JPH05252647A - Digital overvoltage relay - Google Patents
Digital overvoltage relayInfo
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- JPH05252647A JPH05252647A JP4299322A JP29932292A JPH05252647A JP H05252647 A JPH05252647 A JP H05252647A JP 4299322 A JP4299322 A JP 4299322A JP 29932292 A JP29932292 A JP 29932292A JP H05252647 A JPH05252647 A JP H05252647A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、発電機の過励磁等を検
出して保護演算を行うための、電圧／周波数（Ｖ／ｆ）
特性を持ったディジタル形過電圧継電器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a voltage / frequency (V / f) for detecting overexcitation of a generator and performing protection calculation.
The present invention relates to a digital type overvoltage relay having characteristics.
【０００２】[0002]
【従来の技術】過電圧継電器には、交流入力電圧の周波
数に応じて動作電圧が変化する電圧／周波数特性を有す
るものがある。図３はこの電圧／周波数特性を示すもの
であり、ｆ0は交流入力電圧の定格周波数、Ｖsは電圧整
定値、図中、斜線部分が動作領域である。この過電圧継
電器はＶ／ｆ＞Ｋ（Ｋは整定値）を検出して保護演算を
行なうものであり、図３から明らかなように周波数ｆが
大きくなれば動作電圧Ｖも大きくなり、また、周波数ｆ
が小さくなれば動作電圧Ｖも小さくなる特性を有してい
る。2. Description of the Related Art Some overvoltage relays have a voltage / frequency characteristic in which an operating voltage changes according to the frequency of an AC input voltage. FIG. 3 shows this voltage / frequency characteristic, where f 0 is the rated frequency of the AC input voltage, V s is the voltage set value, and the shaded area in the figure is the operating region. This overvoltage relay detects V / f> K (K is a set value) and performs a protection operation. As is clear from FIG. 3, the operating voltage V increases as the frequency f increases, and f
Has a characteristic that the operating voltage V becomes smaller as the value becomes smaller.
【０００３】従来のアナログ形過電圧継電器では、上記
電圧／周波数特性を実現するために、図４に示すように
電圧継電器２０の入力段にＶ／ｆフィルタ１０なる回路
を設けている。このＶ／ｆフィルタ１０の入力電圧をＶ
I、出力電圧をＶOとしたとき、その入出力ゲイン（ＶO
／ＶI）を図５に示すごとく周波数ｆにほぼ反比例させ
れば、数式１が得られ、この数式１に基づいて数式２が
得られる。なお、数式１、数式２において、Ｋ2は定数
である。In the conventional analog type overvoltage relay, in order to realize the above voltage / frequency characteristic, a circuit which is a V / f filter 10 is provided at the input stage of the voltage relay 20 as shown in FIG. The input voltage of this V / f filter 10 is V
When I and the output voltage are V O , the input / output gain (V O
If ask / V I) is approximately inversely proportional to the frequency f as shown in Figure 5, Equation 1 is obtained, Equation 2 is obtained based on the equation 1. Note that K 2 is a constant in Expressions 1 and 2.
【０００４】[0004]
【数１】ＶO／ＶI＝Ｋ2／ｆ[Formula 1] V O / V I = K 2 / f
【０００５】[0005]
【数２】ＶO＝Ｋ2ＶI／ｆ[Formula 2] V O = K 2 V I / f
【０００６】ここで、Ｖ／ｆフィルタ１０の出力電圧Ｖ
Oを整定値Ｋ1と比較してＶO＞Ｋ1とした場合、上記数式
２から数式３、数式４が得られ、この数式４から、所望
の電圧／周波数特性を持つ過電圧継電器を実現すること
ができる。Here, the output voltage V of the V / f filter 10
When O is compared with the set value K 1 and V O > K 1 , the above equations 2 to 3 and 4 are obtained, and from this equation 4, an overvoltage relay having a desired voltage / frequency characteristic is realized. be able to.
【０００７】[0007]
【数３】Ｋ2ＶI／ｆ＞Ｋ1 [Equation 3] K 2 V I / f> K 1
【０００８】[0008]
【数４】ＶI／ｆ＞Ｋ1／Ｋ2（＝Ｋ）[Equation 4] V I / f> K 1 / K 2 (= K)
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】従来の過電圧継電器で
は、上述したようにＶ／ｆフィルタ１０等の特殊なハー
ドウェアが必要であり、これが回路構成の複雑化やコス
ト高の原因となっていた。また、Ｖ／ｆフィルタ１０の
入出力ゲイン（ＶO／ＶI）を周波数ｆに対し完全に反比
例させることが困難であるため、電圧／周波数特性も、
図６に示すごとく計算上の特性（破線にて示す）に対し
てａ，ｂ，ｃのようにかなりの誤差を有するものであ
り、過電圧検出精度の低下を招いていた。なお、図６に
おける特性ａ，ｂ，ｃは、Ｖ／ｆフィルタ１０を構成す
るコンデンサの容量をそれぞれ異なる値に設定した場合
のものである。The conventional overvoltage relay requires special hardware such as the V / f filter 10 as described above, which causes a complicated circuit configuration and a high cost. .. Further, since it is difficult to make the input / output gain (V O / V I ) of the V / f filter 10 completely inversely proportional to the frequency f, the voltage / frequency characteristic also becomes
As shown in FIG. 6, there are considerable errors a, b, and c with respect to the calculated characteristics (shown by the broken line), which causes a decrease in overvoltage detection accuracy. The characteristics a, b, and c in FIG. 6 are obtained when the capacitances of the capacitors forming the V / f filter 10 are set to different values.
【００１０】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、Ｖ／ｆフィルタ
等のハードウェアを用いずに電圧／周波数特性を具備す
ることができ、過電圧検出精度及び信頼性の高いディジ
タル形過電圧継電器を提供することにある。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a voltage / frequency characteristic without using hardware such as a V / f filter. An object of the present invention is to provide a digital overvoltage relay with high detection accuracy and reliability.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の発明は、交流入力電圧の大きさとその周波数
との比が整定値を越えた場合に継電器動作出力を生じさ
せるディジタル形過電圧継電器において、交流入力電圧
の周波数を検出する周波数検出手段と、交流入力電圧の
大きさを検出する電圧検出手段と、交流入力電圧の周波
数と電圧整定値との積を演算する第１の演算手段と、交
流入力電圧の大きさとその定格周波数との積を演算する
第２の演算手段と、第１及び第２の演算手段の出力を比
較して継電器動作出力を生じさせる比較手段とを備えた
ものである。In order to achieve the above object, the first invention is a digital overvoltage for generating a relay operation output when the ratio of the magnitude of an AC input voltage to its frequency exceeds a set value. In the relay, frequency detecting means for detecting the frequency of the AC input voltage, voltage detecting means for detecting the magnitude of the AC input voltage, and first calculating means for calculating the product of the frequency of the AC input voltage and the voltage set value. And second comparing means for calculating the product of the magnitude of the AC input voltage and its rated frequency, and comparing means for comparing the outputs of the first and second calculating means to generate a relay operation output. It is a thing.
【００１２】第２の発明は、上記第１の発明において、
周波数検出手段及び電圧検出手段の入力側に設けられる
アナログフィルタのゲインを交流入力電圧の周波数に対
応させて格納したゲインテーブルを有し、周波数検出手
段による検出周波数に応じて前記ゲインテーブルから読
み出したアナログフィルタのゲインにより電圧検出手段
による検出電圧値を補正する電圧補正手段を備えたもの
である。A second invention is the same as the first invention,
It has a gain table in which the gain of the analog filter provided on the input side of the frequency detecting means and the voltage detecting means is stored in association with the frequency of the AC input voltage, and is read from the gain table according to the frequency detected by the frequency detecting means. It is provided with voltage correction means for correcting the voltage value detected by the voltage detection means by the gain of the analog filter.
【００１３】[0013]
【作用】第１の発明によれば、第１の演算手段の出力で
ある交流入力電圧の周波数と電圧整定値との積、及び、
第２の演算手段の出力である交流入力電圧の大きさとそ
の定格周波数との積の大小関係を比較することにより、
交流入力電圧とその周波数との比が所定の整定値より大
きいか否かを比較することができ、Ｖ／ｆフィルタを用
いずに過電圧継電器の電圧／周波数特性を実現すること
ができる。According to the first aspect of the present invention, the product of the frequency of the AC input voltage, which is the output of the first arithmetic means, and the voltage set value, and
By comparing the magnitude relationship of the product of the magnitude of the AC input voltage, which is the output of the second computing means, and its rated frequency,
It is possible to compare whether the ratio between the AC input voltage and its frequency is larger than a predetermined set value, and it is possible to realize the voltage / frequency characteristic of the overvoltage relay without using the V / f filter.
【００１４】第２の発明によれば、交流入力電圧の周波
数に応じたアナログフィルタゲインにより交流入力電圧
の大きさを補正して第２の演算手段における演算に用い
るため、アナログフィルタの周波数特性に影響されず、
検出精度に優れた過電圧継電器を実現することができ
る。According to the second aspect of the invention, the magnitude of the AC input voltage is corrected by the analog filter gain corresponding to the frequency of the AC input voltage and used for the calculation in the second calculating means. Unaffected,
An overvoltage relay with excellent detection accuracy can be realized.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、図に沿って各発明の一実施例を説明す
る。図１は第１の発明の実施例にかかるディジタル形過
電圧継電器の主要部の構成を示す機能ブロック図であ
る。図において、１は交流入力電圧が入力されてその周
波数ｆが検出される周波数検出手段、２は同じく交流入
力電圧が入力されてその大きさＶが検出される電圧検出
手段、３は外部から入力される電圧整定値ＶSと周波数
ｆとを乗算する第１の演算手段、４は外部から入力され
る交流入力電圧の定格周波数ｆ0と電圧値Ｖとを乗算す
る第２の演算手段、５は各演算手段３，４の出力である
（ｆ×ＶS）と（Ｖ×ｆ0）との大小関係を比較し、その
結果に応じて継電器動作出力を発生させる比較手段であ
る。An embodiment of each invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of a main part of a digital type overvoltage relay according to an embodiment of the first invention. In the figure, 1 is a frequency detecting means for receiving an AC input voltage and detecting its frequency f, 2 is a voltage detecting means for similarly receiving an AC input voltage and detecting its magnitude V, and 3 is externally input. The first calculation means 4 for multiplying the voltage settling value V S by the frequency f and the second calculation means 4 for multiplying the rated frequency f 0 of the AC input voltage input from the outside by the voltage value V Is a comparing means for comparing the magnitude relationship between (f × V S ) and (V × f 0 ) which are the outputs of the computing means 3 and 4 and generating a relay operation output according to the result.
【００１６】上記構成において、実現したい所望の特性
はＶ／ｆ＞Ｋであるが、ここで、整定値Ｋは数式５によ
って与えられる。In the above structure, the desired characteristic to be realized is V / f> K, but the settling value K is given by the equation (5).
【００１７】[0017]
【数５】Ｋ＝ＶS／ｆ0 (5) K = V S / f 0
【００１８】従って、上記数式５の特性は数式６に変形
することができ、これを数式７のように変形すれば、比
較手段５は、各演算手段３，４の出力である（ｆ×
ＶS）と（Ｖ×ｆ0）とを比較し、数式７が成立する場合
に継電器出力を生じさせればよいことになる。Therefore, the characteristic of the above equation 5 can be transformed into the equation 6, and if this is transformed into the equation 7, the comparing means 5 is the output of each computing means 3 and 4 (f ×).
It is only necessary to compare V S ) and (V × f 0 ) and generate the relay output when the expression 7 is satisfied.
【００１９】[0019]
【数６】Ｖ／ｆ＞ＶS／ｆ0 (6) V / f> V S / f 0
【００２０】[0020]
【数７】Ｖ×ｆ0＞ｆ×ＶS (7) V × f 0 > f × V S
【００２１】このように、本実施例によれば、交流入力
電圧の周波数及び大きさを検出し、その検出値と電圧整
定値及び定格周波数とを用いて演算及び比較処理を行う
ことにより、過電圧継電器の所望の電圧／周波数特性を
実現することができる。すなわち、従来のようにＶ／ｆ
フィルタを用いなくても、既存のディジタル形継電器を
構成する電圧検出手段やＣＰＵ等によるソフトウェアに
よって電圧／周波数特性を実現可能であり、回路構成の
複雑化やコスト高を招くおそれもない。また、周波数ｆ
に対して完全には反比例していないＶ／ｆフィルタの入
出力ゲインＶO／ＶIを考慮する必要がないため、検出精
度の向上にも寄与することができる。As described above, according to the present embodiment, the frequency and magnitude of the AC input voltage are detected, and the detected value, the voltage settling value and the rated frequency are used to perform the calculation and comparison processing, whereby the overvoltage is detected. A desired voltage / frequency characteristic of the relay can be realized. That is, V / f as in the past
Even if the filter is not used, the voltage / frequency characteristic can be realized by the software such as the voltage detection means and the CPU that configure the existing digital relay, and the circuit configuration is not complicated and the cost is not increased. Also, the frequency f
On the other hand, it is not necessary to consider the input / output gain V O / V I of the V / f filter, which is not completely inversely proportional to the above, so that it is possible to contribute to improvement in detection accuracy.
