理部３１３に与える。論理和処
理部３１３では論理積処理部３１１及び３１２の結果を
ＯＲ処理し、動作出力がある場合には保護指令を出力す
る

【０２４５】以上説明したように、本構成によれば前記
変圧器の非電源端子の電圧が小さくなったときは、不足
電圧継電器２９１の動作信号が出力されるため、系統に
事故が発生したものと判断できる。このとき、当該変圧
器の内部事故であった場合、前記第１の比率差動継電器
２１［１］及び第２の比率差動継電器２１［２］は即時
に動作信号を出力することとなるが、前記不足電圧継電
器２９１の動作出力は、オフディレイタイマ６１により
遅延されるため、図３に示す如き特性を持つ前記第１の
比率差動継電器２１［１］のみの保護指令を有効とし、
高感度な保護を維持する。

【０２４６】一方、当該変圧器の外部事故であった場
合、変流器の飽和は多くの場合、事故発生後、数サイク
ルの後に発生することから、変流器の飽和発生までは図
３に示す如く、高感度な保護特性を持つ前記第１の比率
差動継電器２１［１］で保護を継続する。又、オフディ
レイタイマ６１の設定時間を、変流器の飽和が始まる時
間より短く設定することで、変流器の飽和時には前記不
足電圧継電器２９１の動作出力が、前記第１の比率差動
継電器２１［１］のみの出力を阻止すると同時に、予め
飽和による動作量の増加を考慮した図３２に示す如き保
護特性を持つ第２の比率差動継電器２１［２］のみの出
力を有効とする。

【０２４７】したがって、変流器の飽和による動作量が
発生してもこれを回避し、変圧器保護継電装置の信頼性
を向上させることができる。なお、不足電圧継電器２９
１において、予め設定された値ｑ［１］は、前記第２１
の実施の形態（図２９）で述べたそれと同様に、（１
２）式の関係を満たすものとする。又、オフディレイタ
イマ６１において、予め設定された値ｔ１［１］は、前
記第２１の実施の形態で述べたそれと同様に、（１３）
式の関係を満たすものとする。又、前記実施の形態で
は、不足電圧継電器を適用した例を説明したが、これに
限定されるものではなく、前記第２１の実施の形態と同
様に、不足電圧継電器に代え、過電圧継電器としてもよ
い。

【０２４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば前
記変圧器の非電源端子に流れる電流が小さいときは、過
電流継電器の動作信号が出力されないため、当該変圧器
における内部事故と判断でき、前記過電流継電器は比率
差動継電器の保護指令出力を阻止することはない。又、
当該端子に流れる電流が大きいときは、前記過電流継電
器の動作信号により、当該変圧器の非電源端子における
外部事故と判断できるため、前記比率差動継電器の保護
指令出力を阻止する。したがって、当該変圧器の非電源
端子の外部事故時に、当該端子の変流器が飽和を起こ
し、動作量である差動電流が多く発生し、比率差動継電
器が不要動作を引き起こしても、しゃ断器に対して保護
指令が出力されることはなく、変圧器保護継電装置の信
頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す変圧器保護継
電装置の構成図。

