JPS63148816A - 保護継電器 - 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】 ［発明の目的１ （産業上の利用分野） 本発明は、電力系統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６図は従来用いられている保３［器の機能ブロック図
である。■は保護継電器への入力を電子回路を動作させ
る適当な電気量に変換するための入力変成器、Ｓは入力
された電気量を直流に変換するための直流平滑回路、１
０は直流電気間が一定値以上になったことを判定するた
めのレベル検出回路、ＴＤＥは時間遅延回路、Ｘは出力
用補助継電器である。

第７図は従来の保護継電器のＬＤ以降のロジック回路で
ある。

Ｒ１−Ｒ７は抵抗、ＴＲ１〜ＴＲ６はトランジスタ、０
１はダイオード、２０１は定電圧ダイオード、Ｃ１はコ
ンデンサである。

第８図は従来の保護継電器のタイムチャートである。

従来技術の作用について、第６図〜第８図を用いて説明
する。系統からの入力は、入力変成器Ｔを通して直流平
滑回路Ｓへ導入される。直流平滑回路Ｓでは、交流波形
を直流分に変換し、直流電気量ｔをレベル検出回路［Ｏ
へ入力する。レベル検出回路［０へ導入された直流電気
量ｔは、レベル検出用トランジスタＴＲ１のエミッタか
らベースの方向へ流れ、直流電気ａｔがＲ２で決まる検
出レベルより大きくなった時、ＴＲ１はＯＮからＯＦＦ
に変わり、ロジック信号として次段のＴＲ２、丁Ｒ３へ
伝達される。

時間遅延回路ＴＯＥでは、Ｒ５、Ｃ１及びｌＤｌによっ
て決まる遅延時間Ｔ１の後、ＴＲ４をＯＦＦからＯＮに
切換え、次段のＴＲ５、ＴＲ６へ信号を伝達する。その
信号により、補助継電器駆動用トランジスタＴＲ６がＯ
ＦＦからＯＮに切換わることにより、補助継電器の動作
時間Ｔ２の後動作し、保護継電器が出力する。この保護
継電器の出力が出たことにより対象となる保護区間の事
故と判断し、事故区間を系統よりしゃ断するものである
。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した保護継電器は、特にレベル検出回路ＬＯ以降の
ロジック部は多くの半導体及びその他の部品にて構成さ
れているため、１個の部品故障によって誤出力する場合
があり、保護継電器の適用の仕方によってはその出力に
よって、対象となる保護区間が健全にも拘らず系統から
しゃ断してしまう問題があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであ
り、保護継電器のロジック部の２重化を簡単な回路にて
実現し、保護継電器の信頼性を向上させることを目的と
している。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の構成を、一実施例を用いて説明する。

第２図は本発明の保護継電器のレベル検出回路ＬＤ以降
のロジック回路である。

従来の保護継電器に対し、ダイオード０２のカソード側
をレベル検出用トランジスタＴＲＩのコレクタ側に、又
、アノード側を時間遅延回路出力用トランジスタＴＲ５
のコレクタ側に接続することにより、レベル検出用トラ
ンジスタＴＲ１のコレクタ信号と時間遅延回路ＴＤＥの
出力用トランジスタ丁Ｒ５のコレクタ信号との論理積を
とるよう構成したものである。

なお、ＺＤ２はトランジスタＴＲ１及びＴＲ５がＯＦＦ
した時に確実に丁Ｒ６をＯＮさせるためのものであり、
ダイオードＤ３はトランジスタＴＲＩがＯＮ、　ＴＲ５
がＯＦＦ　Ｌ／た時に確実にＴＲ６をＯＦＦさせるため
のものである。

（作用） レベル検出用トランジスタＴＲ１がＯＮシている時は、
ＴＲ１のコレクタ電圧はＯｖであり、次段の丁Ｒ２はＯ
ＦＦ状態であり、かつ、０２のカソードへも電圧は印加
されない。

トランジスタＴＲ１がＯＦＦすると、定電圧ダイオード
ＺＤ２で決まる電圧が０２のカソードに印加される。こ
の時、ＴＲ５はＯＮであり、ＴＲ１のロジック信号は補
助継電器駆動用トランジスタＴＲ６へは伝わらない。

遅延時間Ｔ１で決まる時間後、ＴＲ５はＯＦＦとなり、
ＴＲ５のコレクタに流れていた電流は、Ｄ３を通してＴ
Ｒ６のベースに流れ、ＴＲ６をＯＮさせ、補助継電器Ｘ
を動作させる。

系統に事故がない時に、ロジック回路の部品が誤出力方
向の故障を起した場合は、トランジスタＴＲ５はＯＦＦ
又はＯＦＦ状態となるが、レベル検出ＴＲ１はＯＮであ
るため、抵抗Ｒ１を通して流れる電流は、０２を通して
全てＴＲ１のコレクタに流れて、駆動用トランジスタＴ
Ｒ６のベースへは流れないためＯＦＦのままであり、保
護継電器の誤出力には至らない。

（実施例） 本発明の構成を一実施例を用いて説明する。

第１図は、本発明の保護継電器の機能ブロック図である
。

入力変成器Ｔ１直流平滑回路８ルベル検出回路ＬＤ、時
間遅延回路ＴＯＥにて構成された従来の保護継電器に対
し、レベル検出回路ＬＤの出力と、時間遅延回路丁ＯＥ
の出力を論理積回路ＡＮＤにて構成し、ＡＮＤ回路の出
力にて補助継電器Ｘを駆動するように構成したものであ
る。

第２図は、本発明の保護継電器のレベル検出回路ＬＤ以
降のロジック回路である。８１〜Ｒ１は抵抗、ＴＲ２〜
ＴＲ５はトランジスタ、Ｄｌはダイオード、ＺＤｌ、１
０２は定電圧ダイオード、Ｃ１はコンデンサであり、第
７図に示す従来の保護継電器に対して、レベル検出用ト
ランジスタＴＲ１のコレクタと次段のトランジスタＴＲ
２のベース間に、定電圧ダイオードＺＤ２のカソードを
ＴＲ１のコレクタに、又、アノードをＴＲ２のベースに
接続すると共に、補助継電器駆動用トランジスタＴＲ６
のベースと前段のトランジスタＴＲ５のコレクタの間に
、ダイオードＤ３のカソードをＴＲ６のベースに、又、
アノードをＴＲ５のコレクタに接続する。

ＴＲ１のコレクタ信号を、ロジック回路出力とは別に補
助継電器駆動信号として伝えるためのダイオードＤ２を
、カソードをＴＲＩのコレクタ側に、アノードをＴＲ５
のコレクタ側に接続することにより、レベル検出用トラ
ンジスタＴＲ１のコレクタ信号と時間遅延回路ＴＤＥの
出力信号であるトランジスタＴＲ５のコレクタ信号との
論理積をとるよう構成したものである。

次に、作用説明をする。系統からの入力は、入力変成器
Ｔを通して直流平滑回路Ｓへ導入される。

直流平滑回路Ｓでは、交流波形を直流分に変換し、直流
電気ａｔをレベル検出回路ＬＤへ入力する。レベル検出
回路ＬＤへ導入された直流電気ａｔは、レベル検出用ト
ランジスタＴＲ１のエミッタからベースの方向へ流れ、
直流電気ａｔがＲ２で決まる検出レベルより大きくなっ
た時、トランジスタＴＲ１はＯＮからＯＦＦに変わり、
ロジック信号を次段へ伝える。

定電圧ダイオードＺＤ２は、トランジスタＴＲ１がＯＦ
Ｆ　Ｌ、た時、ダイオード０２にＺＤ２で決まる電圧を
印加するためのものであり、トランジスタＴＲ５がＯＦ
Ｆ　した時に０２を通してＴＲ２のベースに回り込む電
流を防止し、確実にＴＲ６をＯＮさせるためのものであ
る。

ＴＲ１のコレクタ信号は、ＺＤ２を経て、ＴＲ２、ＴＲ
３へ伝達される。

時間遅延回路ＴＤＥでは、Ｒ５、Ｃ１及びＺＤｌによっ
て決まる遅延時間Ｔ１後、ＴＲ４をＯＦＦからＯＮに切
換えて、次段のＴＲ５へ信号を伝える。

Ｄ２のカソード側には、１０２で決まる電圧が印加され
ているため、ＴＲ５がＯＦＦすると、ダイオード０３を
通してＴＲ６をＯＮさせ、補助継電器の動作時間Ｔｚ後
動作し、保護継電器が出力する。この場合の保護継電器
の応動は、従来の保護継電器と同じく第８図のタイムチ
ャートと同じとなる。

これに対し、系統に事故がない状態の時、ＴＲ２〜ＴＲ
５にて構成されるロジック回路の部品が保護継電器の誤
動作方向に故障した場合は、トランジスタＴＲ５はＯＦ
Ｆ又はＯＦＦと同じ状態になるが、レベル検出用トラン
ジスタＴＲ１はＯＮのままであるため、抵抗Ｒ７を通し
て流れる電流は、Ｄ２を通ってＴＲ１のコレクタに流れ
、駆動用トランジスタＴＲ６のベースへは流れることは
なく、保護継電器は不動作のままであり、保護継電器と
して誤出力することはない。

なお、Ｄ３はＤ２の電圧降下分により抵抗Ｒ１を通して
流れる電流がＴＲ６のベースへ分流することのないよう
にするものである。

第１図において、レベル検出回路ＬＤへの入力が直流平
滑された電気量であれば、入力変成器からレベル検出ま
での回路構成が異なった保護継電器であっても同じこと
は言うまでもない。

以上述べたように本発明によると、簡単な回路を追加す
ることにより、レベル検出回路以降のロジック回路の２
重化が可能であり、ロジック回路の部品故障に対し、確
実に保護継電器の誤出力を防止することが出来、保護継
電器の信頼性を上げることができる。

以上は、ＮＰＮ　トランジスタで構成された回路で説明
したが、ＰＮＰ　トランジスタで構成された回路におい
ても、同様に本発明の効果を上げることは言うまでもな
い。

本発明の他の実施例を示す。機能ブロック図は、第１図
と同じである。第３図は、本発明の伯の実施例であり、
保護継電器のレベル検出回路ＬＤ以降のロジック回路で
ある。

Ｒ１〜Ｒ９は抵抗、ＴＲ１〜ＴＲ７はトランジスタ、口
１はダイオード、Ｚ［］１は定電圧ダイオード、Ｃ１は
コンデンサであり、第７図に示す従来の保護継電器に対
し、レベル検出用トランジスタＴＲＩのコレクタに抵抗
Ｒ８を接続し、一方を補助ＩＩ！電器駆動用トランジス
タＴＲ６のコレクタと補助継電器Ｘ間に別のトランジス
タのコレクタを補助継電器Ｘ側に、エミッタをトランジ
スタＴＲ６のコレクタに接続したトランジスタＴＲ７の
ベースに接続し、レベル検出回路出力と、その出力を受
けて動作するロジック回路の出力との論理積によって、
補助継電器を駆動するように構成したものである。

抵抗Ｒ８、Ｒ９はレベル検出用トランジスタＴＲ１がＯ
ＦＦ　した時に確実に次段のトランジスタＴＲ２及びＴ
Ｒ７をＯＮさせるためのものである。

次に、作用説明をする。

レベル検出回路ＬＤへ導入された直流電気ａｔは、レベ
ル検出用トランジスタ■Ｒ１のエミッタからベースの方
向へ流れ、直流電気ｔａｒｔがＲ２で決まる検出レベル
より大きくなった時、ＴＲＩはＯＮからＯＦＦに変わり
、ロジック信号を次段へ伝える。

抵抗Ｒ８、Ｒ９は各々の次段トランジスタＴＲ２、ＴＲ
１にベース電流を分流させ、確実にＯＮさせるためのも
のである。

ＴＲ１のコレクタ信号は、抵抗Ｒ９を経てＴＲ２、ＴＲ
３へ伝達される。時間遅延回路ＴＯＥでは、Ｒ５、Ｃ１
及び７０１によって決まる遅延時間Ｔ１後、ＴＲ４をＯ
ＦＦからＯＮに切換え、次段のＴＲ５を通し、ＴＲ８に
信号を伝える。この時、トランジスタＴＲ７は、ＴＲ１
のコレクタ信号にてＯＮ状態となっているため、ＴＲ６
がＯＮすることにより、補助継電器を動作させる。

これに対し、系統に事故がない状態の時、ＴＲ２〜ＴＲ
６にて構成されるロジック回路の部品が保護継電器の誤
動作方向に故障した場合は、トランジスタＴＲ６は必ず
ＯＮ又はＯＮ状態と同じ状態となるが、レベル検出用ト
ランジスタＴＲ１はＯＮのままであるため、ＴＲ６と直
列に接続されたＴＲ７はＯＦＦのままであり、ＴＲ６へ
はコレクタ電流が流れず、保護継電器は不動作のままで
あり、保護継電器として誤出力することなく、前述した
保護継電器と同様に簡単な回路を追加することにより、
レベル検出回路以降のロジック回路の２重化が可能であ
り、補助継電器駆動用トランジスタまで含めたロジック
回路の部品故障に対して、確実に保護継電器の誤出力を
防止し、保護継電器の信頼性を上げることが出来る。

本発明の更に他の実施例を示す。

第４図に機能ブロック図、第５図に保護継電器のレベル
検出回路［口以降のロジック回路を示す。

入力変成器Ｔ、レベル検出回路ＬＯ１連続化回路ＴＤＤ
　、時間遅延回路ＴＤＥにて構成された保護継電器に対
し、連続化回路丁ＤＤの出力と、時間遅延回路ＴＤＥの
出力を論理積回路ＡＮＤにて構成し、ＡＮＤ回路出力に
て補助継電器Ｘを駆動するようにしたものである。

Ｒ１−Ｒ７、Ｒ１０，Ｒ１１は抵抗、ＴＲ１〜ＴＲ７，
ＴＲ８，ＴＲ９はトランジスタ、０１〜Ｄ３はダイオー
ド、２０１〜ｌＤ３は定電圧ダイオード、Ｃ１、Ｃ２は
コンデンサである。

連続化回路出力用トランジスタＴＲ９のコレクタにダイ
オードＤ２のカソード側を、又、ロジック回路出力用ト
ランジスタＴＲ５のコレクタにダイオード０２のアノー
ド側を接続するように構成した保護継電器である。

次に、作用について説明する。

系統からの入力は、入力変成器Ｔを通してレベル検出回
路ＬＤへ導入される。レベル検出回路１０へ導入された
交流電気量ｔは、レベル検出用トランジスタＴＲ１のエ
ミッタ、ベース間を流れ、Ｒ２で決まる検出レベルより
大きくなった時、ＴＲ１はＯＮからＯＦＦに変わる。交
流電気ａｔのため、ＴＲ１はＯＮからＯＦＦを繰返し、
コレクタ信号は断続信号となリ、次段の連続化回路ＴＤ
Ｄへ導入される。

連続化回路ＴＤＤは、Ｒ１１、Ｃ２及びｌＤ３によって
決まる時間だけ各信号を引延ばすため、ＴＲ９のコレク
タ信号は連続化されたものとして出力する。

ＴＲ９以降の作用は、第２図のロジック回路と同じ作用
となる。

レベル検出回路しＤへの入力が交流電気量であっても、
次段の連続化回路ＴＯＯにより連続信号に変換されれば
、それ以降を前述と同じ構成にすることが可能であり、
簡単な回路を追加することにより、連続化回路ＴＤＤ以
降のロジック回路の２重化を行ない、ロジック回路の部
品故障に対し、確実に保護継電器の誤出力を防止し、保
護継電器の信頼性を上げることが出来る。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明を用いることにより簡単な
回路を追加することにより、ロジック回路の２重化が可
能であり、信頼性の高い保護継電器を提供することが出
来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による保護継電器の一実施例の機能ブロ
ック図、第２図はレベル検出回路以降のロジック回路、
第３図は本発明による他の実施例の構成図、第４図は本
発明による更に他の実施例の機能ブロック構成図Ｉ、第
５図は第４図に基づく本発明の更に他の実施例゛の構成
図、第６図は従来の保護継電器機能ブロック図、第７図
は従来の保護継電器のレベル検出回路以降のロジック回
路図、第８図は従来の保護継電器のタイムチャートであ
る。 ■・・・入力変成器　　　　　１０・・・レベル検出回
路ＴＯＥ・・・時間遅延回路　　　ＴＤＤ・・・連続化
回路ＡＮＤ・・・論理積回路　　　　Ｘ・・・補助継電
器Ｒ１〜Ｒ１１・・・抵抗

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力電気量が一定値を越えた時に出力するレベル
   検出回路と、その信号を入力し予定時間遅延して出力す
   る遅延回路と、この遅延回路の出力によって補助継電器
   を駆動するトランジスタによって構成される保護継電器
   において、レベル検出回路出力と遅延回路出力との論理
   積によって補助継電器が動作するようにしたことを特徴
   とする保護継電器。
2. （２）遅延回路出力用のトランジスタと、他のトランジ
   スタとを直列接続して補助継電器に接続し、前記した他
   のトランジスタのベースとレベル検出回路の出力端とを
   抵抗にて接続し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）入力電気量が一定値を越えた時に出力するレベル
   検出回路と、その信号を時間遅延する遅延回路と、遅延
   回路の出力によって補助継電器を駆動するトランジスタ
   とによって構成される保護継電器において、前記レベル
   検出回路と遅延回路との間にレベル検出回路の出力信号
   を連続化する連続化回路を設け、前記連続化回路出力と
   遅延回路出力との論理積によって補助継電器が動作する
   ようにしたことを特徴とする保護継電器。