JPS6220768B2 - - Google Patents

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JPS6220768B2
JPS6220768B2 JP53044767A JP4476778A JPS6220768B2 JP S6220768 B2 JPS6220768 B2 JP S6220768B2 JP 53044767 A JP53044767 A JP 53044767A JP 4476778 A JP4476778 A JP 4476778A JP S6220768 B2 JPS6220768 B2 JP S6220768B2
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JP
Japan
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phase
input
electricity
data processing
section
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JP53044767A
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JPS54137649A (en
Inventor
Eiichi Okamoto
Masao Hori
Takao Fujisawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Tokyo Electric Power Co Holdings Inc
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Electric Power Co Inc
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Publication date
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Priority to CH3582/79A priority patent/CH650339A5/de
Priority to DE19792915407 priority patent/DE2915407A1/de
Priority to SE7903384A priority patent/SE439863B/sv
Priority to GB7913447A priority patent/GB2022946B/en
Publication of JPS54137649A publication Critical patent/JPS54137649A/ja
Publication of JPS6220768B2 publication Critical patent/JPS6220768B2/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02—Details
    • H02H3/04—Details with warning or supervision in addition to disconnection, e.g. for indicating that protective apparatus has functioned
    • H02H3/044—Checking correct functioning of protective arrangements, e.g. by simulating a fault

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
  • Protection Of Transformers (AREA)
  • Analogue/Digital Conversion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (a) 技術分野の説明 本発明は電力系統の電気量をアナログ・デイジ
タル変換して得られるデータを用いてデイジタル
演算を行うデイジタル形保護継電装置の点検・監
視方式に関するものである。
(b) 従来技術の説明 第１図は従来の継電装置で用いられている点検
方式の一構成例を示したものである。判定回路１
３は常時入力トランス１１で電圧信号Ｖに変換
された電気量を入力して、保護判定を行うもので
ある。１２ａ，１２ｂはそれぞれ点検時動作する
図示しない補助リレーの常開接点および常閉接点
であり、常時すなわち非点検時は図示の状態にな
つている。前記入力トランス１１の一次側は常時
