JPH05292650A - 保護継電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高速度で、しかも、高い信頼度で停電の検出を
行えるとともに、遠地点事故も検出できるようにした保
護継電器を提供する。 【構成】電源周波数および電源電圧が、共に各設定値
（４９.５Ｈｚ、９５Ｖ）以下になったときに第１検出
出力を出力する第１検出手段１０と、第１検出出力が出
力された後、引き続いて電源電圧が前記設定値（９５
Ｖ）よりも低い設定値（８０Ｖ）以下となって所定期間
（２０〜１００ｍｓ）継続したときに第２検出出力を出
力する第２検出手段１１とを備えている。 【効果】電源電圧のみで停電を判別する従来例に比べて
高速に、しかも、高い信頼度で停電を検出することが可
能となる。さらに、電源周波数の低下が一瞬しか起こら
ないような遠地点事故も検出できることになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、保護継電器に関し、さ
らに詳しくは、停電を判別検出して負荷の解列や電源系
統の切換えなどの保護継電動作を行う保護継電器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、図４に示されるように、
需要家３の配電線４で事故が生じ、その配電線４の送り
出し点６が開になったとき、すなわち、商用電源２が停
電したときには、一般に、不足電圧継電器（ＵＶＲ）３
０によって電源電圧が設定値以下になったことを検出す
ることにより、例えば、予備電源への切換えや負荷の解
列などを行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
不足電圧継電器３０による方式では、負荷に、力率改善
用コンデンサ（進相用コンデンサ）や大型電動機がある
場合には、その残存電圧の影響によって停電が生じても
直ちに検出することができず、数１００ｍｓｅｃ程度の
遅れが生じ、予備電源への切換えが遅れ、このため、切
換完了後や１〜２ｓｅｃの瞬時停電復旧時に、大型電動
機等の全負荷の同時起動と同様に過大な受電電流を必要
とすることがあり、過電流によって受電点トリップが発
生するといった難点があった。

【０００４】本発明は、上述の点に鑑みて為されたもの
であって、高信頼度で、しかも、高速度で停電の判別を
行えるようにした保護継電器を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。

【０００６】すなわち、本発明は、電源の停電を検出す
る保護継電器であって、電源周波数が周波数設定値以下
となって、かつ、電源電圧が第１電圧設定値以下となっ
たときに、第１検出出力を出力する第１検出手段と、前
記第１検出出力が出力された後に、電源電圧が引き続い
て前記第１電圧設定値よりも低い第２電圧設定値以下と
なって該第２電圧設定値以下の状態が所定期間継続した
ときに、第２検出出力を出力する第２検出手段とを備え
ている。

【０００７】

【作用】上記構成によれば、電源電圧および電源周波数
の両者の低下を検出して停電を検出するので、電源電圧
のみで検出する従来例に比べて、より高速で、信頼性高
く停電を検出することが可能となる。

【０００８】さらに、第１，第２の２つの検出手段を有
しているので、後述するように、本発明の保護継電器が
装備されている需要家の配電線の事故による停電を検出
できるのみならず、他の需要家の配電線などの遠地点事
故による瞬時の電源電圧、電源周波数の低下も検出する
ことができる。

【０００９】

【実施例】以下、図面によって本発明の実施例につい
て、詳細に説明する。

【００１０】この実施例の保護継電器１は、商用電源２
と需要家３との間の配電線４の受電点５に設置されてい
る。この保護継電器１は、需要家３の配電線４の事故で
商用電源２の送り出し点６が開となる停電を高速で、し
かも、信頼性高く検出して予備電源への切換え、あるい
は、大型電動機といった負荷の解列などを行うととも
に、さらに、他の需要家の配電線７の事故によって商用
電源の送り出し点８が開となる場合にも検出できるよう
に次のように構成している。

【００１１】すなわち、図２は、図１の保護継電器１の
要部のブロック図であり、なお、この図２においては、
１相分の構成を示している。

【００１２】この実施例の保護継電器１は、商用電源２
の受電点５に計器用変圧器ＰＴを介して接続されてい
る。

【００１３】すなわち、この実施例の保護継電器１は、
過入力保護回路９を介して与えられる商用電源の電源周
波数が設定値以下、例えば、４９.５Ｈｚ以下となっ
て、かつ、電源電圧が第１設定値以下、例えば、通常値
の９５％以下となったときに、第１検出出力を出力する
第１検出手段１０と、この第１検出出力が出力された後
に、電源電圧が引き続いて９５％よりも低い第２設定値
以下、例えば、通常値の８０％以下となってこの８０％
以下の状態が、２０〜１００ｍｓの所定期間、例えば、
１００ｍｓの期間継続したときに、第２検出出力を出力
する第２検出手段１１と、第１検出出力に応答して進相
用コンデンサの解列や事故時点を示す波形記録用トリガ
とするための第１出力回路１２と、第２検出出力に応答
して電源の切換えや負荷の解列を行うための第２出力回
路１３とを備えている。

【００１４】第１検出手段１０は、他の需要家の配電線
７の事故などの遠地点の事故を検出するものであり、こ
の第１検出手段１０は、電源周波数を半サイクル毎に検
知してその周波数が４９.５Ｈｚ以下になるとハイレベ
ルの出力を与える周波数検出部１４と、電源電圧を半サ
イクル毎に検出してその電圧が通常値の９５％以下にな
るとハイレベルの出力を与える第１電圧検出部１５と、
両検出部１４，１５の出力が与えられる第１アンドゲー
ト１６とを備えている。

【００１５】第２検出手段１１は、この保護継電器１が
装備されている需要家３の配電線４の事故による停電を
検出し、あるいは、他の需要家の配電線７の事故などの
遠地点の事故が継続しているような場合にそれを検出す
るためのものである。この第２検出手段１１は、電源電
圧を半サイクル毎に検知してその電圧が通常値の８０％
以下になるとハイレベルの出力を与える第２電圧検出部
１７と、この第２電圧検出部１７のハイレベルの出力
が、１００ｍｓ継続したときに、ハイレベルの出力を与
えるタイマ回路１８と、第１アンドゲート１６の出力を
反転するインバータ１９と、このインバータ１９の出力
に応答して１００ｍｓ以上経過した後にハイレベルの出
力を与えるディレータイマ２０と、第１アンドゲート１
６の出力でセットされ、ディレータイマ２０の出力でリ
セットされるフリップフロップ２１と、このフリップフ
ロップ２１のＱ出力およびタイマ回路１８の出力が与え
られる第２アンドゲート２２とを備えている。タイマ回
路１８は、第２電圧検出部１７のハイレベルの出力が、
１００ｍｓ未満でローレベルに復帰したときにはクリア
されるようになっており、第２電圧検出部１７のハイレ
ベルの出力が、１００ｍｓ継続したときにのみハイレベ
ルの出力を与えるようになっている。

【００１６】第１検出手段１０の出力が与えられる第１
出力回路１２は、遠地点事故に応じて進相用コンデンサ
の解列を行ったり、遠地点事故を示す波形記録用トリガ
とするものである。

【００１７】第２検出手段１１の出力が与えられる第２
出力回路１３は、この保護継電器１が装備されている需
要家３の配電線４の事故による停電、あるいは、遠地点
の事故の継続によって電源の切換えや負荷の解列を行う
ものである。

【００１８】次に、上記構成を有する保護継電器１の動
作を、他の需要家の配電線７に事故が生じた場合につい
て説明する。

【００１９】図３は、他の需要家の配電線７で事故が生
じてその送り出し点８を完全に開くまでの保護継電器１
の入力波形図である。

【００２０】今、時刻Ｔ１において、他の需要家の配電
線７に事故が生じたとすると、電源周波数は一瞬低下す
るものの、すぐに５０Ｈｚに復帰し、一方、電源電圧
は、送り出し点８が完全に開く時刻Ｔ２までの期間低下
したままである。

【００２１】この実施例では、半サイクル毎に電源周波
数および電源電圧を検知しているので、時刻Ｔ１の後の
半サイクルで、電源周波数が４９.５Ｈｚ以下になると
ともに、電源電圧が９５％以下になるのが検出されるこ
とになり、時刻Ｔ３において、第１検出手段１０から検
出出力が第１出力回路１２に与えられ、これによって、
進相コンデンサの解列などが行われる。

【００２２】さらに、電源周波数が５０Ｈｚに復帰して
も、電源電圧は、１００ｍｓ以上の期間継続して８０％
以下になっているので、時刻Ｔ４において、第２検出手
段１１から検出出力が第２出力回路１３に与えられ、こ
れによって、電源の切換えや負荷の解列などが行われ
る。

【００２３】また、この保護継電器１が設置されている
需要家３の配電線４に事故が生じてその送り出し点６が
開く場合には、電源周波数も電源電圧も共に低下したま
まであるので、上述と同様に検出できることになる。

【００２４】このように電源周波数の低下および電源電
圧の低下に基づいて、商用電源の停電を検出するので、
電源電圧の低下のみで検出する従来例に比べて設定値を
通常値の近くに設定でき、高速で停電を検出することが
可能であり、さらに、他の需要家の配電線などの遠地点
の事故も検出できることになる。

【００２５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、電源周波
数および電源電圧の低下に基づいて停電を検出するよう
にしているので、電源電圧のみで検出する従来例に比べ
て高速で、しかも、高い信頼度で停電の検出を行うこと
が可能となる。さらに、電源周波数が瞬時で復帰するよ
うな遠地点の事故も検出できることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の受電設備の構成を示す図である。

【図２】図１の保護継電器の要部のブロック図である。

【図３】動作説明に供する波形図である。

【図４】従来例の構成を示す図である。

【符号の説明】

１ 保護継電器 ２ 商用電源 １０ 第１検出手段 １１ 第２検出手段

フロントページの続き (72)発明者 岩切 哲朗 熊本県阿蘇郡一宮町大字宮地字南油町4429 番地 オムロン阿蘇株式会社内 (72)発明者 奥田 泰行 熊本県阿蘇郡一宮町大字宮地字南油町4429 番地 オムロン阿蘇株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源の停電を検出するとともに、その検
   出に応答して保護継電動作を行う保護継電器であって、 電源周波数が周波数設定値以下となって、かつ、電源電
   圧が第１電圧設定値以下となったときに、第１検出出力
   を出力する第１検出手段と、 前記第１検出出力が出力された後に、電源電圧が引き続
   いて前記第１電圧設定値よりも低い第２電圧設定値以下
   となって該第２電圧設定値以下の状態が所定期間継続し
   たときに、第２検出出力を出力する第２検出手段と、 を備えることを特徴とする保護継電器。