【図２】本発明の第２の実施の形態を示す変圧器保護継
電装置の構成図。

【図３】本発明の第２の実施の形態における第１の比率
差動継電器の保護特性図。

【図４】本発明の第２の実施の形態における第２の比率
差動継電器の保護特性図。

【図５】本発明の第２の実施の形態における第１の比率
差動継電器の保護特性と第２の比率差動継電器の保護特
性を組み合せた保護特性図。

【図６】本発明の第３の実施のののの形態を示す変圧器
保護継電装置の構成図。

【図７】本発明の第４の実施の形態を示す変圧器保護継
電装置の構成図。

【図８】本発明の第３及び第４の実施の形態の応用例を
示す制御要素部の構成図。

【図９】本発明の第５の実施の形態を示す変圧器保護継
電装置の構成図。

【図１０】本発明の第６の実施の形態を示す変圧器保護
継電装置の構成図。

【図１１】本発明の第７の実施の形態を示す変圧器保護
継電装置の構成図。

【図１２】本発明の第８の実施の形態を示す変圧器保護
継電装置の構成図。

【図１３】本発明の第９の実施の形態を示す変圧器保護
継電装置の構成図。

【図１４】本発明の第９の実施の形態における比率差動
継電器の保護特性図。

【図１５】本発明の第１０の実施の形態を示すディジタ
ル形変圧器保護継電装置の構成図。

【図１６】本発明の第１０の実施の形態を示すディジタ
ル形比率差動継電器のフローチャート。

【図１７】本発明の第１１の実施の形態を示す変圧器保
護継電装置の構成図。

【図１８】本発明の第１１の実施の形態における比率差
動継電器の保護特性図。

【図１９】本発明の第１２の実施の形態を示す変圧器保
護継電装置の構成図。

【図２０】本発明の第１２の実施の形態における比率差
動継電器の保護特性図。

【図２１】本発明の第１３の実施の形態を示すディジタ
ル形比率差動継電器のフローチャート。

【図２２】本発明の第１４の実施の形態を示す変圧器保
護継電装置の構成図。

【図２３】本発明の第１５の実施の形態を示す変圧器保
護継電装置の構成図。

【図２４】本発明の第１６の実施の形態を示す変圧器保
護継電装置の構成図。

【図２５】本発明の第１７の実施の形態を示す変圧器保
護継電装置の構成図。

【図２６】本発明の第１８の実施の形態を示す変圧器保
護継電装置の構成図。

【図２７】本発明の第１９の実施の形態を示す変圧器保
護継電装置の構成図。

【図２８】本発明の第２０の実施の形態を示す変圧器保
護継電装置の構成図。

【図２９】本発明の第２１の実施の形態を示す変圧器保
護継電装置の構成図。

【図３０】本発明の第２２の実施の形態を示す変圧器保
護継電装置の構成図。

【図３１】本発明の第２３の実施の形態を示す変圧器保
護継電装置の構成図。

【図３２】本発明の第２３の実施の形態における第２の
比率差動継電器の保護特性図。

【図３３】比率差動継電器を適用した場合の電力用変圧
器の保護回路。

【符号の説明】

１Ａ〜１Ｈ，１Ｊ〜１Ｎ，１Ｐ〜１Ｓ……変圧器保護継
電装置 ２Ａ，２Ａ［１］〜２Ａ［ｎ］，２Ｂ，２Ｃ，４Ａ，５
Ａ［１］〜５Ａ［ｎ＋１］，６Ａ［１］〜６Ａ［ｎ＋
１］……保護要素部 ３Ａ，３Ａ［１］〜３Ａ［ｎ］，３Ｂ〜３Ｇ，７Ａ，８
Ａ［１］〜８１［ｎ］……制御要素部 １１，１１［１］〜１１［ｎ＋１］，２１［１］〜２１
［ｎ＋１］……比率差動継電器 １２，１２［１］〜１２［ｎ］，２２，２３，１７１
［１］〜１７１［ｎ］，１７２［１］〜１７２［ｎ］，
１９１［１］〜１９１［ｎ］，１９２［１］〜１９２
［ｎ］，３１１，３１２……論理積（ＡＮＤ）処理部 １３，１３［１］〜１３［ｎ］……過電流継電器 １３Ａ……反限時過電流継電器 １４，１４［１］〜１４［ｎ］，３１４……反転（ＮＯ
Ｔ）処理部 ２４，９１，１３１，１７３，１９３，３１３……論理
和（ＯＲ）処理部 ６１，６１［１］〜６１［ｎ］，２２３……限時タイマ
（オンディレイ） ８１……限時タイマ（オフディレイ） ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ３……変流器 ＴＲ……電力用変圧器 Ｅ１，Ｅ２……電源 ＣＢ１，ＣＢ２，ＣＢ３……しゃ断器 １５Ａ……ディジタル形変圧器保護継電器 １５１……補助変成器 １５２……Ａ／Ｄ変換器 １５３……ＣＰＵ １５４……ＲＡＭ １５５……ＲＯＭ １５６……ディジタル入力部 １５７……ディジタル出力部 ２２１，２２１［１］〜２２１［ｎ］……Σ｜Ｉ｜算出
部 ２２２，２２２［１］〜２２２［ｎ］……Σ｜Ｉ｜レベ
ル判定部 ９Ａ〜１２Ａ比率差動継電器 ２５１……差動量作成部 ２５２……抑制量作成部 ２５３，２６４……係数作成部 ２５４，２６１，２６２……比率差動継電器判定部 ２７１……振幅値演算部 ２９１……不足電圧継電器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 祖父江 哲也 東京都府中市晴見町二丁目24番地の１ 東 芝システムテクノロジー株式会社内 Ｆターム(参考） 5G043 AA01 AA02 AB04 AC02 CA03 CB02 5G047 AA09 AB01 BA04 BB03 CA03 CB03

