JPH0224095B2 - - Google Patents

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JPH0224095B2
JPH0224095B2 JP56013567A JP1356781A JPH0224095B2 JP H0224095 B2 JPH0224095 B2 JP H0224095B2 JP 56013567 A JP56013567 A JP 56013567A JP 1356781 A JP1356781 A JP 1356781A JP H0224095 B2 JPH0224095 B2 JP H0224095B2
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JP
Japan
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frequency
output
circuit
detection
set value
Prior art date
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JP56013567A
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JPS57129127A (en
Inventor
Junichi Inagaki
Noryoshi Suga
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は周波数継電装置、特に電力系統に使用
され、整定値いかんによつて不足周波数検出又は
過周波数検出のいずれの場合も使用可能な周波数
継電装置に関する。
(従来の技術) 一般に、電力系統においてその系統周波数は常
に一定の周波数に維持されている。そして系統故
障等によつて電力系統における発電量と負荷電力
量との平衡が崩れた場合には系統周波数は上昇ま
たは下降するが、系統周波数が予定の周波数以上
または以下となつたことを検出し、系統分離、発
電制限、負荷制限を行なうものとして周波数継電
装置が用いられている。第1図は従来使用されて
いる周波数継電装置の構成例である。図におい
て、PTは補助変成器で図示しない計器用変圧器
の2次電圧を継電器の入力に適したレベルに変換
する。前記補助変成器PTよりR−S相間電圧
VRSが周波数継電器に導入される。BPは方形波変
換回路で補助変成器PTからの系統電圧波形を方
形波に変換する。DIVは分周回路で方形波変換回
路BPの出力を1/2m(m=1、2、3…)に分周
する。OSCは発振回路で周期測定のための基準
周波数foscを発振する。ANDは論理積回路で分
周回路DIVの出力と発振回路OSCの出力とを
夫々入力とする。Cは計数回路で前記論理積回路
ANDの出力パルス数を計数する。SETは整定回
路で整定値を設定する。COMは比較回路であり
計数回路Cの内容と整定回路SETの整定値との
大小比較を行なう。TIは判定回路で、前記比較
回路COMの出力を入力とし後述する判定パルス
JPによりリレー動作判定を行なう。C・Cは制
御回路で分周回路DIVの出力を入力とし、計数回
路Cのクリア・パルスCPと判定回路TIの判定パ
ルスJPを発生する。
第2図は上記第1図における周波数継電装置の
各部の波形を示したものである。前記第2図を用
いてかかる周波数継電装置の動作を説明するに、
分周回路DIVの出力は補助変成器PT入力のmサ
イクルの周期数(図ではm=1としている)に対
応するパルス幅のマーク/スペース比1の波形と
なる。この信号が論理値「1」なる時間の間、計
数回路Cによつて発振回路OSCから発生される
基準クロツクが計数される。次に、この計数値は
整定回路SETに整定された設定値と比較回路
COMにおいて比較され、計数値が整定値より小
さいときは「0」を、また大きいときは「1」を
判定回路TIに出力する。そして分周回路DIVの
論理値「1」から「0」に変化した後、予定時間
後に制御回路C・Cから発生される判定パルス
JPにより、不足周波数検出継電装置の場合には、
計数値が整定値よりも大きい場合に判定回路TI
の出力が動作状態にセツトされ、トリツプ出力が
導出される。
一方、過周波数継電装置の場合には、計数値が
整定値より小さい場合に判定回路TIの出力が動
