JP3349523B2 - 保護継電器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、保護継電器に関し、さ
らに詳しくは、商用電源の事故を判別して負荷の解列や
電源系統の切換えなどを行うための保護継電器に関す
る。
らに詳しくは、商用電源の事故を判別して負荷の解列や
電源系統の切換えなどを行うための保護継電器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、単一の保護継電器では、商用電
源の多種類の事故を判別することはできず、このため、
従来では、例えば、地絡事故に対しては地絡継電器（地
絡過電圧継電器、地絡過電流継電器、地絡方向継電
器）、短絡事故に対して過電流継電器や短絡方向継電
器、停電事故に対して不足電圧継電器や不足周波数継電
器といったように、判別しようとする事故の種類に応じ
た保護継電器を設置する必要があり、さらに、遠地点事
故、近地点事故、直近事故といったような事故のグレー
ドに応じた制御を行う場合には、同一種類の保護継電器
を複数個設置する必要がある。
源の多種類の事故を判別することはできず、このため、
従来では、例えば、地絡事故に対しては地絡継電器（地
絡過電圧継電器、地絡過電流継電器、地絡方向継電
器）、短絡事故に対して過電流継電器や短絡方向継電
器、停電事故に対して不足電圧継電器や不足周波数継電
器といったように、判別しようとする事故の種類に応じ
た保護継電器を設置する必要があり、さらに、遠地点事
故、近地点事故、直近事故といったような事故のグレー
ドに応じた制御を行う場合には、同一種類の保護継電器
を複数個設置する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように従来では、
商用電源の多種類の事故を判別して必要な保護制御を行
うために、多種類の継電器が複数個必要になるととも
に、それらの継電器の入力用として、ＰＴ（計器用変圧
器）、ＣＴ（変流器）、ＺＣＴ（零相変流器）、ＧＰＴ
（接地形計器用変圧器）等の多くの変成器を必要とし、
制御用シーケンス回路が複雑になり、費用が高くつくと
いう難点があり、さらに、各継電器は、その検出速度
が、２０〜１００ｍｓｅｃ程度必要であるために、制御
が遅れる場合があるという難点がある。
商用電源の多種類の事故を判別して必要な保護制御を行
うために、多種類の継電器が複数個必要になるととも
に、それらの継電器の入力用として、ＰＴ（計器用変圧
器）、ＣＴ（変流器）、ＺＣＴ（零相変流器）、ＧＰＴ
（接地形計器用変圧器）等の多くの変成器を必要とし、
制御用シーケンス回路が複雑になり、費用が高くつくと
いう難点があり、さらに、各継電器は、その検出速度
が、２０〜１００ｍｓｅｃ程度必要であるために、制御
が遅れる場合があるという難点がある。
【０００４】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、商用電源の多種類の事故を判別して、その事
故のグレードに応じた制御を行える保護継電器を提供す
ることを目的とする。
であって、商用電源の多種類の事故を判別して、その事
故のグレードに応じた制御を行える保護継電器を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。
を達成するために、次のように構成している。
【０００６】すなわち、本発明は、商用電源の電圧が、
通常時は、１００±５％、３相間の位相差が、１２０°
±２°程度しか変化しないことに着目し、３相の線間電
圧および各相の位相差の変化に基づいて、商用電源の事
故の種類を判別するものであり、商用電源の３相の線間
電圧のレベルを検出する電圧検出手段と、前記電圧検出
手段により得られた各線間電圧の信号波形同士の加算結
果に基づいて各相間の位相差を検出する位相差検出手段
と、前記電圧検出手段の出力を電圧の大きさに応じて複
数の電圧範囲に区分し、かつ、前記位相差検出手段の出
力を位相差に応じて複数の位相差範囲に区分し、前記検
出電圧が通常の場合よりも低い所定電圧範囲における前
記区分された電圧範囲と、前記検出位相差が通常の場合
から外れている所定位相差範囲における前記区分された
位相差範囲との組み合わせを設定し、各組み合わせごと
に予め所定種類の商用電源事故を対応させておき、前記
電圧検出手段の検出電圧及び前記位相差検出手段の検出
位相差が前記各組み合わせのいずれに属するか判別する
ことによって、前記検出電圧及び前記検出位相差に基づ
いて商用電源の事故の種類を判別する判別手段とを備え
ている。
通常時は、１００±５％、３相間の位相差が、１２０°
±２°程度しか変化しないことに着目し、３相の線間電
圧および各相の位相差の変化に基づいて、商用電源の事
故の種類を判別するものであり、商用電源の３相の線間
電圧のレベルを検出する電圧検出手段と、前記電圧検出
手段により得られた各線間電圧の信号波形同士の加算結
果に基づいて各相間の位相差を検出する位相差検出手段
と、前記電圧検出手段の出力を電圧の大きさに応じて複
数の電圧範囲に区分し、かつ、前記位相差検出手段の出
力を位相差に応じて複数の位相差範囲に区分し、前記検
出電圧が通常の場合よりも低い所定電圧範囲における前
記区分された電圧範囲と、前記検出位相差が通常の場合
から外れている所定位相差範囲における前記区分された
位相差範囲との組み合わせを設定し、各組み合わせごと
に予め所定種類の商用電源事故を対応させておき、前記
電圧検出手段の検出電圧及び前記位相差検出手段の検出
位相差が前記各組み合わせのいずれに属するか判別する
ことによって、前記検出電圧及び前記検出位相差に基づ
いて商用電源の事故の種類を判別する判別手段とを備え
ている。
【０００７】
【作用】上記構成によれば、電圧検出手段により得られ
た各線間電圧から各相間の位相差を検出するとともに、
得られた線間電圧および相間位相差が属する範囲の組み
合わせによって、商用電源の事故の種類を判別するよう
にしているので、従来例のように、多種類の継電器を必
要とすることなく、多種類ある事故の中から迅速に特定
する判別を行えることになる。
た各線間電圧から各相間の位相差を検出するとともに、
得られた線間電圧および相間位相差が属する範囲の組み
合わせによって、商用電源の事故の種類を判別するよう
にしているので、従来例のように、多種類の継電器を必
要とすることなく、多種類ある事故の中から迅速に特定
する判別を行えることになる。
【０００８】
【実施例】以下、図面によって本発明の実施例につい
て、詳細に説明する。
て、詳細に説明する。
【０００９】この実施例の保護継電器１は、図１に示さ
れるように、３相交流の商用電源２の受電点３に計器用
変圧器ＰＴを介して接続されており、商用電源２の事故
の種類およびグレードを後述のようにして判別して自家
用発電機４への切換え、あるいは、進相用コンデンサＳ
Ｃや大型電動機等の負荷５，６の解列などの保護制御を
行うものである。
れるように、３相交流の商用電源２の受電点３に計器用
変圧器ＰＴを介して接続されており、商用電源２の事故
の種類およびグレードを後述のようにして判別して自家
用発電機４への切換え、あるいは、進相用コンデンサＳ
Ｃや大型電動機等の負荷５，６の解列などの保護制御を
行うものである。
【００１０】図２は、図１の保護継電器１の要部のブロ
ック図であり、図３は正常時における各部の波形を示す
図である。
ック図であり、図３は正常時における各部の波形を示す
図である。
【００１１】この実施例の保護継電器１は、３相交流の
商用電源２の供給ラインに計器用変圧器ＰＴを介して接
続されており、商用電源２の事故およびグレードを高速
で判別するために、次のように構成されている。
商用電源２の供給ラインに計器用変圧器ＰＴを介して接
続されており、商用電源２の事故およびグレードを高速
で判別するために、次のように構成されている。
【００１２】すなわち、この実施例の保護継電器１は、
上述の計器用変圧器ＰＴを介して入力される３相Ａ〜Ｃ
の交流電圧ＶA，ＶB，ＶCの線間電圧ＶAB，ＶBC，ＶCA
のレベルを検出する電圧検出手段７と、各相間の位相差
を検出する位相差検出手段８と、各相間の位相差に基づ
いて、商用電源２の周波数の変化を検出する周波数検出
手段９と、前記検出手段７，８，９の出力に基づいて、
商用電源２の事故を判別する判別手段１０とを備えてい
る。
上述の計器用変圧器ＰＴを介して入力される３相Ａ〜Ｃ
の交流電圧ＶA，ＶB，ＶCの線間電圧ＶAB，ＶBC，ＶCA
のレベルを検出する電圧検出手段７と、各相間の位相差
を検出する位相差検出手段８と、各相間の位相差に基づ
いて、商用電源２の周波数の変化を検出する周波数検出
手段９と、前記検出手段７，８，９の出力に基づいて、
商用電源２の事故を判別する判別手段１０とを備えてい
る。
【００１３】電圧検出手段７は、図３（Ａ），（Ｃ），
（Ｅ）に示される線間電圧ＶAB，ＶBC，ＶCAを取り出す
線間電圧取り出し部１１と、線間電圧ＶAB，ＶBC，ＶCA
を実効値に変換する実効値変換部１２と、この実効値に
基づいて、線間電圧ＶAB，ＶBC，ＶCAのレベルを検出す
る複数の検出部１３〜２１とを備えている。この実施例
では、線間電圧が、正常時の９０％以下、８０％以下、
６０％以下になると、ハイレベルの出力をそれぞれ与え
る第１〜第３検出部１３〜２１が、各線間電圧ＶAB，Ｖ
BC，ＶcAに個別的に対応して設けられている。
（Ｅ）に示される線間電圧ＶAB，ＶBC，ＶCAを取り出す
線間電圧取り出し部１１と、線間電圧ＶAB，ＶBC，ＶCA
を実効値に変換する実効値変換部１２と、この実効値に
基づいて、線間電圧ＶAB，ＶBC，ＶCAのレベルを検出す
る複数の検出部１３〜２１とを備えている。この実施例
では、線間電圧が、正常時の９０％以下、８０％以下、
６０％以下になると、ハイレベルの出力をそれぞれ与え
る第１〜第３検出部１３〜２１が、各線間電圧ＶAB，Ｖ
BC，ＶcAに個別的に対応して設けられている。
【００１４】例えば、第１検出部１３は、線間電圧ＶAB
が正常時の９０％以下になるとハイレベルとなり、第２
検出部１４は、線間電圧ＶABが正常時の８０％以下にな
るとハイレベルとなり、第３検出部１５は、線間電圧Ｖ
ABが正常時の６０％以下になるとハイレベルとなる。
が正常時の９０％以下になるとハイレベルとなり、第２
検出部１４は、線間電圧ＶABが正常時の８０％以下にな
るとハイレベルとなり、第３検出部１５は、線間電圧Ｖ
ABが正常時の６０％以下になるとハイレベルとなる。
【００１５】位相差検出手段８は、線間電圧ＶAB，
ＶBC，ＶCAを図３（Ｂ），（Ｄ），（Ｆ）に示される方
形波ＡＢ，ＢＣ，ＣＡにそれぞれ波形整形する波形整形
部２２と、この方形波ＡＢ，ＢＣ，ＣＡに基づいて、図
３（Ｊ）〜（Ｌ）に示される各相間の位相差θB，θC，
θAを取り出す位相差取り出し部２３と、各位相差θB，
θC，θAを検出する複数の検出部２４〜３５とを備えて
いる。
ＶBC，ＶCAを図３（Ｂ），（Ｄ），（Ｆ）に示される方
形波ＡＢ，ＢＣ，ＣＡにそれぞれ波形整形する波形整形
部２２と、この方形波ＡＢ，ＢＣ，ＣＡに基づいて、図
３（Ｊ）〜（Ｌ）に示される各相間の位相差θB，θC，
θAを取り出す位相差取り出し部２３と、各位相差θB，
θC，θAを検出する複数の検出部２４〜３５とを備えて
いる。
【００１６】この位相差θB，θC，θAの検出は、次の
ようして行われる。例えば、図３（Ｂ）の方形波ＡＢ
と、図３（Ｄ）の方形波ＢＣとを加算し、そのレベルが
０となる期間は、図３（Ｇ）に示される線間電圧ＶAB，
ＶBC間の位相差θAB-BCに対応し、そのレベルが＋２ま
たは−２となる期間は、図３（Ｊ）に示される位相差θ
Bに対応したものとなる。
ようして行われる。例えば、図３（Ｂ）の方形波ＡＢ
と、図３（Ｄ）の方形波ＢＣとを加算し、そのレベルが
０となる期間は、図３（Ｇ）に示される線間電圧ＶAB，
ＶBC間の位相差θAB-BCに対応し、そのレベルが＋２ま
たは−２となる期間は、図３（Ｊ）に示される位相差θ
Bに対応したものとなる。
【００１７】このようにして、各方形波ＡＢ，ＢＣ，Ｃ
Ａをそれぞれ加算することにより、各相間の位相差
θB，θC，θAを取り出すことができる。
Ａをそれぞれ加算することにより、各相間の位相差
θB，θC，θAを取り出すことができる。
【００１８】この実施例では、この位相差が、７０°以
上、６５°以上、５５°以下、５０°以下になると、ハ
イレベルの出力をそれぞれ与える第１〜第４検出部２４
〜３５が、各相間の位相差θB，θC，θAに個別的に対
応して設けられている。なお、通常の位相差は６０°で
ある。
上、６５°以上、５５°以下、５０°以下になると、ハ
イレベルの出力をそれぞれ与える第１〜第４検出部２４
〜３５が、各相間の位相差θB，θC，θAに個別的に対
応して設けられている。なお、通常の位相差は６０°で
ある。
【００１９】例えば、第１検出部２４は、位相差θ
Bが、７０°以上になるとハイレベルとなり、第２検出
部２５は、位相差θBが、６５°以上になるとハイレベ
ルとなり、第３検出部２６は、位相差θBが、５５°以
下になるとハイレベルとなり、第４検出部２７は、位相
差θBが、５０°以下になるとハイレベルとなる。
Bが、７０°以上になるとハイレベルとなり、第２検出
部２５は、位相差θBが、６５°以上になるとハイレベ
ルとなり、第３検出部２６は、位相差θBが、５５°以
下になるとハイレベルとなり、第４検出部２７は、位相
差θBが、５０°以下になるとハイレベルとなる。
【００２０】この実施例では、過電圧事故や過周波事故
の判別も行えるようにするために、商用電源２の周波数
の変化を検出する周波数検出手段９を設けており、この
周波数検出手段９は、各相間の位相差θA，θB，θCの
和θA〜θCが、１８５°以上、１８２°以上、１７８°
以下、１７５°以下になると、ハイレベルの出力をそれ
ぞれ与える第１〜第４検出部３６〜３９を備えている。
商用電源２が、５０Ｈｚの場合には、上述の１８５°は
約４８.５Ｈｚの周波数、１７８°は約４９.５Ｈｚの周
波数、１７８°は約５０.５Ｈｚの周波数、１７５°は
約５１.５Ｈｚの周波数にそれぞれ対応する。
の判別も行えるようにするために、商用電源２の周波数
の変化を検出する周波数検出手段９を設けており、この
周波数検出手段９は、各相間の位相差θA，θB，θCの
和θA〜θCが、１８５°以上、１８２°以上、１７８°
以下、１７５°以下になると、ハイレベルの出力をそれ
ぞれ与える第１〜第４検出部３６〜３９を備えている。
商用電源２が、５０Ｈｚの場合には、上述の１８５°は
約４８.５Ｈｚの周波数、１７８°は約４９.５Ｈｚの周
波数、１７８°は約５０.５Ｈｚの周波数、１７５°は
約５１.５Ｈｚの周波数にそれぞれ対応する。
【００２１】判別手段１０は、各検出手段７〜９の出力
に基づいて、後述のようにして、３相の短絡あるいは地
絡事故（３ＬＳ，３ＬＧ）、２相の短絡あるいは地絡事
故（２ＬＳ，２ＬＧ）、１相の地絡（１ＬＧ），断線あ
るいは欠相事故、商用電源断、過周波あるいは過電圧事
故といった事故の種類を判別するとともに、遠地点事故
（Ｌ）、近地点事故（Ｍ）、直近事故（Ｈ）あるいは重
大事故（ＨＨ）といった事故のグレードを判別して対応
する出力を、後述の出力回路に与える。
に基づいて、後述のようにして、３相の短絡あるいは地
絡事故（３ＬＳ，３ＬＧ）、２相の短絡あるいは地絡事
故（２ＬＳ，２ＬＧ）、１相の地絡（１ＬＧ），断線あ
るいは欠相事故、商用電源断、過周波あるいは過電圧事
故といった事故の種類を判別するとともに、遠地点事故
（Ｌ）、近地点事故（Ｍ）、直近事故（Ｈ）あるいは重
大事故（ＨＨ）といった事故のグレードを判別して対応
する出力を、後述の出力回路に与える。
【００２２】この判別手段１０における判別処理のロジ
ックを下記の表に示す。
ックを下記の表に示す。
【００２３】
【表】
【００２４】この表において、○は成立を、×は不成立
をそれぞれ示し、空欄は、判別処理のロジックに入れな
いことを示している。また、この表において、縦方向の
○，×のすべての条件が成立したときに、事故の種類お
よびグレードに対応した出力が得られることを示してい
る。
をそれぞれ示し、空欄は、判別処理のロジックに入れな
いことを示している。また、この表において、縦方向の
○，×のすべての条件が成立したときに、事故の種類お
よびグレードに対応した出力が得られることを示してい
る。
【００２５】例えば、表の左端の３相の短絡あるいは地
絡（３ＬＳ，３ＬＧ）の遠地点事故（Ｌ）について説明
すると、各線間電圧ＶAB，ＶBC，ＶCAが、９０％以下で
あって、６０％以下ではなく、しかも、各相間の位相差
θA，θB，θCが、７０°以上でなく、６５°以上でな
く、５５°以下でなく、５０°以下でなく、しかも、各
相間の位相差θA，θB，θCの和θA〜θCが、１８５°
以上でなく、１７８°以下でなく、１７５°以下でない
ときに、３相の短絡あるいは地絡（３ＬＳ，３ＬＧ）の
遠地点事故（Ｌ）と判定するものである。
絡（３ＬＳ，３ＬＧ）の遠地点事故（Ｌ）について説明
すると、各線間電圧ＶAB，ＶBC，ＶCAが、９０％以下で
あって、６０％以下ではなく、しかも、各相間の位相差
θA，θB，θCが、７０°以上でなく、６５°以上でな
く、５５°以下でなく、５０°以下でなく、しかも、各
相間の位相差θA，θB，θCの和θA〜θCが、１８５°
以上でなく、１７８°以下でなく、１７５°以下でない
ときに、３相の短絡あるいは地絡（３ＬＳ，３ＬＧ）の
遠地点事故（Ｌ）と判定するものである。
【００２６】図４は、この３相の短絡あるいは地絡（３
ＬＳ，３ＬＧ）の遠地点事故（Ｌ）の判別処理に対応す
る判別手段１０の一部の構成を示す図である。
ＬＳ，３ＬＧ）の遠地点事故（Ｌ）の判別処理に対応す
る判別手段１０の一部の構成を示す図である。
【００２７】アンドゲート４０には、各線間電圧ＶAB，
ＶBC，ＶCAが、それぞれ９０％以下であるときにハイレ
ベルとなる第１検出部１３，１６，１９の出力が与えら
れるとともに、各線間電圧ＶAB，ＶBC，ＶCAが、６０％
以下であるときにハイレベルとなる第３検出部１５，１
８，２１の出力がそれぞれインバータ４１〜４３を介し
て与えられ、さらに、各相間の位相差θA，θB，θ
Cが、７０°以上、６５°以上、５５°以下、５０°以
下になると、ハイレベルとなる第１〜第４検出部２４〜
３５の出力がそれぞれインバータ４４〜５５を介して与
えられ、さらに、各相間の位相差θA，θB，θCの和θA
〜θCが、１８５°以上、１７８°以下、１７５°以下
になると、ハイレベルとなる第１，第３，第４検出部３
６，３８，３９の出力がインバータ５６〜５８を介して
与えられる。
ＶBC，ＶCAが、それぞれ９０％以下であるときにハイレ
ベルとなる第１検出部１３，１６，１９の出力が与えら
れるとともに、各線間電圧ＶAB，ＶBC，ＶCAが、６０％
以下であるときにハイレベルとなる第３検出部１５，１
８，２１の出力がそれぞれインバータ４１〜４３を介し
て与えられ、さらに、各相間の位相差θA，θB，θ
Cが、７０°以上、６５°以上、５５°以下、５０°以
下になると、ハイレベルとなる第１〜第４検出部２４〜
３５の出力がそれぞれインバータ４４〜５５を介して与
えられ、さらに、各相間の位相差θA，θB，θCの和θA
〜θCが、１８５°以上、１７８°以下、１７５°以下
になると、ハイレベルとなる第１，第３，第４検出部３
６，３８，３９の出力がインバータ５６〜５８を介して
与えられる。
【００２８】したがって、このアンドゲート４０は、上
述の条件、すなわち、各線間電圧Ｖ AB，ＶBC，ＶCAが、
９０％以下であって、６０％以下ではなく、しかも、各
相間の位相差θA，θB，θCが、７０°以上でなく、６
５°以上でなく、５５°以下でなく、５０°以下でな
く、しかも、各相間の位相差θA，θB，θCの和θA〜θ
Cが、１８５°以上でなく、１７８°以下でなく、１７
５°以下でないときに、３相の短絡あるいは地絡（３Ｌ
Ｓ，３ＬＧ）の遠地点事故（Ｌ）であることを示すハイ
レベルの出力を与えることになる。
述の条件、すなわち、各線間電圧Ｖ AB，ＶBC，ＶCAが、
９０％以下であって、６０％以下ではなく、しかも、各
相間の位相差θA，θB，θCが、７０°以上でなく、６
５°以上でなく、５５°以下でなく、５０°以下でな
く、しかも、各相間の位相差θA，θB，θCの和θA〜θ
Cが、１８５°以上でなく、１７８°以下でなく、１７
５°以下でないときに、３相の短絡あるいは地絡（３Ｌ
Ｓ，３ＬＧ）の遠地点事故（Ｌ）であることを示すハイ
レベルの出力を与えることになる。
【００２９】その他の事故も上述の表のロジックに従っ
て、同様にその種類およびグレードがそれぞれ判別され
る。
て、同様にその種類およびグレードがそれぞれ判別され
る。
【００３０】ここで、判定処理のロジック、すなわち、
上述の表を作成する上で必要となる事故のモデルと、各
線間電圧ＶAB，ＶBC，ＶCA、各位相差θA，θB，θCと
の関係を図５に基づいて説明する。なお、図５（Ａ）は
正常時の３相のベクトルを示している。
上述の表を作成する上で必要となる事故のモデルと、各
線間電圧ＶAB，ＶBC，ＶCA、各位相差θA，θB，θCと
の関係を図５に基づいて説明する。なお、図５（Ａ）は
正常時の３相のベクトルを示している。
【００３１】例えば、２相短絡（２ＬＳ）のＢＣ間の遠
地点（Ｌ）事故のモデルでは、図５（Ｂ）に示されるよ
うに、線間電圧ＶBCが９０％に低下し、線間電圧ＶAB，
ＶCAが９７％に低下し、位相差θAが５５°となる。
地点（Ｌ）事故のモデルでは、図５（Ｂ）に示されるよ
うに、線間電圧ＶBCが９０％に低下し、線間電圧ＶAB，
ＶCAが９７％に低下し、位相差θAが５５°となる。
【００３２】２相短絡（２ＬＳ）のＢＣ間の近地点
（Ｍ）事故のモデルでは、図５（Ｃ）に示されるよう
に、線間電圧ＶBCが８０％に低下し、線間電圧ＶAB，Ｖ
CAが９４％に低下し、位相差θAが５０°となり、位相
差θB，θCが６５°となる。
（Ｍ）事故のモデルでは、図５（Ｃ）に示されるよう
に、線間電圧ＶBCが８０％に低下し、線間電圧ＶAB，Ｖ
CAが９４％に低下し、位相差θAが５０°となり、位相
差θB，θCが６５°となる。
【００３３】２相短絡（２ＬＳ）のＢＣ間の直近（Ｈ）
事故のモデルでは、図５（Ｄ）に示されるように、線間
電圧ＶBCが６０％に低下し、線間電圧ＶAB，ＶCAが９０
％に低下し、位相差θAが３９°となり、位相差θB，θ
Cが７０.５°となる。
事故のモデルでは、図５（Ｄ）に示されるように、線間
電圧ＶBCが６０％に低下し、線間電圧ＶAB，ＶCAが９０
％に低下し、位相差θAが３９°となり、位相差θB，θ
Cが７０.５°となる。
【００３４】また、例えば、Ａ相の断線の遠地点（Ｌ）
事故のモデルでは、図５（Ｅ）に示されるように、線間
電圧ＶAB，ＶCAが９０％に低下し、位相差θAが６７°
となり、位相差θB，θCが５６.５°となる。
事故のモデルでは、図５（Ｅ）に示されるように、線間
電圧ＶAB，ＶCAが９０％に低下し、位相差θAが６７°
となり、位相差θB，θCが５６.５°となる。
【００３５】Ａ相の断線の近地点（Ｍ）事故のモデルで
は、図５（Ｆ）に示されるように、線間電圧ＶAB，ＶCA
が８０％に低下し、位相差θAが７７°となり、位相差
θB，θCが５１.５°となる。
は、図５（Ｆ）に示されるように、線間電圧ＶAB，ＶCA
が８０％に低下し、位相差θAが７７°となり、位相差
θB，θCが５１.５°となる。
【００３６】Ａ相の断線の直近（Ｈ）事故のモデルで
は、図５（Ｇ）に示されるように、線間電圧ＶAB，ＶCA
が６０％に低下し、位相差θAが１１３°となり、位相
差θB，θCが３３.５°となる。
は、図５（Ｇ）に示されるように、線間電圧ＶAB，ＶCA
が６０％に低下し、位相差θAが１１３°となり、位相
差θB，θCが３３.５°となる。
【００３７】以下、同様にして、種類およびグレードの
異なる事故のモデルと、各線間電圧ＶAB，ＶBC，ＶCA、
各位相差θA，θB，θCとの関係を考慮することによ
り、上記表の判別処理のロジックを作成するものであ
る。
異なる事故のモデルと、各線間電圧ＶAB，ＶBC，ＶCA、
各位相差θA，θB，θCとの関係を考慮することによ
り、上記表の判別処理のロジックを作成するものであ
る。
【００３８】したがって、判別手段からは、図２に示さ
れるように、商用電源の事故の種類およびグレードに対
応した出力が得られる。
れるように、商用電源の事故の種類およびグレードに対
応した出力が得られる。
【００３９】このようにして単一の保護継電器１によっ
て、商用電源２の事故の種類およびグレードを判別でき
るので、従来例のように、多種類の継電器や変成器を多
数設ける必要がなく、コストを低減できることになり、
さらに、商用電源２の事故の検出は、半サイクルで行え
るので、従来例に比べて高速な判別が可能となる。
て、商用電源２の事故の種類およびグレードを判別でき
るので、従来例のように、多種類の継電器や変成器を多
数設ける必要がなく、コストを低減できることになり、
さらに、商用電源２の事故の検出は、半サイクルで行え
るので、従来例に比べて高速な判別が可能となる。
【００４０】この実施例では、判別手段１０の後段に
は、図６に示されるように、オアゲート、ディレータイ
マおよび出力リレーを備える出力回路が設けられてい
る。
は、図６に示されるように、オアゲート、ディレータイ
マおよび出力リレーを備える出力回路が設けられてい
る。
【００４１】第１オアゲート６０には、判別手段１０か
ら各種の遠地点事故（Ｌ）の出力が与えられ、第２オア
ゲート６１には、各種の近地点事故（Ｍ）の出力が与え
られ、第３オアゲート６２には、各種の直近点事故
（Ｈ）の出力が与えられ、第４オアゲート６３には、各
種の重大事故（ＨＨ）の出力が与えられる。
ら各種の遠地点事故（Ｌ）の出力が与えられ、第２オア
ゲート６１には、各種の近地点事故（Ｍ）の出力が与え
られ、第３オアゲート６２には、各種の直近点事故
（Ｈ）の出力が与えられ、第４オアゲート６３には、各
種の重大事故（ＨＨ）の出力が与えられる。
【００４２】第１オアゲート６０の出力は、第１出力リ
レー６４に与えられるとともに、第１ディレータイマ６
５で１００〜４００ｍｓｅｃ遅延されて第２出力リレー
６６に与えられる。第２オアゲート６１の出力は、第３
出力リレー６７に与えられるとともに、第２ディレータ
イマ６８で５０〜２００ｍｓｅｃ遅延されて第４出力リ
レー６９に与えられる。第３オアゲート６２の出力は、
第５出力リレー７０に与えられるとともに、第３ディレ
ータイマ７１で２０〜１００ｍｓｅｃ遅延されて第６出
力リレー７２に与えられる。第４オアゲート６３の出力
は、第７出力リレー７３に与えられるとともに、第４デ
ィレータイマ７４で１０〜５０ｍｓｅｃ遅延されて第８
出力リレー７５に与えられる。
レー６４に与えられるとともに、第１ディレータイマ６
５で１００〜４００ｍｓｅｃ遅延されて第２出力リレー
６６に与えられる。第２オアゲート６１の出力は、第３
出力リレー６７に与えられるとともに、第２ディレータ
イマ６８で５０〜２００ｍｓｅｃ遅延されて第４出力リ
レー６９に与えられる。第３オアゲート６２の出力は、
第５出力リレー７０に与えられるとともに、第３ディレ
ータイマ７１で２０〜１００ｍｓｅｃ遅延されて第６出
力リレー７２に与えられる。第４オアゲート６３の出力
は、第７出力リレー７３に与えられるとともに、第４デ
ィレータイマ７４で１０〜５０ｍｓｅｃ遅延されて第８
出力リレー７５に与えられる。
【００４３】各出力リレー６４，６６，６７，６９，７
０，７２，７３，７５は、商用電源２の事故に対応する
判別手段１０からの出力を受けて各種の保護制御を行う
ものであり、例えば、第１出力リレー６４の出力は、事
故記録計のトリガとされ、第２出力リレー６６および第
３出力リレー６７は、進相用コンデンサＳＣの解列を行
い、第４出力リレー６９および第５出力リレー７０は、
常用発電機の解列および非常用発電機の起動などを行
い、第６〜第８出力リレー７２，７３，７５は、系統の
切換えなどを行う。
０，７２，７３，７５は、商用電源２の事故に対応する
判別手段１０からの出力を受けて各種の保護制御を行う
ものであり、例えば、第１出力リレー６４の出力は、事
故記録計のトリガとされ、第２出力リレー６６および第
３出力リレー６７は、進相用コンデンサＳＣの解列を行
い、第４出力リレー６９および第５出力リレー７０は、
常用発電機の解列および非常用発電機の起動などを行
い、第６〜第８出力リレー７２，７３，７５は、系統の
切換えなどを行う。
【００４４】なお、上述の実施例では、過周波事故など
を判別するために、周波数検出手段９を設けたけれど
も、この周波数検出手段９は、省略してもよい。
を判別するために、周波数検出手段９を設けたけれど
も、この周波数検出手段９は、省略してもよい。
【００４５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、商用電源
の３相の線間電圧および位相差を検出して事故を判別す
るようにしているので、従来例のように、多種類の継電
器や変成器を必要とすることなく、低いコストで事故を
高速に判別できることになる。
の３相の線間電圧および位相差を検出して事故を判別す
るようにしているので、従来例のように、多種類の継電
器や変成器を必要とすることなく、低いコストで事故を
