JPS59201631A - 母線保護継電器 - Google Patents
母線保護継電器Info
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- JPS59201631A JPS59201631A JP58076607A JP7660783A JPS59201631A JP S59201631 A JPS59201631 A JP S59201631A JP 58076607 A JP58076607 A JP 58076607A JP 7660783 A JP7660783 A JP 7660783A JP S59201631 A JPS59201631 A JP S59201631A
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- voltage
- output signal
- proportional
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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】
この発明は電力系統の母線事故を検出する母線保護継電
器に関するものである。
器に関するものである。
従来この種の装置として、第１図に示すものがあった。
図において１は母！Ｌ２−１〜２− ｎは母線１に接続
された送電線、変圧器等の端子に設置された変流器（以
下ＣＴと略す）、６−１〜６−ｎはＣ７０−ｉ〜２−
ｎの２次電流に比例した出力信号と取り出す入力装置で
一次のものより構成されている。即ち、４．５はトラン
スで、トランス４は差動トランス、トランス５は抑制ト
ランスと称される。６は抵抗、７は全波整流回路でトラ
ンス５．抵抗６、全波整流回路７から構成される部分は
抑制出力回路と称する。
された送電線、変圧器等の端子に設置された変流器（以
下ＣＴと略す）、６−１〜６−ｎはＣ７０−ｉ〜２−
ｎの２次電流に比例した出力信号と取り出す入力装置で
一次のものより構成されている。即ち、４．５はトラン
スで、トランス４は差動トランス、トランス５は抑制ト
ランスと称される。６は抵抗、７は全波整流回路でトラ
ンス５．抵抗６、全波整流回路７から構成される部分は
抑制出力回路と称する。
母線１に接続される全送電線の各回線のＣ７０−１〜２
−ｎに対して入力装置３−１と同じ構成の入力装置を有
し、これ以後の入力装置３−２〜３− ｎで示している
。８は母線保護継電器で次のものより構成されている。
−ｎに対して入力装置３−１と同じ構成の入力装置を有
し、これ以後の入力装置３−２〜３− ｎで示している
。８は母線保護継電器で次のものより構成されている。
即ち、？、１０はトランスでトランス９は差動トランス
、トランス１０は抑制制御トランスと称する。１１．１
２は全波整流回路、１６〜１６は抵抗、１７はコンデン
サ。
、トランス１０は抑制制御トランスと称する。１１．１
２は全波整流回路、１６〜１６は抵抗、１７はコンデン
サ。
１８はレベル検出回路である。
次に動作について説明する。入力装置６−１〜３− ｎ
に内蔵の差動トランス４の出力信号は全部並列接続され
ていて、この出力信号（以下差動電流と称する）７母線
保護継電器８のトランス９゜１００各−次巻線の直列回
路に導入する。次に入力装置３−１〜３−ｎ１ｃ内蔵の
抑制出力回路の出力信号を全部並列接続して、この出力
信号（以下抑制電圧と称する）乞母線保獲継亀器８の抵
抗１４の両端に導入する。以上の回路構成でトランス９
゜１０に導入される差動電流は、ギルヒホツクの第１法
則が成りたつようにＣｒ２−ｉ〜２− ｎおよびトラン
ス４で盛合変流比が全回線同一になるようにしているた
め平常時および母？ｌＪ外部事故時は零であり、母線Ｖ
′３部事故時は事故電流に比例した電流となり、母線事
故検出の基本量となるものである。上記の原則が成りた
つのはＣＴ ２−１〜２−ｎ又はトランス４が飽和しな
い場合であるが、母線外部事故で大電流がＣｒ２−ｉ〜
２− ｎを貫通した場合はＣｒ２−１〜２−ｎの飽和の
ため差動電流が零とならない場合がある。この様子ケ第
２図で説明する。
に内蔵の差動トランス４の出力信号は全部並列接続され
ていて、この出力信号（以下差動電流と称する）７母線
保護継電器８のトランス９゜１００各−次巻線の直列回
路に導入する。次に入力装置３−１〜３−ｎ１ｃ内蔵の
抑制出力回路の出力信号を全部並列接続して、この出力
信号（以下抑制電圧と称する）乞母線保獲継亀器８の抵
抗１４の両端に導入する。以上の回路構成でトランス９
゜１０に導入される差動電流は、ギルヒホツクの第１法
則が成りたつようにＣｒ２−ｉ〜２− ｎおよびトラン
