JP3532342B2 - ディジタル形電圧平衡継電器 - Google Patents
ディジタル形電圧平衡継電器Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】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
機保護継電装置に使用されるディジタル形電圧平衡継電
器に関する。
電装置、特に広い周波数範囲において保護が必要な発電
機保護継電装置に使用されるディジタル形電圧平衡継電
器に関する。
【０００２】
【従来の技術】図８に電圧平衡継電器１を発電機Ｇの系
統に適用した例を示す。同図のＰＴは発電機Ｇの端子電
圧Ｅに応じた電圧Ｖ1 及びＶ2 に変換するための計器用
変圧器、Ｆは過電流保護用のヒューズである。計器用変
圧器ＰＴは目的別に２組で構成されるのが一般的であ
り、例えばＶ1 の電圧は自動電圧調整器へ導入され、Ｖ
2の電圧は計器及び保護継電器に導入される。
統に適用した例を示す。同図のＰＴは発電機Ｇの端子電
圧Ｅに応じた電圧Ｖ1 及びＶ2 に変換するための計器用
変圧器、Ｆは過電流保護用のヒューズである。計器用変
圧器ＰＴは目的別に２組で構成されるのが一般的であ
り、例えばＶ1 の電圧は自動電圧調整器へ導入され、Ｖ
2の電圧は計器及び保護継電器に導入される。
【０００３】電圧Ｖ1 又はＶ2 は計器用変圧器ＰＴの不
良あるいはヒューズＦの断線により変化するため、保護
継電器（主に距離継電器）あるいは自動電圧調整器等が
誤動作する場合がある。電圧平衡継電器１は、前述した
機器の誤動作を防止する目的で使用され、継電器に導入
された電圧Ｖ1 及びＶ2 を比較し、その差電圧が所定値
以上となったときに出力する。
良あるいはヒューズＦの断線により変化するため、保護
継電器（主に距離継電器）あるいは自動電圧調整器等が
誤動作する場合がある。電圧平衡継電器１は、前述した
機器の誤動作を防止する目的で使用され、継電器に導入
された電圧Ｖ1 及びＶ2 を比較し、その差電圧が所定値
以上となったときに出力する。
【０００４】一方、発電機の系統は、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、商用周波数付
近以外に、起動時における低い周波数から商用周波数ま
での広域周波数保護が必要なため広域周波数帯で適用可
能な電圧平衡継電器、例えば特願平６−２２８７５２号
（以下、従来技術と称す）で示されるような継電器を用
いる。
いて低い周波数から立ち上げていくため、商用周波数付
近以外に、起動時における低い周波数から商用周波数ま
での広域周波数保護が必要なため広域周波数帯で適用可
能な電圧平衡継電器、例えば特願平６−２２８７５２号
（以下、従来技術と称す）で示されるような継電器を用
いる。
【０００５】以下、従来技術を簡単に説明する。図９は
従来のディジタル形電圧平衡継電器のブロック構成図で
あり、中央演算処理部（ＣＰＵ）１において実行される
電圧の不平衡を検出する演算処理を説明するブロック図
として示す。図９において、１は中央演算処理部で、零
クロス点検出部11，Ｐ1 算出演算部12，Ｐ2 算出演算部
13，Ｐ1 −Ｐ2 ≧Ｋ判定する判定部14からなる。
従来のディジタル形電圧平衡継電器のブロック構成図で
あり、中央演算処理部（ＣＰＵ）１において実行される
電圧の不平衡を検出する演算処理を説明するブロック図
として示す。図９において、１は中央演算処理部で、零
クロス点検出部11，Ｐ1 算出演算部12，Ｐ2 算出演算部
13，Ｐ1 −Ｐ2 ≧Ｋ判定する判定部14からなる。
【０００６】２は交流電圧Ｖ1 ，Ｖ2 をディジタル変化
するためのアナログ／ディジタル変換部であり、Ｖ1 ，
Ｖ2 は図８の発電機Ｇの端子電圧Ｅを計器用変圧器ＰＴ
で変換したものである。なお、中央演算処理部１は後述
する演算を行ない、その結果、入力電圧Ｖ1 ，Ｖ2 に不
平衡が生じたときは、これを検出して出力する。
するためのアナログ／ディジタル変換部であり、Ｖ1 ，
Ｖ2 は図８の発電機Ｇの端子電圧Ｅを計器用変圧器ＰＴ
で変換したものである。なお、中央演算処理部１は後述
する演算を行ない、その結果、入力電圧Ｖ1 ，Ｖ2 に不
平衡が生じたときは、これを検出して出力する。
【０００７】次に不平衡検出の演算を説明する。ここで
は入力電圧Ｖ1 を基準にした場合について説明する。先
ず、ディジタル量に変換された電圧Ｖ1 は、零クロス点
検出部11にて、電圧Ｖ1 の零クロス点（つまり正波から
負波、又は負波から正波に変わる時点）をディジタル量
の符号（＋又は−）の変化＋→−又は−→＋にて検出す
る。
は入力電圧Ｖ1 を基準にした場合について説明する。先
ず、ディジタル量に変換された電圧Ｖ1 は、零クロス点
検出部11にて、電圧Ｖ1 の零クロス点（つまり正波から
負波、又は負波から正波に変わる時点）をディジタル量
の符号（＋又は−）の変化＋→−又は−→＋にて検出す
る。
【０００８】この零クロス点検出部11により、電圧Ｖ1
の半波の期間を規定することができる。つまり、ある零
クロス点（例えば＋→−）から次の零クロス点（例えば
−→＋）までを一定期間とすると、その期間が半波期間
に相当する。又、電圧Ｖ1 はＰ1 算出演算部12において
後述する(2) 式に基づき、｜Ｖ1 ／ｆ｜に比例した量Ｐ
1 の近似値が計算される。
の半波の期間を規定することができる。つまり、ある零
クロス点（例えば＋→−）から次の零クロス点（例えば
−→＋）までを一定期間とすると、その期間が半波期間
に相当する。又、電圧Ｖ1 はＰ1 算出演算部12において
後述する(2) 式に基づき、｜Ｖ1 ／ｆ｜に比例した量Ｐ
1 の近似値が計算される。
【０００９】一方のディジタル量に変換された電圧Ｖ2
は、Ｐ2 算出演算部13において後述する(2′) 式に基づ
き、｜Ｖ2 ／ｆ｜に比例した量Ｐ2 の近似値が計算され
る。Ｐ1 ，Ｐ2 算出演算部12，13にて計算された２つの
電気量Ｐ1 ，Ｐ2 は、次の判定部14において後に述べる
(3) 式に基づき、予め選定された定数ＫとＰ1 −Ｐ2の
差電圧が比較される。差電圧が定数Ｋより大きいとき
に、Ｖ2 側の計器用変圧器故障又はヒューズ断と判断し
て、Ｖ2 側異常として出力する。
は、Ｐ2 算出演算部13において後述する(2′) 式に基づ
き、｜Ｖ2 ／ｆ｜に比例した量Ｐ2 の近似値が計算され
る。Ｐ1 ，Ｐ2 算出演算部12，13にて計算された２つの
電気量Ｐ1 ，Ｐ2 は、次の判定部14において後に述べる
(3) 式に基づき、予め選定された定数ＫとＰ1 −Ｐ2の
差電圧が比較される。差電圧が定数Ｋより大きいとき
に、Ｖ2 側の計器用変圧器故障又はヒューズ断と判断し
て、Ｖ2 側異常として出力する。
【００１０】図10は電圧比較の演算に用いる基準電圧｜
Ｖ1 ｜の算出手法を説明する図である。一例として入力
交流電圧Ｖ1 の周波数ｆが５０Ｈｚで、サンプリング周
波数が６００Ｈｚの場合を示している。なお、図10に示
すように入力交流電圧Ｖ1 を一定周期（１／６００秒）
でサンプリングし、これをアナログ／ディジタル変換し
た電圧のサンプル値をＶm-1 ，Ｖm ，Ｖm+1 …Ｖm+12と
表わしている。
Ｖ1 ｜の算出手法を説明する図である。一例として入力
交流電圧Ｖ1 の周波数ｆが５０Ｈｚで、サンプリング周
波数が６００Ｈｚの場合を示している。なお、図10に示
すように入力交流電圧Ｖ1 を一定周期（１／６００秒）
でサンプリングし、これをアナログ／ディジタル変換し