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変圧器各端子の交流電流を導入し、前記
   変圧器の内部事故時には保護指令を出力する比率差動継
   電器を備えた変圧器保護継電装置において、前記変圧器
   の非電源端子の交流電流を導入し、前記非電源端子の交
   流電流の振幅値あるいはこれに比例する量を算出する第
   １の手段と、前記第１の手段で算出した量が所定の条件
   を満足したとき出力する第２の手段と、前記第２の手段
   の出力信号を用いて、前記比率差動継電器の保護指令出
   力を制御する手段を備えたことを特徴とする変圧器保護
   継電装置。
2. 【請求項２】 変圧器各端子の交流電流を導入し、前記
   変圧器の内部事故時には保護指令を出力する第１の比率
   差動継電器を備えた変圧器保護継電装置において、前記
   第１の比率差動継電器とは異なる保護特性を有する第２
   の比率差動継電器と、前記変圧器の非電源端子の交流電
   流を導入し前記交流電流の振幅値あるいはこれに比例す
   る量を算出する第１の手段と、前記第１の手段で算出し
   た量が所定の条件を満足したとき出力する第２の手段
   と、前記第１の比率差動継電器と前記第２の比率差動継
   電器の論理積（ＡＮＤ）の出力と、前記第１の比率差動
   継電器の出力と前記第２の手段との論理積（ＡＮＤ）出
   力との論理和（ＯＲ）出力を保護指令出力する手段を備
   えたことを特徴とする変圧器保護継電装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の変圧器保護
   継電装置において、前記第２の手段の出力信号を遅延さ
   せるための限時タイマを設けたことを特徴とする変圧器
   保護継電装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の変圧器保護継電装置にお
   いて、一組の前記第１の手段及び限時タイマに代えて、
   判定条件及び時間設定の異なる複数組の前記第１の手段
   及び限時タイマとし、更に、前記複数の限時タイマ出力
   の論理和（ＯＲ）出力信号により、比率差動継電器の出
   力信号あるいは保護特性を制御する構成としたことを特
   徴とする変圧器保護継電装置。
5. 【請求項５】 請求項１又は請求項２記載の変圧器保護
   継電装置において、過電流継電器に代えて反限時過電流
   継電器とし、前記反限時過電流継電器の出力信号によ
   り、比率差動継電器の出力信号あるいは保護特性を制御
   する構成としたことを特徴とする変圧器保護継電装置。
6. 【請求項６】 変圧器各端子の交流電流を導入し、前記
   変圧器の内部事故時には保護指令を出力する比率差動継
   電器を備えた変圧器保護継電装置において、前記変圧器
   の非電源端子の交流電流を導入し、前記非電源端子の交
   流電流の振幅値あるいはこれに比例する量を算出する第
   １の手段と、前記第１の手段で算出した量が所定の条件
   を満足したとき出力する判定条件及び時間設定の異なる
   複数組の第２の手段及び限時タイマとを備え、前記比率
   差動継電器の比率の大きさを、前記複数の第２の手段の
   判定条件に応じ、予め設定された大きさに順次切り換え
   る構成としたことを特徴とする変圧器保護継電装置。
7. 【請求項７】 請求項２記載の変圧器保護継電装置にお
   いて、１つの第２の比率差動継電器に代えて、前記第１
   の比率差動継電器とは異なる保護特性を有する第２，第
   ３，…，第ｎの比率差動継電器を設けると共に、更に、
   １つの前記第２の手段に代えて判定条件の異なる複数の
   第２の手段を設け、前記第２の手段の出力信号に応じ
   て、前記第１〜第ｍ（１＜ｍ≦ｎ）の比率差動継電器の
