JP2994067B2 - ディジタル形周波数継電器 - Google Patents
ディジタル形周波数継電器Info
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- JP2994067B2 JP2994067B2 JP3072524A JP7252491A JP2994067B2 JP 2994067 B2 JP2994067 B2 JP 2994067B2 JP 3072524 A JP3072524 A JP 3072524A JP 7252491 A JP7252491 A JP 7252491A JP 2994067 B2 JP2994067 B2 JP 2994067B2
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- Japan
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディジタル形保護継電装
置、特に広い周波数範囲において保護が必要な発電機保
護継電器に使用されるディジタル形周波数継電器に関す
る。
置、特に広い周波数範囲において保護が必要な発電機保
護継電器に使用されるディジタル形周波数継電器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図４に周波数継電器１を発電機Ｇの系統
に適した例を示す。同図のＰＴは発電機Ｇの端子電圧Ｅ
に応じた電圧Ｖに変換するための計器用変圧器、ＴＲは
主変圧器である。発電機Ｇの系統は、発電機起動時にお
いて低い周波数から立ち上げていくため、商用周波数ま
での広域周波数保護が必要であり、広域周波数に適用可
能な保護継電器が必要である。周波数継電器１において
は従来商用周波数付近での適用を前提としてきたが、近
年、前述した起動時保護用継電器と商用周波数で適用さ
れる保護継電器との切換用として低周波数検出を目的と
しての適用が要求されてきた。
に適した例を示す。同図のＰＴは発電機Ｇの端子電圧Ｅ
に応じた電圧Ｖに変換するための計器用変圧器、ＴＲは
主変圧器である。発電機Ｇの系統は、発電機起動時にお
いて低い周波数から立ち上げていくため、商用周波数ま
での広域周波数保護が必要であり、広域周波数に適用可
能な保護継電器が必要である。周波数継電器１において
は従来商用周波数付近での適用を前提としてきたが、近
年、前述した起動時保護用継電器と商用周波数で適用さ
れる保護継電器との切換用として低周波数検出を目的と
しての適用が要求されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来方式のものは入力
電圧が商用周波数付近にあること、及び発電機Ｇの端子
電圧Ｅが発電機Ｇの定格出力電圧であることが前提に適
用が考えられている。このため、従来の周波数継電器を
起動時（０Hz〜商用周波数付近）から適用しようとした
場合、以下の問題点が生じる。図５に発電機の起動時切
換用周波数検出として使用する際の、従来の周波数継電
器のＶ−ｆ特性及び周波数継電器の動作について示す。
電圧が商用周波数付近にあること、及び発電機Ｇの端子
電圧Ｅが発電機Ｇの定格出力電圧であることが前提に適
用が考えられている。このため、従来の周波数継電器を
起動時（０Hz〜商用周波数付近）から適用しようとした
場合、以下の問題点が生じる。図５に発電機の起動時切
換用周波数検出として使用する際の、従来の周波数継電
器のＶ−ｆ特性及び周波数継電器の動作について示す。
【０００４】図５に示す如く発電機の出力電圧は過励磁
状態で出力することがないよう、低い周波数においても
電圧Ｖに比例し、周波数ｆに反比例する量、即ち、Ｖ／
ｆなる量が一定以下となるように制御され、定格電圧Ｖ
f0，定格周波数ｆ0 の比を１P.U とすれば、発電機出力
電圧は他の周波数においても１P.U を超えることはな
い。図５に示すように従来の不足周波数継電器を起動時
保護への切換用として使用した場合、商用周波数付近で
は、不足周波数を正常に検出するが、起動時低い周波
数、特に図中のハッチング部分に示すような０Hz付近で
は、入力される電圧が小さいために周波数演算誤差が生
じる。そのため正確な周波数検出ができなくなって、復
帰してしまう現象を生じるため、起動時の低い周波数に
おいて、起動時保護ができなくなるという問題点があっ
た。本発明は上記問題点を解決するためになされたもの
であり、発電機の起動時（０Hz〜商用周波数）にも適用
可能なディジタル形周波数継電器を提供することを目的
としている。
状態で出力することがないよう、低い周波数においても
電圧Ｖに比例し、周波数ｆに反比例する量、即ち、Ｖ／
ｆなる量が一定以下となるように制御され、定格電圧Ｖ
f0，定格周波数ｆ0 の比を１P.U とすれば、発電機出力
電圧は他の周波数においても１P.U を超えることはな
い。図５に示すように従来の不足周波数継電器を起動時
保護への切換用として使用した場合、商用周波数付近で
は、不足周波数を正常に検出するが、起動時低い周波
数、特に図中のハッチング部分に示すような０Hz付近で
は、入力される電圧が小さいために周波数演算誤差が生
