JPH0121687B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、変圧器等、投入時に大電流が流れ
る電力系統の機器を保護対象に含む比率差動継電
器に関する。 従来、この種の継電器は、変圧器等を系統に接
続した際に流れる励磁突入電流と、応動すべき対
象の故障電流とを区別するために、入力信号に含
まれる第２高調波成分を検出し、これが基本波成
分に対し、一定比率以上のものであつたときは当
該の入力信号は励磁突入電流のものであると判定
し、応動しないようにしていた。 第１図は、このような論理条件をもつ従来の継
電器の回路図である。第１図において、１は電力
系統における保護対象の機器に関する電流から検
出されたいわゆる抑制入力（信号）、２はその電
流から検出されたいわゆる差動入力（信号）、３
は抑制入力１及び差動入力２を入力し、差動入力
２が抑制入力１より所定の比率でもつて大となつ
たときに信号３ａを出力する比率差動要素、４は
差動入力２が系統の重故障に対応させた所定レベ
ル以上の大入力レベルとなるのを検出したときに
信号ｂを出力する検出要素、５，６は差動入力２
に含まれる第２高調波成分I_f2が所定レベル以上
となるのを検出したときに信号５ａ，ｃを出力す
る検出要素で、信号ｃは継電器の動作をロツクす
る信号となる。７は比率差動要素３の信号３ａと
検出要素５の信号５ａの反転論理とのアンドをと
るアンド・ゲート、８はアンド・ゲート７の信号
ａと検出要素４の信号ｂとのオアをとり、継電器
を動作させる信号８ａを出力するオア・ゲートで
ある。 なお、上記検出要素５，６はともに差動入力２
に含まれる第２高調波成分I_f2を検出するもので
あるが、下表に示す特性が得られるように、バイ
アス設定極性が逆となつている。表中、I_f1は基
本波成分である。

【表】 このような特性とすることは、変圧器保護に用
いられる他のリレー例えば変圧器中性点について
いる過電流リレー、後備保護用過電流リレー等が
インラツシユ時誤動作するのを防ぐロツク信号と
して、検出要素６の出力信号を用いるためであ
る。 このため、検出要素６を常時“Ｈ”とすると、
上記他のリレーに不要なロツクがかかるため、常
時Ｌとするようにバイアスをかけている。 次に動作について説明する。保護対象に励磁突
入電流があつた場合は、一時的に差動入力２の第
２高調波成分が増大する。このため、検出要素
５，６は信号５ａ，ｃを出力し、アンド・ゲート
７は開とならない。しかし、検出要素４は、重故
障時のように差動入力２が所定値以上となると、
信号ｂを出力するので、これがオア・ゲート８を
介し、信号８ａとなつて出力される。 第２図は、差動入力２に含まれる基本波成分
I_f1を横軸にとり、第２高調波成分I_f2と基本波成
分I_f1との比I_f2／I_f1を縦軸にとり、アンド・ゲート７ の信号ａ、検出要素４の信号ｂ及び検出要素６の
信号ｃをパラメータとした第１図に示す回路の動
作特性を示すグラフである。 従つて、このような構成の比率差動継電器は、
検出要素６の特性により、動作したりしなかつた
りすることが生じ、また、特性上の差により検出
要素５及び６の出力状態が同一入力にもかかわら
ず同一とならない不具合があつた。 このような不具合を解決するため、第３図に示
すような比率差動継電器があつた。第３図におい
て、９は検出要素４の信号ｂの反転論理と検出要
素６の信号ｃとのアンドをとり、継電器をロツク
させる信号c′を出力するアンド・ゲートである。 動作において、差動入力２が増大し、その第２
高調波成分I_f2が増大したため、検出要素が信号
ｃを出力しても検出要素４が信号ｂを出力する
と、アンド・ゲート９は禁止され、開とならな
い。即ち、検出要素４が信号ｂを出力するような
大入力レベルの差動入力２が発生したときは、そ
の原因が保護対象に励磁突入電流によるものでな
いと判定し、継電器の動作をロツクする信号c′を
発生しない。 第４図は第３図に示す回路の動作特性を示すグ
ラフである。 しかし、第３図に示すような構成の差動継電器
も、検出要素５，６を同一特性のものにすること
が困難であるために、動作の信頼度が高くならな
い欠点があつた。 この発明は、上記のような従来のものの欠点を
