JPH02119528A - Differential relay system - Google Patents
Differential relay systemInfo
- Publication number
- JPH02119528A JPH02119528A JP27178088A JP27178088A JPH02119528A JP H02119528 A JPH02119528 A JP H02119528A JP 27178088 A JP27178088 A JP 27178088A JP 27178088 A JP27178088 A JP 27178088A JP H02119528 A JPH02119528 A JP H02119528A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current
- width
- value
- set value
- bidirectional
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Protection Of Transformers (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
(産業上の利用分野)
本発明は差動継電器に適用する演算方式に関す(従来の
技術)
従来からの変圧器保護用差動継電器の技術的課題は、事
故電流と励磁突入電流との識別である。[Detailed description of the invention] [Object of the invention] (Industrial field of application) The present invention relates to a calculation method applied to a differential relay (prior art) Technical aspects of a conventional differential relay for protecting a transformer The challenge is to distinguish between fault current and magnetizing inrush current.
周知のように差動継電器は各端子の電流の総和により動
作量を得る方式であるため内外部の事故の識別能力が高
い。しかし変圧器保護用差動継電器の場合、eJ磁突入
電流があると事故が無いにも拘らず、所謂差電流と称す
る電流総和(以下差電流と表現する)が現れて内部事故
と同様の動作量を生ずる。このため従来は例えば第2調
波の含有率により内部事故電流かl1ilJ磁突入電流
かを識別する方法が用いられた。即ち励磁突入電流は鉄
心の磁気飽和により生ずるが、1サイクル中に飽和期間
と非飽和期間とがあて、非飽和期間には電流は流れない
。このような波形は第2調波の含有率が大きく、一方、
事故電流には第2羽波は殆ど含有されない。従来はこの
原理を利用して識別しており、識別のための境界値は典
型的な値として15%程度が用いられていた。As is well known, differential relays have a high ability to identify internal and external faults because they obtain the amount of operation from the sum of currents at each terminal. However, in the case of a differential relay for transformer protection, even though there is no accident if there is an eJ magnetic inrush current, a sum of currents called a so-called difference current (hereinafter referred to as difference current) appears and the same behavior as an internal accident occurs. produce quantity. For this reason, conventionally, a method has been used to distinguish between an internal fault current and an l1ilJ magnetic inrush current, for example, based on the content rate of the second harmonic. That is, the excitation inrush current is generated by the magnetic saturation of the iron core, but one cycle has a saturation period and a non-saturation period, and no current flows during the non-saturation period. Such a waveform has a large content of second harmonics, and on the other hand,
The fault current contains almost no second wave. Conventionally, this principle has been used for identification, and a typical boundary value for identification has been about 15%.
(発明が解決しようとする課題)
最近は周知のように系統の充電容量の増大等により、事
故電流の低次高調波含有率が大きくなって、識別能力が
不十分となっている。更に上記の境界値を超えるような
ケースも考えられ2.この識別剤が成立たなくなってい
る。(Problems to be Solved by the Invention) As is well known, in recent years, as the charging capacity of the grid has increased, the content of low-order harmonics in the fault current has increased, resulting in insufficient identification ability. Furthermore, there may be cases where the above boundary value is exceeded.2. This identification agent is no longer viable.
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、第2調べ
の含有率に依存することなく励磁突入電流と事故電流と
を識別する方式を提供し7ようとするものである。The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a method for distinguishing between excitation inrush current and fault current without depending on the content rate of the second investigation.
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
本発明は差電流の波形を直接弁別する波形弁別方式を主
旨とする。即ち、差電流が正負双方向に流れるか、ある
いは通電期間の幅が十分にあるとき、事故電流と判定し
て1例えば周知の比率差動要素による主判定要素の動作
を許容し、前記両条件が何れも成立しなければ主判定要
素の動作を阻止する。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The main purpose of the present invention is a waveform discrimination method that directly discriminates the waveform of a difference current. That is, when the differential current flows in both positive and negative directions, or when the width of the energization period is sufficient, it is determined that it is a fault current, and the operation of the main determination element by, for example, a well-known ratio differential element is allowed, and both of the above conditions are met. If neither of these holds true, the operation of the main determining element is blocked.
(作 …)
事故の場合は所謂差電流が正負双方向に流れるか、ある
いは通電期間の幅が一定値以上ある。−方、l1JJ磁
突入電流の場合は片方向のみに流れ、かつ非通電期間が
一定幅以上あって通電期間の幅は一定値以下となる。従
って前記手段により事故電流でのみ主判定要素の動作を
許容することができる。(Production...) In the case of an accident, so-called differential current flows in both positive and negative directions, or the width of the energization period exceeds a certain value. On the other hand, in the case of the l1JJ magnetic inrush current, it flows only in one direction, and the non-energizing period is greater than a certain width, and the width of the energizing period is less than a certain value. Therefore, the above means allows the main determining element to operate only at fault current.
(実施例)
第1図は本発明の一実施例の構成を表わすブロック図で
ある。同図で1は主判定要素で、例えば周知の比率差動
要素よりなる。2は波形弁別要素で差電流の波形を弁別
して主判定要素1の動作を許容あるいは阻止する。(Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a main determination element, which is made of, for example, a well-known ratio differential element. 2 is a waveform discrimination element that discriminates the waveform of the difference current to permit or block the operation of the main judgment element 1;
比率差動要素については周知の技術であるため詳細を省
略するが、複数の電流11〜13を入力として、所謂差
電流1dを導出し比率差動判定して出力OPを生ずる。The details of the ratio differential element will be omitted since it is a well-known technique, but a plurality of currents 11 to 13 are input, a so-called difference current 1d is derived, and ratio differential determination is performed to generate an output OP.
