JPH0686447A - 接地変圧器保護継電装置 - Google Patents
接地変圧器保護継電装置Info
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- JPH0686447A JPH0686447A JP25380992A JP25380992A JPH0686447A JP H0686447 A JPH0686447 A JP H0686447A JP 25380992 A JP25380992 A JP 25380992A JP 25380992 A JP25380992 A JP 25380992A JP H0686447 A JPH0686447 A JP H0686447A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 中性点零相電流の大きさに関せず接地変圧器
の過負荷耐量及び二次側短絡最小故障電流の大きさに対
応して低整定過電流要素及び高整定過電流要素の最適整
定を可能にし、接地変圧器のコストダウンを図る。 【構成】 零相電流合成回路ＡＤＤは３相の電流入力変
換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣの第１の出力電流１１，１
２，１３を合成して零相電流ＩＯを出力する。３相の減
算回路ＳＵＢＡ，ＳＵＢＢ，ＳＵＢＣは３相の電流入力
変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣの第２の出力電流２１，
２２，２３から零相電流合成回路ＡＤＤの零相電流ＩＯ
を減算する。３相の減算回路の出力に３相の過電流リレ
ー要素５１ＨＡ，５１ＬＡ，５１ＨＢ，５１ＬＢ，５１
ＨＣ，５１ＬＣを接続する。
の過負荷耐量及び二次側短絡最小故障電流の大きさに対
応して低整定過電流要素及び高整定過電流要素の最適整
定を可能にし、接地変圧器のコストダウンを図る。 【構成】 零相電流合成回路ＡＤＤは３相の電流入力変
換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣの第１の出力電流１１，１
２，１３を合成して零相電流ＩＯを出力する。３相の減
算回路ＳＵＢＡ，ＳＵＢＢ，ＳＵＢＣは３相の電流入力
変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣの第２の出力電流２１，
２２，２３から零相電流合成回路ＡＤＤの零相電流ＩＯ
を減算する。３相の減算回路の出力に３相の過電流リレ
ー要素５１ＨＡ，５１ＬＡ，５１ＨＢ，５１ＬＢ，５１
ＨＣ，５１ＬＣを接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は電力系統の母線に接続
された接地変圧器を故障から保護する接地変圧器保護継
電装置（以下単にリレー装置と称す）に関するものであ
る。
された接地変圧器を故障から保護する接地変圧器保護継
電装置（以下単にリレー装置と称す）に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来のリレー装置を含む電力系統
の回路構成図である。図４において、Ｐは３相交流の電
源、ＢＡ，ＢＢ，ＢＣは母線、ＣＢは遮断器、ＧＴＲは
被保護の接地変圧器、ＮＲは中性点接地抵抗器、ＬＡ，
ＬＢ，ＬＣは接地変圧器ＧＴＲの二次側に接続された電
気所内負荷、ＣＴＡ，ＣＴＢ，ＣＴＣは相電流変流器、
ＣＴＮは零相変流器、ＰＴＡ，ＰＴＢ，ＰＴＣは電圧変
成器である。ＲＹはリレー装置で、リレー装置ＲＹにお
いて、ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣは相電流入力変換器、Ｔ
ＩＯは零相差動入力変換器、ＴＥＯは零相電圧入力変換
器、５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣは高整定過電流要
素、５１ＬＡ，５１ＬＢ，５１ＬＣは低整定過電流要
素、８７Ｇは零相差動要素、６４Ｇは地絡過電圧要素、
ＯＲは論理和回路である。ＦＯＳは外部三相短絡故障
（以下単に３φＳと称す）点、ＦＯＧは外部一線地絡故
障（以下単に１φＧと称す）点、Ｆ１Ｓは接地変圧器Ｇ
ＴＲ一次側３φＳ点、Ｅ１Ｇは接地変圧器ＧＴＲ一次側
１φＧ点、Ｆ２Ｓは接地変圧器ＧＴＲ二次側３φＳ点、
Ｆ２Ｇは接地変圧器ＧＴＲ二次側１φＧ点である。
の回路構成図である。図４において、Ｐは３相交流の電
源、ＢＡ，ＢＢ，ＢＣは母線、ＣＢは遮断器、ＧＴＲは
被保護の接地変圧器、ＮＲは中性点接地抵抗器、ＬＡ，
ＬＢ，ＬＣは接地変圧器ＧＴＲの二次側に接続された電
気所内負荷、ＣＴＡ，ＣＴＢ，ＣＴＣは相電流変流器、
ＣＴＮは零相変流器、ＰＴＡ，ＰＴＢ，ＰＴＣは電圧変
成器である。ＲＹはリレー装置で、リレー装置ＲＹにお
いて、ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣは相電流入力変換器、Ｔ
ＩＯは零相差動入力変換器、ＴＥＯは零相電圧入力変換
器、５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣは高整定過電流要
素、５１ＬＡ，５１ＬＢ，５１ＬＣは低整定過電流要
素、８７Ｇは零相差動要素、６４Ｇは地絡過電圧要素、
ＯＲは論理和回路である。ＦＯＳは外部三相短絡故障
（以下単に３φＳと称す）点、ＦＯＧは外部一線地絡故
障（以下単に１φＧと称す）点、Ｆ１Ｓは接地変圧器Ｇ
ＴＲ一次側３φＳ点、Ｅ１Ｇは接地変圧器ＧＴＲ一次側
１φＧ点、Ｆ２Ｓは接地変圧器ＧＴＲ二次側３φＳ点、
