JPH088742B2 - 交流フィルタ設備保護リレー - Google Patents
交流フィルタ設備保護リレーInfo
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- JPH088742B2 JPH088742B2 JP2260214A JP26021490A JPH088742B2 JP H088742 B2 JPH088742 B2 JP H088742B2 JP 2260214 A JP2260214 A JP 2260214A JP 26021490 A JP26021490 A JP 26021490A JP H088742 B2 JPH088742 B2 JP H088742B2
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- filter
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/40—Arrangements for reducing harmonics
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- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、複数の高調波を除去するハイパスフィルタ
を備えた交流フィルタ設備を保護するために設けられる
交流フィルタ設備保護リレーに関するものである。
を備えた交流フィルタ設備を保護するために設けられる
交流フィルタ設備保護リレーに関するものである。
〈従来の技術〉 送電系統において発生する高調波を除去するために、
導電系統に対して大地と並列に交流フィルタ設備が接続
されることがある。
導電系統に対して大地と並列に交流フィルタ設備が接続
されることがある。
交流フィルタ設備は、単一の周波数を除去するための
専用フィルタである場合もあり、複数の高調波を同時に
除去する兼用のフィルタである場合もある。また、両方
のフィルタが併用される場合もある。
専用フィルタである場合もあり、複数の高調波を同時に
除去する兼用のフィルタである場合もある。また、両方
のフィルタが併用される場合もある。
例えば、予期される高調波の数が多数個ある場合にお
いて、主要な（電力成分の多い）高調波に対しては前者
の専用フィルタが必要個数設置されるとともに、電力成
分の少ない数多くの高調波に対しては後者の兼用フィル
タが１つ設置される。
いて、主要な（電力成分の多い）高調波に対しては前者
の専用フィルタが必要個数設置されるとともに、電力成
分の少ない数多くの高調波に対しては後者の兼用フィル
タが１つ設置される。
上記専用フィルタ、兼用フィルタは、予定される高調
波の電力に応じた熱容量のものが設置されているのであ
るが、他系統などから入り込む予期しない高調波等のた
めに、フィルタ内の抵抗が加熱され、過負荷となること
がある。そこで、これらのフィルタ設備を保護するため
に交流フィルタ設備保護リレーが設けられる。
波の電力に応じた熱容量のものが設置されているのであ
るが、他系統などから入り込む予期しない高調波等のた
めに、フィルタ内の抵抗が加熱され、過負荷となること
がある。そこで、これらのフィルタ設備を保護するため
に交流フィルタ設備保護リレーが設けられる。
この場合、交流フィルタ設備保護リレーの動作しきい
値の設定基準が問題となる。専用フィルタであれば、周
波数が決まっているので、しきい値の決定は比較的容易
であるが、兼用フィルタの場合は、扱う周波数が多いの
で、兼用フィルタ内の抵抗に流れ込む各高調波成分ごと
の分流比を考慮しなければならないことになる。
値の設定基準が問題となる。専用フィルタであれば、周
波数が決まっているので、しきい値の決定は比較的容易
であるが、兼用フィルタの場合は、扱う周波数が多いの
で、兼用フィルタ内の抵抗に流れ込む各高調波成分ごと
の分流比を考慮しなければならないことになる。
すなわち、兼用フィルタ内の抵抗に流れ込む各高調波
成分の電流値をｋ（ｋ＝１〜ｎ）とするとフィルタ内
の抵抗に消費される全電力は、 Σ（βk ｋ）2 に比例する。ここに、ｋは高調波の次数、βｋは抵抗に
流れ込む第ｋ高調波の分流比である。
成分の電流値をｋ（ｋ＝１〜ｎ）とするとフィルタ内
の抵抗に消費される全電力は、 Σ（βk ｋ）2 に比例する。ここに、ｋは高調波の次数、βｋは抵抗に