系統側に接続されているため、このままでは判定
回路１３が事故時に正常に動作するかどうかをチ
エツクできない。そこで点検時接点１２ａを閉、
１２ｂを開にして点検入力Ｖを判定回路１３に
与えて、判定回路１３の点検が行なわれる。尚、
点検入力Ｖは点検専用の電源からとる場合もあ
るし、系統側の入力を利用して印加する場合もあ
る。前記点検入力Ｖの大きさを変化させること
で、判定回路１３の動作・不動作の確認を行うこ
とができる。近年電力系統の巨大化、複雑化に伴
い、電力系統の安定度を維持するために、保護継
電装置の信頼性は増々強く要求されており、そし
て電力系統の制御や計測の高性能化、高効率化、
高信頼度化のために近年、デイジタル計算機が適
用される様になつてきている。そこで系統保護の
ためにも電力系統の電気量をアナログ・デイジタ
ル変換し、デイジタル符号化されたデータを用い
て、ミニコンピユータあるいはマイクロコンピユ
ータなどのデイジタルコンピユータによりデイジ
タル判定を行うデイジタル形保護継電装置の開発
が進められている。デイジタル形保護継電装置で
は１台で種々の保護機能をもたせるため各相（Ｒ
相、Ｓ相、Ｔ相）電流、電圧、更に零相電流、電
圧をも導入するのが一般的な構成であり、この一
般的な構成に第１図に示す点検方式を採用すると
点検入力部が各入力要素に対して必要となり、点
検装置の構成が複雑となる欠点がある。
(c) 発明の目的 本発明は点検部の構成を簡単にすると共に常時
の入力が極めて小さいためハード故障の監視がで
きないような入力導入部をも点検ができるように
したデイジタル保護継電装置を提供することを目
的とする。
(d) 発明の構成 以下図面を参照して本発明の実施例の構成を説
明する。第２図は本発明の一実施例を示す図であ
る。ここでは入力電気量としては各相間電圧Ｖ
A，ＶB，ＶC及び零相電圧V0を導入するデイジタ
ル形保護継電装置を例にとりあげる。１１ａ，１
１ｂ，１１ｃおよび１１ｄは夫々各相間電圧Ｖ
A，ＶB，ＶCおよび零相電圧V0を保護継電装置に
適したレベルに変換する入力トランスである。１
４は入力トランス１１ｃ，１１ｄの夫々の出力Ｖ
C′，V0′を外部からの点検指令にもとずいて切換
てＶを出力する第１のマルチプレクサ部、１５
ａ，１５ｂ，１５ｃおよび１５ｄは夫々前記入力
トランス１１ａ，１１ｂ，１１ｃおよび１１ｄの
出力に含まれている高調波成分を除去するための
フイルタ（FIL）である。また１６ａ，１６ｂ，
１６ｃ，１６ｄは夫々フイルタ１５ａ〜１５ｄの
出力を一定時間間隔でサンプリングし、このサン
プリング値をホールドをするためのサンプルホー
ルド部である。そしてこれらサンプルホールド部
１６ａ〜１６ｄの出力はタイミング発生部（
sc）２０で作られたタイミングに従つて順次、次
段のアナログ／デイジタル変換部１８に与える様
入力を切換える第２のマルチプレクサ部１７に与
えられる。そしてアナログ／デイジタル変換部１
８でアナログ電気量はデイジタル符号に変換さ
れ、データ処理部（CPU）１９に転送される。
このデータ処理部１９は予め論理式、定数等を記
憶し、予定のプログラムに従つてデイジタル保護
継電器に必要な演算を行う。なお、ここで言う必
要な演算とは常時監視機能に必要な演算も含んで
いることは勿論である。
第３図は前記第１のマルチプレクサ部１４の詳
細な構成例でありX1は外部から与える点検指
令、X2は常時印加されている信号である。そし
て点検指令X1を与えた時には第１のマルチプレ
クサ部１４の力はV1＝V′Cとなり、X2を与えてい
る時にはV1＝V′0となつている。
(e) 発明の作用 常時入力トランス１１ａ〜１１ｄには相間電圧
ＶA，ＶB，ＶC、零相電圧V0が夫々導通され、そ
して第１のマルチプレクサ１４に信号X2が与え
られ、次段のフイルタ（FIL4）１５ｄの入力は零
相電圧となつている。各入力トランス１１ａ〜１
１ｄの出力に含まれる高次高調波成分は各相毎に
フイルタ１５ａ〜１５ｄで除去され、基本波成分
が一定周期のサンプリング周波数に従つてサンプ
ルホールド部１６ａ〜１６ｄでサンプリングされ
る。このサンプリングはタイミング発生部２０か
らのサンプル／ホールド信号により同時に行われ
サンプル値は一定期間ホールドされる。そして第
２のマルチプレクサ部１７はこのホールドされた
データv1，v2，v3およびv4をタイミング発生部２
０からのタイミングに従つて一相毎に、例えば
v1，v2，v3，v4の順にアナログ／デイジタル変換
部１８に転送する。このアナログ／デイジタル変
換部１８はタイミング発生部２０からのＡ／Ｄ変
換開始信号を受け、第２のマルチプレクサ部１７
の出力をデイジタル符号に変換し、データ処理部
１９へ転送する。このデータ処理部１９ではデイ
ジタル保護演算の他に点検処理として、例えばサ
ンプル・ホールド部１６ａ〜１６ｃの出力v1，
v2，v3に対応したデイジタル入力と予定の常数ε
とを用いて ｜v1＋v2＋v3｜＜ε（ε：正の実数） ……(1) なる演算を行う。正常時には各相間電圧ＶA，ＶB
およびＶCは平衡しているためベクトル和v1＋v2
＋v3はほぼ０であり、上記(1)式は成立している
（正常時に(1)式が成立する定数εを選んでおく）。
何らかの原因でフイルタ１５ａ〜１５ｃあるいは
サンプルホールド部１６ａ〜１６ｃあるいは第２
のマルチプレクサ１７あるいはアナログ／デイジ
タル変換部１８の回路自体が故障を起こした時に
は(1)式は成立しなくなるため、故障をみつけるこ
とが出来る。なお、(1)式の不成立は保護対象であ
る系統に事故が発生してから復旧するまでに要す
る時間よりも十分長い時間継続するので回路自体
の故障と判定できる。これにより零相入力部を除
いた入力部の監視が可能である。
次に外部から点検指令X1を与えた場合につい
て説明する。この点検時は信号X2は与えない様
にしておく。こうすればフイルター１５ｄには入
力トランス１１ｃの出力V′Cが導入され、このフ
イルタ１５ｄの出力はサンプルホールド部１６ｄ
でサンプリングされ、第２のマルチプレクサに与
えられる。第２のマルチプレクサ１７はサンプル
ホールド部１６ａ〜１６ｄの順に入力電気量v1，
v2，v3およびv4をアナログ／デイジタル変換部１
８へ出力する。ここで各電気量はアナログ／デイ
ジタル変換され、データ処理部１９に与えられ
る。このデータ処理部１９では点検指令X1が出
ると、サンプルホールド部１６ａ，１６ｂ，１６
ｄの出力v1，v2，v4に対応したデイジタル入力と
前記の常数εとを用いて前述と同様の式 ｜v1＋v2＋v4｜＜ε ……(2) を演算する。(2)式において、v1はＶA、v2はＶBそ
してv4はＶCに対応しているから、ＶA，ＶB，ＶC
が平衡しているという条件のもとに、(2)式が成立
するか否かによつてフイルタ１５ｄ、サンプルホ
ールド部１６ｄ、第２のマルチプレクサ１７、ア
ナログ／デイジタル変換部１８のうちいずれかの
回路に故障があるか否かを検出することが可能と
なる。つまりこの方法により常時入力がほとんど
０で正常か否かの監視が出来ない零相入力部の点
検が可能となるわけである。
(f) 他の実施例 第２図に示す実施例では入力電気量がＶA，Ｖ
B，ＶC，V0の電圧入力のみであつたが、第４図
のように電流入力がある場合にも同様な方法で点
検ができる。第４図において１４ａは、ＶCとV0
のトランス出力を切換る第１のマルチプレクサ
部、１４ｂはＶCとI0のトランス出力を切換る第
３のマルチプレクサ部である。１５ｅ，１６ｅは
夫々零相電流入力用のフイルタ、サンプルホール
ド部である。データ処理部１９では前述と同様、
｜v1＋v2＋v3｜＜εなる演算により、零相入力部
を除いた入力部、即ちフイルタ部１５ａ〜１５
ｃ、サンプルホールド部１６ａ〜１６ｃ、マルチ
プレクサ部１７、アナログ／デイジタル変換部１
８の回路故障の監視を行う。点検時には外部から
点検指令（第３図におけるX1）を与え、第１のマ
ルチプレクサ１４ａ出力をＶC側に切換て｜v1＋
v2＋v4｜＜εなる演算を行うかあるいは第３のマ
ルチプレクサ１４ｂの出力をＶC側に切換て｜v1
＋v2＋v5｜＜εなる演算を行うことによりフイル
タ１５ｄ，１５ｅ、サンプル・ホールド部１６
ｄ，１６ｅ、第２のマルチプレクサ１７、アナロ
グ／デイジタル変換部１８の各部いずれかのハー
ド故障を見つけることが出来る。上述までの切換
はすべてトランス出力の直後で行つてきたが、フ
イルタ出力の直後で行つても同じ主旨の点検が可
能である。次に第５図においてフイルタ１５ｃ出
力とフイルタ１５ｄ出力とを、外部からの点検指
令により切換るのが第４のマルチプレクサ１４ｃ
である。点検時には第３のマルチプレクサ１４ｃ
出力をＶC側にすることでサンプルホールド部１
６ｄ、第２のマルチプレクサ部１７、アナログ／
デイジタル変換部１８のいずれかのハード故障の
検出が可能となる。データ処理部１９では前述と
同様の判定式で点検を行う。又第２図、４図、５
図では点検時の切換入力をＶCにて行なつたが、
これはＶA，ＶBいずれでもよく、更に第４図の様
に電流入力を導入する場合には、ある特定相の電
流を導入してもよい。マルチプレクサ１４ａ，１
４ｂ，１４ｃの構成は第３図により説明したが、
このスイツチに相当する箇所はFET（電界効果
トランジスタ）を応用した電子スイツチでもよい
し、第６図の様にリレー接点を使つてもよい。第
６図では常時はａ接点１４−１は開で、ｂ接点１
４−２は閉の状態になつており、点検時には外部
