JPH05236636A - 比率差動継電器 - Google Patents
比率差動継電器Info
- Publication number
- JPH05236636A JPH05236636A JP4072886A JP7288692A JPH05236636A JP H05236636 A JPH05236636 A JP H05236636A JP 4072886 A JP4072886 A JP 4072886A JP 7288692 A JP7288692 A JP 7288692A JP H05236636 A JPH05236636 A JP H05236636A
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- JP
- Japan
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- current
- ratio
- relay
- differential relay
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 比率差動継電器において、差電流が小さい領
域では比率を小さく、差電流が大きい領域では比率を大
きくした折線特性の継電器を実現する。 【構成】 被保護区間に対する流入電流と流出電流との
ベクトル和を動作力とし、流入電流と流出電流とのスカ
ラー和を抑制力とする比率差動継電器において、前記抑
制力に対応する項に負の定数項を追加してなる動作式を
有し、前記スカラー和が前記定数項よりも大きい領域に
おいてのみ抑制力を生じさせる。
域では比率を小さく、差電流が大きい領域では比率を大
きくした折線特性の継電器を実現する。 【構成】 被保護区間に対する流入電流と流出電流との
ベクトル和を動作力とし、流入電流と流出電流とのスカ
ラー和を抑制力とする比率差動継電器において、前記抑
制力に対応する項に負の定数項を追加してなる動作式を
有し、前記スカラー和が前記定数項よりも大きい領域に
おいてのみ抑制力を生じさせる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発電機、変圧器、母
線、送電線等の電力機器を保護するための比率差動継電
器に関する。
線、送電線等の電力機器を保護するための比率差動継電
器に関する。
【０００２】
【従来の技術】発電機、変圧器、母線、送電線等の電力
機器を保護する継電器として、被保護区間に対する流入
電流及び流出電流の量を電流差動回路により検出し、そ
のベクトル和（差電流）の大きさが整定値以上であると
きに電流継電器に対する動作信号を出力する差動継電器
が従来から知られている。この差動継電器の代表的な動
作式は数式１のとおりであり、また、特性図は図４（斜
線部分は動作領域）に示すとおりである。なお、数式１
において、Ｉd（＝Ｉ1−Ｉ2）は差電流（Ｉ1：流入電
流，Ｉ2：流出電流）、Ｋ1は整定値であり、各電流
Ｉ1，Ｉ2，Ｉdはベクトル量である。
機器を保護する継電器として、被保護区間に対する流入
電流及び流出電流の量を電流差動回路により検出し、そ
のベクトル和（差電流）の大きさが整定値以上であると
きに電流継電器に対する動作信号を出力する差動継電器
が従来から知られている。この差動継電器の代表的な動
作式は数式１のとおりであり、また、特性図は図４（斜
線部分は動作領域）に示すとおりである。なお、数式１
において、Ｉd（＝Ｉ1−Ｉ2）は差電流（Ｉ1：流入電
流，Ｉ2：流出電流）、Ｋ1は整定値であり、各電流
Ｉ1，Ｉ2，Ｉdはベクトル量である。
【０００３】
【数１】｜Ｉd｜＞Ｋ1
【０００４】この差動継電器では、被保護区間の内部に
事故がなくても外部短絡事故等が発生した場合、被保護
区間両端の変流器の変流比不整合、変流比誤差、飽和現
象等に起因して差電流を生じ、これが継電器の誤動作を
引き起こすことがある。これらの差電流は流入電流、流
出電流が大きくなるにつれて大きくなることから、流入
電流、流出電流が大きい領域では差動継電器の整定値を
これらの電流値に比例させて大きくする方式が採られて
いる。
事故がなくても外部短絡事故等が発生した場合、被保護
区間両端の変流器の変流比不整合、変流比誤差、飽和現
象等に起因して差電流を生じ、これが継電器の誤動作を
引き起こすことがある。これらの差電流は流入電流、流
出電流が大きくなるにつれて大きくなることから、流入
電流、流出電流が大きい領域では差動継電器の整定値を
これらの電流値に比例させて大きくする方式が採られて
いる。
【０００５】すなわち、この方式による継電器は、流入
電流、流出電流と整定値（差電流と通過電流）とが一定
の比率を有することから、比率差動継電器と呼ばれてい
る。比率差動継電器の代表的な動作式は数式２に、ま
た、特性図は図５に示すとおりである。なお、数式２に
おいて差電流Ｉd（＝Ｉ1−Ｉ2）は動作力に、また、抑
制係数Ｋ2とスカラー和（｜Ｉ1｜＋｜Ｉ2｜）との積は
抑制力に相当する。
電流、流出電流と整定値（差電流と通過電流）とが一定
の比率を有することから、比率差動継電器と呼ばれてい
る。比率差動継電器の代表的な動作式は数式２に、ま
た、特性図は図５に示すとおりである。なお、数式２に
おいて差電流Ｉd（＝Ｉ1−Ｉ2）は動作力に、また、抑
制係数Ｋ2とスカラー和（｜Ｉ1｜＋｜Ｉ2｜）との積は
抑制力に相当する。
【０００６】
【数２】｜Ｉd｜＞Ｋ2×（｜Ｉ1｜＋｜Ｉ2｜）
【０００７】この特性によれば、流入電流または流出電
流が大きく抑制力が大きい場合には、大きな差電流によ
る動作力が働かなくては継電器が動作しないことになる
から、外部短絡事故等により通過電流が大きくなっても
かなりの差電流が流れないと継電器は動作しない。従っ
て、変流比不整合や変流比誤差等による差電流では継電
器は誤動作しないことになる。この比率差動継電器で
は、図５から明らかなように比率が原点を通る直線とな
り、その傾きは流入電流または流出電流の大きさに関わ
らず一定となっている。
流が大きく抑制力が大きい場合には、大きな差電流によ
る動作力が働かなくては継電器が動作しないことになる
から、外部短絡事故等により通過電流が大きくなっても
かなりの差電流が流れないと継電器は動作しない。従っ
て、変流比不整合や変流比誤差等による差電流では継電
器は誤動作しないことになる。この比率差動継電器で
は、図５から明らかなように比率が原点を通る直線とな
り、その傾きは流入電流または流出電流の大きさに関わ
らず一定となっている。
【０００８】なお、従来の比率差動継電器では、図４
（数式１）及び図５（数式２）の特性のＡＮＤをとるこ
とにより継電器の抑制力を強めて不動作領域を拡げるべ
く、図６に示すような特性を持たせて使用されてきた。
（数式１）及び図５（数式２）の特性のＡＮＤをとるこ
とにより継電器の抑制力を強めて不動作領域を拡げるべ
く、図６に示すような特性を持たせて使用されてきた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記差電流
の性質を調べてみると、流入電流、流出電流が定格値以
内である小電流領域では、差電流は、変流比誤差等に起
因するもので比率は小さいが、大電流領域になると変流
器の飽和による差電流が発生し、比率が大きくなるとい
う性質がある。従って、上記性質を考慮した場合、小電
流領域では比率が小さく、大電流領域では比率が大きく
なるような、図２の折線特性を持つ比率差動継電器を実
現することが要請される。
の性質を調べてみると、流入電流、流出電流が定格値以
内である小電流領域では、差電流は、変流比誤差等に起
因するもので比率は小さいが、大電流領域になると変流
器の飽和による差電流が発生し、比率が大きくなるとい
う性質がある。従って、上記性質を考慮した場合、小電
流領域では比率が小さく、大電流領域では比率が大きく
なるような、図２の折線特性を持つ比率差動継電器を実
現することが要請される。
【００１０】一方、前述のように、従来の比率差動継電
器は、数式１で表される感度要素及び数式２で表される
比率要素を組み合わせて図６に示す特性を実現してい
る。しかるに、これでは数式１及び数式２の二つの動作
式を必要とするため、ディジタルリレーにより実現する
場合にプログラムが複雑になって演算処理時間が長くな
るという問題があった。
器は、数式１で表される感度要素及び数式２で表される
比率要素を組み合わせて図６に示す特性を実現してい
る。しかるに、これでは数式１及び数式２の二つの動作
式を必要とするため、ディジタルリレーにより実現する
場合にプログラムが複雑になって演算処理時間が長くな
るという問題があった。
【００１１】本発明は上記要請ないし問題点に鑑みてな
されたもので、第１の発明の目的とするところは、流入
電流または流出電流の大きさに応じて最適の比率を持た
せることができるようにした比率差動継電器を提供する
ことにある。また、第２の発明の目的とするところは、
単一の動作式に感度要素及び比率要素を持たせ、プログ
ラムの簡略化及び演算処理時間の短縮化を可能にした比
率差動継電器を提供することにある。
されたもので、第１の発明の目的とするところは、流入
電流または流出電流の大きさに応じて最適の比率を持た
せることができるようにした比率差動継電器を提供する
ことにある。また、第２の発明の目的とするところは、
