JPH0517773B2 - - Google Patents
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- JPH0517773B2 JPH0517773B2 JP59165882A JP16588284A JPH0517773B2 JP H0517773 B2 JPH0517773 B2 JP H0517773B2 JP 59165882 A JP59165882 A JP 59165882A JP 16588284 A JP16588284 A JP 16588284A JP H0517773 B2 JPH0517773 B2 JP H0517773B2
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- JP
- Japan
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- fundamental wave
- overvoltage
- relay device
- phase
- protective relay
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- 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.)
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- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 7
- NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 3-morpholin-4-yl-1-oxa-3-azonia-2-azanidacyclopent-3-en-5-imine;hydrochloride Chemical compound Cl.[N-]1OC(=N)C=[N+]1N1CCOCC1 NCGICGYLBXGBGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は電力系統に設置されるアレスタ、変圧
品等、過電圧により損傷に至る機器の保護継電装
置に関するものである。
品等、過電圧により損傷に至る機器の保護継電装
置に関するものである。
近年、文献電気評論1983臨時増刊「500KV及
びUHV系統における異常電圧と絶縁設計」に見
られるように電力系統の大容量化、高電圧化によ
り系統各部の絶縁協調を深め絶縁レベルを低下さ
せるため種々の研究がなされている。この研究の
発展に大きく寄与しているのがアレスタの高性能
化であり、雷サージ、開閉サージ、交流過電圧の
抑制に大きく貢献している。ところが、雷サー
ジ、開閉サージのようなサージエネルギーが大き
く瞬時に終局するものに対し、交流過電圧は一定
時間継続する可能性があり、アレスタの破壊をま
ねく危険性があつた。
びUHV系統における異常電圧と絶縁設計」に見
られるように電力系統の大容量化、高電圧化によ
り系統各部の絶縁協調を深め絶縁レベルを低下さ
せるため種々の研究がなされている。この研究の
発展に大きく寄与しているのがアレスタの高性能
化であり、雷サージ、開閉サージ、交流過電圧の
抑制に大きく貢献している。ところが、雷サー
ジ、開閉サージのようなサージエネルギーが大き
く瞬時に終局するものに対し、交流過電圧は一定
時間継続する可能性があり、アレスタの破壊をま
ねく危険性があつた。
これについて文献、電気学会誌昭57年11月号特
集UHV交流送電系統設計４、２「系統の交流
過電圧抑制」P10〜P11（通負978〜979）に示され
るような過電圧保護が考えられている。
集UHV交流送電系統設計４、２「系統の交流
過電圧抑制」P10〜P11（通負978〜979）に示され
るような過電圧保護が考えられている。
上記文献等に示される過電圧保護は、アレスタ
の過電圧許容時間カーブより一定の過電圧で瞬時
保護或いは限時保護するものである。
の過電圧許容時間カーブより一定の過電圧で瞬時
保護或いは限時保護するものである。
（引用文献では瞬時保護の例）
アレスタの特性及び文献に示される従来の保護
継電装置についての説明図が第１図、第２図であ
る。第１図においてPmaxはアレスタ定常許容電
力、Psはサージ許容電力、VNは定格電圧であ
る。第２図において１〜３は過電圧要素、４は電
力急減検出要素、５は論理積回路である。
継電装置についての説明図が第１図、第２図であ
る。第１図においてPmaxはアレスタ定常許容電
力、Psはサージ許容電力、VNは定格電圧であ
る。第２図において１〜３は過電圧要素、４は電
力急減検出要素、５は論理積回路である。
次に動作について説明する。過電圧要素１〜３
は定常許容電力Pmaxに対応する電力Vmaxに対
応する値より低い値に設定されている。又、電力
急減検出要素４は交流過電圧現象が負荷遮操作に
引きつづいて発生することにより過電圧検出を確
実にするために設けられている。
は定常許容電力Pmaxに対応する電力Vmaxに対
応する値より低い値に設定されている。又、電力
急減検出要素４は交流過電圧現象が負荷遮操作に
引きつづいて発生することにより過電圧検出を確
実にするために設けられている。
従つて負荷遮断操作に引きつづく過電圧発生で
は電力急減検出要素４、過電圧要素１〜３が動作
するので瞬時保護が可能となる。
は電力急減検出要素４、過電圧要素１〜３が動作
するので瞬時保護が可能となる。
ところが、従来の装置では上記のように構成さ
れているので、負荷遮断によらない過電圧（系統
故障における故障除去不能時等）では電力急減検
出要素５が動作するとは限らず、保護不能とな
る。又は逆に電力急減検出要素５を不使用とする
方式においては、第１図のアレスタ特性からもわ
かるように電圧に対する電流の変化、即ち電力の
変化が急峻で過電圧設定精度が極めて要求され、
設定が非常にむずかしくなる等の欠点があつた。
れているので、負荷遮断によらない過電圧（系統
故障における故障除去不能時等）では電力急減検
出要素５が動作するとは限らず、保護不能とな
る。又は逆に電力急減検出要素５を不使用とする
方式においては、第１図のアレスタ特性からもわ
かるように電圧に対する電流の変化、即ち電力の
変化が急峻で過電圧設定精度が極めて要求され、
設定が非常にむずかしくなる等の欠点があつた。
本発明は上記のような欠点に鑑みてなされたも
ので、電流入力と電圧入力の積により電力演算を
行なうとともに破壊を引き起こす消費電力量によ
り動作するように構成することで、一定時間継続
するとともに負荷遮断によらない交流過電圧に対
して保護可能で、かつ設定が容易で精度の安定し
た保護継電装置を提供することを目的とする。
ので、電流入力と電圧入力の積により電力演算を
行なうとともに破壊を引き起こす消費電力量によ
り動作するように構成することで、一定時間継続
するとともに負荷遮断によらない交流過電圧に対
して保護可能で、かつ設定が容易で精度の安定し
た保護継電装置を提供することを目的とする。
以下本発明の一実施例について説明する。第３
図において６〜１１は各々各相の電圧入力、電流
入力の基本波を導出する基本波導出手段、１２〜
１４は各相の電圧基本波、電流基本波の積演算を
行なう第１〜第３の積演算手段、１５はこの第１
〜第３の積演算手段の出力を加算する加算手段、
１６は加算手段の出力を積算する積算手段、１７
はこの積算手段の出力が一定値以上か否かを検出
するレベル検出手段である。
図において６〜１１は各々各相の電圧入力、電流
入力の基本波を導出する基本波導出手段、１２〜
１４は各相の電圧基本波、電流基本波の積演算を
行なう第１〜第３の積演算手段、１５はこの第１
〜第３の積演算手段の出力を加算する加算手段、
１６は加算手段の出力を積算する積算手段、１７
はこの積算手段の出力が一定値以上か否かを検出
するレベル検出手段である。
第４図はアレスタ印加電圧と電流波形を示した
ものである。第５図は本発明の別の実施例であ
り、図中１８はレベル検出手段、１９は動作タイ
マーである。
ものである。第５図は本発明の別の実施例であ
り、図中１８はレベル検出手段、１９は動作タイ
マーである。
次に動作について説明する。
アレスタは熱的に破壊するので、アレスタ消費
電力を測定することにより保護が可能である。
電力を測定することにより保護が可能である。
まず、電圧、電流入力は基本波導出手段６〜１
１により略基本波に整形され、その後各相毎に第
１〜第３の積演算手段１２〜１４により電力演算
される。この第１〜第３の積演算手段１２〜１４
の出力は加算手段１５により加算され３相電力を
得ることになる。
１により略基本波に整形され、その後各相毎に第
１〜第３の積演算手段１２〜１４により電力演算
される。この第１〜第３の積演算手段１２〜１４
の出力は加算手段１５により加算され３相電力を
得ることになる。
ここで、各相の電圧、電流の波形を
Va＝Vnsinωt
Vb＝Vmsin（ωt−120°）
Vc＝Vmsin（ωt−240°） Ia＝Imsin（ωt＋θ）
Ib＝Imsin（ωt＋θ−120°）
Ic＝Imsin（ωt＋θ−240°）
とすると電力Ｐは
Ｐ＝Va×Ia＋Vb×Ib＋Vc×Ic
＝Vm×Im｛sinωt・sin（ωt＋θ）
＋sin（ωt＋−120°）sin（ωt＋θ−120°）
＋sin（ωt−240°）sin（ωt＋θ−240°）｝
＝Vm×Im｛cos（−θ）−cos（2ωt＋θ）／２
＋（−θ）−cos（2ωt＋θ−240°）／２
＋cos（−θ）−cos（2ωt＋θ−480°）／２｝
＝３／２Vm・Imcosθ＝3VIcosθ ……(1)式
（Ｖ＝Vm／√２ Ｉ＝Im／√２）
となり時間に無関係な値となる。
従つてこの値を積算手段１６により、アレスタ
の定格電力以上のとき正、定格電力以下のとき負
として積算、その積算結果をレベル検出手段１７
により検出することにより、消費電力に対応した
動作時間で動作することができる。もりろん積算
手段はその初期値が０で正方向にのみ積算機能を
はたす。（Pt-1＋Pt＝Pt-1Pt、Ｏ＋Pt＝Pt、Ｏ−Pt
＝０、Pt-1Pt＝０（Pt-1＜Pt）） 又、電圧入力波形はアレスタ通電による波形歪
はほとんどないが、電流波形はアレスタ通電中の
み電流が流れることになるので基本波導出手段
７，９，１１通過前の実効値と通過後の実効値は
一致しない。大電流域ではあまり問題とはならな
いが、特にそのずれは小電流域で顕著である。そ
こでこの差を補正するため、第１〜第３の積演算
手段１２〜１４の後又は第１〜第３の積演算手段
１２〜１４と電流入力に対応する基本波導出手段
７，９，１１との間に基本波導出手段通過前後の
実効値の差を補正する第１〜第３の非直線変換手
段を備えればよい。第４図の電流波形の実効値は
通電角をβで表わすと で表わされ、又基本波実効値は同じく １／√2π（β−sinβ） で表わされる。
の定格電力以上のとき正、定格電力以下のとき負
として積算、その積算結果をレベル検出手段１７
により検出することにより、消費電力に対応した
動作時間で動作することができる。もりろん積算
手段はその初期値が０で正方向にのみ積算機能を
はたす。（Pt-1＋Pt＝Pt-1Pt、Ｏ＋Pt＝Pt、Ｏ−Pt
＝０、Pt-1Pt＝０（Pt-1＜Pt）） 又、電圧入力波形はアレスタ通電による波形歪
はほとんどないが、電流波形はアレスタ通電中の
み電流が流れることになるので基本波導出手段
７，９，１１通過前の実効値と通過後の実効値は
一致しない。大電流域ではあまり問題とはならな
いが、特にそのずれは小電流域で顕著である。そ
こでこの差を補正するため、第１〜第３の積演算
手段１２〜１４の後又は第１〜第３の積演算手段
１２〜１４と電流入力に対応する基本波導出手段
７，９，１１との間に基本波導出手段通過前後の
実効値の差を補正する第１〜第３の非直線変換手
段を備えればよい。第４図の電流波形の実効値は
通電角をβで表わすと で表わされ、又基本波実効値は同じく １／√2π（β−sinβ） で表わされる。
尚、通電角βはアレスタ導通開始電圧に対する
印加電圧比即ち過電圧率Ｋより α＝sin-1１／Ｋ β＝π−2α で求まる。
印加電圧比即ち過電圧率Ｋより α＝sin-1１／Ｋ β＝π−2α で求まる。
従つて
或いは上記の近似式の特性をもつ非直線変換手
段を積演算手段の前或いは後に設けることで、よ
り精度の安定したものが得られる効果を奏する。
段を積演算手段の前或いは後に設けることで、よ
り精度の安定したものが得られる効果を奏する。
又、第５図の如く積算手段を用いないで、加算
手段１５の出力を即レベル検出手段１８により検
出し、この出力が一定時間継続したことをもつて
最終出力とするよう動作タイマー１９を設けても
同様の効果を奏する。
手段１５の出力を即レベル検出手段１８により検
出し、この出力が一定時間継続したことをもつて
最終出力とするよう動作タイマー１９を設けても
同様の効果を奏する。
又、上記実施例では電流入力の得方について特
に明記していないが、流入電流、差動電流等特に
限定するものではない。
に明記していないが、流入電流、差動電流等特に
限定するものではない。
又、変圧器等の過電圧保護を目的とするため電
流入力の位相を変換する手段等を付加しても本発
明の主旨を変えるものではない。
流入力の位相を変換する手段等を付加しても本発
明の主旨を変えるものではない。
以上のように本発明によれば、各相の電圧入力
と電流入力の積をとる第１〜第３の積算演算手
段、これら第１〜第３の積演算手段の出力を加算
する加算手段、この加算手段の出力が所定値以上
のとき正又、所定値以下のとき負として積算する
積算手段、積算手段の出力が所定値以上になつた
ことを検出するレベル検出手段を備え、かつ各相
の電圧入力、電流入力の基本波成分を取り出す基
本波導出手段を第１〜第３の積演算手段の前に備
えるとともに、第１〜第３の積演算手段の後又は
第１〜第３の積演算手段と電流入力に対応する基
本波導出手段との間に基本波導出手段通過前後の
実効値の差を補正する第１〜第３の非直線変換手
段を備えたので、次のような効果がある。すなわ
ち、第１〜第３の積演算手段と加算手段を設ける
とともに上記のような積算手段とレベル検出手段
を備えて、電圧入力と電流入力により電力演算を
行なうとともに破壊を引き起こす消費電力量によ
り動作するように構成したことにより、一定時間
継続するとともに負荷遮断によらない交流過電圧
に対して保護可能で、かつ設定が容易で精度の安
定した保護継続電装置が得られる効果がある。更
に、基本波導出手段を設けるとともに上記のよう
な第１〜第３の非直線変換手段を備えて、通電中
のみ電流が流れることにより生じる基本波導出手
段通過前後の実効値の差を補正するようにしたの
で、より精度の安定した保護継電装置が得られる
効果がある。
と電流入力の積をとる第１〜第３の積算演算手
段、これら第１〜第３の積演算手段の出力を加算
する加算手段、この加算手段の出力が所定値以上
のとき正又、所定値以下のとき負として積算する
積算手段、積算手段の出力が所定値以上になつた
ことを検出するレベル検出手段を備え、かつ各相
の電圧入力、電流入力の基本波成分を取り出す基
本波導出手段を第１〜第３の積演算手段の前に備
えるとともに、第１〜第３の積演算手段の後又は
第１〜第３の積演算手段と電流入力に対応する基
本波導出手段との間に基本波導出手段通過前後の
実効値の差を補正する第１〜第３の非直線変換手
段を備えたので、次のような効果がある。すなわ
ち、第１〜第３の積演算手段と加算手段を設ける
とともに上記のような積算手段とレベル検出手段
を備えて、電圧入力と電流入力により電力演算を
行なうとともに破壊を引き起こす消費電力量によ
り動作するように構成したことにより、一定時間
継続するとともに負荷遮断によらない交流過電圧
に対して保護可能で、かつ設定が容易で精度の安
定した保護継続電装置が得られる効果がある。更
に、基本波導出手段を設けるとともに上記のよう
な第１〜第３の非直線変換手段を備えて、通電中
のみ電流が流れることにより生じる基本波導出手
段通過前後の実効値の差を補正するようにしたの
で、より精度の安定した保護継電装置が得られる
効果がある。
第１図はアレスタのVI特性図、第２図は従来
の保護継電装置を示すブロツク図、第３図は本発
明の一実施例による保護継電装置を示すブロツク
図、第４図はアレスタの電圧波形図、第５図は本
発明の他の実施例による保護継電装置を示すブロ
ツク図である。 ６〜１１は基本波導出手段、１２〜１４は第１
〜第３の積演算手段、１５は加算手段、１６は積
算手段、１７，１８はレベル検出手段、１９は動
作タイマー、なお図中、同一符号は同一又は相当
部分を示す。
の保護継電装置を示すブロツク図、第３図は本発
明の一実施例による保護継電装置を示すブロツク
図、第４図はアレスタの電圧波形図、第５図は本
発明の他の実施例による保護継電装置を示すブロ
ツク図である。 ６〜１１は基本波導出手段、１２〜１４は第１
〜第３の積演算手段、１５は加算手段、１６は積
算手段、１７，１８はレベル検出手段、１９は動
作タイマー、なお図中、同一符号は同一又は相当
部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 各相の電圧入力と電流入力の積をとる第１〜
第３の積演算手段、これら第１〜第３の積演算手
段の出力を加算する加算手段、この加算手段の出
力が所定値以上のとき正又、所定値以下のとき負
として積算する積算手段、積算手段の出力が所定
値以上になつたことを検出するレベル検出手段を
備え、かつ各相の電圧入力、電流入力の基本波成
分を取り出す基本波導出手段を第１〜第３の積演
算手段の前に備えるとともに、第１〜第３の積演
算手段の後又は第１〜第３の積演算手段と電流入
力に対応する基本波導出手段との間に基本波導出
手段通過前後の実効値の差を補正する第１〜第３
の非直線変換手段を備えたことを特徴とする保護
継電装置。 ２ 非直線変換手段の特性として被保護機器の過
電圧、電流特性より得られる所定の書式 β＝π−2α α＝sin-1１／Ｋ Ｋ：過電圧率 或いは上記書式の近似式を用いたことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の保護継電装置。 ３ 加算手段の出力が所定値以上になつたことを
検出するレベル検出手段、レベル検出手段の出力
が一定時間継続したことを検出する動作タイマー
を特許請求の範囲第１項にいう積算手段、レベル
検出手段として用いたことを特徴とする特許請求
の範囲第１項、又は第２項記載の保護継電装置。 ４ 各相の電圧入力、又は電流入力の位相を変化
させる移相手段を設けたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項、又は第２項、又は第３項記載の
保護継電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16588284A JPS6142225A (ja) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | 保護継電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16588284A JPS6142225A (ja) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | 保護継電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6142225A JPS6142225A (ja) | 1986-02-28 |
| JPH0517773B2 true JPH0517773B2 (ja) | 1993-03-10 |
Family
ID=15820766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16588284A Granted JPS6142225A (ja) | 1984-08-06 | 1984-08-06 | 保護継電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6142225A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102566769B1 (ko) * | 2020-09-21 | 2023-08-14 | 주식회사 마스테코 | 준비작동식 밸브 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50124974U (ja) * | 1974-03-29 | 1975-10-14 |
-
1984
- 1984-08-06 JP JP16588284A patent/JPS6142225A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6142225A (ja) | 1986-02-28 |
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