   論理積（ＡＮＤ）特性とする構成としたことを特徴とす
   る変圧器保護継電装置。
8. 【請求項８】 変圧器各端子の交流電流を導入し、前記
   変圧器の内部事故時には保護指令を出力する第１の比率
   差動継電器を備えた変圧器保護継電装置において、前記
   第１の比率差動継電器とは異なる保護特性を有した第２
   の比率差動継電器と、前記変圧器の非電源端子の交流電
   流を導入し、前記交流電流の振幅値あるいはこれに比例
   する量を算出する第１の手段と、前記第１の手段で算出
   した量が所定の条件を満足したとき出力する判定条件の
   異なる複数の第２の手段とを備え、前記第２の比率差動
   継電器の保護特性を前記複数の第２の手段の判定条件に
   応じて順次切り換え、前記第１の比率差動継電器と、前
   記特性の切り換えられた第２の比率差動継電器との論理
   積（ＡＮＤ）特性とする構成としたことを特徴とする変
   圧器保護継電装置。
9. 【請求項９】 請求項２記載の変圧器保護継電装置のお
   いて、前記第１の手段及び第２の手段に代えて、前記変
   圧器の各端子電流のスカラー和である抑制量（Σ｜Ｉ｜
   と称す）を算出する第３の手段と、前記第３の手段で算
   出した量が所定の条件を満足したとき出力する第４の手
   段と、前記第４の手段による出力信号を遅延させる限時
   タイマを設け、前記第１の比率差動継電器と前記第２の
   比率差動継電器の論理積（ＡＮＤ）の出力と、前記第１
   の比率差動継電器の出力と前記限時タイマの出力との論
   理積（ＡＮＤ）出力との論理和（ＯＲ）出力を保護指令
   出力する手段を備えたことを特徴とする変圧器保護継電
   装置。
10. 【請求項１０】 請求項６記載の変圧器保護継電装置に
    おいて、前記第１の手段及び複数の第２の手段に代え
    て、前記変圧器の各端子電流のスカラー和である抑制量
    （Σ｜Ｉ｜と称す）を算出する第３の手段と、前記第３
    の手段で算出した量が所定の条件を満足したとき出力す
    る判定条件の異なる複数の第４の手段を設け、前記比率
    差動継電器の比率の大きさを、前記複数の第４の手段の
    判定条件に応じて予め設定された大きさに順次切り換え
    る構成としたことを特徴とする変圧器保護継電装置。
11. 【請求項１１】 請求項８記載の変圧器保護継電装置に
    おいて、前記第１の手段及び複数の第２の手段に代え
    て、前記変圧器の各端子電流のスカラー和である抑制量
    （Σ｜Ｉ｜と称す）を算出する第３の手段と、前記第３
    の手段で算出した量が所定の条件を満足したとき出力す
    る判定条件の異なる複数の第４の手段を設け、前記第２
    の比率差動継電器の保護特性を、前記複数の第４の手段
    の判定条件に応じて順次切り換え、前記第１の比率差動
    継電器と、前記特性の切り換えられた第２の比率差動継
    電器との論理積（ＡＮＤ）特性とする構成としたことを
    特徴とする変圧器保護継電装置。
12. 【請求項１２】 変圧器各端子の交流電流を導入し、前
    記変圧器各端子電流のベクトル和である動作量（差動電
    流：Ｉｄ）を算出する第５の手段と、変圧器各端子電流
    のスカラー和である抑制量（Σ｜Ｉ｜）を算出する第６
    の手段と、前記動作量と抑制量の関係が所定の条件を満
    足したとき前記変圧器の内部事故と判断して保護指令を
    出力する第７の手段を備えた比率差動継電器において、
    前記第６の手段と同様の手段にて算出した抑制量に比例
    した値を、前記第７の手段で使用する判定式における比
    率値の係数として作用するよう構成したことを特徴とす
    る変圧器保護継電装置。
13. 【請求項１３】 請求項８記載の変圧器保護継電装置に
    おいて、前記第１及び複数の第２の手段と、前記第２の
