JPS61199417A - 変化幅過電流継電装置 - 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」 本発明は電力系統の保護を行なう例えば距離継電装置と
組合わせて使用される変化幅過電流継電装置の改良に関
する。

［発明の技術的背量とその問題点］ 従来から、電力系統を保護する保護継電装置としては種
々のものがあるが、信頼性の点から例えば距離継電装置
が多く用いられている。この距離継電装置は周知のよう
に、保護対象である電力系統の電圧に対応する電気量（
以下、電圧電気量と称する）および電流に対応する電気
量（以下、電流電気量と称する）を入力として、これら
に基づくインピーダンスの大きさが整定値以下であるこ
とを判定して電力系統の保護を行なうものである。

また、この距離継Ｎ装置はその信頼性を高めるために、
フェイルセーフリレーと組合わせて使用されることが多
い。そしてこのフェイルセーフリレーとしては従来から
電力系統の電流電気量を入力としこの電流電気量の大き
さが一定値以上であることを検出したことにより動作出
力を得る過電流検出装置が主に用いられてきている。

ところで、上記のような距離継電装置と組合わせて使用
される過電流検出装置においては、重負荷送電線系統の
保護を行なう場合に次のような問題かある。すなわち、
第４図は巾負傭送電線内ａｌｌ故障時の電流ベタ１ヘル
図を示すものである。いま、常時の負伺Ｎ流（潮流）を
１、故障電流をＩＦとするど、故Ｉｉ！後の総電流１１
＋ＬＮＪ図示の如くほばＩＩＩと差かなく、過電流検出
装置で゛かかる故障を検出することが鮨しいケースが存
在し、距離継電装置からみＣ内部故障Ｃあるにもかかわ
らずＩＦ常イ〒保護を行なうことができなくなる。

そこ“Ｃ近年その対策として、故障前の電流を記憶しこ
れと故障後の電流との変化分を検出することで故障電流
１　ｐをとり出し、この故障電流ＩＦの大きさか所定値
以下あれば故障と判定して動作出力を冑る変化幅過電流
継電装置が使用されてきでいる。

以下に、この種の変化幅過電流継電装置の構成例を第５
図に承り。第５図においで、電流Ｉは変流器１１を介し
Ｉ′として帯域通過回路１２に導かれる。上記帯域通過
回路１２の入力及び出力信号は、加締回路１３で゛加算
された後、全波整流回路１４．Ａを介して１ノベル検出
回路１５Ａに導かれる。一方、このレベル検出回路１５
Ａには電流電圧Ｋ［＋か入力され、全波整流回路１４Ａ
からの入力信号が上記直流電圧ＫＯよりも大振幅となれ
ば動作出力である１〜リツプ出力が得られる。

次に、変化幅過電流検出の原理についで第６図を用いて
説明する。帯域通過回路１２は、出力とし−Ｃ入力信号
の極性を反転させた信号で且つ振幅（ま入力信号と同じ
電気量が得られるものを採用すれば、帯域通過回路１２
の入力信号と出力信号を加算した場合、電流Ｉが変化せ
ず一定であれば加算した値は零となる。

一方、電流Ｉが変化した場合、（第６図ＴＯ点以後）帯
域通過回路１２の入力信号の大きさは、瞬時に電流１に
追従するが、帯域通過回路１２には応答遅れがあるので
第６図のイに示すように出力信号の大ぎさは一定時間遅
れて入力信号に追従することどなる。よって、帯域通過
回路１２の入力信号と出力信号を加算した場合、第６図
の口に示す様な加算出力が現われる。この加算出力信号
の大ぎさは、変化分電流の大ぎさに比例する。従って、
加瞬１ｊ１力が直流電圧Ｋｏを超える様な変化か電ｅＬ
ｌに発生しに時トリップ出力が得られる。

従って、かかる変化幅過電流継電装置を距離継電装置ど
組み合わけることにより、上記第４図の」；うな内部故
障から系統を正常に保護づることが可能となる。

しかしながら、重負伺送電線外部故障時にはその電流へ
９１〜ル図を１７図に示すように、故障時の系統電圧は
人さく　（Ｉｔ下し負荷電流Ｉは故障後１１まで減少す
る。よって、故障後の総電流は１１１→−Ｉ４、ｊとな
り、結果的に変化幅過電流継電ｉＷ百が動作することに
なる。一方、このような外部故障により系統電圧が低下
しかつ系統電流が減少すると、上記距離継電装置として
例えばメカニカル形のものを使用した場合には、その抑
制量が急激に減少して外部故障で゛不要動作する可能性
がある。従っ−Ｃ１このような第７図の如き外部故障の
場合には距離継電装置およびそのフェイルセーフとしく
の変化幅過電流継電装置の両方が動作して、結果的に電
力系統がミストリップされることどなる。

