JPS59149724A - 変化幅過電流継電器 - Google Patents
変化幅過電流継電器Info
- Publication number
- JPS59149724A JPS59149724A JP1884083A JP1884083A JPS59149724A JP S59149724 A JPS59149724 A JP S59149724A JP 1884083 A JP1884083 A JP 1884083A JP 1884083 A JP1884083 A JP 1884083A JP S59149724 A JPS59149724 A JP S59149724A
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- JP
- Japan
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- circuit
- output
- current
- amount
- overcurrent relay
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- Pending
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- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
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】
〔発明の技術外野〕
本発明は電力系統の電流電気量を入力とし、その電流変
化量を検出して動作する変化幅過電流継電器の改良に関
する。
化量を検出して動作する変化幅過電流継電器の改良に関
する。
電力系統を保護する継電器には種々のものがあるが、近
年送電線が太線化し、常時の潮流が大きくなるにつれ、
電流の大きさだけでは系統故障の識別が困芦になってき
た。このような系統東件の変化を背景にして生れたのが
変化幅過電流継電器であり、第１図にその代表的なブロ
ック構成図を示す。
年送電線が太線化し、常時の潮流が大きくなるにつれ、
電流の大きさだけでは系統故障の識別が困芦になってき
た。このような系統東件の変化を背景にして生れたのが
変化幅過電流継電器であり、第１図にその代表的なブロ
ック構成図を示す。
同図において、１は電流電気量■を入力とする帯域通過
フィルタ（ＢＰＦ）で、交流系統に適用される場合には
その共振周波数は系統の周波数に等しく選ばれる。また
、２は前記電流電気量■と、前記帯域通過フィルタｌの
出力との差をとる加算回路（ＡＤＤ）で、その出力はレ
ベル検出回路（ＬＤ）３１Ｃ導かれ、所定のレベル以上
であるとき検力 導出１を送出する。
フィルタ（ＢＰＦ）で、交流系統に適用される場合には
その共振周波数は系統の周波数に等しく選ばれる。また
、２は前記電流電気量■と、前記帯域通過フィルタｌの
出力との差をとる加算回路（ＡＤＤ）で、その出力はレ
ベル検出回路（ＬＤ）３１Ｃ導かれ、所定のレベル以上
であるとき検力 導出１を送出する。
第２図は第１図の各構成部外の応動を説明するための波
形図で入力電流Ｉは簡単なため零から急激に立ち上がっ
たものとしている。第１図の帯域通過フィルターは周知
のようにその共振特性で定まる所定の立ち上がシ遅れを
持っているので、その出力は入力の立ち上がシに即応す
ることは出来ずゆるやかに立ち上がる。このフィルター
を、利得が１で位相が１８０°Ｃ反転するように設計し
たフィルタ出力とフィルタ入力との差を加算回、略２で
求めれば、常時は加算回路出力は零で、第２図のように
入力電流素工に急激な変化があったときだけ、その変化
を第２図に示すごとくレベル検出回路（ＬＤ）の出力か
ら取シ出すことができる。そこで、加算回路２の出力が
所定レベル以上になることをレベル検出回路３で検出す
ることによシ、入力電流の変化幅に応動する継電器すな
わち変化幅過電流継電器を得ることが出来る。
形図で入力電流Ｉは簡単なため零から急激に立ち上がっ
たものとしている。第１図の帯域通過フィルターは周知
のようにその共振特性で定まる所定の立ち上がシ遅れを
持っているので、その出力は入力の立ち上がシに即応す
ることは出来ずゆるやかに立ち上がる。このフィルター
を、利得が１で位相が１８０°Ｃ反転するように設計し
たフィルタ出力とフィルタ入力との差を加算回、略２で
求めれば、常時は加算回路出力は零で、第２図のように
