JPH031888B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は電力系統に発生する故障を電気量の変
化により検出する変化量検出継電装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

電力系統によつては、系統故障を検出するため
に、過電流継電器に代つて電気量の変化幅を検出
する変化幅検出電流継電器（以下△Ｉリレーと称
する）を設置し、この△Ｉリレーの検出結果によ
り種々の判定をすることがある。

その理由は、例えば系統に流れている大きな潮
流と、系統に地絡や短絡故障が発生した場合の故
障電流との大きさの差が極めて小さいことがあ
り、単に電流の大きさのみに応動する過電流継電
器を用いても、この大電流が故障によるものか否
かを区別することができない場合があるからであ
る。△Ｉリレーは前述のように電流が変化した時
に動作するものであるため、系統故障が発生して
から一定時限後にしや断器に引外し指令を与える
ようにする装置に使用する場合には、△Ｉリレー
の動作出力を何らかの方法で引延ばす必要があ
る。

この引延ばし方法について説明する。第１図に
おいて、△Ｉリレー１の出力２はノツト回路３を
介して、オンデイレイタイマ４に導入される。オ
ンデイレイタイマ４の出力はノツト回路５より反
転され出力６が得られる。その動作は第２図のタ
イムチヤートに示すようになり、引延ばし後の出
力６は△Ｉリレー１の出力２を時限T₁引延ばし
たものとして得られる。なお第１図では、引延ば
しを行なうためのタイマとしてオンデイレイタイ
マ４を使用し、その前後にノツト回路３，５を接
続し、全体の機能としてオフデイレイタイマとす
るものについて説明したが、このようにオフデイ
レイタイマは通常その時限に着目すると、オンデ
イレイタイマ４により構成されていることが多
い。特に第３図に示すような△Ｉリレー１のくり
かえし動作に対して、引延ばし時限T₁内に出力
される最後の出力（第３図では２回目として示し
た出力）を時限T₁だけ引延ばす必要がある場合
には、オンデイレイタイマ４を用いて、その前後
にノツト回路３，５を接続し、全体の機能として
オフデイレイタイマとしたものが良く使用され
る。

このような回路構成では、タイマ入力に着目す
ると、系統に故障がなく、△Ｉリレー出力２が論
理値「０」の場合、タイマ入力は論理値「１」と
なつている。しかし、オンデイレイタイマ４の制
御電源が投入または瞬断された場合には、タイマ
出力が「０」から「１」に立上る。リレー出力２
が「０」であるにもかかわらず、タイマ入力が
「０」から「１」になるため、出力６が「１」か
ら「０」になり、系統に故障が発生した時と同じ
出力が生じる。このような不要な出力により、誤
まつてしや断器引外しを行なうことになる。

この対策として、第４図に示すような装置が考
えられている。第４図において、制御電源の異常
検出回路７の出力８は電源正常時に「１」、異常
検出時に「０」となる。この出力８を時限T₂を
もつオンデイレイタイマ９を介して、この出力１
０をアンド回路１１に導入する。アンド回路１１
のもう一方の入力には、△Ｉリレー出力２の引延
ばし後の出力６が接続されている。なおオンデイ
レイタイマ４の時限T₁とオンデイレイタイマ９
の時限T₂とはT₁＜T₂となるように設定されてい
る。このような装置における電源瞬断時の動作
を、第５図に示すタイムチヤートにより説明す
る。制御電源のレベルが低下して異常検出レベル
以下となつている期間では、電源異常検出回路７
の出力８は「０」となつている。そして、オンデ
イレイタイマ９の出力１０は電源異常検出回路７
の出力８が「０」となつている期間及び「０」か
ら「１」に変化した後のT₂時限は「０」のまま
である。一方、系統に故障がなく△Ｉリレー出力
２が「０」のままでも、オンデイレイタイマ４の
制御電源のレベルが低下したことにより、オンデ
イレイタイマ４の出力は「０」となり、電源が正
常に復帰した後、時限T₁だけ遅れて「１」とな
る。すなわち、見かけ上、系統に故障が発生した
場合と同じ動作をすることになる。ここでオンデ
イレイタイマ４による引延ばし後の出力６は電源
が正常に復帰してからT₁時限経過するまで「１」
であるが、アンド回路１１でオンデイレイタイマ
９の出力１０が「０」を継続している間に、引延
ばし後の出力６が「０」となる。従つて、最終的
な出力１２は「０」のままとなり、不要な出力が
生じることが防止される。また電源投入時も同様
の動作により、出力１２には不要な出力が生じ
る。ことはない。このように第４図に示す装置で
は、電源投入時、瞬断時の不要出力が防止でき
る。

