JPH07114533B2 - 波形認識形差動保護継電装置 - Google Patents
波形認識形差動保護継電装置Info
- Publication number
- JPH07114533B2 JPH07114533B2 JP62324429A JP32442987A JPH07114533B2 JP H07114533 B2 JPH07114533 B2 JP H07114533B2 JP 62324429 A JP62324429 A JP 62324429A JP 32442987 A JP32442987 A JP 32442987A JP H07114533 B2 JPH07114533 B2 JP H07114533B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- saturation
- differential
- terminal
- compensation
- Prior art date
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は通常の鉄芯入り変流器（以制CTと称す）を使
用した波形認識形差動保護継電装置に関するものであ
る。
用した波形認識形差動保護継電装置に関するものであ
る。
第４図はCTを使用した差動保護継電装置の構成図であ
り、図において、（１）は保護対象（例えば母線）、
（21）（22）…（2n）は引出端子、（31）（32）…（3
n）は各引出端子に設置されたCT、（４）は差動保護継
電装置である。
り、図において、（１）は保護対象（例えば母線）、
（21）（22）…（2n）は引出端子、（31）（32）…（3
n）は各引出端子に設置されたCT、（４）は差動保護継
電装置である。
第５図は例えばオーム社刊「保護継電器のハンドブツ
ク」第２編第４章4.3.1〔２〕項に示された従来から使
用されている比率差動方式の原理説明ブロツク図であ
り、差動電流合成手段（５）にて各引出端子のCT2次電
流i1,i2,…inの合成により得られる作動電流iDと、各引
出端子のCT2次電流i1,i2,…inから導出される抑制電流i
R（抑制電流導出手段（６）：例えば各端子電流の最大
値あるいはスカラ量の和等を導出）との比較により、作
動電流iDが抑制電流iRより一定の比率以上大きければ、
保護対象内部の故障と判断して出力（比率判定手段）を
出すものである。
ク」第２編第４章4.3.1〔２〕項に示された従来から使
用されている比率差動方式の原理説明ブロツク図であ
り、差動電流合成手段（５）にて各引出端子のCT2次電
流i1,i2,…inの合成により得られる作動電流iDと、各引
出端子のCT2次電流i1,i2,…inから導出される抑制電流i
R（抑制電流導出手段（６）：例えば各端子電流の最大
値あるいはスカラ量の和等を導出）との比較により、作
動電流iDが抑制電流iRより一定の比率以上大きければ、
保護対象内部の故障と判断して出力（比率判定手段）を
出すものである。
次に第６図により従来の比率差動継電器の応動を説明す
る。第６図（ａ）は外部故障の場合の電流波形を示して
おり、i1,i2は流入端、inは外部故障の発生端子として
流出電流波形（流入端電流i1,i2とは逆位相の電流）と
して示している。第６図において、破線は事故電流の直
流分の波形を示し、特に、外部故障（第６図（ａ））の
場合、電流inにおける破線はCTが飽和していない状態の
波形を示し、差動電流iDにおける破線は電流inのCTが最
初から飽和している状態を波形している。（この場合の
波形は、内部故障時（第６図（ｂ））の波形と同一とな
る）。ここで、事故電流中の直流分は、送電線や発電機
のリアクタンス分が原因で発生し、電圧零点で事故が発
生すると直流分が大きくなる。
る。第６図（ａ）は外部故障の場合の電流波形を示して
おり、i1,i2は流入端、inは外部故障の発生端子として
流出電流波形（流入端電流i1,i2とは逆位相の電流）と
して示している。第６図において、破線は事故電流の直
流分の波形を示し、特に、外部故障（第６図（ａ））の
場合、電流inにおける破線はCTが飽和していない状態の
波形を示し、差動電流iDにおける破線は電流inのCTが最
初から飽和している状態を波形している。（この場合の
波形は、内部故障時（第６図（ｂ））の波形と同一とな
る）。ここで、事故電流中の直流分は、送電線や発電機
のリアクタンス分が原因で発生し、電圧零点で事故が発
生すると直流分が大きくなる。
事故電流の一般ラプラス式 より、 ただし、Ｃは初期値 事故電流の直流分Ｉは上記のように表される。外部故障
の発生した端子の電流inは電流が集中するためCT飽和が
起りやすく、さらに図に示すように故障電流中に直流分
が重畳していると、CT飽和の発生が一層顕著になる。こ
の流入端電流（i1,i2）と流出端電流（in）とのアンバ
ランスにより誤差差動電流が発生する。即ち、本来、i1
＋i2＋In＝０となるべき差動電流が誤差差動電流として
発生する。
の発生した端子の電流inは電流が集中するためCT飽和が
起りやすく、さらに図に示すように故障電流中に直流分
が重畳していると、CT飽和の発生が一層顕著になる。こ
の流入端電流（i1,i2）と流出端電流（in）とのアンバ
ランスにより誤差差動電流が発生する。即ち、本来、i1
＋i2＋In＝０となるべき差動電流が誤差差動電流として
発生する。
一方、第６図（ｂ）の内部故障の場合は流出端電流はな
く、流入端電流（i1,i2）の和として差動電流（iD）が
発生する。
く、流入端電流（i1,i2）の和として差動電流（iD）が
発生する。
これら外部故障および内部故障時に発生する差動電流
（iD）が各端子電流（i1,i2,…in）より導出する抑制電
流（iR）より一定比率（抑制比率と称する）以上大きけ
れば比率差動継電器は動作する（内部故障と判断して出
力を出す）訳であるが、内部故障で確実に動作させるた
めには、この抑制比率を過大に大きくすることはできな
い。一方、外部故障時のCTの特性，負担，外部故障電流
中の直流分の含有率等によつては故障電流の集中する外
部故障発生端子のCT飽和が極端に大きくなることがあ
り、この場合、誤差差動電流（iD）が各端子電流より導
出される抑制電流（iR）に比べ大きくなり外部故障に対
し誤動作を発生する危険がある。
（iD）が各端子電流（i1,i2,…in）より導出する抑制電
流（iR）より一定比率（抑制比率と称する）以上大きけ
れば比率差動継電器は動作する（内部故障と判断して出
力を出す）訳であるが、内部故障で確実に動作させるた
めには、この抑制比率を過大に大きくすることはできな
い。一方、外部故障時のCTの特性，負担，外部故障電流
中の直流分の含有率等によつては故障電流の集中する外
部故障発生端子のCT飽和が極端に大きくなることがあ
り、この場合、誤差差動電流（iD）が各端子電流より導
出される抑制電流（iR）に比べ大きくなり外部故障に対
し誤動作を発生する危険がある。
従来の比率差動継電器では、単に差動電流と各端子電流
から導出される抑制電流の大きさの比較を行うだけの原
理であるので、CT飽和の激しい場合には十分に内・外部
故障の判別が行えないという問題があつた。
から導出される抑制電流の大きさの比較を行うだけの原
理であるので、CT飽和の激しい場合には十分に内・外部
故障の判別が行えないという問題があつた。
この発明は、上記の問題点を解消するためになされたも
ので、CT飽和の激しい場合であつても十分に内・外部故
障の判別ができる波形認識形差動保護継電装置を得るこ
とを目的とする。
ので、CT飽和の激しい場合であつても十分に内・外部故
障の判別ができる波形認識形差動保護継電装置を得るこ
とを目的とする。
この発明に係る波形認識形差動継電装置は各端子電流の
和を得る差動電流合成手段、各端子の変流器（以下CTと
称す）飽和検出手段、CT飽和検出時にCT飽和発生端子電
流を差動電流により保証するCT飽和補償手段、補償され
た各端子電流の和を得る補償差動電流合成手段、補償さ
れた各端子電流から抑制電流を得る抑制導出手段、およ
び補償差動電流と抑制電流との比較を行う判定手段とを
備え、前期CT飽和検出手段にてCT飽和極性も検出し、こ
のCT飽和極性と差動電流の極性とが逆極性のときのみ前
記CT飽和補償手段が作用することを特徴とするものであ
る。
和を得る差動電流合成手段、各端子の変流器（以下CTと
称す）飽和検出手段、CT飽和検出時にCT飽和発生端子電
流を差動電流により保証するCT飽和補償手段、補償され
た各端子電流の和を得る補償差動電流合成手段、補償さ
れた各端子電流から抑制電流を得る抑制導出手段、およ
び補償差動電流と抑制電流との比較を行う判定手段とを
備え、前期CT飽和検出手段にてCT飽和極性も検出し、こ
のCT飽和極性と差動電流の極性とが逆極性のときのみ前
記CT飽和補償手段が作用することを特徴とするものであ
る。
この発明におけるCT飽和検出手段は、CT飽和した場合の
２次電流波形が全体としては十分大きいにも拘わらず電
流値が急激に落込むことを利用して認識させる。CT飽和
補償手段はCT飽和が検出された端子電流に対してその飽
和の期間のみ差動電流を用いて補償を行う。
２次電流波形が全体としては十分大きいにも拘わらず電
流値が急激に落込むことを利用して認識させる。CT飽和
補償手段はCT飽和が検出された端子電流に対してその飽
和の期間のみ差動電流を用いて補償を行う。
以下、この発明の一実施例を図により説明する。第１図
において、（５）は差動電流合成手段、（６）は抑制電
流導出手段、（７）は比率判定手段であり、これらの手
段は第５図の従来の比率差動継電器のものと同様であ
る。（８）はCT飽和検出手段、（９）はCT飽和補償手段
であり、これらCT飽和検出手段,TC飽和補償手段を備え
ていることが本発明の特徴であり、CT飽和があっても補
償された電流により比率判定を行うので正確な動作を行
わせることができる。
において、（５）は差動電流合成手段、（６）は抑制電
流導出手段、（７）は比率判定手段であり、これらの手
段は第５図の従来の比率差動継電器のものと同様であ
る。（８）はCT飽和検出手段、（９）はCT飽和補償手段
であり、これらCT飽和検出手段,TC飽和補償手段を備え
ていることが本発明の特徴であり、CT飽和があっても補
償された電流により比率判定を行うので正確な動作を行
わせることができる。
次に、これらCT飽和検出手段（８）,CT飽和補償手段
（９）について、図により説明する。第２図はCT飽和検
出手段（８）の検出原理の一実施例を説明する図であ
り、図において、 が一定のところが、磁束が変化しない期間、即ち、CTが
飽和している期間となる。端子電流inに対しそれの積分
値 微分値diｎ/dtを求め、これらの組合せによりCT飽和を
検出する。すなわち、図のように端子電流inの積分値 はCTの鉄芯内の磁束変化に相当する量であり、CT飽和時
はこの積分値も頭打ちになつている。
（９）について、図により説明する。第２図はCT飽和検
出手段（８）の検出原理の一実施例を説明する図であ
り、図において、 が一定のところが、磁束が変化しない期間、即ち、CTが
飽和している期間となる。端子電流inに対しそれの積分
値 微分値diｎ/dtを求め、これらの組合せによりCT飽和を
検出する。すなわち、図のように端子電流inの積分値 はCTの鉄芯内の磁束変化に相当する量であり、CT飽和時
はこの積分値も頭打ちになつている。
一方、微分値diｎ/dtはCT飽和時はその値は小さい。
したがつて、端子電流の積分値が十分大きく、微分値が
十分小さいことを検出すれば、CT飽和が検出できること
になる。この飽和を検出した場合、CT飽和検出信号Snを
CT飽和補償手段（９）に発信する。
十分小さいことを検出すれば、CT飽和が検出できること
になる。この飽和を検出した場合、CT飽和検出信号Snを
CT飽和補償手段（９）に発信する。
なお、このCT飽和検出信号Snには極性を持たせ端子電流
の積分値 が正の場合はSnは正極性、積分値が負の場合はSnは負極
性としてCTのいずれの極性の飽和か判別できるようにし
ておく。即ち、電流inに含まれている直流分に極性があ
る関係上、積分値 にも極性があるので、その積分値の極性によってSn正負
を判別する。
の積分値 が正の場合はSnは正極性、積分値が負の場合はSnは負極
性としてCTのいずれの極性の飽和か判別できるようにし
ておく。即ち、電流inに含まれている直流分に極性があ
る関係上、積分値 にも極性があるので、その積分値の極性によってSn正負
を判別する。
次に、CT飽和補償手段（９）の動作原理を第６図により
説明する。第６図（ａ）の外部故障の場合、外部故障発
生端子２次電流inのCT飽和により誤差領域電流iDを発生
する。inの飽和している期間と飽和の極性は前記CT飽和
検出手段（８）よりCT飽和検出信号Snとして受信され
る。図の場合は負極性のCT飽和検出信号が受信される。
負極性のCT飽和検出信号が受信された時点で差動電流iD
が正の値ならばCT飽和補償を行う必要があるとして端子
電流inより差動電流iDの値を差し引き補償端子電流inを
出力する。CT飽和検出信号と差動電流の極性とCT飽和補
償の有無の関係は下記の通りである（表における２行目
と３行目が、CT飽和を示しており、このときには補償を
行い、１行目と４行目は、論理的には起こり得る現象と
してとらえているが、実際の外部故障では発生し得ない
ため（内部故障のときに発生する可能性がある）、補償
を行わない）。
説明する。第６図（ａ）の外部故障の場合、外部故障発
生端子２次電流inのCT飽和により誤差領域電流iDを発生
する。inの飽和している期間と飽和の極性は前記CT飽和
検出手段（８）よりCT飽和検出信号Snとして受信され
る。図の場合は負極性のCT飽和検出信号が受信される。
負極性のCT飽和検出信号が受信された時点で差動電流iD
が正の値ならばCT飽和補償を行う必要があるとして端子
電流inより差動電流iDの値を差し引き補償端子電流inを
出力する。CT飽和検出信号と差動電流の極性とCT飽和補
償の有無の関係は下記の通りである（表における２行目
と３行目が、CT飽和を示しており、このときには補償を
行い、１行目と４行目は、論理的には起こり得る現象と
してとらえているが、実際の外部故障では発生し得ない
ため（内部故障のときに発生する可能性がある）、補償
を行わない）。
したがつて、第３図（ａ）の場合、補償端子電流inを用
いて導出した補償差動電流iD′は０または誤差が十分に
小さくなり誤動作を起す危険がなくなる。
いて導出した補償差動電流iD′は０または誤差が十分に
小さくなり誤動作を起す危険がなくなる。
次に、第６図（ｂ）の内部故障の場合について説明す
る。図において、電流は流入電流（i1,i2）のみで、流
入電流i2が飽和している場合を示している。この場合、
端子電流i2のCT飽和検出手段（８）が動作し、その飽和
時点で正極性のCT飽和検出信号を送信する。この正極性
のCT飽和検出信号に対し差動電流は他の流入端電流によ
り正極性になつているため、端子電流i2に対する補償は
行われず、補償差動電流iD′は差動電流iDと同じ波形と
なる。したがつて、内部故障の場合、CT飽和があつても
不要な補償は行われず（内部故障では、表の１行目と４
行目のようにCTが飽和しても補償を行わない）、確実な
動作を行わせることができる。
る。図において、電流は流入電流（i1,i2）のみで、流
入電流i2が飽和している場合を示している。この場合、
端子電流i2のCT飽和検出手段（８）が動作し、その飽和
時点で正極性のCT飽和検出信号を送信する。この正極性
のCT飽和検出信号に対し差動電流は他の流入端電流によ
り正極性になつているため、端子電流i2に対する補償は
行われず、補償差動電流iD′は差動電流iDと同じ波形と
なる。したがつて、内部故障の場合、CT飽和があつても
不要な補償は行われず（内部故障では、表の１行目と４
行目のようにCTが飽和しても補償を行わない）、確実な
動作を行わせることができる。
以上、要するにこのCT飽和補償手段（９）は外部故障で
の端子電流飽和時、端子電流の欠落部分に相当する差動
電流が発生し、端子電流の積分値と差動電流とは必ず逆
極性になるため、この場合のみ端子電流から差動電流を
差し引き補償を行うものである。
の端子電流飽和時、端子電流の欠落部分に相当する差動
電流が発生し、端子電流の積分値と差動電流とは必ず逆
極性になるため、この場合のみ端子電流から差動電流を
差し引き補償を行うものである。
なお、上記実施例では、CT飽和検出手段（８）として端
子電流の積分値が大きく微分値が小さい場合の組合せで
検出する原理のものを示したが、それぞれ単独の量を検
出する原理のもの、あるいは全く異なる原理のものでも
よい。即ち、積分値を研修するものや微分値を検出する
ものでもよい。
子電流の積分値が大きく微分値が小さい場合の組合せで
検出する原理のものを示したが、それぞれ単独の量を検
出する原理のもの、あるいは全く異なる原理のものでも
よい。即ち、積分値を研修するものや微分値を検出する
ものでもよい。
また、CT飽和の極性信号を発生するために、端子電流の
積分値の極性に基づいて行う原理のものを示したが、一
定時間（例えば半サイクル）前の端子電流そのものの極
性に基づいて行う等他の原理のものでもよい。
積分値の極性に基づいて行う原理のものを示したが、一
定時間（例えば半サイクル）前の端子電流そのものの極
性に基づいて行う等他の原理のものでもよい。
また、最終判定を補償差動電流と抑制電流との比率によ
り判定する方式を示したが、補償差動電流の大きさのみ
を検出する原理のものでもよい。
り判定する方式を示したが、補償差動電流の大きさのみ
を検出する原理のものでもよい。
また、本発明の適用において、アナログ量として連続的
に処理するもの、デジタル量としてサンプリング的に処
理するもののいずれであつてもよい。
に処理するもの、デジタル量としてサンプリング的に処
理するもののいずれであつてもよい。
以上のようにこの発明によれば、CT飽和検出手段、CT飽
和補償手段を備え、CT飽和の極性と差動電流の極性によ
り外部故障での端子電流の欠落部分のみ補償するように
したので、通常の鉄芯入りCTを使用して内・外部故障の
判別が確実な差動保護継電装置が得られる効果がある。
和補償手段を備え、CT飽和の極性と差動電流の極性によ
り外部故障での端子電流の欠落部分のみ補償するように
したので、通常の鉄芯入りCTを使用して内・外部故障の
判別が確実な差動保護継電装置が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による差動保護継電装置の
原理説明ブロツク図、第２図はこの発明の一実施例によ
るCT飽和検出手段の原理説明図、第３図はこの発明の一
実施例によるCT飽和補償手段の原理説明図、第４図は変
流器を使用した差動保護継電装置の構成図、第５図は従
来の比率差動継電器の原理説明ブロツク図、第６図は従
来の比率差動継電器の応動説明図である。 図において、（１）は保護対象、（21）（22）……
（2n）は引出端子、（31）（32）……（3n）は変流器
（CT）、（４）は差動保護継電装置、（５）は差動電流
合成手段、（６）は抑制電流導出手段、（７）は比率判
定手段、（８）はCT飽和検出手段、（９）はCT飽和補償
手段である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
原理説明ブロツク図、第２図はこの発明の一実施例によ
るCT飽和検出手段の原理説明図、第３図はこの発明の一
実施例によるCT飽和補償手段の原理説明図、第４図は変
流器を使用した差動保護継電装置の構成図、第５図は従
来の比率差動継電器の原理説明ブロツク図、第６図は従
来の比率差動継電器の応動説明図である。 図において、（１）は保護対象、（21）（22）……
（2n）は引出端子、（31）（32）……（3n）は変流器
（CT）、（４）は差動保護継電装置、（５）は差動電流
合成手段、（６）は抑制電流導出手段、（７）は比率判
定手段、（８）はCT飽和検出手段、（９）はCT飽和補償
手段である。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】各端子電流の和を得る差動電流合成手段、
各端子の変流器（以下CTと称す）飽和検出手段、CT飽和
検出時にCT飽和発生端子電流を差動電流により補償する
CT飽和補償手段、補償された各端子電流の和を得る補償
差動電流合成手段、補償された各端子電流から抑制電流
を得る抑制導出手段、および補償差動電流と抑制電流と
の比較を行う判定手段を備え、前記CT飽和検出手段にて
CT飽和極性も検出し、このCT飽和極性と差動電流の極性
とが逆極性のとき前記CT飽和補償手段が作用することを
特徴とする波形認識形差動保護継電装置。 - 【請求項２】CT飽和検出手段を端子電流の積分値に対し
端子電流の微分値の割合が小さい時に動作させることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の波形認識形差動
保護継電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62324429A JPH07114533B2 (ja) | 1987-12-22 | 1987-12-22 | 波形認識形差動保護継電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62324429A JPH07114533B2 (ja) | 1987-12-22 | 1987-12-22 | 波形認識形差動保護継電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01170316A JPH01170316A (ja) | 1989-07-05 |
| JPH07114533B2 true JPH07114533B2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=18165701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62324429A Expired - Fee Related JPH07114533B2 (ja) | 1987-12-22 | 1987-12-22 | 波形認識形差動保護継電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07114533B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5349037B2 (ja) * | 2008-12-25 | 2013-11-20 | 三菱電機株式会社 | 電流差動保護継電装置 |
| JP7378273B2 (ja) * | 2019-11-06 | 2023-11-13 | 三菱電機株式会社 | 保護リレー装置 |
-
1987
- 1987-12-22 JP JP62324429A patent/JPH07114533B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01170316A (ja) | 1989-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6341055B1 (en) | Restraint-type differential relay | |
| JP2608701B2 (ja) | 保護装置の点検回路 | |
| EP0026620B1 (en) | Method and apparatus for identifying faults in electric power transmission systems | |
| US4530025A (en) | Current ratio-differential relay | |
| JPH07114533B2 (ja) | 波形認識形差動保護継電装置 | |
| JP3628143B2 (ja) | 地絡距離継電器 | |
| JPS6356121A (ja) | 比率差動リレ−装置 | |
| JPH10313531A (ja) | 比率差動継電器 | |
| JP3950083B2 (ja) | 地絡距離リレー | |
| JPH0365016A (ja) | 配電線地絡検出装置 | |
| JP2740024B2 (ja) | ディジタルリレーの自動点検方式 | |
| JP3745596B2 (ja) | 地絡距離リレー | |
| JPH01126704A (ja) | 変圧器の直流偏磁抑制装置 | |
| JP2616285B2 (ja) | 零相電流検出装置 | |
| JP3207643B2 (ja) | 短絡事故高速判定回路 | |
| JPS6295923A (ja) | 変圧器の保護継電装置 | |
| JPH0514502B2 (ja) | ||
| JPS58163225A (ja) | 分路リアクトルの保護装置 | |
| CN114825283A (zh) | 一种基于波形特征的母线自适应差动保护方法及系统 | |
| JPS633536B2 (ja) | ||
| JPS6352627A (ja) | 差動継電器 | |
| JPH11318026A (ja) | 母線保護継電装置 | |
| JPS5970129A (ja) | 直流送電用中性線の地絡事故検出装置 | |
| JPS6016821B2 (ja) | 変圧器保護方式 | |
| JPS59175326A (ja) | 可変電圧可変周波数電力系統の地絡検出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |