JPS62201022A - 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〕 本発明は変圧器の保護に用いられるデジタル演算形の差
動継電装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

変圧器用の差動継電装置は、変圧器の一次、二次（およ
び三次）の各巻線の電流を入力電流とし、この入力電流
より差動電流を得て保護動作を行なう。ＹおよびΔの両
結線を有するうえ各巻線の巻数および変流器の変流比が
異なるため、入力電流の取得部の構成が著しく複雑とな
る。これを図面を用いて説明する。

第１４図は３相３巻線変圧器を保護する従来の差動継電
装置の外部接続の例である０図で、ＴＲは一次巻線Ｐｉ
、　Ｐ２．　Ｐ３．二次巻線Ｓｌ、　Ｓ２．　Ｓ３およ
びΔ結線の三次巻線ＴＩ、　Ｔ２．　Ｔ３を有する３相
３巻線変圧器である０巻線ＰＩ、　Ｓｌ、　ＴＩの組合
せ１巻線Ｐ２゜Ｓ２．　Ｔ２の組合せ、および巻線Ｐ３
．　Ｓ３．　Ｔ３の組合せが各々同一鉄心上に巻かれ、
同一相を構成する。

励磁電流を無視できる状態では、次式で表わされる各相
差動電流工、□ｌ　Ｉｄ２＋　Ｉｄｆｆｉ　は内部事故
が無いとき零であり、内部事故があると事故電流に対応
した大きな値となる。

但し、　ＩＰＩＩ　ＩＰＩＩ　ＩＰ３ｙ　Ｉｓｔ＋　Ｉ
Ｓ！＋　ＩＳ３＋　ＩｔＸｙＩｔ２　ｔ　Ｉｔ３は各々
巻線ＰＬ、　Ｐ２．　Ｐ３．　Ｓｌ、　５２．　Ｓ３゜
ＴＩ、　Ｔ２．丁３の電流、Ｎｐは巻線ＰＬ、　Ｐ２．
　Ｐ３の巻数、Ｎ８は巻線Ｓｔ、　Ｓ２．　Ｓ３の巻数
、Ｎｔは巻線ＴＩ、　Ｔ２゜Ｔ３の巻数である。

第１４図で、−次巻線ＰＩ、　Ｐ２．　Ｐ３および二次
巻線Ｓｔ、Ｓ２およびＳ３はＹに結線され、三次巻線Ｔ
Ｉ、　Ｔ２゜Ｔ３はΔに結線されている。また、変流器
ＣＰＩ、　ＣＦ２゜ＣＦ２．　Ｃ５Ｉ、　Ｃ５２，Ｃ３
３，ＣＴ１３．　ＣＴ２１．　ＣＴ３２が図示のように
配置され、各々の二次回路が差動継電器ＲＹ１３．　Ｒ
Ｙ２１．　ＲＹ３２に図示のように接続される。

変圧器各端子の電流はＹ結線の一次および二次巻線では
各巻線の電流に等しく　ＩＰｔ　ｔ　ＩＰｚ　ｙ　ＩＰ
ａ　ｔ１１２１＋Ｉｇ□およびｌ１１３であるが、三次
巻線端子では２つの巻線の電流の差１．１−Ｉ。、工。

−ＩｔｔおよびＩｔｆｆ　　ｈｔｚとなる。各変流器の
二次電流１ｐｘ＋ｌＰ２＋ＩＰ３１１８１１１ａｚｙ　
Ｔ５）ｔ　１ｔ１３ｙ　１ｔｚｚおよび１１３ｚは各々
−次電流との間に次のような関係がある。

但し、ＲＰ、　Ｒ，、Ｒｔは変流比である。

電流ｉｔ□３１１ｔｌｌおよび１ｔ３２はそのまま継電
器ＲＹ１３．　ＲＹ２１およびＲＹ３２に供給されるが
、電流ｉｐ□。

ｌＰ２　＋　ＩＰｉ　ｔ　ｘｓｌ　＃　１８ｚおよびｉ
ｔ、、はΔ結線により差電流１ｐ１−ｉ□＋　１Ｐ２−
ＩＰｉ　ｒ　１Ｐｉ−１Ｐ□ｌ　１８４−１１ｉ３　＃
　１Ｂ□−１８ｉおよびｉ□−１ｓｉが得られこの電流
が各継電器に供給される。

第１５図は継電器ＲＹ１３の内部接続を示す図である。

他の継電器ＲＹ２１．　ＲＹ３２はＲＹ１３と同様の構
成であるので簡単なため省略する。図でＲＹ−１，ＲＹ
−２，ＲＹ−３およびＲＹ−４は、前記第１４図で同一
記号で示される端子である。ＲＹ−５，ＲＹ−６，ＲＹ
−７およびＲＹ−８は補助変流器、　ＲＹ−９は判定部
である。補助変流器ＲＹ−５゜ＲＹ−６およびＲＹ−７
は各々電流ＩＰＸ−ＩＰ２　ｔ　Ｌｓ、−１８１および
ｘｔｔ□で付勢され二次電流ｉｔ、ｚ＋ＬＡｔｉおよび
ｉ（、。

を生ずる。また補助変流器ＲＹ−８は電流ｉｐ□−ＩＰ
３　＋ｉｌＩ□−１１１３およびｉ、□□で付勢され二
次電流１ｄｚａを生ずる。各補助変流器には中間タップ
があり、どのタップに接続するかによって変流比を選ぶ
ことができる。各二次電流は次式で表わされる。

但し−ＫＰｙ　ＫＩｉ＋　Ｋｔは変流比を表わす定数で
ある。

電流ｉｔ３１１ｆ’ｉ３１１ｉ１３およびｉＱ工、が判
定部ＲＹ−９に入力され、例えば次のに）式が成立する
と動作し出力ｅ０を生ずる。

＋ｉ：ｉ８．ｌ＞（Ｉｉム、３１＋ｌｉ轟、−ｌ　＋　
Ｉｉ；、３１）に１＋に２　　…に）但し、に□ｔ　Ｋ
２は正の定数 以上で、各相差動電流の２相分の差（Δ差動電流と言う
）のうち継電器ＲＹ１３に関係するＩｄｌ−Ｉｄｌを変
流器の二次電流で表わすと、■、■式よりＬｘ−Ｉａ、
＝　ＮｐＲｐ　（ｉｐｔ−！Ｐ３　）”Ｎ５Ｒｓ　Ｑｓ
ｔ−１ｇ３）”ＮｔＲｔｉｔｔ　３…■ となり、 但し、に０は定数 となるように、Ｋｐ、　Ｋｓおよびに、の値を選ぶと＝
ｈｄｉ　　　　　　　………■ｅ ｅ となり、ｉ≦１３がΔ差動電流工ｄｉ４ｄ３に比例する
。

したがって励磁電流が無視できる状態で、電流Ｇ１３は
巻線Ｐ工ｌ　Ｐｉｔ　Ｓｌｌ　ｓａｔ　Ｔ１およびＴ３
に関して内部事故が無ければ０であり、内部事故があれ
ば大きな値となる。これにより、継電器ＲＹ１３は（イ
）式の成立する内部事故の際のみ動作する。

もし、Ｋ、、　ＫｓおよびＫｔの値が０式かる異なると
。

内部事故の無い場合の電流１ｄｘｉが０では無くなり、
負荷電流の存在または外部事故で誤動作する恐れが出て
来る。このため、Ｋ、、　Ｋ、およびＫｔの値が０式の
値に対して１０％程度の誤差ですむようなタップが設け
られており、最も一般的な例を示すと−４−および土が
２．９．３．２．３．５．３．８．４．２゜Ｉ Ｋ、　　ＫＳＫｔ ４．６．５．０および８．７に比例する８段階に変えら
れるようになっている、一般には変流比を８段階に変え
られるするわち中間タップ７個を有する補助変流器が４
個設けられており、これをプラグジャックを用いて適宜
選定し得るようになっている。

１つの巻線に７個の中間タップを設け、それを選択し得
るようにするというこの構成は非常に複雑である。しか
も複雑な構成にもかかわらず土。

Ｋ。

−または上　の値を０式で表わされる理想の値に、　　
　　　　　　Ｋｔ から１０％程度異なる値となることを許容せざるを得な
いものとしている。

デジタル演算形の場合は、電流に比例する電気量の瞬時
値をサンプリングしてデジタルデータに変換し、このデ
ータに適宜定数を乗算して得た値を加算することができ
る。このため、定数Ｋｐ、　Ｋ。

およびＫｔを０式の値とした０式の差動電流１６１３の
サンプル値に相当するデジタルデータを、電流ｉｄ□、
を得るための回路手段を設けること無く、演算により算
出することができる。しかも定数ＫＰｗｈ、およびに、
の値は２．９．３．２．　川…というような間隔の荒い
値では無く、遥かに細い間隔とすることができ、０式の
値に忠実な値とすることができる。

しかし、電気量の瞬時値のサンプリングやその値のデジ
タル変換に用いられる電子回路にはダイナミックレンジ
上の問題がある。すなわち、外部事故時の最大電流で、
各端子電流のいずれかがダイナミックレンジを超過し、
デジタルデータが電流値を再現できなくなると、０式の
差動電流工、１゜ＩｄｚおよびＩｄ３が零であっても、
０式に従って演算された差動電流ｘＱｘｓは零でなくな
り、誤動作の恐れがでてくる。これを避けるには各電流
回路のダイナミックレンジを外部事故時の最大電流より
大きいものとしなければならない。