ス４で盛合変流比が全回線同一になるようにしているた
め平常時および母？ｌＪ外部事故時は零であり、母線Ｖ
′３部事故時は事故電流に比例した電流となり、母線事
故検出の基本量となるものである。上記の原則が成りた
つのはＣＴ ２−１〜２−ｎ又はトランス４が飽和しな
い場合であるが、母線外部事故で大電流がＣｒ２−ｉ〜
２− ｎを貫通した場合はＣｒ２−１〜２−ｎの飽和の
ため差動電流が零とならない場合がある。この様子ケ第
２図で説明する。
第２図（ａ）ではΣＴＩＮは母線に流入する電流の総和
であり、同図（ｂ）では！ＯＵＴ は母線より外部事
故点に向いて流出する電流波形を表わしている。Ｃｒ２
−１〜２− ｎが飽和しない場合は電流■ｏＵＴは第２
図（ａ）のΣＩｒＮと同じ大きさで位相のみが１８０°
異なっているが、第２図（ｂ）に示す例では、外部事故
端のＣｒ２−１〜２−ｎが飽和し電流Ｉ ｏＵ丁が途中
で極端に小さくなったケースを示している。
であり、同図（ｂ）では！ＯＵＴ は母線より外部事
故点に向いて流出する電流波形を表わしている。Ｃｒ２
−１〜２− ｎが飽和しない場合は電流■ｏＵＴは第２
図（ａ）のΣＩｒＮと同じ大きさで位相のみが１８０°
異なっているが、第２図（ｂ）に示す例では、外部事故
端のＣｒ２−１〜２−ｎが飽和し電流Ｉ ｏＵ丁が途中
で極端に小さくなったケースを示している。
したがって母線保護継電器８のトランス９．１０には電
流ΣＴＩＮとＴＯＵＴ のベクトル電流合成値ＩＤが
第２図（Ｃ）の波形として印加されることになり、これ
は誤差の差動電流という事になる。Ｃｒ２−１〜２−
ｎ又はトランス４が飽和しなければ前述の通り外部事故
時における差動電流ＩＤは零のため誤動作することはな
いが、実際釦は第２図に示すようにＣＴ飽和乞生じるた
めその対策ビ要することになる。従来はこの対策として
次のようにしている。入力装置６−１〜３− ｎのトラ
ンス５．抵抗６．全波整流回路７乞介して導出する抑制
出力信号はＣｒ２−ｉ〜２−ｎの各２次電流に比例した
電圧を全波整流したもので、これ２全回線並列接続して
いるため、各回線のＣｒ２−ｉ〜２− ｎの２次電流中
最も大きい電流に比例した出力信号乞導出する最大値抑
制方式となっている。したがって外部事故時は外部事故
端の電流値が最も太きいため、これに比例すると考えて
よい。この抑制電圧ＩＥＴ＋ は母線保護継電器８の
抵抗１４０両端に導入し、さらに抵抗１５を介して抵抗
１６０両端に第２図（ｄ）に示した抑制電圧ＩＢＲＩ
’ｒ：導出するようにしている。
流ΣＴＩＮとＴＯＵＴ のベクトル電流合成値ＩＤが
第２図（Ｃ）の波形として印加されることになり、これ
は誤差の差動電流という事になる。Ｃｒ２−１〜２−
ｎ又はトランス４が飽和しなければ前述の通り外部事故
時における差動電流ＩＤは零のため誤動作することはな
いが、実際釦は第２図に示すようにＣＴ飽和乞生じるた
めその対策ビ要することになる。従来はこの対策として
次のようにしている。入力装置６−１〜３− ｎのトラ
ンス５．抵抗６．全波整流回路７乞介して導出する抑制
出力信号はＣｒ２−ｉ〜２−ｎの各２次電流に比例した
電圧を全波整流したもので、これ２全回線並列接続して
いるため、各回線のＣｒ２−ｉ〜２− ｎの２次電流中
最も大きい電流に比例した出力信号乞導出する最大値抑
制方式となっている。したがって外部事故時は外部事故
端の電流値が最も太きいため、これに比例すると考えて
よい。この抑制電圧ＩＥＴ＋ は母線保護継電器８の
抵抗１４０両端に導入し、さらに抵抗１５を介して抵抗
１６０両端に第２図（ｄ）に示した抑制電圧ＩＢＲＩ
’ｒ：導出するようにしている。
一方ＣＴ２−ｉ〜２− ｎの飽和による誤差電流ＩＤは
トランス９に流れ、これに比例した出力が全波整流回路
１１を介して抵抗１６の両端に動作電圧ＩＥｏｌ と
して発生する。母線保護継電器８は前記動作電圧ＩＥｏ
ｌが抑制電圧１馬１より大きくなった場合に動作するも
のであるが、外部事故時に発生する抑制電圧ＩＥａｌは
Ｃｒ２−１〜２− ｎの誤差電流■Ｄによる動作電圧Ｉ
Ｅｏｌより充分大ぎくなるように抑制出方電圧値乞設定
している。外部事故で誤動作させないためには、この抑
制電圧ＩＥａｌができるだゆ太救い方が有利であるが、
これが大ぎ丁ぎると内部事故時に動作しなくなる危険性
があるため、この対策としてトランス１０．全波整流回
路１２を介して抵抗１５０両端に差動電流に比例した抑
制制御電圧ＩＥｐｌ Ｙ発生させるようにし、て内部
事故時に発生する差動電流乞利用して、抵抗１４０両端
に発生する抑制電圧が抵抗１６に伝達されないように抑
制力を制御している。この回路において問題となるのは
、外部事故時ＫＣＴ２−１〜２− ｎが飽和して誤差差
動電流音生じ抑制制御電圧ＩＥｐｌ が発生した場合
抵抗１４に導入された抑制電圧ＩＥＴ＋が抑制制御電圧
ＩＥｐｌで打ち消されないという点であるが、これは第
２図に示す通り対策している。
トランス９に流れ、これに比例した出力が全波整流回路
１１を介して抵抗１６の両端に動作電圧ＩＥｏｌ と
して発生する。母線保護継電器８は前記動作電圧ＩＥｏ
ｌが抑制電圧１馬１より大きくなった場合に動作するも
のであるが、外部事故時に発生する抑制電圧ＩＥａｌは
Ｃｒ２−１〜２− ｎの誤差電流■Ｄによる動作電圧Ｉ
Ｅｏｌより充分大ぎくなるように抑制出方電圧値乞設定
している。外部事故で誤動作させないためには、この抑
制電圧ＩＥａｌができるだゆ太救い方が有利であるが、
これが大ぎ丁ぎると内部事故時に動作しなくなる危険性
があるため、この対策としてトランス１０．全波整流回
路１２を介して抵抗１５０両端に差動電流に比例した抑
制制御電圧ＩＥｐｌ Ｙ発生させるようにし、て内部
事故時に発生する差動電流乞利用して、抵抗１４０両端
に発生する抑制電圧が抵抗１６に伝達されないように抑
制力を制御している。この回路において問題となるのは
、外部事故時ＫＣＴ２−１〜２− ｎが飽和して誤差差
動電流音生じ抑制制御電圧ＩＥｐｌ が発生した場合
抵抗１４に導入された抑制電圧ＩＥＴ＋が抑制制御電圧
ＩＥｐｌで打ち消されないという点であるが、これは第
２図に示す通り対策している。
前述の通り入力装置６−１〜５− ｎより導出される抑
制電圧は各ＣＴ２次電流電流最大のものに比例するため
、外部事故時は外部事故端ＣＴの２次電流に比例するこ
とになり第２図の波形１０ＵＴに比例した出力信号とな
りこれが母線保護継電器８の抑制入力抵抗１４０両端に
印加される。又ＣＴ飽和による誤差差動電流は流入電流
の和と流出電流の差であるため第２図（Ｃ）の電流波形
ＩＤとなり、これは母線保護継電器８の動作出力用トラ
ンス９と抑制制御用トランス１０に流れる。このような
状態において抑制出力抵抗１６の両端に発生する電圧Ｉ
Ｅａｌは抵抗１４の両端電圧ＩＥＴＩ（電流ｉｏｔ＋Ｔ
に比例した電圧）から抵抗１５０両端電圧ＩＥｐｌ（電
流ＩＤに比例した電圧）を差し引いたものであり、この
波形は第２図（ｄ）の電圧波形ＩＥＲＩ のようにな
る。なおこの電圧波形ＩＥａｌ の斜線部はコンデン
サ１７の効果であり、誤差差動電流ＩＤ が発生して
いる期間抑制出力電圧ＩＥＲＩ Ｙ継続させておくた
めのものである。
制電圧は各ＣＴ２次電流電流最大のものに比例するため
、外部事故時は外部事故端ＣＴの２次電流に比例するこ
とになり第２図の波形１０ＵＴに比例した出力信号とな
りこれが母線保護継電器８の抑制入力抵抗１４０両端に
印加される。又ＣＴ飽和による誤差差動電流は流入電流
の和と流出電流の差であるため第２図（Ｃ）の電流波形
ＩＤとなり、これは母線保護継電器８の動作出力用トラ
ンス９と抑制制御用トランス１０に流れる。このような
状態において抑制出力抵抗１６の両端に発生する電圧Ｉ
Ｅａｌは抵抗１４の両端電圧ＩＥＴＩ（電流ｉｏｔ＋Ｔ
に比例した電圧）から抵抗１５０両端電圧ＩＥｐｌ（電
流ＩＤに比例した電圧）を差し引いたものであり、この
波形は第２図（ｄ）の電圧波形ＩＥＲＩ のようにな
る。なおこの電圧波形ＩＥａｌ の斜線部はコンデン
サ１７の効果であり、誤差差動電流ＩＤ が発生して
いる期間抑制出力電圧ＩＥＲＩ Ｙ継続させておくた
めのものである。
従来の母線保護継電器は以上のように構成されているの
で抑制出力抵抗１６の両端に瞬間電圧が入ればコンデン
サ１７の影響で抑制力が長く継続することになるので母
線内部事故時はこのような状態になる事乞防止しなけれ
ばない。したがって従来は母線内部事故時に発生する端
子抑制電圧ＩＥＴＩ即ち抵抗１４０両端電圧と抑制制御
電圧ＩＥｐｌ即ち抵抗１５の両端電圧の位相関係を精密
に調整し必ず電圧１Ｅｐｌの方が電圧ＩＥＴ＋より早く
発生するようにしており、この調整が大変煩雑であると
いう欠点があった。この欠点の影響が最も太き（表われ
るのは母線事故時各送電線から流入してくる電流に位相
差がある場合であり、従来は実用上問題ないように調整
はしているが、原理的にその性能限界はある。この限界
状態乞第３図に示す。
で抑制出力抵抗１６の両端に瞬間電圧が入ればコンデン
サ１７の影響で抑制力が長く継続することになるので母
線内部事故時はこのような状態になる事乞防止しなけれ
ばない。したがって従来は母線内部事故時に発生する端
子抑制電圧ＩＥＴＩ即ち抵抗１４０両端電圧と抑制制御
電圧ＩＥｐｌ即ち抵抗１５の両端電圧の位相関係を精密
に調整し必ず電圧１Ｅｐｌの方が電圧ＩＥＴ＋より早く
発生するようにしており、この調整が大変煩雑であると
いう欠点があった。この欠点の影響が最も太き（表われ
