JPH01286724A - 過電流継電器 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は過電流継電器に係り、特に過電流継電器の部品
不具合による信頼性低下を防止する回路構成に関する。

（従来の技術） 近年、電力系統（特に高圧受配電システム）の信頼性を
向上させるために第２図図示特性を有する過電流継電器
が、配電線保護用の保護継電装置に用いられている。周
知の如く、過電流継電器は整定動作値以上の電流が流れ
れば動作するものであるから、電流が小さいときには動
作しＫ＜＜、したがって動作時間が長くなり、電流が大
きいときには動作時間が短かくなる傾向をもっている。

これをもう少し詳細に見て入力電流の大きさに対する動
作時間特性の点から分類すると次の様になる。

（ａｌ　　定限時特性（高速度動作） （ｂ）　　反限時・定限時特性 （ｅ）　　反限時特性 （ｄｌ　　強反限時特性 などであシ第２図はそれを示したものである。過電流継
電器における反限時特性の効果は事故電流が大きい程動
作時間が短くなることによって、選択性を維持しながら
、かつできるだけ早く事故の除去を行なうことを保護責
務としている。

一般にこの種の過電流継電器（以下ＯＣＲと称す）は経
済性の面よ＃）ＯＣＲ単独で配電線の短絡保護を行なっ
ている。

したがって、誤動作、誤不動作のない高信頼度のものが
要求されるのが普通である。

（発明が解決しようとする課題） 以上の如く、受配電設備に適用されるＯＣＲは極めて高
信頼度を要求される。これは万一不要応動した場合に電
力の供給不能となシその影響は非常に大きいからである
。

以下にこれらの不具合について説明する。第３図は一般
的なＯＣＲの構成を示したブロック図である。第３図は
電流変成器ＣＴ　（入力電流の適切なレベルへの変換）
３１．全波整流器ＲＥＣ（検出量の絶対値変換）　３２
　、ローパスフィルタＬＰＦ　（ＡＣをＤＣＫ変換）　
３３　、　Ａ／Ｄ変換器（アナログ量を１とＯで表わす
デジタル信号への変換）　３４　、　ＣＰＵ（デジタル
量の演算処理）３５．そして出力補助リレー■３６から
なりている。

以上の如く構成されるＯＣＲは次の様な不具合を起す可
能性がある。近年、保護継電器の分野でも小形化の要求
が強く現在ではプリント基板に部品を全て実装している
。当然ながら構成部品、例えばＣＴも小形にする必要が
あるがＣＴの小形化手法として周知の如く、２次巻線に
細線の採用が一般的である。この細線は従来に比し断線
の可能性が高い。万一、断線した場合は判定部への電流
が断たれて動作判定不能となる。

したがって、系統事故時に保護不能となシ過電流状態を
し中断できないことよシ、関連機器（例えばトランス）
Ｋダメージを与えるという重大な不具合がありた。

一方、経済的な理由よシＯＣＲ単独でトリップ回路（し
ゃ断器列外し）を構成するため、ＯＣＲの不要応動は電
力の供給障害（停電）につながる。例えばＯＣＲの全波
整流器ＲＥＣ３２を構成する第４アングがラッチアップ
、つまシ出力が入力に関係なく最大のレベルに飽和する
不具合（ＯＣＲは超過電流状態と判断）となった場合Ｏ
ＣＲは不要応動し、トリップ回路３８を経てし中断器を
引き外す。

以上のように系統が事故状態であるＫも拘らず系統をし
中断できないこと、及び健全状態であるＫも拘らず系統
を不要し中断することが懸念されるという重大な欠点が
あった。

このため、フェイルセーフの考えより故障検出リレー、
例えば不足電圧継電器Ｗなどをトリップ条件に挿入する
ような対策が図られているが、これは徒らに構成を複雑
にしており、抜本的な対策が強く待ち望まれていた。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
シ、簡単な回路構成によ、９　ＯＣＲの不要応動及び誤
不動作を防止することの可能な過電流継電器を提供する
ことを目的としている。

〔発明の構成〕

（１１題を解決するための手段） 本発明では過電流継電器において、入力電流に対応して
正側と負側の２出力を導出する手段と前記各出力の大き
さを夫々独立して判定すると共にそれらの各大きさの不
一致を相互にチェックする手段と、前記各出力の大きさ
が共に所定値以上であるときトリップ出力を送出する手
段と、前記各出力の大きさが不一致であるときアラーム
出力を送出する手段とから構成した。

（作用） 本発明では、１つＯＣＴによる２つの出力を判定回路に
て各々独立に大きさを判定し、両出力の動作信号によシ
トリツブ出力を発生することにょシ、偶発的な部品不良
による誤出力を防止すると共に、判定回路で２つの入力
の不一致を相互にチェックし所定レベル以上の不一致の
結果が出た場合はこれを出力するようＫしている。

（実施例） 以下図面を参照して実施例を説明する。

第１図は本発明による過電流継電器（ＯＣＲ）の一実施
例構成図である。なお、第３図と同一部分は同一符号を
付して説明を省略する。

第１図の回路においてＣＴＩＩは入力端子を適当なレベ
ルの２つの電気量（正波及び負波）を得るためのＣＴ％
ＣＰＵ　１２は正波及び負波両方のデジタル量を入力量
とするＣＰＵで、正波及び負波の大自さを判定し、所定
の値以上の入力時は′″１”レベルを出力する。出力端
子１２ｍを備える。また正波及び負波のデジタル量の大
きさの不一致をチェックし不一致の幅が所定（例えば数
パーセント）以上の場合１１″レベル出力する出力端子
１２ｂを備える構成のものである。１３は２つのＣＰＵ
の不一致出力を入力とする論理和回路（オア回路）、１
４〜１６ｔｉ各ＣＰＵ出力あるいは論理和回路によシ起
動される出力補助リレーである。