しかし、ダイナミックレンジを大きくすると、電流入力
の小さい場合の誤差が大きくなり、端子電流の事故電流
分の小さい場合の検出感度が問題となる６すなわち、変
圧器保護では変圧器巻線の１層間の層間短絡事故を検出
する必要があり、この場合に変圧器端子に流れる事故電
流分が小さい。

この小さな事故電流分を精度良く検出するにはダイナミ
ックレンジを小さくする必要がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、変圧
器を保護するデジタル演算形の差動継電装置において、
外部事故でダイナミックレンジを超過するような電流が
流れても誤動作の恐れが無いような手段を提供し、ダイ
ナミックレンジを小さくすることを可能にすることによ
って高感度の保護を高精度に行なうことができるように
するのを目的とする。

〔第１発明の概要〕 本発明の第１の発明は３相変圧器の一部５二次（および
三次）の端子の電流に比例した電気量ＥＰｙＥｓ　（お
よびＥｔ）を変圧器巻線のＹ結線端子ではΔ量（各２相
電流のベクトル差）、Δ結線端子ではＹ量で取得し、こ
の電気量を予定周期で同一時刻にサンプルしたうえデジ
タルデータＤｐ＝　Ｄｓ（およびａｔ）に変換してデー
タを取得し、この取得されたデータを用いて、差動電流
データＤｄをり、１＝ＭｐＤｐ＋ＭｓＤｓ（＋ＭｔＤＪ
但し、Ｍ、、　Ｍ、およびｈは定数であり、差動電流出
係数と称する。

により演算して差動保護を行なう差動継電装置において
。

変圧器端子の一部を大電源端子、残りの端子を小電源端
子として、小電源端子のデータ（例えばＤＳ　（および
０１）　）の大きさが予定の大きさく例えばＬｍ　（お
よびＬｔ）　）に達したことを検出する過大データ検出
手段を設け、この過大データ検出手段の検出により差動
継電装置を不動作方向に制御するものであり、予定の大
きさは次の条件をすべて満足するようにする。

（ｉ）　　内部事故時の自端子のデータの最大値より大
きくする。

（ｆｉ＞　　自端子のデータの飽和値以下とする。

（ｉｎ）　　大電源端子データの飽和値にその端子の差
動電流出係数を乗じた値を自端子の差動電流出係数で除
した値またはこれを僅かに超える値以下とする。

（ｉｉｉ）項について僅かに超える値を無視して説明す
るとり、　（およびａｔ）を小電源端子データとしてそ
の予定の大きさをｔ、ｓ　（および１−１）とし、ＨＰ
を大電源端子データＤＰの飽和値としたとき、次式のよ
うになる。

また、Ｄｔが小電源端子データとしてその予定の大きさ
をＬｔ、Ｈ，およびＨｓを大電源端子データＤＰおよび
Ｄｓの飽和値としたときは次のようになる。

変圧・器の一般的適用の場合は、一部の端子は小電源端
子であるので、上記の手段により小電源端子外部の事故
で、各端子のデータが飽和しそれにより差動電流データ
Ｄｄの値が大きな値となっても誤動作を防止することが
可能となる。これによりダイナミックレンジを小さくす
ることができ、高感度の保護が可能となる。

〔第１発明の実施例〕 （実施例の構成） 第１図は本発明の一実施例のハード構成を示す図である
。第１図において第１４図と同一部分には同一記号で示
す。図で１〜９は入力変換器で入力電流に比例した電圧
を生ずる。１０はデータ取得器で入力電圧を予定周期で
同一時刻にサンプルした上そのアナログ値に対応したデ
ジタルデータＤｗを出力する。１１は演算装置でデータ
九を用いて演算し、変圧器ＴＲの内部事故と判断したと
き出力ｅ０を生ずる。これらの構成は通常のデジタル継
電器と同一構成なので簡単のため説明を省略する。

入力変換器１〜９の入力回路は図示のように結線され、
各々図示の入力電流が加えられ、各々図示の電圧を生ず
る。変圧器がＹ結線の一次側の変流器ＣＰＩ、　ＣＦ２
．　ＣＦ２および二次側の変流器Ｃ５Ｉ、Ｃ３２゜Ｃ３
３の二次回路はΔ接続され、変圧器がΔ結線の三次側の
変流器ＣＴ１３．　ＣＴ２１．　ＣＴ３２の二次回路は
Ｙ接続される。各変流器の二次回路が一次、二次および
三次間にわたって接続されることが無く、第１図の場合
に対して構成が簡単である。

次に本発明の第１の実施例の処理を図面を用いて説明す
る。第２図は本発明の一実施例の処理を説明するフロー
図である。スタート処理後、先ず処理ｆ１で、最新のデ
ジタルデータＤｖ、が取り込まれる。このデータは第１
図の電圧Ｅｙ□＊　ＥＰ２ｙ　ＥＰ３＋Ｅｌ−ｔ　ｌ　
Ｅｓ＊　ｌ　Ｅｌｌｚ　＋　Ｅｔｌｔ　ＥｔｚおよびＬ
ｔ３のサンプル時の瞬時値に対する最新のデータ、ＤＰ
ｉ□ＤＰ□□Ｄｐｉｍｔ　Ｄｓｘｔａｔ　Ｄｇａｍｅ　
Ｄｓ’ａｗａｔ　Ｄｔｉｍｔ　Ｄｔｉ＋ｍおよびＤｔ３
１１（一括してＤ工と云う）である。

次に処理ｆ２の過大データ検出処理を行なう。この処理
を大電源が一次側にのみ有り、二次および三次側には無
い場合について説明する。この処理は次式により行なわ
れる。

ＩＤｇ１ｍｌ≧Ｌ８　　　　　　　……■ＩＤ□、１≧
Ｌ８　　　　　　　……■ＩＤｑ３．Ｉ≧Ｌｓ　　　　
　　　−・＝　（１０）ＩＤｔ、、ｌ≧Ｌ、　　　　　
　……（１１）ＩＤｔ２．ｌ≧Ｌ、　　　　　　……（
１２）１ｏｔｆｆ−１≧Ｌ、　　　　　　……（１３）
但しＬ８およびＬｔは定数で、その値の選定方法は後述
する。

後述する。

次に処理ｆ２の結果を用いて処理ｆ３のＤｄｌｍの零処
理を次のように行なう。

０式が成立したとき り４８．→　０、　　　　　　　　…（１４）０式が成
立したとき Ｄｄ！ＩＩ　　→　Ｏｌ　　　　　　　…（１５）（１
０）式が成立したとき Ｄｄｌｍ１　　→　０、　　　　　　　…（１６）（１
１）式が成立したとき：　Ｄｄｔｍ→０　　…（１７）
−（１２）式が成立したとき：Ｄｄ□→０　　…（１８
）（１３）式が成立したとき＝Ｄｄ３．→Ｏ…（１９）
但し、　ＤａｔｍｔＤｄｚｍおよびｏｄ２ＩＩは各々デ
ータＤｗ１１より算出されるべき差動電流データである
。

この処理の結果を用いて、次に処理ｆ４のＤｄ１１算出
処理を行なう、この処理は（１４）〜（１９）式のＤｄ
ｍ零処理を行なわなかったものについて、次式により差
動電流データを算出するものである６Ｄｄｘｍ＝ＭｐＤ
ｐｚ＋ｍ＋ＭｇＤｓｚｍ”ＭｔＤｔｘｍ　　　　”・−
（２０）Ｄｄｚｍ＝ＭｐＤｐｚｍ　＋　Ｍ８ｏｇ２ｆｆ
ｉ　＋　ＭｔＤｔｚ＋ｍ　　　　−−（２１）Ｄｄ３ｍ
＝ＭＰＤＰ３ｍ＋阿ｓＤｓｉｍ”ＭｔＤｔｆｆｍ　　　
　　　　　　”・・＝（２２）但し、　ＭＰｔ　Ｍｓお
よびｈは差動電流出係数で。

各々次式の関係にある定数である。

但し、　Ｇｅ、　Ｇ、、　Ｇ、およびＧｔは定数である
。

ｆ４の処理を行なった後に処理ｆ５に移る。ｆ５の処理
は公知の差動継電器の処理と同様であり、公知の種々の
手段を使用し得るが例えば次の条件が成立するか否かを
検出する。

ＩＩａｘ−ＩＪ＞Ｋｔ（ＮｐｌＩｐｔ（ｐ３１÷Ｎｓｌ
　ｌｍ４ｓａ　Ｉ÷ＮＪＩｔｉ−Ｉｔａ　＋）＋に、・
（２５）Ｉｌ、−Ｌ□Ｉ＞Ｋ、（ＮｐｌＩｐｚ−Ｉｐ−
１”ＮｓＩＩｇｚ−Ｉｓ□Ｈｔｌｂｉ−ｂ、ｌ）＋に、
ｉ…（２６）Ｉ　Ｉｄ、−１，、ｌ＞Ｋ１（ＮＰＩ　Ｉ
、、−ＩＰ２＋　＋ＮｇｌＩｓａ−Ｉｓｚ　Ｉ＋Ｎｔ　
ＩＩｔａ　−Ｉｔｚ　ｌ　）＋Ｋｚ−（２V）V） 但し１Ｌｔ−Ｉｄ−Ｉ　などはＩｄｌ−Ｉｄｚの振幅を
表わす。

