JPH05308713A - 保護継電器 - Google Patents
保護継電器Info
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- JPH05308713A JPH05308713A JP4135723A JP13572392A JPH05308713A JP H05308713 A JPH05308713 A JP H05308713A JP 4135723 A JP4135723 A JP 4135723A JP 13572392 A JP13572392 A JP 13572392A JP H05308713 A JPH05308713 A JP H05308713A
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- component
- wave
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高調波成分を除去して基本波成分のみを精度
良く取り出し、誤動作のない高性能な保護継電器を得る
ことを目的とする。 【構成】 入力データ処理部２１によりサンプリングさ
れた電気量に電力系統における基本波のｓｉｎ波成分、
ｃｏｓ波成分をそれぞれ乗算した後、その基本波の１サ
イクル区間分積分するとともに、その各積分結果を２乗
演算し、その各演算結果に基づいてその電気量における
基本波の周波数成分を求めるようにしたものである。
良く取り出し、誤動作のない高性能な保護継電器を得る
ことを目的とする。 【構成】 入力データ処理部２１によりサンプリングさ
れた電気量に電力系統における基本波のｓｉｎ波成分、
ｃｏｓ波成分をそれぞれ乗算した後、その基本波の１サ
イクル区間分積分するとともに、その各積分結果を２乗
演算し、その各演算結果に基づいてその電気量における
基本波の周波数成分を求めるようにしたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電力系統における故
障を検出して故障区間を除去する指令を出力する保護継
電器に関するものである。
障を検出して故障区間を除去する指令を出力する保護継
電器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５は例えば「ディジタルリレー実務読
本」オーム社 平成３年８月２５日発行 第１０２頁に
示された従来の保護継電器を示すブロック図であり、図
において、１・２は電力系統の電気量（電流、電圧）の
高調波成分を除去するアナログフィルター、３・４はア
ナログフィルター１・２の出力をそれぞれクロック７か
らのタイミング信号に同期してその電気量をサンプリン
グし、その電気量の値を保持するサンプルホールド回
路、５はクロック７からの切替信号に基づいてサンプル
ホールド回路３・４の何れか一方から電気量を入力して
出力するマルチプレクサ、６はマルチプレクサ５から出
力された電気量をディジタル値に変換するアナログ・デ
ィジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）である。
本」オーム社 平成３年８月２５日発行 第１０２頁に
示された従来の保護継電器を示すブロック図であり、図
において、１・２は電力系統の電気量（電流、電圧）の
高調波成分を除去するアナログフィルター、３・４はア
ナログフィルター１・２の出力をそれぞれクロック７か
らのタイミング信号に同期してその電気量をサンプリン
グし、その電気量の値を保持するサンプルホールド回
路、５はクロック７からの切替信号に基づいてサンプル
ホールド回路３・４の何れか一方から電気量を入力して
出力するマルチプレクサ、６はマルチプレクサ５から出
力された電気量をディジタル値に変換するアナログ・デ
ィジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）である。
【０００３】また、８はＡ／Ｄ変換器６の出力に基づい
てトリップ信号の出力を決定する演算処理部（ＣＰ
Ｕ）、９はＡ／Ｄ変換器６にディジタル変換された電気
量を蓄えるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、１０は
ＣＰＵ８が実行するプログラムを収納するリードオンリ
ーメモリ（ＲＯＭ）、１１はＣＰＵ８の指令にしたがっ
てトリップ信号を出力するディジタル出力回路、１２は
電力系統の接続状態等を示す状態信号を入力するディジ
タル入力回路、１３はバスである。
てトリップ信号の出力を決定する演算処理部（ＣＰ