るのは母線事故時各送電線から流入してくる電流に位相
差がある場合であり、従来は実用上問題ないように調整
はしているが、原理的にその性能限界はある。この限界
状態乞第３図に示す。
第３図（ａ）において電流波形ｒＴＩＩ ’Ｔ２は母線
に流入する各ＣＴの２次電流波形、また電流波形■Ｄは
差動電流で電流ＩＴ１とＩ’ｌのベクトル合成値、同図
（ｂ）の電圧波形ＩＥＴ＋は電流■Ｔ□＊ＩＴ２に比例
した出力電圧な全波整流し、その最大値７取り出したも
のであり抑制入力電圧としてｍ線保護継電器８の抵抗１
４に導入される。同図（Ｃ） 、 （ｄ）の電圧波形Ｉ
Ｅｎｌ ’ｔ ＩＥＰＩは差動電流ＩＤ に比例しぇ
電圧ヶ全波整流したもので各々抵抗１３．１５の両端に
発生する電圧波形７表わしている。したがって抵抗１６
の両端に発生する電圧ＩＥ几１は電圧ＩＥＴ＋と電圧Ｉ
Ｅｐｌノ差であるため第３図（ｅ）のＩＥＴＩ −ＩＥ
ＰＩのような波形となり、これが適当な定数で増幅され
第３図（ｆ）のような電圧波形ＩＥａｌ のようにな
る。
に流入する各ＣＴの２次電流波形、また電流波形■Ｄは
差動電流で電流ＩＴ１とＩ’ｌのベクトル合成値、同図
（ｂ）の電圧波形ＩＥＴ＋は電流■Ｔ□＊ＩＴ２に比例
した出力電圧な全波整流し、その最大値７取り出したも
のであり抑制入力電圧としてｍ線保護継電器８の抵抗１
４に導入される。同図（Ｃ） 、 （ｄ）の電圧波形Ｉ
Ｅｎｌ ’ｔ ＩＥＰＩは差動電流ＩＤ に比例しぇ
電圧ヶ全波整流したもので各々抵抗１３．１５の両端に
発生する電圧波形７表わしている。したがって抵抗１６
の両端に発生する電圧ＩＥ几１は電圧ＩＥＴ＋と電圧Ｉ
Ｅｐｌノ差であるため第３図（ｅ）のＩＥＴＩ −ＩＥ
ＰＩのような波形となり、これが適当な定数で増幅され
第３図（ｆ）のような電圧波形ＩＥａｌ のようにな
る。
なお斜線部はコンデンサ１７の効果によるものである。
以上説明したように内部事故時に第３図（ａ）乃至（ｆ
）のような限界状態となれば従来の母線保護継電器８で
は誤不動作ということになる。
）のような限界状態となれば従来の母線保護継電器８で
は誤不動作ということになる。
この発明は、上記のような従来のものの欠点？除去する
ためになされたもので、母線内部事故時に不要な抑制電
圧が発生しないように抑制制御回路乞改善し、精密な時
間協調暑しなくても確実に目的を達することができ、誤
不動作することがなく、簡単な構成で高性能な特性乞確
保できる母線保護継電器乞提供することを目的としてい
る。
ためになされたもので、母線内部事故時に不要な抑制電
圧が発生しないように抑制制御回路乞改善し、精密な時
間協調暑しなくても確実に目的を達することができ、誤
不動作することがなく、簡単な構成で高性能な特性乞確
保できる母線保護継電器乞提供することを目的としてい
る。
以下この発明の一実施例の母線保護継電装置を図につい
て説明する。第４図は本実施例の母線保護継電装置の原
理回路図７示している。第４図において１８−１．１８
−２はレベル検出回路、１９は３次コイル付トランス、
２０．２１．２５はいずれも抵抗、２２はコンデンサ、
２５．２４はダイオード、２８は信号引延し回路、２６
はＮＯＴ回路、２７はＡＮＤ回路である。尚上記以外は
第１図に示した符号と同一であり、図中同一符号は同−
又は相当部分を示す。
て説明する。第４図は本実施例の母線保護継電装置の原
理回路図７示している。第４図において１８−１．１８
−２はレベル検出回路、１９は３次コイル付トランス、
２０．２１．２５はいずれも抵抗、２２はコンデンサ、
２５．２４はダイオード、２８は信号引延し回路、２６
はＮＯＴ回路、２７はＡＮＤ回路である。尚上記以外は
第１図に示した符号と同一であり、図中同一符号は同−
又は相当部分を示す。
トランス１９は従来のトランス９，１０に相当するもの
であり、１次コイル１９ａに入力される差動電流ＩＤ
に比例した出力乞２次コイル１９ｂ及び３次コイル１
９ＣＫ導出する。トランス１９０２次コイル１９ｂに接
続した抵抗２０で差動電流ＩＤに比例した検出電圧Ｅｏ
’ｘＢ出し、これ乞全波整流回路１１で整流し、抵抗１
６乞介して、電圧ＩＥｏｌ に比例した動作出力電流
１１ｏ１ として導出する。
であり、１次コイル１９ａに入力される差動電流ＩＤ
に比例した出力乞２次コイル１９ｂ及び３次コイル１
９ＣＫ導出する。トランス１９０２次コイル１９ｂに接
続した抵抗２０で差動電流ＩＤに比例した検出電圧Ｅｏ
’ｘＢ出し、これ乞全波整流回路１１で整流し、抵抗１
６乞介して、電圧ＩＥｏｌ に比例した動作出力電流
１１ｏ１ として導出する。
トランス１９０３次コイル１９ｃには、前記電圧ＥＯに
比例した電圧ＩＥｐｌが発生し、これをダイオード２６
