JP3053533B2 - 電流差動継電装置 - Google Patents
電流差動継電装置Info
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Description
飽和した場合の誤動作を防止する電流差動継電装置に関
するものである。
れている系統の概略図を示し、図において、1は電源、
2は被保護送電線、31は親端の母線、32,33は子
端の母線、4は事故点、51〜53は変流器、61は親
端の電流データと子端より転送された電流データを差動
演算する親端リレー(親端電流差動継電装置)、62,
63は子端で検出した電流データを親端リレー61に転
送する子端リレー(子端電流差動継電装置)を示してい
る。
部事故であるか、外部事故であるか判定する。事故が、
内部事故ならば親端および子端の遮断器(図示せず)に
トリップ信号を送り、事故箇所を系統より取り除く。
で外部事故があった場合、直流分を大量に含んだ大電流
が流れ、変流器52が飽和することがあり、このため親
端リレー61が不要動作してしまう場合があった。そこ
で、この不要動作を防ぐため変流器52の飽和対策が考
えられていた。
ように構成されている。同図において、7aは親端の電
流を検出する親端の電流入力回路、7bは子端の電流を
検出し子端リレー内部回路および親端リレー61に出力
する子端の電流入力回路、8は親端の電流入力回路7a
により検出された電流データおよび子端の電流入力回路
7a,7bにより検出された電流データの差動電流が一
定値以上のとき、信号を出力する差動レベル検出要素で
ある。
故を検出する波形判別要素、10は健全状態で波形判別
要素9の出力をロックする起動要素、11はアンド(A
ND)要素、12はワンショットマルチタイマー、13
はインヒビット(INHIBIT)要素、14aは照合
回数要素である。
両方の要素が動作すれば、外部事故とみなし、アンド要
素11の出力をワンショットマルチタイマー12によっ
て一定時間(例えば、4サイクル)引き延ばし、親端リ
レー61のインヒビット要素13で差動レベル検出要素
8の出力を一定時間ロックする。従って、外部事故時
に、例えば変流器52の飽和によって差動レベル検出要
素8が不要動作をしても、インヒビット要素13でロッ
クをする構成となっている。
装置は、変流器が飽和した際に誤動作することが考えら
れる。なぜなら、例えば変流器52が飽和したと仮定し
た場合、変流器52の1次側と2次側出力の波形が異な
る。電流差動継電装置は、変流器51〜53の出力の和
を演算し判定を行い、外部事故時にこの和が零となるべ
きであるが、変流器52が不正確な出力であるため誤動
作する。
電流差動継電装置の動作をロックする必要がある。従来
の方式は、事故発生後、変流器52が飽和を開始する以
前に、波形判別要素9で比率演算により外部事故判定を
行い、このとき、起動要素10が動作していれば、アン
ド要素11がロック信号を出力する。
化分(例えば、差動レベル検出要素8と同レベル)が一
定値以上で動作する。外部事故検出でアンド要素11
が、一度動作した場合は、復帰してもワンショットマル
チタイマー12の時間(例えば、4サイクル)により、
親端リレー61のインヒビット要素13にロック信号を
伝送路(図示せず)を経由して転送し、ロックをかけ
る。
置は以上のように構成されているので、変流器52が飽
和するまでの電気角(以下、単に不飽和角と称す)の検
出限界が約70°と大きく、また、波形判別要素9は、
外部,内部事故判定を行う最も重要な要素で、正確な判
定を行うために、少なくとも2回連続して比率演算結果
が成立することを確認する必要があり、照合回数要素1
4aの回数設定は2回とされるなどの問題点があった。
の不飽和角θは、演算処理間隔が電気角30°の場合、
θ=30°×2+αとなり、(αは余裕時間)、例えば
余裕時間α=10°の時、不飽和角θ=70°が限界で
あり、従って、不飽和角θが70°以下の場合は、飽和
対策が機能せず、電流差動継電装置が不要動作してしま
うなどの問題点があった。
点を解消するためになされたものであり、外部事故検出
可能な変流器の不飽和角θが70°よりも小さい変流器
飽和対策付の電流差動継電装置を提供することを目的と
する。
加分に応じてロック時間を設定可能にする電流差動継電
装置を得ることを目的とする。
る電流差動継電装置は、子端電流入力回路および親端電
流入力回路からの親端の電流データおよび子端の電流デ
ータを比率演算する比率差動要素と、上記子端に設けら
れ、各子端の電流が所定時間前と比較して一定値以上増
加した場合に、上記比率差動要素の動作出力をロックす
るための信号を出力するΔOCロック要素と、該ΔOC