じる。そのため正確な周波数検出ができなくなって、復
帰してしまう現象を生じるため、起動時の低い周波数に
おいて、起動時保護ができなくなるという問題点があっ
た。本発明は上記問題点を解決するためになされたもの
であり、発電機の起動時（０Hz〜商用周波数）にも適用
可能なディジタル形周波数継電器を提供することを目的
としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は発電機を起動時から立ち上げて商用周波数
に達するまで、発電機が過励磁にならないよう、電圧Ｖ
に比例し周波数ｆに反比例する量Ｖ／ｆを１P.U 以下に
維持して、広域周波数の発電機系統に適用するディジタ
ル形周波数継電器において、起動時の発電機の周波数の
上昇経過を０Ｈｚ付近の第１の低周波数帯と、前記０Hz
付近以上商用周波数付近の第２の低周波数帯とで２区分
に区分し、前記第１の低周波数帯に対しては不足周波数
検出要素に代えて不足電圧検出要素を用いると共に、前
記第２の低周波数帯に対しては本来の不足周波数検出要
素を用い、前記第１の周波数帯での不足電圧検出要素の
出力と前記第２の周波数帯での不足周波数検出要素の出
力との論理和出力を、発電機起動時の周波数継電器出力
とするよう構成した。
め、本発明は発電機を起動時から立ち上げて商用周波数
に達するまで、発電機が過励磁にならないよう、電圧Ｖ
に比例し周波数ｆに反比例する量Ｖ／ｆを１P.U 以下に
維持して、広域周波数の発電機系統に適用するディジタ
ル形周波数継電器において、起動時の発電機の周波数の
上昇経過を０Ｈｚ付近の第１の低周波数帯と、前記０Hz
付近以上商用周波数付近の第２の低周波数帯とで２区分
に区分し、前記第１の低周波数帯に対しては不足周波数
検出要素に代えて不足電圧検出要素を用いると共に、前
記第２の低周波数帯に対しては本来の不足周波数検出要
素を用い、前記第１の周波数帯での不足電圧検出要素の
出力と前記第２の周波数帯での不足周波数検出要素の出
力との論理和出力を、発電機起動時の周波数継電器出力
とするよう構成した。
【０００６】
【作用】発電機の出力電圧は発電機の過励磁状態となら
ないこと、即ち、Ｖ／Ｆ＝１P.U 以下であることに着目
し、不足電圧を検出する要素を追加することにより、発
電機の起動時（０Hz〜定格周波数付近）に確実に動作す
ることができるディジタル形周波数継電器を提供するこ
とができる。本発明のディジタル形周波数継電器を発電
機保護装置の起動時保護切換に使用することにより起動
時保護継電器と定格周波数保護継電器とを確実に切換え
ることが可能となる。
ないこと、即ち、Ｖ／Ｆ＝１P.U 以下であることに着目
し、不足電圧を検出する要素を追加することにより、発
電機の起動時（０Hz〜定格周波数付近）に確実に動作す
ることができるディジタル形周波数継電器を提供するこ
とができる。本発明のディジタル形周波数継電器を発電
機保護装置の起動時保護切換に使用することにより起動
時保護継電器と定格周波数保護継電器とを確実に切換え
ることが可能となる。
【０００７】
【実施例】以下図面を参照して実施例を説明する。図２
は本発明によるディジタル形周波数継電器の一実施例の
構成図であり、理解を容易にするため図２から先に説明
する。図２において、ディジタル形周波数継電器１は従
来公知のディジタルリレーによって構成されている。入
力Ｖは図４に示されるように発電機Ｇの端子電圧Ｅを計
器用変圧器ＰＴによって変換した電圧である。導入され
た交流電圧Ｖはアナログ／ディジタル変換部（Ａ／Ｄ）
２を介して一定周期でサンプリングされてディジタル量
に変換される。中央演算部（ＣＰＵ）３は、プログラム
メモリ（ＲＯＭ）４にて予め記憶されたプログラムに従
い、上記したディジタル量とデータメモリ（ＲＡＭ）５
とを用いて後述する演算を行ない、その結果、不足周波
数を検出し、出力部（ＯＵＴ）６より出力する。
は本発明によるディジタル形周波数継電器の一実施例の
構成図であり、理解を容易にするため図２から先に説明
する。図２において、ディジタル形周波数継電器１は従
来公知のディジタルリレーによって構成されている。入
力Ｖは図４に示されるように発電機Ｇの端子電圧Ｅを計
器用変圧器ＰＴによって変換した電圧である。導入され
た交流電圧Ｖはアナログ／ディジタル変換部（Ａ／Ｄ）
２を介して一定周期でサンプリングされてディジタル量
に変換される。中央演算部（ＣＰＵ）３は、プログラム
メモリ（ＲＯＭ）４にて予め記憶されたプログラムに従
い、上記したディジタル量とデータメモリ（ＲＡＭ）５
とを用いて後述する演算を行ない、その結果、不足周波
数を検出し、出力部（ＯＵＴ）６より出力する。
【０００８】図１は図２の中央演算部（ＣＰＵ）３にて
実行される本発明の周波数検出部及びロジック構成図で
ある。Ｖm はアナログ／ディジタル変換部（Ａ／Ｄ）２
にてディジタル量に変換された入力電圧Ｖのサンプル値
であり、不足電圧検出要素７の演算処理及び不足周波数
検出要素８の演算処理に使用される。不足電圧検出要素
７は入力電圧Ｖの電圧値が一定値以下となったときに出
力する要素であり、不足周波数検出要素８は入力電圧Ｖ
の周波数が一定値以下になったときに出力する要素であ
る。９は不足電圧検出要素７と不足周波数検出要素８の
論理和をとる回路（ＯＲ回路）である。
実行される本発明の周波数検出部及びロジック構成図で
ある。Ｖm はアナログ／ディジタル変換部（Ａ／Ｄ）２
にてディジタル量に変換された入力電圧Ｖのサンプル値
であり、不足電圧検出要素７の演算処理及び不足周波数
検出要素８の演算処理に使用される。不足電圧検出要素
７は入力電圧Ｖの電圧値が一定値以下となったときに出
力する要素であり、不足周波数検出要素８は入力電圧Ｖ
の周波数が一定値以下になったときに出力する要素であ
る。９は不足電圧検出要素７と不足周波数検出要素８の
論理和をとる回路（ＯＲ回路）である。
【０００９】次に作用を説明する。図３は本発明による
ディジタル形周波数継電器のＶ−ｆ特性及び周波数継電
器の動作を示した図である。前述した如く、発電機の出
力電圧はＶ／ｆ＝１P.U を越えることはないため、起動
時の低周波数においては、電圧値も小さくなる。同図ａ
は図１で示した不足周波数検出要素の動作値であり、入
力される電圧の周波数が一定値以下に下がったときに動
作するものである。更に同図ｂは図１で示した不足電圧
検出要素の動作値であり、入力される電圧の値が一定値
以下に下がったときに動作するものである。
ディジタル形周波数継電器のＶ−ｆ特性及び周波数継電
器の動作を示した図である。前述した如く、発電機の出
力電圧はＶ／ｆ＝１P.U を越えることはないため、起動
時の低周波数においては、電圧値も小さくなる。同図ａ
は図１で示した不足周波数検出要素の動作値であり、入
力される電圧の周波数が一定値以下に下がったときに動
作するものである。更に同図ｂは図１で示した不足電圧
検出要素の動作値であり、入力される電圧の値が一定値
以下に下がったときに動作するものである。
【００１０】発電機を起動させる時周波数が０Hzから立
ち上がっていくが、０Hz付近においては不足周波数要素
は、入力される電圧の値が小さいため周波数演算誤差が
生じ、図３のハッチング部分において正確な周波数検出
ができなくなる。このため不足周波数要素としては同図
に示す如く低い周波数において復帰するような現象が
発生するが、この時入力される電圧が低い周波数では、
小さい値になることに着目して、備えられた不足電圧要
素が、不足周波数要素の復帰する所では同図に示す如
く確実に動作する。以上のことから、不足周波数要素出
力と不足電圧要素出力とのＯＲで出力するようにした本
発明のディジタル形周波数継電器においては、同図に
示した如く０Hz付近においても復帰することのない特性
を得ることができる。
ち上がっていくが、０Hz付近においては不足周波数要素
は、入力される電圧の値が小さいため周波数演算誤差が
生じ、図３のハッチング部分において正確な周波数検出
ができなくなる。このため不足周波数要素としては同図
に示す如く低い周波数において復帰するような現象が
発生するが、この時入力される電圧が低い周波数では、
小さい値になることに着目して、備えられた不足電圧要
素が、不足周波数要素の復帰する所では同図に示す如
く確実に動作する。以上のことから、不足周波数要素出
力と不足電圧要素出力とのＯＲで出力するようにした本
発明のディジタル形周波数継電器においては、同図に
示した如く０Hz付近においても復帰することのない特性
を得ることができる。
【００１１】周波数が上がっていくと共に発電機出力電
圧も上昇するため、一定周波数以上では不足電圧要素は
復帰する（同図Ｃ点）が、この時には不足周波数要素は
確実に動作しているため、本発明の周波数継電器の出力
は動作出力を継続することができる。したがって本発明
のディジタル形周波数継電器を起動時保護切換用に使用
すれば、発電機の起動時（０Hz〜定格周波数付近）にお
いて確実に起動時保護が可能である。なお、定格周波数
の時は、発電機出力電圧は定格電圧となっており、不足
電圧要素が動作することなく通常の定格時保護に切換え
ることが可能である。
圧も上昇するため、一定周波数以上では不足電圧要素は
復帰する（同図Ｃ点）が、この時には不足周波数要素は
確実に動作しているため、本発明の周波数継電器の出力
は動作出力を継続することができる。したがって本発明
のディジタル形周波数継電器を起動時保護切換用に使用
すれば、発電機の起動時（０Hz〜定格周波数付近）にお
いて確実に起動時保護が可能である。なお、定格周波数
の時は、発電機出力電圧は定格電圧となっており、不足
電圧要素が動作することなく通常の定格時保護に切換え
ることが可能である。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば発
電機の出力電圧は発電機の過励磁状態で使用されないこ
と、即ち、Ｖ／ｆ＝１P.U 以下であることに着目し、不
足電圧を検出する要素を追加することにより、発電機の
起動時、（０Hz〜定格周波数付近）に確実に動作するこ
とができるディジタル形周波数継電器を提供することが
できる。
電機の出力電圧は発電機の過励磁状態で使用されないこ
と、即ち、Ｖ／ｆ＝１P.U 以下であることに着目し、不
足電圧を検出する要素を追加することにより、発電機の
