JP2001268776A - デジタル形過電流継電器 - Google Patents
デジタル形過電流継電器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 入力電流がフルスケールをオーバーした場合
でも、高感度かつ高速動作で過電流を検出し保護動作で
きるデジタル形過電流継電器を提供するものである。 【解決手段】 電力系統の電流は、サンプリング部１に
より一定周期でサンプリングされアナログ／デジタル変
換されてリレー判定部２に入力され、デジタルフィルタ
処理および振幅値演算処理が施される。そして、電流の
振幅が所定の整定値を超えたとき第１の動作出力Ｓ１を
出力する。一方、ＦＳオーバー判定部３では、サンプリ
ング部で得られたデジタルデータがフルスケールをオー
バーしているときは第２の動作出力Ｓ２を出力する。動
作出力部４では、第１の動作出力Ｓ１と第２の動作出力
Ｓ２とのＯＲ条件で最終の動作出力Ｓを出力する。
でも、高感度かつ高速動作で過電流を検出し保護動作で
きるデジタル形過電流継電器を提供するものである。 【解決手段】 電力系統の電流は、サンプリング部１に
より一定周期でサンプリングされアナログ／デジタル変
換されてリレー判定部２に入力され、デジタルフィルタ
処理および振幅値演算処理が施される。そして、電流の
振幅が所定の整定値を超えたとき第１の動作出力Ｓ１を
出力する。一方、ＦＳオーバー判定部３では、サンプリ
ング部で得られたデジタルデータがフルスケールをオー
バーしているときは第２の動作出力Ｓ２を出力する。動
作出力部４では、第１の動作出力Ｓ１と第２の動作出力
Ｓ２とのＯＲ条件で最終の動作出力Ｓを出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力系統の電流を
アナログ量からデジタル量に変換して過電流を検出し保
護動作を行うデジタル形過電流継電器に関する。
アナログ量からデジタル量に変換して過電流を検出し保
護動作を行うデジタル形過電流継電器に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、デジタル形過電流継電器は、電
力系統の電流を電流変成器を介して入力し、アナログ量
からデジタル量に変換しデジタルフィルタを介して得ら
れた電流振幅値が所定値を超えている場合に保護動作指
令を出力する。保護動作指令は遮断器に出力され、事故
区間を電力系統から除去するようにしている。
力系統の電流を電流変成器を介して入力し、アナログ量
からデジタル量に変換しデジタルフィルタを介して得ら
れた電流振幅値が所定値を超えている場合に保護動作指
令を出力する。保護動作指令は遮断器に出力され、事故
区間を電力系統から除去するようにしている。
【０００３】デジタル形保護継電器では、デジタル形過
電流継電器も含めて、電力系統に適用する際には、電力
系統の電気量（電圧、電流）の最大事故電流（電圧）を
考慮して、アナログ／デジタル変換して得たデジタルデ
ータのフルスケール（ＦＳ）を定めている。つまり、デ
ジタルデータがフルスケールをオーバーしないように、
フルスケールを選択するようにしている。
電流継電器も含めて、電力系統に適用する際には、電力
系統の電気量（電圧、電流）の最大事故電流（電圧）を
考慮して、アナログ／デジタル変換して得たデジタルデ
ータのフルスケール（ＦＳ）を定めている。つまり、デ
ジタルデータがフルスケールをオーバーしないように、
フルスケールを選択するようにしている。
【０００４】一方、高感度な過電流継電器を構成しよう
とする場合には、演算処理を速くするためにフルスケー
ルをできるだけ小さく選択する必要がある。この場合、
電力系統上に事故が発生し事故電流が流れた場合、アナ
ログ／デジタル変換して得たデジタルデータはフルスケ
ールをオーバーしてしまう。
とする場合には、演算処理を速くするためにフルスケー
ルをできるだけ小さく選択する必要がある。この場合、
電力系統上に事故が発生し事故電流が流れた場合、アナ
ログ／デジタル変換して得たデジタルデータはフルスケ
ールをオーバーしてしまう。
【０００５】図５（ａ）に示すように、フルスケールレ
ベルＩFS以下の入力電流の場合は、アナログ／デジタル
変換して得たデジタルデータ（サンプリングデータ）
は、正弦波通りのものが生成されるが、フルスケールレ
ベルＩFSをオーバーした場合は、図５（ｂ）に示すよう
に、フルスケールレベルＩFSで頭打ちされたようなサン
プリングデータが生成されることになる。
ベルＩFS以下の入力電流の場合は、アナログ／デジタル
変換して得たデジタルデータ（サンプリングデータ）
は、正弦波通りのものが生成されるが、フルスケールレ
ベルＩFSをオーバーした場合は、図５（ｂ）に示すよう
に、フルスケールレベルＩFSで頭打ちされたようなサン
プリングデータが生成されることになる。
【０００６】一般に、デジタル保護継電器でのリレー判
定演算は、入力データが正弦波で有ることが前提で構築
されているので、フルスケールのオーバーにより、図５
（ｂ）に示すようなデジタルデータが入力された場合
は、適切なリレー判定演算ができなくなる。過電流継電
器の場合には、フルスケールをオーバーしている状態で
適切なリレー判定演算ができない場合であっても、必ず
動作状態が継続できれば適用上の問題はない。
定演算は、入力データが正弦波で有ることが前提で構築
されているので、フルスケールのオーバーにより、図５
（ｂ）に示すようなデジタルデータが入力された場合
は、適切なリレー判定演算ができなくなる。過電流継電
器の場合には、フルスケールをオーバーしている状態で
適切なリレー判定演算ができない場合であっても、必ず
動作状態が継続できれば適用上の問題はない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高速動
作あるいは高速復帰性能が要求される場合には、デジタ
ルフィルタ演算を含めたリレー判定演算に使用するサン
プリングデータは、その演算窓長を短くする必要があ
る。
作あるいは高速復帰性能が要求される場合には、デジタ
ルフィルタ演算を含めたリレー判定演算に使用するサン
プリングデータは、その演算窓長を短くする必要があ
る。
【０００８】例えば、デジタルフィルタとして１−Ｚ-2
を適用したした場合、図５（ｂ）に示すように、フルス
ケールのオーバーにより頭打ちされたデジタルデータに
ついては、その頭打ちされたデータの範囲でデジタルフ
ィルタの出力データは零になってしまう。
を適用したした場合、図５（ｂ）に示すように、フルス
ケールのオーバーにより頭打ちされたデジタルデータに
ついては、その頭打ちされたデータの範囲でデジタルフ
ィルタの出力データは零になってしまう。
【０００９】この場合、フルスケールのオーバーの程度
によっては、フルスケールのオーバーにより頭打ちされ
たデータの範囲で、動作状態を継続することができず、
誤復帰してしまう場合がある。
によっては、フルスケールのオーバーにより頭打ちされ
たデータの範囲で、動作状態を継続することができず、
誤復帰してしまう場合がある。
【００１０】図６は、一般的な構成でのデジタル形過電
流継電器において、入力電流がフルスケールをオーバー
した場合に誤復帰してしまう検証例を示す。デジタル形
過電流継電器でのリレー判定演算は、入力データが正弦
波で有ることが前提で過電流を検出しているので、フル
スケールのオーバーにより頭打ちされたデータの範囲で
は正常なリレー判定演算を行うことができず、図６に示
すように、デジタル形過電流継電器の動作出力は、本来
は動作状態を継続すべきところが、断続的に動作と復帰
とを繰り返す。
流継電器において、入力電流がフルスケールをオーバー
した場合に誤復帰してしまう検証例を示す。デジタル形
過電流継電器でのリレー判定演算は、入力データが正弦
波で有ることが前提で過電流を検出しているので、フル
スケールのオーバーにより頭打ちされたデータの範囲で
は正常なリレー判定演算を行うことができず、図６に示
すように、デジタル形過電流継電器の動作出力は、本来
は動作状態を継続すべきところが、断続的に動作と復帰
とを繰り返す。
【００１１】本発明の目的は、入力電流がフルスケール
をオーバーした場合でも、高感度かつ高速動作で過電流
を検出し保護動作できるデジタル形過電流継電器を提供
するものである。
をオーバーした場合でも、高感度かつ高速動作で過電流
を検出し保護動作できるデジタル形過電流継電器を提供
するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係わる
デジタル形過電流継電器は、電力系統の電流を一定周期
でサンプリングしアナログ／デジタル変換するサンプリ
ング部と、前記サンプリング部で得られたデジタルデー
タに対しデジタルフィルタ処理および振幅値演算処理を
行い前記電流の振幅が所定の整定値を超えたとき第１の
動作出力を得るリレー判定部と、前記サンプリング部で
得られたデジタルデータがフルスケールをオーバーして
いるか否かを判定しフルスケールをオーバーしていると
きは第２の動作出力を出力するＦＳオーバー判定部と、
前記リレー判定部からの第１の動作出力と前記ＦＳオー
バー判定部からの第２の動作出力とのＯＲ条件で最終の
動作出力を得る動作出力部とを備えたことを特徴とす
る。
デジタル形過電流継電器は、電力系統の電流を一定周期
でサンプリングしアナログ／デジタル変換するサンプリ
ング部と、前記サンプリング部で得られたデジタルデー
タに対しデジタルフィルタ処理および振幅値演算処理を
行い前記電流の振幅が所定の整定値を超えたとき第１の
動作出力を得るリレー判定部と、前記サンプリング部で
得られたデジタルデータがフルスケールをオーバーして
いるか否かを判定しフルスケールをオーバーしていると
きは第２の動作出力を出力するＦＳオーバー判定部と、
前記リレー判定部からの第１の動作出力と前記ＦＳオー
バー判定部からの第２の動作出力とのＯＲ条件で最終の
動作出力を得る動作出力部とを備えたことを特徴とす
る。
【００１３】請求項１の発明に係わるデジタル形過電流
継電器では、電力系統の電流は、サンプリング部により
一定周期でサンプリングされアナログ／デジタル変換さ
れる。ここで得られたデジタルデータはリレー判定部に
入力され、デジタルフィルタ処理および振幅値演算処理
により電流の振幅が所定の整定値を超えたか否かが判定
され、超えたときは第１の動作出力を出力する。一方、
ＦＳオーバー判定部では、サンプリング部で得られたデ
ジタルデータがフルスケールをオーバーしているか否か
を判定しフルスケールをオーバーしているときは第２の
動作出力を出力する。動作出力部では、リレー判定部か
らの第１の動作出力とＦＳオーバー判定部からの第２の
動作出力とのＯＲ条件で最終の動作出力を出力する。
継電器では、電力系統の電流は、サンプリング部により
一定周期でサンプリングされアナログ／デジタル変換さ
れる。ここで得られたデジタルデータはリレー判定部に
入力され、デジタルフィルタ処理および振幅値演算処理
により電流の振幅が所定の整定値を超えたか否かが判定
され、超えたときは第１の動作出力を出力する。一方、
ＦＳオーバー判定部では、サンプリング部で得られたデ
ジタルデータがフルスケールをオーバーしているか否か
を判定しフルスケールをオーバーしているときは第２の
動作出力を出力する。動作出力部では、リレー判定部か
らの第１の動作出力とＦＳオーバー判定部からの第２の
動作出力とのＯＲ条件で最終の動作出力を出力する。
【００１４】請求項２の発明に係わるデジタル形過電流
継電器は、請求項１の発明において、前記ＦＳオーバー
判定部は、前記サンプリング部で得られたサンプリング
周期ごとのデジタルデータを入力し、そのサンプリング
周期ごとのデジタルデータの絶対値が予め定めたＦＳオ
ーバー判定レベルを超えたときは第２の動作出力を出力
することを特徴とする。
継電器は、請求項１の発明において、前記ＦＳオーバー
判定部は、前記サンプリング部で得られたサンプリング
周期ごとのデジタルデータを入力し、そのサンプリング
周期ごとのデジタルデータの絶対値が予め定めたＦＳオ
ーバー判定レベルを超えたときは第２の動作出力を出力
することを特徴とする。
【００１５】請求項２の発明に係わるデジタル形過電流
継電器では、請求項１の発明の作用に加え、サンプリン
グ周期ごとのデジタルデータの絶対値が予め定めたＦＳ
オーバー判定レベルを超えたときに、第２の動作出力を
出力する。
継電器では、請求項１の発明の作用に加え、サンプリン
グ周期ごとのデジタルデータの絶対値が予め定めたＦＳ
オーバー判定レベルを超えたときに、第２の動作出力を
出力する。
【００１６】請求項３の発明に係わるデジタル形過電流
継電器は、請求項１の発明において、前記ＦＳオーバー
判定部は、前記サンプリング部からリレー判定判定演算
に用いられる演算窓長分のデジタルデータを入力し、そ
の演算窓長分のデジタルデータの絶対値の最大値を求
め、その最大値が予め定めたＦＳオーバー判定レベルを
超えたときは第２の動作出力を出力することを特徴とす
る。
継電器は、請求項１の発明において、前記ＦＳオーバー
判定部は、前記サンプリング部からリレー判定判定演算
に用いられる演算窓長分のデジタルデータを入力し、そ
の演算窓長分のデジタルデータの絶対値の最大値を求
め、その最大値が予め定めたＦＳオーバー判定レベルを
超えたときは第２の動作出力を出力することを特徴とす
る。
【００１７】請求項３の発明に係わるデジタル形過電流
継電器では、請求項１の発明の作用に加え、リレー判定
判定演算に用いられる演算窓長分のデジタルデータの絶
対値の最大値を求め、その最大値が予め定めたＦＳオー
バー判定レベルを超えたときに第２の動作出力を出力す
る。
継電器では、請求項１の発明の作用に加え、リレー判定
判定演算に用いられる演算窓長分のデジタルデータの絶
対値の最大値を求め、その最大値が予め定めたＦＳオー
バー判定レベルを超えたときに第２の動作出力を出力す
る。
【００１８】請求項４の発明に係わるデジタル形過電流
継電器は、請求項１の発明において、前記ＦＳオーバー
判定部は、前記サンプリング部から入力電流の半サイク
ル分のデジタルデータを入力し、その絶対値が予め定め
たＦＳオーバー判定レベルを超えたときは第２の動作出
力を出力することを特徴とする。
継電器は、請求項１の発明において、前記ＦＳオーバー
判定部は、前記サンプリング部から入力電流の半サイク
ル分のデジタルデータを入力し、その絶対値が予め定め
たＦＳオーバー判定レベルを超えたときは第２の動作出
力を出力することを特徴とする。
【００１９】請求項４の発明に係わるデジタル形過電流
継電器では、請求項１の発明の作用に加え、入力電流の
半サイクル分のデジタルデータの絶対値が予め定めたＦ
Ｓオーバー判定レベルを超えたときに第２の動作出力を
出力する。
継電器では、請求項１の発明の作用に加え、入力電流の
半サイクル分のデジタルデータの絶対値が予め定めたＦ
Ｓオーバー判定レベルを超えたときに第２の動作出力を
出力する。
【００２０】請求項５の発明に係わるデジタル形過電流
継電器は、請求項１の発明において、前記ＦＳオーバー
判定部は、前記サンプリング部から入力電流の半サイク
ル分のデジタルデータを入力し、その絶対値の最大値が
予め定めたＦＳオーバー判定レベルを超えたときは第２
の動作出力を出力することを特徴とする。
継電器は、請求項１の発明において、前記ＦＳオーバー
判定部は、前記サンプリング部から入力電流の半サイク
ル分のデジタルデータを入力し、その絶対値の最大値が
予め定めたＦＳオーバー判定レベルを超えたときは第２
の動作出力を出力することを特徴とする。
【００２１】請求項５の発明に係わるデジタル形過電流
継電器では、請求項１の発明の作用に加え、入力電流の
半サイクル分のデジタルデータの絶対値の最大値が予め
定めたＦＳオーバー判定レベルを超えたときに第２の動
作出力を出力する。
継電器では、請求項１の発明の作用に加え、入力電流の
半サイクル分のデジタルデータの絶対値の最大値が予め
定めたＦＳオーバー判定レベルを超えたときに第２の動
作出力を出力する。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。図１は本発明の実施の形態に係わるデジタル形過
電流継電器の構成図である。電力系統の電流は、サンプ
リング部１により一定周期でサンプリングされアナログ
／デジタル変換されたデジタルデータｉmとして、リレ
ー判定部２に入力されると共に、ＦＳオーバー判定部３
に入力される。
する。図１は本発明の実施の形態に係わるデジタル形過
電流継電器の構成図である。電力系統の電流は、サンプ
リング部１により一定周期でサンプリングされアナログ
／デジタル変換されたデジタルデータｉmとして、リレ
ー判定部２に入力されると共に、ＦＳオーバー判定部３
に入力される。
【００２３】リレー判定部２は、サンプリング部１から
のデジタルデータｉmに基づいてリレー判定演算を行
い、電力系統からの入力電流が予め定めた整定値を超え
たときは第１の動作出力Ｓ１を動作出力部４に出力する
ものである。
のデジタルデータｉmに基づいてリレー判定演算を行
い、電力系統からの入力電流が予め定めた整定値を超え
たときは第１の動作出力Ｓ１を動作出力部４に出力する
ものである。
【００２４】すなわち、サンプリング部１からのデジタ
ルデータｉmは、リレー判定部２のデジタルフィルタ５
に入力されデジタルフィルタ処理が行われ、振幅値演算
部６により入力電流の振幅値が求められる。そして、こ
の振幅値演算部６で求められた入力電流はリレー判定演
算部７に入力され、その振幅値が予め定めた整定値を超
えたか否かが判定される。振幅値が整定値を超えたとき
は電力系統に過電流が発生していると判断し第１の動作
出力Ｓ１が動作出力部４に出力される。
ルデータｉmは、リレー判定部２のデジタルフィルタ５
に入力されデジタルフィルタ処理が行われ、振幅値演算
部６により入力電流の振幅値が求められる。そして、こ
の振幅値演算部６で求められた入力電流はリレー判定演
算部７に入力され、その振幅値が予め定めた整定値を超
えたか否かが判定される。振幅値が整定値を超えたとき
は電力系統に過電流が発生していると判断し第１の動作
出力Ｓ１が動作出力部４に出力される。
【００２５】一方、ＦＳオーバー判定部３は、サンプリ
ング部１で得られたデジタルデータｉmがフルスケール
をオーバーしているか否かを判定し、フルスケールをオ
ーバーしているときは電力系統に過電流が発生している
と判断し第２の動作出力Ｓ２を動作出力部４に出力する
ものである。
ング部１で得られたデジタルデータｉmがフルスケール
をオーバーしているか否かを判定し、フルスケールをオ
ーバーしているときは電力系統に過電流が発生している
と判断し第２の動作出力Ｓ２を動作出力部４に出力する
ものである。
【００２６】そして、動作出力部４では、リレー判定部
２からの第１の動作出力Ｓ１とＦＳオーバー判定部３か
らの第２の動作出力Ｓ２とのＯＲ条件で、最終の動作出
力Ｓを出力するようにしている。
２からの第１の動作出力Ｓ１とＦＳオーバー判定部３か
らの第２の動作出力Ｓ２とのＯＲ条件で、最終の動作出
力Ｓを出力するようにしている。
【００２７】これは、フルスケールのオーバーが生じた
際には、リレー判定部２の第１の動作出力Ｓ１が復帰し
てしまうことがあるので、ＦＳオーバー判定部３により
過電流状態であることを検出するためである。
際には、リレー判定部２の第１の動作出力Ｓ１が復帰し
てしまうことがあるので、ＦＳオーバー判定部３により
過電流状態であることを検出するためである。
【００２８】すなわち、電力系統からの入力電流がフル
スケールをオーバーしている状態では、本来、リレー判
定部２が動作するに十分大きな電流が流れているはずで
あるが、リレー判定部２はフルスケールのオーバーによ
り動作しない場合がある。そこで、ＦＳオーバー判定部
３により電力系統の過電流状態を判断し、リレー判定部
２がフルスケールのオーバーで不動作であっても電力系
統の過電流を適正に検出できるようにしている。
スケールをオーバーしている状態では、本来、リレー判
定部２が動作するに十分大きな電流が流れているはずで
あるが、リレー判定部２はフルスケールのオーバーによ
り動作しない場合がある。そこで、ＦＳオーバー判定部
３により電力系統の過電流状態を判断し、リレー判定部
２がフルスケールのオーバーで不動作であっても電力系
統の過電流を適正に検出できるようにしている。
【００２９】これにより、入力電流がフルスケールをオ
ーバーし、リレー判定演算部２の第１の動作出力Ｓ１が
誤復帰してしまった場合でも、ＦＳオーバー判定部３の
第２の動作出力Ｓ２によりデジタル形過電流継電器とし
ての動作出力Ｓを得ることができる。フルスケールをオ
ーバーしていない場合は、リレー判定演算部２により第
１の動作出力Ｓ１が得られるので、デジタル形過電流継
電器としての動作出力Ｓを得ることができる。
ーバーし、リレー判定演算部２の第１の動作出力Ｓ１が
誤復帰してしまった場合でも、ＦＳオーバー判定部３の
第２の動作出力Ｓ２によりデジタル形過電流継電器とし
ての動作出力Ｓを得ることができる。フルスケールをオ
ーバーしていない場合は、リレー判定演算部２により第
１の動作出力Ｓ１が得られるので、デジタル形過電流継
電器としての動作出力Ｓを得ることができる。
【００３０】次に、ＦＳオーバー判定部３でのフルスケ
ールのオーバー判定の内容について説明する。ＦＳオー
バー判定部３では、サンプリング部１で得られたサンプ
リング周期ごとのデジタルデータの絶対値｜ｉm-n｜
（ｎ＝１，２，３…）が予め定めたＦＳオーバー判定レ
ベルＩKFSを超えたときに第２の動作出力Ｓ１を出力す
るようにしたものである。
ールのオーバー判定の内容について説明する。ＦＳオー
バー判定部３では、サンプリング部１で得られたサンプ
リング周期ごとのデジタルデータの絶対値｜ｉm-n｜
（ｎ＝１，２，３…）が予め定めたＦＳオーバー判定レ
ベルＩKFSを超えたときに第２の動作出力Ｓ１を出力す
るようにしたものである。
【００３１】｜ｉm-n｜＞ＩKFS …（１）
【００３２】これは、デジタル形過電流継電器３のリレ
ー判定演算に使用する演算窓長分の個々のサンプリング
データがＦＳオーバー判定レベルＩKFSを超えているか
どうかを判定することでＦＳオーバー判定を行うもので
ある。このＦＳオーバー判定レベルＩKFSは、デジタル
形過電流継電器の最大整定値をＩKを、フルスケールレ
ベルをＩFSとしたとき、次の（２）式を満足する範囲で
設定される。
ー判定演算に使用する演算窓長分の個々のサンプリング
データがＦＳオーバー判定レベルＩKFSを超えているか
どうかを判定することでＦＳオーバー判定を行うもので
ある。このＦＳオーバー判定レベルＩKFSは、デジタル
形過電流継電器の最大整定値をＩKを、フルスケールレ
ベルをＩFSとしたとき、次の（２）式を満足する範囲で
設定される。
【００３３】ＩK＜ＩKFS≦ＩFS …（２）
【００３４】図２はデジタル過電流継電器の入力電流Ｉ
が（ＩKFS ≦ＩFS ＜ Ｉ）の関係にある場合の応動特性
図である。この場合、デジタルフィルタ５からのデジタ
ルデータは、フルスケールレベルＩFSで頭打ちされたよ
うなサンプリングデータとなる。
が（ＩKFS ≦ＩFS ＜ Ｉ）の関係にある場合の応動特性
図である。この場合、デジタルフィルタ５からのデジタ
ルデータは、フルスケールレベルＩFSで頭打ちされたよ
うなサンプリングデータとなる。
【００３５】従って、リレー判定部２からの第１の動作
出力Ｓ１は、途中不要に復帰することが有り得るが、頭
打ちされた範囲のサンプリングデータの範囲で（１）式
の条件が成立するため、ＦＳオーバー判定部３は動作状
態となり第２の動作出力Ｓ２が出力される。その結果、
第１の動作出力Ｓ１と第２の動作出力Ｓ２とのＯＲ出力
が成立するため、デジタル形過電流継電器の最終の動作
出力Ｓが動作出力回路４から出力される。
出力Ｓ１は、途中不要に復帰することが有り得るが、頭
打ちされた範囲のサンプリングデータの範囲で（１）式
の条件が成立するため、ＦＳオーバー判定部３は動作状
態となり第２の動作出力Ｓ２が出力される。その結果、
第１の動作出力Ｓ１と第２の動作出力Ｓ２とのＯＲ出力
が成立するため、デジタル形過電流継電器の最終の動作
出力Ｓが動作出力回路４から出力される。
【００３６】次に、図３はデジタル形過電流継電器の入
力電流Ｉが（ＩK＜ＩKFS＜Ｉ＜ＩFS）の関係にある場合
の応動特性図である。つまり、入力電流がフルスケール
レベルＩFSまでには至らないが、ＦＳオーバー判定レベ
ルＩKFSを超えている場合である。この場合、サンプリ
ングデータは正弦波として認識できるので、リレー判定
部２も正常な判定が行え、動作状態の第１の動作出力Ｓ
１を出力する。
力電流Ｉが（ＩK＜ＩKFS＜Ｉ＜ＩFS）の関係にある場合
の応動特性図である。つまり、入力電流がフルスケール
レベルＩFSまでには至らないが、ＦＳオーバー判定レベ
ルＩKFSを超えている場合である。この場合、サンプリ
ングデータは正弦波として認識できるので、リレー判定
部２も正常な判定が行え、動作状態の第１の動作出力Ｓ
１を出力する。
【００３７】一方、ＦＳオーバー判定部３もＦＳオーバ
ー判定レベルＩKFS以上のサンプリングデータが存在す
るため動作状態の第２の動作出力Ｓ２を出力することと
なる。その結果、第１の動作出力Ｓ１と第２の動作出力
Ｓ２とのＯＲ出力が成立するため、デジタル形過電流継
電器の最終の動作出力Ｓが動作出力回路４から出力され
る。
ー判定レベルＩKFS以上のサンプリングデータが存在す
るため動作状態の第２の動作出力Ｓ２を出力することと
なる。その結果、第１の動作出力Ｓ１と第２の動作出力
Ｓ２とのＯＲ出力が成立するため、デジタル形過電流継
電器の最終の動作出力Ｓが動作出力回路４から出力され
る。
【００３８】次に、図４はデジタル形過電流継電器の入
力電流Ｉが（ＩK＜Ｉ＜ＩKFS）の関係にある場合の応動
特性図である。つまり、入力電流がＦＳオーバー判定レ
ベルＩKFSより小さい場合である。この場合、サンプリ
ングデータは正弦波として認識できるので、リレー判定
部２は正常な判定が行え、動作状態の第１の動作出力Ｓ
１を出力する。ＦＳオーバー判定部３は、ＦＳオーバー
判定レベルＩKFS以上のサンプリングデータが存在しな
いため、不動作状態となり第２の動作出力Ｓ２は出力し
ない。その結果、第１の動作出力Ｓ１と第２の動作出力
Ｓ２とのＯＲ出力が成立するため、デジタル形過電流継
電器の最終の動作出力Ｓが動作出力回路４から出力され
る。
力電流Ｉが（ＩK＜Ｉ＜ＩKFS）の関係にある場合の応動
特性図である。つまり、入力電流がＦＳオーバー判定レ
ベルＩKFSより小さい場合である。この場合、サンプリ
ングデータは正弦波として認識できるので、リレー判定
部２は正常な判定が行え、動作状態の第１の動作出力Ｓ
１を出力する。ＦＳオーバー判定部３は、ＦＳオーバー
判定レベルＩKFS以上のサンプリングデータが存在しな
いため、不動作状態となり第２の動作出力Ｓ２は出力し
ない。その結果、第１の動作出力Ｓ１と第２の動作出力
Ｓ２とのＯＲ出力が成立するため、デジタル形過電流継
電器の最終の動作出力Ｓが動作出力回路４から出力され
る。
【００３９】以上の説明から判るとおり、本発明のデジ
タル形過電流継電器は、入力電流がＦＳオーバー判定レ
ベルＩKFSより小さい場合は、ＦＳオーバー判定部３は
動作することなく、リレー判定部２の動作に依存する形
となり、入力電流がＦＳオーバー判定レベルＩKFSより
大きくなった場合は、リレー判定部２の第１の動作出力
Ｓ１が復帰することがあっても、ＦＳオーバー判定部３
の第２の動作出力Ｓ２により動作出力を継続できる。
タル形過電流継電器は、入力電流がＦＳオーバー判定レ
ベルＩKFSより小さい場合は、ＦＳオーバー判定部３は
動作することなく、リレー判定部２の動作に依存する形
となり、入力電流がＦＳオーバー判定レベルＩKFSより
大きくなった場合は、リレー判定部２の第１の動作出力
Ｓ１が復帰することがあっても、ＦＳオーバー判定部３
の第２の動作出力Ｓ２により動作出力を継続できる。
【００４０】以上の説明では、ＦＳオーバー判定部３で
のフルスケールのオーバー判定を（１）式に基づいて判
定するようにしたが、（３）式に基づいて判定するよう
にしてもよい。すなわち、リレー判定判定演算に用いら
れる演算窓長分のデジタルデータの絶対値｜ｉm-n｜
（ｎ＝１，２，３…）の最大値ｍａｘ（｜ｉm-n｜）を
求め、その最大値ｍａｘ（｜ｉm-n｜）が予め定めたＦ
Ｓオーバー判定レベルＩKFSを超えたときに第２の動作
出力Ｓ２を出力するようにする。
のフルスケールのオーバー判定を（１）式に基づいて判
定するようにしたが、（３）式に基づいて判定するよう
にしてもよい。すなわち、リレー判定判定演算に用いら
れる演算窓長分のデジタルデータの絶対値｜ｉm-n｜
（ｎ＝１，２，３…）の最大値ｍａｘ（｜ｉm-n｜）を
求め、その最大値ｍａｘ（｜ｉm-n｜）が予め定めたＦ
Ｓオーバー判定レベルＩKFSを超えたときに第２の動作
出力Ｓ２を出力するようにする。
【００４１】ｍａｘ（｜ｉm-n｜）＞ＩKFS …（３）
【００４２】また、ＦＳオーバー判定部３でのフルスケ
ールのオーバー判定を（４）式に基づいて判定するよう
にしてもよい。すなわち、サンプリング部１から得られ
る入力電流の半サイクル分のデジタルデータの絶対値｜
ｉm-k｜（ｋ＝１，２，３…）が予め定めたＦＳオーバ
ー判定レベルＩKFSを超えたときに第２の動作出力Ｓ２
を出力するようにする。これは、過去半サイクル分のサ
ンプリングデータの絶対値｜ｉm-k｜の中には、必ずピ
ーク値が入ってくるため、過去半サイクル間の個々のサ
ンプリングデータがＦＳオーバー判定レベルＩKFSを超
えているかどうかを判定することでＦＳオーバー判定を
行うものである。
ールのオーバー判定を（４）式に基づいて判定するよう
にしてもよい。すなわち、サンプリング部１から得られ
る入力電流の半サイクル分のデジタルデータの絶対値｜
ｉm-k｜（ｋ＝１，２，３…）が予め定めたＦＳオーバ
ー判定レベルＩKFSを超えたときに第２の動作出力Ｓ２
を出力するようにする。これは、過去半サイクル分のサ
ンプリングデータの絶対値｜ｉm-k｜の中には、必ずピ
ーク値が入ってくるため、過去半サイクル間の個々のサ
ンプリングデータがＦＳオーバー判定レベルＩKFSを超
えているかどうかを判定することでＦＳオーバー判定を
行うものである。
【００４３】｜ｉm-k｜＞ＩKFS …（４）
【００４４】さらに、ＦＳオーバー判定部３でのフルス
ケールのオーバー判定を（５）式に基づいて判定するよ
うにしてもよい。すなわち、サンプリング部１から得ら
れる入力電流の半サイクル分のデジタルデータの絶対値
絶対値｜ｉm-k｜（ｋ＝１，２，３…）の最大値ｍａｘ
（｜ｉm-k｜）が予め定めたＦＳオーバー判定レベルＩ
KFSを超えたときに第２の動作出力Ｓ２を出力するよう
にする。
ケールのオーバー判定を（５）式に基づいて判定するよ
うにしてもよい。すなわち、サンプリング部１から得ら
れる入力電流の半サイクル分のデジタルデータの絶対値
絶対値｜ｉm-k｜（ｋ＝１，２，３…）の最大値ｍａｘ
（｜ｉm-k｜）が予め定めたＦＳオーバー判定レベルＩ
KFSを超えたときに第２の動作出力Ｓ２を出力するよう
にする。
【００４５】ｍａｘ（｜ｉm-k｜）＞ＩKFS …（５）
【００４６】これは、（４）式の判定方法と考え方は同
じであり、過去半サイクル分のサンプリングデータの絶
対値の中には、必ずピーク値が入ってくるため、過去半
サイクル間のサンプリングデータの絶対値が最大のもの
がピーク値と考え、これがＦＳオーバー判定レベルＩ
KFSを超えているかどうかを判定することでＦＳオーバ
ー判定を行うものである。
じであり、過去半サイクル分のサンプリングデータの絶
対値の中には、必ずピーク値が入ってくるため、過去半
サイクル間のサンプリングデータの絶対値が最大のもの
がピーク値と考え、これがＦＳオーバー判定レベルＩ
KFSを超えているかどうかを判定することでＦＳオーバ
ー判定を行うものである。
【００４７】このように、デジタル形過電流継電器とし
て、高感度な特性を得るために小さなフルスケールが選
択された場合であっても、ＦＳオーバー判定部３を設け
ることによって確実に過電流を検出できる。すなわち、
実際の事故現象でフルスケールのオーバーが発生して
も、ＦＳオーバー判定部３により過電流状態を検出でき
るので、特に、高速動作あるいは高速復帰性能が要求さ
れるデジタル形過電流継電器に有効に適用できる。
て、高感度な特性を得るために小さなフルスケールが選
択された場合であっても、ＦＳオーバー判定部３を設け
ることによって確実に過電流を検出できる。すなわち、
実際の事故現象でフルスケールのオーバーが発生して
も、ＦＳオーバー判定部３により過電流状態を検出でき
るので、特に、高速動作あるいは高速復帰性能が要求さ
れるデジタル形過電流継電器に有効に適用できる。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＦＳオーバー判定部を設けることによって、過電流に対
して正確な動作が期待できるデジタル形過電流継電器を
提供できる。
ＦＳオーバー判定部を設けることによって、過電流に対
して正確な動作が期待できるデジタル形過電流継電器を
提供できる。
【図１】本発明の実施の形態に係わるデジタル形過電流
継電器の構成図。
継電器の構成図。
【図２】本発明の実施の形態に係わるデジタル形過電流
継電器の（ＩKFS ≦ＩFS ＜ Ｉ）の場合の応動特性図。
継電器の（ＩKFS ≦ＩFS ＜ Ｉ）の場合の応動特性図。
【図３】本発明の実施の形態に係わるデジタル形過電流
継電器の（ＩK＜ＩKFS＜Ｉ＜Ｉ FS）の場合の応動特性
図。
継電器の（ＩK＜ＩKFS＜Ｉ＜Ｉ FS）の場合の応動特性
図。
【図４】本発明の実施の形態に係わるデジタル形過電流
継電器の（ＩK＜Ｉ＜ＩKFS）の場合の応動特性図。
継電器の（ＩK＜Ｉ＜ＩKFS）の場合の応動特性図。
【図５】デジタル形過電流継電器でデジタル変換された
入力電流のサンプリングデータの説明図であり、（ａ）
は入力電流がフルスケールレベルＩFSをオーバーしない
場合の特性図、（ｂ）は入力電流がフルスケールレベル
ＩFSをオーバーした場合の特性図。
入力電流のサンプリングデータの説明図であり、（ａ）
は入力電流がフルスケールレベルＩFSをオーバーしない
場合の特性図、（ｂ）は入力電流がフルスケールレベル
ＩFSをオーバーした場合の特性図。
【図６】従来のデジタル形過電流継電器での入力電流が
フルスケールレベルＩFSをオーバーしたときの応動検証
の一例を示す特性図。
フルスケールレベルＩFSをオーバーしたときの応動検証
の一例を示す特性図。
１…サンプリング部、２…リレー判定部、３…ＦＳオー
バー判定部、４…動作出力部、５…デジタルフィルタ、
６…振幅値演算部、７…リレー判定演算部
バー判定部、４…動作出力部、５…デジタルフィルタ、
６…振幅値演算部、７…リレー判定演算部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高荷 英之 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） 5G004 AA01 AB01 BA03 BA04 CA06 DC03 DC04 DC14
Claims (5)
- 【請求項１】 電力系統の電流を一定周期でサンプリン
グしアナログ／デジタル変換するサンプリング部と、前
記サンプリング部で得られたデジタルデータに対しデジ
タルフィルタ処理および振幅値演算処理を行い前記電流
の振幅が所定の整定値を超えたとき第１の動作出力を得
るリレー判定部と、前記サンプリング部で得られたデジ
タルデータがフルスケールをオーバーしているか否かを
判定しフルスケールをオーバーしているときは第２の動
作出力を出力するＦＳオーバー判定部と、前記リレー判
定部からの第１の動作出力と前記ＦＳオーバー判定部か
らの第２の動作出力とのＯＲ条件で最終の動作出力を得
る動作出力部とを備えたことを特徴とするデジタル形過
電流継電器。 - 【請求項２】 前記ＦＳオーバー判定部は、前記サンプ
リング部で得られたサンプリング周期ごとのデジタルデ
ータを入力し、そのサンプリング周期ごとのデジタルデ
ータの絶対値が予め定めたＦＳオーバー判定レベルを超
えたときは第２の動作出力を出力することを特徴とする
請求項１に記載のデジタル形過電流継電器。 - 【請求項３】 前記ＦＳオーバー判定部は、前記サンプ
リング部からリレー判定判定演算に用いられる演算窓長
分のデジタルデータを入力し、その演算窓長分のデジタ
ルデータの絶対値の最大値を求め、その最大値が予め定
めたＦＳオーバー判定レベルを超えたときは第２の動作
出力を出力することを特徴とする請求項１に記載のデジ
タル形過電流継電器。 - 【請求項４】 前記ＦＳオーバー判定部は、前記サンプ
リング部から入力電流の半サイクル分のデジタルデータ
を入力し、その絶対値が予め定めたＦＳオーバー判定レ
ベルを超えたときは第２の動作出力を出力することを特
徴とする請求項１に記載のデジタル形過電流継電器。 - 【請求項５】 前記ＦＳオーバー判定部は、前記サンプ
リング部から入力電流の半サイクル分のデジタルデータ
を入力し、その絶対値の最大値が予め定めたＦＳオーバ
ー判定レベルを超えたときは第２の動作出力を出力する
ことを特徴とする請求項１に記載のデジタル形過電流継
電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000075628A JP2001268776A (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | デジタル形過電流継電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000075628A JP2001268776A (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | デジタル形過電流継電器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001268776A true JP2001268776A (ja) | 2001-09-28 |
Family
ID=18593495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000075628A Pending JP2001268776A (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | デジタル形過電流継電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001268776A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009201209A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Meidensha Corp | ディジタル形保護リレー |
| JP2011250518A (ja) * | 2010-05-24 | 2011-12-08 | Mitsubishi Electric Corp | 過電流継電器 |
-
2000
- 2000-03-17 JP JP2000075628A patent/JP2001268776A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009201209A (ja) * | 2008-02-20 | 2009-09-03 | Meidensha Corp | ディジタル形保護リレー |
| JP2011250518A (ja) * | 2010-05-24 | 2011-12-08 | Mitsubishi Electric Corp | 過電流継電器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20050323 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20050325 |