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

Publication number
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
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
circuit
vector
current vector
value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3319801A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiki Hattori
俊樹 服部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP3319801A priority Critical patent/JPH05137237A/ja
Publication of JPH05137237A publication Critical patent/JPH05137237A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

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。

Description

【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。
【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。)
【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。
【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、|Iaa 2bac |≒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、|Iaa 2bac |≧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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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
C|=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。
【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。
【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 |、|
B |、|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|IAabac |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。
【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。
【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。
【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
─────────────────────────────────────────────────────
【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。
【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。)
【0003】Ia 、Ib 、Ic は各々電力系統から装置
に入力さる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。
【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。
【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、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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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)

    【特許請求の範囲】
  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。
JP3319801A 1991-11-07 1991-11-07 デジタル形保護・制御装置 Pending JPH05137237A (ja)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57119619A (en) * 1981-01-14 1982-07-26 Tokyo Electric Power Co Reverse phase overcurrent relay

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7180300B2 (en) System and method of locating ground fault in electrical power distribution system
US7196884B2 (en) Apparatus and method for detecting the loss of a current transformer connection coupling a current differential relay to an element of a power system
US5172329A (en) Microprocessor-based digital protective relay for power transformers
JP3792888B2 (ja) 電力系統の監視制御装置
KR20040014364A (ko) 지락 방향 계전 장치
US7965478B2 (en) System and method for detecting a fault condition
EP0453196B1 (en) Transformer differential relay
KR102057201B1 (ko) 고장 판정 장치, 및 보호 계전 장치
JPH05137237A (ja) デジタル形保護・制御装置
JP2001028829A (ja) ディジタル形保護継電装置
KR102321783B1 (ko) 전동기의 기동리액터 보호 운전 방법 및 장치
US7206177B2 (en) Device and method for protection against overcurrents in an electrical energy distribution cabinet
JP3564856B2 (ja) 系統制御における導入母線電圧選択方法
JP2004328886A (ja) 自動監視回路
JP2520714B2 (ja) ディジタル型保護継電装置の入力回路の点検監視方式
JP2000308252A (ja) ディジタル形保護継電装置
JP2616285B2 (ja) 零相電流検出装置
JPH0336920A (ja) 回転電機地絡保護装置
JPH0670446A (ja) ディジタル地絡相選別継電器
JP3210810B2 (ja) 保護継電装置及びそのアナログ部故障判定方法
JP2000261952A (ja) 保護継電装置
JP3975647B2 (ja) アナログ入力回路の監視方式
JPH09168226A (ja) 保護継電装置
JP3830884B2 (ja) 系統連系システムの保護継電装置
JPH04236124A (ja) 高圧配電線の微地絡故障回線の検出方法