から点検指令X3を与えることによりａ接点１４
−１は閉になり、ｂ接点１４−２は開となり、前
述までの説明のような切換えが可能である。これ
らの切換え方法は、上記の主旨をかえない範囲で
どんな方法でも適用可能であることは言うまでも
ない。
又、入力トランス１１ａ〜１１ｄに入力する電
気量を相間電気量に代えて例えば相電圧ＶR，Ｖ
S，ＶT、零相電圧V0を入力してもよい。更に今
までの説明は常時入力がほとんど０の入力部とし
て零相電気量導入部を想定して説明したが、それ
に限定されず、常時所定値を越えない入力電気量
導入部に対しても同様に適用されることはいうま
でもない。
(g) 発明の効果 本発明は、デイジタル形保護継電装置におい
て、常時は各相間電気量又は各相電気量用いて零
相入力部を除いたアナログ入力部、即ちフイルタ
部、サンプルホールド部、マルチプレクサ部、ア
ナログ／デイジタル変換部の監視を行い、点検指
令を与えることによりマルチプレクサ部、アナロ
グ／デイジタル変換部を含めた零相入力部回りの
ハード故障の有無を点検することが出来るもの
で、信頼性を高めたシンプルな構成をもつデイジ
タル形保護継電装置を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の点検方式の一構成図、第２図は
本発明による一実施例を示す図、第３図は切換部
の一構成例を示す図、第４図、第５図は夫々本発
明による他の実施例を示す図、第６図は切換部の
他の構成例を示す図である。 １１ａ〜１１ｅ……入力トランス、１４ａ〜１
４ｃ……切換え部、１５ａ〜１５ｅ……フイルタ
部、１６ａ〜１６ｅ……サンプルホールド部、１
７……マルチプレクサ部、１８……アナログ／デ
イジタル変換部、１９……データ処理部、２０…
…タイミング発生部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 電力系統の複数の電気量を夫々入力部を介し
    てデータ処理部に入力し、このデータ処理部でデ
    イジタル演算を行うことにより前記系統の保護を
    行うデイジタル形保護継電装置において、常時相
    間電気量を入力する入力部に対しては、各相間電
    気量の和に対応する電気量が所定値以内に存在す
    るか否かをデータ処理部で演算することにより入
    力部の故障の有無を監視し、常時零相電気量を入
    力する入力部に対しては、点検指令を与えること
    により、前記零相電気量に代わる前記各相間電気
    量のうちのいずれかと残りの各相間電気量とをデ
    ータ処理部に入力することにより、これら電気量
    の和が所定値以内にあるか否かを演算し、入力部
    の故障の有無の点検を行うことを特徴とするデイ
    ジタル形保護継電装置。 ２ 電力系統の複数の電気量を夫々入力部を介し
    てデータ処理部に入力し、このデータ処理部でデ
    イジタル演算を行うことにより前記系統の保護を
    行うデイジタル形保護継電装置において、常時各
    相電気量を入力する入力部に対しては、各相電気
    量の和に対応する電気量が所定値以内に存在する
    か否かをデータ処理部で演算することにより入力
    部の故障の有無を監視し、常時零相電気量を入力
    する入力部に対しては、点検指令を与えることに
    より、前記零相電気量に変わる前記各相電気量の
    うちのいずれかと、残りの各相電気量とをデータ
    処理部に入力することにより、これら電気量の和
    が所定値以内に存在するか否かを演算し、入力部
    の故障の有無の点検を行うことを特徴とするデイ
    ジタル形保護継電装置。
JP4476778A 1978-04-18 1978-04-18 Digital protective relay device Granted JPS54137649A (en)

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JP4476778A JPS54137649A (en) 1978-04-18 1978-04-18 Digital protective relay device
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JPS6220768B2 true JPS6220768B2 (ja) 1987-05-08

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GB (1) GB2022946B (ja)
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