除去するためになされたもので、第２次高調波成
分を検出する２つの検出要素の出力が異なるもの
となつてもこれにより影響されることなく、信頼
性の高い動作が得られる比率差動継電器を提供す
ることを目的とする。 以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第５図において、第１図及び第３図と同一符
号は同一部分を示し、１０はアンド・ゲートであ
り、比率差動要素３の信号３ａ及び検出要素５，
６の信号５ａ及びｃ反転論理とのアンドをとつた
信号ａをオア・ゲート８に入力する。 次に動作について説明する。いま、保護対象に
励磁突入電流が流れると、差動入力２が増大す
る。これにより、検出要素５が出力を“０”にし
たが、検出要素６が出力を“１”を出力した場合
は、アンド・ゲート９は開となり得ても、アン
ド・ゲート１０は開とならないので、比率差動継
電器は動作しない。アンド・ゲート１０が開とな
るためには、検出要素５及び６の両出力が“０”
を保つことを必要とする。 第６図は、第５図に示す回路の動作特性を示す
グラフである。図示のように、ａの領域が狭く、
即ち第４図において存在していた信号ａと抑制信
号c′とが交差する領域がなくなり、検出要素６の
出力が一定入力以上の領域で比率差動要素３の出
力と論理的に同じとなる。両者は低入力域におい
ては一致していないが、一般的に低入力域での励
磁突入電流における第２高調波成分の含有率は非
常に大きいことから実用上問題となることはな
い。 第７図はこの発明の他の実施例による比率差動
継電器の回路図である。第７図において、第６図
との相異点について説明すると、検出要素４の信
号ｂがオア・ゲート８にのみ入力され、オア・ゲ
ート８の信号ａは図外へ出力されると共にアン
ド・ゲート１１の禁止入力に供給される。アン
ド・ゲート１１は信号ａの反転論理と検出要素６
の抑制信号ｃとのアンドをとり、抑制信号c′を出
力する。第７図の構成は、オア・ゲート８の出力
が“１”となつたときは、直ちにアンド・ゲート
１１を禁止する。 以上のように、この発明によれば、第２高調波
成分の検出要素間に特性上の相異があつてもこれ
に影響されることなく、信頼度の高い動作が得ら
れる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の比率差動継電器の回路図、第２
図は第１図に示す比率差動継電器の動作特性のグ
ラフ、第３図は従来の比率差動継電器の回路図、
第４図は第３図に示す比率差動継電器の動作特性
のグラフ、第５図はこの発明の一実施例による差
動継電器の回路図、第６図は第５図に示す差動継
電器の動作特性のグラフ、第７図はこの発明の他
の実施例による差動継電器の回路図である。 ３……比率差動要素、４，５，６……検出要
素、７，９，１０，１１……アンド・ゲート。な
お、図中、同一符号は同一部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電力系統における保護対象に関する電流から
   検出された差動入力が上記電流から検出された抑
   制入力より所定の比率でもつて大となつたときに
   信号を出力する比率差動要素と、上記差動入力が
   所定値以上となつたときに信号を出力する第１検
   出要素と、上記差動入力がないとき及び該差動入
   力に含まれる第２高調波成分が所定レベル以上の
   ときに信号を出力する第２検出要素と、上記差動
   入力に含まれる第２高調波成分が所定レベル以上
   のときに信号を出力する第３検出要素と、上記比
   率差動要素、第１乃至第３検出要素の信号による
   所定の論理条件をとり、動作信号及び抑制信号を
   発生する論理回路とを備えた比率差動継電器にお
   いて、上記論理回路は上記第２及び第３検出要素
   の信号が出力されておらず、かつ上記比率差動検
   出要素の信号が出力されているとき及び上記第１
   検出要素の信号が出力されているときは上記動作
   信号を出力するように、また上記第１検出要素の
   信号が出力されず、かつ上記第３検出信号が出力
   されているときに上記抑制信号を出力するように
   構成されていることを特徴とする比率差動継電
   器。