【００２２】次に、図２は第２の発明の実施例を示す機
能ブロック図である。図１では省略してあるが、交流入
力電圧は高調波成分や直流成分を除去するためのアナロ
グフィルタ６を介して各検出手段１，２に取り込まれ
る。この場合、アナログフィルタ６は周波数特性を持つ
ため、電圧検出手段２により検出される電圧の大きさＶ
が上記周波数特性により影響される場合がある。そこ
で、第２の発明では、交流入力電圧の周波数に応じて電
圧検出手段２の出力電圧値を補正するようにしたもので
ある。Next, FIG. 2 is a functional block diagram showing an embodiment of the second invention. Although omitted in FIG. 1, the AC input voltage is taken into each of the detecting means 1 and 2 through an analog filter 6 for removing a harmonic component and a DC component. In this case, since the analog filter 6 has a frequency characteristic, the magnitude of the voltage V detected by the voltage detecting means 2 is V.
May be affected by the frequency characteristics. Therefore, in the second aspect of the invention, the output voltage value of the voltage detecting means 2 is corrected according to the frequency of the AC input voltage.
【００２３】図２において、周波数検出手段１の出力側
にはゲインテーブル７が設けられている。このゲインテ
ーブル７は、交流入力電圧の周波数に対応させて、既知
であるアナログフィルタ６のゲインをテーブルとして格
納したものである。一方、電圧検出手段２の出力側には
割算器８が設けられ、この割算器８には電圧検出手段２
により検出された電圧の大きさＶ′と、上記ゲインテー
ブル７からのアナログフィルタゲインとが入力されてい
る。割算器８では、前記電圧値Ｖ′をアナログフィルタ
ゲインにより除算したものを補正後の真の電圧値Ｖとし
て第２の演算手段４に出力する。ここで、ゲインテーブ
ル７及び割算器８は電圧補正手段９を構成している。In FIG. 2, a gain table 7 is provided on the output side of the frequency detecting means 1. The gain table 7 stores known gains of the analog filter 6 as a table corresponding to the frequencies of the AC input voltage. On the other hand, a divider 8 is provided on the output side of the voltage detecting means 2, and the voltage detecting means 2 is provided in the divider 8.
The magnitude V ′ of the voltage detected by the above and the analog filter gain from the gain table 7 are input. The divider 8 divides the voltage value V ′ by the analog filter gain and outputs it as the corrected true voltage value V to the second calculating means 4. Here, the gain table 7 and the divider 8 constitute a voltage correction means 9.
【００２４】上述のように構成すれば、交流入力電圧の
周波数ｆに応じたアナログフィルタゲインによってもと
の電圧の大きさＶ′が補正され、真の電圧値Ｖとして演
算手段４による演算に用いられるので、以後の比較手段
５による比較処理を正確に行うことができ、アナログフ
ィルタ６の周波数特性に影響されることなく検出精度及
び信頼性に優れた過電圧継電器を実現することができ
る。With the above arrangement, the original voltage magnitude V'is corrected by the analog filter gain corresponding to the frequency f of the AC input voltage, and is used as the true voltage value V in the calculation by the calculating means 4. As a result, the comparison process by the comparison means 5 can be performed accurately, and an overvoltage relay having excellent detection accuracy and reliability can be realized without being affected by the frequency characteristics of the analog filter 6.
【００２５】[0025]
【発明の効果】以上のように第１の発明によれば、第１
の演算手段の出力である交流入力電圧の周波数と電圧整
定値との積、及び、第２の演算手段の出力である交流入
力電圧の大きさとその定格周波数との積の大小関係を比
較することにより、交流入力電圧とその周波数との比が
所定の整定値より大きいか否かを比較することができ、
従来必要とされたＶ／ｆフィルタを用いずに過電圧継電
器の電圧／周波数特性を実現することができる。このた
め、回路構成の簡略化が可能であると共に、過電圧検出
精度及び信頼性の向上を図ることができる。As described above, according to the first invention, the first
Comparing the product of the frequency of the AC input voltage, which is the output of the calculating means, and the voltage setting value, and the magnitude relationship of the product of the magnitude of the AC input voltage, which is the output of the second calculating means, and its rated frequency. It is possible to compare whether the ratio between the AC input voltage and its frequency is larger than a predetermined set value,
It is possible to realize the voltage / frequency characteristic of the overvoltage relay without using the V / f filter which has been conventionally required. Therefore, the circuit configuration can be simplified, and the overvoltage detection accuracy and reliability can be improved.
【００２６】第２の発明によれば、交流入力電圧の周波
数に応じたアナログフィルタゲインにより交流入力電圧
の大きさを補正して演算に用いるようにしたので、アナ
ログフィルタの周波数特性に影響されず、過電圧検出精
度及び信頼性の高い過電圧継電器を提供することができ
る。According to the second aspect of the invention, since the magnitude of the AC input voltage is corrected by the analog filter gain according to the frequency of the AC input voltage and used for the calculation, the frequency characteristic of the analog filter is not affected. It is possible to provide an overvoltage relay with high overvoltage detection accuracy and reliability.
