JPH01214220A - 比率差動継電器の高調波抑制方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は比率差動継電器の高調波抑制方式に関する。

（従来の技術） 発電機、変圧券などの電力機器の内部故障を検出するの
に比率差動継電器が広く使用されている。

これは常時は平衡している入出力の電流が故障発生によ
って不平衡を生ずることを利用し、その値の比率が一定
値に達したときに動作するように構成されてあり、これ
によって電力機器を保護するようにしている。

ところで電力機器における電源投入時においても、励磁
突入電流によって、入出力の電流が不平衡となることが
あり、これを故障発生時と区別して判断することが要求
される。そのために電源投入時には故障発生時よりも、
第２高調波が多く含まれていることに着目し、基本波電
流に対する第２高調波電流の比を求めることによって、
区別することが行なわれている。

これによれば基本波電流に対する第２高調波電流の比が
一定値を超えたときは、電源を投入した状態にあると判
断し、そのときは入出力の電流が不平衡となったとして
も、内部故障の発生ではないものとして、比率差動継電
器が動作しないように、高調波抑制をかけるようにして
いる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで従来では基本波電流に対する第２高調波電流の
比を、三相回路の各相毎に求めるようにしており、いず
れかひとつの相についても、前記した比が一定値を下回
っているときは、前記した高調波抑制がかからないよう
になっていた。

しかし実際問題として電源投入時において、投入位相お
よび残留磁束などにより、各相同時に第２高調波の含有
率が同程度となることは極めて希であって、含有率が他
の相より低くなる相が出てくることが多い。

この場合前述のように各相ごとに比を判定していると、
高調波抑制要素が働かない相がでてくることになり、そ
のため電源投入時における励磁突入電流によっても誤動
作してしまうことがある。

この発明は電源投入時における高調波電流の存在から、
内部故障の発生時と電源投入時とを区別する場合におい
て、電源投入時には高調波抑制がかかるようにし、これ
によって誤動作を防止することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） この発明は各相毎に基本波電流と、第２高調波電流とを
検出し、その基本波電流の和に対する第２高調波電流の
和の比を算出し、その比が一定値を超えたとき、電源投
入時と判断して高調波抑制をかけることを特徴とする。

（実施例） この発明の実施例を図によって説明する。図において、
ＩＡｌ、ＬＡ□は三相回路のうちのａ相についての、変
圧器の入力端および出力端から取りだした交流電流につ
いて、その電流に対応する電流が与えられる入力端子、
ＩＢｉ、ＩＢ２〜ＩＣ１゜ＩＣ，は同じくｂ相およびＣ
相についての入力端子である。

２Ａ〜２Ｃは基本波電流と、第２高調波電流とを分難し
て計測する計測装置で、いずれも同じ構成とされである
。すなわちこの計測装置は、補助トランス３，４と、各
入力端子に与えられる入力電流の差を演算する減算装置
５と、基本波電流を取り出すフィルタ６と、第２高調波
電流を取り出すフィルラダ７と、各フィルタ６．７から
の出力を整流する整流装置８，９とから構成されている
。

ａ相について、端子ＩＡ１．ＬＡ、に与えられる電流を
Ｉａよ、Ｉａ２とすると、減算装置５の出力は。

Ｉａ、−Ｉａ、＝Ｉａ に対応する値となる。

また減算装置５の出力電流のうち、基本波電流をＩｆａ
、第２高調波電流をＩ、ｆａとすれば、そのそれぞれの
絶対値ｌ　Ｉｆａｌ、　ｌ　Ｉ、ｆａｔが整流装置８゜
９から出力されることになる。

１０．１１は加算装置で、加算装置１０は各計算回路２
Ａ〜２Ｃの整流装置８からの出力ＩＩｆａｌ。

ｌ　Ｉｆｂｌ、　ｌ　Ｉｆｃｌを加算する。したがって
その出力は、 ｌ　Ｉｆａｌ＋ｌ　Ｉｆｂｌ＋ｌ　Ｉｆｃｌ＝Σ１Ｉｆ
ｌとなる。同様に加算装置１１は各計測装置２Ａ〜２Ｃ
の整流装置９からの出力ｌ　Ｉ　、ｆａｔ　、ｌ　Ｉ　
ｊｂｌ　−１Ｉ　、ｆｃｌを加算する。したがってその
出力は、Ｉ　Ｉｚｆａｌ＋ｌ　Ｌｆｂｌ＋ｌ　ｌ２ｆｃ
ｌ＝：Σｌ■ｚｆｌとなる。

１２は比率計算装置で、両加算装置１０．１１の出力を
入力とし、 を演算する。その演算結果は判定装置１３に入力され、
一定値αとの大小関係を判定する。モしてＫ〉α の条件を満足したとき、電源投入時の状態と判断して、
出力回路１４から出力を出し、高調波抑制をかけるよう
にする。

なおこの一定値αとしては、次のような考えから設定す
るとよい。すなわちたとえば変圧器の内部故障発生時に
おける各相電流に含まれる第２高調波含有率の最大値は
理論上９％以下である。この場合は継電器としては動作
しなければならないので、高調波抑制がかかってはなら
ない。

また変圧器の電源投入時における各相電流に含まれる基
本波電流のスカラ和に対する、第２高調波電流のスカラ
和の比率の最小値は、実験的には２０％程度であること
が確かめられている。

これらの結果からαの値を、 ０．０９＜α〈０．２ とすれば、誤動作なり、誤不動作などの不正動作を防止
することができる。

具体的にはαの上限、下限に対等の余裕をもつ値として
、両者の相乗平均をとり、 α：０，１３　（＝砺］ｉ罰］） が好ましい値と言える。

（発明の効果） 以上詳述したようにこの発明によれば、電源投入時にお
いて、各相の高調波電流の含有率が同程度にならないよ
うなことがあっても、電源投入時の状態を、故障発生時
と明瞭に区別することができ、したがって電源投入時に
おける高調波抑制の誤動作を確実に回避することができ
るといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の実施例を示す結線図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 三相回路の各相線路における負荷の入出力電流の差の電
   流のうちから、基本波電流と、第２高調波電流とを各相
   毎に検出する検出手段、前記検出手段によって検出した
   各基本波電流の和および第２高調波電流の和を算出する
   加算手段、前記加算手段によって加算された基本波電流
   の和に対する第２高調波電流の和の比を算出する比率算
   定手段、前記比率算定手段によって算定された比率が一
   定値を超えたとき、電源投入時と判断して高調波抑制を
   かけるための出力を出す出力手段とからなる比率差動継
   電器の高調波抑制方式。