JPS6360610B2 - - Google Patents

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JPS6360610B2
JPS6360610B2 JP48136176A JP13617673A JPS6360610B2 JP S6360610 B2 JPS6360610 B2 JP S6360610B2 JP 48136176 A JP48136176 A JP 48136176A JP 13617673 A JP13617673 A JP 13617673A JP S6360610 B2 JPS6360610 B2 JP S6360610B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電力系統の保護継電装置に係り、特に
電力系統の事故をデイジタル的な手段により検出
して遮断器に遮断指令を発するに好適な保護継電
装置に関する。
〔従来の技術及びその問題点〕
電力系統は一般に極めて巨大なシステムである
ため、例えば超々高圧系、超高圧系、高圧系とい
つた電圧レベルの違いによるもの、あるいは送電
線、電気所母線、変圧器といつた対象設備の違い
によるもの、さらに電圧リレー、周波数リレー、
位相リレーの如く捕える物理量の違いによるもの
など、非常に多種の保護方式が要求される。しか
も、系統の電圧、電流等の１次量は、アナログ量
であるため、従来のリレーの大部分はこのアナロ
グ量をもとに、目的とした事故検出を行なう機能
を付与した専用ハードによるものが大部分であつ
た。
これに対し、近年、IEEE Transaction on
power Apparatus and Systems、Vol.PAS−
88、No.４、April 1969、第438頁左欄第21〜23行
にデイジタル化が示唆されている。また、最近、
例えば雑誌「OHM」（昭和45年６月号）の「コ
ンピユータリレーへの布石」に示す如く、上記従
来方式では達成不可能であつた(1)ハードウエアの
統一化、(2)ソフト変更によるリレー方式変更可能
等を主目的にリレーのデイジタル化、計算機化を
はかろうとする動きが生じてきた。すなわち、リ
レーをコンピユータによつて構成するときの基本
的な考え方として電圧、電流の瞬時値をある時間
間隔でサンプリングし、AD変換を行つた後、こ
れらを記憶してサンプル値に対して演算を施した
後、その結果から系統事故の発生および事故点の
位置などを判定し現行のリレーシステムに代つて
遮断器に動作指令を与えようとするものである。
しかし、このような計算機では、あらゆる種類
の事故検出を演算処理によつて行なわれなければ
ならず、前述の如く全ての種類のリレー方式を全
て網羅する計算機リレーは、現在まで、国内、国
外を問わず公表されていない。
本発明の目的は、デイジタル処理により複数の
リレーを実現することのできる保護継電装置を提
供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的を達成するため、本発明は電力系統
の電圧と電流とを一定周期でかつ、同時にサンプ
リングして入力する第１の手段と、前記第１の手
段によつてサンプリングした電圧値ｖ（ｔ）と、
この電圧のサンプリング時刻よりも電力系統の交
流信号の電気角でπ−φ（rad）（但し、ω・角速
度、φ：整定角）前の時刻の電流値ｉ（ｔ−π／
ω＋φ／ω）と、所定の大きさを有する整定イン
ピーダンス値Zoとから、2Zo・（−ｉ（ｔ−π／ω
＋φ／ω））−ｖ（ｔ）とｖ（ｔ）に相当する２つの
値を求める第２の手段と、前記第２の手段によつ
て求めた２つの値を積演算する第３の手段と、前
記第３の手段による値を逐次記憶し、該記憶され
た値のうち電流、電圧の半サイクル前に求めた値
と現時点で求めた値とを加算する第４の手段と、
前記第４の手段の出力値と基準値とを比較し、所
定の大小関係にある状態が継続するとき電力系統
の該当する遮断器にトリツプ信号を出力する第５