Ｆ２Ｇは接地変圧器ＧＴＲ二次側１φＧ点である。
【０００３】図４の各電流の方向及び電圧の方向は外部
１φＧ．ＦＯＧ時を示し、ＩＯは変流器ＣＴＡ，ＣＴ
Ｂ，ＣＴＣに流れる零相電流、３ＩＯＮは零相変流器Ｃ
ＴＮに流れる中性点零相電流、ＶＯは電圧変成器ＰＴ
Ａ，ＰＴＢ，ＰＴＣの三次巻き線に生じる零相電圧、Ｉ
Ｏ８７は零相差動要素に入力される零相差動電流で、図
示のように零である。
１φＧ．ＦＯＧ時を示し、ＩＯは変流器ＣＴＡ，ＣＴ
Ｂ，ＣＴＣに流れる零相電流、３ＩＯＮは零相変流器Ｃ
ＴＮに流れる中性点零相電流、ＶＯは電圧変成器ＰＴ
Ａ，ＰＴＢ，ＰＴＣの三次巻き線に生じる零相電圧、Ｉ
Ｏ８７は零相差動要素に入力される零相差動電流で、図
示のように零である。
【０００４】図５は従来のリレー装置に使用される短絡
保護リレー要素の動作時間特性図、図６は従来のリレー
装置に使用される地絡保護リレー要素の動作時間特性
図、図７は図４において外部一線地絡故障点ＦＯＧ時の
故障電流の分布を説明する回路図である。
保護リレー要素の動作時間特性図、図６は従来のリレー
装置に使用される地絡保護リレー要素の動作時間特性
図、図７は図４において外部一線地絡故障点ＦＯＧ時の
故障電流の分布を説明する回路図である。
【０００５】次に図４〜図７を参照してこの従来のリレ
ー装置の動作について説明する。 （１）外部３φＳ．ＦＯＳ時 接地変圧器ＧＴＲには正相電源がないのでリレー装置Ｒ
Ｙに故障電流が全く入力されずどのリレー要素も動作し
ない。
ー装置の動作について説明する。 （１）外部３φＳ．ＦＯＳ時 接地変圧器ＧＴＲには正相電源がないのでリレー装置Ｒ
Ｙに故障電流が全く入力されずどのリレー要素も動作し
ない。
【０００６】（２）外部１φＧ．ＦＯＧ時 中性点抵抗ＮＲから中性点零相電流３ＩＯＮが故障点Ｆ
ＯＧに向かって流出する３相の相電流変流器ＣＴＡ，Ｃ
ＴＢ，ＣＴＣから得られる零相電流３ＩＯと零相変流器
ＣＴＮから得られる中性点零相電流３ＩＯＮの差動電流
のＩＯ８７Ｇは零で（外部故障ＦＯＧでは中性点零相電
流３ＩＯＮと零相電流３ＩＯの向きが反対で大きさ等し
く相殺される）零相差動要素８７Ｇは動作することはな
い。しかし相電流入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣに
は零相電流３ＩＯの１／３のＩＯが流れる。従って外部
１φＧ．ＦＯＧでの低整定過電流要素５１ＬＡ，５１Ｌ
Ｂ，５１ＬＣ及び高整定過電流要素５１ＨＡ，５１Ｈ
Ｂ，５１ＨＣの不要動作をさけるため低整定過電流要素
５１ＬＡ，５１ＬＢ，５１ＬＣの整定Ｉ５１Ｌ及び高整
定過電流要素５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣの整定Ｉ５
１Ｈ＞零相電流ＩＯＸＫ（Ｋは余裕の係数）とすること
が必要で余裕の係数は例えば１．５である。
ＯＧに向かって流出する３相の相電流変流器ＣＴＡ，Ｃ
ＴＢ，ＣＴＣから得られる零相電流３ＩＯと零相変流器
ＣＴＮから得られる中性点零相電流３ＩＯＮの差動電流
のＩＯ８７Ｇは零で（外部故障ＦＯＧでは中性点零相電
流３ＩＯＮと零相電流３ＩＯの向きが反対で大きさ等し
く相殺される）零相差動要素８７Ｇは動作することはな
い。しかし相電流入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣに
は零相電流３ＩＯの１／３のＩＯが流れる。従って外部
１φＧ．ＦＯＧでの低整定過電流要素５１ＬＡ，５１Ｌ
Ｂ，５１ＬＣ及び高整定過電流要素５１ＨＡ，５１Ｈ
Ｂ，５１ＨＣの不要動作をさけるため低整定過電流要素
５１ＬＡ，５１ＬＢ，５１ＬＣの整定Ｉ５１Ｌ及び高整
定過電流要素５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣの整定Ｉ５
１Ｈ＞零相電流ＩＯＸＫ（Ｋは余裕の係数）とすること
が必要で余裕の係数は例えば１．５である。
【０００７】図７はこの時の等価回路で相電流入力変換
器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣに各々流れる電流ＩＡ＝Ｉ
Ｏ，ＩＢ＝ＩＯ，ＩＣ＝ＩＯを示す。本来この故障は母
線保護リレー（図示せず）により保護されるが、なんら
かの原因で誤不動作の場合は地絡過電圧要素６４Ｇが後
備保護として例えば約５秒後に動作する。
器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣに各々流れる電流ＩＡ＝Ｉ
Ｏ，ＩＢ＝ＩＯ，ＩＣ＝ＩＯを示す。本来この故障は母
線保護リレー（図示せず）により保護されるが、なんら
かの原因で誤不動作の場合は地絡過電圧要素６４Ｇが後
備保護として例えば約５秒後に動作する。
【０００８】（３）接地変圧器ＧＴＲ一次３φＳ．Ｆ１
Ｓ時 一次側故障なので大きな故障電流が相電流入力変換器Ｔ
ＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣに入力され高整定過電流要素５１
ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣが例えば０．０５秒の高速度
で動作して論理和回路ＯＲを通してリレー装置ＲＹから
遮断器ＣＢへトリップ指令が出力される。
Ｓ時 一次側故障なので大きな故障電流が相電流入力変換器Ｔ
ＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣに入力され高整定過電流要素５１
ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣが例えば０．０５秒の高速度
で動作して論理和回路ＯＲを通してリレー装置ＲＹから
遮断器ＣＢへトリップ指令が出力される。
【０００９】（４）接地変圧器ＧＴＲ一次１φＧ．Ｆ１
Ｇ時 ３相の相電流変流器ＣＴＡ，ＣＴＢ，ＣＴＣから得られ
る零相電流３ＩＯと零相電流器ＣＴＮから得られる中性
点零相電流３ＩＯＮの差動電流のＩＯ８７Ｇ（内部故障
Ｆ１Ｇの場合は３ＩＯと３ＩＯＮが相加わる）が零相差
動入力変換器ＴＩＯに入力され零相差動要素８７Ｇが例
えば０．１秒の高速度で動作してリレー装置ＲＹから遮
断器ＣＢへトリップ指令が出力される。地絡過電圧要素
６４Ｇはこの故障に対しても後備保護の役目がある。
Ｇ時 ３相の相電流変流器ＣＴＡ，ＣＴＢ，ＣＴＣから得られ
る零相電流３ＩＯと零相電流器ＣＴＮから得られる中性
点零相電流３ＩＯＮの差動電流のＩＯ８７Ｇ（内部故障
Ｆ１Ｇの場合は３ＩＯと３ＩＯＮが相加わる）が零相差
動入力変換器ＴＩＯに入力され零相差動要素８７Ｇが例
えば０．１秒の高速度で動作してリレー装置ＲＹから遮
断器ＣＢへトリップ指令が出力される。地絡過電圧要素
６４Ｇはこの故障に対しても後備保護の役目がある。
【００１０】（５）接地変圧器ＧＴＲ二次３φＳ．Ｆ２
Ｓ時 二次側故障なので比較的小さい故障電流が相電流入力変
換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣへ入力され高整定過電流要
素５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣは動作できないが低整
定過電流要素５１ＬＡ，５１ＬＢ，５１ＬＣが例えば１
秒後に動作してリレー装置ＲＹから遮断器ＣＢへトリッ
プ指令が出力される。本来この故障は接地変圧器の二次
側に別途用意された低整定過電流要素５１ＬＡ，５１Ｌ
Ｂ，５１ＬＣよりも高速度動作の過電流リレー（図示せ
ず）により保護されるが低整定過電流要素５１ＬＡ，５
１ＬＢ，５１ＬＣは後備保護として必要なものである。
Ｓ時 二次側故障なので比較的小さい故障電流が相電流入力変
換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣへ入力され高整定過電流要
素５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣは動作できないが低整
定過電流要素５１ＬＡ，５１ＬＢ，５１ＬＣが例えば１
秒後に動作してリレー装置ＲＹから遮断器ＣＢへトリッ
プ指令が出力される。本来この故障は接地変圧器の二次
側に別途用意された低整定過電流要素５１ＬＡ，５１Ｌ
Ｂ，５１ＬＣよりも高速度動作の過電流リレー（図示せ
ず）により保護されるが低整定過電流要素５１ＬＡ，５
１ＬＢ，５１ＬＣは後備保護として必要なものである。
【００１１】（６）接地変圧器ＧＴＲ二次１φＧ．Ｆ２
Ｇ時 接地変圧器ＧＴＲの接続が一次側スター二次側デルタの
結線で零相回路が一次側と二次側の間で切れており、ま
た二次側は非接地のため二次側に１φＧが発生しても一
次側の零相差動要素８７Ｇ、地絡過電圧要素６４Ｇはな
んら応動しない。この故障は接地変圧器二次側に別途用
意された地絡過電圧リレー（図示せず）により保護され
る。
Ｇ時 接地変圧器ＧＴＲの接続が一次側スター二次側デルタの
結線で零相回路が一次側と二次側の間で切れており、ま
た二次側は非接地のため二次側に１φＧが発生しても一
次側の零相差動要素８７Ｇ、地絡過電圧要素６４Ｇはな
んら応動しない。この故障は接地変圧器二次側に別途用
意された地絡過電圧リレー（図示せず）により保護され
る。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】以上のような従来のリ
レー装置では低整定過電流要素５１ＬＡ，５１ＬＢ，５
１ＬＣ、高整定過電流要素５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１Ｈ
Ｃの整定が中性点零相電流３ＩＯＮの大きさから制約を
受けるため、低整定過電流要素５１ＬＡ，５１ＬＢ，５
１ＬＣ、及び高整定過電流要素５１ＨＡ，５１ＨＢ，５
１ＨＣが本来の接地変圧器ＧＴＲの過負荷保護及び二次
側短絡最小故障電流から必要な整定よりも大きくなって
過負荷保護及び二次側短絡故障が満足できないという問
題点があった。このため実際は特別に接地変圧器の巻き
線の太さを大きく設計して過負荷耐量を大きくし、また
接地変圧器の通過インピーダンスを小さく設計して二次
側短絡最小故障電流を大きくする等の対策が必要で接地
変圧器が特殊となり製作コストが大幅に割高となる等の
欠点があった。
レー装置では低整定過電流要素５１ＬＡ，５１ＬＢ，５
１ＬＣ、高整定過電流要素５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１Ｈ
Ｃの整定が中性点零相電流３ＩＯＮの大きさから制約を
受けるため、低整定過電流要素５１ＬＡ，５１ＬＢ，５
１ＬＣ、及び高整定過電流要素５１ＨＡ，５１ＨＢ，５
１ＨＣが本来の接地変圧器ＧＴＲの過負荷保護及び二次
側短絡最小故障電流から必要な整定よりも大きくなって
過負荷保護及び二次側短絡故障が満足できないという問
題点があった。このため実際は特別に接地変圧器の巻き
線の太さを大きく設計して過負荷耐量を大きくし、また
接地変圧器の通過インピーダンスを小さく設計して二次
側短絡最小故障電流を大きくする等の対策が必要で接地
変圧器が特殊となり製作コストが大幅に割高となる等の
欠点があった。
【００１３】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、中性点零相電流の大きさに関せ
ず接地変圧器の過負荷耐量及び二次側短絡最小故障電流
の大きさに対応して低整定過電流要素及び高整定過電流
要素の最適整定ができるリレー装置を提供することを目
的とする。
ためになされたもので、中性点零相電流の大きさに関せ
ず接地変圧器の過負荷耐量及び二次側短絡最小故障電流
の大きさに対応して低整定過電流要素及び高整定過電流
要素の最適整定ができるリレー装置を提供することを目
的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明に係るリレー装
置は、接地変圧器ＧＴＲの一次側に接続された３相の変
流器ＣＴＡ，ＣＴＢ，ＣＴＣからの電流を入力して第１
の出力電流および第２の出力電流に変換する３相の電流
入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣと、これらの電流入
力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣからの第１の出力電流
１１，１２，１３を合成して零相電流を出力する零相電
流合成回路ＡＤＤと、上記電流入力変換器ＴＩＡ，ＴＩ
Ｂ，ＴＩＣの第２の出力電流から上記零相電流合成回路
ＡＤＤの零相電流を減算する３相の減算回路ＳＵＢＡ，
ＳＵＢＢ，ＳＵＢＣと、これらの減算回路ＳＵＢＡ，Ｓ
ＵＢＢ，ＳＵＢＣの出力に各々接続された３相の過電流
要素５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣ，５１ＬＡ，５１Ｌ
Ｂ，５１ＬＣと、これらの過電流要素の出力に従って接
地変圧器ＧＴＲを電力系統の母線ＢＡ，ＢＢ，ＢＣある
いは負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣから遮断するトリップ信号を
出力する出力手段（論理和回路ＯＲ）とを備えたもので
ある。
置は、接地変圧器ＧＴＲの一次側に接続された３相の変
流器ＣＴＡ，ＣＴＢ，ＣＴＣからの電流を入力して第１
の出力電流および第２の出力電流に変換する３相の電流
入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣと、これらの電流入
力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣからの第１の出力電流
１１，１２，１３を合成して零相電流を出力する零相電
流合成回路ＡＤＤと、上記電流入力変換器ＴＩＡ，ＴＩ
Ｂ，ＴＩＣの第２の出力電流から上記零相電流合成回路
ＡＤＤの零相電流を減算する３相の減算回路ＳＵＢＡ，
ＳＵＢＢ，ＳＵＢＣと、これらの減算回路ＳＵＢＡ，Ｓ
ＵＢＢ，ＳＵＢＣの出力に各々接続された３相の過電流
要素５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣ，５１ＬＡ，５１Ｌ
Ｂ，５１ＬＣと、これらの過電流要素の出力に従って接
地変圧器ＧＴＲを電力系統の母線ＢＡ，ＢＢ，ＢＣある
いは負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣから遮断するトリップ信号を
出力する出力手段（論理和回路ＯＲ）とを備えたもので
ある。
【００１５】
【作用】電流入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣは接地
変圧器ＧＴＲの一次側に接続された３相の変流器ＣＴ
Ａ，ＣＴＢ，ＣＴＣからの電流を入力して第１の出力電
流および第２の出力電流に変換する。零相電流合成回路
ＡＤＤは、電流入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣから
の第１の出力電流１１，１２，１３を合成して零相電流
を出力する。減算回路ＳＵＢＡ，ＳＵＢＢ，ＳＵＢＣ
は、上記電流入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣの第２
の出力電流から上記零相電流合成回路ＡＤＤの零相電流
を減算する。出力手段（論理和回路ＯＲ）は過電流要素
５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣ，５１ＬＡ，５１ＬＢ，
５１ＬＣの出力に従って接地変圧器ＧＴＲを電力系統の
母線ＢＡ，ＢＢ，ＢＣあるいは負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣか
ら遮断するトリップ信号を出力する。
変圧器ＧＴＲの一次側に接続された３相の変流器ＣＴ
Ａ，ＣＴＢ，ＣＴＣからの電流を入力して第１の出力電
流および第２の出力電流に変換する。零相電流合成回路
ＡＤＤは、電流入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣから
の第１の出力電流１１，１２，１３を合成して零相電流
を出力する。減算回路ＳＵＢＡ，ＳＵＢＢ，ＳＵＢＣ
は、上記電流入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣの第２
の出力電流から上記零相電流合成回路ＡＤＤの零相電流
を減算する。出力手段（論理和回路ＯＲ）は過電流要素
５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣ，５１ＬＡ，５１ＬＢ，
５１ＬＣの出力に従って接地変圧器ＧＴＲを電力系統の