ここで電流11〜13は例えば3巻線変圧器の1〜3次
電流であり、変流比の換算は周知の手法でなされている
ものとするctた変圧器の巻線数は2.p)るいは一般
にN’?:″あっても同様であることは言うまでもない
。Here, the currents 11 to 13 are, for example, the primary to tertiary currents of a three-winding transformer, and the conversion of the current transformation ratio is performed using a well-known method.The number of turns of the ct transformer is 2. p) Is Rui generally N'? :It goes without saying that it is the same even if there is.
波形弁別要素2は双方向要素4、幅判定要索5及びOR
要素6より成り、差電流1dを受けて双方向要素4によ
り差電流が正負双方向に流れることを検出し、幅判定要
索うにより通電期間の幅が一定値以上あるか否かを判定
し、それらのうちの何れか一方の泉件が成立するとOR
要素6により許容出力TAを生ずる5双方向要索4及び
幅判定要索5のI戎については以下に述べる。The waveform discrimination element 2 includes a bidirectional element 4, a width determination index 5, and an OR
The bidirectional element 4 detects that the differential current flows in both positive and negative directions upon receiving the differential current 1d, and determines whether the width of the energization period is greater than a certain value by determining the width. , if either one of them holds true, OR
The I function of the five-way bidirectional search 4 and the width determination search 5 that produce the allowable output TA by the element 6 will be described below.
第2図は双方向要素4の栖成例を表すブロック図である
。7は正波を検出するレベル検出要素。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of how the bidirectional element 4 is constructed. 7 is a level detection element that detects a positive wave.
8は時間要素である。電流1dが検出レベルに1を超す
と要素7は出力を生じ、要素8に印加する。要素8は要
素7からの入力が一定時間C1以上継続すると出力を生
じ、入力が消失しても一定時間t2の間は出力を保って
いる。一定時間亡、は入力が確実に検出レベルに1を超
すことを確認するための微少時間であり、一定時間C2
は負波の判定時刻とのずれ及び主判定要素の判定時刻と
のずれを調整するためのものである。即ち、各要素の判
定時刻は1サイクル内でも完全には一致しないでずれて
おり、ANDが成立するためには若干の時間引延ばして
互いに他の信号を待つ必要がある。要素9は要素7の正
波に代わって、負波の大きさつまり −1,iが検出レ
ベルに1を超すとき出力を生じ、要素10に印加する。8 is a time element. When the current 1d exceeds the detection level, element 7 produces an output, which is applied to element 8. Element 8 produces an output when the input from element 7 continues for a certain period of time C1 or more, and even if the input disappears, it maintains the output for a certain period of time t2. A certain period of time C2 is a minute period of time to confirm that the input exceeds the detection level of 1.
is for adjusting the deviation from the judgment time of the negative wave and the deviation from the judgment time of the main judgment element. That is, the determination times of each element do not completely match and deviate even within one cycle, and in order for the AND to be established, it is necessary to extend the time a little and wait for other signals. Element 9 produces an output in place of the positive wave of element 7 when the magnitude of the negative wave, i.e. -1,i, exceeds 1 at the detection level and is applied to element 10.
要素10は要素8と同じ機能を有する。要素8と要素1
0の出力、即ち、A、 N D要素11の両入力が入る
と、許容出力PNを生ずる。前述のように双方向に電流
が流れるのはwJ磁突入電流ではないので、所期の目的
の一つをこれで達することができる。Element 10 has the same functionality as element 8. element 8 and element 1
An output of 0, ie, both inputs of the A and N D elements 11, will produce the permissible output PN. As mentioned above, since the current flowing in both directions is not the wJ magnetic inrush current, one of the intended purposes can be achieved with this.
第3図は幅判定要索5の楕或例を表すブロック図である
。12はレベル検出要素、13は時間要素である。差電
流1dの絶対値が検出レベルに2を超すと、要素12は
出力を生じ、要素13に印加する。要素13は要素12
からの入力が一定時間63以上継続すると幅判定出力1
40を生じ、入力消失後一定時間t4の間は出力140
を保っている。この一定時間t3は通電期間の幅を判定
する限界値、一定時間t4は要素8あるいは10に準じ
て主判定要素の別宅時刻とめずれを調整するためのもの
である。この幅判定要索は事故電流で上記双方向要素が
許容出力を生じないクースに効果を発する。即ち、事故
発生位相により定まる周知の直流分電流が大きいとき、
事故電流は片方にオフセットするが、前記双方向要素が
動作しないクースでは通電期間の幅が十分広く幅判定要
索が出力WDを生ずる。FIG. 3 is a block diagram showing an example of an ellipse of the width determination summary 5. 12 is a level detection element, and 13 is a time element. When the absolute value of the difference current 1d exceeds the detection level by 2, element 12 produces an output that is applied to element 13. element 13 is element 12
If the input from 63 continues for a certain period of time or more, width judgment output 1
40, and the output is 140 for a certain period of time t4 after the input disappears.
is maintained. The constant time t3 is a limit value for determining the width of the energization period, and the constant time t4 is for adjusting the deviation from the main determination element time of the detached house according to element 8 or 10. This width determination principle is effective in cases where the bidirectional element does not produce an allowable output due to a fault current. In other words, when the well-known DC component current determined by the accident occurrence phase is large,
Although the fault current is offset to one side, in the case where the bidirectional element does not operate, the width of the energization period is sufficiently wide and the width determination point produces the output WD.
第4図は第2図及び第3図の作用を説明するための前提
となる励磁突入電流の典型的な例の波形図である。即ち
pwの期間に例えば正の電流が流れ、。FIG. 4 is a waveform diagram of a typical example of the magnetizing inrush current, which is a prerequisite for explaining the effects of FIGS. 2 and 3. That is, for example, a positive current flows during the period pw.
残りのpzの期間には流れない。前記の第2調波15%
はpwが電気角で約246°に相当する。It does not flow during the remaining pz period. 15% of the second harmonic
pw corresponds to approximately 246 degrees in electrical angle.
第5図は第2図及び第3図の作用を説明するための波形
図である。この図は正弦波が直流分でオフセットした場
合の正方向の通電期間の幅OWと、負方向の電流ピーク
値hnとの関係を表しである。FIG. 5 is a waveform chart for explaining the effects of FIGS. 2 and 3. This figure represents the relationship between the width OW of the current conduction period in the positive direction and the current peak value hn in the negative direction when the sine wave is offset by a DC component.
即ちpwが電気角で290°〜250°のとき、hnは
正弦波の振幅を1として0.18〜0.43であること
を表している。That is, when pw is 290° to 250° in electrical angle, hn is 0.18 to 0.43, where the amplitude of the sine wave is 1.
このような関係がら第2図の双方向要素と第3図の幅判
定要索との分担範囲が容易に整合し得ることを以下に説
明する。幅判定要索の設定値C3を、電気角で上述の2
46゛に対して余裕を考慮して例えば260°とすると
、!pwが限界値のとき負の電流ピーク値hnは0.3
5である。盲点のないように双方向要素が重複して動作
するには双方向要素の設定@に1はこの0.35に対し
余裕をとり、所要動作電流の振幅値xo、30等とする
。この設定値は所要動作電流に対し徒らに高感度とする
ことがなく、無理のない値である。そして事故電流で幅
pwが設定値以上であれば幅判定要索が出力を生じ、そ
れ以下であれば負方向の電流が設定値に1以上となり双
方向要素が確実に動作する。正負の関係が逆であっても
同様である。励磁突入電流では双方向通電はなく、また
幅pwも設定値63より十分率さいので何れの要素も出
力を生じない。It will be explained below that with such a relationship, the scope of assignment between the bidirectional element in FIG. 2 and the width determination summary in FIG. 3 can be easily matched. The setting value C3 of the width judgment summary is set to the above 2 in electrical angle.
For example, if we take the allowance into account for 46° and set it to 260°, then! When pw is the limit value, the negative current peak value hn is 0.3
It is 5. In order for the bidirectional elements to operate in an overlapping manner without blind spots, the setting @ of the bidirectional elements is set to 1 with a margin of 0.35, and the required operating current amplitude value xo is set to 30, etc. This setting value is a reasonable value without making the sensitivity too high for the required operating current. If the fault current causes the width pw to be greater than or equal to the set value, the width determination index produces an output, and if it is less than that, the current in the negative direction is greater than or equal to the set value, and the bidirectional element operates reliably. The same applies even if the positive/negative relationship is reversed. With the excitation inrush current, there is no bidirectional energization, and the width pw is also sufficiently larger than the set value 63, so none of the elements produces an output.
以上は簡単のため事故電流に歪が無い場合を説明したが
、この判定に最も影響のある第2調波について考えても
上記説明に矛盾は生じない。先ず、事故電流に第2調波
があっても第4図のような波形は生じない。そめ理由は
特願昭57−23022号に開示したように仮に第2調
波があったとしても、事故電流の基本波と第2調波の位
相は略々同位相であり、そのような位相rA係では含*
率りロ何に拘らず電流が広い範囲で0付近となるような
波形は生じない。また第5図の関係は歪により若干変わ
るが、設定値に1に余裕があれば特に支障は生じない。For the sake of simplicity, the case where there is no distortion in the fault current has been described above, but there is no contradiction in the above explanation even if the second harmonic, which has the most influence on this determination, is considered. First, even if there is a second harmonic in the fault current, the waveform shown in FIG. 4 will not occur. The reason for this is that, as disclosed in Japanese Patent Application No. 57-23022, even if there is a second harmonic, the phases of the fundamental wave and the second harmonic of the fault current are approximately the same, and such phase Including in rA section *
Regardless of the rate, a waveform in which the current is close to 0 over a wide range does not occur. Furthermore, although the relationship shown in FIG. 5 changes slightly depending on the distortion, no particular problem will occur if the set value has a margin of 1.
以上のように上記実施例によれば、レベル検出要素や時
間要素のようなシンプルな手段を用いて、第2洞波含有
率によらず事故電流とvjJr:a突入電流の波形の特
徴を、双方向性あるいは通電期間の幅により直接的に捉
えて識別することにより所期の目的を遠する、:とがで
きる。As described above, according to the above embodiment, the characteristics of the waveforms of the fault current and the vjJr:a inrush current can be determined using simple means such as the level detection element and the time element, regardless of the second sinus wave content rate. By directly detecting and identifying the bidirectionality or the width of the energization period, it is possible to avoid the intended purpose.
第6図は第2図の別の実施例の構成を表すブロック図で
ある。、二の実施例は第2図に対しレベル検出要素15
及び時間要素16を追加し、AND要素11に代わって
3人力のAND要索要素で置き換えである。レベル検出
要素15は差電流1dの絶対値Ia lが検出レベル′
に3を超えると出力を生じ時間要素16に印加する。時
間要素16は同8あるいは10と同様の要素である。こ
れらの出力が全て成立しAND要素14に印加されると
許容出力PNを生ずる。FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of FIG. 2. , the second embodiment has a level detection element 15 in contrast to FIG.
and a time element 16 are added, and the AND element 11 is replaced with an AND summary element powered by three people. The level detection element 15 has the absolute value Ia l of the difference current 1d as the detection level'
exceeds 3, an output is generated and applied to time element 16. The time element 16 is the same element as 8 or 10. When all of these outputs are satisfied and applied to AND element 14, a permissible output PN is produced.
この実施例は、検出レベルに1が前述のように所要動作
電流の振(唱値の数分の1であるため1.何れか一方に
は所要動作電流の振幅値またはそれに近い値が流れるこ
とを念のなめ確認するのに適している。In this embodiment, the detection level 1 is the amplitude of the required operating current (a fraction of the singing value) as described above, so 1. Suitable for checking just in case.
第7図は第6図の別の実施例の構成を表すブロック図で
ある。7,8,9及び10は第6図と同様であり、第6
図の15の代わりにレベル検出要素17及び18、第6
図の16の代わりに時間要素1つ及び20で置き換えで
ある。FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of FIG. 6. 7, 8, 9 and 10 are the same as in Fig. 6;
level detection elements 17 and 18 in place of 15 in the figure;
16 in the figure is replaced with one time element and 20.
レベル検出要素17は差電流1aの負波の大きさ即ち一
1dが検出レベルに3を超すとき出力を生じ、時間要素
8と同様の時間要素19により確認及び時刻調整を行な
ってAND要素21Gこより時間要素8の出力とのAN
Dをとる。レベル検出要素18は差電流1dが検出レベ
ルに3を超すとき出力を生じ、時間要素19と同様の時
間要素20を経てAND要素22により、時間要素10
の出力とのANDをとる。23はOR要素でAND要素
21あるいは22の何れかの出力があれば許容出力PM
を生ずる。第7図の作用は第6図と等価であり、本発明
の主旨を変更する4:となくこのような等価変形は種々
可能である。The level detection element 17 generates an output when the magnitude of the negative wave of the difference current 1a, that is, the magnitude of the negative wave of the difference current 11d, exceeds the detection level 3. The level detection element 17 performs confirmation and time adjustment using a time element 19 similar to the time element 8, and performs an output from an AND element 21G. AN with the output of time element 8
Take D. The level detection element 18 produces an output when the difference current 1d exceeds the detection level by an AND element 22 through a time element 20 similar to the time element 19.
AND with the output of . 23 is an OR element, and if there is an output from either the AND element 21 or 22, the allowable output PM
will occur. The action in FIG. 7 is equivalent to that in FIG. 6, and various equivalent modifications are possible without changing the gist of the present invention.
第8図は幅判定要索5の他の実施例の構成を示すブロッ
ク図である。この実施例は第3図の幅判定要索に時間要
素24が追加されている他は第3図と同様である。時間
要素24はレベル検出要素12の出力を受けて、遅延無
しく処理に要する微少時間を除く、以下同様)で出力を
生じ、入力消滅後t5の時間出力を保つ。即ちこの幅判
定要索はレベル検出要素12の出力に時間t5以下の中
断があっても出力継続と見なすことを意味する。これで
も効果が同様であることを次回で説明する。FIG. 8 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the width determination guide 5. In FIG. This embodiment is the same as that shown in FIG. 3 except that a time element 24 is added to the width determination summary shown in FIG. The time element 24 receives the output of the level detection element 12, produces an output without delay, excluding a minute time required for processing (the same applies hereinafter), and maintains the output for the time t5 after the input disappears. In other words, this width determination summary means that even if the output of the level detection element 12 is interrupted for less than time t5, the output is considered to continue. I will explain next time that the effect is the same even with this method.
第9図は第8図の作用を説明するための波形図である。FIG. 9 is a waveform diagram for explaining the effect of FIG. 8.
1dは極端に歪んだ差電流の波形例、dlはその絶対値
である。絶対fi l Idlが設定値に2以下となる
もあるいはt7等の期間にはレベル検出要素12の出力
は消滅するが、時間要素24の出力は継続している。励
磁突入電流では、前記のように一定値以上の期間の非通
電期間があるので、時間t5をそれより小さい値とする
。また時間要素12の設定値C3は第3図の場合に比し
t5だけ大きい値とする。こうすると波形が極端に歪ん
で1.小時間の述切れがあっても時間要素13の入力が
継続して正しい判定をする。励磁突入電流の場合、時間
要素24の出力は通電期間の幅より時間C5だけ長くな
るが、その値だけ時間要素13の設定値C3が長くしで
あるので、判定を誤ることはない。1d is an example of the extremely distorted differential current waveform, and dl is its absolute value. Although the output of the level detection element 12 disappears even when the absolute fi I Idl becomes less than the set value 2 or during a period such as t7, the output of the time element 24 continues. In the excitation inrush current, as described above, there is a non-energizing period of a certain value or more, so time t5 is set to a value smaller than that. Further, the set value C3 of the time element 12 is set to a value larger than that in the case of FIG. 3 by t5. If you do this, the waveform will be extremely distorted and 1. Even if a short time is over, the input of the time element 13 continues to make a correct judgment. In the case of excitation inrush current, the output of the time element 24 is longer than the width of the energization period by a time C5, but since the set value C3 of the time element 13 is made longer by that value, there is no error in judgment.
以上の実施例はアナログ入力のみでなく、サングル値入
力に対しても実現可能である。特に第2図、第6図ある
いは第7図の双方向要素については何ら追加説明を要さ
ない。第3図あるいは第6図の幅判定要索についても、
入力のサンブリング密度が十分であればそのまま実現で
きる。しかし2所謂デイジタルリレーでは計算負担等の
関係がら例えば電気角30’間隔のサンプル値が使用さ
れる。The above embodiments can be implemented not only for analog input but also for sample value input. In particular, the bidirectional elements in FIG. 2, FIG. 6, or FIG. 7 do not require any additional explanation. Regarding the width judgment summary in Figure 3 or Figure 6,
This can be achieved as is if the input sampling density is sufficient. However, in the so-called digital relay, sample values at intervals of, for example, 30' electrical angle are used due to calculation burden and the like.
このような場合の実施例について以下に述べる。An example in such a case will be described below.
第10図は第3図の幅判定要索の別の実施例の流れを表
すフローチャート図であり、通常実施されているように
電気角で30°間隔のサンプル値により通電期間の幅を
計算して判定する場合のアルゴルズムとなっている。FIG. 10 is a flowchart showing the flow of another embodiment of the width determination summary shown in FIG. This is an algorithm for making judgments.
差電流1.iの各サンプル値が到来する毎に当演算を開
始し、ステップS1で設定値に2以上か否かを判定しY
ならステップS2、NならステップS3へ進む。Difference current 1. This calculation is started every time each sample value of i arrives, and in step S1 it is determined whether the set value is 2 or more, and Y
If so, proceed to step S2; if N, proceed to step S3.
ステップS2ではステ・ツブS1の判定Yが7サンプリ
ング継続か否かを判定し、YならステップS5へ、Nな
らステップS8へ進む。ステップS3及びステップS4
は夫々ステップS1及びステップS2に準する。In step S2, it is determined whether the determination Y of step S1 is 7 consecutive samplings, and if Y, the process advances to step S5, and if N, the process advances to step S8. Step S3 and step S4
correspond to step S1 and step S2, respectively.
即ち正波の代わりに負波について判定するもので、ステ
ップS1ではIa > kzにより判定したのに対しス
テップS3では一1a > kzで判定する以外は、判
定後の行先も含めて同様である。That is, the determination is made regarding a negative wave instead of a positive wave, and the process is the same including the destination after the determination, except that in step S1 the determination is made based on Ia>kz, whereas in step S3 the determination is made based on -1a>kz.
ステップS5は正波あるいは負波の通電期間の幅を近似
計算するステ・ツブである。差電流1dの1時点のサン
プル値を(煩雑を避けるため添字のdを省略して)−で
表す。最新の値1m、3回前の値1m−3及び6回前の
値+71−6を使用して、幅の近似値を次式で計算する
。即ち電気角で表わした幅pwをpw・180’ +
、30° (1m−a/(i!1−6−A)+j@/
(iffi−B) )・・・・・・(1)
但しA=3(In + In−5)/4−i!!i−3
/2−J 3jil −11−6)/4B=3(!a
+1111−6 )/4−1g−3/2 + i 3
fi@ −j色−6)/4により求める。ステップS6
は上記の幅pwが一定値63以上か否かを判定し、Yな
らステップS7へ進んで許容出力WDを生り1.Nなら
ステ・ツブS8へ進む。Step S5 is a step for approximately calculating the width of the energizing period of the positive wave or the negative wave. A sample value of the difference current 1d at one point in time is represented by - (the subscript d is omitted to avoid complexity). Using the latest value 1m, the value 3 times ago 1m-3, and the value 6 times ago +71-6, the approximate value of the width is calculated by the following formula. That is, the width pw expressed in electrical angle is pw・180' +
, 30° (1m-a/(i!1-6-A)+j@/
(iffi-B) )・・・・・・(1) However, A=3(In+In-5)/4-i! ! i-3
/2-J 3jil -11-6)/4B=3(!a
+1111-6)/4-1g-3/2 + i 3
It is determined by fi@-j color-6)/4. Step S6
determines whether the above-mentioned width pw is equal to or greater than a certain value 63, and if Y, the process proceeds to step S7 to generate the allowable output WD and 1. If N, proceed to Step S8.
ステップS8は所謂オフデイレイ要素で出力WDを一定
時間t4でけ引延ばし、終了して次のサンプルを待つ。Step S8 is a so-called off-delay element, which delays the output WD by a certain period of time t4, and then ends the process and waits for the next sample.
第11図は第10図の作用を説明するための波形図であ
る。ステップS2あるいはS4で正波あるいは負波が7
サンプル継続して検出レベルに2を超えている状態でス
テップS5に至っているので、最新のサンプル値I11
.3回前の値1m−3及び6の値IM−6は継続して正
あるいは負の値である。図は正波として表わしであるが
負波でも以下の説明は全く同様である。FIG. 11 is a waveform diagram for explaining the effect of FIG. 10. In step S2 or S4, the positive wave or negative wave is 7.
Since the sample continues and reaches step S5 with the detection level exceeding 2, the latest sample value I11
.. The value 1m-3 three times before and the value IM-6 of 6 continue to be positive or negative values. Although the figure shows a positive wave, the following explanation is exactly the same for a negative wave.
計算手法の意味は次の通りである。即ちサンブル値1r
r、!m−=及び1n−6を直流オフセットした正弦波
に当てはめて直流分及び正弦渡分を求め、次にその波形
をサンプル@I#!及び!a−eの両側に30°ずつ延
長した値を想定する。図示した点Ca+÷1及びCIl
+−7はこれらの想定値である。なお、これらの想定値
は第10図のステップS5では夫々A及びBで表しであ
る。The meaning of the calculation method is as follows. That is, sample value 1r
r,! Apply m-= and 1n-6 to a sine wave with DC offset to find the DC component and sine distribution, and then sample the waveform @I#! as well as! Assume a value extending 30 degrees on both sides of a-e. The illustrated points Ca+÷1 and CIl
+-7 are these assumed values. Note that these assumed values are represented by A and B, respectively, in step S5 of FIG.
次に想定値Cm−yとサンプル値1n−6及び想定値C
m +1とサンプル値IInの夫々の組合せについて直
線近似により零通過点とサングル値In−6あるいは1
#Iとの1mW2あるいはW3を計算する。なお、幅p
wの内サンプル値1角と1m−6との間隔は前述の30
゛間隔サンプリングの前提により180°である。Next, the assumed value Cm-y, the sample value 1n-6, and the assumed value C
For each combination of m+1 and sample value IIn, the zero passing point and sample value In-6 or 1 are determined by linear approximation.
#Calculate 1mW2 or W3 with I. In addition, the width p
The interval between sample value 1 corner of w and 1 m-6 is 30 as mentioned above.
``Due to the premise of interval sampling, it is 180°.
当てはめる波形のn時点の値を
n= D+PcoS((n−rg+3)30° )+
Qsin((n−n+3)30° )・・・・・・(2
)
とすると次式が成立する。The value at time n of the waveform to be applied is n= D+PcoS((n-rg+3)30°)+
Qsin((n-n+3)30°)...(2
), then the following formula holds true.
n = n−6では 11+−6= D −Q
−”・・(3)n = ll−3では 1m−3□
D +P −・”(4)n=11 では I
n □ D +Q −−(5)(3)〜(5
)式よりり、P及びQを求めるとなお(2)式で所謂直
流分を減衰の無い純粋の直流分と仮定したが、励磁突入
電流の時定数に比し基本波の1周期の時間は十分に短い
ので実用的な近似である。For n = n-6, 11+-6= D -Q
−”...(3) n = ll-3, 1m-3□
D +P −・”(4) n=11 then I
n □ D +Q --(5)(3)~(5
), P and Q are determined from equation (2).In equation (2), the so-called DC component is assumed to be a pure DC component without attenuation, but compared to the time constant of the magnetizing inrush current, the time of one period of the fundamental wave is It is sufficiently short that it is a practical approximation.
次にn =lIづ及びn =n+1として(2)式より
想定値Cnを求めると
想定値CJ+−7及びCJl+1と夫々に近接する零通
過点との間隔を大々W1及びWqとすると直線近似によ
り次式か成立する。Next, find the assumed value Cn from equation (2) with n = lIzu and n = n+1. If the intervals between the assumed values CJ+-7 and CJl+1 and the adjacent zero passing points are approximately W1 and Wq, then linear approximation is obtained. Therefore, the following formula holds true.
ところで幅pwはl”=18” ” W2” W3であ
りまた前提によりWl” W2” W3+Wq ・30
゛であるから(す〜(8)式を用いて上述の(1)式を
得る。By the way, the width pw is l"=18"W2" W3, and based on the premise, Wl"W2" W3+Wq ・30
Therefore, the above equation (1) is obtained using equation (8).
この実施例によれば波形を広い範囲で捉えて通電期間の
幅を計算することができ、電流の立ち上がり部分の誤差
を避けて正しい判定が可能である。According to this embodiment, it is possible to calculate the width of the energization period by capturing the waveform in a wide range, and it is possible to avoid errors in the rising portion of the current and make a correct determination.
この実施例では電気角で90゛間隔のサンプル値を使用
して近似計算し7たか、90゛間隔に限らず一般に3個
のサンプル値があれば直流分及び正弦渡分を求めること
ができ、同様の手法で通電期間の幅を近似計算すること
ができる。In this example, approximate calculations were performed using sample values at 90° intervals in electrical angle, but in general, if there are three sample values, not limited to 90° intervals, the DC component and the sine distribution can be obtained. The width of the energization period can be approximately calculated using a similar method.
第12図は第10図の別の実施例の流れを表すフローチ
ャート図である。この実施例は60゛間隔の3個のサン
プル値により近似計算する他は第10図に準する5第1
0図のステップS2. S4及びS5の代わりに夫々ス
テップS9. SIO及びS11で置き換えである他は
回しである。FIG. 12 is a flowchart showing the flow of another embodiment of FIG. 10. This example is similar to FIG. 10 except that the approximate calculation is performed using three sample values at 60° intervals
Step S2 in Figure 0. Steps S9. instead of S4 and S5 respectively. Except for the replacement in SIO and S11, it is a rotation.
第10図の場合7サンプリング継続を確認するのに対し
本実施例のステップS9及びS10では5サングリング
a続を確認する。これは60’間隔のサンプル値3個を
使用するためである。即ち30゛間隔のサンプル値が5
回3!続して正あるいは負となるとき初めて近似計算が
有効となるからである。In contrast to the case of FIG. 10 in which 7 consecutive samplings are confirmed, in steps S9 and S10 of this embodiment, 5 consecutive samplings are confirmed. This is because three sample values spaced at 60' intervals are used. In other words, the sample values at 30° intervals are 5
Time 3! This is because the approximate calculation becomes effective only when the value subsequently becomes positive or negative.
ステップS11は通電期間の幅pwを近似計算するステ
ップである。計算手法の意味と計算内容とを一緒に説明
する。Step S11 is a step of approximately calculating the width pw of the energization period. The meaning of the calculation method and the calculation content will be explained together.
サンプル値1m1n−2及び1m−4より第10図の場
合と同様に直流分及び正弦渡分を求め、次にその波形を
サングル値1m及び1m−4の両側に30°ずつ延長し
た値Crt+1及びCJI−5を想定する。但し、:の
想定値は大々G及び11として表しである。想定値G=
(1−5とサンプル値1m−4及び想定値H=Cn÷1
とサンプル値mの夫々の組合せについて直線近似により
零通過点とサンプルli#l−qあるいは1mとの幅W
5あるいはW6を計算する。なお幅pwの内サンプル@
1mと1m−4との間隔は前述の30°サンプリングの
前提により120°である。From the sample values 1m1n-2 and 1m-4, calculate the DC component and sine distribution in the same way as in Figure 10, and then extend the waveform by 30 degrees on both sides of the sampled values 1m and 1m-4 to obtain the values Crt+1 and Assume CJI-5. However, the assumed value of : is expressed as approximately G and 11. Expected value G=
(1-5, sample value 1m-4 and assumed value H=Cn÷1
By linear approximation for each combination of sample value m and
5 or W6. In addition, a sample of the width pw @
The distance between 1 m and 1 m-4 is 120° based on the above-mentioned 30° sampling assumption.