た電圧のサンプル値をＶm-1 ，Ｖm ，Ｖm+1 …Ｖm+12と
表わしている。
【００１１】図10に示すハッチング部の面積、即ち、正
波もしくは負波いずれかの半波の面積は、電圧Ｖ1 の大
きさに比例し、電圧Ｖ1 の周波数ｆにほぼ反比例するこ
とを知得してなされたものである。要するに図10に示す
ハッチング部の面積は、各サンプル値Ｖm ，Ｖm+1 …Ｖ
m+5 の和に比例する。したがって(1) 式を計算すること
によりＶ1 ／ｆに比例した量Ｐ1 の近似式が得られる。
波もしくは負波いずれかの半波の面積は、電圧Ｖ1 の大
きさに比例し、電圧Ｖ1 の周波数ｆにほぼ反比例するこ
とを知得してなされたものである。要するに図10に示す
ハッチング部の面積は、各サンプル値Ｖm ，Ｖm+1 …Ｖ
m+5 の和に比例する。したがって(1) 式を計算すること
によりＶ1 ／ｆに比例した量Ｐ1 の近似式が得られる。
【００１２】
【数１】
但し、ｉは電圧Ｖ1 の正波又は負波の先頭のサンプリン
グ番号。（前記した零クロス点検出部11にて符号の変化
を検出したサンプリング番号。） ｊは電圧Ｖ1 の正波又は負波に含まれるサンプリング値
の数。（前記した零クロス点検出部11にて符号の変化を
検出し、次に符号の変化を検出するまでにサンプリング
した数。）
グ番号。（前記した零クロス点検出部11にて符号の変化
を検出したサンプリング番号。） ｊは電圧Ｖ1 の正波又は負波に含まれるサンプリング値
の数。（前記した零クロス点検出部11にて符号の変化を
検出し、次に符号の変化を検出するまでにサンプリング
した数。）
【００１３】定格電圧Ｖf0、商用周波数ｆ0 の時の比
（Ｖf0／ｆ0 ）を１ＰＵとすると。周波数を変えた１Ｐ
Ｕ入力時における入力電圧を(2) 式に基づいて計算した
値Ｐ1は、実用的な周波数範囲６０Ｈｚ以下において、
ほぼ等しい値となる。つまり、Ｖ1 の値は(2) 式に基づ
いて算出することにより、周波数ｆの変化に関係なく一
定の量Ｐ1 となる。
（Ｖf0／ｆ0 ）を１ＰＵとすると。周波数を変えた１Ｐ
Ｕ入力時における入力電圧を(2) 式に基づいて計算した
値Ｐ1は、実用的な周波数範囲６０Ｈｚ以下において、
ほぼ等しい値となる。つまり、Ｖ1 の値は(2) 式に基づ
いて算出することにより、周波数ｆの変化に関係なく一
定の量Ｐ1 となる。
【００１４】図11は電圧比較の演算に用いる検出側電圧
｜Ｖ2 ｜の算出方法を説明する図である。図11は基準側
電圧Ｖ1 と検出側電圧Ｖ2 の位相が同じ場合を示す。零
クロス点は基準側電圧Ｖ1 にて検出（図11のイ，ロ点）
し、その期間（イからロの期間）の電圧Ｖ2 の面積Ｐ2
を算出する。面積Ｐ2 の算出方法は前記したＰ1 の算出
方法と同様に行なう。一般的に表わすと(2′) 式とな
る。
｜Ｖ2 ｜の算出方法を説明する図である。図11は基準側
電圧Ｖ1 と検出側電圧Ｖ2 の位相が同じ場合を示す。零
クロス点は基準側電圧Ｖ1 にて検出（図11のイ，ロ点）
し、その期間（イからロの期間）の電圧Ｖ2 の面積Ｐ2
を算出する。面積Ｐ2 の算出方法は前記したＰ1 の算出
方法と同様に行なう。一般的に表わすと(2′) 式とな
る。
【００１５】
【数２】
但し、ｉは基準電圧Ｖ1 の正波又は負波の先頭のサンプ
リング番号（零クロス点検出部11にて符号の変化を検出
したサンプリング番号）と同じＶ2 側のサンプリング番
号。 ｊは基準電圧Ｖ1 の正波又は負波に含まれるサンプリン
グ値の数（零クロス点検出部11にて符号の変化を検出
し、次に符号の変化を検出するまでにサンプリングした
数）と同じＶ2 側のサンプリング値の数。
リング番号（零クロス点検出部11にて符号の変化を検出
したサンプリング番号）と同じＶ2 側のサンプリング番
号。 ｊは基準電圧Ｖ1 の正波又は負波に含まれるサンプリン
グ値の数（零クロス点検出部11にて符号の変化を検出
し、次に符号の変化を検出するまでにサンプリングした
数）と同じＶ2 側のサンプリング値の数。
【００１６】電圧Ｖ1 ，Ｖ2 の不平衡を検出するため
に、前述したＰ1 及びＰ2 を次の動作式に基づいて検出
する。
に、前述したＰ1 及びＰ2 を次の動作式に基づいて検出
する。
【数３】Ｖ1 電圧を基準にＶ2 電圧の低下を検出する場
合： Ｐ1 −Ｐ2 ≧Ｋ（Ｋは定数） ……………(3) なお、この時の零クロス点の基準はＶ1 電圧側である。
合： Ｐ1 −Ｐ2 ≧Ｋ（Ｋは定数） ……………(3) なお、この時の零クロス点の基準はＶ1 電圧側である。
【００１７】以上はＶ1 電圧を基準にＶ2 電圧の低下を
検出する場合について説明してきたが、Ｖ2 電圧を基準
にＶ1 電圧の低下を検出する場合も同様である。
検出する場合について説明してきたが、Ｖ2 電圧を基準
にＶ1 電圧の低下を検出する場合も同様である。
【数４】Ｖ2 電圧を基準にＶ1 電圧の低下を検出する場
合： Ｐ2 −Ｐ1 ≧Ｋ（Ｋは定数） ……………(4) なお、この時の零クロス点の基準はＶ2 電圧側である。
合： Ｐ2 −Ｐ1 ≧Ｋ（Ｋは定数） ……………(4) なお、この時の零クロス点の基準はＶ2 電圧側である。
【００１８】(3) ，(4) 式に基づくディジタル形電圧平
衡継電器の特性を図12に示す。商用周波数における特性
は、低い周波数（例えば１０Ｈｚ）においては高感度
にＶ1 とＶ2 を比較する特性に変化する。このことは
前述した(3) 式及び(4) 式を、Ｐ1 ∝｜Ｖ1 ／ｆ｜，Ｐ
2 ∝｜Ｖ2 ／ｆ｜であるための下記の如く(5) ，(6)式
で表わすことができることで説明が可能である。
衡継電器の特性を図12に示す。商用周波数における特性
は、低い周波数（例えば１０Ｈｚ）においては高感度
にＶ1 とＶ2 を比較する特性に変化する。このことは
前述した(3) 式及び(4) 式を、Ｐ1 ∝｜Ｖ1 ／ｆ｜，Ｐ
2 ∝｜Ｖ2 ／ｆ｜であるための下記の如く(5) ，(6)式
で表わすことができることで説明が可能である。
【００１９】
【数５】(3) 式の変形
｜Ｖ1 ／ｆ｜−｜Ｖ2 ／ｆ｜≧Ｋ
更に
｜Ｖ1 ｜−｜Ｖ2 ｜≧Ｋ・ｆ ……………(5)
同様に(4) 式の変形として
｜Ｖ2 ｜−｜Ｖ1 ｜≧Ｋ・ｆ ……………(6)
即ち、(5) ，(6) 式は見掛け上、定数Ｋと周波数ｆとの
積によって決まる検出感度を持つことになる。つまり、
周波数ｆの変化に応じて差電圧検出感度が変化すること
に等しい。
積によって決まる検出感度を持つことになる。つまり、
周波数ｆの変化に応じて差電圧検出感度が変化すること
に等しい。
【００２０】又、図13に従来のディジタル形電圧平衡継
電器の周波数特性を示す。定格電圧Ｖf0、商用周波数ｆ
0 とした時の比（Ｖf0／ｆ0 ）を１ＰＵとし、仮に基準
電圧が１ＰＵの軌跡上にあるとすれば、従来の電圧平衡
継電器の動作限界点はＡの軌跡上にある。
電器の周波数特性を示す。定格電圧Ｖf0、商用周波数ｆ
0 とした時の比（Ｖf0／ｆ0 ）を１ＰＵとし、仮に基準
電圧が１ＰＵの軌跡上にあるとすれば、従来の電圧平衡
継電器の動作限界点はＡの軌跡上にある。
【００２１】商用周波数ｆ0 の点では定格電圧Ｖf0が基
準電圧であり、他方の電圧が検出感度Ｋ以下となった時
（図中Ｂ点）に動作し、同様に周波数がｆ′の時は、基
準電圧がＥ点の電圧であり、他方の電圧が検出感度Ｋ・
ｆ′以下となった時（図中Ｃ点）に動作する。
準電圧であり、他方の電圧が検出感度Ｋ以下となった時
（図中Ｂ点）に動作し、同様に周波数がｆ′の時は、基
準電圧がＥ点の電圧であり、他方の電圧が検出感度Ｋ・
ｆ′以下となった時（図中Ｃ点）に動作する。
