JPS5883522A - 不足電圧検出機能を有する保護継電装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）技術分野 本発明は、不足電圧検出機能紮有する保護継電装置、％
にデジタルコンピュータを用いて電力系統を保護する不
足電圧検出機能を有する保護継電装置に関するものであ
る。

（ｂｌ従来技術 ｆ−／タル技術の進歩に伴ない、ミニコンピユータ及び
マイクロコンピュータ等のデジタルコンピュータを保護
継電装置に適用する試みが最近特に進められている。こ
のようなデジタルコンピュータを用いた保護継電装置、
いわゆるデジタル保護継電装置は電力系統の電気量をデ
ジタル値に変換し、そのデジタル値を予定のプログラム
にもとすいて演算処理することＫよりリレー判定を行な
うものである。第１図は従来のデジタル保護継電装置の
回路例である。

第１図において、電力系統の電圧、電流等の複数情報（
Ｖ、　Ｉ　）は主に基本波成分を取り出すためのフィル
タ回路１．〜１ｎＫ入力される。このフィルタ回路１．
〜１ｏの出力は全入力を同時サンプリングするためにサ
ンプルホールド回路２１〜２ｎに入力され、更にサンプ
ルホールド回路２１〜２ｎの出力はマルチプレクサ回路
（ＭＰＸ　）　３　Ｋ入力されて、順次シリアルにアナ
ログ／デジタル変換回路（ＡＤＣ’）　４に入力されア
ナログ／デジタル変換される。ここでアナログ／デジタ
ル変換されたリレー人力はダイレクトメモリアクセス制
御回路（ＤＭＡ　）　５により演算処理装置（ＣＰＵ　
）　６に送られる。この演算処理装置６は前記ダイレク
トメモリアクセス制御回路５から送り込まれるデジタル
値の電圧、電流情報を用いて予め定められたプログラム
にしたがい保護演算処理を行ない、その判定結果を出力
する。この第１図に示した構成によ・るデジタル保護継
電装置は、多要素のリレー判定を１台のデジタル保護継
電装置で行なうことができ、例えば数十喪章からなる送
電線の距離保護継電装置を構成することができるばかり
か、保護方式の変更はプログラムの変更により対処でき
るのでハードの標準化を計ることができる利点がある。

一方、電力系統を保護する保護継電装置においては、誤
動作による電力系統への影響が極めて大きく重大な事態
を招くため、各保護継電装置にはフェイルセーフ用の保
護線電装ｆ（以下、フェイルセーフリレーと云う）が用
いられている。そしてこの７エイルセーフリレーとして
は、例えば距離保護継電装置の場合で云えば、過電流継
電器、過電圧継電器、不足電圧継電器等が用いられる。

このようにフェイルセーフリレーは単一量を入力してリ
レー判定を行なうものが主であって、リレー判定は単純
な処理でよいことになる。従って、デジタルコンピュー
タを用いてフェイルセーフリレーのような単一量を入力
し判定するリレーを構成する場合、第１図に示した従来
の回路構成では必要以上の処理能力をもつので回路規模
も大きくなり無駄が多くなる。又、回路規模が大負いこ
とは単に価格が高いことのみでなく消費電力が多いこと
をも意味し、必然的に発生熱量が多くなり、ＩＣ等から
構成されるコンピュータにとって好ましくない。更に使
用部品が多いということは信頼性の面からも好ましくな
い。

以上述べたように、従来技術において、不足電圧継電器
のような単−景を入力して判定するリレーに対して、デ
ジタルコンピュータを用いて処理内容に見合った装置を
構成することが困難であった。

（ｃ）発明の目的 本発明は上記問題点を解決することを目的としてなされ
たものであり、従来に比べ部品数の少ないデジタルコン
ピュータを用いることＫより、装置の小形化を計ると共
に装置の信頼性を向上する（ｄ）発明の要点 そして本発明では系統からの種数の電気量を導入し、こ
れを選択信号によって順次選択して整定値の大きさに対
応した基準量と比較し、導入されたサンプリング電気量
が基準量より小である時間をカウントすることによりこ
の状態が一定時間以上継続した場合Ｋ　ＩＪシレー作判
定を行なうが、前記複数の入力電気量について時系列的
にこの動作を繰り返して動作判定しようとするものであ
る。

（・）実施例 以下図面を参照して実施例を説明する。第２図は本発明
による不足電圧機能を有する保護継電装置の一実施例構
成図、第３図は演算処理方法を示すフローチャート、第
４図は演算処理の応動を説明する図、第５図は演算処理
方法の他の実施例を示すフローチャート、第６図は第５
図々示演算処理方法の応動を説明する図、第７図は演算
処理方法の更に他の実施例を示すフローチャート、第８
図は第７図々示演算処理方法の応動を説明する図、！ｓ
９図ｔｌＫ７図の演算処理におけるレジスタの内容を示
す図、第１０図は演算処理方法の更に他の実施例を示す
フローチャート、第１１図＃ｉ第１ｏ図々示演算処理方
法の応動を説明する図、第１２図は第１０図の演算処理
におけるレジスタの内容を示す図、第１３図は本発明に
よる他の実施例回路構成図、第１４図は更に他の回路構
成図、第１５図は更に他の回路構成図、第１６図は他の
演算処理方法を示すフローチャートである。

第２図において、７□〜７Ｎは入力変成器であって被検
−系統の電圧値ｖ１〜ＶＮがリレー人カとじて導入され
、信号処理に適した信号に変換されて電圧値情報ｖ１〜
マ、となる。３けマルチプレクサ回路（以下ＢＩＩＰＸ
という）であって前記電圧値情報マ□〜マ、が入力され
、演算部８から出方される選択信号８１により、このう
ちの唯一っが選択され、ＭＰＸ　３から信号ｓ２として
出方される。　９＃ｉ比較回路であって前記ＭＰＸ　３
からの出力ｓ２　　とデジタル／アナログ変換回路（以
下Ｄ　／　Ａという）ｌｏから出力される基準量ｓ３と
を入力し、前記２人力の大きさを比較して、その比較結
果を判定信号ｓ４として出力する。この判定信号８４　
＄１８２≧８３　　のとき「１」であり、８２　（８３
のとき「ｏ」とな、る信号？−４って前記演算部８に入
力される。Ｄ　／　Ａ１０ハハイホーラ出方特性を有し
てデジタル／アナログ変換を行なう回路であ抄、前記演
算部８がら出力されるデジタルコードｓ５を入力しアナ
ログ量に変換した基準量ｓ３を出方する。演算部８は整
定回路１１に整定されたデジタル符号の整定値ｓ６を読
み込み、前記デジタルコードｓ５を出方するのに必要な
変換を行なってデジタルコード８５ヲ出力する。そして
デジタルコードｓ５としては前記整定値Ｓ６の大きさに
対応した正、負のコードが出方される（後述する）。又
、前記演算部８Ｆｉ比較回路８からの判定信号Ｓ４を読
み込み、後述する演算部ｍＫより動作判定を行ない、各
リレー人力に対応したリレー出力η１−’６Ｎを夫々出
力する。なお演算部８は例えばワンチップマイクロコン
ピュータ等が用いられ、また整定回路１１＃″ｔデジタ
ルスイツチ等を用いて構成される。

第３図のフローチャートにより、リレー人力ｖ１〜ＶＮ
　Ｋついて不足電圧検出を行なう場合の演算処理方法を
説明する。

＃Ｌ３図の５ｔｅｐ　ｆｔ　において演算部８への整定
値Ｓ６の読み込み処理を行々い、次の５ｔｅｐ　ｆｚ　
において整定値Ｓ６をＤ／ＡＩＯに入力するコード変換
処理を行なう。５ｔｅｐ　ｆｘでは整定値Ｓ６　　の大
きさに対応した正、負のコードが作成されて演算部８内
の図示しない記憶部に記憶される。この５ｔｅｐｆ、後
、リレー人力ｖ１の動作判定処理Ｆ１及びリレー人力ｖ
２〜ｖＮについての前記ｖ１と同じ動作判定処理Ｆ２が
行なわれ、再び前記５ｔｅｐ　ｆ□に戻る。

このようにリレー人力ｖ１〜ｖＮは順次直列に処理され
、この動作は繰り返される。ここで前記処理Ｆｌの詳細
は次の通りである。

処理Ｆ１においては、先ずＳｔ＠ｐ　ｆｍで選択信号Ｓ
１の出力処理が行なわれ、　この結果、ＭＰＸ　３　Ｋ
よる出力Ｓ２がリレー人カＶｒＫ対応した電圧値マ１と
なる。次に５ｔｏｐ　ｆ４　においてデジタルコードｓ
５に対する正の整定値の出方処理を行ない、この出力Ｓ
５によりＤ／ＡＩＯから前配正の整定値に対応した基準
量Ｓ３が出力される。５ｔｏｐ　ｆｓ　においては判定
信号Ｓ４の読み込み処理を行なった稜％’　５ｔｅｐｆ
６において判定処理を行なう。この判定処理にオイテ、
５４＝１、即ち、Ｓ２≧８３＋２）ときけ、　リレー人
力が正のサイクルにあってかつ整定値よりも大きいため
、次の５ｔｅｐ　ｆｙ　においてリレー不動作処理を実
行し、次のリレー人力処理のため処理Ｆ２　Ｋ移る。

一方、５ｔｅｐ−ｆ、の判定処Ｍにおいて、Ｂ４＝０゜
即ち、Ｓ２〈Ｓ３のときけリレー人力が少なくとも正の
整定値より小さいことが判明したのみであって、リレー
人力Ｖ＞が負のサイクルにある可能性があるため、次に
負の整定値Ｋｂけるチェック処理を行なう。即ち、５ｔ
ｅｐ　ｆｓにおいて、デジタルコードＳ５として、整定
値と大きさが等しく極性の異なる値を出力する。この結
果、基準ｔｓｇとしては負の基準量が出力される。次に
Ｓｔ＠ｌｐ　ｆ６にお−て判定信号Ｓ４の読み込み処理
を行なった後、５ｔｏｐ　ｆｅにおいて判定信号Ｓ４の
判定処理を行なう。

この場合の判定処理ＦｉＳｔｅｐ　ｆｓにおける判定処
理と全く反対の判定を行なう。即ち、５４＝Ｏのと微は
８２　（８３であって、負の基準量よりリレー人力が小
さいことであり、リレー人力が負のサイクルにあってそ
の大きさを絶対値としてみれば基準量より大舞いことに
なる。そのため５４＝００ときはリレーを不動作とする
ための５ｔｅｐ　ｆｙを次に実行する。一方、５ｔｏｐ
　ｆ、において、５４＝１のときは前記５ｔｏｐ　ｆ＠
を加味すると現在のリレー人カの瞬時値が整定値より小
さいことが判明したことになる。しかしこの瞬時の値で
はリレー人力が単に正のサイクルから負のサイクルへ又
はその逆の移行過ｓＩＫあるのか、あるいは系統事故に
よるリレー入力端子の降下なのかが不明であり、以下の
処理にてその判定を行なう。

Ｓｔ・ｐｆ、。においては、リレーが動作中が否がをリ
レー出力０．の有無により判定し、　リレー出カ百、が
有のときにはリレー動作中であり、リレー出力０１を出
力した状態を費えず、他のリレー人力ｖ、〜ｖＮ）処理
Ｆ、に移る。一方、前記Ｓ　ｔ　＠ｐ　ｆ　ｔ　ｅにお
いてリレー出力０１が無のときけ、Ｓｔ＠ｐ　ｆｔｔに
おいてカウントアツプ処理を行なう。この処理では演算
部８内の図示しない記憶部を用いて８ｔ＠ｐ’１１を連
続して実行する回数、即ち、リレー人力ｖ１が整定値Ｓ
６より小さい期間を計測する。そして次の５ｔｅｐ　ｆ
□において前記５ｔｓｔｐ　ｒｌｌの連続実行回数が一
定値以上、即ち、リレー人カｖ１が整定値より小さい期
間が一定時間以上か否かを判定する。

ここでカウント値が一定値に達しないと負はリレー不動
作と判定し処理Ｆ、に移る。一方、カウント値が一定値
に達すればリレー動作上判定１７．５ｔｏｐ　ｆ、、に
おいてリレー出力０１　　の出力処理を実行する。なお
ｆ、８において判定基準となる一定値の値としては、リ
レー人力Ｖ、が整定値Ｓ６より小さい期間が少がくとも
号サイクル以上、例えば号サイクルの１２０チであるこ
とを判定できるように選ばれる。

第４図を用いて応動説明を行なう。第４図はリレー人力
ｖ１〜ＶＨのうちの７１人力の場合を示す。

第４図は入力変成器７１に、よってリレー人力ｖ１がレ
ベル変換されたｖｌの変化を時間的に区切って示してお
り、時刻ｔ２゜に系統事故が発生して電圧降下が生じ、
時刻ｔ４．に事故除去がなされて電圧が回復した状態が
示される。なお、時刻ｔ４４〜ｔ４５の間は事故継続で
あり省略している。時刻ｔ０〜ｔ５゜は演算部８におけ
るリレー人力ｖ１についての判定時刻を示す。そして図
における８３　（＋）及び８３（→は夫々正及び負の基
準量を示す。なお第３図にて示したように演算部８にお
いてけリレー人力ｖ１〜■、を順次シリーズに演算処理
を・行なっている。したがって館４図にて示すリレー人
力ｖ１の判定時刻ｔ。

〜ｔＳ４の各判定間の空時間蝉他のリレー人力Ｖ、〜４
の演算処理が行なわれている。又、カウント値は第３図
における演算処理のフローチャートに示した５ｔｅｐ　
ｆｌｌでのカウント値を示す。

図において、時刻ｔ、。まではリレー出力ｖ１が健全状
態にあるため、入力変成器７１による出カマ１のピーク
値は基準量８３　（＋）、　８３　（→より大きくなっ
ていて、判定時刻ｔ４＋ｔＢではマ、）Ｓ３（＋）、即
ち、５４＝１であり、第３図々示Ｓｔ＠ｐ　ｆ、の判定
から５ｔｅｐ　ｆ　　に移りカウントリセットされてカ
ウント値はＯとなる。同様に判定時刻ｔｌａ　＋　ｋｌ
Ｂではマ１＜　８３　（−）、即ち、５４＝０であり、
第３図々示５ｔｅｐｆ、の判定から５ｔｅｐ　Ｌｙに移
り、同じくカウント値は０になる。

一方、時刻ｔ、〜ｔ１．においては、８３（＋）＞マ１
〉８３　（−）であるため、第３図々示８ｔ’ｅｐ　１
１□により、この間のカウント値は判定毎にカウント値
が１つずつアップして１〜８まで達する。しかし第４図
に示す判定処理においては、入力の〜サイクルの間にマ
の判定処理が１０回行なわれる場合を示している。従っ
て前記判定結果がＢ３　（＋）　）　ｖｌ）　８３　（
−）である判定処理回数が少なくとも１０間以上連続し
たとき、リレー人力Ｖｌが整定値Ｓ６より小さいと判定
できることになる。本実施例ではこの回数を１２として
いる。

即ち、第３図における５ｔｅｐ　ｆＢでの一定値は「１
２」としている。故に、時刻ｔ６〜ｔｌＢにおいてはカ
ウント値が８までであって動作判定とはならない。

又、時刻ｔ１ｇにおいては、入力変成器７、・の出力ｖ
１けピーク値から減少し、ｓａ　（＋）　＞　ｖ、　）
　８３　（−）の大きさになる。この状態は時刻ｔ２゜
の事故発生。

Ｋよりその後も継続し、ピーク値を判定する時刻ｔｚｎ
〜に！＠　においても上記した範囲内の値である。

そのためカラン値はアップを続け、判定時刻ｔｚ７にお
いて「１２」に達する。このため第３図々示５ｔｅｐ　
ｆｌ２によりリレー動作と判定され、５ｔｅｐ　ｆｌ３
においてリレー出力６１の出力処理が実行され、リレー
出力０□が出力される。リレーが一旦動作すると、８３
（→〉マ　）　８３　（−）が成立する限′す、第３図
図示８ｔｅｐ　ｆ、。によって、リレー出力「有」と判
定【。

てリレー出力力、を出力し続ける。この状態は時刻ｔ４
．　において事故が除去されても、時刻ｔｓｔまで継続
する。そして時刻ｔＢでの判定により、８３　（＋）＜
マ１を検出すると、第３図々示Ｓｔ＠ｐ　ｆ＠によって
リレー不動作と判定され、次Ｋ　５ｔｅｐ、　ｆ、　Ｋ
：より、リレー出力力、及びカウントのリセットが行な
われ、リレー出力は復帰する。他のリレー人力ｖ２〜ｖ
Ｎについても全く同様である。

以上述べた如く、本実施例では入力量をサンプリングし
前記サンプリング値からデジタル演算によって動作判定
する必要がなく処理が簡単であると共に、演算処理能力
の低いデジタルコンピュータにより複数のリレー人力に
対する不足電圧機能を実現することができ、かつサンプ
ルホールド回路が全く不要となる。

第５図は演算処理方法の他の実施例を示すフローチャー
トである。第５図において第３図と同一符号のものは同
一処理を示す。即ち、第５図において、リレー人力ｖ１
の動作判定処理ｉ１と他のリレー人力ｖ２〜ｖＮの動作
判定処理Ｆ、′とが直列に処理されることは前記した第
３図の場合と同様である。ここで処理の相違は判定信号
Ｓ４の判定処理についての５ｔｅｐ　ｆ＠以後のみであ
る。

８ｔｅｐ　ｆ、　において、判定信号Ｓ４が、８４　’
＝　１、即ち、８２≧８３のときは、前記Ｓ２≧８３の
判定結果を一定期間記憶しておくため、５ｔｅｐ　ｆ＊
４により図示しない演算部８内の記憶部にもうけたカウ
ンタに一定値をセットする処理を行なう（後述する）。

そして次に５ｔｅｐ　ｆ、、においてリレー出力０１の
リセット処理を行ないリレーを不動作とする。又、５ｔ
ｅｐ　ｆ＊において判定信号Ｓ４が、５４＝０、即ち、
負の基準量８３　（−）よりリレー人力が小さいときも
上記同様５ｔｅｐ　ｆｌ４による処理を行なう。又、Ｓ
ｔ＠ｐｆ、において、５４＝１のときけ、次の５ｔｅｐ
　ｆｒｓにおいてカウンタの値の判定処理を行なう。こ
の判定処理において、カウンタの値が「０」のときはリ
レー動作と判定し、次にＳｔ＠ｐｆ１．においてリレー
出力０　の出力処理を実行する。そして前記ａｔ＠ｐ　
ｆｌ、［おいてカウンタの値が「０」でないとき、即ち
、リレー人力のピーク値が整定値より大きく、リレー人
力が正から負又は負から正のサイクルに移行するときは
、次Ｋ　Ｓｔ＠ｐ　ｆ、、によりカウンタの値を１つず
つ減らすカウントダウン処理を実行する。そして更Ｋ　
５ｔｅｐ　ｆｓ＠４Ｃよりリレー出カ０１　　のリセッ
ト処理を実行する。なおＳｔ＠ｐ　’１４においてカウ
ンタにセットする一定値は、第３図におけるカウント値
の場合と全く同じ考え方であって、リレー人力のピーク
値が整定値より大きいときは、その判定結果を少なくと
も号サイクルに保持して判定結果を連続化する。

第６図を用いて応動説明をする。第６図はリレー人力Ｖ
ｓ　Ｋついての説明であや、　リレー人力波形及び判定
時刻共に前記第４図の場合と同じである。そして第６図
におけるカウント値は第５図の演算フローチャートに示
し九カウンタの値を示す。

ここで時刻ｔ、。まではリレー人力ｖ１が健全状態にあ
るため、入力変成器７１の出カマ１のピーク値は基準量
８３　（＋）　、　（−）より大きくシつており、判定
時刻１４＋１．ではマ、　＞　８３　（＋）、即ち、５
４＝１であり第５図における５ｔｏｐ　ｆ　　の判定に
よりＳｔ＠ｐ　ｆ、４・ へ移り、カウンタに一定値「ν」がセットされる。

同様に、判定時刻ｔ、、　”　ＩＩにおいてはマ１〈５
３（−）、即ち、５４＝０であ炒、＃Ｅ５図におけるＳ
ｔすｆ・の判定により５ｔｅｐ　ｆ１４へ移り、カウン
タに一定値「１２」がセットされる。

一方、時刻ｔ６〜ｔｓｓＫ：おいては、ｓ３（＋）　＞
　ｖｔ　＞８３（→であるため第５図におけるＳ　ｔ　
ｅ　ｐ　ｆ　１７により、この間、カウンタ値は毎判定
毎にカウンタが１つずつダウンし、１１から４まで減少
する。しかしこの場合、カウンタ値が０までには達しな
いので、リレー動作とは判定されない。又、時刻ｔ１．
において出力ｖ１ハピーク値から減少し、８３　（＋）
）　ｖｌ）　８３　（−）の大きさになる。この状態は
時刻ｔ２゜における事故発生によってその後も継続し、
ピーク値を判定する時刻ｔ２４〜ｔｚｓにおいても上記
範囲内の値である。そのためカウント値は減少を続け、
判定時刻”２７において「０」に達する。このため第５
図における５ｔｅｐ　ｆＢの判定処理によりリレー動作
と判定され、次に５ｔｅｐ　ｆ　　によってリレー化３ 力６１の出力処理が実行され、リレー出力石、が出力さ
れる。リレーが一旦動作すると、８３（十）＞マ１〉Ｓ
３（→が成立する限り、第５図における５ｔｅｐ　ｆｌ
ｇによりカウンタの値「０」と判定してリレー出力０１
　　を出力し続ける。この状態は、時刻ｔ１．において
事故が除去された後も時刻ｔ１１まで継続する。

そして時刻ｔ、２での判定によって、８３（＋）＜マ１
を検出すると、５ｔｅｐ　ｆＢによってリレー不動作と
判定され、次の５ｔｅｐ　ｆ８．ｓｃよりカウンタに一
定値がセットされ、次のＳ　ｔ　ｅ　ｐ　ｒｌｇにより
リレー出カδ１は復帰する。本実施例による演算処理を
用いてもｔＪｔａ図と全く同じ応動となる。

第７図は演算処理方法の他の実施例である。この実施例
では各判定結果を一定期間保存し、この一定期間の全判
定結果からリレー動作判定を行なうものである。しかも
この判定結果を記憶するため図示しない演算部８内のレ
ジスタを用い、判定結果を「１」、「０」としてレジス
タに書き込むようになされている、又、常圧最新のＮ回
の結果を記憶するため、各判定毎にレジスタを左シフト
してＮ回前の結果を破棄すると共に、このシフトにより
空となる最下位ピッ）［最新の結果を書き込む方法を用
いている。

第７図において、リレー人力ｖ１の処理Ｆｌ“の先ず最
初Ｋ　５ｔｅｐ　ｆｌｇによってレジスタの左シフト処
理を実行する。以下に続く各５ｔｅｐ　ｆ３＊　ｆ、　
＊　ｆ５ｆｓ　＊　ｆＢ　＊　ｆＢ　、　ｆｇは第３図
及び第５図のものと同じである。５ｔｅｐ　ｆ、　にお
いて、５４＝１のときは次の８ｔｅｐ　ｆ、、を実行す
る。この５ｔｅｐ　ｆｔｅではレジスタの最下位ビット
に「１」を書き込む処理を行なう。このときリレー人力
は整定値より大きいので、次に５ｔｅｐ　ｆｒｓによっ
てリレー出力？５１　　のリセット処理を実行する。又
、５ｔｅｐ　ｆｅにおいて、８４＝Ｏのときも全く同様
に、次に５ｔｅｐ　ｆｔｓを実行する。

一方、５ｔｅｐ　ｆ、において、’８４　＝　１のとき
は、リレー人力が整定値より小さいことであるため、次
Ｋ　５ｔｅｐ　ｆｚｏによってレジスタの最下位ビット
に「０」を書き込む処理を行なう。そして次に最新のＮ
回の判定結果が全て「０」であるか否か、即ち、レジス
タの最下位からＮピッ）ｔでの値が全て「０」か否かの
判定を５ｔｅｐ　’Ｈによって行なう。この結果、全て
「０」のときはリレー動作と判定し、Ｓｔ＠ｐ　’Ｉｓ
　においてリレー出方石ｌの出方処理を実行する。一方
、Ｓｔ・Ｉ）　ｆｚｔの判定結果、Ｎピッ）の中［１つ
でも「１」があるときは、リレー不動作と判定しＳ　ｔ
　＠　Ｐ　ｆ　ｔ　６によってリレー出力Ｏ１のりセッ
ト処理を実行する。なおＳ　ｔｌ　Ｐ　ｆ　ｔｌにおけ
る定数Ｎは第３図で説明したカウント値の判定値と全く
同じに考える。

第８図及び第９図を用いて３動説明をする。第８図は前
記した第６図と全く同一波形である。第８図において、
判定時刻ｔ４　＠　ｔｌ及びｔｌ！、ｔＳＳの夫々にて
、マ、〉Ｓ３←）であるため、Ｓｔ・ｐｆ６の判定結果
から５ｔｏｐ　！、＠の実行を行ない、レジスタの最下
位ビットへの書き込みデータは「１」となる。又、判定
時刻１　．１　　においてはマ１〈１４　　　　　１５ ８３（−）であるため％　Ｓ　ｔ　＠ｐ　ｔ　ｓの判定
結果により５ｔｅｐ　ｆ、、へ移り、書き込みデータは
「１」となる。

ここで８ｔ＠ｐ　ｆ、１における判定ビット数を第４図
の演算処理におけるカウント値逅同じ「１２」と［７た
とき、各判定時刻でのレジスタの内容を第９図について
説明する。

第９図の時刻’１１におけるし′ジスタ内容は、最新の
１２回の判定結果、即ち、時刻ｔ０〜ｔ、ｔの判定結果
が記憶される。そしてデータの配列も、上位ビット側が
時刻の古いもの、即ち、ＭＯＢが時刻ｔ。

の結果となる。時刻ｔｏにおいてはレジスタ内容の左シ
フトにより、時刻ｔ０のデータは破棄され、Ｌ８Ｂに時
刻ｔ１□のデータが書き込まれ、レジスタの内容として
は時刻ｔ１〜ｔ１２でのデータとなる。

このようにして判定時刻が更新されると、その内容は変
わっていくが、時刻ｔ２６まではレジスタの内容に少な
くとも１つの「１」データがあり、５ｔｏｐ　ｆ、□に
よってリレー不動作と判定され、リレー出力ｉ　は出力
されない。そして事故発生後の時刻ｔ１になると、第９
図に示すようにレジスタの内容は全て「０」とカリ、し
たがって５ｔｏｐ　ｆ２゜Ｋよやリレー動作と判定し、
８　ｔ　ｅ　ｐ　ｆ　ｔ　ｓの実行により、リレー出力
可　が出力される。この状態は事故除去後の時刻ｔｓ　
ｔ　””まで継続する。時刻ｔａｘにおいて、マ１）　
８３　（＋）となることによゆ、レジスタの内容Ｋ「１
」が表われ、リレー出力０ｔＦｉ復帰する。

このように第７図の演算処理方法によっても前記各実施
例と同様な応動が達成できる。

なお上記実施例において、リレー人力にノイズ等が混入
したときを考えると、このノイズによりリレー人力が整
定値より大きいと県って判定される可能性がある。この
判定結果の「１」Ｆｉ第９図にて説明したように、Ｎ回
の判定処理の間記憶されることになるため、リレー人力
が整定値より小さく、不足検出を行なわねばならないと
きに誤不動作となることになる。以下前記誤不動作の防
止について説明する。

第１θ図は誤不動作防止対策を＃１どこした演算方法の
フローチャートである。第１０図において第７図と同一
符号は同一処理を行かうものである。そして第１Ｏ図で
は第７図の処理における５ｔｅｐ　ｆ２゜の代りにＳＬ
＠ｐ　ｆ２□をもうけ、この５ｔｅｐ　ｆ、、において
、最新のＮビットにおける「１、」の個数が所定値以下
か否かの判定処理を行々う。そして前記処理の結果ｒ　
ＹＥＳ　Ｊのとき８　ｔ　＠　Ｐ　ｔ　１　Ｂを、ｒ　
ＮＯＪ　のとき５ｔｅｐ　ｆｌＢを夫々実行するように
する。

＄１１図はノイズの発生以外第８図と全く同様であり、
基準量８３　（＋）　、　８３　（−）のレベルを以下
のように設定する。即ち、リレー人力≧整定値がＭ回連
続して判定されたとき、リレー動作と判定するように基
準量８３　（＋）　、　８３　（−）のレベルを回路定
数上設定する。この方法は従来リレーにおいて用いられ
ている時定数の小さいＴＤＥ処理と同じ意味である。

この設定により、リレー人力≧整定値が（Ｍ−１）回連
続判定したときは、リレー動作とは判定されないリレー
人力の大きさであることになる。

又、第１１図では、時刻ｔ２８゛において、リレー人力
≧８３　（＋）となっている。

第ν図はｗ、１１図の入力におけるレジスタの内容を示
す図であ？、Ｎ＝１２の例で示してあり、第１１図にお
ける判定時刻ｔ□〜ｔｓ４までの値を示す。

今、上述した連続判定回路Ｍの値を２とし、第１０図の
Ｓｔのｐ　ｆｘｘでの所定値を１とした場合で以下説明
する。即ち、第１２図で示したレジスタ内容において、
リレー人力に異常がなく、リレー人力≧整定値のときは
、「１」が少なくとも２回連続して現われる。従って判
定時刻ｔ□までは第７図の処理と全く同様に、ＩＪシレ
ー不−動作となる。判定時刻ｔＨになるとレジスタの内
容は「１」の個数が１つとなる。従って第１０図の処理
Ｓ　ｔ　ｏ　ｐ　ｆ　２２により動作と判定され、リレ
ー出力δ、が出力される。

そして判定時刻ｔ□においてノイズのためにレジスタの
内容として「１」が生じるが、上記と全く同様に動作と
判定される。そしてこの状態は判定時刻ｔ□まで続く。

判定時刻ｔ４（１””　ｔｌｌｌの間はレジスタ内容が
全て「０」であり、第７−での応動処理に同じである。

判定時刻ｔ０においては、事故除去により系統は健全状
態に戻ったため、リレー人力≧整定値となり判定結果は
「１」となる。

しかしこのときの動作判定は動作となる。そして次の判
定時刻ｔｓｓにおいてリレー出力″５１　は復帰する。

一方、第１１図の入力を算７図の処理方法で判定した場
合には、１＝１　　の間はノイズのた２９　　　　１− めに誤不動作となる。

以上説明したよう圧、第１０図での演算処理を用いれば
ノイズ等による誤不動作を防止することができる。なお
上記では基準量８３　（＋）　、　８３　（−）のレベ
ル設定を、リレー人力≧整定値が２回連続して判定され
たとき、リレー動作と判定する場合で説明したが、この
回数を増加するほど確認回数が増加されることになり、
耐ノイズ対策は強化することができる。

なお上記実施例においては、いずれも不足電圧継電器と
して示されたが、動作判定の全てが不足電圧検出である
必要はない。即ち、地絡保■におけるフェイルセーフリ
レーどして用いられる単一量判定の地絡過電圧継電器を
判定処理に含むこともできる。その場合、リレー人力と
しては零相電圧が入、力され、整定回路１１には不足電
圧検出用と地絡過電圧検出用の２種類の整定用スイッチ
が設けられる。そして零相電圧の演算処理フローチャー
トとしては、例えばＩＥ５図に示した演算処理において
５ｔｅｐ　ｆ　　と５ｔｅｐ　ｆ、、を入れかえ、リレ
ー人３ 力≧整定値のとき、リレー出力を出力するように・□、 すればよい。又、同様に、リレー人力として電流入力を
入力して過電流継電器を含むことも可能であることは明
らかである。

以上説明した本発明の各実施例においては、回路構成の
実施例として第２図の構成で説明しているが、第２図の
回路−成に限定されるものではない。

第１３図は本発明による回路構成の他の実施例である。

第１３図の実施例と第２図の実施例との差異は基準量を
出力する回路構成部分のみであり、その他の構成は同様
である。

即ち、図において±極の電源＋ｖｃｃとＯｖの間の電圧
は直列に接続された抵抗Ｊ　＋　Ｒ１・−ＲＭＫより分
圧され、夫々の分圧値Ｐ１．　Ｐ、　、・・・〜−１は
マルチプレク誉回路（以下ＭＰＸという）３′に入力さ
れる。この分圧値Ｐ：＊　ｐ；　Ｉ・・・ＰＭ−１は整
定回路１１において整定可能な値の全てに対応できるよ
うに設定される。同様に一極の電源−ｖｅｅとＯｖとの
間の電圧は直列に接続された抵抗Ｒ８ｅ　Ｒ，ｌ・・・
ＲＭ　により分圧され、夫々の分圧値Ｐ１＊　Ｐ、　＊
・・・−りはＭＰＸ　３’に入力′される。この分圧値
Ｐｌ−ｅ　ＰＨ＋・・・Ｐ−は前記分圧値ＰＨ”　＃　
ｐ；　Ｉ・＋＋　ｐ；−、の夫々と大−１ きさが等しく、かつ極性が異なるのみである。そしてＭ
ＰＸ　３’は演算部８から出力されるデジタルコード８
５’により、前記分圧値Ｐ１＋＊　Ｐ、’・・・’Ｍ−
１及びｐ”−、ｐ−、・−・Ｐ″″　のうちから１つを
選択して基準１　２　　　ト１ 量Ｓ３を出力する。又、前記演算部８は整定値Ｓ６を読
み込み、この整定値Ｓ６に対応した基準量Ｓ３を出力す
るようデジタルコード８５’を出力する。

このデジタルコード８５’の出力に対する前記演算部８
での処理方法は第３図、第５図、第７図で述ベタテジタ
ルコードＳ５の出力処理、５ｔｅｐ　ｔａ　＊Ｓｔ＠ｐ
　ｆ、と全く同じであり、各入力を正及び負の基準量と
比較するため、正の分圧値と負の分圧値を出力するよう
夫々゛切換えられるようになっている。

第１４図は本発明による回路構成の他の実施例であり、
基準量発生回路部分を除いて第肋図と同様である。図に
おいて■はスイッチであって複数の入力から１つを選択
して出力する切換構造を２組有し、連動する構造を有し
ている。そしてスイッチＵの第１の入力側には分圧値Ｐ
１〜ＰＭ−１が入力し、第２の入力側ＫＦｉ分圧分圧値
−７〜Ｐ山入力し、ＰｉＩ配各スイッチを操作するとと
Ｋより、スイッチ出力Ｓ＋とＳ−には絶対値が同じで極
性の異なる電圧値が出力される。この出力Ｓ＋とＳ−と
はＭＰＸ３’に入力される。ＭＰＸ　３’は演算部８か
ら出力される整定切換信号Ｓ５“を入力し、信号ＳｆＫ
よって前記出力Ｓ十及びＳ−のうちの一方を基準量Ｓ３
として出力する。なお第１３図における整定回路１１は
本図にはもうけていない。

以上第１３図及び第１４図について説明したが、これら
は基準量として正及び負の値を用いた演算部処理により
動作時′間を早める方法をとっているが、リレー入力回
路に全波整流回路を用いることＫより、基準量として片
側の極性の基準量のみで判定しても全く同じ応動である
ことは明らかである。

その場合の演算処理方法は第３図を例にとればＳｔ＠ｐ
　ｆｌ　＊　５ｔｅｐ　ｆ５及び５ｔｅｐ　ｆ書の負の
デジタルコードでの判定処理が不要で為り、演算部処理
内容が更に減少するため、処理能力の低いマイクロコン
ピュータを用いることができる利点がある。

又、全波整流回路を第２図にお叶るＭＰＸ　３と比較回
路９との間に挿入してもよい。この場合には選択信号Ｓ
１を出力後、判定信号Ｓ４が出力されるまでの応答時間
が長くなることになるが、全波整流回路が１つでよく回
路を小形にできる。又、第１４図の構成の場合は整定値
の設定がスイッチ１２を切換えることで行なわれている
ため、演算部８における演算処理は、整定値を読み込む
処理が不要であり、第３図における演算処理を例にとれ
ば、前記演算処理を次のように変更することが可能であ
る。

即ち、５ｔｅｐ　ｆｌ及び８ｔ＊ｐｌｉが不要であり、
５ｔｅｐ　ｆ４の代りＫＭＰｉ３′から出力Ｓ＋を出力
するように整定切換信−１！８５“を出力する処理を行
ない、又、　５ｔｏｐ　ｆ＠の代りＫ　ＭＰＸ　３’か
ら出力Ｓ−を出力するように整定切換信号Ｓ５“を出力
する処理を行なえばよい。

ここで第１４図の構成によれば、整定値を読み込まない
ので整定値の値を監視することは不可能となるが、演算
処理が少々〈てすみ、又、回路構成も簡単化できる。

第１５図は本発明による回路構成の更に他の実施例であ
る。図中の符号において第２図と対応するものは同一に
記した。図においてＭＰＸ　３からの出力Ｓ２は第１の
比較回路９と反転回路１３に出力される。反転回路１３
は前記出力Ｓ２を入力とし極性を反転して出力Ｓ７を第
２の比較回路９’に出力する。

第２の比較回路９′は前記出力Ｓ７と基準量Ｓ３とを入
力し、その大きさの比較を行ない、比較結果を第２の比
較信号８４’として出方する。館２の比較信号８４’は
Ｓ７≧Ｓ３なるとき「１」、８７　（８３なるとき「０
」となる。そして演算部８が出力するデジタルコードＳ
５′は整定値Ｓ６の大きさに対応したコードであり、Ｄ
／Ａｌσによりアナログ量である基準量８３に変換され
る。このＤ／ＡＩＯ’はユニポーラ特性を有し、正の極
性のみのデジタルコードを入力する。演算部ぎは第１の
比較信号Ｓ４と第２の比較信号８４’とを読み込み演算
処理により動作判定を行なう。

以上説明した第１５図々示実施例においては、Ｓ２が正
の値であってかつ・ｌ５２１≧８３なるとき８４　＝１
、Ｓ２が負の値であってかつｌ５２１≧Ｓ３　　なると
きＳ４■１となる。従って第１の比較信号Ｓ４と第２の
比較信号８４’がともＫ「０」のときは、ｌ５２１（８
３と判定することができる。　したがってこの構成にお
ける演算処理は、ｔｊＬ３図を例にとればＳｔ＠ｐ　ｆ
、とこれに続（５ｔｅｐ　ｆ５とが不要となる。

又、５ｔｅｐ　ｆ、での変換が正の極性側のみでよいこ
とになる。そして第１５図の構成によれば演算処理を少
くすることができるばかりか、Ｄ　／　Ａ　ＩＱ’をユ
ニポーラ特性として使用することができるので、Ｄ／Ａ
ＩＯ’の入力ビット数を第２図の構成に較べ減少して使
用することと共に、入力ビット数を同じとすれば分解能
を高めることができる。なお第１４図の構成において比
較回路９の構成を＄　１５図に示したように正波と負波
との比較回路構成にすることにより、デジタルコードＳ
５“の信号は不要となることは明らかである。

ｔＩＮ１６図は演算処理方法の他の実施例であり、よ秒
針ノイズ特性を向上させるためのフローチャートである
。第１６図においてＳ３図と異なる点は、Ｓｔ＠ｐ　ｆ
ｓにおいて５４＝１のとき、及び５ｔｅｐ　ｆｇにおい
て５４＝０のとき（これは入力電気量の大きさが正、負
いずれの場合も基準量より大きい場合に相当する）、続
いて実行される処理が５ｔｅｐ　ｔｏである点のみであ
り、その他は同一である。ここで５ｔｏｐ　ｆ□では、
リレー人力≧整定値と判定した連続判定回数をカウント
し、これが所定回数（例えば２回）になったとき、初め
てリレー〉整定値と確認し、次の５ｔｅｐｆｙにおいて
リレー出力０゜のリセット、カウントリセットを行ない
ノイズに対して誤動作防止をしようとするものである。

一方、所定回数に達しないときは、リレー人力〈整定値
とみなし、次のＳｔ＠ｐ　ｆ、。を実行する。なお本実
施例においてはリレー人力≧整定値と判定する回数の連
続判定について示しているが、８ｔｅｐｆ、と５ｔｏｐ
　ｆｔｏの間に前記８　ｔ＠ｐ　ｔ　ｚｓをもうけるよ
うにしてもよい。この場合はリレーの誤動作を防止する
効果があるが、第１６図に示した方法は誤不動作を防止
する効果がある。そしてこの演算方法は前記した第５図
、第７図、第１Ｏ図にも適用可能である。

（ｆ）発明の詳細 な説明した如く、本発明によれば電力系統からの複数個
の電圧のうちから１つを選択し、これを基準量と比較し
て、これが基準量よりも小であることの結果を記憶する
と共に、この状態が一定時間以上継続したことＫより不
足電圧であることを確認し、更に前記選択判定動作を順
次時系列的に行なうよう構成したので、処理能力の低い
デジタルコンピュータを用いることができかつ使用部品
の減少が可能であって信頼性の高い不足電圧検出機能を
有する保護継電装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術を説明するための構成図、第２図は本
発明による不足電圧機能を有する保護継電装置の一実施
例構成図、第３図は演算処理方法を示すフローチャー）
、＠４図は演算処理の応動を説明する図、第５図は演算
処理方法の他の実施例を示すフローチャート、第６図は
第５図々示演算処理方法の応動を説明する図、第７図は
演算処理方法の更に他の実施例を示すフローチャート、
第８図はＩＥ７図々図々算演算処理方法動を説明する図
、第９図は第７図の演算処理におけるレジスタの内容を
示す図、第１０図は演算処理方法の更に他の実施例を示
すフローチャート、ｔＪ１１１図は第１０図々示演算処
理方法の応動を説明する図、第１２図＃ｉ第１０図の演
算処理におけるレジスタの内容を示す図、１ｌｌＥ１３
図は本発明による他の実施例回路構成図、第１４図は更
に他の回路構成図、第１５図は更に他の回路構成図、第
１６図は他の演算処理方法を示すフローチャートである
。 ３　、３’、　３”−・−マルチプレクサ回路、７１ｅ
７１・−・７Ｎ・・・電圧変成器、８　、８’　　　−
・・演算部、 ９．９′　　　・・・比較回路、 １０　　　　　・・・デジタル／アナログ変換回路特許
出願人　東京芝浦電気株式会社 代理人　弁理士　石　井　紀　男 早１図 第２図 単１５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）系統からの複数の入力電圧を導入し、このうちの
   １つを選択して基準量と比較することにより、前記選択
   された入力電圧が基準量以内であることを検出して動作
   出力を発生する不足電圧検出機能を有する保護継電装置
   において、複数の入力電圧を順次選択して出力する選択
   回路と、整定値の大きさに対応した基準量を出力する基
   準・音出力回路と、前記整定値を設定する整定回路と、
   前記選択回路からの出力と前記基準量出力回路からの出
   力とを入力しその大小関係比較を行危う比較回路と、前
   記比較回路からの出力結果と整定回路からの出力とを入
   力し演算処理によって動作判定を行なう演算部とをそ々
   え、前記演算部は選択回路に対して入力電圧を選択する
   ための選択信号を順次発生し前記複数の入力電圧につい
   て時系列的な動作判定を行なうと共に、前記入力電圧が
   一定期間内継続して基準量以内にあることを限時復帰可
   能な記憶手段によって検出することを特徴とする不足電
   圧検出機能を有する保護継電装置。 （２）入力電圧が基準量以上あり、その後における所定
   時間内に前記基準量にまで復帰しないことを限時復帰可
   能な記憶手段によって検出することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の不足電圧検出機能を有する保護継
   電装置。 （３）入力電圧が基準量以上であることを「１」。 「０」符号によってレジスタに書き込み、所定時間内に
   おけるレジスタのシフト動作によって前記レジスタによ
   るｒｌＪ、ｒＯＪ符号の組合せを形成し動作判定するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の不足電圧検
   出機能を有する保護継電装置。 （４）入力電圧が基準量以上であることを、比較器から
   の最新情報を少なくとも号すイクル分配憶する記憶手段
   によって記憶し、前記入力電圧が基準量以上であると判
   定する比較結果が所定回数以下になったことを検出して
   動作判定することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の不足電圧検出機能を有す、る保護継電装置。 （５）選択回路の入力側もしくは選択回路と比較回路と
   の間に全波整流回路をもうけたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項又は第２項又は第３項又は躯４項記載の
   不足電圧検出機能を有する保護継電装置。 （６）系統からの複数の入力電圧を導入し、このうちの
   １つを選択して基準量と比較することにより、前配遇択
   された入力電圧が基準量以内であることを検出して動作
   出力を発生する不足電圧検出機能を有する保護継電装置
   において、複数の入力電圧を順次選択して出力する選択
   回路と、整定値の大きさに対応した正、負の各極性値か
   らなる複数個を有する基準量発生回路と、前記基準量発
   生回路からの出力を順次選択して出力する基準量選択回
   路と、前記入力電圧を順次出力する選択回路からの出力
   と前記基準量選択回路からの出力とを入力しその大小関
   係比較を行なう比較回路と、前記比較回路からの出力結
   果と整定回路からの出力とを入力し演算処理によって動
   作判定を行なう演算部とをそなえ、前記演算部は選択回
   路に対して入力電圧を選択するための選択信号を順次発
   生し前記複数の入力電圧について時系列的な動作判定を
   行なうと共に、前記入力電圧が一定期間内継続して基準
   量以内にあることを限時復帰可能な記憶手段によって検
   出することを特徴とする不足電圧検出機能を有する保護
   継電装置。 （７）入力電圧が基準量以上あり、その後における所定
   時間内に前記基準量までに復帰しないことを限時復帰可
   能々記憶手段によって一出することを特徴とする特許請
   求の範囲第６項記載の不足電圧検出機能を有する保護継
   電装置。 （８）入力電圧が基準量以上であることを「１」。 「０」符号によってレジスタに書き込み、所定時間内に
   おけるレジスタのシフト動作によって前記レジスタによ
   るｒｌＪ、ｒＯＪ符号の組合せを形成し動作判定するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第６項記載の不足電圧検
   出機能を有する保護継電装置。 （９）入力電圧が基準量以上であることを、比較器から
   の最新情報を少なくとも号すイクル分記憶する記憶手段
   によって配憶し、前記入力電圧が基準量以上であると判
   定する比較結果が所定回数以下になったことを検出して
   動作判定することを特徴とする特許請求の範囲第６項記
   載の不足電圧検出機能を有する保護継電装ｆ６ α１選択回路の入力側もしくは選択回路と比較回路との
   間に全波整流回路をもうけたことを特徴とする特許請求
   の範囲第６項又は第７項又は第８項又は第９項記載の不
   足電圧検出機能を有する保護継電装置。 ０１系統からの複数の入力電圧を導入し、このうちの１
   つを選択して基準量と比較することにより、前記選択さ
   れた入力電圧が基準量以内であることを検出して動作出
   力を発生する不足電圧検出機能を有する保護継電装置に
   おいて、複数の入力電圧を順次選択して出力する選択回
   路と、整定値の大きさに対応した基準量を出力する基準
   量出力回路と、前記選択回路からの出力と基準量出力回
   路からの出力とを入力しその大小関係比較を行なう第１
   の比較回路と、前記選択回路からの出力を反転回路を介
   して反転じた出力と基準量出力回路からの出力と全入力
   しその大小関係比較を行なう第２の比較回路と、前記第
   １、第２の各比較回路出力と整定回路からの出力とＫよ
   り動作判定する演算部とをそなえ、前記演算部は選択回
   路に対して入力電圧を選択するための選択信号を順次発
   生し前配豪数の入力電圧について時系列的な動作判汁を
   行方うと共に、前記入力電圧が一定期間内継続して基準
   量以内にあることを限時復帰可能な記憶手段によって検
   出することを特徴とする不足電圧検出機能を有する保護
   継電装置。 （２）入力電圧が基準量以上あり、その後における所定
   時間内に前記基準量にまで復帰し々いことを限時復帰可
   能な記憶手段によって検出することを特徴とする特許請
   求の範囲第１１項記賊の不足電圧検出機能を有する保護
   継電装置。 （２）入力電圧が基準量以上であることを「１」。 「０」符号によってレジスタに書き込み、所定時間内に
   おけるレジスタのシフト動作によって前記レジスタによ
   るｒｌＪ、ｒＯＪ符号の組合せを形成し動作判定するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の不足電圧
   検出機能を有する保護継電装置。 ０入力端子が基準量以上であることを、比較器からの最
   新情報を少なくとも号すイクル分配憶すなったことを検
   出して動作判定することを特徴とする特許請求の範囲部
   １１項記載の不足電圧検出機能を有する保護継電装置。