母線ＢＡ，ＢＢ，ＢＣあるいは負荷ＬＡ，ＬＢ，ＬＣか
ら遮断するトリップ信号を出力する。
【００１６】
【実施例】実施例１．図１はこの発明の一実施例に係る
リレー装置の回路構成図である。図１において、ＴＩ
Ａ，ＴＩＢ，ＴＩＣは接地変圧器ＧＴＲ（図４参照）の
一次側に接続された３相の変流器ＣＴＡ，ＣＴＢ，ＣＴ
Ｃ（図４参照）からの電流を入力して第１の出力電流１
１，１２，１３（ＩＡ，ＩＢ，ＩＣ）及び第２の出力電
流２１，２２，２３に変換する３相の電流入力変換器、
ＡＤＤは電流入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣからの
第１の出力電流ＩＡ，ＩＢ，ＩＣを合成して零相電流Ｉ
Ｏ＝１／３（ＩＡ＋ＩＢ＋ＩＣ）を出力する零相電流合
成回路、ＳＵＢＡ，ＳＵＢＢ，ＳＵＢＣは電流入力変換
器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣの第２の出力電流２１，２
２，２３から零相電流合成回路ＡＤＤの零相電流ＩＯを
減算する３相の減算回路である。その他の構成は図４に
示すものと同じであるので、説明を省略する。
リレー装置の回路構成図である。図１において、ＴＩ
Ａ，ＴＩＢ，ＴＩＣは接地変圧器ＧＴＲ（図４参照）の
一次側に接続された３相の変流器ＣＴＡ，ＣＴＢ，ＣＴ
Ｃ（図４参照）からの電流を入力して第１の出力電流１
１，１２，１３（ＩＡ，ＩＢ，ＩＣ）及び第２の出力電
流２１，２２，２３に変換する３相の電流入力変換器、
ＡＤＤは電流入力変換器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣからの
第１の出力電流ＩＡ，ＩＢ，ＩＣを合成して零相電流Ｉ
Ｏ＝１／３（ＩＡ＋ＩＢ＋ＩＣ）を出力する零相電流合
成回路、ＳＵＢＡ，ＳＵＢＢ，ＳＵＢＣは電流入力変換
器ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣの第２の出力電流２１，２
２，２３から零相電流合成回路ＡＤＤの零相電流ＩＯを
減算する３相の減算回路である。その他の構成は図４に
示すものと同じであるので、説明を省略する。
【００１７】図２は上記零相電流合成回路ＡＤＤの回路
図である。第１の出力電流ＩＡ，ＩＢ，ＩＣはトランス
Ｔ１の一次側に同極性で印加する。トランスＴ１の一次
側コイルの巻数ｎ１に対し二次側コイルの巻数ｎ２をｎ
２／ｎ１＝１／３にすることにより二次側に（１／３）
（ＩＡ＋ＩＢ＋ＩＣ）の零相電流ＩＯが得られる。
図である。第１の出力電流ＩＡ，ＩＢ，ＩＣはトランス
Ｔ１の一次側に同極性で印加する。トランスＴ１の一次
側コイルの巻数ｎ１に対し二次側コイルの巻数ｎ２をｎ
２／ｎ１＝１／３にすることにより二次側に（１／３）
（ＩＡ＋ＩＢ＋ＩＣ）の零相電流ＩＯが得られる。
【００１８】図３は上記減算回路ＳＵＢＡ，ＳＵＢＢ，
ＳＵＢＣの回路図である。第１の出力電流ＩＡに対し零
相電流ＩＯを逆極性でトランスＴ２の一次側に印加する
ことにより、第１の出力電流ＩＡから零相電流ＩＯを減
算した電流が二次側に得られる。なお、トランスＴ２の
一次側コイルの巻数ｎ３と二次側コイルの巻数ｎ４はｎ
４／ｎ３＝１／１である。
ＳＵＢＣの回路図である。第１の出力電流ＩＡに対し零
相電流ＩＯを逆極性でトランスＴ２の一次側に印加する
ことにより、第１の出力電流ＩＡから零相電流ＩＯを減
算した電流が二次側に得られる。なお、トランスＴ２の
一次側コイルの巻数ｎ３と二次側コイルの巻数ｎ４はｎ
４／ｎ３＝１／１である。
【００１９】次にこの実施例のリレー装置ＲＹの動作に
ついて説明する。 （外部１φＧ．ＦＯＧ時）相電流入力変換器ＴＩＡ，Ｔ
ＩＢ，ＴＩＣの出力電流１１，１２，１３が零相電流合
成回路ＡＤＤに入力され零相電流ＩＯが導出される。ま
た相電流入力変換器の出力電流２１，２２，２３から各
減算回路ＳＵＢＡ，ＳＵＢＢ，ＳＵＢＣにより零相電流
ＩＯが除去される。このため従来のリレー装置のように
外部１φＧ時に零相電流ＩＯが低整定過電流要素及び高
整定過電流要素に入力されることはない。他の故障に対
する動作は従来のリレー装置の場合と同じであるので、
説明を省略する。
ついて説明する。 （外部１φＧ．ＦＯＧ時）相電流入力変換器ＴＩＡ，Ｔ
ＩＢ，ＴＩＣの出力電流１１，１２，１３が零相電流合
成回路ＡＤＤに入力され零相電流ＩＯが導出される。ま
た相電流入力変換器の出力電流２１，２２，２３から各
減算回路ＳＵＢＡ，ＳＵＢＢ，ＳＵＢＣにより零相電流
ＩＯが除去される。このため従来のリレー装置のように
外部１φＧ時に零相電流ＩＯが低整定過電流要素及び高
整定過電流要素に入力されることはない。他の故障に対
する動作は従来のリレー装置の場合と同じであるので、
説明を省略する。
【００２０】上記実施例のリレー装置においては、内部
１φＧ，外部１φＧに関せず零相電流が減算回路で消去
されるので中性点零相電流３ＩＯＮの大きさに関せず接
地変圧器の過負荷電流耐量及び二次側短絡最小故障に対
応した低整定過電流要素及び高整定過電流要素の整定が
できる。このことにより接地変圧器を特別に過負荷耐量
を大きく設計し、また通過インピーダンスを特別に小さ
く設計することによる接地変圧器の製作コストの大幅割
高を防ぐことができる。
１φＧ，外部１φＧに関せず零相電流が減算回路で消去
されるので中性点零相電流３ＩＯＮの大きさに関せず接
地変圧器の過負荷電流耐量及び二次側短絡最小故障に対
応した低整定過電流要素及び高整定過電流要素の整定が
できる。このことにより接地変圧器を特別に過負荷耐量
を大きく設計し、また通過インピーダンスを特別に小さ
く設計することによる接地変圧器の製作コストの大幅割
高を防ぐことができる。
【００２１】上記実施例によれば、低整定過電流要素５
１ＬＡ，５１ＬＢ，５１ＬＣの整定Ｉ５１Ｌ及び高整定
過電流要素５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣの整定Ｉ５１
Ｈを外部１φＧ時の零相電流ＩＯの大きさに関せず、接
地変圧器の過負荷電流耐量及び接地変圧器二次最小短絡
電流に対応した本来の最適の整定が可能となり、従来の
ように特別に接地変圧器の巻き線の太さを大きく設計し
て過負荷耐量を大きくし、また接地変圧器の通過インピ
ーダンスを小さく設計して二次側短絡最小故障電流を大
きくする等の対策が不要となり接地変圧器の製作コスト
が大幅に割高となる等の欠点がなくなる。なお、リレー
装置のコストは少し高くなるが、接地変圧器の製作コス
トが大幅に低くなり、また接地変圧器のコストはリレー
装置のコストに比べ比較にならないほど高価であるの
で、全体として大幅にコストダウンする。
１ＬＡ，５１ＬＢ，５１ＬＣの整定Ｉ５１Ｌ及び高整定
過電流要素５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣの整定Ｉ５１
Ｈを外部１φＧ時の零相電流ＩＯの大きさに関せず、接
地変圧器の過負荷電流耐量及び接地変圧器二次最小短絡
電流に対応した本来の最適の整定が可能となり、従来の
ように特別に接地変圧器の巻き線の太さを大きく設計し
て過負荷耐量を大きくし、また接地変圧器の通過インピ
ーダンスを小さく設計して二次側短絡最小故障電流を大
きくする等の対策が不要となり接地変圧器の製作コスト
が大幅に割高となる等の欠点がなくなる。なお、リレー
装置のコストは少し高くなるが、接地変圧器の製作コス
トが大幅に低くなり、また接地変圧器のコストはリレー
装置のコストに比べ比較にならないほど高価であるの
で、全体として大幅にコストダウンする。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電流入力
変換器からの第１の出力電流を合成して零相電流を出力
する零相電流合成回路と、電流入力変換器の第２の出力
電流から零相電流合成回路の零相電流を減算する３相の
減算回路と、過電流要素の出力に従って接地変圧器を電
力系統の母線あるいは負荷から遮断するトリップ信号を
出力する出力手段とを備えて構成したので、中性点零相
電流の大きさに関せず接地変圧器の過負荷耐量及び二次
側短絡最小故障電流の大きさに対応して低整定過電流要
素及び高整定過電流要素の最適整定ができ、これによ
り、従来のように特別に接地変圧器の巻き線の太さを大
きく設計して過負荷耐量を大きくし、また接地変圧器の
通過インピーダンスを小さく設計して二次側短絡故障電
流を大きくする等の対策が不要となり、したがって接地
変圧器の製作コストが大幅に低減するという効果が得ら
れる。
変換器からの第１の出力電流を合成して零相電流を出力
する零相電流合成回路と、電流入力変換器の第２の出力
電流から零相電流合成回路の零相電流を減算する３相の
減算回路と、過電流要素の出力に従って接地変圧器を電
力系統の母線あるいは負荷から遮断するトリップ信号を
出力する出力手段とを備えて構成したので、中性点零相
電流の大きさに関せず接地変圧器の過負荷耐量及び二次
側短絡最小故障電流の大きさに対応して低整定過電流要
素及び高整定過電流要素の最適整定ができ、これによ
り、従来のように特別に接地変圧器の巻き線の太さを大
きく設計して過負荷耐量を大きくし、また接地変圧器の
通過インピーダンスを小さく設計して二次側短絡故障電
流を大きくする等の対策が不要となり、したがって接地
変圧器の製作コストが大幅に低減するという効果が得ら
れる。
【図１】この発明の一実施例に係るリレー装置の回路構
成図である。
成図である。
【図２】図１中の零相電流合成回路の回路図である。
【図３】図１中の減算回路の回路図である。
【図４】従来のリレー装置を含む電力系統の回路構成図
である。
である。
【図５】従来のリレー装置に使用される短絡保護リレー
要素の動作時間特性図である。
要素の動作時間特性図である。
【図６】従来のリレー装置に使用される地絡保護リレー
要素の動作時間特性図である。
要素の動作時間特性図である。
【図７】外部１φＧ．ＦＯ時の故障電流の分布を説明す
るための回路図である。
るための回路図である。
ＢＡ，ＢＢ，ＢＣ 電力系統の母線 ＧＴＲ 接地変圧器 ＣＴＡ，ＣＴＢ，ＣＴＣ 変流器 ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣ 電流入力変換器 ＡＤＤ 零相電流合成回路 ＳＵＢＡ，ＳＵＢＢ，ＳＵＢＣ 減算回路 ５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣ 高整定過電流要素 ５１ＬＡ，５１ＬＢ，５１ＬＣ 低整定過電流要素 ＯＲ 論理和回路（出力手段）
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年３月１０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】図４は従来のリレー装置を含む電力系統
の回路構成図である。図４において、Ｐは３相交流の電
源、ＢＡ，ＢＢ，ＢＣは母線、ＣＢは遮断器、ＧＴＲは
被保護の接地変圧器、ＮＲは中性点接地抵抗器、ＬＡ，
ＬＢ，ＬＣは接地変圧器ＧＴＲの二次側に接続された電
気所内負荷、ＣＴＡ，ＣＴＢ，ＣＴＣは相電流変流器、
ＣＴＮは零相変流器、ＰＴＡ，ＰＴＢ，ＰＴＣは電圧変
成器である。ＲＹはリレー装置で、リレー装置ＲＹにお
いて、ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣは相電流入力変換器、Ｔ
ＩＯは零相差動入力変換器、ＴＥＯは零相電圧入力変換
器、５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣは高整定過電流要
素、５１ＬＡ，５１ＬＢ，５１ＬＣは低整定過電流要
素、８７Ｇは零相差動要素、６４Ｇは地絡過電圧要素、
ＯＲは論理和回路である。ＦＯＳは外部三相短絡故障
（以下単に３φＳと称す）点、ＦＯＧは外部一線地絡故
障（以下単に１φＧと称す）点、Ｆ１Ｓは接地変圧器Ｇ
ＴＲ一次側３φＳ点、Ｆ１Ｇは接地変圧器ＧＴＲ一次側
１φＧ点、Ｆ２Ｓは接地変圧器ＧＴＲ二次側３φＳ点、
Ｆ２Ｇは接地変圧器ＧＴＲ二次側１φＧ点である。
の回路構成図である。図４において、Ｐは３相交流の電
源、ＢＡ，ＢＢ，ＢＣは母線、ＣＢは遮断器、ＧＴＲは
被保護の接地変圧器、ＮＲは中性点接地抵抗器、ＬＡ，
ＬＢ，ＬＣは接地変圧器ＧＴＲの二次側に接続された電
気所内負荷、ＣＴＡ，ＣＴＢ，ＣＴＣは相電流変流器、
ＣＴＮは零相変流器、ＰＴＡ，ＰＴＢ，ＰＴＣは電圧変
成器である。ＲＹはリレー装置で、リレー装置ＲＹにお
いて、ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣは相電流入力変換器、Ｔ
ＩＯは零相差動入力変換器、ＴＥＯは零相電圧入力変換
器、５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣは高整定過電流要
素、５１ＬＡ，５１ＬＢ，５１ＬＣは低整定過電流要
素、８７Ｇは零相差動要素、６４Ｇは地絡過電圧要素、
ＯＲは論理和回路である。ＦＯＳは外部三相短絡故障
（以下単に３φＳと称す）点、ＦＯＧは外部一線地絡故
障（以下単に１φＧと称す）点、Ｆ１Ｓは接地変圧器Ｇ
ＴＲ一次側３φＳ点、Ｆ１Ｇは接地変圧器ＧＴＲ一次側
１φＧ点、Ｆ２Ｓは接地変圧器ＧＴＲ二次側３φＳ点、
Ｆ２Ｇは接地変圧器ＧＴＲ二次側１φＧ点である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】上記実施例のリレー装置においては、内部
１φＧ，外部１φＧに関せず零相電流が減算回路で消去
されるので中性点零相電流３ＩＯＮの大きさに関せず接
地変圧器の過負荷電流耐量及び二次側短絡最小故障電流
に対応した低整定過電流要素及び高整定過電流要素の整
定ができる。このことにより接地変圧器を特別に過負荷
耐量を大きく設計し、また通過インピーダンスを特別に
小さく設計することによる接地変圧器の製作コストの大
幅割高を防ぐことができる。
１φＧ，外部１φＧに関せず零相電流が減算回路で消去
されるので中性点零相電流３ＩＯＮの大きさに関せず接
地変圧器の過負荷電流耐量及び二次側短絡最小故障電流
に対応した低整定過電流要素及び高整定過電流要素の整
定ができる。このことにより接地変圧器を特別に過負荷
耐量を大きく設計し、また通過インピーダンスを特別に
小さく設計することによる接地変圧器の製作コストの大
幅割高を防ぐことができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】上記実施例によれば、低整定過電流要素５
１ＬＡ，５１ＬＢ，５１ＬＣの整定Ｉ５１Ｌ及び高整定
過電流要素５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣの整定Ｉ５１
Ｈを外部１φＧ時の零相電流ＩＯの大きさに関せず、接
地変圧器の過負荷電流耐量及び接地変圧器二次側短絡最
小故障電流に対応した本来の最適の整定が可能となり、
従来のように特別に接地変圧器の巻き線の太さを大きく
設計して過負荷耐量を大きくし、また接地変圧器の通過
インピーダンスを小さく設計して二次側短絡最小故障電
流を大きくする等の対策が不要となり接地変圧器の製作
コストが大幅に割高となる等の欠点がなくなる。なお、
リレー装置のコストは少し高くなるが、接地変圧器の製
作コストが大幅に低くなり、また接地変圧器のコストは
リレー装置のコストに比べ比較にならないほど高価であ
るので、全体として大幅にコストダウンする。
１ＬＡ，５１ＬＢ，５１ＬＣの整定Ｉ５１Ｌ及び高整定
過電流要素５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣの整定Ｉ５１
Ｈを外部１φＧ時の零相電流ＩＯの大きさに関せず、接
地変圧器の過負荷電流耐量及び接地変圧器二次側短絡最
小故障電流に対応した本来の最適の整定が可能となり、
従来のように特別に接地変圧器の巻き線の太さを大きく
設計して過負荷耐量を大きくし、また接地変圧器の通過
インピーダンスを小さく設計して二次側短絡最小故障電
流を大きくする等の対策が不要となり接地変圧器の製作
コストが大幅に割高となる等の欠点がなくなる。なお、
リレー装置のコストは少し高くなるが、接地変圧器の製
作コストが大幅に低くなり、また接地変圧器のコストは
リレー装置のコストに比べ比較にならないほど高価であ
るので、全体として大幅にコストダウンする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係るリレー装置の回路構
成図である。
成図である。
【図２】図１中の零相電流合成回路の回路図である。
【図３】図１中の減算回路の回路図である。
【図４】従来のリレー装置を含む電力系統の回路構成図
である。
である。
【図５】従来のリレー装置に使用される短絡保護リレー
