JPH0223025A - 距離継電器 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は保護継電器、特に誤動作防止対策を施した保護
継電器に関する。

（従来の技術） 第５図は従来の電力系統保護用距離継電器の一種である
モー形継電器の概要図であり、第６図は第５図の動作説
明のための各部波形図である。このモー形継電器の動作
原理の概要を説明する。

送電線の電圧、電流に比例した交流電圧Ｖ、及び交流電
流■が大々モー形継電器の補助変圧器１及び補助変流器
２に導入され、■に比例した電気ｔＫ　ｖ、及び■に比
例した電気量に１　Ｉが得られる、補助変圧器１の出力
は極性量回路３に導入され、ＫＶと同位相でＫ　２　Ｖ
に比例したＶ、なる極性量を出力する。ス、ＫＩとに２
ｖの合成電気量に１１−に２Ｖが動作量として用いられ
、継電器の動作判定が行なわれる。この様にして得相差
が９０゛以内であるか否かが判定される。

即ち、■　及びＫ　　Ｉ−に２Ｖが夫々方形波変換回路
４．５に導入されて方形波（Ｖ、）’及び（Ｋ　　Ｉ−
に２Ｖ）　′となり、次段のアンド回路６に導入される
。アンド回路６では（Ｖ、）’と（Ｋ　　Ｔ−に２Ｖ）
’とが共に「１」である時に−に２Ｖ）’が時間測定回
路７によって時間測定が行なわれ、９０゛以上であれば
モー形継電器は勤生状態となる。

第７図は以上の動作を説明するベクトル図で、電流■に
対する電圧Ｖの動作限界を示す。即ち、■、とに１１　
　Ｋ２　Ｖなる電気量の位相差は第７図のθで表わされ
、この位相差θが９０°以内であれば動作し、従って第
７図の円内が動作域となる。

第８図は一般的に両端に電源Ｐ　ｓ　、Ｐ　Ｒがある送
電源りの電源Ｐ８端に第５図と同様なモー形継電器８を
適用したものである。潮流はＰ、端側からＰＲ端へ流れ
ているものとする。送電線■５のＡ点での故障、即ち、
内部故障ではモー形継電器８は前述の様な動作を行ない
動作状態となる。ス、Ｂ点での故障、即ち、外部至近点
故障では第９図の各部波形に示す様に電圧Ｖが零となり
、これに伴ない極性量Ｖ、も零となることから、モー形
継電器は不動作となる。

即ち、内部故障では動作、外部故障では不動作となるの
が正常な応動である。

（発明が解決しようとする課題） しかし、周知の様に第５図に示した１ａ電器の補助変圧
８１は入力電圧■が無となっても、２次側の出力Ｖ′は
完全に零とはならず、過渡直流分を発生する。これにつ
いて第１０図の補助変圧器の等価回路を用いて説明する
。先ず、故障前には入力電圧■により励磁インピーダン
スＺ、に励磁電流が流れて励磁エネルギーが蓄えられて
いる。ところが、入力電圧Ｖが瞬時に零になると、この
ｖｊＪ磁インピーダンスＺ１−に蓄えられていた励磁エ
ネルギーが矢印のように２次側に放出されるために２次
側出力ｖ′は瞬時には零にならず、第１１図に示す様に
過渡直流分■１が発生する。

この補助変圧器１が発生する過渡直流分Ｖ□が従来のモ
ー形継電器の応動に悪影響を及ぼし外部故障で誤動作と
ならしめる。

即ち、第８図の送電線のＢ点で事故が発生すると前述の
様に電圧Ｖが零になるが、補助変圧器１の出力Ｖ′は直
ちに零とはならず、前述の過渡直流分■１が残る。この
状態でのモー形継電器旦の応動は第１２図のようになる
。即ち、極性量Ｖ−よ補助変圧器１の出力に２Ｖに所定
の係数を乗じたものだからに２ｖに比例した波形となる
。補助変圧器１の出力に２ｖは事故発生後しばらく過渡
直流分が残っているため極性ＮＶｐは第１２図のように
なる。

ス、事故電流■は潮流とは逆向きだから第１２図のよう
に事故時に反転する。この事故電流■が前述したＫＶに
比べ充分大きく、Ｋ２Ｖの影響を無視できるとＫ　　Ｉ
−に２Ｖは第１２図のようになす る。

これらを方形波に変換すると（Ｖ、）’は過渡直流分が
残っている間連続゛１”となっており、（Ｋ　　Ｉ−に
２Ｖ＞　ハ１８０°の期間だけ“１”となっている。し
たがって、アンド回路６の出力ｖＡＮＤは１サイクルご
とに１８０°の方形波出力となって、時間測定回路７の
出力、即ち、モー形継電器の出力Ｖ。、ｔは、１サイク
ルに１回の誤出力を生ずることになる。

以上のように、従来のモー形継電器はその補助変圧器が
発生ずる過渡直流分によって、外部故障では本来は不動
作であるべきところが誤動作するという欠点があった。

以上においては継電器の補助変圧器で不具合現象を説明
したが、コンデンサ形計器用変圧器回路でも類似の現象
が生じ得る。

これは、モー形継電器の基本的な応動である方向判別機
能が失われるという、根本的な欠点でもあった。

本発明は上記欠点を解決するためになされたものであり
、継電器の補助変圧器の発生する過渡直流分によって誤
動作することのない距Ｍ＠ｊ、電器を提供することを目
的としている。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明では電力系統からの電
圧に対応した極性ＵＶ、と、電力系統からの電圧と電流
とを合成した電気量＜Ｋ、Ｔ−に２■）の重なり角が所
定の値以内か否かを判定する距Ｍｉ！１！電器において
、極性量Ｖｐの周期を所定の値以下に制限する回路を設
けるよう構成した。

（作　用） 極性量の周期を制限することにより、継電器の補助変圧
器から発生する過渡直流分のＩｌ！続時開時間気角で１
８０°相当に制限でき、継電器の誤動作を防止できる。

（実施例） 以下図面を参照して実施例を説明する。

第１図は本発明によるモー形継電器の一実施例を示すブ
ロック図である。第１図において、補助変圧器１の出力
が極性量回路３に接続されて極性Ｋ　２　Ｖが得られ、
方形波変換回路５に導入されることは第５図の場合と同
様である。方形波変換回路４の出力は次段のインしビッ
ト回路９の入力端子、及び時間測定回路８に導入され、
更に時間測定回路８の出力は前記インしビット回路９の
インしビット端子に導入される。

ス、前記動作量Ｋ　　Ｉ−に２Ｖも方形波変換回路５に
導入される。そして方形波変換回路５とインしビット回
路９の各出力はアンド回路６、及び時間測定回路７にて
動作判定が行なわれ継電器出力を得る。なお、第５図と
第１図で同一符号のものは同様の■きをするものである
。

次に本発明による（−形継電器の作用を説明する。

第２図は第１図に示した本発明のモー形＠電器の動作を
説明する各部波形であり、第１２図で示した従来のモー
形継電器と同様な事故状態、即ち、第８図の送電線りの
Ｂ点はおける外部事故が発生した場合の動作を示す。前
述の様に、モー形継電器設置点の背後至近点外部で事故
が発生すると送電線のリレー設置点の電圧は零となる。

しかし継電器の補助変圧器１の出力は完全に零にならず
、過渡直流分が発生するため仁第２図のに２ｖのように
なる。又、故障後電流■は潮流とは反転しているので、
動作量Ｋ　　Ｉ−に２Ｖは第２図のような波形となる。

したがって、第２図のように動作量（Ｋ　　Ｉ−に２Ｖ
）は方形波変換回路５によつて方形波に変換され、１サ
イクル毎に１８０°の方形波出力となる。

ところが極性量ｖｐの過渡直流分による方形波変換回路
４の出力は直流分が発生している間遠続「１」出力であ
る。

は時間測定回路８へ導入される。時間測定回路８では入
力が“０”から“１”へなった時点から所定の時間経過
後出力が“１”となる、いわゆる限時動作回路であり、
ここでは限時時間を入力の半周期に相当する電気角表現
で１８０°相当にしている。そのため第２図に示すよう
に定常時の時間測定回路８の出力■　は“Ｏ”であり入
力＜ｖ、）’が連続“１”となってから１８０゛相当の
時間経過後に連続“１″となるう時間測定回路８の出力
ｖ２は後段のインヒビット回路９の禁止入力となってい
るので、■２が“０″のときインしビット回路のもう一
つの入力である（Ｖ、）’が“１″ならば、インしビッ
ト回路出力は“１”、禁止人力ｖ２が“ＩＨならばイン
ヒビット回路９の出力■１は常に“０″であるため、イ
ンヒビット回路９の出力Ｖ、は第２図に示すようになる
。

このインヒビット回路９の出力Ｖ［と、動作量がＡＮＤ
回路６でＡＮＤをとられるので、その出力は第２回に示
すＶＡＮ、となり、これの時間幅が電気角相当で９０°
以上あるか否かを時間測定回路７で測定するが、（Ｖ、
）’の連続“１”出力の影響は時間測定回路８の出力Ｖ
、にて消されているので誤動作することはない。即ち、
外部故障時に補助変圧器１で発生する過渡直流分による
誤動作は防止できることになる。

なお、距離継電器では一般に送電線のインピーダンス角
を考慮してその角度分だけ継電器内部で電流Ｉの位相を
進めており、動作を速めるために交流電気量の正半波、
及び負半波に大々別々の方形波変換回路、アンド回路等
を使用しているが、これまでの説明においては説明を簡
単にするためにこれらを省略して述べたが、負波に対し
ても同様に考え得ることは勿論である。

このように極性量が入力される方形波変換回路４の出力
を１８０°以内に抑えることにより、外部故障時におけ
る誤動作を防止できる利点がある。

なお、本案の実施例においては、ｉＪ電器内の補助変圧
器の過渡直流分及びＰ、）ランジェントによる作用効果
を記述したが、これとは別に入力回路にフィルタを用い
た継電器においてフィルタにより発生する過渡トランジ
ェントに対しても、本発明一実施例を適用することがで
きる。他の実棒例としては以下は示すものが考えられる
。

（ａ）上記実施例では補助変圧器１の過渡直流分の幅を
制限する回路として時間測定回路８とインヒビット回路
９で説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
い。例えば第３図に示すようにワンショットパルス回路
１０とＡＮＤ回路６−１組合せでも同様の効果が期待で
きる。

（ｂ）更に、上記実施例では継電器に入力する電圧。

電流は同じ相（例えばＲ相）を基本に説明した。

しかし、本発明はこれに限定されるものではない。例え
ば三相回路の特徴を生かしＲ相の保護＠１電器としてＳ
Ｔ相の電圧を入力し、９０°移相した電気量を極性量と
して用いても同様の効果が期待できる。

この実施例を第４図に示す。第４図において１１は９０
°移相回路を示す。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によればａ電器の補助変圧器
などに過渡直流分が発生した場合でも、。

外部故障時に誤動作することなく簡単な装置を付加する
だけで、確実に内部事故、外部事故の判別が行なえる距
離継電器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による距離継電器の一実施例の構成図、
第２図は第１図に示す距離ａ電器の外部至近ｆ４事故に
対する応動を示す図、第３図は過渡直流分の幅を制限す
るための他の実施例の構成図、第４図は本発明による更
に他の実施例の構成図、第５図は従来の距離継電器の梢
或例図、第６図は第５図に示す距離継電器の内部事故に
対する応動を示す図、第７図は動作特性図、第８図は電
力系統に距離継電器を適用した図、第９図は外部至近点
事故に対する応動を示す波形図、第１０図は補助変圧器
の等価回路、第１１図は過渡直流分の発生を示す図、第
１２図は第５図に示した従来の距離継電器の外部至近点
事故等の応動を示す波形図である。 １・・・補助変圧器 ３・・・極性量回路 ６・・・アンド回路 ９・・・インヒビット回路 ２・・・補助変流器 ４．５・・・方形波変換回路 ７．８・・・時間測定回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電力系統からの電圧に対応した極性量Ｖ＿ｐと、電力系
   統からの電圧と電流とを合成した電気量（Ｋ＿１Ｉ−Ｋ
   ＿２Ｖ）の重なり角が所定の値以内か否かを判定する距
   離継電器において、前記極性量Ｖ＿ｐの周期を所定の値
   以下に制限する回路を備えたことを特徴とする距離継電
   器。