JPH10248157A - 比率差動継電装置 - Google Patents
比率差動継電装置Info
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- JPH10248157A JPH10248157A JP5076797A JP5076797A JPH10248157A JP H10248157 A JPH10248157 A JP H10248157A JP 5076797 A JP5076797 A JP 5076797A JP 5076797 A JP5076797 A JP 5076797A JP H10248157 A JPH10248157 A JP H10248157A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 対地容量が大きい電力系統においては、内部
故障時でも事故電流に多くの第２高調波成分Ｉｄ２を含
むため、第２高調波成分Ｉｄ２の割合が所定のレベルに
減衰するまではインラッシュ判定器１６から非ロック信
号が出力されず、速やかに変圧器１を電力系統から遮断
することができない課題があった。 【解決手段】 インラッシュ判定器１６により電力系統
がインラッシュ状態にないと判定され、または、負荷判
定器２１，２２により一次電流Ｉ1 及び二次電流Ｉ2 が
それぞれ所定値以上であると判定されたとき、比率差動
器１３からトリップ信号が出力されると変圧器１を電力
系統から遮断するようにしたものである。
故障時でも事故電流に多くの第２高調波成分Ｉｄ２を含
むため、第２高調波成分Ｉｄ２の割合が所定のレベルに
減衰するまではインラッシュ判定器１６から非ロック信
号が出力されず、速やかに変圧器１を電力系統から遮断
することができない課題があった。 【解決手段】 インラッシュ判定器１６により電力系統
がインラッシュ状態にないと判定され、または、負荷判
定器２１，２２により一次電流Ｉ1 及び二次電流Ｉ2 が
それぞれ所定値以上であると判定されたとき、比率差動
器１３からトリップ信号が出力されると変圧器１を電力
系統から遮断するようにしたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電力系統に故障
が発生したとき変圧器を電力系統から遮断する比率差動
継電装置に関するものである。
が発生したとき変圧器を電力系統から遮断する比率差動
継電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１９は従来の比率差動継電装置が適用
される電力系統を示す系統図であり、図において、１は
変圧器、２は変圧器１の一次側に設置された遮断器、３
は変圧器１の二次側に設置された遮断器、４は変圧器１
の一次電流Ｉ1 （高圧側電流）を計測する変流器（以
下、ＣＴという）、５は変圧器１の二次電流Ｉ2 （低圧
側電流）を計測する変流器（以下、ＣＴという）、６は
電力系統に内部故障が発生したとき変圧器１を電力系統
から遮断する比率差動継電装置である。
される電力系統を示す系統図であり、図において、１は
変圧器、２は変圧器１の一次側に設置された遮断器、３
は変圧器１の二次側に設置された遮断器、４は変圧器１
の一次電流Ｉ1 （高圧側電流）を計測する変流器（以
下、ＣＴという）、５は変圧器１の二次電流Ｉ2 （低圧
側電流）を計測する変流器（以下、ＣＴという）、６は
電力系統に内部故障が発生したとき変圧器１を電力系統
から遮断する比率差動継電装置である。
【０００３】また、図２０は例えば特開昭５３−１１１
４５１号公報に示された従来の比率差動継電装置を示す
構成図であり、図において、１１はＣＴ４により計測さ
れた一次電流Ｉ1 とＣＴ５により計測された二次電流Ｉ
2 を比較し、電流値が大きい方の電流を抑制電流Ｉｒと
して導出する抑制電流導出器、１２はＣＴ４により計測
された一次電流Ｉ1 とＣＴ５により計測された二次電流
Ｉ2 のベクトル差を差動電流Ｉｄとして導出する差動電
流導出器、１３は抑制電流Ｉｒに対する差動電流Ｉｄの
比率が所定値以上であるときトリップ信号を出力する比
率差動器である。
４５１号公報に示された従来の比率差動継電装置を示す
構成図であり、図において、１１はＣＴ４により計測さ
れた一次電流Ｉ1 とＣＴ５により計測された二次電流Ｉ
2 を比較し、電流値が大きい方の電流を抑制電流Ｉｒと
して導出する抑制電流導出器、１２はＣＴ４により計測
された一次電流Ｉ1 とＣＴ５により計測された二次電流
Ｉ2 のベクトル差を差動電流Ｉｄとして導出する差動電
流導出器、１３は抑制電流Ｉｒに対する差動電流Ｉｄの
比率が所定値以上であるときトリップ信号を出力する比
率差動器である。
【０００４】また、１４は差動電流導出器１２により導
出された差動電流Ｉｄに含まれている基本波成分Ｉｄ０
を抽出するフィルタ、１５は差動電流導出器１２により
導出された差動電流Ｉｄに含まれている第２高調波成分
Ｉｄ２を抽出するフィルタ、１６は差動電流Ｉｄが所定
値以上であって、基本波成分Ｉｄ０に対する第２高調波
成分Ｉｄ２の比率が所定値以下のとき電力系統がインラ
ッシュ状態にないと判定し、非ロック信号を出力するイ
ンラッシュ判定器、１７は比率差動器１３からトリップ
信号が出力され、かつ、インラッシュ判定器１６から非
ロック信号が出力されると、変圧器１を電力系統から遮
断する論理積回路である。
出された差動電流Ｉｄに含まれている基本波成分Ｉｄ０
を抽出するフィルタ、１５は差動電流導出器１２により
導出された差動電流Ｉｄに含まれている第２高調波成分
Ｉｄ２を抽出するフィルタ、１６は差動電流Ｉｄが所定
値以上であって、基本波成分Ｉｄ０に対する第２高調波
成分Ｉｄ２の比率が所定値以下のとき電力系統がインラ
ッシュ状態にないと判定し、非ロック信号を出力するイ
ンラッシュ判定器、１７は比率差動器１３からトリップ
信号が出力され、かつ、インラッシュ判定器１６から非
ロック信号が出力されると、変圧器１を電力系統から遮
断する論理積回路である。
【０００５】次に動作について説明する。最初に、比率
差動継電装置６の一般的な機能は、図１９に示すよう
に、電力系統において外部事故Ｆ０が発生しても、変圧
器１を電力系統から遮断しないが、電力系統において内
部事故ＦＩが発生した場合には、変圧器１を保護するた
め変圧器１を電力系統から遮断するものである。
差動継電装置６の一般的な機能は、図１９に示すよう
に、電力系統において外部事故Ｆ０が発生しても、変圧
器１を電力系統から遮断しないが、電力系統において内
部事故ＦＩが発生した場合には、変圧器１を保護するた
め変圧器１を電力系統から遮断するものである。
【０００６】具体的には、まず、抑制電流導出器１１
は、ＣＴ４により計測された一次電流Ｉ1 とＣＴ５によ
り計測された二次電流Ｉ2 を比較し、電流値が大きい方
の電流を抑制電流Ｉｒとして導出する。また、差動電流
導出器１２は、ＣＴ４により計測された一次電流Ｉ1 と
ＣＴ５により計測された二次電流Ｉ2 のベクトル差を差
動電流Ｉｄとして導出する。
は、ＣＴ４により計測された一次電流Ｉ1 とＣＴ５によ
り計測された二次電流Ｉ2 を比較し、電流値が大きい方
の電流を抑制電流Ｉｒとして導出する。また、差動電流
導出器１２は、ＣＴ４により計測された一次電流Ｉ1 と
ＣＴ５により計測された二次電流Ｉ2 のベクトル差を差
動電流Ｉｄとして導出する。
【０００７】そして、比率差動器１３は、一般的に、抑
制電流Ｉｒに対する差動電流Ｉｄの比率が所定値以上で
あるとき、電力系統において内部事故ＦＩが発生した可
能性が高いので、以下の条件を具備する場合には、トリ
ップ信号を出力する。 Ｉｄ ＞ ＫＦ1 ×Ｉｒ＋ＫＭ ただし、ＫＦ1 ，ＫＭは所定の定数 一方、フィルタ１４，１５は、それぞれ差動電流導出器
１２により導出された差動電流Ｉｄに含まれている基本
波成分Ｉｄ０，第２高調波成分Ｉｄ２を抽出する。
制電流Ｉｒに対する差動電流Ｉｄの比率が所定値以上で
あるとき、電力系統において内部事故ＦＩが発生した可
能性が高いので、以下の条件を具備する場合には、トリ
ップ信号を出力する。 Ｉｄ ＞ ＫＦ1 ×Ｉｒ＋ＫＭ ただし、ＫＦ1 ，ＫＭは所定の定数 一方、フィルタ１４，１５は、それぞれ差動電流導出器
１２により導出された差動電流Ｉｄに含まれている基本
波成分Ｉｄ０，第２高調波成分Ｉｄ２を抽出する。
【０００８】そして、インラッシュ判定器１６は、電力
系統がインラッシュ状態にある場合には（一般に、遮断
器３が開状態のとき、遮断器２を開状態から閉状態にす
るとインラッシュ状態になる）、インラッシュ電流が変
圧器１に流入するため、電力系統において内部事故ＦＩ
が発生した場合と近似した現象が発生する関係上、比率
差動器１３がトリップ信号を出力する場合があるが、こ
の場合、電力系統に内部事故ＦＩが発生しているわけで
はないので、変圧器１が電力系統から遮断されないよう
にする必要があることに鑑み、電力系統がインラッシュ
状態にあるか否かを判定する。
系統がインラッシュ状態にある場合には（一般に、遮断
器３が開状態のとき、遮断器２を開状態から閉状態にす
るとインラッシュ状態になる）、インラッシュ電流が変
圧器１に流入するため、電力系統において内部事故ＦＩ
が発生した場合と近似した現象が発生する関係上、比率
差動器１３がトリップ信号を出力する場合があるが、こ
の場合、電力系統に内部事故ＦＩが発生しているわけで
はないので、変圧器１が電力系統から遮断されないよう
にする必要があることに鑑み、電力系統がインラッシュ
状態にあるか否かを判定する。
【０００９】即ち、インラッシュ判定器１６は、電力系
統がインラッシュ状態にない場合に限り、比率差動器１
３が出力するトリップ信号を有効にすべく、差動電流Ｉ
ｄが所定値以上であって、基本波成分Ｉｄ０に対する第
２高調波成分Ｉｄ２の比率が所定値以下のとき電力系統
がインラッシュ状態にないと判定し、非ロック信号を出
力する。 Ｉｄ２ ＜ ＫＦ2 ×Ｉｄ０ ただし、ＫＦ2 は所定の定数 ここで、基本波成分Ｉｄ０に対する第２高調波成分Ｉｄ
２の比率を判定するのは、一般に、インラッシュ電流
は、事故電流に比べて第２高調波成分Ｉｄ２を多く含ん
でいるからである。
統がインラッシュ状態にない場合に限り、比率差動器１
３が出力するトリップ信号を有効にすべく、差動電流Ｉ
ｄが所定値以上であって、基本波成分Ｉｄ０に対する第
２高調波成分Ｉｄ２の比率が所定値以下のとき電力系統
がインラッシュ状態にないと判定し、非ロック信号を出
力する。 Ｉｄ２ ＜ ＫＦ2 ×Ｉｄ０ ただし、ＫＦ2 は所定の定数 ここで、基本波成分Ｉｄ０に対する第２高調波成分Ｉｄ
２の比率を判定するのは、一般に、インラッシュ電流
は、事故電流に比べて第２高調波成分Ｉｄ２を多く含ん
でいるからである。
【００１０】そして、論理積回路１７は、比率差動器１
３からトリップ信号が出力され、かつ、インラッシュ判
定器１６から非ロック信号が出力されると、電力系統に
内部事故ＦＩが発生したものと判断して、変圧器１を電
力系統から遮断し、一連の処理が終了する。なお、図２
１は、無負荷時（インラッシュ状態時、内部故障時を含
む）、負荷時（健全時及び外部故障発生時、内部故障発
生時を含む）における各構成要素の出力を示す表図であ
るが、この例では、電力系統において内部事故ＦＩ（第
２高調波成分Ｉｄ２の含有量が少ない内部事故）が発生
した場合に限り、論理積回路１７が変圧器１を電力系統
から遮断していることを示している。
３からトリップ信号が出力され、かつ、インラッシュ判
定器１６から非ロック信号が出力されると、電力系統に
内部事故ＦＩが発生したものと判断して、変圧器１を電
力系統から遮断し、一連の処理が終了する。なお、図２
１は、無負荷時（インラッシュ状態時、内部故障時を含
む）、負荷時（健全時及び外部故障発生時、内部故障発
生時を含む）における各構成要素の出力を示す表図であ
るが、この例では、電力系統において内部事故ＦＩ（第
２高調波成分Ｉｄ２の含有量が少ない内部事故）が発生
した場合に限り、論理積回路１７が変圧器１を電力系統
から遮断していることを示している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来の比率差動継電装
置は以上のように構成されているので、電力系統におい
て第２高調波成分Ｉｄ２の含有率が少ない内部故障ＦＩ
が発生したときは、変圧器１を電力系統から遮断するこ
とができるが、対地容量が大きい電力系統においては、
内部故障時でも事故電流に多くの第２高調波成分Ｉｄ２
を含むため、第２高調波成分Ｉｄ２の割合が所定のレベ
ルまで減衰するまではインラッシュ判定器１６から非ロ
ック信号が出力されず、速やかに変圧器１を電力系統か
ら遮断することができないなどの課題があった。
置は以上のように構成されているので、電力系統におい
て第２高調波成分Ｉｄ２の含有率が少ない内部故障ＦＩ
が発生したときは、変圧器１を電力系統から遮断するこ
とができるが、対地容量が大きい電力系統においては、
内部故障時でも事故電流に多くの第２高調波成分Ｉｄ２
を含むため、第２高調波成分Ｉｄ２の割合が所定のレベ
ルまで減衰するまではインラッシュ判定器１６から非ロ
ック信号が出力されず、速やかに変圧器１を電力系統か
ら遮断することができないなどの課題があった。
【００１２】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、対地容量が大きい電力系統におい
ても、内部故障が発生したら直ちに変圧器を電力系統か
ら遮断することができる比率差動継電装置を得ることを
目的とする。
めになされたもので、対地容量が大きい電力系統におい
ても、内部故障が発生したら直ちに変圧器を電力系統か
ら遮断することができる比率差動継電装置を得ることを
目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る比率差動継電装置は、インラッシュ判定手段により電
力系統がインラッシュ状態にないと判定され、または、
負荷検出手段により一次電流及び二次電流がそれぞれ所
定値以上であると判定されたとき、比率差動手段からト
リップ信号が出力されると変圧器を電力系統から遮断す
るようにしたものである。
る比率差動継電装置は、インラッシュ判定手段により電
力系統がインラッシュ状態にないと判定され、または、
負荷検出手段により一次電流及び二次電流がそれぞれ所
定値以上であると判定されたとき、比率差動手段からト
リップ信号が出力されると変圧器を電力系統から遮断す
るようにしたものである。
【００１４】請求項２記載の発明に係る比率差動継電装
置は、インラッシュ判定手段により電力系統がインラッ
シュ状態にないと判定され、または、負荷検出手段によ
り電流値が小さい方の電流が所定値以上であると判定さ
れたとき、比率差動手段からトリップ信号が出力される
と変圧器を電力系統から遮断するようにしたものであ
る。
置は、インラッシュ判定手段により電力系統がインラッ
シュ状態にないと判定され、または、負荷検出手段によ
り電流値が小さい方の電流が所定値以上であると判定さ
れたとき、比率差動手段からトリップ信号が出力される
と変圧器を電力系統から遮断するようにしたものであ
る。
【００１５】請求項３記載の発明に係る比率差動継電装
置は、減衰率判定手段により直流成分の減衰率が所定範
囲を逸脱していると判定されたとき、比率差動手段から
トリップ信号が出力されると変圧器を電力系統から遮断
するようにしたものである。
置は、減衰率判定手段により直流成分の減衰率が所定範
囲を逸脱していると判定されたとき、比率差動手段から
トリップ信号が出力されると変圧器を電力系統から遮断
するようにしたものである。
【００１６】請求項４記載の発明に係る比率差動継電装
置は、差動電流に含まれている直流成分の減衰率がイン
ラッシュ電流に含まれている直流成分の最小の減衰率よ
り小さいとき、その差動電流に含まれている直流成分の
減衰率が所定範囲を逸脱しているものと判定するように
したものである。
置は、差動電流に含まれている直流成分の減衰率がイン
ラッシュ電流に含まれている直流成分の最小の減衰率よ
り小さいとき、その差動電流に含まれている直流成分の
減衰率が所定範囲を逸脱しているものと判定するように
したものである。
【００１７】請求項５記載の発明に係る比率差動継電装
置は、差動電流に含まれている直流成分の減衰率がイン
ラッシュ電流に含まれている直流成分の最大の減衰率よ
り大きいとき、その差動電流に含まれている直流成分の
減衰率が所定範囲を逸脱しているものと判定するように
したものである。
置は、差動電流に含まれている直流成分の減衰率がイン
ラッシュ電流に含まれている直流成分の最大の減衰率よ
り大きいとき、その差動電流に含まれている直流成分の
減衰率が所定範囲を逸脱しているものと判定するように
したものである。
【００１８】請求項６記載の発明に係る比率差動継電装
置は、電流導出手段により導出された差動電流に含まれ
ている基本波成分に対する直流成分の含有率が所定値以
上である場合には、変圧器を電力系統から遮断しないよ
うにしたものである。
置は、電流導出手段により導出された差動電流に含まれ
ている基本波成分に対する直流成分の含有率が所定値以
上である場合には、変圧器を電力系統から遮断しないよ
うにしたものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による比
率差動継電装置が適用される電力系統を示す系統図であ
り、図において、１は変圧器、２は変圧器１の一次側に
設置された遮断器、３は変圧器１の二次側に設置された
遮断器、４は変圧器１の一次電流Ｉ1 （高圧側電流）を
計測する変流器（以下、ＣＴという）、５は変圧器１の
二次電流Ｉ2 （低圧側電流）を計測する変流器（以下、
ＣＴという）、２０は電力系統に内部故障が発生したと
き変圧器１を電力系統から遮断する比率差動継電装置で
ある。
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による比
率差動継電装置が適用される電力系統を示す系統図であ
り、図において、１は変圧器、２は変圧器１の一次側に
設置された遮断器、３は変圧器１の二次側に設置された
遮断器、４は変圧器１の一次電流Ｉ1 （高圧側電流）を
計測する変流器（以下、ＣＴという）、５は変圧器１の
二次電流Ｉ2 （低圧側電流）を計測する変流器（以下、
ＣＴという）、２０は電力系統に内部故障が発生したと
き変圧器１を電力系統から遮断する比率差動継電装置で
ある。
【００２０】また、図２はこの発明の実施の形態１によ
る比率差動継電装置を示す構成図であり、図において、
１１はＣＴ４により計測された一次電流Ｉ1 とＣＴ５に
より計測された二次電流Ｉ2 を比較し、電流値が大きい
方の電流を抑制電流Ｉｒとして導出する抑制電流導出器
（電流導出手段）、１２はＣＴ４により計測された一次
電流Ｉ1 とＣＴ５により計測された二次電流Ｉ2 のベク
トル差を差動電流Ｉｄとして導出する差動電流導出器
（電流導出手段）、１３は抑制電流Ｉｒに対する差動電
流Ｉｄの比率が所定値以上であるときトリップ信号を出
力する比率差動器（比率差動手段）である。
る比率差動継電装置を示す構成図であり、図において、
１１はＣＴ４により計測された一次電流Ｉ1 とＣＴ５に
より計測された二次電流Ｉ2 を比較し、電流値が大きい
方の電流を抑制電流Ｉｒとして導出する抑制電流導出器
（電流導出手段）、１２はＣＴ４により計測された一次
電流Ｉ1 とＣＴ５により計測された二次電流Ｉ2 のベク
トル差を差動電流Ｉｄとして導出する差動電流導出器
（電流導出手段）、１３は抑制電流Ｉｒに対する差動電
流Ｉｄの比率が所定値以上であるときトリップ信号を出
力する比率差動器（比率差動手段）である。
【００２１】また、１４は差動電流導出器１２により導
出された差動電流Ｉｄに含まれている基本波成分Ｉｄ０
を抽出するフィルタ（インラッシュ判定手段）、１５は
差動電流導出器１２により導出された差動電流Ｉｄに含
まれている第２高調波成分Ｉｄ２を抽出するフィルタ
（インラッシュ判定手段）、１６は差動電流Ｉｄが所定
値以上であって、基本波成分Ｉｄ０に対する第２高調波
成分Ｉｄ２の比率が所定値以下のとき電力系統がインラ
ッシュ状態にないと判定し、非ロック信号を出力するイ
ンラッシュ判定器（インラッシュ判定手段）である。
出された差動電流Ｉｄに含まれている基本波成分Ｉｄ０
を抽出するフィルタ（インラッシュ判定手段）、１５は
差動電流導出器１２により導出された差動電流Ｉｄに含
まれている第２高調波成分Ｉｄ２を抽出するフィルタ