流れ込む第ｋ高調波の分流比である。
したがって、交流フィルタ設備保護リレーは、上記Σ
（βk ｋ）2を計算し、しきい値と比較して判定しな
ければならなくなる。
（βk ｋ）2を計算し、しきい値と比較して判定しな
ければならなくなる。
〈発明が解決しようとする課題〉 ところが、上記の計算を行うには、各係数βｋを予め
求めておかなければならない。このため、係数βｋをス
トアするメモリ容量を確保しなければならない。また、
各高調波電流ｋを検出する手段（ディジタルフィルタ
など）が必要となり、保護リレーの構成が複雑化する。
さらに、上記 Σ（βk ｋ）2 を計算するための計算時間がかかるので、迅速処理が要
求される交流フィルタ設備保護リレーにとって好ましく
ない。
求めておかなければならない。このため、係数βｋをス
トアするメモリ容量を確保しなければならない。また、
各高調波電流ｋを検出する手段（ディジタルフィルタ
など）が必要となり、保護リレーの構成が複雑化する。
さらに、上記 Σ（βk ｋ）2 を計算するための計算時間がかかるので、迅速処理が要
求される交流フィルタ設備保護リレーにとって好ましく
ない。
勿論、兼用フィルタ内の抵抗に流れる電流を直接測定
できれば上記の問題は解決するが、フィルタは１つの密
封筐体の中に一体に組み込まれており、電流を測定する
センサを挿入することは一般に困難である。
できれば上記の問題は解決するが、フィルタは１つの密
封筐体の中に一体に組み込まれており、電流を測定する
センサを挿入することは一般に困難である。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、コンデンサＣと、コイルＬと
が直列接続され、コイルＬにはダンピングのための抵抗
Ｒが並列接続されているハイパスフィルタを備えた交流
フィルタ設備を、迅速かつ正確に保護することができ
る、構成の簡単な交流フィルタ設備保護リレーを提供す
ることにある。
その目的とするところは、コンデンサＣと、コイルＬと
が直列接続され、コイルＬにはダンピングのための抵抗
Ｒが並列接続されているハイパスフィルタを備えた交流
フィルタ設備を、迅速かつ正確に保護することができ
る、構成の簡単な交流フィルタ設備保護リレーを提供す
ることにある。
〈課題を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための本発明の交流フィルタ設
備保護リレーは、ハイパスフィルタに流れる電流を検出
する電流検出手段と、電流検出手段の検出信号に含まれ
る低周波成分を除去する微分回路を有する分流補正手段
と、分流補正手段の出力信号に基づき実効値演算する演
算処理手段と、演算処理手段がしきい値を超える実効値
を検出したときに遮断器指令信号を出力する指令手段と
を備え、 上記微分回路の時定数が交流フィルタ設備を構成する
ハイパスフィルタのコイルＬと抵抗Ｒとで決まる時定数
と等しく設定されているものである。
備保護リレーは、ハイパスフィルタに流れる電流を検出
する電流検出手段と、電流検出手段の検出信号に含まれ
る低周波成分を除去する微分回路を有する分流補正手段
と、分流補正手段の出力信号に基づき実効値演算する演
算処理手段と、演算処理手段がしきい値を超える実効値
を検出したときに遮断器指令信号を出力する指令手段と
を備え、 上記微分回路の時定数が交流フィルタ設備を構成する
ハイパスフィルタのコイルＬと抵抗Ｒとで決まる時定数
と等しく設定されているものである。
〈作用〉 交流フィルタ設備を構成するハイパスフィルタは、第
１図のようにコンデンサＣと、コイルＬとの直列回路で
あって、コイルＬには抵抗Ｒが並列接続されているもの
である。ハイパスフィルタ全体の流れる第ｎ次高調波の
電流をｎ、コイルＬに分流する電流を2n、抵抗Ｒに
分流する電流を1nとすると、電流1nは、 となる。ここにωｏは基本波の角周波数である。電流
1nの絶対値は、 となる。
１図のようにコンデンサＣと、コイルＬとの直列回路で
あって、コイルＬには抵抗Ｒが並列接続されているもの
である。ハイパスフィルタ全体の流れる第ｎ次高調波の
電流をｎ、コイルＬに分流する電流を2n、抵抗Ｒに
分流する電流を1nとすると、電流1nは、 となる。ここにωｏは基本波の角周波数である。電流
1nの絶対値は、 となる。
したがって、第ｎ次高調波の電流ｎが抵抗Ｒへ流れ
る分流比βｎは、 となる。
る分流比βｎは、 となる。
一方、微分回路を第２図に例示したように、コンデン
サC1と抵抗R1とを有するものとすると、微分回路のゲイ
ンＧ（jnωｏ）は、 で表される。ゲインの絶対値は、 となる。このとき、 R/ωo L＝1/ωo C1 R1 すなわち、 C1 R1＝L/R となるように、時定数C1 R1を選択すれば、微分回路
は、第ｎ次数高調波に対して分流比βｎのゲインを持つ
増幅回路のように振舞う。
サC1と抵抗R1とを有するものとすると、微分回路のゲイ
ンＧ（jnωｏ）は、 で表される。ゲインの絶対値は、 となる。このとき、 R/ωo L＝1/ωo C1 R1 すなわち、 C1 R1＝L/R となるように、時定数C1 R1を選択すれば、微分回路
は、第ｎ次数高調波に対して分流比βｎのゲインを持つ
増幅回路のように振舞う。
したがって、微分回路の出力に対して実効値を算出す
れば、抵抗Ｒに消費される熱量を知ることができ、この
実効値がしきい値を超えることを検出したときに、遮断
器指令信号を出力すれば、交流フィルタ設備の適切な保
護を行うことができる。
れば、抵抗Ｒに消費される熱量を知ることができ、この
実効値がしきい値を超えることを検出したときに、遮断
器指令信号を出力すれば、交流フィルタ設備の適切な保
護を行うことができる。
〈実施例〉 以下実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。
第３図は、送電線１に対して並列に接続されたフィ
ルタ設備２とフィルタ設備２を保護する保護リレー１の
回路図である。
ルタ設備２とフィルタ設備２を保護する保護リレー１の
回路図である。
フィルタ設備２は、コンデンサＣと、コイルＬとの直
列回路であって、コイルＬには抵抗Ｒが並列接続されて
いるハイパスフィルタ２を有するものである。コンデン
サＣと、コイルＬとを直列させたのは、基本波に対して
ハイインピーダンスとなるようにしたからである。抵抗
Ｒを挿入したのは、コンデンサＣとコイルＬとの共振回
路のＱを下げ、ハイパスフィルタとして機能させるため
である。
列回路であって、コイルＬには抵抗Ｒが並列接続されて
いるハイパスフィルタ２を有するものである。コンデン
サＣと、コイルＬとを直列させたのは、基本波に対して
ハイインピーダンスとなるようにしたからである。抵抗
Ｒを挿入したのは、コンデンサＣとコイルＬとの共振回
路のＱを下げ、ハイパスフィルタとして機能させるため
である。
ハイパスフィルタ２に流れる電流は電流コイル３に
より検出され、交流フィルタ設備保護リレー１に入力さ
れる。
より検出され、交流フィルタ設備保護リレー１に入力さ
れる。
交流フィルタ設備保護リレー１は、電流変換トランス
11、コンデンサC1,抵抗R1からなる微分回路12、実効値
を算出する実効値演算回路14、算出された実効値をしき
い値と比較し遮断器指令信号を出力する比較処理回路1
5、時限回路16とから構成される。
11、コンデンサC1,抵抗R1からなる微分回路12、実効値
を算出する実効値演算回路14、算出された実効値をしき
い値と比較し遮断器指令信号を出力する比較処理回路1
5、時限回路16とから構成される。
微分回路12の時定数C1 R1は、ハイパルフィルタ２の
コイルＬ、抵抗Ｒの値を使うと、 C1 R1＝L/R・・・ を満足している。
コイルＬ、抵抗Ｒの値を使うと、 C1 R1＝L/R・・・ を満足している。
ハイパスフィルタ２のカットオフ角周波数no ωｏ
は、 no ωｏ＝R/γＬ に選ばれているので（γは定数であり、周波数50Hzなら
ば3.6、周波数60Hzならば３）、上記式は、 C1 R1＝1/no γωｏ・・・ となる。例えば、基本周波数60Hz、no＝24、Ｃ＝0.01μ
Ｆならば、式を使って、 R1＝3.68kΩ と計算される。
は、 no ωｏ＝R/γＬ に選ばれているので（γは定数であり、周波数50Hzなら
ば3.6、周波数60Hzならば３）、上記式は、 C1 R1＝1/no γωｏ・・・ となる。例えば、基本周波数60Hz、no＝24、Ｃ＝0.01μ
Ｆならば、式を使って、 R1＝3.68kΩ と計算される。
実効値演算回路14は、一般に使用される実効値演算回
路と同じであり、例えばブリッジ整流回路によって実効
値に変換するようにしたもの、抵抗と熱電対を使ったも
の、ブリッジ整流回路で整流した後ダイオードによる２
乗折線回路に通したもの、演算増幅器を使用したRMS/DC
コンバータ（Burr Brown,4340等）等のアナログ形のも
