JPS6346651B2 - - Google Patents
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- JPS6346651B2 JPS6346651B2 JP17939083A JP17939083A JPS6346651B2 JP S6346651 B2 JPS6346651 B2 JP S6346651B2 JP 17939083 A JP17939083 A JP 17939083A JP 17939083 A JP17939083 A JP 17939083A JP S6346651 B2 JPS6346651 B2 JP S6346651B2
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 15
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Protection Of Transformers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、変圧器保護用比率差動継電器、特に
励磁突入電流対策が施こされた変圧器内部に事故
がある状態でしや断器が投入された時、トリツプ
時間を短かくするようにした変圧器保護用比率差
動継電器に関するものである。
励磁突入電流対策が施こされた変圧器内部に事故
がある状態でしや断器が投入された時、トリツプ
時間を短かくするようにした変圧器保護用比率差
動継電器に関するものである。
第１図は従来の変圧器保護用比率差動継電器で
あり、電力用変圧器１をはさんで各端子にもうけ
られ変流器２を介して、各端子に流れる電流IA，
IBに比例した電流I′A，I′Bを導入し、これによつて
比率差動継電器３が内外部事故を判別してしや断
器４をトリツプするようになされている。
あり、電力用変圧器１をはさんで各端子にもうけ
られ変流器２を介して、各端子に流れる電流IA，
IBに比例した電流I′A，I′Bを導入し、これによつて
比率差動継電器３が内外部事故を判別してしや断
器４をトリツプするようになされている。
第２図は従来の比率差動継電器のブロツク図で
ある。第２図において、比率差動要素６は１例と
して（I′A＋I′B）−K1（｜I′A｜＋｜I′B｜）≧K0な
る
動作式（K1，K0は定数）であり、抑制量として
は｜I′A｜＋｜I′B｜の他に、I′AとI′Bの最大値を用
いる等種々の方法がある。
ある。第２図において、比率差動要素６は１例と
して（I′A＋I′B）−K1（｜I′A｜＋｜I′B｜）≧K0な
る
動作式（K1，K0は定数）であり、抑制量として
は｜I′A｜＋｜I′B｜の他に、I′AとI′Bの最大値を用
いる等種々の方法がある。
第３図は比率差動継電器の特性図であり、比率
差動要素６の特性は１０にて示される。第２図に
おいて高整定過電流要素５はI′A＋I′A≧K2なる動
作式（K2は定数）であり、その特性は第３図の
１１に示される。第２調波検出要素７は、１例と
して差動電流I′A＋I′Bの基本波電流に対する第２
調波電流が所定値K3（K3は定数）以上になつた時
動作する要素であつて、励磁突入電流が見かけ上
変圧器内部事故となる差動電流を発生した際、比
率差動継電器が誤動作しないように比率差動要素
６の出力をロツクするために用いられる要素であ
る。即ち、第４図の変圧器励磁突入電流の波形例
からもわかるように、変圧器励磁突入電流中に多
く含まれる第２調波分の割合を検出して、変圧器
励磁突入電流であるか否かを判別する要素であ
る。
差動要素６の特性は１０にて示される。第２図に
おいて高整定過電流要素５はI′A＋I′A≧K2なる動
作式（K2は定数）であり、その特性は第３図の
１１に示される。第２調波検出要素７は、１例と
して差動電流I′A＋I′Bの基本波電流に対する第２
調波電流が所定値K3（K3は定数）以上になつた時
動作する要素であつて、励磁突入電流が見かけ上
変圧器内部事故となる差動電流を発生した際、比
率差動継電器が誤動作しないように比率差動要素
６の出力をロツクするために用いられる要素であ
る。即ち、第４図の変圧器励磁突入電流の波形例
からもわかるように、変圧器励磁突入電流中に多
く含まれる第２調波分の割合を検出して、変圧器
励磁突入電流であるか否かを判別する要素であ
る。
上記した如く比率差動継電器３は高整定の過電
流要素５、比率差動要素６及び第２調波検出要素
７からなり、比率差動要素６の出力は第２調波検
出要素７からの出力がないときのみ、インヒビツ
ト回路８による出力がオア回路９の入力となり、
また高整定過電流要素５の出力もオア回路９の入
力としているため、前記２入力のうちで少なくと
も一方の入力があればオア回路９は出力し、それ
により比率差動継電器３はトリツプ指令を出力し
て変圧器を保護する。
流要素５、比率差動要素６及び第２調波検出要素
７からなり、比率差動要素６の出力は第２調波検
出要素７からの出力がないときのみ、インヒビツ
ト回路８による出力がオア回路９の入力となり、
また高整定過電流要素５の出力もオア回路９の入
力としているため、前記２入力のうちで少なくと
も一方の入力があればオア回路９は出力し、それ
により比率差動継電器３はトリツプ指令を出力し
て変圧器を保護する。
〔背景技術の問題点〕
上記構成を有する従来の比率差動継電器３で
は、変圧器内部に事故がある状態でしや断器４が
投入された場合に、励磁突入電流により第２調波
検出要素７が動作して比率差動要素７が動作し、
比率差動要素６の出力をロツクするので比率差動
継電器３は動作せず、トリツプ出力が導出されな
いことになる。そして、この状態は励磁突入電流
が減衰して、基本波電流に対する第２調波電流の
含有率が所定値K3以下になるまで続き、この含
有率が所定値以下になつたとき、比率差動継電器
３ははじめて動作してしや断器４にトリツプ指令
を出力する。したがつて、通常時の事故に比べて
トリツプ時間が大幅に遅れることになり、変圧器
の損傷を非常に大なものとしたり、変圧器内油圧
がタンク強度を越えて爆発する危険があつた。従
来よりこの危険は大きな問題とされてきたが、有
効な対策がなく、この変圧器における事故器投入
時の保護問題の解決は長年にわたる大きな課題で
あつた。
は、変圧器内部に事故がある状態でしや断器４が
投入された場合に、励磁突入電流により第２調波
検出要素７が動作して比率差動要素７が動作し、
比率差動要素６の出力をロツクするので比率差動
継電器３は動作せず、トリツプ出力が導出されな
いことになる。そして、この状態は励磁突入電流
が減衰して、基本波電流に対する第２調波電流の
含有率が所定値K3以下になるまで続き、この含
有率が所定値以下になつたとき、比率差動継電器
３ははじめて動作してしや断器４にトリツプ指令
を出力する。したがつて、通常時の事故に比べて
トリツプ時間が大幅に遅れることになり、変圧器
の損傷を非常に大なものとしたり、変圧器内油圧
がタンク強度を越えて爆発する危険があつた。従
来よりこの危険は大きな問題とされてきたが、有
効な対策がなく、この変圧器における事故器投入
時の保護問題の解決は長年にわたる大きな課題で
あつた。
本発明は上記問題点を解決することを目的とし
てなされたものであり、事故発生状態にある変圧
器に対してしや断器を投入して電圧を印加した場
合にも、トリツプ時間の遅れのない変圧器保護用
比率差動継電器を提供することを目的としてい
る。
てなされたものであり、事故発生状態にある変圧
器に対してしや断器を投入して電圧を印加した場
合にも、トリツプ時間の遅れのない変圧器保護用
比率差動継電器を提供することを目的としてい
る。
本発明では変圧器をはさんだ各端子電流の他に
端子電圧を導入して差動電流の位相を判定し、差
動電流の位相が励磁突入電流のみの時の位相領域
付近にある時のみ、比率差動要素に対する第２調
波検出要素のロツクを実施しようとするものであ
る。即ち、変圧器への電圧投入時、変圧器に内部
事故がある場合には、差動電流の位相が励磁突入
電流のみの時の位相領域から遠くにあるため、第
２調波検出要素による比率差動要素に対してロツ
クがかからず、トリツプ動作時間の遅れが生じな
いこととなる。
端子電圧を導入して差動電流の位相を判定し、差
動電流の位相が励磁突入電流のみの時の位相領域
付近にある時のみ、比率差動要素に対する第２調
波検出要素のロツクを実施しようとするものであ
る。即ち、変圧器への電圧投入時、変圧器に内部
事故がある場合には、差動電流の位相が励磁突入
電流のみの時の位相領域から遠くにあるため、第
２調波検出要素による比率差動要素に対してロツ
クがかからず、トリツプ動作時間の遅れが生じな
いこととなる。
以下図面を参照して実施例を説明する。第５図
は本発明による変圧器保護用比率差動継電器の一
実施例適用図である。図中の符号１，２，４及び
I′A，I′Bは第１図に対応している。１２は比率差
動継電器であつて電力用変圧器１をはさんでもう
けられた変流器２を介して、各端子に流れる電流
IA，IBに比例した電流I′A，I′Bが導入される。ま
た、電力用変圧器１のＡ端子電圧Ｖに比例した電
圧V′が計器用電圧変成器１３を介して比率差動
継電器１２に導入される。
は本発明による変圧器保護用比率差動継電器の一
実施例適用図である。図中の符号１，２，４及び
I′A，I′Bは第１図に対応している。１２は比率差
動継電器であつて電力用変圧器１をはさんでもう
けられた変流器２を介して、各端子に流れる電流
IA，IBに比例した電流I′A，I′Bが導入される。ま
た、電力用変圧器１のＡ端子電圧Ｖに比例した電
圧V′が計器用電圧変成器１３を介して比率差動
継電器１２に導入される。
第６図は比率差動継電器の一実施例ブロツク図
である。図中の符号５ないし９は第２図に対応し
ている。第６図において変流器２からの入力電流
I′A，I′Bは夫々高整定過電流要素５、比率差動要
素６、第２調波検出要素７及びベクトル和作成回
路１４へ導入される。ベクトル和作成回路１４の
出力と入力電圧V′は位相判定回路１５へ導入さ
れる。第２調波検出要素７の出力と位相判定回路
１５の出力とはアンド回路１６へ導入され、前記
アンド回路１６の出力はインヒビツト回路８の禁
止側の入力として、また比率差動要素６の出力は
インヒビツト回路８の非禁止側入力として導入さ
れる。そしてインヒビツト回路８の出力と高整定
過電流要素５の出力はオア回路９へ導入され、更
にオア回路９の出力は比率差動継電器１２の出力
となる構成を有している。
である。図中の符号５ないし９は第２図に対応し
ている。第６図において変流器２からの入力電流
I′A，I′Bは夫々高整定過電流要素５、比率差動要
素６、第２調波検出要素７及びベクトル和作成回
路１４へ導入される。ベクトル和作成回路１４の
出力と入力電圧V′は位相判定回路１５へ導入さ
れる。第２調波検出要素７の出力と位相判定回路
１５の出力とはアンド回路１６へ導入され、前記
アンド回路１６の出力はインヒビツト回路８の禁
止側の入力として、また比率差動要素６の出力は
インヒビツト回路８の非禁止側入力として導入さ
れる。そしてインヒビツト回路８の出力と高整定
過電流要素５の出力はオア回路９へ導入され、更
にオア回路９の出力は比率差動継電器１２の出力
となる構成を有している。
即ち、上記構成から明らかなように、本実施例
と従来例との差異は、第２調波検出要素７の出力
に位相判定回路１５の出力を加味した点であり、
その他の構成は同じである。ここで位相判定回路
１５は差動電流の位相を入力電圧V′により判定
し、これが励磁突入電流のみの時の位相領域付近
にあるときのみ、第２調波検出要素７の出力をロ
ツクするようになつている。その他の動作は前記
した従来例と同じであるため省略する。
と従来例との差異は、第２調波検出要素７の出力
に位相判定回路１５の出力を加味した点であり、
その他の構成は同じである。ここで位相判定回路
１５は差動電流の位相を入力電圧V′により判定
し、これが励磁突入電流のみの時の位相領域付近
にあるときのみ、第２調波検出要素７の出力をロ
ツクするようになつている。その他の動作は前記
した従来例と同じであるため省略する。
第７図は位相判定回路の特性図である。図から
明らかなように、斜線で示す動作域は、励磁電圧
に対して励磁突入電流が約90゜遅れることを考慮
して決定され、入力電流I′A，I′Bのベクトル和電
流Idが動作域にある時、位相判定回路１５は
「１」出力し、第２調波検出要素７による比率差
動要素６のロツクが可能である。
明らかなように、斜線で示す動作域は、励磁電圧
に対して励磁突入電流が約90゜遅れることを考慮
して決定され、入力電流I′A，I′Bのベクトル和電
流Idが動作域にある時、位相判定回路１５は
「１」出力し、第２調波検出要素７による比率差
動要素６のロツクが可能である。
第８図は内部事故時の特性図である。この場合
は、励磁突入電流Iioと故障電流IFとのベクトル和
電流Idが位相判定回路１５の動作域外となるた
め、位相判定回路１５は不動作となり、第２調波
検出要素７による比率差動要素６の出力ロツクは
行なわれず、比率差動継電器１２は動作時間が遅
れることなく作動し、変圧器の保護を行なうこと
ができる。
は、励磁突入電流Iioと故障電流IFとのベクトル和
電流Idが位相判定回路１５の動作域外となるた
め、位相判定回路１５は不動作となり、第２調波
検出要素７による比率差動要素６の出力ロツクは
行なわれず、比率差動継電器１２は動作時間が遅
れることなく作動し、変圧器の保護を行なうこと
ができる。
第９図は故障点抵抗による故障電流のベクトル
図であり、これによつて故障電流IFの位相につい
て簡単に説明する。なお、第９図ａは故障点抵抗
が小の場合、同じく第９図ｂは故障点抵抗が大の
場合である。一般に、変圧器のほとんどの事故で
高整定過電流要素及び比率差動要素が動作可能で
あり、比率差動要素だけが応動する事故は故障抵
抗の大きな事故である（第９図ｂ参照）。そして
励磁突入電流による事故で問題となる内部事故
は、高整定過電流要素５に頼ることのできない第
１０図の斜視領域の内部事故であり、この領域は
故障点抵抗が大なる事故がほとんどである。しか
もこの場合に流れる故障電流IFのベクトルは、入
力電圧V′のベクトルの位相に近づいたものであ
るため、前記動作域によつて比率差動継電器１２
は励磁突入電流時の事故を検出できることが判
る。
図であり、これによつて故障電流IFの位相につい
て簡単に説明する。なお、第９図ａは故障点抵抗
が小の場合、同じく第９図ｂは故障点抵抗が大の
場合である。一般に、変圧器のほとんどの事故で
高整定過電流要素及び比率差動要素が動作可能で
あり、比率差動要素だけが応動する事故は故障抵
抗の大きな事故である（第９図ｂ参照）。そして
励磁突入電流による事故で問題となる内部事故
は、高整定過電流要素５に頼ることのできない第
１０図の斜視領域の内部事故であり、この領域は
故障点抵抗が大なる事故がほとんどである。しか
もこの場合に流れる故障電流IFのベクトルは、入
力電圧V′のベクトルの位相に近づいたものであ
るため、前記動作域によつて比率差動継電器１２
は励磁突入電流時の事故を検出できることが判
る。
第１１図は位相判定回路の他の実施例であり、
本実施例ではインピーダンス判定回路としたもの
である。この場合、特に電圧が事故時変動する場
合に効果がある。
本実施例ではインピーダンス判定回路としたもの
である。この場合、特に電圧が事故時変動する場
合に効果がある。
なお上記した第２調波検出要素の入力としては
同一相の電流の他に、他相の電流に関する電気量
を取り入れる方式のものであつてもよい。
同一相の電流の他に、他相の電流に関する電気量
を取り入れる方式のものであつてもよい。
また上記実施例では２巻線形の変圧器について
説明したが、３巻線以上の変圧器についても同様
に構成できることは勿論である。
説明したが、３巻線以上の変圧器についても同様
に構成できることは勿論である。
以上説明した如く、本発明によれば比率差動継
電器の差動回路に流れる第２調波分の割合に応じ
て、励磁突入電流が発生したことを検出してしや
断指令をロツクする方式の変圧器保護装置におい
て、差動電流の位相が励磁突入電流のみの時の位
相付近にあるときのみ、第２調波検出要素のロツ
クを実施するよう構成したので、事故のある変圧
器に電圧投入した場合に、ほとんどの事故に対し
て動作時間が遅れることのない変圧器保護用比率
差動継電器を提供できる。
電器の差動回路に流れる第２調波分の割合に応じ
て、励磁突入電流が発生したことを検出してしや
断指令をロツクする方式の変圧器保護装置におい
て、差動電流の位相が励磁突入電流のみの時の位
相付近にあるときのみ、第２調波検出要素のロツ
クを実施するよう構成したので、事故のある変圧
器に電圧投入した場合に、ほとんどの事故に対し
て動作時間が遅れることのない変圧器保護用比率
差動継電器を提供できる。
第１図は従来の変圧器保護用比率差動継電器の
適用図、第２図は従来の比率差動継電器のブロツ
ク構成図、第３図は比率差動継電器の特性図、第
４図は励磁突入電流の波形図、第５図は本発明に
よる変圧器保護用比率差動継電器の一実施例適用
図、第６図は比率差動継電器の一実施例ブロツク
図、第７図は位相判定回路の特性図、第８図は内
部事故時の特性図、第９図は故障点抵抗による故
障電流のベクトル図、第１０図は高整定過電流要
素に頼ることのできない内部事故を説明するため
の比率差動継電器の特性図、第１１図は位相比較
判定回路の他の特性図である。 １……電力用変圧器、２……変流器、３，１２
………比率差動継電器、４……しや断器、５……
高整定過電流要素、６……比率差動要素、７……
第２高調波検出要素、８……インヒビツト回路、
９……オア回路、１３……計器用電圧変成器、１
４……ベクトル和電流検出回路、、１５……位相
判定回路、１６……アンド回路。
適用図、第２図は従来の比率差動継電器のブロツ
ク構成図、第３図は比率差動継電器の特性図、第
４図は励磁突入電流の波形図、第５図は本発明に
よる変圧器保護用比率差動継電器の一実施例適用
図、第６図は比率差動継電器の一実施例ブロツク
図、第７図は位相判定回路の特性図、第８図は内
部事故時の特性図、第９図は故障点抵抗による故
障電流のベクトル図、第１０図は高整定過電流要
素に頼ることのできない内部事故を説明するため
の比率差動継電器の特性図、第１１図は位相比較
判定回路の他の特性図である。 １……電力用変圧器、２……変流器、３，１２
………比率差動継電器、４……しや断器、５……
高整定過電流要素、６……比率差動要素、７……
第２高調波検出要素、８……インヒビツト回路、
９……オア回路、１３……計器用電圧変成器、１
４……ベクトル和電流検出回路、、１５……位相
判定回路、１６……アンド回路。
Claims (1)
- １ 変圧器をはさんでもうけられた変流器により
各端電流による差電流が導入され、励磁突入電流
発生時に継電器の動作を抑制もしくは阻止する励
磁突入電流判定要素をそなえた比率差動継電器に
おいて、前記比率差動継電器には変圧器の端子電
圧を導入して差動電流との位相判定を行ない、前
記差動電流が端子電圧からの所定の遅れ力率領域
に入つた時のみ、励磁突入電流判定要素の出力を
有効とすることを特徴とする変圧器保護用比率差
動継電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58179390A JPS6074924A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | 変圧器保護用比率差動継電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58179390A JPS6074924A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | 変圧器保護用比率差動継電器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6074924A JPS6074924A (ja) | 1985-04-27 |
| JPS6346651B2 true JPS6346651B2 (ja) | 1988-09-16 |
Family
ID=16065022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58179390A Granted JPS6074924A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | 変圧器保護用比率差動継電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6074924A (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5815289U (ja) * | 1981-07-15 | 1983-01-31 | 株式会社タダノ | 警報装置 |
| JPS5894092U (ja) * | 1981-12-15 | 1983-06-25 | ヤンマー農機株式会社 | 作業用機械 |
| JPS5896498U (ja) * | 1981-12-23 | 1983-06-30 | 神鋼電機株式会社 | 音声警報を発する穀物乾燥機 |
| JPS58108596U (ja) * | 1982-01-16 | 1983-07-23 | ヤンマー農機株式会社 | 作業用機械 |
-
1983
- 1983-09-29 JP JP58179390A patent/JPS6074924A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6074924A (ja) | 1985-04-27 |
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