JP2565870B2 - 差動継電装置 - Google Patents

差動継電装置

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JP2565870B2 JP61135840A JP13584086A JP2565870B2 JP 2565870 B2 JP2565870 B2 JP 2565870B2 JP 61135840 A JP61135840 A JP 61135840A JP 13584086 A JP13584086 A JP 13584086A JP 2565870 B2 JP2565870 B2 JP 2565870B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野〕 本発明は発変電所の母線などに用いられるデジタル演
算形の差動継電装置に関する。
（従来の技術） 差動継電器では、外部事故等に事故電流の直流分によ
り変流器の鉄心が飽和するため生ずる変流器の誤差が問
題となる。特に母線保護の場合は、母線の多数の端子か
ら流入した事故電流が、１つの端子に集まって流出する
ことが多い。このような場合、流出する端子の電流は大
きな値となり、変流器の飽和が起こり易い。他の流入す
る端子の電流は比較的小さな値であるため、変流器の飽
和が起こりにくく、全く飽和しない場合も多い。この場
合、差動電流（変流器二次電流の和、但し電流の方向は
母線に流入する方向を正とする）が、外部事故にも拘ら
ず大きな値となり誤動作することとなる。
この対策として、変流器の飽和に対する対策を行なっ
た差動継電器がある。即ち、特公昭57−50130号のもの
は各端子電流の絶対値の和（スカラによる総和）に１以
下の定数を乗算した値から差動電流（ベクトル和）の絶
対値を減算した値が正のとき著しく大きな抑制量を発生
するものである。これについて図面を用いて説明する。
第２図（ａ）は変流器が飽和したときの変流器の一次
電流とIPと二次電流Isの実測波形の例を示す図である。
図のように電流の交流分の１周期ごとに、非飽和で二次
電流Isに殆んど誤差を生じない期間と、飽和して二次電
流Isに著しい誤差を生ずる期間とが繰り返される。
外部事故で事故電流が流出する端子の二次電流が図示
の波形Isであり、事故電流が流入する端子の変流器がす
べて飽和しなかったとすると、差動電流Idの波形は第２
図（ｂ）のようになる。また、各端子電流の絶対値の和
は同図Irのようになる。
図のように、二次電流Isに誤差のない期間は、差動電
流Idの値は殆んど零であるのに対し、絶対値の和Irが大
きい特公昭57−50130号のものはこの期間に大きな抑制
量を発生させこれを記憶することにより、差動電流Idが
大きな値となっても誤動作を防止し得るようにするもの
である。
しかし、外部事故中に内部事故が発生すると、動作が
著ししく遅れる欠点がある。第３図はこの場合の波形の
例を示す図で、電流Iiは母線に流入する電流の和、電流
Ioは外部事故中に事故電流が流出する端子の電流、Idは
差動電流であり内部事故点の事故点電流に等しい。Irは
端子電流の絶対値の和である。時刻t1に内部事故が発生
し、それ以前は外部事故である。
内部事故が図の位相で発生すると、事故点電流（＝差
動電流Id）は図のように直流分の大きいフルオフセット
波形となる。外部事故が至近距離にあるとすると、内部
事故発生後の電流変化分（Theveninの法則による）の殆
んどは、外部事故点との間で環流する。このため流入電
流和Iiには変化がなく、流出端電流Ioは内部事故発生前
の交流分が変化分の交流分で打消されて、直流分のみ残
り図示の波形となる。
このような電流波形のため、端子電流の絶対値の和Ir
は図示の波形となる。直流分により差動電流Idが小さい
期間に絶対値の和Irが大きく、この間に大きな抑制量が
記憶されるため、直流分が減衰するまで動作し得ない。
以上のように特公昭57−50130号のものは変流器に著
しい飽和がある場合にも誤動作しないものであるが、前
記のように外部事故中に内部事故が発生すると、事故電
流波形によっては動作が著しく遅れるという欠点を有す
るものである。母線保護の場合、外部事故中の内部事故
発生は、例えば外部事故遮断の際に遮断器が遮断に失敗
して破損するような際に起こり、必ずしもめずらしいも
のではない。
以上の状況に鑑み、先に特願昭61−120909号（以下、
先願と呼ぶ）を出願した。この先願は、差動電流Idを所
定時間間隔でサンプルし、これをデジタルデータに変換
することにより得られた差動電流データ（またはこれと
等価なデータ）Ddのサンプル時刻の異なる複数の所定個
数のデータの相互の差を用いて差関数ｆ（ｄ）の値を算
出し、この値が抑制値ｆ（ｒ）より十分小さいことを条
件に差動継電手段の動作を阻止するようにしたものであ
る。このものは先願に記載された実施例で十分に前述の
問題点を解決するものである。
（発明が解決しようとする問題点） しかし、先願の実施例は、抑制値ｆ（ｒ）を所定期間
にサンプルされた差動電流データの絶対値の最大値、ま
たは同一時刻にサンプルされた各端子電流データの絶対
値の和で所定期間の間にサンプルされたもののうちの最
大値などとし、所定期間を１サイクル以上としたもので
ある。
このため差関数ｆ（ｄ）の大きさの抑制値ｆ（ｒ）に
対する場合は、外部事故で変流器の飽和が起きた場合の
非飽和期間には十分小さいが、内部事故の場合の差動電
流Idのピーク値付近のサンプルでは7.7％という例も見
られるようにそれほど大きな値とはならない。このため
内部事故で差関数ｆ（ｄ）の大きさが抑制値ｆ（ｒ）よ
り十分小さいと判断し差動継電手段の動作を阻止しない
ようにするには、設計及び製鎖に十分注意する必要があ
った。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、先願
の実施例の抑制値ｆ（ｒ）（本発明では抑制関数ｆ
（ｒ）と称するもの）を改善する手段を提供し、内部事
故時の差関数ｆ（ｄ）の大きさが抑制値ｆ（ｒ）に対し
てそれほど小さくならないようにし、より安定な動作を
得られるようにするものである。
〔発明の構成〕
（問題点を解決するための手段） 本発明は、差動保護を行なう保護区間各端子より得ら
れた電流に比例した電気量を、所定サンプル間隔θｄで
サンプルしてデジタルデータに変換し、そのデジタルデ
ータを処理した結果により動作出力を生ずる通常のデジ
タル演算形継電器をハード機構として用い、以下に述べ
るような処理を行なうことによって前記の問題点を解決
しようとするものである。
その処理内容を図面を用いて説明する。第１図は本発
明の処理の基本構成を示す図である。即ち、処理１の差
関数算出手段でサンプル時点の異なる複数の所定個数ｐ
の差動電流データ（差動電流Idより得られたデータまた
は保護区間各端子電流より得られたデータDj（ｊ＝１〜
ｎでｎは各端子電流の数）の和）Ddを用いて差関数ｆ
（ｄ）の値を算出する。
また、処理２の抑制データ算出手段で同一時刻にサン
プルされた各端子電流データDjを用いて抑制データDrを
算出し、処理３の抑制関数算出手段でサンプル時刻の異
なる複数の所定個数ｐの抑制データDrを用いて抑制関数
ｆ（ｒ）の値を算出する。
次いで、処理４の比較手段で差関数ｆ（ｄ）の値と抑
制関数ｆ（ｒ）の値を比較し、差関数ｆ（ｄ）の大きさ
が抑制関数ｆ（ｒ）の大きさより所定の関係より小さい
ときこの比較手段に阻止出力（阻止信号S2または阻止関
数ｆ（ｓ））を生じさせる。処理５の差動継電手段は処
理４の比較手段の阻止出力により動作を阻止するように
制御され、阻止出力がないとき動作し得るようにする。
以上の各処理の概要を以下に説明する。処理１の差関
数算出手段は、所定サンプル間隔θｓ（一般にはθｄと
等しくするが、θｓ≠θｄともなし得る）のサンプル時
刻の異なる所定個数ｐの差動電流データDdの相互の差を
用いて差関数ｆ（ｄ）の値を算出するものである。
この差関数ｆ（ｄ）は、前記ｐ個の差動電流データDd
の変化の状況を１つの関数で代表するものであり、変化
が小さいとき、即ち、前記の相互の差が小さいとき差関
数ｆ（ｄ）の値が小さくなる性格をもつものであり、そ
の限りにおいて、種々の関数を用いることができる。下
記に差関数ｆ（ｄ）の例を示す。
ｆ（ｄ）＝dm,Dd(m-1),…Dd(m-p+1) の最大値と最小値の差の絶対値 ……（１） ｆ（ｄ）＝|Sdm|＋|Sd(m-1)|＋… ＋|Sd(m-p+2)| ……（２） 但し、 であり、Ddm,Dd(m-1),Dd(m-p+2)及びDd(m-p+1)は各々最
新、最新より１つ前、最新より（ｐ−２）回前及び最新
より（ｐ−１）回前にサンプル時の差動電流データDdの
値である。
ｆ（ｄ）＝|Sdm|,|Sd(m-1)|,…|Sd(m-p+2)|の最大値 …
…（４） 以上で（１）式は所定個数ｐの差動電流データDdの最
大値（最も正方向にあるもの）と最小値（最も負方向に
あるもの）との差の絶対値を差関数ｆ（ｄ）とするもの
であり、（２）式及び（４）式は各々サンプル時刻の隣
接する差動電流データDdの値の絶対値の各々和または最
小値を差関数ｆ（ｄ）とするものである。これらの式の
いずれのものを用いても差支えなく、また、差動電流デ
ータDdの値の変化が小さいとき、大きさが小さくなる範
囲で他の式とすることも可能である。
処理２の抑制データ算出手段は同一時刻にサンプルさ
れた各端子電流データDjを用いて抑制データDrを算出す
るもので、その例を以下に示す。
Dr＝|Dj|の最大値 ……（６） 上記は１つの抑制データDrを算出するものであり、
（５）式は各端子電流データDj（但し、Djは各端子電流
データD1,D2…Djの各々を示す）の絶対値の和であり、
（６）式は各端子電流データDjの絶対値の最大値であ
る。
抑制データDrを次の例に示すように２つの抑制データ
Dr1及びDr2とすることができる。
但し、（Dj）ｐは各端子電流データDjのうちの負のも
ののみ値を零に修正したものであり、（Dj）ｎは正のも
ののみ値を零に修正した各端子電流データDjの値であ
る。
上記の（７）式では、Dr1は各端子電流データDjの正
のものの和であり、Dr2は各端子電流データDjの負のも
のの和である。また、（８）式では、Dr1は零と各端子
電流データDjの各々の値の最大値であり、Dr2は零と各
端子電流データDjの各々の値の最小値（最も負方向にあ
る値）である。
抑制データDrは更に多いものとすることができ、その
例を以下に示す。
Dr1＝D1,Dr2＝D2…Drn＝Dn ……（９） （９）式は各端子電流データDj（＝D1,D2…Dn）のす
べてを抑制データDr1,Dr2…Drnとして利用するものであ
る。この場合、処理３は本発明には不要であるが、この
場合も本発明に含まれるものとする。（10）式に示され
る抑制データDr1,Dr2…Drlは、複数存在する各端子電流
データDj（ｊ＝１〜ｎ）の個々のものをいくつか加算し
て用いるもの、例えばDr1＝D1＋D2,Dr2＝D3＋D4のよう
に加算したもの、あるいはDr(l+1),Dr(l+2)…D
r(l+k)は、個々の端子電流データDj（ｊ＝１〜ｎ）のみ
をそのまま、例えばDr1＝D1,Dr2＝D2のように用いるも
のである。
以上の（５），（６），（７），（８），（９）及び
（10）式の抑制データは、いずれを用いても目的を達す
ることができる。また、外部事故で保護区間を通過する
電流の値が大きいとき、大きくなる性格をもつものであ
り、その限りにおいて他の式とすることも可能である。
処理３の抑制関数算出手段は所定サンプル間隔θｓの
サンプル時刻の異なる所定個数ｑの抑制データDrの相互
の差を用いて、抑制関数ｆ（ｒ）の値を算出するもので
あり、ｑ個の抑制データDrの変化の状況を１つの関数で
代表するものであって、抑制データDrの変化が小さいと
き、即ち、端子電流の変化が小さいとき抑制関数ｆ
（ｒ）の値が小さくなる性格をもつものである。抑制関
数ｆ（ｒ）の例を先ず抑制データDrが１つの場合、即
ち、（５）または（６）式の場合について示す。
ｆ（ｒ）＝Drm,Dr(m-1),…Dr(m-q+1) の最大値と最小値の差の絶対値 ……（11） ｆ（ｒ）＝|Srm|＋|Sr(m-1)|＋…|Sr(m-q+2)| ……（12） ｆ（ｒ）＝|Srm|＋|Sr(m-1)|,…|Sr(m-q+2)|の最大値…
…（13） 但し、 であり、Drm,Dr(m-1)…Dr(m-q+1)）は各々最新、最新よ
り１つ前及び最新より（ｑ−１）回前のサンプル時の抑
制データDrの値である。
上記で（11）式は所定個数の抑制データDrの最大値と
最小値の差の絶対値を抑制関数ｆ（ｒ）とするものであ
り、（12）及び（13）式はサンプル時刻の隣接する抑制
データDrの差の絶対値の各々和または最大値を抑制関数
ｆ（ｒ）とするものである。これらの（11），（12）及
び（13）式は（５）または（６）式の抑制データDrに対
して、いずれを用いても目的を達し得る。
次に抑制データDrが複数の場合、即ち、（７），
（８），（９）または（10）式の場合の抑制関数ｆ
（ｒ）の例を示す。
ｆ（ｒ）＝ｆ（r1）＋ｆ（r2）＋… ……（15） ｆ（ｒ）＝ｆ（r1）,f（r2）＋…の最大値 ……（16） 但し、ｆ（r1）,f（r2）＋…は各々サンプル時刻の異
なる第1,第２…の抑制データDr1,Dr2…より求めた第1,
第２…の補助関数であり、その例を第１の補助関数ｆ
（r1）について示す。
ｆ（r1）＝Drlm,Dr1(m-1),…Dr1(m-q+1) の最大値と最小値の差の絶対値 ……（17） ｆ（r1）＝|Sr1m|＋|Sr1(m-1)|＋…＋|Sr(m-q+2)| ……（18） ｆ（r1）＝|Sr1m|,|Sr2(m-1)|, …＋|Sr(m-q+2)|の最大値 ……（19） 但し、 であり、Dr1m,Dr1(m-1)…Dr1(m-q+1)は各々最新、最新
より１つ前及び最新より（ｑ−１）回前のサンプル時の
抑制データDr1の値である。
第２以下の補助関数ｆ（r2）…は各々第２以下の抑制
データDr2…を用いて、（17），（18）または（19）式
と同様の演算を行なう。
処理４の比較手段は差関数ｆ（ｄ）の値と抑制関数ｆ
（ｒ）の値を比較するもので、一般には次式が成立した
とき阻止信号S2を生ずるようにする。
ｆ（ｄ）＜K1f（ｒ）＋K2 ……（21） ｆ（ｄ）＜K1f（ｒ）とK2の最大値 ……（22） 但し、K1及びK2は正の定数であり、K1の値は例えば0.
1〜0.5程度、K2の値は差動リレーの感度（最小動作値）
より低い値である。
また、阻止方式によっては次式の阻止関数ｆ（ｓ）の
値を出力する場合もある。
ｆ（ｓ）＝K1f（ｒ）−ｆ（ｄ） ……（23） なお、この阻止出力は１サイクル程度の期待保持され
る。また、（21）〜（23）式は、前述の差関数ｆ（ｄ）
及び抑制関数ｆ（ｒ）を前述のようにすべて差の絶対値
などで正の値で算出する場合のものもである。もし、各
関数の値が差そのものであり負の値が含まれるときは、
各関数の大きさ、即ち、絶対値を用いて（21）〜（23）
式を適用するようにする。
処理５の差動継電手段は、一般には従来の差動継電器
の差動継電手段と同様のものを使用する。従来の差動継
電手段は差動電流データD1より得られた動作量ｆ（ｏ）
が一定値、または各端子電流データDiより得られた値に
比較的関係にある値の抑制量ｆ（ｂ）より大きくなった
とき動作するものである。
この手段は例えば特開昭59−204421号などで公知であ
るので、詳細な説明を省略する。このような差動継電手
段の動作を比較手段の阻止出力により阻止するように制
御する手段は種々あり、その例を次に示す。
（Ｉ） 差動継電手段の動作出力発生を阻止信号S2によ
り禁止する。
（II） 動作量ｆ（ｏ）の値を阻止信号S2により零また
は動作不能となるような小さな値とする。
（III）抑制量ｆ（ｂ）の値を阻止信号S2により動作不
能となるような大きな値とする。
（IV）阻止関数ｆ（ｒ）の値が正のとき、抑制量ｆ
（ｂ）に阻止関数ｆ（ｒ）による抑制を追加する。
また、本発明の場合は、差動継電手段は従来のように
差動電流データDdを使用するものではなく、（21）また
は（22）式が不成立となってから所定期間（例えば１サ
イクル）経過したことのみを検出して動作するようなも
のとすることもでき、このようにしても目的を達成し得
るものである。
上記で差関数算出手段の所定サンプル間隔θｓ抑制関
数算出手段の所定サンプル間隔θｓとは、等しくするこ
とが好ましいが、作用効果に支障を与えない範囲で異な
らせることも可能である。また、これらの所定サンプル
間隔θｓは原データの所定サンプル間隔θｄと必ずしも
等しくする必要はなく、例えばθｓ＝２θd,θｓ＝３θ
ｄなどとして原データをとびとびに使用することが可能
である。更に、差関数算出手段における所定個数ｐと抑
制関数算出手段における所定個数ｑは同一の個数とする
ことが好ましいが、作用効果に支障を与えない範囲で異
なる個数とすることも可能である。
（作 用） 本発明の作用を図面を用いてまず外部事故について説
明する。外部事故で変流器が飽和しない場合は、差動電
流Idは極めて小さい値であり、差動電流データDdの変化
は殆どない。このため差関数ｆ（ｄ）の値は前述
（１），（２），（４）式のいずれを用いても殆んど零
である状態が保たれる。
この間、各端子を通過する事故電流によって、抑制関
数ｆ（ｒ）の値は前述の（11）〜（19）式のいずれのも
のを用いても大きな値となる。したがって、比較手段４
で（21）または（22）式が成立するか、または（23）式
の阻止関数ｆ（ｓ）が正の大きな値となって差動継電手
段５の動作が阻止される。
次に外部事故で交流器が飽和する場合について説明す
る。この場合は後述するように１サイクルに１度は差関
数ｆ（ｄ）の値が抑制関数ｆ（ｒ）の値に対して著しく
小さな値となり、この期間に比較手段４に阻止出力が得
られ、この阻止出力は１サイクル程度以上保持されるの
で、差動継電手段５の動作が阻止される。この１サイク
ルに１度は差関数ｆ（ｄ）の値が抑制関数ｆ（ｒ）の値
に対して著しく小さな値となる現象を以下に説明する。
第４図は外部事故時に事故電流が１つの端子より流出
しその端子の変流器が直流分により過酷に飽和し、流入
する端子の変流器が飽和しなかった場合の電流波形と本
発明の装置の応動との例を示す図である。図でIi,Io及
びIdは各々流入端子の変流器の二次電流の和、流出端子
の変流器二次電流及び差動電流の波形である。電流Ioは
比較の便のため正負の極性を逆にし−Ioで示してある。
この電流−Ioは本来ならば電流Iiと等しいものである
が、飽和のため図示の波形となっている。この飽和のた
め差動電流Idの波形は図示となるが、１サイクルに１度
は現われる変流器の非飽和期間である時刻t1,t2,t3及び
t4では差動電流Idの変化は僅かである。
図示の電流波形での差関数ｆ（ｄ）と抑制関数ｆ
（ｒ）の例を各々実線及び破線で図示する。この例は所
定サンプル間隔θｓを電力系統周波数の正弦波形の30゜
とし所定サンプル数及びｑを３とし（以下、特記しない
限りすべてこの値で説明する）、差関数ｆ（ｄ）を
（１）式、抑制データDr及び抑制関数ｆ（ｒ）を各々
（５）式及び（11）式とした場合を示すものである。
差関数ｆ（ｄ）の値は、図示のように事故開始前には
殆んど零であり、この状態は時刻t1の変流器の非飽和期
間末期まで続く。また、差関数ｆ（ｄ）の値は時刻t2,t
3及びt4の非飽和期間の後期ごとに著しく小さな値とな
る。これらの非飽和期間には図示のように電流Ii及び−
Ioの変化が大きく、前記の非飽和期間の後期には抑制関
数ｆ（ｒ）の値が差関数ｆ（ｄ）の値に対して著しく大
きな値となる。このため（21）〜（23）式の定数K1の値
を0.1程度としても阻止出力（信号S2または阻止関数ｆ
（ｓ））が確実に得られる。
以上のようにして、事故発生前から時刻t1の末期まで
とその後１サイクルに１度は現われる時刻t2及びt4の変
流器の非飽和期間ごとに阻止出力が得られる。図には定
数K1を0.2とし定数K2を著しく小さな値としたときの阻
止信号S2の発生状況を示す。この場合、各飽和期間中は
阻止出力を継続させているため、誤動作することはな
い。
次に差関数ｆ（ｄ）及び抑制関数ｆ（ｒ）を、前記と
変えた場合の各々の値の様相及び定数K1及びK2を、前記
と同様とした場合の信号S2の発生状況を、第４図の時刻
t2付近の期間（変流器の非飽和期間が短く最も阻止出力
が生じにくい状態にある）について第５図〜第９図に示
す。各図は差関数ｆ（ｄ）、抑制データDr及び抑制関数
ｆ（ｒ）を各々下記のようにした場合である。なお、下
記では補助関数についてはｆ（r1）のみを示したが、ｆ
（r2）以下の他の補助関数もｆ（r1）と同様の演算式と
している。
いずれの場合も、時刻t2の後期には差関数ｆ（ｄ）の
値は著しく小さな値となり、この時抑制関数ｆ（ｒ）の
値は差関数ｆ（ｄ）の値に対して著しく大きな値となる
ため、阻止出力が確実に得られ、これが他の非飽和期間
にも繰り返される。なお、各図で第５図及び第６図は抑
制データDrを第４図と同様としたまま、差関数ｆ（ｄ）
及び抑制関数ｆ（ｒ）を各々（２）または（４）式及び
（12）または（13）式に変えた場合を示し、第７図〜第
９図は差関数ｆ（ｄ）を第４図と同様としたまま抑制デ
ータDr及び抑制関数ｆ（ｒ）を変えたものである。
第７図〜第９図のものの差関数ｆ（ｄ）を（２）式ま
たは（４）式に補助関数ｆ（r1）ほかを（18）式または
（19）式に変えても、図示は省略するが同様に阻止出力
が確実に得られる。即ち、所定個数ｐ及びｑが３の場
合、（２）式及び（18）式の値は各々（１）式及び（1
7）式の値の１〜２倍の範囲であり、（４）式及び（1
9）式の値は各々（１）式及び（17）式の値の1/2〜１倍
の範囲にあり、各図の値がこの範囲で変化し且つ定数K1
を0.1程度しても確実に阻止出力が得られる。
以上で抑制データDrを（６），（８）または（10）式
とした場合の抑制関数ｆ（ｒ）の波形の例は図示を省略
したが、これについて説明する。一般の適用の場合、外
部事故で事故電流が流出する端子の数は１〜２端子程度
である。この流出端子の変流器が同程度に飽和したとす
ると、流出端子の変流器の二次電流波形の和の例えば、
第４図の電流−Ioの符号を変えたものと同様となり、２
端子から流出する場合を考えると各端子電流の絶対値の
最大値は図の電流−Ioの絶対値の1/2より小さくなるこ
とはない。
ここで変流器の非飽和期間、例えば時刻t2に着目する
と、（６）式の各端子電流データDjの絶対値の最大値は
（５）式の各端子電流データDjの絶対値の和の1/4より
小さくなることはない。したがって、抑制データDrを
（６）式とした場合の非飽和期間後期の抑制関数ｆ
（ｒ）の値は、抑制データDrを（５）式とした場合の値
の1/4より小さくなることはない。
第４図〜第６図の非飽和期間後期の抑制関数ｆ（ｒ）
の値は差関数ｆ（ｄ）の値に対して十分大きな値であ
り、定数K1を0.1程度としたとき図示の抑制関数ｆ
（ｒ）の値が1/4になっても確実に阻止出力を生ずるこ
とができ、抑制データDrを（６）式としても十分に阻止
出力を生じ得るものである。また、抑制データDr1及びD
r2を（８）式とした場合の非飽和期間後期の抑制関数ｆ
（ｒ）の値も、抑制データDr1及びDr2を（７）式とした
場合の1/4より小さくなることはなく、確実に阻止出力
を生ずることができる。
（10）式の抑制データDrは各端子電流データDjを一部
の端子のものでは各端子電流データを加算して抑制デー
タDr1〜Drlとして使用し、残りの端子では各端子電流デ
ータをそのまま抑制データDr(l+1)〜Dr(l+k)で使用する
ものであるが、通常データを加算するのは非電源端子
（端子の向う側に電源のない端子）またはこれに準ずる
弱小電源端子に限られる。
非電源端子の電流はその端子の外部に事故がない限り
著しく小さな値であるので、加算した端子の外部に事故
がないときは加算した場合も加算しない場合も抑制関数
ｆ（ｒ）に対する寄与は殆んどない。また加算した端子
の外部に事故がある場合は、非電源端子の電流は流出電
流以外のものは無視可能であるため加算したデータの波
形は個々のデータの波形とほぼ同様である。
したがって、各端子のデータを加算した後、抑制関数
ｆ（ｒ）の値を求めてもその値は各端子個々のデータか
ら求めた抑制関数ｆ（ｒ）の値とほぼ同様となる。この
ような関係から、非電源端子のデータを加算する限りに
おいて、（10）式の抑制データDrを使用しても（９）式
の抑制データDrを使用した第９図の場合と同様に応動す
る。
以上のように（５）〜（19）式で述べた抑制データDr
及び抑制関数ｆ（ｒ）のいずれを用いても、変流器飽和
を伴なった外部事故で十分阻止出力を生じ得るものであ
る。
次に内部事故時の応動を説明する。第10図〜第16図に
内部事故等の種々の差動電流Idの波形に対する差関数ｆ
（ｄ）と抑制関数ｆ（ｒ）の様相を示す。各図は差動電
流Idの波形、差関数ｆ（ｄ）、抑制データDr、抑制関数
ｆ（ｒ）及び補助関数ｆ（r1）を下記のようにした場合
である。
第10図の差動電流Idの波形は、流入端子の変流器がす
べて飽和しない場合の例であり、正弦波形の交流電流に
減衰する直流分が重畳するものとなっている。流入各端
子の電流は各々ほぼ同位相であるため、差動電流Idとほ
ぼ同様の波形であり振幅がIdより小さいものとなってい
る。
第11図の差動電流Idの波形は、事故電流が１端子のみ
より流入しその端子の交流器が著しく飽和した場合の例
である。他の端子よりの事故電流の流入の例はない。
第12図の波形は、事故電流の流入する端子のうちの一
部の端子の変流器が飽和し他の端子の変流器が飽和しな
い場合の例である。図示の電流Iiは非飽和端子の電流の
和であり、非飽和各端子の電流は波形がIiと同様であり
振巾がIiより小さい。また、電流Ii′は飽和各端子の電
流の和であり、飽和各端子の電流は波形がIi′と同様で
あり、振巾がIiより小さい。差動電流Idは電流IiとIi′
の和であり、図示の波形となる。
第10図〜第12図の差関数ｆ（ｄ）及び抑制関数ｆ
（ｒ）は、前記のようにすべて差関数ｆ（ｄ）を（１）
式、抑制データDrを（５）式、抑制関数ｆ（ｒ）を（1
1）式とした場合のもので、抑制関数ｆ（ｒ）の値は差
関数ｆ（ｄ）の値に対して大きくなることはなく、（2
1）または（22）式の定数K1の値を例えば0.2〜0.5程度
以下としておけば阻止出力を生ずることはない。
上記のような関係が得られるのは差動電流データDdの
値の変化が小さいときには抑制データDrの値の変化も小
さくなるためである。第10図及び第11図の波形では、差
動電流Idの波形と各端子電流Ijの波形が同様であり、差
動電流Idの変化の小さいときには各端子電流Iiの変化も
小さい。このため、抑制データDr及び抑制関数ｆ（ｒ）
に〔問題点を解決するための手段〕で述べた各式のいず
れを用いても、差関数ｆ（ｄ）の値が小さいときには抑
制関数ｆ（ｒ）の値も小さくなり、阻止出力が出ること
はない。
これに対して第12図の波形の時刻t1の付近では、電流
Iiが増加しているのに電流Ii′は減少しており、これに
よって差動電流Idの変化が小さくなっているので、抑制
データDr及び抑制関数ｆ（ｒ）の選び方によっては、差
関数ｆ（ｄ）の値が小さいときに抑制関数ｆ（ｒ）の値
が大きくなる恐れがある。したがって、第13図〜第16図
は第12図の波形に対する応動を説明するものとした。
第13図は第12図に対して抑制データDr及び抑制関数ｆ
（ｒ）を前記のように変更したものである。この場合は
抑制関数ｆ（ｒ）の値は抑制データｆ（ｄ）に対して常
に等しく、したがって第10図〜第12図の場合と同様に阻
止出力を生ずることはない。
第14図は第13図に対して抑制データDrを前記のように
（７）式とし、各端子電流データDjをそのまま用いるよ
うにしたものである。この場合抑制関数ｆ（ｒ）の値は
差関数ｆ（ｄ）の値に対して等しいかまたは大きいかと
なる。特に図示の時刻t2では、差関数ｆ（ｄ）の値が阻
止関数ｆ（ｒ）の値に対して0.173倍とかなり小さくな
っている。したがって前記の定数K1を0.2と大きくした
のでは、阻止信号S2がこの時刻t2に図示のように発生す
る。
この現象は好ましいものではないが、これでもなお実
用に耐える。これを以下に説明する。前記したように阻
止信号S2を保持する必要のある期間は１サイクルであ
り、保持期間を１サイクルとした場合の阻止信号保持期
間は第14図の破線のようになる。
事故前に生じた阻止信号S2の保持は図示のように時刻
t2の阻止信号S2の発生の前に解消するように設定されて
おり、この期間に保護動作を行なうことができる。ま
た、阻止信号S2は時刻t2の後は発生しないので、時刻t2
から１サイクル後には再び保護能力を回復する。また定
数K1を0.173より小さくしておけば時刻t2に阻止信号S2
を生ずることはない。以上のように、第14図の場合でも
十分に実用に耐え目的を達し得るものである。
第15図及び16図は第14図に対して抑制データDrを変え
ずに差関数ｆ（ｄ）及び補助関数ｆ（r1）…を変えたも
のである。この場合、抑制関数ｆ（ｒ）の値が差関数ｆ
（ｄ）の値に対して大きくなることがあることには変わ
りがないが、状況は第14図に対して改善される。即ち、
時刻t2の差関数ｆ（ｄ）の値の抑制関数ｆ（ｒ）の値に
対する比は第15図で0.269、第16図で0.29と大きな値で
あり定数K1を0.2程度に大きくしても阻止信号S2を生ず
ることはない。
次に、図示を省略した差関数ｆ（ｄ）、抑制データDr
及び抑制関数ｆ（ｒ）の場合について以下に説明する。
所定個数ｐを３としたとき第10図〜第13図の場合、差関
数ｆ（ｄ）を（２）式、抑制関数ｆ（ｒ）を（12）式、
補助関数ｆ（r1）を（18）式に変えても、各関数の値は
図示の場合の１〜２倍の範囲であり、また差関数ｆ
（ｄ）を（４）式、抑制関数ｆ（ｒ）を（13）式、補助
関数ｆ（r1）を（19）式に変えても各関数の値は図示の
場合の１〜1/2倍の範囲にある。したがって定数K1を0.5
未満としておく限りにおいて、確実に阻止出力を生じな
い。
また、阻止データDrを（５）式の代わりに（６）式と
した場合、及び（７）式の代りに（８）式とした場合、
ならびに阻止関数ｆ（ｒ）を（15）式の代りに（16）式
とした場合は、いずれの場合も阻止関数ｆ（ｒ）の値は
図示の値より小さくなり、阻止出力を生ずる恐れはな
い。
また、抑制データDrを（９）式の代りに（10）式とす
る場合は、データの加算を前記したように非電源端子に
限定する限りにおいて、内部事故等における非電源端子
の電流は僅かであるので、データの加算を行なっても応
動に殆んど差を生じない。
最後に、外部事故から内部事故に移行した第３図の場
合を説明する。図の場合、差動電流Idは電流IiとIoの和
であり、電流Ioの変化は僅かであるため、電流Idの変化
は電流Iiの変化とぼぼ同様である。したがって内部事故
へ移行した後の応動は一般の内部事故と同様であり、同
様に阻止出力は生じない。
以上述べたように本発明の手段は変流器に苛酷な飽和
を生じでも外部事故時には確実に阻止出力が得られ、内