入力電流素工に急激な変化があったときだけ、その変化
を第２図に示すごとくレベル検出回路（ＬＤ）の出力か
ら取シ出すことができる。そこで、加算回路２の出力が
所定レベル以上になることをレベル検出回路３で検出す
ることによシ、入力電流の変化幅に応動する継電器すな
わち変化幅過電流継電器を得ることが出来る。
従って、上記の変化幅過電流線＊ｒ＝の特性は、理想的
には第３図のように表わすことができる。
には第３図のように表わすことができる。
すなわち、入力電流量■がΔ■だけ変化するときその変
化の方向に無関係に変化の大きさが所定の値以上になる
と動作域に入る。たとえば送電線の潮流が大きいと、系
統故障が起きたとき電流の大きさはあまり変化せず、位
相のみが急変する場合が有るが、第３図の特性によれば
、そのような系統故障も発見可能である。
化の方向に無関係に変化の大きさが所定の値以上になる
と動作域に入る。たとえば送電線の潮流が大きいと、系
統故障が起きたとき電流の大きさはあまり変化せず、位
相のみが急変する場合が有るが、第３図の特性によれば
、そのような系統故障も発見可能である。
ところが実際上は、従来の変化幅過電流継電器は、以下
のような問題点を持っていた。前記したように゛、変化
幅過電流継電器はフィルタの応答遅れを利用するため、
必然的にフィルタ特性は急峻なものが要求され、わずか
な入力周波数の変化、あるいは周囲温度変化等に起因す
るフィルタ構成部品特性のわずかな変化により、利得及
び位相特性に誤差が生じ、その結果、加算回路２の出力
は定常時でも零とはならない。前記のレベル検出回路３
の検出レベルは、通常入力定格電流の１０チ程度の変化
が検出できるように高感間に設定する必要があるので、
このようなわずかな入力周波数の変化、あるいは周囲温
度変化等に起因するフィルタ特性の変化による誤差は許
容出来ないものであシ、実用上の大きな障害となってい
た。
のような問題点を持っていた。前記したように゛、変化
幅過電流継電器はフィルタの応答遅れを利用するため、
必然的にフィルタ特性は急峻なものが要求され、わずか
な入力周波数の変化、あるいは周囲温度変化等に起因す
るフィルタ構成部品特性のわずかな変化により、利得及
び位相特性に誤差が生じ、その結果、加算回路２の出力
は定常時でも零とはならない。前記のレベル検出回路３
の検出レベルは、通常入力定格電流の１０チ程度の変化
が検出できるように高感間に設定する必要があるので、
このようなわずかな入力周波数の変化、あるいは周囲温
度変化等に起因するフィルタ特性の変化による誤差は許
容出来ないものであシ、実用上の大きな障害となってい
た。
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、その目的は
、周波数の変化や、周囲温度の変化等の影響を受けるこ
とのない、高い精度で信頼性の高い変化幅過電流継電器
を提供するにある。
、周波数の変化や、周囲温度の変化等の影響を受けるこ
とのない、高い精度で信頼性の高い変化幅過電流継電器
を提供するにある。
本発明は、上記目的を達成するために、電力系統の電流
電気量の瞬時値入力を記憶する記憶回路と、電圧電気量
から系統の周波数に比例した所定の制御信号を得る時間
制御回路と、前記記憶回路に記憶された信号と電流電気
量の瞬時値入力とを前記時間制御回路で制御されたタイ
ミングで比較し、所定の関係が満たされたとき出力を生
じる比較回路とから構成される変化幅過電流継電器に関
するものである。
電気量の瞬時値入力を記憶する記憶回路と、電圧電気量
から系統の周波数に比例した所定の制御信号を得る時間
制御回路と、前記記憶回路に記憶された信号と電流電気
量の瞬時値入力とを前記時間制御回路で制御されたタイ
ミングで比較し、所定の関係が満たされたとき出力を生
じる比較回路とから構成される変化幅過電流継電器に関
するものである。
本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第４図は本発明の変化幅過電流継電器の一実施例を示す
もので、同図に）いて４は電流量Ｉを入力とし、後述の
時間制御回路（ＴＯ）５で制御された遅延出力を送出す
る遅延回路（ＤＥＬ）であシ、例えば０ＯＤ（Ｃｈａｒ
ｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ ）等にて構成す
る。２は前記入力電流量■と、前記遅延回路４の出力と
の差を導出する加算回路（ＡＤＤ）で、その出力はレベ
ル検出回路（ＬＤ）３に導かれ、所定のレベル以上であ
るとき保護出力を送出する。また、５は電圧量■より、
前記遅延回路４の遅延時間を制御回路（ＴＯ）である。
もので、同図に）いて４は電流量Ｉを入力とし、後述の
時間制御回路（ＴＯ）５で制御された遅延出力を送出す
る遅延回路（ＤＥＬ）であシ、例えば０ＯＤ（Ｃｈａｒ
ｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ ）等にて構成す
る。２は前記入力電流量■と、前記遅延回路４の出力と
の差を導出する加算回路（ＡＤＤ）で、その出力はレベ
ル検出回路（ＬＤ）３に導かれ、所定のレベル以上であ
るとき保護出力を送出する。また、５は電圧量■より、
前記遅延回路４の遅延時間を制御回路（ＴＯ）である。
次に、本発明の変化幅過電流継電器の作用について説明
する。第５図は第４図の変化幅過電流線″ｆ） 電器の構成部外の応動をＭ説明。だめの波形図であり、
同図に示すように系統故障により入力電流量Ｉが零から
急激に立ち上がった場合を示している。遅延回路４は電
気角３６０°ｇ３すなわち１周期だけ遅れて出力する様
に時間制御回路５によシ制呻される。例えば遅延回路４
を構成するＯＯＤが、電気角１°ステップで入力電流素
工をサンプリングして／［次サンプリングデータを移動
させて行き３６１回目に電気角３６０°遅れて出力する
様に制御を行う場合、時間制御回路５は、電圧量■を入
力とし常にその周期を測定しておき、例えば１周期毎に
その周期測定結果の３６０ Ｓの１の間隔で制御信号を
遅延回路４に送る様に構成しておく。このように構成し
ておけば、常に周期を測定して電気角３６０゜の時間を
求めているため入力周波数が変動して定格の周波数から
ずれた場合においても、正確ＶＣ１周期前のデータと比
較するため周波数変動による誤差が生じることはない。
する。第５図は第４図の変化幅過電流線″ｆ） 電器の構成部外の応動をＭ説明。だめの波形図であり、
同図に示すように系統故障により入力電流量Ｉが零から
急激に立ち上がった場合を示している。遅延回路４は電
気角３６０°ｇ３すなわち１周期だけ遅れて出力する様
に時間制御回路５によシ制呻される。例えば遅延回路４
を構成するＯＯＤが、電気角１°ステップで入力電流素
工をサンプリングして／［次サンプリングデータを移動
させて行き３６１回目に電気角３６０°遅れて出力する
様に制御を行う場合、時間制御回路５は、電圧量■を入
力とし常にその周期を測定しておき、例えば１周期毎に
その周期測定結果の３６０ Ｓの１の間隔で制御信号を
遅延回路４に送る様に構成しておく。このように構成し
ておけば、常に周期を測定して電気角３６０゜の時間を
求めているため入力周波数が変動して定格の周波数から
ずれた場合においても、正確ＶＣ１周期前のデータと比
較するため周波数変動による誤差が生じることはない。
また、本実施例はその構成上周囲温度の変化による影響
も少ない。したがって、第５図における加算回路２の出
力は、入力電流量Ｉに急激な変化があったときだけその
変化外を取り出すことができ、その出力がレベル検出回
路３の検出レベル以上となった時には継電器出力が送出
される。ここで第６図に示す様にサンプリングによる誤
差が生じることが考えられるが、これはサンプリング間
隔を適当な時間に選択することで十分実用上問題ない値
にすることが出来る。
も少ない。したがって、第５図における加算回路２の出
力は、入力電流量Ｉに急激な変化があったときだけその
変化外を取り出すことができ、その出力がレベル検出回
路３の検出レベル以上となった時には継電器出力が送出
される。ここで第６図に示す様にサンプリングによる誤
差が生じることが考えられるが、これはサンプリング間
隔を適当な時間に選択することで十分実用上問題ない値
にすることが出来る。
例えばサンプリング間隔を３０°ステツプとした場合ピ
ーク値に対する誤差の最悪値は５ｉｎ（９０°±３０゜
／２）キ０．９７となり約３％となり実用上問題となら
ない値である。
ーク値に対する誤差の最悪値は５ｉｎ（９０°±３０゜
／２）キ０．９７となり約３％となり実用上問題となら
ない値である。
第７図は本発明の変化幅過電流継電器の他の実施例であ
る。同図において６は電流量■を入力とする複数のサン
プルホールド回路（Ｓ／ｎ）、’ｌｔ。
る。同図において６は電流量■を入力とする複数のサン
プルホールド回路（Ｓ／ｎ）、’ｌｔ。
前記複数のサンプルホールド回路のうち１つを選択し、
そのサンプルホールド値を出力するマルチプレクサ（Ｍ
ＰＸ）であり、５の時間制御回路（ＴＯ）により複数の
サンプルホールド回路６の選択及びマルチプレクサ７の
制御が行われる。次にマルチプレクサ７の出力と入力電
流ｉＩは加算回路（ＡＤＤ）２より大きさの差が導出さ
れ、この加算回路２の出力はレベル検出回路（ＬＤ）３
に導かれ、所定のレベル以上であるときに保護出力を送
出する。
そのサンプルホールド値を出力するマルチプレクサ（Ｍ
ＰＸ）であり、５の時間制御回路（ＴＯ）により複数の
サンプルホールド回路６の選択及びマルチプレクサ７の
制御が行われる。次にマルチプレクサ７の出力と入力電
流ｉＩは加算回路（ＡＤＤ）２より大きさの差が導出さ
れ、この加算回路２の出力はレベル検出回路（ＬＤ）３
に導かれ、所定のレベル以上であるときに保護出力を送
出する。
次に、その作用を説明する。第７図の時間制御回路５は
前述の第４図の構成と全く同様に電圧量■を入力とし常
時その周期を測定しておき、例えば１周期毎にその周期
測定結果から所定の電気角にあたるサンプリング間隔で
制御信号を順次サンプルホールド回路６及びマルチプレ
クサ７に送シ制御を行う。複数のサンプルホールド回路
６では時間制御回路５から制御信号を受ける毎に、順次
そのうち最も古い使用済のデータを保持していた１個の
サンプルホールド回路がリセットされて、新に入力電流
量Ｉの値をサンプリングして保持する。マルチプレクサ
７は制御信号を受ける毎に、１周期前（電気角３６０°
）のデータを保持しているサンプルホールド回路６を選
択して、その内容を出力し次段の加算回路２で入力電流
素工との差を導出する。このようにして前述の第５図に
示した波形図で説明したものと全く同様に、入力電流量
■に急激な変化があったときのみその変化分を取り出す
ことができ、その出力がレベル検出回路３の検出レベル
以上となった時に継電器出力が送出される。一方、入力
電流量Ｉに変化が無い場合は加算回路５の出力もなく、
これは入力周波数に変動からっても誤差が生じることが
ない。
前述の第４図の構成と全く同様に電圧量■を入力とし常
時その周期を測定しておき、例えば１周期毎にその周期
測定結果から所定の電気角にあたるサンプリング間隔で
制御信号を順次サンプルホールド回路６及びマルチプレ
クサ７に送シ制御を行う。複数のサンプルホールド回路
６では時間制御回路５から制御信号を受ける毎に、順次
そのうち最も古い使用済のデータを保持していた１個の
サンプルホールド回路がリセットされて、新に入力電流
量Ｉの値をサンプリングして保持する。マルチプレクサ
７は制御信号を受ける毎に、１周期前（電気角３６０°
）のデータを保持しているサンプルホールド回路６を選
択して、その内容を出力し次段の加算回路２で入力電流
素工との差を導出する。このようにして前述の第５図に
示した波形図で説明したものと全く同様に、入力電流量
■に急激な変化があったときのみその変化分を取り出す
ことができ、その出力がレベル検出回路３の検出レベル
以上となった時に継電器出力が送出される。一方、入力
電流量Ｉに変化が無い場合は加算回路５の出力もなく、
これは入力周波数に変動からっても誤差が生じることが
ない。
しかも、サンプリングデータを使用して比較する方式で
あるから、入出力レベルを１度調整しておけば周囲温度
による影響は、従来（第１図）の帯域通過フィルタ１を
使用した場合に比べて極めて小さくなる。
あるから、入出力レベルを１度調整しておけば周囲温度
による影響は、従来（第１図）の帯域通過フィルタ１を
使用した場合に比べて極めて小さくなる。
本発明の変化幅過電流継電器は、常時系統からの入力電
圧量により周期を測定して、その周期測定結果から正確
に１周期前の入力電流量のサンプリングデータと入力電
流量とを比較し、入力電流量の変化を検出するような°
構成としている。しだがって、周波数の変動によって誤
差を生じることがなく、シかも従来の帯域通過フィルタ
と比較しても周囲温度による影響を受けにくい、高精度
で信頼性の高い変化幅過電流継電器を提供することがで
きる。
圧量により周期を測定して、その周期測定結果から正確
に１周期前の入力電流量のサンプリングデータと入力電
流量とを比較し、入力電流量の変化を検出するような°
構成としている。しだがって、周波数の変動によって誤
差を生じることがなく、シかも従来の帯域通過フィルタ
と比較しても周囲温度による影響を受けにくい、高精度
で信頼性の高い変化幅過電流継電器を提供することがで
きる。
第１図は従来の変化幅過電流継電器のブロック構成図、
第２図は第１図の各構成部外の応動を説明するための波
形図、第３図は第１図の変化幅過電流継電器の特性図、