当てはめる波形のn時点の値を
1/l= D+Pcos(in−n+2)30° )
+Qsin((n−n+2)30゜・・・・・・(9)
とすると次式が成立する。The value at time n of the waveform to be applied is 1/l=D+Pcos(in-n+2)30°)
+Qsin((n-n+2)30° (9) The following equation holds true.
n = tg−4では lll−4= D + P/2
−r3G/2・・・・・・(10)
n = m−2では +71−2 = D + P
・・−−−−(11)n=1m
では 1n
=D、P/2+、r3Q/2
・・・・・・(12)
(10)〜(12)式より0及びQを求めるとD =
IJllm−4−!J!−2,Q =(In −1n−
4)#’3・・・・・・(13)
次にn = n−5及びn=1÷1として(9)式より
想定値Cnを求めると
G=(@−5=D−Q 、 H=(:!n44 =D
+Q・・・・・・(14)
想定値Cm−5及びCJl+1と夫々に近接する零通過
点との間隔を宍々w5及びW6とすると直線近似により
次式が成立する。For n = tg-4, lll-4 = D + P/2
-r3G/2...(10) When n = m-2, +71-2 = D + P
...---(11) When n=1m, 1n = D, P/2+, r3Q/2 ......(12) When 0 and Q are found from equations (10) to (12), D =
IJllm-4-! J! −2,Q =(In −1n−
4) #'3...(13) Next, assuming n = n-5 and n = 1÷1, calculate the expected value Cn from equation (9), G = (@-5 = D-Q, H=(:!n44 =D
+Q (14) If the distances between the assumed values Cm-5 and CJl+1 and their adjacent zero passing points are respectively w5 and W6, then the following equation holds true by linear approximation.
G= Cl−5=D−Q
= Is Im−+ −IM−2−(IIR−I
JI−+)/(3−(16)H”Ctn+1 = D
+ Q□ IjIla−t −1111−2+
(I!II−IJI−4)/J3−(17)pw=12
0° + νν”5 ”Ws=120’ + 3
0° (IJI−4/ (IIR−4−G)+ In、
/ <1#I −H) )・・・・・・(18)
ステップ310は(16)、 (17)及びCl8)式
を計算して通電期間の幅pv4を近似的に求めるステッ
プである3それ以外のステップは上述のように第10図
と同様であり、効果も略々開襟である。G= Cl-5=D-Q=Is Im-+ -IM-2-(IIR-I
JI−+)/(3−(16)H”Ctn+1 = D
+ Q□ IjIla-t -1111-2+
(I!II-IJI-4)/J3-(17)pw=12
0° + νν”5 ”Ws=120' + 3
0° (IJI-4/ (IIR-4-G)+ In,
3 The other steps are the same as those shown in FIG. 10 as described above, and the effect is almost the same as in FIG.
第10図あるいは第12図の実施例はパラメータを求め
るのに必要な丁度3個のサンプル値を使用したが、3個
より多いサンプル値を使用し、周知の最小二乗法により
直流分及び正弦渡分を計算することも可能である。Although the embodiment of FIG. 10 or FIG. 12 uses exactly three sample values necessary to determine the parameters, it is possible to use more than three sample values and calculate the DC component and the sinusoidal component using the well-known least squares method. It is also possible to calculate the minutes.
また第11図は差電流i、iのサンプル値が検出レベル
に2を超す個数が丁度7個のように描いであるが、丁度
7個である必要はなく、それ以上であればよい。7個よ
り多い場合つまり90°間隔のサンプル値3個の組合せ
が複数個できる場合、確認の意味で全組合せについて計
算するとか、最も確からしい近似のために最大のサンプ
ル値を含む組合せを採用するとか、本発明の主旨を変え
ないで種々の変更が可能である。Further, although FIG. 11 shows that the number of sample values of the difference current i exceeding the detection level of 2 is exactly seven, it is not necessary that the number is exactly seven, and any number greater than that is sufficient. If there are more than 7, that is, multiple combinations of 3 sample values spaced at 90° intervals, calculate all combinations for confirmation, or use the combination containing the largest sample value for the most probable approximation. Various changes can be made without changing the gist of the present invention.
上記した第1図に示す実施例では波形判別要素の出力を
許容出力TAとしたが、阻止出力とする・:とも容易に
考えられる。特に図示はしないが、差電流が双方向に流
れず、かつ通電期間の幅が所定値より小さいとき阻止出
力を生ずるよに構成すれば論理的に等価であり、第1図
と同様の作用をすることは明らかである。In the embodiment shown in FIG. 1 described above, the output of the waveform discriminating element is the allowable output TA, but it can also be easily considered that the output is the blocking output. Although not particularly shown in the figure, it is logically equivalent to create a blocking output when the differential current does not flow in both directions and the width of the energization period is smaller than a predetermined value, and the same effect as in FIG. 1 can be achieved. It is clear that
[発明の効果]
以上説明したように、本発明によれば事故電流と励磁突
入電流の波形の特徴を、双方向性あるいは通電期間の幅
により直接的に捉えて識別するようにしたので、第2調
波の含有率によらずに事故電流の検出の可能な差動継電
方式を堤供できる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the characteristics of the waveforms of the fault current and the excitation inrush current are directly captured and identified by the bidirectionality or the width of the energization period. It is possible to provide a differential relay system capable of detecting a fault current regardless of the content rate of second harmonics.
第1図は本発明の一実施例の構成を表すブロック図、第
2図及び第3図は第1図の内部の構成を表すブロック図
、第4図及び第5図は第2図及び第3図の作用を説明す
るための波形図、第6図は第2図の別の実施例の構成を
表すブロック図、第7図は第6図の別の実施例の構成を
表すブロック図、第8図は第3図の別の実施例の構成を
表すブロック図、第9図は第8図の作用を説明するため
の波形図、第10図は第3図の別の実施例の流れを表す
フローチャート図、第11図は第10図の作用を説明す
るための波形図、第12図は第10図の別の実施例の流
れを表すフローチャート図である。
1・・・主判定要素 2・・・波形弁別要素3・・
・AND要素 4・・・双方向要素5・・・幅判定
要索 6・・・OR要素7・・・レベル検出要素
8・・・時間要素9・・・レベル検出要素 10・・・
時間要素11・・・AND要索要素 12・・・レベル
検出要素13・・・時間要素 14・・・AND
要素15・・・レベル検出要素 16・・・時間要素1
7、18・・・レベル検出要素FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are block diagrams showing the internal configuration of FIG. 1, and FIGS. 4 and 5 are block diagrams showing the internal configuration of FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation, FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of FIG. 2, FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of FIG. 6, 8 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of FIG. 3, FIG. 9 is a waveform diagram for explaining the operation of FIG. 8, and FIG. 10 is a flowchart of another embodiment of FIG. 3. FIG. 11 is a waveform diagram for explaining the action of FIG. 10, and FIG. 12 is a flowchart representing the flow of another embodiment of FIG. 1... Main judgment element 2... Waveform discrimination element 3...
・AND element 4...Bidirectional element 5...Width judgment summary 6...OR element 7...Level detection element
8... Time element 9... Level detection element 10...
Time element 11...AND summary element 12...Level detection element 13...Time element 14...AND
Element 15... Level detection element 16... Time element 1
7, 18...Level detection element
Claims (1)
作量の波形を弁別して前記主判定要素の動作を許容ある
いは阻止する波形弁別要素とからなる差動継電方式にお
いて、前記波形弁別要素は前記動作量が正及び負の夫々
の極性時に所定の値以上あることを検出する双方向要素
と、前記動作量の通電期間の幅が所定の値以上であるこ
とを検出する幅判定要索とを備え、前記波形弁別要素は
前記双方向要素あるいは前記幅判定要素の何れか一方ま
たは両者が所定の出力を生じたとき、前記主判定要素の
動作を許容することを特徴とする差動継電方式。In a differential relay system comprising a main determination element whose operation amount is the sum of a plurality of currents, and a waveform discrimination element that discriminates the waveform of the operation amount and allows or blocks the operation of the main determination element, the waveform discrimination The element includes a bidirectional element that detects that the amount of operation is greater than a predetermined value when the polarity is positive and negative, and a width judgment element that detects that the width of the energization period of the amount of operation is greater than or equal to a predetermined value. , wherein the waveform discrimination element allows the main judgment element to operate when either or both of the bidirectional element or the width judgment element produces a predetermined output. Relay method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27178088A JPH02119528A (en) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | Differential relay system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27178088A JPH02119528A (en) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | Differential relay system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02119528A true JPH02119528A (en) | 1990-05-07 |
Family
ID=17504749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27178088A Pending JPH02119528A (en) | 1988-10-27 | 1988-10-27 | Differential relay system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02119528A (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57160324A (en) * | 1981-03-26 | 1982-10-02 | Mitsubishi Electric Corp | Transformer protecting relay unit |
-
1988
- 1988-10-27 JP JP27178088A patent/JPH02119528A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57160324A (en) * | 1981-03-26 | 1982-10-02 | Mitsubishi Electric Corp | Transformer protecting relay unit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3537556B1 (en) | Method and system for fault locating and recovery of voltage source converter | |
| EP0299060B1 (en) | High impedance fault analyzer in electric power distribution | |
| CN105137281B (en) | A kind of mixed line fault independent positioning method analyzed based on single-end electrical quantity and transient state travelling wave comprehensive characteristics | |
| Shang et al. | High-speed fault identification and protection for HVDC line using wavelet technique | |
| EP3571516B1 (en) | Method and control system for fault direction detection | |
| US12126246B2 (en) | Method for solving for converter valve states and valve currents based on valve-side current timing characteristics | |
| Liu et al. | Extinction angle predictive control strategy for commutation failure mitigation in HVDC systems considering voltage distortion | |
| CN112383046B (en) | Voltage amplitude false data injection attack method for AC and DC hybrid systems | |
| EP3639337B1 (en) | Method and control system for fault direction detection | |
| US11594874B2 (en) | Method for detecting fault in power transmission line and protection system using the same | |
| CN104333027A (en) | Predictive commutation failure prevention method, apparatus and device | |
| CN109088425A (en) | A kind of commutation failure prevention method based on ac bus voltage disturbance amount | |
| CN107431349B (en) | Method for controlled energization of an inverter | |
| CN112636323B (en) | A defense strategy optimization method for AC and DC systems facing coordinated attacks | |
| JPH02119528A (en) | Differential relay system | |
| Liu et al. | Stator inter‐turn fault detection in closed‐loop controlled drive based on switching sideband harmonics in CMV | |
| CN109088402A (en) | Transmission line of electricity time domain Full wave shape protective device and its phase Sudden Changing Rate direction determination process | |
| US20250357850A1 (en) | Inter-turn protection method and system for converter transformer | |
| CN104333028A (en) | Predictive commutation failure prevention method and device | |
| CN103795064B (en) | A kind of high voltage direct current transmission project AC voltage sampling control method and device | |
| Reeve et al. | Harmonic DC line voltages arising from HVDC power conversion | |
| Fan et al. | Harmonic Blocking Based Differential Relay Protection Considering Neutral Stray Currents from DC Metro Systems | |
| Das et al. | Hardware Validation of Virtual Impedance-Based Fault-Ride-Through (FRT) Control for Grid-Forming (GFM) Inverter | |
| Yongli et al. | Application of neural network to microprocessor-based transformer protective relaying | |
| CN104333029A (en) | Predictive commutation failure prevention method and device |