JPS60180432A - 変圧器保護継電装置 - Google Patents

変圧器保護継電装置

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JPS60180432A
JPS60180432A JP3339484A JP3339484A JPS60180432A JP S60180432 A JPS60180432 A JP S60180432A JP 3339484 A JP3339484 A JP 3339484A JP 3339484 A JP3339484 A JP 3339484A JP S60180432 A JPS60180432 A JP S60180432A
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JP
Japan
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current
transformer
differential
windings
relay
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JP3339484A
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English (en)
Inventor
明 岡田
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は高速度、高感度化を図った変圧器保護継電装
置に関するものである。
〔従来技術〕
従来この種の変圧器保護継電装置として第1図。
第2図に示すものがあった。
変、圧器保護としては第1図に示す比率差動継電器方式
が最も代表的なものでおる。図中のTrは被保護変圧器
、vHA s vHB s ’11 Cはこの変圧器T
rの1次側電力線A、B、C相を示し、”L A + 
vL B y ”L Cは変圧器Trの2次側電力線A
、B、C相を示す。MTは主変圧器巻線でMTsは直列
巻線部、MTCは共通巻線部、’RTは調整変圧器巻線
、CTHムは上記1次側電力線VHAに設置した変流器
、CTLAは上記2次側電力線VLAに設置した変流器
、1は変圧器保護用の比率差動継電器であり、特にその
入相リレー(B相、C相リレーは省略している)を示し
、内部に抑制コイルRCH,RCLと動作コイルOCI
を内蔵している。2はしゃ断器、3は電源である。
第1図において、しゃ断器2を投入して変圧器を励磁し
た場合、いわゆる励磁突入電流(インラッシュ電流)I
eが電源側から流入し、比率差動継電器1の差動回路(
OCI)に、インラッシュ電流IsのCT2次電流i・
が流れて、見かけ主変圧器(Tr)の内部故障と同じ差
動動作出力が発生し、比率差動継電器1を誤動作させる
場合がある。比率差動継電器1は変流器CTHAとCT
LAの2次電流差を動作力とし、該変流器CTHA +
 CTLA各2次電流の和全電流力とする継電器である
。抑制力については、上記変流器CTHA、CTLA各
2次電流のうち大きい方または各2次電流の和を採用し
てもよい。抑制力を付加している理由は、外部故障時の
大きな貫通電流によって発生する変流器CTHAとCT
LA間の差動誤差電流で比率作動継電器1が誤動作する
のを防ぐためである。
このインラッシュ対策としては、従来から色々な対策が
とられているが、最も一般的な方式はインラッシュ電流
中に、含まれる高調波、特に第2高調波f2に着目して
、差動電流中に含まれる第2高調波f2が基本波f1に
対しである一定割合以上の時(一般的に(〉0゜15)
に、インラッシュ電流で1 あると判断して比率差動手段の出力にロックをかけて誤
動作しない様にする方式である。
第2図に上記方式の従来の変圧器保護継電装置を示す。
図中4は比率差動手段、5は限時回路、6はインラッシ
ュ電流検出手段、7はインヒビット回路でインラッシュ
電流検出手段6が動作した時、出力をロックするように
している。
インラッシュ電流が発生した場合、比率差動手段4は0
.5h以下で動作するが、インラッシュ電流検出手段6
は判定のため出力を出すまでに1%以上かかる。このた
め比率差動手段4出力を若干(o、s’/;以上)遅延
させないと4−i−ラッシュ誤動作と彦る。この遅延の
役目を果たすのが限時回路5である。
8は瞬時過電流検出手段(HOC手段)で、差動電流が
