JPS61240819A - 差動継電装置 - 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、電力系統を保護するため（二設置された保護
継電装置（二係り、特Ｃ二継電装置内部にで発生する誤
差もしくは変動分等：；で不要応動しないよう改良した
継電装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

電力系統保護用継電装置としては多種、多目的の機種、
用途のものがあり、それぞれの目的（＝応じて使いわけ
がなされている。これら継電装置のひとつに近年特に保
護性能向上を目的として適用度合の高くなった電流差動
継電装置がある。本発明は、この電流差動継電装置のう
ち、周波数変調波を伝送手段として使用した電流差動継
電装置（二対し、従来実施例をあげ問題点を説明する。

第４図は特公昭５８−２６２４９　号として開示されで
いる従来の電流差動継電装置のブロック図を示す。

第４図に示す継電装置は、例えば２端子系統を例にとる
と第５図に示すように自端千人と相手端子Ｂとに設置さ
れ、おたがいに自端子と相手端子の電流条件を周波数変
調しで送信し、それぞれを受けで復調してその量を合成
し比較する原理の図示ＦＬＹム、几ＹＢよりなる電流差
動継電装置式に採用されるものである。第４図において
電力系統より見られた電流電気量は、補助変成器１（二
で継電装置内にて扱いやすい大きさに変成される。この
変成された量を電流電圧変換器２（二で電圧電気量に変
換する。変換された電圧量は、電圧周波数変換器３（二
より周波数変調され、相手端子へ送信されるととも（二
同電圧量は伝送遅れを補正するための伝送遅れ補償回路
４に導入される。一方、相手端子より送信された周波数
変調波は継電装置１；で受信した後、周波数電圧変換器
５にて復調する。そして前記伝送遅れ補償回路４および
前記周波数電圧変換器５の出力それぞれをうけて直流分
阻止回路６−１．６−２　Ｅでそれぞれの出力より生ず
る直流電気量をカットする。直流分阻止回路出力それぞ
れは加算器７（二で合成加算され、その出力を判定回路
８（：で整流、レベル判定し、連続化するよう構成され
ている。

このように構成された継電装置（二対し、装置信頼性向
上のため、点検機能が付加されることが通常である。前
記第４図（図示した継電装置（二対し点検機能が付加さ
れた継電装置を第６図に示す。第６図（二ついて、第４
図と同一回路は同一ブロック番号を付しているのでその
説明は省略する。第６図においで、ブロック９−１〜９
−３は制御回路１０の制御条件（二より開閉するスイッ
チ回路を示す。９−１゜９−２は制御条件「有」時Ｃ二
「開」（定常時「閉」）であり、９−３は制御条件「有
」時Ｃ二「閉」（定常時「開」）するスイッチ回路であ
り、スイッチ回路９−３には入力として点検用電源１１
が接続される。

スイッチ回路９−３は、点検時、点検用電源より補助変
成器１２に点検電流を流す役目をになっており、スイッ
チ回路９−１．９−２の制御条件と協調をとって開閉さ
れるものである。

ここで、第６図（図示す継電装置の応動（：ついで説明
する。まず定常時について説明を加える。系統電流を変
成して見られた電流電気量を電圧量に変換する。この電
圧量は、系統電流に比例した量である。この電圧量を周
波数変調回路にて変調する。この変調回路は、第７図（
Ａ）（図示すような電王閃−周波数（ト）特性をもち入
力に応じて瞬時Ｃ二、これに応じた周波数に変換する機
能をそなえている。

この周波数変調出力はさらに図示しない伝送手段により
相手端子に送信される。相手端子ではこれを受信し、第
６図ブロック５と同等の周波数電圧変換器により復調す
る。第７図の）に周波数（ト）−電ＥＥ（Ｖ）特性を示
す。受信波を復調した電圧量と、自端電流より得られた
電圧量を受信波の伝送経路遅れ分（伝送遅れ）を補償し
た電圧量とを、それぞれスイッチ回路を通して、直流分
阻止回路に導入する。直流分阻止回路はその前段回路ま
でに発生する可能性のある直流分（例えば変、復調回路
Ｃ二でいえば、電圧−周波数変換器の中心周波数ｆ０の
微小ずれΔｆｏ　ｌ二よるもの）をカットし、交流分の
みに応動する目的にて挿入された回路である。そしてそ
れぞれ直流分阻止回路を通った後、合成加算されるもの
となる。このような構成（：で、例えば第５図（図示し
た２端子系統（二おいて通過電流　、（潮流あるいは外
部事故電流）では合成加算回路出力が零となり、保護正
間内事故電流（二対しては、合成加算出力を生じ、これ
を検出して継電装置動作となる差動原理の装置である。

つぎに制御条件′　を加味した場合を説明する。制御条
件は前述したよう（二、点検時（二より条件を導入する
。自端子にで点検を実施する場合、自端のしゃ断回路ロ
ックした後、例えばスイッチ回路９−３を閉路するよう
制御する。この操作を行なうことにより、自端電流が変
化し、差動電気量を生ずることとなり自端点検が可能と
なる。ところで自端子点検時相手端子（二対しては、自
端子相当の電流が伝送され、自端子継電装置同様に動作
することとなるが、これは不都合なことである。

このため、図示しでいない伝送手段により相手端子継電
装置の制御回路を作動させ、相手端子継電装置のスイッ
チ回路９−１．９−２を開路し自端子及び相手端子より
の入力電気量を見かけ上塔として継電装置を不動作とす
るよう制御している。

以上のような応動を行なう継電装置においで点検時生ず
る問題点１：対し、つぎに説明する。自端子点検時（＝
おいで、相手端子は、スイッチ回路を開路し点検終了後
これを閉路する方式であるが説明を簡単にするために、
第５図（図示した系統にで潮流を考慮しない場合をとり
あげ以下に述べる。

ここ（二述べる問題点とは直流分阻止回路の前段、言い
かえればスイッチ回路の前段に直流分の無い場合と有す
る場合およびスイッチ回路「開」「閉」時の直流分阻止
回路の応動とこれ（二ともなう加算器回路以降の回路応
動である。

まず、直流分が発生しでいない場合１；は、直流分阻止
回路も作動しておらず、従って、スイッチ回路９−１．
９−２を「開」　「閉」しても何らその出力応答波形は
変化しない。ところが前述の理由等により例えば、受信
部入力側（＝直流分が発生し、直流分阻止回路が作動し
で、直流カットしている状態では、スイッチ回路９−１
．９−２を「開」　「閉」すると９−１の回路側：二で
直流分阻止回路の入力が急変することとなり、直流分阻
止回路が入力に応じて定常状態と異なる応動を行なう。

ここで、これらの状況（二つき波形を用いて説明する。

第８図（８）１：直流分無しの場合、第８図（Ｂ）（二
直流分有りの場合の応動波形をそれぞれ説明する。第８
図（８）（：ついで、波形（イ）は入力電流を示す。（
前記のとおり説明の都合上塔としでいる。）電流電圧変
換器を通過しでも同様（；波形（ロ）（二示すよう（二
零である。

この電気量を周波数変調し、波形（ハ）となるとともに
伝送遅れ補償回路を通しで波形に）となる。波形に）も
同様零である。一方相手端子より、変調された波形（ホ
）を受信し復調して波形（へ）となる。ともに零である
波形に）と波形（へ）をスイッチ回路、直流分阻止回路
を通しても零であり、直流分阻止出力がそれぞれ波形（
ト）、波形（ト）となる。これらを合成した加算器出力
も波形（１刀のごとく零となる。従って、これを判定回
路を通しても波形し）となり、この場合、継電装置出力
を生ずることはない。前記説明は、受信波形に相手端子
点検電流を含めでいないが、スイッチ回路９−２の「開
」期間に協調をとって点検電流を印加すれば、この電気
量は入力となりえず直流分阻止回路６−２の出力は第８
図（Ａ）波形（イ）と同様零であり、前記説明と変ると
ころはなく継電装置出力は生じない。第８図（Ｂ）に直
流分有りの場合、具体的には、復調回路部にて直流電圧
を生じたと仮定しで応動波形を示す。波形（イ）〜波形
（ホ）は、第８図（Ａ）の場合と同様である。ところが
復調回路出力（二で波形（へ）に示すよう（＝直流電圧
を生じた場合、点検指令条件波形に）Ｃ：よりスイッチ
回路開閉を行えば、その出力はスイッチ回路開閉それぞ
れに応じて図示波形（イ）の通りとなる。この波形と波
形に）を合成すると波形（ＩＭのよう（＝なり、これを
判定すれば継電装置として波形（ロ）の出力をうる。前
述の通り実際には点検指令条件を組合せて点検中条件に
で継電装置出力をロックすることを考えるのが通常であ
るが、この条件を組合せたとしでも点検中条件が復帰し
た後、波形（ト）Ｃ；示すよう］：点検指令解除後に継
電装置出力を生ずること書＝なる。相手端子の点検電流
印加状態を加味しでも同様である。この不具合現象は、
点検終了後ロック時間をさら１：保持することで対処す
ることも可能であるが、この場合ロック時間が不必要に
長くなり、点検時間さえも少しでも短くし、継電装置の
稼動時間を長くしたい装置からの要求に対し答えきれな
い状態となる。

