JPH11146554A - 変圧器保護方式 - Google Patents
変圧器保護方式Info
- Publication number
- JPH11146554A JPH11146554A JP9303930A JP30393097A JPH11146554A JP H11146554 A JPH11146554 A JP H11146554A JP 9303930 A JP9303930 A JP 9303930A JP 30393097 A JP30393097 A JP 30393097A JP H11146554 A JPH11146554 A JP H11146554A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transformer
- circuit
- feeder
- relay
- current
- 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.)
- Pending
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- Protection Of Transformers (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】変圧器２次側フィーダの過電流Ｒｙ（瞬時動
作）動作時間と、変圧器２次側フィーダの遮断器の動作
時間を考慮に入れた変圧器１次側遮断器の開インターロ
ックを提供すること。 【解決手段】差電流検出回路に、個別フィーダの過電流
リレー動作時間に遅れをもたせる回路、及び個別フィー
ダの過電流リレー動作時は更に個別フィーダの遮断器動
作時間を考慮し遅れをもたせる回路をもたせたものであ
る。
作）動作時間と、変圧器２次側フィーダの遮断器の動作
時間を考慮に入れた変圧器１次側遮断器の開インターロ
ックを提供すること。 【解決手段】差電流検出回路に、個別フィーダの過電流
リレー動作時間に遅れをもたせる回路、及び個別フィー
ダの過電流リレー動作時は更に個別フィーダの遮断器動
作時間を考慮し遅れをもたせる回路をもたせたものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は変圧器内部故障を変
圧器１次側，２次側電流の差電流を検出１次側遮断器を
開し保護する、変圧器保護方式に関する。
圧器１次側，２次側電流の差電流を検出１次側遮断器を
開し保護する、変圧器保護方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来変圧器内部故障を検出する方法とし
て、変圧器１次側電流と２次側電流の差（但し変圧器の
変圧比は考慮して、その差を算出している。）に大きな
差（約４０％）が表われた時、変圧器内の短絡等の重大
故障として検出（検出は瞬時で２０〜３０msec程度）
し、変圧器１次側遮断器を開にして保護している。
て、変圧器１次側電流と２次側電流の差（但し変圧器の
変圧比は考慮して、その差を算出している。）に大きな
差（約４０％）が表われた時、変圧器内の短絡等の重大
故障として検出（検出は瞬時で２０〜３０msec程度）
し、変圧器１次側遮断器を開にして保護している。
【０００３】電流検出は図１の１次側計器用変成器２、
及び２次側計器用変成器５で検出されている。変圧器２
次側個別フィーダの計器用変成器９からモータ負荷１０
間、図１でＸ１３を附した点にＺ２相又は３相短絡が発
生した場合、計器用変成器２又は５が飽和し、比率差動
リレー４に誤定値を越える比率の差電流が流れ、１次側
側の遮断器１を開することがある。
及び２次側計器用変成器５で検出されている。変圧器２
次側個別フィーダの計器用変成器９からモータ負荷１０
間、図１でＸ１３を附した点にＺ２相又は３相短絡が発
生した場合、計器用変成器２又は５が飽和し、比率差動
リレー４に誤定値を越える比率の差電流が流れ、１次側
側の遮断器１を開することがある。
【０００４】この場合、フィーダ保護Ｒｙ８の５０過電
流瞬時動作要素（約２０msec）にて検出個別フィーダ遮
断器７（この場合５２Ｍ1 ）を開させることになる。短
絡発生後遮断器７を開までの時間は過電流瞬時動作時間
（約２０msec）に遮断器開時間（約２０〜５０msec）を
加算したものになり、比率差動リレーの動作時間２０〜
３０msecより長時間となり、保護時限協調が取れないこ
とになる。
流瞬時動作要素（約２０msec）にて検出個別フィーダ遮
断器７（この場合５２Ｍ1 ）を開させることになる。短
絡発生後遮断器７を開までの時間は過電流瞬時動作時間
（約２０msec）に遮断器開時間（約２０〜５０msec）を
加算したものになり、比率差動リレーの動作時間２０〜