Ｕ）、９はＡ／Ｄ変換器６にディジタル変換された電気
量を蓄えるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、１０は
ＣＰＵ８が実行するプログラムを収納するリードオンリ
ーメモリ（ＲＯＭ）、１１はＣＰＵ８の指令にしたがっ
てトリップ信号を出力するディジタル出力回路、１２は
電力系統の接続状態等を示す状態信号を入力するディジ
タル入力回路、１３はバスである。
【０００４】次に動作について説明する。アナログフィ
ルター１・２が電力系統の電気量に含まれる高調波成分
を除去（通常、第６高調波以上の高調波が除去される）
した後、サンプルホールド回路３・４がその電気量を保
持する。そして、マルチプレクサ５が順次入力を切り替
えてサンプルホールド回路３・４が保持する電気量をＡ
／Ｄ変換器６に供給し、Ａ／Ｄ変換器６がその電気量を
ディジタル値に変換してＲＡＭ９に蓄える。
ルター１・２が電力系統の電気量に含まれる高調波成分
を除去（通常、第６高調波以上の高調波が除去される）
した後、サンプルホールド回路３・４がその電気量を保
持する。そして、マルチプレクサ５が順次入力を切り替
えてサンプルホールド回路３・４が保持する電気量をＡ
／Ｄ変換器６に供給し、Ａ／Ｄ変換器６がその電気量を
ディジタル値に変換してＲＡＭ９に蓄える。
【０００５】ここで、電気量に含まれる第６高調波以上
の高調波成分は上記のごとくアナログフィルター１・２
により除去されるが、電気量にはまだ第２から第５高調
波成分が残存しているため、ＣＰＵ８がディジタルフィ
ルターとしての役割を担い、第２から第５高調波成分を
除去して基本波成分を抽出する演算を行う。
の高調波成分は上記のごとくアナログフィルター１・２
により除去されるが、電気量にはまだ第２から第５高調
波成分が残存しているため、ＣＰＵ８がディジタルフィ
ルターとしての役割を担い、第２から第５高調波成分を
除去して基本波成分を抽出する演算を行う。
【０００６】まず、基本波成分抽出用のディジタルフィ
ルターの演算式を下記に示す。
ルターの演算式を下記に示す。
【０００７】 ｛ｉ（ｔ）−ｉ（ｔ−６Ｔ）｝＋｛ｉ（ｔ−２Ｔ）−ｉ（ｔ−８Ｔ）｝ ・・・・・（１） ｉ（ｔ） ：時刻ｔでの電気量（サンプリング値） ｉ（ｔ−ｍＴ）：時刻ｔからｍサンプリング以前の時刻
でのサンプリング値 Ｔ ：１サンプリング時間（５０ＨＺ系で３
０°サンプリングの場合は、（１／６００）＊１０００
≒１．６７ｍｓ）
でのサンプリング値 Ｔ ：１サンプリング時間（５０ＨＺ系で３
０°サンプリングの場合は、（１／６００）＊１０００
≒１．６７ｍｓ）
【０００８】（１）式において、ｉ（ｔ）−ｉ（ｔ−６
Ｔ）及びｉ（ｔ−２Ｔ）−ｉ（ｔ−８Ｔ）はともに６Ｔ
の時間差、即ち、１８０°間隔をもってサンプリングし
た値の差をとっているので、１８０°差分フィルターを
実行していることになる。これにより、基本波の偶数倍
の高調波、即ち、第２及び第４高調波の直流分が除去さ
れる（図６参照）。また、（１）式において、ｉ（ｔ）
−ｉ（ｔ−６Ｔ）とｉ（ｔ−２Ｔ）−ｉ（ｔ−８Ｔ）を
加算しているが、これは、２サンプリング間隔の合計で
あるので、６０°加算フィルターを実行していることに
なる。これにより、基本波の３倍の高調波、即ち、第３
高調波の直流分が除去される（図６参照）。
Ｔ）及びｉ（ｔ−２Ｔ）−ｉ（ｔ−８Ｔ）はともに６Ｔ
の時間差、即ち、１８０°間隔をもってサンプリングし
た値の差をとっているので、１８０°差分フィルターを
実行していることになる。これにより、基本波の偶数倍
の高調波、即ち、第２及び第４高調波の直流分が除去さ
れる（図６参照）。また、（１）式において、ｉ（ｔ）
−ｉ（ｔ−６Ｔ）とｉ（ｔ−２Ｔ）−ｉ（ｔ−８Ｔ）を
加算しているが、これは、２サンプリング間隔の合計で
あるので、６０°加算フィルターを実行していることに
なる。これにより、基本波の３倍の高調波、即ち、第３
高調波の直流分が除去される（図６参照）。
【０００９】従って、（１）式を実行することにより、
１８０°差分フィルターと６０°加算フィルターが実行
されるので、この２つのフィルター特性が合成され、図
７に示すようなフィルター特性が得られる。図７からも
解るように、第２、３、４高調波の大部分が除去され
る。
１８０°差分フィルターと６０°加算フィルターが実行
されるので、この２つのフィルター特性が合成され、図
７に示すようなフィルター特性が得られる。図７からも
解るように、第２、３、４高調波の大部分が除去され
る。
【００１０】最後に、ＣＰＵ８が上記のようにして高調
波成分の除去された電気量と所定値を比較し、電気量の
方が大きい場合事故が発生したものと判断してディジタ