要素の動作時間特性図である。
要素の動作時間特性図である。
【図６】従来のリレー装置に使用される地絡保護リレー
要素の動作時間特性図である。
要素の動作時間特性図である。
【図７】外部１φＧ．ＦＯＧ時の故障電流の分布を説明
するための回路図である。
するための回路図である。
【符号の説明】 ＢＡ，ＢＢ，ＢＣ 電力系統の母線 ＧＴＲ 接地変圧器 ＣＴＡ，ＣＴＢ，ＣＴＣ 変流器 ＴＩＡ，ＴＩＢ，ＴＩＣ 電流入力変換器 ＡＤＤ 零相電流合成回路 ＳＵＢＡ，ＳＵＢＢ，ＳＵＢＣ 減算回路 ５１ＨＡ，５１ＨＢ，５１ＨＣ 高整定過電流要素 ５１ＬＡ，５１ＬＢ，５１ＬＣ 低整定過電流要素 ＯＲ 論理和回路（出力手段）
Claims (1)
- 【請求項１】 電力系統の母線に接続された接地変圧器
を故障から保護する接地変圧器保護継電装置において、
上記接地変圧器の一次側に接続された３相の変流器から
の電流を入力して第１の出力電流および第２の出力電流
に変換する３相の電流入力変換器と、これらの電流入力
変換器からの第１の出力電流を合成して零相電流を出力
する零相電流合成回路と、上記電流入力変換器の第２の
出力電流から上記零相電流合成回路の零相電流を減算す
る３相の減算回路と、これらの減算回路の出力に各々接
続された３相の過電流要素と、これらの過電流要素の出
力に従って上記接地変圧器を電力系統の母線あるいは負
荷から遮断するトリップ信号を出力する出力手段とを備
えたことを特徴とする接地変圧器保護継電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4253809A JP2773808B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 接地変圧器の保護継電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4253809A JP2773808B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 接地変圧器の保護継電器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0686447A true JPH0686447A (ja) | 1994-03-25 |
| JP2773808B2 JP2773808B2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=17256451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4253809A Expired - Fee Related JP2773808B2 (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 接地変圧器の保護継電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2773808B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006058475A1 (fr) * | 2004-12-02 | 2006-06-08 | Zhejiang University | Procede de protection de la difference longitudinale d'un transformateur a frein du rapport sequence nulle |
| CN100407535C (zh) * | 2004-02-13 | 2008-07-30 | 浙江大学 | 防止变压器保护误动的最大故障分量差流制动装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5668220A (en) * | 1979-11-05 | 1981-06-08 | Japan National Railway | Protecting relay for transformer |
-
1992
- 1992-08-28 JP JP4253809A patent/JP2773808B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5668220A (en) * | 1979-11-05 | 1981-06-08 | Japan National Railway | Protecting relay for transformer |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100407535C (zh) * | 2004-02-13 | 2008-07-30 | 浙江大学 | 防止变压器保护误动的最大故障分量差流制动装置 |
| WO2006058475A1 (fr) * | 2004-12-02 | 2006-06-08 | Zhejiang University | Procede de protection de la difference longitudinale d'un transformateur a frein du rapport sequence nulle |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2773808B2 (ja) | 1998-07-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |