JPH0546776B2

JPH0546776B2 -

Info

Publication number: JPH0546776B2
Application number: JP61047738A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Myake
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1986-03-05
Filing date: 1986-03-05
Publication date: 1993-07-14
Also published as: JPS62207125A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は負荷時にタツプ切換えが可能な変圧
器の保護をする変圧器保護差動継電装置に関す
る。

〔従来の技術〕

第４図は従来の変圧器保護差動継電装置を示す
接続図であり、図において、PSは電力系統の電
源、MTRは被保護変圧器、TCは負荷時タツプ
切換器、R₁，R₂，…R₁₀，Ｃ，L₁，L₂，…L₁₀は
タツプ位置で、例えば、最大タツプR₁₀は＋15
％、最小タツプL₁₀は−15％で、１タツプ1.5％ス
テツプである。CT_Hは変圧器高圧側変流器、CT_L
は低圧側変流器、N_Hは高圧側変流器CT_Hの変流
比、N_Lは低圧側変流器CT_Lの変流比、１０は差
動継電器（以下、単に差動リレーという）、RC_H
は高圧側抑制回路、RC_Lは低圧側抑制回路、DF
は差動回路、１は比率差動要素、V_Hは高圧側電
圧、V_Lは低圧側電圧、I_1Hは高圧側１次電流、I_1L
は低圧側１次電流、I_2Hは高圧側２次電流、I_RHは
高圧側リレー入力電流、I_RLは低圧側リレー入力
電流、I_DTはタツプ変動差動電流、I_DFは内部故障
電流、ACTは１次側巻数n₁、２次側巻数n₂の補
償変流器で、負荷時タツプ切換器TCが中心位置
Ｃの時、高圧側リレー入力電流I_RHと低圧側リレ
ー入力電流I_RLが等しくなるように、高圧側２次
電流I_2HをI_RHに変換する。FOは外部故障点、FIは
内部故障点である。また、第６図は従来の差動継
電装置１０の比率差動特性図である。

次に動作について説明する。

(イ) 負荷時タツプ切換器（以下単にタツプ切換
器）TCが中心位置Ｃで、健全時又は外部故障
FO時。

高圧側リレー入力電流I_RHと低圧側リレー入
力電流I_RLが等しくなるよう補償変流器ACTの
変流比がn₁／n₂＝V_H・N_H／V_L・N_Lに設定されており、差動回路DFの差動電流は、変流器の若干の誤差
を無視すれば、負荷電流（低圧側リレー入力電
流I_RL）が100％に対しても、また外部故障電流
（低圧側リレー入力電流I_RL）が1000％に対して
も、それぞれ零である。

(ロ) タツプ切換器TCが最大タツプＲ１０の位置
（＋15％）で、健全時又は外部故障FO時。

高圧側リレー入力電流I_RHは低圧側リレー入
力電流I_RLに比べ15％小さくなり、差動回路DF
にタツプ切換器TCの変動による−15％のタツ
プ変動差動電流I_DTが流れるが、比率差動要素
１の比率特性は第６図に示す様に最大タツプ変
動差動電流I_DT15％に、余裕５％（変流器の誤
差、差動リレーの誤差を考慮）を加えた20％、
即ち、負荷電流（低圧側リレー入力電流I_RL）
100％に対しては20％の、また外部故障電流
（低圧側リレー入力電流I_RL）1000％に対しては
200％の各差動電流I_Dが流れた時動作する特性
であるので、比率差動要素１は出力しない。

(ハ) タツプ切換器TCが最小タツプＬ１０の位置
（−15％）で、健全時又は外部故障FO時。

高圧側リレー入力電流I_RHは低圧側リレー入
力電流I_RLに比べ15％大きくなり、差動回路DF
に＋15％のタツプ変動差動電流I_DTが流れてい
るが、比率差動要素１の比率特性が20％である
ので、上記(ロ)と同様に比率差動要素１は出力し
ない。

(ニ) タツプ切換器TCが中心位置Ｃで、内部故障
時。

第５図イに示すように、タツプ変動差動電流
I_DTは零で、電源PSから故障点FIに流入する内
部故障電流I_DFが負荷電流100％に比し20％以上
で、比率差動要素１が出力する。

(ホ) タツプ切換器TCが最大タツプＲ１０の位置
（＋15％）で内部故障時。

第５図ロに示すように負荷電流100％で、タ
ツプ変動差動電流I_DT−15％が発生しているの
で、負荷電流と内部故障電流I_DFの力率角が等
しい場合は、電源PSからの内部故障電流I_DFが、
上記の差動電流−15％を引いて、20％＋15％＝
35％以上で、比率差動要素１が出力する。