【図１】第１の発明の一実施例の構成を示す機能ブロッ
ク図である。FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of an embodiment of the first invention.
【図２】第２の発明の一実施例の構成を示す機能ブロッ
ク図である。FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of an embodiment of the second invention.
【図３】過電圧継電器の理想的な電圧／周波数特性図で
ある。FIG. 3 is an ideal voltage / frequency characteristic diagram of an overvoltage relay.
【図４】従来のアナログ形過電圧継電器の構成図であ
る。FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional analog type overvoltage relay.
【図５】Ｖ／ｆフィルタのゲイン特性図である。FIG. 5 is a gain characteristic diagram of a V / f filter.
【図６】従来の過電圧継電器の電圧／周波数特性図であ
る。FIG. 6 is a voltage / frequency characteristic diagram of a conventional overvoltage relay.
【符号の説明】 １ 周波数検出手段 ２ 電圧検出手段 ３ 第１の演算手段 ４ 第２の演算手段 ５ 比較手段 ６ アナログフィルタ ７ ゲインテーブル ８ 割算器 ９ 電圧補正手段 ｆ 周波数 ｆ0 定格周波数 Ｖ 電圧値 ＶS 電圧整定値[Description of Reference Signs] 1 frequency detecting means 2 voltage detecting means 3 first calculating means 4 second calculating means 5 comparing means 6 analog filter 7 gain table 8 divider 9 voltage correcting means f frequency f 0 rated frequency V voltage Value V S Voltage setting value
Claims (2)
比が整定値を越えた場合に継電器動作出力を生じさせる
ディジタル形過電圧継電器において、 交流入力電圧の周波数を検出する周波数検出手段と、 交流入力電圧の大きさを検出する電圧検出手段と、 交流入力電圧の周波数と電圧整定値との積を演算する第
１の演算手段と、 交流入力電圧の大きさとその定格周波数との積を演算す
る第２の演算手段と、 第１及び第２の演算手段の出力を比較して継電器動作出
力を生じさせる比較手段と、 を備えたことを特徴とするディジタル形過電圧継電器。1. A digital type overvoltage relay that produces a relay operation output when the ratio of the magnitude of an AC input voltage to its frequency exceeds a set value, and frequency detecting means for detecting the frequency of the AC input voltage. A voltage detecting means for detecting the magnitude of the input voltage, a first computing means for computing the product of the frequency of the AC input voltage and the voltage set value, and a product of the magnitude of the AC input voltage and its rated frequency. A digital overvoltage relay, comprising: a second computing means; and a comparing means for comparing outputs of the first and second computing means to generate a relay operation output.
器において、 周波数検出手段及び電圧検出手段の入力側に設けられる
アナログフィルタのゲインを交流入力電圧の周波数に対
応させて格納したゲインテーブルを有し、周波数検出手
段による検出周波数に応じて前記ゲインテーブルから読
み出したアナログフィルタのゲインにより電圧検出手段
による検出電圧値を補正する電圧補正手段を備えたこと
を特徴とするディジタル形過電圧継電器。2. The digital overvoltage relay according to claim 1, further comprising a gain table in which the gain of an analog filter provided on the input side of the frequency detecting means and the voltage detecting means is stored in association with the frequency of the AC input voltage. A digital overvoltage relay characterized by comprising voltage correction means for correcting the voltage value detected by the voltage detection means by the gain of the analog filter read from the gain table according to the detection frequency by the frequency detection means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29932292A JP3235224B2 (en) | 1992-01-09 | 1992-10-12 | Digital overvoltage relay |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-20404 | 1992-01-09 | ||
| JP2040492 | 1992-01-09 | ||
| JP29932292A JP3235224B2 (en) | 1992-01-09 | 1992-10-12 | Digital overvoltage relay |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05252647A true JPH05252647A (en) | 1993-09-28 |
| JP3235224B2 JP3235224B2 (en) | 2001-12-04 |
Family
ID=26357356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29932292A Expired - Fee Related JP3235224B2 (en) | 1992-01-09 | 1992-10-12 | Digital overvoltage relay |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3235224B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5594350A (en) * | 1993-12-09 | 1997-01-14 | Hitachi, Ltd. | Signal detecting circuit for digital controller |
-
1992
- 1992-10-12 JP JP29932292A patent/JP3235224B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5594350A (en) * | 1993-12-09 | 1997-01-14 | Hitachi, Ltd. | Signal detecting circuit for digital controller |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3235224B2 (en) | 2001-12-04 |
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