JPS61224822A - 保護継電器 - Google Patents

保護継電器

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JPS61224822A
JPS61224822A JP60066039A JP6603985A JPS61224822A JP S61224822 A JPS61224822 A JP S61224822A JP 60066039 A JP60066039 A JP 60066039A JP 6603985 A JP6603985 A JP 6603985A JP S61224822 A JPS61224822 A JP S61224822A
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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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ディジタル計算機を用いて電力系統の動作
状態を判定し1機器を保護する保護継電器に関するもの
である。
〔従来の技術〕
第4図は例えば、特開昭55−23779号公報に示さ
れた保護継電装置を示す原理図で、図において、21は
系統の電流量を整流し平滑する整流平滑要素、22は上
記系統の各電流量をベクトル加算するベクトル加算要素
、23は上記整流平滑された各電流量を加算するスカラ
ー加算要素、24は上記ベクトル加算量を整流平滑する
整流平滑要素、25は上記ベクトル加算量(動作量)と
スカラー加算量(抑制量)とを比較判定する比較判定要
素、26は上記の判定結果を出力する出力要素である。
次に第4図の動作原理を演算式(1) 、 (2)式で
示す11ΣIs’ It  ≧に、X(ΣII It’
ll ) + K、    ・・・(1)K (III’ll = + I’ l+lI”l +に、
X llI’l −II” II )  −(2)ここ
で、IIはt時刻にサンプリングされた電流量で、添字
のiは端子番号である。また、ΣIIはベクトル加算、
II I’ 11は整流平滑、Σ1lIt’ll  は
スカラ−加算を意味し、KotKt*Keは定数である
。また、上記例ではサンプリング周波数を系統周波数の
12倍(30°サンプリング)としである。
次に第4図の動作について説明する。すなわち、サンプ
リングされた電力系統の夫々の電流量工11は整流平滑
要素21により、(2)式のように整流平滑されて11
 工t’11となり、スカラー加算要素23によりスカ
ラー加算されてΣIIIII+となる。また上記夫々の
電流量Isはベクトル加算要素22によってベクトル加
算され、さらに整流平滑要素24で整流平滑され、11
ΣIt IIとなる。比較判定要素25では凰 、上記スカラー加算要素23の出力ΣIIItl+に適
当な定数が乗算され、上記整流平滑要素24の出力11
ΣIt 11とともに(1)式の判定が行なわれる。そ
の結果(1)式が成立すれば、動作信号が上記比較判定
要素25より出力される。出力要素26は、上記の動作
信号に適当な時限をもたせて最終的な動作出力信号とし
て出力する。
上記の演算式では、(1)式中の4を最小動作値、K1
を比率として第5図の一般的な差動保護継電器の動作特
性における実線(イ)で示された差動特性を得ようとし
ているため、瞬時値を整流しただけでは脈動となり、サ
ンプリング位相により動作特性にばらつきが発生するた
め、例えば(2)式の様に整流平滑演算を行なわなけれ
ばならない。この(2)式の演算により4相整流の様な
形になり動作値誤差を小さくでき、差動特性のサンプリ
ング位相によるばらつきを少なくしようとしている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の保護継電器は以上のように構成されているので、
例えば母線保護に適用するよ、うな多端子情報を扱う場
合には、(2)式の演算処理に膨大な時間がかかること
になり、CT飽和等による誤動作を避けるため、電流量
の大きさにより、自動的に定数4.に1等を変更して差
動特性の傾きを大電流領域で太き(変えてやる等の必要
があり、動作時間や、計算機の処理能力に強い制約を与
えるなどの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、演算処理が容易で、高速に応動し、かつ、C
T飽和時等にも安定に動作する保護継電器を得ることを
目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る保護継電器は下記の(3)式を原理式と
して用い、(3)式を判定する第1の比較判定要素の出
力で、下記(4)式を判定する第2の比較判定要素の出
力をインヒビツトすることにより最終出力とするように
演算回路を構成したものである一Max111’l −
m6XMax(IΣIs’l 、 IΣI+’−1)≧
O・(3)i思量 11ΣIIII  ≧4  ・・・(4)−ta 但し、mo、に6は定数であり、L はja時刻前のサ
ンプル量を表わす。(以下、上記第1の比較判定要素を
比率ロック要素、第2の比較判定要素な差動要素という
) 〔作用〕 この原理式を用いることにより、原理的に系統の電流瞬
時値で、比率ロック要素(第1の比較判定要素)は判定