の、サンプリングおよびディジタル変換後、ディジタル
演算により実効値を求めるディジタル形のもの等を使用
することができる。
路と同じであり、例えばブリッジ整流回路によって実効
値に変換するようにしたもの、抵抗と熱電対を使ったも
の、ブリッジ整流回路で整流した後ダイオードによる２
乗折線回路に通したもの、演算増幅器を使用したRMS/DC
コンバータ（Burr Brown,4340等）等のアナログ形のも
の、サンプリングおよびディジタル変換後、ディジタル
演算により実効値を求めるディジタル形のもの等を使用
することができる。
比較処理回路15は、時限回路16でカウントされる一定
時間にわたりしきい値以上の実効値入力を受ければ、指
令出力を出すものである。なお、比較処理回路15は、実
効値入力を一定時間にわたり積分した値がしきい値以上
であることを判断すれば指令出力を出すものであっても
よい。
時間にわたりしきい値以上の実効値入力を受ければ、指
令出力を出すものである。なお、比較処理回路15は、実
効値入力を一定時間にわたり積分した値がしきい値以上
であることを判断すれば指令出力を出すものであっても
よい。
以上の構成の交流フィルタ設備保護リレーにおいて、
微分回路12の時定数C1 R1が上記式を満足するように
設定されているので、微分回路12は、既に述べたごと
く、第ｎ次数高調波に対して、抵抗Ｒへの分流電流βn
に比例する電圧信号を出力する。
微分回路12の時定数C1 R1が上記式を満足するように
設定されているので、微分回路12は、既に述べたごと
く、第ｎ次数高調波に対して、抵抗Ｒへの分流電流βn
に比例する電圧信号を出力する。
したがって、この微分回路12の出力に対して実効値演
算を行うと、抵抗Ｒに消費される電力に比例した信号を
取り出すことができる。この信号に基づいて、比較処理
回路15から指令出力を出すようにすれば、従来考えられ
ていたように、分流比βｎを求めて記憶させ、Σ（βk
ｋ）2を計算するといった処理は不要となり、リレー
の構成が簡単になり、計算時間が短縮化される。
算を行うと、抵抗Ｒに消費される電力に比例した信号を
取り出すことができる。この信号に基づいて、比較処理
回路15から指令出力を出すようにすれば、従来考えられ
ていたように、分流比βｎを求めて記憶させ、Σ（βk
ｋ）2を計算するといった処理は不要となり、リレー
の構成が簡単になり、計算時間が短縮化される。
なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではな
く、例えば、微分回路をコイルＬと抵抗Ｒとを使って構
成する等、本発明の要旨を変更しない範囲内において、
例えば種々の設計変更を施すことが可能である。
く、例えば、微分回路をコイルＬと抵抗Ｒとを使って構
成する等、本発明の要旨を変更しない範囲内において、
例えば種々の設計変更を施すことが可能である。
〈発明の効果〉 以上のように、本発明の交流フィルタ設備保護リレー
によれば、ハイパスフィルタを流れる電流を検出して微
分回路を通し、実効値を演算するという簡単な手段によ
り、交流フィルタ設備の抵抗に発生するジュール熱を正
しく見積もることができる。
によれば、ハイパスフィルタを流れる電流を検出して微
分回路を通し、実効値を演算するという簡単な手段によ
り、交流フィルタ設備の抵抗に発生するジュール熱を正
しく見積もることができる。
したがって、従来考えられていたように、抵抗を流れ
る電流の分流比βｋをストアする必要がなく、また、各
高調波電流ｋを検出する手段も必要なくなり、迅速処
理が可能な交流フィルタ設備保護リレーを実現すること
ができる。
る電流の分流比βｋをストアする必要がなく、また、各
高調波電流ｋを検出する手段も必要なくなり、迅速処
理が可能な交流フィルタ設備保護リレーを実現すること
ができる。
【図面の簡単な説明】 第１図は交流フィルタ設備保護リレーの具体的構成を示
す回路図、 第２図は微分回路の具体的構成を示す回路図、 第３図は交流フィルタ設備保護リレーの一実施例を示す
回路図である。 １……交流フィルタ設備保護リレー、２……交流フィル
タ設備、３……検流器、12……微分回路、14……実効値
演算回路、15……比較処理回路
す回路図、 第２図は微分回路の具体的構成を示す回路図、 第３図は交流フィルタ設備保護リレーの一実施例を示す
回路図である。 １……交流フィルタ設備保護リレー、２……交流フィル