第４図は本発明の一実施例のブロック構成図、第５図は
第４図の各構成部外の応動を説明するだめの波形図、第
６図はサンプリング誤差を説明するための説明図、第７
図は本発明の他の実施例のブロック構成図である。 １・・帯域通過フィルタ ２・・・加算回路３・・レベ
ル検出回路 ４・・・遅延回路５ ・・時間制御回路
６・・・サンプルホールド回路７・・・マルチ
プレクサ 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）第 １
図 第 ２ 図 第３図 第 ５５ｉＡ 第６図
第２図は第１図の各構成部外の応動を説明するための波
形図、第３図は第１図の変化幅過電流継電器の特性図、
第４図は本発明の一実施例のブロック構成図、第５図は
第４図の各構成部外の応動を説明するだめの波形図、第
６図はサンプリング誤差を説明するための説明図、第７
図は本発明の他の実施例のブロック構成図である。 １・・帯域通過フィルタ ２・・・加算回路３・・レベ
ル検出回路 ４・・・遅延回路５ ・・時間制御回路
６・・・サンプルホールド回路７・・・マルチ
プレクサ 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）第 １
図 第 ２ 図 第３図 第 ５５ｉＡ 第６図
Claims (4)
- （１）電力系統°の電流電気量の瞬時値入力を記憶する
記憶回路と、電圧電気量から系統の周波数に比例した所
定の制御信号を得る時間制御回路と、前記記憶回路に記
憶された信号と電流電気量の瞬時値入力とを前記時間制
御回路で制御されたタイミングで比較し、所定の関係が
満たされたとき、出力を生じる比較回路とから構成され
ることを特徴とする変化幅過電流継電器。 - （２）記憶回路は遅延回路である特許請求の範囲第１項
記載の変化幅過電流継電器。 - （３）記憶回路は複数のサンプルホールド回路ト、前記
複数のサンプルホールド回路のうちの１つを選択して出
力するマルチブレフサとから構成されている特許請求の
範囲第１項記載の変化幅過電流継電器。 - （４）所定の制御信号は一周期前の制御信号である特許
請求の範囲第１項記載の変化幅過電流継電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1884083A JPS59149724A (ja) | 1983-02-09 | 1983-02-09 | 変化幅過電流継電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1884083A JPS59149724A (ja) | 1983-02-09 | 1983-02-09 | 変化幅過電流継電器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59149724A true JPS59149724A (ja) | 1984-08-27 |
Family
ID=11982751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1884083A Pending JPS59149724A (ja) | 1983-02-09 | 1983-02-09 | 変化幅過電流継電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59149724A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61106021A (ja) * | 1984-10-29 | 1986-05-24 | 中国電力株式会社 | 継電器 |
| JPS6194909U (ja) * | 1984-11-28 | 1986-06-19 |
-
1983
- 1983-02-09 JP JP1884083A patent/JPS59149724A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61106021A (ja) * | 1984-10-29 | 1986-05-24 | 中国電力株式会社 | 継電器 |
| JPS6194909U (ja) * | 1984-11-28 | 1986-06-19 | ||
| JPH0517688Y2 (ja) * | 1984-11-28 | 1993-05-12 |
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