JPH0438114A - アナログ入力回路の監視装置 - 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】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、ディジタル保護＠！電装置におけるアナログ
入力回路の監視装置に関する。

Ｂ０発明の概要 本発明は、アナログ入力回路によって系統の電圧、電流
をディジタル信号で取込むディジタル保護継電装置にお
いて、 アナログ入力信号に基本波信号を重畳させて２系統の信
号を得、この両信号を比較することによってアナログ入
力回路の異常を検出することにより、 アナログ入力信号及び入力回路構成による監視機能の制
約を無くしながら確実な監視になるようにしたものであ
る。

Ｃ０従来の技術 ディジタル保護継電装置は、第２図に示すように、保護
対象系統の電圧ｖ１電流１．零相電圧Ｖ。

等の各種アナログ入力を変流器、変成器さらには補助変
成器等から取込み、各アナログ入力をフィルタ１．−１
．を通すことで基本波成分のみを抽出し、サンプルホー
ルド回路２１〜２．によるサンプルホールドとマルチプ
レクサ３による順次切換入力によってＡ／Ｄ変換器４の
順次入力にし、Ａ／Ｄ変換器のディジタル出力をディジ
タル保護演算部５のデータ入力にして該演算部５による
各種保護演算を行なう。

このようなディジタル保護継電装置において、フィルタ
からＡ／Ｄ変換器までのアナログ入力回路の故障（断線
や回路異常）は誤った保護演算ひいては誤ったトリップ
になるか、又は保護対象系統の事故発生を検出不能にす
る。

そこで、従来からアナログ入力回路の監視方式が提案さ
れ、アナログ入力Ｖ、１、ＶＯに代えて点検交流信号を
入力することで保護演算機能も含めて点検する点検入力
方式、３相の電圧又は電流を入力する場合に各相アナロ
グ入力の平衡性から各相アナログ入力回路の正当性をチ
エツクする３相平衡チ工ツク方式、アナログ入力に高周
波信号を重畳させて該高周波信号の検出からチエツクす
る高周波重畳方式がある。

Ｄ１発明が解決しようとする課題 従来のアナログ入力回路の監視方式のうち、点検入力方
式は点検入力とアナログ入力とを補助リレーで切換える
ため、点検入力期間には保護機能を喪失してしまう重大
な欠点があるし、入力切換のための補助リレー自体がア
ナログ人ツノ回路に含まれて信頼性を低下させる恐れが
ある。

一方、３相平衡チ工ツク方式は、３相入力にならない零
相電圧Ｖ。のアナログ入力や微小レベル状態になり得る
電流Ｉのアナログ入力等には適用できない。また、３相
入力になるアナログ入力であっても適用系統によっては
３相のバランスがくずれている場合には適用できない。

上述の問題点は、高周波重畳方式では解消されるが、保
護対象系統にも高調波が存在してアナログ入力に含まれ
るため、この高調波と高周波信号との混在によって誤っ
た点検になる可能性があるし、系統の高調波を取除くよ
うにすると点検感度を下げることになる。さらに、基本
波のアナログ入力回路を監視するのに高周波信号から監
視するた約基本波に対するアナログ入力回路の機能点検
にはなり得ないもので監視の信頼性低下になる。

本発明の目的は、アナログ入力信号及び入力回路構成に
よる監視機能の制約を無くしながら確実な監視になる監
視装置を提供することにある。

８０課題を解決するための手段と作用 本発明は、前記目的を達成するため、保護対象系統から
検出したアナログ入力信号をアナログ入力回路を通して
ディジタル保護演算部に取込み、該演算部によって保護
演算を行なうディジタル保護継電装置において、前記ア
ナログ入力回路は前記アナログ入力信号に基本波信号を
重畳させて２系統の信号ＣＨ１、ＣＨ２を得て前記ディ
ジタル保護演算部の入力とする信号処理回路を設け、前
記ディジタル保護演算部は前記信号ＣＨ１，ＣＨ２の比
較によって前記アナログ入力回路の異常を検出するアナ
ログ入力相対監視部及び信号ＣＨＩから前記基本波信号
のサンプル値を減算して保護演算を行なう保護演算部を
設け、アナログ入力信号に基本波を重畳させることで１
相の信号や低レベルのアナログ入力信号にも一定レベル
以上の信号を確保し、２系統の信号を比較することで何
れか一方の系統の異常を検出する。また、アナログ入力
に基本波信号を重畳することから保護演算には一方の系
統の信号から基本波信号を減算することでアナログ入力
信号を復元する。

Ｆ、実施例 第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。

アナログ入力回路は信号処理回路６Ｉ〜６．とマルチプ
レクサ３ＡとＡ／Ｄ変換器４によって構成される。信号
処理回路６．〜６３は、回路６１に代表して示すように
、３系統によって構成され、そのうちの２系統はアナロ
グ入力（電圧Ｖ）が加算器６１１＋　６　Ｉ２の加算入
力にされ、加算器６□、６１ｔの他方の加算入力はＲＯ
Ｍ７で発生する基本波のサンプルデータをアナログ信号
に変換するＤ／Ａ変換器８の出力にされる。

加算器６１１＋６１ｔの両出力は夫々フィルタ１１．。

１゜を通して高調波成分が除去され、サンプルホールド
回路２１１．２１！によってサンプルホールドされる。

また、Ｄ／Ａ変換器８からの基本波アナログ入力は第３
の系統になるフィルタ１１３とサンプルホールド回路２
１．を通してサンプルホールドされる。これら加算器６
□、６３．の加算処理とフィルタＩ　１１〜＋１３のフ
ィルタ特性及びサンプルホールド回路２　＋＋〜２１．
のサンプルホールドタイミングは同じになる回路構成に
される。

サンプルホールド回路２□〜２１．の各出力は信号ＣＨ
１−ＣＨ３としてマルチプレクサ３Ａにより順次Ａ／Ｄ
変換器４に取込まれ、そのディジタル信号化がなされて
ディジタル保護演算部５Ａに取込まれる。この演算部５
Ａは、２系統の信号ＣＨｌとＣＩ（２を入力として両人
ツノの比較によってアナログ入力回路の正当性を監視す
るアナログ入力相対監視部９と、信号ＣＨ３を入力とし
て該信号の絶対からアナログ入力回路の正当性を監視す
るアナログ入力絶対値監視部１ｏと、信号ＣＨＩから信
号Ｃ１１３を減算して保護継電機能としての入力を得る
減算部１１と、この減算部１１の出力を入力に持し保護
演算を行なう保護演算部！２とを備える。

以上の構成になる本実施例の動作をアナログ入力Ｖて代
表して以下に詳細に説明する。

アナログ入力■には加算５６．、．６．、にょって夫々
Ｄ／Ａ変換器からの基本波信号が加算（重畳）され、フ
ィルタ１８．１□によってアナログ入力■に含まれる高
調波成分が除去され、サンプルホールド回路２１１＋　
　２１２で夫々サンプルホールドされる。一方、Ｄ／Ａ
変換器８からの基本波信号もフィルタ１１３とサンプル
ホールド回路２１．を通してサンプルホールドされる。

従って、信号処理回路６１の各部が正常に動作すれば信
号ＣＨＩとＣＨ２とは両アナログ入力回路が正常であれ
ば常に同じサンプル値になり、また信号ＣＨ３にはアナ
ログ入力■に重畳させる基本波信号のサンプル値が取出
される。このことから、例えばフィルタ１、での断線や
機能喪失があると、信号ＣＨＩとＣＨ２に差異が生じそ
の比較によって異常検出を行なうことができる。この異
常検出はアナログ入力Ｖが３相になることを不要にして
１つの信号による検出ができ、しかも低レベルの電流や
零相電圧の入力にあっても基本波信号が加算されている
ことから一定レベル以上の信号を確保して異常検出可能
となる。この異常検出はアナログ入力相対監視部９によ
って行なわれ、その具体的な処理には による演算で比率誤差分εよりも小さくなるときに正常
と判定する。

上述の監視動作には、基本波信号が正常に印加されてい
ることかつ信号処理回路の電源等が正常にあることが十
分条件になり、このため信号ＣＨ３が適正に加えられて
いることをアナログ入力絶対値監視部ＩＯにおいてチエ
ツクすると共に、信号処理回路とマルチプレクサの動作
さらにはＡ／Ｄ変換器４での変換に下位ビットの欠は等
の異常があるときに既知となる信号ＣＨ３の絶対値の異
常から検出する。

また、信号ＣＨＩには基本波信号が重畳されることから
、リレー演算にはアナログ入力■を取込むために減算器
１１で該信号ＣＨＩから信号ＣＨ３を減算し、復元した
アナログ入力■を使って演算部１２が保護演算を行なう
。

Ｇ１発明の効果 以上のとおり、本発明によれば、アナログ入力に基本波
信号を重畳させた２系統のサンプル信号を得、この両信
号をマルチプレクサとＡ／Ｄ変換器を介してディジタル
保護演算部に取込んで比較演算を行なうことでアナログ
入力回路の異常を検出するようにしたため、アナログ入
力信号及び入力回路構成による監視機能の制約を無くし
ながら確実な監視になる。具体的には以下の効果がある
。

（１）アナログ入力信号は常時保護演算に取込むことが
でき、従来の点検入力方式に較べて点検時の保護機能の
喪失が無く、また補助リレーによる信頼性低下を起すこ
とがない。

（２）アナログ入力信号側々について異常検出を行なう
ことができ、しかもアナログ入力信号レベルにも影響さ
れることがなく、従来の３相の平衡方式による平衡３相
かっ所定レベル以上の入力を必要とするという制約が無
くなる。

（３）アナログ入力信号に基本波信号を重畳して異常検
出を基本波信号に対して行なうため、従来の高調波重畳
方式に較へて基本波による異常検出でアナログ入力信号
に合わせた適正なチエツクになるし、系統の高調波が重
畳する場合にも影響されることなく確実な監視ができる
。

（４）所定レベル以上の２系統の信号の比較になるため
、その偏差から異常検出のための比較によって高精度の
監視が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図はディ
ジタル保護継電装置のアナログ入力回路図である。 １、．１．、．１．３・・・フィルタ、２．．２．、．
２・・・サンプルホールド回路、３，３Ａ・・・マルチ
プレクサ、４・・・Ａ／Ｄ変換器、５．５Ａ・・・ディ
ジタル保護演算部、６□、６．・・・加算器、６．．６
．．６．・・・信号処理回路、７・・・ＲＯＭ、８・・
・Ｄ／Ａ変換器、９・・・アナログ入力相対監視部、ｌ
Ｏ・・・アナログ入力絶対値監視部、 １・・・減算部、 ２・・・保護演算 外１名

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）保護対象系統から検出したアナログ入力信号をア
   ナログ入力回路を通してディジタル保護演算部に取込み
   、該演算部によって保護演算を行なうディジタル保護継
   電装置において、前記アナログ入力回路は前記アナログ
   入力信号に基本波信号を重畳させて２系統の信号ＣＨ１
   、ＣＨ２を得て前記ディジタル保護演算部の入力とする
   信号処理回路を設け、前記ディジタル保護演算部は前記
   信号ＣＨ１、ＣＨ２の比較によって前記アナログ入力回
   路の異常を検出するアナログ入力相対監視部及び信号Ｃ
   Ｈ１から前記基本波信号のサンプル値を減算して保護演
   算を行なう保護演算部を設けたことを特徴とするアナロ
   グ入力回路の監視装置。
2. （２）前記アナログ入力回路は前記基本波信号を前記信
   号ＣＨ１、ＣＨ２と同等の回路を通した信号ＣＨ３とし
   て前記ディジタル保護演算部に与え、前記ディジタル保
   護演算部は前記信号ＣＨ３の絶対値からアナログ入力回
   路の異常を検出するアナログ入力絶対値監視部を設けた
   ことを特徴とするアナログ入力回路の監視装置。