JP2773808B2 - 接地変圧器の保護継電器 - Google Patents
接地変圧器の保護継電器Info
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- JP2773808B2 JP2773808B2 JP4253809A JP25380992A JP2773808B2 JP 2773808 B2 JP2773808 B2 JP 2773808B2 JP 4253809 A JP4253809 A JP 4253809A JP 25380992 A JP25380992 A JP 25380992A JP 2773808 B2 JP2773808 B2 JP 2773808B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は電力系統の母線に接続
された接地変圧器を故障から保護する接地変圧器の保護
継電器（以下単にリレーと称す）に関するものである。
された接地変圧器を故障から保護する接地変圧器の保護
継電器（以下単にリレーと称す）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来のリレーを含む電力系統の回
路構成図である。図４において、Ｐは３相交流の電源、
ＢＡ，ＢＢ，ＢＣは母線、ＣＢは遮断器、ＧＴＲは被保
護の接地変圧器、ＮＲは中性点接地抵抗器、ＬＡ，Ｌ
Ｂ，ＬＣは接地変圧器ＧＴＲの二次側に接続された電気
所内負荷、ＣＴＡ，ＣＴＢ，ＣＴＣは相電流変流器、Ｃ
ＴＮは零相変流器、ＰＴＡ，ＰＴＢ，ＰＴＣは電圧変成
器である。ＲＹはリレーで、リレーＲＹにおいて、ＴＩ
Ａ，ＴＩＢ，ＴＩＣは相電流入力変換器、ＴＩ０は零相
差動入力変換器、ＴＥ０は零相電圧入力変換器、５１Ｈ
Ａ，５１ＨＢ，５１ＨＣは高整定過電流要素、５１Ｌ
Ａ，５１ＬＢ，５１ＬＣは低整定過電流要素、８７Ｇは
零相差動要素、６４Ｇは地絡過電圧要素、ＯＲは論理和
回路である。Ｆ０Ｓは外部三相短絡故障（以下単に３φ
Ｓと称す）点、Ｆ０Ｇは外部一線地絡故障（以下単に１
φＧと称す）点、Ｆ１Ｓは接地変圧器ＧＴＲ一次側３φ
Ｓ点、Ｆ１Ｇは接地変圧器ＧＴＲ一次側１φＧ点、Ｆ２
Ｓは接地変圧器ＧＴＲ二次側３φＳ点、Ｆ２Ｇは接地変
圧器ＧＴＲ二次側１φＧ点である。
路構成図である。図４において、Ｐは３相交流の電源、
ＢＡ，ＢＢ，ＢＣは母線、ＣＢは遮断器、ＧＴＲは被保
護の接地変圧器、ＮＲは中性点接地抵抗器、ＬＡ，Ｌ
Ｂ，ＬＣは接地変圧器ＧＴＲの二次側に接続された電気
所内負荷、ＣＴＡ，ＣＴＢ，ＣＴＣは相電流変流器、Ｃ
ＴＮは零相変流器、ＰＴＡ，ＰＴＢ，ＰＴＣは電圧変成
器である。ＲＹはリレーで、リレーＲＹにおいて、ＴＩ
Ａ，ＴＩＢ，ＴＩＣは相電流入力変換器、ＴＩ０は零相
差動入力変換器、ＴＥ０は零相電圧入力変換器、５１Ｈ
Ａ，５１ＨＢ，５１ＨＣは高整定過電流要素、５１Ｌ
Ａ，５１ＬＢ，５１ＬＣは低整定過電流要素、８７Ｇは
零相差動要素、６４Ｇは地絡過電圧要素、ＯＲは論理和
回路である。Ｆ０Ｓは外部三相短絡故障（以下単に３φ
Ｓと称す）点、Ｆ０Ｇは外部一線地絡故障（以下単に１
φＧと称す）点、Ｆ１Ｓは接地変圧器ＧＴＲ一次側３φ
Ｓ点、Ｆ１Ｇは接地変圧器ＧＴＲ一次側１φＧ点、Ｆ２
Ｓは接地変圧器ＧＴＲ二次側３φＳ点、Ｆ２Ｇは接地変
圧器ＧＴＲ二次側１φＧ点である。
【０００３】図４の各電流の方向及び電圧の方向は外部
１φＧ．Ｆ０Ｇ時を示し、Ｉ０は変流器ＣＴＡ，ＣＴ
Ｂ，ＣＴＣに流れる零相電流、３Ｉ０Ｎは零相変流器Ｃ
ＴＮに流れる中性点零相電流、Ｖ０は電圧変成器ＰＴ
Ａ，ＰＴＢ，ＰＴＣの三次巻き線に生じる零相電圧、Ｉ
０８７は零相差動要素に入力される零相差動電流で、図
示のように零である。
１φＧ．Ｆ０Ｇ時を示し、Ｉ０は変流器ＣＴＡ，ＣＴ
Ｂ，ＣＴＣに流れる零相電流、３Ｉ０Ｎは零相変流器Ｃ
ＴＮに流れる中性点零相電流、Ｖ０は電圧変成器ＰＴ
Ａ，ＰＴＢ，ＰＴＣの三次巻き線に生じる零相電圧、Ｉ
０８７は零相差動要素に入力される零相差動電流で、図
示のように零である。
【０００４】図５は従来のリレーに使用される短絡保護
リレー要素の動作時間特性図、図６は従来のリレーに使
用される地絡保護リレー要素の動作時間特性図、図７は
図４において外部一線地絡故障点Ｆ０Ｇ時の故障電流の
分布を説明する回路図である。
リレー要素の動作時間特性図、図６は従来のリレーに使
用される地絡保護リレー要素の動作時間特性図、図７は
図４において外部一線地絡故障点Ｆ０Ｇ時の故障電流の
分布を説明する回路図である。
