JPH0638353A - 電流差動保護継電装置 - Google Patents

電流差動保護継電装置

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JPH0638353A
JPH0638353A JP4193718A JP19371892A JPH0638353A JP H0638353 A JPH0638353 A JP H0638353A JP 4193718 A JP4193718 A JP 4193718A JP 19371892 A JP19371892 A JP 19371892A JP H0638353 A JPH0638353 A JP H0638353A
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JP
Japan
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power supply
current
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current differential
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JP4193718A
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Inventor
Hiroshi Kida
博司 木田
Shigeru Abe
茂 阿部
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Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】電流電圧変換器111,フィルタ112,帯域
通過フィルタ113から構成される入力部11と、それ
と同一回路により構成される入力部12,13及び、A
/D変換器14,送信部15,受信部16,演算部1
7,出力部18上構成される電流差動保護継電装置1
0,20。 【効果】非電源端に電流差動保護継電装置又は伝送装置
を設置することなく、高感度にしかも確実に保護がで
き、設備費の低減及び保守運用上有効である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、非電源端を含む多端子
系統の保護を目的とする電流差動保護継電装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】電力需要の増加に伴い、多端子系統が増
加している。この多端子系統の保護を目的として設置さ
れる電流差動保護継電装置は、端子毎に設置され、各端
子の電流情報を相互に伝達し合う必要がある。このた
め、各端子に電流情報を検出する同装置を設置しなけれ
ばならず、設備費用の増大や保守を困難としていた。こ
れを軽減するため、例えば、図6に示す特開昭58−3922
1 号公報に記載ある方式のように、非電源端に簡単な伝
送部を設置する装置が考案されていた。即ち、非電源端
23に設置された変圧器保護用差動継電装置61に内蔵
された第2高調波検出部より基本成分に対する第2高調
波成分の割り合いを算出し、一定値以上であれば、図示
しない通信回路を通して、電源端21,22に設置され
ている電流差動保護継電装置10,20へ阻止信号を伝
える。これにより10,20からの引き外し信号を阻止
する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術では、
非電源端に簡単な伝送部を設置し、左記伝送部と各端子
に設置する電流差動保護継電装置とを伝送路で結ぶ必要
があった。請求項1の発明は、非電源端に伝送部を設置
することなしに(即ち、非電源端の電流情報を使用する
ことなしに)、各電源端の電流情報から検出した各電源
端の基本波成分の差を算出し所定値以上である場合は、
左記算出結果に対する第2高調波成分の割り合いを求
め、所定値以上である場合には電流差動保護継電装置の
出力を阻止することを目的とするものである。又、請求
項1の発明を実現する場合、各端の電流情報から周知の
ディジタルフィルタにより第2高調波成分を検出するこ
とも可能だが、電流情報をディジタル量に変換する場合
に生じるフィルタ及びA/D変換器のフルスケールの制
約ため、ディジタルフィルタにより有効な第2高調波成
分の情報を検出することが困難となる場合がある。又、
第2高調波成分の情報を各相毎に送信すると伝送量が大
幅に増大してしまうと言う問題がある。請求項2に記載
ある発明は以上の問題を解決することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】まず、各電源端の電流情
報から基本波成分と第2高調波成分を検出し、検出した
基本波成分の各両端の差を算出する。左記算出結果に対
する第2高調波成分の割り合いを求め、所定値以上であ
る場合に各電源端に設置される電流差動保護継電装置の
出力を阻止する構成とする。又、伝送量を増加させない
ため、各電源端で第2高調波の3相総和を算出し、相互
に送信し合う構成とする。
【0005】
【作用】電源端と非電源端で構成される3端子以上の多
端子系統の保護を目的とする電流差動保護継電装置にお
いて、電源端のみに本保護装置を設置し、各電源端の電
流情報から基本波成分と第2高調波成分の情報を検出す
る。検出した各電源端の基本波成分の差を算出し所定値
以上である場合は、左記算出結果に対する第2高調波成
分の割り合いを算出する。この結果が所定値以上である
場合には、本保護継電装置の出力を阻止する。又、所定
値以下である場合には、遮断器に対して引き外し指令を
出力する。これにより非電源端に接続される変圧器の励
磁突入電流による誤動作が阻止できる。
【0006】
【実施例】以下に、実施例を説明する。
【0007】図2は、保護対象系統である3端子系統を
示す図である。電源端21は、背後に電源SAを持ち遮
断器CBAを介して送電線Lの一端に接続され、電源端
22は、背後に電源SBを持ちCBBを介して送電線Lの
他の一端に接続されている。非電源端23は、変圧器T
Cを持ち遮断器CBCを介して送電線Lに分岐接続され
ている。又、電源端21と遮断器CBAとの間には、変
流器CTAが設置され、電源端22と遮断器CBBとの間
には、変流器CTBが設置されている。この系統を保護
対象とする場合、電源端21に電流差動保護継電装置1
0を設置し、電源端22には電流差動保護継電装置20
を設置する。但し、非電源端23には、電流差動保護継
電装置は設置しない。電流差動保護継電装置10と20
は、伝送路24を介して、電源端21と22に設置され
た変流器CTA,CTBの2次側より入力される電流情報
の受け渡しを行っている。
【0008】図2中の電流差動保護継電装置10の詳細
内部ブロック図を図1に示す。電源端21に設置された
変流器CT1A,CT2A,CT3Aの2次側より入力される
電流情報各3相分の電流情報を、各相毎に設けられる入
力回路11,12,13へそれぞれ導入する。11,1
2,13は同一回路であり、その一例を11内に示す。
11は、電流電圧変換器111,フィルタ112及び、
帯域通過フィルタ113で構成される。111は、電子回
路で扱い易い電圧に変換するために設ける回路である。
112は、保護に必要のない高調波成分を取り除き基本
波成分を検出するために設けるフィルタである。113
は、第2高調波成分を検出する為に設けるフィルタであ
る。112及び113の出力をA/D変換器14でディ
ジタル情報に変換し、112の出力のディジタル情報I
1Aを送信部15へ導入すると共に、演算部17へ導入す
る。また一方、113の出力のディジタル情報I1A2f
17へ導入する。また入力回路12,13の出力も同様
に、A/D変換器14でディジタル情報に変換し、
2A,I3Aを15,17へ導入し、I2A2f,I3A2fを1
7へ導入する。
【0009】演算部17での処理のフローチャートを図
3に示す。
【0010】上記により、導入したI1A2f,I2A2f,I
3A2fから演算32で第2高調波成分の3相分の総和I
A2fをIA2f=I1A2f+I2A2f+I3A2fにより算出する。
算出したIA2f を送信部15へ導入する。15を通し
て、相手端の電流差動保護継電装置に伝達する。一方、
同様に検出された相手端の電流情報を受信部16を介し
て演算部17へ導入する。
【0011】各端の電流情報I1A,I2A,I3A及び
1B,I2B,I3Bにより、演算35で差電流Id1
d2,Id3を、Id1=I1A−I1B,Id2=I2A−I2B
d3=I3A−I3B、により算出する。こうして、算出し
たId1,Id2,Id3は、故障内外部判定36により、あ
らかじめ決定された定数K1と大小を比較し、K1より大
きい場合に保護区間内部故障と判定する。一但保護区間
内部故障と判定した場合、更に、演算37で各相の差電
流の総和Idを、Id=Id1+Id2+Id3、により算出す
ると共に、第2高調波成分IA2f,IB2fより電源端から
流入する第2高調波成分の総和I2fを、I2f=IA2f
B2fにより算出する。
【0012】以上により算出されたId ,I2fから、第
2高調波含有率判定38により保護区間へ流入する電流
の基本波に対する第2高調波成分の割り合いI2f/Id
を求め、あらかじめ決定された定数K2との大小を比較
する。
【0013】I2f/Id>K2の場合、遮断器の引き外し
指令を阻止し、それ以外であれば出力部18より遮断器
CB1A,CB2A,CB3Aへの引き外し指令を出力する。
この場合、故障内外部判定36と第2高調波含有率判定
38は、その検出時間に対して協調をとる必要がある
が、これは周知のタイマを必要箇所に挿入することによ
り容易に実施可能なのでここではその説明は省略する。
【0014】以上により、保護区間内部最小故障電流と