    手段の出力信号による前記第２の比率差動継電器の保護
    特性の切り換えに代えて、前記変圧器の各端子電流のス
    カラー和である抑制量（Σ｜Ｉ｜と称す）を算出する第
    ３の手段と、前記第３の手段で算出した量に比例した値
    を、前記第２の比率差動継電器で使用する判定式におけ
    る条件の係数として作用するよう構成したことを特徴と
    する変圧器保護継電装置。
14. 【請求項１４】 請求項１２記載の変圧器保護継電装置
    において、前記抑制量に代えて、前記変圧器の非電源端
    子の交流電流を導入し、第１の手段にて算出した前記非
    電源端子の交流電流の振幅値あるいはこれに比例する値
    とし、前記第１の手段にて算出した量に比例した値を係
    数として、前記比率差動継電器の比率の大きさを逐次変
    化させる構成としたことを特徴とする変圧器保護継電装
    置。
15. 【請求項１５】 請求項１３記載の変圧器保護継電装置
    において、前記抑制量に代えて、前記変圧器の非電源端
    子の交流電流を導入し、第１の手段にて算出した前記非
    電源端子の交流電流の振幅値あるいはこれに比例する値
    とし、前記第１の手段にて算出した量に比例する値を、
    前記第２の比率差動継電器で使用する判定式における条
    件の係数として作用するよう構成したことを特徴とする
    変圧器保護継電装置。
16. 【請求項１６】 変圧器各端子の交流電流を導入し、前
    記変圧器の内部事故時には保護指令を出力する比率差動
    継電器を備えた変圧器保護継電装置において、前記変圧
    器の非電源端子の交流電圧を導入し、前記非電源端子の
    交流電圧の振幅値あるいはこれに比例する量を算出する
    第８の手段と、前記第８の手段で算出した量が所定の条
    件を満足したとき出力する第９の手段と、前記第９の手
    段の動作出力を遅延させる限時タイマを備え、遅延後の
    前記第９の手段の出力信号を用いて比率差動継電器の保
    護指令出力を阻止する構成としたことを特徴とする変圧
    器保護継電装置。
17. 【請求項１７】 変圧器各端子の交流電流を導入し、前
    記変圧器の内部事故時には保護指令を出力する第１の比
    率差動継電器を備えた変圧器保護継電装置において、前
    記第１の比率差動継電器とは異なる保護特性を有した第
    ２の比率差動継電器と、前記変圧器の非電源端子の交流
    電圧を導入し、前記交流電流の振幅値あるいはこれに比
    例する量を算出する第８の手段と、前記第８の手段で算
    出した量が所定の条件を満足したとき出力する第９の手
    段と、前記第９の手段の動作出力を遅延させる限時タイ
    マを備え、遅延後の前記第９の手段の出力信号を用い、
    前記第１の比率差動継電器と前記第２の比率差動継電器
    の論理積（ＡＮＤ）特性とする構成としたことを特徴と
    する変圧器保護継電装置。
18. 【請求項１８】 変圧器各端子の交流電流を導入し、前
    記変圧器の内部事故時には保護指令を出力する第１の比
    率差動継電器を備えた変圧器保護継電装置において、前
    記第１の比率差動継電器とは異なる保護特性を有した第
    ２の比率差動継電器と、前記変圧器の非電源端子の交流
    電圧を導入し、前記交流電流の振幅値あるいはこれに比
    例する量を算出する第８の手段と、前記第８の手段で算
    出した量が所定の条件を満足したとき出力する第９の手
    段と、前記第９の手段の動作出力を遅延させる限時タイ
    マを備え、遅延後の前記第９の手段の出力信号を用い、
    前記第１の比率差動継電器と前記第２の比率差動継電器
    の保護特性を切り換える構成としたことを特徴とする変
    圧器保護継電装置。