【０００５】次に図４〜図７を参照してこの従来のリレ
ーの動作について説明する。 （１）外部３φＳ．Ｆ０Ｓ時 接地変圧器ＧＴＲには正相電源がないのでリレーＲＹに
故障電流が全く入力されずどのリレー要素も動作しな
い。
ーの動作について説明する。 （１）外部３φＳ．Ｆ０Ｓ時 接地変圧器ＧＴＲには正相電源がないのでリレーＲＹに
故障電流が全く入力されずどのリレー要素も動作しな
い。
【０００６】（２）外部１φＧ．Ｆ０Ｇ時 中性点抵抗ＮＲから中性点零相電流３Ｉ０Ｎが故障点Ｆ
０Ｇに向かって流出する３相の相電流変流器ＣＴＡ，Ｃ
ＴＢ，ＣＴＣから得られる零相電流３Ｉ０と零相変流器
ＣＴＮから得られる中性点零相電流３Ｉ０Ｎの差動電流
のＩ０８７Ｇは零で（外部故障Ｆ０Ｇでは中性点零相電
流３Ｉ０Ｎと零相電流３Ｉ０の向きが反対で大きさ等し
く相殺される）零相差動要素８７Ｇは動作することはな
い。しかし相電流入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣに
は零相電流３Ｉ０の１／３のＩ０が流れる。従って外部
１φＧ．Ｆ０Ｇでの低整定過電流要素５１ＬＡ，５１Ｌ
Ｂ，５１ＬＣ及び高整定過電流要素５１ＨＡ，５１Ｈ
Ｂ，５１ＨＣの不要動作をさけるため低整定過電流要素
５１ＬＡ，５１ＬＢ，５１ＬＣの整定Ｉ５１Ｌ及び高整
定過電流要素５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣの整定Ｉ５
１Ｈ＞零相電流Ｉ０ＸＫ（Ｋは余裕の係数）とすること
が必要で余裕の係数は例えば１．５である。
０Ｇに向かって流出する３相の相電流変流器ＣＴＡ，Ｃ
ＴＢ，ＣＴＣから得られる零相電流３Ｉ０と零相変流器
ＣＴＮから得られる中性点零相電流３Ｉ０Ｎの差動電流
のＩ０８７Ｇは零で（外部故障Ｆ０Ｇでは中性点零相電
流３Ｉ０Ｎと零相電流３Ｉ０の向きが反対で大きさ等し
く相殺される）零相差動要素８７Ｇは動作することはな
い。しかし相電流入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣに
は零相電流３Ｉ０の１／３のＩ０が流れる。従って外部
１φＧ．Ｆ０Ｇでの低整定過電流要素５１ＬＡ，５１Ｌ
Ｂ，５１ＬＣ及び高整定過電流要素５１ＨＡ，５１Ｈ
Ｂ，５１ＨＣの不要動作をさけるため低整定過電流要素
５１ＬＡ，５１ＬＢ，５１ＬＣの整定Ｉ５１Ｌ及び高整
定過電流要素５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣの整定Ｉ５
１Ｈ＞零相電流Ｉ０ＸＫ（Ｋは余裕の係数）とすること
が必要で余裕の係数は例えば１．５である。
【０００７】図７はこの時の等価回路で相電流入力変換
器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣに各々流れる電流ＩＡ＝Ｉ
０，ＩＢ＝Ｉ０，ＩＣ＝Ｉ０を示す。本来この故障は母
線保護リレー（図示せず）により保護されるが、なんら
かの原因で誤不動作の場合は地絡過電圧要素６４Ｇが後
備保護として例えば約５秒後に動作する。
器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣに各々流れる電流ＩＡ＝Ｉ
０，ＩＢ＝Ｉ０，ＩＣ＝Ｉ０を示す。本来この故障は母
線保護リレー（図示せず）により保護されるが、なんら
かの原因で誤不動作の場合は地絡過電圧要素６４Ｇが後
備保護として例えば約５秒後に動作する。
【０００８】（３）接地変圧器ＧＴＲ一次３φＳ．Ｆ１
Ｓ時 一次側故障なので大きな故障電流が相電流入力変換器Ｔ
ＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣに入力され高整定過電流要素５１
ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣが例えば０．０５秒の高速度
で動作して論理和回路ＯＲを通してリレーＲＹから遮断
器ＣＢへトリップ指令が出力される。
Ｓ時 一次側故障なので大きな故障電流が相電流入力変換器Ｔ
ＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣに入力され高整定過電流要素５１
ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣが例えば０．０５秒の高速度
で動作して論理和回路ＯＲを通してリレーＲＹから遮断
器ＣＢへトリップ指令が出力される。