タ設備、３……検流器、12……微分回路、14……実効値
演算回路、15……比較処理回路
Claims (1)
- 【請求項１】コンデンサＣと、コイルＬとが直列接続さ
れ、コイルＬにはダンピングのための抵抗Ｒが並列接続
されているハイパスフィルタを有する交流フィルタ設備
を保護するリレーであって、 ハイパスフィルタに流れる電流を検出する電流検出手段
と、電流検出手段の検出信号に含まれる低周波成分を除
去する微分回路を有する分流比補正手段と、分流比補正
手段の出力信号に基づき実効値演算する演算処理手段
と、演算処理手段がしきい値を超える実効値を検出した
ときに遮断器指令信号を出力する指令手段とを備え、 上記微分回路の時定数が、交流フィルタ設備を構成する
ハイパスフィルタのコイルＬと抵抗Ｒとで決まる時定数
と等しく設定されていることを特徴とする交流フィルタ
設備保護リレー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2260214A JPH088742B2 (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 交流フィルタ設備保護リレー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2260214A JPH088742B2 (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 交流フィルタ設備保護リレー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04138015A JPH04138015A (ja) | 1992-05-12 |
| JPH088742B2 true JPH088742B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=17344933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2260214A Expired - Fee Related JPH088742B2 (ja) | 1990-09-27 | 1990-09-27 | 交流フィルタ設備保護リレー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH088742B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9765719B2 (en) | 2014-06-13 | 2017-09-19 | Denso Corporation | Control unit for a gas concentration sensor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6258213B2 (ja) | 2011-11-29 | 2018-01-10 | ダウ コーニング コーポレーションＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | アミノ官能性オルガノポリシロキサン |
-
1990
- 1990-09-27 JP JP2260214A patent/JPH088742B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6258213B2 (ja) | 2011-11-29 | 2018-01-10 | ダウ コーニング コーポレーションＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | アミノ官能性オルガノポリシロキサン |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9765719B2 (en) | 2014-06-13 | 2017-09-19 | Denso Corporation | Control unit for a gas concentration sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04138015A (ja) | 1992-05-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |