JP2621982B2 - 電流差動リレー - Google Patents
電流差動リレーInfo
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- JP2621982B2 JP2621982B2 JP1141096A JP14109689A JP2621982B2 JP 2621982 B2 JP2621982 B2 JP 2621982B2 JP 1141096 A JP1141096 A JP 1141096A JP 14109689 A JP14109689 A JP 14109689A JP 2621982 B2 JP2621982 B2 JP 2621982B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- relay
- differential
- self
- delay circuit
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は電力用送電線保護用の電流差動リレーに関
するものである。
するものである。
第３図は、例えば、電気学会発行の「電気学会大学講
座 保護継電工学（昭和56年７月20日発行）」の8.2.3
項 搬送電流差動継電方式（P150〜P154）に示されたPC
M伝送電流差動継電器（以下、リレーと略称する）の概
念図であり、図において、１は電力用送電線、２は電力
用送電線１に流れる電流をリレー入力として適当な量に
変換する電流変成器（CT）、３はリレー本体である。こ
のリレー本体３において、４は電流変成器２の２次電流
を入力して適当な電圧に変換する入力トランス（Ｉ−
Ｖ）、５は入力トランス４の出力より系統の商用周波数
を抽出するバンドパスフィルタ（BPF）、６はアナログ
電圧をディジタルデータに変換するアナログ−ディジタ
ル変換器（Ａ−Ｄ）、７は相手端リレーに前記ディジタ
ルデータを伝送するための送信用通信結合回路、８は相
手端リレーより送信されたディジタルデータを受信する
ための受信用通信結合回路、９は相手端データと自端デ
ータの同期をとるために自端データを遅らせる遅延回
路、10は時間的に同期のとれた自端データおよび相手端
データを入力して電流差動演算をする差動判定回路であ
り、その演算結果が送電線内部故障であれば差動判定回
路10からリレー出力を出力する。
座 保護継電工学（昭和56年７月20日発行）」の8.2.3
項 搬送電流差動継電方式（P150〜P154）に示されたPC
M伝送電流差動継電器（以下、リレーと略称する）の概
念図であり、図において、１は電力用送電線、２は電力
用送電線１に流れる電流をリレー入力として適当な量に
変換する電流変成器（CT）、３はリレー本体である。こ
のリレー本体３において、４は電流変成器２の２次電流
を入力して適当な電圧に変換する入力トランス（Ｉ−
Ｖ）、５は入力トランス４の出力より系統の商用周波数
を抽出するバンドパスフィルタ（BPF）、６はアナログ
電圧をディジタルデータに変換するアナログ−ディジタ
ル変換器（Ａ−Ｄ）、７は相手端リレーに前記ディジタ
ルデータを伝送するための送信用通信結合回路、８は相
手端リレーより送信されたディジタルデータを受信する
ための受信用通信結合回路、９は相手端データと自端デ
ータの同期をとるために自端データを遅らせる遅延回
路、10は時間的に同期のとれた自端データおよび相手端
データを入力して電流差動演算をする差動判定回路であ
り、その演算結果が送電線内部故障であれば差動判定回
路10からリレー出力を出力する。
11は通信装置であり、リレー本体３内の送信用通信結
合回路７と受信用通信結合装置８と結合して相手端リレ
ーの通信装置に対してマイクロ波回線を介してデータの
やりとりを行う。
合回路７と受信用通信結合装置８と結合して相手端リレ
ーの通信装置に対してマイクロ波回線を介してデータの
やりとりを行う。
次に電流差動リレーの動作原理を第４図について説明
する。第４図において、（ａ）は電流方向の基準、
（ｂ）は健全時の電流方向、（ｃ）は外部事故時の電流
方向、（ｄ）は内部事故時の電流方向をそれぞれ示して
いる。第４図で送受両端の電流和は送電線が健全であれ
ば零となる。すなわち、IA＋IB＝０である。逆に、IA＋
IB≠であれば送電線の内部事故と判断してよい。これが
電流差動原理の基本でる。
する。第４図において、（ａ）は電流方向の基準、
（ｂ）は健全時の電流方向、（ｃ）は外部事故時の電流
方向、（ｄ）は内部事故時の電流方向をそれぞれ示して
いる。第４図で送受両端の電流和は送電線が健全であれ
ば零となる。すなわち、IA＋IB＝０である。逆に、IA＋
IB≠であれば送電線の内部事故と判断してよい。これが
電流差動原理の基本でる。
すなわち、この電流差動原理による継電方式は相手端
に電流値を伝送し、送電線両端の電流差動（IA＋IB）を
とるので、時間的に同期をとる必要がある。
に電流値を伝送し、送電線両端の電流差動（IA＋IB）を
とるので、時間的に同期をとる必要がある。
一般に動作判定方式としては、送電線に流れる電流が
小さい領域では高感度で動作し、電流が大きい領域では
CT誤差による誤動作を防ぐ意味で低感度な動作特性にし
ている。つまり、 |IA＋IB|−k1（|IA|＋|IB|）＞k0 で表わされる比率差動において、第５図に示す動作特性
