JP7292193B2 - 保護リレー装置 - Google Patents

Description

本開示は、保護リレー装置に関する。

従来、電力系統を構成する設備を保護する保護リレーとして、比率差動リレーが知られている。比率差動リレーは、被保護設備（例えば、変圧器）の１次側および２次側に接続される線路にそれぞれ配置された電流変成器（ＣＴ：Current Transformer）から取り込んだ電流を用いて、被保護設備の内部故障の発生を検出する。

例えば、特開２０１２－１６１５１号公報（特許文献１）は、電流差動継電装置を開示している。この電流差動継電装置は、内部故障でＣＴ飽和が発生した場合にも動作が継続できるようにして、機器の故障等を未然に防止することを検討している。

特開２０１２－１６１５１号公報

特許文献１では、最大電流端子の電流値の変化分により故障を検出し、そのときの動作量が抑制量に対して一定値以下である場合に外部故障であると判断する。これにより、通常より動作しにくい比率差動特性に切り替えて外部故障でＣＴが飽和しても、不要な動作を防ぐことを開示している。しかしながら、例えば、被保護設備が変圧器である場合、変圧器の充電時あるいは変圧器に連携している送電線の再閉路時に励磁突入電流（以下、「インラッシュ電流」とも称する。）が発生する。インラッシュ電流は一端にしか流れない場合（例えば、変圧器の２次側が開放の場合）があり、その場合には動作量と抑制量とが等しいため、外部故障と判断することはできず、誤動作を防止することはできない。なお、インラッシュ電流による誤動作対策として、インラッシュ電流には第２高調波成分が基本波成分より一定比率以上含まれることを利用した第２高調波ロック方式が一般的に採用されてきた。しかし、この方式では、内部故障時にも故障発生時に過渡的に検出する第２高調波成分によって、比較的長い時間（例えば、０．５～１サイクル）ロックされるため、リレー動作が遅延する問題があった。

本開示のある局面における目的は、インラッシュ電流が発生した場合、および外部故障時にＣＴ飽和が発生した場合に誤動作することなく、内部故障時に速やかに動作することが可能な保護リレー装置を提供することである。

ある実施の形態に従う保護リレー装置は、被保護設備の１次電流および２次電流に対して第１フィルタ処理を施して、１次電流および２次電流の基本波成分を抽出する第１フィルタ部と、第１フィルタ処理後の１次電流および２次電流を用いて第１抑制電流および第１差動電流を算出し、第１抑制電流および第１差動電流に基づいて比率差動リレー演算を実行する第１差動リレー要素と、１次電流および２次電流に対して第２フィルタ処理を施して、１次電流および２次電流から直流成分を除去する第２フィルタ部と、第２フィルタ処理後の１次電流および２次電流を用いて第２抑制電流および第２差動電流を算出する電流算出部と、第２差動電流の変化および前記第２抑制電流の変化のうちの少なくとも一方の変化を検出する第１変化検出部と、第２抑制電流に対する第２差動電流の比率の変化を検出する第２変化検出部と、第１変化検出部の検出結果および第２変化検出部の検出結果と、第１差動リレー要素の演算結果とに基づいて、被保護設備を保護するための動作信号を出力する出力制御部とを備える。

本開示によると、保護リレー装置において、インラッシュ電流が発生した場合、および外部故障時にＣＴ飽和が発生した場合に誤動作することなく、内部故障時に速やかに動作することが可能となる。

実施の形態１に従う保護リレー装置が適用される電力系統を示す図である。 故障時の差動電流および抑制電流の波形を示すイメージ図である。 実施の形態１に従う保護リレー装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 実施の形態１に従う保護リレー装置の機能構成の一部を示すブロック図である。 実施の形態１に従う保護リレー装置の出力制御部の構成を示すブロック図である。 インラッシュ電流発生時における保護リレー装置の動作例を説明するための図である。 内部故障発生時における保護リレー装置の動作例を説明するための図である。 外部故障発生時における保護リレー装置の動作例を説明するための図である。 ＣＴ飽和かつ内部故障発生時における保護リレー装置の動作例を説明するための図である。 ＣＴ飽和かつ外部故障発生時における保護リレー装置の動作例を説明するための図である。 実施の形態２に従う保護リレー装置の機能構成の一部を示す図である。 比率差動特性を説明するための図である。 ＣＴ飽和かつ内部故障発生時における保護リレー装置の動作例を説明するための図である。 実施の形態２の変形例に従う保護リレー装置の機能構成の一例を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

実施の形態１．
＜全体構成＞
図１は、実施の形態１に従う保護リレー装置が適用される電力系統を示す図である。図１を参照して、電力系統には、被保護設備である変圧器６と、変圧器６の１次側（例えば、高圧側）に設置された遮断器３１と、変圧器６の２次側（例えば、低圧側）に設置された遮断器３２と、電流変成器（ＣＴ：Current Transformer）２１，２２と、保護リレー装置１０と、高圧側の交流電源１１と、低圧側の交流電源１２とが設けられている。交流電源１１，１２は、例えば、３相交流電源である。

ＣＴ２１は、変圧器６の１次巻線を流れる１次電流（例えば、高圧側電流）Ｉ１を検出する。ＣＴ２２は、変圧器６の２次巻線を流れる２次電流（例えば、低圧側電流）Ｉ２を検出する。

保護リレー装置１０は、ＣＴ２１からの１次電流およびＣＴ２２からの２次電流を用いてＣＴ２１，２２に囲まれる保護範囲内の内部故障ＦＩ（例えば、地絡故障または短絡故障）を検出すると、変圧器６の両端に設置されている遮断器３１，３２に対して開放指令であるトリップ信号ＴＲを出力する。これにより、遮断器３１，３２が開放されて、故障箇所（ここでは、変圧器６）が電力系統から切り離される。具体的には、保護リレー装置１０は、差動リレー部２０と、変化検出部３０と、出力制御部４０とを含む。

差動リレー部２０は、ＣＴ２１によって検出された１次電流Ｉ１と、ＣＴ２２によって検出された２次電流Ｉ２とを用いて、内部故障が生じているか否かを判定する。具体的には、差動リレー部２０は、内部故障が生じていると判定した場合に動作する。典型的には、差動リレー部２０は、比率差動リレー要素を含む。

差動リレー部２０は、ＣＴ巻線比、変圧器６の変圧比および巻線構成に基づいて、負荷電流、外部故障電流が変圧器６を貫通した場合に、１次電流Ｉ１および２次電流Ｉ２の差動電流がゼロになるように位相、ゲイン等の電流整合処理を実行する。差動リレー部２０は、整合後の１次電流Ｉ１および２次電流Ｉ２に対して系統周波数の基本波成分を抽出するフィルタ処理を施し、当該フィルタ処理後の１次電流Ｉ１ａおよび２次電流Ｉ２ａを用いて差動電流Ｉｄおよび抑制電流Ｉｒを算出する。差動電流Ｉｄは式（１）で表され、抑制電流Ｉｒは式（２）で表される。

Id=|I1a+I2a|・・・（１）
Ir=|I1a|+|I2a|・・・（２）
なお、“｜Ｉ｜”は、電流Ｉの実効値または振幅値を示している。説明の容易化のため、以下の説明では、“｜Ｉ｜”は電流Ｉの実効値であるとする。式（２）では、スカラー和により抑制電流Ｉｒを算出しているが、１次電流Ｉ１ａの実効値および２次電流Ｉ２ａの実効値のうちの大きい方を抑制電流Ｉｒとしてもよい。

差動リレー部２０は、例えば、抑制電流Ｉｒに定数αを乗算し、定数βを加算した値よりも差動電流Ｉｄが大きい（すなわち、Ｉｄ＞α×Ｉｒ＋β）という関係が成立するか否かを判定する。抑制電流Ｉｒと差動電流Ｉｄとが上記関係を満たす場合、差動リレー部２０は動作する（例えば、動作出力する）。

変化検出部３０は、変圧器６のインラッシュ電流発生時、および外部故障時における保護リレー装置１０の不要動作を防止するために設けられている。具体的には、変化検出部３０は、整合後の１次電流Ｉ１および２次電流Ｉ２に対して直流成分を除去するフィルタ処理（例えば、現時点の電流瞬時値から１サンプルデータ前の電流瞬時値を差し引く差分演算後に当該差分演算によるゲイン変化を補正する処理）を施し、当該フィルタ処理後の１次電流Ｉ１ｂおよび２次電流Ｉ２ｂを用いて差動電流Ｉｄ＊および抑制電流Ｉｒ＊を算出する。差動電流Ｉｄ＊は式（３）で表され、抑制電流Ｉｒ＊は式（４）で表される。

Id*=|I1b+I2b|・・・（３）
Ir*=|I1b|+|I2b|・・・（４）
また、変化検出部３０は、差動電流Ｉｄ＊の変化量ΔＩｄ＊と、抑制電流Ｉｒ＊に対する差動電流Ｉｄ＊の比率の変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）とを算出する。変化量ΔＩｄ＊は式（５）で表され、変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）は式（６）で表される。