の手段とによつて構成されている。
また、他の発明は電力系統の電圧と電流とを一
定周期でかつ、同時にサンプリングして入力する
第１の手段と、前記第１の手段によつてサンプリ
ングした電圧値ｖ（ｔ）と、この電圧のサンプリ
ング時刻よりも電力系統の交流信号の電気角で
π／２（rad）前の時刻の電流値ｉ（ｔ−π／2ω）
と、所定の整定リアクタンス値Xoとから、Xo・
（−ｉ（ｔ−π／2ω））−ｖ（ｔ）とXo・（−ｉ（ｔ
−π／2ω））に相当する２つの値を求める第２の
手段と、前記第２の手段によつて求めた２つの値
を積演算する第３の手段と、前記第３の手段によ
る値を逐次記憶し、該記憶された値のうち電流、
電圧の半サイクル前に求めた値と現時点で求めた
値とを加算する第４の手段と、前記第４の手段の
出力値と基準値とを比較し、所定の大小関係にあ
る状態が継続するとき電力系統の該当する遮断器
にトリツプ信号を出力する第５の手段とによつて
構成されている。
〔作用〕
本発明によると、第１の手段により電力系統の
電圧ｖ、電流ｉが変成器等の一次変換器を介して
取り込まれ、一定周期かつ同時にサンプリングし
てｖ（ｔ）、ｉ（ｔ）にＡ／Ｄ変換される。そして
第２の手段で前記電圧値ｖ（ｔ）およびこのサン
プリング時刻より電圧角でπ−φ（rad）前の電
流値ｉ（ｔ−π／ω＋φ／ω）と予め定められた
整定インピーダンス値Zoとによつてリレーを作
動させるための２つの値2Zo・（−ｉ（ｔ−π／ω
＋φ／ω））−ｖ（ｔ）とｖ（ｔ）を求め、この２つ
の値を第３の手段で積演算する。この積演算値を
第４の手段により逐次記憶し、該記憶値のうち電
圧、電流の半サイクル前に求めた値と現時点で求
めた値を加算する。この加算値は第５の手段によ
り基準値に対して大小比較され、該当する遮断器
にトリツプ信号を出力することでモーリレーを構
成する。
また他の発明では、前記発明の構成のうちの第
２の手段を、電力系統から一定周期かつ同時にサ
ンプリングして取り込まれた電圧値ｖ（ｔ）と、
該サンプリング時刻より電気角でπ／2rad前の
電流値ｉ（ｔ−π／2ω）と、予め定められた整定
リアクタンス値Xoとから、Xo・（ｉ−（ｔ−π／
2ω））−ｖ（ｔ）とXo・（−ｉ（ｔ−π／2ω））に相
当する２つの値を求めることを特徴とし、この２
つの値を前記発明と同様に処理して得られた値を
第５の手段により基準値と大小比較され、該当す
る遮断器にトリツプ信号を出力することでリアク
タンスリレーを構成する。
〔実施例〕
以下、本明の実施例について説明する。
第１図には、本発明に係る保護継電装置の各手
段の動作フローチヤートが示されている。
本発明の代表的実施例として、第１〜第５の各
手段は、以下に述べる機能を有する構成になつて
いる。
第１の手段１０は、データ導入のための手段で
あり、例えば昭和45年「富士時報」43巻６号（富
士電機製造(株)発行）の「電力系統制御における計
算機の応用」の第１０図に示す如く、電力系統の
電圧ｖ＝Vsinωt、電流ｉ＝Isin（ωt＋φ）を変成
器等の一次変換器を介して取り込み、サンプリン
グしＡ／Ｄ変換器を介して瞬時値ｖ（ｔ）＝
Vsinωt、ｉ（ｔ）＝Isin（ωt＋φ）として計算機に
取り込むものである。なお、交流波形の再現のた
めに周知のサンプリング定理を満足すべくこの導
入に関するサンプリング周波数fsは、保護しよう
とする系統の基本周波数ｆの４倍に選んである。
第２の手段２０は、第１の手段１０によつてサ
ンプリングした電圧値ｖ（ｔ）、電流値ｉ（ｔ）と
予め定められた系統値とによつてリレーを作動さ
せるための２つの値VA（ｔ）とVB（ｔ）を求める
ものである。すなわち、第２の手段２０は、デー
タの前処理のための手段であり、例えば特公昭38
−2930号公報の第３図、第４図、第５図に示す如
く変成器等の一次変換器からの例えば電流を受け
て二次側にその大きさに応じた所定のベクトル量
を得るためのインピーダンス回路網に相当するも
のである。
第３の手段３０は、第２の手段２０によつて求
めた２つの値VA（ｔ）、VB（ｔ）を積演算する。す
なわち、第３の手段３０は積演算のための手段で
あり、第２の手段２０の出力VA、VB同志の積演
算を求めるものである。この積演算のための第３
の手段３０は、第２の手段２０において前処理さ
れた１つ又は複数の信号から大きさと位相に対応
した１つの信号を取り出すための前提として必要
なもので、例えば特公昭44−375号公報に示され
る如き信号復調の際の位相検出回路の２つの交流
量間の積を求める手段を用いることができる。さ
らに昭和47年10月５日株式会社電気書院発行 小
林進著「保護継電技術」（第44頁第１〜４行及び
第２・１０〜２・１１図、第71頁〜第72）に示す
ようなものにも２つの入力量から１つの出力量を
得るものが示されている。
第４の手段４０は、第３の手段３０による値を
電力系統の電圧ｖ、電流ｉの半サイクルまたは予
め定められた半サイクルの整数倍の期間加算する
手段である。すなわち、第４の手段４０はフイル
タのための手段であり、例えば加算原理のデイジ
タルフイルタを用いて、事故判別に有効なVAVB
cosθ（θはVAとVBの位相差）のみを取り出すもの
である。例えば特公昭44−375号公報において示
す如く、ある位相をもつて基準信号と、この基準
信号と90゜位相の異なる信号との積を求め、さら
に、この基準信号とある位相（θ）差をもつ入力
信号と、この入力信号と90゜位相の異なる信号と
の積を求め、先に求めた積信号との和を求めるこ
とによつてcosθに相当する信号を得る手法におい
て、特公昭44−375号公報の如く２つの入力を一
定にせず、適宜の大きさの信号を求めることによ
つて事故判別に有効な２つの信号の大きさVAVB
と位相差θで定まる１つの値VAVBcosθを得るこ
とができる。
第５の手段５０は、第４の手段４０によつて求
められたVAVBcosθが基準値より大きいか小さい
かによつて該当する遮断器にトリツプ信号を出力
する手段である。これは例えば特公昭38−2930号
公報の(3)式に示される如き演算により求めた値を
他の基準値と比較して事故判定するものである。
第１図において、第１の手段１０では、まず系
統の電圧値ｖ、電流値ｉを周知のサンプリング定
理で定まる所定時間間隔で同時にサンプリングす
る。このサンプリングデータはAD変換器により
デイジタル量に変換され、このサンプリング値ｖ
（ｔ）、ｉ（ｔ）が計算機に取込まれる。ここで、
電圧ｖ電流ｉは次式の正弦波である。
ｖ＝Vsinωt ｉ＝Isin（ωt＋φ） Ｖ、Ｉ：最大値 φ：位相差 そして、ｖ（ｔ）、ｉ（ｔ）はある時刻ｔにおけ
るｖ、ｉのサンプリング値を表わす。第２の手段
２０では、サンプリング値ｖ（ｔ）、ｉ（ｔ）に対
して、ベクトル合成の如き前処理を行ない出力
VA（ｔ）、VB（ｔ）を得る。この前処理の内容は実
現しようとするリレーの種別により異なり、その
詳細は後述するが、ｖ（ｔ）、ｉ（ｔ）と予め定め
られた系統値とから２つの値VA（ｔ）とVB（ｔ）
を出力する。ここでは、説明を簡単にするため
に、出力値VA（ｔ）、VB（ｔ）は時刻ｔにおける前
処理後のデータとして次式で表わす。
VA（ｔ）＝VAsinωt VB（ｔ）＝VBsin（ωt＋θ） …(4) ただしω＝2πf であると仮定する。
第３の手段３０においては、前記のVA（ｔ）、
VB（ｔ）をもとに、これらの積を演算する。その
結果は、下式の如くなり、第４の手段４０のはじ
めに、メモリ内の該当番地へ格納される。
VA（ｔ）VB（ｔ）＝VAVB／２｛cosθ−cos（2
ωt＋θ）｝…(5) ここで、(5)式の右辺をみると、この演算結果に
は、初めに希望した以外の成分、すなわち、右辺
第２項の如き、系統周波数の２倍調波成分が現わ
れてくるので、この成分を除去しなければならな
い。そこでVAVBcosθのみを取り出すため、第４
の手段４０には加算原理によるデイジタルフイル
タ（以下「加算フイルタ」と称す。）を備えてい
る。
次に、加算フイルタの構成を第２図を用いて説
明する。このフイルタは、図示の如く、メモリ部
３１と加算部３２によつて構成されている。い
ま、任意時刻ｔのこの回路の入力データがWI
（ｔ）とすると、この入力データWI（ｔ）がメモ
リ部３１の該当番地へ記憶されると共に加算部３
２への一方の入力として与えられる。このとき加
算器３２には、メモリ部３１より出力される時間
t0前の記憶データWI（ｔ−t0）も他方の入力とし
て与えられるので、該加算部３２は、この両入力
の加算結果として下記のW0（ｔ）を出力する。
W0（ｔ）＝WI（ｔ）＋WI（ｔ−t0） …(6) ここでW0（ｔ）およびWI（ｔ）のラプラス変換
をW0（ｓ）およびWI（ｓ）とすると、(6)式は W0（ｓ）＝WI（ｓ）＋e-t0sWI（ｓ） …(7) と書き換えられるから、加算フイルタの伝達関数
は次式で表わされる。
W0（ｓ）／WI（ｓ）＝１＋e-t0s …(8) 加算フイルタの特性をよりわかり易く表現する
ため(8)式においてｓ＝jωと置き、周波数領域の
ゲイン｜W0（jω）／WI（jω）｜を求めると、 ｜W0（jω）／WI（jω）｜＝｜１＋e-j〓t0｜＝｜2cos
ωt0／２…(9) になる。
第３図は、この(9)式をもとにしたときの加算フ
イルタのゲイン周波数特性を図示したものであ
る。この図より、前記(5)式のところで指摘してお
いたVA（ｔ）、VB（ｔ）の積演算結果に現われた希
望しない成分、すなわち系統周波数の２倍調波成
分を除去するには、加算フイルタにおいて加算す
べきデータ同志の時間間隔t0を ω＝１／２（π／t0） …(10) を満足するように選べればよいことがわかる。
第４の手段４０に、メモリから時間t0＝π／2ω前 の積演算結果であるVA（ｔ−π／2ω）・VB（ｔ−π／2
ω） を引出してきて、現時点での演算結果VA（ｔ）、
VB（ｔ）との加算を行なう機能を備えさせたの
は、この加算フイルタによるデイジタルフイルタ
リングを実行するためであることが、以上の説明
より理解されるであろう。
ここで、VA（ｔ−π／2ω）・VB＜ｔ−π／2ω）を実
際 に計算すると、次式が得られる。
VA（ｔ−π／2ω）・VB（ｔ−π／2ω）＝VAVB／
２｛cosθ＋cos（2ωt＋θ）｝…(11) この(11)式と(5)式の加算を行なうのが加算フイル
タの機能であるが、実際この両式より計算で求め
た値は、 VA（ｔ）・VB（ｔ）＋VA（ｔ−π／2ω）・VB（
ｔ−π／2ω）＝VAVBcosθ(12) となり、直流分に相当する式(12)式の結果のみが得
られ、前記ゲイン周波数特性で行なつた説明と矛
盾することなく一致している。
以上の構成により、第４の手段４０における出
力、換言すれば事故判定を行なう第５の手段５０
の入力には、実現すべきリレー特性に応じて前処
理された２つの値VA（ｔ）＝VAsinωt、VB（ｔ）＝
VBsin（ωt＋θ）の大きさVAVBとその位相差θの
積からなるVAVBcosθが得られる。
このVAVBsinθが得られれば、先に述べたよう
に、従来のアナログ形リレーの特徴を兼備した複
数個のリレーを計算機によつて実現することがで
きる。その具体的な事故判定の幾つかの例につい
ては後述する。ここでは、VAVBcosθをある予め
設定した基準値Ｋと比較することによつて、事故
判定を行なわせるようにした場合についての第５
の手段５０の構成を述べる。
まず、第４の手段４０からの出力VAVBcosθと
基準値Ｋとが VAVBcosθ＞Ｋ …（13） のとき、事故ありと判定するように関係づけるも
のと仮定する。第５の手段５０において、まず
（13）式が成立すると判定したときは、その成立
回数、すなわち事故検出回数ｍを毎判定時に連続
して累計しているカウンタをプラス１した後、そ
れがリレーの判断時間に相当する予め設定されて
いる規定回数m0に達したか否かを調べ、達した
ときには該当する遮断器CBへ遮断指令を出す。
次のサンプル時刻より再び第１の手段１０から、
以上と全く同じステツプで動作する。
なお、第４の手段４０であるデイジタルフイル
タリングについては、上記で説明した例にとらわ
れることなく、適用目的によつて異なる排除すべ
き周波数成分を実用上問題のない程度に濾波する
ように構成してやればよいことは云うまでもな
い。この手段の他の具体例としては、例えば特公
昭48−53574号、特公昭48−53585号或は特公昭48
−53579号等に詳しく記述されている。
ところで、本実施例でサンプリング周波数fs＝
4fとすることを前提にしている理由は、(10)式の関
係で、加算フイルタで必要な t0＝π／2ω・ｎ時刻にサンプリングされたデータ を得るためであるが、一般的には必ずしもこの前
提と同じに選ぶ必要はなく、幾回かの時間的に異
なる事故判定結果を総合して判断させるような場
合はサンプリング定理を満しうるfs＞2fの関係を
満足する値に選ぶことが望ましく、また１つのサ
ンプリングデータをもとにした事故判定結果で応
動させる場合には、任意に選んでよいが、いずれ
の場合でも、適用するリレーの精度、並びにデイ
ジタルフイルタリング手段で、幾サンプル前のデ
ータが必要とされるか等のシステム的要求に従つ
て決定するのが得策である。
次に本発明を各種の形式のリレーに応用する具
体的手法について述べる。
〔1〕 リアクタンスリレー 本発明をリアクタンスリレーに応用した場合
の実施例について説明する。
第４図は、公知のリアクタンスリレーの特性
をインピーダンス平面（横軸抵抗Ｒ、たて軸リ
アクタンスＸ）上で表示したもので、斜線部は
動作域、X0は整定リアクタンス値であり、V〓
およびI〓は、それぞれ保護すべき系統より前記
第１の手段を用いて計算機に取込まれた電圧、
電流をベクトル表示したものである。それゆ
え、リレーのみる保護範囲のインピーダンスを
Z〓とするとV〓＝Z〓I〓なる関係がある。
本実施例では、リアクタンスリレーを積演算
によつて得るために、下記の演算式を利用す
る。
｛ｉ（ｔ＋π／2ω）X0−ｖ（ｔ）｝ｉ （ｔ＋π／2ω）X0０ …（15） （15）式に用いるｉ（ｔ＋π／２）は、その時刻 のサンプル電流値ｉ（ｔ）をπ／２（rad）進相さ せたものである。
この値はπ／２rad後に入力される値を意味し、 実際には入できない。ただし、電流ｉの大き
さ、位相、周波数に変動がないとすると、現時
点よりπ／２前の値と現時点よりπ／２後の値とは極 性が相違するのみで同一値となる。
したがつて、ｉ（ｔ＋π／2ω）＝−ｉ（ｔ−π／2ω
） の値、すなわち時間π／2ωだけ前のデータを極性 を換えて用いればよい。
このため、第２の手段としては、計算機へ取
り込まれた入力ｖ（ｔ）、ｉ（ｔ）および整定リ
アクタンス値X0をもとに、前処理後の出力VA
（ｔ）、VB（ｔ）としてｉ（ｔ＋π／2ω）X0および ｛ｉ（ｔ＋π／2ω）X0−ｖ（ｔ）｝を演算により合成 した結果を出力するように構成されている。こ
の第２の手段は、第６図図示200に具体的ステ
ツプが示されている。
また、第３の手段としては、第２の手段の出
力VA（ｔ）＝ｉ（ｔ＋π／2ω）X0およびVB（ｔ）＝ｉ （ｔ＋π／2ω）X0−ｖ（ｔ）との積を演算し、｛− ｉ（ｔ−π／2ω）X0−ｖ（ｔ）｝｛−ｉ（ｔ−π／2ω
） X0｝を出力するように構成されている。第６
図図示300にこの手段の具体的ステツプが示さ
れている。
更に、第４の手段としては、第３の手段の出
力を一旦メモリへ記憶すると共に、その時点よ
り時間π／2ω前の第３の手段３０の積演算結果で ある｛−ｉ（ｔ−π／ω）X0−ｖ（ｔ−π／2ω）｝｛
− ｉ（ｔ−π／ω）X0｝をメモリから読出してきて、 現時点の演算結果との加算を行なうように構成
させる。この演算の結果は、 ｛−ｉ（ｔ−π／2ω）X0−ｖ（ｔ）｝｛−ｉ（ｔ−
π／2ω）X0｝＋｛−ｉ（ｔ−π／ωX0 −ｖ（ｔ−π／2ω）｝｛−ｉ（ｔ−π／ωX0｝＝I
2X0 2−I2ZX0sinθ…（16） となり、このとき第４の手段の出力には（16）
式の右辺の値が得られる。
したがつて、第５の手段としては I2X0 2−I2ZX0sinθ０ …（17） の判定で事故判定するような構成を与えられれ
ば、 ＺX0／sinθ …（18） なる位相特性のリアクタンスリレーを実現する
ことができる。
なお、（15）式の右辺は有限値VJを用いても
かまわない。
〔2〕 モーリレー 次に本発明をモーリレーに応用した場合の実
施例につき説明する。
第５図は、公知のモーリレーの特性を第４図
と同じインピーダンス平面上で示すもので、斜
線部は動作域、Z0は整定インピーダンス値、φ
はZ0の整定角であり、 V〓およびI〓は、それぞれ保護すべき系統より第
１の手段を介して計算機に取込まれた電圧、電
流をベクトル表示したものである。また、Z〓＝
V〓／I〓なる関係がある。
本発明では、モーリレーを積演算により実現
するため、下記の判定を用いることにする。
（2Z0i（ｔ＋φ／ω）−ｖ（ｔ）｝ｖ（ｔ）０ …（19） （19）式に用いるｉ（ｔ＋φ／ω）は、ｉ（ｔ＋ φ／ω）＝−ｉ（ｔ−π／ω＋φ／ω）の関係があるか
ら、 時間π／ω−φ／ω前のサンプルデータを用いればよ い。
したがつて、第２の手段は、計算機へ取り込
まれた入力ｖ（ｔ）ｉ（ｔ）および整定インピー
ダンス値Z0をもとに、VA（ｔ）、VB（ｔ）として
ｖ（ｔ）および｛2Z0i（ｔ＋φ／ω）−ｖ（ｔ）｝を前 記リアクタンスリレーと同様な演算により合成
し、結果を出力するような構成を持たせればよ
い。
また、第３の手段としては、第２手段の出力
VA（ｔ）＝2Z0i（ｔ＋φ／ω）−ｖ（ｔ）とVB（ｔ）＝ ｖ（ｔ）との間の積を演算し、その結果｛2Z0
｛−ｉ（ｔ−π／ω＋φ／ω）｝−ｖ（ｔ）｝ｖ（ｔ）
を出 力するように構成する。
更に、第４の手段としては、第３の手段の出
力を一旦メモリへ記憶させると共に、その時点
ｔより時間t0＝π／2ω前の（ｔ−π／2ω）時刻、つ まりπ／２（rad）前の積演算結果である｛2Z0 （−ｉ（ｔ−3π／2ω＋φ／ω））−ｖ（ｔ−π／2ω
）｝ｖ（ｔ −π／2ω）をメモリから読出してきて、現時点の 演算結果と加算する構成になつている。
この演算の結果は、 ｛2Z0（−ｉ（ｔ−π／ω＋φ／ω）−ｖ（ｔ）｝ｖ
（ｔ）＋｛2Z0（−ｉ（ｔ−3π／2ω＋φ／ω） −ｖ（ｔ−π／2ω）｝ｖ（ｔ−π／2ω）＝2I2ZZ0
cos（φ−θ）−I2Z2…（20） となり、このときの第４の手段の出力には
（20）式の右辺の値が得られる。
したがつて、第５の手段としては、 2I2ZZ0cos（φ−θ）−I2Z2＞０ …（21） の判定で事故判定するような構成を与えれば、 Ｚ＜2Z0cos（φ−θ） …（22） なる位相特性のモーリレーを実現することがで
きる。
なお、（21）式の右辺は有限値VJを用いても
かまわない。
次に、本発明の使用態様を第７図に基づいて説
明する。図において、Ｂは電気所母線、CBはし
や断機、Ｌは送電線とし、この送電線Ｌを、例え
ば第５図に示すモー特性のリレーによつて保護す
るものとする。先の説明からも明らかなように、
モー特性を得るためには、系統の一次量として
は、送電線の電圧、電流が必要であり、これらは
電圧変成器PT、変流器CTより得られる。PI／
Ｏはプロセス入出力装置で、図の例はアナログデ
イジタル変換器も含むものとし、PT，CTより得
られた系統の一次量を後述する判断ユニツト
CPUの処理に都合のいい形の信号に変換すると
ともに、CPUの判断結果の出力が遮断器CBをト
リツプすべきものであるときには、所定のトリツ
プ信号に変換する等の信号の変換を行う。
CPUは判断およびタイミング制御を行うユニ
ツトで、論理要素、比較要素、メモリ要素、演算
要素およびタイミング制御要素等よりなり、予め
メモリ要素にストアしておく内容をもとに所定の
タイミング信号と共にデータの処理内容、収納場
所等の信号を前記各要素に適宜与え、一定の手順
に従つて信号を処理することができるように構成
される。またCUはコンソールユニツトであり、
CPUの判断過程をタイプアウトするとか、ソフ
トウエアの外部からの一部修正等を可能にするも
のであることは一般の電子計算機の使用の場合と
同様である。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、計算機
によつて複数のリレーを実現することができ管
理、保守が容易となる。
また、デイジタル処理により事故検出をするの
で本質的に誤差の介入がなく、検出精度を極めて
高度に保つことができる。
さらに、系統時および異常時のデータの記録が
処理と並行して自動的に行えるので事故解析に好
都合である。
またさらに、ハードとして計算機を利用するた
め、いわゆるハードの統一を達成することができ
る。
したがつて、メーカー側では設計、生産、検査
の各工程、ユーザーでは運用、保守、要員の教育
の標準化など大幅な省力化が達成されると共に、
極めて大きな経済的波及効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の代表的実施例におけるフロー
チヤートを示す図、第２図は本発明の好適実施例
に用いる加算フイルタのブロツク構成図、第３図
は第２図に示す加算フイルタのゲイン周波数特性
図、第４図はリアクタンスリレーの特性例を示す
図、第５図はモーリレーの特性図を示す図、第６
図は本発明をリアクタンスリレーに適用したとき
の第２および第３の手段の具体的ステツプを示す
図、第７図は本発明の実施のためのハード構成を
示すブロツク図である。 １０……第１の手段、２０……第２の手段、３
０……第３の手段、４０……第４の手段、５０…
…第５の手段、CT……変流器、PT……変成器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 電力系統の電圧と電流とを一定周期でかつ、
    同時にサンプリングして入力する第１の手段と、
    前記第１の手段によつてサンプリングした電圧値
    ｖ（ｔ）と、この電圧のサンプリング時刻よりも
    電力系統の交流信号の電気角でπ−φ（rad）（但
    し、ω・角速度、φ：整定角）前の時刻の電流値
    ｉ（ｔ−π／ω＋φ／ω）と、所定の大きさを有
    する整定インピーダンス値Zoとから、2Zo・（−
    ｉ（ｔ−π／ω＋φ／ω））−ｖ（ｔ）とｖ（ｔ）に
    相当する２つの値を求める第２の手段と、前記第
    ２の手段によつて求めた２つの値を積演算する第
    ３の手段と、前記第３の手段による値を逐次記憶
    し、該記憶された値のうち電流、電圧の半サイク
    ル前に求めた値と現時点で求めた値とを加算する
    第４の手段と、前記第４の手段の出力値と基準値
    とを比較し、所定の大小関係にある状態が継続す
    るとき電力系統の該当する遮断器にトリツプ信号
    を出力する第５の手段と、からなる保護継電装
    置。 ２ 電力系統の電圧と電流とを一定周期でかつ、
    同時にサンプリングして入力する第１の手段と、
    前記第１の手段によつてサンプリングした電圧値
    ｖ（ｔ）と、この電圧のサンプリング時刻よりも
    電力系統の交流信号の電気角でπ／２（rad）前
    の時刻の電流値ｉ（ｔ−π／2ω）と、所定の整定
    リアクタンス値Xoとから、Xo・（−ｉ（ｔ−π／
    2ω））−ｖ（ｔ）とXo・（−ｉ（ｔ−π／2ω））に相
    当する２つの値を求める第２の手段と、前記第２
    の手段によつて求めた２つの値を積演算する第３
    の手段と、前記第３の手段による値を逐次記憶
    し、該記憶された値のうち電流、電圧の半サイク
    ル前に求めた値と現時点で求めた値とを加算する
    第４の手段と、前記第４の手段の出力値と基準値
    とを比較し、所定の大小関係にある状態が継続す
    るとき電力系統の該当する遮断器にトリツプ信号
    を出力する第５の手段と、からなる保護継電装
    置。
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