【０００９】（４）接地変圧器ＧＴＲ一次１φＧ．Ｆ１
Ｇ時 ３相の相電流変流器ＣＴＡ，ＣＴＢ，ＣＴＣから得られ
る零相電流３Ｉ０と零相電流器ＣＴＮから得られる中性
点零相電流３Ｉ０Ｎの差動電流のＩ０８７Ｇ（内部故障
Ｆ１Ｇの場合は３Ｉ０と３Ｉ０Ｎが相加わる）が零相差
動入力変換器ＴＩ０に入力され零相差動要素８７Ｇが例
えば０．１秒の高速度で動作してリレーＲＹから遮断器
ＣＢへトリップ指令が出力される。地絡過電圧要素６４
Ｇはこの故障に対しても後備保護の役目がある。
Ｇ時 ３相の相電流変流器ＣＴＡ，ＣＴＢ，ＣＴＣから得られ
る零相電流３Ｉ０と零相電流器ＣＴＮから得られる中性
点零相電流３Ｉ０Ｎの差動電流のＩ０８７Ｇ（内部故障
Ｆ１Ｇの場合は３Ｉ０と３Ｉ０Ｎが相加わる）が零相差
動入力変換器ＴＩ０に入力され零相差動要素８７Ｇが例
えば０．１秒の高速度で動作してリレーＲＹから遮断器
ＣＢへトリップ指令が出力される。地絡過電圧要素６４
Ｇはこの故障に対しても後備保護の役目がある。
【００１０】（５）接地変圧器ＧＴＲ二次３φＳ．Ｆ２
Ｓ時 二次側故障なので比較的小さい故障電流が相電流入力変
換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣへ入力され高整定過電流要
素５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣは動作できないが低整
定過電流要素５１ＬＡ，５１ＬＢ，５１ＬＣが例えば１
秒後に動作してリレーＲＹから遮断器ＣＢへトリップ指
令が出力される。本来この故障は接地変圧器の二次側に
別途用意された低整定過電流要素５１ＬＡ，５１ＬＢ，
５１ＬＣよりも高速度動作の過電流リレー（図示せず）
により保護されるが低整定過電流要素５１ＬＡ，５１Ｌ
Ｂ，５１ＬＣは後備保護として必要なものである。
Ｓ時 二次側故障なので比較的小さい故障電流が相電流入力変
換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣへ入力され高整定過電流要
素５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣは動作できないが低整
定過電流要素５１ＬＡ，５１ＬＢ，５１ＬＣが例えば１
秒後に動作してリレーＲＹから遮断器ＣＢへトリップ指
令が出力される。本来この故障は接地変圧器の二次側に
別途用意された低整定過電流要素５１ＬＡ，５１ＬＢ，
５１ＬＣよりも高速度動作の過電流リレー（図示せず）
により保護されるが低整定過電流要素５１ＬＡ，５１Ｌ
Ｂ，５１ＬＣは後備保護として必要なものである。
【００１１】（６）接地変圧器ＧＴＲ二次１φＧ．Ｆ２
Ｇ時 接地変圧器ＧＴＲの接続が一次側スター二次側デルタの
結線で零相回路が一次側と二次側の間で切れており、ま
た二次側は非接地のため二次側に１φＧが発生しても一
次側の零相差動要素８７Ｇ、地絡過電圧要素６４Ｇはな
んら応動しない。この故障は接地変圧器二次側に別途用
意された地絡過電圧リレー（図示せず）により保護され
る。
Ｇ時 接地変圧器ＧＴＲの接続が一次側スター二次側デルタの
結線で零相回路が一次側と二次側の間で切れており、ま
た二次側は非接地のため二次側に１φＧが発生しても一
次側の零相差動要素８７Ｇ、地絡過電圧要素６４Ｇはな
んら応動しない。この故障は接地変圧器二次側に別途用
意された地絡過電圧リレー（図示せず）により保護され
る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】以上のような従来のリ
レーでは、低整定過電流要素５１ＬＡ，５１ＬＢ，５１
ＬＣ、高整定過電流要素５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣ
の整定が中性点零相電流３Ｉ０Ｎの大きさから制約を受
けるため、低整定過電流要素５１ＬＡ，５１ＬＢ，５１
ＬＣ、及び高整定過電流要素５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１
ＨＣが本来の接地変圧器ＧＴＲの過負荷保護及び二次側
短絡最小故障電流から必要な整定よりも大きくなって過
負荷保護及び二次側短絡故障が満足できないという問題
点があった。このため実際は特別に接地変圧器の巻き線
の太さを大きく設計して過負荷耐量を大きくし、また接
地変圧器の通過インピーダンスを小さく設計して二次側
短絡最小故障電流を大きくする等の対策が必要で接地変
圧器が特殊となり製作コストが大幅に割高となる等の欠
点があった。
レーでは、低整定過電流要素５１ＬＡ，５１ＬＢ，５１
ＬＣ、高整定過電流要素５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣ
の整定が中性点零相電流３Ｉ０Ｎの大きさから制約を受
けるため、低整定過電流要素５１ＬＡ，５１ＬＢ，５１
ＬＣ、及び高整定過電流要素５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１
ＨＣが本来の接地変圧器ＧＴＲの過負荷保護及び二次側
短絡最小故障電流から必要な整定よりも大きくなって過
負荷保護及び二次側短絡故障が満足できないという問題
点があった。このため実際は特別に接地変圧器の巻き線
の太さを大きく設計して過負荷耐量を大きくし、また接
地変圧器の通過インピーダンスを小さく設計して二次側
短絡最小故障電流を大きくする等の対策が必要で接地変
圧器が特殊となり製作コストが大幅に割高となる等の欠
点があった。
【００１３】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、中性点零相電流の大きさに関せ
ず接地変圧器の過負荷耐量及び二次側短絡最小故障電流
の大きさに対応して低整定過電流要素及び高整定過電流
要素の最適整定ができるリレーを提供することを目的と
する。
ためになされたもので、中性点零相電流の大きさに関せ
ず接地変圧器の過負荷耐量及び二次側短絡最小故障電流
の大きさに対応して低整定過電流要素及び高整定過電流
要素の最適整定ができるリレーを提供することを目的と
する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明に係るリレー
は、接地変圧器ＧＴＲの一次側に接続された３相の変流
器ＣＴＡ，ＣＴＢ，ＣＴＣからの電流を入力して第１の
出力電流および第２の出力電流に変換する３相の電流入
力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣと、これら３相の電流
入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣからの第１の出力電
流１１，１２，１３を合成して零相電流を出力する零相
電流合成手段（零相電流合成回路ＡＤＤ）と、上記３相
の電流入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣの各々の第２
の出力電流から上記零相電流を減算する３相の減算手段
（減算回路ＳＵＢＡ，ＳＵＢＢ，ＳＵＢＣ）と、これら
３相の減算手段ＳＵＢＡ，ＳＵＢＢ，ＳＵＢＣの出力に
各々接続された３相の過電流要素５１ＨＡ，５１ＨＢ，
５１ＨＣ，５１ＬＡ，５１ＬＢ，５１ＬＣと、これら３
相の過電流要素の出力に従って接地変圧器ＧＴＲを電力
系統の母線ＢＡ，ＢＢ，ＢＣあるいは負荷ＬＡ，ＬＢ，
ＬＣから遮断するトリップ信号を出力する出力手段（論
理和回路ＯＲ）とを備えたものである。
は、接地変圧器ＧＴＲの一次側に接続された３相の変流
器ＣＴＡ，ＣＴＢ，ＣＴＣからの電流を入力して第１の
出力電流および第２の出力電流に変換する３相の電流入
力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣと、これら３相の電流
入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣからの第１の出力電
流１１，１２，１３を合成して零相電流を出力する零相
電流合成手段（零相電流合成回路ＡＤＤ）と、上記３相
の電流入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣの各々の第２
の出力電流から上記零相電流を減算する３相の減算手段
（減算回路ＳＵＢＡ，ＳＵＢＢ，ＳＵＢＣ）と、これら
３相の減算手段ＳＵＢＡ，ＳＵＢＢ，ＳＵＢＣの出力に
各々接続された３相の過電流要素５１ＨＡ，５１ＨＢ，
５１ＨＣ，５１ＬＡ，５１ＬＢ，５１ＬＣと、これら３
相の過電流要素の出力に従って接地変圧器ＧＴＲを電力
系統の母線ＢＡ，ＢＢ，ＢＣあるいは負荷ＬＡ，ＬＢ，
ＬＣから遮断するトリップ信号を出力する出力手段（論
理和回路ＯＲ）とを備えたものである。
【００１５】
【作用】電流入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣは接地
変圧器ＧＴＲの一次側に接続された３相の変流器ＣＴ
Ａ，ＣＴＢ，ＣＴＣからの電流を入力して第１の出力電
流および第２の出力電流に変換する。零相電流合成手段
ＡＤＤは、電流入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣから
の第１の出力電流１１，１２，１３を合成して零相電流
を出力する。減算手段ＳＵＢＡ，ＳＵＢＢ，ＳＵＢＣ
は、上記電流入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣより入
力される各々の第２の出力電流から上記零相電流を減算
する。出力手段（論理和回路ＯＲ）は過電流要素５１Ｈ
Ａ，５１ＨＢ，５１ＨＣ，５１ＬＡ，５１ＬＢ，５１Ｌ
Ｃの出力に従って接地変圧器ＧＴＲを電力系統の母線Ｂ
Ａ，ＢＢ，ＢＣあるいは負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣから遮断
するトリップ信号を出力する。
変圧器ＧＴＲの一次側に接続された３相の変流器ＣＴ
Ａ，ＣＴＢ，ＣＴＣからの電流を入力して第１の出力電
流および第２の出力電流に変換する。零相電流合成手段
ＡＤＤは、電流入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣから
の第１の出力電流１１，１２，１３を合成して零相電流
を出力する。減算手段ＳＵＢＡ，ＳＵＢＢ，ＳＵＢＣ
は、上記電流入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣより入
力される各々の第２の出力電流から上記零相電流を減算
する。出力手段（論理和回路ＯＲ）は過電流要素５１Ｈ
Ａ，５１ＨＢ，５１ＨＣ，５１ＬＡ，５１ＬＢ，５１Ｌ
Ｃの出力に従って接地変圧器ＧＴＲを電力系統の母線Ｂ
Ａ，ＢＢ，ＢＣあるいは負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣから遮断
するトリップ信号を出力する。
【００１６】
【実施例】実施例１． 図１はこの発明の一実施例に係るリレーの回路構成図で
ある。図１において、ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣは接地変
圧器ＧＴＲ（図４参照）の一次側に接続された３相の変
流器ＣＴＡ，ＣＴＢ，ＣＴＣ（図４参照）からの電流を
入力して第１の出力電流１１，１２，１３（ＩＡ，Ｉ
Ｂ，ＩＣ）及び第２の出力電流２１，２２，２３に変換
する３相の電流入力変換器、ＡＤＤは電流入力変換器Ｔ
ＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣからの第１の出力電流ＩＡ，Ｉ
Ｂ，ＩＣを合成して零相電流Ｉ０＝１／３（ＩＡ＋ＩＢ
＋ＩＣ）を出力する零相電流合成回路、ＳＵＢＡ，ＳＵ
ＢＢ，ＳＵＢＣは電流入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩ
Ｃの第２の出力電流２１，２２，２３から零相電流合成
回路ＡＤＤの零相電流Ｉ０を減算する３相の減算回路で
ある。その他の構成は図４に示すものと同じであるの
で、説明を省略する。
ある。図１において、ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣは接地変
圧器ＧＴＲ（図４参照）の一次側に接続された３相の変
流器ＣＴＡ，ＣＴＢ，ＣＴＣ（図４参照）からの電流を
入力して第１の出力電流１１，１２，１３（ＩＡ，Ｉ
Ｂ，ＩＣ）及び第２の出力電流２１，２２，２３に変換
する３相の電流入力変換器、ＡＤＤは電流入力変換器Ｔ
ＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣからの第１の出力電流ＩＡ，Ｉ
Ｂ，ＩＣを合成して零相電流Ｉ０＝１／３（ＩＡ＋ＩＢ
＋ＩＣ）を出力する零相電流合成回路、ＳＵＢＡ，ＳＵ
ＢＢ，ＳＵＢＣは電流入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩ
Ｃの第２の出力電流２１，２２，２３から零相電流合成
回路ＡＤＤの零相電流Ｉ０を減算する３相の減算回路で
ある。その他の構成は図４に示すものと同じであるの
で、説明を省略する。
【００１７】図２は上記零相電流合成回路ＡＤＤの回路
図である。第１の出力電流ＩＡ，ＩＢ，ＩＣはトランス
Ｔ１の一次側に同極性で印加する。トランスＴ１の一次
側コイルの巻数ｎ１に対し二次側コイルの巻数ｎ２をｎ
２／ｎ１＝１／３にすることにより二次側に（１／３）
（ＩＡ＋ＩＢ＋ＩＣ）の零相電流Ｉ０が得られる。
