JPH05137237A - デジタル形保護・制御装置 - Google Patents
デジタル形保護・制御装置Info
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- JPH05137237A JPH05137237A JP3319801A JP31980191A JPH05137237A JP H05137237 A JPH05137237 A JP H05137237A JP 3319801 A JP3319801 A JP 3319801A JP 31980191 A JP31980191 A JP 31980191A JP H05137237 A JPH05137237 A JP H05137237A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電力系統の３相交流量にアンバランスがあっ
ても、その３相交流量に関わる入力回路の断線、短絡等
の不良を正しく検出することを目的とする。 【構成】 ３相交流量における電流ベクトル合成量絶対
値を演算するベクトル合成量演算回路１２と、３相の電
流ベクトル中最大電流ベクトルに０．８を乗算し、最大
電流ベクトルを演算する最大電流ベクトル演算回路１７
と、該最大電流ベクトル或は三相交流の不平衡感度を示
す極めて零に近い固定値の何れかより選び出された最大
値≦電流ベクトル合成量絶対値かを判定する判定回路１
９と、上記関係が一定時間継続した時電力系統信号入力
回路の不具合発生として警報を出力するタイマ回路２０
とを備えた。
ても、その３相交流量に関わる入力回路の断線、短絡等
の不良を正しく検出することを目的とする。 【構成】 ３相交流量における電流ベクトル合成量絶対
値を演算するベクトル合成量演算回路１２と、３相の電
流ベクトル中最大電流ベクトルに０．８を乗算し、最大
電流ベクトルを演算する最大電流ベクトル演算回路１７
と、該最大電流ベクトル或は三相交流の不平衡感度を示
す極めて零に近い固定値の何れかより選び出された最大
値≦電流ベクトル合成量絶対値かを判定する判定回路１
９と、上記関係が一定時間継続した時電力系統信号入力
回路の不具合発生として警報を出力するタイマ回路２０
とを備えた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は電力系統のデジタル形
保護・制御装置に関するものである。
保護・制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は例えば平成元年１１月２５日日本
電気協会発行の「デジタル形保護継電器および保護継電
装置」Ｐ１３４に示された従来の入力回路監視方式のベ
クトル図である。（尚、明細書の電子出願においては使
用字句の制約により電流ベクトル“Ｉドット”の表記を
単“Ｉ”、電圧ベクトル“Ｖドット”の表記を単に
“Ｖ”と明細書中に表記する。）
電気協会発行の「デジタル形保護継電器および保護継電
装置」Ｐ１３４に示された従来の入力回路監視方式のベ
クトル図である。（尚、明細書の電子出願においては使
用字句の制約により電流ベクトル“Ｉドット”の表記を
単“Ｉ”、電圧ベクトル“Ｖドット”の表記を単に
“Ｖ”と明細書中に表記する。）
【０００３】Ｉa 、Ｉb 、Ｉc は各々電力系統から装置
に入力さりるＡ相、Ｂ相、Ｃ相の電流ベクトルである。
ａは大きさが１で位相角が１２０°のベクトルオペレー
ターを示し、ａを乗ずることは大きさはそのままで位相
を１２０°進めることを示す。ａ2 の場合は２４０°と
なる。ε（三相交流電力の不平衡感度）は０ではない十
分小さな値であり、もしεを０とすると誤差等で不要に
検出してしまうことを防ぐためである。
に入力さりるＡ相、Ｂ相、Ｃ相の電流ベクトルである。
ａは大きさが１で位相角が１２０°のベクトルオペレー
ターを示し、ａを乗ずることは大きさはそのままで位相
を１２０°進めることを示す。ａ2 の場合は２４０°と
なる。ε（三相交流電力の不平衡感度）は０ではない十
分小さな値であり、もしεを０とすると誤差等で不要に
検出してしまうことを防ぐためである。
【０００４】次に動作について説明する。電力系統に事
故がない場合、例えば３相の電流ベクトルは大きさが等
しく、かつ位相は各々１２０°づつはなれた状態にある
と考えられる。従って、｜Ｉa ＋a 2Ｉb ＋a Ｉc ｜≒０
と考えられる。ところが、この値が０ではなくあらかじ
め定められた十分小さい値εより大きくなる場合は、系
統に事故が発生したか、入力回路に断線、短絡等の不具
合が生じたと考えられることができる。系統の事故はど
んなに長くても数秒後には除去されるため、この時間よ
り長くεより大きい状態が継続した場合は入力回路の不
具合と判断し、装置ロック、あるいは外部への警報等の
処置を行うものである。
故がない場合、例えば３相の電流ベクトルは大きさが等
