JPH01198218A - 励磁突入電流検出方式 - Google Patents
励磁突入電流検出方式Info
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- JPH01198218A JPH01198218A JP2233088A JP2233088A JPH01198218A JP H01198218 A JPH01198218 A JP H01198218A JP 2233088 A JP2233088 A JP 2233088A JP 2233088 A JP2233088 A JP 2233088A JP H01198218 A JPH01198218 A JP H01198218A
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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。
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」
本発明は、電力系統呆該継電装置の励磁突入電流検出方
式に関するものである。
式に関するものである。
〔従来の技術Ｊ
従来より変圧器励磁突入電流を検出する方法としては昭
和５６年７月２０日電気学会発行の文献［電気学会大学
講座保護継電工学Ｊ （Ｐ６２・・・変圧器の励磁突入
電流の特徴、Ｐ２Ｓ５・・・検出方法）に示される第８
図の如き方式があった。
和５６年７月２０日電気学会発行の文献［電気学会大学
講座保護継電工学Ｊ （Ｐ６２・・・変圧器の励磁突入
電流の特徴、Ｐ２Ｓ５・・・検出方法）に示される第８
図の如き方式があった。
第７図に示されるものは変圧器保護における励磁芙入電
流の検出方式であり、（１２）は彼医護変圧器、 （
１３）は被呆護変圧器の両端の変流器（ＣＴと称す）、
（１４）は２つＯＣＴ （１３）の差動演算を行なう差
動演算手段（一般にＣＴ （１３）の整合を行なうため
の補助変流器、差動演算用入力トフンス等を含むが図示
せず） 、（５）は差動電流中の基本渡分を導出する基
本波ライｌレター、（６）は同じく第２高調波分を導出
する第２高調波フイｌレター、（７）は基本波フィルタ
ー（５）の出力と第２高調波フイルター（６）の出力を
比較し、第２高調波フィルター（６）の出力が基本波フ
ィルター（５）の出力に対する比が一定頃以上のとき出
力を出す比較器、（１５）は励磁突入電流検出出力、Ｔ
ｒは変圧器、Ｌは負荷である。
流の検出方式であり、（１２）は彼医護変圧器、 （
１３）は被呆護変圧器の両端の変流器（ＣＴと称す）、
（１４）は２つＯＣＴ （１３）の差動演算を行なう差
動演算手段（一般にＣＴ （１３）の整合を行なうため
の補助変流器、差動演算用入力トフンス等を含むが図示
せず） 、（５）は差動電流中の基本渡分を導出する基
本波ライｌレター、（６）は同じく第２高調波分を導出
する第２高調波フイｌレター、（７）は基本波フィルタ
ー（５）の出力と第２高調波フイルター（６）の出力を
比較し、第２高調波フィルター（６）の出力が基本波フ
ィルター（５）の出力に対する比が一定頃以上のとき出
力を出す比較器、（１５）は励磁突入電流検出出力、Ｔ
ｒは変圧器、Ｌは負荷である。
又、第９図は変圧器の励磁突入電流波形を示す図であり
ｖｑ系統電圧、工Ｉは励磁突入電流波形、ＩＬは負荷電
流（後述）を示す。
ｖｑ系統電圧、工Ｉは励磁突入電流波形、ＩＬは負荷電
流（後述）を示す。
次に動作にりい゛Ｃ説男するが、前述文献においても＠
９図における工！に第２高調波含有率が高いととは明白
であり、詳述は省くが、第８図の如く所ｍ差動床良にお
いては負＃電流ＩＬ（第９図）は差動演算手段（１４）
による差動演算により除かれるため、励磁突入電流工り
のみが導出されるため、釣部な演算が行なえた〇 〔発側が解決しようとする課題〕 とζろが、変圧器の励磁突入電流が影響されるのは前記
度圧器呆獲の場合のみではなく、第１０図のような送電
線深層でも課題となってくる。第１０図において（２１
）は電！ （２２） 、（２４）、（２５）は彼未護送
電線であり送電線（２４）は負荷が接続されており、送
電流（２５）には変圧器（１１）が接続されており（２
３）は送電線（２２） 、（２４） 、（２５）が接続
される保護区間内の母線、（２６）は送電線医獲リレー
である。又第１１図は送電線保護リレーの見るインピー
ダンスを示す図で（２７）で示される円が保護範囲、（
２８）が負荷ゾーン（２９）が励磁突入電流により見え
るインピーダンスゾーン、（３０）が負荷と励磁突入電
流の重畳によりインピーダンスが変化する有様を示しＣ
いる。
９図における工！に第２高調波含有率が高いととは明白
であり、詳述は省くが、第８図の如く所ｍ差動床良にお
いては負＃電流ＩＬ（第９図）は差動演算手段（１４）
による差動演算により除かれるため、励磁突入電流工り
のみが導出されるため、釣部な演算が行なえた〇 〔発側が解決しようとする課題〕 とζろが、変圧器の励磁突入電流が影響されるのは前記
度圧器呆獲の場合のみではなく、第１０図のような送電
線深層でも課題となってくる。第１０図において（２１
）は電！ （２２） 、（２４）、（２５）は彼未護送
電線であり送電線（２４）は負荷が接続されており、送
電流（２５）には変圧器（１１）が接続されており（２