図である。第１の出力電流ＩＡ，ＩＢ，ＩＣはトランス
Ｔ１の一次側に同極性で印加する。トランスＴ１の一次
側コイルの巻数ｎ１に対し二次側コイルの巻数ｎ２をｎ
２／ｎ１＝１／３にすることにより二次側に（１／３）
（ＩＡ＋ＩＢ＋ＩＣ）の零相電流Ｉ０が得られる。
【００１８】図３は上記減算回路ＳＵＢＡ，ＳＵＢＢ，
ＳＵＢＣの回路図である。第１の出力電流ＩＡに対し零
相電流Ｉ０を逆極性でトランスＴ２の一次側に印加する
ことにより、第１の出力電流ＩＡから零相電流Ｉ０を減
算した電流が二次側に得られる。なお、トランスＴ２の
一次側コイルの巻数ｎ３と二次側コイルの巻数ｎ４はｎ
４／ｎ３＝１／１である。
ＳＵＢＣの回路図である。第１の出力電流ＩＡに対し零
相電流Ｉ０を逆極性でトランスＴ２の一次側に印加する
ことにより、第１の出力電流ＩＡから零相電流Ｉ０を減
算した電流が二次側に得られる。なお、トランスＴ２の
一次側コイルの巻数ｎ３と二次側コイルの巻数ｎ４はｎ
４／ｎ３＝１／１である。
【００１９】次にこの実施例のリレーＲＹの動作につい
て説明する。 （外部１φＧ．Ｆ０Ｇ時） 相電流入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣの出力電流１
１，１２，１３が零相電流合成回路ＡＤＤに入力され零
相電流Ｉ０が導出される。また相電流入力変換器の出力
電流２１，２２，２３から各減算回路ＳＵＢＡ，ＳＵＢ
Ｂ，ＳＵＢＣにより零相電流Ｉ０が除去される。このた
め従来のリレーのように外部１φＧ時に零相電流Ｉ０が
低整定過電流要素及び高整定過電流要素に入力されるこ
とはない。他の故障に対する動作は従来のリレーの場合
と同じであるので、説明を省略する。
て説明する。 （外部１φＧ．Ｆ０Ｇ時） 相電流入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣの出力電流１
１，１２，１３が零相電流合成回路ＡＤＤに入力され零
相電流Ｉ０が導出される。また相電流入力変換器の出力
電流２１，２２，２３から各減算回路ＳＵＢＡ，ＳＵＢ
Ｂ，ＳＵＢＣにより零相電流Ｉ０が除去される。このた
め従来のリレーのように外部１φＧ時に零相電流Ｉ０が
低整定過電流要素及び高整定過電流要素に入力されるこ
とはない。他の故障に対する動作は従来のリレーの場合
と同じであるので、説明を省略する。
【００２０】上記実施例のリレーにおいては、内部１φ
Ｇ，外部１φＧに関せず零相電流が減算回路で消去され
るので中性点零相電流３Ｉ０Ｎの大きさに関せず接地変
圧器の過負荷電流耐量及び二次側短絡最小故障電流に対
応した低整定過電流要素及び高整定過電流要素の整定が
できる。このことにより接地変圧器を特別に過負荷耐量
を大きく設計し、また通過インピーダンスを特別に小さ
く設計することによる接地変圧器の製作コストの大幅割
高を防ぐことができる。
Ｇ，外部１φＧに関せず零相電流が減算回路で消去され
るので中性点零相電流３Ｉ０Ｎの大きさに関せず接地変
圧器の過負荷電流耐量及び二次側短絡最小故障電流に対
応した低整定過電流要素及び高整定過電流要素の整定が
できる。このことにより接地変圧器を特別に過負荷耐量
を大きく設計し、また通過インピーダンスを特別に小さ
く設計することによる接地変圧器の製作コストの大幅割
高を防ぐことができる。
【００２１】上記実施例によれば、低整定過電流要素５
１ＬＡ，５１ＬＢ，５１ＬＣの整定Ｉ５１Ｌ及び高整定
過電流要素５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣの整定Ｉ５１
Ｈを外部１φＧ時の零相電流Ｉ０の大きさに関せず、接
地変圧器の過負荷電流耐量及び接地変圧器二次側短絡最
小故障電流に対応した本来の最適の整定が可能となり、
従来のように特別に接地変圧器の巻き線の太さを大きく
設計して過負荷耐量を大きくし、また接地変圧器の通過
インピーダンスを小さく設計して二次側短絡最小故障電
流を大きくする等の対策が不要となり接地変圧器の製作
コストが大幅に割高となる等の欠点がなくなる。なお、
リレーのコストは少し高くなるが、接地変圧器の製作コ
ストが大幅に低くなり、また接地変圧器のコストはリレ
ーのコストに比べ比較にならないほど高価であるので、
全体として大幅にコストダウンする。
１ＬＡ，５１ＬＢ，５１ＬＣの整定Ｉ５１Ｌ及び高整定
過電流要素５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣの整定Ｉ５１
Ｈを外部１φＧ時の零相電流Ｉ０の大きさに関せず、接
地変圧器の過負荷電流耐量及び接地変圧器二次側短絡最
小故障電流に対応した本来の最適の整定が可能となり、
従来のように特別に接地変圧器の巻き線の太さを大きく
設計して過負荷耐量を大きくし、また接地変圧器の通過
インピーダンスを小さく設計して二次側短絡最小故障電
流を大きくする等の対策が不要となり接地変圧器の製作
コストが大幅に割高となる等の欠点がなくなる。なお、
リレーのコストは少し高くなるが、接地変圧器の製作コ
ストが大幅に低くなり、また接地変圧器のコストはリレ
ーのコストに比べ比較にならないほど高価であるので、
全体として大幅にコストダウンする。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、３相の電
流入力変換器からの第１の出力電流を合成して零相電流
を出力する零相電流合成手段と、３相の電流入力変換器
の各々の第２の出力電流から上記零相電流を減算する３
相の減算手段と、３相の過電流要素の出力に従って接地
変圧器を電力系統の母線あるいは負荷から遮断するトリ
ップ信号を出力する出力手段とを備えて構成したので、
中性点零相電流の大きさに関せず接地変圧器の過負荷耐
量及び二次側短絡最小故障電流の大きさに対応して低整
定過電流要素及び高整定過電流要素の最適整定ができ、
これにより、従来のように特別に接地変圧器の巻き線の
太さを大きく設計して過負荷耐量を大きくし、また接地
変圧器の通過インピーダンスを小さく設計して二次側短
絡故障電流を大きくする等の対策が不要となり、したが
って接地変圧器の製作コストが大幅に低減するという効
果が得られる。また、本発明では、３相電流全相につい
て零相電流を除去することができるので、３相の過電流
要素が零相電流で不要動作するようなことがなくなる。
さらに、本発明は、３相の電流入力変換器からの第１の
出力電流を合成して零相電流を導出し、３相の電流入力
変換器の各々の第２の出力電流から零相電流を減算し
て、第２の出力電流から零相電流を除去する合成手段，
減算手段を備える保護継電器そのものであり、これら構
成手段には、大きな耐圧は要求されないので、小スペー
スでコンパクト化が図れ、低コスト化が図れる保護継電
器が得られる。また、合成手段，減算（演算）手段をソ
フトウエアで構成すれば、一層コンパクト化が図れる。
流入力変換器からの第１の出力電流を合成して零相電流
を出力する零相電流合成手段と、３相の電流入力変換器
の各々の第２の出力電流から上記零相電流を減算する３
相の減算手段と、３相の過電流要素の出力に従って接地
変圧器を電力系統の母線あるいは負荷から遮断するトリ
ップ信号を出力する出力手段とを備えて構成したので、
中性点零相電流の大きさに関せず接地変圧器の過負荷耐
量及び二次側短絡最小故障電流の大きさに対応して低整
定過電流要素及び高整定過電流要素の最適整定ができ、
これにより、従来のように特別に接地変圧器の巻き線の
太さを大きく設計して過負荷耐量を大きくし、また接地
変圧器の通過インピーダンスを小さく設計して二次側短
絡故障電流を大きくする等の対策が不要となり、したが
って接地変圧器の製作コストが大幅に低減するという効
果が得られる。また、本発明では、３相電流全相につい
て零相電流を除去することができるので、３相の過電流
要素が零相電流で不要動作するようなことがなくなる。
さらに、本発明は、３相の電流入力変換器からの第１の
出力電流を合成して零相電流を導出し、３相の電流入力
変換器の各々の第２の出力電流から零相電流を減算し
て、第２の出力電流から零相電流を除去する合成手段，
減算手段を備える保護継電器そのものであり、これら構
成手段には、大きな耐圧は要求されないので、小スペー
スでコンパクト化が図れ、低コスト化が図れる保護継電
器が得られる。また、合成手段，減算（演算）手段をソ
フトウエアで構成すれば、一層コンパクト化が図れる。
【図１】この発明の一実施例に係るリレーの回路構成図
である。
である。
【図２】図１中の零相電流合成回路の回路図である。
【図３】図１中の減算回路の回路図である。
【図４】従来のリレーを含む電力系統の回路構成図であ
る。
る。
【図５】従来のリレーに使用される短絡保護リレー要素
の動作時間特性図である。
の動作時間特性図である。
【図６】従来のリレーに使用される地絡保護リレー要素
の動作時間特性図である。
の動作時間特性図である。
【図７】外部１φＧ．Ｆ０Ｇ時の故障電流の分布を説明
するための回路図である。
するための回路図である。
ＢＡ，ＢＢ，ＢＣ 電力系統の母線 ＧＴＲ 接地変圧器 ＣＴＡ，ＣＴＢ，ＣＴＣ 変流器 ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣ 電流入力変換器 ＡＤＤ 零相電流合成回路（零相電流合成手段） ＳＵＢＡ，ＳＵＢＢ，ＳＵＢＣ 減算回路（減算手段） ５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣ 高整定過電流要素 ５１ＬＡ，５１ＬＢ，５１ＬＣ 低整定過電流要素 ＯＲ 論理和回路（出力手段）
Claims (1)
- 【請求項１】 電力系統の母線に接続された接地変圧器
を故障から保護する接地変圧器の保護継電器において、
上記接地変圧器の一次側に接続された３相の変流器から
の電流を入力して第１の出力電流および第２の出力電流
に変換する３相の電流入力変換器と、これら３相の電流
入力変換器からの第１の出力電流を合成して零相電流を
出力する零相電流合成手段と、上記３相の電流入力変換
器の各々の第２の出力電流から上記零相電流を減算する
３相の減算手段と、これら３相の減算手段の出力に各々
接続された３相の過電流要素と、これら３相の過電流要
素の出力に従って上記接地変圧器を電力系統の母線ある
いは負荷から遮断するトリップ信号を出力する出力手段
とを備えたことを特徴とする接地変圧器の保護継電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4253809A JP2773808B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 接地変圧器の保護継電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4253809A JP2773808B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 接地変圧器の保護継電器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0686447A JPH0686447A (ja) | 1994-03-25 |
| JP2773808B2 true JP2773808B2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=17256451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4253809A Expired - Fee Related JP2773808B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 接地変圧器の保護継電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2773808B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100407535C (zh) * | 2004-02-13 | 2008-07-30 | 浙江大学 | 防止变压器保护误动的最大故障分量差流制动装置 |
| WO2006058475A1 (fr) * | 2004-12-02 | 2006-06-08 | Zhejiang University | Procede de protection de la difference longitudinale d'un transformateur a frein du rapport sequence nulle |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5668220A (en) * | 1979-11-05 | 1981-06-08 | Japan National Railway | Protecting relay for transformer |
-
1992
- 1992-08-28 JP JP4253809A patent/JP2773808B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0686447A (ja) | 1994-03-25 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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