(ヘ) タツプ切換器TCが最小タツプＬ１０の位置
（−15％）で内部故障時。

第５図ハに示すように、負荷電流100％でタ
ツプ変動差動電流I_DT＋15％が発生しているの
で、負荷電流と内部故障電流I_DFの力率角が等
しい場合は、電源PSからの内部故障電流I_DFが
20％−15％＝５％以上で、比率差動要素１が出
力する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の変圧器保護差動継電装置は以上のように
構成されているので、タツプ切換器TCの変動が
±15％であれば、比率差動要素１の比率特性を余
裕を加味して20％以上とせねばならず、従つて、
内部故障に対する感度が、上記(ニ)、(ホ)、(ヘ)の様に
５％、20％、35％とタツプ切換器TCの位置によ
り変動し、かつ低感度で、微故障の検出が充分で
ないなどの問題点があつた。

この発明は上記のような問題点を解消するため
なされたもので、タツプ切換器TCの位置のいか
んにかかわらず感度が一定で、かつ微故障の検出
を可能にする高感度な変圧器保護差動継電装置を
得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明にかかる変圧器保護差動継電装置は、
被保護変圧器の１次側および２次側に変流器を接
続し、この１次側の変流器に対し、上記被保護変
圧器の１次側タツプ切換器の補助接点群と、この
補助接点群により出力制御される電流変換器とを
接続し、さらにこの電流変換器の出力および上記
２次側の変流器の２次電流に応動する比率差動要
素を設けたものである。

〔作用〕

この発明における補助接点群は、タツプ切換器
が、例えば中心位置より高圧側に１タツプ移動
し、高圧側のリレー入力電流が増加したとする
と、そのタツプ移動に応じて電流変換器を制御
し、この電流変換器は比率差動要素への高圧側の
上記リレー入力電流を減少させ、タツプの切換え
による差動電流の発生を抑えるように作用する。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。第１図において、TC−AUXはタツプ切換器
TCの主接点の動きに連動するタツプ切換器補助
接点群で、補助接点AC，AR１，AR２，…AR
１０，AL１，AL２，…AL１０はそれぞれ主接
点Ｃ，Ｒ１，Ｒ２，…Ｒ１０，Ｌ１，Ｌ２，…Ｌ
１０に対応している。また、タツプ切換器TCの
主接点と同様に各接点間の移動は回路が開放され
ないタツプの接点である。２は補償変流器ACT
と高圧側抑制回路RC_Hの間に挿入され、上記補助
接点群TC−AUXにより出力を制御される電流変
換器で、例えば、タツプ切換器TCの１タツプが
1.5％ステツプであれば、電流変換器の出力も1.5
％ステツプで変化するよう構成されている。電流
変換器２の出力電流による高圧抑制回路RC_Hの出
力と低圧側抑制回路RC_Lの出力と差動回路DFの
出力とは、比率差動要素１に入力される。

第２図は本発明の差動リレー１０の比率差動特
性図で、比率差動要素１の比率特性は、タツプ切
換器TCの１タツプの1.5％に余裕５％（変流器の
誤差、差動リレーの誤差を考慮）を加えた6.5％
即ち負荷電流（低圧側電流I_RL）100％に対しては
6.5％、また、外部故障電流（低圧側電流I_RL）
1000％に対しては65％の差動電流I_Dが流れた時動
作する特性である。

次に、この変圧器保護差動継電装置の動作につ
いて説明する。

(イ) 負荷時タツプ切換器TCが中心位置Ｃで、健
全時又は外部故障FO時。

この場合には、タツプ切換器TCの主接点と、
タツプ切換器補助接点TC−AUXが各々同期し
て切り換わるので、高圧側リレー電流I_RHと低
圧側リレー電流I_RLが等しく、差動電流は零で
ある。

(ロ) タツプ切換器TCがRI＋1.5％で、健全時又は
外部故障FO時。

タツプ切換器TCが中心位置ＣからRIに移動
すると、主接点とタツプ切換器補助接点とTC
−AUXの若干の同期ずれの時間（最大約100ｍ
ｓ）のみ、タツプ変動差動電流（−I_DT）が1.5
％発生するが、比率差動要素１の比率特性は、
第２図に示すように6.5％であるので、比率差
動要素１は出力しない。

同期ずれ時間を経過すると、タツプ変動差動
電流（−I_DT）は零に戻る。

(ハ) タツプ切換器TCがLI−1.5％で、健全時又は
外部故障FO時。

タツプ切換器TCが中心位置ＣからLIに移動
すると、主接点とタツプ切換器補助接点TC−
AUXの若干の同期ずれの時間（最大約100ｍ
ｓ）のみ、タツプ変動差動電流（＋I_DT）が1.5
％発生するが、比率差動要素１の比率特性は
6.5％であるので、比率差動要素１は出力しな
い。

同期ずれ時間を経過すると、タツプ変動差動
電流（＋I_DT）は零に戻る。

(ニ) タツプ切換器TCが中間位置Ｃで、内部故障
FI時。

タツプ切換器TC位置に伴なう差動電流は零
で、電源PSから故障点FIに流入する内部故障
電流I_DFが、負荷電流100％に比し6.5％以上で、
比率差動要素１が出力する。

(ホ) タツプ切換器TCが中心位置Ｃ以外で、内部
故障FI時。

上記(ロ)、(ハ)で述べた様に、タツプ切換器TC
の移動時、主接点とタツプ切換器TCの補助接
点群TC−AUXの同期ずれの時間（最大約100
ｍｓ）のみ、タツプ変動差動電流I_DTが最大±
1.5％を発生している。

従つて、負荷電流と内部故障電流I_DFの力率
角が等しい場合は、内部故障電流I_DFが6.5±1.5
＝５％〜８％以上で、比率差動要素１が出力す
る。

従来の差動リレーにおいては、タツプ切換器
TCの変動範囲が±15％であれば、内部故障電
流I_DFの検出感度は５％〜35％であつたが、上
記(ニ)、(ホ)の説明から明らかなように、本発明に
よれば、５〜８％と高感度で、均一感度の差動
リレーが得られ、変圧器の微故障検出が可能と
なる。

なお以上の説明では、電流変換器２の出力変化
ステツプを、タツプ切換器TCのタツプ間隔と等
しい1.5％とした場合の例で説明したが、これに
限られたものでなく、任意に構成でき、電流変換
器２の出力変化ステツプを、例えば３％とした場
合は、タツプ切換器TCの補助接点群TC−AUX
の接点は、AC，AR２，AR４，…AR１０，AL
２，AL４，…AL１０のみを使用し、比率差動要
素１の比率特性は３％＋５％（余裕）＝８％とす
る。また、上記実施例では、被保護変圧器MTR
が２巻線変圧器の場合について説明したが、３巻
線変圧器の場合も同様に適用できる。

第３図はこの実施例を示すものである。これに
よれば、変流器CT_Mは変圧器中圧端子に設置さ
れ、変流器CT_Mに中圧側抑制回路RC_Mが接続され
て、上記同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、タツプ切換
器TCの補助接点群TC−AUXによりタツプ切換
器TCの主接点に連動して、高圧側リレー入力電
流I_RHの大きさを制御し、タツプの切換えによる
差動電流を除去するように構成したので、例えば
特開昭60−5731号公報に示された保護装置のよう
な、１電流タツプ切り換え時に変流器の二次側が瞬
間たりとも開放とならないように考慮する。

２タツプ切り換え補助接点A′B′C′のいずれか
が常に必ず閉になつていることが必要で特殊な
タツプ切り換え補助接点が必要となる。

３電流タツプを切り換え時に変流器の二次側が
タツプ切り換え器の接触の不良等で開放となる
と、上記変流器の励磁インピーダンスは非常に
大きいので異常電圧が発生し危険また変流器が
焼損の恐れがある。

等の不都合を生ずることなく、また、タツプ切換
器TCの位置変動に感度が影響されず、しかも高
感度で変圧器の微故障検出が可能な差動リレーが
簡単なものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による変圧器保護
差動継電装置の接続図、第２図はこの発明による
比率差動特性図、第３図はこの発明の他の実施例
による変圧器保護差動継電装置の接続図、第４図
は従来の変圧器保護差動継電装置の接続図、第５
図は従来の内部故障検出感度を説明する図、第６
図は従来の比率差動特性図である。 MTRは被保護変圧器、CT_H，CT_M，CT_Lは変
流器、ACTは補償変流器、TC−AUXはタツプ
切換器補助接点群、RC_H，RC_M，RC_Lは制御回
路、DFは差動回路、１は比率差動要素、２は電
流変換回路、１０は差動リレー。なお、図中、同
一符号は同一、または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

１一次側にタツプ切換器を接続した被保護変圧
器と、この被保護変圧器の１次側および２次側に
接続した変流器と、この１次側の変流器に接続さ
れた電流変換器と、上記タツプ切換器の切換動作
に同期して切り換えながら上記電流変換器で変換
した電流値を選択する補助接点群と、上記電流変
換器の出力および上記２次側の変流器の出力電流
の大きさに応動する比率差動要素とを備えた変圧
器保護差動継電装置。