単一の動作式に感度要素及び比率要素を持たせ、プログ
ラムの簡略化及び演算処理時間の短縮化を可能にした比
率差動継電器を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の発明は、被保護区間に対する流入電流と流出
電流とのベクトル和を動作力とし、流入電流と流出電流
とのスカラー和を抑制力とする比率差動継電器におい
て、前記抑制力に対応する項に負の定数項を追加してな
る動作式を有し、前記スカラー和が前記定数項よりも大
きい領域においてのみ抑制力を生じさせるようにしたも
のである。
め、第１の発明は、被保護区間に対する流入電流と流出
電流とのベクトル和を動作力とし、流入電流と流出電流
とのスカラー和を抑制力とする比率差動継電器におい
て、前記抑制力に対応する項に負の定数項を追加してな
る動作式を有し、前記スカラー和が前記定数項よりも大
きい領域においてのみ抑制力を生じさせるようにしたも
のである。
【００１３】第２の発明は、被保護範囲に対する流入電
流と流出電流とのベクトル和を動作力とし、流入電流と
流出電流とのスカラー和を抑制力とする比率差動継電器
において、前記抑制力に対応する項に正の定数項を追加
して感度要素及び比率要素の双方を備えた動作式を有す
るものである。
流と流出電流とのベクトル和を動作力とし、流入電流と
流出電流とのスカラー和を抑制力とする比率差動継電器
において、前記抑制力に対応する項に正の定数項を追加
して感度要素及び比率要素の双方を備えた動作式を有す
るものである。
【００１４】
【作用】第１の発明においては、抑制力に対応する項に
負の定数項を追加してなる動作式を有する比率差動継電
器の特性を、従来の差動継電器及び比率差動継電器の特
性と組み合わせることにより、流入電流、流出電流の小
電流域では比率が小さく、また、大電流域では比率が大
きい折線状の特性を実現することができる。
負の定数項を追加してなる動作式を有する比率差動継電
器の特性を、従来の差動継電器及び比率差動継電器の特
性と組み合わせることにより、流入電流、流出電流の小
電流域では比率が小さく、また、大電流域では比率が大
きい折線状の特性を実現することができる。
【００１５】第２の発明においては、抑制力に対応する
項に正の定数項を追加してなる動作式を有することによ
り、この動作式のみで従来の差動継電器の感度要素と比
率差動継電器の比率要素とが実現可能であり、ディジタ
ルリレーにおけるリレー演算を簡略化することができ
る。
項に正の定数項を追加してなる動作式を有することによ
り、この動作式のみで従来の差動継電器の感度要素と比
率差動継電器の比率要素とが実現可能であり、ディジタ
ルリレーにおけるリレー演算を簡略化することができ
る。
【００１６】
【実施例】以下、図に沿って各発明の実施例を説明す
る。まず、第１の発明は、前述した図２の折線特性を実
現させるための比率差動継電器に関するものである。図
２の特性を考察すると、この特性は、新たに考えられた
図１に示す特性と前述した図４、図５の特性とのＡＮＤ
領域であることから、図１の特性を動作式として求めれ
ばよい。すなわち、図１の特性は図５をＩ1，Ｉ2座標平
面上でＸ，Ｙ方向にＬ1だけ移動したものであるから、
Ｉ1＝Ｉ1−Ｌ1，Ｉ2＝Ｉ2−Ｌ1を前記数式２に代入すれ
ば次の数式３を得ることができる。
る。まず、第１の発明は、前述した図２の折線特性を実
現させるための比率差動継電器に関するものである。図
２の特性を考察すると、この特性は、新たに考えられた
図１に示す特性と前述した図４、図５の特性とのＡＮＤ
領域であることから、図１の特性を動作式として求めれ
ばよい。すなわち、図１の特性は図５をＩ1，Ｉ2座標平
面上でＸ，Ｙ方向にＬ1だけ移動したものであるから、
Ｉ1＝Ｉ1−Ｌ1，Ｉ2＝Ｉ2−Ｌ1を前記数式２に代入すれ
ば次の数式３を得ることができる。
【００１７】
【数３】 ｜Ｉd｜＞Ｋ2×（｜Ｉ1｜＋｜Ｉ2｜−２Ｌ1）
【００１８】すなわち、数式２に対し、抑制力に対応す
る項に負の定数項（−２Ｌ1）を加えた特性を実現でき
れば、図１に示す特性を得ることができる。ここで、数
式３を変形して数式４を得る。
る項に負の定数項（−２Ｌ1）を加えた特性を実現でき
れば、図１に示す特性を得ることができる。ここで、数
式３を変形して数式４を得る。
【００１９】
【数４】 ｜Ｉ1−Ｉ2｜＞Ｋ2×（｜Ｉ1｜＋｜Ｉ2｜−２Ｌ1）
【００２０】いま、Ｉ1＞Ｉ2＞０のとき、 Ｉ1−Ｉ2＞Ｋ2×（Ｉ1＋Ｉ2−２Ｌ1） −（１＋Ｋ2）Ｉ2＞（Ｋ2−１）Ｉ1−２Ｋ2Ｌ1 であるから、次の数式５が得られる。
【００２１】
【数５】 Ｉ2＜（１−Ｋ2）×Ｉ1／（１＋Ｋ2）＋２Ｋ2Ｌ1／（１＋Ｋ2）