（インラッシュ判定手段）、１６は差動電流Ｉｄが所定
値以上であって、基本波成分Ｉｄ０に対する第２高調波
成分Ｉｄ２の比率が所定値以下のとき電力系統がインラ
ッシュ状態にないと判定し、非ロック信号を出力するイ
ンラッシュ判定器（インラッシュ判定手段）である。
【００２２】さらに、２１は一次電流Ｉ1 が閾値ＫＩ1
以上であるか否かを判定する負荷判定器（負荷判定手
段）、２２は二次電流Ｉ2 が閾値ＫＩ2 以上であるか否
かを判定する負荷判定器（負荷判定手段）、２３は負荷
判定器２１により一次電流Ｉ1が所定値ＫＩ1 以上であ
ると判定され、かつ、負荷判定器２２により二次電流Ｉ
2 が所定値ＫＩ2 以上であると判定されると非ロック信
号を出力する論理積回路（負荷判定手段）、２４はイン
ラッシュ判定器１６又は論理積回路２３の少なくとも一
方から非ロック信号が出力されると、非ロック信号を出
力する論理和回路（制御手段）、２５は比率差動器１３
からトリップ信号が出力され、かつ、論理和回路２４か
ら非ロック信号が出力されると、変圧器１を電力系統か
ら遮断する論理積回路（制御手段）である。
以上であるか否かを判定する負荷判定器（負荷判定手
段）、２２は二次電流Ｉ2 が閾値ＫＩ2 以上であるか否
かを判定する負荷判定器（負荷判定手段）、２３は負荷
判定器２１により一次電流Ｉ1が所定値ＫＩ1 以上であ
ると判定され、かつ、負荷判定器２２により二次電流Ｉ
2 が所定値ＫＩ2 以上であると判定されると非ロック信
号を出力する論理積回路（負荷判定手段）、２４はイン
ラッシュ判定器１６又は論理積回路２３の少なくとも一
方から非ロック信号が出力されると、非ロック信号を出
力する論理和回路（制御手段）、２５は比率差動器１３
からトリップ信号が出力され、かつ、論理和回路２４か
ら非ロック信号が出力されると、変圧器１を電力系統か
ら遮断する論理積回路（制御手段）である。
【００２３】次に動作について説明する。最初に、比率
差動継電装置２０の一般的な機能は、図１に示すよう
に、電力系統において外部事故Ｆ０が発生しても、変圧
器１を電力系統から遮断しないが、電力系統において内
部事故ＦＩが発生した場合には、変圧器１を保護するた
め変圧器１を電力系統から遮断するものである。
差動継電装置２０の一般的な機能は、図１に示すよう
に、電力系統において外部事故Ｆ０が発生しても、変圧
器１を電力系統から遮断しないが、電力系統において内
部事故ＦＩが発生した場合には、変圧器１を保護するた
め変圧器１を電力系統から遮断するものである。
【００２４】具体的には、まず、抑制電流導出器１１
は、ＣＴ４により計測された一次電流Ｉ1 とＣＴ５によ
り計測された二次電流Ｉ2 を比較し、電流値が大きい方
の電流を抑制電流Ｉｒとして導出する。また、差動電流
導出器１２は、ＣＴ４により計測された一次電流Ｉ1 と
ＣＴ５により計測された二次電流Ｉ2 のベクトル差を差
動電流Ｉｄとして導出する。
は、ＣＴ４により計測された一次電流Ｉ1 とＣＴ５によ
り計測された二次電流Ｉ2 を比較し、電流値が大きい方
の電流を抑制電流Ｉｒとして導出する。また、差動電流
導出器１２は、ＣＴ４により計測された一次電流Ｉ1 と
ＣＴ５により計測された二次電流Ｉ2 のベクトル差を差
動電流Ｉｄとして導出する。
【００２５】そして、比率差動器１３は、一般的に、抑
制電流Ｉｒに対する差動電流Ｉｄの比率が所定値以上で
あるとき、電力系統において内部事故ＦＩが発生した可
能性が高いので、以下の条件を具備する場合には、トリ
ップ信号を出力する。 Ｉｄ ＞ ＫＦ1 ×Ｉｒ＋ＫＭ ただし、ＫＦ1 ，ＫＭは所定の定数 一方、フィルタ１４，１５は、それぞれ差動電流導出器
１２により導出された差動電流Ｉｄに含まれている基本
波成分Ｉｄ０，第２高調波成分Ｉｄ２を抽出する。
制電流Ｉｒに対する差動電流Ｉｄの比率が所定値以上で
あるとき、電力系統において内部事故ＦＩが発生した可
能性が高いので、以下の条件を具備する場合には、トリ
ップ信号を出力する。 Ｉｄ ＞ ＫＦ1 ×Ｉｒ＋ＫＭ ただし、ＫＦ1 ，ＫＭは所定の定数 一方、フィルタ１４，１５は、それぞれ差動電流導出器
１２により導出された差動電流Ｉｄに含まれている基本
波成分Ｉｄ０，第２高調波成分Ｉｄ２を抽出する。
【００２６】そして、インラッシュ判定器１６は、電力
系統がインラッシュ状態にある場合には（一般に、遮断
器３が開状態のとき、遮断器２を開状態から閉状態にす
るとインラッシュ状態になる）、インラッシュ電流が変
圧器１に流入するため、電力系統において内部事故ＦＩ
が発生した場合と近似した現象が発生する関係上（図３
参照）、比率差動器１３がトリップ信号を出力する場合
があるが、この場合、電力系統に内部事故ＦＩが発生し
ているわけではないので、変圧器１が電力系統から遮断
されないようにする必要があることに鑑み、電力系統が
インラッシュ状態にあるか否かを判定する。
系統がインラッシュ状態にある場合には（一般に、遮断
器３が開状態のとき、遮断器２を開状態から閉状態にす
るとインラッシュ状態になる）、インラッシュ電流が変
圧器１に流入するため、電力系統において内部事故ＦＩ
が発生した場合と近似した現象が発生する関係上（図３
参照）、比率差動器１３がトリップ信号を出力する場合
があるが、この場合、電力系統に内部事故ＦＩが発生し
ているわけではないので、変圧器１が電力系統から遮断
されないようにする必要があることに鑑み、電力系統が
インラッシュ状態にあるか否かを判定する。
【００２７】即ち、インラッシュ判定器１６は、後述す
る例外（対地容量が大きい電力系統の場合）を除き、電
力系統がインラッシュ状態にない場合に限り、比率差動
器１３が出力するトリップ信号を有効にすべく、差動電
流Ｉｄが所定値以上であって、基本波成分Ｉｄ０に対す
る第２高調波成分Ｉｄ２の比率が所定値以下のとき電力
系統がインラッシュ状態にないと判定し、非ロック信号
を出力する。 Ｉｄ２ ＜ ＫＦ2 ×Ｉｄ０ ただし、ＫＦ2 は所定の定数 ここで、基本波成分Ｉｄ０に対する第２高調波成分Ｉｄ
２の比率を判定するのは、一般に、インラッシュ電流
は、事故電流に比べて第２高調波成分Ｉｄ２を多く含ん
でいるからである。
る例外（対地容量が大きい電力系統の場合）を除き、電
力系統がインラッシュ状態にない場合に限り、比率差動
器１３が出力するトリップ信号を有効にすべく、差動電
流Ｉｄが所定値以上であって、基本波成分Ｉｄ０に対す
る第２高調波成分Ｉｄ２の比率が所定値以下のとき電力
系統がインラッシュ状態にないと判定し、非ロック信号
を出力する。 Ｉｄ２ ＜ ＫＦ2 ×Ｉｄ０ ただし、ＫＦ2 は所定の定数 ここで、基本波成分Ｉｄ０に対する第２高調波成分Ｉｄ
２の比率を判定するのは、一般に、インラッシュ電流
は、事故電流に比べて第２高調波成分Ｉｄ２を多く含ん
でいるからである。
【００２８】しかしながら、基本波成分Ｉｄ０に対する
第２高調波成分Ｉｄ２の比率が所定値以上のときは、上
述したように、内部故障ＦＩの発生ではなく、電力系統
はインラッシュ状態にある可能性が高いが、対地容量が
大きい電力系統においては、内部故障時の事故電流に多
くの第２高調波成分Ｉｄ２を含むため、この場合には、
変圧器１を電力系統から遮断する必要がある。
第２高調波成分Ｉｄ２の比率が所定値以上のときは、上
述したように、内部故障ＦＩの発生ではなく、電力系統
はインラッシュ状態にある可能性が高いが、対地容量が
大きい電力系統においては、内部故障時の事故電流に多
くの第２高調波成分Ｉｄ２を含むため、この場合には、
変圧器１を電力系統から遮断する必要がある。
【００２９】そこで、この実施の形態１では、負荷判定
器２１，２２が、一次電流Ｉ1 ，二次電流Ｉ2 がそれぞ
れ閾値ＫＩ1 ，閾値ＫＩ2 以上であるか否かを判定し、
即ち、下記の条件を具備するとき、論理積回路２３は、
第２高調波成分Ｉｄ２を多く含む内部事故ＦＩが発生し
たものと判断し、非ロック信号を出力する。インラッシ
ュ状態にあるときは、遮断器３は開状態にあるため、少
なくとも、二次電流Ｉ2 が流れることはないからであ
る。 Ｉ1 ＞ ＫＩ1 Ｉ2 ＞ ＫＩ2
器２１，２２が、一次電流Ｉ1 ，二次電流Ｉ2 がそれぞ
れ閾値ＫＩ1 ，閾値ＫＩ2 以上であるか否かを判定し、
即ち、下記の条件を具備するとき、論理積回路２３は、
第２高調波成分Ｉｄ２を多く含む内部事故ＦＩが発生し
たものと判断し、非ロック信号を出力する。インラッシ
ュ状態にあるときは、遮断器３は開状態にあるため、少
なくとも、二次電流Ｉ2 が流れることはないからであ
る。 Ｉ1 ＞ ＫＩ1 Ｉ2 ＞ ＫＩ2
【００３０】そして、論理和回路２４は、インラッシュ
判定器１６又は論理積回路２３の少なくとも一方から非
ロック信号が出力されると、非ロック信号を出力する。
即ち、インラッシュ判定器１６により電力系統がインラ
ッシュ状態にないと判定された場合（内部事故ＦＩの可
能性が高いと判定された場合）、または、論理積回路２
３により内部事故ＦＩの可能性が高いと判定された場合
（上述したように、インラッシュ判定器１６により電力
系統がインラッシュ状態にあると判定された場合でも、
内部事故ＦＩの可能性が高いと判定される場合があ
る）、非ロック信号を出力する。
判定器１６又は論理積回路２３の少なくとも一方から非
ロック信号が出力されると、非ロック信号を出力する。
即ち、インラッシュ判定器１６により電力系統がインラ
ッシュ状態にないと判定された場合（内部事故ＦＩの可
能性が高いと判定された場合）、または、論理積回路２
３により内部事故ＦＩの可能性が高いと判定された場合
（上述したように、インラッシュ判定器１６により電力
系統がインラッシュ状態にあると判定された場合でも、
内部事故ＦＩの可能性が高いと判定される場合があ
る）、非ロック信号を出力する。
【００３１】そして、論理積回路２５は、比率差動器１
３からトリップ信号が出力され、かつ、論理和回路２４
から非ロック信号が出力されると、電力系統に内部事故
ＦＩが発生したものと判断して、変圧器１を電力系統か
ら遮断し、一連の処理が終了する。なお、図４は、無負
荷時（インラッシュ状態時、内部故障時を含む）、負荷
時（健全時及び外部故障発生時、内部故障発生時を含
む）における各構成要素の出力を示す表図であるが、こ
の例では、第２高調波成分Ｉｄ２の含有量が少ない内部
故障時に限らず、第２高調波成分Ｉｄ２の含有量が多い
内部故障時においても、論理積回路２５が変圧器１を電
力系統から遮断していることを示している。
３からトリップ信号が出力され、かつ、論理和回路２４
から非ロック信号が出力されると、電力系統に内部事故
ＦＩが発生したものと判断して、変圧器１を電力系統か
ら遮断し、一連の処理が終了する。なお、図４は、無負
荷時（インラッシュ状態時、内部故障時を含む）、負荷
時（健全時及び外部故障発生時、内部故障発生時を含
む）における各構成要素の出力を示す表図であるが、こ
の例では、第２高調波成分Ｉｄ２の含有量が少ない内部
故障時に限らず、第２高調波成分Ｉｄ２の含有量が多い
内部故障時においても、論理積回路２５が変圧器１を電
力系統から遮断していることを示している。
【００３２】以上で明らかなように、この実施の形態１
によれば、インラッシュ判定器１６により電力系統がイ
ンラッシュ状態にないと判定され、または、負荷判定器
２１，２２により一次電流Ｉ1 及び二次電流Ｉ2 がそれ
ぞれ所定値以上であると判定されたとき、比率差動器１
３からトリップ信号が出力されると変圧器１を電力系統
から遮断するようにしたので、対地容量が大きい電力系
統においても、内部故障ＦＩが発生したら直ちに変圧器
１を電力系統から遮断することができる効果を奏する。
によれば、インラッシュ判定器１６により電力系統がイ
ンラッシュ状態にないと判定され、または、負荷判定器
２１，２２により一次電流Ｉ1 及び二次電流Ｉ2 がそれ
ぞれ所定値以上であると判定されたとき、比率差動器１
３からトリップ信号が出力されると変圧器１を電力系統
から遮断するようにしたので、対地容量が大きい電力系
統においても、内部故障ＦＩが発生したら直ちに変圧器
１を電力系統から遮断することができる効果を奏する。
【００３３】因みに、図３において、ｔｏｐＲＤＦは比
率差動器１３の動作時間であり（概ね、４０ｍｓｅｃ程
度の時間である（５０サイクルベースで２サイク
ル））、ｔｏｐＬＤ１は負荷判定器２１の動作時間であ
り（概ね、２０ｍｓｅｃ程度の時間である（５０サイク
ルベースで１サイクル））、ｔｏｐＴＰは比率差動継電
装置２０の動作時間である（概ね、４０ｍｓｅｃ程度の
時間である（５０サイクルベースで２サイクル））。
率差動器１３の動作時間であり（概ね、４０ｍｓｅｃ程
度の時間である（５０サイクルベースで２サイク
ル））、ｔｏｐＬＤ１は負荷判定器２１の動作時間であ
り（概ね、２０ｍｓｅｃ程度の時間である（５０サイク
ルベースで１サイクル））、ｔｏｐＴＰは比率差動継電
装置２０の動作時間である（概ね、４０ｍｓｅｃ程度の
時間である（５０サイクルベースで２サイクル））。
【００３４】実施の形態２．上記実施の形態１では、抑
制電流導出器１１は、一次電流Ｉ1 と二次電流Ｉ2を比
較し、電流値が大きい方の電流を抑制電流Ｉｒとして導
出するものについて示したが、一次電流Ｉ1 と二次電流
Ｉ2 の和を抑制電流Ｉｒとして導出するようにしてもよ
く、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができ
る。
制電流導出器１１は、一次電流Ｉ1 と二次電流Ｉ2を比
較し、電流値が大きい方の電流を抑制電流Ｉｒとして導
出するものについて示したが、一次電流Ｉ1 と二次電流
Ｉ2 の和を抑制電流Ｉｒとして導出するようにしてもよ
く、上記実施の形態１と同様の効果を奏することができ
る。
【００３５】実施の形態３．図５はこの発明の実施の形
態３による比率差動継電装置を示す構成図であり、図に
おいて、図２のもの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。２７は差動電流Ｉｄが所定値
以上であって、基本波成分Ｉｄ０に対する第２高調波成
分Ｉｄ２の比率が所定値以上のとき電力系統がインラッ
シュ状態にあると判定し、ロック信号を出力するインラ
ッシュ判定器（インラッシュ判定手段）、２８はインラ
ッシュ判定器２７からロック信号が出力され、かつ、論
理積回路２３から非ロック信号が出力されないとき、ロ
ック信号を出力するインヒビット回路（制御手段）、２
９は比率差動器１３からトリップ信号が出力され、か
つ、インヒビット回路２８からロック信号が出力されな
いとき、変圧器１を電力系統から遮断するインヒビット
回路（制御手段）である。
態３による比率差動継電装置を示す構成図であり、図に
おいて、図２のもの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。２７は差動電流Ｉｄが所定値
以上であって、基本波成分Ｉｄ０に対する第２高調波成
分Ｉｄ２の比率が所定値以上のとき電力系統がインラッ
シュ状態にあると判定し、ロック信号を出力するインラ
ッシュ判定器（インラッシュ判定手段）、２８はインラ
ッシュ判定器２７からロック信号が出力され、かつ、論
理積回路２３から非ロック信号が出力されないとき、ロ
ック信号を出力するインヒビット回路（制御手段）、２
９は比率差動器１３からトリップ信号が出力され、か
つ、インヒビット回路２８からロック信号が出力されな
いとき、変圧器１を電力系統から遮断するインヒビット
回路（制御手段）である。
【００３６】次に動作について説明する。上記実施の形
態１では、インラッシュ判定器１６が、電力系統がイン
ラッシュ状態にないと判定するとき非ロック信号を出力
するとともに、制御手段を論理和回路２４と論理積回路
２５を用いて構成したものについて示したが、図５に示
すように、インラッシュ判定器２７が、電力系統がイン
ラッシュ状態にあると判定するときロック信号を出力す
るとともに、制御手段をインヒビット回路２８，２９を
用いて構成しても、上記実施の形態１と同様の原理で、
内部故障時（第２高調波成分Ｉｄ２の含有量が少ない内
部故障時に限らず、第２高調波成分Ｉｄ２の含有量が多
い内部故障時を含む）に変圧器１を電力系統から遮断す
ることができ、上記実施の形態１と同様の効果を奏する
ことができる。
態１では、インラッシュ判定器１６が、電力系統がイン
ラッシュ状態にないと判定するとき非ロック信号を出力
するとともに、制御手段を論理和回路２４と論理積回路
２５を用いて構成したものについて示したが、図５に示
すように、インラッシュ判定器２７が、電力系統がイン
ラッシュ状態にあると判定するときロック信号を出力す
るとともに、制御手段をインヒビット回路２８，２９を
用いて構成しても、上記実施の形態１と同様の原理で、
内部故障時（第２高調波成分Ｉｄ２の含有量が少ない内
部故障時に限らず、第２高調波成分Ｉｄ２の含有量が多
い内部故障時を含む）に変圧器１を電力系統から遮断す
ることができ、上記実施の形態１と同様の効果を奏する
ことができる。
【００３７】なお、図７は、無負荷時（インラッシュ状
態時、内部故障時を含む）、負荷時（健全時及び外部故
障発生時、内部故障発生時を含む）における各構成要素
の出力を示す表図であるが、この例では、第２高調波成
分Ｉｄ２の含有量が少ない内部故障時に限らず、第２高
調波成分Ｉｄ２の含有量が多い内部故障時においても、
インヒビット回路２９が変圧器１を電力系統から遮断し
ていることを示している。因みに、図６において、ｔｏ
ｐＣＦはインラッシュ判定器２７の動作時間であり（概
ね、２０ｍｓｅｃ程度の時間である（５０サイクルベー
スで１サイクル））。
態時、内部故障時を含む）、負荷時（健全時及び外部故
障発生時、内部故障発生時を含む）における各構成要素
の出力を示す表図であるが、この例では、第２高調波成
分Ｉｄ２の含有量が少ない内部故障時に限らず、第２高
調波成分Ｉｄ２の含有量が多い内部故障時においても、
インヒビット回路２９が変圧器１を電力系統から遮断し
ていることを示している。因みに、図６において、ｔｏ
ｐＣＦはインラッシュ判定器２７の動作時間であり（概
ね、２０ｍｓｅｃ程度の時間である（５０サイクルベー
スで１サイクル））。
【００３８】実施の形態４．図８はこの発明の実施の形
態４による比率差動継電装置を示す構成図であり、図に
おいて、図２のもの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。３０は一次電流Ｉ1 又は二次
電流Ｉ2 のうち電流値が小さい方の電流を検出する最小
値導出器（負荷判定手段）、３１は最小値導出器３０に
より導出された電流が閾値ＫＩ3 以上であるか否かを判
定し、その電流が閾値ＫＩ3 以上である場合には非ロッ
ク信号を出力する負荷判定器（負荷判定手段）である。
態４による比率差動継電装置を示す構成図であり、図に
おいて、図２のもの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。３０は一次電流Ｉ1 又は二次
電流Ｉ2 のうち電流値が小さい方の電流を検出する最小
値導出器（負荷判定手段）、３１は最小値導出器３０に
より導出された電流が閾値ＫＩ3 以上であるか否かを判
定し、その電流が閾値ＫＩ3 以上である場合には非ロッ
ク信号を出力する負荷判定器（負荷判定手段）である。
【００３９】次に動作について説明する。上記実施の形
態１では、２つの負荷判定器２１，２２を設け、一次電
流Ｉ1 及び二次電流Ｉ2 がそれぞれ閾値ＫＩ1 ，ＫＩ2
以上であるか否かを判定するものについて示したが、図
８に示すように、最小値導出器３０が一次電流Ｉ1 又は
二次電流Ｉ2 のうち電流値が小さい方の電流を検出した
のち、負荷判定器３１がその電流が所定値ＫＩ3 以上で
あるか否かを判定し、その電流が所定値ＫＩ3 以上であ
るとき、非ロック信号を出力するようにしてもよく、上
記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
態１では、２つの負荷判定器２１，２２を設け、一次電
流Ｉ1 及び二次電流Ｉ2 がそれぞれ閾値ＫＩ1 ，ＫＩ2
以上であるか否かを判定するものについて示したが、図
８に示すように、最小値導出器３０が一次電流Ｉ1 又は
二次電流Ｉ2 のうち電流値が小さい方の電流を検出した
のち、負荷判定器３１がその電流が所定値ＫＩ3 以上で
あるか否かを判定し、その電流が所定値ＫＩ3 以上であ
るとき、非ロック信号を出力するようにしてもよく、上
