JPS6389020A - 変圧器の保護継電装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、比率差動力式の変圧器の保護継電装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

第２図は従来の変圧器の保護継電装置を示すブロック図
で、単相表示により示しである。

第２図において、ＡＣは交流電源、１は保護対象である
変圧器、２ａは変圧器入力側電流（高圧側）Ｉｉｎを検
出する計器用変流器、２ｂは変圧器出力側電流（低圧側
）Ｉｏを検出する計器用変流器、３ａは変圧器入力側し
ゃ断器、３ｂは変圧器出力側しゃ断器、４は保護区間（
しゃ断器３ａ。

３ｂ間）内のＯＦケーブル、５はＯＦケーブル４の対地
静電容量である。６は保護継電装置を示し、抑制力導出
回路６ａ、差動力導出回路６ｂ、比率差動力判定回路６
ｃ、突入電流波形判定回路６ｄ、インピット回路６ｅか
ら構成され、抑制力４出６ａは計器用変流器２ａ、２ｂ
が出力する検出電流の大小を比較し、大きい検出電流の
最大値（ｉｉ□□の絶対値もしくはｉ。ｍａｘの絶対値
）に比例した電流比例出力（抑制力）ＩＲを発生する。

差動力導出回路６ｂは計器用変流器２ａ、２ｂが出力す
る検出電流のベクトル演算を行い、その差分に比例した
電流差動出力（差動力）　　ｒ　Ｄ　（＝　ｔｉｎ　−
ｉｏの絶対値）を発生する。

比率差動力判定回路６ｃは電流比例出力ＩＲと差動力Ｉ
Ｄを取り込んで、Ｉ　Ｄ／　Ｉ　ＲＯ比を所定値１と比
較し、この比が所定値に１と等しいか所定値に１より大
きい場合に内部故障判定信号を発生する。

突入電流波形判定回路６ｄは差動力導出回路６ｂの電流
差動出力ＩＤ中の第２高調波成分子２の程度を判定する
もので、基本波成分の比（ｆ２／ｆｌ）が所定値に２に
等しいか所定値に２より大きい場合に突入電流判定信号
を発生する。

インヒビソト回路６ｅは比率差動力判定回路６ｃと突入
電流波形判定回路６ｄの出力を取り込み、前者がＨレベ
ルで後者がＬレベルである場合に保護動作要求信号（し
ゃ断器トリップ信号）を発生する。

次に、この装置の動作について説明するが、説明の便宜
上、対地静電容量５による充電電流Ｉｃはないものとし
、また、変圧器１の正常動作時における電流ｉｉｎと電
流１０との大きさは同じであると仮定する。

変圧器１に内部故障が発生すると、交流電源ＡＣ側から
変圧器１に向って大きな故障電流が流入するため、差動
力導出回路６ｂから電流差動出力Ｉｎが発生し、（ＩＤ
／ＩＲ）≧に１が成立するようになるので、比率差動力
判定回路６Ｃが故障判定信号を発生する。

しかし、この場合には、突入電流波形判定回路６ｄは突
入電流判定信号を出力しないので、インヒビット回路６
ｅから保護動作要求信号が送出される。

次に、しゃ断器３ａを投入した場合には、変圧器１に励
磁突入電流が流入するので、比率差動力判定回路６Ｃは
出力を出すが、突入電流波形判定回路６ｄも出力を出す
ので、インヒビット回路６ｅは保護動作要求信号を送出
しない。

第３図ａは保護継電装置の保護動作特性を示したもので
、変圧器１が定格容量で運転されている時の電流の大き
さを１００％として表している。

そして、図中の斜線部分Ａが内部故障検出動作域である
。

ＩＲ＝０〜１００％の範囲は変圧器１の負荷電流領域で
あり、通常、変圧器１のタップ切換器や計器用変流器等
による電流差動誤差に対して裕度ＫＯを設けてＩＤ＝Ｋ
ｏ％（Ｋｏは一般に３０％程度）以上で動作する特性と
し、また、ＩＲ≧１００％では外部故障時の貫通誤差を
逃げるために、（ＩＤ／ＩＲ）＞Ｋ　（Ｋは０．３〜０
．５程度）で動作する特性としである。

なお、Ｂは負荷電流での差動誤差域、Ｃは外部故障時の
差動誤差域である。

第３図すは第２図の保護継電装置を示す面略図である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の変圧器の保護継電装置は以上のように構成されて
いるので、その対地静電容量５による充電電流Ｉｃがあ
り、計器用変流器２ａの出力側には電流１ｉｎに加える
充電電流分ｉｃが流れるので、差動出力ＩＤ＝ｌ　ｉｔ
＋ｓ＋１ｃ−ｔ、ｌとなり、これが新たな差動誤差とな
る。この充電電流ＩＣは定格の１０〜１５％にも達する
ことがあるので、差動誤差による誤動作を避けるために
は、裕度Ｋ。

Ｏ値を３０％から５０％程度に大きくして内部故障判定
感度を低くしなくてはならず、高感度の故障判定を行う
ことができな（なるという問題がなった。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、差動誤差が大きい場合にも、故障判定感度
を低下することなく高感度で内部故障を検出することが
できる変圧器の保護継電装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る変圧器の保冷継電装置は、予め判明して
いる差動誤差（充電電流誤差）を発生す差動誤差補正回
路を設け、変圧器の両端に設けられたしゃ断器のいずれ
か一方が投入されているときのみ差動誤差補正回路の出
力によって差動力導出回路から出力される電流差動出力
を補正する構成としたものである。

Ｃ作用〕 この発明における変圧器の保護継電装置は、変圧器の入
出力電流の差分を演算する差動力導出回路の差動出力を
、予め判明している無視し得ない差動誤差を発生する差
動誤差補正回路の出力によって補正する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図において、３０ａ、３０ｂはしゃ断器３ａ＋３ｂ
と連動する補助接点、６ｆは予め判明している差動誤差
を出力する差動誤差補正回路、６ｇは補助接点３０ａま
たは３０ｂの動作出力と差動誤差補正回路６ｆが出力す
る差動誤差ΔＩＤを取り込むアンド回路、６ｈは差動力
導出回路６ｂが出力する電流差動出力ＩＤと差動誤差Δ
ＩＤを加算する加算器である。

他の構成は第２図のものと同一であるので、同一符号を
付して説明は省略する。

次に、動作について説明する。

差動誤差補正回路６ｆは予め判明している差動誤差、こ
の実施例では、ＯＦケーブル４の対地静電容量５の充電
電流１ｃに対応する差動誤差ΔＩＤが設定されており、
変圧器１の両端に設けたしゃ断器３ａ、３ｂのいずれか
一方が投入されているときのみ差動誤差ΔＩＤ＝ｉｃは
加算回路６ｈで電流差動出力ＩＤに（ＩＤ−ΔＩＤ）と
なる向きに加算される。この電流差動出力ＩＤ−（ｉｔ
、＋１ｃ−ｉ、）であるので、加算回路６ｈの出力はｌ
　１＝ｎ−ｔｅ　　ｌとなり差動誤差分ｉｃが補正（キ
ャンセル）された値となり、充電電流分ｉｃによる比率
差動力判定回路６ｃの判定感度の低下が防止される。

そして、しゃ断器３ａまたは／および３ｂが投入されて
いないときは差動誤差ΔＩＤが加算器６ｈに供給されな
いので、誤った保護動作要求信号が出力されなくなる。

他の動作は、従来例と同様である。

なお、上記した実施例は、保護区間内の対地静電容量５
に起因する差動誤差を補正する場合について説明したが
、補正する差動誤差はこれに限定されるものではなく、
電流差動出力に対して無視し得ない差動誤差を補正する
ことによって比率差動力判定回路６Ｃの判定感度を高め
ることができる。また、変圧器の保護継電装置以外の差
動方式の保護継電装置にも適用でき、同様な効果が得ら
れる。

［発明の効果〕 以上のように、この発明によれば、差動誤差補正回路か
ら出力される予め判明している差動誤差によって電流差
動出力が補正できるので、無視し得ない差動誤差要因が
あっても判定感度に影響を与えることをな（すことがで
きるため、判定感度を落すことなく変圧器の内部故障を
検出できるとともに、信頼性を高めることができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による保護継電装置を示す
ブロック図、第２図は従来の保護Ｉ！電装置を示すブロ
ック図、第３図ａは保護継電装置の一般的な保護動作特
性図、第３図すは保護継電装置を示す簡略図である。 図において、１は変圧器、２ａ、２ｂは計器用変流器、
３ａ、３ｂはしゃ断器、３０ａ、３０ｂは補助接点、６
は保護継電装置、６ａは抑制力導出回路、６ｂは差動力
導出回路、６ｃは比率差動力判定回路、６ｄは突入電流
波形判定回路、６ｅはインヒビット回路、６ｆは差動誤
差補正回路、６ｇはアンド回路、６ｈは加算器である。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。 （恣２名）　−一′ 第１図 １・を１酪 ２ａ、２ｂ針塁用奢渣５ ３ａ、３ｂ：　　Ｌ−ｒ［ｔ’ｒＷ ６ｅ　（シｌ：シット回丁δ ６９　了〉ト回富、 ６＾　　刃口１り！【 ３０５ｊ３０ｂ　　捕８ケｔ１そ。 第３図（５） Ｏ 第３図（ｂ＋

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 変圧器の入出力電流を変流器を介して取り込んで前記入
   出力電流の大きい側の電流値に比例した電流比例出力を
   発生する抑制力導出回路と、前記入出力電流を前記変流
   器を介して取り込んで前記入出力電流の差分に比例する
   差動出力を発生する差動導出回路と、前記電流比例出力
   と前記差動出力を取り込む比率差動力判定回路と、前記
   差動出力を取り込む突入電流波形判定回路とを備え、前
   記突入電流波形判定回路の出力がないことを条件として
   前記比率差動力判定回路の出力を変圧器保護要求信号と
   する変圧器の保護継電装置において、予め判明している
   差動誤差を発生する差動誤差補正回路を設け、前記変圧
   器の両端に設けたしゃ断器のいずれか一方が投入されて
   いるときのみ前記差動誤差補正回路の出力によって前記
   差動出力を補正することを特徴とする変圧器の保護継電
   装置。