【００２２】また、Ｉ2＞Ｉ1＞０のとき、 Ｉ2−Ｉ1＞Ｋ2×（Ｉ1＋Ｉ2−２Ｌ1） （１−Ｋ2）×Ｉ2＞（Ｋ2＋１）Ｉ1−２Ｋ2Ｌ1 であるから、次の数式６が得られる。
【００２３】
【数６】 Ｉ2＞（１＋Ｋ2）×Ｉ1／（１−Ｋ2）−２Ｋ2Ｌ1／（１−Ｋ2）
【００２４】これらの数式５及び数式６により、継電器
の特性は図１のようになり、この特性と、周知の図４及
び図５の特性のＡＮＤ領域を求めることにより、図２に
示す所望の特性を実現することができる。従って、流入
電流、流出電流の小電流域では比率が小さく、また、大
電流域では比率の大きい比率差動継電器を得ることが可
能になる。
の特性は図１のようになり、この特性と、周知の図４及
び図５の特性のＡＮＤ領域を求めることにより、図２に
示す所望の特性を実現することができる。従って、流入
電流、流出電流の小電流域では比率が小さく、また、大
電流域では比率の大きい比率差動継電器を得ることが可
能になる。
【００２５】次に、第２の発明の実施例を説明する。こ
の発明は、単一の動作式により感度要素及び比率要素を
持たせるようにしたものである。すなわち、図６の特性
から考察すると、図３に示すように比率が直線の特性で
も充分に同様の作用を果たすことができる。
の発明は、単一の動作式により感度要素及び比率要素を
持たせるようにしたものである。すなわち、図６の特性
から考察すると、図３に示すように比率が直線の特性で
も充分に同様の作用を果たすことができる。
【００２６】図３の特性は、一点鎖線で示すように図５
の特性をＩ1，Ｉ2座標平面上でＸ，Ｙ方向に−Ｌ2だけ
移動したものであるから、Ｉ1＝Ｉ1＋Ｌ2，Ｉ2＝Ｉ2＋
Ｌ2を前記数式２に代入すれば次の数式７を得ることが
できる。
の特性をＩ1，Ｉ2座標平面上でＸ，Ｙ方向に−Ｌ2だけ
移動したものであるから、Ｉ1＝Ｉ1＋Ｌ2，Ｉ2＝Ｉ2＋
Ｌ2を前記数式２に代入すれば次の数式７を得ることが
できる。
【００２７】
【数７】 ｜Ｉd｜＞Ｋ2×（｜Ｉ1｜＋｜Ｉ2｜＋２Ｌ2）
【００２８】すなわち、数式２に対し、抑制力に対応す
る項に正の定数項２Ｌ2を加えた特性を実現できれば、
図３に示す特性を得ることができる。数式７を変形して
数式８を得る。
る項に正の定数項２Ｌ2を加えた特性を実現できれば、
図３に示す特性を得ることができる。数式７を変形して
数式８を得る。
【００２９】
【数８】 ｜Ｉ1−Ｉ2｜＞Ｋ2×（｜Ｉ1｜＋｜Ｉ2｜＋２Ｌ2）
【００３０】いま、Ｉ1＞Ｉ2＞０のとき、 Ｉ1−Ｉ2＞Ｋ2×（Ｉ1＋Ｉ2＋２Ｌ2） −（１＋Ｋ2）Ｉ2＞（Ｋ2−１）Ｉ1＋２Ｋ2Ｌ2 であるから、次の数式９が得られる。
【００３１】
【数９】 Ｉ2＜（１−Ｋ2）×Ｉ1／（１＋Ｋ2）−２Ｋ2Ｌ2／（１＋Ｋ2）
【００３２】また、Ｉ2＞Ｉ1＞０のとき、 Ｉ2−Ｉ1＞Ｋ2×（Ｉ1＋Ｉ2＋２Ｌ2） （１−Ｋ2）×Ｉ2＞（Ｋ2＋１）Ｉ1＋２Ｋ2Ｌ2 であるから、次の数式１０が得られる。
【００３３】
【数１０】 Ｉ2＞（１＋Ｋ2）×Ｉ1／（１−Ｋ2）＋２Ｋ2Ｌ2／（１−Ｋ2）
【００３４】よって数式９及び数式１０により、図３の
特性を実現することができる。このように、本実施例に
よれば、前記数式８にて示される単一の動作式により比
率継電器の感度要素及び比率差動継電器の比率要素を持
たせることができ、ディジタルリレーにおけるプログラ
ムの簡略化、演算処理時間の短縮に大きく寄与すること
ができる。
特性を実現することができる。このように、本実施例に
よれば、前記数式８にて示される単一の動作式により比
率継電器の感度要素及び比率差動継電器の比率要素を持
たせることができ、ディジタルリレーにおけるプログラ
ムの簡略化、演算処理時間の短縮に大きく寄与すること
ができる。
【００３５】
【発明の効果】以上のように第１の発明によれば、抑制
力に対応する項に負の定数項を追加してなる動作式を有
する比率差動継電器の特性を、従来の差動継電器及び比
率差動継電器の特性と組み合わせることにより、流入電
流、流出電流の小電流域では比率が小さく、また、大電
流域では比率が大きい折線状の特性を実現することがで
きる。従って、差電流の性質に応じた最適特性の比率差
動継電器を提供することができる。
力に対応する項に負の定数項を追加してなる動作式を有
する比率差動継電器の特性を、従来の差動継電器及び比
率差動継電器の特性と組み合わせることにより、流入電
流、流出電流の小電流域では比率が小さく、また、大電
流域では比率が大きい折線状の特性を実現することがで
きる。従って、差電流の性質に応じた最適特性の比率差
動継電器を提供することができる。
【００３６】第２の発明によれば、抑制力に対応する項