〔発明の目的〕

対しで応動しきれる継電装置を提供すること（二ある。

〔発明の概要〕

本発明（二よる継電装置は、直流分阻止回路の入力側前
段（二代えて、その回路自身内を制御するスイッチ回路
をもうけ、点検期間中はこのスイッチ回路を閉路させ入
力信号が伝達されないよう構成し、直流分阻止回路に出
力を生じさせないよう（二配慮したことを特徴とするも
のである。

〔発明の実施例〕

本発明を第１図（：示す実施例により説明する。

第１図（：おいて第４図と同じ回路部分は、同一ブロッ
ク番号を付してその説明を省略する。第１図においで第
４図と異なる部分はスイッチ回路９−１゜９−２を削除
したこと、代りに直流分阻止回路６−３゜６−４をそれ
ぞれ制御するスイッチ回路９−４　、９−５を追加し死
点である。直流分阻止回路６−３．６−４は常時は６−
１．６−２と同じ動作を行いスイッチ回路９−４゜９−
５は常時「開」点検時「閉」となるよう制御される。こ
こに直流分阻止回路の一実施例とスイツ子回路の組合せ
例および直流分阻止回路の入出力特性をそれぞれ第２図
（Ａ）、第２図の）１：示す。また第２図（Ｃ）に直流
分有りの場合Ｃ：ついて、スイッチ回路制御時の直流分
阻止回路入力、出力波形をそれぞれ示す。波形（ａ）が
入力波形、波形（ｂ）が出力波形、波形（Ｃ）がスイッ
チ回路制御波形に該当する。

すなわち、第２図（Ａ）（ニー回路実施例を示したよう
な直流分阻止回路Ｃ二で直流分入力を与えた場合、スイ
ッチ回路を「開」　「閉」しようとも何らその出力Ｃ；
影響することはない。しかしながら、点検入力印加、除
去時においで、交流波形（二対し過渡応動を考えるとき
はスイッチ回路「閉」条件の方が回路構成より収束がは
やいことは明らかである。

ここＣ二直流分阻止回路の構成素子Ｃおよび抵抗Ｒ１〜
Ｒ３の定数選択：＝おいて、直流阻止特性をそこなわな
いようかつ、スイッチ回路「閉」時、瞬時収束するよう
にＣＲ−＋＜＜Ｃ（Ｒ１＋Ｒ，ｚ）の如く配慮されてい
ることはいうまでもない。また同回路のＩＣは演算増幅
器を示す。

このよう（＝構成した本発明の差動継電装置の応動（二
ついて先（二示した第８図（Ｂ）の不具合応動するケー
ス書二対応させて第３図ζ二より説明する。第８図（Ｂ
）に対応して波形（イ）〜波形（へ）まではすなわち、
入力波形（イ）から伝送遅れ補償回路４の出力波形に）
、周波数電圧変換器５の出力波形（へ）までは、回路は
全く同一であり、何ら変るところはない。ここで、点検
条件中の条件波形（イ）にて制御回路（二より、スイッ
チ回路の制御にはいる。ところで、直流分阻止回路６−
３とスイッチ回路９−３の制御と、直流分阻止回路６−
４とスイッチ回路９−４の制御とは全く同じであり、前
述の不具合応動ケースは、後者側に直流分および点検入
力の受信波形を含んでいると仮定したため、ここでも同
じとして回路応動を説明する。周波数電圧変換器５によ
り直流分を生じた場合、この電気量は直流分阻止回路６
−４の入力であり、回路機能（特性）（二より、常時そ
の出力は、零である。この状態ｆ二で点検指令条件（二
より制御回路が作動し波形に）（：応じて、スイッチ回
路９−５が「閉」となっても第２図（ｑ（；示したとお
り出力は零を継続する。しかる後（＝点検条件解除とな
り９−５が「開」となっても、出力は零のままである。

すなわち、直流分阻止回路６−３．６−４の出力はとも
に波形（ト）、波形−に示すとおり零なのである。従っ
て、これらを加算した波形（１刀も、さら（＝、これを
判定しても波形体）のよう（：零出力であり、た・とえ
点検指令解除後においても継電装置出力を生ずることは
ない。前記説明は受信波形Ｃ二相手端子点検電流を含め
ていないが、スイッチ回路。

９−５が「開」の期間内（：点検電流が印加されるよう
構成されていれば、スイッチ回路の閉路時の瞬時収束す
る回路機能より、協調のだめの時間余裕も、はとんど不
要となることにもつながるのである。このことは、点検
時間を少しで短くしようとすること（二つながり非常（
＝好都合である。

これまで述べた内容は周波数電圧変換器５側に直流分出
力を生じたと仮定して説明しできたが、この内容のみ（
＝限定されず、直流分阻止回路以前の回路；；おいて直
流分が生ずる内容（＝おいては同様に適用可能である。

また、本説明は説明の都合上、２端子系統（＝で説明し
たが、さらに多端子系統に適用される差動継電装置（二
対して適用できることはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、常時発生する直流分を阻
止回路（：で、阻止しておき、点検時；二おける点検用
入力の過渡応動を瞬時に収束するよう切りかえ操作を行
なうこと（＝より、点検時に発生する不要応動をさける
ことができ、非常に有効な発明と考える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明；：よる差動継電装置の一実施例を示す
ブロック図、第２図（Ａ）乃至第２図（Ｃ）はそれぞれ
その内部、直流分阻止回路の回路例、入出力特性、回路
応動を夫々示す図、第３図は本発明の差動継電装置の内
部回路応動波形を示す図、第４図は一般的な電流差動継
電装置を示すブロック図、第５図は差動継電装置の系統
への適用図、第°６図は、第４図（二対し点検を考慮し
た電流差動継電装置ブロック図、第７図（〜及び第７図
（Ｂ）は変調器、復調器の特性図、第８図（〜及び第８
図（Ｊ３）は、第６図に示した電流差動継電装置の内部
回路応動波形を示す図である。 ３・・・電圧周波数変換器　５−・・周波数電圧変換器
６−３．６−４・・・直流分阻止回路 ７・・・加算器　　　　　　　９７４．９−５−・・ス
イッチ回路（７３１７）　　代理人弁理士　則　近　憲
　佑　（ほか１名）ＦｕＳｔｌ畝 第　　２　　図　（Ｊ） ）良形Ω、　　　　　　　　　　　；１１１５　（リー
ーーーーーーーー、％３３．　　　　　　　　第２図（ ｊＵｈ（へ）＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋−；罠彩（リ　□ ｉ限ＦＦ／け」 濯桐りゴーーーＬ− 夕！ＥｊｆＳ（う）□ 第３図 ■　− 第４図 第５図 第６図 ；ＪＬ斤）（イノーーーーーーーーーーーーーーー−一
−；辰Ｊｔす３βＥＪ’ｌう（ヘフ□ン序」５（へＪ−
−−−−−−−−−−第８図（Ａノ　　第８図（βノ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電力系統の自端の電気量を導入し、これを変調して相手
   端へ送信するとともに、自端の電気量を第１の直流阻止
   回路に入力し、相手端からの受信変調波を復調して第２
   の直流阻止回路に入力し、これら第１、第２の直流分阻
   止回路の出力を合成して判定する差動継電装置において
   、前記直流阻止回路内にそれぞれ入力を短絡するよう構
   成した制御回路をもうけ、所定の制御条件にて前記制御
   回路を動作させるよう構成したことを特徴とする差動継
   電装置。