作状態にセツトされる。又、連続した周波数測定
を繰り返すために、計数回路Cは判定パルスJP
に引き続いて制御回路C・Cから発生されるクリ
ア・パルスCPによつてクリアされる。第2図の
応動波形図においては、時刻t1において系統周波
数が変動を開始し、不足周波数検出ないしは過周
波数検出により時刻t2において継電装置が動作
し、判定回路TIが判定出力を導出した場合が示
されている。
(発明が解決しようとする課題) 上記説明から明らかなように従来構成において
は、周波数継電装置を不足周波数検出に用いる
か、過周波数検出に用いるかはその回路構成によ
つて決定され、どちらか一方の検出のみが可能で
あつた。そのため保護すべき電力系統の系統条件
が変更されて、不足周波数検出保護から過周波数
検出保護に変更する必要が生じた場合に、その都
度継電装置を取り替えるか、または第1図図示構
成における判定回路TIの変更を必要とした。更
に揚水発電所における発電電動機保護に用いる周
波数継電装置では、電動機として用いられる場合
には、過負荷保護用の不足周波数検出を行なうよ
うにすると共に、発電機として用いられる場合に
は、過速度保護用の過周波数検出を行なうように
なされる必要があるが、従来装置の場合両方の検
出を行なうために不足周波数検出継電器と過周波
数検出継電器の夫々2台の周波数継電装置が必要
であつた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、整定値いかんによつて1台の装置により過周
波数検出及び不足周波数検出が共に可能な周波数
継電装置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、本発明では周波数継
電装置において、動作判定のための基準となる整
定値を設定するための整定回路を設け、前記整定
値が予め定められた周波数に対して不足周波数検
出を行なうように設定されているときは不足周波
数検出を行ない、前記整定値が予め定められた周
波数に対して過周波数検出を行なうよう設定され
ているときは過周波数検出を行なうよう構成し
た。
(作用) 先ず、不足周波数の検出を行なうよう整定回路
の整定値を設定すると、一連の論理回路を介して
系統周波数が整定値以下になつたとき、トリツプ
出力が導出され、逆に過周波数を検出する場合に
は前記と逆に整定値を設定すると系統周波数が整
定値以上になつたとき、トリツプ出力を導出でき
る。いずれの場合も整定回路の整定値の変更のみ
によつて行なえる。
(実施例) 以下図面を参照しつつ実施例を説明する。第3
図は本発明による一実施例構成図である。
第3図において第1図と同一符号のものは同じ
構成要素を示している。COM2は第2の比較回路
であり、整定回路SETによる整定値と、予め定
められた系統の基本周波数とを比較し、前記整定
値が系統の基本周波数より小さい時、即ち、不足
周波数検出の時は出力「0」を導出し、これと反
対に前記整定値が系統の基本周波数より大きい
時、即ち、過周波数検出の時は出力「1」を導出
しインヒビツト・ゲート(INHIBIT)とアン
ド・ゲート(AND2)に導入する。TI1は第1の
判定回路であり、第1の比較回路COMからの出
力と判定パルスJPが導入され、整定値が系統周
波数より大きい時(過周波数検出時)、その出力
は「1」にセツトされ、また反対に整定値が系統
周波数より小さい時(不足周波数検出時)、出力
は「0」となるよう構成されている。TI2は第2
の判定回路であり、第1の比較回路COMからの
出力と判定パルスJPが導入され、整定値が系統
周波数より小さい時(不足周波数検出時)、その
出力は「1」にセツトされ、反対に整定値が系統
周波数より大きい時(過周波数検出時)、出力は
「0」となる。そしてインヒビツト・ゲート
(INHIBIT)は前記第1の判定回路TI1の出力と
前記第2の比較回路COM2の出力が導入され、前
記第1の判定回路TI1の出力が「1」で、かつ、
前記第2の比較回路COM2の出力が「0」の時、
オア・ゲート(OR)に「1」出力を導入する。
アンド・ゲート(AND2)は前記第2の判定回路
TI2の出力と前記第2の比較回路COM2の出力と
が導入され、両出力が共に「1」の時、オア・ゲ
ート(OR)に「1」出力を導入する。そしてオ
ア・ゲート(OR)は前記インヒビツト・ゲート
(INHIBIT)の出力とアンド・ゲート(AND2
の出力を共に導入し、どちらか一方の入力が
「1」の時トリツプ出力を導出する。
次に上記構成を有する周波数継電器の動作を説
明する。第3図図示周波数継電装置が不足周波数
検出を行なうよう整定値が設定された場合を考え
る。この場合の設定値は系統の基本周波数以下に
設定されている。この場合第2の比較回路COM2
の出力は「0」である。前記設定状態において系
統が健全である時(系統周波数が予め定められた
基本周波数に維持されている。)及び系統周波数
が上昇した時は、整定値がいずれの場合の周波数
より小さいために、第1の判定回路TI1出力は
「0」であり、第2の判定回路TI2出力は「1」
となる。この時、インヒビツト・ゲート
(INHIBIT)の出力及びアンド・ゲート
(AND2)の出力は共に「0」であるため、オ
ア・ゲート(OR)の出力も「0」となつてトリ
ツプ出力は導出されない。
一方、系統周波数が低下して整定値以下になる
と、第1の判定回路TI1の出力は「1」となり、
第2の判定回路TI2の出力は「0」となる。した
がつてアンド・ゲート(AND2)の出力は「0」
であるが、インヒビツト・ゲート(INHIBIT)
は第1の判定回路TI1の出力「1」と第2の比較
回路COM2の出力「0」とが導入されて出力
「1」を導出する。そこでオア・ゲート(OR)
からはトリツプ出力が導出される。
次に第3図図示周波数継電装置が過周波数検出
を行なうよう整定値が設定された場合を考える。
この場合の整定値は、系統の基本周波数以上に設
定されている。この時、第2の比較回路COM2
出力は「1」である。前記整定状態において系統
が健全である時(系統周波数は予め定められた基
本周波数に維持されている。)及び系統周波数が
低下した時は、整定値がいずれの場合の周波数よ
り大きいために、第1の判定回路TI1の出力は
「1」であり、第2の判定回路TI2出力は「0」
となる。この時、インヒビツト・ゲート
(INHIBIT)の出力及びアンド・ゲート
(AND2)の出力は共に「0」であつてトリツプ
出力は導出されない。
一方、系統周波数が上昇して整定値以上になる
と、第1の判定回路TI1の出力は「0」となり、
第2の判定回路TI2の出力は「1」となる。そし
てインヒビツト・ゲート(INHIBIT)の出力は
「0」であるが、アンド・ゲート(AND2)は第
2の判定回路TI2の出力「1」と第2の比較回路
COM2の出力「1」とが導入されて出力「1」を
導出し、オア・ゲート(OR)からはトリツプ出
力が導出される。
以上説明したように本発明によれば従来装置に
僅かな回路を付加するだけで、整定回路の整定値
いかんによつて不足周波数検出及び過周波数検出
が共に可能であり、装置の適応性を拡げることが
できると共に、周波数継電装置の標準化が可能で
ある。
第4図は本発明による他の実施例であり、上記
第3図図示回路構成における第2の判定回路TI2
を省略した回路構成として示されている。第4図
において第1の比較回路COMの出力は第1の判
定回路TI1に導入され、更に第1の判定回路TI1
の出力は第1のインヒビツト・ゲート
(INHIBIT)に導入されると共に、第2のインヒ
ビツト・ゲート(INHIBIT2)の禁止入力として
導入される。また第2の比較回路COM2の出力は
第2のインヒビツト・ゲート(INHIBIT2)に導
入されると共に、第1のインヒビツト・ゲート
(INHIBIT)の禁止入力として導入される。
第4図図示周波数継電装置の整定回路SETに
おける整定値を不足周波数検出を行なうよう設定
された場合について考える。この場合は第2の比
較回路COM2の出力は「0」である。前記整定状
態において、系統が建全である時及び系統周波数
が上昇した時には、整定値がいずれの場合より小
さいために第1の判定回路TI1出力は「0」であ
り、したがつて第1のインヒビツト・ゲート
(INHIBIT)からの出力は「0」となる。第2の
インヒビツト・ゲート(INHIBIT2)の入力はい
ずれも「0」であるため出力は「0」となつてト
リツプ出力を導出しない。
一方、系統周波数が低下して整定値以下になる
と、第1の判定回路TI1の出力が「1」となり、
これと共に第2の比較回路COM2の出力「0」に
なつて第1のインヒビツト・ゲート(INHIBIT)
の出力が「1」となり、トリツプ出力を導出す
る。
次に整定回路の整定値が過周波数検出を行なう
よう設定された場合を考える。この時、第2の比
較回路COM2の出力は「1」であり、第1のイン
ヒビツト・ゲート(INHIBIT)の出力は「0」
である。一方、第2のインヒビツト・ゲート
(INHIBIT2)の応動は次のようになる。
先ず、系統健全時及び系統周波数低下時におい
ては、整定値より系統周波数が小さいために第1
の判定回路TI1の出力は「1」となる。このため
第2のインヒビツト・ゲート(INHIBIT2)の出
力は「0」となる。次に系統周波数上昇時には第
1の判定回路TI1の出力は「0」であり、一方第
2の比較回路COM2の出力が「1」であるので前
記第2のインヒビツト・ゲート(INHIBIT2)の
出力は「1」となり、トリツプ出力が導出され
る。したがつて第4図図示構成においても第3図
図示実施例と同じ応動となる。
第5図は他の実施例であり、周波数継電装置か
らのトリツプ信号を、不足周波数検出によつて導
出されたものか、あるいは過周波数検出によつて
導出されたものであるかを夫々弁別しようとする
ものであり、回路構成図は第3図図示のものと全
く同一である。上記した第3図図示回路構成図の
説明から明らかな如く、第1のインヒビツト・ゲ
ート(INHIBIT)からのトリツプ出力は不足周
波数検出によるものであり(UFTRIP出力)、ア
ンド・ゲート(AND2)からのトリツプ出力は過
周波数検出によるものであるからである
(OFTRIP)。
上記第5図図示実施例によれば不足周波数検出
トリツプ出力と過周波数検出トリツプ出力とを
夫々弁別して出力することができるため、過及び
不足周波数検出時の保護シーケンスが異なる場合
であつても、夫々のシーケンス回路を接続したま
までよく、保守運用が容易となる。また装置外部
において動作表示を行なう場合にも過及び不足周
波数の識別が可能である利点を有する。
上記実施例においては論理素子を用いた回路構
成として説明したが、これに限定されるものでは
なく、マイクロコンピユータによるデイジタル処
理にても実現できることは明らかである。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば整定値の
設定いかんにより1台の周波数継電装置で不足周
波数検出にも過周波数検出にも適用することが可
能であり、装置の適応性を拡げることができると
共に、装置を小形化でき、かつ装置の標準化が可
能な周波数継電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の周波数継電装置の構成図、第2
図は上記従来装置の応動波形図、第3図は本発明
による周波数継電装置の一実施例構成図、第4図
は他の実施例構成図、第5図は更に他の実施例構
成図である。 COM……比較回路、COM2……第2の比較回
路、SET……整定回路、TI1……第1の判定回
路、TI2……第2の判定回路、CPU……演算処理
部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 電力系統の周波数を検出周波数と比較するこ
    とにより大・小を検出し前記電力系統を保護する
    ようにした周波数継電装置において、動作判定の
    基準となる前記検出周波数に整定値を設定する整
    定回路と、電力系統の電圧入力を波形成形し求め
    た系統周波数と前記整定回路の整定値とを比較
    し、系統周波数が整定値より大きいか小さいかを
    判定する判定回路と、前記整定回路により設定さ
    れた整定値と予め定められた系統の基本周波数と
    を比較し、整定値が系統の基本周波数より小さい
    かあるいは大きいかにより不足周波数検出するか
    あるいは過周波数検出するかを識別する比較回路
    と、この比較回路により不足周波数検出を行なう
    場合に前記判定回路が系統周波数を整定値より小
    さいと判定したとき動作出力を生じ、一方この比
    較回路により過周波数検出を行なう場合に前記判
    定回路が系統周波数を整定値より大きいと判定し
    たとき動作出力を生じる出力回路とを備えること
    を特徴とする周波数継電装置。
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JPS57129127A JPS57129127A (en) 1982-08-11
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