しかし、時限がT₁が長い場合には、前述のT₁
＜T₂の関係を満たす必要から、当然時限T₂によ
るロツク時間も長くしなければならず、電源投入
や瞬断の直後の系統条件によつて、動作すべき時
にもロツクされた状態となり、△Ｉリレー１本来
の機能が著しく制限されてしまうという欠点があ
つた。

〔発明の目的〕

本発明は上記欠点を除去するためになされたも
ので、制御電源の投入、瞬断等による誤動作を防
止し、かつこの投入、瞬断等の直後においても、
系統故障に応動し得る信頼度の高い変化量検出継
電装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明では上記目的を達成するために、継電器
により電力系統の電気量の変化を検出し、電源異
常検出回路により制御電源電圧が所定レベル以下
であるか否かを検出し、継電器の動作時の出力を
記憶回路のセツト入力とし、また継電器の動作終
了によりオンデイレイタイマを起動しオンデイレ
イタイマ２のタイムアツプあるいは、制御電源電
圧が所定レベル以下となることにより前記記憶回
路をリセツトするようにしている。

〔発明の実施例〕

本発明の一実施例を第６図及び第７図を参照し
て説明する。

第６図において、１は電力系統の電気量の変化
に応動する継電器としての△Ｉリレーである。２
は△Ｉリレー出力であり、記憶回路（以下フリツ
プフロツプという）１３のセツト入力端子に入力
される。１４はノツト回路であり、△Ｉリレー出
力２を反転させる。１５はアンド回路であり、ノ
ツト回路１４の出力と、フリツプフロツプ１３の
Ｑ端子出力１６とを入力してその論理積を出力す
る。４はオンデイレイタイマであり、アンド回路
１５の出力を時限T₁遅延させる。７は電源異常
検出回路であり、常時は論理値「１」を、また制
御電源電圧が異常検出レベル以下となつたときに
「０」を出力する。８は電源異常検出回路７の出
力である。１９はノツト回路であり、電源異常検
出回路出力８を反転させる。２０はオア回路であ
り、ノツト回路１９の出力とオンデイレイタイマ
４の出力とを入力して、その論理和を出力２１と
してフリツプフロツプ１３のリセツト入力端子に
与える。１７はアンド回路でありフリツプフロツ
プ１３のＱ端子出力１６と、電源異常検出回路出
力８とを入力し、その論理積をしや断器のトリツ
プ指令１８として出力する。

次に本実施例の作用を第７図を参照して説明す
る。

第７図ａに示すように、制御電源が正常である
ときに、系統に故障が発生して引延し時限T₁内
にくりかえして電流変化が生じた場合には、１回
目の△Ｉリレー１の動作により、△Ｉリレー出力
２が「１」となつてフリツプフロツプ１３はセツ
トされ、その出力１６が「１」となる。次に△Ｉ
リレー出力２が「０」となつた時に、アンド回路
１５の入力がともに「１」となつて出力が「１」
となり、オンデイレイタイマ４がカウント開始す
る。しかし、タイムアツプ（時限T₁経過）前に
２回目に△Ｉリレー１の動作により△Ｉリレー出
力２が「１」となつて、アンド回路１５のアンド
条件は成立しなくなり、オンデイレイタイマ４は
カウントを中止する。このオンデイレイタイマ４
を、△Ｉリレー出力２のパルス幅内で途中までカ
ウントしていた状態から、初期状態に復帰できる
ようなものにしておくことにより、２回目の△Ｉ
リレー出力が「０」となつた時から時限T₁経過
後にその出力が「１」となる。この時、ノツト回
路１９の出力は「０」であるが、オンデイレイタ
イマ４の出力が「１」となることにより、オア回
路２０の出力２１が「１」となり、フリツプフロ
ツプ１３はリセツトされる。そこでアンド回路１
７の出力１８は「１」から「０」となり、トリツ
プ指令として出力される。