に正の定数項を追加してなる動作式を有することによ
り、この動作式のみで従来の差動継電器の感度要素と比
率差動継電器の比率要素とを実現することができる。こ
のため、ディジタルリレーにおけるリレー演算を簡略化
することができ、プログラムの簡素化、演算処理時間の
短縮による応答性向上を図ることができる。
に正の定数項を追加してなる動作式を有することによ
り、この動作式のみで従来の差動継電器の感度要素と比
率差動継電器の比率要素とを実現することができる。こ
のため、ディジタルリレーにおけるリレー演算を簡略化
することができ、プログラムの簡素化、演算処理時間の
短縮による応答性向上を図ることができる。
【図１】第１の発明の実施例を示す特性図である。
【図２】第１の発明の実施例を用いた最終的な比率差動
継電器の特性図である。
継電器の特性図である。
【図３】第２の発明の実施例を示す特性図である。
【図４】従来の差動継電器の特性図である。
【図５】従来の比率差動継電器の特性図である。
【図６】図４及び図５の特性を組み合わせた特性図であ
る。
る。
Claims (2)
- 【請求項１】 被保護区間に対する流入電流と流出電流
とのベクトル和を動作力とし、流入電流と流出電流との
スカラー和を抑制力とする比率差動継電器において、 前記抑制力に対応する項に負の定数項を追加してなる動
作式を有し、前記スカラー和が前記定数項よりも大きい
領域においてのみ抑制力を生じさせるようにしたことを
特徴とする比率差動継電器。 - 【請求項２】 被保護範囲に対する流入電流と流出電流
とのベクトル和を動作力とし、流入電流と流出電流との
スカラー和を抑制力とする比率差動継電器において、 前記抑制力に対応する項に正の定数項を追加して感度要
素及び比率要素の双方を備えた動作式を有することを特
徴とする比率差動継電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4072886A JPH05236636A (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 比率差動継電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4072886A JPH05236636A (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 比率差動継電器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05236636A true JPH05236636A (ja) | 1993-09-10 |
Family
ID=13502273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4072886A Pending JPH05236636A (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 比率差動継電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05236636A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100949003B1 (ko) * | 2008-02-29 | 2010-03-23 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 전류 차동 보호 릴레이 |
| KR100984828B1 (ko) * | 2006-02-28 | 2010-10-04 | 가부시끼가이샤 도시바 | 전류 차동 계전 장치와 그 신호 처리 방법, 및 송전선 보호시스템 |
-
1992
- 1992-02-24 JP JP4072886A patent/JPH05236636A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100984828B1 (ko) * | 2006-02-28 | 2010-10-04 | 가부시끼가이샤 도시바 | 전류 차동 계전 장치와 그 신호 처리 방법, 및 송전선 보호시스템 |
| KR100949003B1 (ko) * | 2008-02-29 | 2010-03-23 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 전류 차동 보호 릴레이 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010911 |