JPS5836124A - 電流差動継電装置 - Google Patents
電流差動継電装置Info
- Publication number
- JPS5836124A JPS5836124A JP56134177A JP13417781A JPS5836124A JP S5836124 A JPS5836124 A JP S5836124A JP 56134177 A JP56134177 A JP 56134177A JP 13417781 A JP13417781 A JP 13417781A JP S5836124 A JPS5836124 A JP S5836124A
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- Japan
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- external
- differential relay
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電流差動継電装置に係り、特に入力信号を取り
込む変流器の過渡的な特性誤差対策に好適な電流差動継
電装置に関する。
込む変流器の過渡的な特性誤差対策に好適な電流差動継
電装置に関する。
例えば変圧器保護用電流差動継電装置は比率差動要素と
瞬時差動要素から成９、その構成例を第１図に示す。１
は保護対象変圧器であり、ここでは２巻線の例で示す。
瞬時差動要素から成９、その構成例を第１図に示す。１
は保護対象変圧器であり、ここでは２巻線の例で示す。
１次側を記号Ｐ、２次側を記号Ｓとし毛、１次、２次同
等物については以下添字Ｐ、Ｓにより表示することとす
る。
等物については以下添字Ｐ、Ｓにより表示することとす
る。
２ｐ、２ｓはそれぞれ継電装置に変圧器通過電流信号を
入力するための変流器である。変流器の変流比は変圧器
１の変圧比と、継電装置の入力信号受信レベルとの関係
から都合よいように定められる。第１図では簡単化する
ため、変圧比を１゜変流比を１で考えることにする。
入力するための変流器である。変流器の変流比は変圧器
１の変圧比と、継電装置の入力信号受信レベルとの関係
から都合よいように定められる。第１図では簡単化する
ため、変圧比を１゜変流比を１で考えることにする。
３ｐ、３ｓはしゃ断器であり、変圧器保護継電装置の動
作出力によってしゃ断動作できるものである。それぞれ
通過電流をＩｐ、Ｉｓとする。４は比率差動特性をもつ
比率差動要素（以下ＤＩＰと言う）である。ＤＩＦ４は
変圧器１の励磁突入電流による誤動作を防止するために
、一般にＩｐ。
作出力によってしゃ断動作できるものである。それぞれ
通過電流をＩｐ、Ｉｓとする。４は比率差動特性をもつ
比率差動要素（以下ＤＩＰと言う）である。ＤＩＦ４は
変圧器１の励磁突入電流による誤動作を防止するために
、一般にＩｐ。
Ｉｓの差動出力の第２高調波成分による抑制力を付加し
、さらに変流器２ｐ 、２ｇの相対的な比誤差による誤
動作防止対策としてＩｐ、Ｉｓのスカラー和による′抑
制力を付加して、検出感度の向上をはかつており、変圧
器定格電流の２０〜４０％程度に高感度化整定を行って
いることが多い。
、さらに変流器２ｐ 、２ｇの相対的な比誤差による誤
動作防止対策としてＩｐ、Ｉｓのスカラー和による′抑
制力を付加して、検出感度の向上をはかつており、変圧
器定格電流の２０〜４０％程度に高感度化整定を行って
いることが多い。
Ｉ）ＩＦ４は高感度であるが、励磁突入電流対策、並び
に変流器誤差対策スカラー和抑制付加などの演算が必要
であり、動作時間が延びる傾向にある。
に変流器誤差対策スカラー和抑制付加などの演算が必要
であり、動作時間が延びる傾向にある。
このため、高整定の瞬時差動要素（以下ＩＯＣと言う）
５を用いて過大電流が通電される変圧器事故を高速度で
しゃ断できるように配慮されている。
５を用いて過大電流が通電される変圧器事故を高速度で
しゃ断できるように配慮されている。
３ｐ 、３ｓのしゃ断指令はＤＩＦの出力とＨＯＣの出
力のいずれでも有効である。ＨＯＣの整定は外部事故時
の通過電流に対して変流器２ｐ、２ｓの誤差によって誤