演算が可能になる。
〔実施例〕  − 以下、この発明の一実施例を図について説明する。まず
、第1図において、1はサンプリングされた系統の電流
量を整流する整流要素、2は上記整流された電流量の瞬
時最大値(抑制量)を選出する第2の最大値導出要素、
3は上記サンプリングされた夫々の電流量をベクトル加
算するベクトル加算要素、4は上記のベクトル加算量を
整流する整流要素、6は上記整流されたベクトル加算要
素の加算量及び記憶要素5で記憶された数サンプル前の
加算量の最大値(差動量)を選出する第1の最大値導出
要素、7は前記抑制量と差動量の大小関係を比較判定す
る第1の判定要素、8は復帰タイマー要素、9は前記整
流されたベクトル加算量と記憶要素5で記憶された数サ
ンプル前の加算量の2乗和をとる実効値演算要素、10
は前記の2乗和を基準値と比較し、その大小関係により
判定出力する第2の判定要素、11は判定要素lOの出
力を復帰タイマー8の出力でロックするインヒビツト要
素、12は上述の原理式(3)の判定を行う比率ロック
要素(第1の比較判定要素)、13は上述の原理式(4
)の判定を行う差動要素(第2の比較判定要素)である
次に第1図の動作について説明する。まず、第1図のブ
ロック図を、ディジタル計算機を用いてプログラムで実
現すると、第2図のフローチャートが得られる。すなわ
ら、ステップ1において、を時刻に系統の電流量ニーを
サンプリングして量子化した該電流値をベクトル加算要
素3Kかけて加算しED  を計算し、ステップ2で、
前記夫々の電流量Iiの各々の絶対値の最大値El  
(抑制量)を最大値導出要素2で計算し、次にステップ
3で前記のベクトル加算量ED  と11時刻前のベク
トル加算量ED″1の最大値ED″(差動量)を最大値
導出要素6で計算し、ステップ4で前記差動量ED”を
m0倍し、前記抑制量El  との大小関係を判定要素
7で比較し、後者の方が大きいか、又は等しいとき、比
率ロック要素12は動作とし、それ以外のときには比率
ロック要素12は不動作とする判定を行なう。ステップ
5では、前記ステップ4での判定結果が動作のときはそ
のまま動作結果を出力し、不動作のときには適当なカウ
ント数だけ、引続き動作結果を出力するような復帰タイ
マー演算を復帰タイマー要素8によって行なう。次にス
テップ6で上記ベクトル加算量ED  と飾時刻前のベ
クトル加算量ED   の2乗和ED  を実効値演算
要素9で計算し、ステップ7で上記2乗和E/lと定数
4の大小関係を判定要素10で比較して、前者力が大き
いか又は等しいとき、差動要素を動作させ、それ以外の
ときは差動要素を不動作とする判定を行う。ステップ8
では、前記ステップ4とステップ7の判定結果に基づき
比率ロック要素が不動作でかつ差動要素が動作のときの
み総合動作としてインヒビツト要素11が動作して最終
出力し、それ以外のときには総合不動作、又は総合復帰
として最終出力する判定を行う。なお、ステップ1とス
テップ2、ステップ2とステップ3、ステップ2〜5と
ステップ6〜7は順序が逆であってt  + もよい。また系統の電流量11か時間的に正げん波で変
化するとき、b時刻を適当に設定すれば、上記2乗和E
D  は実効値の2乗となることは既に明らかであるの
で、ここでは説明を省略する。
tb=90°のとき、 (ED)+(ED  ) = I ED l” (sin” mt−)−cosω
t) −IEDI となる。
また、第2図中、各判定部は特性の安定化のための対策
として複数回照合(自明なので説明省略)をすることも
できる。
この発明によれば、前述の原理式(3)で第5図の(イ
)の実線を決定し、原理式(4)で第5図の(7)の点
線を決定することにより従来と同様の比率差動特性が得
られる。なお、前記原理式(3)は差動量ED/lと抑
制量E凰  の比だけで判定するので瞬時値で判定がで
き、第5図の実線(イ)が原点を通る直線となるので最
小動作値(K、)と比率(m、)が各々独立に設定でき
るという特徴をもつ。また、第3図のように端子電流の
位相が同位相或いは逆位相でないような場合、動作域に
もかかわらず瞬時的に抑制量El  かベクトル加算量
ED  を超えるような時間領域(第3図の斜線部)を
記憶されたベクトル加算量ED  で補償することKよ
りこの領域をなくし位相特性で動作域が瞬時演算により
狭くなることを防いでいる。ここで第3図は2端子電流
の位相が120’の場合の各演算量の波形を示している
。さらに外部事故時に、過大電流が貫通し、流出側CT
が飽和する際には、当該CT2次電流電流時的に減少し
過大な差動電流が見かけ上発生するが、この発明によれ
ば、飽和する以前に原理式(3)を判定する比率ロック
要素が動作しているため、過大な差動量が発生する期間
を復帰タイi−でカバーして、ロック状態が継続し、誤
動作には至らないまた、上記実施例では、前述の(4)
式の判定に2乗和演算を用いたが、原理的にレベル判定
であるので、従来の実施例で説明した(2)式の整流平
滑演算、或いは、(5)式のような積分演算であっても
よく、上記実施例と同様の効果を奏する。
11ΣI+’ll=Σ1ΣIt 1’−’l     
    Jl =1ΣL1+!Σ工甑!+1ΣL; +・・・ ・・・
(5)I          j          
  1〔発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、原理的に系統電流量
の瞬時値で演算判定が可能なように演算回路を構成した
ので1例えば母線保護のように端子数が多い場合には、
前述の(2)式のような整流平滑演算の必要がなく、演
算時間が少なくなり、かつ高速に応動が可能であるため
、1台のディジタル計算機に対しての処理量の負担が軽
減される。
また、外部事故時のCT飽和現象に対しても非常に安定
な特性が確実に得られる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の一実施例による系統の保護継電器
の動作原理ブロック図、第2図は第1図のフローチャー
ト図、第3図はこの発明の位相特性の補償原理図、第4
図は従来の保護継電器の動作原理ブロック図、第5図は
一般的な差動保護継電器の動作特性図である。 図において、1は整流要素、2は第2の最大値導出要素
、3はベクトル加算要素、4は整流要素、5は記憶要素
、6は第1の最大値導出要素、7は第1の判定要素、8
は復帰タイマー要素、9は実効値演算要素、10は第2
の判定要素、11はインヒビツト要素、12は比率ロッ
ク要素(第1の比較判定要素)、13は差動要素(第2
の比較判定要素)である。 max(111t+I2’l、IIIt−”+L!’″
1)IR(抑制電、;1) 手続補正書(自発) 88ゎ60i47・2霜 。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数系統からの電流量の瞬時値を取り込んでベク
    トル加算するベクトル加算要素と、前記ベクトル加算要
    素の加算量を記憶する記憶要素と、前記系統の電流量の
    絶対値の瞬時最大値を選出する最大値導出要素の出力、
    ならびに前記ベクトル加算要素の出力、及び前記記憶要
    素の出力とを夫々入力情報とする第1の比較判定要素と
    、前記ベクトル加算要素の出力を取り込む第2の比較判
    定要素と、前記第2の比較判定要素の出力を前記第1の
    比較判定要素の出力でインヒビツトして最終出力とする
    インヒビツト要素とを備えた保護継電器。
  2. (2)前記第1の比較判定要素の回路構成として、ベク
    トル加算要素及び記憶要素の夫々の出力とを取り込む第
    1の最大値導出要素と、前記第1の最大値導出要素の出
    力、及び系統の電流量の絶対値の瞬時最大値を選出する
    第2の最大値導出要素の出力とを比較する第1の判定要
    素と、前記第1の判定要素の出力信号に所定の遅延時間
    を持たせる復帰タイマー要素とを備えたことを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項記載の保護継電器。
  3. (3)前記第2の比較判定要素の構成として、前記ベク
    トル加算要素の加算量及び該加算量を記憶する記憶要素
    の出力とを取り込むようにした実効値演算要素と、前記
    実効値演算要素の出力を所定の定数値とレベル判定する
    第2の判定要素とを備えたことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の保護継電器。
JP60066039A 1985-03-29 1985-03-29 保護継電器 Granted JPS61224822A (ja)

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JP60066039A JPS61224822A (ja) 1985-03-29 1985-03-29 保護継電器
EP86104089A EP0196066B1 (en) 1985-03-29 1986-03-25 Protective relay
US06/845,258 US4689710A (en) 1985-03-29 1986-03-28 Protective relay for an electric power system including decision-making computer means

Applications Claiming Priority (1)

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JPS61224822A true JPS61224822A (ja) 1986-10-06
JPH0447545B2 JPH0447545B2 (ja) 1992-08-04

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JP (1) JPS61224822A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012114988A (ja) * 2010-11-22 2012-06-14 Meidensha Corp 電流差動保護継電装置
WO2024161494A1 (ja) * 2023-01-31 2024-08-08 三菱電機株式会社 零相電流差動リレーおよび三相変圧器の保護方法

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JPH0447545B2 (ja) 1992-08-04

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