（２５）〜（２７）式の各電流の振幅はデータＤＩＪ＋
＋＋およびその過去のデータのうちの各電流に対応した
データを用いて求められる。すなわち、（２５）式を例
に算出手段の一例を説明すると、振幅１ｒａ−Ｉｄ、Ｉ
　。

１ｒｐｔ−Ｉ□ｌ　、ｌＬ＋ｉ−Ｉ＋ｉ　ｌ　およびＩ
Ｉｔエーエｔｆｆｌ　は、入力電流の１周期に１２回サ
ンプルするとすると各々次式で求められる。

ｌＩａ、−Ｉａ：＋ｌ　＝Ｋｓ２：Ｄｃｎ（ｍ−ｎ）　
　　　・・−（２８）ＮｐｌＩｐ、−Ｉｐｓ　ｌ　＝　
Ｋｚ　Ｚ　ＭｐＤｐｚ　＜ｍ−ｎ＋　　　・＝　（２９
）Ｎｓｌｌｇ、−Ｉｓａｌ＝に３２：ＭｓＤｓｚｔ−ｎ
＋　　　・＝（３０）ＮｔｌＩｔｔ−Ｉｗ　Ｉ　＝Ｋｚ
Σコ　ＭｔＤｔｚ　（ｍ−１１＋　　　　　　＋＋＋　
（３１）但し、に、は定数、Ｄｄｌ（ｍ−ｎ）などの（
ｍ−ｎ）は最新のサンプルよりｎ個前のサンプル値より
得られたデジタルデータであることを示す。

各式は振幅が各電流に対応するデジタルデータの半サイ
クル分の積分値より得られることを示しており、この事
実は参考文献１（電気学会大学講座保護継電工学）の第
６・２表に述べられているので説明を省略する。尚、振
幅演算方法としては上記のほか公知の種々の手段がある
。

ｆ５の処理で（２５）〜（２７）式がいずれか成立して
いることが検出されると、処理ｆ６に移り第１の出力ｅ
、を生じ、変圧器の各端子の遮断器の引はすしを指令す
る。

この処理の後、また（２５）〜（２７）式がすべて成立
しない場合はｆ６の処理なしに処理ｆ７に移り次のよう
に記憶されている全データＤ１を書き換える。

以上の処理の後、処理ｆ１に戻り前述の処理を繰り返す
。

ここで、（ハ）〜（１３）式の定数Ｌ８およびＬｔの値
について説明する。定数ＬｓおよびＬｔは次式の範囲内
の値とする 但し、ＤＩ！およびＤｔは各々データＤ１１□ｗａｙ　
ＤＳｚ＋＋＋＋ＤＩ！３１ｍおよびＤｔｉｌｌｌ　Ｄｔ
ｉｌｌｌおよびＤｔ３１１１を一括して表わしたもの、
ｌ（ｐ、　ＨｓおよびＨｔは各々データＤｐ（Ｄｐｌｍ
ｔ　ＤＰｚｍｔ　ＤＰ３ｍｍを一括して表わす）、Ｄｓ
およびり、〆飽・和値すなわち上限の値である。

また、飽和値Ｈｐ＝　ＨｔｘおよびＨｔは、大電源のあ
る側すなわち一次側の外部事故では各データＤＰ、Ｄｓ
およびり、の最大値が飽和値に達しないように製作され
ている。

尚、以上の処理のほか、通常の変圧器用差動継電器と同
様に励磁突入電流検出などの処理も行なうが、これらは
本発明の対象外であるので、簡単のため説明する。

〔実施例の作用〕

次に前記実施例の作用を、データＤｐ工＋　０８□＋Ｄ
ｔ、およびＤｄｘ　　を使用するものを例にまず処理ｆ
３で（１４）〜（１９）式のＤｄｍ零処理が行なわれな
かった場合について説明する。（２０）式の右辺第１項
は（２３）式より ＭＰＤＰ□１＝５匹Ｇ。Ｄ２□、　　　　　　…（３５
）Ｇ。

更に（２４）式より 更に０式より ＮｐＲｐＧｃ（ｉｐｔ−ｉｐ３）＝ＮｐＧｃ（Ｉｐｔ−
Ｉｐａ　）　　　　−（３７）すなわち、 ＭＰＤＰ□ヨ＝ＮｐＧｃ（Ｉｐ□−工２．）サンプルの
値　　…（３８）同様にして ＭｓＤｇｌ−＝ＮｓＧｃ（Ｉｓｘ−１ｓｚ）サンプルの
値　　−＝　（３９）ＭｔＤｉｘｍ＝ＮｔＧｃ（Ｉｔｚ
−Ｉｔ３）サンプルの値　　−（４０）したがって、（
２０）式は Ｄａ−＝Ｇｃ［：Ｎｐ（玩−Ｉｐ−）十Ｎ５（Ｉｓ□−
ＩＪ”Ｎｔ（Ｉｔｘ−ＩＪ）のサン力に直…（４１） ■式より り、、＋…＋…＝Ｇｃ（Ｉｄ□−１，、）のサンプル値
　　　　・（４２）したがって、データＤｄ１１１１は
２相分の差動電流工ｄ１−■ｄ３のサンプル値であり、
（２８）式のようにして振幅ｌ■ａ□−■６，１が算出
される。

また、（３８）〜（４０）式の関係から、各々（２９）
〜（３１）式のようにして振幅Ｎｐ１Ｉｐｔ−Ｉｐｚｌ
＋　Ｎ５ｌＩｓｔ−■８１１およびＮ５ｌＩｓｔ−Ｉｔ
３１が算出される。　このようにして各振幅が算出され
るので、（２５）〜（２７）式により内部事故の存在が
検出される。すなわち、各式の左辺は内部事故が無い時
に著しく小さな値であり成立することが無い。しかし内
部事故の場合は第１相の事故では（２５）および（２６
）式、第２相の事故では（２６）および（２７）式、第
３相の事故では（２７）および（２５）式の左辺が、事
故電流に対応した大きな値となり、各々の式が成立して
内部事故を検出する。

（２５）〜（２７）式の条件は一般の変圧器用差動継電
器と同様であるので、詳細な説明を省略する。

次に過大データ検出の定数を（３３）および（３４）式
の範囲の値に整定した場合についてＤｄ＋ｍ零処理の作
用を図面を用いて説明する。第３図は事故時の現象を説
明するための系統図である。図は遮断器ＣＢＰ、　ＣＢ
ＳおよびＣＢＴ　、事故点を表わす点ＦＰ、　ＦＳ。

ＦＴおよびＦＩ、および電源ｐｐ、　ｐｓおよびＰＴを
追加したうえ、第１図を単線図化したもので、第１図と
同一部分は第１図の数記号を省いて表示しである。

第４図は第３図で電源ＰＰが大電源でＰＳおよびＰＴが
小電源の場合の点ＦＴでの外部事故時の応動を説明する
波形図で、　ＭＰＤＰＩ、　ＭＳＤ、□２ＭｔＤｔ□お
よびＤｄｚは各々データＤｐ１□Ｄｌｌｚ□Ｄ、１．お
よびＤｄｌｍおよびそれより前にサンプルされた過去の
データをＭ、。

にＢｅ　Ｍｔおよび１倍した値が、とり得る値の波形で
ある。（以下、特にサンプル時点を特定しない場合のデ
ータをＤＰＬ　＊　ＤＩ！１ｅ　Ｄｔｔ　ｅ　Ｄｄｚな
どで示す）尚波形Ｄｄ□はＤｄＩＩ零処理が行なわれな
かったものとして示しである。Ｈ′は各データのダイナ
ミックレンジの上限すなわち飽和値を表わす。各データ
の飽和値が次式の条件で与えられるものとし、ＤＰ□。

ＤｓｉおよびＤｔｌの３データに対して１つの値で示し
である。

Ｈ’　”　ＭｐＨｐ　＝　ＭｓＨｓ　＝　ＭｔＪ　　　
　　……（４３）またＬ′は、過大データ検出処理の（
ハ）〜（１３）式の定数Ｌｓおよびり、を次の条件で表
わしたものである。

Ｌ’＝１４ｓＬｇ＝ＭｔＬｔ　　　　　　　　−−−−
・−（４４）データＭＰＤＰ１とＭｔＤｔｉは、各デー
タの飽和レベルが高ければ図の破線の波形となるが、電
源ＰＰが大電源のため値が大きく、各々正波はＨ′、負
波は−Ｈ’　で実線のように頭うちになっている。一方
データＭ８Ｄｓ□は電源ＰＳが小電源のため飽和レベル
に達しない。

・データＤｄｔは（４０）式のように差動電流工、□−
工ｄ３のサンプル値であるので、外部事故ではデータＤ
ｄ１の算出に用いられる（（２０）式）各データＤＰｘ
　ｖ　ＤＳｔおよびＤｔｉが飽和しない期間は、零に近
似であるが。

いずれかが飽和すると零ではなくなり、図示の波形とな
る。すなわち、データＤｔ□飽和している期間ｔ２〜ｔ
、および１．−１□１の期間、データＤｄｌ　は零では
なく、データＤＰｘ　が飽和しているｔ、〜ｔ４および
１．〜ｔ１゜の期間はデータＤｄ１はデータＭｓＤ３□
に等しい。

一方、事故電流は電源ＰＰおよびＰＳより事故点ＦＴに
向って供給され、各電源からの電流はほぼ同位相である
。したがって電流工、と工、はほぼ同位相である。した
がってデータＤＰ□とＤｓｌはほぼ同位相であり、デー
タＤｔｘはこれらとほぼ同位相である。

このため、データＤＰ工が飽和レベル以上の大きな値の
ときデータＤ８□の正負の極性がデータＤＰ□と逆極性
となることは無い。また、各データ飽和に達する前は Ｌｘ　＝ＭｐＤｐｔ”ＭｇＤｇｘ”ＭｔＤｔｌ　’＝　
Ｏ−−（４５）の関係があるので、データＭ、Ｄ、、の
絶対値はデータＭＰＤＰＸの絶対値以上の値となる。

この関係からデータＤｔｚ　が飽和しない状態で先ずデ
ータＤＰｘが飽和値ＨＰに達しＤＰ□＝Ｈ，になったと
すると、この時点で（３４）式より １ｏｔ、Ｉ≧’−ＩＨＰＩ≧Ｌ、　　　　　…（４５）
Ｈｔ の関係にある。この状態では（１１）式が成立し処理ｆ
２で過大データ検出が行なわれる。

また、データ匹、が飽和値Ｈｔに達したとすると。

（３４）式より他のデータには無関係にｌｏｔ、Ｉ””
Ｈｔ≧し、　　　　　　　…（４６）となる。同様に（
１１）式が成立し、処理ｆ２で過大データが検出される
。すなわち、定数Ｌｔの値を（３４）式とすることによ
り、データＤＰ１または匹□がいずれかでも飽和値１（
ＰまたはＨｌに達したときには、処理ｆ２で過大データ
が検出される。

図示はデータＤＰ１　が飽和値に達する前にデータＤｔ
□が飽和値となる場合であり、期間ｔ１〜ｔ、とｔ１〜
ｔ、の間データＤｔ工の絶対値が定数し、より大きく。

処理ｆ２で過大データが検出される。この期間の間、処
理ｆ３のＤｄｍ零処理でデータＤｄｚが強制的に零とさ
れデータ飽和による差動電流データが発生する恐れが無
いので誤動作の恐れが無い。

以上、外部事故を三次側の外部事故で説明したが、二次
側の外部事故たとえば第３図の事故点ＦＳの事故の場合
、二次側と三次側の現象が入れ替わるほかは同様の現象
であり、同様に誤動作の恐れが無い。また、−次側の外
部事故たとえば事故点ＦＰの事故の場合は、電源ＰＳお
よびＰＴが弱いため、電流工、およびＩｔが小さく、従
って電流Ｉ、が小さいため、各データＤ８□、Ｄゎ、お
よびＤＰｉ　とも飽和レベル以上となることが無く、差
動電流データＤｄ□はほとんど零であるので誤動作する
恐れが無い６次に内部事故の場合、たとえば第３図の事
故点ＦＰで事故を生じた場合を説明する。第５図で第４
図と同一部分は同一記号で示す０図はデータＭＰＤＰ１
が飽和値Ｈ，に達した場合であり、各データＤＰｚ　ｙ
　ＤｇｔおよびＤｔ工はほぼ同位相となる。データＭ８
Ｄｓ、およびＭｔＤｔ、は各々（３３）および（３４）
式により各々絶対値が定数ｔ、ｓおよびり、に達するこ
とは無い。

このため過大データ検出は行なわれず、したがって処理
ｆ３のＤｄｍ零処理が行なわれることは無い。

データＤＰ□およびＤｄ□は本来ならば破線の波形とな
るべきであるが、飽和により図示の波形となっている。

しかし、（２８）〜（３１）式の演算を行なって、（２
５）式の条件を検出するのには支障が無く内部事故を検
出し得る。

（実施例の効果） 以上のように、本発明によれば変圧器を通過する電流が
大きい場合がある小電源側の外部事故で各データＤＰｖ
ＤＢおよび既が飽和値に達しても誤動作することなく、
内部事故では電流値の大きい大電源側データＤＰが飽和
値に達しても正動作するようにすることができるので、
各データの飽和値ＨＰｔＨ８およびＨｔを小さくするこ
とができ１巻線１層間の眉間短絡事故のような事故電流
の小さい場合の事故を高感度・高精度に保護し得る利点
がある。

〔第２の実施例〕 本発明の第２の実施例は大電源が一次側および二次側の
両者にある場合に対するものであり、第１図のハード構
成および第２図の処理フローのままであるが、処理フロ
ーの内容を異ならせるものである。すなわち、処理ｆ２
の過大データ検出処理は■〜（１０）式を省略し、（１
１）〜（１３）式のみを行なう。他の処理は前記の第１
の実施と同様である。

この第２の実施例では定数りゎを次式の範囲内で選ぶこ
とができるようにする。

飽和値ｔ（ｐ、　ＩｓおよびＨｔの値をどのようにする
かには２つの選択がある。第１の選択は １（Ｐ、　）ＩｓおよびＨｌ＞　（−次側および二次側
外部事故での各データＤ、、　Ｄ、およびり、の最大値
）　　　　　　　　……（４８）であり、第２の選択は である。

第１の選択は一般の場合に適用でき、第２の選択は三次
側電源が弱電源（非電源の場合を含む）の場合に適して
いる。以下、まず第１の選択について説明する。

（４８）式の条件の場合、−次側および二次側外部事故
のときの一次および二次側の電流はかなりの大きさとな
り、飽和値）ＩＰおよびＨ８はそれほど小さくできない
。しかし、三次側電流は十分小さな値である。一方三次
側外部事故での三次側データ、は、−次側および二次側
の青電源より供給されるため著しく大きな値となる。し
たがってこの大きな値に対して三次側データ匹の飽和値
を小さくすると、感度向上に十分効果がある。また、−
次二次間短絡インピーダンスに対して一次三次間短絡イ
ンピーダンスまたは二次三次間短絡インピーダンスが十
分小さくなるように製作された変圧器では、三次側外部
事故での一次または二次側電流は、−次側および二次側
外部事故での電流より十分大きい。

したがって、−次側および二次側外部事故での最大電流
を若干超える値で、−次側および二次側データを飽和さ
せるようにすると、三次側外部事故でも飽和しないよう
にする場合に対して感度向上に十分効果がある。

（４８）式の条件により、−次側および二次側の外部事
故の場合は、各データＤＰｔ　ａｓおよびＤｔが飽和値
Ｈ，，ＨｓおよびＨ５に達することは無く、通常の差動
継電器と同様に応動し誤動作することは無い。

三次側の外部事故での応動は第１の実施例と同様であり
、その例は第４で示される。すなわち、−次および二次
側データＤ、□およびＤｌｉ□はほぼ同位相であり、且
つ（４５）式の関係があるので、データｈＤｔ□の絶対
値はデータ１４ｐｏｐｘおよびＭ、Ｄ、工の絶対値より
大きい。したがってデータＤｔｘが飽和しない場合にデ
ータＤＰｔまたはＤｌｉＬが飽和値Ｈ，またはＨ８に等
しくなると、この時には、（４５）式または次式の条件
が成立する。

ｌｏｔよ−≧　”ＩＨＩＩＩ≧Ｌｔ　　　　　……（５
０）ｔｔ また、データ匹、が飽和値Ｈ１に達したときには（４６
）式が成立する。いずれの場合も処ｉｆ２で過大データ
が検出され、処理ｆ３でＤｄｍ零処理が行なわれるので
、データ飽和による差動電流データが発生する恐れは無
く、誤動作の恐れは無い。

内部事故の場合の応動は第５図で説明できる。

データＤｔｉ　は小さく過大データ検出は行なわれない
。各端子よりの事故電流はほぼ同位相であり。

データＤＰｔおよびＤｌｉｚが飽和し頭うちになっても
、差動電流データＤｄ□も頭うちになるだけである。

このため（２５）式の条件を検出するのに支障が無く内
部事故を検出し得る。

次に第２の選択について説明する。（４９）式の条件は
、−次側および二次側外部事故で、−次および二次側デ
ータＤＰおよびＤ８の飽和を許容するものである。この
かわりにＭ、Ｆｌ、　：Ｈ８）＋８の条件が加わる。

したがって、−次側および二次側外部事故での応動のみ
が第１の選択の場合と相異するので、この事故での応動
のみを図面を用いて説明する。

第６図は二次側外部事故での応動を説明する波形図で第
４図と同一部分は同一記号で示す、各データーの飽和レ
ベルは第４図と同様に（４３）式の条件で示されており
、この条件は（４９）式のＭｐＨｐ：ＭｓＨｓの条件を
満足する。三次側背後電源容量は著しく小さく、三次側
データＭｔＤｔ、波形の振幅は他のデータに比べて著し
く小さい、また、−次側および二次側データＭｐＤｐ□
およびＭ２Ｏ，□はほぼ逆位相であり、振幅の差は僅か
である。データＭＰＤＰ１　およびＭｓＤｓｌは各々の
飽和値Ｈ’　＝　ＮｐＨｐ　＝ＭＪｓで頭打ちとなり、
この影響により差動電流データＤ、□が図のように零で
なくなる。しかしこのデータＤｄ□の値は、データＭｇ
Ｄｇよが飽和に達した状態でもデータ阿１０１よと等し
く、他の場合はデータｌ’１ｔｏｔｔより小さい。即ち
、飽和により生ずる差動電流データＤｄ１の振幅はデー
タＭｔＤ、、の振幅より大きくなることが無い。したが
って三次側電源容量が著しく小さい場合に適用すれば飽
和により生ずるデータＤｄ□の振幅は小さく、このため
（２５）式が成立するようなことは無く、したがって誤
動作することがない。

尚三次側電源が若干大きくデータＤＰ□またはＤＩｉｔ
が飽和したとき（２５）式の条件を若干超えるような場
合は、データＤＰ□およびＤｓｌの過大データ検出処理
を追加し、この検出が行なわれたとき、（２５）式の定
数に２を大きな値に変えるなどの手段により誤動作を防
止できる。

以上のように第２の実施例によっても１時期の目的を達
成することができる。

〔第３の実施例〕 本発明の第３の実施例は第７図の処理フローを用いるも
のである６図で第２図と同一部分は同一記号で示す、第
２図との相異は処理ｆ３のがわりにｆ８のオフディレィ
処理を行ない、処理ｆ４の次に処理ｆ９の不動作処理を
行なう点である。以下、この相異点を説明する。

処理ｆ２で過大データが検出され、に）〜（１３）式が
いずれか成立すると、各式が成立したか否かの結果が処
理ｆ８で、所定期間記憶される。処理ｆ４のＤｄｍ算出
処理は、第１の実施例とは異なりこれらの結果には関係
なく、行なわれる。その次に処理ｆ９の不動作処理を行
なう、この処理は処理ｆ８で（ハ）〜（１３）式の成立
が記憶されている場合、（２５）〜（２７）式の検出を
強制的に不成立とするもので、とするものである。

続いて、（２５）〜（２７）式のうちこの処理で不成立
としなかったものについて、処理ｆ５で演算し、成立す
るか否かを検出する。

以上のように本実施例は、過大データ検出が行なわれた
とき、第１の実施例では（２５）〜（２７）式の演算に
用いられる差動電流データＤｄの値を零にして（２５）
〜（２７）式が成立しないようにしたのに対して、この
実施例では直接（２５）〜（２７）式を不成立とするも
のである。ただ、　（２５）〜（２７）式の演算は（２
８）〜（３１）式のように過去のデータも用いられるの
で、　ｆ８のオフディレィ処理により過大データ検出時
のデータが用いられなくなるまで、（２５）〜（２７）
式を強制的に不成立とする。尚、このオフディレィ処理
は必らずしも、厳密に過大データ検出時のデータが用い
られなくなるまでの期間とする必要はなく、より長い期
間強制不成立とし、より確実な誤動作防止を図ることが
できる。また、この２つなオフディレィ処理を第１の実
施例に対しても行ない、過大データ検出後暫時処理ｆ３
のＤｄ＋ｓ零処理を行なうようにすることもできる。

上記で処理ｆ９での不動作処理は、前述のように（２５
）〜（２７）式を強制的に不成立とするのみでなく。

例えば（２５）〜（２７）式の定数に１またはに２を大
きな値に変更し、より動作しにくいように変化させるな
どの方法もある。いずれの方法によってもデータ飽和時
の誤動作を防止することができ、第１の実施例と同様の
効果を期待し得る。

また、−次側および二次側に大電源が有る場合第７図の
処理ｆ２の過大データ検出処理を、第２の実施例と同様
に（４７）式により三次側データに対してのみ実施し、
第２の実施例と同様の効果を期待できる。

〔その他の実施例〕

以上、３巻線変圧器を例に説明したが、２巻線変圧器に
対しても同様に使用し得る。この場合、前記の説明で二
次側の変圧器巻線８１〜ｓ３、変流器Ｃ５３、入力変換
器７〜９およびデータＤ８□およびこれらに関する処理
をすべて省略することにより３巻線変圧器の場合と同様
に実施し得る。

また、過大データ検出の定数と大電源側データの飽和値
の関係すなりちＬｓとＨ，およびり、とｌｉｐ、　Ｈｓ
の関係を（３３）　、　（３４）および（４７）式のよ
うにしたが、この関係は必らずしも厳密に守る必要は無
く、次のように ＬＱ≦Ｍ　ｐ　ｏＰより僅かに大きな値ＭＳ Ｌ、≦＆ＨＰより僅かに大きな値 Ｍｔ Ｌ１≦Ｍ　Ｂ　ｕｓより僅かに大きな値Ｍ虹 などとしても効果にさしたる差は無い。

すなわち、上記の僅かに大きな値を０としたときは、外
部事故で飽和により差動電流データがＯで無くなるとき
には必らず過大データ検出が行なわれる。これを上記の
ようにすると、飽和により差動電流データの値が僅かな
値となるときには。

過大データ検出が行なわれず、より大きな差動電流デー
タが表われるようになってはじめて過大データ検出が行
なわれるようになる。しかし、内部事故検出は、（２５
）〜（２７）式の例で示されるように、差動電流データ
が僅かな値で生じても成立しない。

したがって上記の僅かに大きな値を過大データ検出が無
いとき差動電流データが僅かな値でのみ生じ得る程度に
止めておけば、外部事故でデータ飽和が生じても十分誤
動作を防止することが可能である。

〔第２発明の概要〕 この第２発明はＹおよびΔの固結線を有する変圧器の端
子電流に比例した電気量を取得するに当って、Ｙ結線側
の電気量をΔ量とすること無くＹ量のまま取得するもの
である。

すなわち、第１（および第２）のＹ結線端子の電流に比
例した電気量Ｅｙ（およびＥＺ）と第１（および第２）
のΔ結線端子の電流に比例した電気量Ｅｔ　（およびＥ
ｕ）をＹ量のまま取得し、この電気量を予定周期で同一
時刻にサンプルしたうえデジタルデータＤｙ　（および
Ｄｚ）とＤｔ（およびＯＵ）に変換してデータを取得し
、Ｙ結線側データＤｙ　（およびＤｚ）より演算された
Δ量データＤＰ　（およびＤＢ）とΔ結線側データＤｔ
　（およびＤｕ）を用いて差動電流データＤｄを Ｄｄ　　＝　　阿ＰＤＰ（＋ＭｇＤＳ）＋　　ＭｔＤｔ
＋（ＭｕＤｕ）但しｈは差動電流出係数 により演算して差動保護を行なう差動継電装置に於いて
、変圧器端子の一部を大電源端子、残りの端子を小電源
端子として、小を源端子のデータの大きさが予定の大き
さ以上であることを検出する過大データ検出手段を設け
、この過大データ検出手段の検出により差動継電装置を
不動作方向に制御するものであり、予定の大きさは次の
条件をすべて満足するようにする。

（ｉ）　　内部事故時の自端子のデータの最大値より大
きくする。

（…）　自端子のデータの飽和値以下とする。

（迅）大電源端子データの飽和値にその大電源端子の差
動電流出係数と変圧器の結線に応じた下期の定数にとの
積を乗算し、これを更に自端子の差動電流出係数で除し
た値またはこれを僅かに超える値以下の値 （イ）第１のケース二大電源端子がＹ（またはΔ結線）
で、自端子がＹ（またはΔ結線）の場合…Ｋ＝１ （ロ）第２のケース二大電源端子がＹ結線で自端子がΔ
結線の場合…Ｋ＝−ρ−（ハ ）第３のケース二大電源端子がΔ結線で自端子がＹ結線
の場合…Ｋ＝Ｔ（ｍ）項 を僅かに超える値を無視して説明する。

第１のケースは第１の発明と同様なので説明を省略する
。第２のケースは、３巻線変圧器を考えデータＤｕが無
く、データＤｙおよびＤ２が大電源端子データでその飽
和値を１（、およびＤ２とし、データＤｔを小電源端子
データとしてその予定の大きさをＬｔとすると１次式の
ようにする。

Ｌ、≦亙Ｈ２且つ　　し、≦五Ｈ２ ２Ｍ、　　　　　　　　　　２Ｍｔ また、第３のケースは、２巻線変圧器を考えデータＯｕ
およびデータ０２が無く、データＤｔが大電源端子デー
タでその飽和値をＨｔとし、データＤｙを小電源端子デ
ータとしてその予定の大きさをり、とすると、次式のよ
うにする。