部事故には確実に阻止出力を生じないものであり、これ
により内部事故を確実に識別して保護し得るようにする
ものである。
〔第１の実施例〕 第17図は本発明の第１の実施例のハード構成を示すブ
ロック図である。図で、Ｂは保護される母線、CB1,CB2,
CB3及びCBnは母線の各端子に設けられる遮断器、CT1,CT
2,CT3及びCTnは母線の各端子電流Ip1〜Ipnを入力するた
めの変流器、CV1,CV2,CV3及びCVnは入力変換器、DAUは
データ取得器、CPUは処理装置、OUは出力装置である。
各変流器CT1〜CTnの二次電流は入力変換器CV1〜Vnに
加えられ、二次電流Is1〜Isnに比例する電気量E1〜Enを
生ずる。データ取得器DAUは電気量E1〜Enを同一時刻に
所定時間間隔でサンプルし、その値をデジタルデータに
変換し各端子電流データDj（ｊ＝１〜ｎ）を取得する。
処理装置CPUはこの各端子電流データDjを用いて演算処
理し、動作条件にあれば動作信号S1を生ずる。出力装置
OUは動作信号S1があるとき動作出力Eoを生ずる。
第18図は本実施例の処理の構成を示す図である。まず
処理６でデータDjを取り込み最新のサンプルデータDjm
として記憶する。続いて処理７でデータDimを用いて、
基礎データとして差動電流データDd及び抑制データDrの
最新サンプル時のデータDdm及びDrmを次式により算出し
記憶する。
但し、D1m,D2m,D3m及びDnmは、データDjmの各端子ご
とのデータである。
これらの基礎データを作成した後に処理８で差関数ｆ
（ｄ）及び抑制関数ｆ（ｒ）を、各々（１）式及び（1
1）式に従い算出する。この処理の後、処理９の比較手
段の処理を行ない、更に処理10の差動継電手段の処理を
行なう。これらの処理の後、処理11でデータの書き換え
を行ない処理６に戻る。処理11での書き換え処理の例
を、サンプル間隔θｄ及びθｓをともに30゜とした場合
について示す（以下、特に付記しない場合はθｄ＝θｓ
＝30゜として説明する。）。
Djm→Ｘ ……（25） Ddm→Dd(m-1),Dd(m-1)→Dd(m-2),… Dd(m-d+1)→Dd(m-d)Dd(m-d)→Ｘ ……（26） Drm→Dr(m-1),Dr(m-1)→Dr(m-2)… Dr(m-r+1)→Dr(m-r)Dr(m-r)→Ｘ ……（27） 但し、各式でＸはデータを破棄することを意味し、ｄ
及びｒは正の整数の定数である。
定数ｄ及びｒの値は処理９及び10の処理内容により異
なるが、本実施例の場合はｄ＝6,r＝12とし、各々半サ
イクル分及び１サイクル分のデータを記憶する。
処理９の詳細を第19図に示す。先ず処理９−１で（2
1）または（22）式のいずれかの比較を行ない、（21）
または（22）式が成立すれば処理９−１の処理結果をＹ
とし成立しないときはＮとする。処理９−１の処理結果
がＹであれば処理９−２で信号S2を１として、Ｎであれ
ば信号S2を０とし、処理９を終了する。
処理10の詳細を第20図に示す。先ず処理10−１で信号
S2の状態を調べ、S2が０であれば処理10−２でカウント
値Ｃに１を加算し、この値を新たなカウント値Ｃとす
る。S2が１であれば処理10−３でカウント値Ｃを０に修
正する。これらの処理の後、処理10−４でカウント値Ｃ
を調べ、その値が12であれば処理10−５でカウント値Ｃ
から１を減算して新たなカウント値Ｃとした後処理10−
６に移る。次いで処理10−６で動作量ｆ（ｏ）を、処理
10−７で抑制量ｆ（ｂ）を算出する。
更に処理10−８で動作量ｆ（ｏ）と抑制量ｆ（ｂ）を
比較し、動作条件にあれば処理結果をＹとして動作条件
になければ処理結果をＮとする。処理10−８の処理結果
がＹであれば処理10−９で信号S1を１とする。処理10−
４でカウント値Ｃが12でない場合及び処理10−８で処理
結果がＮの場合は10−10で信号S1を０とする。信号S1が
１の場合には第17図の出力装置OUに出力EOを生じ遮断が
指令される。
以上で処理10−６〜10−８の処理は従来の差動継電器
で公知であるが、以下にその例を示す。処理10−６での
動作量ｆ（ｏ）及び処理10−７での抑制量ｆ（ｂ）は、
各々例えば次式で算出される。
ｆ（ｂ）＝Drm,Dr(m-1)…Dr(m-11)の最大値 ……（29） （28）式は過去半サイクル間のデータDdの絶対値の和
であり、（29）式は過去１サイクル間の抑制データDrの
最大値である。また、処理10−８では例えば次式の条件
が成立したとき動作条件とする。
ｆ（ｏ）≧K3f（ｂ）とK4和（または最大値） ……（3
0） 但し、K3及びK4は正の定数である。
本実施例は差関数ｆ（ｄ），抑制データDr及び抑制関
数ｆ（ｒ）を各々（１），（５）及び（11）式とし、
（21）または（22）式が成立したとき阻止信号S2を生ず
るようにし、阻止信号S2が生じたとき差動継電手段の動
作を禁止して信号S1を生じないようにしたものである。
信号S2は前述のように１サイクルごとにしか生じない
が、信号S2が１になったときは処理10−３でカウント値
Ｃを０とし、信号S2が０になってもカウント値Ｃは各サ
ンプルごとに１つずつ増加するのみである。このためカ
ウント値Ｃが12に達して処理10−４による差動継電手段
の禁止が解けるまでには１サイクルを要するので、外部
事故で差動継電手段が誤動作することはない。
また、通常運転中は差動電流データDdは零であり、抑
制データDrは付加電流により若干の値となっている。こ
れにより、（21）または（22）式が成立し、信号S2が１
となり、カウント値Ｃも０となっている。この状態で内
部事故が発生すると、信号S2は直ちに０となり、カウン
ト値Ｃが１サイクル後に12となって差動継電手段の動作
禁止が解かれ保護動作が行なわれる。
〔第２の実施例〕 第２の実施例は第１の実施例の処理10のみを変更する
ものであり、第21図に本実施例の処理10を示す。図で第
20図と同一部分は同一記号で示す。処理10−11は動作量
ｆ（ｏ）の値を零とする処理である。先ず第20図と同様
にして処理10−１〜10−４の処理を行なう。カウント値
Ｃが12の場合の処理10−４以降の処理は第20図の場合と
全く同様である。カウント値Ｃが12に達していない場合
は処理10−11で動作量ｆ（ｏ）を零とした後、第20図と
同様に処理10−７以後の処理を行なう。
本実施例はカウント値Ｃが12未満のとき、動作量ｆ
（ｏ）を零にすることによって、処理10−８の処理結果
がＮとなるようにして信号S1を０とするものであり、こ
のとき信号S1が０となることは第１の実施例の場合と同
様である。またカウント値Ｃが12に達したときの処理は
第１の実施例の処理と同様である。したがって本実施例
の信号S1は第１図の実施例と全く同様に応動するもので
ある。
なお、カウント値Ｃが12のとき動作量ｆ（ｏ）を零と
するのみでなく、十分小さな値に変更するか、または抑
制量ｆ（ｂ）を十分大きな値に変更することによって、
処理10−８の処理結果をＮとなるようにすることも可能
である。この手段は、処理10−６の動作量ｆ（ｏ）の算
出値または処理10−７の抑制量ｆ（ｂ）の算出値を、カ
ウント値Ｃが12のとき変更するような手段を設けること
によって実現できるので、簡単のため詳細な説明を省略
する。
〔第３の実施例〕 第３の実施例は第１の実施例の処理10のみを変更する
ものであり、第22図に本実施例の処理を示す。図で第20
図と同一部分は同一記号で示す。先ず、第20図と同様に
して処理10−１〜10−４を行なう。カウント値Ｃが12の
ときは処理10−５でカウント値Ｃから１を減算して新た
なカウント値Ｃとした後、信号S1を１とする。カウント
値Ｃが12未満のときは信号S1を０とする。、 本実施例の第１の実施例に対する相違はカウント値Ｃ
が12のとき、処理10−６〜10−８の処理を行なうことな
く、直接に信号S1を１とする点にある。この点について
説明する。
先に問題点を解決するための手段の項で述べたよう
に、信号S2は内部事故時には連続して０であり、このた
め内部事故発生後１サイクルを経過すればカウント値Ｃ
が12に達し、信号S1が１となる。また、外部事故時には
変流器が飽和したとしても信号S2は１サイクルに１度は
となり、カウント値Ｃが12に達することはない。平常運
転時には、差動電流Idは連続して零であり、各端子電流
Ijは負荷による電流となっている。
この状態は変流器飽和のない外部事故と同様で、差関
数ｆ（ｄ）の値は零であり、抑制関数ｆ（ｒ）は負荷電
流による若干の値となる。たまたま各端子電流Ijがすべ
て零となり抑制関数ｆ（ｒ）の値が零となるようなこと
があっても、このときは差動電流Idも零であり差関数ｆ
（ｒ）の値も零となる。いずれの場合も（21）または
（22）式が連動して成立し、信号S2は連続して１となる
ため、カウント値Ｃが12となることはない。
以上のようにカウント値Ｃは内部事故でのみ12に達す
るので、信号S1は１となる。したがって本実施例は第１
の実施例と同様に適用し得るものである。なお、本実施
例と第１の実施例との中間的なものとして（30）式を抑
制量ｆ（ｂ）を零として適用することも可能である。こ
のものは第20図で処理10−７を省略して抑制労量ｆ
（ｂ）を零として、第１の実施例を適用すれば良いの
で、簡単のため詳細な説明を省略する。
〔第４の実施例〕 第４の実施例は第１の実施例の処理9,10及び11を変更
するものであり、これについて説明する。第23図は本実
施例の処理９を示す図である。生ず、処理９−４で（2
3）式により阻止関数ｆ（ｓ）の値を算出し、この値を
処理９−５で算出の阻止関数の値ｆ（ｓ）ｍとして記憶
する。次に処理９−６でこのｆ（ｓ）ｍの値を調べ、も
し負ならば処理９−７でｆ（ｓ）ｍの値を零に修正し、
零または正であれば修正しない。以上により処理９を終
了する。
本実施例の処理10を第24図に示す。図で第20図と同一
部分は同一記号で示す。先ず、処理10−６及び10−７で
動作量ｆ（ｏ）及び抑制量ｆ（ｂ）の値を第１の実施例
の場合と同様に算出する。次いで処理10−12で次式によ
り阻止量ｆ（ｔ）を算出する。
ｆ（ｔ）＝ｆ（ｓ）m,f（ｓ）(m-1),…ｆ（ｓ）(m-11) の最大値（または和） ……（31） 但し、ｆ（ｓ）(m-1)…ｆ（ｓ）(m-11)は最新のサン
プル値より１…11回前のサンプル時の阻止関数ｆ（ｓ）
の値である。この値は過去１サイクル間の阻止関数ｆ
