KR20230034393A - 디지털 보호 계전기 및 디지털 보호 계전기 감시 시스템 - Google Patents

디지털 보호 계전기 및 디지털 보호 계전기 감시 시스템 Download PDF

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KR20230034393A
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

변압기(3)에 흐르는 교류 전류를 입력하고, 과전류 검출시에 변압기(3)에 접속되는 차단기(2)의 차단 동작을 행하는 디지털 보호 계전기(1)로서, 추출된 제2 고조파의 여자 돌입 전류에 포함되는 비율(제2 고조파 함유율)이 정해진 임계값 이상일 때 차단기의 차단 동작을 저지하는 제어부(14), 차단기(2)가 투입되어 변압기(3)가 접속될 때마다 추출된 제2 고조파 함유율에 기초하여 임계값 갱신을 행하는 임계값 학습부(15), 여자 돌입 전류 및 제2 고조파 함유율을 산출된 시각과 함께 저장하는 기억부(16)를 구비하고, 임계값 학습부(15)는 기억부(16)에 저장된 여자 돌입 전류 및 제2 고조파 함유율과, 새롭게 입력된 여자 돌입 전류 및 그것에 대응하는 제2 고조파 함유율에 기초하여, 장래의 예측값을 포함하는 여자 돌입 전류 및 제2 고조파 함유율 각각의 경시 변화를 산출한다. 디지털 보호 계전기(1)에 접속된 감시 장치(20)는 그것들을 표시한다.

Description

디지털 보호 계전기 및 디지털 보호 계전기 감시 시스템
본 개시는 디지털 보호 계전기 및 디지털 보호 계전기 감시 시스템에 관한 것이다.
디지털 보호 계전기는 전력 계통의 예를 들면 변압기의 보호에 이용되는 것이다. 종래의 디지털 보호 계전기에 있어서, 다양한 오동작 방지가 검토되고 있다. 예를 들면, 변압기 등을 계통에 접속했을 때 흐르는 여자 돌입 전류와, 계통 고장시의 고장 전류를 구별하기 위해서, 입력 신호에 포함되는 제2 고조파 성분을 검출하여, 기본파 성분에 대한 비율이 임계값을 초과했을 경우는, 여자 돌입 전류라고 판정하여, 고장 전류 대응시의 계전기의 과전류 보호 동작을 시키지 않게 하는 것이 알려져 있다.
그러나, 변압기마다 여자 돌입 전류에 포함되는 고조파 성분은 상이하기 때문에, 종래와 같이 고유하게 임계값을 결정해도, 변압기 접속시에 오동작할 가능성이 있었다. 이것에 대해, 출원인은 변압기 접속시의 여자 돌입 전류를 학습하여 임계값을 설정하는 학습 기능을 가져, 오동작이 생기지 않는 신뢰성이 높은 디지털 보호 계전기를 제안하고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1: 국제 공개 제2019/043910호
그러나, 특허 문헌 1에 있어서의 임계값의 학습은, 학습 기간을 설정하고 그 기간에 샘플링을 행하여 임계값의 갱신을 행하도록 하고 있으므로, 이용되는 데이터에 한계가 있다. 또, 축적된 데이터의 평균값을 취함으로써, 정밀도를 올리려 하고 있지만, 더 신뢰성이 높은 임계값의 설정을 행하는 방법이 기대되고 있다.
본 개시는 상기의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 계측된 여자 돌입 전류 및 제2 고조파 성분을 축적하여, 그 데이터로부터 장래의 예측값을 포함하는 경시 변화를 산출하는 것이 가능한 디지털 보호 계전기를 제공하는 것, 및 경시 변화를 가시화하여 디지털 보호 계전기의 감시 및 디지털 보호 계전기에 접속된 설비의 열화 상태의 파악이 가능한 디지털 보호 계전기 감시 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 개시에 따른 디지털 보호 계전기는, 변압기에 흐르는 교류 전류를 입력하고, 과전류 검출시에 상기 변압기에 접속되는 차단기의 차단 동작을 행하는 디지털 보호 계전기로서, 입력된 상기 교류 전류를 일정시간 간격으로 샘플링을 행하는 A/D 변환부, 상기 A/D 변환부에서 샘플링된 디지털값으로부터 주파수 해석을 행하는 연산 처리부, 상기 연산 처리부에서 추출된 제2 고조파의 여자 돌입 전류에 포함되는 비율이 정해진 임계값 이상일 때 상기 차단기의 차단 동작을 저지하는 제어부, 상기 차단기가 투입되어 상기 변압기가 접속될 때마다 상기 연산 처리부에서 추출된 제2 고조파의 여자 돌입 전류에 포함되는 비율에 기초하여 임계값 갱신을 행하는 임계값 학습부, 상기 임계값 학습부에 있어서 임계값 갱신에 이용된 여자 돌입 전류 및 제2 고조파의 여자 돌입 전류에 포함되는 비율을 산출된 시각과 함께 저장하는 기억부를 구비하고, 상기 임계값 학습부는 상기 기억부에 저장된 여자 돌입 전류 및 제2 고조파의 여자 돌입 전류에 포함되는 비율과, 상기 차단기가 투입되어 상기 변압기가 접속되었을 때 새롭게 입력된 여자 돌입 전류 및 상기 연산 처리부에서 추출된 제2 고조파의 여자 돌입 전류에 포함되는 비율에 기초하여, 장래의 예측값을 포함하는 여자 돌입 전류 및 제2 고조파의 여자 돌입 전류에 포함되는 비율 각각의 경시 변화를 산출하는 것이다.
본 개시에 따른 디지털 보호 계전기 감시 시스템은, 상기 디지털 보호 계전기와, 상기 디지털 보호 계전기에 접속된 감시 장치를 구비하고, 상기 감시 장치는 상기 디지털 보호 계전기의 상기 임계값 학습부에서 산출된 장래의 예측값을 포함하는 여자 돌입 전류 및 제2 고조파의 여자 돌입 전류에 포함되는 비율 각각의 경시 변화를 표시하는 것이다.
본 개시의 디지털 보호 계전기에 의하면, 입력된 여자 돌입 전류 및 제2 고조파의 여자 돌입 전류에 포함되는 비율을 저장, 축적하고, 그 데이터로부터 장래의 경시 변화를 예측하므로, 장래의 예측 결과를 포함하는 경시 변화를 기초로 임계값을 설정하는 것이 가능해져 디지털 보호 계전기의 신뢰성을 더 향상시키는 것이 가능해진다.
또, 본 개시에 따른 디지털 보호 계전기 감시 시스템에 의하면, 여자 돌입 전류 및 제2 고조파의 여자 돌입 전류에 포함되는 비율의 예측값을 포함하는 경시 변화를 가시화하도록 했으므로, 디지털 보호 계전기의 감시뿐만 아니라 디지털 보호 계전기에 접속된 변압기 등의 설비의 열화 상태도 파악 가능해진다.
도 1은 실시 형태 1에 따른 디지털 보호 계전기를 전력용 변압기에 적용한 회로 구성도이다.
도 2는 실시 형태 1에 따른 디지털 보호 계전기 및 디지털 보호 계전기 감시 시스템의 기능 블록도이다.
도 3은 실시 형태 1에 따른 디지털 보호 계전기 및 디지털 보호 계전기 감시 시스템의 하드웨어 구성도이다.
도 4는 실시 형태 1에 따른 감시 장치의 사용 상태를 설명하는 도면이다.
도 5는 실시 형태 1에 따른 감시 장치에 표시되는 여자 돌입 전류의 경시 변화의 예를 나타내는 도면이다.
도 6은 실시 형태 1에 따른 감시 장치에 표시되는 여자 돌입 전류의 제2 고조파 함유율의 경시 변화의 예를 나타내는 도면이다.
이하, 본 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 각 도면 중, 동일 부호는, 동일 또는 상당 부분을 나타내는 것으로 한다.
실시 형태 1.
이하, 실시 형태 1에 따른 디지털 보호 계전기 및 디지털 보호 계전기 감시 시스템에 대해서 도면을 이용하여 설명한다.
도 1은 실시 형태 1에 따른 디지털 보호 계전기(1)를 전력용의 변압기(3)에 적용한 회로 구성도이다. 도 1에 있어서, 전력 계통 전원(도시하지 않음)에는, 차단기(2)(CB：Circuit Breaker)를 통해서 피보호 대상인 변압기(3)가 접속되어 있다. 또, 각 상의 교류 전류를 추출하는 주변류기(4)(CT：Circuit Transformer)가 마련되어 있다. 변압기(3)의 저압측은 노퓨즈 브레이커(MCCB：Molded Case Circuit Breaker)(5a, 5b)를 통해서 부하(도시하지 않음)에 접속된다. 주변류기(4)에 의해 추출된 교류 전류가 디지털 보호 계전기(1)에 입력되고, 계통 고장 등에 의해 발생하는 과전류(고장 전류)라고 판단되면, 차단기(2)의 차단 동작을 행함으로써, 변압기(3)가 보호된다.
도 2는 실시 형태 1에 따른 디지털 보호 계전기(1) 및 디지털 보호 계전기 감시 시스템(100)의 기능 블록도이다. 도 2에 있어서, 주변류기(4)에 의해 추출된 교류 전류는 전류 계측부(11)에 의해 적당한 크기로 변환된다. A/D 변환부(12)는 전류 계측부(11)에 의해 변환된 교류 전류를 일정시간 간격으로 샘플링하여, 디지털 데이터로 변환한다. 디지털 데이터는 연산 처리부(13)에 입력되어 FFT(Fast Fourier Transform) 또는 디지털 가감산 처리 등의 디지털 연산에 의한 주파수 해석을 실시한다. 주파수 해석의 결과, 전류의 기본파 성분에 대한 제2 고조파의 비율이 임계값 이상일 때는, 제어부(14)에 있어서 여자 돌입 전류라고 판정하여 차단기(2)의 차단 동작을 실행한다.
임계값 학습부(15)에서, 여자 돌입 전류 발생으로부터 임계값 연산까지의 일련의 학습을 위한 절차를 행한다. 학습된 임계값은 제어부(14)에 송신되고, 제어부(14)에 있어서, 여자 돌입 전류의 판정에 이용하는 전류의 기본파 성분에 대한 제2 고조파의 비율(이하, 제2 고조파 함유율이라고 칭함)의 임계값으로서 갱신된다. 연산 처리부(13)에서 산출된 주파수 해석의 결과 및 임계값 학습부(15)에서의 학습 결과는 불휘발성 메모리인 기억부(16)에 격납되어, 축적된다. 또, 자세한 것은 후술 하지만, 기억부(16)에 축적된 데이터를 이용하여, 임계값 학습부(15)에서는 여자 돌입 전류 및 제2 고조파 함유율의 장래의 예측값의 산출을 행한다. 기억부(16)에 축적된 데이터는 통신부(17)를 통해서 디지털 보호 계전기(1) 밖의 감시 장치(20)에 송신된다. 여기에서는, 디지털 보호 계전기(1) 밖의 감시 장치(20)를 포함한 것이 디지털 보호 계전기 감시 시스템(100)이다.
도 3은 실시 형태 1에 따른 디지털 보호 계전기(1) 및 디지털 보호 계전기 감시 시스템(100)의 하드웨어의 일례를 나타내는 구성도이다. 디지털 보호 계전기(1) 내의 전류 계측부(11)는 아날로그 회로로 구성되지만, 그것을 제외한, A/D 변환부(12), 연산 처리부(13), 제어부(14), 임계값 학습부(15), 기억부(16) 및 통신부(17)는, 적어도 프로세서(101)와 기억 장치(102)로 구성된다. 또, 디지털 보호 계전기 감시 시스템(100)도 마찬가지로, 적어도 프로세서(101)와 기억 장치(102)로 구성된다. 기억 장치(102)에는 도시하고 있지 않지만, 랜덤 액세스 메모리 등의 휘발성 기억 장치와, 플래쉬 메모리 등의 불휘발성의 보조 기억 장치를 구비한다. 또, 플래쉬 메모리 대신에 하드 디스크의 보조 기억 장치를 구비해도 된다. 프로세서(101)는 기억 장치(102)로부터 입력된 프로그램을 실행하여, 샘플링, 및 FFT에 의한 주파수 해석 등을 실시한다. 이 경우, 보조 기억 장치로부터 휘발성 기억 장치를 통해서 프로세서(101)에 프로그램이 입력된다. 또, 프로세서(101)는 연산 결과 등의 데이터를 기억 장치(102)의 휘발성 기억 장치에 출력해도 되고, 휘발성 기억 장치를 통해서 보조 기억 장치에 데이터를 저장해도 된다. 후술하는 임계값의 학습 기능도, 프로그램으로서 기억 장치(102)에 기억되어, 프로세서(101)에서 실행되어도 된다. 또, 회로 구성에 따라서는, 프로세서에 일부 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)를 조합한 구성으로 해도 된다.
다음으로, 임계값 학습부(15) 및 감시 장치(20)의 동작에 대해 설명한다.
주변류기(4)는 상시 교류 전류를 계측하고, 계측된 교류 전류는 전류 계측부(11)에 입력된다. 차단기(2)가 투입되어, 변압기(3)가 계통에 접속될 때마다, 주변류기(4)는 교류 전류를 여자 돌입 전류로서 계측하여, 전류 계측부(11)에 입력한다. 전류 계측부(11)에 의해 적당한 크기로 변환된 신호는, A/D 변환부(12)에서, 디지털 데이터로 변환된다. 연산 처리부(13)에 입력된 디지털 데이터는, 주파수 해석이 실시되어, 제2 고조파가 추출됨과 아울러 제2 고조파 함유율이 산출된다. 산출된 제2 고조파 함유율은 제어부(14) 및 임계값 학습부(15)에 입력된다. 임계값 학습부(15)에는, 제2 고조파 함유율과 함께, 여자 돌입 전류도 입력된다. 임계값 학습부(15)에 입력된 여자 돌입 전류 및 제2 고조파 함유율은 데이터의 산출된 시각과 함께 기억부(16)에 저장된다.
임계값 학습부(15)는 이번에 입력된 여자 돌입 전류 및 제2 고조파 함유율을 기초로, 임계값을 갱신하여, 제어부(14)에 송신한다. 또한, 이번에 입력된 여자 돌입 전류 및 제2 고조파 함유율과, 기억부(16)에 축적되어 있는 여자 돌입 전류 및 제2 고조파 함유율로부터 경시 변화를 예측한다.
기억부(16)에 축적되어 있는 여자 돌입 전류 및 제2 고조파 함유율의 데이터와, 임계값 학습부(15)에서 예측된 여자 돌입 전류 및 제2 고조파 함유율의 경시 변화는, 통신부(17)를 통해서 감시 장치(20)에 송신된다.
도 4는 감시 장치(20)의 사용 상태를 설명하는 도면이다. 감시 장치(20)는 예를 들면 PC(퍼스널 컴퓨터) 혹은 태블릿 등의 단말이며, 그 표시 화면에, 디지털 보호 계전기(1)로부터 송신된 데이터가 표시된다. 디지털 보호 계전기(1)를 사용하는 유저는, 표시된 여자 돌입 전류 및 제2 고조파 함유율의 경시 변화 등의 정보로부터 디지털 보호 계전기(1)의 동작 상황을 감시할 수 있다. 또, 변압기(3), 부하의 경년 열화의 예측이 가능해져, 변압기(3), 부하의 경년 열화에 의한 사고 발생 전에 메인터넌스를 행하는 것이 가능해진다. 그 때문에, 설비를 보다 안정적으로 운용하는 것이 가능해진다.
다음으로, 여자 돌입 전류 및 제2 고조파의 비율의 경시 변화의 예측 방법에 대해서, 감시 장치(20)에 표시되는 데이터를 참조하여 설명한다.
도 5 및 도 6은 감시 장치(20)에 표시되는 데이터의 예를 나타내는 도면으로, 도 5는 여자 돌입 전류의 경시 변화의 예, 도 6은 여자 돌입 전류의 제2 고조파 함유율의 경시 변화의 예를 나타내는 도면이다. 도 5 및 도 6에 있어서, 실선은 디지털 보호 계전기(1)에서 산출한 실적 데이터, 파선은 장래의 예측값이다.
디지털 보호 계전기(1)에서 계측한 여자 돌입 전류를 해석하여, 출원인은 다음의 정보를 얻고 있다. 변압기 및 부하의 경년 열화에 의해서, 여자 돌입 전류는 커지지만, 제2 고조파 성분의 전류값에 관해서는, 일정값으로 변화하지 않는다. 또, 이들 데이터는 시간의 경과와 함께 선형으로 변동한다. 그 때문에, 경시 변화로서, 여자 돌입 전류의 크기는 증가하지만, 제2 고조파 함유율은 감소하는 경향이 된다.
이 경향을 기초로, 단순 이동 평균법을 이용하여, 실적 데이터의 평균값으로부터 여자 돌입 전류 및 제2 고조파 함유율의 장래 예측 데이터를 산출한다.
단순 이동 평균법은 다음의 식으로 나타내지고, 이 식에 의해 직전 n개(n은 2 이상의 자연수)의 데이터 평균값을 이용하여 장래 예측 데이터를 산출하는 것이다.
[수 1]
Figure pct00001
또한, n≤3인 경우는, 동일 기종의 변압기, 혹은 동일 기종의 변압기에 접속된 부하의 상황을 참고로 한 미리 설정된 초기값의 임계값 및 1차 함수를 이용하여 잠정적인 경시 변화의 예측선도를 작성해 둔다. n＞3이면, 단순 이동 평균법에 의한 예측 데이터를 작성한다. 이 때, n＋1번째의 예측 데이터를 산출 후, 그것을 포함한 n＋1개의 데이터 평균값을 이용하여 n＋2번째의 예측 데이터를 산출하는 것을 반복하여, 경시 변화의 예측선도를 작성한다.
변압기(3)가 계통에 접속되고, 새로 여자 돌입 전류와 제2 고조파 함유율을 취득하면, 새로운 데이터를 이용하여, 경시 변화의 예측선도를 갱신한다.
디지털 보호 계전기(1)를 사용하는 유저는, 변압기(3)가 계통에 접속되어, 새로 여자 돌입 전류와 제2 고조파를 취득할 때마다, 갱신된 여자 돌입 전류 및 제2 고조파 함유율의 경시 변화의 예측선도를 감시 장치(20)에서 확인하는 것이 가능해진다. 또, 유저는 제2 고조파 함유율의 경시 변화로부터 디지털 보호 계전기(1)의 제어부(14)에 설정되어 있는 임계값을 직접 설정, 변경할 수 있다. 임계값의 설정은, 디지털 보호 계전기(1)에 통상 마련되어 있는 설정 기능을 이용하면 된다.
또, 디지털 보호 계전기(1)를 사용하는 유저는, 디지털 보호 계전기(1)에 접속된 변압기(3) 및 부하의 운용 계획에 따라, 예를 들면 변압기(3) 및 부하의 열화가 진행되는 과혹한 운용이 예정되어 있는 경우는, 임계값이 작아지도록 임계값 자체 혹은 임계값을 산출하는 계수를 조정하는 등을 행하는 것이 가능해진다. 이것에 의해, 디지털 보호 계전기(1)가 확실히 동작하도록 설정할 수 있다.
상술한 것처럼, 디지털 보호 계전기(1)를 사용하는 유저는, 감시 장치(20)에 표시되는 갱신되는 여자 돌입 전류 및 제2 고조파 함유율의 경시 변화의 예측선도로부터, 변압기(3) 및 부하의 열화를 예측하는 것이 가능해진다. 예측선도의 기울기가 시시각각 커지면 메인터넌스 계획을 앞당기고, 예측선도의 기울기가 완만하게 되면 메인터넌스 계획을 재검토하는 등, 설비 관리도 용이해진다.
임계값의 설정 및 갱신 방법에 대해 설명을 생략했지만, 초기값은 동일 기종의 변압기의 실적으로부터 미리 정해진 값을 이용한 후, 갱신해 가면 된다. 변압기(3)가 계통에 접속되어, 새로 여자 돌입 전류와 제2 고조파 함유율을 취득할 때마다, 취득된 제2 고조파 함유율에 계수를 곱해 설정하도록 해도 되고, 국제 공개 제2019/043910호에 개시된 계산 방법을 이용해도 된다.
또, 차단기(2)가 투입되어, 변압기(3)가 계통에 접속될 때마다 교류 전류를 여자 돌입 전류로서 계측하여, 임계값 학습부(15)에서 임계값을 산출하고, 제어부(14)에 송신하여, 기억부(16)에 데이터가 축적되어 가는데, 차단기(2)가 투입되어 변압기(3)가 계통에 접속되는 트리거는, 디지털 보호 계전기(1) 자신이 차단기(2)의 동작 신호를 생성하고 있는 경우는 그것을 이용한다.
이상과 같이 실시 형태 1에 의하면, 본 실시 형태에 따른 디지털 보호 계전기(1)는, 입력된 여자 돌입 전류를 기초로 연산 처리부(13)에서 제2 고조파 함유율을 산출하고, 임계값 학습부(15)에서 임계값을 산출하여 제어부(14)의 임계값을 갱신하므로, 경시 변화에 따른 임계값을 설정하는 것이 가능해진다. 또, 여자 돌입 전류 및 제2 고조파 함유율은 산출된 시각과 함께 기억부(16)에 격납되어 축적되고, 임계값 학습부(15)에서는 축적된 데이터 및 새롭게 산출된 여자 돌입 전류 및 제2 고조파 함유율을 기초로, 장래의 경시 변화를 예측하여 산출하도록 했다. 디지털 보호 계전기(1) 밖의 감시 장치(20)는, 기억부(16)에 축적된 데이터 및 임계값 학습부(15)에서 산출된 장래의 예측값을 포함하는 경시 변화를 취득하여, 표시하도록 했으므로, 디지털 보호 계전기(1)의 유저는 가시화된 데이터를 확인하여, 디지털 보호 계전기(1)에 직접, 임계값의 변경을 입력하는 것이 가능해진다.
또, 본 실시 형태에 따른 디지털 보호 계전기 감시 시스템(100)은, 디지털 보호 계전기(1)에 축적된 여자 돌입 전류 및 제2 고조파 함유율의 데이터 및 그러한 장래의 예측값을 포함하는 경시 변화를 가시화하여 유저에게 제공하므로, 디지털 보호 계전기(1)의 감시뿐만 아니라 디지털 보호 계전기에 접속된 변압기(3) 등의 설비의 열화 상태도 파악 가능해진다. 또한, 설비의 열화 상태로부터 설비의 메인터넌스를 합리적으로 계획하는 것이 가능해진다.
본 개시는 다양한 예시적인 실시 형태 및 실시예가 기재되어 있지만, 1개, 또는 복수의 실시 형태에 기재된 다양한 특징, 양태, 및 기능은 특정의 실시 형태의 적용에 한정되는 것이 아니라, 단독으로, 또는 다양한 조합으로 실시 형태에 적용 가능하다.
따라서, 예시되어 있지 않은 무수한 변형예가, 본원 명세서에 개시되는 기술의 범위 내에 있어서 상정된다. 예를 들면, 적어도 1개의 구성요소를 변형하는 경우, 추가하는 경우 또는 생략하는 경우, 더 나아가서는, 적어도 1개의 구성요소를 추출하여, 다른 실시 형태의 구성요소와 조합하는 경우가 포함되는 것으로 한다.
1：디지털 보호 계전기 2：차단기
3：변압기 4：주변류기
5a, 5b：노퓨즈 브레이커 11：전류 계측부
12：A/D 변환부 13：연산 처리부
14：제어부 15：임계값 학습부
16：기억부 17：통신부
20：감시 장치
100：디지털 보호 계전기 감시 시스템
101：프로세서 102：기억 장치

Claims (4)

  1. 변압기에 흐르는 교류 전류를 입력하고, 과전류 검출시에 상기 변압기에 접속되는 차단기의 차단 동작을 행하는 디지털 보호 계전기로서,
    입력된 상기 교류 전류를 일정시간 간격으로 샘플링을 행하는 A/D 변환부,
    상기 A/D 변환부에서 샘플링된 디지털값으로부터 주파수 해석을 행하는 연산 처리부,
    상기 연산 처리부에서 추출된 제2 고조파의 여자 돌입 전류에 포함되는 비율이 정해진 임계값 이상일 때 상기 차단기의 차단 동작을 저지하는 제어부,
    상기 차단기가 투입되어 상기 변압기가 접속될 때마다 상기 연산 처리부에서 추출된 제2 고조파의 여자 돌입 전류에 포함되는 비율에 기초하여 임계값 갱신을 행하는 임계값 학습부,
    상기 임계값 학습부에 있어서 임계값 갱신에 이용된 여자 돌입 전류 및 제2 고조파의 여자 돌입 전류에 포함되는 비율을 산출된 시각과 함께 저장하는 기억부를 구비하고,
    상기 임계값 학습부는, 상기 기억부에 저장된 여자 돌입 전류 및 제2 고조파의 여자 돌입 전류에 포함되는 비율과, 상기 차단기가 투입되어 상기 변압기가 접속되었을 때 새롭게 입력된 여자 돌입 전류 및 상기 연산 처리부에서 추출된 제2 고조파의 여자 돌입 전류에 포함되는 비율에 기초하여, 장래의 예측값을 포함하는 여자 돌입 전류 및 제2 고조파의 여자 돌입 전류에 포함되는 비율 각각의 경시 변화를 산출하는 디지털 보호 계전기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 임계값 학습부에 있어서, 단순 이동 평균법을 이용하여 장래의 예측값을 포함하는 여자 돌입 전류 및 제2 고조파의 여자 돌입 전류에 포함되는 비율 각각의 경시 변화를 산출하는 디지털 보호 계전기.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 임계값 학습부는, 상기 차단기가 투입되어 상기 변압기가 접속될 때마다 새롭게 입력된 여자 돌입 전류 및 상기 연산 처리부에서 추출된 제2 고조파의 여자 돌입 전류에 포함되는 비율에 기초하여, 장래의 예측값을 포함하는 여자 돌입 전류 및 제2 고조파의 여자 돌입 전류에 포함되는 비율 각각의 경시 변화를 산출하여 갱신하는 디지털 보호 계전기.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 디지털 보호 계전기와,
    상기 디지털 보호 계전기에 접속된 감시 장치를 구비하고,
    상기 감시 장치는, 상기 디지털 보호 계전기의 상기 임계값 학습부에서 산출된 장래의 예측값을 포함하는 여자 돌입 전류 및 제2 고조파의 여자 돌입 전류에 포함되는 비율 각각의 경시 변화를 표시하는 디지털 보호 계전기 감시 시스템.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022239047A1 (ja) * 2021-05-10 2022-11-17 三菱電機株式会社 保護継電器
CN115800213B (zh) * 2022-11-29 2023-07-04 珠海康晋电气股份有限公司 一种分布式配电自动化测控终端

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019043910A1 (ja) 2017-09-01 2019-03-07 三菱電機株式会社 ディジタル保護継電器、及びディジタル保護継電器の閾値学習方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10327530A (ja) * 1997-05-23 1998-12-08 Mitsubishi Electric Corp 変圧器保護用比率差動継電器
JPH11252783A (ja) * 1998-03-05 1999-09-17 Toshiba Corp 過電流継電装置
JP5140813B2 (ja) * 2007-12-12 2013-02-13 東京電力株式会社 励磁突入電流現象特定方法
JP5283938B2 (ja) * 2008-03-18 2013-09-04 株式会社東芝 ディジタル保護継電装置
US8553379B2 (en) * 2009-09-17 2013-10-08 Schweitzer Engineering Laboratories Inc Transformer differential protection
CN104348156A (zh) * 2013-07-29 2015-02-11 国网青海省电力公司 一种抑制大容量变压器空投励磁涌流的综合方法
TWI545862B (zh) * 2015-07-30 2016-08-11 國立臺灣科技大學 應用於變壓器的差動電驛的故障電流判斷方法及系統

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019043910A1 (ja) 2017-09-01 2019-03-07 三菱電機株式会社 ディジタル保護継電器、及びディジタル保護継電器の閾値学習方法

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