記実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００４０】実施の形態５．図９はこの発明の実施の形
態５による比率差動継電装置を示す構成図であり、図に
おいて、図２のもの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。３２は差動電流導出器１２に
より導出された差動電流Ｉｄに含まれている直流成分Ｉ
ＤＣを導出する直流導出器（減衰率判定手段）、３３は
直流導出器３２により導出された直流成分ＩＤＣの減衰
率△ＩＤＣ／△ｔが設定値ＫＨ以上であるとき、その旨
を示す検出信号を出力する高変化率検出器（減衰率判定
手段）、３４は直流導出器３２により導出された直流成
分ＩＤＣの減衰率△ＩＤＣ／△ｔが設定値ＫＬ以下であ
るとき、その旨を示す検出信号を出力する低変化率検出
器（減衰率判定手段）、３５は高変化率検出器３３又は
低変化率検出器３４の何れかから検出信号が出力される
と非ロック信号を出力する論理和回路（減衰率判定手
段）、３６は比率差動器１３からトリップ信号が出力さ
れ、かつ、論理和回路３５から非ロック信号が出力され
ると、変圧器１を電力系統から遮断する論理積回路（制
御手段）である。
態５による比率差動継電装置を示す構成図であり、図に
おいて、図２のもの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。３２は差動電流導出器１２に
より導出された差動電流Ｉｄに含まれている直流成分Ｉ
ＤＣを導出する直流導出器（減衰率判定手段）、３３は
直流導出器３２により導出された直流成分ＩＤＣの減衰
率△ＩＤＣ／△ｔが設定値ＫＨ以上であるとき、その旨
を示す検出信号を出力する高変化率検出器（減衰率判定
手段）、３４は直流導出器３２により導出された直流成
分ＩＤＣの減衰率△ＩＤＣ／△ｔが設定値ＫＬ以下であ
るとき、その旨を示す検出信号を出力する低変化率検出
器（減衰率判定手段）、３５は高変化率検出器３３又は
低変化率検出器３４の何れかから検出信号が出力される
と非ロック信号を出力する論理和回路（減衰率判定手
段）、３６は比率差動器１３からトリップ信号が出力さ
れ、かつ、論理和回路３５から非ロック信号が出力され
ると、変圧器１を電力系統から遮断する論理積回路（制
御手段）である。
【００４１】次に動作について説明する。抑制電流導出
器１１，差動電流導出器１２及び比率差動器１３につい
ては上記実施の形態１と同様であるため説明を省略す
る。まず、上記実施の形態１と同様に、差動電流導出器
１２が差動電流Ｉｄを導出すると、直流導出器３２は、
その差動電流Ｉｄに含まれている直流成分ＩＤＣを導出
する。
器１１，差動電流導出器１２及び比率差動器１３につい
ては上記実施の形態１と同様であるため説明を省略す
る。まず、上記実施の形態１と同様に、差動電流導出器
１２が差動電流Ｉｄを導出すると、直流導出器３２は、
その差動電流Ｉｄに含まれている直流成分ＩＤＣを導出
する。
【００４２】そして、高変化率検出器３３は、直流導出
器３２が直流成分ＩＤＣを導出すると、下記に示すよう
に、直流成分ＩＤＣの減衰率△ＩＤＣ／△ｔが設定値Ｋ
Ｈ以上であるか否かを判定し、直流成分ＩＤＣの減衰率
△ＩＤＣ／△ｔが設定値ＫＨ以上である場合には、その
旨を示す検出信号を出力する（図１０参照）。 △ＩＤＣ／△ｔ＝｛（ＩＤＣ−９０°）−ＩＤＣ｝／△
ｔ ＞ ＫＨ ただし、ＩＤＣは現在の直流成分 ＩＤＣ−９０°は電気角で９０°前の直流成分 △ｔは電気角で９０°に相当する時間
器３２が直流成分ＩＤＣを導出すると、下記に示すよう
に、直流成分ＩＤＣの減衰率△ＩＤＣ／△ｔが設定値Ｋ
Ｈ以上であるか否かを判定し、直流成分ＩＤＣの減衰率
△ＩＤＣ／△ｔが設定値ＫＨ以上である場合には、その
旨を示す検出信号を出力する（図１０参照）。 △ＩＤＣ／△ｔ＝｛（ＩＤＣ−９０°）−ＩＤＣ｝／△
ｔ ＞ ＫＨ ただし、ＩＤＣは現在の直流成分 ＩＤＣ−９０°は電気角で９０°前の直流成分 △ｔは電気角で９０°に相当する時間
【００４３】このように、直流成分ＩＤＣの減衰率△Ｉ
ＤＣ／△ｔが設定値ＫＨ以上であるか否かを判定するの
は、故障電流に含まれている直流成分ＩＤＣの減衰率
は、図１０に示すように、インラッシュ電流に含まれて
いる直流成分ＩＤＣの減衰率より大きいので、減衰率を
比較すれば、電力系統に故障が発生したのか、電力系統
がインラッシュ状態にあるのかを判定できるからであ
る。なお、設定値ＫＨは、インラッシュ電流に含まれて
いる直流成分ＩＤＣの最大の減衰率、即ち、直流成分Ｉ
ＤＣの減衰率が最も大きい場合を考慮して設定された値
である（時定数換算で、０．２秒程度の時間）。
ＤＣ／△ｔが設定値ＫＨ以上であるか否かを判定するの
は、故障電流に含まれている直流成分ＩＤＣの減衰率
は、図１０に示すように、インラッシュ電流に含まれて
いる直流成分ＩＤＣの減衰率より大きいので、減衰率を
比較すれば、電力系統に故障が発生したのか、電力系統
がインラッシュ状態にあるのかを判定できるからであ
る。なお、設定値ＫＨは、インラッシュ電流に含まれて
いる直流成分ＩＤＣの最大の減衰率、即ち、直流成分Ｉ
ＤＣの減衰率が最も大きい場合を考慮して設定された値
である（時定数換算で、０．２秒程度の時間）。
【００４４】一方、低変化率検出器３４は、直流導出器
３２が直流成分ＩＤＣを導出すると、下記に示すよう
に、直流成分ＩＤＣの減衰率△ＩＤＣ／△ｔが設定値Ｋ
Ｌ以下であるか否かを判定し、直流成分ＩＤＣの減衰率
△ＩＤＣ／△ｔが設定値ＫＬ以下である場合には、その
旨を示す検出信号を出力する（図１０参照）。 △ＩＤＣ／△ｔ＝｛（ＩＤＣ−９０°）−ＩＤＣ｝／△
ｔ ＜ ＫＬ ただし、ＩＤＣは現在の直流成分 ＩＤＣ−９０°は電気角で９０°前の直流成分 △ｔは電気角で９０°に相当する時間
３２が直流成分ＩＤＣを導出すると、下記に示すよう
に、直流成分ＩＤＣの減衰率△ＩＤＣ／△ｔが設定値Ｋ
Ｌ以下であるか否かを判定し、直流成分ＩＤＣの減衰率
△ＩＤＣ／△ｔが設定値ＫＬ以下である場合には、その
旨を示す検出信号を出力する（図１０参照）。 △ＩＤＣ／△ｔ＝｛（ＩＤＣ−９０°）−ＩＤＣ｝／△
ｔ ＜ ＫＬ ただし、ＩＤＣは現在の直流成分 ＩＤＣ−９０°は電気角で９０°前の直流成分 △ｔは電気角で９０°に相当する時間
【００４５】このように、直流成分ＩＤＣの減衰率△Ｉ
ＤＣ／△ｔが設定値ＫＬ以下であるか否かを判定するの
は、故障電流に直流成分ＩＤＣを含んでいない場合があ
り、このような場合には、低変化率検出器３４により検
出される直流成分ＩＤＣの減衰率△ＩＤＣ／△ｔは概ね
零となるので、インラッシュ電流に含まれている直流成
分ＩＤＣの減衰率より小さくなり、減衰率を比較すれ
ば、電力系統に故障が発生したのか、電力系統がインラ
ッシュ状態にあるのかを判定できるからである。なお、
設定値ＫＬは、インラッシュ電流に含まれている直流成
分ＩＤＣの最小の減衰率、即ち、直流成分ＩＤＣの減衰
率が最も小さい場合を考慮して設定された値である（時
定数換算で、３０秒程度の時間）。
ＤＣ／△ｔが設定値ＫＬ以下であるか否かを判定するの
は、故障電流に直流成分ＩＤＣを含んでいない場合があ
り、このような場合には、低変化率検出器３４により検
出される直流成分ＩＤＣの減衰率△ＩＤＣ／△ｔは概ね
零となるので、インラッシュ電流に含まれている直流成
分ＩＤＣの減衰率より小さくなり、減衰率を比較すれ
ば、電力系統に故障が発生したのか、電力系統がインラ
ッシュ状態にあるのかを判定できるからである。なお、
設定値ＫＬは、インラッシュ電流に含まれている直流成
分ＩＤＣの最小の減衰率、即ち、直流成分ＩＤＣの減衰
率が最も小さい場合を考慮して設定された値である（時
定数換算で、３０秒程度の時間）。
【００４６】そして、論理和回路３５は、高変化率検出
器３３又は低変化率検出器３４の何れかから検出信号が
出力されると、電力系統に故障が発生したものと判断
し、非ロック信号を出力する。そして、論理積回路３６
は、比率差動器１３からトリップ信号が出力され、か
つ、論理和回路３５から非ロック信号が出力されると、
電力系統に内部事故ＦＩが発生したものと判断して、変
圧器１を電力系統から遮断し、一連の処理が終了する。
器３３又は低変化率検出器３４の何れかから検出信号が
出力されると、電力系統に故障が発生したものと判断
し、非ロック信号を出力する。そして、論理積回路３６
は、比率差動器１３からトリップ信号が出力され、か
つ、論理和回路３５から非ロック信号が出力されると、
電力系統に内部事故ＦＩが発生したものと判断して、変
圧器１を電力系統から遮断し、一連の処理が終了する。
【００４７】なお、図１２は、無負荷時（インラッシュ
状態時、内部故障時を含む）、負荷時（健全時及び外部
故障発生時、内部故障発生時を含む）における各構成要
素の出力を示す表図であるが、この例では、第２高調波
成分Ｉｄ２の含有量が少ない内部故障時に限らず、第２
高調波成分Ｉｄ２の含有量が多い内部故障時及び直流成
分を有する内部故障時においても、論理積回路３６が変
圧器１を電力系統から遮断していることを示している。
状態時、内部故障時を含む）、負荷時（健全時及び外部
故障発生時、内部故障発生時を含む）における各構成要
素の出力を示す表図であるが、この例では、第２高調波
成分Ｉｄ２の含有量が少ない内部故障時に限らず、第２
高調波成分Ｉｄ２の含有量が多い内部故障時及び直流成
分を有する内部故障時においても、論理積回路３６が変
圧器１を電力系統から遮断していることを示している。
【００４８】以上で明らかなように、この実施の形態５
によれば、直流成分ＩＤＣの減衰率が所定範囲を逸脱し
ていると判定されたとき、トリップ信号が出力されると
変圧器１を電力系統から遮断するようにしたので、第２
高調波成分Ｉｄ２が多く含まれる内部故障ＦＩ（直流成
分ＩＤＣを含まない内部故障ＦＩ）が発生したら直ちに
変圧器１を電力系統から遮断することができるととも
に、直流成分ＩＤＣが含まれる内部故障ＦＩが発生して
も直ちに変圧器１を電力系統から遮断することができる
効果を奏する。
によれば、直流成分ＩＤＣの減衰率が所定範囲を逸脱し
ていると判定されたとき、トリップ信号が出力されると
変圧器１を電力系統から遮断するようにしたので、第２
高調波成分Ｉｄ２が多く含まれる内部故障ＦＩ（直流成
分ＩＤＣを含まない内部故障ＦＩ）が発生したら直ちに
変圧器１を電力系統から遮断することができるととも
に、直流成分ＩＤＣが含まれる内部故障ＦＩが発生して
も直ちに変圧器１を電力系統から遮断することができる
効果を奏する。
【００４９】因みに、図１１において、ｔｏｐＣＨＨ１
は高変化率検出器３３の動作時間であり（概ね、１５ｍ
ｓｅｃ程度の時間であり（５０サイクルベースで０．７
５サイクル））、ｔｒｅＣＨＨ１は高変化率検出器３３
の復帰時間であり（概ね、２５ｍｓｅｃ程度の時間であ
る（５０サイクルベースで１．２５サイクル））。ま
た、ｔｏｐＣＨＬ１は低変化率検出器３４の動作時間で
あり（概ね、１５ｍｓｅｃ程度の時間であり（５０サイ
クルベースで０．７５サイクル））、ｔｒｅＣＨＬ１は
低変化率検出器３４の復帰時間であり（概ね、１５ｍｓ
ｅｃ程度の時間である（５０サイクルベースで０．７５
サイクル））。なお、高変化率検出器３３の復帰時間ｔ
ｒｅＣＨＨ１を長く設定し、低変化率検出器３４の動作
時間ｔｏｐＣＨＬ１を短く設定すると、一度故障が発生
すると、論理和回路３５の非ロック信号を連続出力とす
ることができる。
は高変化率検出器３３の動作時間であり（概ね、１５ｍ
ｓｅｃ程度の時間であり（５０サイクルベースで０．７
５サイクル））、ｔｒｅＣＨＨ１は高変化率検出器３３
の復帰時間であり（概ね、２５ｍｓｅｃ程度の時間であ
る（５０サイクルベースで１．２５サイクル））。ま
た、ｔｏｐＣＨＬ１は低変化率検出器３４の動作時間で
あり（概ね、１５ｍｓｅｃ程度の時間であり（５０サイ
クルベースで０．７５サイクル））、ｔｒｅＣＨＬ１は
低変化率検出器３４の復帰時間であり（概ね、１５ｍｓ
ｅｃ程度の時間である（５０サイクルベースで０．７５
サイクル））。なお、高変化率検出器３３の復帰時間ｔ
ｒｅＣＨＨ１を長く設定し、低変化率検出器３４の動作
時間ｔｏｐＣＨＬ１を短く設定すると、一度故障が発生
すると、論理和回路３５の非ロック信号を連続出力とす
ることができる。
【００５０】実施の形態６．図１３はこの発明の実施の
形態６による比率差動継電装置を示す構成図であり、図
において、図９のもの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。３７は直流導出器３２によ
り導出された直流成分ＩＤＣの減衰率△ＩＤＣ／△ｔが
設定値ＫＨ以下であるとき、その旨を示す検出信号を出
力する高変化率検出器（減衰率判定手段）、３８は直流
導出器３２により導出された直流成分ＩＤＣの減衰率△
ＩＤＣ／△ｔが設定値ＫＬ以上であるとき、その旨を示
す検出信号を出力する低変化率検出器（減衰率判定手
段）、３９は高変化率検出器３７及び低変化率検出器３
８の双方から検出信号が出力されるとロック信号を出力
する論理積回路（減衰率判定手段）、４０は比率差動器
１３からトリップ信号が出力され、かつ、論理積回路３
９からロック信号が出力されないとき、変圧器１を電力
系統から遮断するインヒビット回路（制御手段）であ
る。
形態６による比率差動継電装置を示す構成図であり、図
において、図９のもの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。３７は直流導出器３２によ
り導出された直流成分ＩＤＣの減衰率△ＩＤＣ／△ｔが
設定値ＫＨ以下であるとき、その旨を示す検出信号を出
力する高変化率検出器（減衰率判定手段）、３８は直流
導出器３２により導出された直流成分ＩＤＣの減衰率△
ＩＤＣ／△ｔが設定値ＫＬ以上であるとき、その旨を示
す検出信号を出力する低変化率検出器（減衰率判定手
段）、３９は高変化率検出器３７及び低変化率検出器３
８の双方から検出信号が出力されるとロック信号を出力
する論理積回路（減衰率判定手段）、４０は比率差動器
１３からトリップ信号が出力され、かつ、論理積回路３
９からロック信号が出力されないとき、変圧器１を電力
系統から遮断するインヒビット回路（制御手段）であ
る。
【００５１】次に動作について説明する。上記実施の形
態５では、高変化率検出器３３又は低変化率検出器３４
の何れかから検出信号が出力されると非ロック信号を出
力するとともに（直流成分ＩＤＣの減衰率が図１０の斜
線部分にあるとき、非ロック信号を出力する）、制御手
段を論理積回路３６を用いて構成したものについて示し
たが、図１３に示すように、高変化率検出器３７及び低
変化率検出器３８の双方から検出信号が出力されるとロ
ック信号を出力するとともに（直流成分ＩＤＣの減衰率
が図１４の斜線部分にあるとき、ロック信号を出力す
る）、制御手段をインヒビット回路４０を用いて構成し
ても、上記実施の形態５と同様の原理で、内部故障時
（第２高調波成分Ｉｄ２の含有量が少ない内部故障時に
限らず、第２高調波成分Ｉｄ２の含有量が多い内部故障
時及び直流成分ＩＤＣが含まれる内部故障時を含む）に
変圧器１を電力系統から遮断することができ、上記実施
の形態５と同様の効果を奏することができる。
態５では、高変化率検出器３３又は低変化率検出器３４
の何れかから検出信号が出力されると非ロック信号を出
力するとともに（直流成分ＩＤＣの減衰率が図１０の斜
線部分にあるとき、非ロック信号を出力する）、制御手
段を論理積回路３６を用いて構成したものについて示し
たが、図１３に示すように、高変化率検出器３７及び低
変化率検出器３８の双方から検出信号が出力されるとロ
ック信号を出力するとともに（直流成分ＩＤＣの減衰率
が図１４の斜線部分にあるとき、ロック信号を出力す
る）、制御手段をインヒビット回路４０を用いて構成し
ても、上記実施の形態５と同様の原理で、内部故障時
（第２高調波成分Ｉｄ２の含有量が少ない内部故障時に
限らず、第２高調波成分Ｉｄ２の含有量が多い内部故障
時及び直流成分ＩＤＣが含まれる内部故障時を含む）に
変圧器１を電力系統から遮断することができ、上記実施
の形態５と同様の効果を奏することができる。
【００５２】なお、図１６は、無負荷時（インラッシュ
状態時、内部故障時を含む）、負荷時（健全時及び外部
故障発生時、内部故障発生時を含む）における各構成要
素の出力を示す表図であるが、この例では、第２高調波
成分Ｉｄ２の含有量が少ない内部故障時に限らず、第２
高調波成分Ｉｄ２の含有量が多い内部故障時及び直流成
分を有する内部故障時においても、インヒビット回路４
０が変圧器１を電力系統から遮断していることを示して
いる。
状態時、内部故障時を含む）、負荷時（健全時及び外部
故障発生時、内部故障発生時を含む）における各構成要
素の出力を示す表図であるが、この例では、第２高調波
成分Ｉｄ２の含有量が少ない内部故障時に限らず、第２
高調波成分Ｉｄ２の含有量が多い内部故障時及び直流成
分を有する内部故障時においても、インヒビット回路４
０が変圧器１を電力系統から遮断していることを示して
いる。
【００５３】因みに、図１５において、ｔｏｐＣＨＨ２
は高変化率検出器３７の動作時間であり（概ね、１５ｍ
ｓｅｃ程度の時間であり（５０サイクルベースで０．７
５サイクル））、ｔｒｅＣＨＨ２は高変化率検出器３７
の復帰時間であり（概ね、２５ｍｓｅｃ程度の時間であ
る（５０サイクルベースで１．２５サイクル））。ま
た、ｔｏｐＣＨＬ２は低変化率検出器３８の動作時間で
あり（概ね、１５ｍｓｅｃ程度の時間であり（５０サイ
クルベースで０．７５サイクル））、ｔｒｅＣＨＬ２は
低変化率検出器３７の復帰時間であり（概ね、１５ｍｓ
ｅｃ程度の時間である（５０サイクルベースで０．７５
サイクル））。
は高変化率検出器３７の動作時間であり（概ね、１５ｍ
ｓｅｃ程度の時間であり（５０サイクルベースで０．７
５サイクル））、ｔｒｅＣＨＨ２は高変化率検出器３７
の復帰時間であり（概ね、２５ｍｓｅｃ程度の時間であ
る（５０サイクルベースで１．２５サイクル））。ま
た、ｔｏｐＣＨＬ２は低変化率検出器３８の動作時間で
あり（概ね、１５ｍｓｅｃ程度の時間であり（５０サイ
クルベースで０．７５サイクル））、ｔｒｅＣＨＬ２は
低変化率検出器３７の復帰時間であり（概ね、１５ｍｓ
ｅｃ程度の時間である（５０サイクルベースで０．７５
サイクル））。
【００５４】実施の形態７．図１７はこの発明の実施の
形態７による比率差動継電装置を示す構成図であり、図
において、図１３のもの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は差動電流導出器１
２により導出された差動電流Ｉｄに含まれている基本波
成分Ｉｄ０を抽出するフィルタ（含有率判定手段）、４
２はフィルタ４１により抽出された基本波成分Ｉｄ０に
対する直流成分ＩＤＣの含有率が所定値ＫＧ以上である
とき、その旨を示す検出信号を出力する含有率検出器
（含有率判定手段）、４３は高変化率検出器３７，低変
化率検出器３８及び含有率検出器４２のすべてから検出
信号が出力されるとロック信号を出力する論理積回路
（減衰率判定手段、含有率判定手段）、４４は比率差動
器１３からトリップ信号が出力され、かつ、論理積回路
４３からロック信号が出力されないとき、変圧器１を電
力系統から遮断するインヒビット回路（制御手段）であ
る。
形態７による比率差動継電装置を示す構成図であり、図
において、図１３のもの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は差動電流導出器１
２により導出された差動電流Ｉｄに含まれている基本波
成分Ｉｄ０を抽出するフィルタ（含有率判定手段）、４
２はフィルタ４１により抽出された基本波成分Ｉｄ０に
対する直流成分ＩＤＣの含有率が所定値ＫＧ以上である
とき、その旨を示す検出信号を出力する含有率検出器
（含有率判定手段）、４３は高変化率検出器３７，低変
化率検出器３８及び含有率検出器４２のすべてから検出
信号が出力されるとロック信号を出力する論理積回路
（減衰率判定手段、含有率判定手段）、４４は比率差動
器１３からトリップ信号が出力され、かつ、論理積回路
４３からロック信号が出力されないとき、変圧器１を電
力系統から遮断するインヒビット回路（制御手段）であ
る。
【００５５】次に動作について説明する。フィルタ４
１，含有率検出器４２，論理積回路４３及びインヒビッ
ト回路４４以外は、上記実施の形態６と同様であるため
説明を省略する。まず、上記実施の形態６と同様に、差
動電流導出器１２が差動電流Ｉｄを導出すると、フィル
タ４１は、その差動電流Ｉｄに含まれている基本波成分
Ｉｄ０を抽出する。
１，含有率検出器４２，論理積回路４３及びインヒビッ
ト回路４４以外は、上記実施の形態６と同様であるため
説明を省略する。まず、上記実施の形態６と同様に、差
動電流導出器１２が差動電流Ｉｄを導出すると、フィル
タ４１は、その差動電流Ｉｄに含まれている基本波成分
Ｉｄ０を抽出する。
【００５６】そして、含有率検出器４２は、フィルタ４
１が基本波成分Ｉｄ０を抽出すると、基本波成分Ｉｄ０
に対する直流成分ＩＤＣの含有率が所定値ＫＧ以上であ
るか否かを判定し、その基本波成分Ｉｄ０に対する直流
成分ＩＤＣの含有率が所定値ＫＧ以上であるときは、そ
の旨を示す検出信号を出力する。ここで、基本波成分Ｉ
ｄ０に対する直流成分ＩＤＣの含有率が所定値ＫＧ以上
であるか否かを判定するのは、第２高調波成分Ｉｄ２が
多く含まれる内部故障ＦＩ（直流成分ＩＤＣを含まない
内部故障ＦＩ）が発生した場合に、確実に変圧器１を電
力系統から遮断する必要があるからである。
１が基本波成分Ｉｄ０を抽出すると、基本波成分Ｉｄ０
に対する直流成分ＩＤＣの含有率が所定値ＫＧ以上であ
るか否かを判定し、その基本波成分Ｉｄ０に対する直流
成分ＩＤＣの含有率が所定値ＫＧ以上であるときは、そ
の旨を示す検出信号を出力する。ここで、基本波成分Ｉ
ｄ０に対する直流成分ＩＤＣの含有率が所定値ＫＧ以上
であるか否かを判定するのは、第２高調波成分Ｉｄ２が
多く含まれる内部故障ＦＩ（直流成分ＩＤＣを含まない
内部故障ＦＩ）が発生した場合に、確実に変圧器１を電
力系統から遮断する必要があるからである。
【００５７】そして、論理積回路４３は、高変化率検出
器３７，低変化率検出器３８及び含有率検出器４２のす
べてから検出信号が出力されると、電力系統に故障が発
生していないものと判断し、ロック信号を出力する。そ
して、インヒビット回路４４は、比率差動器１３からト
リップ信号が出力され、かつ、論理積回路４３からロッ
ク信号が出力されないとき、電力系統に内部事故ＦＩが
発生したものと判断して、変圧器１を電力系統から遮断
し、一連の処理が終了する。
器３７，低変化率検出器３８及び含有率検出器４２のす
べてから検出信号が出力されると、電力系統に故障が発
生していないものと判断し、ロック信号を出力する。そ
して、インヒビット回路４４は、比率差動器１３からト
リップ信号が出力され、かつ、論理積回路４３からロッ
ク信号が出力されないとき、電力系統に内部事故ＦＩが
発生したものと判断して、変圧器１を電力系統から遮断
し、一連の処理が終了する。
【００５８】なお、図１８は、無負荷時（インラッシュ
状態時、内部故障時を含む）、負荷時（健全時及び外部
故障発生時、内部故障発生時を含む）における各構成要
素の出力を示す表図であるが、この例では、第２高調波
成分Ｉｄ２の含有量が少ない内部故障時に限らず、第２
高調波成分Ｉｄ２の含有量が多い内部故障時及び直流成
分を有する内部故障時においても、インヒビット回路４
４が変圧器１を電力系統から遮断していることを示して
いる。
状態時、内部故障時を含む）、負荷時（健全時及び外部
故障発生時、内部故障発生時を含む）における各構成要
素の出力を示す表図であるが、この例では、第２高調波
成分Ｉｄ２の含有量が少ない内部故障時に限らず、第２
高調波成分Ｉｄ２の含有量が多い内部故障時及び直流成
分を有する内部故障時においても、インヒビット回路４
４が変圧器１を電力系統から遮断していることを示して
いる。
【００５９】以上で明らかなように、この実施の形態７
によれば、差動電流Ｉｄに含まれている基本波成分Ｉｄ
０に対する直流成分ＩＤＣの含有率が所定値以下である
ことを条件に、変圧器１を電力系統から遮断するように
したので、上記実施の形態５および実施の形態６より
も、第２高調波成分Ｉｄ２が多く含まれる内部故障ＦＩ
（直流成分ＩＤＣを含まない内部故障ＦＩ）が発生した
場合に、確実に変圧器１を電力系統から遮断することが
できる効果を奏する。
によれば、差動電流Ｉｄに含まれている基本波成分Ｉｄ
０に対する直流成分ＩＤＣの含有率が所定値以下である
ことを条件に、変圧器１を電力系統から遮断するように
したので、上記実施の形態５および実施の形態６より
も、第２高調波成分Ｉｄ２が多く含まれる内部故障ＦＩ
（直流成分ＩＤＣを含まない内部故障ＦＩ）が発生した
場合に、確実に変圧器１を電力系統から遮断することが
できる効果を奏する。
【００６０】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、インラッシュ判定手段により電力系統がインラッ
シュ状態にないと判定され、または、負荷検出手段によ
り一次電流及び二次電流がそれぞれ所定値以上であると
判定されたとき、比率差動手段からトリップ信号が出力
されると変圧器を電力系統から遮断するように構成した
ので、対地容量が大きい電力系統においても、内部故障
が発生したら直ちに変圧器を電力系統から遮断すること
ができる効果がある。
れば、インラッシュ判定手段により電力系統がインラッ
シュ状態にないと判定され、または、負荷検出手段によ
り一次電流及び二次電流がそれぞれ所定値以上であると
判定されたとき、比率差動手段からトリップ信号が出力
されると変圧器を電力系統から遮断するように構成した
ので、対地容量が大きい電力系統においても、内部故障
が発生したら直ちに変圧器を電力系統から遮断すること
ができる効果がある。
【００６１】請求項２記載の発明によれば、インラッシ
ュ判定手段により電力系統がインラッシュ状態にないと
判定され、または、負荷検出手段により電流値が小さい
方の電流が所定値以上であると判定されたとき、比率差
動手段からトリップ信号が出力されると変圧器を電力系
統から遮断するように構成したので、対地容量が大きい
電力系統においても、内部故障が発生したら直ちに変圧
器を電力系統から遮断することができる効果がある。
ュ判定手段により電力系統がインラッシュ状態にないと
判定され、または、負荷検出手段により電流値が小さい
方の電流が所定値以上であると判定されたとき、比率差
動手段からトリップ信号が出力されると変圧器を電力系
統から遮断するように構成したので、対地容量が大きい
電力系統においても、内部故障が発生したら直ちに変圧
器を電力系統から遮断することができる効果がある。
【００６２】請求項３記載の発明によれば、減衰率判定
手段により直流成分の減衰率が所定範囲を逸脱している
と判定されたとき、比率差動手段からトリップ信号が出
力されると変圧器を電力系統から遮断するように構成し
たので、請求項１記載の発明の効果に加え、直流成分が
含まれる内部故障が発生しても直ちに変圧器を電力系統
から遮断することができる効果がある。
手段により直流成分の減衰率が所定範囲を逸脱している
と判定されたとき、比率差動手段からトリップ信号が出
力されると変圧器を電力系統から遮断するように構成し
たので、請求項１記載の発明の効果に加え、直流成分が
含まれる内部故障が発生しても直ちに変圧器を電力系統
から遮断することができる効果がある。
【００６３】請求項４記載の発明によれば、差動電流に
含まれている直流成分の減衰率がインラッシュ電流に含
まれている直流成分の最小の減衰率より小さいとき、そ
の差動電流に含まれている直流成分の減衰率が所定範囲
を逸脱しているものと判定するように構成したので、電
力系統に事故が発生しているのか、電力系統がインラッ
シュ状態にあるのかを確実に判定することができる効果
がある。
含まれている直流成分の減衰率がインラッシュ電流に含
まれている直流成分の最小の減衰率より小さいとき、そ
の差動電流に含まれている直流成分の減衰率が所定範囲
を逸脱しているものと判定するように構成したので、電
力系統に事故が発生しているのか、電力系統がインラッ
シュ状態にあるのかを確実に判定することができる効果
がある。
【００６４】請求項５記載の発明によれば、差動電流に
含まれている直流成分の減衰率がインラッシュ電流に含
まれている直流成分の最大の減衰率より大きいとき、そ
の差動電流に含まれている直流成分の減衰率が所定範囲
を逸脱しているものと判定するように構成したので、電
力系統に事故が発生しているのか、電力系統がインラッ
シュ状態にあるのかを確実に判定することができる効果
がある。
含まれている直流成分の減衰率がインラッシュ電流に含
まれている直流成分の最大の減衰率より大きいとき、そ
の差動電流に含まれている直流成分の減衰率が所定範囲
を逸脱しているものと判定するように構成したので、電
力系統に事故が発生しているのか、電力系統がインラッ
シュ状態にあるのかを確実に判定することができる効果
がある。
【００６５】請求項６記載の発明によれば、電流導出手
段により導出された差動電流に含まれている基本波成分
に対する直流成分の含有率が所定値以下であることを条
件に、変圧器を電力系統から遮断するように構成したの
で、第２高調波成分が多く含まれる内部故障（直流成分
を含まない内部故障）が発生した場合に、確実に変圧器
を電力系統から遮断することができる効果がある。
段により導出された差動電流に含まれている基本波成分
に対する直流成分の含有率が所定値以下であることを条
件に、変圧器を電力系統から遮断するように構成したの
で、第２高調波成分が多く含まれる内部故障（直流成分
を含まない内部故障）が発生した場合に、確実に変圧器
を電力系統から遮断することができる効果がある。
【図１】 この発明の実施の形態１による比率差動継電
装置が適用される電力系統を示す系統図である。
装置が適用される電力系統を示す系統図である。
【図２】 この発明の実施の形態１による比率差動継電
装置を示す構成図である。
装置を示す構成図である。
【図３】 各種信号の波形を示す波形図である。
【図４】 無負荷時及び負荷時における各構成要素の出
力を示す表図である。
力を示す表図である。
【図５】 この発明の実施の形態３による比率差動継電
装置を示す構成図である。
装置を示す構成図である。
【図６】 各種信号の波形を示す波形図である。
【図７】 無負荷時及び負荷時における各構成要素の出
力を示す表図である。
力を示す表図である。
【図８】 この発明の実施の形態４による比率差動継電
装置を示す構成図である。
装置を示す構成図である。
【図９】 この発明の実施の形態５による比率差動継電