【００２２】このことは従来の電圧平衡継電器の検出感
度が周波数ｆ′の基準電圧に対する比Ｃ／Ｅと商用周波
数のときの基準電圧に対する比Ｂ／Ｖf0が等しいことを
意味する。即ち、周波数ｆが変化しても基準電圧に対す
る検出感度の比は一定となる。
度が周波数ｆ′の基準電圧に対する比Ｃ／Ｅと商用周波
数のときの基準電圧に対する比Ｂ／Ｖf0が等しいことを
意味する。即ち、周波数ｆが変化しても基準電圧に対す
る検出感度の比は一定となる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】周波数ｆを特定できな
い場合の不特定なサンプル値の数ｊの決定を、サンプル
値の符号の変化で検出する原理を用いた場合に発生しう
る電圧平衡検出演算の誤判定について説明する。
い場合の不特定なサンプル値の数ｊの決定を、サンプル
値の符号の変化で検出する原理を用いた場合に発生しう
る電圧平衡検出演算の誤判定について説明する。
【００２４】図14は交流電圧がない場合における電圧平
衡検出演算の誤判定を説明するための図である。一例と
して図14に示す交流電圧入力がある場合、図15に交流電
圧入力がない場合のサンプル値Ｖ1 ，Ｖ2 及びＶ1 ／
ｆ，Ｖ2 ／ｆ量に比例した量Ｐ1 ，Ｐ2 量の状態を示し
ている。なお、図14，図15では、電圧入力を一定周期で
サンプリングし、これをアナログ／ディジタル変換した
電圧サンプル値Ｖm ，Ｖm+1 ，…，Ｖm+n と表わしてい
る。
衡検出演算の誤判定を説明するための図である。一例と
して図14に示す交流電圧入力がある場合、図15に交流電
圧入力がない場合のサンプル値Ｖ1 ，Ｖ2 及びＶ1 ／
ｆ，Ｖ2 ／ｆ量に比例した量Ｐ1 ，Ｐ2 量の状態を示し
ている。なお、図14，図15では、電圧入力を一定周期で
サンプリングし、これをアナログ／ディジタル変換した
電圧サンプル値Ｖm ，Ｖm+1 ，…，Ｖm+n と表わしてい
る。
【００２５】図14に示すように、基準側（例えばＶ1 ）
の交流電圧入力がある場合には、必ず正から負又は負か
ら正への符号の変化が生じる。例えば、基準電圧Ｖ1 の
Ｖm+5 は＋符号であり、Ｖm+6 は−符号となるため、Ｖ
m+6 の時に積分量Ｐ1 ，Ｐ2を０にリセットすることが
できるため、前記原理に基づいた正常な電圧平衡検出が
可能となる。
の交流電圧入力がある場合には、必ず正から負又は負か
ら正への符号の変化が生じる。例えば、基準電圧Ｖ1 の
Ｖm+5 は＋符号であり、Ｖm+6 は−符号となるため、Ｖ
m+6 の時に積分量Ｐ1 ，Ｐ2を０にリセットすることが
できるため、前記原理に基づいた正常な電圧平衡検出が
可能となる。
【００２６】しかし、図15に示すように交流入力がない
場合には、アナログ／ディジタル変換部をはじめとする
入力部位に発生する誤差により、図15のＶm からＶm+n
に示すような符号変化のない電圧入力となる場合があ
る。
場合には、アナログ／ディジタル変換部をはじめとする
入力部位に発生する誤差により、図15のＶm からＶm+n
に示すような符号変化のない電圧入力となる場合があ
る。
【００２７】したがって、この誤差をサンプル値として
前記(3) 式の電圧平衡継電器の判定式を行なった場合、
基準側（例えばＶ1 ）のＶ1 ／ｆに比例した量Ｐ1 は、
ｊを無限大として永久に加算を継続し、不特定時間後に
は、Ｐ1 −Ｐ2 量が予め選定された定数（動作レベル）
Ｋに達し、電圧平衡継電器は、Ｖ2 異常として誤動作す
る可能性が考えられる。
前記(3) 式の電圧平衡継電器の判定式を行なった場合、
基準側（例えばＶ1 ）のＶ1 ／ｆに比例した量Ｐ1 は、
ｊを無限大として永久に加算を継続し、不特定時間後に
は、Ｐ1 −Ｐ2 量が予め選定された定数（動作レベル）
Ｋに達し、電圧平衡継電器は、Ｖ2 異常として誤動作す
る可能性が考えられる。
【００２８】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、入力電圧がないときのアナログ／ディジ
タル変換部をはじめとする入力部位の誤差、及びその誤
差に起因する低周波数域での演算精度の低下による誤判
定を防止し、確実に電圧不平衡を検出し得るディジタル
形電圧平衡継電器を提供することを目的としている。
たものであり、入力電圧がないときのアナログ／ディジ
タル変換部をはじめとする入力部位の誤差、及びその誤
差に起因する低周波数域での演算精度の低下による誤判
定を防止し、確実に電圧不平衡を検出し得るディジタル
形電圧平衡継電器を提供することを目的としている。
【００２９】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
ディジタル形電圧平衡継電器は、２つの交流電圧波形を
一定時間間隔でサンプリングし、各サンプル値をディジ
タル量に変換するアナログ／ディジタル変換部と、変換
されたディジタル量を用いて演算処理し判定処理をして
保護指令を出力する中央演算処理部と、データメモリ，
プログラムメモリ及び出力部とを少なくとも備え、基準
となる一方の交流電圧の半波、又は半波の整数倍の期間
中におけるサンプル値のディジタル量を用いて、該交流
電圧波形の面積に対応した量を計算すると共に、他方の
交流電圧波形の面積に対応した量を、前記基準となる交
流電圧波形の面積に対応した量を計算したのと同じ時刻
及び期間でのサンプル値のディジタル量で計算し、前記
計算された２つの量の差が第１の定数以上となったとき
出力するディジタル形電圧平衡継電器において、前記基
準となる交流電圧の前記サンプル値が予め選定された第
２の定数を下回っているか否かを判定する不足電圧検出
部と、この不足電圧検出部の動作出力が予め選定された
時間以上に継続したときに出力するタイマと、前記タイ
マ出力を用いて前記計算された入力の面積に対応した２
つの演算量をリセットする手段とを備えた。
ディジタル形電圧平衡継電器は、２つの交流電圧波形を
一定時間間隔でサンプリングし、各サンプル値をディジ
タル量に変換するアナログ／ディジタル変換部と、変換
されたディジタル量を用いて演算処理し判定処理をして
保護指令を出力する中央演算処理部と、データメモリ，
プログラムメモリ及び出力部とを少なくとも備え、基準
となる一方の交流電圧の半波、又は半波の整数倍の期間
中におけるサンプル値のディジタル量を用いて、該交流
電圧波形の面積に対応した量を計算すると共に、他方の
交流電圧波形の面積に対応した量を、前記基準となる交
流電圧波形の面積に対応した量を計算したのと同じ時刻
及び期間でのサンプル値のディジタル量で計算し、前記
計算された２つの量の差が第１の定数以上となったとき
出力するディジタル形電圧平衡継電器において、前記基
準となる交流電圧の前記サンプル値が予め選定された第
２の定数を下回っているか否かを判定する不足電圧検出
部と、この不足電圧検出部の動作出力が予め選定された
時間以上に継続したときに出力するタイマと、前記タイ
マ出力を用いて前記計算された入力の面積に対応した２
つの演算量をリセットする手段とを備えた。
【００３０】請求項１では、基準側（例えばＶ1 ）の交
流電圧入力の絶対値が一定の値Ｌを下回る条件が成立し
ている時、つまり下記(7) 式の条件が成立している時、
一定の期間ｔの後、即ち、前記(2′) 式のｊが一定の値
を経過した後、Ｐ1 ，Ｐ2 の各算出演算部で算出した結
果のＰ1 ，Ｐ2 を０へリセットするよう不足電圧検出要
素とその動作出力時間を測定する時限カウンタを備えて
いる。
流電圧入力の絶対値が一定の値Ｌを下回る条件が成立し
ている時、つまり下記(7) 式の条件が成立している時、
一定の期間ｔの後、即ち、前記(2′) 式のｊが一定の値
を経過した後、Ｐ1 ，Ｐ2 の各算出演算部で算出した結
果のＰ1 ，Ｐ2 を０へリセットするよう不足電圧検出要
素とその動作出力時間を測定する時限カウンタを備えて
いる。
【数６】
｜Ｖm ｜＜Ｌ ………………(7)
ここでｍは任意のサンプル番号。
【００３１】本発明の請求項２に係るディジタル形電圧
平衡継電器は、請求項１の不足電圧検出部に変えて、サ
ンプル値の符号が変化したか否かを判定する符号変化判
定部を用いるものである。そして符号変化判定部の出力
が予め整定された時間以上継続した場合は、該交流電圧
波形の面積に対応した２つの量の計算した各々の演算量
をリセットするようにした。
平衡継電器は、請求項１の不足電圧検出部に変えて、サ
ンプル値の符号が変化したか否かを判定する符号変化判
定部を用いるものである。そして符号変化判定部の出力
が予め整定された時間以上継続した場合は、該交流電圧
波形の面積に対応した２つの量の計算した各々の演算量
をリセットするようにした。
【００３２】本発明の請求項３に係るディジタル形電圧
平衡継電器は、請求項１において、演算量のリセットは
基準となる側の電圧波形の面積に対応した演算量のみと
した。
平衡継電器は、請求項１において、演算量のリセットは
基準となる側の電圧波形の面積に対応した演算量のみと
した。
【００３３】本発明の請求項４に係るディジタル形電圧
平衡継電器は、基準となる交流電圧の前記サンプル値が
予め選定された第２の定数を下回っているか否かを判定
する不足電圧検出部と、この不足電圧検出部の動作出力
が予め選定された時間以上に継続したときに出力する第
１のタイマと、不足電圧検出部の動作出力の復帰が予め
選定された時間以上に継続したときに復帰する第２のタ
イマと、前記第２のタイマ出力により、前記計算された
入力の面積に対応した２つの量の差を０にリセットする
手段とを備えた。
平衡継電器は、基準となる交流電圧の前記サンプル値が
予め選定された第２の定数を下回っているか否かを判定
する不足電圧検出部と、この不足電圧検出部の動作出力
が予め選定された時間以上に継続したときに出力する第
１のタイマと、不足電圧検出部の動作出力の復帰が予め
選定された時間以上に継続したときに復帰する第２のタ
イマと、前記第２のタイマ出力により、前記計算された
入力の面積に対応した２つの量の差を０にリセットする
手段とを備えた。
【００３４】本発明の請求項５に係るディジタル形電圧
平衡継電器は、基準となる交流電圧の前記サンプル値が
予め選定された第２の定数を下回っているか否かを判定
する不足電圧検出部と、この不足電圧検出部の動作出力
が予め選定された時間以上に継続したときに出力する第
１のタイマと、前記のサンプル値のディジタル量を用い
て、不足電圧検出部の動作出力の復帰が予め選定された
時間以上に継続したときに復帰する第２のタイマと、前
記計算された入力の面積に対応した２つの量の差が第１
の定数以上となったときに出力する出力信号を第２のタ
イマの出力により阻止する手段とを備えた。
平衡継電器は、基準となる交流電圧の前記サンプル値が
予め選定された第２の定数を下回っているか否かを判定
する不足電圧検出部と、この不足電圧検出部の動作出力
が予め選定された時間以上に継続したときに出力する第
１のタイマと、前記のサンプル値のディジタル量を用い
て、不足電圧検出部の動作出力の復帰が予め選定された
時間以上に継続したときに復帰する第２のタイマと、前
記計算された入力の面積に対応した２つの量の差が第１
の定数以上となったときに出力する出力信号を第２のタ
イマの出力により阻止する手段とを備えた。
【００３５】
【発明の実施の形態】図１は本発明によるディジタル形
電圧平衡継電器の実施の形態を示す構成図である。図１
において、図９と同一部分については同一符号を付して
説明を省略する。本例の構成上の特徴点は、Ｖ1 側の出
力段に電圧Ｖ1 が低下したときに出力を出す不足電圧検
出部15と、前記不足電圧検出部の出力が予め設定された
時間ｔ以上に継続した場合に出力するタイマ16を設け、
このタイマ出力をＰ1 ，Ｐ2 の各算出部に入力するよう
にしたことである。
電圧平衡継電器の実施の形態を示す構成図である。図１
において、図９と同一部分については同一符号を付して
説明を省略する。本例の構成上の特徴点は、Ｖ1 側の出
力段に電圧Ｖ1 が低下したときに出力を出す不足電圧検
出部15と、前記不足電圧検出部の出力が予め設定された
時間ｔ以上に継続した場合に出力するタイマ16を設け、
このタイマ出力をＰ1 ，Ｐ2 の各算出部に入力するよう
にしたことである。
【００３６】次に動作について説明する。先ず、Ｖ1 ，
Ｖ2 は図８の発電機Ｇの端子電圧Ｅを計器用変圧器ＰＴ
で変換した交流電圧であり、ここで導入された交流電圧
Ｖ1，Ｖ2 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たディジタル量Ｖ
m が取り込まれ、サンプル値Ｖm は、Ｐ1 算出演算部1
2，Ｐ2 算出演算部13において(1) 式及び(2) 式に基づ
Ｖ1 ／ｆに比例した量Ｐ1 ，Ｖ2 ／ｆに比例した量Ｐ2
の計算に用いられる。
Ｖ2 は図８の発電機Ｇの端子電圧Ｅを計器用変圧器ＰＴ
で変換した交流電圧であり、ここで導入された交流電圧
Ｖ1，Ｖ2 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たディジタル量Ｖ
m が取り込まれ、サンプル値Ｖm は、Ｐ1 算出演算部1
2，Ｐ2 算出演算部13において(1) 式及び(2) 式に基づ
Ｖ1 ／ｆに比例した量Ｐ1 ，Ｖ2 ／ｆに比例した量Ｐ2
の計算に用いられる。
【００３７】そして不足電圧検出部15において、基準側
（例えばＶ1 ）の交流電圧入力の絶対値が予め選定され
た定数Ｌを下回っているか否かが判定される。不足電圧
検出部15において、(7) 式で示される｜Ｖm ｜＜Ｌが成
立しなかった場合、Ｐ1 算出演算部12，Ｐ2 算出演算部
13の出力結果はそのまま従来例と同様に判定部14へ移行
する。判定部14では(3) 式に基づく判定がなされ、(3)
式の判定条件が成立した場合は、Ｖ2 異常として出力指
令が発せられ、成立しない場合は終了する。
（例えばＶ1 ）の交流電圧入力の絶対値が予め選定され
た定数Ｌを下回っているか否かが判定される。不足電圧
検出部15において、(7) 式で示される｜Ｖm ｜＜Ｌが成
立しなかった場合、Ｐ1 算出演算部12，Ｐ2 算出演算部
13の出力結果はそのまま従来例と同様に判定部14へ移行
する。判定部14では(3) 式に基づく判定がなされ、(3)
式の判定条件が成立した場合は、Ｖ2 異常として出力指
令が発せられ、成立しない場合は終了する。
【００３８】不足電圧検出部15において、(7) 式の判定
条件が成立した場合はタイマ16にて予め選定された時間
ｔの経過が確認された後、Ｐ1 算出演算部12，Ｐ2 算出
演算部13の演算結果Ｐ1 ，Ｐ2 を０へ強制リセットする
リセット信号が発せられる。
条件が成立した場合はタイマ16にて予め選定された時間
ｔの経過が確認された後、Ｐ1 算出演算部12，Ｐ2 算出
演算部13の演算結果Ｐ1 ，Ｐ2 を０へ強制リセットする
リセット信号が発せられる。
【００３９】図２は交流入力がない場合の図１のタイム
チャートを示す。入力電圧ないときのアナログ／ディジ
タル変換部２をはじめとする入力部位の誤差により、基
準側（例えばＶ1 ）の誤差電圧が残り、これによりＶ1
／ｆに比例した量Ｐ1 が増加する。このときＰ2 ＝０と
すると、不特定時間後にＰ1 −Ｐ2 量が予め整定された
Ｋ値に達する可能性が生じる。このため、このＰ1 −Ｐ
2 量がＫ値に達する前に(7) 式が成立してから一定時間
ｔ間隔でＰ1 算出演算部12，Ｐ2 算出演算部13の演算結
果Ｐ1 ，Ｐ2 を０へリセットする。
チャートを示す。入力電圧ないときのアナログ／ディジ
タル変換部２をはじめとする入力部位の誤差により、基
準側（例えばＶ1 ）の誤差電圧が残り、これによりＶ1
／ｆに比例した量Ｐ1 が増加する。このときＰ2 ＝０と
すると、不特定時間後にＰ1 −Ｐ2 量が予め整定された
Ｋ値に達する可能性が生じる。このため、このＰ1 −Ｐ
2 量がＫ値に達する前に(7) 式が成立してから一定時間
ｔ間隔でＰ1 算出演算部12，Ｐ2 算出演算部13の演算結
果Ｐ1 ，Ｐ2 を０へリセットする。
【００４０】このように中央演算処理部において不足電
圧検出機能を用い、基準側（例えばＶ1 ）の絶対値が予
め選定された値以下の交流入力に対し、一定時間後にＰ
1 算出演算部12，Ｐ2 算出演算部13の演算結果Ｐ1 ，Ｐ
2 を０へリセットする機能を備えることで、誤った
Ｖ1 ，Ｖ2 異常の検出を防ぐことが可能となる。
圧検出機能を用い、基準側（例えばＶ1 ）の絶対値が予
め選定された値以下の交流入力に対し、一定時間後にＰ
1 算出演算部12，Ｐ2 算出演算部13の演算結果Ｐ1 ，Ｐ
2 を０へリセットする機能を備えることで、誤った
Ｖ1 ，Ｖ2 異常の検出を防ぐことが可能となる。
【００４１】又、図２で用いたＶm からＶm+n で表わさ
れる誤差が基準側（例えばＶ1 ）の交流電圧入力が微小
の時、この交流電圧がサンプル値の真値に対して占める
割合が大きくなるためＰ2 算出演算の演算精度が低下
し、その結果電圧平衡継電器の誤判定に至る可能性が考
えられる。
れる誤差が基準側（例えばＶ1 ）の交流電圧入力が微小
の時、この交流電圧がサンプル値の真値に対して占める
割合が大きくなるためＰ2 算出演算の演算精度が低下
し、その結果電圧平衡継電器の誤判定に至る可能性が考
えられる。
【００４２】しかし本例の電圧平衡継電器によると、ア
ナログ／ディジタル変換部をはじめとする入力部位の誤
差による演算精度の低下に起因する低周波数域での電圧
平衡継電器の誤判定防止を兼ねることが可能となり、従
来の電圧平衡継電器に較べ、信頼度が大幅に向上されて
いることになる。
ナログ／ディジタル変換部をはじめとする入力部位の誤
差による演算精度の低下に起因する低周波数域での電圧
平衡継電器の誤判定防止を兼ねることが可能となり、従
来の電圧平衡継電器に較べ、信頼度が大幅に向上されて
いることになる。
【００４３】更に、前記した実施の形態では、電圧平衡
状態を測る尺度としてＶ1 ／ｆ，Ｖ2 ／ｆに比例した量
Ｐ1 ，Ｐ2 を０にリセットする例であった。しかしなが
ら、リセットする値は０に限定されるものではなく、中
央演算処理の可能な範囲であれば任意の数を初期値にリ
セットしてもよい。
状態を測る尺度としてＶ1 ／ｆ，Ｖ2 ／ｆに比例した量
Ｐ1 ，Ｐ2 を０にリセットする例であった。しかしなが
ら、リセットする値は０に限定されるものではなく、中
央演算処理の可能な範囲であれば任意の数を初期値にリ
セットしてもよい。
【００４４】図３は本発明のディジタル形電圧平衡継電
器の他の実施の形態を示す構成図である。図３におい
て、図９と同一部分については同一符号を付して説明を
省略する。本例の構成上の特徴点は、Ｖ1 側の出力段に
交流入力が正から負又は負から正に符号が変化したと
き、出力する符号変化検出部17と、前記符号変化検出部
の動作出力を予め選定された時間ｔ′以上継続したとき
出力するタイマ18を設け、このタイマ出力をＰ1 ，Ｐ2
の各演算部に入力するようにしたことである。
器の他の実施の形態を示す構成図である。図３におい
て、図９と同一部分については同一符号を付して説明を
省略する。本例の構成上の特徴点は、Ｖ1 側の出力段に
交流入力が正から負又は負から正に符号が変化したと
き、出力する符号変化検出部17と、前記符号変化検出部
の動作出力を予め選定された時間ｔ′以上継続したとき
出力するタイマ18を設け、このタイマ出力をＰ1 ，Ｐ2
の各演算部に入力するようにしたことである。
【００４５】次に動作について説明する。先ず、前記同
様に導入された交流電圧Ｖ1 ，Ｖ2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Ｖm が取り込まれ、サンプル値Ｖ
m は、Ｐ1 算出演算部12，Ｐ2 算出演算部13において
(1) 式及び(2) 式に基づくＶ1 ／ｆに比例した量Ｐ1 ，
Ｖ2 ／ｆに比例した量Ｐ2 の計算に用いられる。
様に導入された交流電圧Ｖ1 ，Ｖ2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Ｖm が取り込まれ、サンプル値Ｖ
m は、Ｐ1 算出演算部12，Ｐ2 算出演算部13において
(1) 式及び(2) 式に基づくＶ1 ／ｆに比例した量Ｐ1 ，
Ｖ2 ／ｆに比例した量Ｐ2 の計算に用いられる。
【００４６】そして符号変化検出部17において、基準側
（例えばＶ1 ）のサンプル値の符号が変化したか否かが
判定される。符号が変化していた場合、Ｐ1 算出演算部
12，Ｐ2 算出演算部13の結果はそのまま従来例と同様に
判定部14へ移行する。判定部14では(3) 式に基づく判定
がなされ、(3) 式の判定条件が成立した場合は、Ｖ2異
常として出力指令が発せられ、成立しない場合は終了す
る。
（例えばＶ1 ）のサンプル値の符号が変化したか否かが
判定される。符号が変化していた場合、Ｐ1 算出演算部
12，Ｐ2 算出演算部13の結果はそのまま従来例と同様に
判定部14へ移行する。判定部14では(3) 式に基づく判定
がなされ、(3) 式の判定条件が成立した場合は、Ｖ2異
常として出力指令が発せられ、成立しない場合は終了す
る。
【００４７】符号変化検出部17において、符号の変化検
出が成立しない場合は、タイマ18にて予め選定された時
間ｔ′の経過が確認された後、Ｐ1 算出演算部12，Ｐ2
算出演算部13の演算結果Ｐ1 ，Ｐ2 を０へ強制リセット
するリセット信号が発せられる。
出が成立しない場合は、タイマ18にて予め選定された時
間ｔ′の経過が確認された後、Ｐ1 算出演算部12，Ｐ2
算出演算部13の演算結果Ｐ1 ，Ｐ2 を０へ強制リセット
するリセット信号が発せられる。
【００４８】図４は交流入力がない場合の図３のタイム
チャートを示す。入力電圧がないときのアナログ／ディ
ジタル変換部２をはじめとする入力部位の誤差により、
基準側（例えばＶ1 ）の誤差電圧が残り符号変化がない
状態となる。これによりＶ1／ｆに比例した量Ｐ1 が増
加する。
チャートを示す。入力電圧がないときのアナログ／ディ
ジタル変換部２をはじめとする入力部位の誤差により、
基準側（例えばＶ1 ）の誤差電圧が残り符号変化がない
状態となる。これによりＶ1／ｆに比例した量Ｐ1 が増
加する。
【００４９】Ｐ2 ＝０とすると、不特定時間後にＰ1 −
Ｐ2 量が予め整定されたＫ値に達する可能性が生じる。
このため、Ｐ1 −Ｐ2 量がＫ値に達する前に符号変化が
ない状態が成立してから一定時間ｔ′後にＰ1 算出演算
部，Ｐ2 算出演算部の演算結果Ｐ1 ，Ｐ2 を０へリセッ
トする。
Ｐ2 量が予め整定されたＫ値に達する可能性が生じる。
このため、Ｐ1 −Ｐ2 量がＫ値に達する前に符号変化が
ない状態が成立してから一定時間ｔ′後にＰ1 算出演算
部，Ｐ2 算出演算部の演算結果Ｐ1 ，Ｐ2 を０へリセッ
トする。
【００５０】このように中央演算処理部において基準電
圧（例えばＶ1 ）のサンプル値の符号判定機能を用い、
基準側（例えばＶ1 ）の符号変化がない場合の入力に対
し一定時間毎にＰ1 算出演算部，Ｐ2 算出演算部の演算
結果Ｐ1 ，Ｐ2 を０へリセットする機能を備えること
で、誤ったＶ1 ，Ｖ2 異常を検出することを防ぐことが
可能となる。
圧（例えばＶ1 ）のサンプル値の符号判定機能を用い、
基準側（例えばＶ1 ）の符号変化がない場合の入力に対
し一定時間毎にＰ1 算出演算部，Ｐ2 算出演算部の演算
結果Ｐ1 ，Ｐ2 を０へリセットする機能を備えること
で、誤ったＶ1 ，Ｖ2 異常を検出することを防ぐことが
可能となる。
【００５１】図５は本発明のディジタル形電圧平衡継電
器の他の実施の形態を示す構成図である。図５におい
て、図９と同一部分については同一符号を付して説明を
省略する。本例の構成上の特徴点は、タイマ16からのリ
セット信号がＰ1 算出演算部12の演算結果Ｐ1 のみをリ
セットしていることである。
器の他の実施の形態を示す構成図である。図５におい
て、図９と同一部分については同一符号を付して説明を
省略する。本例の構成上の特徴点は、タイマ16からのリ
セット信号がＰ1 算出演算部12の演算結果Ｐ1 のみをリ
セットしていることである。
【００５２】次に動作説明をするが、相違部分のみを示
す。不足電圧検出部15において、(7) 式が成立した場
合、タイマ16にて予め選定された時間ｔの経過が確認さ
れた後、Ｐ1 算出演算部12の演算結果Ｐ1 側を０へ強制
リセットするリセット信号が発せられる。。なお、交流
入力がない場合のタイムチャートは図２と同様である。
入力電圧がないときのアナログ／ディジタル変換部２を
はじめとする入力部位の誤差により、基準側（例えばＶ
1 ）の誤差電圧が残り、これによりＶ1 ／ｆに比例した
量Ｐ1 が増加する。
す。不足電圧検出部15において、(7) 式が成立した場
合、タイマ16にて予め選定された時間ｔの経過が確認さ
れた後、Ｐ1 算出演算部12の演算結果Ｐ1 側を０へ強制
リセットするリセット信号が発せられる。。なお、交流
入力がない場合のタイムチャートは図２と同様である。
入力電圧がないときのアナログ／ディジタル変換部２を
はじめとする入力部位の誤差により、基準側（例えばＶ
1 ）の誤差電圧が残り、これによりＶ1 ／ｆに比例した
量Ｐ1 が増加する。
【００５３】このときＰ2 ＝０とすると、不特定時間後
にＰ1 −Ｐ2 量が増加し予め整定されたＫ値に達する可
能性が生じる。なお、Ｐ1 ＝０でＰ2 が増加した場合
は、Ｐ 1 −Ｐ2 ≧Ｋの関係から誤出力となることはな
く、交流入力が印加された後は正常は判定を行なうた
め、問題とならない。このため、このＰ1 −Ｐ2 量がＫ
値に達する前に(7) 式が成立してから一定時間ｔ後にＰ
1 算出演算部の演算結果Ｐ1をリセットする。これによ
り、Ｐ2 ＝０とするとＰ1 −Ｐ2 ＝０になるため、誤出
力を防止することが可能となる。
にＰ1 −Ｐ2 量が増加し予め整定されたＫ値に達する可
能性が生じる。なお、Ｐ1 ＝０でＰ2 が増加した場合
は、Ｐ 1 −Ｐ2 ≧Ｋの関係から誤出力となることはな
く、交流入力が印加された後は正常は判定を行なうた
め、問題とならない。このため、このＰ1 −Ｐ2 量がＫ
値に達する前に(7) 式が成立してから一定時間ｔ後にＰ
1 算出演算部の演算結果Ｐ1をリセットする。これによ
り、Ｐ2 ＝０とするとＰ1 −Ｐ2 ＝０になるため、誤出
力を防止することが可能となる。
【００５４】このように中央演算処理部において不足電
圧検出機能を用い、基準側（例えばＶ1 ）の絶対値が予
め選定された値以下の交流入力に対し、一定時間後にＰ
1 算出演算部の演算結果Ｐ1 を０へリセットする機能を
備えることで、誤ったＶ1 ，Ｖ2 異常を検出することを
防ぐことが可能となる。
圧検出機能を用い、基準側（例えばＶ1 ）の絶対値が予
め選定された値以下の交流入力に対し、一定時間後にＰ
1 算出演算部の演算結果Ｐ1 を０へリセットする機能を
備えることで、誤ったＶ1 ，Ｖ2 異常を検出することを
防ぐことが可能となる。
【００５５】上記の実施の形態では不足電圧検出部15を
用いて電圧入力が小さいことを検出している例であった
が、不足電圧検出部15に代えて符号変化検出部17を用い
ても、同様の効果を得ることは言うまでもない。
用いて電圧入力が小さいことを検出している例であった
が、不足電圧検出部15に代えて符号変化検出部17を用い
ても、同様の効果を得ることは言うまでもない。
【００５６】図６は本発明のディジタル形電圧平衡継電
器の他の実施の形態を示す構成図である。図６におい
て、図９と同一部分については同一符号を付して説明を
省略する。本例の構成上の特徴点は、Ｖ1 側の出力段に
電圧Ｖ1 が低下したときに出力を出す不足電圧検出部15
と、前記不測電圧検出部の出力が予め設定された時間ｔ
以上継続した場合に出力するタイマ16を設け、更に、こ
のタイマ16の出力段に、不足電圧検出部の動作出力の復
帰が予め選定された時間ｔ″以上に継続されたとき復帰
するタイマ19を設けることである。そして、タイマ19の
リセット信号は判定部14に導入される。したがって図１
の構成にタイマ19を設け、タイマ19の出力を判定部14に
入力する点が異なっている。
器の他の実施の形態を示す構成図である。図６におい
て、図９と同一部分については同一符号を付して説明を
省略する。本例の構成上の特徴点は、Ｖ1 側の出力段に
電圧Ｖ1 が低下したときに出力を出す不足電圧検出部15
と、前記不測電圧検出部の出力が予め設定された時間ｔ
以上継続した場合に出力するタイマ16を設け、更に、こ
のタイマ16の出力段に、不足電圧検出部の動作出力の復
帰が予め選定された時間ｔ″以上に継続されたとき復帰
するタイマ19を設けることである。そして、タイマ19の
リセット信号は判定部14に導入される。したがって図１
の構成にタイマ19を設け、タイマ19の出力を判定部14に
入力する点が異なっている。
【００５７】次に動作説明をするが、図１の相違点のみ
を説明する。不足電圧検出部15において、(7) 式が成立
した場合、タイマ16にて予め選定された時間ｔの経過が
確認された後、判定部14の出力を０へ強制リセットする
リセット信号が発せられる。
を説明する。不足電圧検出部15において、(7) 式が成立
した場合、タイマ16にて予め選定された時間ｔの経過が
確認された後、判定部14の出力を０へ強制リセットする
リセット信号が発せられる。
【００５８】次に、系統の電圧が正常に入力されたとき
は、正常なデータＰ1 ，Ｐ2 が入力され不足電圧検出部
15が復帰するが、演算量が正確に計算できるまでの時間
（基準側Ｖ1 の電圧波形で零クロス点から零クロス点ま
での面積に対応した量Ｐ1 を正確に演算できる時間）ま
でタイマ19にて予め選定された時間ｔ″の経過後、強制
リセットしていたリセット信号を解除する。
は、正常なデータＰ1 ，Ｐ2 が入力され不足電圧検出部
15が復帰するが、演算量が正確に計算できるまでの時間
（基準側Ｖ1 の電圧波形で零クロス点から零クロス点ま
での面積に対応した量Ｐ1 を正確に演算できる時間）ま
でタイマ19にて予め選定された時間ｔ″の経過後、強制
リセットしていたリセット信号を解除する。
【００５９】このように中央演算処理部において不足電
圧検出機能を用い、基準側（例えばＶ1 ）絶対値が予め
選定された値以下の交流入力に対し一定時間毎に判定部
14の出力を０へリセットする機能を備えることで、誤っ
たＶ1 ，Ｖ2 異常を検出することを防ぐことが可能とな
る。
圧検出機能を用い、基準側（例えばＶ1 ）絶対値が予め
選定された値以下の交流入力に対し一定時間毎に判定部
14の出力を０へリセットする機能を備えることで、誤っ
たＶ1 ，Ｖ2 異常を検出することを防ぐことが可能とな
る。
【００６０】更に、上記の実施の形態では、判定部14の
出力を０へ強制リセットしたが、判定部14の出力をリセ
ットする手段に代えて、判定部14のＰ1 −Ｐ2 量にて計
算された差分を０へ強制リセットしても、同様の効果を
得る。
出力を０へ強制リセットしたが、判定部14の出力をリセ
ットする手段に代えて、判定部14のＰ1 −Ｐ2 量にて計
算された差分を０へ強制リセットしても、同様の効果を
得る。
【００６１】上記の実施の形態では不足電圧検出部15を
用いて電圧入力が小さいことを検出している例であった
が、不足電圧検出部15に代えて、符号変化検出部17を用
いても同様の効果を得ることは言うまでもない。
用いて電圧入力が小さいことを検出している例であった
が、不足電圧検出部15に代えて、符号変化検出部17を用
いても同様の効果を得ることは言うまでもない。
【００６２】図７は本発明のディジタル形電圧平衡継電
器の他の実施の形態を示す構成図である。図７におい
て、図６及び図９と同一部分については同一符号を付し
て説明を省略する。本例の構成上の特徴点は、判定部14
の出力とタイマ19に接続したＮＯＴ回路20の出力とをＡ
ＮＤ回路21の入力とし、このＡＮＤ条件成立時に出力指
令を発する構成としたものである。
器の他の実施の形態を示す構成図である。図７におい
て、図６及び図９と同一部分については同一符号を付し
て説明を省略する。本例の構成上の特徴点は、判定部14
の出力とタイマ19に接続したＮＯＴ回路20の出力とをＡ
ＮＤ回路21の入力とし、このＡＮＤ条件成立時に出力指
令を発する構成としたものである。
【００６３】次に動作について説明するが、図６との相
違点のみを説明する。不足電圧検出部15において、(7)
式が成立した場合、タイマ16にて予め選定された時間
（ｔ）の経過が確認された後、出力信号“１”が発せら
れ、これにより判定部14の出力に対してＮＯＴ回路20と
ＡＮＤ回路21を使用したロジック回路により判定部14の
出力がロックされる。
違点のみを説明する。不足電圧検出部15において、(7)
式が成立した場合、タイマ16にて予め選定された時間
（ｔ）の経過が確認された後、出力信号“１”が発せら
れ、これにより判定部14の出力に対してＮＯＴ回路20と
ＡＮＤ回路21を使用したロジック回路により判定部14の
出力がロックされる。
【００６４】次に、系統の電圧が正常に入力されたとき
は、正常なデータＰ1 ，Ｐ2 が入力され不足電圧検出部
15が復帰するが、演算量が正確に計算できるまでの時間
まで、タイマ19にて予め選定された時間ｔ″の経過が確
認された後出力が“０”となり、判定部14の出力へのロ
ックが解除される。
は、正常なデータＰ1 ，Ｐ2 が入力され不足電圧検出部
15が復帰するが、演算量が正確に計算できるまでの時間
まで、タイマ19にて予め選定された時間ｔ″の経過が確
認された後出力が“０”となり、判定部14の出力へのロ
ックが解除される。
【００６５】このように中央演算処理部において不足電
圧検出機能を用い、基準側（例えばＶ1 ）絶対値が予め
選定された値以下の交流入力に対し、一定時間後に判定
部14の出力をロックする機能を備えることで、誤ったＶ
1 ，Ｖ2 異常を検出することを防ぐことが可能となる。
圧検出機能を用い、基準側（例えばＶ1 ）絶対値が予め
選定された値以下の交流入力に対し、一定時間後に判定
部14の出力をロックする機能を備えることで、誤ったＶ
1 ，Ｖ2 異常を検出することを防ぐことが可能となる。
【００６６】上記の実施の形態では不足電圧検出部15を
用いて電圧入力が小さいことを検出している例であった
が、不足電圧検出部15に代えて、符号変化検出部17を用
いても同様の効果を得ることは言うまでもない。
用いて電圧入力が小さいことを検出している例であった
が、不足電圧検出部15に代えて、符号変化検出部17を用
いても同様の効果を得ることは言うまでもない。
【００６７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば電
圧平衡を検出する場合において、基準側（例えばＶ1 ）
の交流電圧の半波又は半波の整数倍の区間を検出するサ
ンプル値の正から負又は負から正への符号変化がない場
合、即ち、交流電圧入力がない場合又は交流電圧入力が
小さい場合において、アナログ／ディジタル変換部をは
じめとする入力部位の誤差を無視する不足電圧検出要素
又はサンプル値の符号が変化したか否かを判定する要素
と、その出力時間を測定する時限カウンタを備えた構成
とすることにより、不平衡状態をアナログ／ディジタル
変換部をはじめとする入力部位の誤差及びその誤差に起
因する低周波数域での演算精度の低下による誤判定を防
止し、確実に電圧不平衡を検出することができるディジ
タル形電圧平衡継電器を提供できる。
圧平衡を検出する場合において、基準側（例えばＶ1 ）
の交流電圧の半波又は半波の整数倍の区間を検出するサ
ンプル値の正から負又は負から正への符号変化がない場
合、即ち、交流電圧入力がない場合又は交流電圧入力が
小さい場合において、アナログ／ディジタル変換部をは
じめとする入力部位の誤差を無視する不足電圧検出要素
又はサンプル値の符号が変化したか否かを判定する要素
と、その出力時間を測定する時限カウンタを備えた構成
とすることにより、不平衡状態をアナログ／ディジタル
変換部をはじめとする入力部位の誤差及びその誤差に起
因する低周波数域での演算精度の低下による誤判定を防
止し、確実に電圧不平衡を検出することができるディジ
タル形電圧平衡継電器を提供できる。
【図１】本発明に係るディジタル形電圧平衡継電器の実
施の形態を示す構成図。
施の形態を示す構成図。
【図２】図１の動作を説明するタイムチャート。
【図３】本発明に係るディジタル形電圧平衡継電器の他
の実施の形態を示す構成図。
の実施の形態を示す構成図。
【図４】図３の動作を説明するタイムチャート。
【図５】本発明に係るディジタル形電圧平衡継電器の他
の実施の形態を示す構成図。
の実施の形態を示す構成図。
【図６】本発明に係るディジタル形電圧平衡継電器の他
の実施の形態を示す構成図。
の実施の形態を示す構成図。
【図７】本発明に係るディジタル形電圧平衡継電器の他
の実施の形態を示す構成図。
の実施の形態を示す構成図。
【図８】ディジタル形電圧平衡継電器が適用される発電
機系統図。
機系統図。
【図９】従来のディジタル形電圧平衡継電器のブロック
図。
図。
【図10】従来のディジタル形電圧平衡継電器で使用して
いる振幅値演算アルゴリズムの周波数特性。
いる振幅値演算アルゴリズムの周波数特性。
【図11】従来のディジタル形電圧平衡継電器にて比較す
る量の基本的な考え方を説明する図。
る量の基本的な考え方を説明する図。
【図12】ディジタル形電圧平衡継電器の特性図。
【図13】従来のディジタル形電圧平衡継電器の周波数特
性。
性。
【図14】交流電圧入力のある場合のＶ／ｆ量に比例した
Ｐ1 ，Ｐ2 量の状態を説明する図。
Ｐ1 ，Ｐ2 量の状態を説明する図。
【図15】交流電圧入力のない場合のＶ／ｆ量に比例した