（ｓ）の値の最大値（または正のものの和）である。
更に処理10−13の比較処理を行ない、次式が成立すれ
ば処理結果をＹとし成立しなければ処理結果をＮとす
る。
ｆ（ｏ）≧K3f（ｂ）,K5f（ｔ） 及びK4の和（または最大値） ……（32） 但し、K5は正の整数である。
処理10−13の処理結果がＹであれば、処理10−９で信
号S1を１とし、Ｎであれば処理10−10で信号S1を０とし
て処理10を終了する。処理11では阻止関数ｆ（ｆ）m,f
（ｓ）(m-1),…ｆ（ｓ）(m-11)の値に対して他のデータ
の場合と同様な書き換えが第１の実施例に追加される。
本実施例は第１〜第３の実施例が阻止信号S2により差
動継電手段の誤動作を阻止したのに対して、阻止関数ｆ
（ｓ）により誤動作を阻止しようとするものである。外
部事故の場合、阻止信号s2が１サイクルに１度は必ず１
となるのと同様に、阻止関数ｆ（ｓ）は１サイクルに１
度は必ず正となる。このため、（31）式の阻止量ｆ
（ｔ）も常に正の値である。したがって（32）式の定数
K5を十分に大きな値としておけば、（32）式は成立せず
信号S1が１となることはない。
また、内部事故の場合は、信号S2が連続して０である
のと同様に阻止関数ｆ（ｓ）は連続して負である。この
ため、阻止量ｆ（ｔ）は常に零であり、処理10−13の処
理は定数K5の値に無関係に処理10−８の処理と同様にな
る。したがって第１の実施例と同様に信号S1が１とな
る。
以上のように、本実施例は第１の実施例と同様に適用
し得るものである。なお、定数K5の値が無限大の場合
は、信号S2により差動継電手段の動作を禁止するのと全
く同様の効果となる。
〔第５の実施例〕 以上の実施例はすべて常時運転中に阻止出力を生じて
おり、この阻止出力は処理10で１サイクル間保持されて
いる。このため内部事故が生じても１サイクル間は差動
継電手段が動作不能であり、１サイクルの動作遅延を生
ずる。第５の実施例はこの動作遅延を解消するためのも
のである。
本実施例の処理は第25図に示される。図は処理９と処
理10の間に処理12の事故初期処理が追加されるほかは第
18図と同様である。また、処理12以外の処理は第１の実
施例と同様にする。
処理12の詳細を第26図に示す。先ず、処理13で事故検
出を行ない、事故が検出されれば処理結果をＹとし、検
出されなければ処理結果をＮとする。この処理結果がＹ
であれば処理12−１でカウント値Ｃ′を調べる。カウン
ト値Ｃ′が１以下であれば、処理12−２でカウント値
Ｃ′に１を加算して新たなカウント値Ｃ′とする。更に
処理12−３で処理10で用いられるカウント値Ｃを11に修
正し処理12を終了する。
処理12−１でカウント値Ｃ′が１を超えると、そのま
ま処理12を終了する。また、処理13の処理結果がＮの場
合は処理12−４でカウント値Ｃ′を０に修正して処理12
を終了する。これらの場合は、カウント値Ｃの修正は行
なわれない。
要するに、処理12では事故検出が行なわれないときは
カウント値Ｃ′は常に０である。事故検出が行なわれる
とカウント値Ｃ′に１が加算されるが、カウント値Ｃ′
が２になるとこの加算は行なわれない。事故検出が行な
われ、且つカウント値Ｃ′が０または１のときのみ処理
10のカウント値Ｃを11に修正する。即ち、事故検出が行
なわれた最初及び次のサンプリング時の処理のときのみ
カウント値Ｃを11に修正する。
処理13の詳細を第27図に示す。先ず、処理13−１の比
較処理を行ない、次式が成立すれば処理結果をＹとし、
成立しなければ処理結果をＮとする。
|Dj|の最大値≧K6 ……（33） 但し、K6は正の定数である。
処理13−１の処理結果がＹであれば処理13−２でカウ
ント値Ｃ″を12とし、処理13の処理結果をＹとして事故
検出状態とする。処理13−１の処理結果がＮであれば、
処理13−３でカウント値Ｃ″を調べ、Ｃ″≧１であれば
処理13−４でカウント値Ｃ″から１を減算して新たなカ
ウント値Ｃ″とし、且つ処理13の処理結果をＹとする。
処理13−３でカウント値Ｃ″が１未満、即ち、０であれ
ば処理13の処理結果をＮとする。このときカウント値
Ｃ″は変更されない。
以上の処理で、定数K6の値を負荷電流が、最大のとき
の各端子電流データの絶対値|Dj|の最大値より若干大き
な値とすると、（33）式は常時運転中に成立することは
ない。また、通常の内部事項及び変流器飽和の恐れのあ
る外部事故では、（33）式が１サイクルに１度は成立し
処理13−１の処理結果をＹとする。処理13−１の処理結
果がＹとなると、１サイクル間はカウント値Ｃ″が１以
上であり処理13の処理結果がＹとなる。したがって通常
の内部事故及び変流器飽和の恐れのある外部事故では、
処理13の処理結果は連続してＹとなり、事故を検出した
状態となる。
本実施例の全体の応動を説明する。本実施例の処理は
事故検出が行なわれた最初及び次のサンプル時（以下、
このサンプル時を各々f1及びf2サンプルと称する）の処
理のみが第１の実施例と異なる。これらのサンプル時の
処理ではカウント値Ｃが11となっているので、信号S2が
０であれば処理10−２でカウント値Ｃが12となり、処理
10−５以下の処理が行なわれる。
また、信号S2が１であれば処理10−３でカウント値Ｃ
は０に戻される。f2サンプル時より後のサンプル時は第
１の実施例と同様に処理され、信号S2が０になったとき
カウント値Ｃは逐次１が加算される。即ち、事故検出初
期のf1及びf2サンプル時の処理では、事前の信号S2に関
せず信号S2が０であれば直ちに処理10−５以降の処理を
行なう。またf2サンプル時に信号S2が１であれば、以後
の処理は第１の実施例と同様であり信号S2が０となって
もカウント値Ｃが12に達するには１サイクルを要し、こ
の間処理10−５以降の処理は行なわれず信号S1を０とす
る。
外部事故の場合は、第４図に例を示すように差動電流
Idの立ち上りは各端子電流の立ち上りよりも遅れる。こ
の間信号S2は１であり、少なくともf1及びf2サンプル時
の処理では信号S2は１である。このため差動継電手段は
f1及びf2サンプル時の処理で誤動作することはなく、ま
たf2サンプル時以降の処理では第１の実施例と同様にし
て誤動作することがない。
内部事故の場合は、差動電流Idは各端子電流と同時に
立ち上がる。このため、信号S2は少なくともf2サンプル
時には０となり処理10−５以下の処理が行なわれ、処理
10−８の処理結果がＹとなり信号S1が１となって保護動
作が行なわれる。
以上のように本実施例は事故検出初期のf1及びf2サン
プル時のみ、信号S2が０であればカウント値Ｃを11とす
ることによって信号S2の１の状態の保持を解消させ、内
部事故を１サイクルの遅れなしに高速度に保護し得るよ
うにしたものである。
以上のような処理12の事故初期処理を追加する手段
は、他の第２及び第３の実施例に対しても適用可能であ
り、同様に外部事故では誤動作することなく内部事故の
保護を高速化し得るものである。
なお、本実施例の処理13−１は（６）式の抑制データ
Drの値が一定値以上となったことを検出したものである
が、この代わりに（５）式の抑制データDrまたは（７）
式の抑制データDr1と−Dr2の最大値などが一定値以上で
あることを検出するものとしても同様に事故状態を検出
することができる。
〔第６の実施例〕 第６の実施例は内部事故を高速度に保護し得るように
する第２の手段を提供するものである。本実施例は第１
の実施例に対して処理９のみを変更するものであり、処
理９の詳細を第28図に示す。
第28図の処理９では先ず処理13の事故検出を行なう。
事故が検出され処理結果がＹであれば、処理９−８でカ
ウント値Ｃ′を調べ、Ｃ′＝１であれば処理９−１以降
の処理を第１の実施例（第19図）と同様に行なう。処理
９−８でカウント値Ｃ′が１でなければ、処理９−９で
カウント値Ｃ′に１を加算して新たなカウント値Ｃ′と
し、処理９−３で信号S2を０とする。また、処理13で事
故検出が行なわれず処理結果がＮのときは、処理９−10
でカウント値Ｃ′を０に修正し、処理９−３で信号S2を
０とする。
本実施例の処理９では、事故検出が行なわれないとき
は信号S2は０であり、またカウト値Ｃ′は０とされてい
る。事故が検出されたf1サンプル時にはカウント値Ｃ′
は０であるので、カウント値Ｃ′とし、また信号S20の
ままとされる。f2サンプル時には、カウント値Ｃ′が１
となっているので、処理９−１以降の処理が行なわれ
る。即ち、処理９−１以降の処理が行なわれ信号S2が１
となり得るのは、事故検出後のf2サンプル時及びそれ以
後のサンプル時であり、事故検出が行なわれない状態及
びf1サンプル時には信号S2は０とされる。
本実施例の応動を説明する。常時は信号S2は０である
が、差動電流Idも極めて僅かであるので、処理10で第20
図の処理10−８の処理結果がＮとなるため信号S1は０で
ある。外部事故時には、差動電流Idは変流器の飽和があ
っても少なくともf2サンプル時までは立ち上がらず、し
たがって処理10−８の処理結果はＮの状態が保たれる。
また、f2サンプル時には処理９−１の処理結果はＹとな
るので、信号S2が１となる。このためf2サンプル時以降
の処理は第１の実施例と同様になり、信号S1が１となる
ことはない。
内部事故時には、f2サンプル時以降は連続して処理９
−１の処理結果はＮである。このため事故前から継続し
て信号S2は０であり、処理10のカウント値Ｃは処理10−
４の行なわれる段階では連続して12であり、この間処理
10−８が継続して行なわれる。処理10−８は内部事故発
生直後より処理結果をＹとするので、高速度の動作が可
能である。
以上のように、本実施例は事故検出が行なわれない状
態及び事故検出直後のf1サンプル時には、信号S2が１に
なることを禁止することによって内部事故を１サイクル
の遅れなしに高速度に保護し得るようにしたものであ
る。このような手段は第２の実施例に対しても適用可能
であり、同様に外部事故は誤動作することなく、内部事
故を高速度に保護し得るようになし得る。
以上の第５の実施例では、f2サンプル時及びそれ以後
のサンプル時に信号S2が１のとき信号S2が１である状態
を保持するようにした。また第６の実施例ではf2サンプ
ル時及びそれ以後のサンプル時より信号S2が１になり得
るようにした。これらの制御を、事故検出初期のどのサ
ンプル時から行なうようにするかは、外部事故の事故初
期時における変流器の非飽和期間（第４図t1）を超えな
