JPS60180434A - 変圧器保護継電装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、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器として第１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ある。図においてＴｒはタップ付被
保護変圧器、ｖＨはこの変圧器Ｔｒの１次側電力線を示
し、ＶＬは変圧器Ｔｒの２次側電力線を示す。

ＣＴＨは上記１次側電力線ｖＨに設置した変流器、ＣＴ
Ｌは上記２次側電力線ＶＬに設置した女流器、１は変圧
器保護用の比率差動継電器を示し、内部に抑制コイルＲ
ＣＨ，ＲＣＬと動作コイルＯＣ１と比率差動手段３を内
蔵しており、２は電源である。

比率差動継電器１は変流器ＣＴＨとＣＴＬの２次電流差
を動作力とし、該変流器ｃ’ｒＨ，ｃ’ｒＬ各２次電流
の和を抑制力とする継電器である。抑制力については、
上記変流器ＣＴＨ、ｃ’ｒ、、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ｃ’ｒＨ、ｃ’ｒ、、間の差動誤差電
流で比率差動継電器１が誤動作するのを防ぐためである
。

この従来の比率差動継電器１の検出感度（ＩＤＫと称す
）は、通常の差動誤差電流（ＩＤＪ　）で誤動作しない
だめに、ＩＤＪよりは大きくしておかないといけない。

通常の差動誤差電流ＩＤＪを分析実施すると、第１図の
変圧器Ｔｒのタップチェンジャーによる誤差電流ＩＤＴ
％変圧器両端の変流器ＣＴＨＡ　、ＣＴＬＡの特性のバ
ラツキによる誤差電流ＴＤＣ％及びリレー上の誤差（整
定誤差やハード上の誤差）電流ＩＤＲである。この内上
記誤差電流ＩＤＣとＩＤＲの和は定格電流の５チ程度で
あシ、タップチェンジャーによる誤差電流ＩＤＴは定格
電流の１０％程度である。

すなわち、常時の差動誤差電流ＩＤＪは１５チ程度とな
るため、約２倍の裕度をみて、検出感度ＴＩＩＫ＝３０
チとしている。従来、変圧器では、比率差動継電器１の
検出感度（Ｉ　ＤＫ　）が３０チでも実用上問題はなか
った。しかし、発電所、変電所の敷地状況１機器配置状
況等から長距離の電カケーブルが、比率差動継電器１の
差動保護域内に含まれる場合が生じてきており、この場
合は従来の検出方式、検出感度の比率差動継電器１では
、誤動作の恐れがあるため問題がある。

従来の変圧器保護継電装置は以上のように構成されてい
るので、電カケーブルが差動保護域に含まれると、ケー
ブル充電電流（Ｉｃ）分が常時の差動誤差として加算さ
れるため、電カケーブルの長さによっては、常時差動誤
差ＩＤＪが検出感度ＩＤＫを超えてしまい、比率差動継
電器１が誤動作する恐れがある。従って、検出感度ＩＤ
Ｋをさらに大きくすれば誤動作は避けられるが、この場
合は逆に変圧器タンクとの保護協調の点で問題が生じて
くるので現在の検出感度のままで、ケーブル分の影響を
受けない比率差動継電器が必要となってくる。

〔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、ケーブル分の影響を受けない変圧
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、この発明を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の一実施例を示す差動保護域内に電カケ
ーブルを含んだ変圧器保護継電装置の回路図である。

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。従ってその構成部分の説明は省略
し、本実施例の異なる部分について説明する。第２図の
４は電カケーブルで、変流器ＣＴＨと変圧器Ｔｒとの間
にある。Ｃは電カケーブル４の対地静電容量で、ＩＣは
ケーブル充電電流である。ＣＴｃは電カケーブル４よｐ
Ｔｒ側に設置した変流器（一般的にはＴｒの中性点側に
設置）、５は本発明の比率差動継電器で、内部に電流コ
イルｏｃ２を設けている。

第３図は第２図比率差動継電器５の内部詳細回路図で、
ｉ中６，７は差検出器、８はレベル差検出器、９はロッ
ク回路である。

第２図及び第３図において、ケーブル充電電流ＩＣは変
流器ＣＴＨを介して比率差動継電器５の抑制コイルＲＣ
，、動作コイルＯＣ１に流れ、抑制コイルＲＣＨのＮＨ
側に電圧ｖＨ，動作コイルＯＣ１の２次側に電圧ｖｃを
誘起する。一方変流器ｃ’ｒｃにはＩＣは流れないので
、動作コイルＯＣ２のＮ２側、Ｎ５側には電圧は誘起し
ない。そのため抑制コイルＲＣＨのＮＨ側出出力動作コ
イルｏｃ２のＮ２側出力を導入している差検出器６の出
力ｖＢはｖ）Ｉと等しくなる。ここでケーブル光電電流
ＩＣのみ通電時のｖＨとＶＣを等しくなるようにしてお
けばＶＥ　＝　ｖＨであるため、差検出器７の出力Ｖｒ
１＝　Ｖ（−ＶＥ＝＝　０とナル。すナワチ、ケーブル
充電電流Ｉ′ｃ分は差し引かれ差検出器７の出力（Ｖｏ
）は考慮する必要がなくなる。