動作しないこと、変圧器１の励磁突入電流によって誤動
作しない値とする必要がある。
力のいずれでも有効である。ＨＯＣの整定は外部事故時
の通過電流に対して変流器２ｐ、２ｓの誤差によって誤
動作しないこと、変圧器１の励磁突入電流によって誤動
作しない値とする必要がある。
励磁突入電流については変圧器定格電流の数倍程度が多
いが、外部事故時の通過電流は同じく１０〜２０倍にも
達することがある。
いが、外部事故時の通過電流は同じく１０〜２０倍にも
達することがある。
一方、変流器の誤差は定常状態においては過電流定数、
及び定格負担の明示から管理できるが、過渡現象時の誤
差電流は変流器の残留磁気と外部事故時の通過電流の初
期位相、及び過渡的に生じる直流分の値によって大幅に
異なり、最悪ケースを考えると外部事故電流のピーク値
（過渡直流分重量を含む）が差動出力となって我われる
こ一′２：兎ある。したがってＨＯＣ５の整定は外部通
過電流の最大値をＩ Ｗｍａｘ とすれば、過渡直流
分の重畳を考慮して、２ Ｖ■Ｉ Ｆ−−−としなけれ
ば高速度動作の責務を果し得なくなる。しかし、このよ
うに低感度にするのは保護性能を低下する欠点がある。
及び定格負担の明示から管理できるが、過渡現象時の誤
差電流は変流器の残留磁気と外部事故時の通過電流の初
期位相、及び過渡的に生じる直流分の値によって大幅に
異なり、最悪ケースを考えると外部事故電流のピーク値
（過渡直流分重量を含む）が差動出力となって我われる
こ一′２：兎ある。したがってＨＯＣ５の整定は外部通
過電流の最大値をＩ Ｗｍａｘ とすれば、過渡直流
分の重畳を考慮して、２ Ｖ■Ｉ Ｆ−−−としなけれ
ば高速度動作の責務を果し得なくなる。しかし、このよ
うに低感度にするのは保護性能を低下する欠点がある。
本発明の目的は、変流器の過渡的に生じる誤差分電流に
対して電流差動継電装置の誤動作を防止することにある
。
対して電流差動継電装置の誤動作を防止することにある
。
本発明は変流器の過渡的な誤差が通過電流の直流分によ
って生じることから、電流変化後の初期時期において変
圧器１次、２次の通過電流の位相比較を行い、外部事故
による通過電流であるか、否かを高速度で判定し、外部
事故による通過電流と判定した場合には電流差動継電装
置の動作出力阻止するようにしたものである。
って生じることから、電流変化後の初期時期において変
圧器１次、２次の通過電流の位相比較を行い、外部事故
による通過電流であるか、否かを高速度で判定し、外部
事故による通過電流と判定した場合には電流差動継電装
置の動作出力阻止するようにしたものである。
本発明の実施例を第２図に示す。同図において第１図と
同一記号はそれぞれ第１図と同等物である。すなわち、
第２図で増加した要素６，７．８が本発明にかかる部分
である。
同一記号はそれぞれ第１図と同等物である。すなわち、
第２図で増加した要素６，７．８が本発明にかかる部分
である。
６は外部事故か否かを判定する外部事故検出要素（以下
ＦＤと言う）であり、外部事故と検出したときにはしゃ
断阻止出力を発生し、それ以外ではしゃ断許容信号を発
生する。
ＦＤと言う）であり、外部事故と検出したときにはしゃ
断阻止出力を発生し、それ以外ではしゃ断許容信号を発
生する。
７はオア論理判定回路であり、第１図で述べたＤＩＦ４
．ＨＯＣ５のしゃ断許容信号が少なくともどちらか一方
がしゃ断許容出力となったときしゃ断指令を発生するゲ
ートである。
．ＨＯＣ５のしゃ断許容信号が少なくともどちらか一方
がしゃ断許容出力となったときしゃ断指令を発生するゲ
ートである。
８はアンド論理判定回路でありオア論理判定回路７のし
ゃ断許容出力とＦＤ６のしゃ断許容出力が共に発生した
場合にのみ３ｐ 、３ｓにしゃ断指令を与える。
ゃ断許容出力とＦＤ６のしゃ断許容出力が共に発生した
場合にのみ３ｐ 、３ｓにしゃ断指令を与える。
つぎに、本発明にかかるＦＤ６の構成方法について示す
。
。
ＦＤ６における外部事故存在の判定は第３図に示すよう
に変流器の過渡的な飽和現象の特徴に合致したものとす
る必要があり、事故電流が発生した直後の波形の立上り
状況によって判別する。
に変流器の過渡的な飽和現象の特徴に合致したものとす
る必要があり、事故電流が発生した直後の波形の立上り