しく、かつ位相は各々１２０°づつはなれた状態にある
と考えられる。従って、｜Ｉa ＋a 2Ｉb ＋a Ｉc ｜≒０
と考えられる。ところが、この値が０ではなくあらかじ
め定められた十分小さい値εより大きくなる場合は、系
統に事故が発生したか、入力回路に断線、短絡等の不具
合が生じたと考えられることができる。系統の事故はど
んなに長くても数秒後には除去されるため、この時間よ
り長くεより大きい状態が継続した場合は入力回路の不
具合と判断し、装置ロック、あるいは外部への警報等の
処置を行うものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のデジタル形保護
・制御装置の入力回路監視は以上のように構成されてい
るので、もし系統に常時アンバランス、即ち３相電流の
大きさが異なる場合、｜Ｉa ＋a 2Ｉb ＋a Ｉc ｜≧εと
なり誤って入力回路の不具合と判断するなどの問題があ
った。
・制御装置の入力回路監視は以上のように構成されてい
るので、もし系統に常時アンバランス、即ち３相電流の
大きさが異なる場合、｜Ｉa ＋a 2Ｉb ＋a Ｉc ｜≧εと
なり誤って入力回路の不具合と判断するなどの問題があ
った。
【０００６】上記問題点を解消するため、従来「特開昭
５７−１１９６１９号」に開示されているように、３相
電流のうち最大値を抽出して系統事故判定に供する技術
が、そして「特開平３−３６１３号」には３相交流の各
相電気量と比較する所定値を、３相交流の電気量に関連
する値に所定係数を乗じて求める。この所定値と、３相
交流の各相電気量のベクトル和とを大小比較し、ベクト
ル和が大きい場合に３相交流の不平衡に係る信号を出力
する技術が開示されていた。
５７−１１９６１９号」に開示されているように、３相
電流のうち最大値を抽出して系統事故判定に供する技術
が、そして「特開平３−３６１３号」には３相交流の各
相電気量と比較する所定値を、３相交流の電気量に関連
する値に所定係数を乗じて求める。この所定値と、３相
交流の各相電気量のベクトル和とを大小比較し、ベクト
ル和が大きい場合に３相交流の不平衡に係る信号を出力
する技術が開示されていた。
【０００７】しかし、各技術のものは事故判定の閾値レ
ベルとして一定の大きさの電流レベルをもとにしている
ため、微少な電流アンバランス変化に対しては判定精度
が期待できないといった欠点があった。
ベルとして一定の大きさの電流レベルをもとにしている
ため、微少な電流アンバランス変化に対しては判定精度
が期待できないといった欠点があった。
【０００８】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、電力系統の３相交流量に常時
アンバランスがあっても誤って不具合と判断しない入力
回路監視回路付のデジタル形保護・制御装置を得ること
を目的とする。
めになされたものであり、電力系統の３相交流量に常時
アンバランスがあっても誤って不具合と判断しない入力
回路監視回路付のデジタル形保護・制御装置を得ること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係るデジタル
形保護・制御装置は電力系統の電圧、電流等の３相交流
量をある一定周期で個別にサンプリングした後、アナロ
グ−デジタル変換し、あらかじめ決められた演算を行っ
て上記電力系統を保護、制御する信号を出力するデジタ
ル形の電力用保護・制御装置において、上記３相交流量
における電流ベクトル合成量絶対値を演算するベクトル
合成量演算回路と、３相の電流ベクトル中最大電流ベク
トルにｃｏｓ３０°に近い値を乗算し、最大電流ベクト
ルを演算する最大電流ベクトル演算回路と、該最大電流
ベクトル或は三相交流の不平衡感度を示す極めて零に近
い固定値の何れかより選び出された最大値≦電流ベクト
ル合成量絶対値かを判定する判定回路と、上記関係が一
定時間継続した時電力系統信号入力回路の不具合発生と
して警報を出力するタイマ回路とを設けたものである。
形保護・制御装置は電力系統の電圧、電流等の３相交流
量をある一定周期で個別にサンプリングした後、アナロ
グ−デジタル変換し、あらかじめ決められた演算を行っ
て上記電力系統を保護、制御する信号を出力するデジタ
ル形の電力用保護・制御装置において、上記３相交流量
における電流ベクトル合成量絶対値を演算するベクトル
合成量演算回路と、３相の電流ベクトル中最大電流ベク
トルにｃｏｓ３０°に近い値を乗算し、最大電流ベクト
ルを演算する最大電流ベクトル演算回路と、該最大電流
ベクトル或は三相交流の不平衡感度を示す極めて零に近
い固定値の何れかより選び出された最大値≦電流ベクト
ル合成量絶対値かを判定する判定回路と、上記関係が一
定時間継続した時電力系統信号入力回路の不具合発生と
して警報を出力するタイマ回路とを設けたものである。
【００１０】
【作用】この発明における入力回路監視回路は不良と判
定するしきい値を３相交流入力がほとんどない場合は零
に至らない十分小さいεで、３相交流入力が大きくなっ
た場合はその最大入力にｃｏｓ３０°に近い値を乗算し
た値としているため、３相交流入力に少々のアンバラン
スがあっても誤って不良と判定することがない。
定するしきい値を３相交流入力がほとんどない場合は零
に至らない十分小さいεで、３相交流入力が大きくなっ
た場合はその最大入力にｃｏｓ３０°に近い値を乗算し
た値としているため、３相交流入力に少々のアンバラン
スがあっても誤って不良と判定することがない。
【００１１】
【実施例】以下この発明の実施例１を図に基づいて説明
する。電力系統の３相交流量として電流量について説明
する。
する。電力系統の３相交流量として電流量について説明
する。
【００１２】第１図において、Ｂは母線、Ｌは３相の送
電線、ＣＴ−Ａ、ＣＴ−Ｂ、ＣＴ−Ｃは各々Ａ相、Ｂ
相、Ｃ相に設置された電流交流器、１、２、３は入力変
換器、４、５、６はフィルター回路、７、８、９はサン
プルホールド回路、１０はマルチプレクサーと呼ばれる
切り換え回路、１１はアナロク−デジタル変換回路を示
し、アナログ−デジタル変換回路１１の出力は各アナロ
グ量をアナログ−デジタル変換したデジタル値でありこ
の後はデジタル演算が可能となる。
電線、ＣＴ−Ａ、ＣＴ−Ｂ、ＣＴ−Ｃは各々Ａ相、Ｂ
相、Ｃ相に設置された電流交流器、１、２、３は入力変
換器、４、５、６はフィルター回路、７、８、９はサン
プルホールド回路、１０はマルチプレクサーと呼ばれる
切り換え回路、１１はアナロク−デジタル変換回路を示
し、アナログ−デジタル変換回路１１の出力は各アナロ
グ量をアナログ−デジタル変換したデジタル値でありこ
の後はデジタル演算が可能となる。
【００１３】１２は｜ＩA ＋ＩB ＋ＩC ｜のベクトル合
成量演算回路、１３、１４、１５は各々｜ＩA ｜、｜Ｉ
B ｜、｜ＩC ｜の絶対値演算回路、１６は絶対値演算回
路１３、１４、１５の出力のうち最大値を求める最大ベ
クトル値演算回路、１７は最大ベクトル値演算回路１６
の出力を０．８倍する最大電流ベクトル演算回路、１８
は最大電流ベクトル演算回路１７の出力とεのうち大き
い方を求める最大値選択回路、１９はベクトル合成量演
算回路１２の出力と最大値選択回路１８の出力を比較し
ベクトル合成量演算回路１２の出力の方が大きい時に出
力を出す判定回路、２０はタイマー回路である。
成量演算回路、１３、１４、１５は各々｜ＩA ｜、｜Ｉ
B ｜、｜ＩC ｜の絶対値演算回路、１６は絶対値演算回
路１３、１４、１５の出力のうち最大値を求める最大ベ
クトル値演算回路、１７は最大ベクトル値演算回路１６
の出力を０．８倍する最大電流ベクトル演算回路、１８
は最大電流ベクトル演算回路１７の出力とεのうち大き
い方を求める最大値選択回路、１９はベクトル合成量演
算回路１２の出力と最大値選択回路１８の出力を比較し
ベクトル合成量演算回路１２の出力の方が大きい時に出
力を出す判定回路、２０はタイマー回路である。
【００１４】次に動作について説明する。第３図は電力
系統に事故のない状態の時で、ＩBがＩA 、ＩC に比べ
小さい場合のベクトル図を示す。ここで｜ＩA ｜＝｜Ｉ
C ｜＝１０Ａ、｜ＩB ｜＝８Ａとすると｜ＩA ＋ＩB ＋
ＩC｜＝２Ａとなり、この状態が継続する。従来の方式
でεが２Ａより小さい場合、この状態では不良検出する
ことになるが、本発明の方式では最大ベクトル値演算回
路１６で｜ＩA ｜、｜ＩB ｜、｜ＩC ｜の最大値を求め
ると１０Ａとなる。
系統に事故のない状態の時で、ＩBがＩA 、ＩC に比べ
小さい場合のベクトル図を示す。ここで｜ＩA ｜＝｜Ｉ
C ｜＝１０Ａ、｜ＩB ｜＝８Ａとすると｜ＩA ＋ＩB ＋
ＩC｜＝２Ａとなり、この状態が継続する。従来の方式
でεが２Ａより小さい場合、この状態では不良検出する
ことになるが、本発明の方式では最大ベクトル値演算回
路１６で｜ＩA ｜、｜ＩB ｜、｜ＩC ｜の最大値を求め
ると１０Ａとなる。
【００１５】最大電流ベクトル演算回路１７で０．８倍
すると８Ａ、最大値選択回路１８でεと比較し、εが十
分小さい場合は８Ａがしきい値となる。そこで判定回路
１９にて｜ＩA ＋ＩB ＋ＩC ｜＝２Ａと８Ａを比較し、
８Ａの方が大きいため不良とは判定しないこととなる。
すると８Ａ、最大値選択回路１８でεと比較し、εが十
分小さい場合は８Ａがしきい値となる。そこで判定回路
１９にて｜ＩA ＋ＩB ＋ＩC ｜＝２Ａと８Ａを比較し、
８Ａの方が大きいため不良とは判定しないこととなる。
【００１６】最大電流ベクトル演算回路１７で０．８倍
する理由を以下に示す。図４はＡ相の入力回路が断線等
の原因で入力されなくなった場合のベクトル図を示す。
この場合、｜ＩB ＋ＩC ｜の値が最小となるのは｜ＩC
｜が｜ＩB ｜の半分となった時でその値は０．８７｜Ｉ
B ｜であることは明らかである。従って、｜ＩB ｜の
０．８倍をしきい値とすれば｜ＩB ＋ＩC ｜はしきい値
より大きくなり不良と判定可能である。
する理由を以下に示す。図４はＡ相の入力回路が断線等
の原因で入力されなくなった場合のベクトル図を示す。
この場合、｜ＩB ＋ＩC ｜の値が最小となるのは｜ＩC
｜が｜ＩB ｜の半分となった時でその値は０．８７｜Ｉ
B ｜であることは明らかである。従って、｜ＩB ｜の
０．８倍をしきい値とすれば｜ＩB ＋ＩC ｜はしきい値
より大きくなり不良と判定可能である。
【００１７】即ち、ｃｏｓ３０°≒０．８７より小さい
値とすればよいことがわかるが、あまり小さい値にすれ
ば常時のアンバランス電流で不要検出する可能性がある
のでこの例では０．８としている。第２図に入力の大き
さによるしきい値の変化を示す。ｍａｘ（｜ＩA ｜、｜
ＩB ｜、｜ＩC ｜）がε／０．８より小さい場合はε、
ε／０．８より大きい場合は０．８ｍａｘ（｜ＩA ｜、
｜ＩB ｜、｜ＩC ｜）となり、斜線部が不良検出域とな
る。
値とすればよいことがわかるが、あまり小さい値にすれ
ば常時のアンバランス電流で不要検出する可能性がある
のでこの例では０．８としている。第２図に入力の大き
さによるしきい値の変化を示す。ｍａｘ（｜ＩA ｜、｜
ＩB ｜、｜ＩC ｜）がε／０．８より小さい場合はε、
ε／０．８より大きい場合は０．８ｍａｘ（｜ＩA ｜、
｜ＩB ｜、｜ＩC ｜）となり、斜線部が不良検出域とな
る。
【００１８】実施例２．なお、上記実施例では３層交流
量のベクトル和｜ＩA ＋ＩB ＋ＩC ｜の大きさについて
判定したが、従来技術に示したようにベクトル回転によ
り｜ＩA ＋a Ｉb ＋a Ｉc ｜について判定してもかまわ
ない。また、３相交流量として電圧量においても同様の
ことが可能である。
量のベクトル和｜ＩA ＋ＩB ＋ＩC ｜の大きさについて
判定したが、従来技術に示したようにベクトル回転によ
り｜ＩA ＋a Ｉb ＋a Ｉc ｜について判定してもかまわ
ない。また、３相交流量として電圧量においても同様の
ことが可能である。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば系統の
３相交流量にアンバランスがあっても３相のうちの最大
値に対しｃｏｓ３０°に近い値を乗算した値をしきい値
として、３相のベクトル和と比較するため３相交流入力
がほとんど無い場合であっても、また３相交流入力が大
きくなった場合であっても誤って不良検出しない入力回
路監視回路付のデジタル形保護・制御装置が得られる。
３相交流量にアンバランスがあっても３相のうちの最大
値に対しｃｏｓ３０°に近い値を乗算した値をしきい値
として、３相のベクトル和と比較するため３相交流入力
がほとんど無い場合であっても、また３相交流入力が大
きくなった場合であっても誤って不良検出しない入力回
路監視回路付のデジタル形保護・制御装置が得られる。
【図１】この発明の実施例を示す構成図である。
【図２】この発明の不良検出しきい値の特性を示す特性
図である。
図である。
【図３】電力系統の３相交流量にアンバランスがある場
合の三相電流ベクトルを示すベクトル図である。
合の三相電流ベクトルを示すベクトル図である。
【図４】電力系統の３相交流量のうち１相が無入力とな
った場合の三相電流ベクトルのベクトル図である。
った場合の三相電流ベクトルのベクトル図である。
【図５】従来の入力回路監視方式のベクトル図である。
１２ ベクトル合成量演算回路 １７ 最大電流ベクトル演算回路 １８ 最大値選択回路 １９ 判定回路 ２０ タイマー回路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年８月１９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 デジタル形保護・制御装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は電力系統のデジタル形
保護・制御装置に関するものである。
保護・制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は例えば平成元年１１月２５日日本
電気協会発行の「デジタル形保護継電器および保護継電
装置」Ｐ１３４に示された従来の入力回路監視方式のベ
クトル図である。（尚、明細書の電子出願においては使
用字句の制約により電流ベクトル“Ｉドット”の表記を
単“Ｉ”、電圧ベクトル“Ｖドット”の表記を単に
“Ｖ”と明細書中に表記する。）
電気協会発行の「デジタル形保護継電器および保護継電
装置」Ｐ１３４に示された従来の入力回路監視方式のベ
クトル図である。（尚、明細書の電子出願においては使
用字句の制約により電流ベクトル“Ｉドット”の表記を
単“Ｉ”、電圧ベクトル“Ｖドット”の表記を単に
“Ｖ”と明細書中に表記する。）
【０００３】Ｉa 、Ｉb 、Ｉc は各々電力系統から装置
に入力されるＡ相、Ｂ相、Ｃ相の電流ベクトルである。
ａは大きさが１で位相角が１２０°のベクトルオペレー
ターを示し、ａを乗ずることは大きさはそのままで位相
を１２０°進めることを示す。ａ2 の場合は２４０°と
なる。ε（三相交流電力の不平衡感度）は０ではない十
分小さな値であり、もしεを０とすると誤差等で不要に
検出してしまうことを防ぐためである。
に入力されるＡ相、Ｂ相、Ｃ相の電流ベクトルである。
ａは大きさが１で位相角が１２０°のベクトルオペレー
ターを示し、ａを乗ずることは大きさはそのままで位相
を１２０°進めることを示す。ａ2 の場合は２４０°と
なる。ε（三相交流電力の不平衡感度）は０ではない十
分小さな値であり、もしεを０とすると誤差等で不要に
検出してしまうことを防ぐためである。
【０００４】次に動作について説明する。電力系統に事
故がない場合、例えば３相の電流ベクトルは大きさが等
しく、かつ位相は各々１２０°づつはなれた状態にある
と考えられる。従って、｜Ｉa ＋a2Ｉb ＋a Ｉc ｜≒０
と考えられる。ところが、この値が０ではなくあらかじ
め定められた十分小さい値εより大きくなる場合は、系
統に事故が発生したか、入力回路に断線、短絡等の不具
合が生じたと考えられることができる。系統の事故はど
んなに長くても数秒後には除去されるため、この時間よ
り長くεより大きい状態が継続した場合は入力回路の不
具合と判断し、装置ロック、あるいは外部への警報等の
処置を行うものである。
故がない場合、例えば３相の電流ベクトルは大きさが等
しく、かつ位相は各々１２０°づつはなれた状態にある
と考えられる。従って、｜Ｉa ＋a2Ｉb ＋a Ｉc ｜≒０
と考えられる。ところが、この値が０ではなくあらかじ
め定められた十分小さい値εより大きくなる場合は、系
統に事故が発生したか、入力回路に断線、短絡等の不具
合が生じたと考えられることができる。系統の事故はど
んなに長くても数秒後には除去されるため、この時間よ
り長くεより大きい状態が継続した場合は入力回路の不
具合と判断し、装置ロック、あるいは外部への警報等の
処置を行うものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のデジタル形保護
・制御装置の入力回路監視は以上のように構成されてい
るので、もし系統に常時アンバランス、即ち３相電流の
大きさが異なる場合、｜Ｉa ＋a2Ｉb ＋a Ｉc ｜≧εと
なり誤って入力回路の不具合と判断するなどの問題があ
った。
・制御装置の入力回路監視は以上のように構成されてい
るので、もし系統に常時アンバランス、即ち３相電流の
大きさが異なる場合、｜Ｉa ＋a2Ｉb ＋a Ｉc ｜≧εと
なり誤って入力回路の不具合と判断するなどの問題があ
った。
【０００６】上記問題点を解消するため、従来「特開昭
５７−１１９６１９号」に開示されているように、３相
電流のうち最大値を抽出して系統事故判定に供する技術
が、そして「特開平３−３６１３号」には３相交流の各
相電気量と比較する所定値を、３相交流の電気量に関連
する値に所定係数を乗じて求め、この所定値と、３相交
流の各相電気量のベクトル和とを大小比較し、ベクトル
和が大きい場合に３相交流の不平衡に係る信号を出力す
る技術が開示されていた。
５７−１１９６１９号」に開示されているように、３相
電流のうち最大値を抽出して系統事故判定に供する技術
が、そして「特開平３−３６１３号」には３相交流の各
相電気量と比較する所定値を、３相交流の電気量に関連
する値に所定係数を乗じて求め、この所定値と、３相交
流の各相電気量のベクトル和とを大小比較し、ベクトル
和が大きい場合に３相交流の不平衡に係る信号を出力す
る技術が開示されていた。
【０００７】しかし、各技術のものは事故判定の閾値レ
ベルとして一定の大きさの電流レベルをもとにしている
ため、微少な電流アンバランス変化に対しては判定精度
が期待できないといった欠点があった。
ベルとして一定の大きさの電流レベルをもとにしている
ため、微少な電流アンバランス変化に対しては判定精度
が期待できないといった欠点があった。
【０００８】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、電力系統の３相交流量に常時
アンバランスがあっても誤って不具合と判断しない入力
回路監視回路付のデジタル形保護・制御装置を得ること
を目的とする。
めになされたものであり、電力系統の３相交流量に常時
アンバランスがあっても誤って不具合と判断しない入力
回路監視回路付のデジタル形保護・制御装置を得ること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明に係るデジタル
形保護・制御装置は電力系統の電圧、電流等の３相交流
量をある一定周期で個別にサンプリングした後、アナロ
グ−デジタル変換し、あらかじめ決められた演算を行っ
て上記電力系統を保護、制御する信号を出力するデジタ
ル形の電力用保護・制御装置において、上記３相交流量
における電流ベクトル合成量絶対値を演算するベクトル
合成量演算回路と、３相の電流ベクトル中最大電流ベク
トルにｃｏｓ３０°に近い値を乗算し、最大電流ベクト
ルを演算する最大電流ベクトル演算回路と、該最大電流
ベクトル或は三相交流の不平衡感度を示す極めて零に近
い固定値の何れかより選び出された最大値≦電流ベクト
ル合成量絶対値かを判定する判定回路と、上記関係が一
定時間継続した時電力系統信号入力回路の不具合発生と
して警報を出力するタイマ回路とを設けたものである。
形保護・制御装置は電力系統の電圧、電流等の３相交流
量をある一定周期で個別にサンプリングした後、アナロ
グ−デジタル変換し、あらかじめ決められた演算を行っ
て上記電力系統を保護、制御する信号を出力するデジタ
ル形の電力用保護・制御装置において、上記３相交流量
における電流ベクトル合成量絶対値を演算するベクトル
合成量演算回路と、３相の電流ベクトル中最大電流ベク
トルにｃｏｓ３０°に近い値を乗算し、最大電流ベクト
ルを演算する最大電流ベクトル演算回路と、該最大電流
ベクトル或は三相交流の不平衡感度を示す極めて零に近
い固定値の何れかより選び出された最大値≦電流ベクト
ル合成量絶対値かを判定する判定回路と、上記関係が一
定時間継続した時電力系統信号入力回路の不具合発生と
して警報を出力するタイマ回路とを設けたものである。
【００１０】
【作用】この発明における入力回路監視回路は不良と判
定するしきい値を３相交流入力がほとんどない場合は零
に至らない十分小さいεで、３相交流入力が大きくなっ
た場合はその最大入力にｃｏｓ３０°に近い値を乗算し
た値としているため、３相交流入力に少々のアンバラン
スがあっても誤って不良と判定することがない。
定するしきい値を３相交流入力がほとんどない場合は零
に至らない十分小さいεで、３相交流入力が大きくなっ
た場合はその最大入力にｃｏｓ３０°に近い値を乗算し
た値としているため、３相交流入力に少々のアンバラン
スがあっても誤って不良と判定することがない。
【００１１】
【実施例】以下この発明の実施例１を図に基づいて説明
する。電力系統の３相交流量として電流量について説明
する。
する。電力系統の３相交流量として電流量について説明
する。
【００１２】第１図において、Ｂは母線、Ｌは３相の送
電線、ＣＴ−Ａ、ＣＴ−Ｂ、ＣＴ−Ｃは各々Ａ相、Ｂ
相、Ｃ相に設置された電流交流器、１、２、３は入力変
換器、４、５、６はフィルター回路、７、８、９はサン
プルホールド回路、１０はマルチプレクサーと呼ばれる
切り換え回路、１１はアナロク−デジタル変換回路を示
し、アナログ−デジタル変換回路１１の出力は各アナロ
グ量をアナログ−デジタル変換したデジタル値でありこ
の後はデジタル演算が可能となる。
電線、ＣＴ−Ａ、ＣＴ−Ｂ、ＣＴ−Ｃは各々Ａ相、Ｂ
相、Ｃ相に設置された電流交流器、１、２、３は入力変
換器、４、５、６はフィルター回路、７、８、９はサン
プルホールド回路、１０はマルチプレクサーと呼ばれる
切り換え回路、１１はアナロク−デジタル変換回路を示
し、アナログ−デジタル変換回路１１の出力は各アナロ
グ量をアナログ−デジタル変換したデジタル値でありこ
の後はデジタル演算が可能となる。
【００１３】１２は｜ＩA ＋ＩB ＋ＩC ｜のベクトル合
成量演算回路、１３、１４、１５は各々｜ＩA ｜、｜Ｉ
B ｜、｜ＩC｜の絶対値演算回路、１６は絶対値演算回
路１３、１４、１５の出力のうち最大値を求める最大ベ
クトル値演算回路、１７は最大ベクトル値演算回路１６
の出力を０．８倍する最大電流ベクトル演算回路、１８
は最大電流ベクトル演算回路１７の出力とεのうち大き
い方を求める最大値選択回路、１９はベクトル合成量演
算回路１２の出力と最大値選択回路１８の出力を比較し
ベクトル合成量演算回路１２の出力の方が大きい時に出
力を出す判定回路、２０はタイマー回路である。
成量演算回路、１３、１４、１５は各々｜ＩA ｜、｜Ｉ
B ｜、｜ＩC｜の絶対値演算回路、１６は絶対値演算回
路１３、１４、１５の出力のうち最大値を求める最大ベ
クトル値演算回路、１７は最大ベクトル値演算回路１６
の出力を０．８倍する最大電流ベクトル演算回路、１８
は最大電流ベクトル演算回路１７の出力とεのうち大き
い方を求める最大値選択回路、１９はベクトル合成量演
算回路１２の出力と最大値選択回路１８の出力を比較し
ベクトル合成量演算回路１２の出力の方が大きい時に出
力を出す判定回路、２０はタイマー回路である。
【００１４】次に動作について説明する。第３図は電力
系統に事故のない状態の時で、ＩBがＩA 、ＩC に比べ
小さい場合のベクトル図を示す。ここで｜ＩA ｜＝｜Ｉ
C ｜＝１０Ａ、｜ＩB ｜＝８Ａとすると｜ＩA ＋ＩB ＋
ＩC ｜＝２Ａとなり、この状態が継続する。従来の方式
でεが２Ａより小さい場合、この状態では不良検出する
ことになるが、本発明の方式では最大ベクトル値演算回
路１６で｜ＩA ｜、｜ＩB ｜、｜ＩC ｜の最大値を求め
ると１０Ａとなる。
系統に事故のない状態の時で、ＩBがＩA 、ＩC に比べ
小さい場合のベクトル図を示す。ここで｜ＩA ｜＝｜Ｉ
C ｜＝１０Ａ、｜ＩB ｜＝８Ａとすると｜ＩA ＋ＩB ＋
ＩC ｜＝２Ａとなり、この状態が継続する。従来の方式
でεが２Ａより小さい場合、この状態では不良検出する
ことになるが、本発明の方式では最大ベクトル値演算回
路１６で｜ＩA ｜、｜ＩB ｜、｜ＩC ｜の最大値を求め
ると１０Ａとなる。
【００１５】最大電流ベクトル演算回路１７で０．８倍
すると８Ａ、最大値選択回路１８でεと比較し、εが十
分小さい場合は８Ａがしきい値となる。そこで判定回路
１９にて｜ＩA ＋ＩB ＋ＩC ｜＝２Ａと８Ａを比較し、
８Ａの方が大きいため不良とは判定しないこととなる。
すると８Ａ、最大値選択回路１８でεと比較し、εが十
分小さい場合は８Ａがしきい値となる。そこで判定回路
１９にて｜ＩA ＋ＩB ＋ＩC ｜＝２Ａと８Ａを比較し、
８Ａの方が大きいため不良とは判定しないこととなる。
【００１６】最大電流ベクトル演算回路１７で０．８倍
する理由を以下に示す。図４はＡ相の入力回路が断線等
の原因で入力されなくなった場合のベクトル図を示す。
この場合、｜ＩB ＋ＩC ｜の値が最小となるのは｜ＩC
｜が｜ＩB ｜の半分となった時でその値は０．８７｜Ｉ
B ｜であることは明らかである。従って、｜ＩB ｜の
０．８倍をしきい値とすれば｜ＩB ＋ＩC ｜はしきい値
より大きくなり不良と判定可能である。
する理由を以下に示す。図４はＡ相の入力回路が断線等
の原因で入力されなくなった場合のベクトル図を示す。
この場合、｜ＩB ＋ＩC ｜の値が最小となるのは｜ＩC
｜が｜ＩB ｜の半分となった時でその値は０．８７｜Ｉ
B ｜であることは明らかである。従って、｜ＩB ｜の
０．８倍をしきい値とすれば｜ＩB ＋ＩC ｜はしきい値
より大きくなり不良と判定可能である。
【００１７】即ち、ｃｏｓ３０°≒０．８７より小さい
値とすればよいことがわかるが、あまり小さい値にすれ
ば常時のアンバランス電流で不要検出する可能性がある
のでこの例では０．８としている。第２図に入力の大き
さによるしきい値の変化を示す。ｍａｘ（｜ＩA ｜、｜
ＩB ｜、｜ＩC ｜）がε／０．８より小さい場合はε、
ε／０．８より大きい場合は０．８ｍａｘ（｜ＩA ｜、
｜ＩB ｜、｜ＩC ｜）となり、斜線部が不良検出域とな
る。
値とすればよいことがわかるが、あまり小さい値にすれ
ば常時のアンバランス電流で不要検出する可能性がある
のでこの例では０．８としている。第２図に入力の大き
さによるしきい値の変化を示す。ｍａｘ（｜ＩA ｜、｜
ＩB ｜、｜ＩC ｜）がε／０．８より小さい場合はε、
ε／０．８より大きい場合は０．８ｍａｘ（｜ＩA ｜、
｜ＩB ｜、｜ＩC ｜）となり、斜線部が不良検出域とな
る。
【００１８】実施例２．なお、上記実施例では３層交流
量のベクトル和｜ＩA＋ＩB ＋ＩC ｜の大きさについて
判定したが、従来技術に示したようにベクトル回転によ
り｜ＩA ＋ａ 2 Ｉb ＋a Ｉc ｜について判定してもかま
わない。また、３相交流量として電圧量においても同様
のことが可能である。
量のベクトル和｜ＩA＋ＩB ＋ＩC ｜の大きさについて
判定したが、従来技術に示したようにベクトル回転によ
り｜ＩA ＋ａ 2 Ｉb ＋a Ｉc ｜について判定してもかま
わない。また、３相交流量として電圧量においても同様
のことが可能である。
【００１９】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば系統の
３相交流量にアンバランスがあっても３相のうちの最大
値に対しｃｏｓ３０°に近い値を乗算した値をしきい値
として、３相のベクトル和と比較するため３相交流入力
がほとんど無い場合であっても、また３相交流入力が大
きくなった場合であっても誤って不良検出しない入力回
路監視回路付のデジタル形保護・制御装置が得られる。
３相交流量にアンバランスがあっても３相のうちの最大
値に対しｃｏｓ３０°に近い値を乗算した値をしきい値
として、３相のベクトル和と比較するため３相交流入力
がほとんど無い場合であっても、また３相交流入力が大
きくなった場合であっても誤って不良検出しない入力回
路監視回路付のデジタル形保護・制御装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す構成図である。
【図２】この発明の不良検出しきい値の特性を示す特性
図である。
図である。
【図３】電力系統の３相交流量にアンバランスがある場
合の三相電流ベクトルを示すベクトル図である。
合の三相電流ベクトルを示すベクトル図である。
【図４】電力系統の３相交流量のうち１相が無入力とな
った場合の三相電流ベクトルのベクトル図である。
った場合の三相電流ベクトルのベクトル図である。
【図５】従来の入力回路監視方式のベクトル図である。
【符号の説明】 １２ ベクトル合成量演算回路 １７ 最大電流ベクトル演算回路 １８ 最大値選択回路 １９ 判定回路 ２０ タイマー回路
Claims (1)
- 【請求項１】 電力系統の電圧、電流等の３相交流量を
ある一定周期で個別にサンプリングした後、アナログ−
デジタル変換し、あらかじめ決められた演算を行って上
記電力系統を保護、制御する信号を出力するデジタル形
の電力用保護・制御装置において、上記３相交流量にお
ける電流ベクトル合成量絶対値を演算するベクトル合成
量演算回路と、３相の電流ベクトル中最大電流ベクトル
にｃｏｓ３０°に近い値を乗算し、最大電流ベクトルを
演算する最大電流ベクトル演算回路と、該最大電流ベク
トル或は三相交流の不平衡感度を示す極めて零に近い固
定値の何れかより選び出された最大値≦電流ベクトル合
成量絶対値かを判定する判定回路と、上記関係が一定時
間継続した時電力系統信号入力回路の不具合発生として
警報を出力するタイマ回路とを備えたことを特徴とする
デジタル形保護・制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3319801A JPH05137237A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | デジタル形保護・制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3319801A JPH05137237A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | デジタル形保護・制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05137237A true JPH05137237A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=18114345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3319801A Pending JPH05137237A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | デジタル形保護・制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05137237A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006304492A (ja) * | 2005-04-21 | 2006-11-02 | Meidensha Corp | 直列多重ｐｗｍインバータの地絡検出方法 |
| JP2011188592A (ja) * | 2010-03-05 | 2011-09-22 | Mitsubishi Electric Corp | 高調波対策機器及び高調波対策機器を有する冷凍サイクル装置並びに電流検出器の接続状態検出方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57119619A (en) * | 1981-01-14 | 1982-07-26 | Tokyo Electric Power Co | Reverse phase overcurrent relay |
-
1991
- 1991-11-07 JP JP3319801A patent/JPH05137237A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57119619A (en) * | 1981-01-14 | 1982-07-26 | Tokyo Electric Power Co | Reverse phase overcurrent relay |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006304492A (ja) * | 2005-04-21 | 2006-11-02 | Meidensha Corp | 直列多重ｐｗｍインバータの地絡検出方法 |
| JP2011188592A (ja) * | 2010-03-05 | 2011-09-22 | Mitsubishi Electric Corp | 高調波対策機器及び高調波対策機器を有する冷凍サイクル装置並びに電流検出器の接続状態検出方法 |
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