JPH03245724A - 保護継電器 - 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） 本発明は電力用変圧器の保護に用いられる保護継電器に
関する。

（従来の技術） 第３図に比率差動継電器１を電力用変圧器２に適用した
例を示す。３は変圧器２の各端子の電流１′、　、　　
１′２に応じた電流ｒ、、Ｉ２を導入するための主変流
器、４は系統電源である。第４図に従来の変圧器保護用
比率差動継電器の回路の一例を示し、第５図のａの特性
に比率差動継電器１の比率特性例を示し、第６図には第
２調波ロック特性例を示す。この第２調波ロツク特性の
必要性について簡単に説明すると、変圧器励磁突入電流
は見掛は上変圧器内部事故の如く、変圧器へ電源を投入
した時、電源側より流入する。そのため、比率差動継電
器は誤動作（事故てないのに動作する）の可能性がある
。従って、励磁突入電流と実際の事故による電流とを区
別する必要がある。

励磁突入電流には、第２調波分が多く含まれる特徴かあ
るため、一般に基本波分に対する第２調波分の比がある
設定値（一般には１５％程度が良く用いられる）以上の
時には、比率差動継電器出力をロックし、継電器の誤動
作を防止することが良く用いられている。

第４図において、５は入力変成器、６は第５図ａの比率
特性を持つ比率差動要素、７は第６図の第２調波ロツク
特性を持つ第２調波含有率検出要素、８は第２調波含有
率検出要素出力を反転させるＮＯＴ回路、９は比率差動
要素６とＮＯＴ回路８との論理積をとる＾ＮＤ回路であ
る。

第４図において入力電流Ｉ、、ｒ、、は、入力変成器５
を通して比率差動要素６及び第２調波含有率検出要素７
に各々に導入される。比率差動要素６に導入された入力
電流１１．１２は、比率差動要素６において差動流Ｉｃ
１＝ｌ　１１　＋Ｉ２　　ｌ及び抑制量Ｉｒ＝ｋ　（Ｉ
　１１１＋ｌ　Ｉ２　１）Ｅここでｋは定数］を導出す
る。更に差動流１ｄと抑制量Ｉｒは加算され動作量（Ｉ
ｃｉ　　Ｉｒ）を導出する。

動作量（Ｉｄ　Ｉｒ）が一定値ｋｚ、　［ここでに１は
定数］より大の時、比率差動要素６は出力する。

以上の如く比率差動要素６の動作式は １１　十Ｉ２　ｌ　　ｋ　（ｌ　１１１＋ｌ　Ｉｚ　ｌ
）≧に１となり、第５図ａの比率特性となる。

一方、第２ｉｉｌ波含有率検出要素７に導入された入力
電流１１．Ｉ２は第２調波含有率検出要素７において差
動量１ｄ＝ｌ　１１　＋Ｉ２　　ｌを導出し、更に差動
量Ｉｄより基本波量に２１１ｆｌ及び第２調波量１２ｆ
１を導出する。この基本波量に２１１ｆと第２調波量１
２ｆ１は加算され、動作量（ｌ　２ｆｌ−に２１１ｆｌ
　）を導出する。動作量（ｌ　２ｆｌ　−ｋｚ　ｌ　ｌ
ｆｌ　）が零より大の時第２調波含有率検出要素７は出
力する。

前述内容は変形するとｌ　２ｆｌ　／　ｔ　Ｈｊ≧に２
となり第２調波の含有率を意味し、その特性は第５図の
ロック特性となる。第２訳波含有率検出要素７の出力［
ＩＪはＮＯＴ回路８にて「ＯＪとなる。比率差動要素６
の出力とＮＯＴ回路８の出力はＡＮＤ回ＦＩ＠９へ導入
されるため、第２調波含有率検出要索７か動作すること
により比率差動継電器１出力をロックすることになる。

（発明が解決しようとする課題） 負荷電流または外部事故時の通過電流による差電流Ｉｄ
は零となり、基本波量１１ｆ１及び第２調波量［２ｆ１
も零となるため、第２調波含有率検出回路の含有率は＋
　２ｔ１／　ｌ　ｏ１＝旦≧に２となり不安定となる。

このとき、ＩｔｔなはＩ２の一方に高調波（特に第２１
ｉＪ波）が存在したり、継電器の内部回路誤差により第
２調波量を導出する回路に微少な電気量が発生したりし
て、見掛は上１２ｆ分が生じると、検出する含有率は大
きな値となって第２１ｊｌ波含有率検出回路が不要動作
し、継電器出力を不要ロックすることになる。この不要
ロックがかかる領域は差電流Ｉｄに含まれる基本波１１
ｆｌが小さい域であり、第４図の比率差動要素の不動作
域内のｂで示した範囲である。不要ロック中に内部事故
が発生すると基本波量１１ｆ１か増加するため第２ｉｉ
ｌ波含有率検出要素は復帰して不要ロックは解除される
が、第２調波含有率検出要素の復帰時間だけ保護継電器
の動作が遅れるという問題があった。