上’＋ｌｉ　１１ｋ」二うに、従来の変化幅過電流継電
装置は、第７図の卯く例えば距離継電装置が不要応動す
る可能性のある低電流域でも動作してしまうことから、
距離継電装置のフェイルセーフリレーとして系統の保護
を確実に行なうことが不可能であった。

「発明の目的１ 本発明は上記の」：うな問題を解決するために成された
もので、その目的は距離継電装置等と組合わせて使用し
た場合でも電力系統の保護を確実に［発明の概要］ −に記目的を達成するために本発明では、変化幅過電流
継電装置を、上記電力系統の電流電気量を入力としこの
電流電気量が一定値以上変化したことを検出したことに
より動作出力を得る変化分検出要素と、上記電力系統の
電流電気量を入力としこの電流電気量の大きさが一定値
以上であることを検出したことにより動作出力を得る過
電流検出要素とから構成し、上記変化分検出要素および
過電流検出要素が両者とも動作したことにより最終的な
出力である１ヘリツブ出力を送出するようにしたことを
特徴とする。

［発明の実施例１ 双手、本発明を図面に示す一実施例について説明する。

第１図は、本発明による変化幅過電流継電装置の構成例
をブロック的に示したもので、第５図と同一部分には同
一符号を付してその説明を省略し、ここでは異なる部分
についてのみ述べる。

図において、前記変流器１１の出力Ｉ′は全波整流回路
１４Ｂを介してレベル検出回路１５Ｂに導かれる。一方
、このレベル検出回路１５Ｂには直流電圧に１が入力さ
れ、全波整流回路１４Ｂからの入力信号が上記直流電圧
に１よりも大振幅となった場合に動作出力を得る。さら
に、このレベル検出回路１５Ｂの出力は復帰時遅延回路
１６を介し、前記レベル検出回路１５Ａの出力と共にア
ンド回路１７に入力され、このアンド回路１７の出力を
本変化幅過電流継電装置の動作出力として得る。、なお
、この復帰時遅延回路１６はレベル検出回路１５Ｂの出
力を連続信号化するためのものである。

すなわち本実施例の変化幅過電流継電装置は、電力系統
の電流電気量Ｉを入力としこの電流電気ｆｊｔｌが一定
値Ｋｏ以上変化したことを検出したことにより動作出力
を得る変化分検出要素が１’　８　Ａと、上記電力系統
の電流電気量Ｉを入力としこの電流電気量Ｉの大きさが
一定値に１以上であることを検出したことにより動作出
力を得る過電流検出要素１８Ｂと、上記変化分検出要素
１８Ａおよび過電流検出要素１８Ｂが両者とも動作した
ことにより最終的な出力である１〜リツプ出力を送出す
るアンド回路１７とから構成するようにしたものである
。なお、上記で直流電圧に１は前述した外部故障後の電
流＋１１＋ＩＦ’ｌとの関係を、併用の距離継電装置が
外部故障時に不要応動する可能性のない値ｌ　１１＋Ｉ
ｐ　ｌ＜Ｋｔとなるようにしている。

次に、第１図の様に構成した変化幅過電流継電装置の作
用について説明する。

まず、第７図の如くの距離継電装置にとって外部故障の
場合の電流入力時、変化分検出要素１８Ａの応動は前述
したように第２図のイル二となり動作用カニが得られる
。

一方、整流器１１の出力は全波整流回路１４Ｂにより整
流されて第２図のホに示ず波形となり、レベル検出回路
１５Ｂの出力は第２図のへの如く整流出力が直流電圧に
１を越えたとき動作する波形が得られる。そして、この
レベル検出回路１５Ｂの出力は復帰時遅延回路１６によ
り、第２図のへのような断続的な出力がトの如き連続信
号に変換される。