Ｌｙ≦−Ｍｔ　Ｈ。

２Ｍ。

上記の手段により、一部の端子が小電源端子である変圧
器の一般的適用の場合に、第１の発明と同様の効果を得
ることができる。

〔第２発明の実施例〕 （実施例の構成） 第８図は本発明の一実施例のハード構成を示す図である
。図で第１図と同一部分は同一記号で示す、第８図の第
１図と異なる点は、入力変換器１〜３および７〜９への
入力量のみである。すなわち変流器ＣＰＩ〜ＣＰ３およ
びＣ３１〜Ｃ３３はΔ接続されること無く、Ｙ接続のま
ま入力変換器１〜３および７〜９へ供給され、各入力変
換器は図示のように電気！ＥＥｙ１ｔ　Ｆ−Ｗ２１　Ｅ
ｙ３　ｔ　ＥＺ□ｙ　ＥＺ□およびＥＺｓを生ずる。こ
れらの電気量は第１図の場合と同様の電気量Ｅｔｌ　ｙ
　Ｅ！ｔｚおよびＬｔ３とともにデータ取得器１０に供
給され、最新のサンプル値がデジタルデータ、Ｆ−Ｗｈ
ａｔ　Ｅｙ２＋ｍ＊　ＥＶ３ｍｙ　ＥＺｔｍｔ　ＥＺｚ
ｍｙ　Ｅｚ３ｍｔ　ＥｔｌｌｌｙＥｔｚｍ＋およびＩＥ
ｔ３ＩＩに変換される。

次に本発明の第１の実施例の処理を図面を用いて説明す
る。この処理フローは第７図で示される。

但し、各処理の内容が若干相異する。また、この実施例
は一次巻線Ｐ１〜Ｐ３側のみに大電源があり、二次巻線
５Ｌ−３３および三次巻線Ｔ１〜Ｔ３側は小電源の場合
に対するものである。

処理ｆ１で先ず最新のデータＤいが取り込まれる。

このデータは第８図の電圧Ｅｙ工ｔ　ＥＶ２＋　ＥＷ３
ｅ　ＥＺ□。

ＥＺ２　ｐ　ＥＺ３　ｚ　Ｅｔａ　ｔ　Ｅｔｘ　＋およ
びＥｔｚのサンプル時の瞬時値に対応する最新のデータ
ｋｌｌ＋　Ｄｙｚｍｓ　Ｄ）１３ｍ。

Ｄ２□１Ｄ２□□ＯＺ２□０１２□Ｄ、２１およびり。

１である。

次に処理ｆ２での過大データ検出が次式により行なわれ
る。

但し、ｔ、ｚ、およびＬｔは定数でその値の選定方法は
後述する。各々の結果は処理ｆ８のオフディレィ処理で
一定時間（例えば１サイクル強）の期間記憶される。

次に処理ｆ４でＤｄ１ｍ算出処理を行なう。この処理で
は先ず次式の処理を行なう。

（５４）および（５５）式の処理を行なった後（２０）
〜（２１）式により差動電流データＤｄｌｌｌ〜Ｄｄ３
ｍを算出する。

次に処理ｆ９に移り、処理ｆ８で（５２）または（５３
）式の成立が記憶されている場合１次の処理ｆ５に於け
る内部事故検出の（２５）〜（２７）式を強制的に不成
立とする処理を行なう。続いて処理ｆ５に移り（２５）
〜（２７）式が成立するか否かを演算する。処理ｆ９で
の強制不成立が無く、且つ（２５）〜（２７）式がいず
れか成立した場合は、処理ｆ６に移り成立が一定期間（
例えば１サイクル）継竿を条件に遮断指令用出力ｅ０を
生ずる。この場合はこの処理後他の場合はこの処理を行
なうことなく処理ｆ７に移り、　（３２）式によるデー
タ書換えを行なう。

ここで、（５２）式および（５３）式の定数Ｌ２および
Ｌｔの値の与え方を説明する。これらの定数は次式の範
囲内にすることができるようにする。

但し、　ＤＺはデータＤｙｔ□Ｄ２□１．Ｄ２□を一括
して表わしたもの、Ｈ，およびＨ２は各々データＤｙ　
（Ｄｙｚ□。

Ｄｙ２１１１および＊　ＤＷ２ＩＩを一括ｚして表わし
たもの）およびＤｚの飽和値である。尚、飽和値Ｈｙ、
ＨｚおよびＨ５は大電源側すなわち一次側の外部事故で
は最大値が飽和値に達しないように製作されている。

（実施例の作用） 次に前記実施例の作用を全データが飽和値以下の場合の
（５４）および（５５）式について説明する。

（５４）式のデータＤｙｔｍおよびＤｙ３Ｉ１１は各々
第８図の電気量Ｅｙ工およびＥｙ３のサンプル値である
。これらの電気量ＥｙｔおよびＥｙ３は各々電流ＩＰｘ
およびｌＰ３に比例し、且つ比例定数は等しい。

このためデータＤｐ□ｍ　＝　Ｄ　９０１ｍ　　Ｄｙ３
ｍｍは電流ｉｐ□−１Ｐ３に比例する電気量のサンプル
値であり、従って第１図の電気量ＥＰｔ　をサンプルし
た第１の発明の第１の実施例のデータＤＰＩＩＩと同様
なものである。

（５４）および（５５）式の他のデータＤＰ□□ＤＰ３
□Ｄ８□□０８２ｍおよびＤゎヨも同様である。これら
の関係から。

（５４）および（５５）式のデータを用いても（２５）
〜（２７）式の条件の検出が第１の発明の場合と同様に
行なわれる。

次に小電源側外部事故時の応動を、（５６）　（５７）
式の僅かに大きな値を無視して説明する。第９図は三次
側外部の３相事故でデータ飽和が起こる場合の現像を、
簡単のため二次側非電源したがって二次側データＤＺ、
〜０２２の値を０として説明するための図である。

図で飽和が無ければデータＭＰＤｙ工に対して、データ
ーＭｙＤｙ、は６０°遅れであり、Ｉ’１ｔｏｔｘは符
号を変えると３０°遅れで且つｖ３倍となる。飽和によ
り、データＤｙ１および−Ｄｙ３はＭＰＨｙおよび−Ｍ
、Ｈ，で頭うちとなり、　データＤｔ１はＭｔＨ，およ
び−ＭｔＨｔで頭うちどなっている。この飽和により本
来ＯであるべきデータＤｄ□は図示の波形となる。過大
データ検出レベルの定数り、は−！１ｊ−Ｈｙの１倍に
整定されておＭｔ　　　　２ す、　データＤｔ工の絶対値はこの値より大きい期間が
ある。これにより時刻ｔ工〜ｔ、およびｔ３〜ｔ４の期
間、処理ｆ２で過大データ検出が行なわれる。この検出
は処理ｆ８のオフディレィ処理で連続化され、内部事故
判定を連続的に不成立として誤動作を防止する。

以上で、飽和が無いとすればデータＤ、□の振幅はデー
タＤ２□およびＤＺ３の」１倍の８−倍である。

Ｍｔ したがってデータＤ２□またはＤＺａの振幅が飽和レベ
ルのＨ，に達するときにはデータ島、の振幅はの飽和時
には過大データ検出が行なわれ、差動電流データＤｄ□
がＯでなくなる場合には内部事故判定の強制不成立が行
なわれる。

第９図は三次側外部の２相事故の場合を説明するための
図で、巻線Ｔ１の両側よりの引出線が変流器ＣＴ１３お
よびＣＴ２１の外部で短絡した場合を示す。

また簡単のため二次側は非電源としである。第１０図の
第９図に対する相異は、飽和が無いとき、データーＭＰ
Ｄｙ３に対して、データＭＰＤｙ工が同位相で振幅が２
倍、データＭｔＤｔ□が逆位相で振幅が３倍となる点で
ある。　このため、データＤｙ１が飽和値Ｈｙ（５７）
式の条件でいずれかのデータの飽和を検出することがで
含誤動作を防止できる。

尚、上記の現象は第１１図で説明できる１図で第１図と
同一部分を同一記号で示す。Δ結線の巻線Ｔ１の両側で
２相短絡があり電流３Ｉ、が流れたとする。この電流は
図示のように巻線Ｔ１に２Ｉ、およびＴ２およびＴ３に
ＩＦという形で分流する。この電流はＹ結線側の巻ｆｉ
Ｐ１から２４．１）２およびＰ３よりｐ ｎ　Ｂ　Ｉ、という形で供給される。この状態のとき（
２３）式の関係からデジタルデータでは−ＭｔＤｔＬが
ＭＰＤｙｘの７倍となる。

尚１以上で二次側に小電源がある場合は、二次側からの
電流は三次側電流の振幅を前記の条件より大きくするの
で、−次側データが飽和する場合の、過大データ検出を
より容易にする。

次に二次側外部事故につき説明する。先ず三次側を非電
源とすると、このとき二次側電流例えばＩＳＡは一次側
電流ＩＰｚのみより供給される。この関係はＹ量とΔ量
の差はあるが、第１の発明で電流ｌ１１１１！ｚがＩＰ
ｌｌＰｚのみより供給されるのと同様である。また、三
次側から電流が供給されるとすれば、これは二次側電流
の振幅を大きくする。したがって定数しを第１の発明の
（３３）式と同様な式（５６）式の値にすれば、−次ま
たは二次側データが飽和する場合に確実に過大データを
検出し誤動作を防止できる。

以上で三次側外部事故は第２の発明の概要で述べた第２
のケースの例であり、二次側外部事故は第１のケースの
例である。尚、内部事故および−次側外部事故時の現象
は第１の発明の場合と同様であるので簡単のため説明を
省略する。