３０msecより長時間となり、保護時限協調が取れないこ
とになる。
【０００５】この様に変圧器２次側個別フィーダの短絡
時に計器用変成器の飽和現象により、差圧器保護用比率
差動リレー４が不用動作し、変圧器１次側遮断器１を開
し、個別フィーダの選択遮断が出来ず全停電になるケー
スがある。
時に計器用変成器の飽和現象により、差圧器保護用比率
差動リレー４が不用動作し、変圧器１次側遮断器１を開
し、個別フィーダの選択遮断が出来ず全停電になるケー
スがある。
【０００６】ＣＴ飽和現象について述べる。一般に計器
用変成器の過電流強度は故障時の過渡的な直流重畳分を
考慮して決定されるが、変成器の残留磁束，短絡時の投
入移相により過流重畳分が変ること、及び１次側の計器
変成器と２次側計器用変成器の飽和特性が異なるので、
短絡時に於いては、１次側，２次側計器用変成器の出力
電流特性に差が生じ、変成器保護用比率差動リレー４が
動作する場合がある。今、変圧器２次側フィーダの短絡
時の電流特性を考えてみる（簡単のため系統側のライン
インピーダンスを無視）と次式となる。
用変成器の過電流強度は故障時の過渡的な直流重畳分を
考慮して決定されるが、変成器の残留磁束，短絡時の投
入移相により過流重畳分が変ること、及び１次側の計器
変成器と２次側計器用変成器の飽和特性が異なるので、
短絡時に於いては、１次側，２次側計器用変成器の出力
電流特性に差が生じ、変成器保護用比率差動リレー４が
動作する場合がある。今、変圧器２次側フィーダの短絡
時の電流特性を考えてみる（簡単のため系統側のライン
インピーダンスを無視）と次式となる。
【０００７】
【数１】
【０００８】
【数２】
【０００９】が成立する。
【００１０】ｆ：周波数（Ｈｚ） ｔ：時間（秒） 上式から直流分が最大となるφ0 を求めてみる。変圧器
は一般にＸ≫Ｒであるので近似的にφ＝tan-1Ｘ／Ｒ か
らφ≒π／２である。この事から−ε-(R/L)tsin(φ0−
φ) が最大となるφ0 を求めるとsin(φ0−π／２)が−
１となる点となりφ＝−π／２である。直流分量大のｉ
max 値は
は一般にＸ≫Ｒであるので近似的にφ＝tan-1Ｘ／Ｒ か
らφ≒π／２である。この事から−ε-(R/L)tsin(φ0−
φ) が最大となるφ0 を求めるとsin(φ0−π／２)が−
１となる点となりφ＝−π／２である。直流分量大のｉ
max 値は
【００１１】
【数３】
【００１２】で表わされる。この過渡特性を図２に示
す。
す。
【００１３】又例として変圧器１次側の計器用変成器が
飽和せず、変圧器２次側の計器用変成器が飽和した場合
の各の計器用変成器２次側の電流波形と差電流波形を図
３に示す。（但し変圧比を考慮し、１次側，２次側とも
同一レベルとして、表わした。）直流成分により計器用
変成器が飽和現象を起すが、飽和領域に於いては計器用
変成器内の磁束が変化しないので、この間電流値が零と
なり、差電流が発生する。尚短絡電流は定格電流の変圧
器の％Ｚにより決まるが、％Ｚは７〜１５％程度で定格
電流に対して７〜１４倍程度と大きく、計器用変成器が
飽和した場合差電流は変圧器保護用の比率差動Ｒｙの動
作点以上となることがある。
飽和せず、変圧器２次側の計器用変成器が飽和した場合
の各の計器用変成器２次側の電流波形と差電流波形を図
３に示す。（但し変圧比を考慮し、１次側，２次側とも
同一レベルとして、表わした。）直流成分により計器用
変成器が飽和現象を起すが、飽和領域に於いては計器用
変成器内の磁束が変化しないので、この間電流値が零と
なり、差電流が発生する。尚短絡電流は定格電流の変圧
器の％Ｚにより決まるが、％Ｚは７〜１５％程度で定格
電流に対して７〜１４倍程度と大きく、計器用変成器が
飽和した場合差電流は変圧器保護用の比率差動Ｒｙの動
作点以上となることがある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】前述のように変圧器２
次側フィーダの短絡時に計器用変成器の飽和現象によ
り、変圧器内部故障検出用比率差動保護Ｒｙの不要動作
により、変圧器１次側遮断器の開動作により、変圧器２
次側が全停となる欠点があることが問題となる。
次側フィーダの短絡時に計器用変成器の飽和現象によ
り、変圧器内部故障検出用比率差動保護Ｒｙの不要動作
により、変圧器１次側遮断器の開動作により、変圧器２
次側が全停となる欠点があることが問題となる。
【００１５】これを解決するため、本発明は、変圧器２
次側フィーダの過電流Ｒｙ（瞬時動作）動作時間と、変
圧器２次側フィーダの遮断器の動作時間を考慮に入れた
変圧器１次側遮断器の開インターロックを提供すること
にある。
次側フィーダの過電流Ｒｙ（瞬時動作）動作時間と、変
圧器２次側フィーダの遮断器の動作時間を考慮に入れた
変圧器１次側遮断器の開インターロックを提供すること
にある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明の変圧器保護方式
は、変圧器内部故障を変圧器１次側の電流と２次側電流
の差電流を検出変圧器１次側の遮断器を開する変圧器保
護方式に於いて、変圧器２次側の個別負荷フィーダが短
絡時に計器用変成器が飽和し差電流を検出する不用動作
を防止する目的で差電流検出回路に、個別フィーダの過
電流リレー動作時間を考慮し遅れをもたせる回路、及び
個別フィーダの過電流リレー動作時は更に個別フィーダ
の遮断器動作時間を考慮し遅れをもたせる回路をもたせ
たものである。
は、変圧器内部故障を変圧器１次側の電流と２次側電流
の差電流を検出変圧器１次側の遮断器を開する変圧器保
護方式に於いて、変圧器２次側の個別負荷フィーダが短
絡時に計器用変成器が飽和し差電流を検出する不用動作
を防止する目的で差電流検出回路に、個別フィーダの過
電流リレー動作時間を考慮し遅れをもたせる回路、及び
個別フィーダの過電流リレー動作時は更に個別フィーダ
の遮断器動作時間を考慮し遅れをもたせる回路をもたせ
たものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、発明の実施例を図面を用い
て説明する。
て説明する。
【００１８】図１は本発明による実施例である。従来技
術に於いては、変圧器内部故障検出比率差動リレー４の
動作で直接変圧器１次側遮断器１を開動作させる回路と
していた。前述の変圧器２次側フィーダの短絡時に変圧
器１次側の計器用変成器２，変圧器２次側の計器用変成
器５の飽和現象により、変圧器内部故障検出比率差動継
電器４が不用動作するが、時限協調が取れたインターロ
ック回路を提供することが本発明の主旨である。図１の
鎖線で囲んだ４００が本発明となるインターロック回路
である。
術に於いては、変圧器内部故障検出比率差動リレー４の
動作で直接変圧器１次側遮断器１を開動作させる回路と
していた。前述の変圧器２次側フィーダの短絡時に変圧
器１次側の計器用変成器２，変圧器２次側の計器用変成
器５の飽和現象により、変圧器内部故障検出比率差動継
電器４が不用動作するが、時限協調が取れたインターロ
ック回路を提供することが本発明の主旨である。図１の
鎖線で囲んだ４００が本発明となるインターロック回路
である。
【００１９】１).変圧器２次側フィーダ保護リレー４と
変圧器内部故障検出比率差動リレー４の動作協調を取る
目的とする回路構成部分。変圧器２次側のフィーダ保護
リレー８の５０過電流要素（瞬時動作）が動作していな
いこと、（これはＯＲ論理回路１０１の出力にＮＯＴ論
理回路１０２に入力し、かつ出力となる。）と変圧器内
部故障比率差動リレー４の出力を変圧器２次側フィーダ
保護リレーの５０過電流要素（瞬時動作）の動作時間に
充分余裕をもたせたオンディレータイマ回路１０３に入
力し、この出力とをＡＮＤ論理回路１０４に入力し、こ
の出力をＯＲ論理回路１０７を介して変圧器１次側遮断
器１を開動作させる。
変圧器内部故障検出比率差動リレー４の動作協調を取る
目的とする回路構成部分。変圧器２次側のフィーダ保護
リレー８の５０過電流要素（瞬時動作）が動作していな
いこと、（これはＯＲ論理回路１０１の出力にＮＯＴ論
理回路１０２に入力し、かつ出力となる。）と変圧器内
部故障比率差動リレー４の出力を変圧器２次側フィーダ
保護リレーの５０過電流要素（瞬時動作）の動作時間に
充分余裕をもたせたオンディレータイマ回路１０３に入
力し、この出力とをＡＮＤ論理回路１０４に入力し、こ
の出力をＯＲ論理回路１０７を介して変圧器１次側遮断
器１を開動作させる。
【００２０】２).変圧器２次側フィーダ保護リレー８の
過電流要素（瞬時動作）５０が動作したケースの動作協
調を取る目的とする回路構成部分。変圧器２次側のフィ
ーダ保護リレー８の過電流要素（瞬時動作）５０がいず
れかが動作したことをＯＲ論理回路１０１にて演算した
出力と、変圧器内部故障比率差動リレー４の出力を変圧
器２次側のフィーダ保護リレーの過電流要素（瞬時動
作）５０の動作時間と、変圧器２次側のフィーダ遮断器
の動作時間を加算した時間に充分余裕をもたせたオンデ
ィレータイマ回路１０５に入力し、この出力とをＡＮＤ
論理回路１０６に入力しこの出力をＯＲ論理回路１０７
を介して変圧器遮断器１を開動作させる。
過電流要素（瞬時動作）５０が動作したケースの動作協
調を取る目的とする回路構成部分。変圧器２次側のフィ
ーダ保護リレー８の過電流要素（瞬時動作）５０がいず
れかが動作したことをＯＲ論理回路１０１にて演算した
出力と、変圧器内部故障比率差動リレー４の出力を変圧
器２次側のフィーダ保護リレーの過電流要素（瞬時動
作）５０の動作時間と、変圧器２次側のフィーダ遮断器
の動作時間を加算した時間に充分余裕をもたせたオンデ
ィレータイマ回路１０５に入力し、この出力とをＡＮＤ
論理回路１０６に入力しこの出力をＯＲ論理回路１０７
を介して変圧器遮断器１を開動作させる。
【００２１】
【発明の効果】本発明の変圧器保護方式は、変圧器２次
フィーダに短絡事故があった場合、計器用変成器の飽和
現象による、変圧器内部故障比率差動リレーの不用動作
による変圧器２次側全停を防止することが出来る。
フィーダに短絡事故があった場合、計器用変成器の飽和
現象による、変圧器内部故障比率差動リレーの不用動作
による変圧器２次側全停を防止することが出来る。
【図１】本発明の実施例として示した変圧器保護回路を
示す図。
示す図。
【図２】図１の変圧器２次側フィーダ３相短絡時の直流
分最大の場合の短絡電流。
分最大の場合の短絡電流。
【図３】変圧器１次側計器用変成器，変圧器２次側計器
用変成器電流と差電流特性との関係を示す波形図。
用変成器電流と差電流特性との関係を示す波形図。
１…変圧器１次側遮断器、２…変圧器１次側計器変成
器、４…変圧器内部故障検出比率差動リレー、５…変圧
器２次側計器変成器、７…変圧器２次側フィーダ遮断
器、８…変圧器２次側フィーダ保護リレー、１０１，１
０７…ＯＲ論理回路、１０２…ＮＯＴ論理回路、１０
３，１０５…オンディレータイマ、１０４，１０６…Ａ
ＮＤ論理回路、４００…インターロック回路。
器、４…変圧器内部故障検出比率差動リレー、５…変圧
器２次側計器変成器、７…変圧器２次側フィーダ遮断
器、８…変圧器２次側フィーダ保護リレー、１０１，１
０７…ＯＲ論理回路、１０２…ＮＯＴ論理回路、１０
３，１０５…オンディレータイマ、１０４，１０６…Ａ
ＮＤ論理回路、４００…インターロック回路。
Claims (1)
- 【請求項１】変圧器内部故障を変圧器１次側の電流と２
次側電流の差電流を検出変圧器１次側の遮断器を開する
変圧器保護方式に於いて、変圧器２次側の個別負荷フィ
ーダが短絡時に計器用変成器が飽和し差電流を検出する
不用動作を防止する目的で差電流検出回路に、個別フィ
ーダの過電流リレー動作時間に遅れをもたせる回路、及
び個別フィーダの過電流リレー動作時は更に個別フィー
ダの遮断器動作時間を考慮し遅れをもたせる回路をもた
せたことを特徴とする変圧器保護方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9303930A JPH11146554A (ja) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | 変圧器保護方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9303930A JPH11146554A (ja) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | 変圧器保護方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11146554A true JPH11146554A (ja) | 1999-05-28 |
Family
ID=17926998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9303930A Pending JPH11146554A (ja) | 1997-11-06 | 1997-11-06 | 変圧器保護方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11146554A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103001181A (zh) * | 2012-11-19 | 2013-03-27 | 山东电力集团公司电力科学研究院 | 解决变压器差动保护在功率转移时误动作的方法 |
-
1997
- 1997-11-06 JP JP9303930A patent/JPH11146554A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103001181A (zh) * | 2012-11-19 | 2013-03-27 | 山东电力集团公司电力科学研究院 | 解决变压器差动保护在功率转移时误动作的方法 |
| CN103001181B (zh) * | 2012-11-19 | 2014-12-10 | 山东电力集团公司电力科学研究院 | 解决变压器差动保护在功率转移时误动作的方法 |
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