JPH02114819A - 保護継電器 - Google Patents
保護継電器Info
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- JPH02114819A JPH02114819A JP26857088A JP26857088A JPH02114819A JP H02114819 A JPH02114819 A JP H02114819A JP 26857088 A JP26857088 A JP 26857088A JP 26857088 A JP26857088 A JP 26857088A JP H02114819 A JPH02114819 A JP H02114819A
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- 230000001681 protective effect Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract description 17
- 239000000284 extract Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 5
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000009118 appropriate response Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Protection Of Transformers (AREA)
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。
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、変圧器を投入した際の励磁突入電流に対し
て誤動作することのない保護継電器に関するものである
。
て誤動作することのない保護継電器に関するものである
。
従来の変圧器の励磁突入電流に対して誤動作しない保護
継電器としては「保護継電技術」（小林進著・電気書院
列）「９・１・７差動継電器に対する励磁突入電流の影
響」の項に記されている「高調波阻止方式」の保護継電
器がある。これは励磁突入電流に高調波が含まれること
に着目し、ある特定の高調波（主に第２調波）の含有率
検出要素を持ちある一定値以上の高調波の含有を検出す
ると継電器の動作を阻止する方式の保護継電器である。
継電器としては「保護継電技術」（小林進著・電気書院
列）「９・１・７差動継電器に対する励磁突入電流の影
響」の項に記されている「高調波阻止方式」の保護継電
器がある。これは励磁突入電流に高調波が含まれること
に着目し、ある特定の高調波（主に第２調波）の含有率
検出要素を持ちある一定値以上の高調波の含有を検出す
ると継電器の動作を阻止する方式の保護継電器である。
この様な従来の励磁突入誤動作対策の保護継電器の欠点
としては、系統故障時の電流中に第２調波成分が多く含
まれていると励磁突入と誤判定し一保護継電器が動作す
べき時に動作できない不具合がある。
としては、系統故障時の電流中に第２調波成分が多く含
まれていると励磁突入と誤判定し一保護継電器が動作す
べき時に動作できない不具合がある。
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調波成分の含まれる故障時で
も誤不動作することがなく、励磁突入時には確実に誤動
作しない保護継電器を提供することを目的としている。
めになされたもので、第２調波成分の含まれる故障時で
も誤不動作することがなく、励磁突入時には確実に誤動
作しない保護継電器を提供することを目的としている。
この発明に係る保護継電器においては−電力系統の電圧
・電流から基本波成分のインピーダンス位相を求める基
本波インピーダンス位相演算部と一電力系統の電圧電流
から基本波以外のある高調波成分のインピーダンス位相
を求める高調波インピーダンス位相演算部と、これらの
演算部により求めた位相を比較する判定部を設けたもの
である。
・電流から基本波成分のインピーダンス位相を求める基
本波インピーダンス位相演算部と一電力系統の電圧電流
から基本波以外のある高調波成分のインピーダンス位相
を求める高調波インピーダンス位相演算部と、これらの
演算部により求めた位相を比較する判定部を設けたもの
である。
上記のように構成された保護継電器にあって、各々のイ
ンピーダンス位相演算部では該当周波数成分のみを抽出
し−この値からその周波数におけるインピーダンスの位
相を演算し、判定部では基本波インピーダンス位相と高
調波インピーダンス位相を比較しその差が所定値内外に
よって系統故障か励磁突入時かを判定する。
ンピーダンス位相演算部では該当周波数成分のみを抽出
し−この値からその周波数におけるインピーダンスの位
相を演算し、判定部では基本波インピーダンス位相と高
調波インピーダンス位相を比較しその差が所定値内外に