状況によって判別する。
第３図の内容について説明する。変流器２Ｐの出力は理
想的な変流出力とし、変流器２Ｂは飽和しやすいものが
設けられた仮定で、２Ｐと同一通過電流でありながら入
力電流の過渡直流分によって通電後から時間ｔ１経過後
２ｓが飽和した場合の出力波形例を示しである。このた
め差動出力電流Ｉｐ Ｉｓは２ｐ、２ｓ両者の出力差
分となり、この例では２ｓの励磁電流に相当する波形と
なりＩｐ −Ｉｓで示す波形のごとくなる。
想的な変流出力とし、変流器２Ｂは飽和しやすいものが
設けられた仮定で、２Ｐと同一通過電流でありながら入
力電流の過渡直流分によって通電後から時間ｔ１経過後
２ｓが飽和した場合の出力波形例を示しである。このた
め差動出力電流Ｉｐ Ｉｓは２ｐ、２ｓ両者の出力差
分となり、この例では２ｓの励磁電流に相当する波形と
なりＩｐ −Ｉｓで示す波形のごとくなる。
Ｉｐ Ｉｓの波形に対して、各検出要素の応動け、Ｈ
ＯＣ５の整定レベルｅＩｕｏｃとするとｌ Ｉｐ Ｉ
ｓ Ｄ Ｉ Ｈｏｅ において動作条件となり、ヒと
えば第３図１．の時刻においてＨＯＣから動作（しゃ断
許容）信号を生じる。
ＯＣ５の整定レベルｅＩｕｏｃとするとｌ Ｉｐ Ｉ
ｓ Ｄ Ｉ Ｈｏｅ において動作条件となり、ヒと
えば第３図１．の時刻においてＨＯＣから動作（しゃ断
許容）信号を生じる。
また、ＤＩＦ４はその整定レベルＩ ＯＩＦ以上のＩｐ
Ｉｓとなっても第２高調波抑制、及びスカラ和抑制
等によっては動作に至らないことも予想される。ＦＤ６
はＨＯＣ動作（この場合誤動作）対策として、ＨＯＣ動
作レベル以下で確実に外部事故検出を行いＨＯＣ５およ
びＤＩＦ”４に対して、しゃ断阻止信号を送る必要があ
る。
Ｉｓとなっても第２高調波抑制、及びスカラ和抑制
等によっては動作に至らないことも予想される。ＦＤ６
はＨＯＣ動作（この場合誤動作）対策として、ＨＯＣ動
作レベル以下で確実に外部事故検出を行いＨＯＣ５およ
びＤＩＦ”４に対して、しゃ断阻止信号を送る必要があ
る。
ＦＤ６は第３図において、Ｉｓの波形の初めの立上り部
分が変流器２８が短時間ではあるが理想的な入−出力特
性を示した部分であり、この間１．においてＩｐとＩｓ
の位相比較を行う。ここでは外部通過電流を同極性で示
してあり、両者ともＦＤ６０判定レベルし ７０以上の
通電角が０２以上同極性にあるとき外部事故と判定し、
しゃ断阻止出力を発生する。しかも、このときまだＤＩ
Ｆ。
分が変流器２８が短時間ではあるが理想的な入−出力特
性を示した部分であり、この間１．においてＩｐとＩｓ
の位相比較を行う。ここでは外部通過電流を同極性で示
してあり、両者ともＦＤ６０判定レベルし ７０以上の
通電角が０２以上同極性にあるとき外部事故と判定し、
しゃ断阻止出力を発生する。しかも、このときまだＤＩ
Ｆ。
ＨＯＣとも誤動作の心配が無いため、所望の対策が成立
する。
する。
ここに、ＦＤ６の位相判定のだめの整定レベルＩＰの大
きさは常時考えられる最大負荷電流以上にあればよく、
位相判定の確認電気角θＶも雑音等で誤動作することな
く、さらに内部事故時の流入電流位相差によっても動作
することのないように、変圧器背後電源の最大電圧位相
差角以上で、かつできるだけ小さい値が望ましく、通常
３０〜５０度程度で実用上の支障はない。
きさは常時考えられる最大負荷電流以上にあればよく、
位相判定の確認電気角θＶも雑音等で誤動作することな
く、さらに内部事故時の流入電流位相差によっても動作
することのないように、変圧器背後電源の最大電圧位相
差角以上で、かつできるだけ小さい値が望ましく、通常
３０〜５０度程度で実用上の支障はない。
以上の実施例では、ＦＤ６の出力とＨＯＣ５。
ＤＩＦ４それぞれとの一致条件をとっているが、ＤＩＦ
４が第２高調波抑制、及び判定時間が長くスカラ和抑制
効果等によって変流器の過渡的な誤差では誤動作しない
ことが十分期待できる装置においては、ＤＩＦ４とＦＤ
６の一致条件をとらないように、ＤＩＦ４単独の出力と
ＨＯＣ５とＦＤ６の一致条件による出力とのオア条件で
しゃ断指令を与える論理回路に変形することにより内部
故障時の動作信頼度を向上し、しかも外部事故時の変流
器誤差対策が成し得る。
４が第２高調波抑制、及び判定時間が長くスカラ和抑制
効果等によって変流器の過渡的な誤差では誤動作しない
ことが十分期待できる装置においては、ＤＩＦ４とＦＤ
６の一致条件をとらないように、ＤＩＦ４単独の出力と
ＨＯＣ５とＦＤ６の一致条件による出力とのオア条件で
しゃ断指令を与える論理回路に変形することにより内部
故障時の動作信頼度を向上し、しかも外部事故時の変流
器誤差対策が成し得る。
また、３巻線以上の変圧器を保護対象にする場合は、第
４図に示すように、多巻線各々を通過する電流を適宜集
中化演算を行い等制約に２端子化することによって位相
差の判定を行う。ただし、背後電源が各巻線に存在する
場合には複数のＦＤ６が必要になる。第４図では例とし
て３巻線変圧器を対象にしん外部事故検出（ＦＤ）部分
の説明図を示す。同図の記号と動作について説明する。
４図に示すように、多巻線各々を通過する電流を適宜集
中化演算を行い等制約に２端子化することによって位相
差の判定を行う。ただし、背後電源が各巻線に存在する
場合には複数のＦＤ６が必要になる。第４図では例とし
て３巻線変圧器を対象にしん外部事故検出（ＦＤ）部分
の説明図を示す。同図の記号と動作について説明する。
第１図〜第３図に至る記号と同一のものは、それぞれ前
記図の内容と同等物を示す。
記図の内容と同等物を示す。
第４図では３次巻線を記号にで示し、三次側の変流器を
２に１しゃ断器を３にで示す。通過電流は１次側Ｉｐ、
２次側Ｉ＋！、３次側１１［で示しそれぞれ変圧器１に
流入する方向を正にとるように変流器２Ｆ、２１１．２
Ｋを接続する。
２に１しゃ断器を３にで示す。通過電流は１次側Ｉｐ、
２次側Ｉ＋！、３次側１１［で示しそれぞれ変圧器１に
流入する方向を正にとるように変流器２Ｆ、２１１．２
Ｋを接続する。
各巻線背後の電源ｆｔＥｐ 、Ｅｓ 、ＥＫで示す。
また４１．４２は電流信号の加算器であり、加算器４１
ではＩ！Ｉ＋ＩＫを、加算器４２ではＩｐ＋ Ｉ Ｋを
演算する。５１．５２はそれぞれ外部事故検出要素（以
下ＦＤ、、ＦＤ、と言う）であシ、第３図で示したＦＤ
と同様の動作を目的にしたものである。
ではＩ！Ｉ＋ＩＫを、加算器４２ではＩｐ＋ Ｉ Ｋを
演算する。５１．５２はそれぞれ外部事故検出要素（以
下ＦＤ、、ＦＤ、と言う）であシ、第３図で示したＦＤ
と同様の動作を目的にしたものである。
４３はオア論理判定回路であり、ＦＤ、、ＦＤｔの少な
くともいずれかがしゃ断阻止出力を発生したときにしゃ
断阻止出力を発生するゲートである。
くともいずれかがしゃ断阻止出力を発生したときにしゃ
断阻止出力を発生するゲートである。
ここに、ＦＤｌとＦＤ、に分割し判定する目的は、背後
電源容量が可変することを考慮したものである。
電源容量が可変することを考慮したものである。
たとえば、ＦＤ１０入力としてはＩＰとＩｓ＋ＩＫの２
つの入力信号であって、もしも３によりもＥＫ側の事故
（３次側外部事故）において、Ｉｐが小さくＩｓとＩＫ
のみ存在する場合にはＩＰ＋ＩＫ二〇となりＦＤ、では
外部事故の判定ができない。
つの入力信号であって、もしも３によりもＥＫ側の事故
（３次側外部事故）において、Ｉｐが小さくＩｓとＩＫ
のみ存在する場合にはＩＰ＋ＩＫ二〇となりＦＤ、では
外部事故の判定ができない。
したがって、このケースではＦＤ、によって判定しよう
とするものである。ＦＤ！においては、Ｉｐ二０．Ｉｐ
−Ｉｘ・となり外部事故の判別ができる。しかし、１
次側外部事故時にＩｓ ＝ＯでＩｐ−ＩＫの場合、つま
り、３次側電源からのみ１次側外部事故電流を供給する
場合にはＦＤｔでは外部事故の判定ができず、ＦＤ、に
よってＩｐとＩｓ＋Ｉｘの入力信号から判定できる。
とするものである。ＦＤ！においては、Ｉｐ二０．Ｉｐ
−Ｉｘ・となり外部事故の判別ができる。しかし、１
次側外部事故時にＩｓ ＝ＯでＩｐ−ＩＫの場合、つま
り、３次側電源からのみ１次側外部事故電流を供給する
場合にはＦＤｔでは外部事故の判定ができず、ＦＤ、に
よってＩｐとＩｓ＋Ｉｘの入力信号から判定できる。
さらに、２次側外部手故時にはＩｐ ＝Ｏの場合にはＦ
Ｄ、で、ＩＫ−０の場合にはＦＤ、とＦＤ。
Ｄ、で、ＩＫ−０の場合にはＦＤ、とＦＤ。
の両者でそれぞれ外部事故の判定が可能である。
もちろん、３端子とも電源端であってもＦＤ、。
ＦＤ、の両者で外部事故の判定が可能である。
また、第４図には示していないが、ＩＫとＩｐ＋ Ｉ
ａの信号の組合せによる外部判定方法も可能であり、一
般に多巻線変圧器において信号を２組に分ける方法は多
数に及ぶが、背後電源の条件に応じて必要最小限の組合
せをとっておけばよい。
ａの信号の組合せによる外部判定方法も可能であり、一
般に多巻線変圧器において信号を２組に分ける方法は多
数に及ぶが、背後電源の条件に応じて必要最小限の組合
せをとっておけばよい。
たとえば、４巻線変圧器であってもそれぞれの巻線電流
を基準に、他の巻線電流の総和をとり、４組設けておけ
ば十分である。
を基準に、他の巻線電流の総和をとり、４組設けておけ
ば十分である。
以上本発明によれば、保護継電装置が入力用変流器の誤
差によって誤動作することが防止でき、信頼度の高い保
護／ステムが構成できる。
差によって誤動作することが防止でき、信頼度の高い保
護／ステムが構成できる。
第１図は従来の電流差動継電装置を示す図、第２図は本
発明になる電流差動継電装置を示す図、第３図は第２図
の動作説明図、第４図は本発明の他の実施例を示す図で
ある。 １・・・保護対象変圧器、２ｐ ＋ ２ｓ・・・変流器
、３ｐ。 ３Ｂ・・・しゃ断器、４・・・比率差動要素、訃・・高
整定瞬時差動要素、６・・・外部事故検出要素、７・・
・オア箭１ 口 躬２０ 乙や、ｒ：なｊニカ
発明になる電流差動継電装置を示す図、第３図は第２図
の動作説明図、第４図は本発明の他の実施例を示す図で
ある。 １・・・保護対象変圧器、２ｐ ＋ ２ｓ・・・変流器
、３ｐ。 ３Ｂ・・・しゃ断器、４・・・比率差動要素、訃・・高
整定瞬時差動要素、６・・・外部事故検出要素、７・・
・オア箭１ 口 躬２０ 乙や、ｒ：なｊニカ
Claims (1)
- １、保護対象機器から数個の変流器を用いて数個の入力
電流を得、この数個の入力電流に基づいてしゃ断器の動
作信号を出力する電流差動継電装置において、前記数個
の入力電流の位相を比較して外部事故か否かを検出し、
外部事故のとき前記しゃ断器の動作信号の出力を阻止す
る外部事故検出要素を設けたことを特徴とする電流差動
継電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56134177A JPS5836124A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 電流差動継電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56134177A JPS5836124A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 電流差動継電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5836124A true JPS5836124A (ja) | 1983-03-03 |
Family
ID=15122238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56134177A Pending JPS5836124A (ja) | 1981-08-28 | 1981-08-28 | 電流差動継電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5836124A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60167623A (ja) * | 1984-02-08 | 1985-08-31 | 株式会社東芝 | 方向比較継電方式 |
-
1981
- 1981-08-28 JP JP56134177A patent/JPS5836124A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60167623A (ja) * | 1984-02-08 | 1985-08-31 | 株式会社東芝 | 方向比較継電方式 |
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