で整流し、抵抗１５を介して電圧ＩＥｐｌに比例した電
流ＩＩＰ＋ を得る。さらにトランス１９の３次コイ
ル１９ｃの端子電圧ＥＰを抵抗２１．コンデンサ２２よ
り構成した位相シフト回路２９に導入し、抵抗２１とコ
ンデンサ２２の中間点とトランス１９０３次コイル１９
Ｃの中間タップ間に出力電圧ＫＥＰ＜θ＝ＥＰ’（Ｋは
定数、ぐθはＢＰとＥＰ′の位相角乞示す）７得て、こ
れ乞ダイオード２４で整流し抵抗２５を介して電圧ＩＥ
Ｐ’ｌに比例した電流ＩＩＰ’ｌを得る。又一方、抵抗
１６には第１図のように入力装置６−１〜３．−ｎより
導出された抑制電圧ＩＥＴ＋ が印加されるようにな
っており、この電圧ＩＥＴ＋に比例した電流１ｒＴｌｕ
得るようにしている。
比例した電圧ＩＥｐｌが発生し、これをダイオード２６
で整流し、抵抗１５を介して電圧ＩＥｐｌに比例した電
流ＩＩＰ＋ を得る。さらにトランス１９の３次コイ
ル１９ｃの端子電圧ＥＰを抵抗２１．コンデンサ２２よ
り構成した位相シフト回路２９に導入し、抵抗２１とコ
ンデンサ２２の中間点とトランス１９０３次コイル１９
Ｃの中間タップ間に出力電圧ＫＥＰ＜θ＝ＥＰ’（Ｋは
定数、ぐθはＢＰとＥＰ′の位相角乞示す）７得て、こ
れ乞ダイオード２４で整流し抵抗２５を介して電圧ＩＥ
Ｐ’ｌに比例した電流ＩＩＰ’ｌを得る。又一方、抵抗
１６には第１図のように入力装置６−１〜３．−ｎより
導出された抑制電圧ＩＥＴ＋ が印加されるようにな
っており、この電圧ＩＥＴ＋に比例した電流１ｒＴｌｕ
得るようにしている。
以上の回路構成で、入力される差動電流ＩＤ が一定
値以上あればレベル検出回路１８−１は出力信号ＳＩ乞
出す。レベル検出回路１８−２が動作すれば、信号引延
し回路２８でその出力信号Ｓ２’ｊ？一定時間引延し、
その間ＡＮＤ回路２７の出力をロックするようにＮＯＴ
回路２６乞介して接続している。したがってレベル検出
回路１８−２が瞬間動作子れば、一定時間は母線保護継
電器８の動作音ロックすることになり、従来の第１図に
示した抑制出力引延し回路用コンデンサ１７の効果と同
じである。レベル検出回路１８−２の動作は抑制出力Ｉ
ＥＴ＋と差動電流■Ｄの瞬時値比較で演算されることに
なり動作式はｌｌＴｌ （ｌＩｐｌ ＋ ｌＩｐｌ）
＞Ｋ（但しＫは定数）で示すことができる。
値以上あればレベル検出回路１８−１は出力信号ＳＩ乞
出す。レベル検出回路１８−２が動作すれば、信号引延
し回路２８でその出力信号Ｓ２’ｊ？一定時間引延し、
その間ＡＮＤ回路２７の出力をロックするようにＮＯＴ
回路２６乞介して接続している。したがってレベル検出
回路１８−２が瞬間動作子れば、一定時間は母線保護継
電器８の動作音ロックすることになり、従来の第１図に
示した抑制出力引延し回路用コンデンサ１７の効果と同
じである。レベル検出回路１８−２の動作は抑制出力Ｉ
ＥＴ＋と差動電流■Ｄの瞬時値比較で演算されることに
なり動作式はｌｌＴｌ （ｌＩｐｌ ＋ ｌＩｐｌ）
＞Ｋ（但しＫは定数）で示すことができる。
次に本発明の効果と特長ン第５図、第６図に基づいて説
明する。第５図は内部事故時の場合であり、また第６図
は外部事故時の場合に於る各部の信号波形図７示す。第
５図の信号波形図は従来の母線保護継電器に関する第３
図の信号波形図に対比しており、内部事故時に各回線か
ら流入する電流’Ｔｌ ＊ ’Ｔｔ に位相差がある
場合の限界状態での動作音説明するものである。第５図
（ａｌ 、 （ｂ） 、 （Ｃ）に示す電流、電圧波形
ＩＤ・ＩＥＴＩ 、 ＩＥＤＩは夫々第３図（ａ） 、
（ｂ） 、 （Ｃ）で説明したので、ここでは詳細説
明乞省略する。電圧波形ＩＥＴ＋は端子抑制電圧で電流
ＩＴＩ ｗ ＩＴ２゛に比例した電圧ン全波整流し、そ
の内の最大値を取り出したものである。第５図（ｄ）の
様に、この電圧ＩＥＴＩに比例した電流ｌｌＴｌ ’ｅ
差動電流ＩＤに比例した電流ＩＴ−ｐｌ又はＩｌｐ’ｌ
で抑制制御し、第５図（ｅ）で示すｌｂｌ （ＩＩｐ
ｌ＋ＩＩｐ’ｌ） なる出力信号ｔレベル検出器１８
−２で検出するようにしている０このため、第５図に示
す通り従来は電圧出力信号ＩＥｐｌに比例した電流出力
信号１１ｐｌだげでは充分消去できなかった電流出力信
号ｌｌＴ１が、電流信号ＩＩＰ’ｌの補償出力で完全に
打ち消すことができるものである。
明する。第５図は内部事故時の場合であり、また第６図
は外部事故時の場合に於る各部の信号波形図７示す。第
５図の信号波形図は従来の母線保護継電器に関する第３
図の信号波形図に対比しており、内部事故時に各回線か
ら流入する電流’Ｔｌ ＊ ’Ｔｔ に位相差がある
場合の限界状態での動作音説明するものである。第５図
（ａｌ 、 （ｂ） 、 （Ｃ）に示す電流、電圧波形
ＩＤ・ＩＥＴＩ 、 ＩＥＤＩは夫々第３図（ａ） 、
（ｂ） 、 （Ｃ）で説明したので、ここでは詳細説
明乞省略する。電圧波形ＩＥＴ＋は端子抑制電圧で電流
ＩＴＩ ｗ ＩＴ２゛に比例した電圧ン全波整流し、そ
の内の最大値を取り出したものである。第５図（ｄ）の
様に、この電圧ＩＥＴＩに比例した電流ｌｌＴｌ ’ｅ
差動電流ＩＤに比例した電流ＩＴ−ｐｌ又はＩｌｐ’ｌ
で抑制制御し、第５図（ｅ）で示すｌｂｌ （ＩＩｐ
ｌ＋ＩＩｐ’ｌ） なる出力信号ｔレベル検出器１８
−２で検出するようにしている０このため、第５図に示
す通り従来は電圧出力信号ＩＥｐｌに比例した電流出力
信号１１ｐｌだげでは充分消去できなかった電流出力信
号ｌｌＴ１が、電流信号ＩＩＰ’ｌの補償出力で完全に
打ち消すことができるものである。
なお内部事故時の端子抑制電流ｌｌＴｌ は第１図に
示した各ＣＴ２−１〜２− ｎの２吹型流中最大のもの
に比例する抑制方式であるため比例係数乞１とすれば必
ず差動電流■Ｄに比例した電流出力信号ＩＩｐｌ の
方が大きい関係にあるため演算式１式％） の定数に、 、 Ｋ、 、 ／θ を適切に選べば内部
事故時には必ずＩＩＰｌ＋ｌＩＰ“ｌ ＞ ｌｌＴｌ
とすることが可能であり、従来のように内部事故時に
各回線から流入する電流に位相差があった場合、差動電
流のみでは消去でとない部分乞、 ｌＩＰ’ｌで確実
に補償することができる効果が明確である。
示した各ＣＴ２−１〜２− ｎの２吹型流中最大のもの
に比例する抑制方式であるため比例係数乞１とすれば必
ず差動電流■Ｄに比例した電流出力信号ＩＩｐｌ の
方が大きい関係にあるため演算式１式％） の定数に、 、 Ｋ、 、 ／θ を適切に選べば内部
事故時には必ずＩＩＰｌ＋ｌＩＰ“ｌ ＞ ｌｌＴｌ
とすることが可能であり、従来のように内部事故時に
各回線から流入する電流に位相差があった場合、差動電
流のみでは消去でとない部分乞、 ｌＩＰ’ｌで確実
に補償することができる効果が明確である。
次に第６図は外部事故時の場合に於る各部の信号波形図
について述べる。これは従来の第２図に示した信号波形
図と対比するものである。同図（ａ）の電流波形ΣＩＮ
Ｎは流入電流の和乞、同図（ｂ）の電流信号ｌ０ｔｌＴ
は流出電流でＣＴ飽飽和半生た場合の波形乞、同図
（Ｃ）の電圧信号ＩＥＴ＋ は端子抑制電圧で電流１
ＯＵＴ に比例したもの、さらに同図（ｄｌの電圧信
号ＩＥＤＩは誤差差動電流Ｊｌ）＝ΣＩＮＮ −１ＯＵ
Ｔに比例したものである。同図（ｅ）の抑制制御出力信
号ＩＩｐｌは同図（ｄｌの電圧信号ＩＥｎｌの波形と同
じであり、前述の通りに＋ｌＩｎ１に比例し、電流信号
ｌＩｐ’１はに２１■Ｄ／θ１ に比例したものである
。図示の通りＣＴ飽和を生じてない領域では誤差の差動
出力ＩＥＤＩ は発生しないで、飽和が開始すればＩ
ＥＤＩが除々に大検くなり完全飽和の域になればＣｒ２
−１〜２− ｎの２次電流はｌ０ＵＴ の波形に示す
ようにほとんど零となってしまう。この飽和はＣｒ２−
１〜２− ｎの１次電流の方向が逆転する（例えば正波
より負波になる）まで継続するが、そこから逆方向の飽
和点までは２次電流が発生することになる。したがって
第６図に示す通り電圧出力信号ＩＥＴＩとＩＥＤＩの発
生する時間位相には差があり、又電圧出力信号ＩＥＤＩ
は連続的なものではなく必ず負波の不飽和領域で一
度零となる領域があるを意味している。これ等の電圧出
力信号ＩＥＴＩ。
について述べる。これは従来の第２図に示した信号波形
図と対比するものである。同図（ａ）の電流波形ΣＩＮ
Ｎは流入電流の和乞、同図（ｂ）の電流信号ｌ０ｔｌＴ
は流出電流でＣＴ飽飽和半生た場合の波形乞、同図
（Ｃ）の電圧信号ＩＥＴ＋ は端子抑制電圧で電流１
ＯＵＴ に比例したもの、さらに同図（ｄｌの電圧信
号ＩＥＤＩは誤差差動電流Ｊｌ）＝ΣＩＮＮ −１ＯＵ
Ｔに比例したものである。同図（ｅ）の抑制制御出力信
号ＩＩｐｌは同図（ｄｌの電圧信号ＩＥｎｌの波形と同
じであり、前述の通りに＋ｌＩｎ１に比例し、電流信号
ｌＩｐ’１はに２１■Ｄ／θ１ に比例したものである
。図示の通りＣＴ飽和を生じてない領域では誤差の差動
出力ＩＥＤＩ は発生しないで、飽和が開始すればＩ
ＥＤＩが除々に大検くなり完全飽和の域になればＣｒ２
−１〜２− ｎの２次電流はｌ０ＵＴ の波形に示す
ようにほとんど零となってしまう。この飽和はＣｒ２−
１〜２− ｎの１次電流の方向が逆転する（例えば正波
より負波になる）まで継続するが、そこから逆方向の飽
和点までは２次電流が発生することになる。したがって
第６図に示す通り電圧出力信号ＩＥＴＩとＩＥＤＩの発
生する時間位相には差があり、又電圧出力信号ＩＥＤＩ
は連続的なものではなく必ず負波の不飽和領域で一
度零となる領域があるを意味している。これ等の電圧出
力信号ＩＥＴＩ。
ＩＥＤＩに比例したものが各々！ＩＴｌ −ＩＩｐｌで
あり。
あり。
又出力信号ＩＥＤＩに比例したものを位相角／θ乞移相
したものが第６図（ｅ）の電流出力信号１１ｐ’ｌであ
るが、この位相角／θ？出力信号ＩＥＤＩ の途切れ
時間、即ちＣ、Ｔ不飽和領域時間以内にしておけば、演
算式ｌｌＴｌ Ｃ１ＩＰＩ＋ＩＩＰ’ｌ） におい
て必ず１ＩＴ１＞ １Ｉｐｌ＋ｌＩｐ’ｌ の瞬時出
力７得ることかできる。
したものが第６図（ｅ）の電流出力信号１１ｐ’ｌであ
るが、この位相角／θ？出力信号ＩＥＤＩ の途切れ
時間、即ちＣ、Ｔ不飽和領域時間以内にしておけば、演
算式ｌｌＴｌ Ｃ１ＩＰＩ＋ＩＩＰ’ｌ） におい
て必ず１ＩＴ１＞ １Ｉｐｌ＋ｌＩｐ’ｌ の瞬時出
力７得ることかできる。
したがってｌｌＴｌ （ＩＩｐｌ＋ＩＩｐ’ｌ） ＞
Ｋ （Ｋはレベル検出回路１８−２の検出値）Ｚ第
６図（ｆ）の如くレベル検出回路１８−２で検出して、
同図（ｇ）に示すこの出力信号ＳｚＹ信号引延し回路２
８でその出力信号Ｓ２の途切れ時間Ｔ８以以上上乞引延
せば第６図（ｂ）のような連続化した出力信号Ｓ２１が
第４図のＮ Ｏ’ｌ”回路２６を介してＡＮＤ回路２７
に与えることかでき、外部事故時のＣＴ飽和に基づく瞑
差差動出力ＩＥＤＩ が一定値以上ありレベル検出回
路１８−１の出力信号Ｓ１が発生しても母線保護継電器
８としては動作することはない。
Ｋ （Ｋはレベル検出回路１８−２の検出値）Ｚ第
６図（ｆ）の如くレベル検出回路１８−２で検出して、
同図（ｇ）に示すこの出力信号ＳｚＹ信号引延し回路２
８でその出力信号Ｓ２の途切れ時間Ｔ８以以上上乞引延
せば第６図（ｂ）のような連続化した出力信号Ｓ２１が
第４図のＮ Ｏ’ｌ”回路２６を介してＡＮＤ回路２７
に与えることかでき、外部事故時のＣＴ飽和に基づく瞑
差差動出力ＩＥＤＩ が一定値以上ありレベル検出回
路１８−１の出力信号Ｓ１が発生しても母線保護継電器
８としては動作することはない。
また上記実施例では別に信号引延し回路２８を設はロジ
ック的に処理しているが、従来のようにレベル検出回路
１８−２の入力信号ｔコンデンサ等（すなわち第１図に
示した従来回路図のコンデンサ１７に相当）で引延すア
ナログ的方法でもよ（、又１本実施例ではレベル検出回
路Ｌ１８−１と１８−２に分離しているが、第１図のよ
うにレベル検出回路を共用して動作演算式Ｙ ＋１０１
− （！ＩＴＩ （ＩＩｐｌ＋ＩＩｐ’ｌ）） ＞Ｋ
としても同様の効果が得られる。又母線保護継電器
８に導入する抑制出力信号ｌＥｒ１は各回線のＣ’Ｔ２
−ｉ〜２− ｎの２次電流に比例した絶対値和であって
もよ（、又ＣＴ２次出力出力位相動出力■Ｄ に対し
逆位相の関係にある回線のみ０ＣＴ２次電流釦比例した
絶対値和であっても同様の効果が得られる。
ック的に処理しているが、従来のようにレベル検出回路
１８−２の入力信号ｔコンデンサ等（すなわち第１図に
示した従来回路図のコンデンサ１７に相当）で引延すア
ナログ的方法でもよ（、又１本実施例ではレベル検出回
路Ｌ１８−１と１８−２に分離しているが、第１図のよ
うにレベル検出回路を共用して動作演算式Ｙ ＋１０１
− （！ＩＴＩ （ＩＩｐｌ＋ＩＩｐ’ｌ）） ＞Ｋ
としても同様の効果が得られる。又母線保護継電器
８に導入する抑制出力信号ｌＥｒ１は各回線のＣ’Ｔ２
−ｉ〜２− ｎの２次電流に比例した絶対値和であって
もよ（、又ＣＴ２次出力出力位相動出力■Ｄ に対し
逆位相の関係にある回線のみ０ＣＴ２次電流釦比例した
絶対値和であっても同様の効果が得られる。
以上のよう釦、この発明の母線保護継電器によれば、母
線外部事故時には、各ＣＴからの流入電流に位相差が生
じた場合それによる不要な抑制電圧乞確実に打ち消し、
また一方、母線外部事故時にはＣＴ飽飽和生じた場合に
おいても抑制作用に不利な影響７与えない効果があり、
簡単な抑制制御補償回路を設けるだけで、従来は不可欠
であったシビアな時間協調が不要となり、内部事故時の
動作性能が大変確実なものとなる効果がある。
線外部事故時には、各ＣＴからの流入電流に位相差が生
じた場合それによる不要な抑制電圧乞確実に打ち消し、
また一方、母線外部事故時にはＣＴ飽飽和生じた場合に
おいても抑制作用に不利な影響７与えない効果があり、
簡単な抑制制御補償回路を設けるだけで、従来は不可欠
であったシビアな時間協調が不要となり、内部事故時の
動作性能が大変確実なものとなる効果がある。
第１図は電力系統に適用した従来の母線保護継電器の原
理回路図、第２図及び第３図は従来の同継電器の動作を
説明する説明図で第２図は外部事故時のまた第３図は内
部事故時の各部信号の波形説明図である。第４図はこの
発明の一実施例による母線保護継電器の原理回路図、第
５図及び第６図は同実施例継電器の原理を説明する説明
図で、第５図は内部事故時のまた第６図は外部事故時の
各部信号の波形説明図である。 １−・・母線、２−１〜２−ｎ−ＣＴ、 ５−１〜３−
ｎ・−・入力装置、４−・差動トランス、５・・・抑制
トランス、６−・抑制出力抵抗、７・・・全波整流回路
、８・−・母線継電器、９．１０．１９・・・トランス
。 １１．１２・・・全波整流回路、１３．１４，１５゜１
（Ｓ、２０．２５・・・抵抗、１７・・・コンデンサ、
１８．１８−１．１８−２・−・レベル検出回路、２２
・・−移相用コンデンサ、２３．２４・−・ダイオード
、２６・・・ＮＯＴ回路、２７・・・ＡＮＤ回路、２８
・・・信号引延し回路、２９・・・位相シフト回路。 なお１図中同一符号は同−又は相当部分を示、す。 代理人 大岩増雄 弗 ２ 図 弗 ３ 図 第 Ｑ 図 第６図
理回路図、第２図及び第３図は従来の同継電器の動作を
説明する説明図で第２図は外部事故時のまた第３図は内
部事故時の各部信号の波形説明図である。第４図はこの
発明の一実施例による母線保護継電器の原理回路図、第
５図及び第６図は同実施例継電器の原理を説明する説明
図で、第５図は内部事故時のまた第６図は外部事故時の
各部信号の波形説明図である。 １−・・母線、２−１〜２−ｎ−ＣＴ、 ５−１〜３−
ｎ・−・入力装置、４−・差動トランス、５・・・抑制
トランス、６−・抑制出力抵抗、７・・・全波整流回路
、８・−・母線継電器、９．１０．１９・・・トランス
。 １１．１２・・・全波整流回路、１３．１４，１５゜１
（Ｓ、２０．２５・・・抵抗、１７・・・コンデンサ、
１８．１８−１．１８−２・−・レベル検出回路、２２
・・−移相用コンデンサ、２３．２４・−・ダイオード
、２６・・・ＮＯＴ回路、２７・・・ＡＮＤ回路、２８
・・・信号引延し回路、２９・・・位相シフト回路。 なお１図中同一符号は同−又は相当部分を示、す。 代理人 大岩増雄 弗 ２ 図 弗 ３ 図 第 Ｑ 図 第６図
Claims (1)
- 母線に連系した複数の回線に設けた変流器から入力装置
ビ介して該変流器の２次電流に比例した各出力信号乞合
成した差動出力信号と、上記２次電流に比例した絶対値
出力信号に基づいて得た抑制出力信号を導入して上記母
線の事故を検出する母線保護継電器において、上記差動
出力信号が一定値以上の時継電動作を許容する第１の検
出要素と、上記抑制出力信号の瞬時値に対し、上記抑制
出力信号を抑制する方向に働（上記差動出力信号の絶対
値に比例した第１の抑制制御出力信号及び上記差動出力
信号７位相シフトして得た第２の抑制制御信号χそれぞ
れ作用させる第２の検出要素とχ備え、上記第２の検出
要素が動作したとき一定時間だけ上記第１の検出要素の
動作出力信号の供給乞阻止させたこと乞特徴とする母線
保護継電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58076607A JPS59201631A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 母線保護継電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58076607A JPS59201631A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 母線保護継電器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59201631A true JPS59201631A (ja) | 1984-11-15 |
| JPH0247173B2 JPH0247173B2 (ja) | 1990-10-18 |
Family
ID=13610016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58076607A Granted JPS59201631A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | 母線保護継電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59201631A (ja) |
-
1983
- 1983-04-28 JP JP58076607A patent/JPS59201631A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0247173B2 (ja) | 1990-10-18 |
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