ΔId*=Id*(t)-Id*(t-1)・・・（５）
Δ(Id*/Ir*)=Id*(t)/Ir*(t)-Id*(t-1)/Ir*(t-1)・・・（６）
ここで、Ｉｄ＊（ｔ）は、例えば、現在の時刻ｔでの差動電流Ｉｄ＊の実効値を示し、Ｉｄ＊（ｔ－１)は、時刻ｔより１演算周期前（例えば、電気角３０°前）での差動電流Ｉｄ＊の実効値を示す。

変化検出部３０は、変化量ΔＩｄ＊が閾値Ｋ１以上（すなわち、ΔＩｄ＊≧Ｋ１）であるか否か、および変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）が閾値Ｋ２以上（すなわち、Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）≧Ｋ２）であるか否かを判定する。

ここで、インラッシュ電流発生時、ＣＴ非飽和かつ内部故障発生時、ＣＴ非飽和かつ外部故障発生時、ＣＴ飽和かつ内部故障発生時、およびＣＴ飽和かつ外部故障発生時において、変化量ΔＩｄ＊および変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）がどのように変化するのかを説明する。

まず、ＣＴ非飽和かつ内部故障発生時における差動電流Ｉｄの波形は、故障発生に伴う直流成分を含む交流成分が支配的である。そのため、直流成分が除去された１次電流Ｉ１ｂおよび２次電流Ｉ２ｂを用いて算出された差動電流Ｉｄ＊は、内部故障発生後、ゼロから急増し、故障電流に相当する差動電流値で一定になり、故障除去まで継続する。なお、差動電流Ｉｄ＊は故障除去後にゼロに復帰する。従って、差動電流Ｉｄ＊の変化量ΔＩｄ＊は、内部故障発生後に一時急増後に速やかに一定値以下になる。抑制電流Ｉｒ＊は、内部故障発生後、負荷電流による抑制電流値から急増し、負荷電流と故障電流による抑制電流値で一定になり、故障除去まで継続する。従って、抑制電流Ｉｒ＊に対する差動電流Ｉｄ＊の比率（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）は、故障発生後にゼロから急増し、一定になり、故障除去後にゼロに戻る。すなわち、変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）は、内部故障発生後に一時急増後に速やかに収束する（すなわち、一定値未満となる）。

一方、差動電流となるインラッシュ電流は、電流が大きく変化する時間帯と、電流が変化しない時間帯とが１サイクルの間に交互に現れる特有の波形である。そのため、インラッシュ電流が発生している間は、差動電流Ｉｄ＊は継続して周期的に変化する。したがって、インラッシュ電流発生中においては、変化量ΔＩｄ＊は収束しない（すなわち、一定値以上となる時間帯が存在する）。一方、一端のみのインラッシュ電流が発生した場合には、差動電流Ｉｄ＊と抑制電流Ｉｒ＊は同じ値となるため、変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）は速やかに収束する（すなわち、一定値未満となる）。

図２は、故障時の差動電流および抑制電流の波形を示すイメージ図である。具体的には、図２（ａ）は、内部故障が発生した場合における差動電流および抑制電流の波形を示す図である。図２（ｂ）は、外部故障が発生した場合における差動電流および抑制電流の波形を示す図である。

図２（ａ）を参照して、内部故障時にＣＴ飽和が発生していない場合、差動電流Ｉｄおよび抑制電流Ｉｒはともに急増するが、その後速やかに一定となる。そのため、変化量ΔＩｄ＊および変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）は一定時間経過後に一定値未満となる。

一方、内部故障時にＣＴ飽和が発生した場合、差動電流Ｉｄおよび抑制電流Ｉｒはともに急増し、その後も継続して変化する。具体的には、差動電流Ｉｄは、ＣＴ飽和によって電流が削れた部分で減少し、削れなかった部分で増加するため、ＣＴ飽和中において差動電流Ｉｄの変化は継続する。また、抑制電流Ｉｒも、ＣＴ飽和で電流が削れた部分で減少し、削れなかった部分で増加するため、ＣＴ飽和中において抑制電流Ｉｒの変化は継続する。すなわち、差動電流Ｉｄと抑制電流Ｉｒとは同じように変化する。そのため、抑制電流Ｉｒ＊に対する差動電流Ｉｄ＊の比率の変化は小さい。このことから、内部故障時のＣＴ飽和中においては、変化量ΔＩｄ＊は一定値以上となる時間が１サイクル中に存在するが、変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）は一定値未満となる。

図２（ｂ）を参照して、外部故障時にＣＴ飽和が発生していない場合、差動電流Ｉｄはゼロで一定であるため、変化量ΔＩｄ＊は一定値未満となる。また、抑制電流Ｉｒは故障発生時に急増するが、その後一定となる。差動電流Ｉｄ＊がゼロに近いため、抑制電流Ｉｒ＊に対する差動電流Ｉｄ＊の比率の変化もほぼゼロである。具体的には、変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）は一定値未満となる。なお、この場合には、差動電流Ｉｄがゼロに近い値であるため、そもそも比率差動リレー要素は動作しない。

一方、外部故障時に片側のＣＴ（例えば、ＣＴ２１）にＣＴ飽和が発生した場合、差動電流Ｉｄが発生し、差動電流Ｉｄおよび抑制電流Ｉｒは継続して変化する。具体的には、差動電流Ｉｄは、ＣＴ飽和によって電流が削れた部分で増加し、削れなかった部分で小さく（例えば、ゼロ付近）になるため、ＣＴ飽和中において差動電流Ｉｄの変化は継続し収束しない。すなわち、変化量ΔＩｄ＊は一定値以上となる時間が１サイクル中に存在する。抑制電流Ｉｒは、ＣＴ飽和で電流が削れた部分で減少し、削れなかった部分で増加するため、ＣＴ飽和中において抑制電流Ｉｒの変化は継続するが、抑制電流Ｉｒは差動電流Ｉｄと逆向きに変化する。そのため、抑制電流Ｉｒ＊に対する差動電流Ｉｄ＊の比率の変化は、変化量ΔＩｄ＊よりも大きくなり、収束しない。すなわち、変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）は一定値以上となる時間が１サイクル中に存在する。なお、変化量ΔＩｄ＊は変化量ΔＩｒ＊と逆向きに変化するため、変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）は、変化量ΔＩｄ＊に比べて大きい。

上記のように、インラッシュ電流発生時、および内部故障かつＣＴ飽和発生時においては、変化量ΔＩｄ＊は収束しない。外部故障かつＣＴ飽和発生時においては、変化量ΔＩｄ＊および変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）の両方が収束せず、特に、変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）は、変化量ΔＩｄよりも顕著に大きい。したがって、変化量ΔＩｄ＊および変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）の各々の有無に応じて、比率差動リレー要素の動作出力をロックすることで、保護リレー装置１０の不要動作を防止することができる。しかも、外部故障かつＣＴ飽和発生時においては、変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）を採用することで、より信頼性の高い誤動作防止が可能となる。

出力制御部４０は、変化検出部３０の検出結果と、差動リレー部２０の演算結果とに基づいて、遮断器３１，３２にトリップ信号ＴＲを出力する。具体的には、出力制御部４０は、内部故障ＦＩが発生した場合にはトリップ信号ＴＲを出力し、インラッシュ状態である場合および外部故障ＦＯが発生した場合にはトリップ信号ＴＲを出力しない。

このように、保護リレー装置１０は、インラッシュ状態である場合および外部故障ＦＯが発生した場合には変圧器６を電力系統から分離しないが、内部故障ＦＩが発生した場合には変圧器６を保護するために変圧器６を電力系統から分離する。

＜ハードウェア構成＞
図３は、実施の形態１に従う保護リレー装置１０のハードウェア構成の一例を示す図である。図３を参照して、保護リレー装置１０は、補助変成器５１と、ＡＤ（Analog to Digital）変換部５２と、演算処理部７０とを含む。

補助変成器５１は、ＣＴ２１，２２により検出された電流を取り込み、リレー内部回路での信号処理に適した電圧に変換して出力する。ＡＤ変換部５２は、補助変成器５１から出力される電圧を取り込んでディジタルデータに変換する。具体的には、ＡＤ変換部５２は、アナログフィルタと、サンプルホールド回路と、マルチプレクサと、ＡＤ変換器とを含む。

アナログフィルタは、補助変成器５１から出力される電流の波形信号から高周波のノイズ成分を除去する。サンプルホールド回路は、アナログフィルタから出力される電流の波形信号を予め定められたサンプリング周期でサンプリングする。マルチプレクサは、演算処理部７０から入力されるタイミング信号に基づいて、サンプルホールド回路から入力される波形信号を時系列で順次切り替えてＡＤ変換器に入力する。ＡＤ変換器は、マルチプレクサから入力される波形信号をアナログデータからディジタルデータに変換する。ＡＤ変換器は、ディジタル変換した波形信号（すなわち、ディジタルデータ）を演算処理部７０へ出力する。

演算処理部７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７２と、ＲＯＭ７３と、ＲＡＭ７４と、ＤＩ（digital input）回路７５と、ＤＯ（digital output）回路７６と、入力インターフェイス（Ｉ／Ｆ）７７とを含む。これらは、バス７１で結合される。