Ｐ1 ，Ｐ2 量の状態を説明する図。
Ｐ1 ，Ｐ2 量の状態を説明する図。
１ ディジタル形電圧平衡継電器
２ アナログ／ディジタル変換部
11 零クロス点検出演算部
12 Ｐ1 算出演算部
13 Ｐ2 算出演算部
14 Ｐ1 −Ｐ2 ≧Ｋ判定部
15 Ｖ1 ≦Ｌ判定部
16，18，19 タイマ
17 符号変化検出部
20 ＮＯＴ回路
21 ＡＮＤ回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−304114（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−161250（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−70532（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−331751（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01R 19/25
H02H 3/28
H02H 7/06
H03M 1/08
Claims (5)
- 【請求項１】 ２つの交流電圧波形を一定時間間隔でサ
ンプリングし、各サンプル値をディジタル量に変換する
アナログ／ディジタル変換部と、変換されたディジタル
量を用いて演算処理し判定処理をして保護指令を出力す
る中央演算処理部と、データメモリ，プログラムメモリ
及び出力部とを少なくとも備え、基準となる一方の交流
電圧の半波、又は半波の整数倍の期間中におけるサンプ
ル値のディジタル量を用いて、該交流電圧波形の面積に
対応した量を計算すると共に、他方の交流電圧波形の面
積に対応した量を、前記基準となる交流電圧波形の面積
に対応した量を計算したのと同じ時刻及び期間でのサン
プル値のディジタル量で計算し、前記計算された２つの
量の差が第１の定数以上となったとき出力するディジタ
ル形電圧平衡継電器において、前記基準となる交流電圧
の前記サンプル値が予め選定された第２の定数を下回っ
ているか否かを判定する不足電圧検出部と、この不足電
圧検出部の動作出力が予め選定された時間以上に継続し
たときに出力するタイマと、前記タイマ出力を用いて前
記計算された入力の面積に対応した２つの演算量をリセ
ットする手段とを備えたことを特徴とするディジタル形
電圧平衡継電器。 - 【請求項２】 不足電圧検出部に代えて、サンプル値の
符号が変化したか否かを判定する符号変化判定部とした
ことを特徴とする請求項１記載のディジタル形電圧平衡
継電器。 - 【請求項３】 演算量のリセットは基準となる側の電圧
波形の面積に対応した演算量のみとすることを特徴とす
る請求項１記載のディジタル形電圧平衡継電器。 - 【請求項４】 ２つの交流電圧波形を一定時間間隔でサ
ンプリングし、各サンプル値をディジタル量に変換する
アナログ／ディジタル変換部と、変換されたディジタル
量を用いて演算処理し判定処理をして保護指令を出力す
る中央演算処理部と、データメモリ，プログラムメモリ
及び出力部とを少なくとも備え、基準となる一方の交流
電圧の半波、又は半波の整数倍の期間中におけるサンプ
ル値のディジタル量を用いて、該交流電圧波形の面積に
対応した量を計算すると共に、他方の交流電圧波形の面
積に対応した量を、前記基準となる交流電圧波形の面積
に対応した量を計算したのと同じ時刻及び期間でのサン
プル値のディジタル量で計算し、前記計算された２つの
量の差が第１の定数以上となったとき出力するディジタ
ル形電圧平衡継電器において、前記基準となる交流電圧
の前記サンプル値が予め選定された第２の定数を下回っ
ているか否かを判定する不足電圧検出部と、この不足電
圧検出部の動作出力が予め選定された時間以上に継続し
たときに出力する第１のタイマと、前記不足電圧検出部
の動作出力の復帰が予め選定された時間以上に継続した
ときに復帰する第２のタイマと、前記第２のタイマ出力
により、前記計算された入力の面積に対応した２つの量
の差を０にリセットする手段とを備えたことを特徴とす
るディジタル形電圧平衡継電器。 - 【請求項５】 ２つの交流電圧波形を一定時間間隔でサ
ンプリングし、各サンプル値をディジタル量に変換する
アナログ／ディジタル変換部と、変換されたディジタル
量を用いて演算処理し判定処理をして保護指令を出力す
る中央演算処理部と、データメモリ，プログラムメモリ
及び出力部とを少なくとも備え、基準となる一方の交流
電圧の半波、又は半波の整数倍の期間中におけるサンプ
ル値のディジタル量を用いて、該交流電圧波形の面積に
対応した量を計算すると共に、他方の交流電圧波形の面
積に対応した量を、前記基準となる交流電圧波形の面積
に対応した量を計算したのと同じ時刻及び期間でのサン
プル値のディジタル量で計算し、前記計算された２つの
量の差が第１の定数以上となったとき出力するディジタ
ル形電圧平衡継電器において、前記基準となる交流電圧
の前記サンプル値が予め選定された第２の定数を下回っ
ているか否かを判定する不足電圧検出部と、この不足電
圧検出部の動作出力が予め選定された時間以上に継続し
たときに出力する第１のタイマと、前記のサンプル値の
ディジタル量を用いて、不足電圧検出部の動作出力の復
帰が予め選定された時間以上に継続したときに復帰する
第２のタイマと、前記計算された入力の面積に対応した
２つの量の差が第１の定数以上となったときに出力する
出力信号を第２のタイマの出力により阻止する手段とを
備えたことを特徴とするディジタル形電圧平衡継電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09194996A JP3532342B2 (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | ディジタル形電圧平衡継電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09194996A JP3532342B2 (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | ディジタル形電圧平衡継電器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09261849A JPH09261849A (ja) | 1997-10-03 |
| JP3532342B2 true JP3532342B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=14040839
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09194996A Expired - Fee Related JP3532342B2 (ja) | 1996-03-21 | 1996-03-21 | ディジタル形電圧平衡継電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3532342B2 (ja) |
-
1996
- 1996-03-21 JP JP09194996A patent/JP3532342B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09261849A (ja) | 1997-10-03 |
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