ある一定値以上(普通定格電流の数倍から数十倍程度で
あり、インラッシュ電流による差動電流では動作しない
値)になった時、瞬時高速度で動作するものであり、変
圧器口出し部(図示せず)等の重故障を高速度で検出す
るものである。
9はオア回路である。
上記の様に今までは第2高調波によるインラッシュ対策
で効果を上げてきたが、最近次の点に於てこの第2高調
波検出ロツク方式の比率差@継電器が使用不可能な場合
が発生している。すなわち最近電力系統は急速に大形化
、複雑化しておシ、!1ヲにケーブル送電網の拡大及び
電源の集中並びに遠隔化による遠距離送電線の出現によ
って電力系統の対地静電容量が増加し、この対地静電容
量と送′礪線のインダクタンスの共振によって、変圧器
送電線等の電力系統の事故時に広範囲にわたる周波数の
高調波電流が比較的長時間(数サイクル)発生すること
が明確になってきた。この事故時に発生する高調波の中
には系統条件によってあらゆる周波数成分が含まれるが
、対地静電容量の大きな系統に於ては既に第2高調波が
基本波に対して20〜30qbも官房れる系統が発生し
てきている。この事は、変圧器内部」]イ故時、この様
に多くの第2高調波分が事故′底流中に含有されれば第
2高調波検出ロツク方式の比率差動継電器1はロックが
かかつて、内部部数であるのに動作出来ない事になる。
勿論この事故時に発生ずる高調波は系統の抵抗分により
、数サイクル後には減衰する事になるが、該減衰するま
での間食圧器保護リレーがロックされる事になると変圧
器の爆発など大事故に至る危険性がある。さらに、従来
のものは上記の欠点以外に高感度化が図れないという欠
点もある。
この従来の比率差動継電器1の検出感度IDEは、常時
の差動誤差電流(IDJ)で誤動作しないために、ID
Jよシは大きくしなければならない。すなわち、この常
時差動誤差電流IDJを小さくしない限シは、リレーの
検出感度を上げる( IDKを小さくする)ことができ
ない欠点がある。通常の差動誤差電流IDJはその分析
の実施によると、第1図の調整変圧器(RT)のタップ
移動による誤差電流IDT+変圧器両端の変流器CTH
A、CTLAの特性バラツキによる誤差電流IDC%及
びリレー上の誤差(整定誤差やハード上の誤差)電流I
DRである。上記誤差電流IDC+IDRは比較的小さ
い(定格電流の2〜4係程度)が、タップチェンジャー
による誤差電流IDTはかなシ大きな値(定格電流の5
〜10%程度)である。すなわち、タップチェンジャー
による誤差電流の影響を受けない方式にしないと高感度
化は図れないことになる。
従来の変圧器では、第1図に示す比率差動継電器1によ
る保護でも感度的に見て、実用上あまり問題はなかった
が、最近の変圧器のように大容量化してくると変圧器の
内部構造が変わってきて、同じ1ターンレア(層間短絡
)の事故でも第1図の変流器CTHA 、CTLAの位
置から電流を継電器に導入していては、−感度的に検出
することが困難になってきた。すなわち変圧器が大容量
化されるに従い、巻線電流が増大するため2つ以上のコ
イルが並列に接続される構造になり、従来の第1図の比
率差動継電器1では変圧器の複数個の並列コイルの内、
1つのコイルに1ターンレア事故が発生しても、定格電
流に対する事故電流の割合が、1コイルの変圧器の場合
に比較して並列コイル数分の1に小さく見えるため、見
かけ上感度が低下して、1ターンレア、2ターンレア事
故などの微弱事故が発見できなくなる傾向にちる。
従来の変圧器保護継電装置は以上のような構成と現状に
あるため、Tr内部事故電流中の第2高調成分により誤
ロックがかかるという欠点、そして大容量変圧器では微
弱事故が検出できないという欠点があった。
〔発明の概要〕
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、高速度並びに高感度に検出可能な
変圧器保護継電装置を提供することを目的としている。
〔発明の実施例〕
以下、この発明を第3図に基づいて説明する。
第3図は、本発明の変圧器保護継電装置の一実施例を示
す回路図である。まず構成を説明すると、図中、第1図
と同一符号のものは同様の構成要素を示す。第3図は単
巻変圧器巻線の人相分のみを示し、B相、C相分は省略
する。図において1相分の並列コイル数は2個の場合を
表わしておシ、一方のコイルを添え字「r」、他方のコ
イルを添え字rtJとして表わしている。CTstは主
変圧器直列巻線部に設置した変流器、CTcr+CTc
zは変圧器の中性点側に設置した変流器、 CTHAは
変圧器の1次側に設置した変流器、CTI、Aは変圧器
の2次側に設置した変流器であシ、CTStr ”TC
I + c’rcrの巻数をN 、 CT、Aの巻数を
2Nとする。10は本発明の変圧器保護継電装置で、R
CL r * RCLtはCTHA I CT8tによ
る電流を入力とする抑制コイルで、これらのコイルOC
2のOCLコイルに入力している。RCcr。
RCcLはCT Cr * CT ctによる電流を入
力する抑制コイル−1これらの差動電流OD、=ICr
 −hl)を動N 作コイルOC2のOCcコイルに入力している。OC5
は1次側のCTHAと2次側のCTLAの差動電流を入
力する感作コイルで、1o1はオア回路である。第3図
において平常運転時には、巻線MTB r# MTS 
tにはそれぞれISr+、ISrの電流2巻線MT C
r t MT CLにはそれぞれICr+ICtの電流
が流れI8r = l5ttIcr = IC4となる
ため、変圧器保護継電装置10への差動電流は零になり
、変圧器保護継電装置10は不動作である。
この発明の実施類は上記の構成からなるもので、次にそ
の動作を説明する〇 主変圧器の直列巻線MT8 r + MTS Lのどち
らかにレア事故とか一線地絡事故が発生すれば、その事
故電流分だけIsrとISrとに差が生じ、比率差動手
段4が動作する。この事故の場合、ICrとrctには
差が生じない。それは、共通巻線MTCr + MT 
CLの上側が結ばれているため、直列巻線側で事故が生
じてもIcrとIC1には差が生じないからである。
次に主変圧器の共通巻線MT Cr tMT Ctのど
ちらかまたは調整変圧器巻線RTr、RTzのどちらか
にレア事故とか一線地絡事故が発生すれば、その事故電
流分だけIc、とIctとに差が生じ、比率差動手段4
が動作する。この事故の場合は、ISrとXStには差
が生じない。変圧器事故としては以上の場合以外に変圧
器の2並列巻線部の電流に差が表われない場合もある。
その場合は21点(主変圧器1次側端子部)、F2点(
主変圧器2次側端子部)の事故であシ、重大事故(事故
電流の大きい事故)となる。この場合は、1次側電流1
1と2次側電流12とに差が生じ、8の800手段(瞬
時過電流検出手段)が高速度(0,5η以内)で動作す
る。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば並列巻線間の差動をと
っているため、原理的に負荷電流、外部事故電流及びイ
ンラッシュ電流に対して差動誤差電流は発生せず、しか
もタップチェンジャーによる誤差が生じないため高感度
化も可能となる。また、インラッシュ電流対策も不要と
なるため、従来の比率差動継電器では問題であった変圧
器事故電流中の第2高調波分によシ誤ロックがかかると
いう欠点も全く解消され、非常に高速度な変圧器保護継
電装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は従来の変圧器保護継電装置を示す回
路図、第3図は本発明の一実施例による変圧器保護継電
装置を示す回路図である。 2・・・しゃ断器、3・・・電源、4・・・比率差動手
段、5・・・時限回路、6・・・インラッシュ電流検出
手段、8・・・瞬時過電流検出手段。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数個の巻線が接続されている単巻変圧器において、上
    記単巻変圧器の共通巻線部の並列巻線間での差動電流お
    よび上記単巻変圧器片巻線側の1次端子と両巻線を接続
    した1次端子間の差動電流を動作力とし、上記各巻線・
    端子の最大電流あるいは和電流を抑制力とする比率差動
    手段と、上記変圧器1次、2次各端子間の差動電流を入
    力とする瞬時過電流検出手段とを備え、上記比率差動手
    段あるいは瞬時過電流検出手段のどちらかが動作した時
    トリップ指令を出すことを特徴とする変圧器保護継電装
    置。
JP3339484A 1984-02-24 1984-02-24 変圧器保護継電装置 Pending JPS60180432A (ja)

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