この場合、第３図の如く直流電圧に１は外部故障後の電
流１１１＋ＩＦｌとの関係を、併用の距離継電装置が外
部故障時に不要動作する可能性のない値１１１→−ＩＦ
Ｉ＜Ｋｌとしているので、過電流検出要素１８Ｂは不動
作となりアンド回路１７の出力は送出されず、すなわち
第２図のチに示す如く１〜リツプ出力は得られず誤勅作
を阻止することができる。

一方、変化分検出要素１８Ａおよび過電流検出要素１８
Ｂは両方とも動作し、アンド回路１７の出力に正常トリ
ップ出力が得られることになる。

上述したように本実施例による変化幅過電流継電装置は
、電力系統の電流電気量Ｉを入力としこの電流電気量Ｉ
が一定値ＫＯ以上変化したことを検出したことにより動
作出力を得る帯域通過回路１２、加算回路１３．全波整
流回路１４Ａ、レベル検出回路１５ａからなる変化分検
出要素１８Ａと、上記電力系統の電流電気量Ｉを入力ど
しこの電流電気量■の大きさが一定値に１以上であるこ
とを検出したことにより動作出力を得る全波整流回路１
４Ｂ、レベル検出回路１５Ｂ、復帰時遅延回路１６から
なる過電流検出要素１８Ｂと、上記変化分検出要素１８
Ａおよび過電流検出要素１８Ｂが両者とも動作したこと
により最終的な出力であるトリップ出力を送出するアン
ド回路１７とから構成するようにしたものである。

従って、例えばイ１１用の距離継電装置が不要応動づる
可能性のある低電流域での動作を過電流検出要素　１８
　Ｂにより阻止し、もって距離継電装置と組合わせて使
用しＩ〔場合で゛も電力系統の保護を確実にしかも正常
（こ行なうことが可能となる。また、本装置は従来の回
路に全波整流回路１４Ｂ。

レベル検出回路１５１３．復帰性遅延回路１６からなる
過電流検出要素１８　Ｂを付加したのみであることから
構成も簡単て゛あり、極めＣ’（ハ頼性の高い変化幅過
電流継電装置とすることができる。

尚、本発明は１−記実施例に限定されるものではなく、
その要旨を変更しない範囲で種々に変形しＣ実施するこ
とが−Ｃ′きるもので゛ある。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、電力系統の電流電
気量を入力どじこの電流電気量が一定値以上変化したこ
とを検出したことにより動作出力を得る変化分検出要素
と、上記電力系統の電流電気量を入力としこの電流電気
量の大ぎさか一定値以−トであることを検出したことに
より動作出力を得る過電流検出要素とから構成し、上記
変化分検出要素および過電流検出要素が両者ども動作し
たことにより最終的な出力℃゛ある１ヘリツブ出力を送
出するようにしたのＣ゛、例えば距離継電装置と組合わ
せて使用した場合でも電力系統の保護を確実にしかも正
常に行なうことか可能な構成が簡単で信頼性の高い変化
幅過電流継電装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第２
図ａ）よび第３図は同実施例にお（プる作用を説明する
だめのタイムヂャ−１〜および特性図、第４図は重負荷
送電線内部故障時の電流ベクトル図、第５図は従来の変
化幅電流継電装置を示す構成ブロック図、第６図は第５
図におりる原理を説明するだめのタイムチ１７−１〜図
、第７図は重負荷送電線外部故障時の電流ベタ１〜ル図
を示すものである。 １１・・・変流器、１２・・・帯域通過回路、１３・・
・加算回路、１４Ａ、１４Ｂ・・・全波整流回路、１５
Ａ。 １５Ｂ・・・レベル検出回路、１６・・・復帰性遅延回
路、１７・・・アン］・回路、１８Ａ・・・変化分検出
要素、第４図 第７図 ５８，２泗四″ 。　ｌ（ ／　分７ 第５Ｗ！Ｊ に０ 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電力系統の電流に対応する電気量を入力としこの電流電
   気量が一定値以上変化したことを検出したことにより動
   作出力を得る変化分検出要素と、前記電力系統の電流に
   対応する電気量を入力としてこの電流電気量の大きさが
   一定値以上であることを検出したことにより動作出力を
   得る過電流検出要素とから構成され、前記変化分検出要
   素および過電流検出要素が両者とも動作したことにより
   トリップ出力を送出するようにしたことを特徴とする変
   化幅過電流継電装置。