本発明は前述した問題点を解決するためになされたもの
であり、第２調波含有率検出要素の不要動作による不要
ロックのない保護継電器を提供することを目的としてい
る。

（以下余白） ［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は入力電気量か所定値
以上であるとき出力する主検出要素と、入力電気量中に
含まれる基本波分に対する第２調波分の割合が所定値以
上になったときに出力する第２調波含有率検出要素を有
する保護継電器において、主検出要素出力と第２調波含
有率検出要素出力との論理積により、保護継電器出力を
阻止するよう構成した。

（作　用） 内部事故時には殆んどが基本波分であるため出力ロック
分かなく動作てきるか、励磁突入電流等の場合には第２
調波分かロック分となるため、動作出力を阻止できる。

（実施例） 以下図面を参照して実施例を説明する。

第１図は本発明による比率差動継電器１の一実鉋例の構
成図である。

第１図において、１０は比率差動要素６と第２調液含有
率検出要素７との論理積をとるへＮＤ回路、１１はＡＮ
Ｄ回路１０の出力を反転させるＮＯＴ回路、１２は比率
差動要素の出力を瞬時遅らせるための動作遅延回路、１
３は動作遅延回路１２の出力とＮＯＴ回路１１との論理
積をとるためのＡＮＤ回路てあり、その他の構成は第４
図と同じである。

以下に作用について説明する。

比率差動要素６及び第２調波含有率検出要素７の作用は
従来技術と同じである。

内部事故時は殆んどが基本波量であり、第２調波量は含
有されないため、比率差動要素６は動作するが、第２調
波含有率検出要素７は不動作のままである。このため、
比率差動要素６の出力信号は時間遅延回路１２を経てへ
ＮＤ回路１３へ導入され、ＮＯＴ回路１１の出力が「１
」のため継電器出力となる。

また、保護する変圧器に電源を投入すると、勘磁突入電
流が流れて比率差動要素６が動作するとともに、第２調
波含有率検出要素が動作する。この結果ＡＮＤ回路１０
は出力し、ＮＯＴ回路１１を経て出力「０」をＡＮＤ回
８＠１３へ導入するため、比率差動要素６の出力が時間
遅延回路１２を経てＡＮＤ回路１３へ「１」を導入して
も継電器の出力はロックされ、継電器の誤動作を防止す
ることができる。なお、ＡＮＤ回路１０が出力するため
には必す比率差動要素６が動作しなければならないため
、時間遅延回路１２がないと、非常に短い時間（ＡＮＤ
回＃１１０が動作してＮＯＴ回路１１を経て継電器をロ
ックするまての時間）だけ継電器出力が出る。時間遅延
回路１２はこの出力を防止しており、この時間は継電器
の動作時間に比べ無視可能である。この結果第５図に示
す比率差動要素６の比率特性の不動作域においてはＡＮ
Ｄ回路１０の出力は出す、継電器出力を不要ロックする
ことはなくなる。

以上述べたように上記実施例によると、差動要素６の出
力と第２調波含有率検出要素７の出力との論理積により
比率差動継電器の出力をロックする構成にすることによ
り、差電流１．　ｄに含まれる基本波量か小さい域にお
いても、第２調波含有率検出要素の不要動作による継電
器の不要ロックがかからない比率差動継電器を提供する
ことができる。

上記実施例は２巻線変圧器保護用比率差動継電器につい
て述べたが、これに原電されるものではなく、３巻線変
圧器保護用の比率差動継電器も同様である。

本発明の他の実施例を示す。

第２図は第２詞波含有率検出要素７を備えた他の保護継
電器であり、第１図と同一機能は同一番号を用いている
。

第２図は第１図の比率差動要素６に代えて、過電流要素
や距離要素などの主検出要素１５を備えたものであり、
主検出要素１５の出力と第２調波含有率検出要素７の出
力との論理積により保護継電器の出力をロックすること
により、基本波電流が小さい域での該継電器出力の不要
ロックを防止した保護継電器を提供することかできる。

なお、継電器出力に補助継電器１４を使用する時は、主
検出要素１５の瞬時出力は補助継電器１４の動作時間内
で吸収されるなめ、第１図で示した時間遅延回路１２を
特に備えなくても保護継電器が誤出力することはない。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば保護継電器の主検
出要素の出力と第２調波含有率検出要素の出力との論理
積により該保護継電器の出力をロックする構成とするこ
とにより、基本波電流か小さい域においても第２訓波含
有率検出要素の不要動作による継電器の不要ロックがか
からない保護継電器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による比率差動継電器の一実施例の構成
図、第２図は他の実施例の構成図、第３図は電力用変圧
器への従来の比率差動継電器の適用例図、第４図は従来
の比率差動継電器、第５図は比率差動要素の比率特性図
、第６図は第２調波含有率検出要素の第２調波ロック特
性図である。 １．１八・・・比率差動継電器 １Ｂ・・・保護継電器　　　　２・・・電力用変圧器３
・・・主変流器　　　　　５・・・入力変成器６・・・
比率差動要素 ７・・・第２調波含有率検出要素

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入力電気量が所定値以上でるとき出力する主検出要素と
   、入力電気量中に含まれる基本波分に対する第２調波分
   の割合が所定値以上となったときに出力する第２調波含
   有率検出要素を有する保護継電器において、前記主検出
   要素出力と第２調波含有率検出要素出力との論理積によ
   り、前記保護継電器出力を阻止することを特徴とする保
   護継電器。