このため差動保護域内に電カケーブルが含まれても検出
感度ＩＤＫは現状のままで問題のない変圧器保護継電装
置が成立する。

ここでレベル差検出回路８、ロック回路９を設けている
理由は下記による。

比率差動継電器５の差動保護域内の変圧器Ｔｒのケーブ
ル側（Ｔｒ　−ＣＴＨ間）に事故（例えば地絡事故）が
発生した場合、ケーブル充電電流Ｉｃ以外に事故電流Ｉ
Ｐが加わる。このＩＦ電流はＩｃと同じように抑制コイ
ルＲＣＨと動作コイルＯＣＩに流れるため、ｖｃ＝　ｖ
Ｈ＝　Ｖ＝となシ、ＶＤ＝＝ＶＣ−Ｖｇ＝＝Ｑとなる。

動作力のＶＤがＯとなるため、この状態ではトリップ指
令が出力しない。この点を改善するためにレベル検出回
路８、ロック回路９を設けて対処している。抑制コイル
ＲＣＨのＮＨ側出出力動作コイルＯＣ２のＮ５側出力を
レベル差検出回路８に導入して、両者の差電圧が一定値
ｖＫ（例えばＩｃによる誘起するｖＨの１．５倍程度）
以上の有無をレベル差検出回路８で検出する。一定値ｖ
Ｋ以上ある場合はレベル差検出回路８の出力は「１」と
なシ、ロック回路９によシ、差検出器６の出力側を「０
」にする。このため前記変圧器Ｔｒ〜変流器ＣＴＨ間事
故のように大きなＩＦが流れた場合、レベル差検出回路
８出力は「１」となるため、ｖＥ＝０でｖＤ＝ｖｃ−ｖ
Ｅ＝ｖｃとなシ、比率差動手段３からトリップ指令が出
力する。

なお、変流器ｃ’ｒｃ　、動作コイルＯＣ２を設けてい
る理由は、常時負荷電流ＩＬ（Ｔｒ貫通電流）が有して
も、差検出器６の出力Ｖｌがケーブル充電電流Ｉｃ分の
みに比例した電圧となるようにするためである。すなわ
ち、抑制コイルＲＣＨ側にはＩＬ　＋　Ｉｃが流れ、動
作コイルＯＣ２側には電流ＩＬのみが流れる。

両者の差をとれば（Ｉｔ、　＋、Ｉｃ）　−ＩＬ　＝　
Ｉｃとなり、電流Ｉｃに比例した電圧が差検出器６から
得られることになる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば保護継電装置をケーブ
ル充電電流Ｉｃ分によシ差動が生じないような構成とし
たので、差動保護域内に電カケーブルが含まれても検出
感度ＩＤＥは現状のままで電カケーブルの影響を受ける
ような問題の全くない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図は従来の変圧器保護継電装置を示す回路図、第２
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、第３図は第２図の比率作動継電器５の詳細回路
図である。 ２・・・電源、３・・・比率差動手段、４・・・電カケ
ーブル、５・・・比率差動継電器、６，７・・・差検出
器、８・・・レベル差検出器、９・・・ロック回路。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。 特許出願人　三菱電機株式会社 第′ｌ　図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電力用変圧器および電カケーブルが接続されている系統
   において、上記電力用変圧器各端子間の差電流を導出す
   る変圧器差電流導出回路と、上記電カケーブル両端の差
   電流を導出するケーブル差電流導出回路と、前記電カケ
   ーブル両端の差電流の大きさを判定する判定回路と、上
   記判定回路の出力を導入して上記ケーブル差電流導出回
   路の出力にロック信号を導出するロック信号導出回路と
   、前記変圧器差電流導出回路の出力と前記ケーブル差電
   流導出回路の出力を導入する差検出器と、前記電力用変
   圧器各端子の最大電流あるいは和電流を抑制力とし、前
   記差検出器の出力を動作力とする比率差動手段とを備え
   た変圧器保護継電装置。