起動時、（０Hz〜定格周波数付近）に確実に動作するこ
とができるディジタル形周波数継電器を提供することが
できる。
【図１】本発明によるディジタル形周波数継電器に適用
される周波数検出部の一実施例のロジック図。
される周波数検出部の一実施例のロジック図。
【図２】ディジタル形周波数継電器の一実施例の構成
図。
図。
【図３】周波数継電器のＶ−ｆ特性及び動作状態を示し
た図。
た図。
【図４】周波数継電器の適用例。
【図５】従来の不足周波数継電器におけるＶ−ｆ特性及
び動作状態を示す図。
び動作状態を示す図。
Ｒy 保護継電装置 ＴＲ 主変圧器 Ｇ 発電機 ＰＴ 計器用変圧器 １ ディジタル形周波数継電器 ２ アナログ／ディジタル変換器 ３ 中央演算部 ４ プログラムメモリ ５ データメモリ ６ 出力部 ７ 不足電圧検出要素 ８ 不足周波数検出要素 ９ 論理和回路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−82676（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−180318（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−12739（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−22048（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−121135（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−97336（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭50−3483（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭52−3453（ＪＰ，Ｂ１) 米国特許3535591（ＵＳ，Ａ) 米国特許3611162（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02H 3/08 - 3/253 H02H 3/38 - 3/52 H02H 7/06 - 7/097
Claims (1)
- 【請求項１】 発電機を起動時から立ち上げて商用周波
数に達するまで、発電機が過励磁にならないよう、電圧
Ｖに比例し周波数ｆに反比例する量Ｖ／ｆを１P.U 以下
に維持して、広域周波数の発電機系統に適用するディジ
タル形周波数継電器において、起動時の発電機の周波数
の上昇経過を０Ｈｚ付近の第１の低周波数帯と、前記０
Hz付近以上商用周波数付近の第２の低周波数帯とで２区
分に区分し、前記第１の低周波数帯に対しては不足周波
数検出要素に代えて不足電圧検出要素を用いると共に、
前記第２の低周波数帯に対しては本来の不足周波数検出
要素を用い、前記第１の周波数帯での不足電圧検出要素
の出力と前記第２の周波数帯での不足周波数検出要素の
出力との論理和出力を、発電機起動時の周波数継電器出
力とすることを特徴とするディジタル形周波数継電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3072524A JP2994067B2 (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | ディジタル形周波数継電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3072524A JP2994067B2 (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | ディジタル形周波数継電器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04285425A JPH04285425A (ja) | 1992-10-09 |
| JP2994067B2 true JP2994067B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=13491809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3072524A Expired - Fee Related JP2994067B2 (ja) | 1991-03-12 | 1991-03-12 | ディジタル形周波数継電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2994067B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-12 JP JP3072524A patent/JP2994067B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04285425A (ja) | 1992-10-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |