JPH01218321A - デジタル保護継電器 - Google Patents
デジタル保護継電器Info
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- JPH01218321A JPH01218321A JP3970488A JP3970488A JPH01218321A JP H01218321 A JPH01218321 A JP H01218321A JP 3970488 A JP3970488 A JP 3970488A JP 3970488 A JP3970488 A JP 3970488A JP H01218321 A JPH01218321 A JP H01218321A
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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〕
この発明は、電力系統の電圧及び電流よりインピーダン
ス（特にリアクタンス）値を演算して応動するデジタル
保護継電器に関するものである。
ス（特にリアクタンス）値を演算して応動するデジタル
保護継電器に関するものである。
第４図はデジタル保護継電器のりアクタンス特性を表現
するベクトル図で、電力系統の電流Ｉｔ−横軸に基珈と
して設定し、９０°位相を進めて、大きさ？Ｘ倍したベ
クトルＸ工を得、このベクトルＸＩと電流Ｉよりφだけ
位相差のある電圧Ｖとの差ベクトルＸＩ−Ｖと、前記ベ
クトルＸＩとの位相差が９００以内であれば、直線丁テ
より下方が動作領域となるものである。
するベクトル図で、電力系統の電流Ｉｔ−横軸に基珈と
して設定し、９０°位相を進めて、大きさ？Ｘ倍したベ
クトルＸ工を得、このベクトルＸＩと電流Ｉよりφだけ
位相差のある電圧Ｖとの差ベクトルＸＩ−Ｖと、前記ベ
クトルＸＩとの位相差が９００以内であれば、直線丁テ
より下方が動作領域となるものである。
第５図は従来のデジタル保護継電器の一例を示すブロッ
ク図で、図において、１．２は電圧サンプリング値検出
手段、３．４は電流サンプリング値検出手段で、これら
検出手段１．２，３．４により電力系統の電圧Ｖ及び電
潴ｉの電気角３００毎にサンプリングし、９０°毎のデ
ーダを検出する。
ク図で、図において、１．２は電圧サンプリング値検出
手段、３．４は電流サンプリング値検出手段で、これら
検出手段１．２，３．４により電力系統の電圧Ｖ及び電
潴ｉの電気角３００毎にサンプリングし、９０°毎のデ
ーダを検出する。
５．６は倍率演算手段、７，８は差演算手段、９゜１０
は積演算手段、１１は和演算手段、１２は判定演算手段
で、これら演算手段５〜１２により前記リアクタンス特
性を、デジタル保護ａ［器で実現する。なお１３は出力
端子である。−次に動作について説明する。説明の都合
よ、電圧及び電流の瞬時値をＶ及び１１最゛大値ｔＶ及
び工とし、定格周波数ｆ ｆｏ、サンプリング周期をＴ
とする。また、サンプリング時刻毎のデータを区別する
ために、当該サンプリング時刻ｔより所定サンプル数ｎ
だけ経過した時刻ｔ−ｎＴ（ｎ＝ｏ。
は積演算手段、１１は和演算手段、１２は判定演算手段
で、これら演算手段５〜１２により前記リアクタンス特
性を、デジタル保護ａ［器で実現する。なお１３は出力
端子である。−次に動作について説明する。説明の都合
よ、電圧及び電流の瞬時値をＶ及び１１最゛大値ｔＶ及
び工とし、定格周波数ｆ ｆｏ、サンプリング周期をＴ
とする。また、サンプリング時刻毎のデータを区別する
ために、当該サンプリング時刻ｔより所定サンプル数ｎ
だけ経過した時刻ｔ−ｎＴ（ｎ＝ｏ。
１．２．・・・とし、ｎ＝０は当該時刻とする）のサン
プリング値ｋ、ｎをサフィックスとして電圧は、ｖ（０
１，ｖ（Ｔｌ、 ｖ（２Ｔ）、・”電流は、１ｌＯ）、
１ｌＴｌ、 ｉ （２Ｔ ） 。
プリング値ｋ、ｎをサフィックスとして電圧は、ｖ（０
１，ｖ（Ｔｌ、 ｖ（２Ｔ）、・”電流は、１ｌＯ）、
１ｌＴｌ、 ｉ （２Ｔ ） 。
・・・と表現する。
前記サンプリング周期Ｔは、電力系統の定格周的であり
、これは、電気角の３０°に相当する。
、これは、電気角の３０°に相当する。
第５図で、電流ｆ ｉ ＝ ｌ８ｉ１１１の、電圧’ｋ
ｖ＝Ｖｓｉｎ（θ＋φ）とすれば、３Ｔ＝９０Ｑ毎の
電圧のサンプリング値は、ｖｌｏｌ、ｖ（３Ｔ）、ｖ（
６Ｔ）、−また電流ノサンプリング値は１１０１，１（
３Ｔ）、１（６Ｔ）、・・・ となるので、電圧サンプ
リング値検出手段１，２により検出する電圧サンプリン
グ値をｖ（０１，ｖ（３Ｔ）電流サンプリング値検出手
段６，４により検出する電流サンプリング値を１（３Ｔ
）、１（６Ｔ）とする。そして、電流サンプリング値検
出手段３，４で検出した電流サンプリング値ｉ （３Ｔ
）と１（６Ｔ）とを倍率演算手段５と６と罠よりそれ
ぞれ−Ｘ倍し、差演算手段７と８とによｔ）１１Ｅ圧サ
ンプリング値ｖ（０１とｖ（３Ｔ）との差をとると、そ
の出力としてそれぞれｌ −Ｘ ＠ｉ （３Ｔ ）−ｖ
（０１）と（−Ｘ−ｉ（６Ｔ）−ｖ（３Ｔ）１とが得ら
れる。
ｖ＝Ｖｓｉｎ（θ＋φ）とすれば、３Ｔ＝９０Ｑ毎の
電圧のサンプリング値は、ｖｌｏｌ、ｖ（３Ｔ）、ｖ（
６Ｔ）、−また電流ノサンプリング値は１１０１，１（
３Ｔ）、１（６Ｔ）、・・・ となるので、電圧サンプ
リング値検出手段１，２により検出する電圧サンプリン
グ値をｖ（０１，ｖ（３Ｔ）電流サンプリング値検出手
段６，４により検出する電流サンプリング値を１（３Ｔ
）、１（６Ｔ）とする。そして、電流サンプリング値検
出手段３，４で検出した電流サンプリング値ｉ （３Ｔ
）と１（６Ｔ）とを倍率演算手段５と６と罠よりそれ
ぞれ−Ｘ倍し、差演算手段７と８とによｔ）１１Ｅ圧サ
ンプリング値ｖ（０１とｖ（３Ｔ）との差をとると、そ
の出力としてそれぞれｌ −Ｘ ＠ｉ （３Ｔ ）−ｖ
（０１）と（−Ｘ−ｉ（６Ｔ）−ｖ（３Ｔ）１とが得ら
れる。
次いで、積演算手段９は差演算手段７と倍率演算手段５
との積を求め、また積ぴ算手段１０は差演算手段８と倍
率演算手段６との積を求める。そして、その出力として
それぞれ、 −Ｘ１１ｉ （３Ｔ） −（−Ｘ＠１（３Ｔ）−ｖ（０
１）＝Ｘ＠１（３Ｔ）・｛Ｘ・ｉ （３Ｔ） ＋ｖｌＯ
））−Ｘ−ｉ （６Ｔ）φ（−Ｘ−ｉ （６Ｔ）−ｖ（
３Ｔ） ）＝Ｘ＠１（６Ｔ） ・｛Ｘ・１（６Ｔ）十ｖ
（３Ｔ） １が得られ、これを和演算手段１１で゛加え
ると次式％式％ この（，１１式にサンプリング値ｖ（０）＝ＶＩＩ和（
θ十φ）。
との積を求め、また積ぴ算手段１０は差演算手段８と倍
率演算手段６との積を求める。そして、その出力として
それぞれ、 −Ｘ１１ｉ （３Ｔ） −（−Ｘ＠１（３Ｔ）−ｖ（０
１）＝Ｘ＠１（３Ｔ）・｛Ｘ・ｉ （３Ｔ） ＋ｖｌＯ
））−Ｘ−ｉ （６Ｔ）φ（−Ｘ−ｉ （６Ｔ）−ｖ（
３Ｔ） ）＝Ｘ＠１（６Ｔ） ・｛Ｘ・１（６Ｔ）十ｖ
（３Ｔ） １が得られ、これを和演算手段１１で゛加え
ると次式％式％ この（，１１式にサンプリング値ｖ（０）＝ＶＩＩ和（
θ十φ）。
ｖ（３Ｔ）＝Ｖｓｒ（θ十φ−３Ｔ）、ｉ（３Ｔ）＝Ｉ
ｇＪθ−３Ｔ）。
ｇＪθ−３Ｔ）。
ｉ （６Ｔ）＝＝Ｉｓｉｍ（＃−６７） を代入する
と、Ｓ＝Ｘ＊（Ｉｇｉｎ（θ−３Ｔ）−｛Ｘ・Ｉｓｉｎ
（θ−３Ｔ）＋Ｖｓｉｍ（θ→・））＋Ｉｓｉ＊（＃−
６Ｔ） ＠｛Ｘ・ｌ５ｉｎ（＃−６７）＋Ｖｓｌｏ（＃
十φ−３Ｔ）））＝Ｘ・〔Ｘ−Ｉ”・１ｓｉｎ”（θ−
３Ｔ）−１−Ｓ♂（θ−６Ｔ））＋Ｉ・Ｖ−（ｓｉｎ（
＃−３Ｔ）Ｓｉｎ（Ｐ＋φ）−１−９ｉｎ（＃−ａＴ）
Ｓｉｎ（＃−＋−＄−３Ｔ）１）＝ＸＩ （ＸＩ （ｔ
−ｃｏｓ （３Ｔ ）（Ｘ）３ （２θ−９Ｔ）） 十
Ｖ（ｔ：５（ｕ３Ｔ’）−００３（３Ｔ）−ＣＱＳ（２
θ十φ−６Ｔ））］ ”・・””・ （２）が得ら
れる。
と、Ｓ＝Ｘ＊（Ｉｇｉｎ（θ−３Ｔ）−｛Ｘ・Ｉｓｉｎ
（θ−３Ｔ）＋Ｖｓｉｍ（θ→・））＋Ｉｓｉ＊（＃−
６Ｔ） ＠｛Ｘ・ｌ５ｉｎ（＃−６７）＋Ｖｓｌｏ（＃
十φ−３Ｔ）））＝Ｘ・〔Ｘ−Ｉ”・１ｓｉｎ”（θ−
３Ｔ）−１−Ｓ♂（θ−６Ｔ））＋Ｉ・Ｖ−（ｓｉｎ（
＃−３Ｔ）Ｓｉｎ（Ｐ＋φ）−１−９ｉｎ（＃−ａＴ）
Ｓｉｎ（＃−＋−＄−３Ｔ）１）＝ＸＩ （ＸＩ （ｔ
−ｃｏｓ （３Ｔ ）（Ｘ）３ （２θ−９Ｔ）） 十
Ｖ（ｔ：５（ｕ３Ｔ’）−００３（３Ｔ）−ＣＱＳ（２
θ十φ−６Ｔ））］ ”・・””・ （２）が得ら
れる。
この（２）式を、判定演算手段１２で正のときのみ出力
するようにすれば、（２１式から Ｘ１１１−ｃｏｓ（３Ｔ）ｃｏｓ（２θ−９Ｔ） ）＋
Ｖ（（Ｘ）Ｓ（叶３Ｔ）−ｃｏｓ（３Ｔ）ｃ０３（２６
’ｈ＄−６Ｔ））〉０ より、（３）式が得られる。
するようにすれば、（２１式から Ｘ１１１−ｃｏｓ（３Ｔ）ｃｏｓ（２θ−９Ｔ） ）＋
Ｖ（（Ｘ）Ｓ（叶３Ｔ）−ｃｏｓ（３Ｔ）ｃ０３（２６
’ｈ＄−６Ｔ））〉０ より、（３）式が得られる。
・・・・・・・・・・・・ （３）
サンプリング周期Ｔを定格周波数時において、３０°に
選んだ訳であるから、前記（３）式に３Ｔ＝９００を代
入すると、 が得られ、これは、公知の如く第４図に示すりアクタン
ス特性となる。
選んだ訳であるから、前記（３）式に３Ｔ＝９００を代
入すると、 が得られ、これは、公知の如く第４図に示すりアクタン
ス特性となる。
以上の結果を基に、従来のりアクタンス°特性の −
デジタル保護継電器を評価する。
デジタル保護継電器を評価する。
まず、電圧と電流の必要サンプリング数は、ｎ＝０．３
．６であるため、当該時刻ｎ＝Ｑから少なくとも６Ｔ時
刻経過しないと完全な演算が行なえない友め、出力端子
１６に判定結果が得られるなる。
．６であるため、当該時刻ｎ＝Ｑから少なくとも６Ｔ時
刻経過しないと完全な演算が行なえない友め、出力端子
１６に判定結果が得られるなる。
サンプリング周期Ｔは、電力系統の定格周波数ｆｏに対
し３０°相当時間々隔に固定するが、周波数がｆに変れ
ば、 の値に見えてくる。
し３０°相当時間々隔に固定するが、周波数がｆに変れ
ば、 の値に見えてくる。
一般に電力系統は定格周波数ｆｏで運用されているが、
事故が発生した時の周波数は、ｆＯから変化している場
合が多いため、このような状態でも、正確にリアクタン
ス値を求める必要があり、普通、±５％程度の変化に対
して、可能な限り誤差を少なくする要求がある。
事故が発生した時の周波数は、ｆＯから変化している場
合が多いため、このような状態でも、正確にリアクタン
ス値を求める必要があり、普通、±５％程度の変化に対
して、可能な限り誤差を少なくする要求がある。
今、周波数ｆ ＝ ５２．５ Ｈｚ （５０１１ｚの５
％増）となった場合を考えると、Ｔ＝３１゜５°となり
１これを（３）式に代入すると ・・・・・・・・・（６） ｆ＝４７．５Ｈ（５０Ｈｚ０５’！ｊ減）となった場合
を考えると、Ｔ ＝ ２８．５°となり、これｔ−＋３
１式に代入すると ・・・・・・・・・・・・（７） となり、θ＝０〜３６０°変化させると、第６図のよう
なりアクタンス特性となり、ｌの値によって斜線部分が
誤差となって見えてくる。。
％増）となった場合を考えると、Ｔ＝３１゜５°となり
１これを（３）式に代入すると ・・・・・・・・・（６） ｆ＝４７．５Ｈ（５０Ｈｚ０５’！ｊ減）となった場合
を考えると、Ｔ ＝ ２８．５°となり、これｔ−＋３
１式に代入すると ・・・・・・・・・・・・（７） となり、θ＝０〜３６０°変化させると、第６図のよう
なりアクタンス特性となり、ｌの値によって斜線部分が
誤差となって見えてくる。。
なお、デジタル保護継電器をリアクタンス形について説
明したものとして例えば電気協同研究第４１巻第４号デ
ジタルリレーのＰ４６〜４８（昭和６１年１月電気協同
研究会発行）がある。
明したものとして例えば電気協同研究第４１巻第４号デ
ジタルリレーのＰ４６〜４８（昭和６１年１月電気協同
研究会発行）がある。
従来のデジタル保護継電器は以上のように構成されてい
るので、判定結果が得られるまでの時間が長くかかるこ
とと、事故等による周波数の変動に対する判定結果の誤
差が大きいという問題点があった。
るので、判定結果が得られるまでの時間が長くかかるこ
とと、事故等による周波数の変動に対する判定結果の誤
差が大きいという問題点があった。
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、判定時間を短縮できるとともに、周波数変動
に対する判定誤差もほとんど無視できるようにしたデジ
タル採暖継電器を得ることを目的とする。
たもので、判定時間を短縮できるとともに、周波数変動
に対する判定誤差もほとんど無視できるようにしたデジ
タル採暖継電器を得ることを目的とする。
この発明に係るデジタル保護継電器は一定周期で現在よ
り所定時間経過するまでのサンプリング時刻における電
力系統の電圧及び電流のそれぞれのサンプリング値を検
出する電圧サンプリング値検出手段及び電流サンプリン
グ値検出手段と、電流サンプリング値を定数倍する倍率
演算手段と、差演算手段と、積演算手段と、判定演算手
段とを用いて （Ｘ１１ｉ（ｔ−３Ｔ）＋ｖｌｔｌ） ・ｉ （ｔ−Ｔ
） −（Ｘ・ｉ（ｔ−４Ｔ）＋ｖ（ｔ−Ｔ） １・１ｌ
ｔ） ＞ ０なる演算を行うものである。
り所定時間経過するまでのサンプリング時刻における電
力系統の電圧及び電流のそれぞれのサンプリング値を検
出する電圧サンプリング値検出手段及び電流サンプリン
グ値検出手段と、電流サンプリング値を定数倍する倍率
演算手段と、差演算手段と、積演算手段と、判定演算手
段とを用いて （Ｘ１１ｉ（ｔ−３Ｔ）＋ｖｌｔｌ） ・ｉ （ｔ−Ｔ
） −（Ｘ・ｉ（ｔ−４Ｔ）＋ｖ（ｔ−Ｔ） １・１ｌ
ｔ） ＞ ０なる演算を行うものである。
この発明におけるデジタル保護継電器は電圧及び電流の
サンプリング値としてｖ（０１、ｖｍ 、 ｉ （０１
。
サンプリング値としてｖ（０１、ｖｍ 、 ｉ （０１
。
ｉｎ、 ｉ （３Ｔ） 、 ｉ （４Ｔ） を用いて
現在のサンプリング時刻の電流サンプリング値ｉ （０
１’ｒ：中心に演算を行うことにより周波数変化による
判定誤差をほとんど無視でき、また高速応〜動性が確保
できることとなる。
現在のサンプリング時刻の電流サンプリング値ｉ （０
１’ｒ：中心に演算を行うことにより周波数変化による
判定誤差をほとんど無視でき、また高速応〜動性が確保
できることとなる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示すブロック図で、第１図に
おいて第５図と同一または相当する構成要素には同一符
号を付して重複説明を省略する。第１図において、１４
は電流サンプリング値検出手段、１５は電圧サンプリン
グ値検出手段、１６．１７は電流サンプリング値検出手
段、１８は差演算手段である。
図はこの発明の一実施例を示すブロック図で、第１図に
おいて第５図と同一または相当する構成要素には同一符
号を付して重複説明を省略する。第１図において、１４
は電流サンプリング値検出手段、１５は電圧サンプリン
グ値検出手段、１６．１７は電流サンプリング値検出手
段、１８は差演算手段である。
第３図は振幅値演算を実施するデジタル保護継電器のハ
ードウェア構成図である。図において、１９は電圧変成
器、２０は電流変成器、２１．２２は入力変換器で、電
力系統の電圧及び電流管処理容易な値に変換するもので
あり、２３．２４はフィルタで、周知の如く、電圧及び
電流に含まれる高調波のうち、゛サンプリング周波数の
１７２以上の周波数を除去するものである。２５．２６
はサンプルホールドで、サンプリング値を次のサンブリ
ング周期まで保持するものである。２７はマルチプレク
サで、サンプルホールド２５．２６の出力を順次切り替
えて、アナログ・デジタル変換器２８に伝達するもので
ある。２９はマイクロプロセッサで、メモリ３０にあら
かじめ収納されているプログラムを利用して演算を実施
し、その結果を、出力回路６１に出力させるものである
。３２はデジタル保護継電器である。
ードウェア構成図である。図において、１９は電圧変成
器、２０は電流変成器、２１．２２は入力変換器で、電
力系統の電圧及び電流管処理容易な値に変換するもので
あり、２３．２４はフィルタで、周知の如く、電圧及び
電流に含まれる高調波のうち、゛サンプリング周波数の
１７２以上の周波数を除去するものである。２５．２６
はサンプルホールドで、サンプリング値を次のサンブリ
ング周期まで保持するものである。２７はマルチプレク
サで、サンプルホールド２５．２６の出力を順次切り替
えて、アナログ・デジタル変換器２８に伝達するもので
ある。２９はマイクロプロセッサで、メモリ３０にあら
かじめ収納されているプログラムを利用して演算を実施
し、その結果を、出力回路６１に出力させるものである
。３２はデジタル保護継電器である。
次に、動作について説明する。サンプリング周期３Ｔ、
４Ｔのｔ浦すンプリンゲイ直１（３Ｔ）と１（４Ｔ）と
を電流サンプリング値検出手段３，１７により検出し、
次いで倍率演算手段５．６によりそれぞれの出力をＸ倍
し、差演算手段７．８により倍率演算手段５，６の出力
と電圧サンプリング値検出手段１，１５の出力ｖ（ω、
Ｖ■との差をとると、その出力としてそれぞれ １−Ｘ−（３Ｔ）−ｖ（０１）と（−Ｘ＠１（４Ｔ）−
ｖ（Ｔｌｊとが得られる。
４Ｔのｔ浦すンプリンゲイ直１（３Ｔ）と１（４Ｔ）と
を電流サンプリング値検出手段３，１７により検出し、
次いで倍率演算手段５．６によりそれぞれの出力をＸ倍
し、差演算手段７．８により倍率演算手段５，６の出力
と電圧サンプリング値検出手段１，１５の出力ｖ（ω、
Ｖ■との差をとると、その出力としてそれぞれ １−Ｘ−（３Ｔ）−ｖ（０１）と（−Ｘ＠１（４Ｔ）−
ｖ（Ｔｌｊとが得られる。
積演算手段９は差演算手段７と１漆サンプリング値検出
手段１６の積を求め、また積演算手段１０は差演算手段
８と軍帽サンプリング値検出手段１４の積を求め、その
出力とし°Ｃそれぞれ、１ｌＴｌ−−Ｘｌｌ１（３Ｔ）
−ｖｌｏ）） ＝−ｉｌＴＩ・｛Ｘ・ｉ（３Ｔ）＋ｖｆ
０１）ｉ（０）ｅ （−Ｘ ＠ ｉ （４Ｔ ） −ｖ
■） ＝ −１１０Ｄ （Ｘｅｉ （４Ｔ）＋ｖ（Ｔｌ
）が得られる。次いで、積演算手段９，１０の出力を差
演算手段１８で差をとると次式が得られる。
手段１６の積を求め、また積演算手段１０は差演算手段
８と軍帽サンプリング値検出手段１４の積を求め、その
出力とし°Ｃそれぞれ、１ｌＴｌ−−Ｘｌｌ１（３Ｔ）
−ｖｌｏ）） ＝−ｉｌＴＩ・｛Ｘ・ｉ（３Ｔ）＋ｖｆ
０１）ｉ（０）ｅ （−Ｘ ＠ ｉ （４Ｔ ） −ｖ
■） ＝ −１１０Ｄ （Ｘｅｉ （４Ｔ）＋ｖ（Ｔｌ
）が得られる。次いで、積演算手段９，１０の出力を差
演算手段１８で差をとると次式が得られる。
Ｓ ＝−ｉｌｏｌ−｛Ｘ・ｉ （４Ｔ） ＋ｖｌＴ１）
＋ｉ（Ｔ′ｌ−｛Ｘ・ｉ （３Ｔ）＋Ｖ（０））・・・
・・・・・・（８） この（８）式にサンプリング値ｖｌｏｌ＝ Ｖｓｍ （
θ十φ）。
＋ｉ（Ｔ′ｌ−｛Ｘ・ｉ （３Ｔ）＋Ｖ（０））・・・
・・・・・・（８） この（８）式にサンプリング値ｖｌｏｌ＝ Ｖｓｍ （
θ十φ）。
Ｖ■＝Ｖａｉｍ（θ十φ−Ｔ ） ＊ １（０）＝Ｉ８
ｉｆｌｆθ）、１ｎ＝Ｉｓｔｎ（θ−Ｔ）。
ｉｆｌｆθ）、１ｎ＝Ｉｓｔｎ（θ−Ｔ）。
ｉ（３Ｔ）＝Ｉｓｉｍ（θ−３Ｔ）、 １（４Ｔ）＝Ｉ
ｓｉｎ（θ−４Ｔ）を代入すると、 ５＝−Ｉａｉｎ（＃）＊ （ＸｅＩｓｒ（θ−４Ｔ）＋
Ｖｓ匈（θ十φ−Ｔ））＋ｌ５Ｗ（＃−Ｔ）ｉＸ−Ｉｓ
ｉｎ（Ｆ−３Ｔ）＋Ｖｓｉｎ（θ十φ））＝ＩＣＸＩ（
自（θ−Ｔ）Ｓ１ｍ（θ−３Ｔ ） −１１ｉｎｆθ）
ｓｉｎ （θ−４Ｔ））十Ｖ （ｓｉｌ（＃−Ｔ）ｓｉ
ｎ（＃十φ）−ａｉＸθ１ｓｆｆｉ（ｙ＋φ−Ｔ）））
＝ Ｃｒ１Ｔ１ （Ｘ Ｉａｉｍ （３Ｔ） −Ｖｓｉ
ｎｔφＩ ） ・・”・・・（９）が得ら
れる。
ｓｉｎ（θ−４Ｔ）を代入すると、 ５＝−Ｉａｉｎ（＃）＊ （ＸｅＩｓｒ（θ−４Ｔ）＋
Ｖｓ匈（θ十φ−Ｔ））＋ｌ５Ｗ（＃−Ｔ）ｉＸ−Ｉｓ
ｉｎ（Ｆ−３Ｔ）＋Ｖｓｉｎ（θ十φ））＝ＩＣＸＩ（
自（θ−Ｔ）Ｓ１ｍ（θ−３Ｔ ） −１１ｉｎｆθ）
ｓｉｎ （θ−４Ｔ））十Ｖ （ｓｉｌ（＃−Ｔ）ｓｉ
ｎ（＃十φ）−ａｉＸθ１ｓｆｆｉ（ｙ＋φ−Ｔ）））
＝ Ｃｒ１Ｔ１ （Ｘ Ｉａｉｍ （３Ｔ） −Ｖｓｉ
ｎｔφＩ ） ・・”・・・（９）が得ら
れる。
この（９）式を判定演算手段１２で、正のときのみ出力
するようにすれば、（９）式から５ｉｎｌＴｌ ＞ ０
であるから ＸＩａｉｍ（３Ｔ）−ＶｓｉＤ＄Ｉ＞ ０よｐ、１１１
１式が得られる・ サンプリング周期Ｔを、定格周＃数時において、３０°
に選んだ訳であるから、前記（１１ｍ式にＴ＝３０゜を
代入すると、 が得られ、これは公知の如く第４図に示すリアクタンス
特性になる。
するようにすれば、（９）式から５ｉｎｌＴｌ ＞ ０
であるから ＸＩａｉｍ（３Ｔ）−ＶｓｉＤ＄Ｉ＞ ０よｐ、１１１
１式が得られる・ サンプリング周期Ｔを、定格周＃数時において、３０°
に選んだ訳であるから、前記（１１ｍ式にＴ＝３０゜を
代入すると、 が得られ、これは公知の如く第４図に示すリアクタンス
特性になる。
以上の結果を基に、本発明のりアクタンス特性のデジタ
ル保獲継電器を評価する。
ル保獲継電器を評価する。
まず、電圧と１潴の必要サンプリング数は、ｎ＝０＋１
＊３ｔ４であるため、当核時刻ｎ＝０から、４Ｔ時刻経
過すると完全な演算が行なえる。
＊３ｔ４であるため、当核時刻ｎ＝０から、４Ｔ時刻経
過すると完全な演算が行なえる。
よって、出力端子１３に判定結果を得るには、となる。
次に、周波数が変化した場合の演算精度を算出すると、
ｆ＝５２．５Ｈｚ（５０Ｈｚの５チ増）の場合で、Ｔ
＝ ３１．５’ ｔ−０式に代入すると５Ｊ３Ｔ）＝−
（３×３１．５’） −０，９９６９ ｆ ＝ ４７．５Ｈｚ（５０Ｈｚの５％減）の場合で、
Ｔ ＝ ２８．５’ を（１１式に代入すると、８ｉ
１（３Ｔ） ＝ｉｉｎ（３Ｘ２８．５°）＝ｖ０．９９
６９となり、第２図に示すように、誤差が０．３チ程度
で、定格周波数の場合とほとんど差が無い特性となる。
ｆ＝５２．５Ｈｚ（５０Ｈｚの５チ増）の場合で、Ｔ
＝ ３１．５’ ｔ−０式に代入すると５Ｊ３Ｔ）＝−
（３×３１．５’） −０，９９６９ ｆ ＝ ４７．５Ｈｚ（５０Ｈｚの５％減）の場合で、
Ｔ ＝ ２８．５’ を（１１式に代入すると、８ｉ
１（３Ｔ） ＝ｉｉｎ（３Ｘ２８．５°）＝ｖ０．９９
６９となり、第２図に示すように、誤差が０．３チ程度
で、定格周波数の場合とほとんど差が無い特性となる。
なお、上記実施例では、電圧及び電ｆｉ？それぞれＶ及
びｉとして表現したが、電力系統で使用する場合は短絡
事故用及び地絡事故用としてそれぞれ線間入力及び相入
力として演算することは勿論である。
びｉとして表現したが、電力系統で使用する場合は短絡
事故用及び地絡事故用としてそれぞれ線間入力及び相入
力として演算することは勿論である。
また、零相補償に零相電流を用いる場合も同様に演算し
て差しつかえない。
て差しつかえない。
以上のように、この発明によればデジタル保護継電器を
現在の時刻の電流サンプリング値ｉ ｆｏｌ ｔ−中心
に、４サンプリング時刻内のサンプリング値を用いるよ
うに構成したので、冒速度判定が可能で、かつ、周波数
変動があっても誤差がほとんど無視でき精度の高いもの
が得られる効果がある。
現在の時刻の電流サンプリング値ｉ ｆｏｌ ｔ−中心
に、４サンプリング時刻内のサンプリング値を用いるよ
うに構成したので、冒速度判定が可能で、かつ、周波数
変動があっても誤差がほとんど無視でき精度の高いもの
が得られる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例によるデジタル保護継電器
を示すブロック図、第２図はこの発明の演算手段により
得られるりアクタンス特性の周波数特性図、第３図はこ
の発明の演算手段を実現するデジタル保護継電器の−・
−ドウエア構成を示すブロック図、第４図はりアクタン
ス特性を得るベクトル図、第５図は従来のデジタル保循
継電器のリアクタンス特性を演算する手段を示すブロッ
ク図、第６図は従来の演算手段により得られるリアクタ
ンス特性の周波数特性図である。 図において、１．１５は電圧サンプリング値検出手段、
３，１４，１６．１７は電流サンプリング値検出手段、
５，６は倍率演算手段、７，８゜１８は差演算手段、９
．１０は積演算手段、１２は判定演算手段。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 第１図 第２図 （４）ｆ＝５２．５Ｈ２（０）ｆ＝５０Ｈｚ （
ハ）ｆ＝４７．５Ｈ２第３図 第４ 図 （４）ｆ＝５２．５Ｈ２（［］）ｆ＝５０Ｈ２（ハ）ｆ
”４７．５ ２第５図
を示すブロック図、第２図はこの発明の演算手段により
得られるりアクタンス特性の周波数特性図、第３図はこ
の発明の演算手段を実現するデジタル保護継電器の−・
−ドウエア構成を示すブロック図、第４図はりアクタン
ス特性を得るベクトル図、第５図は従来のデジタル保循
継電器のリアクタンス特性を演算する手段を示すブロッ
ク図、第６図は従来の演算手段により得られるリアクタ
ンス特性の周波数特性図である。 図において、１．１５は電圧サンプリング値検出手段、
３，１４，１６．１７は電流サンプリング値検出手段、
５，６は倍率演算手段、７，８゜１８は差演算手段、９
．１０は積演算手段、１２は判定演算手段。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 第１図 第２図 （４）ｆ＝５２．５Ｈ２（０）ｆ＝５０Ｈｚ （
ハ）ｆ＝４７．５Ｈ２第３図 第４ 図 （４）ｆ＝５２．５Ｈ２（［］）ｆ＝５０Ｈ２（ハ）ｆ
”４７．５ ２第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 一定周期で現在より所定時間経過するまでのサンプリン
グ時刻における電力系統の電圧及び電流のそれぞれのサ
ンプリング値を電圧サンプリング値検出手段及び電流サ
ンプリング値検出手段で検出し、この検出した値に基い
て演算処理して上記電力系統の事故を検出するデジタル
保護継電器において、上記演算処理は電流サンプリング
値を定数倍する倍率演算手段、差演算手段、積演算手段
および判定演算手段を用いて ｛Ｘ・ｉ（ｔ−３Ｔ）＋ｖ（ｔ）｝・ｉ（ｔ−Ｔ）−｛
Ｘ・ｉ（ｔ−４Ｔ）＋ｖ（ｔ−Ｔ）｝・ｉ（ｔ）＞０な
る演算を実行させるよりにしたことを特徴とするデジタ
ル保護継電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3970488A JPH01218321A (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | デジタル保護継電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3970488A JPH01218321A (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | デジタル保護継電器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01218321A true JPH01218321A (ja) | 1989-08-31 |
Family
ID=12560397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3970488A Pending JPH01218321A (ja) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | デジタル保護継電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01218321A (ja) |
-
1988
- 1988-02-24 JP JP3970488A patent/JPH01218321A/ja active Pending
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