次に動作説明をする。第１図の回路において次の不具合
モード（正常時を含む）を想定して説明する。

■　正常時 ■　ＣＴ　ｌ　ｌＯＮ側コイルｌＩＮの断線■　正波側
のＲＥＣ−Ｐ　３２のラッチアップ■　第１図のＯＣＲ
が入力電流”有”時に正動作することを以下に説明する
。

入力電流はＣＴ　１１　Ｋて所定の正波、負波電気量に
変換され、各々の電気量は次段のＲＥＣ３２Ｋて絶対値
変換される。そしてＬＰＦ　３３　ＫてＡＣ／ＤＣ変換
され、Ａ／Ｄコンバータ３４にてアナログ／デジタル変
換が行なわれ、それぞれＣＰＵ　−Ｐ　ｌ　２とＣＰＵ
　−Ｎ　１２　Ｋてデジタル量の大きさが所定の値以上
であることを判定する。

その結果、各ＣＰＵは端子１２＆よシ動作信号１１″レ
ベルを出力するため、次段の出力リレー［有］１４（９
１５は動作する。そしてトリップ回路３８にトリップ信
号を送る。

一方、正波、負波のデジタル量は回路が正常である九め
各ＣＰＵでの不一致出力は端子１２ｂより不動作信号の
″′０″レベルを出力し、オア回路１３と出力リレー■
１６は不動作である。したがってアラーム回路２０は起
動しない。

■　第１図のＯＣＲが動作レベル以下（常時潮流）の入
力“有”時に正波、負波の不一致出力を発することを以
下に説明する。

ＣＴＩＩの２次側の負側コイルＩＩＮが断線してｉるこ
とによシ、正側の判定は前述の■と同様に正常に応動す
るが入力が動作レベル以下のため出所たれているため当
然出力ＲＹ■１５は不動作である。

ここで負波の電気量がゼロであるためＡ／Ｄコンバータ
３４の出力は正波と負波で値が異なる。したがってＣＰ
Ｕ　−Ｐ　１２とＣＰＵ　−Ｎ　１２はそれぞれＡ／Ｄ
コンバータ３４の出力データの不一致を検出し、ＯＣＲ
内部に異常が発生していることを知る。

そしてオア回路１３．出力ＲＹ■１６を通してアラーム
回路２０に信号を送る。

以上の如く常時潮流を利用して正波及び負波の判定回路
の異常を検出することで常時監視が可能となる。

■　前述の■と同様に、常時監視不良出力を発すること
を以下に説明する。正波側ＲＥＣ−Ｐ　３２のラッチア
ップによる不具合とは、前述の如くＲＦＣ−Ｐ　３２を
構成するオ（アンプが故障によりＲＥＣ−Ｐ　３２の入
力に関係なく出力が飽和レベルまで誤出力するモードの
ことである。この状態はＯＣＲにとって超過電流状態と
等しいため、動作信号を出力することは明らかである。

以上の如く正時潮流のため前述の動作モードの如＜　、
Ｑ１５は不動作である。したがってトリップ回路３８に
信号は送出せず本不具合による系統の誤し中断はない。

一方前述の■と同様Ｋ　ＣＰＵ　−Ｐ　１２とＣＰＵ−
Ｎｌ２は正波側と負波側の（Ａ／Ｄコンバータ出力の）
デジタル量が大きく異なるために不一致出力を発生し、
常時監視が可能となる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によればＯＣＲに入力される
常時潮流によｊ５　ＯＣＲの正波、負波両方の内部判定
回路の常時監視が可能となプ、万一事故時にＯＣＲが誤
不動作し関連機器への障害波及を未前に防止できる。ま
た正波、負波両判定回路出力の動作によりトリップ信号
を発する構成数回路の偶発的な動作側の故障に対し、Ｏ
ＣＲの誤動作による系統の誤し中断の可能性を著しく低
減できる。

以上の如く、極めて高信頼度のＯＣＲを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による過を流継電器の一実施例を示す図
、第２図は標準的な過電流継電器の限時特性を示す図、
第３図は従来の過電流継電器を示す図である。 １１・・・電流変成器、　　１２・・・ＣＰＵ、１３・
・・オア回路、 １４・・・正波動作用出力リレー、 １５・・・負波動作用出力リレー、 １６・・・不一致出力用リレー、 ２０・・・アラーム回路、３２・・・全波整流器、３３
・・・ローパスフィルタ、 ３４・・・Ａ／Ｄ変換器、　　３８・・・トリフグ回路
。 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 同　　　　第子丸　　　健 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 系統の電流を入力量として事故時の過電流状態を識別す
   る過電流継電器において、入力電流に対応して正側と負
   側の２出力を導出する手段と、前記各出力の大きさを夫
   々独立して判定すると共にそれらの各大きさの不一致を
   相互にチェックする手段と、前記各出力の大きさが共に
   所定値以上であるときトリップ出力を送出する手段と、
   前記各出力の大きさが不一致であるときアラーム出力を
   送出する手段とを備えたことを特徴とする過電流継電器
   。