ＣＰＵ７２は、予めＲＯＭ７３に格納されたプログラムを読み出して実行することによって、保護リレー装置１０の動作を制御する。なお、ＲＯＭ７３には、ＣＰＵ７２によって用いられる各種情報が格納されている。ＣＰＵ７２は、たとえば、マイクロプロセッサである。なお、当該ハードウェアは、ＣＰＵ以外のＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）およびその他の演算機能を有する回路などであってもよい。

ＣＰＵ７２は、バス７１を介して、ＡＤ変換部５２からディジタルデータを取り込む。ＣＰＵ７２は、ＲＯＭ７３に格納されているプログラムに従って、取り込んだディジタルデータを用いて演算を実行する。

ＣＰＵ７２は、演算結果に基づいて、ＤＯ回路７６を介して、外部に信号を出力する。例えば、ＤＯ回路７６は、遮断器３１，３２にトリップ信号ＴＲを出力する。ＣＰＵ７２は、ＤＩ回路７５を介して、外部からの信号を受け取る。入力インターフェイス７７は、典型的には、各種ボタン等であり、系統運用者からの各種設定操作を受け付ける。

＜機能構成＞
図４は、実施の形態１に従う保護リレー装置１０の機能構成の一部を示すブロック図である。図４を参照して、保護リレー装置１０は、差動リレー部２０と、変化検出部３０とを含む。これらの機能は、例えば、保護リレー装置１０のマイクロプロセッサがメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。なお、これらの機能の一部または全部はハードウェアで実現されるように構成されていてもよい。

差動リレー部２０は、電流入力部６０と、フィルタ部２１０と、比率差動リレー要素２２０とを含む。

電流入力部６０は、ＣＴ２１により検出された変圧器６の１次電流Ｉ１と、ＣＴ２２により検出された変圧器６の２次電流Ｉ２との入力を受け付ける。変圧器６の１次電流Ｉ１と２次電流Ｉ２は、変圧器の巻線形態、ＣＴ２１およびＣＴ２２の変流比等によって、位相およびゲインが整合していない場合がある。その整合のために、電流入力部６０は、位相、ゲイン等の電流整合処理を実行した上で、整合後の１次電流Ｉ１および２次電流Ｉ２を出力する。

フィルタ部２１０は、整合後の１次電流Ｉ１および２次電流Ｉ２に対してフィルタ処理を施して、１次電流Ｉ１および２次電流Ｉ２の基本波成分を抽出する。具体的には、フィルタ部２１０は、フィルタ１５１，１５２を含む。

フィルタ１５１は、１次電流Ｉ１における系統周波数の基本波成分を抽出するフィルタ処理を実行し、フィルタ処理後の１次電流Ｉ１ａを出力する。フィルタ１５２は、２次電流Ｉ２の基本波成分を抽出するフィルタ処理を実行し、フィルタ処理後の２次電流Ｉ２ａを出力する。基本波成分を抽出するフィルタ処理で必要とされるデータ長は、例えば、０．５～１サイクル分のデータ長である。

比率差動リレー要素２２０は、基本波成分を抽出するフィルタ処理後の１次電流Ｉ１および２次電流Ｉ２を用いて抑制電流Ｉｒ（具体的には、抑制電流Ｉｒの実効値）および差動電流Ｉｄ（具体的には、差動電流Ｉｄの実効値）を算出し、抑制電流Ｉｒおよび差動電流Ｉｄに基づいて比率差動リレー演算を実行する。具体的には、比率差動リレー要素２２０は、差動電流演算部１５３と、抑制電流演算部１５４と、比率差動演算部１５５とを含む。

差動電流演算部１５３は、式（１）に示すように、１次電流Ｉ１ａと２次電流Ｉ２ａとのベクトル和の後、実効値演算することにより差動電流Ｉｄを算出する。抑制電流演算部１５４は、式（２）に示すように、１次電流Ｉ１ａおよび２次電流Ｉ２ａの各々の実効値演算後に和（すなわち、スカラー和）をとることにより抑制電流Ｉｒを算出する。

比率差動演算部１５５は、差動電流Ｉｄと抑制電流Ｉｒとに基づいて比率差動演算を実行する。比率差動演算部１５５は、予め定められた関係（例えば、Ｉｄ＞α×Ｉｒ＋β）が成立するか否かを判定する。比率差動演算部１５５は、抑制電流Ｉｒと差動電流Ｉｄとがこの関係を満たす場合、比率差動リレー要素２２０の動作を示す信号を出力する。

変化検出部３０は、差動電流Ｉｄ＊の変化、および抑制電流Ｉｒ＊に対する差動電流Ｉｄ＊の比率の変化を検出する。具体的には、変化検出部３０は、フィルタ部２３０と、電流算出部２４０と、差動変化検出部１７５と、比率変化検出部１７６とを含む。

フィルタ部２３０は、整合後の１次電流Ｉ１および２次電流Ｉ２に対して第２フィルタ処理を施して、１次電流Ｉ１および２次電流Ｉ２から直流成分を除去する。具体的には、フィルタ部２３０は、フィルタ１７１，１７２を含む。

フィルタ１７１は、１次電流Ｉ１の直流成分を除去するフィルタ処理を実行し、フィルタ処理後の１次電流Ｉ１ｂを出力する。フィルタ１７２は、２次電流Ｉ２の直流成分を除去するフィルタ処理を実行し、フィルタ処理後の２次電流Ｉ２ｂを出力する。例えば、直流成分を除去するフィルタ処理を、現時点データより１／１２サイクル前のデータを差し引く差分演算処理とする場合、当該フィルタ処理で必要とされるデータ長は、例えば、１／１２サイクル分のデータ長である。そのため、フィルタ１７１，１７２によるフィルタ処理で必要とされるデータ長は、フィルタ１５１，１５２によるフィルタ処理で必要とされるデータ長（例えば、０．５～１サイクル分のデータ長）よりも短い。

電流算出部２４０は、第２フィルタ処理後の１次電流Ｉ１および２次電流Ｉ２を用いて抑制電流Ｉｒ＊および差動電流Ｉｄ＊を算出する。具体的には、電流算出部２４０は、差動電流演算部１７３と、抑制電流演算部１７４とを含む。

差動電流演算部１７３は、式（３）に示すように、１次電流Ｉ１ｂと２次電流Ｉ２ｂとのベクトル和の後、実効値演算をすることにより差動電流Ｉｄ＊を算出する。抑制電流演算部１７４は、式（４）に示すように、１次電流Ｉ１ｂおよび２次電流Ｉ２ｂの各々の実効値演算後に和（すなわち、スカラー和）をとることにより抑制電流Ｉｒ＊を算出する。

差動変化検出部１７５は、差動電流Ｉｄ＊の変化を検出する。具体的には、差動変化検出部１７５は、式（５）に示すように、差動電流Ｉｄ＊の変化量ΔＩｄ＊を算出し、変化量ΔＩｄ＊が閾値Ｋ１以上である場合に、差動電流Ｉｄ＊の変化を検出する。より詳細には、差動電流Ｉｄ＊は周期的に変化するため、変化量ΔＩｄ＊は周期的に変化する。そのため、差動変化検出部１７５は、変化量ΔＩｄ＊が閾値Ｋ１以上となってから（すなわち、差動電流Ｉｄ＊の変化を検出してから）一定の時間Ｔａ（例えば、１／４サイクル）が経過するまで、差動電流Ｉｄ＊の変化の検出を継続する。

比率変化検出部１７６は、抑制電流Ｉｒ＊に対する差動電流Ｉｄ＊の比率（以下、単に「電流比率」とも称する。）の変化を検出する。具体的には、比率変化検出部１７６は、式（６）に示すように、変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）を算出し、変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）が閾値Ｋ２以上である場合に、電流比率の変化を検出する。より詳細には、差動電流Ｉｄ＊および抑制電流Ｉｒ＊は周期的に変化するため、変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）は周期的に変化する。そのため、比率変化検出部１７６は、変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）が閾値Ｋ２以上となってから（すなわち、電流比率の変化を検出してから）一定の時間Ｔａ（例えば、１／４サイクル）が経過するまで、電流比率の変化の検出を継続する。

図５は、実施の形態１に従う保護リレー装置１０の出力制御部の構成を示すブロック図である。保護リレー装置１０は、図４に示す機能構成に加えて、出力制御部４０をさらに含む。

差動リレー部２０は、比率差動リレー要素２２０の演算結果が“動作”を示す場合（すなわち、比率差動リレー要素２２０が動作する場合）、値“１”の信号Ｓａを出力し、当該演算結果が“不動作”を示す場合、値“０”の信号Ｓａを出力する。

差動変化検出部１７５は、判定器１７５Ａと、復帰タイマ１７５Ｂとを含む。判定器１７５Ａは、変化量ΔＩｄ＊が閾値Ｋ１以上である（すなわち、ΔＩｄ＊≧Ｋ１が成立）場合には値“１”を出力し、変化量ΔＩｄ＊が閾値Ｋ１未満である（すなわち、ΔＩｄ＊≧Ｋ１が不成立）場合には値“０”を出力する。復帰タイマ１７５Ｂは、判定器１７５Ａが値“１”を出力した場合、その値を時間Ｔａ（例えば、１／４サイクル）の間維持する。したがって、判定器１７５Ａが値“１”を出力してから時間Ｔａが経過する前に、判定器１７５Ａが値“０”を出力した場合であっても、復帰タイマ１７５Ｂから出力される値は“１”となる。復帰タイマ１７５Ｂからの出力値は、差動変化検出部１７５の検出結果に対応する。具体的には、出力値“１”は、差動変化検出部１７５が差動電流Ｉｄ＊の変化を検出したことを示し、出力値“０”は、差動変化検出部１７５が差動電流Ｉｄ＊の変化を検出していないことを示している。

比率変化検出部１７６は、判定器１７６Ａと、復帰タイマ１７６Ｂとを含む。定器１７６Ａは、変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）が閾値Ｋ２以上である（すなわち、Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）≧Ｋ２が成立）場合には値“１”を出力し、変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）が閾値Ｋ２未満である（すなわち、Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）≧Ｋ２が不成立）場合には値“０”を出力する。復帰タイマ１７６Ｂは、判定器１７６Ａが値“１”を出力した場合、その値を時間Ｔａ（例えば、１／４サイクル）の間維持する。復帰タイマ１７６Ｂからの出力値は、比率変化検出部１７６の検出結果に対応する。具体的には、出力値“１”は、比率変化検出部１７６が電流比率の変化を検出したことを示し、出力値“０”は、比率変化検出部１７６が電流比率の変化を検出していないことを示している。

出力制御部４０は、差動電流Ｉｄ＊の変化の検出結果および電流比率の変化の検出結果と、比率差動リレー要素２２０の演算結果とに基づいて、変圧器６を保護するための動作信号（例えば、トリップ信号ＴＲ）を出力する。具体的には、出力制御部４０は、ＡＮＤゲート１８１と、ＮＯＴゲート１８２と、動作タイマ１８３と、復帰タイマ１８４と、ＯＲゲート１８５と、ＡＮＤゲート１８６とを含む。

ＡＮＤゲート１８１は、差動変化検出部１７５の出力値を反転した値と、比率変化検出部１７６の出力値を反転した値とのＡＮＤ演算を行なう。具体的には、差動変化検出部１７５により差動電流Ｉｄ＊の変化が検出されず、かつ、比率変化検出部１７６により電流比率の変化が検出されない場合に、ＡＮＤゲート１８１は、値“１”の信号Ｓｂを出力する。一方、差動電流Ｉｄ＊の変化および電流比率の変化のうちの少なくとも一方の変化が検出された場合に、ＡＮＤゲート１８１は、値“０”の信号Ｓｂを出力する。

ＮＯＴゲート１８２は、ＡＮＤゲート１８１の出力値のＮＯＴ演算を行ない、信号Ｓｃを出力する。具体的には、信号Ｓｃの値は、信号Ｓｂの値を反転した値である。

動作タイマ１８３は、ＮＯＴゲート１８２の信号Ｓｃの値“１”が時間Ｔоｐ１（例えば、１サイクル）以上継続した場合に、値“１”を復帰タイマ１８４に出力する。具体的には、信号Ｓｃの値が“１”の場合は、信号Ｓｂの値が“０”の場合である。そのため、差動電流Ｉｄ＊の変化および電流比率の変化のうちの少なくとも一方の変化が検出されてから、差動電流Ｉｄ＊の変化および電流比率の変化のいずれも検出されなくなるまでの時間（以下、「検出継続時間」とも称する。）が時間Ｔоｐ１以上である場合に、動作タイマ１８３は、値“１”を復帰タイマ１８４に出力する。

例えば、差動電流Ｉｄ＊の変化の検出が、時刻ｔｘ０～時刻ｔｘ２まで継続し、電流比率の変化の検出が、時刻ｔｘ１～時刻ｔｘ３まで継続したとする。なお、過去＜時刻ｔｘ０＜時刻ｔｘ１＜時刻ｔｘ２＜時刻ｔｘ３＜現在の順の時系列である。この場合、検出継続時間は、差動電流Ｉｄ＊の変化の検出が開始される時刻ｔｘ０から、電流比率の変化の検出が終了する時刻ｔｘ３までの時間となる。

復帰タイマ１８４は、動作タイマ１８３が値“１”を出力した場合、その値を時間Ｔｒｅ（例えば、２～３サイクル）の間維持する。時間Ｔｒｅは時間Ｔоｐ１よりも長く設定される。

ＯＲゲート１８５は、ＮＯＴゲート１８２および復帰タイマ１８４の各出力値のＯＲ演算を行なう。具体的には、これらの各出力値の少なくとも１つが”１”である場合には、ＯＲゲート１８５は、値“１”の信号Ｓｄを出力し、そうではない場合には値“０”の信号Ｓｄを出力する。

差動電流Ｉｄ＊の変化および電流比率の変化のうちの少なくとも一方が検出されている場合に、信号Ｓｄの値は“１”となる。また、信号Ｓｃの値“１”が時間Ｔоｐ１以上継続した場合において、現時点では差動電流Ｉｄ＊の変化および電流比率の変化のいずれも検出されていないが、これらが検出されなくなってから時間Ｔｒｅ以内である場合にも、信号Ｓｄの値は“１”となる。一方、差動電流Ｉｄ＊の変化および電流比率の変化が検出されなくなってから時間Ｔｒｅよりも長い時間が経過した場合に、信号Ｓｄの値は“０”となる。

ＡＮＤゲート１８６は、差動リレー部２０の出力値と、ＯＲゲート１８５の出力の論理レベルを反転した値とのＡＮＤ演算を行ない、信号Ｓｅを出力する。典型的には、値“１”の信号Ｓｅの出力に応じてトリップ信号ＴＲが出力され、遮断器３１，３２が開放され、変圧器６は電力系統から分離される。例えば、差動リレー部２０が動作しており（すなわち、信号Ｓａの値が“１”）、かつ信号Ｓｄの値が“０”である場合に、ＡＮＤゲート１８６は、値“１”の信号Ｓｅを出力する。そうではない場合に、ＡＮＤゲート１８６は、値“０”の信号Ｓｅを出力する。したがって、差動リレー部２０が動作していても、差動電流Ｉｄ＊の変化および電流比率の変化の少なくとも一方が検出されている場合（すなわち、差動変化検出部１７５の出力値および比率変化検出部１７６の出力値のうちの少なくとも一方が“１”の場合）には、差動リレー部２０による動作出力はロックされる。

上記より、出力制御部４０は、次のような機能を有する。差動電流Ｉｄ＊の変化および電流比率の変化のうちの少なくとも一方の変化が検出された場合には比率差動リレー要素２２０が動作する場合であっても、出力制御部４０は、変圧器６を保護するための動作信号（例えば、トリップ信号ＴＲ）を出力しない。差動電流Ｉｄ＊の変化および電流比率の変化のいずれも検出されない場合には比率差動リレー要素２２０が動作する場合に、出力制御部４０はトリップ信号ＴＲを出力する。

より具体的には、差動電流Ｉｄ＊の変化および電流比率の変化のうちの少なくとも一方の変化が検出されてから、差動電流Ｉｄ＊の変化および電流比率の変化のいずれも検出されなくなるまでの検出継続時間が時間Ｔоｐ１未満である場合には、差動電流Ｉｄ＊の変化および電流比率の変化のいずれも検出されなくなったときに比率差動リレー要素２２０が動作している場合に、出力制御部４０はトリップ信号ＴＲを出力する。検出継続時間が時間Ｔоｐ１以上である場合には、差動電流Ｉｄ＊の変化および電流比率の変化のいずれも検出されなくなってから時間Ｔｒｅ経過後に比率差動リレー要素２２０が動作している場合に、出力制御部４０はトリップ信号ＴＲを出力する。

＜動作例＞
図６～図１０を参照して、保護リレー装置１０の動作例について説明する。以下の説明では、変化検出部３０が「差動電流Ｉｄ＊の変化および電流比率の変化のうちの少なくとも一方の変化」を検出することを、単に、変化検出部３０が「電流変化」を検出するとも記載する。また、変化検出部３０が「差動電流Ｉｄ＊の変化および電流比率の変化のいずれも検出しない」ことを、単に、変化検出部３０が「電流変化」を検出しないとも記載する。

（インラッシュ発生時）
図６は、インラッシュ電流発生時における保護リレー装置１０の動作例を説明するための図である。図６を参照して、時刻ｔ１にインラッシュ電流が発生する。変化検出部３０が電流変化を検出する（例えば、変化量ΔＩｄ＊が大きくなる）ため、時刻ｔ２において、信号Ｓｂは値“０”となり、それに応じて信号Ｓｃは値“１”、信号Ｓｄは値“１”となる。

時刻ｔ３において、差動電流となるインラッシュ電流の影響により差動リレー部２０が動作するため、信号Ｓａが値“１”となる。ここで、直流成分を除去するフィルタ処理で必要とされるデータ長と変化検出を継続させる時間Ｔａとを考慮した電流変化の検出時間は、基本波成分を抽出するフィルタ処理で必要とされるデータ長と当該フィルタ処理後の実効値演算で必要とされるデータ長とを考慮した差動リレー部２０の動作判定時間よりも短い。したがって、インラッシュ電流発生時における変化検出部３０による電流変化の検出は、差動リレー部２０の動作よりも早いため、信号Ｓｂが値“０”になった後に信号Ｓａが値“１”となる。したがって、信号Ｓｅは値“１”にはならず、差動リレー部２０の動作出力はロックされる。