（第２の実施例） 次に、第２の実施例を第８図で一次側および二次側に大
電源が有り、三次側のみ小電源の場合について説明する
。この実施例は第１の実施例と処理ｆ２のみ相異するの
で、この部分のみ説明する。

この実施例では、過大データ検出は（５３）式のみ行な
われ、（５３）式が成立したときのみ、内部事故判定を
強制不成立にする。　（５３）式の定数Ｌｔは次の範囲
内にすることができるようにする。

定数Ｌｔを（５８）式の範囲内に整定した場合には、三
次側外部事故で、データＤｙ１．〜Ｄｙ３□ＤＺｉｍ〜
Ｄ２□およびデータ匹０．〜Ｄｔ３１１のうちの−っが
飽和するときには、過大データ検出が確実に行なわれ、
データ飽和時の誤動作を防止できる。

（第３の実施例） 次に第３の実施例を、第８図で三次側にのみ大電源が有
り、−次側および二次側はともに小電源の場合について
説明する。この実施例も第１の実施例と処理ｆ２のみ相
異するので、この部分のみ説明する。

この実施例の処理ｆ２では（５２）式および次式の過大
データ検出が行なわれる。

但し、Ｌｙは定数 この実施例の場合の定数しおよびＬ２は、次式の範囲内
にすることができるようにする。

（６０）および（６１）式で定数り、およびｔ、ｚと飽
和値Ｈｔの関係は第１２図の条件を考慮して定めたもの
である。図は一次側のＹ結線巻線Ｐ２およびＰ３の外側
で２相短絡を起こし電流工、が図示のような形で流れた
場合を示す。この電流はΔ結線側の巻線Ｔ２およびＴ３
に流れる電流＆５より供給され、Δ結線側のＮ七 端子電流の最大のものは２Ｎ、工、となっている。こＭ
ｔ の状態を第８図の電流記号で表わすと、となる。

であるので、　（２３）式の関係から（６２）式の条件
では、となる。したがって Ｍｔ　　　　　　　　　　…（６５）Ｄｙ−：２Ｍ、　
Ｄｔ− であり、　データＤｔ３の振幅が飽和値Ｈｔのときデー
タＤｙｔの振幅は　Ｍｔ　ｕ、である、　したがって一
定２Ｍ。

値Ｌｙを一１Ｈ５より小さくしておけば、過大データ２
Ｍ。

検出の無い３次側データの飽和による差動電流データが
発生する状態を一次側データから検出することができる
。尚、定数ｔ、ｚの条件もｔ、ｙと同様であるので説明
を省略する。

（その他の実施例） 以上、３巻線変圧器を例に説明したが、２巻線変圧器に
対しても第１の発明の場合と同様に実施し得る。　また
第１の発明で用いたＤｄｍ零処理を処理ｆ９の不動作処
理のかわりに不動作方向に制御する手段として用いるこ
とができる。この不動作方向制御は他にも種々の手段が
あり、例えば（２５）〜（２７）式で定数に１またはに
２を著しく大きくするなどもその例である。

〔第３発明の概要〕 この第３発明は、前記第１および第２の発明の適用を容
易にするためのもので、過大データ検出の定数を自動整
定するかまたは整定に必要な情報を自動表示する手段を
有する継電器に関する。その概要は、３相変圧器の一次
、二次（および三次）端子の電流のＹ量またはΔ量に比
例した電気量を予定周期で同一時刻にサンプルしたうえ
デジタルデータに変換して、−次、二次（および三次）
電流に各々対応するデジタルデータＤｐ＝　Ｄｓ　（お
よびＤｔ）を取得し、この取得されたデータを用いて差
動電流データＤｄを Ｄｄ＝ＭｐＤｐ＋ＭａＤｍ＋　（ＭｔＤｔ）但しＭＰｐ
　ＭａｙおよびＭ、は差動電流出係数により演算して差
動保護を行なう差動継電装置に於いて、変圧器端子の一
部を大電源端子、残りの端子を小電源端子として、小電
源端子のデータ（例えばａｔ）の大きさが予定の大きさ
く例えば１１）以上であることを検出する過大データ検
出手段を設け、この過大データ検出手段の検出により差
動継電装置を不動作方向に制御するものであり、且（ｉ
）　　自端子のデータの飽和値に等しいか、または所定
の関係だけ小さい値と （ｉｔ）　　大電源端子データの飽和値にその端子の差
動電流出係数を乗じた値を自端子の差動電流出係数で除
した値と所定の関係にある値のいずれか小さい値を算出
し前記過大データ検出手段の予定の大きさとして自動整
定するか、または予定の大きさの整定の基準値として表
示する機能を有することを特徴とする差動継電装置であ
る。

この算出手段の計算式の一例は例えば前記（ｉ）項につ
いては。

Ｌｔ＝に４Ｈｔ　　　　　　　　　　…（６６）（３Ｘ
）項については。

Ｌ、≦に、−！’−に、Ｈ。

９、　　　　　　　　…（６７）Ｌｔ ≦に、−！に、Ｈ。

ｓ、　　　　　　　　　°（６ｇ） 但し　Ｋ４は１または１より若干小さい定数、Ｋ、は１
または１に近い定数。

に６変圧器巻線の結線および、変流器二次回路の接続で
定まる定数で、１．Ｔまたは−９−などが用いられる。

〔第３発明の実施例〕 （実施例の構成） 本発明の実施例のハード構成および運転中の処理は第１
または第２の発明と同様である。使用開始時の定数の整
定の際の処理のみ異なる。この異る部分の整定処理フロ
ーの一実施例を第１３図に示す。

整定開始処理後、先ず、処理ｆｌｏ〜ｆ１４で整定に必
要なデータが次のように入力される。

ｆｌｏ　：変圧器巻線の巻数に比例するデータ＋　ＮＰ
ＧｅｔＮｓＧｏおよびＮｔＧｅ ｆｌｌ：変流器の変流比Ｒ，，ＲｓおよびＲゎｆｌｌ：
入力変換器１〜９の入力電流の値に対する、これをデジ
タル変換したデータの比Ｇ、、　ＧｓおよびＧｔ ｆ１３：小電源端子がどの端子か？ ｆ１４：変圧器のＹ結線端子の変流器がＹ接続がΔ接続
か？Ｙ接続とすればどの端子か？ 以上の入力データを用いて処理ｆ１５で過大データ検出
の推奨値を算出し、処理ｆ１６でこの算出値を表示し、
処理ｆ１７で自動整定して、整定処理を完了する。

以上の処理ｆ１５の詳細を第１の発明の第２の実施例の
場合を例に説明する。先づ、ｆｌｏ〜ｆ１２で入力され
たデータを用いて、（２３）式の差動電流出係数ＭＰｙ
　ＭＩ！およびｈを算出する。この係数は（２０）〜（
２２）式のように差動電流データの算出にも用いられる
が、これは本発明の趣旨ではないので説明を省略する。

この実施例の場合は処理ｆ１３で小電源端子は三次端子
であることが入力される。これにより推奨値としてＬｔ
の値のみを算出すべきことが指示される。この場合の推
奨値は（４７）式を満足する必要があり、　（６６）〜
（６８）式の最小値とすべきことが指示される。　また
、処理ｆ１４ではＹ結線端子の変流器がΔ接続であるこ
とが入力され、この場合（６７）および（６８）式の定
数に、は１とされる。尚、（６６）〜（６８）式の定数
に、およびに５の値は最も一般的な適用では１とされる
ので、これらの定数の値を１として以下を説明する。

以上の入力の結果、定数Ｌｔの推奨値をＬｔ＝　（）Ｉ
ｔ、−４偶１２．）暮１３）　の最小値　…（６９）と
すべき事が判断され、この判断に基づく処理が＋１５で
行なわれる。

処理ｆ１５では先ず、 （ＭｔＨｔ２ＭｐＨｐ、　ＭｓＨｇのうち値が最小のも
の）　　−（７０）を判断する。飽和値Ｈ，，Ｈ，およ
びＨｌは継電装置自体のハードで定まる値であるので、
個々の装置の固有のデータとして与えられている。更に
、一般には）Ｉ、、＋１．およびＨｌは等しい値に製作
されることが多いので、このような場合は（７０）式の
かわりに、（町ｚ　ＭＰ＋　ＭＳのうち値が最小のもの
）　　　　…（７１）を判断する。

（７０）または（７１）式で最小のもの力ｔｑ、ｎ、ま
たは阿。

のときは し、の推奨値＝厩　　　　　　　　…（７２）同じく最
小のものがＭｐＨｐまたはＭ、のときはＭ２　　　　　
　　　…（７３）Ｌｔの推 奨値士］；Ｈ２ また、同じく最小のもの力ｔＸ、Ｕ、またはＭ３のとき
は。

Ｌｔの推奨値＝　”　Ｈｐ　　　　　　　　…（７４）
もも として算出する。

処理ｆ１５で算出された推奨値は処理ｆ１６ｕで外部に
表示され、更に処理ｆ１７で定数Ｌｔの整定値として取
り込まれ、過大データ検出り定数として使用される。

（実施例の作用） 以上算出された定数Ｌｔの値は （内部事故時の０．の最大値）＜Ｌ、　　　…（７５）
を除いて、（４７）式を前記の計算手法により自動的に
満足される。また、３巻線変圧器の一般的適用では、殆
んどの場合三次側は非電源である。このような場合は、
飽和値Ｈ，，ｌ（、およびＨｌをある程度以上高くして
おけば（７５）式の条件も自動的に満足され、（４７）
式の条件を満足する整定とすることができ、第１の発明
をより容易に適用することができる。

（他の実施例） 前記の実施例で入力情報の与え方は種々変更し得るもの
である。すなねち処理ｆｌｏの入力は例えば、ＮｐＧｅ
、Ｎ５Ｇｃ、　ＮｔＧｅを但し、３相電路ＭＶＡはすべ
て変圧器−次側定格値を用いる。

の形で与えることができ、３相電路ＭＶＡと各定格電圧
を分けて入力することができる。また逆にＮ５ＲｓＧｃ
＝　Ｎ５ＲｓＧｃおよびＮｔＲｔＧｃを予め計算し一つ
の入力情報として与えるようにすることができる。

入力変換器１〜９が継電装置専属のものである場合は、
処理ｆ１２の定数Ｇ、、　Ｇ、およびＧｔの値を外部か
ら入力する必要は無く継電装置固有の定数として予め与
えておくことができる。また、継電装置を、三次が非電
源であり、且つＹ結線端子の変流器をΔ接続して使用す
るものと決めれば、処理ｆ１３および＋１４も固定情報
となり外部から与える必要は無い。

また、処理ｆ１５の処理内容は、変圧器が２巻線か、３
巻線か、Ｙ結線端子の変流器の接続および小電源端子の
数により変化する。これらの処理内容は前述の第１の発
明および第２の発明の条件式％式％（６０） よび（６１）式などの条件の上限値を求めるものであり
、（４７）式に対する（６６）〜（６８）式の最小値よ
り求める方法と同様にして算出し得る。

また、処理ｆ１６と＋１７の両者をともに行なう必要は
ない。すなわち、処理ｆ１６で推奨値が表示されれば、
その後はその推奨値に対してどのように整定すべきかを
判断して、入力により整定データを入力するようにする
ことができる。このように推乗値を表示するのみとして
も第１および第２の発明の適用を容易にするのに支障は
無い。また、処理ｆ１７で整定値が自動的に入力される
場合は、整定値の表示を行なわなくても適用には特に支
障が無い− 以上のように第３の発明は第１および第２の発明の適用
を容易とするものである。

〔発明の効果〕

以上のように、本発明によれば、変圧器保護の一般的な
差動継電器の適用に於いて、各端子電流より得られたデ
ジタルデータが飽和しそれにより誤まった差動電流デー
タが得られるようになっても誤動作を防止することがで
き、これによって高感度の保護を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の発明の一実施例のハード構成を示す図、
第２図は第１の発明の一実施例の処理を説明するフロー
図、第３図は事故時の現像を説明するための系統図、第
４図は外部事故時の応動を説明する波形図、第５図は内
部事故時の応動を説明する波形図、第６図は外部事故時
の応動を説明する波形図、第７図は第１の発明の他の実
施例の処理を説明するフロー図、第８図は第２の発明の
一実施例のハード構成を示す図、第９図および第１０図
は外部事故時の応動を説明する波形図、第１１図および
第１２図は外部事故時の現象を説明する結線図、第１３
図は第３の発明の一実施例の処理を示すフロー図、第１
４図は従来の３相変圧器用差動継電装置の外部接続を示
す図、第１５図は第１４図に用いられる継電装置の内部
接続を示す図である。 １〜９は入力変換器、　１０はデータ取得器。 １１は演算装置 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 同　　三俣弘文 第１図 第２図 ＴＲ 第５図 −＋＋／　− 第６図 第７図 ｆθ θ−−−−−−−−−−−−−−−−一一一一一−−一
一一第９図 θ−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−第１１図 壱走閘妬 第１３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）３相変圧器の一次、二次（および三次…）各端子
   電流に比例した電気量Ｅ＿ｐ、Ｅ＿ｓ（およびＥ＿ｔ、
   …）を、変圧器巻線のＹ結線端子ではΔ量で、Δ結線端
   子ではＹ量で夫々取得し、この電気量を予定周期で同一
   時刻にサンプルしたうえデジタルデータＤ＿ｐ、Ｄ＿ｓ
   （およびＤ＿ｔ…）に変換し、このデータを用いて差動
   電流データＤ＿ｄを次の関係式Ｄ＿ｄ＝Ｍ＿ｐＤ＿ｐ＋
   Ｍ＿ｓＤ＿ｓ（＋Ｍ＿ｔＤ＿ｔ…）但し、Ｍ＿ｐ、Ｍ＿
   ｓおよびＭ＿ｔは差動電流算出係数と称する定数により
   算出して差動保護を行なう差動継電装置において、 変圧器端子の一部を大電源端子、残りを小電源端子とし
   て、小電源端子のデータの大きさが、予定の大きさ以上
   に達したことを検出する過大データ検出手段を設け、こ
   の過大データ検出手段の検出により差動継電装置を不動
   作方向に制御するものであり、前記予定の大きさは次の
   （ｉ）〜（ｉｉｉ）の条件をすべて満足するものである
   ことを特徴とする差動継電装置。 （ｉ）内部事故時の自端子データの最大値より大きい。 （ｉｉ）自端子データの飽和値以下である。 （ｉｉｉ）大電源端子データの飽和値にその大電源端子
   の差動電流算出係数を乗じた値を自端 子の差動電流出係数で除した値またはこ れを僅かに超える値以下である。
2. （２）ＹおよびΔの両結線の巻線を有する３相変圧器の
   Ｙ結線端子の電流に比例した電気量Ｅ＿ｙ（およびＥ＿
   ｚ…）とΔ結線端子の電流に比例した電気量Ｅ＿ｔ（お
   よびＥ＿ｕ…）をいずれもＹ量のまま取得し、この電気
   量を予定周期で同一時刻にサンプルしたうえデジタルデ
   ータＤ＿ｙ（およびＤ＿ｚ…）とＤ＿ｔ（およびＤ＿ｕ
   …）に変換し、このデータのうちＹ結線側データＤ＿ｙ
   （およびＤ＿ｚ…）より演算されたΔ量データＤ＿ｐ（
   およびＤ＿ｓ…）とΔ結線側データＤ＿ｔ（およびＤ＿
   ｕ…）を用いて差動電流データＤ＿ｄを Ｄ＿ｄ＝Ｍ＿ｐＤ＿ｐ（＋Ｍ＿ｓＤ＿ｓ＋…）＋Ｍ＿ｔ
   Ｄ＿ｔ（＋Ｍ＿ｕＤ＿ｕ＋…）但し、Ｍ＿ｐ、Ｍ＿ｓ、
   Ｍ＿ｔ、Ｍ＿ｕは差動電流算出係数と称する定数により
   算出して差動保護を行なう差動継電装置において、変圧
   器端子の一部を大電源端子、残りを小電源端子として、
   小電源端子のデータの大きさが予定の大きさ以上である
   ことを検出する過大データ検出手段を設け、この過大デ
   ータ検出手段の検出により差動継電装置を不動作方向に
   制御するものであり、予定の大きさは次の（ｉ）〜（ｉ
   ｉｉ）の条件をすべて満足するものであることを特徴と
   する差動継電装置。 （ｉ）内部事故時の自端子のデータの最大値より大きい
   。 （ｉｉ）自端子のデータの飽和値以下である。 （ｉｉｉ）大電源端子データの飽和値にその大電源端子
   の差動電流算出係数と変圧器の結線に 応じた下記の定数Ｋとの積を乗算し、これ を更に自端子の差動電流算出係数で除した 値またはこれを僅かに超える値以下の値で ある。 （イ）大電源端子がＹ（またはΔ）結線で自端子がＹ（
   またはΔ結線の場合）：Ｋ＝１ （ロ）大電源端子がＹ結線で自端子がΔ結線の場合Ｋ＝
   ３／２。 （ハ）大電源端子がΔ結線で自端子がＹ結線の場合Ｋ＝
   １／２。
3. （３）３相変圧器の一次、二次（および三次、…）各端
   子の電流のＹ量またはΔ量に比例した電気量を取得し、
   この電気量を予定周期で同一時刻にサンプルしたうえデ
   ジタルデータに変換し、このデータを用いて差動電流デ
   ータを算出して差動保護を行なう差動継電装置において
   、変圧器端子の一部を大電源端子、残りを小電源端子と
   して、小電源端子のデータが予定の大きさ以上であるこ
   とを検出する過大データ検出手段を設け、この過大デー
   タ検出手段の検出により差動継電装置を不動作方向に制
   御するものであり、且つ （ｉ）小電源自端子のデータの飽和値に等しいか、また
   は所定の関係だけ小さい値 と （ｉｉ）大電源端子のデータの飽和値にその端子の差動
   電流算出係数を乗じた値を自端子の差動電流算出係数で
   除した値と所定の関係にある値 とのいずれか小さい値を算出し、前記過大データ検出手
   段の予定の大きさとして自動整定するかまたは予定の大
   きさの整定の基準値として表示する機能を有することを
   特徴とする差動継電装置。