Ａを実現する。
小さい領域では高感度で動作し、電流が大きい領域では
CT誤差による誤動作を防ぐ意味で低感度な動作特性にし
ている。つまり、 |IA＋IB|−k1（|IA|＋|IB|）＞k0 で表わされる比率差動において、第５図に示す動作特性
Ａを実現する。
従来の電流差動リレーは以上のように構成されている
ので、例えば第５図でＯ点（故障前）からちＰ点（故障
後）となるような故障が発生した場合、リレー本体内の
バンドパスフィルタ５等の影響により、瞬時にＯ→Ｐへ
変化するのではなく、第５図上で数ms〜20数msの時間を
もって故障軌跡Ｂが直線的に移動するので、その移動途
中で動作域を通過してしまい、その瞬間だけリレーが動
作することになる。つまり、リレー動作特性外であるに
もかかわらず、リレーが動作するという不具合により、
入力量をゆっくりと変化させた場合の動作特性である静
動作特性と入力量を一瞬のうちに急に変化させたときの
動作特性である過渡動作特性（従って、過渡特性が系統
の故障時におけるリレーの応動を示すことになる）が異
なるという問題点があった。
ので、例えば第５図でＯ点（故障前）からちＰ点（故障
後）となるような故障が発生した場合、リレー本体内の
バンドパスフィルタ５等の影響により、瞬時にＯ→Ｐへ
変化するのではなく、第５図上で数ms〜20数msの時間を
もって故障軌跡Ｂが直線的に移動するので、その移動途
中で動作域を通過してしまい、その瞬間だけリレーが動
作することになる。つまり、リレー動作特性外であるに
もかかわらず、リレーが動作するという不具合により、
入力量をゆっくりと変化させた場合の動作特性である静
動作特性と入力量を一瞬のうちに急に変化させたときの
動作特性である過渡動作特性（従って、過渡特性が系統
の故障時におけるリレーの応動を示すことになる）が異
なるという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を低減するためになさ
れたもので、静動作特性と過渡動作特性の差異を少なく
する、つまり、静動作特性でリレーとして要求される特
性を規定しているので、実際の系統故障時のリレー応動
をその要求特性と同じ特性にすることができる比率差動
アルゴリズムをもった電流差動リレーを得ることを目的
とする。
れたもので、静動作特性と過渡動作特性の差異を少なく
する、つまり、静動作特性でリレーとして要求される特
性を規定しているので、実際の系統故障時のリレー応動
をその要求特性と同じ特性にすることができる比率差動
アルゴリズムをもった電流差動リレーを得ることを目的
とする。
この発明に係る電流差動リレーは、自端電流と相手端
電流を互いに通信回線を介して送受信し合い、受信した
相手端電流と時間同期をとった自端電流のベクトル和を
得て差動電流とするために前記自端電流を遅延させる第
１の遅延回路と、前記第１の遅延回路よりも短い遅延時
間を有し前記の相手端電流、自端電流のそれぞれのスカ
ラー和を得て抑制電流とするために前記自端電流を遅延
させる第２の遅延回路とを具備したものである。
電流を互いに通信回線を介して送受信し合い、受信した
相手端電流と時間同期をとった自端電流のベクトル和を
得て差動電流とするために前記自端電流を遅延させる第
１の遅延回路と、前記第１の遅延回路よりも短い遅延時
間を有し前記の相手端電流、自端電流のそれぞれのスカ
ラー和を得て抑制電流とするために前記自端電流を遅延
させる第２の遅延回路とを具備したものである。
この発明における抑制電流には、相手端電流と時間同
期をとった自端電流のベクトル和を得て差動電流とする
ために該自端電流を遅延させる第１の遅延回路の遅延時
間よりも短い遅延時間をもつ第２の遅延回路を介した自
端電流を用いているので、差動電流に比べて遅延時間差
だけ早く故障電流に応答することができ、抑制電流が差
動電流の応答より立上りが早くなり、故障軌跡が不動作
域を通って故障点に達するように設計でき、過渡的応動
が避けられる。
期をとった自端電流のベクトル和を得て差動電流とする
ために該自端電流を遅延させる第１の遅延回路の遅延時
間よりも短い遅延時間をもつ第２の遅延回路を介した自
端電流を用いているので、差動電流に比べて遅延時間差
だけ早く故障電流に応答することができ、抑制電流が差
動電流の応答より立上りが早くなり、故障軌跡が不動作
域を通って故障点に達するように設計でき、過渡的応動
が避けられる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。前
記第３図と同一部分に同一符号を付して重複説明を省略
した第１図において、９はベクトル和を得るために自端
電流を遅延させる第１の遅延回路、12は第１の遅延回路
よりも短い遅延時間を有しスカラー和を得るために自端
電流を遅延させる第２の遅延回路である。
記第３図と同一部分に同一符号を付して重複説明を省略
した第１図において、９はベクトル和を得るために自端
電流を遅延させる第１の遅延回路、12は第１の遅延回路
よりも短い遅延時間を有しスカラー和を得るために自端
電流を遅延させる第２の遅延回路である。
電力用送電線１の両端に設置されたリレー間の伝送信
号と自端信号を時間同期をとるためにt1時間必要な場
合、第１の遅延回路９により自端データIa（ｔ）をt1時
間遅延させ、その自端データをIa（ｔ−t1）とする。同
様に第２の遅延回路12によりt2時間遅延させ、その自端
データをIa（ｔ−t2）とする。
号と自端信号を時間同期をとるためにt1時間必要な場
合、第１の遅延回路９により自端データIa（ｔ）をt1時
間遅延させ、その自端データをIa（ｔ−t1）とする。同
様に第２の遅延回路12によりt2時間遅延させ、その自端
データをIa（ｔ−t2）とする。
ここで、t1＞t2と設定する。Ia（ｔ−t1）のデータは
相手端より伝送されてくるデータとは時間同期がとれて
おり、ｔ時刻に到達する相手端データはIb（ｔ−t1）と
なる。
相手端より伝送されてくるデータとは時間同期がとれて
おり、ｔ時刻に到達する相手端データはIb（ｔ−t1）と
なる。
Id（ｔ）＝|Ia（ｔ−t1）＋Ib（ｔ−t1）｜ ここで、｜ ｜の意味は実効値である。
として演算できる。抑制電流IRES（ｔ）は、従来では、 IRES（ｔ）＝|Ia（ｔ−t1）｜＋Ib（ｔ−t1）｜ と演算していたが、この発明では、 IRES（ｔ）＝|Ia（ｔ−t2）｜＋|Ib（ｔ−t1）｜ として演算することで異なる。
仮に系統に故障が発生して、リレー電流入力が実効値
でステップ的に増加した場合、リレー内部の実効値の演
算結果|Ia（ｔ）｜が第２図（Ａ）のように単一増加の
特性Ｃとなるようにバンドパスフィルタや実効値演算方
式等を設計した場合、 |Ia（ｔ−t2）｜|Ia（ｔ−t1）｜ ただし、t1＞t2 の条件が成立する。
でステップ的に増加した場合、リレー内部の実効値の演
算結果|Ia（ｔ）｜が第２図（Ａ）のように単一増加の
特性Ｃとなるようにバンドパスフィルタや実効値演算方
式等を設計した場合、 |Ia（ｔ−t2）｜|Ia（ｔ−t1）｜ ただし、t1＞t2 の条件が成立する。
すなわち、式と式を使った場合の故障軌跡は差動
電流IOP−抑制電流IRESの特性図で表現すると、第２図
（Ｂ）の（Ｉ）特性になるが、式と式を使った場合
の故障軌跡は第２図（Ｂ）の（II）特性となる。これ
は、抑制電流側の自端入力電流として通常用いる量|Ia
（ｔ−t1）｜よりも大きな量|Ia（ｔ−t2）｜を用いる
ためである。
電流IOP−抑制電流IRESの特性図で表現すると、第２図
（Ｂ）の（Ｉ）特性になるが、式と式を使った場合
の故障軌跡は第２図（Ｂ）の（II）特性となる。これ
は、抑制電流側の自端入力電流として通常用いる量|Ia
（ｔ−t1）｜よりも大きな量|Ia（ｔ−t2）｜を用いる
ためである。
このようにすることにより、第２図（Ｂ）の（II）特
性のように、Ｐ点への外部故障に対するリレー応動を避
けることができる。
性のように、Ｐ点への外部故障に対するリレー応動を避
けることができる。
なお、上記実施例では第２の遅延回路12を設けたもの
を示したが、伝送遅延時間があまり大きくない場合、例
えば数ms程度では、第２の遅延回路12を用いる必要はな
く、直接ｔ時刻データを抑制電流用の自端データとして
用いることができる。すなわち、 IOP＝|Ia（ｔ−t1）＋Ib（ｔ−t1）｜ IRES＝|Ia（ｔ）｜＋|Ib（ｔ−t1）｜ とすることができる。この場合でも前述と同様の効果を
得ることこができる。
を示したが、伝送遅延時間があまり大きくない場合、例
えば数ms程度では、第２の遅延回路12を用いる必要はな
く、直接ｔ時刻データを抑制電流用の自端データとして
用いることができる。すなわち、 IOP＝|Ia（ｔ−t1）＋Ib（ｔ−t1）｜ IRES＝|Ia（ｔ）｜＋|Ib（ｔ−t1）｜ とすることができる。この場合でも前述と同様の効果を
得ることこができる。
以上のように、この発明によれば、差動電流演算に
は、送られてきた相手端電流データと同時刻の自端電流
データを用いるが、抑制電流演算には、相手端電流デー
タよりも時間的に早い時刻の自端電流データを用いるよ
うにしたので、直線的には動作域を瞬間的に通過するよ
うな外部故障に対して動作しない電流差動リレーを得る
ことができる効果がある。
は、送られてきた相手端電流データと同時刻の自端電流
データを用いるが、抑制電流演算には、相手端電流デー
タよりも時間的に早い時刻の自端電流データを用いるよ
うにしたので、直線的には動作域を瞬間的に通過するよ
うな外部故障に対して動作しない電流差動リレーを得る
ことができる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による電流差動リレーを示
すブロック図、第２図（Ａ），（Ｂ）はこの発明の原理
説明図、第３図は従来の電流差動リレーのブロック図、
第４図は電流差動リレーの原理説明図、第５図は従来の
電流差動リレーの動作特性図である。 ９は第１の遅延回路、12は第２の遅延回路。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
すブロック図、第２図（Ａ），（Ｂ）はこの発明の原理
説明図、第３図は従来の電流差動リレーのブロック図、
第４図は電流差動リレーの原理説明図、第５図は従来の
電流差動リレーの動作特性図である。 ９は第１の遅延回路、12は第２の遅延回路。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【請求項１】自端電流と相手端電流を互いに通信回線を
介して送受信し合い、受信した相手端電流と時間同期を
とった自端電流のベクトル和を差動電流とし、前記の相
手端電流、自端電流のそれぞれのスカラー和を抑制電流
とする比率差動特性を有する電流差動リレーにおいて、
前記ベクトル和を得るために前記自端電流を遅延させる
第１の遅延回路と、前記第１の遅延回路よりも短い遅延
時間を有し前記スカラー和を得るために前記自端電流を
遅延させる第２の遅延回路とを具備したことを特徴とす
る電流差動リレー。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1141096A JP2621982B2 (ja) | 1989-06-05 | 1989-06-05 | 電流差動リレー |
| AU51302/90A AU619089B2 (en) | 1989-06-05 | 1990-03-14 | Current differential relay |
| KR1019900008257A KR910002064A (ko) | 1989-06-05 | 1990-06-05 | 전류 차동 릴레이(relay) |
| KR2019930005998U KR930003341Y1 (ko) | 1989-06-05 | 1993-04-15 | 전류차동 릴레이(relay) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1141096A JP2621982B2 (ja) | 1989-06-05 | 1989-06-05 | 電流差動リレー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH037014A JPH037014A (ja) | 1991-01-14 |
| JP2621982B2 true JP2621982B2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=15284101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1141096A Expired - Lifetime JP2621982B2 (ja) | 1989-06-05 | 1989-06-05 | 電流差動リレー |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2621982B2 (ja) |
| KR (1) | KR910002064A (ja) |
| AU (1) | AU619089B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7360416B2 (en) | 2005-07-07 | 2008-04-22 | Ricoh Company, Ltd. | Non-contact condensation detecting apparatus |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5468477B2 (ja) * | 2010-06-30 | 2014-04-09 | 株式会社東芝 | 電流差動継電装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5935518A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-27 | 株式会社日立製作所 | 電流差動リレ− |
| JPS5996824A (ja) * | 1982-11-19 | 1984-06-04 | 三菱電機株式会社 | 母線保護継電器 |
-
1989
- 1989-06-05 JP JP1141096A patent/JP2621982B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-03-14 AU AU51302/90A patent/AU619089B2/en not_active Ceased
- 1990-06-05 KR KR1019900008257A patent/KR910002064A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7360416B2 (en) | 2005-07-07 | 2008-04-22 | Ricoh Company, Ltd. | Non-contact condensation detecting apparatus |
| US7574910B2 (en) | 2005-07-07 | 2009-08-18 | Ricoh Company, Ltd. | Non-contact condensation detecting method and non-contact condensation detecting apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR910002064A (ko) | 1991-01-31 |
| JPH037014A (ja) | 1991-01-14 |
| AU619089B2 (en) | 1992-01-16 |
| AU5130290A (en) | 1990-12-06 |
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