非電源端に接続される変圧器投入時の励磁突入電流が接
近している場合、あるいは逆転している場合にも電流差
動保護継電装置の誤動作を確実に阻止出来る。
【0015】尚、本発明は上記実施例に限定されるもの
でない。
【0016】(1)上記説明では、3端子系統の保護につ
いて説明したが、本発明は、4端子以上の系統保護につ
いても適用可能なのは、勿論である。その一例を図4と
図5に示す。図4は、2端子の電源端と2端子の非電源
端を含む4端子系統の一例である。又、図5は、3端子
の電源端と1端子の非電源端を含む4端子系統の一例で
ある。ここでは、異なる部分について述べる。図4中の
41は、23と同様の非電源端を示す。非電源端23,
41に伝送部を設置することなしに保護することが可能
なのは、この説明より明確である。又、図5に示す系統
でも、電源端51に電流差動保護継電装置50を設置
し、電流差動保護継電装置10,20間と相互に電流情
報を受け渡しすることにより保護することが可能であ
る。
【0017】(2)上記説明では、図1中に帯域通過フィ
ルタ113を設けた場合について説明したが、フィルタ
112及びA/D変換器14のフルスケールの制約上の
問題がない場合、又は、第2高調波の含有率が大きい場
合等の理由から、電流情報から周知のディジタルフィル
タにより有効な第2高調波成分を検出可能な場合は、1
13を特に設ける必要がない。又、この場合、相手端の
電流情報からも、有効なその中に含まれる第2高調波成
分の検出が可能なため、第2高調波成分の受け渡しを実
施する必要はないことは明確である。
【0018】(3)上記説明では、図1及び図3中におい
て、自端の第2高調波成分の情報を演算部17で処理
し、3相分総和の情報として相手端との受け渡しを行う
一例を述べた。しかし、伝送量の制約がない場合、各相
の第2高調波成分の情報を個別に受け渡しを行う構成と
しても適用可能である。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば非電源端に電流差動保護
継電装置又は、代用装置を設置することなく、高感度に
しかも確実に保護ができる電流差動保護継電装置を提供
することができる。すなわち、設備費を低減させ、保守
運用上極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図。
【図2】非電源端子を含む3端子の系統図。
【図3】一実施例の演算部の演算処理内容を示すフロー
チャート。
【図4】二つの非電源端子を含む4端子系統の一例を示
すブロック図。
【図5】三つの電源端子と一つの非電源端子を含む4端
子系統の一例を示すブロック図。
【図6】非電源端を含む多端子系統の従来の保護方式の
一例のブロック図。
【符号の説明】 10,20…電源端に設置される電流差動保護継電装
置、11,12,13…入力部、14…A/D変換器、
15…送信部、16…受信部、17…演算部、18…出
力部、21,22,51…電源端、23,41…非電源
端、111…電流電圧変換器、112…フィルタ、11
3…帯域通過フィルタ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも一端子の非電源端が含まれる多
    端子系統の保護のための電流差動保護継電装置におい
    て、各電源端の電流情報から検出した各電源端の基本波
    成分の差を算出し所定値以上である場合は、前記算出結
    果に対する第2高調波成分の割り合いを求め、所定値以
    上である場合には出力を阻止することを特徴とする電流
    差動保護継電装置。
  2. 【請求項2】請求項1において、各相の前記第2高調波
    成分の3相分総和の情報を相互に伝達し合うことによ
    り、従来の伝送量に更に一つの情報のみを追加する電流
    差動保護継電装置。
JP4193718A 1992-07-21 1992-07-21 電流差動保護継電装置 Pending JPH0638353A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6288622B1 (en) 1997-11-07 2001-09-11 Nec Corporation Electro-magnetic relay and cover used for the same
JP2011015528A (ja) * 2009-07-02 2011-01-20 Toshiba Corp 送電線保護用電流差動継電装置

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US6288622B1 (en) 1997-11-07 2001-09-11 Nec Corporation Electro-magnetic relay and cover used for the same
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