よって系統故障か励磁突入時かを判定する。
以下にまずこの発明の詳細な説明する。
第２図は系統故障時の等価回路であり、（１）は故障点
までのインピーダンスのりアクタンス成分Ｌ−（２）は
同じインピーダンスの抵抗成分Ｒである。この回路に流
れ込む電流を■としてその中の基本波成分を■１ｆ−第
２高調波成分をＩｚｆとすると回路両端の電圧Ｖは電圧
の基本波成分をｈｆ、第２高調波成分をＶ２ｆとして（
３）式−（４）式で示される。
までのインピーダンスのりアクタンス成分Ｌ−（２）は
同じインピーダンスの抵抗成分Ｒである。この回路に流
れ込む電流を■としてその中の基本波成分を■１ｆ−第
２高調波成分をＩｚｆとすると回路両端の電圧Ｖは電圧
の基本波成分をｈｆ、第２高調波成分をＶ２ｆとして（
３）式−（４）式で示される。
Ｖｌｆ ＝Ｒ−ｈｆ ＋ ｊωＬ・ｈｆ ・・・
・・・（３）式Ｖｚｆ ＝Ｒ−ｈｆ ＋ ｊ２ωＬ−Ｉ
ｘｆ ・・・・・・（４）式また、基本波成分イン
ピーダンスをＺｌｆ、第２高調波成分インピーダンスを
Ｚｚｆとすると各々のインピーダンスは（５）式、（６
）式で示される。
・・・（３）式Ｖｚｆ ＝Ｒ−ｈｆ ＋ ｊ２ωＬ−Ｉ
ｘｆ ・・・・・・（４）式また、基本波成分イン
ピーダンスをＺｌｆ、第２高調波成分インピーダンスを
Ｚｚｆとすると各々のインピーダンスは（５）式、（６
）式で示される。
Ｚｔｆ −Ｖｘｆ ／ １１ｆ ＝Ｒ＋ ｊωＬ
・・・・・・（５）式Ｚ２ｆ ＝Ｖ２ｆ ／ Ｉｚｆ
＝Ｒ＋ ｊ２ωＬ ・・・−・ｆ６１式（５
）式−（６）式で示されるインピーダンスを図示すると
第３図となる。
・・・・・・（５）式Ｚ２ｆ ＝Ｖ２ｆ ／ Ｉｚｆ
＝Ｒ＋ ｊ２ωＬ ・・・−・ｆ６１式（５
）式−（６）式で示されるインピーダンスを図示すると
第３図となる。
第３図に示すＺｌｆと２２ｆの位相差αは（７）式で示
される。
される。
ｃｘ＝ｔａｎ ” （２（１）Ｌ／Ｒ）−ｔａｎ ’
（ωＬ／Ｒ）−（７１式（７）式においてαの取り得る
範囲は一９０°から９０゜の間である。
（ωＬ／Ｒ）−（７１式（７）式においてαの取り得る
範囲は一９０°から９０゜の間である。
一方励磁突入時の典型的な電圧・電流波形を第４図に示
す。第４図に示す様に電流は各種高調波成分を含むが電
圧波形は背後電源インピーダンスが小さければほとんど
歪まない。これは電圧波形を歪ませる高調波電圧成分が
励磁突入電流中の高調波成分電流の背後電源インピーダ
ンスでの電圧降下によって発生するからである。
す。第４図に示す様に電流は各種高調波成分を含むが電
圧波形は背後電源インピーダンスが小さければほとんど
歪まない。これは電圧波形を歪ませる高調波電圧成分が
励磁突入電流中の高調波成分電流の背後電源インピーダ
ンスでの電圧降下によって発生するからである。
よって背後電源インピーダンスが大きい電力系統におけ
る励磁突入時の電圧波形は歪むことになる。
る励磁突入時の電圧波形は歪むことになる。
また励磁突入時基本波電流成分の位相は基本波電圧成分
に比べ１／４周期（９０°）遅れている。
に比べ１／４周期（９０°）遅れている。
これらの現象を考慮して励磁突入時の等価回路は高調波
成分の電流源（８）を用いて第５図に示す様になる。（
９）は基本波の電圧源で電圧はＥＳとする。（則は背後
電源インピーダンスＺＢで、基本波に対するインピーダ
ンスをＺＢ工第２高調波に対するインピーダンスをＺＢ
２とする。（１１１は励磁突入時の変圧器側のインピー
ダンスを模擬している基本波のみに対スるインピーダン
スＺＴｔである。ＺＢｔ −ＺＢ２−ＺＴＩともリアク
タンス成分である。
成分の電流源（８）を用いて第５図に示す様になる。（
９）は基本波の電圧源で電圧はＥＳとする。（則は背後
電源インピーダンスＺＢで、基本波に対するインピーダ
ンスをＺＢ工第２高調波に対するインピーダンスをＺＢ
２とする。（１１１は励磁突入時の変圧器側のインピー
ダンスを模擬している基本波のみに対スるインピーダン
スＺＴｔである。ＺＢｔ −ＺＢ２−ＺＴＩともリアク
タンス成分である。
系統故障時と同様に電圧、電流の基本波成分と第２ ｉ
Ｅ調波Ｆａ、分ヲ各々Ｖ１ｆ −ｂｆ −Ｖ２ｆ −Ｉ
ｚｆ トすると第５図に示す等価回路の方程式は（１２
式（１３）式となる。
Ｅ調波Ｆａ、分ヲ各々Ｖ１ｆ −ｂｆ −Ｖ２ｆ −Ｉ
ｚｆ トすると第５図に示す等価回路の方程式は（１２
式（１３）式となる。
Ｖ１ｆ＝ Ｅｓ −ＺＢｔ −ｈｆ
＝ＺＴ工・ｈｆ ・・・・・・（１２１
式Ｖ２ｆ ＝ −ＺＢ２− Ｉｚｆ −
（１３１式よって基本波インピーダンスＺｘｆと第２高
調波インピーダンスＺｚｆは各々０４１式、（１８式で
示される。
式Ｖ２ｆ ＝ −ＺＢ２− Ｉｚｆ −
（１３１式よって基本波インピーダンスＺｘｆと第２高
調波インピーダンスＺｚｆは各々０４１式、（１８式で
示される。
Ｚｌｆ ＝ Ｖｔｆ ／ Ｉｘｆ ＝ＺＴｔ
・・・・・・（１４１式Ｚｚｆ ＝ Ｖ２ｆ ／ Ｉ
ｚｆ ＝−ＺＢ２ ・・・・・・・・（１８式（
１４１式、（１５１式で示すインピーダンスはＺＴｌ、
ＺＢ２ともにリアクタンス成分であるから第６図に示
す様にＺｘｆとＺｚｆの位相差１８０°となる。
・・・・・・（１４１式Ｚｚｆ ＝ Ｖ２ｆ ／ Ｉ
ｚｆ ＝−ＺＢ２ ・・・・・・・・（１８式（
１４１式、（１５１式で示すインピーダンスはＺＴｌ、
ＺＢ２ともにリアクタンス成分であるから第６図に示
す様にＺｘｆとＺｚｆの位相差１８０°となる。
以上の様に基本波インピーダンスＺｔｆと第２高調波イ
ンピーダンスＺ２ｆとの位相差を検出することにより、
位相差が±９０°以内の時は手続故障、それ以外の時は
励磁突入時と判定が可能である。
ンピーダンスＺ２ｆとの位相差を検出することにより、
位相差が±９０°以内の時は手続故障、それ以外の時は
励磁突入時と判定が可能である。
尚、基本波インピーダンスＺ１ｆ、第２高調波インピー
ダンスＺ２ｆ各々の位相は同じ周波数成分の電圧と電流
の位相差を導出することにより求めることができる。
ダンスＺ２ｆ各々の位相は同じ周波数成分の電圧と電流
の位相差を導出することにより求めることができる。
第１図にこの発明の一実施例を示す。
ｕｅは電圧系統の電圧・電流から基本波成分のインピー
ダンス位相を導出する基本波インピーダンス位相演算部
、（１７）は同じ電力系統の電圧・電流から第２高調波
成分のインピーダンス位相を導出する第２高調波インピ
ーダンス位相演算部、叩は２つのインピーダンス位相の
差を検出し、その位相差が±９０°以内に入らない時に
阻止信号（１湧を出力する判定部、Ｃ２■はしゃ断器（
図示しない）へしゃ断信号（２１１を出力する他の保護
継電器、（２）は阻止信号（頂がある時しゃ断信号［Ｆ
］Ｄを阻止するインヒビット回路である。
ダンス位相を導出する基本波インピーダンス位相演算部
、（１７）は同じ電力系統の電圧・電流から第２高調波
成分のインピーダンス位相を導出する第２高調波インピ
ーダンス位相演算部、叩は２つのインピーダンス位相の
差を検出し、その位相差が±９０°以内に入らない時に
阻止信号（１湧を出力する判定部、Ｃ２■はしゃ断器（
図示しない）へしゃ断信号（２１１を出力する他の保護
継電器、（２）は阻止信号（頂がある時しゃ断信号［Ｆ
］Ｄを阻止するインヒビット回路である。
第１図の実施例の動作を以下に説明する。
系統故障時や励磁突入時での高調波を含んだ系統電圧・
電流を基本波インピーダンス位相演算部（１６）と第２
高調波インピーダンス位相演算部０７）に入力させる。
電流を基本波インピーダンス位相演算部（１６）と第２
高調波インピーダンス位相演算部０７）に入力させる。
各々のインピーダンス位相演算部ではフィルタなどによ
って該当周波数成分のみを抽出し、この値からその周波
数におけるインピーダンスの位相を演算し出力する。判
定部（旧は基本波インピーダンス位相と第２高調波イン
ピーダンス位相を比較してその差が±９０°以内ならば
系統故障と判定し阻止信号０ωは出力しない。よってイ
ンヒビット回路（支）は開状態となり、他の保護継電器
１２０）のしゃ断信号はしゃ断器へ出力される。またイ
ンピーダンス位相差が±９０°以外の時は判定部０８）
では励磁突入時と判定し阻止信号Ｇ９）を出力する。よ
ってインヒビット回路（２２は開状態となり、しゃ断信
号はしゃ断器へ出力されず一励磁突入時の誤しゃ断を防
止できる。
って該当周波数成分のみを抽出し、この値からその周波
数におけるインピーダンスの位相を演算し出力する。判
定部（旧は基本波インピーダンス位相と第２高調波イン
ピーダンス位相を比較してその差が±９０°以内ならば
系統故障と判定し阻止信号０ωは出力しない。よってイ
ンヒビット回路（支）は開状態となり、他の保護継電器
１２０）のしゃ断信号はしゃ断器へ出力される。またイ
ンピーダンス位相差が±９０°以外の時は判定部０８）
では励磁突入時と判定し阻止信号Ｇ９）を出力する。よ
ってインヒビット回路（２２は開状態となり、しゃ断信
号はしゃ断器へ出力されず一励磁突入時の誤しゃ断を防
止できる。
この様に本発明によれば基本波でのインピーダンスと第
２高調波でのインピーダンスとの位相差に着目すること
によって、系統故障時には適確な応動をし励磁突入時に
は誤動作することなく確実にしゃ断器例外しを阻止でき
る保護継電器が得られる。
２高調波でのインピーダンスとの位相差に着目すること
によって、系統故障時には適確な応動をし励磁突入時に
は誤動作することなく確実にしゃ断器例外しを阻止でき
る保護継電器が得られる。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図−第２図
は系統故障時の等価回路を示す図、第３図は系統故障時
のインピーダンス図、第４図は励磁突入時の電流−電圧
波形、第５図は励磁突入時の等価回路−第６図は励磁突
入時のインピーダンス図である。 （１）・・・故障点までのりアクタンス成分、（２）・
・・故障点までの抵抗成分、（８）・・・高調波成分電
流源、（９）・・・基本波電圧源、００］・・・背後電
源インピーダンス−（１１１・・・基本波のみに対する
インピーダンス、ｕｅ・・・基本波インピーダンス位相
演算部、０η・・・高調波インピーダンス位相演算部、
（１（至）・・・判定部、（１印・・・阻止信号−■・
・・他の保護継電器−ｃ２Ｄ・・・しゃ断信号、（２）
・・・インヒビット回路。
は系統故障時の等価回路を示す図、第３図は系統故障時
のインピーダンス図、第４図は励磁突入時の電流−電圧
波形、第５図は励磁突入時の等価回路−第６図は励磁突
入時のインピーダンス図である。 （１）・・・故障点までのりアクタンス成分、（２）・
・・故障点までの抵抗成分、（８）・・・高調波成分電
流源、（９）・・・基本波電圧源、００］・・・背後電
源インピーダンス−（１１１・・・基本波のみに対する
インピーダンス、ｕｅ・・・基本波インピーダンス位相
演算部、０η・・・高調波インピーダンス位相演算部、
（１（至）・・・判定部、（１印・・・阻止信号−■・
・・他の保護継電器−ｃ２Ｄ・・・しゃ断信号、（２）
・・・インヒビット回路。
Claims (1)
- 電力系統の電圧・電流から基本波成分のインピーダン
ス位相を求める基本波インピーダンス位相演算部と、前
記電力系統の電圧電流から基本波以外のある高調波成分
のインピーダンス位相を求める高調波インピーダンス位
相演算部と、これらの演算部により求めた位相を比較す
る判定部を備えた保護継電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63268570A JP2510702B2 (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 保護継電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63268570A JP2510702B2 (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 保護継電器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02114819A true JPH02114819A (ja) | 1990-04-26 |
| JP2510702B2 JP2510702B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=17460357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63268570A Expired - Fee Related JP2510702B2 (ja) | 1988-10-25 | 1988-10-25 | 保護継電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2510702B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0484605U (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-23 | ||
| JP2014017947A (ja) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Toshiba Corp | ネットワークプロテクタ |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105762764B (zh) * | 2016-05-10 | 2019-02-05 | 国家电网公司 | 基于负序分量及其谐波特性的励磁涌流识别方法 |
| CN106655097B (zh) * | 2017-01-09 | 2018-08-17 | 湖南大学 | 电力变压器励磁涌流识别方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62285621A (ja) * | 1986-05-31 | 1987-12-11 | 富士電機株式会社 | 励磁突入電流検出方式 |
-
1988
- 1988-10-25 JP JP63268570A patent/JP2510702B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62285621A (ja) * | 1986-05-31 | 1987-12-11 | 富士電機株式会社 | 励磁突入電流検出方式 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0484605U (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-23 | ||
| JP2014017947A (ja) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Toshiba Corp | ネットワークプロテクタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2510702B2 (ja) | 1996-06-26 |
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