い範囲で種々変更実施し得るものである。
〔第７の実施例〕 第７の実施例は内部事故を高速度に保護し得るように
する第３の手段を提供するものである。本実施例の処理
を第29図に示す。図は処理７の後に処理14のデータ修正
処理が追加されるほかは第18図と同様である。本実施例
は処理14が追加され且つ処理９が後述のように変更され
るほかは第１の実施例と同様である。
処理14の詳細を第30図に示す。先ず処理13を行ない、
事故検出が行なわれ処理結果がＹであると、そのまま処
理14を終了する。処理13で事故検出が行なわれず処理結
果がＮであると、処理14−１及び14−２でデータDdm及
びDrmの値を零に修正し処理14を終了する。処理９の比
較手段では、（21）式を定数K2を負の定数として用いる
ほかは第１の実施例と同様に処理する。定数K2の絶対値
は十分小さな値とし、事故時の抑制関数ｆ（ｒ）の値に
対して無視できるようにする。
本実施例では、差関数ｆ（ｄ）及び抑制関数ｆ（ｒ）
は事故検出後のデータのみを用いて算出される。事故検
出前は用いられるすべてのデータの値が零であり、且つ
（21）式の定数K2が負のため、信号S2は０である。この
ため、内部事故では直ちに処理10−13が行なわれ信号S1
を１とし高速度に保護する。外部事故では事故検出が行
なわれると同時に信号S2が１となり変流器飽和により差
動継電手段の誤動作が阻止される。
以上のように本実施例は事故検出後のデータのみを用
いて差関数ｆ（ｄ）と抑制関数ｆ（ｒ）を算出すること
により内部事故時に高速度に保護し得るようにするもの
である。同様な手段は第２及び第４の実施例に対しても
適用可能であり、同様に内部事故を高速度に保護し得る
ようになし得る。第４の実施例では、（23）式の阻止関
数ｆ（ｓ）の値が事故検出前は零である。このため、
（31）式の阻止量ｆ（ｔ）は事故検出後のデータのみで
算出され、内部事故時は事故初期から正となることがな
いので、高速度に保護することができる。
〔第８の実施例〕 第８の実施例は第５の実施例の処理7,電流13及び処理
11を次のように変えるものである。処理７では（24）式
のデータDdm及びDrmのほかに、データDpm及びDnmを次式
により算出し記憶する。
但し、（Djm）ｐ及び（Djn）ｐは各々端子電流データ
Djの最新のサンプル時のデータDjmのうちの負のものの
みの値及び正のもののみの値を零に修正したものであ
り、データDPm及びDnmは各々最新のサンプル時の各端子
電流データDjmの正及び負のものの和である。
本実施例の処理13の詳細を第31図に示す。先ず処理13
−５でデータDdmの値を調べ、次式が成立すれば処理結
果をＹとし成立しなければ処理結果をＮとする。
|Ddm|≧K8 ……（36） 但し、K8は正の定数である。
処理13−５の処理結果がＹであれば、処理13−７でカ
ウント値Ｃ″を12とし、処理13の処理結果をＹとする。
処理13−５の処理結果がＮであれば、処理13−６の変化
分検出を行ない、次式が成立すれば処理結果をＹとし、
成立しなければ処理結果をＮとする。
DPmと−Dnmの最大値≧｛（DP(m-1),DP(m-2)…DP(m-12)
の最大値）と（−Dn(m-1),−Dn(m-2)…−Dn(m-12)の最
大値）の最大値｝とK10の和または最大値 ……（37） 但し、K9は１以上の定数、K10は正の定数である。
処理13−６の処理結果がＹであれば、処理13−８でカ
ウント値Ｃ″を36とし、処理13の処理結果をＹとする。
処理13−６の処理結果がＮであれば、処理13−３でカウ
ント値Ｃ″を調べ、Ｃ″が１以上であれば処理13−４で
カウント値Ｃ″より１を減算して新たなカウント値Ｃ″
とし、処理13の処理結果をＹとする。処理13−３でカウ
ント値Ｃ″が１未満、即ち、０であればカウント値Ｃ″
の変更を行なうことなく処理13の処理結果をＮとする。
処理11では次の処理が第１の実施例に追加される。
Dpm→Dp(m-1),Dp(m-1)→Dp(m-2),…Dp(m-11)→ Dp(m-12) Dp(m-12)→Ｘ ……（38） Dnm→Dn(m-1),Dn(m-1)→Dn(m-2),…Dn(m-11)→ Dn(m-12) Dn(m-12)→Ｘ ……（39） 本実施例の応動の第５の実施例に対する相違は、処理
13の事故検出処理のみであり、これについて説明する。
処理13−５の処理で差動電流データDdmが一定値K8以上
になると、カウント値Ｃ″が12となり、処理13−６の処
理結果に関係なしに、１サイクル間処理13の処理結果が
Ｙとなり、事故検出状態となる。したがって、内部事故
または変流器飽和を伴なった外部事故で差動電流Idを生
ずる場合には、１サイクルに１度は（36）式が成立する
ので差動電流Idが周期的に流れなくなるまで事故検出状
態が続く。
外部事故または内部事故で、事故電流が被保護区間を
通過すると、（37）式の左辺の値が、それ以前の同様の
値に対して大きくなり、（37）式が成立する。これによ
り処理13−６の処理結果がＹとなる。（37）式は最新の
データDpm及び−Dpmの最大値をそれ以前１サイクル間の
同様のデータと比較し所定条件以上の大きさになったと
き成立するものであり、事故発生直後には必ず成立す
る。しかし事故発生後１サイクル以内に成立しなくな
る。このため処理13−６の処理結果は事故発生直後にＹ
となり１サイクル以内にＮとなる。しかし処理13−８で
カウント値Ｃ″が36に修正されるので、処理13の処理結
果は３サイクル間Ｙに保たれる。
以上のような応動であるので、内部事故では事故発生
後から事故が回復するまで処理13の処理結果がＹとな
る。外部事故の場合は事故発生と同時に処理13の処理結
果がＹとなるが、まもなく処理13−６の処理結果がＮと
なるので、このＮとなった時刻から３サイクル以外に
（36）式が成立するような差動電流Idが流れないと処理
13の処理結果がＮとなる。一般に外部事故で苛酷な変流
器飽和が起こる場合は、事故発生後３サイクル以内に差
動電流Idが流れるので、このような場合処理結果は連続
してＹとなる。
しかし、本実施例で処理13の処理結果がＹとなり事故
検出状態となる必要があるのは、内部事故の場合及び外
部事故で変流器が苛酷な飽和を起こす場合であり、事故
検出を本実施例のようにしても適用に支障はない。
本実施例で処理13−５を他の手段とすることができ
る。その第１の例は次式の処理をうようにするものであ
る。
|Ddm|≧K11f（ｂ）とK8の和（または最大値） ……（4
0） 但し、ｆ（ｂ）は（29）式を使用し、K8は正の定数で
ある。
これは、（36）式に若干の抑制量K11f（ｂ）を付加す
るものであり、定数K11を大きくしない限り（36）式と
ほぼ類似した応動を行なう。
その第２の例は処理13−５で不足電圧継電処理を行な
うものである。この処理のため、ハード構成では第17図
に、CV1〜CVnと同様の入力変換器CVvを追加し、この入
力変換器CVvを一次側が母線Ｂに接続される計器用変成
器の二次回路を接続する。入力変成器CVvの出力出力電
気量Evはデータ取得器DAUに加えられ、電圧データDvに
変換される。
このデータDvは他のデータと同様に処理６で取り込ま
れ、差動電流データDdと同様に処理11で書換え処理され
る。処理13−５ではこの電圧データDvを用いて、次式に
例を示す不足電圧継電処理を行ない、次式が成立すれば
処理結果をｖとする。
但し、K12は定数。
（41）は半サイクル間の圧電データDvの絶対値の積分
値が一定値K12以下となったことを検出するものであ
る。この式が電圧降下現象を検出し得ることはよく知ら
れているので簡単のため詳細な説明を省略する。また、
不足電圧継電処理としては（41）式以外に種々の手段が
あるが、これらも同様に使用し得る。
本例の不足電圧継電処理は、通常内部事故及び変成器
飽和の恐れのある外部事故では、確実に動作し処理結果
をＹとする。したがって、処理13−５を（36）式のかわ
りに不足電圧継電処理としても同様に適用し得るもので
ある。なお、不足電圧継電処理は通常0.5〜１サイクル
以下の遅れで事故を検出するので、処理13−５を不足電
圧継電処理とした場合は、処理13−８をカウント値Ｃ″
を12程度に修正する。
処理13−６も同様に他の手段とすることができる。即
ち、処理13−６は、事故時の電流の増加を遅れなく検出
するためのものであり、この範囲で種々変形実施し得
る。即ち、（37）式は各端子電流データの正のものの和
のデータDp負のものの和の符号を換えたデータ−Dnの最
大値を用い、この値が過去１サイクル間の最大値に対し
て増加したことを検出するものである。これに対して、
例えば（５）式または（６）式のデータDrの増加を検出
するようによしても、電流の増加を遅れなく検出するこ
とができ、（37）式と同様に用いることができる。ま
た、増加を検出する手段も過去１サイクル間のデータと
比較するのみでなく種々変形実施し得るものである。
また、処理13−６は電流の増加を検出するのみでなく
変化を検出すうようなものとすることができる。この変
化の検出は例えば（５）式または（６）式のデータDr、
もしくは前記データDpと−Dnの最大値のデータなどのデ
ータを用い、これらのデータを1/2,1,3/2または２サイ
クル前などのデータと比較することにより行なうことが
できる。また、各端子電流データDjを各々の１または２
サイクル前のデータと、もしくは1/2または3/2サイクル
前のデータの符号を変えたものと比較するようにしても
電流の変化を検出するようにすることができる。電流の
変化を検出するものは電流が増加した場合のみでなく、
事故回復で電流が減少した場合にも動作する。しかし事
故回復時の動作は事故検出の復帰が若干遅れるのと同様
であり、適用に支障はない。
以上述べた事故検出手段は、第５の実施例のみでなく
事故検出手段を用いる他の実施例に対しても同様に使用
し得るものである。
〔第９の実施例〕 以上の各実施例は差関数ｆ（ｄ）を（１）式、抑制デ
ータDrを（５）式、抑制関数ｆ（ｒ）を（11）式とした
もののみについて説明した。これを他のものとするもの
は前記の実施例より容易に実施し得るので簡単のため詳
細な説明を省略する。即ち、差関数ｆ（ｄ）を（２）ま
たは（４）式とするには、処理８の関数処理を（１）式
の代りに（２）または（４）式とするのみで足りる。抑
制データDrを（６），（７），（８），（９）または
（10）式とするには、各式のデータの算出を処理７の基
礎データ作成処理で行ない、且つこのデータを処理11の
データ書換え処理で第１の実施例と同様に処理すれば良
い。
また、抑制関数ｆ（ｒ）を（12）または（13）式とす
るか、または（17），（18）または（19）式の補助関数
ｆ（r1）などを用いて（15）または（16）式の抑制関数
ｆ（ｒ）とするには、必要な抑制データDrを前記のよう
に処理７で算出した後、補助関数ｆ（r1）などと抑制関
数ｆ（ｒ）を処理８の関数算出処理で行なうようにすれ
ば良い。
〔第10の実施例〕 第10の実施例は第１の実施例に対して処理８の関数算
出処理と処理９の比較手段処理のみが異なる。即ち、処
理８では次式の関数が算出される。
ｆ（ｄ）＝|Ddm−Dd(m-1)| ……（42） ｆ（ｒ）＝|Drm−Dr(m-1)| ………（43） （42）式は、所定個数ｐを２としたときの（１），
（２）及び（４）式と等しく、（43）式は所定個数ｐを
同じく２としたときの（11），（12）及び（13）式と等
しい。
処理９の詳細は第32図に示される。先ず処理９−１を
第１の実施例と同様に（21）または（22）式により行な
う。この処理結果がＹであれば、処理９−13でカウント
値Ｃ′を調べる。カウント値Ｃ′が２であれば処理９−
２で信号S2を１とする。カウント値Ｃ′が２でなければ
処理９−14でカウント値Ｃ′に１を加算して新たなカウ
ント値Ｃ′とし、処理９−３で信号S2を０とする。処理
９−１の処理結果がＮのときは、処理９−15でカウント
値Ｃ′を０に修正し、且つ処理９−３で信号S2を０とす
る。
以上の処理は、処理９−１の処理結果が連続してＹと
なったとき、その２回目からＹの状態を続けている間信
号S2を１とし、他の場合は信号S2を０とするものであ
る。
本実施例の場合、外部事故で変流器に飽和が起きて
も、差動電流データDdの３個の最大値と最小値の差が、
第４図の差関数ｆ（ｄ）に示すように、殆んど零となる
ので、（42）式の差関数ｆ（ｄ）の値が殆んど零となる
のは少なくとも２回継続する。これにより、処理９−１
の処理結果が少なくとも２回継続して１となり、信号S2
が１となる。
また、内部事故の場合は、差動電流波形のピーク付近
のサンプルでは、（42）式の差関数ｆ（ｄ）の値が零と
なことがある。しかし、この現象が２回続けて起こると
きはなく、次のサンプルでは（42）式の差関数ｆ（ｄ）
の値は十分大きくなる。このため処理９−１の処理結果
が２回続けてＹとなることはなく、信号S2が１となるこ
とはない。
以上のように、本実施例は内部事故では阻止出力を生
ずることがなく、外部事故では確実に阻止出力を生ずる
ものであり、他の実施例と同様に適用し得るものであ
る。本実施例のように、（21）または（22）式が複数回
続けて成立したとき、阻止出力を出す手段は所定個数ｐ
が３以上の場合も適宜適用し得るものである。
また、所定個数ｐを２として、（23）式の阻止関数ｆ
（ｓ）を導出する場合は、（42）及び（43）式の関数の
値から阻止関数ｆ（ｓ）を（23）式により求めるが、実
際に処理10の差動継電手段で用いる阻止関数ｆ（ｓ）の
値は、例えば連続する２つのサンプル時の（23）式の値
の最小値とする。これは外部事故時には少なくとも１サ
イクルに１度は連続して差関数ｆ（ｄ）の値が著しく小
さくなり、したがって阻止関数ｆ（ｄ）の値が連続して
大きくなるのに対して、内部事故時には波形のピーク時
には連続はしないが差関数ｆ（ｄ）が小さく阻止関数ｆ
（ｓ）の値が大きくなることがあるためである。このよ
うに阻止関数ｆ（ｓ）の値を（23）式の複数の値より求
めることは、所定個数ｐが３以上の場合も適宜適用し得
るものである。
〔第11の実施例〕 以上の実施例は、差関数ｆ（ｄ）及び抑制関数ｆ
（ｒ）の算出に用いる所定個数ｐデータを、すべてサン
プル間隔θｓで連続してサンプルされたｐ個のデータと
するものである。しかし、これを連続してサンプルされ
たｐ個を超えるデータ中の任意のｐ個のデータの組合せ
より求めた差関数ｆ（ｄ）及び抑制関数ｆ（ｒ）を用い
て処理し、いずれかの組合せで阻止出力が出ればそれを
処理９の阻止出力として使用するようにすることができ
る。
この手段を簡略化するには例えばｐ＝３とし４個のデ
ータの中の任意の３個のデータを用いて、各関数を算出
するようにしたとすると、次のような手段が考えられ
る。即ち、先ず４個のデータより３個のデータを選んで
差関数ｆ（ｄ）の値を求め、更に３個のデータを組合せ
て逐次差関数ｆ（ｄ）の値を求める。これらの差関数ｆ
（ｄ）の値の極小値を求め、この極小値を与えた３個の
データを用いて抑制関数ｆ（ｒ）を求めた上、これらの
関数の値を用いて、処理９の処理を行なう。
また、４個の差動電流データDdの最大値を除く３個の
データ及び最小値を除く３個のデータの組合せ２つよ
り、差関数ｆ（ｄ）及び抑制関数ｆ（ｒ）を各々求め
て、両者について阻止出力の有無を調べ、いずれかで阻
止出力が得られればそれを処理９の阻止出力とする方法
もある。
この場合、差動電流データDdの変化は、外部事故時に
は少なくとも連続する３個のデータでは小さく阻止出力
が得られ、内部事故時には２個のデータでは小さくても
他の１個のデータでは大きいので、連続する３個のサン
プルを用いる場合と同様の阻止出力が得られる。
〔第12の実施例〕 第12の実施例は前記の各実施例に対してハード構成と
処理６及び処理11を異ならせるものである。第33図に本
実施例のハード構成を示す。図で第17図と同一部分は同
一記号で示す。またCB,CTなどの主文字が同一で4,5,6な
どの添字が異なるものは、同様の装置であることを示
す。PTは計器用変圧器、DFは差動回路である。
本実施例の前記までの実施例に対する相異は下記であ
る。
（ｉ） 差動回路DFを構成し、差動電流Idを入力変換器
CVdで電気量Edに変換しデータ取得器DAUに加える。
（ii） 計器用変圧器PTを経て母線Ｂの電圧を入力変換
器CVvに加えて電気量Evに変換し、データ取得器DAUに加
える。
（iii） 変流器CT5とCT6及びCT7とCT8の二次回路は各
々ごとに並列接続され、二次電流の和が各々入力変換器
CV5及びCV6に加えられて、電気量E5及びE6に変換されデ
ータ取得器DAUに加えられる。
以上の相異により、差動電流データDdは電気量Edより
直接取得される。したがって、前記までの実施例と異な
り、処理６では差動電流データDdの算出が省略される。
また電気量EvよりのデータDvが処理６で取り込まれ、処
理11で書換え処理される。このデータは第８の実施例で
述べたように事故検出処理13で（41）式のような不足電
圧継電処理を行なう場合に用いられる。第１の実施例に
対する処理の相異は以上である。
本実施例においては、電気量E1〜E6をデジタルデータ
に変換したデータD1〜D6が各端子電流データDjとして取
得され用いられる。データD5及びD6は各々２つの端子の
電流の和のデータであるが、このように一部の端子の電
流の和のデータを取得する場合も本発明では各端子電流
データと呼称する。
前記のデータD5及びD6のように一部端子の電流の和の
データを各端子電流データDjとして取得するのは、原則
として非電源端子（またはこれに準ずる端子）の場合に
のみ限られる。非電源端子の場合、その端子の外部に事
故が有り事故電流が流出する場合以外の事故時の電流は
他の端子の電流に対して無視可能である。従って事故電
流が流出する場合以外は、抑制関数ｆ（ｒ）に対する寄
与は端子電流の個々のデータを用いても和のてデータを
用いても殆んど差はない。
また、事故電流が流出する場合は、和の電流の波形は
個々の電流の波形とほぼ同様であるので、和の電流のデ
ータを用いて得られる抑制関数ｆ（ｒ）の値は個々の電
流のデータを用いて得られる抑制関数ｆ（ｒ）の値とほ
ぼ同様となる。このような関係から、被保護区間の状況
に応じて一部端子の電流の和のデータを各端子電流デー
タDjとして取得しても、各端子電流データDjを個々に取
得する場合に対してほぼ同様の抑制関数ｆ（ｒ）が得ら
れるものであり、同様に適用し得るものである。また、
差動電流データDdを本実施例のように差動電流Idより直
接取得するのは、単に差動電流データDdの取得手段を変
更したのみである。
以上のように、各実施例のハード構成を第33図のよう
にしても第17図のハード構成の場合と全く同様に適用し
得るものである。
〔第13図の実施例〕 以上の実施例はすべて入力変換器（CV1など）の出力
電気量（E1）は入力電流の直流分を除去することなくほ
ぼ忠実に伝達するものとした。これを直流分を除去した
交流分のみの出力電気量と得るものとすることができ
る。直流分を除去しても、外部事故時の交換器非飽和期
間における差動電流データDdの変化は殆どなく、この間
に十分阻止出力を生じ得る。また、直流分を含む内部事
故では直流分を除去しない場合に対して、各データの変
化は若干相異する。しかし、この影響は差動電流データ
Dd及び各端子電流データDjにほぼ同様に現われるので、
前述までの実施例とほぼ同様に適用し得るものである。
〔その他〕
本発明の第５〜第８の実施例で述べた事故初期処理の
手法は、本発明のみに限らず常時負荷電流により阻止出
力を生じ、この阻止出力が内部事故発生後も暫時継続す
るようなすべての差動継電装置に適用し得る。このよう
な差動継電装置としては例えば先述の特公昭57−50130
号などがある。
また、本発明で述べた各種の抑制関数ｆ（ｒ）は本発
明に限らず他の差動継電器にも適用できる。その例は、
差動電流データDdが正負両波にまたがる波形のとき動作
させるものであり、データDdが正または負であることを
検出するレベルの判定に抑制関数ｆ（ｒ）を参加させ
る。また、差動電流データDdの値が抑制関数ｆ（ｒ）に
対して著しく小さい期間を検出して阻止するようにする
ことも可能である。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明は外部事故で変流器の飽和
を生じても誤動作する恐れがなく、内部事故では確実に
動作するものであり、また外部事故中に内部事故が起き
ても、動作の遅れを生ずる恐れがないものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の基本構成を示す図、第２図は変流器が
飽和したときの電流波形を示す図、第３図は外部事故に
続く内部事故のときの電流波形を示す図、第４図は外部
事故で変流器が飽和した場合の電流波形と本装置の応動
図、第５図〜第９図は差関数，抑制関数及びその他の条
件を変えた場合の応動図、第10図は内部事故で変流器が
飽和しない場合の本発明の応動を示す図、第11図は内部
事故で事故電流が１端子のみに流れ且つ変流器が飽和し
た場合の本発明の応動を示す図、第12図〜第16図は内部
事故で事故電流の流入する一部の端子の変流器が飽和
し、他の端子の変流器が飽和しない場合の本発明の応動
を示す図、第17図は本発明の第１の実施例のハード構成
を示す図、第18図は本発明の第１の実施例の処理フロー
を示す図、第19図は本発明の第１の実施例の処理９の詳
細を示すフロー図、第20図は本発明の第１の実施例の処
理10の詳細を示すフロー図、第21図は本発明の第２の実
施例の処理10の詳細を示すフロー図、第22図は本発明の
第３の実施例の処理10の詳細を示すフロー図、第23図は
本発明の第４の実施例の処理９の詳細を示すフロー図、
第24図は本発明の第４の実施例の処理10の詳細を示すフ
ロー図、第25図は本発明の第５の実施例の処理を示すフ
ロー図、第26図は本発明の第５の実施例の処理12の詳細
を示すフロー図、第27図は本発明の第５の実施例の処理
13の詳細を示すフロー図、第28図は本発明の第６の実施
例の処理９の詳細を示すフロー図、第29図は本発明の第
７の実施例の処理を示すフロー図、第30図は本発明の第
７の実施例の処理14の詳細を示すフロー図、第31図は本
発明の第８の実施例の処理13の詳細を示すフロー図、第
32図は本発明の第10の実施例の処理９の詳細を示すフロ
ー図、第33図は本発明の第12の実施例のハード構成を示
す図である。 Ｂ……母線、CB1〜CBn……遮断器、CT1〜CTn……変流器 PT……計器用変圧器、CV1〜CVn,CVv及びCVd……入力変
換器 DAU……データ取得器、CPU……処理装置、OU……出力装
置

Claims (19)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】各端子電流Ij（ｊ＝１〜ｎ）を所定時間間
    隔でサンプルし、これをデジタルデータに変換して得ら
    れた各端子電流データDjを取得し、各端子電流データDj
    の同一サンプル時刻のデータより１つまたは複数の抑制
    データDrを作成する抑制データ作成手段と、前記各端子
    電流データDjを加算し差動電流データDdを作成するかま
    たは前記各端子の差動電流Idを所定時間間隔でサンプル
    し、これをデジタルデータに変換して差動電流データDd
    を作成する差動電流データ作成手段と、サンプル時刻の
    異なる複数の所定個数の前記抑制データDrの相互の差を
    用いて抑制関数ｆ（ｒ）の値を算出する抑制関数算出手
    段と、サンプル時刻の異なる複数の所定個数の前記差動
    電流データDdの相互の差を用いて差関数ｆ（ｄ）の値を
    算出する差関数算出手段と、前記差関数ｆ（ｄ）の値と
    抑制関数ｆ（ｒ）の値との関係がｆ（ｄ）＜K1f（ｒ）
    ＋K2またはｆ（ｄ）＜K1（ｒ）とK2の最大値の関係（但
    し、K1,K2は正の定数）にあるとき、阻止出力を生ずる
    比較手段と、この比較手段の阻止出力により動作を阻止
    するように抑制される差動継電手段よりなることを特徴
    とする差動継電器装置。
  2. 【請求項２】差関数ｆ（ｄ）が前記サンプル時刻の異な
    る複数の所定個数の差動電流データDdの最大値と最小値
    の差の絶対値であることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項記載の差動継電装置。
  3. 【請求項３】差関数ｆ（ｄ）が前記サンプル時刻の異な
    る複数の所定個数の差動電流データDdのサンプル時刻の
    隣接する２つのデータの値の差の絶対値の和であること
    を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の差動継電装
    置。
  4. 【請求項４】差関数ｆ（ｄ）が前記サンプル時刻の異な
    る複数の所定個数の差動電流データDdのサンプル時刻の
    隣接する２つのデータの差の絶対値のうちの最大値であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の差動継
    電器装置。
  5. 【請求項５】抑制データDrが各端子電流データDjの絶対
    値の和であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載の差動継電装置。
  6. 【請求項６】抑制データDrが各端子電流データDjの絶対
    値の最大値であることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項記載の差動継電装置。
  7. 【請求項７】抑制データDrが各端子電流データDjのうち
    の正のものの和である第１の抑制データDr1と負のもの
    の和である第２の抑制データDr2の２つよりなることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項記載の差動継電装置。
  8. 【請求項８】抑制データDrが零と各端子電流データDjの
    各々の値の最大値である第１の抑制データDr1と零と各
    端子電流データDjの各々の最小値である第２の抑制デー
    タDr2の２つよりなることを特徴とする特許請求の範囲
    第１項記載の差動継電装置。
  9. 【請求項９】抑制データDrが各端子電流データDjの各々
    である抑制データDr1,Dr2…Drnよりなることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項記載の差動継電装置。
  10. 【請求項１０】抑制データDrが各端子電流データDjのう
    ちの一部の特定端子のデータの加算値であるｌ個のデー
    タDr1,Dr2…Drlと他の端子の個々のデータであるｋ個の
    データDr(l+1),Dr(l+2)…Dr(l+k)とよりなることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載の差動継電装置。
  11. 【請求項１１】抑制関数ｆ（ｒ）が前記サンプル時刻の
    異なる複数の所定個数の抑制データDrの最大値と最小値
    の差の絶対値であることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項記載の差動継電装置。
  12. 【請求項１２】抑制関数ｆ（ｒ）が前記サンプル時刻の
    異なる複数の所定個数の抑制データDrのサンプル時刻の
    隣接する２つのデータの差の絶対値の和であることを特
    徴とする特許請求の範囲第１項記載の差動継電装置。
  13. 【請求項１３】抑制関数ｆ（ｒ）が前記サンプル時刻の
    異なる複数の所定個数の抑制データDrのサンプル時刻の
    隣接する２つのデータの差の絶対値のうちの最大値であ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の差動継
    電装置。
  14. 【請求項１４】抑制関数ｆ（ｒ）が補助関数ｆ（r1）,f
    （r2）…の和であり、且つこれらの補助関数は複数の前
    記抑制データDr1,Dr2…の各々ごとのサンプル時刻の異
    なる複数の所定個数のデータの最大値と最小値の差の絶
    対値であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
    の差動継電装置。
  15. 【請求項１５】抑制関数ｆ（ｒ）が補助関数ｆ（r1）,f
    （r2）…の和であり、且つこれらの補助関数は複数の前
    記抑制データDr1,Dr2…の各々ごとのサンプル時刻の異
    なる複数の所定個数のデータ中のサンプル時刻の隣接す
    る２つのデータの値の差の絶対値の和であることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載の差動継電装置。
  16. 【請求項１６】抑制関数ｆ（ｒ）が補助関数ｆ（r1）,f
    （r2）…の和であり、且つこれらの補助関数は複数の前
    記抑制データDr1,Dr2…の各々ごとのサンプル時刻の異
    なる複数の所定個数のデータ中のサンプル時刻の隣接す
    る２つのデータの値の差の絶対値のうちの最大値である
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の差動継電
    装置。
  17. 【請求項１７】抑制関数ｆ（ｒ）が補助関数ｆ（r1）,f
    （r2）…の最大値であり、且つこれらの補助関数は複数
    の前記抑制データDr1,Dr2…の各々ごとのサンプル時刻
    の異なる複数の所定個数のデータの最大値と最小値の差
    の絶対値あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
    載の差動継電装置。
  18. 【請求項１８】抑制関数ｆ（ｒ）が補助関数ｆ（r1）,f
    （r2）…の最大値であり、且つこれらの補助関数は複数
    の前記抑制データDr1,Dr2…の各々ごとのサンプル時刻
    の異なる複数の所定個数のデータ中のサンプル時刻の隣
    接する２つのデータの値の差の絶対値の和であることを
    特徴とする特許請求の範囲第１項記載の差動継電装置。
  19. 【請求項１９】抑制関数ｆ（ｒ）が補助関数ｆ（r1）,f
    （r2）…の最大値であり、且つこれらの補助関数は複数
    の前記抑制データDr1,Dr2…の各々ごとのサンプル時刻
    の異なる複数の所定個数のデータ中のサンプル時刻の隣
    接する２つのデータの値の差の絶対値の最大値であるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の差動継電装
    置。
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