ロック要素の出力信号を所定時間引き延ばすワンショッ
トマルチタイマーとを設けて、このワンショットマルチ
タイマーの出力がなく、かつ上記比率差動要素の出力が
あるときに、インヒビット要素に最終出力を出させるよ
うにしたものである。
継電装置は、子端電流入力回路および親端電流入力回路
からの親端の電流データおよび子端の電流データを比率
演算する比率差動要素と、上記子端に設けられ、各子端
の電流が所定時間前と比較して一定値以上増加した場合
に、上記比率差動要素の動作出力をロックするための信
号を出力するΔOCロック要素と、該ΔOCロック要素
の出力信号を各端の電流増加分に応じた時間引き延ばす
ワンショットマルチタイマーとを設けて、このワンショ
ットマルチタイマーの出力がなく、かつ上記比率差動要
素の出力があるとき、インヒビット要素に最終出力を出
させるようにしたものである。
は、外部事故で変流器が飽和したとき、子端リレーのΔ
OCロック要素が動作して親端リレーの比率差動要素の
出力を所定時間ロックさせて、不要動作するのを防止す
る。
ョットマルチタイマーは、比率作動要素の出力のロック
時間を、各端の電流増加分に応じて変化させるように機
能する。
する。図1において、14bは照合回数要素、15は親
端電流データおよび各子端電流データの差動電流が各端
子の和電流に対して一定比率以上の時に動作する比率差
動要素、16は各子端リレー62,63に設けられたΔ
OCロック要素である。なお、このほかの図5に示した
ものと同一構成部分には同一符号を付して、その重複す
る説明を省略する。
継電装置による例えば変流器52の飽和判定方法を説明
する電流波形図であり、Aは変流器52の一次側電流波
形、B,C,Dは変流器52の2次側電流波形、Ftは
事故が発生した時間である。ここで、Bは変流器52が
飽和しないときの2次側電流波形、Cは変流器が飽和す
るときの2次側電流波形(以下、単にリレー入力波形と
いう)、Dは変流器52の2次側電流波形Cが子端リレ
ー62,63内のΔOCロック要素16内に設置のアナ
ログフィルタを通過した後の電流波形である。
6は、所定時間(例えば、2サイクル)前の電流実効値
と比較して、現在の電流実効値が判定レベル(例えば、
定格電流の0.5倍)以上増加となれば事故とみなし、
親端リレー61のインヒビット要素13にロック信号を
転送する。
ワンショットマルチタイマー12が設けられているの
で、ΔOCロック要素16が一度動作すれば、変流器5
2の飽和が回復するまで、一定時間(例えば、50m
s)ロックをかける。ΔOCロック要素16の原理は単
に実効値の比較だけで、また、万が一ΔOCロック要素
16が不要動作しても、最終動作とはならないので、Δ
OCロック要素16の照合回数は1回でよい。このた
め、外部事故検出可能な変流器の不飽和角θは30°×
1+αとなり、α=10°のとき、不和角θを40°ま
で改善できる。
形Cを用いてリレー演算を行っており、波形判別要素9
にて内部事故、外部事故の方向判別をするため、アナロ
グフィルタを通らない原波形を用いることが必要であっ
た。これに対し、この発明では、単に電流の増加分を検
出するΔOCロック要素16を用いる方法であるから、
アナログフィルタを通過後の電流波形Dを用いて演算を
行うことができる。
マー12のロック時間を、各端の電流増加の大きさによ
って変化させることによって、内部事故時のロック時間
を少なくすることができる。つまり、電流が小さい場
合、変流器の飽和の度合いも小さいことにより、変流器
の飽和回復時間も短くなる。そこで、子端のΔOCロッ
ク要素16が動作した時に、その増加分に定数を掛けた
値をワンショットマルチタイマーのロック時間とする。
ワンショットマルチタイマーのロック時間以外は、前記
の手法と同様である。
8は上記電流増加分に応じて変化させる各子端リレー6
2,63ごとのワンショットマルチタイマー、17は各
ワンショットマルチタイマー18の出力の論理和(ロッ
ク出力)をとるオアゲートである。
ΔOCロック要素16が動作した場合に、このときの電
流増加分がタップ値以上であれば、ワンショットマルチ
タイマー18のロック時間Tehを、K×Teeとす
る。ここで、Teeは小電流域の場合におけるワンショ
ットマルチタイマー18のロック時間、Kは正の常数で
ある。
れば、子端電流入力回路および親端電流入力回路からの
親端の電流データおよび子端の電流データを比率演算す
る比率差動要素と、上記子端に設けられ、各子端の電流
が所定時間前と比較して一定値以上増加した場合に、上
記比率差動要素の動作出力をロックするための信号を出
力するΔOCロック要素と、該ΔOCロック要素の出力
信号を所定時間引き延ばすワンショットマルチタイマー
とを設けて、このワンショットマルチタイマーの出力が
なく、かつ上記比率差動要素の出力があるときに、イン
ヒビット要素に最終出力を出させるように構成したの
で、従来は、波形判別要素が外部,内部の方向判別のた
めの比率演算には少なくとも2回の照合が必要で、演算
処理時間間隔が電気角で30°の場合、検出できる不飽
和角θが約70°と大きかったのに対し、ΔOCロック
要素の照合回数が1回でよいため、外部事故検出可能な
変流器の不飽和角θは、40°まで改善することができ
るものが得られる効果がある。
ば、電流差動継電装置は、変流器飽和対策の波形判別要
素が誤判定すると、リレーの不要動作となるのに対し、
ΔOCロック要素16が不要動作しても比率差動要素に
ロックがかかるだけで、リレーの誤動作とはならず、信
頼度の高い電流差動継電動作を実現できるものが得られ
る効果がある。
ショットマルチタイマーによってΔOCロック要素の出
力を各端の電流増加分に応じた時間引き延ばすように構
成したので、事故状態に応じてロック時間を最適化でき
るものが得られる効果がある。
継電装置を示す構成図である。
定する方法を示す電流波形図である。
継電装置を示す構成図である。
を示す概略図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 子端リレーに設けられて電力系統の子端
の電流を検出する子端電流入力回路と、親端リレーに設
けられて親端の電流を検出する親端電流入力回路と、上
記親端リレーに設けられて上記子端電流入力回路および
親端電流入力回路からの親端の電流データおよび子端の
電流データを比率演算する比率差動要素と、上記子端に
設けられ、各子端の電流が所定時間前と比較して一定値
以上増加した場合に、上記比率差動要素の動作出力をロ
ックするための信号を出力するΔOCロック要素と、該
ΔOCロック要素の出力信号を所定時間引き延ばすワン
ショットマルチタイマーと、該ワンショットマルチタイ
マーの出力がなく、かつ上記比率差動要素の出力がある
ときに最終出力を出すインヒビット要素とを備えた電流
差動継電装置。 - 【請求項2】 子端リレーに設けられて電力系統の子端
の電流を検出する子端電流入力回路と、親端リレーに設
けられて親端の電流を検出する親端電流入力回路と、上
記親端リレーに設けられて上記子端電流入力回路および
親端電流入力回路からの親端の電流データおよび子端の
電流データを比率演算する比率差動要素と、上記子端に
設けられ、各子端の電流が所定時間前と比較して一定値
以上増加した場合に、上記比率差動要素の動作出力をロ
ックするための信号を出力するΔOCロック要素と、該
ΔOCロック要素の出力信号を各端の電流増加分に応じ
た時間引き延ばすワンショットマルチタイマーと、該ワ
ンショットマルチタイマーの出力がなく、かつ上記比率
差動要素の出力があるときに最終出力を出すインヒビッ
ト要素とを備えた電流差動継電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6252223A JP3053533B2 (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | 電流差動継電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6252223A JP3053533B2 (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | 電流差動継電装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08126188A JPH08126188A (ja) | 1996-05-17 |
JP3053533B2 true JP3053533B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=17234233
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6252223A Expired - Fee Related JP3053533B2 (ja) | 1994-10-18 | 1994-10-18 | 電流差動継電装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3053533B2 (ja) |
-
1994
- 1994-10-18 JP JP6252223A patent/JP3053533B2/ja not_active Expired - Fee Related
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