高速に判別できることになる。
【図１】本発明の受電設備の構成を示す図である。
【図２】図１の保護継電器の要部のブロック図である。
【図３】正常時における図２の各部の波形図である。
【図４】判別手段の一部の構成を示す図である。
【図５】事故のモデルと各線間電圧，各位相差との関係
を示す図である。
を示す図である。
【図６】判別手段後段の出力回路の構成図である。
１ 保護継電器 ２ 商用電源 ７ 電圧検出手段 ８ 位相差検出手段 ９ 周波数検出手段 １０ 判別手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩切 哲朗 熊本県阿蘇郡一宮町大字宮地字南油町 4429番地 オムロン阿蘇株式会社内 (72)発明者 奥田 泰行 熊本県阿蘇郡一宮町大字宮地字南油町 4429番地 オムロン阿蘇株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−188120（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02H 3/38
Claims (1)
- 【請求項１】商用電源の３相の線間電圧のレベルを検出
する電圧検出手段と、 前記電圧検出手段により得られた各線間電圧の信号波形
同士の加算結果に基づいて各相間の位相差を検出する位
相差検出手段と、 前記電圧検出手段の出力を電圧の大きさに応じて複数の
電圧範囲に区分し、かつ、前記位相差検出手段の出力を
位相差に応じて複数の位相差範囲に区分し、前記検出電
圧が通常の場合よりも低い所定電圧範囲における前記区
分された電圧範囲と、前記検出位相差が通常の場合から
外れている所定位相差範囲における前記区分された位相
差範囲との組み合わせを設定し、各組み合わせごとに予
め所定種類の商用電源事故を対応させておき、前記電圧
検出手段の検出電圧及び前記位相差検出手段の検出位相
差が前記各組み合わせのいずれに属するか判別すること
によって、前記検出電圧及び前記検出位相差に基づいて
商用電源の事故の種類を判別する判別手段と、 を備えることを特徴とする保護継電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12476592A JP3349523B2 (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | 保護継電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12476592A JP3349523B2 (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | 保護継電器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05328589A JPH05328589A (ja) | 1993-12-10 |
| JP3349523B2 true JP3349523B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=14893563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12476592A Expired - Fee Related JP3349523B2 (ja) | 1992-05-18 | 1992-05-18 | 保護継電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3349523B2 (ja) |
-
1992
- 1992-05-18 JP JP12476592A patent/JP3349523B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05328589A (ja) | 1993-12-10 |
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Legal Events
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