装置を示す構成図である。
装置を示す構成図である。
【図１０】 差動電流に含まれている直流成分の減衰率
を説明する波形図である。
を説明する波形図である。
【図１１】 各種信号の波形を示す波形図である。
【図１２】 無負荷時及び負荷時における各構成要素の
出力を示す表図である。
出力を示す表図である。
【図１３】 この発明の実施の形態６による比率差動継
電装置を示す構成図である。
電装置を示す構成図である。
【図１４】 差動電流に含まれている直流成分の減衰率
を説明する波形図である。
を説明する波形図である。
【図１５】 各種信号の波形を示す波形図である。
【図１６】 無負荷時及び負荷時における各構成要素の
出力を示す表図である。
出力を示す表図である。
【図１７】 この発明の実施の形態７による比率差動継
電装置を示す構成図である。
電装置を示す構成図である。
【図１８】 無負荷時及び負荷時における各構成要素の
出力を示す表図である。
出力を示す表図である。
【図１９】 従来の比率差動継電装置が適用される電力
系統を示す系統図である。
系統を示す系統図である。
【図２０】 従来の比率差動継電装置を示す構成図であ
る。
る。
【図２１】 無負荷時及び負荷時における各構成要素の
出力を示す表図である。
出力を示す表図である。
１ 変圧器、１１ 抑制電流導出器（電流導出手段）、
１２ 差動電流導出器（電流導出手段）、１３ 比率差
動器（比率差動手段）、１４，１５ フィルタ（インラ
ッシュ判定手段）、１６，２７ インラッシュ判定器
（インラッシュ判定手段）、２１，２２，３１ 負荷判
定器（負荷判定手段）、２３ 論理積回路（負荷判定手
段）、２４ 論理和回路（制御手段）、２５，３６ 論
理積回路（制御手段）、２８，２９，４０，４４ イン
ヒビット回路（制御手段）、３０最小値導出器（負荷判
定手段）、３２ 直流導出器（減衰率判定手段）、３
３，３７ 高変化率検出器（減衰率判定手段）、３４，
３８ 低変化率検出器（減衰率判定手段）、３５ 論理
和回路（減衰率判定手段）、３９ 論理積回路（減衰率
判定手段）、４１ フィルタ（含有率判定手段）、４２
含有率検出器（含有率判定手段）、４３ 論理積回路
（減衰率判定手段、含有率判定手段）。
１２ 差動電流導出器（電流導出手段）、１３ 比率差
動器（比率差動手段）、１４，１５ フィルタ（インラ
ッシュ判定手段）、１６，２７ インラッシュ判定器
（インラッシュ判定手段）、２１，２２，３１ 負荷判
定器（負荷判定手段）、２３ 論理積回路（負荷判定手
段）、２４ 論理和回路（制御手段）、２５，３６ 論
理積回路（制御手段）、２８，２９，４０，４４ イン
ヒビット回路（制御手段）、３０最小値導出器（負荷判
定手段）、３２ 直流導出器（減衰率判定手段）、３
３，３７ 高変化率検出器（減衰率判定手段）、３４，
３８ 低変化率検出器（減衰率判定手段）、３５ 論理
和回路（減衰率判定手段）、３９ 論理積回路（減衰率
判定手段）、４１ フィルタ（含有率判定手段）、４２
含有率検出器（含有率判定手段）、４３ 論理積回路
（減衰率判定手段、含有率判定手段）。
Claims (6)
- 【請求項１】 変圧器の一次電流及び二次電流から抑制
電流及び差動電流を導出する電流導出手段と、上記電流
導出手段により導出された抑制電流と差動電流が所定の
関係を満たすときトリップ信号を出力する比率差動手段
と、上記電流導出手段により導出された差動電流に含ま
れている基本波成分に対する第２高調波成分の比率から
電力系統がインラッシュ状態にあるか否かを判定するイ
ンラッシュ判定手段と、上記一次電流及び二次電流がそ
れぞれ所定値以上であるか否かを判定する負荷判定手段
と、上記インラッシュ判定手段により電力系統がインラ
ッシュ状態にないと判定され、または、上記負荷検出手
段により一次電流及び二次電流がそれぞれ所定値以上で
あると判定されたとき、上記比率差動手段からトリップ
信号が出力されると上記変圧器を電力系統から遮断する
制御手段とを備えた比率差動継電装置。 - 【請求項２】 変圧器の一次電流及び二次電流から抑制
電流及び差動電流を導出する電流導出手段と、上記電流
導出手段により導出された抑制電流と差動電流が所定の
関係を満たすときトリップ信号を出力する比率差動手段
と、上記電流導出手段により導出された差動電流に含ま
れている基本波成分に対する第２高調波成分の比率から
電力系統がインラッシュ状態にあるか否かを判定するイ
ンラッシュ判定手段と、上記一次電流又は二次電流のう
ち電流値が小さい方の電流が所定値以上であるか否かを
判定する負荷判定手段と、上記インラッシュ判定手段に
より電力系統がインラッシュ状態にないと判定され、ま
たは、上記負荷検出手段により電流値が小さい方の電流
が所定値以上であると判定されたとき、上記比率差動手
段からトリップ信号が出力されると上記変圧器を電力系
統から遮断する制御手段とを備えた比率差動継電装置。 - 【請求項３】 変圧器の一次電流及び二次電流から抑制
電流及び差動電流を導出する電流導出手段と、上記電流
導出手段により導出された抑制電流と差動電流が所定の
関係を満たすときトリップ信号を出力する比率差動手段
と、上記電流導出手段により導出された差動電流に含ま
れている直流成分の減衰率が所定範囲を逸脱しているか
否かを判定する減衰率判定手段と、上記減衰率判定手段
により直流成分の減衰率が所定範囲を逸脱していると判
定されたとき、上記比率差動手段からトリップ信号が出
力されると上記変圧器を電力系統から遮断する制御手段
とを備えた比率差動継電装置。 - 【請求項４】 減衰率判定手段は、差動電流に含まれて
いる直流成分の減衰率がインラッシュ電流に含まれてい
る直流成分の最小の減衰率より小さいとき、その差動電
流に含まれている直流成分の減衰率が所定範囲を逸脱し
ているものと判定することを特徴とする請求項３記載の
比率差動継電装置。 - 【請求項５】 減衰率判定手段は、差動電流に含まれて
いる直流成分の減衰率がインラッシュ電流に含まれてい
る直流成分の最大の減衰率より大きいとき、その差動電
流に含まれている直流成分の減衰率が所定範囲を逸脱し
ているものと判定することを特徴とする請求項３記載の
比率差動継電装置。 - 【請求項６】 電流導出手段により導出された差動電流
に含まれている基本波成分に対する直流成分の含有率が
所定値以上であるか否かを判定する含有率判定手段を設
け、制御手段は、含有率判定手段により基本波成分に対
する直流成分の含有率が所定値以上であると判定された
場合には、変圧器を電力系統から遮断しないことを特徴
とする請求項３から請求項５のうちのいずれか１項記載
の比率差動継電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05076797A JP3462033B2 (ja) | 1997-03-05 | 1997-03-05 | 比率差動継電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05076797A JP3462033B2 (ja) | 1997-03-05 | 1997-03-05 | 比率差動継電装置 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003166881A Division JP3746493B2 (ja) | 2003-06-11 | 2003-06-11 | 比率差動継電装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10248157A true JPH10248157A (ja) | 1998-09-14 |
| JP3462033B2 JP3462033B2 (ja) | 2003-11-05 |
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ID=12867996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05076797A Expired - Fee Related JP3462033B2 (ja) | 1997-03-05 | 1997-03-05 | 比率差動継電装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3462033B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100423984B1 (ko) * | 2001-09-12 | 2004-03-22 | 유니슨 주식회사 | 선형모터를 이용한 진동시험용 진동대 |
| JP2009027824A (ja) * | 2007-07-19 | 2009-02-05 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 比率差動継電器および比率差動継電器誤動作防止方法 |
| CN113765059A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-12-07 | 西安理工大学 | 一种适用于光伏电站主变压器的差动保护方法 |
-
1997
- 1997-03-05 JP JP05076797A patent/JP3462033B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| JP2009027824A (ja) * | 2007-07-19 | 2009-02-05 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 比率差動継電器および比率差動継電器誤動作防止方法 |
| CN113765059A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-12-07 | 西安理工大学 | 一种适用于光伏电站主变压器的差动保护方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3462033B2 (ja) | 2003-11-05 |
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