次に、第７図ｂに示すように、制御電源が瞬断
した場合には、制御電源電圧が異常検出レベル以
下となつた時、電源異常検出回路出力８が「０」
となり、オア回路２０の出力２１が「１」とな
り、フリツプフロツプ１３はリセツトされる。フ
リツプフロツプ１３がリセツトされて、その出力
１６が「０」となるから、アンド回路１５のアン
ド条件は成立せず、オンデイレイタイマ４は起動
されない。すなわち、トリツプ指令１８も出力さ
れない。さらに、制御電源電圧が異常検出レベル
以上となり、制御電源が回復した後、系統に故障
が発生した場合には、第７図ａで示したような動
作によりトリツプ指令１８が出力される。

また、制御電源の投入時にも同様にトリツプ指
令は出力されない。

従つて、第４図に示した従来の装置では、制御
電源が瞬断、投入されると時限T₁より長い時限
T₂の期間、トリツプ指令をロツクしていたが、
本実施令では制御電源圧が異常検出レベル以下の
期間のみトリツプ指令１８を出力しないようにし
ており、瞬断、投入の直後に系統事故が発生した
場合にも、トリツプ指令１８を出力できる。

本実施例によれば、制御電源の瞬断、投入等に
より誤まつてトリツプ指令１８が出力されること
はなく、瞬断、投入等の直後に、系統故障が発生
したときにもトリツプ指令１８を出力して、しや
断器引外しを行なうことができる。

なお第６図においては、制御電源の瞬断、投入
時には、電源異常検出回路７の出力８が「０」と
なることにより、フリツプフロツプ１３の出力１
６をロツクするようにしているが、これは制御電
源の立下り、立上り時にフリツプフロツプ１３の
リセツト信号であるオア回路２１の出力と、フリ
ツプフロツプ１３自身との協調がとれていない場
合に、過渡的に出力１６が「１」となつても、ト
リツプ指令を出さないようにしている。従つてフ
リツプフロツプ１３での協調がとれていれば、こ
のようにしなくても良い。

次に本発明の他の一実施例について、第８図を
参照して説明する。

第８図において、２２はオンデイレイタイマで
あり、電源異常検出回路出力８を時限T₃遅延さ
せた出力２３を、ノツト回路１９及びアンド回路
１７に与える。

制御電源が異常状態から正常状態になつた時、
電源異常検出回路出力８は「０」から「１」とな
るが、オンデイレイタイマ２２の出力２３は時限
T₃だけ遅れて「０」から「１」となる。この遅
れ時間分だけフリツプフロツプ１３をリセツトし
続けるのでフリツプフロツプ１３の出力１６は
「０」のままである。

従つて本実施例によれば、制御電源が正常状態
に立上つた後も過渡的に△Ｉリレー１自身が誤出
力を生じるような場合にも、誤まつてトリツプ指
令１８を出力することはない。また、この時限
T₃は△Ｉリレー１の誤出力が生じる期間で良い
ので、従来の装置の時限T₂よりも、はるかに短
い時限で良い。

なお、以上の説明では、電気量の変化に応動す
る継電器を変化幅検出電流継電器（△Ｉリレー）
としたが、他の検出対象である電圧、電力、周波
数等の変化に応動する継電器を用いても良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば以上説明したように、制御電源
の投入、瞬断等による誤動作を防止し、かつこの
投入、瞬断等の直後においても、系統故障に応動
し得る信頼度の高い変化量検出継電装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の一例を示す構成図、第２図
及び第３図は第１図に示す装置の動作を示すタイ
ムチヤート、第４図は従来装置の他の一例を示す
構成図、第５図は第４図に示す装置の動作を示す
タイムチヤート、第６図は本発明の一実施例を示
す構成図、第７図は第６図に示す装置の動作を示
すタイムチヤート、第８図は本発明の他の一実施
例を示す構成図である。 １……継電器（△Ｉリレー）、４……オンデイ
レイタイマ、７……電源異常検出回路、１３……
フリツプフロツプ、１５……アンド回路、２０…
…オア回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電力系統の電気量の変化に応動する継電器
   と、制御電源電圧が所定レベル以下であるか否か
   を検出する電源異常検出回路と、前記継電器の出
   力を入力してその動作時にセツトされる記憶回路
   と、前記継電器の出力を反転した信号及び前記記
   憶回路の出力を入力してその論理積を出力するア
   ンド回路と、このアンド回路の出力を設定時限遅
   延させて出力するタイマと、前記電源異常検出回
   路の出力を反転した信号及び前記タイマの出力を
   入力として、その論理和を前記記憶回路のリセツ
   ト信号として与えるオア回路とを具備することを
   特徴とする変化量検出継電装置。