時刻ｔ４～時刻ｔ５において、信号Ｓｂが一時的に値“１”となり、時刻ｔ５～時刻ｔ６において信号Ｓｂが一時的に値“０”となっている。これは、インラッシュ電流が時間経過により減衰していく際に、変化量ΔＩｄ＊および変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）が不安定になるために生じる。ただし、信号Ｓｂが一時的に復帰（すなわち、値が“１”）して信号Ｓｃが値“０”となった場合でも、信号Ｓｃが値“１”を維持する継続時間が時間Ｔоｐ１以上となっているため、信号Ｓｄがすぐに値“０”にはならない。そのため、差動リレー部２０の動作出力のロックは継続され、信号Ｓｅは値“１”にはならない。

時刻ｔ６において、信号Ｓｂが値“１”および信号Ｓｃが値“０”となる。時刻ｔ７において、インラッシュ電流がなくなると、差動リレー部２０は不動作となり信号Ｓａは値“０”となる。時刻ｔ８において、信号Ｓｃが“０”になってから時間Ｔｒｅが経過すると、信号Ｓｄは値“０”となる。

このように、保護リレー装置１０は、インラッシュ電流発生時に誤動作（例えば、トリップ信号ＴＲを出力する）することはない。

（内部故障発生時）
図７は、内部故障発生時における保護リレー装置１０の動作例を説明するための図である。ここでは、ＣＴ飽和は発生していないものとする。図７を参照して、時刻ｔａ１に内部故障が発生する。これにより、変化検出部３０により電流変化が検出される（例えば、変化量ΔＩｄ＊が大きくなる）ため、時刻ｔａ２において、信号Ｓｂは値“０”となり、それに応じて信号Ｓｃは値“１”、信号Ｓｄは値“１”となる。

時刻ｔａ３において、内部故障により差動リレー部２０が動作するため、信号Ｓａが値“１”となる。変化検出部３０による電流変化の検出は、差動リレー部２０の動作よりも早いため、信号Ｓｂが値“０”になった後に信号Ｓａが値“１”となる。したがって、信号Ｓｅは値“１”にはならず、差動リレー部２０の動作出力はロックされる。

ＣＴ飽和がない内部故障時では、一般的に故障中の電流実効値はほぼ一定（すなわち、電流実効値の変化が大きくない）ため、実効値電流は故障発生直後の電流急増後速やかにほぼ一定値になる。したがって、時刻ｔａ４において、変化検出部３０により電流変化が検出されなくなると、信号Ｓｂは値“１”となり、それに応じて信号Ｓｃは値“０”となる。ここで、信号Ｓｃが値“１”を維持する継続時間は時間Ｔоｐ１未満である。なお、時間Ｔоｐ１は、ＣＴ飽和がない内部故障発生時において、値“１”の信号Ｓｃの出力継続時間の最大値より長く設定され、例えば、１サイクルにマージンを加えた１～１．２サイクル程度に設定される。時刻ｔａ４において信号Ｓｄもすぐに値“０”となるため、差動リレー部２０の動作出力のロックが解除され、信号Ｓｅは値“１”となり、トリップ信号ＴＲが出力される。その後、時刻ｔａ５において、内部故障が除去されると、信号Ｓａが値“０”となり、それに伴い信号Ｓｅも値“０”となる。

上記のように、ＣＴ非飽和かつ内部故障発生時においては、差動電流Ｉｄ＊および電流比率の変化が速やかに収束するため、当該収束後すぐに内部故障を除去できる。

なお、従来、インラッシュ電流に含まれる第２高調波の含有率が一定以上であることを検出して比率差動リレー要素をロックして誤動作を防止する方式（以下、「第２高調波ロック方式」とも称する。）があった。第２高調波ロック方式では、第２高調波抽出フィルタおよび基本波成分抽出フィルタの２種類を用意して各々のフィルタ処理後のデータに対して実効値演算等して判定が行われる。第２高調波ロック方式では、フィルタ処理に比較的長いデータ長を必要としていたので、内部故障時での過渡的なロック時間は比較的長く、例えば、０．５～１サイクルであった。

一方、実施の形態１に従うフィルタ１７１，１７２のフィルタ処理で必要とされるデータ長と、変化検出を継続させる時間Ｔａとは短いため、内部故障での動作遅れを第２高調波ロック方式よりも短くする（例えば、０．５サイクル未満にする）ことができる。そのため、保護リレー装置１０はより高速に動作（例えば、トリップ信号ＴＲを出力する）ことができる。

（外部故障発生時）
図８は、外部故障発生時における保護リレー装置１０の動作例を説明するための図である。ここでは、ＣＴ飽和は発生していないものとする。図８を参照して、時刻ｔｂ１に外部故障が発生する。変化検出部３０により電流変化が検出されるため、時刻ｔｂ２において、信号Ｓｂは値“０”となり、それに応じて信号Ｓｃは値“１”、信号Ｓｄは値“１”となる。

ＣＴ飽和のない内部故障時と同様に、時刻ｔｂ３において、変化検出部３０により電流変化が検出されなくなるため、信号Ｓｂは値“０”となり、それに応じて信号Ｓｃは値“１”となる。ここで、信号Ｓｃが値“１”を維持する継続時間は時間Ｔоｐ１未満であるため、信号Ｓｄもすぐに値“０”となる。なお、外部故障発生時には信号Ｓａが値“０”で維持されるため、信号Ｓｅも値“０”で維持される。そのため、保護リレー装置１０が誤動作することはない。

（ＣＴ飽和かつ内部故障発生時）
図９は、ＣＴ飽和かつ内部故障発生時における保護リレー装置１０の動作例を説明するための図である。図９を参照して、時刻ｔｃ１に内部故障が発生する。変化検出部３０により電流変化が検出されるため、時刻ｔｃ２において、信号Ｓｂは値“０”となり、それに応じて信号Ｓｃは値“１”、信号Ｓｄは値“１”となる。

時刻ｔｃ３において、内部故障により差動リレー部２０が動作するため、信号Ｓａが値“１”となる。信号Ｓｂが値“０”になった後に信号Ｓａが値“１”となるため、信号Ｓｅは値“１”にはならず、差動リレー部２０の動作出力はロックされる。

ここで、内部故障時かつＣＴ飽和の場合には、変化検出部３０による電流変化の検出が継続するため、信号Ｓｂが値“０”で維持される。これに伴い、信号Ｓｃが値“１”で維持され、信号Ｓｄが値“１”で維持される。

ＣＴ飽和が減衰して、時刻ｔｃ４において、ＣＴ飽和が解消されると、変化検出部３０による電流変化が検出されなくなるため、信号Ｓｂが値“１”となり、これに伴って信号Ｓｃが値“０”となる。信号Ｓｃが値“１”を維持する継続時間は時間Ｔоｐ１以上であるため、信号Ｓｄは、時刻ｔｃ４から時間Ｔｒｅ経過後の時刻ｔｃ５に値“０”となる。これにより、時刻ｔｃ５において、差動リレー部２０の動作出力のロックが解除され、信号Ｓｅは値“１”となり、トリップ信号ＴＲが出力される。

上記のように、ＣＴ飽和かつ内部故障発生時においては、差動電流Ｉｄ＊および電流比率の変化が収束してから時間Ｔｒｅ後に、保護リレー装置１０は動作する。

従来の第２高調波ロック方式でも、ＣＴ飽和波形に第２高調波成分が含まれるため、内部故障時の動作はロックされていた。しかし、第２高調波ロック方式では、フィルタ処理に比較的長いデータ長を必要としていたので、ＣＴ飽和減衰後のロック時間は比較的長かった。一方、実施の形態１に従うフィルタ１７１，１７２のフィルタ処理で必要とされるデータ長は短く、かつ、ＣＴ飽和時の変化検出の継続に必要な復帰タイマ時間（例えば、時間Ｔａ）も短いため、ＣＴ飽和解消後のロック時間は、第２高調波ロック方式よりも短くすることができる。そのため、保護リレー装置１０はより高速に動作（例えば、トリップ信号ＴＲを出力する）ことができる。

（ＣＴ飽和かつ外部故障発生時）
図１０は、ＣＴ飽和かつ外部故障発生時における保護リレー装置１０の動作例を説明するための図である。図１０を参照して、時刻ｔｄ１に外部故障が発生する。変化検出部３０によって電流変化が検出されるため、時刻ｔｄ２において、信号Ｓｂは値“０”となり、それに応じて信号Ｓｃは値“１”、信号Ｓｄは値“１”となる。

時刻ｔｄ３において、ＣＴ飽和の影響により差動リレー部２０が動作するため、信号Ｓａが値“１”となる。しかし、信号Ｓｄは値“１”を維持しているため、信号Ｓｅは値“１”にはならず、差動リレー部２０の動作出力はロックされる。

ここで、ＣＴ飽和かつ外部故障発生時の場合には、変化検出部３０による電流変化の検出は継続されるため、信号Ｓｂが値“０”で維持される。これに伴い、信号Ｓｃが値“１”で維持され、信号Ｓｄが値“１”で維持される。この場合、変化検出部３０は、変化量ΔＩｄと、変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）の両方の変化を検出するが、特に変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）の変化が顕著となる。そのため、より信頼性の高い検出が可能である。

時刻ｔｄ４において、ＣＴ飽和が解消されると、変化検出部３０によって電流変化が検出されなくなるため、信号Ｓｂが値“１”となり、これに伴って信号Ｓｃが値“０”となる。また、時刻ｔｄ５において、差動リレー部２０が不動作となり、信号Ｓａが値“０”となる。そして、信号Ｓｃが値“１”を維持する継続時間は時間Ｔоｐ１以上であるため、信号Ｓｄは、時刻ｔｄ４から時間Ｔｒｅ経過後の時刻ｔｄ６に値“０”となる。そのため、信号Ｓｅが値“１”になることはなく、ＣＴ飽和かつ外部故障発生時において、保護リレー装置１０が誤動作することはない。

＜利点＞
実施の形態１によると、インラッシュ電流発生時、およびＣＴ飽和かつ外部故障発生時において誤動作を防止できる。また、ＣＴ非飽和かつ内部故障発生時において、従来の第２高調波ロック方式と比較して高速動作が可能となる。変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）を採用することにより、特に外部故障でＣＴ飽和のある場合に変化検出の信頼性が高く、その結果、より精度よく誤動作を防止することができる。

実施の形態２．
実施の形態１では、内部故障時にＣＴ飽和が発生した場合、ＣＴ飽和が解消して電流変化の検出がなくなるまで保護リレー装置１０が動作できなかった。実施の形態２では、差動リレー部をさらに追加することにより、内部故障時にＣＴ飽和が発生した場合に、保護リレー装置１０の動作遅れを抑制する構成について説明する。

図１１は、実施の形態２に従う保護リレー装置１０Ａの機能構成の一部を示す図である。図１１を参照して、保護リレー装置１０Ａは、差動リレー部２０，２０Ａと、変化検出部３０と、出力制御部４０Ａとを含む。出力制御部４０Ａは、動作タイマ１８３Ａと、ＡＮＤゲート１８６と、ＯＲゲート１９０とを含む。なお、出力制御部４０Ａは、ＡＮＤゲート１８１と、ＮＯＴゲート１８２と、動作タイマ１８３と、復帰タイマ１８４と、ＯＲゲート１８５とを含むが、これらは、図解の容易化のため図示されていない。

差動リレー部２０Ａは、差動リレー部２０と同様に、フィルタ部と、比率差動リレー要素とを有する。差動リレー部２０Ａの比率差動リレー要素は、抑制電流Ｉｒおよび差動電流Ｉｄに基づいて比率差動リレー演算を実行するが、当該比率差動リレー要素の動作域は、差動リレー部２０の比率差動リレー要素２２０の動作域よりも狭い。

図１２は、比率差動特性を説明するための図である。図１２では、縦軸が差動電流Ｉｄを示し、横軸が抑制電流Ｉｒを示す。図１２を参照して、グラフ７１０は、差動リレー部２０の比率差動リレー要素２２０の比率差動特性を示す。グラフ７１０が示す折れ線よりも上側の領域が比率差動リレー要素２２０の動作域となる。

グラフ７２０は、差動リレー部２０Ａの比率差動リレー要素の比率差動特性を示す。グラフ７２０が示す折れ線よりも上側の領域が当該比率差動リレー要素の動作域となる。そのため、差動リレー部２０Ａの比率差動リレー要素の動作域は、差動リレー部２０の比率差動リレー要素２２０の動作域よりも狭いことが理解される。

ここで、インラッシュ電流が発生している場合、および外部故障時にＣＴ飽和が発生している場合には、抑制電流Ｉｒおよび差動電流Ｉｄを示す点（Ｉｒ，Ｉｄ）が変動する。領域７５０は、外部故障かつＣＴ飽和発生時に、点（Ｉｒ，Ｉｄ）が１サイクル中に存在し得る変動範囲を示している。領域７６０は、インラッシュ電流発生時に、点（Ｉｒ，Ｉｄ）が１サイクル中に存在し得る変動範囲を示している。

領域７５０，７６０を参照すると、外部故障かつＣＴ飽和発生時、およびインラッシュ電流発生時のいずれの場合でも、点（Ｉｒ，Ｉｄ）はグラフ７１０で示される比率差動リレー要素２２０の動作域内に存在する時間が比較的長く、１サイクルを超える場合がある。一方、点（Ｉｒ，Ｉｄ）は、１サイクル中において、グラフ７２０で示される比率差動リレー要素の動作域外に存在するタイミングが必ずある。そのため、点（Ｉｒ，Ｉｄ）がグラフ７２０で示される比率差動リレー要素の動作域に１サイクル以上の期間存在する場合には、外部故障かつＣＴ飽和の発生でも、インラッシュ電流の発生でもなく、内部故障の発生を示している。

再び、図１１を参照して、動作タイマ１８３Ａは、差動リレー部２０Ａの比率差動リレー要素の動作出力を示す値“１”が時間Ｔоｐ２以上継続した場合（例えば、グラフ７２０で示される比率差動リレー要素の動作域に点（Ｉｒ，Ｉｄ）が時間Ｔоｐ２以上継続して存在する場合）に、値“１”の信号Ｓａ１をＯＲゲート１９０に出力する。時間Ｔоｐ２は、例えば、１サイクルに０．２～０．５サイクルのマージンを加えた１．２～１．５サイクルに設定される。

ＯＲゲート１９０は、動作タイマ１８３Ａの出力値と、ＡＮＤゲート１８６の出力値ととのＯＲ演算を実行して、信号Ｓｅ１を出力する。典型的には、値“１”の信号Ｓｅ１の出力に応じてトリップ信号ＴＲが出力される。このことから、信号Ｓｅの値が“０”であっても、信号Ｓａ１の値が“１”である場合にはトリップ信号ＴＲが出力される。これにより、内部故障時にＣＴ飽和が発生して変化検出部３０による電流変化の検出が継続している場合であっても、差動リレー部２０Ａの比率差動リレー要素が時間Ｔоｐ２以上継続して動作している場合には、トリップ信号ＴＲが出力される。

図１３は、ＣＴ飽和かつ内部故障発生時における保護リレー装置１０Ａの動作例を説明するための図である。図１３を参照して、時刻ｔｅ１に内部故障が発生する。変化検出部３０により電流変化が検出されるため、時刻ｔｅ２において、信号Ｓｂは値“０”となり、それに応じて信号Ｓｃは値“１”、信号Ｓｄは値“１”となる。

時刻ｔｅ３において、内部故障により差動リレー部２０が動作するため、信号Ｓａが値“１”となる。このとき、差動リレー部２０Ａも動作する。なお、信号Ｓｂが値“０”になった後に信号Ｓａが値“１”となるため、信号Ｓｅは値“１”にはならない。

ここで、内部故障時かつＣＴ飽和の場合には、変化検出部３０による電流変化の検出は継続されるため、信号Ｓｂが値“０”で維持される。これに伴い、信号Ｓｃが値“１”で維持され、信号Ｓｄが値“１”で維持される。

時刻ｔｅ４において、差動リレー部２０Ａの動作が時間Ｔоｐ２以上継続すると、信号Ｓａ１の値が“１”になる。これにより、信号Ｓｅ１の値が“１”となり、トリップ信号ＴＲが出力される。

時刻ｔｅ５において、ＣＴ飽和が解消されると、変化検出部３０によって電流変化が検出されなくなるため、信号Ｓｂが値“１”となり、これに伴って信号Ｓｃが値“０”となる。信号Ｓｃが値“１”を維持する継続時間は時間Ｔоｐ１以上であるため、信号Ｓｄは、時刻ｔｅ５から時間Ｔｒｅ経過後の時刻ｔｅ６に値“０”となる。これにより、時刻ｔｅ６において、差動リレー部２０の動作出力のロックが解除され、信号Ｓｅは値“１”となる。

上記のように、ＣＴ飽和が発生している際の内部故障時においては、変化検出部３０によって電流変化の検出が継続している場合であっても、時間Ｔоｐ２以上継続して差動リレー部２０Ａの比率差動リレー要素が動作している場合には、出力制御部４０Ａはトリップ信号ＴＲを出力する。

＜変形例＞
上述した実施の形態２では、差動リレー部２０よりも動作域の狭い差動リレー部２０Ａを追加する構成について説明した。実施の形態２の変形例では、差動リレー部２０Ａを追加せずに、ＣＴ飽和が発生している際の内部故障時において、保護リレー装置の動作遅れを抑制する構成について説明する。

図１４は、実施の形態２の変形例に従う保護リレー装置１０Ｂの機能構成の一例を示す図である。図１４を参照して、保護リレー装置１０Ｂは、差動リレー部２０と、変化検出部３０と、出力制御部４０Ｂとを含む。出力制御部４０Ｂは、動作タイマ１８３Ｂと、ＡＮＤゲート１８６と、ＯＲゲート１９０Ｂとを含む。なお、出力制御部４０Ｂは、ＡＮＤゲート１８１と、ＮＯＴゲート１８２と、動作タイマ１８３と、復帰タイマ１８４と、ＯＲゲート１８５とを含むが、これらは、図解の容易化のため図示されていない。

実施の形態２の変形例では、実施の形態２と同様に、グラフ７１０のように比率差動リレー要素２２０の比率差動特性が設定されるが、差動リレー部２０Ａが追加されないため、グラフ７２０に対応する比率差動特性は存在しない。

ここで、外部故障かつＣＴ飽和発生時、あるいはインラッシュ電流の発生時において、点（Ｉｒ，Ｉｄ）が比率差動リレー要素２２０の動作域内に存在する時間は、１サイクルを超える場合があるが、２サイクルを超えることはないものとする。この場合、２サイクル以上の期間、点（Ｉｒ，Ｉｄ）がグラフ７１０で示される動作域に存在するときには、外部故障かつＣＴ飽和の発生でも、インラッシュ電流の発生でもなく、内部故障の発生を示している。

動作タイマ１８３Ｂは、差動リレー部２０の動作出力を示す値“１”が時間Ｔоｐ３以上継続した場合（例えば、グラフ７１０で示される比率差動リレー要素の動作域に点（Ｉｒ，Ｉｄ）が時間Ｔоｐ３以上継続して存在する場合）に、値“１”の信号Ｓａ１をＯＲゲート１９０に出力する。時間Ｔоｐ３は、例えば、２サイクルに０．５サイクルのマージンを加えた２．５サイクルに設定される。このように、時間Ｔоｐ３は、時間Ｔоｐ１および時間Ｔоｐ２よりも長く設定される。

ＯＲゲート１９０Ｂは、動作タイマ１８３Ｂの出力値と、ＡＮＤゲート１８６の出力値とのＯＲ演算を実行して、信号Ｓｅ１を出力する。典型的には、値“１”の信号Ｓｅ１の出力に応じてトリップ信号ＴＲが出力される。このことから、信号Ｓｅの値が“０”であっても、信号Ｓａ１の値が“１”である場合にはトリップ信号ＴＲが出力される。これにより、内部故障時にＣＴ飽和が発生し、変化検出部３０によって電流変化の検出が継続している場合であっても、時間Ｔоｐ３以上継続して差動リレー部２０が動作している場合には、出力制御部４０Ｂはトリップ信号ＴＲを出力する。

＜利点＞
実施の形態１の利点に加えて、内部故障時にＣＴ飽和が発生した場合でも、保護リレー装置の動作遅れを最小限に抑えることができる。

その他の実施の形態．
（１）上述した実施の形態では、保護リレー装置１０が変圧器保護用の保護リレー装置である場合について説明したが当該構成に限られない。例えば、保護リレー装置１０は、送電線等を保護するための比率差動リレー装置として適用されてもよい。

（２）上述した実施の形態では、変化検出部３０は、変化量ΔＩｄ＊を用いて差動電流Ｉｄ＊の変化を検出し、変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）を用いて電流比率の変化を検出する構成について説明したが当該構成に限られない。例えば、変化率ΔＩｄ＊ｘを用いて差動電流Ｉｄ＊の変化を検出し、変化率Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）ｘを用いて電流比率の変化を検出してもよい。変化率ΔＩｄ＊ｘは式（７）で表され、変化率Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）ｘは式（８）で表される。

ΔId*x=|Id*(t)-Id*(t-1)|/Id*(t)・・・（７）
Δ(Id*/Ir*)x=|Id*(t)/Ir*(t)-Id*(t-1)/Ir*(t-1)|/(Id*(t)/Ir(t))・・・（８）
上述の式（７）および式（８）では、現在の時刻ｔにおける値で割っている。そのため、振れ幅がその時刻の値に対する誤差割合に相当するため、閾値の設定が容易となる。例えば、変化検出部３０は、変化率ΔＩｄ＊ｘが閾値Ｋ１ａ以上（すなわち、ΔＩｄ＊ｘ≧Ｋ１ａ）であるか否か、および変化率Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）ｘが閾値Ｋ２ａ以上（すなわち、Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）ｘ≧Ｋ２ａ）であるか否かを判定する。例えば、Ｋ１ａおよびＫ２ａは０．０５である。この場合、誤差が５％未満であれば変化が収束したと判定される。

より具体的には、差動変化検出部１７５は、変化率ΔＩｄ＊ｘが閾値Ｋ１ａ以上である場合に、差動電流Ｉｄ＊の変化を検出する。比率変化検出部１７６は、変化率Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）ｘが閾値Ｋ２ａ以上である場合に、電流比率の変化を検出する。なお、変化検出を時間Ｔａ継続させる点については上記と同様である。

したがって、差動変化検出部１７５は、変化量ΔＩｄ＊が閾値Ｋ１以上である場合または変化率ΔＩｄ＊ｘが閾値Ｋ１ａ以上である場合に、差動電流Ｉｄ＊の変化を検出してもよい。比率変化検出部１７６は、変化量Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）が閾値Ｋ２以上である場合または変化率Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）ｘが閾値Ｋ２ａ以上である場合に、電流比率の変化を検出してもよい。

また、変化率ΔＩｄ＊ｘおよび変化率Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）ｘの各々について閾値を設けるのではなく、変化率ΔＩｄ＊ｘおよび変化率Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）ｘを加算した値に対して閾値を設ける構成であってもよい。具体的には、変化率ΔＩｄ＊ｘおよび変化率Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）ｘの加算値ΔＤは式（９）で表される。

ΔD(t)＝ΔId*x+Δ(Id*/Ir*)x・・・（９）
変化検出部３０は、変化率ΔＩｄ＊ｘおよび変化率Δ（Ｉｄ＊／Ｉｒ＊）ｘの加算値ΔＤが閾値Ｋｄ以上であるか否かを判定する。より具体的には、変化検出部３０は、加算値ΔＤが閾値Ｋｄ以上である場合に、差動電流Ｉｄ＊の変化および電流比率の変化のうちの少なくとも一方の変化を検出する。

（３）上述した実施の形態では、変化検出部３０が、変化量ΔＩｄ＊を用いて差動電流Ｉｄ＊の変化を検出する構成について説明したが、当該構成に限られない。変化検出部３０は、差動電流Ｉｄ＊の変化を検出する代わりに、変化量ΔＩｒ＊を用いて抑制電流Ｉｒ＊の変化を検出してもよい。変化量ΔＩｒ＊は以下の式（１０）で表される。

ΔIr*=Ir*(t)-Ir*(t-1)・・・（１０）
インラッシュ電流は、電流が大きく変化する時間帯と、電流が変化しない時間帯とが１サイクルの間に交互に現れる波形である。そのため、インラッシュ電流が発生している間は、差動電流Ｉｄだけでなく抑制電流Ｉｒも継続して変化する。したがって、インラッシュ電流発生中においては、変化量ΔＩｄ＊と同様に変化量ΔＩｒ＊も一定値以上となる。

また、図２から理解されるように、内部故障発生時における抑制電流Ｉｒは差動電流Ｉｄと同様に変化する。具体的には、ＣＴ非飽和かつ内部故障発生時において、変化量ΔＩｒ＊は、内部故障発生後に一時急増し、その後速やかに一定値以下になる。また、ＣＴ飽和かつ内部故障発生時において、抑制電流Ｉｒの変化は継続するため、変化量ΔＩｒ＊は一定値以上となる。ＣＴ非飽和かつ外部故障発生時において、変化量ΔＩｒ＊は、外部故障発生後に一時急増し、その後速やかに一定値以下になる。また、ＣＴ飽和かつ外部故障発生時において、抑制電流Ｉｒの変化は継続するため、変化量ΔＩｒ＊は一定値以上となる。

このように、インラッシュ電流発生時、ＣＴ非飽和かつ内部故障発生時、ＣＴ非飽和かつ外部故障発生時、ＣＴ飽和かつ内部故障発生時、およびＣＴ飽和かつ外部故障発生時において、変化量ΔＩｒ＊は、変化量ΔＩｄ＊と同じように変化する。

そのため、変化検出部３０は、差動電流Ｉｄ＊の代わりに変化量ΔＩｒ＊の変化を検出してもよい。この場合、変化検出部３０は、差動変化検出部１７５の代わりに抑制変化検出部を含んでもよい。抑制変化検出部は、式（１０）に示すように、抑制電流Ｉｒ＊の変化量ΔＩｒ＊を算出し、変化量ΔＩｒ＊が閾値Ｋ３以上である場合に、抑制電流Ｉｒ＊の変化を検出する。より具体的には、抑制変化検出部は、変化量ΔＩｒ＊が閾値Ｋ３以上となってから一定の時間Ｔａが経過するまで、抑制電流Ｉｒ＊の変化の検出を継続する。閾値Ｋ３は、変化量ΔＩｄ＊の変化検出に用いられる閾値Ｋ１と同じであってもよい。なお、変化検出部３０は、差動変化検出部１７５の機能および抑制変化検出部の機能を有する検出部Ｘを有していてもよい。この場合、検出部Ｘは、差動電流Ｉｄ＊の変化および抑制電流Ｉｒ＊の変化のうちの少なくとも一方の変化を検出する。

この場合、出力制御部４０は、次のような機能を有する。抑制電流Ｉｒ＊の変化および電流比率の変化のうちの少なくとも一方の変化が検出された場合には比率差動リレー要素２２０が動作する場合であっても、出力制御部４０はトリップ信号ＴＲを出力しない。抑制電流Ｉｒ＊の変化および電流比率の変化のいずれも検出されない場合には比率差動リレー要素２２０が動作する場合に、出力制御部４０はトリップ信号ＴＲを出力する。

より具体的には、抑制電流Ｉｒ＊の変化および電流比率の変化のうちの少なくとも一方の変化の検出が検出されてから、抑制電流Ｉｒ＊の変化および電流比率の変化のいずれも検出されなくなるまでの検出継続時間が時間Ｔоｐ１未満である場合には、抑制電流Ｉｒ＊の変化および電流比率の変化のいずれも検出されなくなったときに比率差動リレー要素２２０が動作している場合に、出力制御部４０はトリップ信号ＴＲを出力する。検出継続時間が時間Ｔоｐ１以上である場合には、抑制電流Ｉｒ＊の変化および電流比率の変化のいずれも検出されなくなってから時間Ｔｒｅ経過後に比率差動リレー要素２２０が動作している場合に、出力制御部４０はトリップ信号ＴＲを出力する。

なお、変化率ΔＩｒ＊ｘを用いて抑制電流Ｉｒ＊の変化を検出してもよい。変化率ΔＩｒ＊ｘは式（１１）で表される。

ΔIr*x=|Ir*(t)-Ir*(t-1)|/Ir*(t)・・・（１１）
変化検出部３０は、変化率ΔＩｒ＊ｘが閾値Ｋ３ａ以上（すなわち、ΔＩｒ＊ｘ≧Ｋ３ａ）であるか否かを判定する。例えば、Ｋ３ａは０．０５である。より具体的には、抑制変化検出部は、変化率ΔＩｒ＊ｘが閾値Ｋ３ａ以上である場合に、抑制電流Ｉｒ＊の変化を検出する。このことから、抑制変化検出部は、変化量ΔＩｒ＊が閾値Ｋ３以上である場合または変化率ΔＩｒ＊ｘが閾値Ｋ３ａ以上である場合に、抑制電流Ｉｒ＊の変化を検出してもよい。

（４）上述した実施の形態では、図５に示すように、差動電流Ｉｄ＊の変化と、電流比率の変化とを用いて、差動リレー部２０による動作出力をロックする構成について説明したが、当該構成に限られない。例えば、差動電流Ｉｄ＊の変化と、抑制電流Ｉｒ＊の変化と、電流比率の変化とを用いて、差動リレー部２０による動作出力をロックしてもよい。この場合、変化検出部３０は、差動電流Ｉｄ＊の変化および抑制電流Ｉｒ＊の変化の両方を検出する。

具体的には、図５において、差動電流Ｉｄ＊の変化が検出されず、抑制電流Ｉｒ＊の変化が検出されず、かつ、電流比率の変化が検出されない場合に、ＡＮＤゲート１８１が、値“１”の信号Ｓｂを出力する構成としてもよい。この場合、差動電流Ｉｄ＊の変化、抑制電流Ｉｒ＊の変化および電流比率の変化のうちの少なくとも一方の変化が検出された場合に、ＡＮＤゲート１８１は、値“０”の信号Ｓｂを出力する。

上記構成によると、出力制御部４０は、次のような機能を有する。差動電流Ｉｄ＊の変化、抑制電流Ｉｒ＊の変化および電流比率の変化のうちの少なくとも１つの変化が検出された場合には比率差動リレー要素２２０が動作する場合であっても、出力制御部４０はトリップ信号ＴＲを出力しない。差動電流Ｉｄ＊の変化、抑制電流Ｉｒ＊の変化および電流比率の変化のいずれも検出されない場合には比率差動リレー要素２２０が動作する場合に、出力制御部４０はトリップ信号ＴＲを出力する。

（５）上述の実施の形態として例示した構成は、本発明の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能である。また、上述した実施の形態において、他の実施の形態で説明した処理および構成を適宜採用して実施する場合であってもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

６ 変圧器、１０，１０Ａ，１０Ｂ 保護リレー装置、１１，１２ 交流電源、２０，２０Ａ 差動リレー部、３０ 変化検出部、３１，３２ 遮断器、４０，４０Ａ，４０Ｂ 出力制御部、５１ 補助変成器、５２ ＡＤ変換部、６０ 電流入力部、７０ 演算処理部、７１ バス、７２ ＣＰＵ、７３ ＲＯＭ、７４ ＲＡＭ、７５ ＤＩ回路、７６ ＤＯ回路、７７ 入力インターフェイス、１５１，１５２，１７１，１７２ フィルタ、１５３，１７３ 差動電流演算部、１５４，１７４ 抑制電流演算部、１５５ 比率差動演算部、１７５ 差動変化検出部、１７６ 比率変化検出部、１８１，１８６ ＡＮＤゲート、１８２ ＮＯＴゲート、１８３，１８３Ａ，１８３Ｂ 動作タイマ、１８４ 復帰タイマ、１８５，１９０，１９０Ｂ ＯＲゲート、２１０，２３０ フィルタ部、２２０ 比率差動リレー要素、２４０ 電流算出部。

Claims (7)

1. 被保護設備の１次電流および２次電流に対して第１フィルタ処理を施して、前記１次電流および前記２次電流の基本波成分を抽出する第１フィルタ部と、
   前記第１フィルタ処理後の前記１次電流および前記２次電流を用いて第１抑制電流および第１差動電流を算出し、前記第１抑制電流および前記第１差動電流に基づいて比率差動リレー演算を実行する第１差動リレー要素と、
   前記１次電流および前記２次電流に対して第２フィルタ処理を施して、前記１次電流および前記２次電流から直流成分を除去する第２フィルタ部と、
   前記第２フィルタ処理後の前記１次電流および前記２次電流を用いて第２抑制電流および第２差動電流を算出する電流算出部と、
   前記第２差動電流の変化および前記第２抑制電流の変化のうちの少なくとも一方の変化を検出する第１変化検出部と、
   前記第２抑制電流に対する前記第２差動電流の比率の変化を検出する第２変化検出部と、
   前記第１変化検出部の検出結果および前記第２変化検出部の検出結果と、前記第１差動リレー要素の演算結果とに基づいて、前記被保護設備を保護するための動作信号を出力する出力制御部とを備える、保護リレー装置。
2. 前記第２差動電流の変化および前記比率の変化のうちの少なくとも一方の変化が検出された場合、または、前記第２抑制電流の変化および前記比率の変化のうちの少なくとも一方の変化が検出された場合には、前記第１差動リレー要素が動作する場合であっても、前記出力制御部は前記動作信号を出力せず、
   前記第２差動電流の変化および前記比率の変化のいずれも検出されない場合、または、前記第２抑制電流の変化および前記比率の変化のいずれも検出されない場合には、前記第１差動リレー要素が動作する場合に、前記出力制御部は前記動作信号を出力する、請求項１に記載の保護リレー装置。
3. 前記第２差動電流の変化および前記比率の変化のうちの少なくとも一方の変化が検出されてから、前記第２差動電流の変化および前記比率の変化のいずれも検出されなくなるまでの継続時間が第１の時間未満である場合には、前記第２差動電流の変化および前記比率の変化のいずれも検出されなくなったときに前記第１差動リレー要素が動作している場合に、前記出力制御部は前記動作信号を出力する、請求項１または請求項２に記載の保護リレー装置。
4. 前記継続時間が前記第１の時間以上である場合には、前記第２差動電流の変化および前記比率の変化のいずれも検出されなくなってから第２の時間経過後に前記第１差動リレー要素が動作している場合に、前記出力制御部は前記動作信号を出力し、
   前記第２の時間は前記第１の時間よりも長い、請求項３に記載の保護リレー装置。
5. 前記第１抑制電流および前記第１差動電流に基づいて比率差動リレー演算を実行する第２差動リレー要素をさらに備え、
   前記第２差動リレー要素は、前記第１差動リレー要素の第１動作域よりも狭い第２動作域を有し、
   第３の時間以上継続して前記第２差動リレー要素が動作している場合、前記出力制御部は前記動作信号を出力する、請求項３または請求項４に記載の保護リレー装置。
6. 前記第１の時間よりも長い第４の時間以上継続して前記第１差動リレー要素が動作している場合、前記出力制御部は前記動作信号を出力する、請求項３または請求項４に記載の保護リレー装置。
7. 前記第２差動電流の変化量が第１変化量以上である場合または前記第２差動電流の変化率が第１変化率以上である場合に、前記第１変化検出部は前記第２差動電流の変化を検出し、
   前記比率の変化量が第２変化量以上である場合または前記比率が第２変化率以上である場合に、前記第２変化検出部は前記比率の変化を検出し、
   前記第２抑制電流の変化量が第３変化量以上である場合または前記第２抑制電流の変化率が第３変化率以上である場合に、前記第１変化検出部は前記第２抑制電流の変化を検出する、請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の保護リレー装置。
   

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