３）は送電線（２２） 、（２４） 、（２５）が接続
される保護区間内の母線、（２６）は送電線医獲リレー
である。又第１１図は送電線保護リレーの見るインピー
ダンスを示す図で（２７）で示される円が保護範囲、（
２８）が負荷ゾーン（２９）が励磁突入電流により見え
るインピーダンスゾーン、（３０）が負荷と励磁突入電
流の重畳によりインピーダンスが変化する有様を示しＣ
いる。
第１０図に示すような送電線保護リレー（２６）におい
ては１、送電線（２４〕の負荷電法王りと送電流（２５
）の励磁突入電法王１が合成された電流がリレーに印加
されるので、第１１図に示すように励磁突入電流のみで
も大きさが大きくなるとゾーン（２９）のように保鰻範
囲（２７）に入り込んでくるとともに、負荷電流の大き
さが大きくなると線（３ｏ〕の上を負荷ゾーン（２８）
に向って保護範囲（２７）内を移動することになるとと
もに、第９図の波形工Ｌ ＋ ＩＩのように負荷電法王
しには第２高調波が含まれないため全体の第２高調波含
有率が低下してくる。
ては１、送電線（２４〕の負荷電法王りと送電流（２５
）の励磁突入電法王１が合成された電流がリレーに印加
されるので、第１１図に示すように励磁突入電流のみで
も大きさが大きくなるとゾーン（２９）のように保鰻範
囲（２７）に入り込んでくるとともに、負荷電流の大き
さが大きくなると線（３ｏ〕の上を負荷ゾーン（２８）
に向って保護範囲（２７）内を移動することになるとと
もに、第９図の波形工Ｌ ＋ ＩＩのように負荷電法王
しには第２高調波が含まれないため全体の第２高調波含
有率が低下してくる。
従って従来のような励磁突入電流検出方式では励磁突入
電流を検出できず、励磁突入電流の収まるのを待り時延
要素を保護リレー（２６）に設ける励磁突入電流が保護
範囲内に入らないよう整定する１などの対策が必要であ
り、高速化が得られない、整定が制約されるため保護信
頼性が低下する、回路が複雑となる等の課題があった。
電流を検出できず、励磁突入電流の収まるのを待り時延
要素を保護リレー（２６）に設ける励磁突入電流が保護
範囲内に入らないよう整定する１などの対策が必要であ
り、高速化が得られない、整定が制約されるため保護信
頼性が低下する、回路が複雑となる等の課題があった。
本発明は上記のような課題を解消するためになされたも
ので、負荷電流に影響を受けない励磁突入電流検出方式
を得ることを目的とする。又、本発明は上記のような課
題を解消するためになされたもので、負荷電流に影響を
受けず系統故障時の高調波の影響を受けない励磁突入電
流検出方式を得ることを目的とする。
ので、負荷電流に影響を受けない励磁突入電流検出方式
を得ることを目的とする。又、本発明は上記のような課
題を解消するためになされたもので、負荷電流に影響を
受けず系統故障時の高調波の影響を受けない励磁突入電
流検出方式を得ることを目的とする。
〔課題を解決するだめの手段］
本発明に係る励磁突入電流検出方式は、系統の３相遣流
より逆相分を導出し、その逆相分中の第２高調波含有率
により励磁突入電流を検出するものである。又、本発明
に係る励磁突入電流検出方式は、系統の３相電流、電圧
より逆相分を導出し、その逆相分中の第２高調波含有率
により励磁突入電流を検出するものである・又、本発明
に係る励磁突入電流検出方式は、系統の３相電流、電圧
より逆相公正相分を各々導出し、その逆相分中及び正相
分中の第２高調波含有率により励磁突入電流を検出する
ものである。
より逆相分を導出し、その逆相分中の第２高調波含有率
により励磁突入電流を検出するものである。又、本発明
に係る励磁突入電流検出方式は、系統の３相電流、電圧
より逆相分を導出し、その逆相分中の第２高調波含有率
により励磁突入電流を検出するものである・又、本発明
に係る励磁突入電流検出方式は、系統の３相電流、電圧
より逆相公正相分を各々導出し、その逆相分中及び正相
分中の第２高調波含有率により励磁突入電流を検出する
ものである。
〔作用Ｊ
本発明における励磁突入電流は、逆相分演算により負荷
電流の影響が除かれる。又、本発明の励磁突入電流検出
は、逆相分演算により負荷電流の影響が除かれるととも
に、系統故障時の高調波発生時には動磁突入電流検出は
行なわない。又、本発明の励磁突入電流検出は、逆相分
演算により負荷電流の影響が除かれるとともに、系統故
障時の高調波発生時には正相分第２高調波含有率検出に
より励磁突入電流検出は行なわない。
電流の影響が除かれる。又、本発明の励磁突入電流検出
は、逆相分演算により負荷電流の影響が除かれるととも
に、系統故障時の高調波発生時には動磁突入電流検出は
行なわない。又、本発明の励磁突入電流検出は、逆相分
演算により負荷電流の影響が除かれるとともに、系統故
障時の高調波発生時には正相分第２高調波含有率検出に
より励磁突入電流検出は行なわない。
〔実施例ｊ、
以下、本発明の一実施例を図について説明する。
第１図において（１）は系統の３相送電線、（２）は３
相各々に設けられるＣ Ｔ 、 （３）は逆相演算手段
、（−般にこの演算手段の１１１段階に入カドランス等
が設けられておるが図示せず）（４）は第２高調波含有
率検出手段で、基本波フイ７レタ−（５）、第２高ｎ波
フィルター（６）、比較器（７）で構成されている。（
８）は励磁突入電流検出出力である。
相各々に設けられるＣ Ｔ 、 （３）は逆相演算手段
、（−般にこの演算手段の１１１段階に入カドランス等
が設けられておるが図示せず）（４）は第２高調波含有
率検出手段で、基本波フイ７レタ−（５）、第２高ｎ波
フィルター（６）、比較器（７）で構成されている。（
８）は励磁突入電流検出出力である。
次に動作について説明する。
対称座標法による逆相電飾は
工２＝（工Ａ＋ａ”より十ａＩＣ）／３で表わされ、負
荷電流等対称電流が流れるときには逆相電流は０となる
。励磁突入電流が重畳した場合にも、重ねの理により、
負荷電流の影響が除かれ励磁突入電流の逆相分のみが求
まることになる。
荷電流等対称電流が流れるときには逆相電流は０となる
。励磁突入電流が重畳した場合にも、重ねの理により、
負荷電流の影響が除かれ励磁突入電流の逆相分のみが求
まることになる。
逆相分導出のための逆相演算手段としては、従来より
アナログリレーでは 工２＝Ｉａｂ＋Ｉｂｃ ＜６０°
等デジタルリレーでは 工２＝工ａｔ十よりｔ−ｚ＋工
ａｔ−４（ここでｔ−２、ｔ−４は１２０°相当時局、
２４０’相当時間を示す）等 多種提案されているが、本発明では演算手段の詳細は問
わないので詳細省略する。
等デジタルリレーでは 工２＝工ａｔ十よりｔ−ｚ＋工
ａｔ−４（ここでｔ−２、ｔ−４は１２０°相当時局、
２４０’相当時間を示す）等 多種提案されているが、本発明では演算手段の詳細は問
わないので詳細省略する。
ここで逆相分演算による励磁突入電流中の第２高調波分
の挙動について述べる。
の挙動について述べる。
第２図は変圧器で一般的に発生する励磁突入電流で、Ａ
相及びＣ相で変圧器飽和が発生したケースである。（他
相への電流の回り込みが発生するので第２図のようにな
る。）又第３図は人相及びＣ相の励磁突入電流の関係を
示したもので、基本波同志は１２０°位相差であるが、
第２高調波同志が６０″位相差となることを説明した図
である。第４図は餉２図、第３図をもとに、逆相演算前
後の基本波、第２高調波谷々のベクトルを示したもので
（ａ） （ｂ）は逆相演算前の基本波、第２高調波、（
ｃ） （ｄ）は逆相演算後の基本波、第２高調波のべり
）／ｌ／を示す。
相及びＣ相で変圧器飽和が発生したケースである。（他
相への電流の回り込みが発生するので第２図のようにな
る。）又第３図は人相及びＣ相の励磁突入電流の関係を
示したもので、基本波同志は１２０°位相差であるが、
第２高調波同志が６０″位相差となることを説明した図
である。第４図は餉２図、第３図をもとに、逆相演算前
後の基本波、第２高調波谷々のベクトルを示したもので
（ａ） （ｂ）は逆相演算前の基本波、第２高調波、（
ｃ） （ｄ）は逆相演算後の基本波、第２高調波のべり
）／ｌ／を示す。
第３図において、基本波の人相、Ｃ相間の位相差はＣ相
１２０°進みであるが、第２高調波においては各々基本
波ｏ’ポイントにおける第２高調波は人相では９０°遅
れ、Ｃ相では９０ｃ′進みとなっており、（第２図にお
いて工Ａは正方向、ＩＣは負方向のため）図示の如く第
２高調波同志の位相差はＣ相が進み６０°となる。
１２０°進みであるが、第２高調波においては各々基本
波ｏ’ポイントにおける第２高調波は人相では９０°遅
れ、Ｃ相では９０ｃ′進みとなっており、（第２図にお
いて工Ａは正方向、ＩＣは負方向のため）図示の如く第
２高調波同志の位相差はＣ相が進み６０°となる。
第４図においてＩＡＩ、玩！は励磁突入電流の原電流（
他相への回り込みを考慮しない電流）であり、この原電
流のうち他相へ流れる電流を各々ｒム■、ｆｃＩとして
いる。従ってＣＴによって測定される相電法王Ａは工Ａ
ｌ＋ｆＣ１ｓよりはニジＩ”Ｉ’Ｃ１１ＩＣはｆＡｌ＋
ＩＣＸとなる。これは第２高調波においても同様である
。次に逆相演算であるが、Ａ相基準で工２＝工Ａ＋ａ２
ｒＢ＋ａＩ（より、ＩＡＩＮ工ＣＩ １１’Ａ １ ｓ
ｆｃ Ｉに分解後移相処理をした例を第４図（ｅ）Ｎ
（ｄ）に示している。第２高調波では、相回転速度が
基本波の２倍であるのでａ ： ２４０°進み、ａ”
： ４８０’進み＝ １２０’進みとなる。
他相への回り込みを考慮しない電流）であり、この原電
流のうち他相へ流れる電流を各々ｒム■、ｆｃＩとして
いる。従ってＣＴによって測定される相電法王Ａは工Ａ
ｌ＋ｆＣ１ｓよりはニジＩ”Ｉ’Ｃ１１ＩＣはｆＡｌ＋
ＩＣＸとなる。これは第２高調波においても同様である
。次に逆相演算であるが、Ａ相基準で工２＝工Ａ＋ａ２
ｒＢ＋ａＩ（より、ＩＡＩＮ工ＣＩ １１’Ａ １ ｓ
ｆｃ Ｉに分解後移相処理をした例を第４図（ｅ）Ｎ
（ｄ）に示している。第２高調波では、相回転速度が
基本波の２倍であるのでａ ： ２４０°進み、ａ”
： ４８０’進み＝ １２０’進みとなる。
第４図では逆相演算処理により第２高調波分は基本波に
対し増幅されることを示している。実系統では単相のみ
に励磁突入電流が発生することはまれであるが、この場
合には、逆相演算によっても第２高調波含有率が変化し
ないことは自明であり従って従来方式より、励磁突入電
流検出能力が増すことが期待できる。
対し増幅されることを示している。実系統では単相のみ
に励磁突入電流が発生することはまれであるが、この場
合には、逆相演算によっても第２高調波含有率が変化し
ないことは自明であり従って従来方式より、励磁突入電
流検出能力が増すことが期待できる。
以上上記実施例では、送電線医獲リレーでの挙動につい
て説明したが従来の変圧器保護リレーについて実施して
も同様の効果があり、釆獲対象を限定するものではない
。
て説明したが従来の変圧器保護リレーについて実施して
も同様の効果があり、釆獲対象を限定するものではない
。
又、第２高調波含有率検出手段として基本波フィルター
、第２高調波フィルターによる構成のものについて図示
しているか、一般に基本波フィルターは除かれる場合が
多く、又、第２高詞波フイルターについてもその選択度
の関係で、他の同波数頭域を除去したりする場合もある
が、本フィルター構成を限定するものではない。
、第２高調波フィルターによる構成のものについて図示
しているか、一般に基本波フィルターは除かれる場合が
多く、又、第２高詞波フイルターについてもその選択度
の関係で、他の同波数頭域を除去したりする場合もある
が、本フィルター構成を限定するものではない。
第５図は本発明の他の実施例を示す図で、第５図におい
て、（１）は系統の３相送電線、（２）は３相各々に設
けられたＣ Ｔ 、（３）はｆｆ４１の逆相演算手段（
一般にこの演算手段の前に入カドランス等が設けられて
いるが図示せず）（４）は第１の第２高調波合有率検出
手段で、基本波フィルター（５）、第２高調波フイルタ
ー（６）、比較器（７１で構成されている。又、（８）
は３相各々に設けられた計器用変圧器（ＰＴと称す）、
（９１）は第２の逆相演算手段（第１の逆相演算手段（
３）同様、入カドランス等は図示せず）、（１０）は第
２の第２高調波含有率検出手段で、第１の第２高調波合
有率検出手段（４）と同一構成である、（１１）は第１
の第２高調波含有率検出手段（４）が出力して第２の第
２高調波含有率鵠出手段（ｌＯ）が」力していない時に
出力する論理積手段である。
て、（１）は系統の３相送電線、（２）は３相各々に設
けられたＣ Ｔ 、（３）はｆｆ４１の逆相演算手段（
一般にこの演算手段の前に入カドランス等が設けられて
いるが図示せず）（４）は第１の第２高調波合有率検出
手段で、基本波フィルター（５）、第２高調波フイルタ
ー（６）、比較器（７１で構成されている。又、（８）
は３相各々に設けられた計器用変圧器（ＰＴと称す）、
（９１）は第２の逆相演算手段（第１の逆相演算手段（
３）同様、入カドランス等は図示せず）、（１０）は第
２の第２高調波含有率検出手段で、第１の第２高調波合
有率検出手段（４）と同一構成である、（１１）は第１
の第２高調波含有率検出手段（４）が出力して第２の第
２高調波含有率鵠出手段（ｌＯ）が」力していない時に
出力する論理積手段である。
次に動作について説明する。
対称座標法による逆相電流は工２＝（工Ａ＋ａ”ｌＢ＋
ａＩＣ）／３で表わされ、負荷電流等、対称電流が流れ
るときには逆相電流は０となる。励磁突入電流が重畳し
た場合にも重ねの理により負荷電流の影響が除かれ励磁
突入電流の逆相分のみが求まることになる。
ａＩＣ）／３で表わされ、負荷電流等、対称電流が流れ
るときには逆相電流は０となる。励磁突入電流が重畳し
た場合にも重ねの理により負荷電流の影響が除かれ励磁
突入電流の逆相分のみが求まることになる。
逆相分導出のための逆相演算手段としては従来よリアナ
ログリレーではＩ２＝工ａｂ＋よりｃ＜６０°等グジタ
μリレーでは Ｘ２＝工ａｔ＋Ｉｂｔ−２＋ＩＣｔ−４
（ここでｔ”−ｚ 、ｔ−＜は１２０’相当時間、２４
０″相当時間を示す）等 多種提案されているが、本発明では演算手段の詳細は問
わないので詳細省略する。
ログリレーではＩ２＝工ａｂ＋よりｃ＜６０°等グジタ
μリレーでは Ｘ２＝工ａｔ＋Ｉｂｔ−２＋ＩＣｔ−４
（ここでｔ”−ｚ 、ｔ−＜は１２０’相当時間、２４
０″相当時間を示す）等 多種提案されているが、本発明では演算手段の詳細は問
わないので詳細省略する。
ここで逆相分演算による励磁突入電流中の第２高調波分
の挙動について述べる。
の挙動について述べる。
第２図は変圧器で一般的に発生する励磁突入電流で、人
相及びＣ相で変圧器飽和が発生したケープである。（也
相への電流の回り込みが発生するので第２図のようにな
る。）又第３図はＡ相及びＣ相の励磁突入電流の関係含
水したもので、基本波同志は１２０°位相差であるが、
第２高調波同志が６０゜位相差となることを説明した図
であるが、第４図は第２図、第３図をもとに、逆４Ｈ演
算前後の基本波、第２高調波各々のベクトルを示したも
ので（ａ）（ｂ）は逆相演算前の基本波、第２高調波、
（ｃ） （ｄ）は逆相演算後の基本波、第２高Ｎ波のベ
クトルを示す。
相及びＣ相で変圧器飽和が発生したケープである。（也
相への電流の回り込みが発生するので第２図のようにな
る。）又第３図はＡ相及びＣ相の励磁突入電流の関係含
水したもので、基本波同志は１２０°位相差であるが、
第２高調波同志が６０゜位相差となることを説明した図
であるが、第４図は第２図、第３図をもとに、逆４Ｈ演
算前後の基本波、第２高調波各々のベクトルを示したも
ので（ａ）（ｂ）は逆相演算前の基本波、第２高調波、
（ｃ） （ｄ）は逆相演算後の基本波、第２高Ｎ波のベ
クトルを示す。
第３ノにおいて、基本波のＡ相、Ｃ［間の位相差はＣ相
１２００進みであるが、第２高調波においては各々基本
波θ′″ポイントにおける第２高詞波は人相では９０°
遅れ、Ｃ相では９０°進みとなっており、（第２図にお
いて工＾は正方向、ＩＣは負方向のため）図示の如く第
２高調波同志の位相差はＣ相が進み６０°となる。
１２００進みであるが、第２高調波においては各々基本
波θ′″ポイントにおける第２高詞波は人相では９０°
遅れ、Ｃ相では９０°進みとなっており、（第２図にお
いて工＾は正方向、ＩＣは負方向のため）図示の如く第
２高調波同志の位相差はＣ相が進み６０°となる。
第４図においてＩＡＩ、ＩＣｒは励磁突入電流の原電流
（他相への回り込みを考慮しない電流）であり、この原
電流のうち他相へ流れる電流を各々工′ＡＩ、片Ｔとし
ている。従ってＣＴによって測定される相電流ＩＡはＩ
ＡＩ＋Ｉ’ＣＩ、よりは１石＋Ｉ’ＣＩ％ＩＣは工″ム
１＋工ＣＩとなる・これは第２高調波においても同様で
ある。次に逆相演算であるが、人相基準でＩ２＝工Ａ＋
ａ２工９＋ｆｉ工Ｃよりｓ ＩＡＩ％工ＣＩ％ Ｉ’Ａ
Ｉｓ Ｉ’ｃｒに分解後移相処理をした例を第４図（ｃ
）、（ｄ）に示している。第２高調波では相回転速度が
基本波の２倍であるのでａ ： ２４０’進み、ａ２：
４８００進み＝ １２００進みとなる。
（他相への回り込みを考慮しない電流）であり、この原
電流のうち他相へ流れる電流を各々工′ＡＩ、片Ｔとし
ている。従ってＣＴによって測定される相電流ＩＡはＩ
ＡＩ＋Ｉ’ＣＩ、よりは１石＋Ｉ’ＣＩ％ＩＣは工″ム
１＋工ＣＩとなる・これは第２高調波においても同様で
ある。次に逆相演算であるが、人相基準でＩ２＝工Ａ＋
ａ２工９＋ｆｉ工Ｃよりｓ ＩＡＩ％工ＣＩ％ Ｉ’Ａ
Ｉｓ Ｉ’ｃｒに分解後移相処理をした例を第４図（ｃ
）、（ｄ）に示している。第２高調波では相回転速度が
基本波の２倍であるのでａ ： ２４０’進み、ａ２：
４８００進み＝ １２００進みとなる。
第４図では逆相演算処理により第２高調波分は基本波に
対し増幅されることを示している。実系統では単相のみ
に励磁突入電流が発生することはまれでるるか、この場
合には、逆相演算ンこよりても＠２高調波含有率が変化
しないことは自明であり従って従来方式より、励磁突入
電流検出能力が増すことが期待できる。
対し増幅されることを示している。実系統では単相のみ
に励磁突入電流が発生することはまれでるるか、この場
合には、逆相演算ンこよりても＠２高調波含有率が変化
しないことは自明であり従って従来方式より、励磁突入
電流検出能力が増すことが期待できる。
次に逆相電圧であるが、これも逆相電流同様の演算方式
により第２の逆相演算手段（９１）により演算されるか
、励磁突入電流が流れる場さ、実際には逆相電源は存在
せず、励磁突入電流で流れる逆相電流によってのみ逆相
電圧が発生するため、逆相電流との相関関係が成立する
。との関係は系統故障の場合にも成立するが、系統故障
時高調波が発生する場合には逆相電源として高ル°４波
電源が発生し、上記逆相電流との相関がくずれ大きな歪
波となる。従って故障時高調波が発生する系統では逆相
電圧中の第２高調波含有率が所定値以上の場合、即ち第
２の第２高閥波合何率検出手段（ｌＯ）が出力を出した
場合には論理積手段（１１） Ｋより励磁突入電流検出
をロックする。
により第２の逆相演算手段（９１）により演算されるか
、励磁突入電流が流れる場さ、実際には逆相電源は存在
せず、励磁突入電流で流れる逆相電流によってのみ逆相
電圧が発生するため、逆相電流との相関関係が成立する
。との関係は系統故障の場合にも成立するが、系統故障
時高調波が発生する場合には逆相電源として高ル°４波
電源が発生し、上記逆相電流との相関がくずれ大きな歪
波となる。従って故障時高調波が発生する系統では逆相
電圧中の第２高調波含有率が所定値以上の場合、即ち第
２の第２高閥波合何率検出手段（ｌＯ）が出力を出した
場合には論理積手段（１１） Ｋより励磁突入電流検出
をロックする。
以上上記夾旌例では、送電線保護リレーでの挙動につい
て説明したが従来の変圧器床層リレーにっいて実施して
も同様の効果があり、釆護対象を限定するものではない
。
て説明したが従来の変圧器床層リレーにっいて実施して
も同様の効果があり、釆護対象を限定するものではない
。
又、第２高調波含有率演出手段として基本波フィルター
、第２高調波フイｐターによる構成のものについて図示
しているが、一般に基本波フィルターは除かれる場合が
多く、又、第２高調波フイルターについてもその選択度
の関係で、池の周波数ＷｊＲを１余去したりする場合も
あるが、本フイｐター構成を限定するものではない。
、第２高調波フイｐターによる構成のものについて図示
しているが、一般に基本波フィルターは除かれる場合が
多く、又、第２高調波フイルターについてもその選択度
の関係で、池の周波数ＷｊＲを１余去したりする場合も
あるが、本フイｐター構成を限定するものではない。
次に本発明の更に池の実施例を第６図Ｖこついて説明す
る。第６図において、（１）は系統の３相送電線、（２
）は３相各々に設けられたＣ Ｔ 、 （３）は逆相演
算手段（一般にこの演算手段の前に入カドランス等が設
けられているが図示せず）（４）は第１の第２高調波含
有＊検出手段で、基本波フィルター（５八・第２高調波
フイ〜ター（６）、比較器（７）で構成されている。又
、（８）は３相各々に設けられた計器用変圧器（ＦＴと
称す）、（９２）は正相演算手段（逆相演算手段（３）
同様、入カドランス等は図示せず）、（１０）は第２０
第２高調波含有率検出手段で、第１の第２高調波含有率
検出手段（４）と同一構成である、（１１）は第１の第
２高調波含有率検出手段（４）が出力して第２の第２高
調波含有率検出手段（１０）が出力していない時に出力
する論理積手段である。
る。第６図において、（１）は系統の３相送電線、（２
）は３相各々に設けられたＣ Ｔ 、 （３）は逆相演
算手段（一般にこの演算手段の前に入カドランス等が設
けられているが図示せず）（４）は第１の第２高調波含
有＊検出手段で、基本波フィルター（５八・第２高調波
フイ〜ター（６）、比較器（７）で構成されている。又
、（８）は３相各々に設けられた計器用変圧器（ＦＴと
称す）、（９２）は正相演算手段（逆相演算手段（３）
同様、入カドランス等は図示せず）、（１０）は第２０
第２高調波含有率検出手段で、第１の第２高調波含有率
検出手段（４）と同一構成である、（１１）は第１の第
２高調波含有率検出手段（４）が出力して第２の第２高
調波含有率検出手段（１０）が出力していない時に出力
する論理積手段である。
次に動作について説明する。
対称座標法による逆相電流は工２＝（工Ａ＋ａ”ＩＢ＋
ａＩＣ）／３で表わされ、負荷電流等、対称電流が流ｎ
るときには逆相電流はＯとなる。励磁突入電流が重畳し
た場合にも重ねの理により負荷電流の影響が除かれ励磁
突入電流の逆相分のみか求まることになる。
ａＩＣ）／３で表わされ、負荷電流等、対称電流が流ｎ
るときには逆相電流はＯとなる。励磁突入電流が重畳し
た場合にも重ねの理により負荷電流の影響が除かれ励磁
突入電流の逆相分のみか求まることになる。
逆相分導出のための逆相演算手段としては従来よりアナ
ログリレーでは工２＝工ａｂ十よりｅ＜６０°等テ゛シ
タｐリレーでは 工２；工ａｔ＋よりｊ−２＋工ａｔ−
４（ここでｔ−２，ｔ−４は１２０°相当時間、２４０
°相当時間を示す）等 多種提案されているが、本発明では演算手段の詳細は問
わないので詳細省略する。
ログリレーでは工２＝工ａｂ十よりｅ＜６０°等テ゛シ
タｐリレーでは 工２；工ａｔ＋よりｊ−２＋工ａｔ−
４（ここでｔ−２，ｔ−４は１２０°相当時間、２４０
°相当時間を示す）等 多種提案されているが、本発明では演算手段の詳細は問
わないので詳細省略する。
ここで逆相分演算による励磁突入電流中の第２高調波分
の挙動について述べる。
の挙動について述べる。
第２図は変圧器で一般的に発生する励磁突入電流で、人
相及びＣ相で変圧器飽和が発生したケースである。（他
イ４１への電流の回り込みが発生するので第２図のよう
になる。）又第３図は人相及びＣ相の励磁突入電流の関
係を示したもので、基本波同志は１０００位相差である
が、第２高晶冒波同志か６０’位相差となることを説明
した図である。第４図は第２図、第３図をもとに、逆相
演算前後の基本波、第２高調波各４０ペク）Ａ／を示し
たもので（ａ）（ｂ）は逆相演算前の基本波、＠２高調
波、（ｃ） （ｄ） Ｉｄ逆相演算後の基本波、第２高
調波のベクトルを示す。
相及びＣ相で変圧器飽和が発生したケースである。（他
イ４１への電流の回り込みが発生するので第２図のよう
になる。）又第３図は人相及びＣ相の励磁突入電流の関
係を示したもので、基本波同志は１０００位相差である
が、第２高晶冒波同志か６０’位相差となることを説明
した図である。第４図は第２図、第３図をもとに、逆相
演算前後の基本波、第２高調波各４０ペク）Ａ／を示し
たもので（ａ）（ｂ）は逆相演算前の基本波、＠２高調
波、（ｃ） （ｄ） Ｉｄ逆相演算後の基本波、第２高
調波のベクトルを示す。
第３図において、基本波の人相、Ｃ相間の位相差はＣ相
１２０°進みであるが、第２高調波においては各々基本
波００ポイントにおける第２高詞波はＡ相では９０°遅
れ、Ｃ相では９０°進みとなっており、（第２図におい
て工Ａは正方向、Ｉｃは負方向のため）図示の如く第２
高調波同志の位相差はＣ相が進み６０’となる。
１２０°進みであるが、第２高調波においては各々基本
波００ポイントにおける第２高詞波はＡ相では９０°遅
れ、Ｃ相では９０°進みとなっており、（第２図におい
て工Ａは正方向、Ｉｃは負方向のため）図示の如く第２
高調波同志の位相差はＣ相が進み６０’となる。
第４図において工ＡＩ％ＩＣ１は励磁突入電流の原電流
（他相への回り込みを考慮しない電流）であり、この原
電流の９ち他相へ流れる電流を各々ｆＡｒｓ■′ｃＸと
している。従ってＣＴによって測定される相電法王＾は
工＾■十工εＩ、よりは工λＩ＋Ｉδ！、ＩＣは工＾Ｉ
＋工ＣＩとなる。これは第２高調波においても同様であ
る。次に逆相演算であるが、人相基準でＩ２＝工Ａ十ａ
２より＋ａ工Ｃより、工ＡＥ、工Ｃｒｓ工ＡｉｘＩＣｉ
に分解後移相処理をした例を第４図（ｃ） （ｄ） Ｋ
示している。第２高調波では相回転速度が基本波の２倍
であるのでａ ： ２４０’進み、ａ” ： ４８０’
進み＝ １２０’進みとなる０第４図では逆相演算処理
により第２高調波分は基本波に対し増幅されることを示
している。実系統では単相のみに励磁突入電流か発生す
ることはまれであるが、この場合には、逆相演算によっ
ても第２高調波含有率が変化しないことは自明であり従
って従来方式より、励磁突入電流検出能力が増すことが
期待できる。
（他相への回り込みを考慮しない電流）であり、この原
電流の９ち他相へ流れる電流を各々ｆＡｒｓ■′ｃＸと
している。従ってＣＴによって測定される相電法王＾は
工＾■十工εＩ、よりは工λＩ＋Ｉδ！、ＩＣは工＾Ｉ
＋工ＣＩとなる。これは第２高調波においても同様であ
る。次に逆相演算であるが、人相基準でＩ２＝工Ａ十ａ
２より＋ａ工Ｃより、工ＡＥ、工Ｃｒｓ工ＡｉｘＩＣｉ
に分解後移相処理をした例を第４図（ｃ） （ｄ） Ｋ
示している。第２高調波では相回転速度が基本波の２倍
であるのでａ ： ２４０’進み、ａ” ： ４８０’
進み＝ １２０’進みとなる０第４図では逆相演算処理
により第２高調波分は基本波に対し増幅されることを示
している。実系統では単相のみに励磁突入電流か発生す
ることはまれであるが、この場合には、逆相演算によっ
ても第２高調波含有率が変化しないことは自明であり従
って従来方式より、励磁突入電流検出能力が増すことが
期待できる。
次に正イ目電圧であるが、これも逆相電流同様の公知の
演算方式により正相演算手段（９）により演算されるが
、第５図の如く変圧器にて励磁突入電流が流れても電源
電圧Ｅに対して背後インビーダン−’ＺｘＢでの電圧降
下及び電圧歪が発生するのみで、歪の割合は非常に少な
い。又、系統故障゛が発生し電圧歪が発生する場合には
、前方インピーダンスＺＩＦと歪波故障電流により電圧
歪が発生するので、電流の歪率に比し大きく歪むことに
なるため、正相演算手段（９２）の出力より第２高ａｌ
波含有率を第２の第２高調波含有率検出手段（１０）に
より所定値以上と検出しだ時励磁突入電流と判定しない
よう論理積手段（１１）により判定する。
演算方式により正相演算手段（９）により演算されるが
、第５図の如く変圧器にて励磁突入電流が流れても電源
電圧Ｅに対して背後インビーダン−’ＺｘＢでの電圧降
下及び電圧歪が発生するのみで、歪の割合は非常に少な
い。又、系統故障゛が発生し電圧歪が発生する場合には
、前方インピーダンスＺＩＦと歪波故障電流により電圧
歪が発生するので、電流の歪率に比し大きく歪むことに
なるため、正相演算手段（９２）の出力より第２高ａｌ
波含有率を第２の第２高調波含有率検出手段（１０）に
より所定値以上と検出しだ時励磁突入電流と判定しない
よう論理積手段（１１）により判定する。
以上上記実施例では、送電線保護リレーでの挙動につい
て説明したが従来の変圧器保護リレーについて実施して
も同様の効果があり、保護対象を限定するものではない
。
て説明したが従来の変圧器保護リレーについて実施して
も同様の効果があり、保護対象を限定するものではない
。
又、第２高調波含有率検出手段として基本数フィルター
、第２高調波フイルターによる構成のものについて図示
しているが、一般に基本波プイルターは除かれる場合が
多く、又、第２高調波フイルターについてもその選択度
の関係で、他の周波数領域を除去したりする場合もある
が、本フィルター構成を限定するものではなり０ 〔発明の効果Ｊ 以上のように、本発明にぶれば、励磁突入電流の検出に
逆相演算手段を適用したので、負荷電流の影響が除去で
き、検出能カが高まり、装置が安画となるとともに、精
度の高いものが得られる効果がある。また、本発明によ
れは励磁突入電流の検出に逆相演算手段の結果会適用し
、逆相電圧中の第２高調波含有率により検出をロックす
るようにしたので、負荷電流の影響が除去できるととも
に、系統歪数にも強くなり、検出能カが高まり装置が安
両となるとともに、精度の高いものが得られる効果があ
る。
、第２高調波フイルターによる構成のものについて図示
しているが、一般に基本波プイルターは除かれる場合が
多く、又、第２高調波フイルターについてもその選択度
の関係で、他の周波数領域を除去したりする場合もある
が、本フィルター構成を限定するものではなり０ 〔発明の効果Ｊ 以上のように、本発明にぶれば、励磁突入電流の検出に
逆相演算手段を適用したので、負荷電流の影響が除去で
き、検出能カが高まり、装置が安画となるとともに、精
度の高いものが得られる効果がある。また、本発明によ
れは励磁突入電流の検出に逆相演算手段の結果会適用し
、逆相電圧中の第２高調波含有率により検出をロックす
るようにしたので、負荷電流の影響が除去できるととも
に、系統歪数にも強くなり、検出能カが高まり装置が安
両となるとともに、精度の高いものが得られる効果があ
る。
第１図はこの発明の励磁突入電流検出方式の一実施例を
示すブロック図、第２図は一般の励磁突入電流波形を示
す波形図、第３図は励磁突入電流波形の第２高調波の位
相差を説明する波形図、第４図は励磁突入電流波の第２
高調波の位相差を説明するベク）／ν図、第５図はこの
発明の他の実施例を示すブロック図、！６図はこの発明
の更に他の発明の実施例と示すブロック図、第７図は対
称座標法の説明図、第８図は従来の励磁突入電流検出方
式を示すブロック図、第９図は電圧、励磁突入電流、負
荷電流を示す波プレ図、第ｉｏ図は送電線床層区間を示
す接続図、第１１図は送電線保護リレーのインピーダン
ス特性図である。 図において、（１）は送電線、（２）はＣＴ 、 （３
）は第１の逆相演算手段、（４）は（第１の）第２高胸
波含有＊検出手段、（９１）は第２の逆相演算手段、（
９２）は正相演算手段、（ｌＯ）は（第２の）第２高調
波含有率検出手段、（１１）は論理積手段である。 なお、図中同−符りは同−又は相当部分を示す。
示すブロック図、第２図は一般の励磁突入電流波形を示
す波形図、第３図は励磁突入電流波形の第２高調波の位
相差を説明する波形図、第４図は励磁突入電流波の第２
高調波の位相差を説明するベク）／ν図、第５図はこの
発明の他の実施例を示すブロック図、！６図はこの発明
の更に他の発明の実施例と示すブロック図、第７図は対
称座標法の説明図、第８図は従来の励磁突入電流検出方
式を示すブロック図、第９図は電圧、励磁突入電流、負
荷電流を示す波プレ図、第ｉｏ図は送電線床層区間を示
す接続図、第１１図は送電線保護リレーのインピーダン
ス特性図である。 図において、（１）は送電線、（２）はＣＴ 、 （３
）は第１の逆相演算手段、（４）は（第１の）第２高胸
波含有＊検出手段、（９１）は第２の逆相演算手段、（
９２）は正相演算手段、（ｌＯ）は（第２の）第２高調
波含有率検出手段、（１１）は論理積手段である。 なお、図中同−符りは同−又は相当部分を示す。
Claims (3)
- （１）系統の３相電流より対称座標法の逆相分を演算
する逆相演算手段、及びこの逆相演算手段の出力より第
２高調波含有率を演算し所定値以上か否かを判定する第
２高調波含有率検出手段を備えた励磁突入電流検出方式
。 - （２）系統の３相電流より対象座標法の逆相分を演算
する第１の逆相演算手段、系統の３相電圧より対象座標
法の逆相分を演算する第２の逆相演算手段、前記第１及
び第２の逆相演算手段の出力より第２高調波含有率を演
算し所定値以上か否かを判定する第１及び第２の第２高
調波含有率検出手段、及び前記第１の第２高調波含有率
検出手段が出力を出し前記第２の第２高調波含有率検出
手段が出力を出さないときに出力を出す論理積手段を備
えた励磁突入電流検出方式。 - （３）系統の３相電流より対象座標法の逆相分を演算
する逆相演算手段、系統の３相電圧より対象座標法の正
相分を演算する正相演算手段、前記逆相及び正相演算手
段の出力より第２高調波含有率を演算し所定値以上か否
かを判定する第１及び第２の第２高調波含有率検出手段
、及び前記第１の第２高調波含有率検出手段が出力を出
し前記第２の第２高調波含有率検出手段が出力を出さな
いときに出力を出す論理積手段を備えた励磁突入電流検
出方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63022330A JPH0744777B2 (ja) | 1988-02-01 | 1988-02-01 | 励磁突入電流検出方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63022330A JPH0744777B2 (ja) | 1988-02-01 | 1988-02-01 | 励磁突入電流検出方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01198218A true JPH01198218A (ja) | 1989-08-09 |
| JPH0744777B2 JPH0744777B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=12079697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63022330A Expired - Fee Related JPH0744777B2 (ja) | 1988-02-01 | 1988-02-01 | 励磁突入電流検出方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0744777B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011062007A (ja) * | 2009-09-11 | 2011-03-24 | Toshiba Corp | 変圧器の保護方式とその装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5622529A (en) * | 1979-08-01 | 1981-03-03 | Hitachi Ltd | Transformer protector |
| JPS5631325A (en) * | 1979-08-22 | 1981-03-30 | Hitachi Ltd | Transformer protecting device |
-
1988
- 1988-02-01 JP JP63022330A patent/JPH0744777B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5622529A (en) * | 1979-08-01 | 1981-03-03 | Hitachi Ltd | Transformer protector |
| JPS5631325A (en) * | 1979-08-22 | 1981-03-30 | Hitachi Ltd | Transformer protecting device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011062007A (ja) * | 2009-09-11 | 2011-03-24 | Toshiba Corp | 変圧器の保護方式とその装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0744777B2 (ja) | 1995-05-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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