ル出力回路１１を介してトリップ信号を出力する。
波成分の除去された電気量と所定値を比較し、電気量の
方が大きい場合事故が発生したものと判断してディジタ
ル出力回路１１を介してトリップ信号を出力する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来の保護継電器は以
上ようのように構成されているので、ディジタルフィル
ターによって完全には高調波を除去できないため、精度
良く事故の検出ができず、誤動作する可能性があるなど
の問題点があった。
上ようのように構成されているので、ディジタルフィル
ターによって完全には高調波を除去できないため、精度
良く事故の検出ができず、誤動作する可能性があるなど
の問題点があった。
【００１２】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、高調波成分を除去して基本波成
分のみを精度良く取り出し、誤動作のない高性能な保護
継電器を得ることを目的とする。
ためになされたもので、高調波成分を除去して基本波成
分のみを精度良く取り出し、誤動作のない高性能な保護
継電器を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係わる
保護継電器は、入力データ処理部によりサンプリングさ
れた電気量に電力系統における基本波のｓｉｎ波成分、
ｃｏｓ波成分をそれぞれ乗算した後、その基本波の１サ
イクル区間分積分するとともに、その各積分結果を２乗
演算し、その各演算結果に基づいてその電気量における
基本波の周波数成分を求めるようにしたものである。
保護継電器は、入力データ処理部によりサンプリングさ
れた電気量に電力系統における基本波のｓｉｎ波成分、
ｃｏｓ波成分をそれぞれ乗算した後、その基本波の１サ
イクル区間分積分するとともに、その各積分結果を２乗
演算し、その各演算結果に基づいてその電気量における
基本波の周波数成分を求めるようにしたものである。
【００１４】また、請求項２の発明に係わる保護継電器
は、入力データ処理部によりサンプリングされた電気量
に電力系統における基本波のｓｉｎ波成分、ｃｏｓ波成
分をそれぞれ乗算した後、その基本波の複数サイクル区
間分積分するとともに、その各積分結果を２乗演算し、
その各演算結果に基づいてその電気量における基本波の
周波数成分を求めるようにしたものである。
は、入力データ処理部によりサンプリングされた電気量
に電力系統における基本波のｓｉｎ波成分、ｃｏｓ波成
分をそれぞれ乗算した後、その基本波の複数サイクル区
間分積分するとともに、その各積分結果を２乗演算し、
その各演算結果に基づいてその電気量における基本波の
周波数成分を求めるようにしたものである。
【００１５】さらに、請求項３の発明に係わる保護継電
器は、第１の２乗演算部の各演算結果に基づいて電気量
における基本波の周波数成分を求めるとともに、第２の
２乗演算部の各演算結果に基づいてその電気量における
基本波の２倍の周波数の周波数成分を求め、その基本波
の周波数成分とその基本波の２倍の周波数の周波数成分
とを比較し、その基本波の２倍の周波数の周波数成分の
割合が所定値より小さいか否かを判断するようにしたも
のである。
器は、第１の２乗演算部の各演算結果に基づいて電気量
における基本波の周波数成分を求めるとともに、第２の
２乗演算部の各演算結果に基づいてその電気量における
基本波の２倍の周波数の周波数成分を求め、その基本波
の周波数成分とその基本波の２倍の周波数の周波数成分
とを比較し、その基本波の２倍の周波数の周波数成分の
割合が所定値より小さいか否かを判断するようにしたも
のである。
【００１６】
【作用】請求項１の発明における保護継電器は、入力デ
ータ処理部によりサンプリングされた電気量に電力系統
における基本波のｓｉｎ波成分、ｃｏｓ波成分をそれぞ
れ乗算した後、その基本波の１サイクル区間分積分する
とともに、その各積分結果を２乗演算し、その各演算結
果に基づいてその電気量における基本波の周波数成分を
求めるようにしたことにより、演算によって基本波成分
のみ抽出される。
ータ処理部によりサンプリングされた電気量に電力系統
における基本波のｓｉｎ波成分、ｃｏｓ波成分をそれぞ
れ乗算した後、その基本波の１サイクル区間分積分する
とともに、その各積分結果を２乗演算し、その各演算結
果に基づいてその電気量における基本波の周波数成分を
求めるようにしたことにより、演算によって基本波成分
のみ抽出される。
【００１７】また、請求項２の発明における保護継電器
は、入力データ処理部によりサンプリングされた電気量
に電力系統における基本波のｓｉｎ波成分、ｃｏｓ波成
分をそれぞれ乗算した後、その基本波の複数サイクル区
間分積分するとともに、その各積分結果を２乗演算し、
その各演算結果に基づいてその電気量における基本波の
周波数成分を求めるようにしたことにより、基本波の複
数倍でない周波数の調波、例えば基本波の１．５倍程度
の周波数の調波も除去される。
は、入力データ処理部によりサンプリングされた電気量
に電力系統における基本波のｓｉｎ波成分、ｃｏｓ波成
分をそれぞれ乗算した後、その基本波の複数サイクル区
間分積分するとともに、その各積分結果を２乗演算し、
その各演算結果に基づいてその電気量における基本波の
周波数成分を求めるようにしたことにより、基本波の複
数倍でない周波数の調波、例えば基本波の１．５倍程度
の周波数の調波も除去される。
【００１８】さらに、請求項３の発明における保護継電
器は、第１の２乗演算部の各演算結果に基づいて電気量
における基本波の周波数成分を求めるとともに、第２の
２乗演算部の各演算結果に基づいてその電気量における
基本波の２倍の周波数の周波数成分を求め、その基本波
の周波数成分とその基本波の２倍の周波数の周波数成分
とを比較し、その基本波の２倍の周波数の周波数成分の
割合が所定値より小さいか否かを判断するようにしたこ
とにより、変圧器の保護に際し、励磁突流か内部事故か
の判断が可能になる。
器は、第１の２乗演算部の各演算結果に基づいて電気量
における基本波の周波数成分を求めるとともに、第２の
２乗演算部の各演算結果に基づいてその電気量における
基本波の２倍の周波数の周波数成分を求め、その基本波
の周波数成分とその基本波の２倍の周波数の周波数成分
とを比較し、その基本波の２倍の周波数の周波数成分の
割合が所定値より小さいか否かを判断するようにしたこ
とにより、変圧器の保護に際し、励磁突流か内部事故か
の判断が可能になる。
【００１９】
【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１はこの発明の一実施例による保護
継電器を示すブロック図であり、図において、２１は電
力系統の電気量をサンプリングし、その電気量をデータ
テーブルに蓄える入力データ処理部、２２は入力データ
処理部２１によりサンプリングされた電気量にその電力
系統における基本波のｓｉｎ波成分、ｃｏｓ波成分をそ
れぞれ乗算する乗算部、２２ａはその電気量にｓｉｎ波
成分を乗算する乗算回路、２２ｂはその電気量にｃｏｓ
波成分を乗算する乗算回路、２３は乗算部２２の各乗算
結果をその基本波の１サイクル区間分積分する積分部、
２３ａは乗算回路２２ａの乗算結果をその基本波の１サ
イクル区間分積分する積分回路、２３ｂは乗算回路２２
ｂの乗算結果をその基本波の１サイクル区間分積分する
積分回路、２４は積分部２３の各積分結果を２乗演算す
る２乗演算部、２４ａは積分回路２３ａの積分結果を２
乗演算する２乗演算回路、２４ｂは積分回路２３ｂの積
分結果を２乗演算する２乗演算回路である。
ついて説明する。図１はこの発明の一実施例による保護
継電器を示すブロック図であり、図において、２１は電
力系統の電気量をサンプリングし、その電気量をデータ
テーブルに蓄える入力データ処理部、２２は入力データ
処理部２１によりサンプリングされた電気量にその電力
系統における基本波のｓｉｎ波成分、ｃｏｓ波成分をそ
れぞれ乗算する乗算部、２２ａはその電気量にｓｉｎ波
成分を乗算する乗算回路、２２ｂはその電気量にｃｏｓ
波成分を乗算する乗算回路、２３は乗算部２２の各乗算
結果をその基本波の１サイクル区間分積分する積分部、
２３ａは乗算回路２２ａの乗算結果をその基本波の１サ
イクル区間分積分する積分回路、２３ｂは乗算回路２２
ｂの乗算結果をその基本波の１サイクル区間分積分する
積分回路、２４は積分部２３の各積分結果を２乗演算す
る２乗演算部、２４ａは積分回路２３ａの積分結果を２
乗演算する２乗演算回路、２４ｂは積分回路２３ｂの積
分結果を２乗演算する２乗演算回路である。
【００２０】また、２５は２乗演算部２４の各演算結果
に基づいてその電気量における基本波の周波数成分を求
め、その周波数成分が所定値より大きいときトリップ信
号を出力する動作判定部、２６は動作判定部より出力さ
れたトリップ信号に基づいてタイマー処理、要素組み合
わせ等の処理を行うシーケンス処理部、２７はハードウ
エアの異常を監視する監視処理部である。
に基づいてその電気量における基本波の周波数成分を求
め、その周波数成分が所定値より大きいときトリップ信
号を出力する動作判定部、２６は動作判定部より出力さ
れたトリップ信号に基づいてタイマー処理、要素組み合
わせ等の処理を行うシーケンス処理部、２７はハードウ
エアの異常を監視する監視処理部である。
【００２１】次に動作について説明する。まず、入力デ
ータ処理部２１が電力系統の電気量をサンプリングして
データテーブルに蓄える。ここで、この電気量の入力波
形（図２参照）を式で示すと下記のように表すことがで
きる。 電気量の入力波形＝Ｋｓｉｎ（ｎωｔ＋θ） ・・・・
・（２） Ｋは波形の絶対値、ｎは基本波の周波数のｎ倍、θは位
相差を示す。
ータ処理部２１が電力系統の電気量をサンプリングして
データテーブルに蓄える。ここで、この電気量の入力波
形（図２参照）を式で示すと下記のように表すことがで
きる。 電気量の入力波形＝Ｋｓｉｎ（ｎωｔ＋θ） ・・・・
・（２） Ｋは波形の絶対値、ｎは基本波の周波数のｎ倍、θは位
相差を示す。
【００２２】次に、乗算回路２２ａ・２２ｂがそれぞれ
その電気量に電力系統における基本波のｓｉｎ波成分
（ｓｉｎωｔ）、ｃｏｓ波成分（ｃｏｓωｔ）を下記に
示すように乗算する。
その電気量に電力系統における基本波のｓｉｎ波成分
（ｓｉｎωｔ）、ｃｏｓ波成分（ｃｏｓωｔ）を下記に
示すように乗算する。
【００２３】 Ｋｓｉｎ（ｎωｔ＋θ）＊ｓｉｎωｔ＝（Ｋ／２）［ｃｏｓ｛（ｎ−１）ωｔ ＋θ｝−ｃｏｓ｛（ｎ＋１）ωｔ＋θ｝］ ・・・・・（３） Ｋｓｉｎ（ｎωｔ＋θ）＊ｃｏｓωｔ＝（Ｋ／２）［ｓｉｎ｛（ｎ＋１）ωｔ ＋θ｝−ｓｉｎ｛（ｎ−１）ωｔ＋θ｝］ ・・・・・（４）
【００２４】次に、積分回路２３ａ・２３ｂが乗算回路
２２ａ・２２ｂの乗算結果、即ち、（３）・（４）式を
下記に示すように基本波の１サイクル区間分積分する。
但し、ここでは、基本波成分に着目すべく、ｎ＝１とす
る。
２２ａ・２２ｂの乗算結果、即ち、（３）・（４）式を
下記に示すように基本波の１サイクル区間分積分する。
但し、ここでは、基本波成分に着目すべく、ｎ＝１とす
る。
【００２５】
【数１】
【００２６】次に、２乗演算回路２４ａ・２４ｂが積分
回路２３ａ・２３ｂの積分結果、即ち、（５）・（６）
式を２乗演算した後、動作判定部２５が２乗演算回路２
４ａ・２４ｂの演算結果を下記に示すように足し合わせ
ることによって、Ｋ2 ／４の値が得られる。 ｛（Ｋ／２）ｃｏｓθ｝2 ＋｛（Ｋ／２）ｓｉｎθ｝2 ＝Ｋ2 ／４ ・・・・・（７） このように、Ｋ2 ／４の値が得られたので、Ｋの値を得
ることができる。
回路２３ａ・２３ｂの積分結果、即ち、（５）・（６）
式を２乗演算した後、動作判定部２５が２乗演算回路２
４ａ・２４ｂの演算結果を下記に示すように足し合わせ
ることによって、Ｋ2 ／４の値が得られる。 ｛（Ｋ／２）ｃｏｓθ｝2 ＋｛（Ｋ／２）ｓｉｎθ｝2 ＝Ｋ2 ／４ ・・・・・（７） このように、Ｋ2 ／４の値が得られたので、Ｋの値を得
ることができる。
【００２７】そして、動作判定部２５がこのＫの値と所
定値を比較して、Ｋの値の方が大きい場合、事故が発生
したものと判断してトリップ信号を出力する。
定値を比較して、Ｋの値の方が大きい場合、事故が発生
したものと判断してトリップ信号を出力する。
【００２８】上記の説明では基本波成分に着目したの
で、ｎ＝１とした場合について説明したが、ｎ≠１を
（５）・（６）式に代入した場合、即ち、基本波成分以
外に着目した場合、（５）・（６）式を基本波の１サイ
クル区間分積分すると、その積分結果が零になることか
ら、基本波以外の周波数成分は除かれることが解る。
で、ｎ＝１とした場合について説明したが、ｎ≠１を
（５）・（６）式に代入した場合、即ち、基本波成分以
外に着目した場合、（５）・（６）式を基本波の１サイ
クル区間分積分すると、その積分結果が零になることか
ら、基本波以外の周波数成分は除かれることが解る。
【００２９】実施例２．図３は他の実施例による保護継
電器を示すブロック図であり、図１と同一符号は同一ま
たは相当部分を示すので説明を省略する。３１は乗算部
２２の各乗算結果をその基本波のＰサイクル（Ｐは２以
上の整数であり、この説明ではＰ＝２とする）区間分積
分する積分部、３１ａは乗算回路２２ａの乗算結果をそ
の基本波の２サイクル区間分積分する積分回路、３１ｂ
は乗算回路２２ｂの乗算結果をその基本波の２サイクル
区間分積分する積分回路である。
電器を示すブロック図であり、図１と同一符号は同一ま
たは相当部分を示すので説明を省略する。３１は乗算部
２２の各乗算結果をその基本波のＰサイクル（Ｐは２以
上の整数であり、この説明ではＰ＝２とする）区間分積
分する積分部、３１ａは乗算回路２２ａの乗算結果をそ
の基本波の２サイクル区間分積分する積分回路、３１ｂ
は乗算回路２２ｂの乗算結果をその基本波の２サイクル
区間分積分する積分回路である。
【００３０】次に動作について説明する。積分回路３１
ａ・３１ｂ以外は、実施例１と同じであるため説明を省
略する。実施例１では、基本波の周波数の整数倍以外の
周波数成分、例えば１．５次の周波数成分、即ち、ｎ＝
１．５である場合は、（５）・（６）式の積分結果は零
にならないため、１．５次の周波数成分は除去できない
が、実施例２では、２サイクル区間分積分するので、
（５）・（６）式の積分結果は零になる。従って、積分
区間を広げることにより、基本波の周波数の整数倍以外
の周波数成分も除去できるようになる。
ａ・３１ｂ以外は、実施例１と同じであるため説明を省
略する。実施例１では、基本波の周波数の整数倍以外の
周波数成分、例えば１．５次の周波数成分、即ち、ｎ＝
１．５である場合は、（５）・（６）式の積分結果は零
にならないため、１．５次の周波数成分は除去できない
が、実施例２では、２サイクル区間分積分するので、
（５）・（６）式の積分結果は零になる。従って、積分
区間を広げることにより、基本波の周波数の整数倍以外
の周波数成分も除去できるようになる。
【００３１】実施例３．図４は他の実施例による保護継
電器を示すブロック図であり、図１と同一符号は同一ま
たは相当部分を示すので説明を省略する。４１は入力デ
ータ処理部２１によりサンプリングされた電気量にその
電力系統における基本波の２倍の周波数のｓｉｎ波成
分、ｃｏｓ波成分をそれぞれ乗算する乗算部（第２の乗
算部）、４１ａはその電気量にそのｓｉｎ波成分を乗算
する乗算回路、４１ｂはその電気量にそのｃｏｓ波成分
を乗算する乗算回路、４２は乗算部４１の各乗算結果を
その基本波の１サイクル区間分積分する積分部（第２の
積分部）、４２ａは乗算回路４１ａの乗算結果をその基
本波の１サイクル区間分積分する積分回路、４２ｂは乗
算回路４１ｂの乗算結果をその基本波の１サイクル区間
分積分する積分回路、４３は積分部４２の各積分結果を
２乗演算する２乗演算部（第２の２乗演算部）、４３ａ
は積分回路４２ａの積分結果を２乗演算する２乗演算回
路、４３ｂは積分回路４２ｂの積分結果を２乗演算する
２乗演算回路である。
電器を示すブロック図であり、図１と同一符号は同一ま
たは相当部分を示すので説明を省略する。４１は入力デ
ータ処理部２１によりサンプリングされた電気量にその
電力系統における基本波の２倍の周波数のｓｉｎ波成
分、ｃｏｓ波成分をそれぞれ乗算する乗算部（第２の乗
算部）、４１ａはその電気量にそのｓｉｎ波成分を乗算
する乗算回路、４１ｂはその電気量にそのｃｏｓ波成分
を乗算する乗算回路、４２は乗算部４１の各乗算結果を
その基本波の１サイクル区間分積分する積分部（第２の
積分部）、４２ａは乗算回路４１ａの乗算結果をその基
本波の１サイクル区間分積分する積分回路、４２ｂは乗
算回路４１ｂの乗算結果をその基本波の１サイクル区間
分積分する積分回路、４３は積分部４２の各積分結果を
２乗演算する２乗演算部（第２の２乗演算部）、４３ａ
は積分回路４２ａの積分結果を２乗演算する２乗演算回
路、４３ｂは積分回路４２ｂの積分結果を２乗演算する
２乗演算回路である。
【００３２】次に動作について説明する。実施例３は、
変圧器保護の具体的適応例を示すものであり、変圧器の
保護では、基本波に対する２倍の周波数成分の割合を判
別することによって、励磁突流か内部事故かを調べるこ
とができることに着目したものである。
変圧器保護の具体的適応例を示すものであり、変圧器の
保護では、基本波に対する２倍の周波数成分の割合を判
別することによって、励磁突流か内部事故かを調べるこ
とができることに着目したものである。
【００３３】まず、実施例１と同様にして、乗算部２
２、積分部２３及び２乗演算部２４がＫの値（ここで
は、説明の便宜上ｆ１とする）を演算する。一方、乗算
部４１が入力データ処理部２１によりサンプリングされ
た電気量に電力系統における基本波の２倍の周波数のｓ
ｉｎ波成分（ｓｉｎ２ωｔ）、ｃｏｓ波成分（ｃｏｓ２
ωｔ）を乗算した後、積分部４２が基本波の１サイクル
区間分積分して、２乗演算部４３が２乗演算することに
より、Ｋの値（ここでは、説明の便宜上ｆ２とする）を
演算する。
２、積分部２３及び２乗演算部２４がＫの値（ここで
は、説明の便宜上ｆ１とする）を演算する。一方、乗算
部４１が入力データ処理部２１によりサンプリングされ
た電気量に電力系統における基本波の２倍の周波数のｓ
ｉｎ波成分（ｓｉｎ２ωｔ）、ｃｏｓ波成分（ｃｏｓ２
ωｔ）を乗算した後、積分部４２が基本波の１サイクル
区間分積分して、２乗演算部４３が２乗演算することに
より、Ｋの値（ここでは、説明の便宜上ｆ２とする）を
演算する。
【００３４】そして、ｆ２／ｆ１を演算し、この結果
が、所定値より小さいとき内部事故が発生したものと判
断してトリップ信号を出力する。
が、所定値より小さいとき内部事故が発生したものと判
断してトリップ信号を出力する。
【００３５】
【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれば
入力データ処理部によりサンプリングされた電気量に電
力系統における基本波のｓｉｎ波成分、ｃｏｓ波成分を
それぞれ乗算した後、その基本波の１サイクル区間分積
分するとともに、その各積分結果を２乗演算し、その各
演算結果に基づいてその電気量における基本波の周波数
成分を求めるように構成したので、高調波成分を除去し
て基本波成分のみ精度良く取り出せるため、誤動作のな
い高性能な保護継電器が得られるなどの効果がある。
入力データ処理部によりサンプリングされた電気量に電
力系統における基本波のｓｉｎ波成分、ｃｏｓ波成分を
それぞれ乗算した後、その基本波の１サイクル区間分積
分するとともに、その各積分結果を２乗演算し、その各
演算結果に基づいてその電気量における基本波の周波数
成分を求めるように構成したので、高調波成分を除去し
て基本波成分のみ精度良く取り出せるため、誤動作のな
い高性能な保護継電器が得られるなどの効果がある。
【００３６】また、請求項２の発明によれば入力データ
処理部によりサンプリングされた電気量に電力系統にお
ける基本波のｓｉｎ波成分、ｃｏｓ波成分をそれぞれ乗
算した後、その基本波の複数サイクル区間分積分すると
ともに、その各積分結果を２乗演算し、その各演算結果
に基づいてその電気量における基本波の周波数成分を求
めるように構成したので、基本波の複数倍の高調波の除
去だけでなく、さらに基本波の複数倍でない周波数の調
波、例えば基本波の１．５倍程度の周波数の調波の除去
も可能になるため、誤動作のない高性能な保護継電器が
得られるなどの効がある。
処理部によりサンプリングされた電気量に電力系統にお
ける基本波のｓｉｎ波成分、ｃｏｓ波成分をそれぞれ乗
算した後、その基本波の複数サイクル区間分積分すると
ともに、その各積分結果を２乗演算し、その各演算結果
に基づいてその電気量における基本波の周波数成分を求
めるように構成したので、基本波の複数倍の高調波の除
去だけでなく、さらに基本波の複数倍でない周波数の調
波、例えば基本波の１．５倍程度の周波数の調波の除去
も可能になるため、誤動作のない高性能な保護継電器が
得られるなどの効がある。
【００３７】さらに、請求項３の発明によれば第１の２
乗演算部の各演算結果に基づいて電気量における基本波
の周波数成分を求めるとともに、第２の２乗演算部の各
演算結果に基づいてその電気量における基本波の２倍の
周波数の周波数成分を求め、その基本波の周波数成分と
その基本波の２倍の周波数の周波数成分とを比較し、そ
の基本波の２倍の周波数の周波数成分の割合が所定値よ
り小さいか否かを判断するように構成したので、変圧器
の保護に際し、励磁突流か内部事故かの判断ができるよ
うになるなどの効果がある。
乗演算部の各演算結果に基づいて電気量における基本波
の周波数成分を求めるとともに、第２の２乗演算部の各
演算結果に基づいてその電気量における基本波の２倍の
周波数の周波数成分を求め、その基本波の周波数成分と
その基本波の２倍の周波数の周波数成分とを比較し、そ
の基本波の２倍の周波数の周波数成分の割合が所定値よ
り小さいか否かを判断するように構成したので、変圧器
の保護に際し、励磁突流か内部事故かの判断ができるよ
うになるなどの効果がある。
【図１】この発明の一実施例による保護継電器を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】入力波形と基本波を示す波形図である。
【図３】この発明の他の実施例による保護継電器を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図４】この発明の他の実施例による保護継電器を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図５】従来の保護継電器を示すブロック図である。
【図６】１８０°差分フィルター及び６０°加算フィル
ターのゲイン特性を示す特性図である。
ターのゲイン特性を示す特性図である。
【図７】ディジタルフィルターのゲイン特性を示す特性
図である。
図である。
２１ 入力データ処理部 ２２ 乗算部 ２３、３１ 積分部 ２４ ２乗演算部 ２５ 動作判定部 ４１ 乗算部（第２の乗算部） ４２ 積分部（第２の積分部） ４３ ２乗演算部（第２の２乗演算部） ４４ 動作判定部
Claims (3)
- 【請求項１】 電力系統の電気量をサンプリングする入
力データ処理部と、上記入力データ処理部によりサンプ
リングされた電気量にその電力系統における基本波のｓ
ｉｎ波成分、ｃｏｓ波成分をそれぞれ乗算する乗算部
と、上記乗算部の各乗算結果をその基本波の１サイクル
区間分積分する積分部と、上記積分部の各積分結果を２
乗演算する２乗演算部と、上記２乗演算部の各演算結果
に基づいてその電気量における基本波の周波数成分を求
め、その周波数成分が所定値より大きいときトリップ信
号を出力する動作判定部とを備えた保護継電器。 - 【請求項２】 電力系統の電気量をサンプリングする入
力データ処理部と、上記入力データ処理部によりサンプ
リングされた電気量にその電力系統における基本波のｓ
ｉｎ波成分、ｃｏｓ波成分をそれぞれ乗算する乗算部
と、上記乗算部の各乗算結果をその基本波の複数サイク
ル区間分積分する積分部と、上記積分部の各積分結果を
２乗演算する２乗演算部と、上記２乗演算部の各演算結
果に基づいてその電気量における基本波の周波数成分を
求め、その周波数成分が所定値より大きいときトリップ
信号を出力する動作判定部とを備えた保護継電器。 - 【請求項３】 電力系統の電気量をサンプリングする入
力データ処理部と、上記入力データ処理部によりサンプ
リングされた電気量にその電力系統における基本波のｓ
ｉｎ波成分、ｃｏｓ波成分をそれぞれ乗算する第１の乗
算部と、上記入力データ処理部によりサンプリングされ
た電気量にその電力系統における基本波の２倍の周波数
のｓｉｎ波成分、ｃｏｓ波成分をそれぞれ乗算する第２
の乗算部と、上記第１の乗算部の各乗算結果をその基本
波の１サイクル区間分積分する第１の積分部と、上記第
２の乗算部の各乗算結果をその基本波の１サイクル区間
分積分する第２の積分部と、上記第１の積分部の各積分
結果を２乗演算する第１の２乗演算部と、上記第２の積
分部の各積分結果を２乗演算する第２の２乗演算部と、
上記第１の２乗演算部の各演算結果に基づいてその電気
量における基本波の周波数成分を求めるとともに、上記
第２の２乗演算部の各演算結果に基づいてその電気量に
おける基本波の２倍の周波数の周波数成分を求め、その
基本波の周波数成分とその基本波の２倍の周波数の周波
数成分とを比較し、その基本波の２倍の周波数の周波数
成分の割合が所定値より小さいときトリップ信号を出力
する動作判定部とを備えた保護継電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4135723A JPH05308713A (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 保護継電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4135723A JPH05308713A (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 保護継電器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05308713A true JPH05308713A (ja) | 1993-11-19 |
Family
ID=15158380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4135723A Pending JPH05308713A (ja) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | 保護継電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05308713A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6237014A (ja) * | 1985-08-12 | 1987-02-18 | 三菱電機株式会社 | デイジタル形継電器の演算処理方式 |
-
1992
- 1992-04-30 JP JP4135723A patent/JPH05308713A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6237014A (ja) * | 1985-08-12 | 1987-02-18 | 三菱電機株式会社 | デイジタル形継電器の演算処理方式 |
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